(57)【要約】【課題】  四方弁１００の構造を簡素化する。【解決手段】  まず、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が低温状態であるときには、第１の入口３を第１弁１６が開放し、第２の入口５を第２弁８が閉鎖する。第の３弁１２が通水溝１８を閉鎖する。その後、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が中温状態になるときには、エンジン冷却水からの熱が感温部１２２を通してサーモエレメント９に伝達する。サーモエレメント９が膨張してピン４０を突出させる。これに伴い、第１弁１６が第１入口３を閉鎖し、かつ第２弁８が第２入口５を開放する。このとき、第３弁１２が通水溝１８を閉鎖している。その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が高温状態になるときには、エンジン冷却水からの熱が感温部１０ａを通してサーモエレメント９に伝達する。このため、サーモエレメント９が膨張して第３弁１２が通水溝１８を開放する。【選択図】図２
2008255852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する第１、第２の入口（３、５）と前記流体が流出する第１、第２の出口（４、６）とを有する弁ケーシング（１、２）と、
前記第２の入口と前記第１の出口との間を連通する連通通路（１８）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記第１の入口と前記第１の出口との間を開閉する第１の弁（１６）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記第２の入口と前記第２の出口との間を開閉する第２の弁（８）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記連通通路を開閉する第３の弁（１２）と、
前記第１、第２の入口のうちいずれか一方から流入する流体温度に応じて膨張伸縮し、この膨張伸縮に伴って前記第１〜３の弁を駆動する感温部材（９、１５ａ）を備え、
前記第１の入口から流入する流体が低温状態であるときには、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を開放し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を閉鎖し、さらに前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖し、
前記第１の入口から流入する流体が前記低温状態から中温状態になると、前記感温部材が膨張して前記第１、２の弁を駆動して、前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖した状態で、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を開放し、
前記第２の入口から流入する流体が前記中温状態から高温状態になると、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を開放した状態で、前記感温部材が膨張に伴って前記第３の弁を駆動して、前記第３の弁により前記連通通路を開放するようになっていることを特徴とする四方弁。
【請求項２】
前記弁ケーシングに対して一定方向にスライド移動可能に支持され、前記感温部材を収納し、かつ前記第１、第２の弁が固定される本体ケーシング（１０、１４）を備え、
前記第３の弁は、前記本体ケーシングに対して一定方向にスライド移動可能に支持されており、
前記本体ケーシング内に配設され、前記感温部材の膨張に伴って前記本体ケーシングから前記弁ケーシングに対して突出して前記第３の弁をスライド移動させるピン部材（４０）を備え、
前記第１の入口から流入する流体が低温状態であるときには、前記第１の弁により前記第１の入口を開放し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を閉鎖し、さらに前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖し、
前記第１の入口から流入する流体が前記低温状態から前記中温状態になるとき、前記ピン部材の突出により前記第１、第２の弁を前記一定方向の一方側にスライド移動させて、前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖した状態で、前記第１の弁により前記第１の入口を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を開放し、
前記第２の入口から流入する流体が前記中温状態から前記高温状態になるとき、前記ピン部材の突出により前記第３の弁を前記一定方向の一方側にスライド移動させて、前記第１の弁により前記第１の入口を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を開放した状態で、前記第３の弁により前記連通通路を開放するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の四方弁。
【請求項３】
前記第３の弁と前記弁ケーシングとの間に配設され、前記第３の弁が前記一定方向の一方側にスライド移動したときに縮み、また前記感温部材が収縮したときに弾性力により前記第１、第２の弁を前記一定方向の他方側にスライド移動させる第１の弾性部材（１７）と、
前記本体ケーシングおよび前記第３の弁の間に配設され、前記本体ケーシングに対して前記第３の弁を支持する第２の弾性部材（１５）と、を備え、
前記ピン部材の突出により前記第３の弁を前記本体ケーシングに対して前記一定方向の一方側にスライド移動させるときには前記第２の弾性部材が縮むようになっており、
前記第２の入口から流入する流体が前記高温状態から前記中温状態になるとき、前記第２の弾性部材が弾性力により前記第３の弁を前記一定方向の他方側にスライド移動させるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の四方弁。
【請求項４】
前記連通通路は、前記弁ケーシングの内壁に設けられて、前記第２の入口側と前記第１の出口側との間を連通する溝部（１８）であり、
前記第３の弁が前記一定方向で前記溝部に対してオフセットして位置するときには、前記第３の弁が前記溝部を閉鎖し、
前記第３の弁が前記一定方向で前記溝部に対して重なって位置するときには、前記第３の弁が前記溝部を開放するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の四方弁。
【請求項５】
前記弁ケーシングに対して一定方向にスライド移動可能に支持され、前記第１、第２の弁が固定される本体ケーシング（１、２）を備え、
前記本体ケーシングには、前記連通通路が設けられており、
前記第３の弁は、前記本体ケーシング内に配設され、前記一定方向にスライド移動可能に支持されており、
前記感温部材は、
前記本体ケーシングおよび前記弁ケーシングの間に配設され、前記第１の入口から流入する流体の温度に応じて膨張収縮し、この膨張伸縮に伴って前記第１、第２の弁を前記一定方向の一方側にスライド移動させる第１の感温体（１５ａ）と、
前記本体ケーシング内に配設され、前記第２の入口から流入する流体の温度に応じて膨張伸縮し、この膨張伸縮に伴って前記３の弁を一定方向の一方側にスライド移動させる第２の感温体（９）と、を備え、
前記第１の入口から流入する流体が低温状態であるときには、前記第１の弁により前記第１の入口を開放し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を閉鎖し、さらに前記第３の弁により前記連通開口部を閉鎖し、
前記第１の入口から流入する流体が前記低温状態から前記中温状態になるとき、前記
第１の感温体が膨張して前記第１、第２の弁を前記一定方向の一方側にスライド移動させて、前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖した状態で、前記第１の弁により前記第１の入口を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を開放し、
前記第２の入口から流入する流体が前記中温状態から前記高温状態になるとき、前記第２の感温体の膨張により前記第３の弁を一定方向の一方側にスライド移動させて、前記第１の弁により前記第１の入口を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口を開放した状態で、前記第３の弁により前記連通通路を開放するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の四方弁。
【請求項６】
前記第１、第２の感温体のうち少なくとも一方は、前記流体の温度に対応して膨張収縮する形状記憶バネであることを特徴とする請求項５に記載の四方弁。
【請求項７】
前記本体ケーシングおよび前記弁ケーシングの間に配設され、前記本体ケーシングを弾性力により前記一定方向の他方側に付勢する第１の弾性部材（１９）と、
前記本体ケーシングおよび前記第３の弁の間に配置され、前記第３の弁を前記一定方向の他方側に付勢する第２の弾性部材（２０）と、
を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の四方弁。
【請求項８】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の四方弁（１００）を備え、
前記四方弁は、前記第１の入口がエンジンのシリンダブロックの出口側に接続され、かつ前記第２の入口がシリンダヘッドの出口側に接続されており、
前記四方弁の第１の出口から流出する前記流体としてのエンジン冷却水を貯蔵蓄熱する蓄熱タンク（１４０）と、
前記四方弁の第２の出口から流出するエンジン冷却水により車室内空気を加熱する空調装置用熱交換器（１５０）と、
前記蓄熱タンクおよび前記空調装置用熱交換器のうち一方の出口側から流出するエンジン冷却水をエンジンのシリンダブロックの入口側およびシリンダヘッドの入口側に送り出すポンプ（１１０）と、を備え、
前記四方弁の前記第１の入口および前記第１の出口の間を接続した状態では、前記蓄熱タンクから流出するエンジン冷却水により前記シリンダブロックを加熱するようになっており、
前記四方弁の前記第２の入口および前記第２の出口の間を接続した状態では、前記空調装置用熱交換器は、前記シリンダヘッドで加熱されたエンジン冷却水により車室内空気を加熱するようになっており、
前記四方弁の前記第２の入口および前記第１の出口の間を接続した状態では、前記シリンダヘッドで加熱されたエンジン冷却水を前記蓄熱タンクに蓄えるようになっていることを特徴とする車両用蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四方弁および車両用蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１、第２の入口および第１、第２の出口を有するケーシングと、流路を開閉する弁体と、弁体を複数の歯車を介して駆動する電動モータと、弁体の位置を検出するポテンショメータとを備える４方弁がある。
【０００３】
このものにおいては、第１の入口および第１の出口の間を接続する第１の流路と、第２の入口および第２の出口の間を接続する第２の流路と、第２の入口および第１の出口の間を接続する第３の流路とが設けられており、弁体が第１〜第３の流路を開閉することになる。
【０００４】
具体的には、第１、第２の入口にそれぞれ流入する流体（例えば、エンジン冷却水）の温度を検出する温度センサが設けられ、電子制御装置が、温度センサの出力信号およびポテンショメータの出力信号に応じて電動モータを駆動する。
【０００５】
すなわち、第１の入口から流入する流体が低温状態であるときには、弁体により第１の流路を開放し、かつ第２、第３の流路を閉鎖し、第１の入口から流入する流体が中温状態になるときには、弁体により第２の流路を開放し、かつ第１、第３の流路を閉鎖し、第２の入口から流入する流体が高温状態になると、第２、第３の流路を開放し、かつ第１の流路を閉鎖する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の四方弁では、弁体により流路を開閉するために電動モータ、ポテンショメータに加えて、複数の歯車を必要として、構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、構造を簡素化した四方弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、流体が流入する第１、第２の入口（３、５）と前記流体が流出する第１、第２の出口（４、６）とを有する弁ケーシング（１、２）と、
前記第２の入口と前記第１の出口との間を連通する連通通路（１８）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記第１の入口と前記第１の出口との間を開閉する第１の弁（１６）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記第２の入口と前記第２の出口との間を開閉する第２の弁（８）と、
前記弁ケーシング内に収納され、前記連通通路を開閉する第３の弁（１２）と、
前記第１、第２の入口のうちいずれか一方から流入する流体温度に応じて膨張伸縮し、この膨張伸縮に伴って前記第１〜３の弁を駆動する感温部材（９、１５ａ）を備え、
前記第１の入口から流入する流体が低温状態であるときには、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を開放し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を閉鎖し、さらに前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖し、
前記第１の入口から流入する流体が前記低温状態から中温状態になると、前記感温部材が膨張して前記第１、２の弁を駆動して、前記第３の弁により前記連通通路を閉鎖した状態で、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を開放し、
前記第２の入口から流入する流体が前記中温状態から高温状態になると、前記第１の弁により前記第１の入口と前記第１の出口との間を閉鎖し、かつ前記第２の弁により前記第２の入口と前記第２の出口との間を開放した状態で、前記感温部材が膨張に伴って前記第３の弁を駆動して、前記第３の弁により前記連通通路を開放するようになっていることを特徴とする。
【０００９】
したがって、第１、２、３の弁を駆動するに際して、感温部材を用いているので、電動モータ、ポテンショメータ、複数の歯車を用いていない。このため、構造を簡素化することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１に本発明の四方弁が適用された車両用蓄熱システムの概略構成を示す。
【００１２】
車両用蓄熱システムは、エンジン冷却水を利用して走行用エンジンの暖機を行うものであって、図１に示すように、四方弁１００、電動ウォータポンプ１１０、シリンダヘッド１２０、シリンダブロック１３０、蓄熱タンク１４０およびヒータコア１５０を備える。
【００１３】
四方弁１００は、エンジン冷却水の温度に応じて、第１、第２の入口３、５と第１、第２の出口４、６との間の第１〜第３の流路をそれぞれ開閉する。
【００１４】
ここで、第１の流路は第１の入口３と第１の出口４との間を接続する流路であり、第２の流路は第２の入口５と第２の出口６との間を接続する流路であり、第３の流路は第２の入口５と第１の出口４との間を接続する流路である。
【００１５】
第１の入口３がシリンダブロック１３０の出口側に接続されており、第２の入口５がシリンダヘッド１２０の出口側に接続されている。第１の出口４が蓄熱タンク１４０の入口に接続されており、第２の出口６がヒータコア１５０の入口に接続されている。
【００１６】
蓄熱タンク１４０はエンジン冷却水を貯蔵・蓄熱する。ヒータコア１５０は、エンジン冷却水により車室内空気を加熱する空調装置用熱交換器である。電動ウォータポンプ１１０は、蓄熱タンク１４０およびヒータコア１５０から流出したエンジン冷却水をシリンダヘッド１２０およびシリンダブロック１３０に向けて流す循環ポンプである。
【００１７】
なお、シリンダヘッド１２０は、シリンダブロック１３０とともに走行用エンジンを構成し、吸気ポート、排気ポートおよびウォータジャケットを備えており、シリンダブロック１３０は、シリンダーおよびウォータジャケットから構成されている。
【００１８】
次に、本実施形態の車両用蓄熱システムの作動の概略を説明する。
【００１９】
まず、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が低温状態であるときには、第１の流路を開放し、第２、３の流路を閉鎖する。このとき、蓄熱タンク１４０からのエンジン冷却水がシリンダブロック１３０に流れ、エンジン冷却水がシリンダブロック１３０を暖機することができる。
【００２０】
その後、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が中温状態になるときには、第３の流路を閉鎖した状態で、第２の流路を開放し、第１、３の流路を閉鎖する。このとき、シリンダヘッド１２０により加熱されたエンジン冷却水がヒータコア１５０に流れ、ヒータコア１５０がエンジン冷却水により車室内空気を加熱する。
【００２１】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が高温状態になるときには、第１の流路を閉鎖し、かつ第２の流路を開放した状態で、第３の流路を開放する。このとき、シリンダヘッド１２０により加熱されたエンジン冷却水を蓄熱タンク１４０に蓄えることができる。
【００２２】
次に、本実施形態の四方弁１００の構造について図２〜図５を参照して説明する。図２は四方弁１００の構造を示す断面図であり、図３は図２中Ａ−Ａ断面図であり、図４は図２中Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２３】
四方弁１００は、ボデーケース１およびカバー２を備えており、ボデーケース１は、第２入口５、および第１、第２出口４、６を備える。カバー２は第１の入口３を備えており、カバー２はボデーケース１とともに弁ケーシングを構成して略筒状に形成される。ボデーケース１およびカバー２はビス等により締結されている。第１入口３は軸線方向の一方側に配置され、第２入口５は軸線方向の他方側に配置される。なお、図２中矢印で示す軸線方向は、弁ケーシングの軸線方向を示す。
【００２４】
ここで、ボデーケース１の内壁面には、溝状に形成される通水溝（連通通路）１８が設けられており、通水溝１８は上述の第３の流路を構成する。ボデーケース１の内部には、ボデーケース１の内壁により支持されて、かつ後述するピン４０の先端部を支える支持部材３０が設けられており、支持部材３０には、第２入口５から流入したエンジン冷却水を第１、第２出口４、６側に流す開口部３０ａが設けられている。
【００２５】
四方弁１００は、第１、第２弁１６、８、およびサーモケース１０を備えており、サーモケース１０および第１、第２弁１６、８は、弁ケーシング（ボデーケース１およびカバー２）内に配置されている。第１弁１６は第１の入口３を開閉し、第２弁８は第２入口５を開閉する。
【００２６】
サーモケース１０は大径部１０ｈおよび小径部１０ｓを備えており、大径部１０ｈは軸線方向の他方側（図２中左側）に配置されている。小径部１０ｓは軸線方向一方側（図２中右側）に配置されている。第２弁８はサーモケース１０の大径部１０ｈに固定されている。
【００２７】
サーモケース１０は、サーモエレメント（感温部材）９を収納する容器であり、第２弁８にはピン４０が装着されている。ピン（ピン部材）４０はサーモケース１０内部まで貫通している。サーモエレメント９は、後述するように、温度上昇に伴って膨張してピン４０をサーモケース１０から突出させる感温液体である。
【００２８】
サーモケース１０には、図３に示すように、第２入口５から流入するエンジン冷却水の温度を検出する４つの感温部（スリット）１０ａが設けられている。４つの感温部（スリット）１０ａは、それぞれ、凹部を構成して、エンジン冷却水の熱がサーモケース１０内のサーモエレメント９に伝導し易くなっている。
【００２９】
サーモケース１０には、図４に示すように、第１入口３から流入するエンジン冷却水の温度を検出する感温部１２２が設けられている。感温部１２２は、断面リング状の中空部を構成している。
【００３０】
一方、サーモケース１０のうち軸線方向の一方側（図２右側）には、図４に示すように、円筒ケース１４が配置されており、円筒ケース１４の軸線方向の他方側には、第１弁１６が固定されている。円筒ケース１４は、第３弁１２の筒部１２ａに対して軸線方向にスライド可能に支持されており、円筒ケース１４には、サーモケース１０の軸線方向端部が入っている。サーモケース１０とともに特許請求範囲に記載の本体ケーシングを構成している。第１弁１６および第２弁８は、それぞれ、ゴム等のパッキンを構成している。
【００３１】
サーモケース１０には、Ｏリング１１が填め込まれており、このＯリング１１は第３弁１２およびサーモケース１０の間を密閉するためのシール部材である。第３弁１２は、略円盤状に形成され、ボデーケース１内を軸線方向にスライド可能に支持されており、第３弁１２にはＯリング１３が填め込まれており、Ｏリング１３は第３弁１２およびボデーケース１の間を密閉するためのシール部材である。
【００３２】
第３弁１２には、サーモケース１０が軸線方向に貫通するように配置されており、第３弁１２はサーモケース１０に対して軸線方向にスライド可能に支持されている。第３弁１２には、筒部１２ａを備えており、筒部１２ａには、４つの開口部１２１がそれぞれ設けられている。サーモケース１０の感温部１２２および第１入口３の間を連通する。これにより、第１入口３から流入したエンジン冷却水の熱が感温部１２２を介してサーモエレメント９に伝導し易くなっている。第３弁１２は、軸線方向において感温部１２２および４つの感温部１０ａの間に配置されている。
【００３３】
四方弁１００は、図３に示すように、スプリング１５、１７を備えている。スプリング１５（第２の弾性部材）は、円筒ケース１４と第３弁１２との間に配設され、円筒ケース１４に対して第３弁１２を軸線方向の他方側（図３の左側）に付勢するコイル状バネ（第１の弾性部材）である。スプリング（第１の弾性部材）１７は、カバー２と第３弁１２との間に配設され、カバー２に対して第３弁１２を軸線方向の他方側（図３の左側）に付勢するコイル状バネ（第２の弾性部材）である。
【００３４】
次に、本実施形態の四方弁１００の作動について図５〜図８を参照して説明する。
【００３５】
図５はエンジン冷却水の温度に応じた流路１〜３の開閉状態を示す図、図６はエンジン冷却水の低温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図、図７はエンジン冷却水の中温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図、図８はエンジン冷却水の高温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図である。
【００３６】
まず、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が低温状態（３０℃未満）であるときには、第１の入口３を第１弁１６が開放し、第２の入口５を第２弁８が閉鎖する。このとき、第３弁１２が通水溝１８に対して軸線方向でオフセットして位置している。このため、第３弁１２が通水溝１８を閉鎖している。
【００３７】
以上により、第１の流路を開放し、第２、３の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第１の流路にだけエンジン冷却水が流れる。
【００３８】
その後、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が中温状態（３０℃〜９８℃）になるときには、エンジン冷却水からの熱が感温部１２２を通してサーモエレメント９に伝達する。
【００３９】
このため、サーモエレメント９が膨張してピン４０を突出させる。これに伴い、第１、第２弁１６、８、サーモケース１０、および円筒ケース１４を軸線方向の一方側（図７中右側）に押し出す（図７参照）。これにより、スプリング１５、１７がそれぞれ縮む。このとき、第１弁１６が第１入口３を閉鎖し、かつ第２弁８が第１入口３を開放する。
【００４０】
このとき、第３弁１２が通水溝１８に対して軸線方向でオフセットして位置している。このため、第３弁１２が通水溝１８を閉鎖している。
【００４１】
以上により、第２の流路を開放し、第１、３の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第２の流路にだけエンジン冷却水が流れる。
【００４２】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が高温状態（９８℃以上）になるときには、エンジン冷却水からの熱が感温部１０ａを通してサーモエレメント９に伝達する。
【００４３】
このため、サーモエレメント９が膨張してピン４０をさらに突出させる。これに伴い、第１弁１６および円筒ケース１４が停止した状態で、第２弁８およびサーモケース１０を軸線方向の一方側（図８中右側）に押し出す（図８参照）。サーモケース１０の先端側がさらに円筒ケース１４に押し込まれ、スプリング１５、１７が更に縮む。
【００４４】
このとき、第１弁１６が第１入口３を閉鎖し、かつ第２弁８が第１入口３を開放した状態で、第３弁１２が軸線方向他方側（図８中左側）スライド移動して通水溝１８に対して軸線方向で重複する。このため、第３弁１２が通水溝１８を開放する。
【００４５】
以上により、第２、３の流路を開放し、第１の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第２、３の流路にエンジン冷却水が流れる。
【００４６】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が低下すると、サーモエレメント９からの熱が感温部１０ａを通してエンジン冷却水に伝達する。このため、サーモエレメント９が収縮する。
【００４７】
このとき、スプリング１５、１７の弾性力により、第１弁１６および円筒ケース１４が停止した状態で、第２弁８およびサーモケース１０を軸線方向の他方側（図８中左側）に押し出す。サーモケース１０の先端側が若干円筒ケース１４から出る。これに伴い、ピン４０が若干縮んでサーモケース１０内に収納される。このため、上述の如く、図７に示す状態になり、第２の流路だけが開放することになる。
【００４８】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水がさらに低下すると、サーモエレメント９からの熱が感温部１０ａを通してエンジン冷却水に伝達する。このため、サーモエレメント９が収縮する。
【００４９】
このとき、スプリング１５、１７の弾性力により、第１、第２弁１６、８、サーモケース１０、および円筒ケース１４を軸線方向の他方側（図６中左側）に押し出す。そして、ピン４０がさらに縮んでサーモケース１０内に収納される。このため、上述の如く、図６に示す状態になり、第１の流路だけが開放することになる。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、電動モータ、ポテンショメータ、および複数の歯車を用いることなく、エンジン冷却水の温度に応じて膨張収縮するサーモエレメント９を利用して第１〜第３弁１６、８、１２を駆動して、第１〜第３流路を開閉している。このため、構造を簡素化することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、第１〜第３弁１６、８、１２を駆動するに際してサーモエレメント９を利用した例について説明したが、これに代えて、サーモエレメント９に加えて、形状記憶バネ１５ａを用いる。
【００５２】
本実施形態の四方弁１００の構造を図９に示す。図９において図２と同一符号のものは同一物を示し、その説明を簡素化する。
【００５３】
四方弁１００は、ボデーケース１ａおよびカバー２を備えており、ボデーケース１ａは、第２入口５、および第１、第２出口４、６を備える。カバー２は第１の入口３を備えており、カバー２はボデーケース１とともに弁ケーシングを構成して略筒状に形成される。ボデーケース１には、上述の第１実施形態で説明した通水溝１８が設けられていない。
【００５４】
四方弁１００は、第１、第２弁１６、８、およびサーモケース１０を備えており、第２弁８は、サーモケース１０の軸線方向他方側（図２中左側）に配置されている。サーモケース１０は、ボデーケース１内で軸線方向にスライド移動可能に支持されている。サーモケース１０は、サーモエレメント９を収納する容器部を有しており、ピン４０はサーモケース１０の容器部の内外に貫通している。
【００５５】
図１０に図９中Ｃ−Ｃ断面図を示す。サーモケース１０には４つの感温部（スリット）１０ｇが設けられている。４つの感温部１０ｇは、それぞれ、凹部を構成して、第２入口５から流入したエンジン冷却水の熱がサーモエレメント９に伝導し易くなっている。
【００５６】
図１１に図９中Ｄ−Ｄ断面図を示す。サーモケース１０には４つの通路１０ｆが設けられており、４つの通路１０ｆは、第２入口５側と後述する筒部１０ｃ内部と間を連通する。筒部１０ｃはサーモエレメント９のうち容器部に対して軸線方向他方側（図中左側）に配設されており、筒部１０ｃの内部には、第３の弁１２が配設されている。
【００５７】
第３の弁１２は軸線方向にスライド可動に支持されており、第３の弁１２にはピン４０の先端部が固定されており、第３の弁１２はピン４０により軸線方向にスライド移動することになる。第３の弁１２にはＯリング１１が填め込まれており、Ｏリング１１は第３弁１２およびサーモケース１０の筒部１０ｃ間を密閉するためのシール部材である。
【００５８】
図１２に図９中Ｅ−Ｅ断面図を示す。サーモケース１０の筒部１０ｃには内外を貫通する４つの貫通穴１０ｄが設けられている。
【００５９】
サーモケース１０の筒部１０ｃに対して軸線方向の一方側（図９中右側）には筒ケース１４が填め込まれており、筒ケース１４に対して軸線方向他方側には第１の弁３が填め込まれている。
【００６０】
四方弁１００は、形状記憶バネ１５ａおよびスプリング１９、２０を備える。スプリング２０は筒部１０ｃ内において第３の弁１２および円筒ケース１４との間に配設されており、スプリング２０は、第３の弁１２に対して軸線方向に付勢する。
【００６１】
形状記憶バネ１５ａは、ボデーケース１ａおよび筒ケース１４の間に配設されており、
スプリング１９は、筒ケース１４およびカバー２の間に配設されている。形状記憶バネ１５ａおよびスプリング１９は筒ケース１４に対して軸線方向で互いに反対方向に付勢する。
【００６２】
形状記憶バネ１５ａは、第１の入口３から流入するエンジン冷却水の温度に対応して伸張するバネ部材である。すなわち、形状記憶バネ１５ａの長さは、エンジン冷却水の温度は１対１でほぼ特定されることになる。
次に、本実施形態の四方弁１００の作動について図１３〜図１５を参照して説明する。
【００６３】
図１３はエンジン冷却水が低温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図、図１４はエンジン冷却水が中温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図、図１５はエンジン冷却水が高温状態であるとき四方弁１００の状態を示す図である。
【００６４】
まず、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が低温状態（３０℃未満）であるときには、図１３に示すように、第１の入口３を第１弁１６が開放し、第２の入口５を第２弁８が閉鎖する。このとき、第３弁１２が通水溝１８に対して軸線方向でオフセットして位置している。このため、第３弁１２が通水溝１８を閉鎖している。
【００６５】
以上により、第１の流路を開放し、第２、３の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第１の流路にだけエンジン冷却水が流れる。
【００６６】
その後、第１の入口３から流入したエンジン冷却水が中温状態（３０℃〜９８℃）になるときには、エンジン冷却水からの熱が形状記憶バネ１５ａに伝達して、形状記憶バネ１５ａが延びる。
【００６７】
これに伴い、第１、第２弁１６、８、サーモケース１０、および円筒ケース１４を軸線方向の一方側（図１４中右側）に押し出す（図１４参照）。これにより、スプリング１９が縮む。このとき、第１弁１６が第１入口３を閉鎖し、かつ第２弁８が第２入口５を開放する。
【００６８】
このとき、第３弁１２が通水溝１８に対して軸線方向でオフセットして位置している。このため、第３弁１２が通水溝１８を閉鎖している。
【００６９】
以上により、第２の流路を開放し、第１、３の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第２の流路にだけエンジン冷却水が流れる。
【００７０】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が高温状態（９８℃以上）になるときには、エンジン冷却水からの熱が感温部１０ｇを通してサーモエレメント９に伝達する。
【００７１】
このため、サーモエレメント９が膨張してピン４０を突出させる。これに伴い、第３の弁１２を軸線方向の一方側（図１４中右側）に押し出す（図１４参照）。これにより、スプリング２０だけが更に縮む。
【００７２】
このとき、第１弁１６が第１入口３を閉鎖し、かつ第２弁８が第２入口５を開放した状態で、第３弁１２が軸線方向他方側（図８中左側に）スライド移動して通水溝１８に対して軸線方向で重複する。このため、第３弁１２が通水溝１８を開放する。これにより、第２入口５と第１出口４との間が感温部１０ｇ、通路１０ｆ、筒部１０ｃ内部および通水溝１８を通して連通する。
【００７３】
以上により、第２、３の流路を開放し、第１の流路を閉鎖することができる。したがって、矢印の如く、第２、３の流路にエンジン冷却水が流れる。
【００７４】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水が低下すると、サーモエレメント９からの熱がエンジン冷却水に伝達して、サーモエレメント９が収縮する。
【００７５】
このとき、スプリング２０の弾性力により、第３弁１２を軸線方向の他方側（図１４中左側）に押し出す。ピン４０がサーモケース１０内に収納される。このため、上述の如く、図１４に示す状態になり、第２の流路だけが開放することになる。
【００７６】
その後、第２の入口５から流入したエンジン冷却水がさらに低下すると、形状記憶バネ１５ａがエンジン冷却水により冷却され縮み、またスプリング１９が延びる。このとき、形状記憶バネ１５ａおよびスプリング１９の弾性力により、第１、第２弁１６、８、サーモケース１０、および円筒ケース１４を軸線方向の他方側（図１５中左側）に押し出す。そして、ピン４０がサーモケース１０内に収納される。このため、上述の如く、図１３に示す状態になり、第１の流路だけが開放することになる。
【００７７】
以上説明した本実施形態によれば、電動モータ、ポテンショメータ、および複数の歯車を用いることなく、エンジン冷却水の温度に応じて膨張収縮するサーモエレメント９および形状記憶バネ１５ａを利用して第１〜第３弁１６、８、１２を駆動して、第１〜第３流路を開閉している。このため、上述の第１の実施形態構造を簡素化することができる。
【００７８】
（他の実施形態）
上述の第１実施形態では、サーモエレメントだけを用いて第１、第２、第３の弁８、１６、１２を駆動した例について説明したが、形状記憶バネだけを用いて第１、第２、第３の弁８、１６、１２を駆動してもよい。
【００７９】
上述の第１、第２実施形態では、本発明の四方弁を車両用蓄熱システムに適用した例について説明したが、これに代えて、各種のシステムに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の車両用蓄熱システムの構成を示す図である。
【図２】図１の四方弁の構造を示す断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２中のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２の四方弁においてエンジン冷却水に関する作動を示す図である。
【図６】図１の四方弁の構造を示す断面図である。
【図７】図１の四方弁の構造を示す断面図である。
【図８】図１の四方弁の構造を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の四方弁の構造を示す断面図である。
【図１０】図９中のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図９中のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図９中のＥ−Ｅ断面図である。
【図１３】図９の四方弁の構造を示す断面図である。
【図１４】図９の四方弁の構造を示す断面図である。
【図１５】図９の四方弁の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
３…第１の入口、５…第２の入口、８…第２弁、９…サーモエレメント、
１２…第の３弁、１６…第１弁、１８…通水溝、４０…ピン、
１２２…感温部、１００…四方弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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