(57)【要約】  本発明の被浴体は、開口部を有する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたシール材とを有し、前記座は、前記開口部の中心線を通る断面において前記シール部材の開口部側内側面が接線となるとともに、前記被浴体内部に向かって凸となる曲線状の形状特化部を備え、形状特化部を被浴体に備えることにより、被浴体の被浴性を向上させることができる。
2007132723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたシール材とを有し、前記座は、前記開口部の中心線を通る断面において前記シール部材の開口部側内側面が接線となるとともに、前記被浴体内部に向かって凸となる曲線状の形状特化部を備えた被浴体。
【請求項２】
開口部を有するとともに流体を被浴する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたシール材とを有し、前記座は、前記開口部の中心線を通る断面において前記シール部材の内側面に連続する直線部と、前記直線部が接線となるとともに、前記被浴体内部に向かって凸となる曲線状の形状特化部を備えた被浴体。
【請求項３】
開口部を有する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたシール材とを有し、前記閉止部材は、前記被浴体内部に面する部分に、シール材の内側面に前記流体を導くための前記被浴体内部に向かって凸となる形状特化部を備えた被浴体。
【請求項４】
前記閉止部材に設けた前記形状特化部と前記座の内面との距離を中心線から外に向かって小さく形成した請求項３に記載の被浴体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプレーノズルを用いて様々な形状を有する三次元物体である被浴体に流体噴射する場合において、被浴困難な部位の被浴を容易にするために、形状特化部を備えた被浴体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業プラントに使用される様々な容器であるタンク、攪拌槽、培養槽、及び  石油タンカーや浴室、更には被塗装物など、においては洗浄や塗装などのためにスプレーノズル等を用いて流体を被浴することを必要とする場合がある。通常これらは、人件費、安全性、作業時間、正確性などの面から、人の手を経ず、機械による自動被浴を行うことが理想とされる。そのためには、スプレーノズルから噴射される流体が、被浴体の隅々まで到達することが必要となる。【０００３】
自動被浴を必要とする被浴体には、タンクにおける接続配管用ノズルやマンホール、浴室におけるドアや窓など、欠くことのできない開口部が存在する。その開口部の形状は、その機能を果たすために、被浴体として全面被浴を得るために必要な形状とは、矛盾する形状となる場合が頻繁にある。このような場合に被浴体を全面被浴させる形状にデザインするために、高速電子計算機を使用したなシミュレーション技術が存在している。【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６１９０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図8は、洗浄液の被浴を必要とする攪拌槽における攪拌機の取付部の拡大図である。通常、攪拌機の取付部は、攪拌機の回転軸方向から見て円形である。攪拌機１０１は、ガスケットやパッキンと呼ばれるシール材（ここではガスケットに名称を統一する。）１０２を介して、締付ボルト１０３により攪拌槽１０４の開口部１０５の開口端部の座１０６に攪拌機側のフランジ１０７を介して固定される。攪拌機側のフランジ１０７と開口端部の座１０６とは、ガスケット１０２とともに攪拌機座に締付ボルト１０３の締付力により密着される。
このような締付形状を一般にフランジ継手構造と呼び、配管継手やマンホール、圧力計など計測器の取付部にも使用される。密着させるために締付ボルトを使用せずクランプを用いて密着させるサニタリー継手なども規格化され市販されているが、ガスケットを介して密着を行うことは同様である。
ガスケットは、被浴体のシール性を保つために使用され、浴室のドアやタンカーのハッチなどにも同様の目的で存在する。いずれにしても何らかの力を加えて、ガスケットを介して密着を行い、シール性を確保する。【０００６】
一般に、飛翔し被浴物の壁面に衝突した流体は、一部少量反射し、大部分は壁面に沿って広がる。広がり方向は、飛翔流体の軌道と衝突面との入射角により決まり、衝突前の飛翔ベクトルが反映されて分布する。
すなわち、飛翔軌道の延長上とも言える対角側にたくさん流れ、飛翔軌道の上流側方向にはわずかしか流れない。また衝突して広がる流れの流速も、広がり方と同様に、対角側が速くなる。この傾向は、入射角が浅いほど顕著になる。【０００７】
図９は、攪拌機の取付部におけるガスケット１０２周辺の拡大図であるとともに、当該部分に流体が被浴する状況を示す図である。
ガスケット１０２の内径は、座１０６のガスケット１０２と接する部分の内径と同じ直径となっている。
ガスケット１０２の内径が、座１０６のガスケット１０２と接する部分の内径よりも小さければ、ガスケットを両側から締付ける力の働かない部分が生じ、その部分は攪拌機側のフランジに密着せず隙間となるからである。
隙間を生じると、そこに汚染物質が混入したり、そこでの雑菌の繁殖を許すことになる。自動洗浄を要求する代表的な機器類に医薬製造プラントや食品プラントの機器があるが、これらは雑菌の繁殖を許容しない。また、雑菌は微小隙間を好んで繁殖し、コロニーを形成する傾向にある。
ガスケット１０２の内径が、座１０６のガスケット１０２と接する部分の内径よりも大きければ、その内半径の差の部分が開口部の中心から見て外側に凹み部となり、汚れがたまりやすい場所となるとともに、洗浄スプレーから噴射される洗浄液に洗浄されない場所となる。
座１０６は、被浴性の要求から開口部１０５の中心軸側の内面１０６ａを開口部１０５の中心軸に対して傾斜（攪拌槽内部に向かって広くなるように傾斜）させ、座１０６の内面１０６ａへスプレーノズルからの洗浄液を進入させ得る形状とするのであるが、ガスケット１０２自体の開口部１０５に面する内面１０２ａには傾斜を設けることが出来ない。ガスケットの内面１０２ａを傾斜させると、ガスケットを両側から締付ける力の働かない部分が生じ、その部分は攪拌機側のフランジに密着せず隙間となるからである。
又、ガスケット１０２を締め付けるには、座１０６側にある程度の機械強度が必要で、すべての座１０６の内側面を大きく傾斜させることは強度不足となるので傾斜角度に制限があり、洗浄するうえで必要な角度を確保できない場合が多い。必要角度を確保できなければ傾斜させる意味がないので、結果的にガスケット付近は、ガスケット内側面と同様に傾斜させないことになる。
このため、傾斜のない部分１０６ｂは、ガスケット１０２を介してシール性を確保する限り、頻繁に発生することになる。
このように必要な角度で傾斜させることが出来ない部分があると、スプレーノズルから噴射された洗浄液が直接あたらない部分１０8が存在することになる。【０００８】
図９において、攪拌機側のフランジ１０７に衝突した洗浄液１０９は、大多数がフランジ１０７の中心側（攪拌軸１１０側）に流れ、中心から（ガスケット内側面１０２ａ）に流れるものは少数であり、またその流速も遅い。従って、ガスケット内側面１０２ａや座１０６の傾斜のない部分１０６ｂは充分な洗浄性を得られない部分１０８が存在することとなる。
この問題は、前述のシミュレーションなどを用いて形状設計を行っても解決されない。【０００９】
このような難洗浄部１０８が存在すると、洗浄液噴射を行っても洗浄を完全に終えることが出来ない場合があり、仮に洗浄を終えることが出来たとしても、わずかな流量と流速の洗浄液にこれを頼るため、非常に長時間を要することになる。
一般的にこのような難洗浄部は被浴体の全被浴要求面積の1％以下であり、その他の部分は逆に、短時間で洗浄を終え、ほんのわずかな難洗浄部のために大多数の洗浄時間を要することになる。
洗浄においては、洗浄液は単なる水を用い場合もあるが、「温水」「精製水」「純水」「界面活性材入り洗浄液」「有機溶媒」「殺菌、滅菌材入り洗浄液」など、高価なものを用いる場合も多い。
難洗浄部を効率的に洗浄する方法があれば、洗浄時間を飛躍的に短縮することが出来る。洗浄時間が短いということは、これら洗浄液（単なる水道水であっても貴重な資源である）を大幅に節約できることになる。【００１０】
本発明は上記のような問題を解決し、液の被浴がなされない部分の生じない被浴体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】
【００１１】
このような課題を解決するための本発明の被浴体は、開口部を有する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたガスケットとを有し、前記座は、前記開口部の中心軸を通る断面において前記ガスケットの前記開口部中心軸に平行な内側面又はその延長線が接線となるとともに、前記被浴体内部に向かって凸となる曲線状の形状特化部を備えたものである。
またさらに、このような課題を解決するための本発明の被浴体は、開口部を有するとともに流体を被浴する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたシール材とを有し、前記座は、前記開口部の中心軸を通る断面において前記閉止部材が前記シール材に接する面が接線となるとともに、前記被浴体内部に向かって凸となる曲線状又は曲線と直線を組み合わせた形状の、形状特化部を備えたものである。
またさらに、このような課題を解決するための本発明の被浴体は、開口部を有する被浴体と、前記開口部の開口端部を形成する座と、前記開口部の少なくとも一部を閉じる閉止部材と、前記座と前記閉止部材との間に設けたガスケットとを有し、前記閉止部材は、前記被浴体内部に面する部分に、ガスケットの内側面に前記流体を導くための前記被浴体内部に向かって凸となる形状特化部を備えたものである。
また、前記閉止部材に設けた前記形状特化部と前記座の内面との距離を中心線から外に向かって小さく形成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、以上説明したように、形状特化部を被浴体に備えることにより、被浴体の被浴性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】産業プラントなどに用いられ、内部の洗浄を必要とする攪拌槽の代表的な形状を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による、容器における開口部のガスケット（シール材）廻りの形状を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による、容器における開口部のガスケット（シール材）廻りの形状を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３による、容器における開口部のガスケット（シール材）廻りの形状を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４による、容器における開口部のガスケット（シール材）廻りの形状を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態５による、容器における開口部に弁を取付けた場合の形状を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態５による、容器における開口部に弁を取付けた場合においての、弁座付近の拡大図である。
【図８】従来技術の攪拌槽における攪拌機の取付部分の拡大図である。
【図９】従来技術の攪拌槽における攪拌機の取付部分のガスケットの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  胴板、  ２  上鏡板  ８  飛翔洗浄液、  １２  ガスケット、  １３  蓋
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、医薬品、食品などのプラントに一般的に用いられる攪拌槽の形状を示す図である。単に「槽」と記述する場合も、ここでは攪拌槽を指すものとする。
攪拌槽の胴板１には上鏡板２と、下鏡板３が取付けられ、上鏡板２には、マンホール４と攪拌機座５とスプレーノズル座６が取付けられている。
内部の液体を攪拌する攪拌機7は、攪拌機座5に取付けられている。
飛翔洗浄液８を噴射するスプレーノズル9は、スプレーノズル座６に取付けられている。【００１６】
スプレーノズル９から噴射された飛翔洗浄液８は、その飛翔のためのエネルギーをスプレーノズル９に洗浄液が供給される際の流体圧力によって得ている。
飛翔洗浄液９の飛翔時の形状は、およそ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の粒状（液滴と称することとする。）である。
同じ一つのスプレーノズル９から噴射され、同じ方向に同じ流体供給圧力で噴射された場合でも、その液滴径は完全に同じではなく、ある程度の幅でランダムに様々な液滴径で飛翔する。液滴径が異なれば、飛翔時における空気抵抗の受け方も異なるので、飛翔時にはある程度の幅でランダムに様々な速度を有する。
従って、被浴体のある一点に衝突する液滴とそのすぐ近傍に衝突する液滴であっても、その飛来距離や飛来方向の差による衝突速度の差より大きな衝突速度の差が発生する。
つまり、すぐ近傍に衝突する液滴が、同時に衝突するわけではない。【００１７】
実際の攪拌槽には、図に示すものの他に、液注入配管を接続する座や、計測器を取付ける座など、様々な座が取付けられている。座のある部分は、攪拌槽にとって「開口部」となる。開口部は、正方形などの非円形の形状を有する場合もあるが、一般的には円形がほとんどである。
開口部は、槽内と槽外とを何らかの理由により、関係づけるものであることから、その中心軸は、中心軸と槽外表面が交差する点において、槽外表面と直角（法線となっている）又は傾斜しているが、槽外表面とは平行ではあり得ない。以下の各「実施の形態」では、全ての開口部は開口部の軸方向から見て円形であるものとして記述する。【００１８】
攪拌槽全体は、複数の脚１０により支えられ、脚１０は床や梁などに固定されるので、洗浄時に攪拌槽の重力方向は変化しない。【００１９】
攪拌槽の主材質は主に金属であり、プラスチックやＦＲＰ、ガラスなどを用いるものもあり、金属表面に樹脂をライニング（コーティング）したものもある。【００２０】
通常、洗浄時には、洗浄液の飛沫が外部に飛び散らないように、又外部の汚れや雑菌が攪拌槽内に侵入しないように、開口部は閉鎖されている。
この為、スプレーノズル９から噴射された飛翔洗浄液８は攪拌槽内面のいずれかの部分に衝突し、わずかな一部は衝突時に反射して再び飛翔し、大部分は攪拌槽内面に沿って各方向に広がって流れる。
衝突した槽内面が凸曲面（槽の内部に向かって突起している曲面）である場合、一定距離を槽内面に沿って流れた後、その流速と凸曲面を流れることによる遠心力により、槽内面を離脱し再飛翔する場合がある。再飛翔するのは一定距離を曲面に沿って流れたあとであるため、衝突前の飛翔軌道とは異なる軌道となる。
面に沿って流れる方向と流速及び流量の分布や、再飛翔の有無及び再飛翔方向や再飛翔速度及び再飛翔液量は、衝突時の槽内壁への飛翔軌道の入射角と飛翔液量及び飛翔速度及び衝突面のマクロ的な形状ならびに衝突点での重力方向によって、概ね決定される。
実際には、攪拌槽内面のミクロ的な表面形状（表面粗さなど）や、飛翔洗浄液の粒径なども小さく影響するが、以下の説明では勘案しない。【００２１】
衝突した槽内面が、凹曲面（槽の外部に向かって凹んでいる曲面）である場合も、凸曲面の場合と同様に、面に沿って流れる方向と流速及び流量の分布は、衝突時の槽内壁への飛翔軌道の入射角と飛翔液量及び飛翔速度及び衝突面のマクロ的な形状ならびに衝突点での重力方向によって、概ね決定される。
但し、凹曲面上を面流する洗浄液は、面流する面が凹面である限り、再飛翔することはない。【００２２】
内面に洗浄性を必要とされる槽においての内面は、断面において直線となる面と、断面において曲線となる面とがつながる部分は、断面において直線となる面が、断面において曲線となる面に対して接線かもしくはそれに近いものとなる必要がある。
接線でないということは、断面において直線となる局面と、断面において局面となる面とのつながり部分が、角となるということであり、仮に角となっても、非常に大きな角度の鈍角である必要がある。
鋭い角度の角は、ミクロ的に見れば、製作加工上どうしても、平面や曲面及び「大きな角度で鈍角な角」に比して、ギザギザの形状となり、その部分の洗浄性は悪く、又雑菌などの温床ともなる。
更に、同様の理由で、断面において直線となる面と、断面において曲線となる面がつながる場合や、断面において異なる曲線となる面同士がつながる部分は、角とせず、曲面を経てつながることが、望ましい。【００２３】
洗浄力は衝突時が、衝撃インパクトがあるので大きく、面に沿って流れる時は衝突時には及ばない。
又、面に沿って流れる時（以下、これを面流と称することとする。）及び衝突時とも、洗浄力は速度と液量が大きく反映される。【００２４】
スプレーノズル９からは、概ね、全球方向にまんべんなく噴射されたり、地球で言えば赤道より北側（地球での北が攪拌槽での上にあたるものとして）の半球方向にまんべんなく噴射される。
尚、攪拌槽の洗浄性が問題になるのは、一般的にスプレーノズル９より上に位置する、上鏡板２に取付く開口部である。
スプレーノズル９より下方に位置する攪拌槽内面は、重力の影響で一度上方に噴射された洗浄液が下方に再び速度を上げつつ落ちてきたり、下方に面流したりするので、その被浴量は大量にあり、あまり洗浄性が問題とならない。
以下、開口部に関する記述は、開口部の中心軸が槽の外に向かって上向き（ここで言う上向きとは、地球儀でたとえれば、北を上として、開口部の中心軸の槽内からの外向き方向が北緯３０度〜９０度の範囲）であることを前提として記述する。【００２５】
実施の形態１．
以下、座１０６に当るような部分を「座」と呼称することとする。
又、以下、攪拌機側フランジ１０７に当るよう部分を「蓋」と呼称することとする。
図２に示す、座１１の「ガスケット１２に接する部分」の下側の内側面には、凸Ｒ（曲面で構成する形状特化部）１１ａが備えられている。
凸Ｒ１１ａは、当該開口部の中心軸を通る断面（以下、当該中心断面と呼称することとする。）において、座１１の傾斜部１１ｂと、ガスケット内側面１２ａやその面に同じ断面角度で連続する形で形成された座１１の内側面１１ｃが、接線又は、±１０度の範囲で接線に近い直線となるように形成された断面曲線を有する、曲面である。±１０度の範囲は、座１１の内側面１１ｃと凸Ｒ１１ａのつながる部分が鋭い角とならないための範囲指定である。【００２６】
図２において、左下方より右上方に飛翔する洗浄液８は、座に囲まれる空間に進入する。
飛翔洗浄液８ａは座１１の傾斜部１１ｂに衝突し、入射角が浅いため大部分は１１ｂの面に沿って、上方に重力の影響で減速しながら流れる。飛翔時の速度が充分でなければ、凸R１１ａに到達する前に失速し、下方に面流する。【００２７】
飛翔洗浄液８ｂは、凸R１１ａに衝突し、その入射角も浅いので、多くが凸R１１ａに沿って上方に面流し、凸曲面上を面流するので軌道をガスケット内側面１１ａの方向に変え、連続した面である蓋の部分１１ｃや、ガスケット内側面１２ａを面流するとともに洗浄し、蓋１３のガスケットに近い蓋の部分１３ａに衝突し、流れ方向を開口部中心軸方向に変えて、蓋の部分１３ａを洗浄しながら面流する。
衝突速度非常に早い場合は、凸R１１ａを面流したのち凸R１１ａを離脱し、新たな飛翔軌道で、蓋１３のガスケット内側面に近い部分であり、かつ従来の形状では難洗浄部である蓋の部分１３ａに達する。蓋の部分１３ａとの衝突では、入射角が深くほぼ直角にあたるので、衝突後は各方向均一に近く広がって面流する。
ほぼ均一に広がって１３ａに沿って面流した洗浄液のうち、ガスケット内側面１２ａの方向に面流した洗浄液は、ガスケット内側面１２ａに突当たり、下方に流れを変え、ガスケット内側面１２ａを洗浄しながら面流する。【００２８】
飛翔洗浄液８ｃは、蓋１３の槽内に接する面に浅い入射角で、ガスケット内側面１２ａとは同じ平面方向から衝突するので、ガスケット内側面１２ａの方向にはほとんど広がらず、ガスケット内側面１２ａ及び蓋の部分１３ａの洗浄にはあまり寄与しない。【００２９】
凸Ｒ１１ａは、飛翔洗浄液８ａの進行方向を意図的に変えることにより、従来の技術では難洗浄部であった、ガスケット内側面12ａと蓋の部分１３ａを効率的に洗浄することが出来る。【００３０】
凸Ｒ１１ａは、当該中心断面において、０．５〜３００ｍｍの半径とするか、それに相当する円弧に近似な非円弧の曲線とすることが必要である。あまり半径が小さいと角とかわらなくなり、洗浄液は曲面上を短距離しか面流しないため、進行方向の変化が小さい。
逆に半径が大きすぎると、曲面上を面流する距離が長くなり、曲面を面流する間に重力により減速されてしまい、蓋の部分１３ａに到達しない。【００３１】
凸Ｒ  １１ａの上方に連なる直線断面部１１ｃが存在すると、凸R  １１ａと難洗浄部であるガスケット内側面12ａや蓋の部分１３ａとの距離が遠くなり、蓋の部分１３ａの面積も大きくなるので、そこに洗浄液が到達するまでに減速してしまう為、洗浄性能的には直線断面部１１ｃは無いほうがよいが、ガスケット１２を締付ける場合の座１１の機械的強度や、製作時の加工性を考えれば、設けざるを得ない場合が多い。
設けざるを得ない場合であっても、凸Ｒ  １１ａの上方に連なる直線断面部１１ｃの当該開口部の中心軸を通る断面での長さは、機械的強度など洗浄性要求以外の条件の許す限り、短くしたほうが良い。【００３２】
実施の形態２．
図３に示す、蓋１３の「ガスケット１２の内側面１２ａに接する部分よりも開口部の中心軸に近い部分」には、形状特化部（ここでは変化カーブと称することとする）１４が備えられている。【００３３】
変化カーブ１４aは、蓋１３の「ガスケット１２の内側面１２ａに接する部分よりも開口部の中心軸に近い部分」から、当該中心断面において、下方に向かって傾斜する直線となる、曲面である。
変化カーブ１４ｂは、当該中心断面において、変化カーブ１４aと蓋１３のガスケット１２の上面が接触する面を連続させる凹曲線（槽外に向かって凹んでいる）を有する、曲面である。
変化カーブ１４aは、変化カーブ１４ｂに対して接線であるか、又は±１０度以内の範囲で接線に近いつながり方をしている。
変化カーブｃは、当該中心断面において変化カーブ１４aが延々と長い場合に、開口部の中心軸をはさんで対面側の変化カーブ１４aと交差する点まで続き、蓋１３の加工素材を無用に厚いものにするのを防ぐため、ガスケット１２の上面に接する面と平行な面１３ｂを形成するために存在する。
また、変化カーブ１４aが当該中心断面において延々と長いため、開口部の中心軸をはさんで対面側の変化カーブ１４aと交差する場合は、その交点が角となり、その部分はミクロ的にみてギザギザであるのを防ぐためでもある。【００３４】
変化カーブ１４ｃは、当該中心断面において、変化カーブ１４aが接線となるか、又は±１０度以内の範囲で接線に近いつながり方を、変化カーブ１４aと、している、曲面である。【００３５】
図３において、左下方より右上方に飛翔する洗浄液８は、座に囲まれる空間に進入する。【００３６】
飛翔洗浄液８ｄは、変化カーブ１４ｂに衝突するが、入射角が深く、洗浄液は難洗浄部であるガスケット内側面１２ａや、蓋の部分１３ａの方向には大量に流れないため、洗浄にはあまり寄与しない。【００３７】
飛翔洗浄液８ｅ、８ｆ、８ｇは、変化カーブ１４ａに衝突し、難洗浄部であるガスケット内側面１２ａや、蓋の部分１３ａの方向に広がって面流しやすい方向から入射するため、多数の部分がその方向に広がって面流する。
面流した洗浄液は、変化カーブ１４ｂを通過して面流し、難洗浄部１３ａを洗浄しながら面流して、やがてガスケット内側面１２ａに衝突する。
衝突した洗浄液は、下向きに流れを変えてガスケット内側面１２ａを面流し、それにつながる座１１の内側面をも面流する。
ガスケット内側面１２ａに衝突した時点でかなり減速していても、下向きに面流しだした洗浄液は、重力により加速される。
以上のように、変化カーブ１４は、飛翔洗浄液８ｅ、８ｆ、８ｇの進行方向を変化させ、従来は難洗浄部であったガスケット内側面１２ａや蓋の部分１３ａを効率的に洗浄することが出来る。【００３８】
変化カーブ１４ａは、洗浄液を意図する方向に変化させるための衝突面として存在する。当該中心断面における変化カーブ１４ａの全長を長くすれば、意図されて方向を変化される洗浄液の量を多くすることが出来るが、蓋板１３の製作素材の量とその加工量は増大する。【００３９】
洗浄必要条件からの要求が低ければ、変化カーブ１４ｂと変化カーブ１４ｃのつながりの部分が、その役割の代替を充分に担当できる場合は、変化カーブ１４ａが存在しない場合でも、形状特化部としての変化カーブ１４は成立する。
つまり、変化カーブ１４は、被浴性を必要とされる容器の開口部における「蓋」に備えられていて、ガスケット内側面１２ａの内側（開口部中心軸方向）に位置し、飛翔洗浄液を飛翔軌道に対してガスケット内側面に多く広げさせる入射角となってガスケット内側面方向に洗浄液の進行方向を変化させる役割を持つ面と、「飛翔洗浄液を飛翔軌道に対してガスケット内側面に多く広げさせる入射角となる面」と「蓋のガスケット上面に接する面」とを滑らかにつなげる役割を持つ面と、「飛翔洗浄液を飛翔軌道に対してガスケット内側面に多く広げさせる入射角となる面」の内側（開口部中心軸方向）に「飛翔洗浄液を飛翔軌道に対してガスケット内側面に多く広げさせる入射角となる面」が当該中心断面において延々と長くならないための役割を持つ面とを有する、三つの役割を持つ複合曲面である。
結果的に変化カーブ１４は、「蓋のガスケット上面に接する面」に槽の内側に向かって突起した形状となる。
尚、前述のように変化カーブ１４は、前記の三つの役割を果たせれば、三つの異なる曲面を有する必要はなく、二つの異なる曲面にても機能する。
このような形状特化部を「変化カーブ」と呼称することとする。【００４０】
実施の形態３．
図４における座は、飛翔洗浄液８の進行方向を意図する方向に変化させるための形状特化部、凸Ｒ１１ａを備えている。
又、図４における座１１と蓋板１３は、変化カーブ１４を備えている。
凸Ｒ１１ａと、変化カーブ１４がどのように意図する方向へ洗浄液の進行方向を変化させるかは、既に実施の形態１及び２で述べたとおりである。
その両方を備えることにより、形状特化部が意図して進行方向を変化させ得る洗浄液の量は、どちらか一つを備える場合に比して増大するため、その洗浄効果は大きくなる。【００４１】
図４において最も洗浄されにくい部分は、ガスケット内側面１２ａの上方端部である１２ｃである。ガスケット内側面１２ａと、蓋１３の部分である１３ａとでの、当該中心断面における交点となる部分であり、鋭角と鈍角の境界である直角で凹み（槽内から槽外に向けて凹み）となる角を構成している。
このような場所は、汚れが滞留しやすく、又雑菌の温床ともなりやすい。
図４のように、凸Ｒ１１ａと、変化カーブ１４を備えておれば、交点１２ｃには、水平方向からと下方からの二つの洗浄液の流れで被浴し、タイミングによっては、交点１２ｃの近傍部分で二つの流れが衝突し、激しい乱流となる場合がある。その場合、交点１２ｃも当然ながらその乱流にさらされる。
激しい乱流は、その持てる流速以上のエネルギーを内包しており、洗浄効果が高いことが一般に知られている。
このため、凸Ｒ１１ａと、変化カーブ１４の併用は、「各々の洗浄効果の和」以上の洗浄効果をもたらす。【００４２】
実施の形態４．
図５において、金属製である座１５や蓋１６に、フッ素樹脂などのライニング（又はコーティング）１７を施す場合、角度の異なる被ライニング面同士が交差する部分は、半径１〜２０mm程度の曲面（一般にＲと呼称される）が必要とされる。皮膜の定着時にここにＲがなく角になっていると、定着不良などを起こすなどの理由による。
このため、フッ素樹脂ライニングなどを施工する機器では、座を理想の凸Ｒ形状とすることが出来ず、ガスケット内側面１２ａも奥まった場所（開口部の中心から見て外方向）に位置してしまう。【００４３】
蓋１６に「実施の形態２における変化カーブ１４と同様な形状と効果を有する変化カーブ１６ａを注意深く形状決定して備えることにより、ガスケット内側面１２ａとそれに至るまでの蓋１３や座１１の部分も、洗浄することが出来る。
変化カーブ１４の洗浄性向上効果とその原理については、既に「実施の形態２」で述べたとおりである。変化カーブ１６ａは、変化カーブ１４と同様の三つの役割と、二つ以上の異なる当該中心断面においての曲線や直線を有する形状特化部である。
但し、ガスケット内側面１２ａが奥まった場所に位置するために、洗浄液８がガスケット内側面１２ａに至るまでに減速したり、減速のために面流せず下方に失墜して流量が減ったりしやすい。
この場合、奥（開口部の中心から見て外方向であり、ガスケット内側面１２ａに近い方向）に行くほど流体の流路１８が狭くなるように変化カーブを設定する事により、より効果的な洗浄を行うことができる。流体１９は、進行に従って隘路になるほど流速が上がり、奥に向かって収束されていくからである。【００４４】
実施の形態５．
図６は、凸Ｒと変化カーブを備えた、弁とそれを取付ける座フランジ２０の図である。
座フランジ２０の上にガスケット１２を介して、弁２１がボルトなどにより取付けられている。
「座」としての座フランジ２０にとって、弁棒２１ａの先端に備えられた弁体２１ｂと弁座２１ｃが、「蓋」として存在する。
「座」としての弁座２１ｃにとって、弁体２１ｂが「蓋」として存在する。
弁体２１ｂは、弁棒２１ａの上下によって弁座２１ｃに押付けられ、容器に注入又は排出される流体の流れを遮断したり、開放したりする。
図７は、図６のうち、弁座２１ｃ付近の拡大図である。
弁体２１ｂが、弁座２１ｃに接する部分である接触部２２は、シール材としてエラストマーなどの弾力と可塑性をもった材料が多用される。
これらは、弾力性を持つがゆえに、容器入出流体遮断時に歪み、飛翔流体８が直接衝突しない、難洗浄部である隙間２３を生じさせる。【００４５】
飛翔洗浄液８の一部は、弁２１の一部であり、「実施の形態１」で述べた形状特化部凸Ｒ１１ａと同様の形状と効果を有する凸Ｒ２１ｄに衝突する。
凸Ｒ２１ｄに衝突した洗浄液は、「実施の形態１」と同様に、凸Ｒ２１ｄの上方に連なる曲面２１ｅを面流したり、進行速度によっては再飛翔して接触部２２の下向き面の一部である２２ａに衝突して、その一部は面２２ａを隙間２３に向かって面流して、最終的に隙間２３に到達し、隙間２３を囲む被浴体の面を洗浄する。【００４６】
さらに、他の飛翔洗浄液８の一部は、弁２１の一部であり、「当該中心断面において曲線である曲面」２１ｆに衝突する。
衝突した洗浄液は、曲面２１ｆを上方に面流するとともに、曲面２１ｈの上方に連なる面２１ｇを上方に面流し、「比較的に飛翔洗浄液８の流入しやすい方向に口を開いている隙間２４」の隙間開口部を通過する。隙間２４は、既に他の洗浄液８の一部に飽和されているため、面２１ｇを面流してきた洗浄液は、充分な速度と流量さえあれば、隙間２４が形成する形状から直感的に想像されることとはうらはらに隙間２４を乗り越えるように接触部２２の下面である２２ｂを面流する。
但しそのためには、面２２ｂの当該中心断面における開口部の中心軸方向に直角な方向の幅を、弁棒２１ａを上下させる機構の機械精度の許すかぎり微小とし、面２１ｇと面２２ｂと面２１ｅで囲まれる空間が、すぐに洗浄液で飽和されるように、狭くしなければならない。
尚、面２１ｇとそれに連なる面２１ｈが構成する形状は、「変化カーブ」ではないが、それに準じた形状の形状特化部である。【００４７】
飛翔洗浄液８の一部は、座フランジ２０の一部であり、「実施の形態１」で述べた形状特化部凸Ｒ１１ａと同様の形状と効果を有する凸Ｒ２０ａに衝突する。
凸Ｒ２０ａに衝突した洗浄液は、「実施の形態１」と同様に、凸Ｒ２０ａの上方に連なる曲面２０ｂを面流したり、進行速度の速い場合は再飛翔して難洗浄部である面２１ｈに衝突したのちに、面２１ｉに沿ってガスケット内側面１２ａの方向に向けて洗浄しながら面流して、ガスケット内側面１２ａに到達する。
このように、形状特化部凸Ｒ２０ａにより、難洗浄部であるガスケット内側面１２ａと面２１ｉは、効果的に洗浄される。【００４８】
飛翔洗浄液８の他の一部は、形状特化部１４と同様の効果と形状を有する形状特化部である変化カーブ２１ｊに衝突する。
衝突した洗浄液は進行方向が変化し、難洗浄部である面２１ｉを洗浄しながら面流し、ガスケット内側面１２ａに到達する。
このように、形状特化部である変化カーブ２１ｊにより、難洗浄部であるガスケット内側面１２ａと面２１ｉは、効果的に洗浄される。【００４９】
尚、変化カーブ２１ｊにおいて、変化カーブ１４における変化カーブ１４ｃに相当する曲面は、開口部中心側で「ガスケット１２の上部に接する面と平行な面」に連なっていないが、元来変化カーブ１４ｃに相当する曲面の存在理由からして、必ずしも「ガスケット１２の上部に接する面と平行な面」と連なる必要はない。変化カーブ２１ｋにおける変化カーブ１４での変化カーブ１４ｃに相当する曲面は、弁２１の一部で被浴性の要求から傾斜させた面２１ｋに連なっている。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
産業プラントに使用されるタンク、攪拌槽、培養槽、及び  石油タンカーや浴室、更には被塗装物など、スプレーノズルを用いて流体を被浴することを必要とする三次元物体は、産業界や家庭など社会全体に広く存在し、この発明はそれらの多くに利用可能である。
【図１】
2007132723.tif 000003
【図２】
2007132723.tif 000004
【図３】
2007132723.tif 000005
【図４】
2007132723.tif 000006
【図５】
2007132723.tif 000007
【図６】
2007132723.tif 000008
【図７】
2007132723.tif 000009
【図８】
2007132723.tif 000010
【図９】
2007132723.tif 000011
【国際調査報告】
2007132723.tif 000012
2007132723.tif 000013
2007132723.tif 000014
2007132723.tif 000015