(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲り流路（２４）を形成する曲り部（１１ｄ）と、
前記曲り流路からＸ方向に延びる入口流路（２１）を形成する入口部（１１ａ）と、
前記曲り流路から前記Ｘ方向と交差するＹ方向に延びる出口流路（２２）を形成する出口部（１１ｂ）と、
その先端（１２ａ）が前記曲り部とともに前記曲り流路を形成することで前記入口流路から前記曲り流路を介して前記出口流路へと至る流体の流れを許可する開状態と、前記Ｙ方向に移動することで前記流体の流れを遮断する閉状態と、に切り替わる弁体（１２）と、
前記入口流路において、前記出口流路が延びる方向の側とは反対側に位置しており、前記入口流路から前記曲り流路に向かって流れる流体を前記出口流路側へと導くガイド部（３０）と、
を備え、
前記ガイド部は、前記Ｘ方向に直交する面で切断した前記入口流路の断面における断面積の１０〜３０％を遮るように構成されている、
開閉弁（１０）。
【請求項２】
曲り流路（２４）を形成する曲り部（１１ｄ）と、
前記曲り流路からＸ方向に延びる入口流路（２１）を形成する入口部（１１ａ）と、
前記曲り流路から前記Ｘ方向と交差するＹ方向に延びる出口流路（２２）を形成する出口部（１１ｂ）と、
その先端（１２ａ）が前記曲り部とともに前記曲り流路を形成することで前記入口流路から前記曲り流路を介して前記出口流路へと至る流体の流れを許可する開状態と、前記Ｙ方向に移動することで前記流体の流れを遮断する閉状態と、に切り替わる弁体（１２）と、
前記入口流路において、前記出口流路が延びる方向の側とは反対側に位置しており、前記入口流路から前記曲り流路に向かって流れる流体を前記出口流路側へと導くガイド部（３０）と、
を備え、
前記入口流路は、円筒状を呈しており、
前記Ｘ方向に直交する面で切断した前記入口流路の断面において前記Ｙ方向に平行であって前記入口流路の中心を通る部分の前記入口流路の内径（ｄ１）に対する前記ガイド部の寸法（ｍ１）の比率が、０．２〜０．３である、
開閉弁（１０）。
【請求項３】
曲り流路（２４）を形成する曲り部（１１ｄ）と、
前記曲り流路からＸ方向に延びる入口流路（２１）を形成する入口部（１１ａ）と、
前記曲り流路から前記Ｘ方向と交差するＹ方向に延びる出口流路（２２）を形成する出口部（１１ｂ）と、
その先端（１２ａ）が前記曲り部とともに前記曲り流路を形成することで前記入口流路から前記曲り流路を介して前記出口流路へと至る流体の流れを許可する開状態と、前記Ｙ方向に移動することで前記流体の流れを遮断する閉状態と、に切り替わる弁体（１２）と、
前記入口流路において、前記出口流路が延びる方向の側とは反対側に位置しており、前記入口流路から前記曲り流路に向かって流れる流体を前記出口流路側へと導くガイド部（３０）と、
を備え、
前記ガイド部の前記流体の流れ方向下流側には、死水域（Ａ１）が形成されており、
前記ガイド部において前記流体の流れ方向の最も下流側に位置する面（３２）から前記弁体（１２）の側面までの前記Ｘ方向の寸法（ｍ４）は、前記ガイド部の前記Ｙ方向の最大寸法（ｍ１）よりも大きい、
開閉弁（１０）。
【請求項４】
曲り流路（２４）を形成する曲り部（１１ｄ）と、
前記曲り流路からＸ方向に延びる入口流路（２１）を形成する入口部（１１ａ）と、
前記曲り流路から前記Ｘ方向と交差するＹ方向に延びる出口流路（２２）を形成する出口部（１１ｂ）と、
その先端（１２ａ）が前記曲り部とともに前記曲り流路を形成することで前記入口流路から前記曲り流路を介して前記出口流路へと至る流体の流れを許可する開状態と、前記Ｙ方向に移動することで前記流体の流れを遮断する閉状態と、に切り替わる弁体（１２）と、
前記入口流路において、前記出口流路が延びる方向の側とは反対側に位置しており、前記入口流路から前記曲り流路に向かって流れる流体を前記出口流路側へと導くガイド部（３０）と、
を備え、
前記ガイド部は、前記入口部の内面から前記入口流路の中心側に向かって突出しており、
前記ガイド部の先端面（３１）は、前記Ｘ方向に平行な面であり、
前記先端面の前記Ｘ方向の寸法（ｍ２）は、前記ガイド部の前記Ｙ方向の最大寸法（ｍ１）よりも小さい、
開閉弁（１０）。
【請求項５】
前記ガイド部は、前記入口部の内面から前記入口流路の中心側に向かって突出している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の開閉弁。
【請求項６】
前記ガイド部の前記流体の流れ方向下流側には、死水域（Ａ１）が形成される、
請求項１、２及び４のいずれか１項に記載の開閉弁。
【請求項７】
前記ガイド部は、前記入口部の内面から前記入口流路の中心側に向かって突出しており、
前記出口流路は、円筒状を呈しており、
前記ガイド部において前記流体の流れ方向の最も下流側に位置する面（３２）が、前記出口流路の中心線から前記Ｘ方向に向かって前記出口流路の内径（ｄ２）の１０４〜１６７％の長さ（ｍ３）だけ離れた位置に配置されている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁体を流路に対して所定方向に移動させることで、流路を流れる流体の流れを許可したり遮断したりする開閉弁がある。例えば、特許文献１（特開２００６−２７９８号公報）記載の開閉弁としての冷媒用閉鎖弁では、流路を閉じる場合には弁体を流路に設けられた弁座に近接する方向（以下、第１方向という）に移動させ、流路を開く場合には弁体を第１方向とは逆方向（以下、第２方向という）に移動させることで、流路を流れる流体の流れを許容したり遮断したりしている。
【０００３】
ここで、開閉弁の流路の形状によっては、流路を流れる流体の流速が低下してしまうことがある。そうすると、流路における流体の圧力損失が大きくなってしまい、開閉弁における流量性能が低下してしまう。この圧力損失を低減するために、特許文献１では、流路の一部を形成する弁体の先端面に第２方向に向かって窪む凹部を設けることで、弁体が冷媒の流れに与える影響を低減し、冷媒の圧力損失を低減している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、開閉弁における流量性能の更なる向上が求められている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、流量性能を向上させることのできる開閉弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る開閉弁は、曲り部と、入口部と、出口部と、弁体と、ガイド部と、を備える。曲り部は、曲り流路を形成する。入口部は、入口流路を形成する。入口流路は、曲り流路からＸ方向に延びている。出口部は、出口流路を形成する。出口流路は、曲り流路からＹ方向に延びている。Ｙ方向は、Ｘ方向に交差する方向である。弁体は、開状態と、閉状態とに切り替わる。開状態とは、弁体の先端が曲り部とともに曲り流路を形成することで、入口流路から曲り流路を介して出口流路へと至る流体の流れが許可される状態である。閉状態とは、弁体がＹ方向に移動することで、前記流体の流れが遮断される状態である。ガイド部は、入口流路において、出口流路が延びる方向の側とは反対側、すなわち逆Ｙ方向側に位置している。そして、ガイド部は、入口流路から曲り流路に向かって流れる流体を、出口流路側へと導く。
【０００７】
本発明の第１観点に係る開閉弁では、ガイド部があることで、入口流路から曲り流路に向かって流れる流体を、出口流路側へと導くことができる。このため、流路内における流体の圧力損失を低減することができる。
【０００８】
これによって、流量性能を向上させることができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る開閉弁は、第１観点の開閉弁において、ガイド部は、入口部の内面から入口流路の中心側に向かって突出している。この開閉弁では、入口部の内面を入口流路の中心側に向かって突出させるという簡易な構成により、流路における圧力損失を低減することができる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る開閉弁は、第１観点又は第２観点の開閉弁において、ガイド部の流体の流れ方向下流側には、死水域が形成される。この開閉弁では、死水域が形成されていることで、ガイド部によって調整された流体の流れ方向が、所望の方向から外れるおそれを低減することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る開閉弁は、第１観点から第３観点のいずれかの開閉弁において、ガイド部は、入口流路のＹ方向断面における断面積の１０〜３０％を遮るように構成されている。この開閉弁では、入口流路のＹ方向断面における断面積の１０〜３０％をガイド部が遮っている。
【００１２】
本発明の第５観点に係る開閉弁は、第１観点から第４観点のいずれかの開閉弁において、入口流路は、円筒状を呈する。入口流路のＹ方向断面においてＹ方向に平行であって入口流路の中心を通る部分の入口流路の内径に対するガイド部の寸法の比率は、０．２〜０．３である。この開閉弁では、入口流路の内径に対する所定部分のガイド部の寸法の比率が、０．２〜０．３になっている。
【００１３】
本発明の第６観点に係る開閉弁は、第１観点から第５観点のいずれかの開閉弁において、ガイド部の流体の流れ方向下流側には、死水域が形成されている。死水域のＸ方向の寸法は、ガイド部のＹ方向の最大寸法よりも大きい。この開閉弁では、死水域のＸ方向の寸法が、ガイド部のＹ方向の寸法よりも大きくなっている。
【００１４】
本発明の第７観点に係る開閉弁は、第１観点から第６観点のいずれかの開閉弁において、ガイド部は、入口部の内面から入口流路の中心側に向かって突出している。ガイド部の先端面は、Ｘ方向に平行な面である。先端面のＸ方向の寸法は、ガイド部のＹ方向の最大寸法よりも小さい。この開閉弁では、ガイド部における先端面のＸ方向の寸法が、ガイド部のＹ方向の最大寸法よりも小さくなっている。
【００１５】
本発明の第８観点に係る開閉弁は、第１観点から第７観点のいずれかの開閉弁において、ガイド部は、入口部の内面から入口流路の中心側に向かって突出している。出口流路は、円筒状を呈する。ガイド部において流体の流れ方向の最も下流側に位置する面が、出口流路の中心線からＸ方向に向かって出口流路の内径の１０４〜１６７％の長さだけ離れた位置に配置されている。この開閉弁では、流体の流れ方向の最も下流側に位置するガイド部の面が、出口流路の中心線からＸ方向に向かって出口流路の内径の１０４〜１６７％の長さだけ離れた位置にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１観点に係る開閉弁では、流量性能を向上させることができる。
【００１７】
本発明の第２観点に係る開閉弁では、簡易な構成により、流路における圧力損失を低減することができる。
【００１８】
本発明の第３観点に係る開閉弁では、ガイド部によって調整された流体の流れ方向が、所望の方向から外れるおそれを低減することができる。
【００１９】
本発明の第４観点に係る開閉弁では、入口流路のＹ方向断面における断面積の１０〜３０％をガイド部が遮っている。
【００２０】
本発明の第５観点に係る開閉弁では、入口流路の内径に対する所定部分のガイド部の寸法の比率が、０．２〜０．３になっている。
【００２１】
本発明の第６観点に係る開閉弁では、死水域のＸ方向の寸法が、ガイド部のＹ方向の寸法よりも大きくなっている。
【００２２】
本発明の第７観点に係る開閉弁では、ガイド部のＹ方向の最大寸法よりも小さくなっている。
【００２３】
本発明の第８観点に係る開閉弁では、流体の流れ方向の最も下流側に位置するガイド部の面が、出口流路の中心線からＸ方向に向かって出口流路の内径の１０４〜１６７％の長さだけ離れた位置にある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術としての閉鎖弁の断面図。
【図２】従来技術としての閉鎖弁の流路を模式的に示した斜視図。
【図３】本実施形態に係る閉鎖弁の流路を模式的に示した斜視図。
【図４】本実施形態に係る閉鎖弁の流路を模式的に示した断面図。
【図５】第１流路のＹ方向の断面図。
【図６】従来技術としての閉鎖弁における流速度分布の概略を示す図。
【図７】本実施形態に係る閉鎖弁における流速度分布の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る開閉弁としての閉鎖弁１０について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術範囲を限定するものではない。また、以下では、本実施形態に係る閉鎖弁１０について説明する前に、従来技術としての閉鎖弁１０’の構成について説明する。
【００２６】
（１）従来技術としての閉鎖弁１０’の構成
図１は、従来技術としての閉鎖弁１０’の断面図である。図２は、従来技術としての閉鎖弁１０’の流路２０’を模式的に示した斜視図である。この閉鎖弁１０’は、空調室外機に設けられる閉鎖弁１０’であり、流路２０’には流体として冷媒が流れる。閉鎖弁１０’は、主として、本体１１と、弁体１２と、弁蓋１３と、フレアナット１４と、を備える。
【００２７】
本体１１は、入口部としての第１部１１ａ’と、出口部としての第２部１１ｂと、第３部１１ｃと、曲り部としての第４部１１ｄと、を有する。各部分１１ａ’〜１１ｄは、例えば、円筒形状を呈しており、内部に円筒形状の貫通孔が設けられている。そして、第１部１１ａ’、第２部１１ｂ及び第３部１１ｃは、それぞれの貫通孔の内周面（内面）が連続するようにそれぞれの一端が第４部１１ｄに接続されている。
【００２８】
第１部１１ａ’の他端には、図示しない連絡配管が接続される第１接続ポート１５が設けられている。第２部１１ｂの他端には、空調室外機の内部配管が接続される第２接続ポート１６が設けられている。第３部１１ｃの他端には、弁体１２を移動させるためのレンチが挿入される操作ポート１７が設けられている。
【００２９】
また、第２部１１ｂ、第３部１１ｃ及び第４部１１ｄは、図１に示すように、同軸上に並んで配置されている。第２部１１ｂは、第１部１１ａ’に対して所定角度を成すように交差している。第３部１１ｃは、第１部１１ａ’と所定角度を成すように交差している。なお、ここでは、第２部１１ｂは、第１部１１ａ’に対して約９０度の角度を成している。また、第３部１１ｃは、第１部１１ａ’に対して約９０度の角度を成している。
【００３０】
第１部１１ａ’の内部には、入口流路としての第１流路２１’が形成されている。第２部１１ｂの内部には、出口流路としての第２流路２２が形成されている。また、第３部１１ｃの内部には、弁通路２３が形成されている。第４部１１ｄの内部には、曲り流路としての中間流路２４が形成されている。すなわち、第１流路２１’、第２流路２２及び弁通路２３は、中間流路２４を中心にして三方に放射状に配置されており、それぞれ中間流路２４に連通している。そして、第２流路２２と弁通路２３とは、中間流路２４を挟んで同軸上に配置されている。なお、中間流路２４の一部は、後述する弁体１２の先端部１２ａによって構成されている。また、中間流路２４と第２流路２２との境界には、弁体１２の先端部１２ａが当接・離反する弁座１８が設けられている。このような構成により、第１流路２１’、中間流路２４及び第２流路２２は、中間流路２４で所定角度だけ屈曲した流路２０’を形成している。なお、ここでは、流路２０’は、中間流路２４で９０度に屈曲したＬ字型を呈している。
【００３１】
以下より、説明の便宜上、第１流路２１’の軸に平行な方向のうち、中間流路２４側から第１流路２１’側へ向かう方向、すなわち中間流路２４から第１流路２１’の延びる方向をＸ方向といい、その逆方向である第１流路２１’側から中間流路２４側へ向かう方向を逆Ｘ方向という。また、第２流路２２、弁通路２３、及び中間流路２４を通る軸に平行な方向のうち、弁通路２３側から第２流路２２側へ向かう方向、すなわち中間流路２４から第２流路２２の延びる方向をＹ方向といい、その逆方向である第２流路２２側から弁通路２３側へ向かう方向を逆Ｙ方向という。
【００３２】
弁体１２は、弁通路２３を挿通可能な外形（ここでは、円柱状の外形）を呈しており、第３部１１ｃの弁通路２３を軸方向に移動できるように弁通路２３に配置されている。弁体１２の先端部１２ａは、中間流路２４に面している。また、弁体１２の先端部１２ａは、Ｙ方向に向けて縮径するテーパ形状に形成されている。弁体１２の側面と本体１１の内面との間には互いに噛み合うネジ山１９ａが形成されている。また、弁体１２の後端には、６角レンチが挿入可能な６角穴１９ｂが形成されている。６角レンチを６角穴１９ｂに挿入して回転させることで、６角レンチと共に回転する弁体１２を軸方向であってＹ方向又は逆Ｙ方向に移動させることができる。
【００３３】
弁体１２は、開状態と閉状態とに切り替わる。図１に示すように、閉鎖弁１０’が開かれた開状態においては、一連の流路２０’（第１流路２１’、中間流路２４及び第２流路２２）が連通している。このとき、弁体１２の先端部１２ａが曲り部とともに中間流路２４を形成している。このように、閉鎖弁１０’が開状態を採る場合には、第１流路２１’から中間流路２４を介して第２流路２２へと至る冷媒の流れが許可される。そして、開状態の閉鎖弁１０’を閉じる場合には、弁体１２を回転させながらＹ方向に移動させることによって、弁体１２の先端部１２ａと弁座１８とを当接させて、第１流路２１’と第２流路２２との間を遮断する。この閉状態では、弁体１２の先端部１２ａは弁座１８に当接している。また、この状態においては、弁体１２の先端部１２ａと第２流路２２との間は隙間なく閉じられており、中間流路２４は閉塞されている。このように、閉鎖弁１０’が閉状態を採る場合には、第１流路２１’から中間流路２４を介して第２流路２２へと至る冷媒の流れが遮断される。なお、閉状態の閉鎖弁１０’を開く場合には、弁体１２を回転させながら逆Ｙ方向に移動させることによって、その先端部１２ａを弁座１８から離反させて、第１流路２１’と第２流路２２とを連通させる。
【００３４】
弁蓋１３は、通常時には第３部１１ｃの他端に取り付けられており、操作ポート１７を塞いでいる。弁蓋１３の内面と本体１１の外周面との間には、互いに噛み合うねじ山が形成されている。そして、閉鎖弁１０’の開閉が行われる場合には、弁蓋１３は第３部１１ｃの他端から取り外される。
【００３５】
（２）本実施形態に係る閉鎖弁１０の構成
図３は、本実施形態に係る閉鎖弁１０の流路２０を模式的に示した斜視図である。図４は、本実施形態に係る閉鎖弁１０の流路２０をＸＹ平面に平行に切断したものを模式的に示した図である。図５は、第１流路２１のＹ方向の断面図であって、図３の矢印方向に切断した状態を示している。
【００３６】
次に、本実施形態に係る閉鎖弁１０について説明する。本実施形態に係る閉鎖弁１０は、従来技術としての閉鎖弁１０’において、第１部１１ａの構成が異なる以外は、同様の構成である。このため、ここでは、第１部１１ａの構成についてのみ詳述し、他の構成については、従来技術における閉鎖弁１０’の説明時に付した符号と同様の符号を採用するとともに、これらの説明を省略する。
【００３７】
（２−１）第１部１１ａ
第１部１１ａは、例えば円筒形状を呈しており、内部に円筒形状の貫通孔が設けられている。第１部１１ａの一端は、第４部１１ｄの貫通孔と連通するように、第４部１１ｄに接続されている。第１部１１ａの他端は、図示しない連絡配管が接続される第１接続ポート１５が設けられている。また、第１部１１ａは、第２部１１ｂに対して所定角度を成すように交差している。そして、第１部１１ａは、第３部１１ｃと所定角度を成すように交差している。なお、本実施形態では、第１部１１ａは、第２部１１ｂ及び第３部１１ｃのそれぞれと、約９０度の角度を成している。
【００３８】
第１部１１ａの内部には、入口流路としての第１流路２１が形成されている。第１流路２１、第２流路２２及び弁通路２３は、中間流路２４を中心にして三方に放射状に配置されており、それぞれ中間流路２４に連通している。
【００３９】
また、第１部１１ａの形成する第１流路２１には、第１流路２１から中間流路２４に向かって流れる流体を第２流路２２側へと導くガイド部３０が設けられている。ガイド部３０は、第１部１１ａの内周面（内面）から第１流路２１の中心側に向かって、すなわちＹ方向に、突出している。
【００４０】
（２−２）ガイド部３０
第１流路２１のＹ方向の断面図である図５に示すように、ガイド部３０は、円筒形状の第１流路２１において逆Ｙ方向に位置する部分を閉塞するように設けられている。このため、第１流路２１のＹ方向断面においてＹ方向に平行な方向のガイド部３０の寸法として最大になるのは、第１流路２１の中心を通る部分となる。また、ガイド部３０は、第１流路２１のＹ方向断面における断面積の１０〜３０％、好ましくは１５〜２０％を遮るように構成されている。ここで、本実施形態の閉鎖弁１０では、第１流路２１の内径ｄ１（４．８ｍｍ）に対するガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１は、１．０＜ｍ１＜１．５ｍｍ（好ましくは、１．１ｍｍ）となるように設計されている。このため、第１流路２１の内径ｄ１４．に対するガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１の比率は、０．２〜０．３となる。
【００４１】
そして、ガイド部３０の先端面３１は、第１流路２１の軸方向、すなわちＸ方向に平行な面である。そして、先端面３１のＸ方向の寸法ｍ２は、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１よりも小さくなるように設計されている。具体的には、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１が、１．０＜ｍ１＜１．５ｍｍ（好ましくは、１．１ｍｍ）であるため、先端面３１のＸ方向の寸法ｍ２は、０．５＜ｍ２＜１．０ｍｍ（好ましくは、０．５ｍｍ）に設計されており、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１よりも小さくなっている。
【００４２】
さらに、ガイド部３０において第１流路２１から中間流路２４に向かう流体の流れ方向の最も下流側に位置する面である背面３２が、第２流路２２の中心線である軸線を基点としてＸ方向に向かって所定距離ｍ３だけ離れた位置に配置されている。ここで、所定距離ｍ３は、第２流路２２の内径ｄ２の１０４〜１６７％の長さとなるように設計されている。ここで、本実施形態の閉鎖弁１０では、弁体１２の軸線とガイド部３０の背面３２との距離が、５．０〜８．０ｍｍ（好ましくは、６．８ｍｍ）に設計されている。このため、所定距離ｍ３が、第２流路２２の内径ｄ２（４．８ｍｍ）の１０４〜１６７％の長さとなっている。
【００４３】
なお、第１流路２１において、ガイド部３０の流体の流れ方向下流側、すなわちガイド部３０の背面３２側には、流体の流れが淀む死水域Ａ１が形成される。そして、本実施形態では、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１が、死水域Ａ１のＸ方向の寸法ｍ４よりも小さくなるように設計されている。
【００４４】
（３）閉鎖弁１０における冷媒の流れ
図６は、比較例に係る従来技術としての閉鎖弁１０’における流速度分布の概略を示す図である。図７は、本実施形態に係る閉鎖弁１０における流速度分布の概略を示す図である。なお、図７は、各寸法ｍ１〜ｍ３が、ｍ１＝１．１ｍｍ、ｍ２＝０．５ｍｍ、ｍ３＝６．８ｍｍの閉鎖弁１０についての解析結果を示している。閉鎖弁１０’及び閉鎖弁１０の流路２０’，２０における流体の流れをシミュレーション解析すると、図６及び図７に示すようになった。
【００４５】
閉鎖弁１０’の場合、第１流路２１’から中間流路２４に流れてきた流体の流れは、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに衝突する。その後、流体の流れは、第２流路２２において逆Ｘ方向に位置する面２２ａに沿ったものとなり、第２流路２２から流出する。このように、閉鎖弁１０’では、流体の流れが中間流路２４の面２４ａに衝突することで中間流路２４における速度ベクトルが拡散し、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなる。このため、流量性能（Ｃｖ値）が低くなってしまう。
【００４６】
これに対して、ガイド部３０を備える閉鎖弁１０の場合、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿って流れる流体の流れはガイド部３０の前面３３に衝突することで、流体の流れに対して下向きの力が加わる。そうすると、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａ近傍の領域では、流体の流れに渦が発生し、その結果、流体の流れが中間流路２４の面２４ａに衝突し難くなる。このため、流体の流れが中間流路２４の面２４ａに衝突することに起因する流体の圧力損失が低減され、流量性能が向上する。
【００４７】
ここで、ガイド部３０の寸法ｍ２が大きすぎる場合（例えば、１．８ｍｍ）には、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿った流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突することで、流体の流れに対して下向きの力が加わるものの、流体の流れがガイド部３０の先端面３１に沿ったものとなる。この結果、中間流路２４の面２４ａ付近の領域では図７に示すような渦が発生せず、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに流体の流れが衝突してしまう。これにより、閉鎖弁１０と比較して、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなってしまう。
【００４８】
また、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の寸法が大きい場合（例えば、ｍ１＝１．５ｍｍ）には、第１流路２１においてガイド部３０のある部分の開口面積が狭くなってしまうため、第１流路２１における流体の圧力損失が大きくなってしまう。この結果、中間流路２４における流体の圧力損失が低減されても、閉鎖弁１０と比較して、流路２０全体としての流量性能は小さくなる。なお、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の寸法が小さい場合（例えば、ｍ１＝０．５ｍｍ）には、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿って流れる流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突しても、流体の流れに対して加わる下向きの力が弱くなる。この結果、流体の流れが閉鎖弁１０ほど変更されず、中間流路２４の面２４ａ付近の領域では閉鎖弁１０のような渦が発生せず、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに流体の流れが衝突してしまう。これにより、閉鎖弁１０と比較して、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなってしまう。
【００４９】
さらに、所定距離ｍ３が長い場合（例えば、８．５ｍｍ）、ガイド部３０から第２流路２２までの距離が遠くなるため、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿って流れる流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突することで、流体の流れに対して下向きの力が加わるものの、流体の流れを第２流路２２側に導く効果は薄くなる。この結果、中間流路２４の面２４ａ付近の領域では閉鎖弁１０のような渦が発生せず、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに流体の流れが衝突してしまう。これにより、閉鎖弁１０と比較して、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなってしまう。また、所定距離ｍ３が短い場合（例えば、５．０ｍｍ）、ガイド部３０と弁体１２との距離が近くなるため、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿って流れる流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突することで流体の流れに対して下向きの力が加わるものの、流体の流れが弁体１２の先端部１２ａの先端面１２ｆに沿ったものとなる。そうすると、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに流体の流れが衝突してしまう。この結果、中間流路２４における速度ベクトルが拡散してしまい、閉鎖弁１０と比較して、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなってしまう。
【００５０】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態では、第１流路２１の逆Ｙ方向側に、第１流路２１から中間流路２４に向かって流れる流体を第２流路２２側へと導くガイド部３０が、第１流路２１に設けられている。ガイド部３０が設けられていることで、流路２０内における流体の圧力損失を低減することができる。
【００５１】
これによって、流量性能を向上させることができている。
【００５２】
（４−２）
本実施形態のガイド部３０は、第１部１１ａの内周面から第１流路２１の中心側に向かって突出している。このように、簡易な構成で、流路２０における圧力損失を低減することができている。
【００５３】
ここで、開閉弁の流路における流体の圧力損失を低減し流量性能を向上させることが望まれているところ、特に、流路の内径の小さい開閉弁では、流路における流体の圧力損失が流量性能に大きく影響するため、その改善が求められている。
【００５４】
ところで、流路に流体の流れに対して抵抗を設けると、流路における流体の圧力損失が大きくなることが一般的に知られている。このため、従来には、開閉弁の備える弁体を加工して整流するという手段はあるものの、流路に抵抗を設けるという手段は用いられていなかった。
【００５５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、第１流路２１の逆Ｙ方向側に流体の流れに対して抵抗となるようなガイド部３０を設けて、流体の流れを第２流路２２側へと変化させ、中間流路２４の面２４ａに衝突する流体の流れ方向を緩やかにすることで、流路２０全体における流体の圧力損失が低減できることを見いだした。
【００５６】
本実施形態では、第１部１１ａの内周面から第１流路２１の中心側に向かって突出したガイド部３０を設けることで中間流路２４に故意に渦を発生させて、中間流路２４の面２４ａに衝突する流体の流れ方向を緩やかにすることで、流路２０全体における流体の圧力損失を低減させている。
【００５７】
（４−３）
本実施形態では、第１流路２１において、ガイド部３０の流体の流れ方向下流側には、流体の流れが淀む死水域Ａ１が形成される。このため、ガイド部３０の前面３３に衝突することで調整された流体の流れが、弁体１２の先端面１２ｆに沿ったものとなるおそれを低減することができる。これにより、ガイド部３０によって調整された流体の流れ方向が、所望の方向から外れるおそれを低減することができている。
【００５８】
（４−４）
ここで、第１流路２１のＹ方向断面における断面積において、ガイド部３０によって遮られる面積が小さすぎると、ガイド部３０による整流効果が小さくなる。一方で、第１流路２１のＹ方向断面における断面積において、ガイド部３０によって遮られる面積が大きすぎると、第１流路２１における流体の圧力損失が大きくなってしまう。
【００５９】
本実施形態のガイド部３０は、第１流路２１のＹ方向断面における断面積の１０〜３０％を遮るように構成されている。このようにガイド部３０を設けることで、ガイド部３０による整流効果を発揮させつつ、第１流路２１における流体の圧力損失の増加を低減することができている。
【００６０】
（４−５）
ここで、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の寸法が大きい場合、第１流路２１においてガイド部３０のある部分の開口面積が狭くなってしまうため、第１流路２１における流体の圧力損失が大きくなってしまう。そうすると、中間流路２４における流体の圧力損失が低減されたとしても、流路２０全体としての流量性能は小さくなる。一方で、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の寸法が小さい場合、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿って流れる流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突しても、流体の流れに対して加わる下向きの力が弱くなる。そうすると、ガイド部３０によって調整される流体の整流効果が薄くなる。
【００６１】
本発明者らは、鋭意検討した結果、第１流路２１の内径に対するガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１の比率を０．２〜０．３とすることで、ガイド部３０の整流効果を十分に発揮させ、かつ流路２０における流体の圧力損失を低減させることができることを見いだした。
【００６２】
本実施形態では、第１流路２１の内径ｄ１（４．８ｍｍ）に対するガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１が、１．０＜ｍ１＜１．５ｍｍ（好ましくは、１．１ｍｍ）となるように設計されている。このため、この閉鎖弁１０では、第１流路２１の内径に対するガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１の比率が、０．２〜０．３となっており、ガイド部３０の整流効果を十分に発揮させ、かつ流路２０における流体の圧力損失を低減させることができている。
【００６３】
（４−６）
本実施形態では、死水域Ａ１のＸ方向の寸法ｍ４が、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１よりも大きくなるように設計されている。これにより、ガイド部３０の整流効果を十分に発揮させることができている。
【００６４】
（４−７）
ここで、ガイド部３０の先端面３１のＸ方向の寸法ｍ２が大きすぎると、第１流路２１の逆Ｙ方向に位置する面２１ａに沿った流体の流れがガイド部３０の前面３３に衝突することで、流体の流れに対して下向きの力が加わるものの、流体の流れがガイド部３０の先端面３１に沿ったものとなる。そうすると、中間流路２４において逆Ｘ方向に位置する面２４ａに流体の流れが衝突してしまい、中間流路２４における流体の圧力損失が大きくなってしまう。
【００６５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ガイド部３０の先端面３１のＸ方向の寸法ｍ２を、所定の寸法以下とすることで、流体の流れがガイド部３０の先端面３１に沿わないようにすることができることを見いだした。
【００６６】
そこで、本実施形態では、ガイド部３０先端面３１のＸ方向の寸法ｍ２を、ガイド部３０のＹ方向に平行な方向の最大寸法ｍ１よりも小さくしている。これにより、流体の流れをガイド部３０の先端面３１に沿わないようにすることができるため、中間流路２４における流体の圧力損失を低減することができている。
【００６７】
（４−８）
ここで、ガイド部３０と第２流路２２（弁体１２）との距離が近すぎると、弁体１２の影響が強くなり、流体の流れが弁体１２の先端部１２ａの先端面１２ｆに沿うことで、速度ベクトルが拡散する傾向にある。一方で、ガイド部３０と第２流路２２との距離が遠すぎると、ガイド部３０によって調整された流体の整流効果が薄くなる。
【００６８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ガイド部３０の背面３２を、第２流路２２の中心線である軸線を基点としてＸ方向に向かって、第２流路２２の内径ｄ２の１０４〜１６７％の長さだけ離れた位置に配置することで、ガイド部３０による整流効果を十分に発揮させることができることを見いだした。
【００６９】
そこで、本実施形態では、ガイド部３０の背面３２が、第２流路２２の軸線を基点としてＸ方向に向かって第２流路２２の内径ｄ２の１０４〜１６７％の長さだけ離れた位置に配置されている。このため、ガイド部３０の整流効果を十分に発揮させることができている。
【００７０】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、第１〜第４部１１ａ〜１１ｄに設けられた貫通孔が円筒形状を呈している。すなわち、第１流路２１、第２流路２２及び中間流路２４が円筒形状を呈していることになる。しかしながら、該貫通孔の形状は、これに限定されず、例えば、楕円形状や、３角形、４角形、５角形等の多角形状であってもよい。
【００７１】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、流路２０は中間流路２４で９０度に屈曲しており、第１流路２１と第２流路２２とは約９０度の角度を成している。このため、Ｘ方向とＹ方向とは、直交している。しかしながら、流路２０の屈曲角度はこれに限定されず、第１流路２１と第２流路２２とが所定角度を成すように交差しており、流路２０が中間流路２４で屈曲していればよい。
【００７２】
（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、閉鎖弁１０を例として説明しているが、本発明に係る開閉弁は、閉鎖弁に限定されず、例えば、流路における流体の流れを許可／遮断するオンオフ弁であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、流量性能を向上させることのできるものであり、曲り流路を有する開閉弁への適用が有効である。
【符号の説明】
【００７４】
１０      閉鎖弁（開閉弁）
１１ａ    第１部（入口部）
１１ｂ    第２部（出口部）
１１ｄ    第４部（曲り部）
１２      弁体
１２ａ    先端部（先端）
２１      第１流路（入口流路）
２２      第２流路（出口流路）
２４      中間流路（曲り流路）
３０      ガイド部
３１      先端面
３２      背面（面）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００６−２７９８号公報
【図１】
0006464639.tif 000002
【図２】
0006464639.tif 000003
【図３】
0006464639.tif 000004
【図４】
0006464639.tif 000005
【図５】
0006464639.tif 000006
【図６】
0006464639.tif 000007
【図７】
0006464639.tif 000008