(57)【要約】【課題】簡易な構造で弁体の往復移動を適正にさせることができる弁装置を提供する。【解決手段】装置本体１０の内部空間１４に、液体流入路１１に対向する閉塞面２０ａを有し、閉塞面２０ａの往復移動により通水・遮断動作をなす弁体２０が配されている。この弁体２０は、閉塞面２０ａの略中央に、液体流入路１１の側に突出する凸部２７と、凸部２７の突出端面の略中央に設けられ液体流入路１１より流れてきた液体を受ける、液体流入路１１より径が大きな凹部２８と備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流入路と液体流出路と空気路とを備えた装置本体の内部空間に、該液体流入路に対向する閉塞面を有し、該閉塞面の往復移動により通水・遮断動作をなす弁体を配した弁装置であって、
前記弁体は、前記閉塞面の略中央に、前記液体流入路の側に突出する凸部と、前記凸部の突出端面の略中央に設けられ前記液体流入路より流れてきた液体を受ける、前記液体流入路より径が大きな凹部と備えたことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記凸部は、突出端面側を開口した略円筒形とされることを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記凸部は、突出端面が凹湾曲面状に形成された略円柱形状とされることを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記装置本体は、前記弁体が前記液体流入路を閉塞した際に当接する弁座部を、前記凸部の外周側に備えていることを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体流出路と液体流入路と空気路とを備え、内部空間に配した弁体の往復移動により通水・遮断動作をなす構成とした弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の弁装置に内装された弁体は、液体流入路と液体流出路とを連通させる開放動作と、液体の逆流を防止するように空気の導入により液体流入路を閉じる閉塞動作との往復移動の動作をなす構成とされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来のこの種の弁装置を模式的に表した断面図である。この図において弁体は液体流入路を閉塞した状態にある。
【０００４】
この閉塞状態において、液体流入路１０１からの液体が弁体１１０の閉塞面１１１に衝突すると、液体が弁体１１０を上方に移動させるとともに、閉塞面１１１に沿って横方向に流れる（図中、流れを２点鎖線で図示）。その液体はさらに、弁体１１０の上方移動によってできた弁体１１０、弁座部１０２間の間隙を通って液体流出路１０３の方向に流れる。また、液体の流入が止まると、圧力均衡の変化により、自重により弁体１１０が下方に移動して閉塞面１１１が弁座部１０２に接触する。このようにして、この弁装置１００は液体の通水・遮断動作をなす。なお、図５において、１０４は空気路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５２５９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５に示した弁体１１０の閉塞面１１１は平坦面であるため、閉塞面１１１と弁座部１０２との間隙に向かう水流は横向き（図中の矢印方向）の直線的流れとなり、流速は速くなる。そのため、閉塞面１１１と弁座部１０２との間隙に負圧が生じ、弁体１１０が液体流入路１０１の方向に引きこまれる力が作用することがあり、弁体１１０が正常に動作しないおそれがある。特に局部洗浄装置の場合、流量が０．５〜１Ｌ／ｍｉｎ程度であるため、ノズル側への給水は減圧して送られる。そのため、弁装置１００の液体流入路１０１を通る液体の水勢は小さくなり、それによっても弁体１１０が正常に動作しにくくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、簡易な構造で弁体の往復移動を適正にさせることができる弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の弁装置は、液体流入路と液体流出路と空気路とを備えた装置本体の内部空間に、該液体流入路に対向する閉塞面を有し、該閉塞面の往復移動により通水・遮断動作をなす弁体を配した弁装置であって、前記弁体は、前記閉塞面の略中央に、前記液体流入路の側に突出する凸部と、前記凸部の突出端面の略中央に設けられ前記液体流入路より流れてきた液体を受ける、前記液体流入路より径が大きな凹部と備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の弁装置は、上述した構成とされているため、簡易な構造で弁体の往復移動を適正にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弁装置の動作の２態様を示す模式的断面図である。
【図２】（ａ）は同弁装置の弁体の斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図３】同弁装置の他の形状例の説明図である。（ａ）は同弁装置の弁体の斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る弁装置の説明図である。（ａ）は同弁装置の弁体の斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図５】従来の弁装置の動作の一態様を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面にもとづいて説明する。まず、実施形態に係る弁装置１の基本構成について説明する。
【００１２】
弁装置１は、液体流入路１１と液体流出路１２と空気路１３とを備えた装置本体１０の内部空間１４に、液体流入路１１に対向する閉塞面２０ａを有し、閉塞面２０ａの往復移動により通水・遮断動作をなす弁体２０を配した装置である。この弁体２０は、閉塞面２０ａの略中央に、液体流入路１１の側に突出する凸部２７と、凸部２７の突出端面の略中央に設けられ液体流入路１１より流れてきた液体を受ける、液体流入路１１より径が大きな凹部２８と備えている。
【００１３】
ついで、本弁装置１の詳細な構成について、図１および図２を参照しながら説明する。本弁装置１は、種々の用途に用いられ、例えば便器装置や局部洗浄装置などの洗浄水供給路に設けられる。なお、以下の説明では、弁装置１を図１（ａ）（ｂ）の状態に配したものを基準として、上下方向等の方向を規定している。
【００１４】
装置本体１０は、液体が流入する液体流入路１１と、液体が流出する液体流出路１２と、空気が流通する空気路１３とを備え、その内部に内部空間１４を有している。その内部空間１４には弁軸２１を備えた弁体２０が上下に往復移動できるように配されている。この弁体２０は、下方に移動して液体流入路１１を閉塞し、上方に移動して空気路１３を閉塞する動作構成とされている。
【００１５】
装置本体１０の液体流入路１１には電磁弁（不図示）が接続されており、これが制御されることにより液体が液体流入路１１を流通し、内部空間１４に流入される。また、液体流出路１２は内部空間１４に連通するように設けられている。さらに装置本体１０には空気路１３が形成されており、この空気路１３から空気が内部空間１４に流入するように構成されている。また、内部空間１４には円筒状の支持部１５が配されており、弁体２０の弁軸２１を移動可能に支持している。
【００１６】
弁体２０は、円柱棒状の弁軸２１を備えており、その弁軸２１には円盤状の鍔部２２が一体形成されている。また、弁軸２１には、鍔部２２の下面側に所定空間を空けて円盤状の第１押さえ部２３が一体形成され、鍔部２２の上面側に所定空間を空けて円盤状の第２押さえ部２４が一体形成されている。鍔部２２と第１押さえ部２３との間には、第１押さえ部２３により位置決めされた円盤状の第１シールゴム２５が挟み込まれ、鍔部２２と第２押さえ部２４との間には、第２押さえ部２４により位置決めされた円盤状の第２シールゴム２６が挟み込まれている。これら鍔部２２、第１押さえ部２３、第２押さえ部２４、第１シールゴム２５および第２シールゴム２６は同心上に配置されている。
【００１７】
第１シールゴム２５の下面および第１押さえ部２３の下面、つまり弁体２０の液体流入路１１を向く面が上記閉塞面２０ａとされる。弁体２０が下方に移動した際に閉塞面２０ａが液体流入路１１を塞ぐように作用する。その閉塞面２０ａの一部である第１押さえ部２３の下面には、上記凸部２７が同心上に一体に形成されている。図１に示した凸部２７は、高さ寸法を小とした略円筒形状（厚みの薄い環状）とされ、その中央側である軸部近傍に凹部２８が形成されている。つまり、凹部２８は凸部２７の周壁２７ａに囲まれてなる。この凹部２８は液体流入路１１に対向した位置にあり、その径は液体流入路１１の径よりも大きい。
【００１８】
また、第２シールゴム２６は空気路１３側に配され、弁体２０が上方に移動した際に第２シールゴム２６が空気路１３を閉塞する。
【００１９】
弁体２０の上下移動の際の停止位置を定めるために、装置本体１０は上下に弁座を備えている。すなわち、液体流入路１１側では、弁体２０が液体流入路１１を閉塞した際に当接する弁座部１６（第１弁座部１６）が、凸部２７の外周側に設けられている。この第１弁座部１６は上方に突出する環状体とされ、弁体２０が下方に移動したときに第１シールゴム２５が当接する弁座である。
【００２０】
また、空気路１３側では、弁体２０が空気路１３を閉塞した際に当接する第２弁座部１７が、空気路１３の開口の外周側に設けられている。この第２弁座部１７は下方に突出する環状体とされ、弁体２０が上方に移動したときに第２シールゴム２６が当接する弁座である。
【００２１】
つぎに、本実施形態の弁装置１の動作および作用について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、図１および図２では液体の流れを２点鎖線で示した。他の実施形態を図示した図３についても同様である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、電磁弁（不図示）により液体流入路１１が閉塞されている状態では、弁体２０に作用する重力により弁体２０が下方向に位置し、第１シールゴム２５が第１弁座部１６と接触して液体流入路１１を閉塞する。この状態では、内部空間１４と液体流入路１１とが弁体２０により区画されている。
【００２３】
この状態で、電磁弁により液体流入路１１が開放されると、液体（例えば水）が液体流入路１１を弁体２０に向かって流れ、第１シールゴム２５を押圧する。図１（ｂ）に示すように、第１シールゴム２５が液体から押圧されて内部空間１４の圧力均衡に変化が生じると、弁体２０は第１弁座部１６から押し上げられて上方向に移動し、やがて第２シールゴム２６が第２弁座部１７と接触する。このとき、第２シールゴム２６は鍔部２２により押圧されて、空気路１３が閉塞される。空気路１３が閉塞された状態で、液体流入路１１から内部空間１４に流入した液体は、液体流出路１２から外部に流出される。
【００２４】
一方、液体流入路１１から内部空間１４への液体の流入が止まると、内部空間１４の圧力均衡の変化により、弁体２０が下方向に移動し第１シールゴム２５が第１弁座部１６と接触する。第１シールゴム２５は鍔部２２により押圧されて、液体流入路１１が閉塞される。このとき、内部空間１４は空気路１３と連通しており内部空間１４に外部からの空気が流入している（エアー置換される）ので、内部空間１４に残された液体が液体流出路１２から外部に流出される。これにより、内部空間１４には液体が残留しなくなる。
【００２５】
以上のように、本弁装置１によれば、内部空間１４に配置された弁体２０により液体流入路１１または空気路１３のいずれか一方が閉塞された状態を実現でき、液体の流れを制御することができる。また、液体流入路１１から内部空間１４への液体の流入が止まっているときには、液体流出路１２から汚水等が逆流する場合であっても、液体流入路１１への流入を防止することができる。
【００２６】
さらに、液体による弁体２０の押圧動作の際の液体の内部空間１４への流入について、図１および図２、特に図２（ｂ）に示した部分拡大断面図を参照しながら、さらに詳細に説明する。
【００２７】
電磁弁（不図示）により液体流入路１１が開放されたときに液体は、まず弁体２０の閉塞面２０ａに形成した凹部２８の底面に衝突する。弁体２０は液体の衝突により上方に移動を開始する。それと同時に、衝突した液体は横方向（左右方向）に流れ、周壁２７ａの内面に沿ってその周壁２７ａを乗り越えるように移動する。周壁２７ａを越えた液体は、第１シールゴム２５（閉塞面２０ａ）と第１弁座部１６との間にできた間隙に向かい、内部空間１４へと流れ、さらに液体流出路１２へと流れていく。
【００２８】
このように、液体は凹部２８と周壁２７ａにより、蛇行しながら閉塞面２０ａと弁座部１６との間隙にたどり着く。このように、液体は蛇行しながら移動するため、間隙に到達した液体の流れは図５に示すような凹部２８がない場合と比較して、大きく乱れた乱流となる。そのため、ベンチュリ効果によって間隙の部分で発生する負圧は小さくなるから、液体はスムーズに流れていくと考えられる。
【００２９】
このような構成であるため、弁体２０は液体流入路１１の方向に引きこまれるなどの不具合が生じにくくなる。ようするに、このような凸部２７を有した構成により、弁体２０に正常な往復移動をさせることができる。特に、局部洗浄装置では、弁装置１の液体流入路１１を通る液体の水勢が小さく弁体２０を押し上げる力が弱くなりがちであるため、凸部２７および凹部２８を備えた本実施形態の構造が有効な適正化手段となり得る。また、凸部２７や凹部２８は、簡易な構造であり、かつ装置本体１０の内部ではなく別体の弁体２０に付加するものであるため、製造も容易である。
【００３０】
凸部２７（凹部２８）としては、図３に示すように、図１のものよりも高く（深く）形成してもよい。このように周壁２７ａが高ければ、液体は図１のものにくらべ、さらに乱れが大きくなるため、さらなる効果を奏することができる。なお、この場合の第１弁座部１６は、凸部２７の高さに合わせて高く形成されている。なお、図３の弁装置１は図３で示した部分以外は図１のものとほぼ同じであるため、全体についての図示は省略した。
【００３１】
また、寸法的には、図１の弁装置１では、例えば第１弁座部１６の高さが１ｍｍ、凸部２７（凹部２８）の高さ（深さ）が０．５ｍｍであり、一方、図３の弁装置１では、第１弁座部１６の高さが３ｍｍ、凸部２７（凹部２８）の高さ（深さ）が２ｍｍである。
【００３２】
また、凸部２７および凹部２８の形状としては、図４に示したものとしてもよい。すなわち、この凸部２７は、略円柱形状とされ、その突出端面が凹湾曲面に形成されている。図４（ａ）（ｂ）に示すように、凸部２７は、その先端部が環状の稜線部を有した火口形状とされ、稜線状に突出した周壁２７ａと、凹湾曲面状の凹部２８とを備えた形状とされる。なお、図４の弁装置１は図４で示した部分以外は図１のものとほぼ同じであるため、全体についての図示は省略した。
【００３３】
この弁装置１についても、凹部２８と周壁２７ａとにより流入してきた液体は蛇行しながら移動するため、図１や図３のものと同様の効果が奏せられる。このような凹湾曲面状の凹みを凹部２８として有した凸部２７によれば、凹部２８の深さや湾曲面形状により、液体が正しい動作をなすように微調整をすることができる。
【００３４】
以上に説明した種々の弁装置１はいずれも、凸部２７が第１押さえ部２３に一体に形成されたものとしている。そのため、凹部２８を、第１押さえ部２３の内部に至る深さにするように形成することもできる。また、凸部２７は別体としてもよく、凸部２７を構成する環状体を第１押さえ部２３の下面に固着することで凸部２７および凹部２８を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１          弁装置
１０        装置本体
１１        液体流入路
１２        液体流出路
１３        空気路
１４        内部空間
１６        第１弁座部（弁座部）
１７        第２弁座部
２０        弁体
２０ａ      閉塞面
２７        凸部
２７ａ      周壁
２８        凹部
【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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