(57)【要約】【課題】弁体に液体が付着した場合でも開閉作動を支障なく行うことができる流体バルブを提供する。【解決手段】連通口１６２を、第１空間Ａ側から第２空間Ｂ側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成し、弁体１６３を、第１弁体部１６４と、第１空間Ａ側から連通口１６２の内周面１６２ａと当接することにより第１空間Ａと第２空間Ｂとの間をシールする接触面１６５ｂを有する第２弁体部１６５とを有するように構成し、接触面１６５ｂを、第１弁体１６４と第２弁体１６５とで囲まれた空間から第１空間Ａに向かって凸となるような球面の一部を構成する面として形成し、第２弁体部１６５に、弁体１６３と区画部材１６１の当接の有無に関わらず、第１弁体１６４と第２弁体１６５とで囲まれた空間と、第2空間Ｂとを連通させ得る貫通孔１６５ｃを設け、第２弁体部１６５を、貫通孔１６５ｃに近づくにつれて第２空間Ｂ側に向かうように傾斜させる。【選択図】図２
2010286086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が存在する空間を第１空間（Ａ）と第２空間（Ｂ）とに区画するとともに、前記第１空間（Ａ）および前記第２空間（Ｂ）を連通させる連通口（１６２）が設けられた区画部材（１６１）と、
前記連通口（１６２）を開閉する弁体（１６３）と、
前記弁体（１６３）の開弁時の位置を規制する規制部材（１６６）とを備え、
前記連通口（１６２）は、円柱状、もしくは前記第１空間（Ａ）側から前記第２空間（Ｂ）側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されており、前記弁体（１６３）は、平板状、もしくは前記第１空間（Ａ）側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第１弁体部（１６４）と、前記第１弁体部（１６４）より前記第２空間（Ｂ）側に配置され、前記第１空間（Ａ）側から前記連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）と当接することにより前記第１空間（Ａ）と前記第２空間（Ｂ）との間をシールする接触面（１６５ｂ）を有する第２弁体部（１６５）を有して構成されており、
前記接触面（１６５ｂ）は、前記第１弁体（１６４）と前記第２弁体（１６５）とで囲まれた空間から、前記第１空間（Ａ）あるいは前記第２空間（Ｂ）に向かって凸となるような球面の一部を構成する面として形成されており、
前記第２弁体部（１６５）には、前記弁体（１６３）と前記区画部材（１６１）の当接の有無に関わらず、前記第１弁体（１６４）と前記第２弁体（１６５）とで囲まれた空間と、前記第2空間（Ｂ）とを連通させ得る貫通孔（１６５ｃ）が設けられており、
前記第２弁体部（１６５）は、前記貫通孔（１６５ｃ）に近づくにつれて前記第２空間（Ｂ）側に向かうように傾斜しており、
前記弁体（１６５）は、自身に作用する圧力により前記連通口（１６２）を開閉するようになっていることを特徴とする流体バルブ。
【請求項２】
前記連通口（１６２）の前記内周面（１６２ａ）は、前記連通口（１６２）の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体バルブ。
【請求項３】
前記連通口（１６２）の前記内周面（１６２ａ）には、前記連通口（１６２）の内方側に向かって突出する突起部（１６２ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流体バルブ。
【請求項４】
前記規制部材（１６６）は、前記区画部材（１６１）から前記第１空間（Ａ）側に向かって延びる少なくとも３つの支柱部（１６６ａ）と、前記支柱部（１６６ａ）における前記区画部材（１６１）とは反対側の端部から、前記連通口（１６２）の径方向内側に向かって延びる少なくとも３つの保持部（１６６ｂ）とを有しており、
前記少なくとも３つの保持部（１６６ｂ）は、前記連通口（１６２）の中心軸に対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、前記連通口（１６２）の前記中心軸に平行な方向からみたときに、隣接する前記保持部（１６６ｂ）同士の成す角が、互いに等しくなっている、あるいは１２０°以下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つに記載の流体バルブ。
【請求項５】
前記連通口（１６２）の前記内周面（１６２ａ）は、前記連通口（１６２）の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されており、
前記弁体（１６３）は、前記第１弁体部（１６４）側からみたときの外形が円形となっており、
前記弁体（１６３）の直径をＤ、前記連通口（１６２）のうち最も開口面積が大きい部位の開口径をｅ、前記連通口（１６２）の前記内周面（１６２ａ）の前記曲率半径をＲ、前記規制部材（１６６）の前記保持部（１６６ｂ）の長さをｘ、前記区画部材（１６１）から前記保持部（１６６ｂ）までの距離を規制部材高さｈとしたとき、
次の数式１に示される関係を満たすように、前記規制部材高さｈが設定されていることを特徴とする請求項４に記載の流体バルブ。
【数１】
2010286086.tif 000005
【請求項６】
前記支柱部（１６６ａ）は、前記連通口（１６２）の中心軸に対して直交する方向からみたときに、前記区画部材（１６１）から離れる程、前記中心軸に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項４または５に記載の流体バルブ。
【請求項７】
前記第１弁体部（１６４）は、前記第２弁体部（１６５）と別体に構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の流体バルブ。
【請求項８】
冷媒を吸着または脱離する吸着剤を有する吸着式冷凍機における蒸気冷媒の流通を制御する水蒸気バルブ（１６）として適用されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流体バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体バルブに関するもので、冷媒を吸着または脱離する吸着剤を有する吸着式冷凍機用の水蒸気バルブに適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸着式冷凍機に用いられる水蒸気バルブとして、連通口（弁口）前後の差圧に応じて連通口を開閉するものが採用されている。吸着式冷凍機の冷媒である水蒸気のような希薄気体の流れを、その気体の差圧によって受動的に開閉する水蒸気バルブには、圧力損失が小さいこと、微小差圧で開弁し、かつ逆向きの微小差圧で確実に閉弁すること、応答が速いことが要求されている。
【０００３】
このような要求に対し、連通口に対向する側が凸となるような曲面を有する殻状の弁体と、その弁体と接触することにより閉止する区画部材とを組み合わせた水蒸気バルブが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５７２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の水蒸気バルブでは、水蒸気のような凝縮性を有する流体が弁体の凹部において凝縮し、水（液体）として滞留することで開閉に支障をきたすという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、弁体に液体が付着した場合でも開閉作動を支障なく行うことができる流体バルブ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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、流体が存在する空間を第１空間（Ａ）と第２空間（Ｂ）とに区画するとともに、第１空間（Ａ）および第２空間（Ｂ）を連通させる連通口（１６２）が設けられた区画部材（１６１）と、連通口（１６２）を開閉する弁体（１６３）と、弁体（１６３）の開弁時の位置を規制する規制部材（１６６）とを備え、連通口（１６２）は、円柱状、もしくは第１空間（Ａ）側から第２空間（Ｂ）側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されており、弁体（１６３）は、平板状、もしくは第１空間（Ａ）側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第１弁体部（１６４）と、第１弁体部（１６４）より第２空間（Ｂ）側に配置され、第１空間（Ａ）側から連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）と当接することにより第１空間（Ａ）と第２空間（Ｂ）との間をシールする接触面（１６５ｂ）を有する第２弁体部（１６５）を有して構成されており、接触面（１６５ｂ）は、第１弁体（１６４）と第２弁体（１６５）とで囲まれた空間から、第１空間（Ａ）あるいは第２空間（Ｂ）に向かって凸となるような球面の一部を構成する面として形成されており、第２弁体部（１６５）には、弁体（１６３）と区画部材（１６１）の当接の有無に関わらず、第１弁体（１６４）と第２弁体（１６５）とで囲まれた空間と、第2空間（Ｂ）とを連通させ得る貫通孔（１６５ｃ）が設けられており、第２弁体部（１６５）は、貫通孔（１６５ｃ）に近づくにつれて第２空間（Ｂ）側に向かうように傾斜しており、弁体（１６５）は、自身に作用する圧力により連通口（１６２）を開閉するようになっていることを特徴としている。
【０００８】
このように、弁体（１６３）を平板状、もしくは第１空間（Ａ）側が凸となるような曲面を有する形状に形成された第１弁体部（１６４）と、第２弁体部（１６５）とから構成することで、第２弁体部（１６５）が第１弁体部（１６４）により蓋をされたような構成とすることができるので、液体が弁体（１６３）内部に滞留することを防止できる。これにより、弁体（１６３）に液体が付着した場合でも開閉作動を支障なく行うことが可能となる。
【０００９】
このとき、第２弁体部（１６５）に貫通孔（１６５ｃ）を設けることで、負圧環境や圧力が変動するような環境で使用しても、弁体（１６３）の内部と外部の圧力差が発生して弁体（１６５）が破損することを防止できる。また、第２弁体部（１６５）を、貫通孔（１６５ｃ）に近づくにつれて第２空間（Ｂ）側に向かうように傾斜させることで、貫通孔（１６５ｃ）から弁体（１６３）内部に入った流体が凝縮した場合でも、凝縮した液体が弁体（１６３）内に滞留することを防止できる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）は、連通口（１６２）の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
これによれば、弁体（１６３）の接触面（１６５ｂ）と連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）とを線接触の状態で圧接させることができるので、閉弁時、すなわち連通口（１６２）を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）には、連通口（１６２）の内方側に向かって突出する突起部（１６２ｂ）が設けられていることを特徴としている。これによれば、連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）に設けられた突起部（１６２ｂ）と弁体（１６３）の接触面（１６５ｂ）とを線接触の状態で圧接させることができるので、連通口（１６２）を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、規制部材（１６６）は、区画部材（１６１）から第１空間（Ａ）側に向かって延びる少なくとも３つの支柱部（１６６ａ）と、支柱部（１６６ａ）における区画部材（１６１）とは反対側の端部から、連通口（１６２）の径方向内側に向かって延びる少なくとも３つの保持部（１６６ｂ）とを有しており、少なくとも３つの保持部（１６６ｂ）は、連通口（１６２）の中心軸に対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、連通口（１６２）の中心軸に平行な方向からみたときに、隣接する前記保持部（１６６ｂ）同士の成す角が互いに等しくなっている、あるいは１２０°以下になっていることを特徴としている。これによれば、弁体（１６３）の開弁時における連通口（１６２）の中心軸に平行な方向および中心軸に直交する方向の位置を規制することが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）は、連通口（１６２）の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されており、弁体（１６３）は、第１弁体部（１６４）側からみたときの外形が円形となっており、弁体（１６３）の直径をＤ、連通口（１６２）のうち最も開口面積が大きい部位の開口径をｅ、連通口（１６２）の内周面（１６２ａ）の曲率半径をＲ、規制部材（１６６）の保持部（１６６ｂ）の長さをｘ、区画部材（１６１）から保持部（１６６ｂ）までの距離を規制部材高さｈとしたとき、次の数式１に示される関係を満たすように、規制部材高さｈが設定されていることを特徴としている。
【００１５】
【数１】
2010286086.tif 000003
【００１６】
これによれば、弁体（１６３）が連通口（１６２）の中心軸に対して最大傾斜角度で傾斜した場合に、弁体（１６３）が連通口（１６２）内部に入り閉弁が不可能になることを防止できる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、支柱部（１６６ａ）は、連通口（１６２）の中心軸に対して直交する方向からみたときに、区画部材（１６１）から離れる程、中心軸に近づくように傾斜していることを特徴としている。これによれば、弁体（１６３）が連通口（１６２）の中心軸に平行な方向に移動した場合に、弁体（１６３）が連通口（１６２）に引っ掛かることを防止できる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明では、第１弁体部（１６４）は、第２弁体部（１６５）と別体に構成されていることを特徴としている。このように、弁体（１６３）を２つの部材を接合することにより構成することで、強度を向上させることができる。さらに、ねじれに対して強くすることができるので、弁体（１６３）の高さ、すなわち連通口（１６２）の中心軸に平行な方向の長さを小さくすることができるとともに、板厚を薄くすることができる。このため、弁体（１６３）の製品コストを削減することができる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明のように、冷媒を吸着または脱離する吸着剤を有する吸着式冷凍機における蒸気冷媒の流通を制御する水蒸気バルブ（１６）として適用されていてもよい。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における吸着式冷凍機を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る水蒸気バルブ１６を示す断面図である。
【図３】図２のＸ矢視図である。
【図４】第１実施形態に係る水蒸気バルブ１６の弁体１６３を示す正面図である。
【図５】図４のＹ矢視図である。
【図６】第２実施形態に係る水蒸気バルブ１６を示す断面図である。
【図７】図６のＺ矢視図である。
【図８】第３実施形態に係る水蒸気バルブ１６のシールプレート１６１の要部を示す断面図である。
【図９】図８のＫ部拡大図である。
【図１０】第４実施形態に係る水蒸気バルブ１６の弁体１６３を示す断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る水蒸気バルブ１６のシールプレート１６１の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る流体バルブを、吸着式冷凍機の水蒸気バルブに適用したものである。図１は本第１実施形態における吸着式冷凍機を示す全体構成図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の吸着式冷凍機は、吸着器１、室外熱交換器２および室内熱交換器３を備えている。なお、吸着器１の詳細については後述する。
【００２５】
室外熱交換器２は、吸着器１内を循環した熱媒体（本実施形態では、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体）が流通し、その熱媒体と室外空気とを熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器３は、吸着器１にて発生した冷凍能力により冷却された熱媒体が流通し、その熱媒体と室内に吹き出す空気（以下、この空気を空調風という）とを熱交換して空調風を冷却する熱交換器である。
【００２６】
また、室内熱交換器３は、空調風の通路を形成する空調ケーシング（図示せず）内に配設され、この空調ケーシングの空気流れ上流側には送風機（図示せず）が設けられている。
【００２７】
なお、本実施形態では、水冷式内燃機関（図示せず）で発生した廃熱を回収した冷却水（本実施形態では、熱媒体と同じ流体）を吸着器１内に循環させることにより吸着剤の再生を行っており、ポンプ４１〜４３は熱媒体を循環させるものであり、切換弁４４〜４７は熱媒体の循環経路を切り換えるものである。
【００２８】
次に吸着器１について説明する。吸着器１は、内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入されたステンレス製のケーシング１１を４つの空間１０１〜１０４の４つの空間に区画するとともに、各空間１０１〜１０４に熱媒体が流通する熱交換器１２〜１５を収納したものである。なお、本実施形態では冷媒として水を採用している。
【００２９】
具体的には、４つの空間１０１〜１０４のうち、第１吸着コア収容空間１０１および第２吸着コア収容間１０２には、熱媒体と吸着剤とを熱交換する熱交換器１２、１３（以下、第１吸着コア１２、第２吸着コア１３という）がそれぞれ収納されている。蒸発器収容空間１０３には、液相冷媒と室内熱交換器３を循環する熱媒体とを熱交換する熱交換器１４（以下、蒸発器１４という）が収納されている。凝縮器収容空間１０４には、蒸気冷媒と室外熱交換器２を循環する熱媒体とを熱交換する熱交換器１５（以下、凝縮器１５という）が収納されている。
【００３０】
なお、第１吸着コア１２および第２吸着コア１３の表面には、蒸気冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤が接着剤によって接着固定されている。なお、本実施形態では、吸着剤としてシリカゲルを採用しており、接着剤としてエポキシ樹脂を採用している。
【００３１】
ケーシング１１内には、第１吸着コア収容空間１０１と蒸発器収容空間１０３との連通状態を制御する水蒸気バルブ１６ａ、第１吸着コア収容空間１０１と凝縮器収容空間１０４との連通状態を制御する水蒸気バルブ１６ｂ、第２吸着コア収容間１０２と蒸発器収容空間１０３との連通状態を制御する水蒸気バルブ１６ｃ、および第２吸着コア収容間１０２と凝縮器収容空間１０４との連通状態を制御する水蒸気バルブ１６ｄが設けられている。
【００３２】
ここで、水蒸気バルブ１６ａ〜１６ｄは全て同一構造であるので、これら水蒸気バルブ１６ａ〜１６ｄを総称するときは、水蒸気バルブ１６と表記する。なお、水蒸気バルブ１６が本発明の流体バルブに相当している。
【００３３】
次に、水蒸気バルブ１６について図２〜図５に基づいて説明する。図２は、本第１実施形態に係る水蒸気バルブ１６を示す断面図である。
【００３４】
図２に示すように、水蒸気バルブ１６は、冷媒（流体）が存在する空間を第１空間（例えば、第１吸着コア収容空間１０１）Ａと第２空間（例えば、蒸発器収容空間１０３）Ｂとに区画する金属製のシールプレート１６１を備えている。第１空間Ａは、第２空間Ｂより鉛直方向上側に存在している。
【００３５】
シールプレート１６１には、第１空間Ａおよび第２空間Ｂを連通させる連通口１６２が設けられている。本実施形態では、シールプレート１６１は、ケーシング１１（図１参照）に固定されている。なお、シールプレート１６１が、本発明の区画部材に相当している。
【００３６】
連通口１６２は、第１空間Ａ側から第２空間Ｂ側に向かうほど開口面積が縮小する円錐テーパ状に形成されている。連通口１６２の内周面１６２ａは、Ｒ形状、すなわち連通口１６２の内方側へ凸となり、所定の曲率半径Ｒを有する円弧状に形成されている。
【００３７】
連通口１６２には、連通口１６２を第１空間Ａ側から開閉する弁体１６３が配置されている。弁体１６３は、第１弁体部１６４および第２弁体部１６５の２つの部材から構成されている。本実施形態では、第１弁体部１６４は、第２弁体部１６５と別体に構成されている。また、第１弁体部１６４および第２弁体部１６５は、それぞれ板厚の薄い樹脂により形成されている。
【００３８】
図３は図２のＸ矢視図である。図２および図３に示すように、第１弁体部１６４は、円形平板状に形成されている。第２弁体部１６５は、第１弁体部１６４より第２空間Ｂ側に配置されており、略円形平板状の底面部１６５ａとその外枠を形成する側面部１６５ｂを有して皿状に構成されている。そして、第１弁体部１６４の外周部に、第２弁体部１６５の側面部１６５ｂの端部が全周に亘って接続されている。また、弁体１６３は、第１弁体部１６４側からみたときの外形が円形となっている。
【００３９】
図４は本第１実施形態に係る水蒸気バルブ１６の弁体１６３を示す正面図である。なお、図４中のニ点鎖線は同一の半径を有する仮想球面を示している。図２および図４に示すように、第２弁体部１６５の側面部１６５ｂは、連通口１６２の内周面１６２ａと接触することにより第１空間Ａと第２空間Ｂとの間を気密にシールする接触面を構成している。側面部１６５ｂは、球面の一部を構成する面として形成されている、すなわち球面形状の一部によって形成されている。換言すると、側面部１６５ｂは、球面の一部分からなっている。
【００４０】
なお、弁体１６３の中心軸Ｃから第２弁体部１６５の外周端部までの距離をａ、弁体１６３の中心軸Ｃから底面部１６５ａの外周端部までの距離をｂ、連通口１６２のうち最も開口面積が小さい部位、すなわち連通口１６２のうち最も第２空間Ｂ側の開口径を最小開口形ｄとしたとき、次の数式２に示される関係を満たすように、最小開口径ｄが設定されている。
【００４１】
（数２）
２ｂ＜ｄ＜２ａ
図５は図４のＹ矢視図である。図２および図５に示すように、第２弁体部１６５における側面部１６５ｂより内側、すなわち底面部１６５ａには、貫通孔１６５ｃが設けられている。貫通孔１６５ｃは、円形状に形成されており、底面部１６５ａの中心部に配置されている。本実施形態では、貫通孔１６５ｃの内周縁部には、第２空間Ｂ側に突出する筒状の筒部１６５ｄが形成されている。また、第２弁体部１６５における側面部１６５ｂと貫通孔１６５ｃとの間の面である底面部１６５ａは、貫通孔１６５ｃに近づくにつれて第２空間Ｂ側に向かうように傾斜している。
【００４２】
図２および図３に示すように、水蒸気バルブ１６は、弁体１６３の開弁時の位置を規制する、すなわち連通口１６２が開いたときに、第２空間Ｂから第１空間Ａに流通する冷媒の動圧により、弁体１６３が流されてしまうことを防止するバルブガイド１６６を備えている。なお、バルブガイド１６６が、本発明の規制部材に相当している。
【００４３】
バルブガイド１６６は、シールプレート１６１から第１空間Ａ側に向かって延びる４つの支柱部１６６ａと、各支柱部１６６ａにおけるシールプレート１６１とは反対側の端部から連通口１６２の径方向内側、すなわち連通口１６２の中心軸Ｃに向かって延びる４つの保持部１６６ｂとを有している。４つの保持部１６６ｂは、連通口１６２の中心軸Ｃに対して直交する同一の仮想平面上に配置されているとともに、連通口１６２の中心軸Ｃに平行な方向からみたときに、隣接する保持部１６６ｂ同士の成す角が互いに等しくなっている。本実施形態では、連通口１６２の中心軸Ｃに平行な方向からみたときに、隣接する保持部１６６ｂ同士の成す角が９０°になっている。このように構成されたバルブガイド１６６により、弁体１６３の開弁時における連通口１６２の中心軸Ｃに平行な方向および中心軸Ｃに直交する方向の位置を規制することができる。なお、隣接する保持部１６６ｂ同士の成す角は１２０°以下となるように構成されていればよく、隣接する保持部１６６ｂ同士の成す角が互いに等しくなっていなくてもよい。
【００４４】
ところで、弁体１６３の直径、すなわち第１弁体部１６４の直径をＤ、連通口１６２のうち最も開口面積が大きい部位、すなわち連通口１６２のうち最も第１空間Ａ側の開口径をｅ、連通口１６２の内周面１６２ａの曲率半径をＲ、バルブガイド１６６の保持部１６６ｂの長さをｘ、シールプレート１６１から保持部１６６ｂまでの距離をバルブガイド高さｈとしたとき、次の数式１に示される関係を満たすように、バルブガイド高さｈが設定されている。
【００４５】
【数１】
2010286086.tif 000004
【００４６】
また、バルブガイド１６６の支柱部１６６ａは、連通口１６２の中心軸Ｃに対して直交する方向からみたときに、第２空間Ｂ側に向かう程、中心軸Ｃから遠ざかるように形成されている。
【００４７】
次に、水蒸気バルブ１６の作動について述べる。
【００４８】
第１空間Ａ側の圧力が第２空間Ｂ側の圧力より高いときには、その差圧により弁体１６３が第２空間Ｂ側に押し付けられるため、シールプレート１６１の連通口１６２の内周面１６２ａに弁体１６３が密着し、連通口１６２が弁体１６３により閉じられる。
【００４９】
一方、第２空間Ｂ側の圧力が第１空間Ａ側の圧力より高いときには、弁体１６３を連通口１６２の内周面１６２ａに押し付ける力が作用しないので、第２空間Ｂから第１空間Ａに流通する冷媒の動圧により、弁体１６３がシールプレート１６１に対して浮いた、すなわち離れた状態となり、連通口１６２が開かれる。
【００５０】
以上説明したように、弁体１６３を、円板状に形成された第１弁体部１６４と、第２弁体部１６５とから構成することで、第２弁体部１６５が第１弁体部１６４により蓋をされたような構成とすることができるので、冷媒蒸気（水蒸気）が凝縮することにより生成された液相冷媒（水）が弁体１６３内部に滞留することを防止できる。これにより、弁体１６３に液体が付着したとしても、開閉作動を支障なく行うことが可能となる。
【００５１】
このとき、第２弁体部１６５に貫通孔１６５ｃを設けることで、負圧環境や圧力が変動するような環境で使用しても、弁体１６３の内部と外部の圧力差が発生して弁体１６５が破損することを防止できる。また、第２弁体部１６５における側面部１６５ｂと貫通孔１６５ｃとの間の面である底面部１６５ａを、貫通孔１６５ｃに近づくにつれて第２空間Ｂ側に向かうように傾斜させることで、貫通孔１６５ｃから弁体１６３の内部に冷媒蒸気が侵入して凝縮した場合でも、凝縮した液相冷媒が弁体１６３内に滞留することを防止できる。
【００５２】
また、連通口１６２の内周面１６２ａを、連通口１６２の内方側へ凸となり、所定の曲率半径を有する円弧状に形成することで、弁体１６３の側面部１６５ｂと連通口１６２の内周面１６２ａとを線接触の状態で圧接させることができるので、閉弁時のシール性を向上させることが可能となる。さらに、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体１６３と突起部１６２ｂとが接触する際に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。
【００５３】
また、バルブガイド１６６のシールプレート１６１からの高さであるバルブガイド高さｈを、上記数式１に示される関係を満たすように設定することで、弁体１６３が連通口１６２の中心軸Ｃに対して最大傾斜角度で傾斜した場合でも、弁体１６３が連通口１６２内部に入り込んでしまい閉弁が不可能になることを防止できる。
【００５４】
また、バルブガイド１６６の支柱部１６６ａを、連通口１６２の中心軸Ｃに対して直交する方向からみたときに、第２空間Ｂ側に向かう程、中心軸Ｃから遠ざかるように形成することで、弁体１６３が連通口１６２の中心軸Ｃに平行な方向に移動した場合に、弁体１６３が連通口１６２に引っ掛かることを防止できる。
【００５５】
また、第１弁体部１６４を第２弁体部１６５と別体に構成する、すなわち弁体１６３を２つの部材を接合することにより構成することで、強度を向上させることができる。さらに、ねじれに対して強くすることができるので、弁体１６３の高さを小さくすることができるとともに、板厚を薄くすることができる。このため、弁体１６３の製品コストを削減することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６および図７に基づいて説明する。図６は本第２実施形態に係る水蒸気バルブ１６を示す断面図で、図７は図６のＺ矢視図である。
【００５７】
本実施形態の水蒸気バルブ１６では、図６および図７に示すように、バルブガイド１６６は、３つの支柱部１６６ａと３つの保持部１６６ｂとを有している。また、連通口１６２の中心軸Ｃに平行な方向からみたときに、隣接する保持部１６６ｂ同士の成す角が１２０°になっている。これによれば、上記第１実施形態のバルブガイド１６６と比較して、部品点数を低減しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８および図９に基づいて説明する。図８は本第３実施形態に係る水蒸気バルブ１６のシールプレート１６１の要部を示す断面図で、図９は図８のＫ部拡大図である。
【００５９】
本実施形態の水蒸気バルブ１６では、図８および図９に示すように、シールプレート１６１の連通口１６２の内周面１６２ａには、先端が尖った突起部１６２ｂが複数設けられており、内周面１６２ａの中心軸Ｃに対して直交する方向から見た断面形状が階段状となっている。このため、連通口１６２の開口径が、第２空間Ｂ側から第１空間Ａ側に向かうにつれて階段状に大きくなっている。また、シールプレート１６１は、弁体１６３を構成する材料よりも柔らかい材料により構成されている。
【００６０】
これによれば、連通口１６２の内周面１６２ａに階段状に設けられた突起部１６２ｂと弁体１６３の側面部１６５ｂとを、線接触の状態で圧接させることができるので、連通口１６２を閉じたときのシール性を向上させることが可能となる。また、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも柔らかい材料により構成することで、弁体１６３が突起部１６２ｂと接触した場合に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。なお、連通口１６２の内周面１６２ａをゴム等の柔軟な材料で覆うことにより、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体１６３と突起部１６２ｂの接触時に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。
【００６１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０に基づいて説明する。図１０は本第４実施形態に係る水蒸気バルブ１６の弁体１６３を示す断面図である。
【００６２】
本実施形態の水蒸気バルブ１６では、図１０に示すように、本実施形態の弁体１６３は、第１弁体部１６４と第２弁体部１６５とが板厚の薄い樹脂で一体に形成され、一つの部品として構成されている。これによれば、上記第１実施形態のバルブガイド１６６と比較して、部品点数および製造工程を低減しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６３】
（他の実施形態）
なお、上記第３実施形態では、シールプレート１６１の連通口１６２の内周面１６２ａに、先端が尖った突起部１６２ｂを階段状に複数設けた例について説明したが、これに限らず、図１１（ａ）に示すように、先端が丸められた形状の突起部１６２ｂを複数設けてもよい。これによれば、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体１６３と突起部１６２ｂとが接触する際に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。
【００６４】
また、上記第１実施形態では、シールプレート１６１の連通口１６２の内周面１６２ａを、中心軸Ｃに直交する方向から見た断面形状がＲ形状となるように形成した例について説明したが、これに限らず、図１１（ｂ）に示すようなテーパ状としてもよい。また、連通口１６２を、図１１（ｃ）に示すような円柱状としてもよい。
【００６５】
これらの場合、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも柔らかい材料により構成することで、弁体１６３と突起部１６２ｂの接触時に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。また、連通口１６２の内周面１６２ａをゴム等の柔軟な材料で覆うことにより、シールプレート１６１を、弁体１６３を構成する材料よりも固い材料により構成した場合であっても、弁体１６３と突起部１６２ｂの接触時に弁体１６３に傷が付くことを防止できる。
【００６６】
また、上記各実施形態では、第１弁体部１６４を円板状に形成した例について説明したが、これに限らず、第１空間Ａ側が凸となるような曲面を有する形状に形成してもよい。
【００６７】
また、上記各実施形態では、第１弁体部１６４および第２弁体部１６５を、それぞれ樹脂により形成した例について説明したが、これに限らず、金属により形成してもよい。
【００６８】
また、上記各実施形態では、第２弁体部１６５における底面部１６５ａの中心部に貫通孔１６５ｃを１つ設けた例について説明したが、これに限らず、貫通孔１６５ｃを複数設けてもよい。
【００６９】
また、上記各実施形態では、バルブガイド１６６の支柱部１６６ａおよび保持部１６６ｂを３つずつ、または４つずつ設けた例について説明したが、これに限らず、支柱部１６６ａおよび保持部１６６ｂを５つ以上ずつ設けてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１６１    シールプレート（区画部材）
１６２    連通口
１６２ａ  内周面
１６２ｂ  突起部
１６３    弁体
１６４    第１弁体部
１６５    第２弁体部
１６５ｂ  側面部（接触面）
１６５ｃ  貫通孔
１６６    バルブガイド（規制部材）
１６６ａ  支柱部
１６６ｂ  保持部
【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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