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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025006505
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】液体噴射装置
(51)【国際特許分類】
B05B 15/58 20180101AFI20250109BHJP
【ＦＩ】
B05B15/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023107339
(22)【出願日】2023-06-29
(71)【出願人】
【識別番号】000250007
【氏名又は名称】有光工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】亀井 隆史
(72)【発明者】
【氏名】椙尾 聡
【テーマコード（参考）】
4D073
【Ｆターム（参考）】
4D073AA05
4D073AA09
4D073BB03
4D073CC03
4D073CC13
4D073CC17
(57)【要約】
【課題】使用者の利便性を向上させることができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る液体噴射装置１は、開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズル５と、液体源２から汲み上げた前記液体を前記ノズル５へ圧送するポンプ４と、該ポンプ４により圧送された前記液体が通流する流路（吐出路４５及び圧送路１２）と、該流路を通流する前記液体を前記ポンプ４の上流側（液体源２）へ返戻するための返戻路１３と、該返戻路１３を閉じ、前記流路の液圧が第１の液圧より高い場合に開く第１弁６と、前記流路を通流する前記液体を前記液体源２へ排出するための排出路１５と、該排出路１５を開き、前記流路の液圧が、前記第１の液圧より低い第２の液圧より高い場合に閉じる第２弁７とを備えることを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】本開示に係る液体噴射装置１は、開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズル５と、液体源２から汲み上げた前記液体を前記ノズル５へ圧送するポンプ４と、該ポンプ４により圧送された前記液体が通流する流路（吐出路４５及び圧送路１２）と、該流路を通流する前記液体を前記ポンプ４の上流側（液体源２）へ返戻するための返戻路１３と、該返戻路１３を閉じ、前記流路の液圧が第１の液圧より高い場合に開く第１弁６と、前記流路を通流する前記液体を前記液体源２へ排出するための排出路１５と、該排出路１５を開き、前記流路の液圧が、前記第１の液圧より低い第２の液圧より高い場合に閉じる第２弁７とを備えることを特徴とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズルと、
液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、
該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、
該返戻路を閉じ、前記流路の液圧が第１の液圧より高い場合に開く第１弁と、
前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、
該排出路を開き、前記流路の液圧が、前記第１の液圧より低い第２の液圧より高い場合に閉じる第２弁と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、
該ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、
該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、
該返戻路を閉じ、前記流路の液圧が第１の液圧より高い場合に開く第１弁と、
前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、
該排出路を開き、前記流路の液圧が、前記第１の液圧より低い第２の液圧より高い場合に閉じる第２弁と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項2】
開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズルと、
液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、
該ポンプに回転運動を与えることによって前記ポンプを駆動する駆動源と、
前記ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、
該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、
前記流路の液圧が低い場合に前記返戻路を閉じ、高い場合に開く第１弁と、
前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、
前記駆動源の回転数が低い場合に前記排出路を開き、高い場合に閉じる第２弁と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、
該ポンプに回転運動を与えることによって前記ポンプを駆動する駆動源と、
前記ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、
該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、
前記流路の液圧が低い場合に前記返戻路を閉じ、高い場合に開く第１弁と、
前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、
前記駆動源の回転数が低い場合に前記排出路を開き、高い場合に閉じる第２弁と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項3】
前記第２弁は、
弁座と弁体とを備え、
該弁体が、自重、又は前記弁体を前記弁座から離座する方向に付勢する付勢部材の付勢力により、前記弁座から離座している場合に前記排出路を開き、
前記弁体が、前記流路の液圧により前記弁座に着座している場合に前記排出路を閉じ、
前記弁体の前記弁座への着座が、前記流路から前記排出路に前記液体が流入した後で完了するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
弁座と弁体とを備え、
該弁体が、自重、又は前記弁体を前記弁座から離座する方向に付勢する付勢部材の付勢力により、前記弁座から離座している場合に前記排出路を開き、
前記弁体が、前記流路の液圧により前記弁座に着座している場合に前記排出路を閉じ、
前記弁体の前記弁座への着座が、前記流路から前記排出路に前記液体が流入した後で完了するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の液体噴射装置は、ポンプ、ノズル、及び流路（文中「吐液路」）を備える。ポンプは液体源から汲み上げた液体をノズルへ圧送する。ポンプにより圧送された液体は流路を通流する。
液体噴射装置の使用者は、手動でノズルを開閉する。ノズルが開かれている場合、ノズルから液体が噴射される。
液体噴射装置の使用者は、手動でノズルを開閉する。ノズルが開かれている場合、ノズルから液体が噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－００１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ポンプは、例えば内燃機関のような駆動源からの回転運動を受けてプランジャが往復運動することにより、液体を圧送する。駆動源の回転数が高い場合、駆動源がポンプを駆動する力が大きいので、ポンプは流路内の液体の圧力（流路の液圧）に打ち勝って液体を圧送することができる。
一方、始動時の駆動源の回転数は低いので、ポンプが流路の液圧に打ち勝てず、ポンプの作動が阻止されることが懸念される。
そこで、使用者は駆動源の始動時に手動でノズルを開く。すると、流路の液圧が下がるので、ポンプは円滑に作動する。しかしながら、使用者の利便性は損なわれる。
一方、始動時の駆動源の回転数は低いので、ポンプが流路の液圧に打ち勝てず、ポンプの作動が阻止されることが懸念される。
そこで、使用者は駆動源の始動時に手動でノズルを開く。すると、流路の液圧が下がるので、ポンプは円滑に作動する。しかしながら、使用者の利便性は損なわれる。
【0005】
本開示の目的は、使用者の利便性を向上させることができる液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る液体噴射装置は、開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズルと、液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、該ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、該返戻路を閉じ、前記流路の液圧が第１の液圧より高い場合に開く第１弁と、前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、該排出路を開き、前記流路の液圧が、前記第１の液圧より低い第２の液圧より高い場合に閉じる第２弁とを備えることを特徴とする。
【0007】
本開示にあっては、ポンプが液体源から汲み上げた液体をノズルへ圧送する。ノズルは開閉可能であり、ノズルが開かれている場合にノズルから液体が噴射される。
ポンプが圧送する液体は流路を通流する。ノズルが閉じている場合はノズルから液体が噴射されないので、流路の液圧が上昇することがある。
ポンプが圧送する液体は流路を通流する。ノズルが閉じている場合はノズルから液体が噴射されないので、流路の液圧が上昇することがある。
【0008】
第１弁は返戻路を閉じている。ただし、流路の液圧が第１の液圧より高い場合には第１弁が返戻路を開くので、流路を通流する液体の少なくとも一部が、返戻路を通してポンプの上流側へ返戻される。故に、流路の液圧が過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプに過負荷が加わる不都合を防止することができる。ポンプの上流側に返戻された液体は再びノズルへ圧送され得るので、無駄がない。
【0009】
ポンプが作動していない場合、流路の液圧は第２の液圧以下である。ポンプが作動を開始した場合、液体がノズルへ圧送され始める。一般に、ポンプの作動開始直後は、ポンプが液体を圧送しようとする力（ポンプの圧送力）は小さい。しかしながら、第２弁が排出路を開いているので、流路を通流する液体の少なくとも一部が、排出路を通して液体源へ排出される。故に、流路の液圧が、ポンプの小さな圧送力に比して過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプは順調に作動する。
この結果、ポンプの作動開始時に、流路の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズルを開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、排出路を通して排出された液体は液体源に回収されるので、無駄がない。
この結果、ポンプの作動開始時に、流路の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズルを開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、排出路を通して排出された液体は液体源に回収されるので、無駄がない。
【0010】
ポンプの圧送力が増大することによって流路の液圧が第２の液圧より高くなれば、第２弁は排出路を閉じる。第２の液圧は第１の液圧より低いので、流路の液圧を、第２の液圧より高く、第１の液圧以下の液圧（ノズルからの液体の噴射に適した液圧）に保つことができる。
【0011】
本開示に係る液体噴射装置は、開閉可能であり、開かれている場合に液体が噴射されるノズルと、液体源から汲み上げた前記液体を前記ノズルへ圧送するポンプと、該ポンプに回転運動を与えることによって前記ポンプを駆動する駆動源と、前記ポンプにより圧送された前記液体が通流する流路と、該流路を通流する前記液体を前記ポンプの上流側へ返戻するための返戻路と、前記流路の液圧が低い場合に前記返戻路を閉じ、高い場合に開く第１弁と、前記流路を通流する前記液体を前記液体源へ排出するための排出路と、前記駆動源の回転数が低い場合に前記排出路を開き、高い場合に閉じる第２弁とを備えることを特徴とする。
【0012】
本開示にあっては、ポンプが液体源から汲み上げた液体をノズルへ圧送する。ポンプは駆動源から回転運動が与えられることによって液体を圧送する。ノズルは開閉可能であり、ノズルが開かれている場合にノズルから液体が噴射される。
ポンプが圧送する液体は流路を通流する。ノズルが閉じている場合はノズルから液体が噴射されないので、流路の液圧が上昇することがある。
ポンプが圧送する液体は流路を通流する。ノズルが閉じている場合はノズルから液体が噴射されないので、流路の液圧が上昇することがある。
【0013】
流路の液圧が低い場合、第１弁は返戻路を閉じている。ただし、流路の液圧が高い場合には第１弁が返戻路を開くので、流路を通流する液体の少なくとも一部が、返戻路を通してポンプの上流側へ返戻される。故に、流路の液圧が過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプに過負荷が加わる不都合を防止することができる。ポンプの上流側に返戻された液体は再びノズルへ圧送され得るので、無駄がない。
【0014】
駆動源の回転数が低い場合、ポンプの圧送力は小さい。しかしながら、第２弁が排出路を開いているので、流路を通流する液体の少なくとも一部が、排出路を通して液体源へ排出される。故に、流路の液圧が、ポンプの小さな圧送力に比して過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプは順調に作動する。
この結果、駆動源の回転数が低い場合に、流路の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズルを開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、排出路を通して排出された液体は液体源に回収されるので、無駄がない。
駆動源の回転数が高い場合、第２弁は排出路を閉じる。故に、流路の液圧を、ノズルからの液体の噴射に適した液圧まで上昇させることができる。
この結果、駆動源の回転数が低い場合に、流路の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズルを開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、排出路を通して排出された液体は液体源に回収されるので、無駄がない。
駆動源の回転数が高い場合、第２弁は排出路を閉じる。故に、流路の液圧を、ノズルからの液体の噴射に適した液圧まで上昇させることができる。
【0015】
本開示に係る液体噴射装置は、前記第２弁は、弁座と弁体とを備え、該弁体が、自重、又は前記弁体を前記弁座から離座する方向に付勢する付勢部材の付勢力により、前記弁座から離座している場合に前記排出路を開き、前記弁体が、前記流路の液圧により前記弁座に着座している場合に前記排出路を閉じ、前記弁体の前記弁座への着座が、前記流路から前記排出路に前記液体が流入した後で完了するように構成されていることを特徴とする。
【0016】
本開示にあっては、第２弁が弁座と弁体とを備える。
第２弁は、弁体が弁座から離座している場合に排出路を開き、弁体が弁体に着座している場合に排出路を閉じる。
弁体は、自重、又は弁体を弁座から離座する方向に付勢する付勢部材の付勢力により、弁座から離座する。また、弁体は、流路の液圧が弁体の自重及び／又は付勢部材の付勢力に打ち勝った場合に、弁体に着座する。
つまり、第２弁は流路の液圧の高／低に応じて自然に閉／開する。このような第２弁の構成は簡易である。
第２弁は、弁体が弁座から離座している場合に排出路を開き、弁体が弁体に着座している場合に排出路を閉じる。
弁体は、自重、又は弁体を弁座から離座する方向に付勢する付勢部材の付勢力により、弁座から離座する。また、弁体は、流路の液圧が弁体の自重及び／又は付勢部材の付勢力に打ち勝った場合に、弁体に着座する。
つまり、第２弁は流路の液圧の高／低に応じて自然に閉／開する。このような第２弁の構成は簡易である。
【0017】
第２弁は、弁体の弁座への着座が、流路から排出路に液体が流入した後で完了するように構成されている。故に、ポンプの作動開始前に流路に気体が溜まっていたとしても、流路から排出路を通って気体が排出されただけで第２弁が排出路を閉じてしまう虞がない。
【発明の効果】
【0018】
本開示の液体噴射装置によれば、使用者の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施の形態に係る液体噴射装置の構成を示すブロック図である。
【図2】ポンプの外観、並びに第１弁及び第２弁夫々の断面を示す図である。
【図3】第２弁の断面図である。
【図4】通常運転中にノズルが閉じられている場合の液体の流れを説明するための図である。
【図5】始動時の液体の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本開示の実施の形態について説明する。
【0021】
図１は実施の形態に係る液体噴射装置の構成を示すブロック図である。
図中１は液体噴射装置であり、液体噴射装置１は液体源２と共に用いられる。
液体源２は、例えば水道水、薬液等の液体が貯留されているタンクである。液体源２の液圧は大気圧に等しい。なお、液体源２はタンクに限定されず、河川、溜池等でもよい。
図中１は液体噴射装置であり、液体噴射装置１は液体源２と共に用いられる。
液体源２は、例えば水道水、薬液等の液体が貯留されているタンクである。液体源２の液圧は大気圧に等しい。なお、液体源２はタンクに限定されず、河川、溜池等でもよい。
【0022】
液体噴射装置１は、駆動源３、ポンプ４、及びノズル５を備える。
駆動源３はエンジン３１及びスタータ３２を備える。エンジン３１は、エンジン３１が有する出力軸の回転運動をポンプ４に与えることによって、ポンプ４を駆動する。エンジン３１は、例えばガソリンエンジンである。スタータ３２は、停止しているエンジン３１に回転運動を与えることによって、エンジン３１の始動を補助する。スタータ３２は、例えばモータである。
始動時のエンジン３１の回転数は、スタータ３２の回転数に対応する低い回転数Ｒ１（例えば５００ｒｐｍ）である。始動に成功したエンジン３１の回転数は上昇する。エンジン３１は、回転数Ｒ１より高い回転数Ｒ２（例えば３０００ｒｐｍ）で通常運転される。
駆動源３はエンジン３１及びスタータ３２を備える。エンジン３１は、エンジン３１が有する出力軸の回転運動をポンプ４に与えることによって、ポンプ４を駆動する。エンジン３１は、例えばガソリンエンジンである。スタータ３２は、停止しているエンジン３１に回転運動を与えることによって、エンジン３１の始動を補助する。スタータ３２は、例えばモータである。
始動時のエンジン３１の回転数は、スタータ３２の回転数に対応する低い回転数Ｒ１（例えば５００ｒｐｍ）である。始動に成功したエンジン３１の回転数は上昇する。エンジン３１は、回転数Ｒ１より高い回転数Ｒ２（例えば３０００ｒｐｍ）で通常運転される。
【0023】
ポンプ４は、吸入口４１、吸入路４２、液体室４３、プランジャ４４、吐出路４５、吐出口４６、及び排出口４７を備える。吸入口４１は、給液路１１を介して液体源２に接続されている。吸入路４２は吸入口４１から液体室４３にわたる。プランジャ４４は液体室４３に配されており、エンジン３１の出力軸に連動する。駆動源３から与えられた回転運動を受けてプランジャ４４が往復運動することにより、液体室４３に正圧及び負圧が交互に生じる。吐出路４５は液体室４３から吐出口４６及び排出口４７夫々にわたる。
【0024】
吸入路４２と液体室４３との間には逆止弁４３１が設けられている。通常、逆止弁４３１は閉じており、液体室４３に負圧が生じた場合に開く。逆止弁４３１が開いている場合、吸入路４２から液体室４３に向けて液体が流入可能である。逆止弁４３１が閉じている場合、吸入路４２と液体室４３との間を液体が流れることはない。
液体室４３と吐出路４５との間には逆止弁４３２が設けられている。通常、逆止弁４３２は閉じており、液体室４３に正圧が生じた場合に開く。逆止弁４３２が開いている場合、液体室４３から吐出路４５に向けて液体が流出可能である。逆止弁４３２が閉じている場合、液体室４３と吐出路４５との間を液体が流れることはない。
液体室４３と吐出路４５との間には逆止弁４３２が設けられている。通常、逆止弁４３２は閉じており、液体室４３に正圧が生じた場合に開く。逆止弁４３２が開いている場合、液体室４３から吐出路４５に向けて液体が流出可能である。逆止弁４３２が閉じている場合、液体室４３と吐出路４５との間を液体が流れることはない。
【0025】
ノズル５は受入口５１及び噴射口５２を備える。受入口５１は、圧送路１２を介してポンプ４の吐出口４６に接続されている。噴射口５２は、使用者による不図示のトリガーの手動操作に応じて開閉する。
吐出路４５及び圧送路１２は、ポンプ４が圧送する液体が通流する流路（以下、圧送流路という）として機能する。圧送流路の適正な液圧（ノズル５からの液体の噴射に適した液圧）は、第１の液圧Ｐ１以下であり、第２の液圧Ｐ２より高い。ここで、第２の液圧Ｐ２は第１の液圧Ｐ１より小さく、大気圧より大きい。
吐出路４５及び圧送路１２は、ポンプ４が圧送する液体が通流する流路（以下、圧送流路という）として機能する。圧送流路の適正な液圧（ノズル５からの液体の噴射に適した液圧）は、第１の液圧Ｐ１以下であり、第２の液圧Ｐ２より高い。ここで、第２の液圧Ｐ２は第１の液圧Ｐ１より小さく、大気圧より大きい。
【0026】
圧送路１２の中途と液体源２とは、返戻路１３を介して互いに接続されている。返戻路１３には圧送路１２を通流する液体が流入し得る。
ポンプ４の排出口４７は、中継路１４及び排出路１５を介して返戻路１３の中途に接続されている。中継路１４は排出口４７及び排出路１５の一端に直結している。排出路１５は、排出路１５の他端が返戻路１３に直結することにより、液体源２に間接的に接続されている。
ポンプ４の排出口４７は、中継路１４及び排出路１５を介して返戻路１３の中途に接続されている。中継路１４は排出口４７及び排出路１５の一端に直結している。排出路１５は、排出路１５の他端が返戻路１３に直結することにより、液体源２に間接的に接続されている。
【0027】
液体噴射装置１は第１弁６及び第２弁７を更に備える。
図２はポンプ４の外観、並びに第１弁６及び夫々の断面を示す図である。
図１及び図２に示すように、第１弁６は圧送路１２と返戻路１３との分岐点に設けられている。第１弁６は、圧送路１２の液圧が低い場合に返戻路１３を閉じ、圧送路１２の液圧が高い場合に返戻路１３を開く。第１弁６として、例えばアンローダーバルブが用いられる。図２に示す第１弁６は、返戻路１３を閉じている。
図２はポンプ４の外観、並びに第１弁６及び夫々の断面を示す図である。
図１及び図２に示すように、第１弁６は圧送路１２と返戻路１３との分岐点に設けられている。第１弁６は、圧送路１２の液圧が低い場合に返戻路１３を閉じ、圧送路１２の液圧が高い場合に返戻路１３を開く。第１弁６として、例えばアンローダーバルブが用いられる。図２に示す第１弁６は、返戻路１３を閉じている。
【0028】
第１弁６は、第１流路６１、第２流路６２、及び弁体６３を備える。第１流路６１は圧送路１２の一部を構成している。第２流路６２は第１流路６１の中途から分岐しており、返戻路１３の一部を構成している。弁体６３は、第２流路６２を閉じるように付勢されており、且つ、第１流路６１の液圧が第１の液圧Ｐ１より高い場合に第２流路６２を開く。
【0029】
図１及び図２に示すように、第２弁７は中継路１４と排出路１５との接続部分に設けられている。第２弁７は、エンジン３１の回転数が低い場合に排出路１５を開き、エンジン３１の回転数が高い場合に排出路１５を閉じる。
図２に示すように、第２弁７は、第１流路７１、第２流路７２、及び弁体７３を備える。第１流路７１は中継路１４の一部を構成しており、上下に延びる。第２流路７２は排出路１５の一部を構成しており、一端が第１流路７１の上端に連通している。
図２に示すように、第２弁７は、第１流路７１、第２流路７２、及び弁体７３を備える。第１流路７１は中継路１４の一部を構成しており、上下に延びる。第２流路７２は排出路１５の一部を構成しており、一端が第１流路７１の上端に連通している。
【0030】
図３は第２弁７の断面図である。図３Ａは第２弁７が排出路１５を開いている状態を示し、図３Ｂは第２弁７が排出路１５を閉じている状態を示している。
第１流路７１は、縦筒体７０１の内周面に囲まれた空間である。縦筒体７０１は円筒状をなす。縦筒体７０１の軸長方向は上下に向く。
第１流路７１は、縦筒体７０１の内周面に囲まれた空間である。縦筒体７０１は円筒状をなす。縦筒体７０１の軸長方向は上下に向く。
【0031】
第２流路７２は、有底筒体７０２の内面及び横筒体７０３の内周面に囲まれた空間である。有底筒体７０２は有底円筒状をなす。有底筒体７０２の下端部は、有底筒体７０２の開口が下を向き、縦筒体７０１の上端部が有底筒体７０２に挿入されることにより、縦筒体７０１の上端部に液密に連結されている。
有底筒体７０２の軸長方向の中途には、円筒状のシート部材７０４が、有底筒体７０２に同軸に、且つ液密に嵌め込まれている。シート部材７０４の下端面は縦筒体７０１の上端面に接触している。シート部材７０４の下側の開口の内周縁には面取りが施されている。
有底筒体７０２の軸長方向の中途には、円筒状のシート部材７０４が、有底筒体７０２に同軸に、且つ液密に嵌め込まれている。シート部材７０４の下端面は縦筒体７０１の上端面に接触している。シート部材７０４の下側の開口の内周縁には面取りが施されている。
【0032】
有底筒体７０２の周壁には貫通孔７０５が設けられている。貫通孔７０５は、有底筒体７０２の内底面とシート部材７０４の上端面との間に位置している。横筒体７０３の軸長方向の一端部は、貫通孔７０５に挿入されることにより、有底筒体７０２の上端部に液密に連結されている。
【0033】
第２弁７は、弁座７４及び付勢部材７５を備える。
弁座７４は第１流路７１と第２流路７２との境界部分に設けられている。具体的には、シート部材７０４の下側の開口の内周縁（面取りが施されている部分）が弁座７４として機能する。
弁座７４は第１流路７１と第２流路７２との境界部分に設けられている。具体的には、シート部材７０４の下側の開口の内周縁（面取りが施されている部分）が弁座７４として機能する。
【0034】
弁体７３は球状をなす。弁体７３の外径はシート部材７０４の内径よりも大きい。弁体７３は、上下方向に移動可能に、第１流路７１内に配されている。弁体７３は、上昇して弁座７４に着座し、下降して弁座７４から離座する。弁体７３が弁座７４に着座することにより、第２流路７２が閉じられる。弁体７３が弁座７４から離座することにより、第２流路７２が開かれる。縦筒体７０１の内周面には、離座している弁体７３を受け止める段部７０６が設けられている。
【0035】
付勢部材７５は第２流路７２内にて弁体７３の上部に載せられており、例えばコイルスプリングである。
第１流路７１の液圧の高／低は吐出路４５の液圧の高／低に影響される。吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合、第１流路７１の液圧は低いので、弁体７３は、自重及び付勢部材７５の重量により、弁座７４から離座している（図３Ａ参照）。
第１流路７１の液圧の高／低は吐出路４５の液圧の高／低に影響される。吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合、第１流路７１の液圧は低いので、弁体７３は、自重及び付勢部材７５の重量により、弁座７４から離座している（図３Ａ参照）。
【0036】
第１流路７１の液圧が非常に低く、段部７０６が弁体７３を受け止めている場合、液体は、段部７０６に受け止められた弁体７３と縦筒体７０１との間に形成される不図示の空隙を通流する。
第１流路７１の液圧の上昇に伴い、弁体７３が段部７０６から離れて上昇を開始する。しかしながら、上昇した弁体７３が弁座７４に着座する前に、付勢部材７５が弁体７３と有底筒体７０２の内底面とに挟まれて圧縮される。このとき、付勢部材７５が弁体７３を弁座７４から離座する方向に付勢するので、弁体７３は弁座７４に着座しない。
第１流路７１の液圧の上昇に伴い、弁体７３が段部７０６から離れて上昇を開始する。しかしながら、上昇した弁体７３が弁座７４に着座する前に、付勢部材７５が弁体７３と有底筒体７０２の内底面とに挟まれて圧縮される。このとき、付勢部材７５が弁体７３を弁座７４から離座する方向に付勢するので、弁体７３は弁座７４に着座しない。
【0037】
吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２より高い場合、第１流路７１の液圧は高いので、弁体７３の自重にも付勢部材７５による付勢にも打ち勝って弁体７３を押し上げ、弁座７４に着座させる（図３Ｂ参照）。
【0038】
以上のような液体噴射装置１によれば、ポンプ４は、液体源２から汲み上げた液体をノズル５へ圧送する。更に詳細には、駆動源３がポンプ４を駆動することによって液体室４３に負圧が生じた場合、液体源２の液体が給液路１１及び吸入路４２をこの順に通って液体室４３に吸入される。駆動源３がポンプ４を駆動することによって液体室４３に正圧が生じた場合、液体室４３の液体が吐出路４５及び圧送路１２をこの順に通ってノズル５へ吐出（圧送）される。
【0039】
図１は、通常運転中にノズル５が開かれている場合の液体の流れを説明するための図でもある。液体が流れる方向は二点鎖線で示されている。
ノズル５へ圧送された液体は、受入口５１を通してノズル５の内部空間に受け入れられる。
噴射口５２が開かれている場合、ノズル５から噴射口５２を通して液体が噴射される。噴射口５２から噴射される液体の形態は限定されず、例えばストレート状、シャワー状、又はミスト状である。
噴射口５２が閉じられている場合、液体はノズル５から噴射されない。
ノズル５へ圧送された液体は、受入口５１を通してノズル５の内部空間に受け入れられる。
噴射口５２が開かれている場合、ノズル５から噴射口５２を通して液体が噴射される。噴射口５２から噴射される液体の形態は限定されず、例えばストレート状、シャワー状、又はミスト状である。
噴射口５２が閉じられている場合、液体はノズル５から噴射されない。
【0040】
図４は通常運転中にノズル５が閉じられている場合の液体の流れを説明するための図である。液体が流れる方向は二点鎖線で示されている。
ポンプ４の作動と停止とを切り換えるためにはエンジン３１の作動と停止とを切り換える必要がある。液体噴射装置１の使用中にノズル５の開閉に応じてエンジン３１の作動と停止とを切り換えることは非効率的なので、エンジン３１及びポンプ４はノズル５の開閉とは無関係に作動し続ける。
故に、ノズル５からの液体の噴射後にノズル５が閉じられた場合、ノズル５及び圧送流路の液圧が上昇する。
ポンプ４の作動と停止とを切り換えるためにはエンジン３１の作動と停止とを切り換える必要がある。液体噴射装置１の使用中にノズル５の開閉に応じてエンジン３１の作動と停止とを切り換えることは非効率的なので、エンジン３１及びポンプ４はノズル５の開閉とは無関係に作動し続ける。
故に、ノズル５からの液体の噴射後にノズル５が閉じられた場合、ノズル５及び圧送流路の液圧が上昇する。
【0041】
液体室４３の液圧は、ポンプ４の逆止弁４３２が開かれたときに圧送流路の液圧に影響される。故に、圧送流路の液圧が過剰に上昇した場合、液体室４３の液圧は過剰な高圧となる。すると、プランジャ４４の往復運動が阻害され、ポンプ４に過負荷が加わる。
しかしながら、圧送流路の一部である第１流路６１の液圧が第１の液圧Ｐ１より高い場合には第１弁６が返戻路１３を開くので、圧送流路を通流する液体の少なくとも一部が返戻路１３を通ってポンプ４の上流側へ返戻される。故に、圧送流路の液圧が第１の液圧Ｐ１を超えて過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプ４に過負荷が加わる不都合を防止することができる。
本実施の形態では液体が返戻路１３を通して液体源２に回収されるので、無駄がない。
しかしながら、圧送流路の一部である第１流路６１の液圧が第１の液圧Ｐ１より高い場合には第１弁６が返戻路１３を開くので、圧送流路を通流する液体の少なくとも一部が返戻路１３を通ってポンプ４の上流側へ返戻される。故に、圧送流路の液圧が第１の液圧Ｐ１を超えて過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプ４に過負荷が加わる不都合を防止することができる。
本実施の形態では液体が返戻路１３を通して液体源２に回収されるので、無駄がない。
【0042】
例えばノズル５が再び開かれることによって第１流路６１の液圧が下降し、第１の液圧Ｐ１以下になれば、第１弁６が返戻路１３を閉じる（図１参照）。故に、液体が液体源２へ返戻されるせいでノズル５から噴射される液体の圧力が無用に低下する虞はない。従って、液体の散布又は液体による洗浄等を効果的に行なうことができる。
【0043】
ところで、通常運転時のエンジン３１の回転数は高い（回転数Ｒ２である）。故に、エンジン３１がポンプ４を駆動する力が大きいので、プランジャ４４は液体室４３の液圧（延いては圧送流路の液圧）に打ち勝って円滑に往復運動する。この結果、ポンプ４の圧送力が大きいので、ポンプ４は圧送流路の液圧に打ち勝って液体を圧送することができる。
【0044】
一方、始動時のエンジン３１の回転数は低い（回転数Ｒ１である）。故に、エンジン３１がポンプ４を駆動する力が小さいので、プランジャ４４が液体室４３の液圧に打ち勝てずに停止する（又は静止し続ける）ことが懸念される。プランジャ４４とエンジン３１の出力軸とは互いに連動しているので、プランジャ４４が往復運動しなければ、エンジン３１の出力軸が回転せず、エンジン３１の始動が失敗に終わる。従って、ポンプ４を作動させることができない。
【0045】
返戻路１３が開かれれば圧送流路の液圧を下げることができるが、エンジン３１の始動時にはポンプ４の圧送力が小さいので、第１流路６１の液圧が第１の液圧Ｐ１を上回って返戻路１３が開かれることは期待できない。
使用者がノズル５を開けば圧送流路の液圧を下げることができるが、エンジン３１の始動時にノズル５を開くことを使用者に強要すれば、使用者の利便性が損なわれる。
使用者がノズル５を開けば圧送流路の液圧を下げることができるが、エンジン３１の始動時にノズル５を開くことを使用者に強要すれば、使用者の利便性が損なわれる。
【0046】
図５は始動時の液体の流れを説明するための図である。図５（及び図３）において、液体が流れる方向は二点鎖線で示されている。
第２弁７は、エンジン３１の回転数が低く、吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合に排出路１５を開いている（図３Ａ参照）。吐出路４５は、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３を介して液体源２に連通しているので、エンジン３１の始動時には圧送流路の液圧は大気圧に等しい。故に、エンジン３１がポンプ４を駆動する力は小さくとも、プランジャ４４は液体室４３の液圧に打ち勝って円滑に往復運動する。従って、エンジン３１の始動を成功させることができる。また、ポンプ４の圧送力が小さくとも、ポンプ４は圧送流路の液圧に打ち勝って液体を圧送することができる。
第２弁７は、エンジン３１の回転数が低く、吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合に排出路１５を開いている（図３Ａ参照）。吐出路４５は、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３を介して液体源２に連通しているので、エンジン３１の始動時には圧送流路の液圧は大気圧に等しい。故に、エンジン３１がポンプ４を駆動する力は小さくとも、プランジャ４４は液体室４３の液圧に打ち勝って円滑に往復運動する。従って、エンジン３１の始動を成功させることができる。また、ポンプ４の圧送力が小さくとも、ポンプ４は圧送流路の液圧に打ち勝って液体を圧送することができる。
【0047】
排出路１５が開いている間、圧送流路を通流する液体の少なくとも一部が、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３をこの順に通って液体源２に排出される。故に、圧送流路の液圧が、ポンプ４の小さな圧送力に比して過剰に上昇する虞はない。従って、ポンプ４は順調に作動する。
以上の結果、エンジン３１の始動時（エンジン３１の回転数が低く、吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合）に、圧送路１２の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズル５を開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３を通して排出された液体は液体源２に回収されるので、無駄がない。
以上の結果、エンジン３１の始動時（エンジン３１の回転数が低く、吐出路４５の液圧が第２の液圧Ｐ２以下である場合）に、圧送路１２の液圧を下げる目的で使用者が手動でノズル５を開く必要がない。故に、使用者の利便性を向上させることができる。また、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３を通して排出された液体は液体源２に回収されるので、無駄がない。
【0048】
エンジン３１の始動に成功してエンジン３１の回転数が高くなり、ポンプ４の圧送力が増大することによって第１流路６１の液圧が第２の液圧Ｐ２より高くなれば、第２弁７は排出路１５を開じる（図３Ｂ参照）。
以上の結果、圧送流路の液圧を適正な液圧に保つことができる。
以上の結果、圧送流路の液圧を適正な液圧に保つことができる。
【0049】
エンジン３１の始動前に液体室４３又は吐出路４５等に気体が溜まっている場合、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３は、いわゆるエア抜きのための気体通流路としても機能する。具体的には、液体室４３又は吐出路４５等に溜まっている気体は、液体によって液体室４３又は吐出路４５等から押し出され、中継路１４、排出路１５、及び返戻路１３をこの順に通って液体源２に排出される。
付勢部材７５のバネ定数及び弁座７４のオリフィス径等は、弁体７３の弁座７４への着座が圧送流路から排出路１５に液体が流入した後で完了するように設計される。故に、第２弁７は圧送流路から排出路１５に液体が流入する前に排出路１５を閉じることはない。つまり、第２弁７はエア抜き専用の弁とは異なる。
付勢部材７５のバネ定数及び弁座７４のオリフィス径等は、弁体７３の弁座７４への着座が圧送流路から排出路１５に液体が流入した後で完了するように設計される。故に、第２弁７は圧送流路から排出路１５に液体が流入する前に排出路１５を閉じることはない。つまり、第２弁７はエア抜き専用の弁とは異なる。
【0050】
なお、駆動源３はエンジン３１及びスタータ３２を備える構成に限定されず、例えばポンプ４に回転運動を与えるモータでもよい。しかしながら、エンジン３１はモータに比べて始動時の回転数の上昇が緩やかなので、本開示の液体噴射装置１は、駆動源３がエンジン３１を備える場合に特に好適である。エンジン３１はガソリンエンジンに限定されず、水素エンジンでもよい。エンジン３１は内燃機関に限定されず、外燃機関でもよい。
ポンプ４は回転運動を与えられる構成に限定されない。
ポンプ４は回転運動を与えられる構成に限定されない。
【0051】
本実施の形態では返戻路１３の一端が圧送路１２の中途に接続され、返戻路１３の他端が液体源２に接続される。しかしながら、返戻路１３が接続される部位はこれらに限定されない。例えば、返戻路１３の他端が給液路１１の中途に接続されてもよい。返戻路１３が液体源２に接続されない場合、排出路１５は返戻路１３ではなく液体源２に直接的又は間接的に接続されることが望ましい。
本実施の形態の第２弁７は、エンジン３１の回転数の高／低に対応する圧送流路の液圧の高／低により、排出路１５を自然に閉／開する。しかしながら、例えば第２弁７として電磁バルブが用いられてもよい。この場合、エンジン３１の回転数が検出され、検出結果に応じて第２弁７の開閉が制御される。
本実施の形態の第２弁７は、エンジン３１の回転数の高／低に対応する圧送流路の液圧の高／低により、排出路１５を自然に閉／開する。しかしながら、例えば第２弁７として電磁バルブが用いられてもよい。この場合、エンジン３１の回転数が検出され、検出結果に応じて第２弁７の開閉が制御される。
【0052】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。更に、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。
特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。更に、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。
【符号の説明】
【0053】
１ 液体噴射装置
１２ 圧送路（流路）
１３ 返戻路
１５ 排出路
２ 液体源（ポンプの上流側）
３ 駆動源
４ ポンプ
４５ 吐出路（流路）
５ ノズル
６ 第１弁
７ 第２弁
７３ 弁体
７４ 弁座
７５ 付勢部材
１２ 圧送路（流路）
１３ 返戻路
１５ 排出路
２ 液体源（ポンプの上流側）
３ 駆動源
４ ポンプ
４５ 吐出路（流路）
５ ノズル
６ 第１弁
７ 第２弁
７３ 弁体
７４ 弁座
７５ 付勢部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】