(57)【要約】【課題】  シール性、操作性に優れ、且つ小型化を可能にしたスライド切替え弁構造を得る。【解決手段】  １つの流入路２と並設して配置された２つの流出路４，５を有し、スライド弁体８を往復スライドさせて、一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路４，５を変更するスライド切替え弁構造であって、２つの流出開口部６，７を、２つの流出開口部６，７の中間の仕切り体３の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲させ、前記スライド弁体８を、２つの流出開口部６，７の湾曲に沿う湾曲板で形成し、２つの流出開口部６，７には、スライド弁体８のスライド方向と平行する両縁部を挿入してガイドするガイド溝９を有するスライドガイド体１０を設けた。【選択図】    図２
2007100718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの流入路と並設して配置された２つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記２つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、
前記２つの流出開口部は、２つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記２つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、前記２つの流出開口部には、前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部を挿入してガイドするガイド溝を有するスライドガイド体が設けられていることを特徴とするスライド切替え弁構造。
【請求項２】
前記円弧状に湾曲したスライド弁体は、弾性のある金属板で形成され、該スライド弁体の曲率は前記スライドガイド体のガイド溝の曲率より若干小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項３】
前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿ってスプロケット孔が所定間隔で設けられ、前記流出開口部の適位置に、前記スライド弁体の前記各スプロケット孔と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせるスプロケットが配置され、前記スプロケットはモータで駆動されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項４】
前記スプロケットはこれを回転する回転軸にその軸方向へスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項３に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項５】
前記２つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して２つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項６】
前記２つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向の内面には、スライド弁体のスライド方向の端部進入角度より大きな角度を有し、前記スライド弁体のスライド方向の各端部を載置し、前記２つの流出開口部におけるスライド弁体のスライド方向の側面をシールする側面シール板が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載のスライド切替え弁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの流入路と並設して配置された２つの流出路を有し、前記２つの流出路の流出開口部を横切る方向にスライド弁体を往復スライドさせて、一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１つの流入路に対し２つの流出路を有し、弁体を切り換えることにより流体の流出路を変更する切替え弁構造がある。従来、この種の切替え弁構造として、並設して配置された２つの流出路の流出開口部が流路方向と直交する面となっており、２つの流出路の流出開口部に、２つの流出路の流出開口部を横切る方向へスライドして一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更する平板で形成されたスライド弁体が備えられ、スライド弁体は操作軸により往復操作されるようになっているスライド切替え弁構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３２５２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような構造のスライド切替え弁構造では、流路を流れる流体圧が大きい場合、流体圧によりスライド弁体が変形してしまい、シール性能が低下し、また、スライドに支障をきたすおそれがあるといった問題点があった。この問題を回避するためにスライド弁体を厚くすると、スライド弁体が重くなって、該スライド弁体を動かす力を大きくしなければならず、弁体駆動手段を高出力のものにしなければならない問題が派生する。
【０００４】
また、流体が排ガス等の高温流体である場合、上記のスライド切替え弁構造では、高温によるスライド弁体や周辺部材の影響についての対処がなされていないため、高温によるスライド弁体や周辺部材の変形によりシール性能が低下し、また、スライドに支障をきたすおそれがあるといった問題点があり、例えば、コジェネレーションシステム等において、高温の排ガスから熱回収を行う流路に使用される弁構造としては採用することができないといった問題があった。
【０００５】
更には、スライド弁体を操作する操作軸はスライド弁体のスライド量に応じて外部へ突出しているので、その分設置スペースが大きくなるといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的とするところは、シール性、操作性に優れ、且つ小型化を可能にしたスライド切替え弁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、１つの流入路と並設して配置された２つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記２つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、前記２つの流出開口部は、２つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記２つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、前記２つの流出開口部には、前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部を挿入してガイドするガイド溝を有するスライドガイド体が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記円弧状に湾曲したスライド弁体は、弾性のある金属板で形成され、該スライド弁体の曲率は前記スライドガイド体のガイド溝の曲率より若干小さくなっていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の、前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿ってスプロケット孔が所定間隔で設けられ、前記流出開口部の適位置に、前記スライド弁体の前記各スプロケット孔と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせるスプロケットが配置され、前記スプロケットはモータで駆動されるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の、前記スプロケットはこれを回転する回転軸にその軸方向へスライド可能に支持されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の、前記２つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して２つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５に記載の、前記２つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向の内面には、スライド弁体のスライド方向の端部進入角度より大きな角度を有し、前記スライド弁体のスライド方向の各端部を載置し、前記２つの流出開口部におけるスライド弁体のスライド方向の側面をシールする側面シール板が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載のスライド切替え弁構造によれば、１つの流入路と並設して配置された２つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記２つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、前記２つの流出開口部は、２つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記２つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、前記２つの流出開口部には、前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部を挿入してガイドするガイド溝を有するスライドガイド体が設けられているので、スライド弁体が受けるスライド弁体のスライド方向と直交する方向へ曲げる力に対しては、スライド弁体のスライド方向に円弧状に湾曲している形状が強い抵抗力となって働きその変形が防止される。そして、スライド弁体に対してかかるスライド弁体のスライド方向へ曲げる力に対しては、スライド弁体の両縁部を挿入したガイド溝を有するスライドガイド体によって変形が防止されるので、流入路を流れる流体の圧力が大きくてもスライド弁体の変形を効果的に防止することができる。
【００１４】
従って、その分スライド弁体を従来の平板で形成されたスライド弁体に比べて板厚を薄くすることができるので、スライド弁体の軽量化が図れ、該スライド弁体を動かす弁体駆動手段の小型化を図ることができる。更には、スライド弁体の変形による操作性能の低下やシール性の低下を防止することができる。
【００１５】
請求項２に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項１に記載の、前記円弧状に湾曲したスライド弁体は、弾性のある金属板で形成され、該スライド弁体の曲率は前記スライドガイド体のガイド溝の曲率より若干小さくなっているので、スライドガイド体のガイド溝に挿入されているスライド弁体は、その両縁部の中央部が前記ガイド溝の上流側壁面に接触し、両端部がガイド溝の下流側壁面に接触しながらスライドすることになる。そして、流体の流れる方向はスライドガイド体のガイド溝の上流側壁面から下流側壁面方向であり、流体の圧力はスライド弁体の中央部に作用することになるので、スライド弁体の両縁部の中央部が流体の圧力によりガイド溝の下流側壁面に押しつけられる結果、スライド弁体の両縁部全体がガイド溝の下流側壁面に接触することになり、スライド弁体に高いシール性を得ることができる。
【００１６】
請求項３に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項１又は２に記載の、前記スライド弁体のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿ってスプロケット孔が所定間隔で設けられ、前記流出開口部の適位置に、前記スライド弁体の前記各スプロケット孔と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせるスプロケットが配置され、前記スプロケットはモータで駆動されるようになっているので、モータの駆動によりスプロケットを正逆回転させることにより、スライド弁体を往復スライドさせて、２つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることを容易に且つ確実に行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項３に記載の、前記スプロケットはこれを回転する回転軸にその軸方向へスライド可能に支持されているので、流体が排ガス等の高温流体である場合、高温による前記スライド弁体のスライド方向と直交した幅方向の変形や、スプロケットに回転を伝達する回転軸の軸方向の変形を、スプロケットが回転軸上をスライドして吸収することができ、高温によるスライド弁体や周辺部材の変形によるシール性能の低下やスライドの操作性の低下を防止することができる。
【００１８】
請求項５に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項１，２，３又は４に記載の、前記２つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して２つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられているので、２つの流出開口部の間を、スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触する中央シール板によりシールすることができ、そして、流体の圧力によりスライド弁体が中央シール板に押しつけられるように作用するので、スライド弁体と中央シール板の間の高いシール性を得ることができる。
【００１９】
請求項６に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項１，２，３，４又は５に記載の、前記２つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向の内面には、スライド弁体のスライド方向の端部進入角度より大きな角度を有し、前記スライド弁体のスライド方向の各端部を載置し、前記２つの流出開口部におけるスライド弁体のスライド方向の側面をシールする側面シール板が設けられているので、側面シール板に乗り上げたスライド弁体の端部は、側面シール板に圧接し、スライド弁体と側面シール板の間の高いシール性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るスライド切替え弁構造を実施する最良の形態の一例を、図１乃至図６を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は本例のスライド切替え弁構造の横断正面図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線一部省略拡大断面図、図４は本例で用いているスライド弁体の斜視図、図５は本例のスライドガイド体とスプロケットの関係を示す分解斜視図、図６は本例のスプロケットとその回転軸の取り付け関係を示す側面図である。
【００２２】
本例のスライド切替え弁構造は、流体通路体の一部として構成される弁箱１内に、上流側に配置された１つの流入路２と、下流側に仕切り体３で仕切られて並設して配置された２つの流出路４，５を有している。そして、前記２つの流出路４，５の流出開口部６，７には、流出開口部６，７を開閉するスライド弁体８が設けてあり、スライド弁体８を往復スライドさせることにより、流出開口部６，７の一方を開き、他方を閉じて流体の流出路を変更する構造となっている。
【００２３】
前記２つの流出開口部６，７は、並設側面から見たとき２つの流出開口部６，７の中間の仕切り体３の位置が一番深く、その両側で２つの流出開口部６，７を横切る方向へ向かうにつれて前記流入路２側へ徐々に迫り出す円弧状に湾曲されている。
【００２４】
前記スライド弁体８は、前記２つの流出開口部６，７の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、スライド方向の長さは、流出開口部６，７の一方を閉じたとき、他方の流出開口部６又は流出開口部７の側の端部が該他方の流出開口部６又は流出開口部７に僅かにかかる長さに設定されている。
【００２５】
また、前記２つの流出開口部６，７には、前記スライド弁体８のスライド方向と平行する両縁部を挿入してガイドする円弧状に湾曲したガイド溝９を有するスライドガイド体１０が、前記２つの流出開口部６，７の構成の一部として設けられている。
【００２６】
前記スライドガイド体１０は、上流側の面に、円弧状に湾曲している前記２つの流出開口部６，７の湾曲形状に沿って円弧状に湾曲してスライド弁体８の両縁部が嵌まる深さで形成されたアングル溝１１が形成されたガイド板１２と、ガイド板１２の上流側でアングル溝１１を塞いで該ガイド板１２にネジ１３で固定された押え板１４とにより構成され、ガイド板１２のアングル溝１１と押え板１４との間で、前記円弧状に湾曲したガイド溝９が形成されている。
【００２７】
前記湾曲板で形成され前記スライドガイド体１０のガイド溝９にその両縁部を挿入するスライド弁体８は、本例では、弾性のある金属板で形成され、該スライド弁体８の曲率は前記スライドガイド体１０のガイド溝９の曲率より若干小さくなっている。
【００２８】
また、このスライド弁体８のスライド方向と直交する両端縁部は、その幅方向に沿って流入路２側へ折れ曲がった折曲部８ａとなっている。また、スライド弁体８のスライド方向と平行する両縁部には、そのスライド方向に沿って、後述するスプロケットと噛み合うスプロケット孔１５が所定間隔でそれぞれ設けられている。
【００２９】
また、前記流出開口部６，７の適位置に、前記スライド弁体８の前記各スプロケット孔１５と噛み合って前記スライド弁体８をスライドさせるスプロケット１６が配置され、前記スプロケット１６は回転軸１７を介してモータ１８で駆動されるようになっている。
【００３０】
本例では、前記回転軸１７は仕切り体３に沿って渡され、この回転軸１７に前記スプロケット１６が支持されている。前記回転軸１７に支持されるスプロケット１６は、回転軸１７に、滑りキー１９とキー溝２０とで軸方向へスライド可能に支持されている。
【００３１】
前記スライドガイド体１０を構成するガイド板１２には、前記スプロケット１６を回転自在に収容するスプロケット収容室２１が形成されている。スプロケット収容室２１の一部は、スプロケット１６の外周の歯１６ａがガイド溝９に突出するように開口部２１ａとして開口している。スプロケット収容室２１にスプロケット１６を収容した状態で該スプロケット収容室２１は蓋板２２で塞がれている。この蓋板２２を前記回転軸１７が回転自在に貫通している。スプロケット収容室２１の開口部２１ａに対応して押え板１４には、スプロケット１６の歯１６ａを逃がす長孔２３が形成されている。
【００３２】
また、前記２つの流出開口部６，７の中間の仕切り体３には、前記スライド弁体８の下流側の背面と摺動可能に接触して２つの流出開口部６，７の間をシールする中央シール板２４が設けられている。中央シール板２４は、断面ほぼＶ字形を呈する２枚のシール片２５，２６で構成され、シール片２５，２６の端部が折り返されて当接部２５ａ，２６ａがそれぞれ形成され、これら当接部２５ａ，２６ａがスライド弁体８の背面と弾性的に当接するようになっている。
【００３３】
また、前記２つの流出開口部６，７の前記スライド弁体８のスライド方向の内面には、スライド弁体８のスライド方向の端部進入角度より大きな角度を有し、前記スライド弁体８のスライド方向の各端部を乗り上げさせて載置し、前記２つの流出開口部６，７におけるスライド弁体８のスライド方向の側面をシールする側面シール板２７が設けられている。
【００３４】
このように構成されたスライド切替え弁構造は、モータ１８を駆動し、回転軸１７を介してスプロケット１６を正逆回転させることにより、スライド弁体８が往復スライドし、流出開口部６，７の一方を開き、他方を閉じて流体の流出路を変更する。
【００３５】
そして、前記スライド弁体８は、前記２つの流出開口部６，７の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、その両縁部がスライドガイド体１０のガイド溝９に挿入されているので、スライド弁体８が受けるスライド弁体８のスライド方向と直交する方向へ曲げる力に対しては、スライド弁体８の湾曲している形状が強い抵抗力となって働きその変形が防止される。そして、スライド弁体８にかかるスライド弁体８のスライド方向へ曲げる力に対しては、スライド弁体８の両縁部を挿入したガイド溝９を有するスライドガイド体１０によって変形が防止されるので、流入路２を流れる流体の圧力が大きくてもスライド弁体８の変形が効果的に防止される。
【００３６】
従って、その分、従来の平板で形成されたスライド弁体と比べてスライド弁体８の板厚を薄くすることができるので、スライド弁体８の軽量化が図れ、該スライド弁体８を動かす弁体駆動手段の小型化を図ることができる。更には、スライド弁体８の変形による操作性能の低下やシール性の低下を防止することができるものとなる。
【００３７】
前記湾曲したスライド弁体８は、弾性のある金属板で形成され、該スライド弁体８の曲率は前記スライドガイド体１０のガイド溝９の曲率より若干小さくなっているので、スライドガイド体１０のガイド溝９に挿入されているスライド弁体８は、その両縁部の中央部が前記ガイド溝９の上流側壁面９ａと接触し、両縁部がガイド溝９の下流側壁面９ｂと接触しながらスライドする。そして、流体の流れる方向はスライドガイド体１０のガイド溝９の上流側壁面９ａから下流側壁面９ｂへの方向であり、流入路２へ流入する流体の圧力はスライド弁体８の中央部に作用することになるので、スライド弁体８の両縁部の中央部が流体の圧力によりガイド溝９の下流側壁面９ａへ押しつけられる結果、スライド弁体８の両縁部全体がガイド溝９の下流側壁面９ａと接触することになり、スライド弁体８に高いシール性が得られる。
【００３８】
また、前記２つの流出開口部６，７の中間の仕切り体３には、前記スライド弁体８の下流側の背面と摺動可能に接触して２つの流出開口部６，７の間をシールする中央シール板２４が設けられているので、２つの流出開口部６，７の間を中央シール板２４によりシールすることができ、そして、流体の圧力によりスライド弁体８が中央シール板２４に押しつけられるように作用するとともに、中央シール板２４の当接部２５ａ，２６ａがスライド弁体８の背面と弾性的に当接するので、スライド弁体８と中央シール板２４の間の高いシール性が得られる。
【００３９】
また、前記２つの流出開口部６，７の前記スライド弁体８のスライド方向の内面には、スライド弁体８のスライド方向の端部進入角度より大きな角度を有し、前記スライド弁体８のスライド方向の各端部を乗り上げさせて載置し、前記２つの流出開口部６，７におけるスライド弁体８のスライド方向の側面をシールする側面シール板２７が設けられており、該側面シール板２７に乗り上げたスライド弁体８の端部は、側面シール板２７に対して圧接するので、スライド弁体８と側面シール板２７の間の高いシール性が得られる。
【００４０】
また、本例では、前記スプロケット１６はこれを回転する前記回転軸１７に、滑りキー１９とキー溝２０とで軸方向へスライド可能に支持されているので、流体が排ガス等の高温流体である場合、高温による前記スライド弁体８のスライド方向と直交した幅方向の変形や、スプロケット１６に回転を伝達する回転軸１７の軸方向の変形を、スプロケット１６が回転軸１７上をスライドして吸収することができ、スライド弁体８が熱伸縮してもそのスプロケット孔１５にスプロケット１６を確実に噛み合わせることができ、高温によるスライド弁体８や周辺部材の変形によるシール性能の低下やスライドの操作性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るスライド切替え弁構造を実施する最良の形態の一例を示す横断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線一部省略拡大断面図である。
【図４】本例で用いているスライド弁体の斜視図である。
【図５】本例のスライドガイド体とスプロケットの関係を示す分解斜視図である。
【図６】本例のスプロケットとその回転軸の取り付け関係を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  弁箱
２  流入路
３  仕切り体
４，５  流出路
６，７  流出開口部
８  スライド弁体
８ａ  折曲部
９  ガイド溝
９ａ  上流側壁面
９ｂ  下流側壁面
１０  スライドガイド体
１１  アングル溝
１２  ガイド板
１３  ネジ
１４  押え板
１５  スプロケット孔
１６  スプロケット
１６ａ  歯
１７  回転軸
１８  モータ
１９  滑りキー
２０  キー溝
２１  スプロケット収容室
２１ａ  開口部
２２  蓋板
２３  長孔
２４  中央シール板
２５，２６  シール片
２５ａ，２６ａ  当接部
２７  側面シール板
【図１】
2007100718.tif 000003
【図２】
2007100718.tif 000004
【図３】
2007100718.tif 000005
【図４】
2007100718.tif 000006
【図５】
2007100718.tif 000007
【図６】
2007100718.tif 000008