(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブの流路となる中空部を囲む内周面から突設した弁座部で、流入側流路と流出側流路とを区画し、
前記流出側流路にスプリングで前記弁座部に向けて付勢した弾性体で形成している１つの止水弁を配置し、
前記止水弁と前記弁座部との間に流入側の第１シール部と、流出側の第２シール部を設け、前記第１シール部は前記流入側流路に連通する弁座部の中央孔の周縁と前記止水弁の先端側外面に設ける一方、前記第２シール部は前記止水弁の外周面と前記弁座部の外周側内面との間に設け、さらに、前記第１シール部と第２シール部との間に、常時非接触となる液溜め部を設け、
前記第１シール部は面接触で閉弁し、前記第２シール部は線接触で閉弁し、
流体流入時には前記第１シール部が開いた後に前記第２シール部が開くと共に前記第１シール部が開いて流入する流体が前記液溜め部に溜る一方、止水時には前記第１シール部が閉じた後に第２シール部が閉じる２段階の開閉機構を備えていることを特徴とするチェックバルブ。
【請求項２】
前記第１シール部は前記止水弁が弾性変形して開弁し、該第１シール部の開弁時に前記第２シール部は移動せず、所要圧力が第２シール部に負荷された時に開き、
前記第１シール部の前記止水弁の第一受圧面の面積Ｓ１と、第２シール部の前記止水弁の第二受圧面の面積Ｓ２とは、Ｓ１：Ｓ２＝１：２〜１：１０である請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項３】
前記第１シール部は前記弁座部の中央孔周縁の第一圧接面と、前記止水弁の先端部との間に面接触させて形成し、
前記第２シール部は前記弁座部の拡径側先端の傾斜内周面と前記止水弁の外周面との間に線接触で形成し、
前記止水弁は、流出側端面の中央に軸部を備え、該軸部と前記第２シール部を形成する外周部の流出側先端との間に段差部を設け、該段差部にコイルスプリングからなる前記スプリングの先端を係止している請求項１または請求項２に記載のチェックバルブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のチェックバルブを備えたスプレーノズル。
【請求項５】
スリーブの流路となる中空部を囲む内周面から突設した弁座部で、流入側流路と流出側流路とを区画し、
前記流出側流路にスプリングで前記弁座部に向けて付勢した止水弁を配置し、
前記止水弁と前記弁座部との間に流入側の第１シール部と、流出側の第２シール部を設け、前記第１シール部は前記流入側流路に連通する弁座部の中央孔の周縁と前記止水弁の先端側外面に設ける一方、前記第２シール部は前記止水弁の外周面と前記弁座部の外周側内面との間に設け、
流体流入時には前記第１シール部が開いた後に前記第２シール部が開く一方、止水時には前記第１シール部が閉じた後に第２シール部が閉じる２段階の開閉機構を備えているチェックバルブと、
前記チェックバルブの流出側流路の先端に配置して流路を閉鎖し、該チェックバルブの流路と連通する流路と、該流路の中心に連通する噴口を備えたノズルチップと、
前記ノズルチップの流入側端面に配置し、前記チェックバルブの流出側流路に突出させるクローザと、
前記チェックバルブ、ノズルチップおよびクローザを内蔵している本体を備え、
前記クローザの流入側端面と前記止水弁の流出側端面とを対向させていると共に、該クローザおよび止水弁の外周面と前記スリーブの内周面との間に流路となる隙間を設け、該隙間に前記スプリングを配置して、クローザと止水弁とを離反方向に付勢し、
かつ、前記隙間を前記ノズルチップの流路と連通して、隙間に流入する流体をノズルチップの噴口から噴霧する構成としている請求項４に記載のチェックバルブを備えたスプレーノズル。
【請求項６】
前記クローザは断面多角形状とし、その各頂点を前記スリーブの内周面に当接させ、該スリーブと同心位置に保持すると共に、該クローザの外周面と前記スリーブの内周面との間に複数の分割された流路を形成している請求項５に記載のチェックバルブを備えたスプレーノズル。
【請求項７】
前記チェックバルブのスリーブに設けた流入側流路は、前記本体に形成した流入側流路と連通し、該本体の流入側流路の流入端にストレーナを取り付け、流体導入配管から導入する流体をストレーナを通して流入している請求項５または請求項６に記載のチェックバルブを備えたスプレーノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチェックバルブおよび該チェックバルブを備えたスプレーノズルに関し、特に、チェックバルブの開口時に所要圧および所要流量の流体を一気に流通可能とすると共に、流体供給停止時にも一気に流路を遮断し、該チェックバルブを備えたスプレーノズルからの低圧縮噴霧時間の短縮を図ると共に、止水不良を発生しにくくしてスプレーノズルからの流体のボタ落ちを無くすものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射用のスプレーノズルは各種の産業分野で用いられており、近時、局部的な地域の周辺温度を降下するヒートアイランド現象緩和用として使用されている。
例えば、特開２００６−１７７５７５号公報の降温用噴霧システムでは、図１３に示すノズルが用いられている。該ノズルは円筒状のハウジング１の中心軸線に沿って設けられた流路２の中間空洞部２ａに逆止弁（チェックバルブ）３が配置されている。該チェックバルブ３は流入側の弁座の開口４を開閉する遮断球３Ａと、該遮断球３Ａを閉じ方向に付勢するコイルスプリング３Ｂとからなり、流入口２ｂから供給される加圧水の圧力によりコイルスプリング３Ｂに抗して遮断球３Ａが移動して開口し、加圧水の供給が停止するとコイルスプリング３Ｂのバネ力で開口４が閉鎖される構成とされている。
また、遮断球３Ａが開口４を開いて加圧水が流入すると中間空洞部２ａより駒５内の流路を通って噴射側空洞部２ｃに溜まり、該噴射側空洞部２ｃの先端に設けられたオリフィス（噴射穴）２ｄより噴射させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１で開示されたノズルに設けられた遮断球３Ａとコイルスプリング３Ｂを備えたチェックバルブ３では、加圧水の供給時に遮断球３Ａが開き作動する際、最初は遮断球３Ａと開口４の周縁の弁座との隙間から加圧水が徐々に流入し、少量の水が少しづつ噴射側へと流れ、流入する水は低圧であるため噴射穴２ｄから低圧での噴霧が起こり、噴霧パターン不良を発生する。
また、加圧水の供給が遮断されると、コイルスプリング３Ｂにより遮断球３Ａは閉鎖されるが、空洞部２ａ内に加圧水が残存するとコイルスプリング３Ｂのバネ力は低減し、一気に開口４が閉鎖されずに止水不良となりやすい。かつ、開口４が閉鎖された状態で空洞部２ａおよび噴射側空洞部２ｃに溜まっている水は噴射穴２ｄより水滴の状態でボタ落ちすることとなる
このように、ノズルから噴射する水が低圧噴霧やボタ落ち状態となると、該ノズルをヒートアイランド対策用として用いた場合、大きな水滴やボタ落ちする水が人間に当たると不快感を生じる問題がある。
【０００５】
前記のように、遮断球３Ａをコイルスプリング３Ｂで付勢し、遮断球３Ａが円弧状の弁座に当接・離反させるだけの構成としたチェックバルブ３では、弁座の中央に設けた開口４を開き作動する最初に、水が少しづつ流入し、流入した水が低圧となる問題がある。
また、該チェックバルブ３を内蔵したノズルでは、チェックバルブ３の閉鎖後に、該チェックバルブ３による閉弁位置から噴射穴までの流路容積が大きいと、ボタ落ちする水が多くなる問題がある。
【０００６】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、チェックバルブの機構を改良して、開弁時において所要圧力で所要流量の流体を一気に流通させると共に、流体の供給停止時にも一気に流通を遮断できるチェックバルブを提供することを課題としている。
また、チェックバルブを備えたノズルにおいて、チェックバルブの閉弁後に水がボタ落ちしないノズルを提供することを第二の課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第一の課題を解決するため、第１の発明として、スリーブの流路となる中空部を囲む内周面から突設した弁座部で、流入側流路と流出側流路とを区画し、
前記流出側流路にスプリングで前記弁座部に向けて付勢した弾性体で形成している１つの止水弁を配置し、
前記止水弁と前記弁座部との間に流入側の第１シール部と、流出側の第２シール部を設け、前記第１シール部は前記流入側流路に連通する弁座部の中央孔の周縁と前記止水弁の先端側外面に設ける一方、前記第２シール部は前記止水弁の外周面と前記弁座部の外周側内面との間に設け、さらに、前記第１シール部と第２シール部との間に、常時非接触となる液溜め部を設け、
前記第１シール部は面接触で閉弁し、前記第２シール部は線接触で閉弁し、
流体流入時には前記第１シール部が開いた後に前記第２シール部が開くと共に前記第１シール部が開いて流入する流体が前記液溜め部に溜る一方、止水時には前記第１シール部が閉じた後に第２シール部が閉じる２段階の開閉機構を備えていることを特徴とするチェックバルブを提供している。
【０００８】
前記特許文献１のチェックバルブを含めて従来の一般的なチェックバルブは、スプリングで付勢した球体からなる弁を円弧形状の弁座に当接・離反する構成とされ、弁を開閉するシール部は１カ所のみとなっている。
これに対して、本発明は前記のように、第１シール部と、該第１シール部が開いた後に開閉する第２シール部とを段階的に設け、第１シール部が開口して所要量の水が第２シール部までに溜まり、流体圧が高くなった時点で第２シール部が瞬時に開き、第２シール部が開口すると一気に流体が通過できる構成としている。
これにより、チェックバルブの開弁開始時において、少量の流体が少しづつ流れる現象を防止できる。  
また、流体の供給を停止すると、第１シール部、第２シール部が共にスプリングで付勢されていることで、略同時に閉じ、流体の流入を一気に遮断できる。それにより、供給配管内に残存する流体の流入が徐々に減少して低圧噴霧状態となることを防止できる。
【０００９】
前記止水弁は弾性体で形成している。
即ち、止水弁をゴムやエラストマー等から成形した弾性体とすると、第一シール部が開口して流体が流入し、該流体圧が止水弁に負荷されると、弾性体からなる止水弁は流体流入方向と直交方向、即ち、流路を遮断する方向に弾性変形する。このため、第１シール部が開弁した後に第２シール部は直ちに開弁せず、所要圧以上の流体圧が負荷されないと第２シール部は開かず、第１シール部と第２シール部とを段階的に開弁できる。
第２シール部が開弁する時には、流体圧が高くなっているため、第２シール部は一気に開弁し、開弁した第２シール部を通して所要圧力となった流体は一気に流通させることができる。よって、開弁開始時に流体が少しづつ流れるのを防止できる。
【００１０】
本発明のチェックバルブでは、止水弁を弾性体で形成し、前記第１シール部は面接触で閉弁し、前記第２シール部は線接触で閉弁している。
前記第１シール部は前記止水弁が弾性変形して開弁し、該第１シール部の開弁時に前記第２シール部は移動せず、所要圧力が第２シール部に負荷された時に開く構成としてもよい。この場合は、前記第１シール部の前記止水弁の第一受圧面の面積Ｓ１と、第２シール部の前記止水弁の第二受圧面の面積Ｓ２とは、Ｓ１：Ｓ２＝１：２〜１：１０とする事が好ましい。
【００１２】
前記第１シール部は、前記弁座部の中央孔周縁の第一圧接面と、前記止水弁の先端部との間に面接触させて形成し、
前記第２シール部は前記弁座部の拡径側先端の傾斜内周面と前記止水弁の外周面との間に線接触で形成することが好ましい。
前記のように、第１シール部と第２シール部との間に、常時非接触となる液溜め部を設け、前記第１シール部が開いて流入する流体が前記液溜め部に溜る構成としている。
【００１３】
例えば、前記第１シール部は前記弁座部の中央孔周縁の第一圧接面となる凹状円弧部と、前記止水弁の球状先端部との間に面接触させて形成し、
前記弁座部は前記凹状円弧部の外周から平坦面が連続し、該平坦面の外周縁から流出側に向けて拡径する一方、前記止水弁は凸状円弧部から円錐形状に拡径し、
前記第２シール部は前記弁座部の拡径側先端の傾斜内周面を第二圧接面とし、前記止水弁の球状外周面との間に線接触で形成している。
【００１４】
前記のように、第１シール部は、止水弁の球状先端部と弁座部の第一圧接面との間に形成し、閉弁時には面接触させて、前記特許文献１と同様な形状としている。一方、第２シール部では、止水弁の外周面と弁座部側の傾斜内周面とを閉弁時には線接触している。よって、所要の流体力が止水弁に負荷され開弁する際には、瞬時に開口される形状としている。
また、第１シール部と第２シール部との間に前記液溜め部を設けていることにより、該液溜め部に溜まる流体と第１シール部の中央孔から流入する流体圧とが止水弁に負荷され、第２シール部に負荷される流体圧を高めている。
【００１５】
また、前記止水弁は、流出側端面の中央に軸部を備え、該軸部と前記第２シール部を形成する外周部の流出側先端との間に段差部を設け、該段差部にコイルスプリングからなる前記スプリングの先端を係止していることが好ましい。
該構成とすると、スプリングのバネ圧を直接的に第２シール部に負荷でき、迅速に第２シール部を閉弁して、流体の供給遮断時に、チェックバルブより噴射口側に溜まる液量を低減することができる。
【００１６】
前記第１シール部の流入側流路は小径の絞り流路としていることが好ましい。
このように、第１シール部を絞り流路の流出側に設けると、供給流体の圧力を高めて第１シール部の閉弁する止水弁の開弁する圧力を高めることができ、流体の供給開始時に迅速に第１シール部を開弁することができる。
【００１７】
第二の発明として、前記第一の発明のチェックバルブを備えたスプレーノズルを提供している。    
該スプレーノズルは、特許文献１と同様に、水を噴霧する一流体ノズルとして、ヒートアイランド対策用に好適に用いることができる。該ヒートアイランド対策用として用い、水を供給して噴霧を発生させる場合、前記チェックバルブは開弁時に流体を一気に噴霧することができると共に、閉弁時には水をボタ落ちさせない利点がある。
但し、本発明のスプレーノズルのヒートアイランド対策用ノズルに限定されず、他の用途にも好適に用いることができる。
【００１８】
本発明のノズルは、具体的には、
スリーブの流路となる中空部を囲む内周面から突設した弁座部で、流入側流路と流出側流路とを区画し、
前記流出側流路にスプリングで前記弁座部に向けて付勢した止水弁を配置し、
前記止水弁と前記弁座部との間に流入側の第１シール部と、流出側の第２シール部を設け、前記第１シール部は前記流入側流路に連通する弁座部の中央孔の周縁と前記止水弁の先端側外面に設ける一方、前記第２シール部は前記止水弁の外周面と前記弁座部の外周側内面との間に設け、
流体流入時には前記第１シール部が開いた後に前記第２シール部が開く一方、止水時には前記第１シール部が閉じた後に第２シール部が閉じる２段階の開閉機構を備えているチェックバルブと、
前記チェックバルブの流出側流路の先端に配置して流路を閉鎖し、該チェックバルブの流路と連通する流路と、該流路の中心に連通する噴口を備えたノズルチップと、
前記ノズルチップの流入側端面に配置し、前記チェックバルブの流出側流路に突出させるクローザと、
前記チェックバルブ、ノズルチップおよびクローザーを内蔵している本体を備え、
前記クローザの流入側端面と前記止水弁の流出側端面とを対向させていると共に、該クローザおよび止水弁の外周面と前記スリーブの内周面との間に流体流通用の隙間を設け、該隙間に前記スプリングを配置して、クローザと止水弁とを離反方向に付勢し、
かつ、前記隙間を前記ノズルチップの流路と連通して、隙間に流入する流体をノズルチップの噴口から噴霧する構成としていることが好ましい。
【００１９】
前記構成のスプレーノズルでは、チェックバルブの止水弁から先端の噴口までの間の流路容積を小さくし、チェックバルブの閉弁時に、該閉弁位置から噴口までに溜まる流体量を例えば０．１ｃｃ以下の微量とすることが好ましい。
このように微量とすると、流体の供給停止時に噴口からの液滴のボタ落ちをより低減することができる。
【００２０】
さらに、前記クローザは断面多角形状とし、その各頂点を前記スリーブの内周面に当接させ、該スリーブと同心位置に保持すると共に、該クローザの外周面と前記スリーブの内周面との間に複数の分割された流路を形成することが好ましい。
例えば、クローザを断面矩形状とし、その４隅を前記スリーブの内周面に当接させ、該スリーブと同心位置に保持すると共に、該クローザの外周面と前記スリーブの内周面との間に４つの分割された流路を形成している。
前記構成とすると、クローザをスリーブ内に安定した状態で内嵌できる。かつ、クローザとスリーブとの間に４つの分割流路を形成しているた、チェックバルブを通して流体を４つの流路に分割して整然と流通させることができる。
【００２１】
さらに、本発明のスプレーノズルでは、前記チェックバルブのスリーブに設けた流入側流路は、前記本体に形成した流入側流路と連通し、該本体の流入側流路の流入端にストレーナを取り付け、流体導入配管から導入する流体をストレーナを通して流入していることが好ましい。
このように、ノズルの流入端にストレーナを設けると、流体中の異物がノズルチップの噴射穴等に流入することが防止でき、噴射圧力を高圧とするために微細穴としたノズルチップの噴口が目詰まりするのを確実に防止できる。
【００２２】
前記スプレーノズルでは、前記チェックバルブのスリーブ、前記本体およびクローザは樹脂成形品とし、チェックバルブの止水弁はゴム製とし、ノズルチップはセラミック製とすることが好ましい。
即ち、噴口を設けたノズルチップは、高速の流体と接触して噴射圧力を受けるため、耐摩耗性、防錆性を有すると共に耐圧強度が高く、且つ、軽量なセラミック製とする事が好ましい。
他の部分は接触する流体が高速ではなく、セラミックよりも耐摩耗性が低い樹脂で十分であるため、成形性に優れた樹脂を用いている。
これにより、ステンレス等の金属加工品からなるノズルと比較して製造コストを大幅に低下できノズルを安価に提供することができる。よって、大量にノズルを配置する必要があるヒートアイランド対策用の降温用噴霧発生ノズルとして好適なものとなる。
【００２３】
前記ノズルチップは平板形状として、前記本体の噴射側壁の内面にモールドで固定することが好ましい。
このように、ノズルチップをモールドして本体に固定すると、本体の構造をノズルチップを組みつけできる構造とする必要はなく、かつ、ノズルチップの組みつけ工程も不要となり、しかもノズルチップが本体に隙間なく確実に固定できる。
【００２４】
本発明のスプレーノズルをヒートアイランド対策用のノズルとして用いる場合、噴射する流体は水からなり、噴霧する水の粒子径を１０〜１００μｍとし、本発明のスプレーノズルを所要領域内に１００〜１０００ｍｍピッチで多数配置していることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
前述したように、第１の発明のチェックバルブは、第１シール部と、該第１シール部が開いた後に開閉する第２シール部とを段階的に備え、第１シール部が開口して所要量の水が第２シール部までに溜まり、流体圧が高くなった時点で第２シール部が瞬時に開く構成としているため、第２シール部が開口すると一気に流体を流通させることができ、低圧流体となることを防止できる。かつ、流体の供給停止時にも、第１、第２シール部を略同時に閉弁して一気に流体の流通を遮断でき、低噴霧状態の発生を防止できる。
【００２６】
また、第２の発明の前記チェックバルブを備えたスプレーノズルでは、チェックバルブの開弁時に一気に流体がノズルの噴口へと供給できるため、噴霧開始時から所要の噴霧パターンで所要の粒径の噴霧を発生させることができる。
また、チェックバルブの閉弁位置から噴口までの流体流通容積を微小としているため、閉弁時においてチェックバルブの閉弁位置から噴口までに溜まる流体量を微小ででき噴口からの水滴のボタ落ち発生をより低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のノズルの実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図３にチェックバルブ１０の第一実施形態を示す。該チェックバルブ１０は後述する水噴霧用のスプレーノズル等の内部に収容される。
【００２８】
図１に示すように、チェックバルブ１０は、円筒形状のスリーブ１１と、該スリーブ１１内に収容する止水弁１２と、該止水弁１２を付勢するコイルスプリング１３とから構成している。コイルスプリング１３の一端１３ａは止水弁１２に係止し、他端１３ｂはスリーブ１１に設けるバネ受け部１１ａで支持している。
なお、後述するスプレーノズルの実施形態に示すように、スリーブ１１の流出端側に内嵌するクローザでコイルスプリング１３の他端を支持し、クローザと止水弁１２との間にコイルスプリング１３を互いに離反する方向に張架してもよい。
前記スリーブ１１は樹脂成形品からなり、止水弁１２は流体圧で弾性変形するゴム成形品からなる。
【００２９】
スリーブ１１の中心軸線に沿って設ける流路２０は、一端側に大径の流入部２０ａ、他端側に流入部２０ａより小径とした流出部２０ｂを備え、流入部２０ａの流出端側に中径流路２０ｃ、最小径とした絞り流路２０ｄを介して流出部２０ｂに連通させている。
前記絞り流路２０ｄの断面積は流出部２０ｃの断面積の１／５〜１／３０程度としているが、特に限定されない。
【００３０】
前記絞り流路２０ｄの出口に連通する部分の流出部２０ｂの内周面に止水弁１２の弁座部３０を形成し、止水弁１２と弁座部３０との間に、流入側の第１シール部Ａと流出側の第２シール部Ｂを設けている。本第一実施形態では、流入側の第１シール部Ａは面接触で閉弁状態とし、流出側の第２シール部Ｂは線接触で閉弁状態としている。
【００３１】
前記弁座部３０は、図２に拡大して示すように、絞り流路２０ｄの出口に相当する中央孔３１の周縁を凹状円弧部３２として第一圧接面１６を形成し、該凹状円弧部３２の外周から軸直角方向の平坦面３３を連続させ、該平坦面３３の外周縁から流出側に向けて拡径した傾斜内面３４を第二圧接面１７として設けた形状とし、該傾斜内面３４の先端から流出端に向けて中心軸線Ｌと平行な直線面３６としている。
一方、止水弁１２はポペット形状で、球状部１２ａの流出側の中央部から小径軸部１２ｂを突出した形状としている。該小径軸部１２ｂと球状部１２ａとが連続する段差部１２ｃに前記コイルスプリング１３の一端１３ａを係止して、止水弁１２を流入側に向けて付勢している。
【００３２】
前記止水弁１２の球状部１２ａの流入側の球状先端部１２ｅは、閉弁時に弁座部３０の凹状円弧部３２と面接触し、図２（Ｂ）に示すように、第一圧接面１６となって前記第１シール部Ａを構成している。止水弁１２の球状部１２ａの曲率と弁座部３０の凹状円弧部３２の曲率を同一としている。
また、流路軸線方向Ｌとの直交方向の寸法が最大となる球状部１２ａ外周部１２ｆと、弁座部３０の傾斜内面３４の拡径側との間に線接触する前記第２シール部Ｂを設けている。即ち、弁座部３０の傾斜内面３４の拡径側を前記のように第二圧接面１７としている。
【００３３】
一方、第１シール部Ａにおいて、図２（Ｃ）に示すように、弁座部３０の中央孔３１に面し、流体流入圧を受ける止水弁１２の球状先端部１２ｅが第一受圧面１８となる。
また、第２シール部Ｂにおいて、流体流入圧力を受ける止水弁１２の流入側半周面が第二受圧面１９となる。
前記第一受圧面１８の面積Ｓ１と、第二受圧面１９の面積Ｓ２とは、Ｓ１：Ｓ２＝１：２〜１：１０の範囲に設定している。
【００３４】
さらに、図２（Ａ）に示す位置に止水弁１２が位置し、前記第１シール部Ａと第２シール部Ｂを閉鎖する閉弁時において、第１シール部Ａと第２シール部Ｂとの間に前記弁座部３０の平坦面３３に対応する位置に常時弁座部３０と止水弁１２とが非接触となる液溜め部１５を設けている。  
【００３５】
前記構成からなるチェックバルブ１０の開閉作動について図３（Ａ）〜（Ｄ）および図４を参照して説明する。
なお、本実施形態では流体は水としているが、水に限定されず、流体であれば良い。
【００３６】
水が供給されていない状態では、図３（Ａ）に示すように、止水弁１２はコイルスプリング１３で付勢されて第１シール部Ａ、第２シール部Ｂがシールされた状態で閉弁している。また、コイルスプリング１３のバネ圧が絞り流路２０ｄより流入する水圧（例えば１、１ＭＰａ以下）より大きい場合、第１シール部Ａは開弁せず、図３（Ａ）の状態である。
【００３７】
絞り流路２０ｄから水の水圧が増大し、第一受圧面１８が受ける水圧がコイルスプリング１３による付勢力よりも大となると、図３（Ｂ）に示すように、止水弁１２の球状先端部１２ｅは弁座部３０の凹状円弧面３２より離反し、第１シール部Ａが開弁する。
一方、止水弁１２はゴム成形品からなり、負荷がかかると、負荷がかかる方向に対して直交方向に弾性変形し、第１シール部Ａが開弁しても第２シール部Ｂは開弁しない。
【００３８】
前記のように、第１シール部Ａが開弁する一方、第２シール部Ｂが開弁しない状態で、開弁した第１シール部Ａから流入する水は前記液溜め部１５に溜まると共に、流入する水圧で止水弁１２を押圧して更に弾性変形させ、第１シール部Ａと第２シール部Ｂとの間の容積を増大させて、止水弁１２の第二受圧面１９に水圧を負荷する。
第二受圧面１９に負荷される水圧が所要値に達すると、止水弁１２はコイルスプリング１３のバネ圧に抗して一気に流出側へと移動し、第２シール部Ｂを瞬時に開き、図３（Ｃ）に示す状態となる。第２シール部Ｂが開くと、所要水圧となっていた水が流出側へと一気に流入し、其の後は、供給水圧で水を流通させることができる。
【００３９】
水の供給を遮断した時、供給源とチェックバルブ１０との間の配管には水が残存し、該残存した水は圧力が低下した状態で絞り流路２０ｄに流入する。例えば、水圧が０．７ＭＰａに降下すると、コイルスプリング１３のバネ圧により止水弁１２は流入側へと押され、第２シール部Ｂの流路が狭くなるが、第１シール部Ａおよび第２シール部Ｂが完全に閉弁されるまで、水は流出側へと流れ、図３（Ｄ）に示す状態となる。
【００４０】
絞り流路２０ｄからの流入する流体の水圧は次第に低下すると共に、第２シール部の流路が狭くなり水量が低下してコイルスプリング１３のバネ圧に対抗する水圧も急激に低下するため、第１シール部Ａが一気に閉鎖し、略同時に第２シール部Ｂも閉鎖し、図３（Ｅ）に示すように、第１、第２シール部Ａ、Ｂが閉弁した状態となる。この閉弁状態は、従来の第１シール部のみをコイルスプリングで付勢して、このバネ圧と水圧とのバランスで漸次閉弁していく閉弁作動と比較して、閉弁作動が一気になされる。
【００４１】
このように、チェックバルブ１０は、開弁時に、まず、第１シール部Ａが開くが、第２シール部Ｂは開弁していないため、開弁開始時に水が少しずつ通過することはなく、第２シール部Ｂが開弁した時に所要水圧となった水を一気に流通させることができる。
かつ、水供給停止時には、第２シール部Ｂの流路が狭くなり、コイルスプリング１３との対抗水圧の低減により、第１シール部Ａを一気に閉じることができる。即ち、従来のチェックバルブでは、配管に残存する水圧とチェックバルブを閉じ方向に付勢するバネ圧とのバランズで徐々に閉弁しているが、本実施形態のチェックバルブでは、一気に閉弁させることができる。
【００４２】
図５に第一実施形態の変形例を示す。
該変形例は、前記第一実施形態と同様に、第１シール部Ａは面接触で閉弁し、第２シール部Ｂは線接触で閉弁している。
止水弁１２は第一実施形態と同様に弾性変形するゴムで成形しているが、止水弁１２を円錐形状として、スリーブ１１の弁座部３０の中央穴３１に止水弁１２の頂点を有する先端部１２ｅを挿入し、該頂点近傍の外周面と中央穴３１の外周の傾斜させた第一圧接面１６とで面接触する第１シール部Ａを形成している。他の構成は第一実施形態と同様で、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図６に参考第二実施形態を示す。
参考第二実施形態では、止水弁１２をゴム製の球状とし、第１シール部Ａも第２シール部Ｂと同様に線接触させている。  
該参考第二実施形態では、流体圧が止水弁１２に負荷されると、止水弁が弾性変形して凹み、まず、第１シール部Ａが開き、その後、止水弁１２に負荷される流体圧が所要圧力に達すると第２シール部Ｂが開くこととなる。
他の構成は第一実施形態と同様で、同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図７に参考第三実施形態を示す。
参考第三実施形態は止水弁１２を弾性変形するゴムではなく、弾性変形しない剛体の樹脂成形品で形成している。
第１シール部Ａと第２シール部Ｂとを共に面接触で閉弁し、第１シール部Ａが流入する流体圧力で開弁した時に第２シール部Ｂは面接触状態を保持して連動して移動し、移動量が所定寸法を越えるとスリーブ１１の内面から外れて第２シール部Ｂが開弁するようにしている。該構成とした場合は、第１シール部Ａの止水弁の第一受圧面の面積Ｓ１と、第２シール部Ｂの止水弁の第二受圧面の面積Ｓ２とは、Ｓ１：Ｓ２＝１：２〜１：４０の広い範囲で設定できる。
【００４５】
スリーブ１１の弁座部３０と止水弁１２は図７に示す形状としている。
即ち、中央穴３１の周縁は軸直角方向の平面３０ｈとし、その外周から傾斜面３０ｉを設け、該傾斜面３０ｉに連続して小径軸平行部３０ｊを設け、該小径軸平行部３０ｊに連続して拡径部３０ｋを設け、該拡径部３０ｋに連続して大径軸平行部３０ｍを設けている。  一方、止水弁１２の先端側は台円錐形状部１２ｈとし、該台円錐形状部１２ｈに連続して軸平行部１２ｉを設けている。  
前記弁座部３０の平面３０ｈと止水弁１２の台円錐形状部１２ｈの先端平面との間で第１シール部Ａを係止し、前記小径軸平行部３０ｊと軸平行部１２ｉとの間に面接触する第２シール部Ｂを形成している。
【００４６】
前記構成とすると、流体圧力により止水弁１２が移動して、第１シール部Ａが開弁した時、第２シール部Ｂは面接触を保持した状態で移動し、弁座部３０側の小径軸平行部３０ｊから止水弁１２の軸平行部１２ｉが離れるまで第２シール部Ｂは閉じている。
他の構成および作用は第一実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に参考第三実施形態の変形例を示す。
これらのチェックバルブは参考第三実施形態と同様に、第１シール部Ａ、第２シール部Ｂはいずれも面接触であるが、止水弁１２は弾性変形するゴム製品としている。
即ち、流体圧により第１シール部Ａの止水弁１２の先端側が弾性変形して窪み、第１シール部Ａを開弁した時、第２シール部Ｂは弾性変形により止水弁１２が幅方向に拡径することで閉じており、所定圧力が負荷された状態で軸線方向に所定寸法移動して第２シール部Ｂを開いている。
他の構成および作用は第一実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図９乃至図１１に、前記チェックバルブ１０を備えた水噴霧用のスプレーノズル１００の第四実施形態を示す。
スプレーノズル１００は、大略筒形状の本体４０の中空部に前記チェックバルブ１０を収容し、該チェックバルブ１０の流出側にノズルチップ５０を配置し、かつ、流入側にストレーナ６０を取り付けている。
スプレーノズル１００には、給水源（図示せず）より配水管７０を通して所要水圧の水を供給し、ストレーナ６０を通過させた後にチェックバルブ１０側へと流通し、チェックバルブ１０を通過した水をノズルチップ５０に流入させ、該ノズルチップ５０の先端に設けた噴口５１より噴霧している。
前記本体４０は樹脂成型品とし、ノズルチップ５０はセラミック製品としている。
【００４９】
チェックバルブ１０は第一実施形態と略同様な構成で、樹脂成形品のスリーブ１１に絞り流路２０ｄと弁座部３０を備え、ゴム製の止水弁１２とコイルスプリング１３を収容した流出側流路２０ｂを備え、第１シール部Ａ、第２シール部Ｂを設け、第一実施形態と同様に開閉する構成としている。
【００５０】
前記本体４０の中空部には、チェックバルブ１０の流出側流路２０ｂの先端に配置して流路を閉鎖するノズルチップ５０を配置し、本体４０の内周面に形成した嵌合凹部４０ａに内嵌固定している。
該ノズルチップ５０の流入端面側に樹脂成形品からなるクローザ４３を配置し、該クローザ４３をチェックバルブ１０のスリーブ１１の流出側流路２０ｂに配置している。
【００５１】
クローザ４３は図１０に示すように、大径部４３ａと小径部４３ｂを段差４３ｃをあけて連続させた形状で、小径部４３ｂを止水弁１２と対向させて配置している。クローザ４３の段差４３ｃにコイルスプリング１３の他端１３ｂを係止すると共に、先端１３ａを止水弁１２に係止して、コイルスプリング１３をクローザ４３と止水弁１２との間に介設し、クローザ４３をノズルチップ５０側に圧接させ、止水弁１２を閉弁方向に付勢している。
【００５２】
図１０に示すように、ノズルチップ５０の流入側端面に外周側から中央噴射孔５３に連通する４本の流路５２を９０度間隔で設け、これら流路５２の外周部をクローザ４３の大径部４３ａの外周面とスリーブ１１の内周面との間の隙間４６から流入させている。この隙間４６からノズルチップ５０の流路５２に流入した水を旋回させて中央噴射孔５３に流入し、先端の噴口５１から噴射する構成としている。
前記チェックバルブ１０の止水弁１２の閉弁状態で、流出側流路２０ｄからチェックバルブ５０の噴口５１に到る間に水量は０．１ｃｃ等の微量に設定している。
【００５３】
一方、本体４０の流入側にはストレーナ６０の流入側部を内嵌して、チェックバルブ１０のスリーブ１１の流入側端に連続させ、該ストレーナ６０の大径流路６１を絞り流路２０ｄに連通している。前記大径流路６１の流入端は中径流路６２を連通し、該中径流路６２の流入端をフィルター６３と連通させている。該フィルタ６３は、本体４０に着脱自在に連結する配水管７０内に突出させている。
【００５４】
前記構成からなるスプレーノズル１００では、配水管７０から所要水圧で水が供給されると、ストレーナ６０を通して異物を除去して流入し、チェックバルブ１０の絞り流路２０ｄを通って、チェックバルブ１０を開弁する。該チェックバルブ１０の開弁作動は第一実施形態と同様であり、第１シール部Ａが開弁した後に、第２シール部Ｂが瞬時に開口して、所定水圧となった水を一気に通す。
第２シール部Ｂが開弁して止水弁１２がクローザ４３側に移動すると、第２シール部Ｂを通過した水は前記隙間４６を通してノズルチップ５０の流路５２に流入し、中央の噴射孔５３を通り先端の噴口５１より噴射する。
【００５５】
水の供給遮断時には、第一実施形態と同様にチェックバルブ１０の第１、第２シール部Ａ、Ｂが閉弁する。該閉弁時には、図１１（Ｂ）に示すように、チェックバルブ１０の流出路２０ｂの内部と、ノズルチップ５０の流路５２、中央の噴射孔５３の内部に溜まっている水が噴口５１から流出する。しかしながら、これらの水の合計量は前記したように０．１ｃｃ程度としていることにより、大きな水滴のボタ落ちが発生するのを防止できる。
【００５６】
このように、本実施形態のスプレーノズル１００では、チェックバルブ１０の開弁時に少量の水が少しづつ噴口５１へと流入して低圧で噴射されることはなく、一気に所要水圧で噴射できるため噴霧パターンが乱れることはない。かつ、チェックバルブ１０の流出流路側では隙間４６を通してノズルチップ５０へと水を流通させるため、該隙間が水の絞り流路として作用し、噴射開始時から高圧化でき水滴を微細化しているため、平均粒径１０〜１００μｍの微細な水滴として噴霧することができる。
一方、水の供給停止時には、前記したように、チェックバルブ１０の閉弁位置から噴口５１までに０．１ｃｃしか水が溜まっていないため、噴口５１からの水滴のボタ落ちを防止できる。
【００５７】
前記クローザ４３は図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、大径部４３ａを断面四角形状とし、その４隅をスリーブ１１の内周面に当接させて同心位置に安定して支持し、４辺とスリーブ１１の内周面に間に形成される４つの隙間４６を流路としてもよい。小径部４３ｂは前記実施形態と同様に円柱形状としている。
【００５８】
本発明のスプレーノズルは特に、ヒートアイランド対策用として好適に用いることができるが、他の用途にも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態のチェックバルブの断面図である。
【図２】（Ａ）は図１の要部拡大図、（Ｂ）は第１、第２シール部の圧接面を示す図面、（Ｃ）は第１、第２シール部の受圧面を示す図面である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）はチェックバルブの作動工程の説明図である。
【図４】第１実施形態のチェックバルブの開弁から閉弁に到る間の水圧を示す線図である。
【図５】第一実施形態のチェックバルブの変形例の要部拡大断面図である。
【図６】参考第二実施形態のチェックバルブの要部拡大断面図である。
【図７】参考第三実施形態のチェックバルブの要部拡大断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は参考第三実施形態のチェックバルブの変形例を示す要部拡大断面図である。
【図９】第四実施形態のスプレーノズルの断面図である。
【図１０】第四実施形態のチェックバルブとクローザの斜視図である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は第四実施形態の要部拡大断面図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）はクローザの変形例を示す図面である。
【図１３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  第１シール部
Ｂ  第２シール部
１０  チェックバルブ
１１  スリーブ
１２  止水弁
１３  コイルスプリング
１５  液溜め部
１６  第一圧接面
１７  第二圧接面
１８  第一受圧面
１９  第二受圧面
２０  流路
２０ｂ  流出側流路
２０ｄ  絞り流路
３０  弁座部
３１  中央孔
３２  凹状円弧面
３４  傾斜面
４０  本体
４３  クローザ
５０  ノズルチップ
６０  ストレーナ
１００  スプレーノズル
【図１】
0005118410.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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