(57)【要約】【課題】流入チャンバにおいて被制御流体と連結部材とが接触することなく、また流入チャンバの設計の自由性を確保できる新規な構造の三方弁を提供する。【解決手段】弁ブロック体１１に、被制御流体の流入口１３と連通する流入チャンバ１２と、前記流入チャンバ１２の一側に第１弁座１５を介して第１流出口１６と連通する第１弁室１４と、前記流入チャンバ１２の他側に第２弁座１８を介して第２流出口１９と連通する第２弁室１７とを備え、前記弁室１４及び弁室１７には前記第１弁座１５及び第２弁座１８を開閉する第１弁体２０及び第２弁体３０がそれぞれ配置され、前記弁体２０及び弁体３０はそれぞれ第１連結部材４１及び第２連結部材４２を介して作動部材５０に連結され、前記作動部材５０の作動によって、前記弁体２０及び弁体３０は一方が開くとき他方が閉じるように前記第１弁座１５及び第２弁座１８を選択的に開閉する三方弁１０。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ブロック体に、被制御流体の流入口と連通する流入チャンバと、前記流入チャンバの一側に第１弁座を介して第１流出口と連通する第１弁室と、前記流入チャンバの他側に第２弁座を介して第２流出口と連通する第２弁室とを備え、
前記第１弁室及び第２弁室には前記第１弁座及び第２弁座を開閉する第１弁体及び第２弁体がそれぞれ配置されているとともに、前記第１弁体及び第２弁体はそれぞれ第１連結部材及び第２連結部材を介して作動部材に連結されていて、前記作動部材の作動によって、前記第１弁体及び第２弁体は一方が開くとき他方が閉じるように前記第１弁座及び第２弁座を選択的に開閉するように構成されていることを特徴とする三方弁。
【請求項２】
前記第１弁体及び第２弁体が前記第１弁室及び第２弁室にその外周を取りつけられた第１ダイヤフラム弁部及び第２ダイヤフラム弁部をそれぞれ有する請求項１に記載の三方弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体の流通方向を切替制御する三方弁の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被制御流体の流通方向を切替制御する弁として、作動部材によって作動される弁体が流入チャンバに流入する流体の流通を第１流出口と第２流出口とを選択的に開閉する三方弁が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−４９７８６号公報  （第１−６頁、第１−４図，第６−７図）
【０００４】
図４に示す三方弁１１０は従来公知の一般的構造を表すものである。この三方弁１１０は、弁ブロック体１１１に、被制御流体の流入口１１３と連通する流入チャンバ１１２を有し、前記流入チャンバ１１２の一側に第１弁座１１５を介して第１流出口１１６と連通する第１弁室１１４が設けられているとともに、前記流入チャンバ１１２の他側には第２弁座１１８を介して第２流出口１１９と連通する第２弁室１１７が設けられている。前記第１弁室１１４及び第２弁室１１７には前記第１弁座１１５及び第２弁座１１８を開閉する第１弁体（ここではダイヤフラム弁体）１２１及び第２弁体１３１（同じくダイヤフラム弁体）がそれぞれ配置されており、これらの第１弁体１２１及び第２弁体１３１は流入チャンバ１１２を貫通する連結部材１４０によって互いに連結されていて一体動するようになっている。
【０００５】
連結部材１４０によって互いに連結された第１弁体１２１及び第２弁体１３１は、電磁誘導によって進退する磁性体からなる作動部材１５０の作動によって一体に進退される。そして、作動部材１５０の前進時には第１弁体１２１が第１弁座１１５を閉じかつ第２弁体１３１が第２弁座１１８を開き、作動部材１５０の後退時には第１弁体１２１が第１弁座１１５を開きかつ第２弁体１３１が第２弁座１１８を閉じるように、第１弁座１１５及び第２弁座１１８を選択的に開閉するように構成される。これによって、流入口１１３から流入チャンバ１１２に流入する流体を第１流出口１１６又は第２流出口１１９へ選択的に切替流通させる。
【０００６】
図において、符号１５１はコイル、１５２は作動部材１５０を前方へ付勢するばね部材、１５３はコイルへの通電部、１５４は固定ブロック、１５５はケース、１６０は第２弁体１３１に設けられたばね受け部材、１６１は第２弁体１３１を常時第２弁座１１８方向へ付勢する後退用のばね部材である。
【０００７】
図４はコイル１５１の非通電時で、作動部材１５０がばね部材１５２によって前進し、第１弁体１２１が第１弁座１１５を閉じかつ第２弁体１３１が第２弁座１１８を開き、流入口１１３から流入チャンバ１１２に流入する流体を第２流出口１１９へ流通させる状態を表している。
【０００８】
これに対し、コイル１５１へ通電がなされると該コイル１５１に磁力が生じて作動部材１５０がばね部材１５２の付勢力に抗して後退する。作動部材１５０の後退に伴い、ばね部材１６１の付勢力とあいまって、第１弁体１２１が第１弁座１１５を開きかつ第２弁体１３１が第２弁座１１８を閉じ、流入口１１３から流入チャンバ１１２に流入する流体を第１流出口１１６へ切替流通させる。
【０００９】
このように、従来構造の三方弁１１０にあっては、第１弁体１２１と第２弁体１３１を連結部材１４０によって連結して一体動させることによって、流入口１１３から流入チャンバ１１２に流入する流体を第１流出口１１６又は第２流出口１１９へ選択的に切替流通する。しかるに、この構造では、連結部材１４０が流入チャンバ１１２内に配設されるので、該連結部材１４０と被制御流体との接触が不可避である。被制御流体によっては、連結部材１４０との接触が好ましくないものがあり、特に微細な塵や屑を発生させる可動部材との接触を嫌うものがある。
【００１０】
また、この従来構造の三方弁１１０では、連結部材１４０が流入チャンバ１１２内に配設されることにより、流入チャンバ１１２の大きさ特にその内径を該連結部材１４０の大きさ特にその外径を考慮して設計しなければならず、設計上の自由性が制限されるばかりか、流入チャンバを必要以上に大きくしなければならないという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、流入チャンバにおいて被制御流体と連結部材とが接触することなく、また流入チャンバの設計の自由性を確保できる新規な構造の三方弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、弁ブロック体に、被制御流体の流入口と連通する流入チャンバと、前記流入チャンバの一側に第１弁座を介して第１流出口と連通する第１弁室と、前記流入チャンバの他側に第２弁座を介して第２流出口と連通する第２弁室とを備え、前記第１弁室及び第２弁室には前記第１弁座及び第２弁座を開閉する第１弁体及び第２弁体がそれぞれ配置されているとともに、前記第１弁体及び第２弁体はそれぞれ第１連結部材及び第２連結部材を介して作動部材に連結されていて、前記作動部材の作動によって、前記第１弁体及び第２弁体は一方が開くとき他方が閉じるように前記第１弁座及び第２弁座を選択的に開閉するように構成されていることを特徴とする三方弁に係る。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、前記第１弁体及び第２弁体が前記第１弁室及び第２弁室にその外周を取りつけられた第１ダイヤフラム弁部及び第２ダイヤフラム弁部をそれぞれ有する三方弁に係る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係る三方弁を示す断面図、図２は図１の主要部分の斜視図、図３は他の実施例に係る三方弁を示す断面図である。
【００１５】
図１に図示したように、請求項１の発明の三方弁１０は、弁ブロック体１１に流入チャンバ１２を有しており、この流入チャンバ１２は被制御流体の流入口１３と連通している。そして、前記流入チャンバ１２は、その一側に第１弁座１５を介して第１流出口１６と連通する第１弁室１４と、流入チャンバ１２の他側に第２弁座１８を介して第２流出口１９と連通する第２弁室１７を備えている。
【００１６】
前記第１弁室１４及び第２弁室１７には、前記第１弁座１５及び第２弁座１８を開閉する第１弁体２０及び第２弁体３０がそれぞれ配置されている。この第１弁体２０及び第２弁体３０はそれぞれ第１連結部材４１及び第２連結部材４２を介して作動部材５０に連結されており、該作動部材５０の作動によって、前記第１弁体２０及び第２弁体３０は一方が開くとき他方が閉じるように前記第１弁座１５及び第２弁座１８を選択的に開閉するように構成される。
【００１７】
弁ブロック体１１は好ましくはフッ素樹脂等の耐蝕性及び耐薬品性の高い樹脂からなる。また、第１弁体２０及び第２弁体３０も前記弁ブロック体１１と同様にフッ素樹脂等の耐蝕性及び耐薬品性の高い樹脂により形成することが好ましい。なお、この実施例では、第１弁体２０及び第２弁体３０は、請求項２の発明として規定したところのダイヤフラム弁部２１及び３１を有する。
【００１８】
図１及びその主要部分の斜視図である図２からよく理解されるように、前記第１弁体２０及び第２弁体３０は、各弁体保持部２５及び３５と第１連結部材４１及び第２連結部材４２の一端とをねじ部材４３，４４で螺着することによって結合されている。第１連結部材４１及び第２連結部材４２の他端はそれぞれ作動部材５０に連結される。この例では、第１連結部材４１は作動部材５０の進退方向の一側に延設されたプッシュロッド６０とねじ部材４６によって直接結合されている。
【００１９】
作動部材５０について説明すると、図示の作動部材５０は前記した従来公知のコイル５１によって作動される磁性体よりなるものである。コイル５１への非通電時には、第１連結部材４１を押圧するばね部材５３によって作動部材５０は後退状態にある。符号４７は第１連結部材４１に設けられたばね受け座である。これに対して、コイル５１へ通電された時には、前記ばね部材５３の付勢力に抗して作動部材５０は前進する。図１の符号５２は前記プッシュロッド６０を摺動自在に保持する磁性体からなる固定ブロックである。
【００２０】
次にこの発明の三方弁１０の作動について説明する。上で述べたように、コイル５１への非通電時には、図１に図示のように、作動部材５０はばね部材５３によって後退しており、第１連結部材４１に連結された第１弁体２０は前進して第１弁座１５を閉じるとともに、第２連結部材４２に連結された第２弁体３０が後退して前記第２弁座１８を開く。一方コイル５１への通電時には、通電によってコイル５１に磁力が生じて作動部材５０がばね部材５３の付勢力に抗して前進する。これによって、第１連結部材４１に連結された第１弁体２０が後退して第１弁座１５を開くとともに、第２連結部材４２に連結された第２弁体３０が前進して前記第２弁座１８を閉じる。このように、三方弁１０は、作動部材５０の作動によって、前記第１弁体２０及び第２弁体３０の一方が開くとき他方が閉じるように前記第１弁座１５及び第２弁座１８を選択的に開閉する。
【００２１】
請求項２の発明は、前記構成において、前記第１弁体２０及び第２弁体３０が前記第１弁室１４及び第２弁室１７にその外周を取りつけられた第１ダイヤフラム弁部２１及び第２ダイヤフラム弁部３１を有するものである。
【００２２】
第１ダイヤフラム弁部２１及び第２ダイヤフラム弁部３１はゴム又は各種プラスチックからなる公知のものであるが、フッ素樹脂等の耐蝕性及び耐薬品性の高い樹脂によって構成されるのが望ましい。第１ダイヤフラム弁部２１及び第２ダイヤフラム弁部３１は、その外周部２２及び３２によってそれぞれ第１弁室１４及び第２弁室１７に取りつけられている。
【００２３】
図３に示す三方弁１０Ａは、この発明の他の実施例に係るものである。この実施例の三方弁１０Ａにあっては、第１弁体２０，第２弁体３０，第３弁体７０，第４弁体８０が第１連結部材４１Ａ及び第２連結部材４２Ａを介して作動部材５０に連結されている。この作動部材５０の作動に関しては、上述した実施例と同様である。図中の符号１４Ａは第３弁室、１５Ａは第３弁座、１６Ａは第３流出口、１７Ａは第４弁室、１８Ａは第４弁座、１９Ａは第４流出口、７１は第３ダイヤフラム弁部、７２は第３ダイヤフラム弁部７１の外周部、８１は第４ダイヤフラム弁部、８２は第４ダイヤフラム弁部８１の外周部、７５及び８５は弁体保持部である。なお、図１に示した実施例と同一部材については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
上の構成からなる三方弁１０Ａにあっては、前記作動部材５０の作動によって、図示のように、第２弁体３０及び第４弁体８０が第２弁座１８及び第４弁座１８Ａを開くと、第１弁体２０及び第３弁体７０が第１弁座１５及び第３弁座１５Ａを閉じる。一方、作動部材５０の作動によって、前記第１弁体２０及び第３弁体７０が第１弁座１５及び第３弁座１５Ａを開くと、前記第２弁体３０及び第４弁体８０は第２弁座１８及び第４弁座１８Ａを閉じる。
【００２５】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜に変更して実施することができる。実施例では、作動部材がコイルへの通電による磁力によって作動するものを示したが、例えば作動部材がこれに供給される調圧気体によって作動するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、流入チャンバにおいて被制御流体と連結部材とが接触することがない。これにより、接触に伴って生ずる微細な塵等の発生を防止することができる。また、流入チャンバに連結部材が配設されないので、流入チャンバの設計の自由性を確保することができ、流体の流通に必要な流入チャンバを確保して該流入チャンバの容積を縮小し、従来に比べて小型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る三方弁を示す断面図である。
【図２】図１の主要部分の斜視図である。
【図３】他の実施例に係る三方弁を示す断面図である。
【図４】従来の三方弁の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  三方弁
１１  弁ブロック体
１２  流入チャンバ
１３  流入口
１４  第１弁室
１５  第１弁座
１６  第１流出口
１７  第２弁室
１８  第２弁座
１９  第２流出口
２０  第１弁体
２１  第１ダイヤフラム弁部
２２  第１ダイヤフラム弁部の外周部
３０  第２弁体
３１  第２ダイヤフラム弁部
３２  第２ダイヤフラム弁部の外周部
４１  第１連結部材
４２  第２連結部材
５０  作動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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