流量控制用三通阀以及使用该流量控制用三通阀的温度控制装置

摘要

提供一种流量控制用三通阀以及使用该流量控制用三通阀的温度控制装置，该流量控制用三通阀与具备供高温热介质循环液流入的流入口、供低温热介质循环液流入的流入口、供恒温热介质循环液流出的流出口以及用于控制高温热介质循环液与低温热介质循环液的流量比的控制阀的三通阀相比，能够精度良好地控制两种流体的混合比。具备：阀主体，所述阀主体具有形成有供第一流体流入的截面矩形的第一阀口和供第二流体流入的截面矩形的第二阀口的由圆柱形的空腔构成的阀座；阀芯，所述阀芯以在将所述第一阀口从闭状态切换为开状态的同时将所述第二阀口从开状态切换为闭状态的方式旋转自如地配置在所述阀主体的阀座内，并且形成为具有预先确定的中心角的半圆筒形且沿着周向的两端面形成为曲面形状；以及驱动构件，所述驱动构件对所述阀芯进行旋转驱动。

说明书

技术领域

本发明涉及流量控制用三通阀以及使用该流量控制用三通阀的温度控制装置。

背景技术

以往，作为涉及流量控制用三通阀的技术，已经提出了例如专利文献1等所公开的技术。

专利文献1是用于借助与热介质循环液的间接热交换来控制外部热负荷装置的温度的恒温维持装置，包括：主单元，所述主单元具备用于生成调整为预先确定的温度的高温热介质循环液的的高温热介质循环液生成构件和用于生成调整为预先确定的温度的低温热介质循环液的低温热介质循环液生成构件；以及辅助单元，所述辅助单元具备用于通过将上述高温热介质循环液和上述低温热介质循环液直接混合并根据上述外部热负荷装置的温度控制该高温热介质循环液与该低温热介质循环液的流量比来生成预先确定的设定温度的热介质循环液的恒温热介质循环液生成构件。

在专利文献1中，作为上述恒温热介质循环液生成构件，也包括如下形态，具备：三通阀，所述三通阀具备供上述高温热介质循环液流入的流入口、供上述低温热介质循环液流入的流入口、供上述恒温热介质循环液流出的流出口以及用于控制上述高温热介质循环液与上述低温热介质循环液的流量比的控制阀；搅拌混合输出构件，所述搅拌混合输出构件对上述恒温热介质循环液进行搅拌混合并输出；以及三通阀控制构件，所述三通阀控制构件用于根据上述外部热负荷装置的温度来控制上述三通阀的控制阀的开度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-292026号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供一种流量控制用三通阀以及使用该流量控制用三通阀的温度控制装置，该流量控制用三通阀与具备供高温热介质循环液流入的流入口、供低温热介质循环液流入的流入口、供恒温热介质循环液流出的流出口以及用于控制高温热介质循环液与低温热介质循环液的流量比的控制阀的三通阀相比，能够精度良好地控制两种流体的混合比。

用于解决问题的方案

技术方案1所记载的发明是一种流量控制用三通阀，其特征在于，具备：

阀主体，所述阀主体具有由圆柱形的空腔构成的阀座，该阀座形成有供第一流体流入的截面矩形的第一阀口和供第二流体流入的截面矩形的第二阀口；

阀芯，所述阀芯以在将所述第一阀口从闭状态切换为开状态的同时将所述第二阀口从开状态切换为闭状态的方式旋转自如地配置在所述阀主体的阀座内，并且形成为具有预先确定的中心角的半圆筒形且沿着周向的两端面形成为曲面形状；以及

驱动构件，所述驱动构件对所述阀芯进行旋转驱动。

技术方案2所记载的发明是根据技术方案1所述的流量控制用三通阀，其特征在于，所述第一阀口以及所述第二阀口以所述阀芯的旋转轴为中心分别轴对称地形成于所述阀芯。

技术方案3所记载的发明是根据技术方案1或2所述的流量控制用三通阀，其特征在于，所述阀芯具有外周面被开口而形成为具有预先确定的中心角的半圆筒形的半圆筒部，并且由沿着轴向的一端面闭塞且另一端面开口的圆筒体构成。

技术方案4所记载的发明是根据技术方案1-3中任一项所述的流量控制用三通阀，其特征在于，所述阀芯的与沿着周向的两端部的旋转轴交叉的截面形状形成为圆弧形。

技术方案5所记载的发明是根据技术方案1-3中任一项所述的流量控制用三通阀，其特征在于，所述阀芯的与沿着周向的两端部的旋转轴交叉的截面形状形成为将位于外周面侧的第一曲线部和位于内周面侧且与所述第一曲线部相比曲率半径小的曲线状。

技术方案6所记载的发明是一种温度控制装置，其特征在于，具备：

温度控制构件，所述温度控制构件具有供调整了混合比的由低温侧流体以及高温侧流体构成的温度控制用流体流动的温度控制用流路；

第一供给构件，所述第一供给构件供给低温侧的调整为预先确定的第一温度的所述低温侧流体；

第二供给构件，所述第二供给构件供给高温侧的调整为预先确定的第二温度的所述高温侧流体；以及

三通阀，所述三通阀与所述第一供给构件和所述第二供给构件连接，对从所述第一供给构件供给的所述低温侧流体和从所述第二供给构件供给的所述高温侧流体调整混合比并使其向所述温度控制用流路流动，

使用技术方案1-5中任一项所述的流量控制用三通阀作为所述三通阀。

发明效果

根据本发明，能够提供一种流量控制用三通阀以及使用该流量控制用三通阀的温度控制装置，该流量控制用三通阀与具备供高温热介质循环液流入的流入口、供低温热介质循环液流入的流入口、供恒温热介质循环液流出的流出口以及用于控制高温热介质循环液与低温热介质循环液的流量比的控制阀的三通阀相比，能够精度良好地控制两种流体的混合比。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的外观立体图。

图2是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的主视图、右视图以及致动器部的仰视图。

图3是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的图2(b)的A-A线剖视图。

图4是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的主要部分的剖视立体图。

图5是表示阀工作部的剖视结构图。

图6是表示阀轴的结构图。

图7是表示阀工作部的剖视结构图。

图8是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的特性的图表。

图9是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的特性的图表。

图10是表示应用了作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的恒温维持装置(冷机装置)的概念图。

图11是表示其他的阀工作部的剖视结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是表示作为本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的一例的三通阀式电动阀的外观立体图，图2(a)、(b)、(c)是主视图、右视图以及致动器部的仰视图，图3是图2(b)的A-A线剖视图，图4是表示三通阀式电动阀的主要部分的纵剖视立体图。

三通阀式电动阀1构成为旋转式三通阀。如图1所示，三通阀式电动阀1大致包括：阀部2，所述阀部2配置于下部；致动器部3，所述致动器部3配置于上部；以及密封部4以及结合部5，所述密封部4以及结合部5配置在阀部2与致动器部3之间。

如图2至图4所示，阀部2具备由SUS(不锈钢)等金属形成为大致长方体状的阀主体6。如图3所示，在阀主体6，在其一方侧面(在图示例中为左侧面)分别开设有供作为第一流体的低温侧流体流入的第一流入口7和与由圆柱形的空腔构成的阀座8连通的截面矩形的第一阀口9。用于将使低温侧流体流入的未图示的配管连接的第一的凸缘部件10利用四根内六角螺栓11安装于阀主体6的左侧面。第一凸缘部件10与阀主体6同样地由SUS等金属形成。第一凸缘部件10具有：凸缘部12，所述凸缘部12形成为与阀主体6的侧面形状相同的侧面矩形；插入部13，所述插入部13呈薄壁的圆筒形地突设于凸缘部12的内侧面；以及配管连接部14，所述配管连接部14呈厚壁的大致圆筒形地突设于凸缘部12的外侧面，并且连接有未图示的配管。配管连接部14的内周例如设定为其口径的直径约为21mm的带锥度的内螺纹即Rc1/2。对阀主体6的第一流入口7的外侧内周端，实施用于在其与第一凸缘部件10的凸缘部12之间安装O形环15的倒角16。

在阀主体6，在其另一方侧面(在图示例中为右侧面)分别开设有供作为第二流体的高温侧流体流入的第二流入口17和与由圆柱形的空腔构成的阀座8连通的截面矩形的第二阀口18。用于将使高温侧流体流入的未图示的配管连接的第二凸缘部件19利用四根内六角螺栓20安装于阀主体6的右侧面。第二凸缘部件19与第一凸缘部件10同样地由SUS等金属形成。第二凸缘部件19具有：凸缘部21，所述凸缘部21形成为与阀主体6的侧面形状相同的侧面矩形；插入部22，所述插入部22呈薄壁的圆筒形地突设于凸缘部21的内侧面；以及配管连接部23，所述配管连接部23呈厚壁的大致圆筒形地突设于凸缘部21的外侧面，并且连接有未图示的配管。配管连接部23的内周例如设定为其口径的直径约为21mm的带锥度的内螺纹即Rc1/2。对阀主体6的第二流入口17的外侧内周端，实施用于在其与第二凸缘部件19的凸缘部21之间安装O形环24的倒角25。

这里，作为第一流体的低温侧流体以及作为第二流体的高温侧流体是用于温度控制用的流体，并且将温度相对低的流体称为低温侧流体，将温度相对高的流体称为高温侧流体。因此，低温侧流体以及高温侧流体是指相对的关系，而不是指温度绝对低的低温的流体以及温度绝对高的高温的流体。作为低温侧流体以及高温侧流体，例如在压力为0～1MPa下、在0～80℃左右的温度范围内，优选使用调整为0～30℃左右的温度的水(纯水等)、以及调整为50～80℃左右的温度的水(纯水)等。另外，作为低温侧流体以及高温侧流体，例如在-20～+80℃左右的温度范围内，使用即使在-20℃左右的温度下也不冻结且即使在+80℃左右下也不气化的Fluorinert(注册商标)等氟系非活性液体、乙二醇等流体。

另外，在阀主体6，在其下端面开设有供混合了低温侧流体和高温侧流体的温度控制用流体流出的流出口26。用于将使温度控制用流体流出的未图示的配管连接的第三凸缘部件27利用四根内六角螺栓28安装于阀主体6的下端面。第三凸缘部件27与第一以及第二凸缘部件10、19同样地由SUS等金属形成。第三凸缘部件27具有：凸缘部29，所述凸缘部29形成为比阀主体6的下端面形状小的平面矩形；插入部30，所述插入部30呈薄壁的圆筒形地突设于凸缘部29的上端面；以及配管连接部31，所述配管连接部31呈厚壁的大致圆筒形地突设于凸缘部29的下端面，并且连接有未图示的配管。配管连接部31的内周例如设定为其口径的直径约为21mm的带锥度的内螺纹即Rc1/2。对阀主体6的第三流入口26的下端内周端，实施用于在其与第三凸缘部件27的凸缘部29之间安装O形环32的倒角33。

在阀主体6的中央，具备形成有与第一阀口9的截面矩形相同的截面矩形的第二阀口18的阀座8。阀座8由形成为与后述的阀芯的外形对应的圆柱形的空腔构成。形成为圆柱形的阀座8被设置成贯通阀主体6的上端面的状态。如图5所示，设置于阀主体6的第一阀口9以及第二阀口18相对于形成为圆柱形的阀座8的中心轴(旋转轴)C呈轴对称地配置。进一步说明，第一阀口9以及第二阀口18配置成相对于形成为圆柱形的阀座8正交，第一阀口9的一方端缘经由中心轴C在与第二阀口18的另一方端缘相向的位置(相差180度的位置)开口。另外，第一阀口9的另一方端缘经由中心轴C在与第二阀口18的一方端缘相向的位置(相差180度的位置)开口。

另外，如图4所示，第一阀口9以及第二阀口18由形成为截面正方形等截面矩形的开口部构成。对于第一阀口9以及第二阀口18而言，其一边的长度设定得比第一流入口7以及第二流入口17的直径小，并且形成为与该第一流入口7以及第二流入口17内切的截面矩形。

如图6所示，作为阀芯的一例的阀轴34利用SUS等金属而外形形成为大致圆柱形。阀轴34大致一体地具备：阀芯部35，所述阀芯部35作为阀芯发挥作用；上下的轴支部36、37，所述上下的轴支部36、37分别设置在该阀芯部35的上下，并且旋转自如地支承阀轴34；密封部38，所述密封部38设置于上轴支部36的上部；以及结合部40，所述结合部40经由锥部39设置于密封部38的上部。

上下的轴支部36、37分别形成为设定成外径比阀芯部35小且具有相同的直径的圆筒形。下轴支部37的沿着轴向的长度设定得比上轴支部36稍微长。如图3所示，下轴支部37经由轴承41旋转自如地支承于设置于阀主体6的阀座8的下端部。对轴承41进行支承的环状的支承部42朝向内周突出地设置于阀座8的下部。轴承41、支承部42以及第三凸缘部件27的插入部30设定为相同的内径，并构成为在阀芯部35的内部通过的温度控制用流体几乎不产生阻力地向第三凸缘部件27的连接部31流出。另一方面，在上轴支部36，安装有止推垫圈(thrust washer)43，使由于阀轴34按压于后述的密封框体53而产生的负荷降低。

另外，如图5以及图6所示，阀芯部35形成为设置有大致半圆筒形状的开口部44的圆筒形，该开口部44具有高度比第一以及第二阀口9、18的开口高H1(参照图3)低的开口高H2。设置有阀芯部35的开口部44的阀动作部45形成为具有预先确定的中心角α(例如，约190度)的半圆筒形(圆筒形的部分中的除了开口部44以外的大致半圆筒形)。包括位于开口部44的上下的阀芯部35在内，阀动作部45以在将第一阀口9从闭状态切换为开状态的同时将第二阀口18从相反方向的开状态切换为闭状态的方式与阀座8的内周面接触并旋转自如地配置在阀座8内。如图6所示，配置于阀动作部45的上下的上下的阀轴部46、47形成为具有与阀动作部45相同的外径的圆筒形，与阀座8的内周面接触并旋转自如。在遍及阀动作部45、上下的阀轴部46、47、以及密封部38的内部，上端部为小径的圆柱形的空腔48以朝向下端部地贯通的状态设置。

另外，在阀动作部45中，沿着周向(旋转方向)的两端面45a、45b沿着与其中心轴C交叉(正交)的方向的截面形状形成为曲面形状。进一步说明，如图5所示，在阀动作部45中，沿着周向的两端部45a、45b的与旋转轴C交叉的截面形状形成为朝向开口部44呈凸状的圆弧形。两端部45a、45b的曲率半径例如设定为阀动作部45的厚度T的1/2。其结果是，两端部45a、45b的截面形状为半圆形。

在阀动作部45中，沿着周向的两端部45a、45b的与旋转轴C交叉的截面形状并不限定于圆弧形，只要沿着周向(旋转方向)的两端面45a、45b形成为曲面形状即可。如图5(b)所示，作为阀动作部45，沿着周向的两端部45a、45b的与旋转轴C交叉的截面形状也能够形成为将位于外周面侧的第一曲线部50和位于内周面侧且与第一曲线部50相比曲率半径小的第二曲线部51圆滑地连接的曲线状。

如图5所示，阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b在阀轴34被旋转驱动而对第一以及第二阀口9、18进行开闭时，在低温侧流体以及高温侧流体的流动中，以从第一以及第二阀口9、18的沿着周向的端部突出或退避的方式进行移动(旋转)，由此使第一以及第二阀口9、18从开状态转移为闭状态或从闭状态转移为开状态。此时，阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b为了使第一以及第二阀口9、18相对于阀轴34的旋转角度的开口面积线性(直线状)地变化，所以截面形状形成为曲面形状。

进一步说明，这是因为，如图11所示，在将阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b形成为沿着半径方向的平面状的情况下，若阀轴34的开度超过50％，则阀动作部45的内周端比外周端向使第一以及第二阀口9、18的开口部宽度减小的方向突出，不能够使第一以及第二阀口9、18相对于阀轴34的旋转角度的开口面积线性(直线状)地变化。

与此相对，如图7(b)所示，在将阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b的断面形状形成为曲面形状的情况下，即使阀轴34的开度超过50％，也能够使第一以及第二阀口9、18相对于阀轴34的旋转角度的开口面积线性(直线状)地变化。

因此，阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b被假定发挥相对于从第一以及第二阀口9、18向阀室8内流入的流体的流动突出的翼体那样的作用。因此，发挥向流体中突出的翼体那样的作用的阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b在对流体的流动进行限制或开放来控制流体的流量的方面发挥重要的作用。根据向流体中突出的阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b的周围的流体的流动的不同，即使是利用阀轴34的阀动作部45使第一以及第二阀口9、18的开口面积线性(直线状)地变化的情况，向阀室8内流入而混合的低温侧以及高温侧流体的流量不限定于线性(直线状)地变化。

通过本发明者们的各种的研究，明确了在线性(直线状)地控制在阀室8内混合的低温侧以及高温侧流体的流量的方面，阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b的截面形状发挥重要的作用。并且，本发明者们发现通过将阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b的截面形状形成为曲面形状，能够线性(直线状)地控制低温侧以及高温侧流体的流量。

如图3所示，密封部4将阀轴34密封为液密状态。密封部4具有密封框体53，该密封框体53由SUS等金属形成为具有供阀轴34插通的插通孔52的圆筒形。密封框体53以涂敷了密封剂的状态插入固定在设置于阀主体6的上端面的圆柱形的凹部54，或通过利用设置于外周的未图示的外螺纹部与凹部54螺合等方法，以被密封的状态安装于阀主体6。在密封框体53的内周面，上下地配置有由对阀轴34进行密封的O形环等构成的两个环状的密封部件55、56。作为密封部件55、56，例如使用耐热性、耐油性(oil resistance)、耐候性(weatherresistance)优异的被氢化的丁腈橡胶(H-NBR)制的O形环。密封框体53利用平行销57进行定位并安装于阀主体6的凹部54。

结合部5配置在内置有密封部4的阀主体6与致动器部3之间。结合部5用于将阀轴34与使该阀轴34一体地旋转的旋转轴58连结。结合部5包括：垫片部件59，所述垫片部件59配置在密封部4与致动器部3之间；转接板(adaptor plate)60，所述转接板60固定于垫片部件59的上部；以及结合部件62，所述结合部件62收容在以贯通垫片部件59以及转接板60的内部的状态形成的圆柱形的空间61中，并且将阀轴34与旋转轴58连结。垫片部件59由SUS等金属形成为具有与阀主体6大致相同的平面形状的高度较低的方筒状。垫片部件59利用螺钉固定等方法固定于阀主体6以及转接板60这双方。另外，如图2(c)所示，转接板60由SUS等金属形成为平面多边形的板状。转接板60利用内六角螺栓63以固定的状态安装于致动器部3的底座64。

如图3所示，结合部件62由金属、具有耐热性的合成树脂等形成为圆筒形。在阀轴34的上端，以沿着水平方向贯通的方式设置有凹槽65。并且，阀轴34利用以贯通结合部件62的方式进行设置的连结销66经由凹槽65连结固定于结合部件62。另一方面，旋转轴58的下端部利用以贯通结合部件62的方式进行设置的连结销67连结固定于结合部件62。垫片部件59在侧面具有开口部68，该开口部68用于在液体从密封部件55、56泄露时检测在插通孔52通过而泄露的液体。开口部68例如设定为其口径的直径约为8mm的带锥度的内螺纹即Rc1/16。

如图2所示，致动器部3具备形成为平面矩形的底座64。在底座64的上部，通过小螺钉(法文：vis)71固定安装有作为内置有由步进马达(stepper motor)、编码器等构成的驱动构件的长方体形的箱体构成的壳体70。致动器部3的驱动构件只要能够基于控制信号以预定的精度向所期望的方向旋转旋转轴58即可，其结构不被限定。驱动构件由步进马达、经由齿轮等驱动力传递构件向旋转轴58传递该步进马达的旋转驱动力的驱动力传递机构、以及检测旋转轴58的旋转角度的编码器等角度传感器构成。

此外，在图2中，附图标记72表示步进马达侧电缆，附图标记73表示角度传感器侧电缆。上述步进马达侧电缆72以及角度传感器侧电缆73分别连接于对三通阀式电动阀1进行控制的未图示的控制装置。

<三通阀式电动阀的动作>

在本实施方式的三通阀式电动阀1中，按如下方式控制低温侧流体以及高温侧流体的流量。

如图1所示，经过第一凸缘部件10以及第二凸缘部件19，调整为预先确定的低温侧的设定温度的低温侧流体以及调整为预先确定的高温侧的设定温度的高温侧流体经由未图示的配管向三通阀式电动阀1供给。如图7(a)所示，三通阀式电动阀1例如在开始动作前的初始状态下，设为阀轴34的阀动作部45在对第一阀口9进行闭塞(全闭)的同时对第二阀口18进行开放(全开)的状态。

如图3所示，三通阀式电动阀1在使设置于致动器部3的未图示的步进马达以预定量进行旋转驱动时，根据步进马达的旋转量来旋转驱动旋转轴58。在三通阀式电动阀1对旋转轴58进行旋转驱动时，与该旋转轴58连结固定的阀轴34旋转与旋转轴58的旋转量(旋转角)相同的角度。伴随着阀轴34的旋转，阀动作部45在阀座8的内部旋转，如图5(a)所示，阀动作部45的沿着周向的一端部45a逐渐开放第一阀口9，经由第一流入口7从第一外壳部件10流入的低温侧流体从第一阀口9流入到阀座8的内部。

此时，如图5(a)所示，由于阀动作部45的沿着周向的另一端部45b开放第二阀口18，所以经由第二流入口17从第二外壳部件19流入的高温侧流体从第二阀口18流入到阀座8的内部，与低温侧流体混合的高温侧流体经由阀座8并经由阀主体6的流出口30从第三外壳部件27向外部流出。高温侧流体的温度被调整为比低温侧流体高的温度且为预先确定的恒定的温度(例如，80℃)。

如图7(b)所示，在三通阀式电动阀1对阀轴34进行旋转驱动而阀动作部45的沿着周向的一端部45a逐渐开放第一阀口9时，从第一外壳部件10流入的低温侧流体和从第二外壳部件19流入的高温侧流体在阀室8以及阀轴34的内部被混合而成为温度控制用流体，并且经由阀主体6的流出口30从第三外壳部件27向外部供给。

在三通阀式电动阀1中，伴随着旋转轴58旋转驱动，阀轴34旋转，在阀动作部45的沿着周向的一端部45a逐渐开放第一阀口9的同时，阀动作部45的沿着周向的另一端部45b逐渐闭塞第二阀口18，从第一阀口9流入的低温侧流体和从第二阀口18流入的高温侧流体在阀室8以及阀轴34的内部被混合，并作为温度根据低温侧流体与高温侧流体的混合比被调整的温度控制用流体从阀主体6的流出口30向外部供给。

另外，三通阀式电动阀1由于阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b形成为截面曲面形状，所以能够使第一以及第二阀口9、18相对于阀轴34的旋转角度的开口面积线性(直线状)地变化。另外，可以认为，由阀动作部45的两端部45a、45b限制了流量的低温侧流体以及高温侧流体以接近层流的状态进行流动，能够根据第一阀口9以及第二阀口18的开口面积来精度良好地控制低温侧流体以及高温侧流体的混合比(流量)。

实验例

本发明者试制了具备图5(a)以及(b)所示那样的阀轴34的三通阀式电动阀1，并进行了如下实验：确认根据伴随着阀轴34的旋转而导致的第一阀口9以及第二阀口18的开度的变化，低温侧流体以及高温侧流体的流量系数Cv值如何变化。

此外，在使阀轴34的旋转角变化时，分别单独地使检测精度高的一台流量传感器移动到第一阀口9、第二阀口18以及流出口30来测定低温侧流体、高温侧流体以及混合了低温侧流体和高温侧流体的温度控制用流体的流量系数Cv值。

图8以及图9是分别表示上述实验例的结果的图表。图8与图5(a)的阀轴对应，图9与图5(b)的阀轴对应。

其结果是，从图8以及图9所示的图表可知，伴随着阀轴34的旋转角的变化，低温侧流体的表示流量系数的Cv值大致直线状地增加，并且高温侧流体的表示流量系数的Cv值大致直线状地减少，明确了能够精度良好地控制低温侧流体以及高温侧流体的混合比(流量)。另外，从图8以及图9所示的图表可知，图5(a)(b)中的任意的阀轴均在阀轴34的开度为50％以上的区域中，存在流量系数Cv值从直线上稍微偏离的区域。这推测是，由于图5(b)的阀轴与图5(a)的阀轴相比，流量系数Cv值从直线上稍微偏离的区域向阀轴34的开度高的区域转移，所以阀动作部45的两端部45a、45b的曲面形状带来影响。

此外，在图9所示的图表中可以明确，即使使阀轴34旋转为全闭位置的情况下，一方的流体的流量系数Cv值也不会完全变为零，这或许是由于将阀动作部45的沿着周向的两端部45a、45b的外周侧的曲率半径设定得大的影响。但是，若考虑三通阀式电动阀1用作温度控制用，则即使在使阀轴34旋转为全闭位置的情况下一方的流体的流量系数Cv值没有完全变为零，在实际使用上也不会由于并用其他的开闭阀等而产生问题。

实施例1

图10是表示应用了本发明的实施方式1的流量控制用三通阀的恒温维持装置(冷机装置)的概念图。

该冷机装置100例如用于伴随着等离子体蚀刻(plasma etching)处理等的半导体制造装置，将作为温度控制对象W的一例的半导体晶片等的温度维持为恒定温度。半导体晶片等的温度控制对象W在接受等离子体蚀刻处理等时，有时伴随着等离子体的生成、放电等，温度会上升。

冷机装置100具备作为以与温度控制对象W接触方式进行配置的温度控制构件的一例的构成为台状的温度控制部101。温度控制部101在内部具有供由调整了混合比的低温侧流体以及高温侧流体构成的温度控制用流体流动的温度控制用流路102。

在温度控制部101的温度控制用流路102，经由开闭阀103连接有三通阀式电动阀1。在三通阀式电动阀1的第一凸缘部10，连接有对调整为预先确定的低温侧的设定温度的低温流体进行储藏的低温侧恒温槽104。由第一泵105从低温侧恒温槽104向三通阀式电动阀1供给低温侧流体。在另外，三通阀式电动阀1的第二凸缘部19，连接有对调整为预先确定的高温侧的设定温度的高温流体进行储藏的高温侧恒温槽106。由第二泵107从高温侧恒温槽106向三通阀式电动阀1供给高温侧流体。三通阀式电动阀1的第三凸缘部27经由开闭阀103连接于温度控制部101的温度控制用流路102。

另外，在温度控制部101的温度控制用流路102的流出侧，设置有返回用的配管，并分别连接于低温侧恒温槽104以及高温侧恒温槽106。

三通阀式电动阀1具备对阀轴34进行旋转驱动的步进马达108。另外，在温度控制部101，设置有检测该温度控制部101的温度的温度传感器109。温度传感器109连接于未图示的控制装置，控制装置控制三通阀式电动阀1的步进马达108的驱动。

如图10所示，冷机装置100利用温度传感器109检测温度控制对象W的温度，通过基于该温度传感器109的检测结果而由控制装置来控制三通阀式电动阀1的步进马达108的旋转，将温度控制对象W的温度控制成与预先确定的设定温度相等的温度。

三通阀式电动阀1通过利用步进马达108来旋转驱动阀轴34，对由第一泵105从低温侧恒温槽104供给的低温侧流体与由第二泵107从高温侧恒温槽106供给的高温侧流体的混合比进行控制，从而对混合了从三通阀式电动阀1经由开闭阀103向温度控制部101的温度控制用流路102供给的低温侧流体和高温侧流体的温度控制用流体的温度进行控制。

此时，如图8所示，三通阀式电动阀1能够根据阀轴34的旋转角以高精度控制低温侧流体与高温侧流体的混合比，能够对温度控制用流体的温度进行微调整。因此，使用本实施方式的三通阀式电动阀1的冷机装置100通过使低温侧流体与高温侧流体的混合比被控制了的调整为预定的温度的温度控制用流体向温度控制部101的温度控制用流路102流动，能够将温度控制部101所接触的温度控制对象W的温度控制为所期望的温度。

产业上的利用可能性

能够精度良好地控制两种流体的混合比，并且通过用于温度控制装置，能够精度良好地控制温度控制对象的温度。

附图标记说明

1三通阀式电动阀

2阀部

3致动器部

4密封部

5结合部

6阀主体

7第一流入口

8阀座

9第一阀口

10 第一凸缘部件

11 内六角螺栓

12 凸缘部

13 插入部

14 配管连接部

15 O形环

16 倒角

17 第二流入口

18 第二阀口

19 第二凸缘部件

20 内六角螺栓

21 凸缘部

22 插入部

23 配管连接部

34 阀轴

35 阀芯部

45 阀动作部

45a、45b两端部