(57)【要約】【課題】小型で水路切換の多用途展開が可能な水路切換弁を提供する。【解決手段】弁本体１内の円孔状切換弁室５内に駒挿入口７から水路切換駒６を収容する。駒挿入口７側には水路を持つ水路形成部材２を連結する。水路切換駒６は一対の同心円板部１０ａ、１０ｂ間を円周方向に間隔を介した２箇所の位置で骨枠部により連結した構成とする。一対の骨枠部間の片側周面は凹部１８を形成する閉鎖側壁１６で閉鎖し、残りの周面は開放空間部１９とする。一対の円板部１０ａ、１０ｂと一対の骨枠部の外端面にパッキン部材１５を設けて、凹部１８側と開放空間部１９側を水密区画する。切換弁室５の側壁周面には水路Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅを形成する。凹部１８で覆われる水路は相互連通させ、開放空間部１９で覆われる水路は水路形成部材２の水路と連通させる。水路切換駒６を回転して連通水路の組み合わせを切換える。【選択図】        図１
2004316720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体内に円孔状の切換弁室が設けられ、この切換弁室の側壁内周面には円周方向に間隔を介して複数の水路が開口され、前記切換弁室には水路切換駒が切換弁室の内周面に沿って回転可能に収容配置され、前記水路切換駒の回転位置の制御により、水路間連通の切換を行う水路切換弁において、前記水路切換駒は、回転軸方向に間隔を介して設けられた一対の同心の円板部と、この一対の円板部の外周端部を円周方向に間隔を介した位置で連結する一対の骨枠部と、前記一対の骨枠部よって区画される一対の円板部間の片側周面空間を円板部および骨枠部の外端よりも低位位置で閉鎖してその閉鎖領域に凹部を形成する閉鎖側壁とを有して構成され、該閉鎖側壁が設けられていない円板部間の他方側周面空間は開放空間部と成し、前記閉鎖側壁によって形成される凹部の大きさは連続して隣り合う少なくとも２つの水路開口を覆う大きさと成し、前記開放空間部の大きさは１つ又は連続して隣り合う２つ以上の水路開口を覆う大きさと成しており、前記水路切換駒の一対の円板部の全外周端面および一対の骨枠部の全外端面にはパッキン部材が固定配置され、このパッキン部材によって切換弁室内における水路切換駒の前記凹部状の閉鎖側壁領域と前記開放空間部の領域とが水密区画されていることを特徴とする水路切換弁。
【請求項２】
複数の水路の内には閉塞手段によって流通が遮断された水路が含まれていることを特徴とする請求項１記載の水路切換弁。
【請求項３】
切換弁室の円孔状の一端側は水路切換駒を切換弁室に収容する駒挿入口と成し、この駒挿入口が形成された切換弁室の壁面には駒挿入口に連通して前記水路切換駒の回転軸方向の水路を持つ水路形成部材が連結されており、前記水路切換駒の駒挿入口側となる円板部には水路形成部材の水路に常時連通する透孔が形成されて水路形成部材の水路はその透孔を介して水路切換駒の開放空間部に連通していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水路切換弁。
【請求項４】
開放空間部に覆われる大きさの領域に配置された１グループの水路は全て閉塞手段によって流通が遮断された水路と成し、この閉塞手段によって流通が遮断された１グループの水路が開放空間部に覆われる水路切換駒の回転位置を、それらの水路と水路形成部材の水路との流通を遮断する水流遮断位置としたことを特徴とする請求項３記載の水路切換弁。
【請求項５】
閉塞手段によって流通が遮断された流通遮断の水路を設けることに代えて、その流通遮断の水路の位置を水路の無い切換弁室の側壁面と成し、水路切換駒の開放空間部がこの水路無しの側壁面を覆う位置で、水路形成部材の水路の流通を遮断する構成とした請求項３記載の水路切換弁。
【請求項６】
水路切換駒の一対の円板部の直径はその大きさを異にし、駒挿入口側となる円板部の直径は他方の円板部の直径よりも大と成して、両円板部に固定されたパッキン部材の外周面間を結ぶ仮想面は駒挿入口側が大径となる裁頭円錐のテーパ面と成し、水路切換駒が収容される切換弁室の円孔形状も同一状のテーパ面と成していることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の水路切換弁。
【請求項７】
パッキン部材は水路切換駒に焼付け処理によって固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の水路切換弁。
【請求項８】
切換弁室および水路が開口された弁本体は樹脂の射出成型によって形成され、水路切換駒も樹脂の射出成型によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の水路切換弁。
【請求項９】
駒挿入口が形成されている面とは反対側となる切換弁室の壁面側からは水路切換駒の回転軸が水密に突き出し形成され、その突き出し部分の回転軸に水路切換駒の回転を制御駆動する制御モータ側の出力軸が連結されていることを特徴とする請求項２乃至請求項８の何れか１つに記載の水路切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の水路間において水路の接続を切換る水路切換弁に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
一方の水路から流入する水を複数の水路の内の選択した水路に接続して送水するための水路切換弁は周知である。この種の水路切換弁として一般的に使用されているものには電磁弁がある。電磁弁を水路切換弁として使用する場合は、例えば、入水路に連通している複数の分岐水路のそれぞれに電磁弁を介設し、選択した分岐水路の電磁弁を開け、他の水路の電磁弁を閉じることにより、選択した分岐水路に送水するもので、各分岐水路の電磁弁の開閉を制御することにより入水路と各分岐水路との選択的な水路切換を達成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分岐水路のそれぞれに電磁弁を介設する方式は、水路切換部分の装置構成が大型となる上に、分岐水路の数だけ電磁弁を必要とするので装置コストも高価となる。
【０００４】
この問題を解消する１つの手法としては、入水路と分岐水路との分岐部にボール弁を配することが考えられる。一般に知られているボール弁はボールの内部にＬ字形状の流路を形成したものである。ボール弁のそのＬ字形状の流路の入口側を入水路に接続し、ボールの回転角を制御することでＬ字形状の流路の出口と接続相手の分岐水路との流通接続を選択的に切り換えるようにすれば、複数の電磁弁を使用せずに入水路と分岐水路との選択的な水路切換が可能となる。
【０００５】
しかし、ボール内にＬ字形状の流路を形成したボール弁を使用する場合には、入水路に同時に接続できる分岐水路の数は１つに限られ、入水路の水を複数の分岐水路に同時に送水することは不可能である。これを可能にするためには、入水路に連通する入水側連通路と、この入水側連通路から分岐する複数の分岐連通路とボール内に設け、ボールの回転位置の制御により、分岐連通路と分岐水路との連通接続を切換るようにし、入水路から入水する水を選択した複数の分岐水路から送水することが考えられる。
【０００６】
しかし、ボール内に入水側連通路と複数の分岐連通路を形成する場合には通路形成に必要な場所をボール内に確保する関係上、必然的にボールを大型にしなければならず、しかも、分岐水路を形成した各水路形成部材をＯリングを介してボールに圧接するように組み立てなければならず、ボール弁が大型化すると共に、ボール弁の装置構成が複雑化し、部品点数も多くなって、ボール弁の製造コストが高くなるという問題が生じる。
【０００７】
また、ボール弁を用いて水路切換弁を構成した場合は、入水路と分岐水路との間の水路切換しか行うことができず、分岐水路間の水路切換は行うことができないので、水路切換の多用途展開を図るうえで支障となる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、装置構成の小型化、簡易化、装置コストの低減化が可能であり、その上、水路切換の多用途展開を図ることが可能な水路切換弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために次のような手段をもって課題を解決する手段としている。すなわち、本発明は、弁本体内に円孔状の切換弁室が設けられ、この切換弁室の側壁内周面には円周方向に間隔を介して複数の水路が開口され、前記切換弁室には水路切換駒が切換弁室の内周面に沿って回転可能に収容配置され、前記水路切換駒の回転位置の制御により、水路間連通の切換を行う水路切換弁において、前記水路切換駒は、回転軸方向に間隔を介して設けられた一対の同心の円板部と、この一対の円板部の外周端部を円周方向に間隔を介した位置で連結する一対の骨枠部と、前記一対の骨枠部よって区画される一対の円板部間の片側周面空間を円板部および骨枠部の外端よりも低位位置で閉鎖してその閉鎖領域に凹部を形成する閉鎖側壁とを有して構成され、該閉鎖側壁が設けられていない円板部間の他方側周面空間は開放空間部と成し、前記閉鎖側壁によって形成される凹部の大きさは連続して隣り合う少なくとも２つの水路開口を覆う大きさと成し、前記開放空間部の大きさは１つ又は連続して隣り合う２つ以上の水路開口を覆う大きさと成しており、前記水路切換駒の一対の円板部の全外周端面および一対の骨枠部の全外端面にはパッキン部材が固定配置され、このパッキン部材によって切換弁室内における水路切換駒の前記凹部状の閉鎖側壁領域と前記開放空間部の領域とが水密区画されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１０】
上記構成において、複数の水路の内には閉塞手段によって流通が遮断された水路が含まれている構成としてもよい。
【００１１】
１つの好ましい構成においては、切換弁室の円孔状の一端側は水路切換駒を切換弁室に収容する駒挿入口と成し、この駒挿入口が形成された切換弁室の壁面には駒挿入口に連通して前記水路切換駒の回転軸方向の水路を持つ水路形成部材が連結されており、前記水路切換駒の駒挿入口側となる円板部には水路形成部材の水路に常時連通する透孔が形成されて水路形成部材の水路はその透孔を介して水路切換駒の開放空間部に連通している。
【００１２】
また、本発明の１つの構成例においては、開放空間部に覆われる大きさの領域に配置された１グループの水路は全て閉塞手段によって流通が遮断された水路と成し、この閉塞手段によって流通が遮断された１グループの水路が開放空間部に覆われる水路切換駒の回転位置を、それらの水路と水路形成部材の水路との流通を遮断する水流遮断位置とする。
【００１３】
また、本発明の１つの構成例では、閉塞手段によって流通が遮断された流通遮断の水路を設けることに代えて、その流通遮断の水路の位置を水路の無い切換弁室の側壁面と成し、水路切換駒の開放空間部がこの水路無しの側壁面を覆う位置で、水路形成部材の水路の流通が遮断される構成とする。
【００１４】
好ましくは、水路切換駒の一対の円板部の直径はその大きさを異にし、駒挿入口側となる円板部の直径は他方の円板部の直径よりも大と成して、両円板部に固定されたパッキン部材の外周面間を結ぶ仮想面は駒挿入口側が大径となる裁頭円錐のテーパ面と成し、水路切換駒が収容される切換弁室の円孔形状も同一状のテーパ面と成している構成とする。
【００１５】
また、パッキン部材は水路切換駒に焼付け処理によって固定することが望ましい。
【００１６】
さらに、好ましくは、切換弁室および水路が開口された弁本体は樹脂の射出成型によって形成し、水路切換駒も樹脂の射出成型によって形成する。
【００１７】
本発明の一構成形態にあっては、駒挿入口が形成されている面とは反対側となる切換弁室の壁面側からは水路切換駒の回転軸が水密に突き出し形成され、その突き出し部分の回転軸に水路切換駒の回転を制御駆動する制御モータ側の出力軸が連結されている構成とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基き説明する。図１、図２は本発明に係る水路切換弁の第１の実施形態例の構成を示す。この実施形態例の水路切換弁は弁本体１と、水路形成部材２と、制御モータとしてのギヤモータ３と、前記弁本体１内に収容される水路切換駒６とを有して構成されている。弁本体１と水路形成部材２と水路切換駒６との材質および製造方法は特に限定されないが、製造の容易性、品質の均一化、製造コストの低減化の点で、好ましくは合成樹脂を用いた射出成型によって形成する。ここでは合成樹脂としてＰＰＳを使用しているがそれ以外の合成樹脂の使用が可能である。
【００１９】
弁本体１はハウジングとして機能する弁箱４内に円孔状の切換弁室５を形成したもので、この切換弁室５の円孔は上下方向に設けられ、円孔の下端は切換弁室５の底面に開口し、この開口は水路切換駒６の駒挿入口７となっている。なお、本明細書において使用する上下等の方向を示す用語は図１（ａ）の姿勢の状態で使用されており、水路切換弁の実際の使用状態での方向とは必ずしも一致しない。
【００２０】
切換弁室５の側壁内周面には円周方向に間隔を介して複数の水路が開口されている。この図示の例では、図４に示されるように、円周方向に等間隔を介した４箇所の位置に弁箱４から外に伸張する筒部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）が設けられ、筒部８ａ内の筒孔は水路Ａと成し、筒部８ｂ内の筒孔は水路Ｂと成し、筒部８ｃ内の筒孔は水路Ｄと成し、筒部８ｄ内の筒孔は水路Ｅと成している。つまり、切換弁室５の側壁内周面の円周方向４等分位置に水路Ａと水路Ｂと水路Ｄと水路Ｅの開口が設けられ、そのうち、水路Ａと水路Ｂの開口は切換弁室５に連通し、水路Ｄと水路Ｅは閉塞手段としての閉塞壁９が設けられて水の流通が遮断された水路（開口が閉じられた水路）と成している。
【００２１】
切換弁室５の下端の駒挿入口７からは切換弁室５内に水路切換駒６が挿入され、切換弁室５の内周面に沿って回転可能に切換弁室５内に収容されている。図３は水路切換駒６の構成を示す。この水路切換駒６は回転軸が上下方向と成し、この回転軸方向に間隔を介して対向する一対の同心の円板部１０ａ、１０ｂを有している。この一対の円板部１０ａ、１０ｂはその外周端部（外周端縁部）の部位において円板部の円周方向に間隔を介した２箇所の位置で骨枠部１１ａ、１１ｂによって連結されている。骨枠部１１ａ、１１ｂの一端側（上端側）の外端面（円板部１０ａの半径外向き方向となる外端面）１３ａ、１３ｂは段差なく円板部１０ａの外周端面１２ａに連接され、骨枠部１１ａ、１１ｂの他端側（下端側）の外端面（円板部１０ｂの半径外向き方向となる外端面）１３ａ、１３ｂは段差なく円板部１０ｂの外周端面１２ｂに連接されている。
【００２２】
一対の円板部１０ａ、１０ｂの全外周端面１２ａ、１２ｂの幅方向中央部および一対の骨枠部１１ａ、１１ｂの全外端面１３ａ、１３ｂの幅方向中央部には連続するパッキン収容溝１４が設けられ、そのパッキン収容溝１４にパッキン部材１５が収容されて固定配置されている。パッキン部材１５の材料は弾性を有するゴム材料であり、この実施形態例においては耐熱性に優れたフッ素ゴムが用いられている。パッキン部材１５のパッキン収容溝１４への固着手段としては、接着剤を使用することも可能であるが、ここでは、固着の安定性に優れた焼付け処理によってパッキン部材１５をパッキン収容溝１４へ固着している。
【００２３】
この焼付け処理は加硫により行っており、一例としては、加硫工程を一次加硫と二次加硫の２段階の工程で行う。一次加硫はパッキン部材１５をパッキン収容溝１４に収容した状態で、約１８０℃の成型金型内に約１０分保持し、パッキン部材１５をパッキン収容溝１４の形状に馴染ませる。二次加硫はパッキン部材１５をパッキン収容溝１４に収容した状態で、約２００℃の恒温槽内に約２４時間保持し、パッキン部材１５をパッキン収容溝１４に焼き付ける。この一次加硫と二次加硫は連続した工程で行ってもよく、断続した工程で行ってもよい。本実施形態例では水路切換駒６をこの二次加硫温度に十分耐熱性を有する材料のＰＰＳを用いて形成しているので、加硫工程で水路切換駒６が変形することはなく好都合である。また、焼付けによる固着は接着剤を用いた固着に比べ固着力が強いので、経年劣化による剥離がなく、信頼性に優れたものとなる。
【００２４】
なお、パッキン収容溝１４の溝深さ方向のパッキン部材１５の厚みは溝深さよりも厚いので、図３に示されるようにパッキン部材１５がパッキン収容溝１４に焼付け固着された状態において、パッキン部材１５の一部分は円板部１０ａ、１０ｂおよび骨枠部１１ａ、１１ｂの表面から外側に突き出した状態となる。
【００２５】
水路切換駒６の円板部１０ｂは円板部１０ａよりも直径が大径に形成され、両円板部１０ａ、１０ｂに固定されたパッキン部材１５の外周面間を結ぶ仮想面は図３（ｃ）に示されるように裁頭円錐のテーパ面１７と成している。水路切換駒６の一対の円板部１０ａ、１０ｂ間を結ぶ一対の骨枠部１１ａ、１１ｂによって区画される片側周面空間は閉鎖側壁１６によって閉鎖されている。図示の例では、この閉鎖側壁１６は前記仮想のテーパ面１７よりも小径のテーパ面と成して前記仮想テーパ面１７と平行な面と成しているが、勿論、平行な面に限定されない。
【００２６】
この閉鎖側壁１６は円板部１０ａ、１０ｂおよび骨枠部１１ａ、１１ｂのそれぞれ外端（外端面）よりも低位位置（内端側位置）で連接されており、これにより、閉鎖側壁１６の閉鎖領域には凹部１８が形成されている。つまり、閉鎖側壁１６の外表面側は凹部空間１８となっている。前記一対の骨枠部１１ａ、１１ｂ間の閉鎖側壁１６が設けられていない周面空間は開放空間部１９と成している。前記円板部１０ａの中心部には上方に突き出す回転駆動軸２０が設けられ、この回転駆動軸２０の外周面には溝２１が周設され、その溝２１にＯリング２２が収容される（図１（ａ）参照）。回転駆動軸２０の上端面側には係合孔２４が形成されている。図示の例では、この係合孔２４は四角形状の孔と成している。円板部１０ｂの中央部には透孔２３が形成され、この透孔２３は開放空間部１９に連通している。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、水路切換駒６は駒挿入口７から切換弁室５内に収容されている。この収容状態で、水路切換駒６は大径の円板部１０ｂ側が駒挿入口７側の向きとなっている。水路切換駒６が切換弁室５に収容された状態で、回転駆動軸２０は、切換弁室５の上面壁から上側に突き出す筒部２５の筒孔内に回転自在に嵌合し、筒部２５の筒孔壁面と回転駆動軸２０との水密が前記Ｏリング２２によって達成されている。なお、水路切換駒６が挿入される切換弁室５の空間は水路切換駒６の円板部１０ａ側のパッキン部材１５と円板部１０ｂ側のパッキン部材１５とを結んで形成される仮想のテーパ面１７と同じ（略同じ状態も含む）テーパをもつ錐状の円孔形状の室と成している。
【００２８】
水路切換駒６が切換弁室５内に収容された状態で、切換弁室５内の空間はパッキン部材１５によって水路切換駒６の凹部１８を持つ閉鎖側壁１６側の領域と開放空間部１９側の領域とに水密区画されている。図４に示す例においては、閉鎖側壁１６側の領域の大きさは連続して隣り合う２つの水路開口を覆う大きさと成し、開放空間部１９側の領域は別の連続して隣り合う２つの水路開口を覆う大きさと成している。
【００２９】
切換弁室５の駒挿入口７の外周縁側からは下方に嵌合筒部２６が下方に突き出し形成されており、この嵌合筒部２６に嵌合されて水路形成部材２が連結されている。この水路形成部材２は筒状の部材と成し、その筒孔が水路Ｃを形成している。水路形成部材２の上部外周面には鍔２８が形成され、この鍔２８よりも上方側の筒部２９が嵌合筒部２６に嵌合し、鍔２８が嵌合筒部２６の下端面に係止している。なお、筒部２９の周面に形成された溝内にＯリング３１が収容され、このＯリング３１によって嵌合筒部２６と筒部２９の水密嵌合が達成されている。
【００３０】
水路形成部材２の筒孔（水路Ｃ）の上端側内周面には下方側よりも直径が大径化する段部が形成され、その段部に係止されて水路Ｃの上端側に金属リング３２が設けられている。この金属リング３２の上端面は水路形成部材２の上端面よりも僅かに高く突き出しており、円板部１０ｂの下向き面に設けた座金３３を介して水路切換駒６の下端が金属リング３２の上に支持されている。このように、水路切換駒６側の座金３３と水路形成部材２側の金属リング３２との金属面同士を接触させることで、水路切換駒６の回転に伴う摩滅を防止するようにしている。
【００３１】
切換弁室５の上面にはモータ取り付け金具３４が配置されている。このモータ取り付け金具３４は図１（ａ）、図２（ａ）に示されるように、金属板を折り曲げ加工して形成されている。金属板の板面には締結用の適宜の数（図示の例では２つ）の雌ねじ部３８が形成され、弁本体１と水路形成部材２の鍔２８に設けたねじ挿通孔３９（図２（ｂ）参照）にねじ３０を下側から挿通し、ねじ３０の先端側を雌ねじ部３８に螺合することでモータ取り付け金具３４と弁本体１と水路形成部材２は一体的に締結されている。この金属板の１辺の中央部からは片３５が突き出し形成されて直角下方に折り曲げられ、その折り曲げられた片３５に、水路切換弁を適宜の取り付け部に取り付けるための雌ねじ部３６が形成されている。片３５の両側となる金属板の辺からは上方に折り曲げて突き出すアーム片４１が形成され、この両アーム片４１の先端側はさらに水平外方向に折り曲げられてモータ載置面４２と成し、このモータ載置面４２の適宜の位置に雌ねじ部４３が形成されている。
【００３２】
前記モータ載置面４２の上にはギヤモータ３が載置され、このギヤモータ３の下部側に設けられた孔に上側から挿通されたねじ４４の先端側が雌ねじ部４３に螺合されてギヤモータ３はモータ取り付け金具３４に取り付けられている。モータ取り付け金具３４の金属板の中央位置には貫通孔が形成されており、この間通孔を通して弁本体１の筒部２５が上方に突き出し、ギヤモータ３の出力軸４５が水路切換駒６の回転駆動軸２０に設けられた係合孔２４に入り込んで係合されている。この、ギヤモータ３の出力軸４５と水路切換駒６の回転駆動軸２０との係合連結により、ギヤモータ３の回転駆動力が水路切換駒６に伝達されて、水路切換駒６はギヤモータ３の回転に連動して回転する。
【００３３】
ギヤモータ３にはマイクロコンピュータを装備した制御回路が設けられており、ギヤモータ３の回転位置を検出するセンサ（例えばポテンショメータ）の回転検出信号（回転位置検出信号）を取り込んで制御回路は水路切換駒６の水路切換制御（回転位置制御）をする構成と成している。なお、ギヤモータ３による回転位置制御の技術は周知であるので、その説明は省略する。
【００３４】
次に本実施形態例の水路切換弁の水路切換動作を図４に基いて説明する。この図４の例は、水路Ｄと水路Ｅは閉塞壁９によって流通が遮断されている。水路切換駒６の回転位置を図４（ａ）の位置にすると、水路Ａと水路Ｂと水路Ｃとは連通状態となり、水路Ｃから入水する水は水路Ａと水路Ｂに分岐送水され、水路Ａから入水する水は水路Ｂと水路Ｃに分岐送水され、水路Ｂから入水する水は水路Ａと水路Ｃに分岐送水される。このように、入水側の水路の選択に応じ多様なパターンの送水形態の選択が可能となる。
【００３５】
図４（ａ）の状態から水路切換駒６が反時計方向に９０度回転されると図４（ｂ）の状態となり、水路Ａと水路Ｃ間の連通状態となり、水路Ｂは閉止となる。水路切換駒６がさらに反時計方向に９０度回転されると図４（ｃ）の位置となり、水路切換駒６の開放空間部１９は遮断水路Ｄ、Ｅを覆うので、水路Ｃは閉止となり、水路Ａと水路Ｂとが連通状態となる。さらに水路切換駒６が反時計方向に９０度回転すると図４（ｄ）の位置となり、水路Ａは閉止となり、水路Ｂと水路Ｃが連通状態となる。
【００３６】
上記のように水路切換駒６の回転位置を制御することにより、多様な水路切換を行うことが可能となる。
【００３７】
なお、図４において、水路Ｄと水路Ｅに閉塞壁９を設けずに、図５（ｂ）に示す如く全部の水路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを連通水路にすると、図４（ａ）の状態では、水路Ａ、Ｂ、Ｃの相互連通のグループと、水路Ｄと水路Ｅとの相互連通グループに分離（区画）される。また、図４（ｂ）の状態では、水路Ａ、Ｃ、Ｅの相互連通のグループと、水路Ｂと水路Ｄとの相互連通グループに分離される。また、図４（ｃ）の状態では、水路Ｃ、Ｄ、Ｅの相互連通のグループと、水路Ａと水路Ｂとの相互連通グループに分離される。また、図４（ｄ）の状態では、水路Ｂ、Ｃ、Ｄの相互連通のグループと、水路Ａと水路Ｅとの相互連通グループに分離される。
【００３８】
さらに、図５（ａ）に示すように、４つの水路のうちの１つの水路（図５においては水路Ｅ）に閉塞壁９を設けて流通を遮断し、他の３つの水路を流通水路にした場合には、図５（ａ）に示す水路切換駒６の位置では、水路Ａと水路Ｂの相互連通のグループと、水路Ｃと水路Ｄとの相互連通グループに分離される。また、この状態から水路切換駒６が反時計方向に９０度回転すると、水路Ａは閉止となり、水路Ｂと水路Ｃと水路Ｄは相互連通状態となる。さらに水路切換駒６が反時計方向に９０度回転すると、水路Ｄは閉止となり、水路Ａと水路Ｂと水路Ｃは相互連通状態となる。さらに水路切換駒６が反時計方向に９０度回転すると、水路Ａと水路Ｃの相互連通のグループと、水路Ｂと水路Ｄとの相互連通グループに分離される。
【００３９】
この第１の実施形態例においては、水路切換駒６が各水路切換位置へ回転することにより、水路切換駒６の開放空間部１９に覆われる（対向する）閉塞壁９の無い水路は水路Ｃと連通し、閉鎖側壁１６の凹部１８で覆われる閉塞壁９の無い複数の水路（図示の例では２つ）は凹部１８の空間内で相互連通状態となる。そして、切換弁室５の側壁円周方向の水路Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅのうち、閉塞壁９を有して連続して隣り合う１グループの複数（図４の例では水路Ｄ、Ｅの２つ）の流通遮断水路が開放空間部１９によって覆われる（対向する）水路切換駒６の回転位置は水路形成部材２の水路Ｃの流通（連通）を遮断する水流遮断位置と成している。
【００４０】
図６は本発明に係る水路切換弁の第２の実施形態例を示す。この第２の実施形態例が前記第１の実施形態例と異なることは水路切換駒６の閉鎖側壁１６の大きさと開放空間部１９の大きさの関係を異にしたことであり、それ以外の構成は前記第１の実施形態例と同様であり、第１実施形態例と共通する構成部分の重複説明は省略する。図６に示されるように第２の実施形態例においては、閉鎖側壁１６の閉鎖領域の大きさを、切換弁室５の側周面に形成された４つの水路の内、連続して隣り合う３つの水路開口を覆う大きさと成し、開放空間部１９の大きさは残りの１個の水路開口を覆う大きさとしている。
【００４１】
図６（ａ）の例は、連続して隣り合う２つの水路Ｄ、Ｅは閉塞壁９で流通を遮断した水路と成し、残りの連続して隣り合う２つの水路Ａ、Ｂは閉塞壁９の無い連通水路と成している。図６（ａ）の状態では、水路Ｂは閉止され、水路Ａと水路Ｃとが相互連通状態となっている。この状態から水路切換駒６が反時計方向に９０度回転すると、開放空間部１９は閉塞壁９によって流通が遮断された水路Ｅの開口に対向し、水路Ｃは閉止となり、水路Ａと水路Ｂとが相互連通状態となる。水路切換駒６がさらに反時計方向に９０度回転した位置では、水路Ｃは閉止状態を維持し、水路Ａと水路Ｂとの相互連通状態が維持される。水路切換駒６がさらに９０度反時計方向に回転すると、開放空間部１９は水路Ｂの開口に対向し、水路Ｂと水路Ｃとが相互連通状態となり、水路Ａは閉止状態となる。
【００４２】
図６（ｂ）の例は、切換弁室５の側壁内周面に開口する４つの水路のうちの１つの水路Ｅを閉塞壁９を有する流通遮断の水路と成し、残りの３つの水路Ａ、Ｂ、Ｄを閉塞壁９の無い連通水路としたものである。図６（ｂ）の状態においては、開放空間部１９は水路Ａに対向し、水路Ａと水路Ｃは相互連通状態となり、閉鎖側壁１６の凹部１８の空間内における水路Ｂと水路Ｄは相互連通状態となる。この状態から水路切換駒６が反時計方向に９０度回転した位置になると、開放空間部１９は水路Ｅの閉塞壁９に対向し水路Ｃは流通（連通）が閉止状態となり、閉鎖側壁１６側の領域では水路Ａ、Ｂ、Ｄが相互連通状態となる。水路切換駒６がさらに反時計方向に９０度回転した位置では、開放空間部１９は水路Ｄと対向し、水路Ｃと水路Ｄは連通状態となり、また、水路Ａと水路Ｂは連通状態となる。さらに水路切換駒６が反時計方向に９０度回転した位置では、開放空間部１９は水路Ｂと対向し、水路Ｂと水路Ｃは連通状態となり、また、水路Ａと水路Ｄが連通状態となる。
【００４３】
図６（ｃ）は水路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを共に閉塞壁９の無い連通水路としたもので、図示の状態では開放空間部１９は水路Ａに対向し、水路Ａと水路Ｃは連通状態となり、閉鎖側壁１６の凹部１８の空間側では、水路Ｂ、Ｄ、Ｅは連通状態となる。水路切換駒６が反時計方向に９０度回転した位置では、開放空間部１９は水路Ｅに対向し、水路Ｃと水路Ｅとが連通し、また、水路Ａ、Ｂ、Ｄは相互連通状態となる。水路切換駒６がさらに反時計方向に９０度回転した位置では、開放空間部１９は水路Ｄに対向し、水路Ｃと水路Ｄとが連通し、また、水路Ａ、Ｂ、Ｅは相互連通状態となる。水路切換駒６がさらに反時計方向に９０度回転した位置では、開放空間部１９は水路Ｂに対向し、水路Ｃと水路Ｂとが連通し、また、水路Ａ、Ｄ、Ｅは相互連通状態となる。
【００４４】
この第２の実施形態例においては、水路切換駒６が水路切換位置に回転することにより、水路切換駒６の開放空間部１９に覆われる（対向する）水路は水路Ｃと連通し、閉鎖側壁１６で覆われる複数の水路は凹部１８の空間内で相互連通状態となる。そして、切換弁室５の側壁円周方向の水路Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅの何れか１つに閉塞壁９が設けられている場合は、開放空間部１９がその閉塞壁９の水路（水路開口）に対向する水路切換駒６の回転位置が水路形成部材２の水路Ｃの連通を遮断する水流遮断位置と成している。
【００４５】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることは無く、様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、上記第１、第２の各実施形態例では、水路切換駒６の円板部１０ｂの直径を円板部１０ａの直径よりも大と成し、円板部１０ａ側のパッキン部材１５の外周面と円板部１０ｂ側のパッキン部材１５の外周面とを結ぶ仮想のテーパ面１７を裁頭円錐面と成し、水路切換駒６が挿入される切換弁室５の円孔状の形状をそのテーパ面１７と同じテーパ面としたが、円板部１０ａと円板部１０ｂとを同一直径とし、円板部１０ａ側のパッキン部材１５の外周面と円板部１０ｂ側のパッキン部材１５の外周面とを結ぶ仮想面をテーパを持たない円筒面と成し、水路切換駒６が挿入される切換弁室５の円孔状の形状をテーパを持たない円孔としてもよい。ただ、この場合は、パッキン部材１５によって、切換弁室５内を開放空間部１９側の空間と閉鎖側壁１６の凹部１８側の空間とを水密区画する関係上、水路切換駒６を切換弁室５内に挿入した時に、その水密区画を達成するための適切なパッキン部材１５の弾性変形量を確保するように、パッキン部材１５の潰れ代（変形代）を正確に設計し、正確に作製する必要がある。そのため、切換弁室５の内径とパッキン部材１５の外径とのそれぞれの寸法公差を厳しくし、製作寸法がその寸法公差に入るように細心の注意を払って製作する必要がある。
【００４６】
この点、上記各実施形態例では、切換弁室５の円孔状の形状を水路切換駒６側のテーパ面１７と同じテーパ面としているので、水路切換駒６を切換弁室５のテーパ円孔内に挿入する時の押し込み量によってパッキン部材１５の潰れ代（変形代）を調整することが可能となり（押し込み量を大きくすればそれに伴い潰れ代（弾性変形量）が大きくなる）、切換弁室５の内径とパッキン部材１５の外径とのそれぞれの寸法公差を緩和できる分、製作が容易になるという効果が得られる。それゆえ、好ましくは上記各実施形態例に示されるように、切換弁室５の円孔状の形状を水路切換駒６側の仮想テーパ面１７と同じ（ほぼ同じ場合を含む）テーパ面にすることが望ましい。
【００４７】
また、上記各実施形態例では、切換弁室５の下部側に水路形成部材２を連結（接続装着）したが、水路形成部材２を設けない構成としてもよい。その場合は、切換弁室５の駒挿入口７を例えば、蓋部材等で閉鎖すればよい。この場合は、水路切換駒６の回転位置の制御により、切換弁室５の側壁円周面に形成した各水路間で流通接続の切換が行われることになる。具体的には、開放空間部１９で覆われる水路間で相互連通が図られ、その一方で、閉鎖側壁１６の凹部１８によって覆われる水路間で相互連通が図られることとなり、水路切換駒６の回転によってその相互連通水路の組み合わせが変更されることになる。
【００４８】
さらに、上記各実施形態例では水路の流通を遮断するための閉塞手段を閉塞壁９によって構成したが、閉塞手段は閉塞壁９以外の、例えば、水路に詰めて（嵌合して）水流を止める閉止栓等の他の手段によって構成してもよい。また、上記各実施形態例では、切換弁室５の側壁円周方向に設けた１つ以上の水路（例えば、図４の例では水路Ｄと請求項Ｅ、図５の例では水路Ｅ）に閉塞壁９を設けた例を示したが、閉塞壁９を有する水路は設けずに、切換弁室５の側壁を閉塞壁９として（水路Ｃの閉塞壁として）代用してもよい。この場合、閉塞壁として機能させる切換弁室５の側壁部分を外側に突き出す凹部形状としてもよい。
【００４９】
さらに、上記各実施形態例では、切換弁室５の側壁円周面に４つの水路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを設けたが水路の数はこれに限定されるものではなく、３つの水路でもよく、５つ以上の水路でもよい。また、切換弁室５の側壁周面に形成する水路は円周方向に等間隔位置に設けなくてもよい。ただ、本実施形態例に示されるように、円周４等分位置に水路を設けることにより、切換弁室５の射出成型の金型製作が容易になる。
【００５０】
さらに、上記各実施形態例では、水路切換駒６の回転駆動を行う制御モータをギヤモータ３によって形成したが、例えば、パルスモータ等の他のモータを用いてもよい。また、水路切換駒６の回転駆動はモータを用いずに手動によって行うようにしてもよい。その場合は、例えば、水路切換駒６の回転駆動軸２０の係合孔２４に工具を差し込んで回転するようにしてもよく、あるいは、回転駆動軸２０に摘みを設け、その摘みを持って回転するようにしてもよい。このように手動によって回転操作する場合は、水路切換の各回転位置が分かるような目印を付けることが好ましい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は切換弁室の円周方向に複数の水路を開口形成し、切換弁室５の内部空間を水路切換駒のパッキン部材によって水路切換駒の開放空間部側（開放空間部の領域）と閉鎖側壁の凹部側（凹部状の閉鎖側壁領域）とを水密区画したので、開放空間部に覆われる水路間で相互連通が図られ、閉鎖側壁の凹部に覆われる水路間で相互連通が図られることになる。したがって、水路切換駒を回転することにより、それらの相互連通の水路の組み合わせが変更される結果、水路切換駒の回転位置の制御により、切換弁室の円周方向に設けた水路間での水路切換が達成される。
【００５２】
そして、切換弁室の駒挿入口側に水路切換駒の回転軸方向に水路をもつ水路形成部材を連結させ、この水路形成部材の水路を常時水路切換駒の前記開放空間部に連通させた構成のものにおいては、水路形成部材の水路と開放空間部によって覆われた切換弁室の円周方向の水路とが連通するので、水路切換駒の回転によって、水路形成部材の水路と切換弁室の円周方向の水路との水路切換（水路連通の切換）を行うことができる。つまり、水路切換駒の回転によって、閉鎖側壁の凹部側で切換弁室の円周方向の水路間の水路切換が行われ、開放空間部側で水路形成部材の水路と切換弁室の円周方向の水路との水路切換が同時に可能となり、水路切換の多用途展開に応えることができる。
【００５３】
また、水路切換駒の開放空間部で覆われる１つ又は連続して隣り合う複数の水路（水路部位）を閉塞手段によって水流遮断水路とすることにより、水路切換駒の開放空間部をこの水流遮断水路（水路部位）を覆う位置に回転することにより、水路形成部材側の水路を閉止でき、水路切換駒の回転位置の制御により、水路形成部材側水路の接続切換制御と閉止制御とを行うことが可能となる。
【００５４】
さらに、本発明は水路切換駒を、一対の円板部と、この一対の円板部間を円周方向の異なる２箇所の位置で連結する骨枠部と、一対の骨枠部の片側周面空間を円板部および骨枠部の外端よりも低位位置で覆う閉鎖側壁とで、開放空間部の領域と閉鎖側壁側の凹部空間の領域とを形成し、切換弁室内でこれらの両領域を一対の円板部と一対の骨枠部に設けたパッキン部材により水密区画するように構成し、また、水路形成部材を連結する構成においては、水路形成部材の水路を開放空間部に常時連通するように構成したので、水路切換駒を切換弁室内に収容し水路切換駒を回転駆動可能にするだけの構成で前記した多様な水路切換が達成できることとなる。したがって、水路切換弁の部品点数を少なくでき、組立が容易で製造コストが安価となり、装置構成を簡易化し、さらに、装置の小型化を十分に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水路切換弁の実施形態例の構成を示す図で、（ａ）は正面から見た要部縦断面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図２】本発明に係る水路切換弁の実施形態例の構成を示す図で、（ａ）は水路切換弁の右側面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本実施形態例の水路切換弁を構成する水路切換駒を示す図で、（ａ）は骨枠部１１ａを正面側として見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本実施形態例における水路切換弁の水路切換動作を示す図である。
【図５】図４に示すものと流通遮断の水路の数を異にした例を示すもので、（ａ）は１つの水路Ｅのみに閉塞壁９を設けた例を示す図であり、（ｂ）は３つの水路Ａ、Ｄ、Ｅにそれぞれ閉塞壁９を設けた例を示す図である。
【図６】第２の実施形態例の水路切換弁の動作を示す図で、（ａ）は２つの水路Ｄ、Ｅに閉塞壁９を設けた例の図であり、（ｂ）は１つの水路Ｅのみに閉塞壁９を設けた例を示す図であり、（ｃ）は全ての水路を閉塞壁９の無い連通水路とした例を示す図である。
【符号の説明】
１  弁本体
２  水路形成部材
３  ギヤモータ（制御モータ）
５  切換弁室
６  水路切換駒
９  閉塞壁
１０ａ、１０ｂ  円板部
１１ａ、１１ｂ  骨枠部
１５  パッキン部材
１６  閉鎖側壁
１８  凹部
１９  開放空間部
２０  回転駆動軸
２７  水路形成部材
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  水路
【図１】
2004316720.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004316720.tif 000005
【図４】
2004316720.tif 000006
【図５】
2004316720.tif 000007
【図６】
2004316720.tif 000008