JP2014131790A - 液体散布ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】直進噴射と広角噴射の機能を有し、両機能を切り替えて発揮させ得るようにした液体散布ノズルについて、直進噴射と広角噴射の機能を損なわずに噴射方向を変更可能となすことを課題としている。
【解決手段】液体散布ノズルの操作杆２と噴霧ヘッド３との間に管継手４を設け、その管継手４を、先端に球状部７ａを備え、その球状部の球の中心の両側の支軸７ｂを支点にして一方向に回動可能な第１部材７と、凹球面８ａを備えた第２部材８とで構成し、その管継手４の第１部材７と第２部材８に液体供給路６を分岐させた直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂを独立させてそれぞれ形成し、その直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂの第１部材７と第２部材８に対向して形成される接続口の片方を他方の接続口よりも前記第１部材の回動方向に長く伸びる形状にした。
【選択図】図３

Description

この発明は、液体を遠方に散布する直進噴射と広角に散布する広角噴射を選択的に実施可能となした液体散布ノズル、より詳しくは、上記直進噴射と広角噴射の機能を維持しながら噴射方向の変更も可能となした液体散布ノズルに関する。

薬剤の散布や散水を行う散布装置の液体散布ノズルの中に、下記特許文献１、２に示されるようなものがある。

その特許文献１が開示している液体噴霧用ノズルは、液体を遠方に散布する直進噴射と広角に散布する広角噴射を切り替えて実施できるようにしたものである。

また、特許文献２が開示している液体散布ノズルは、ノズルに第１噴射口と第２噴射口を直列配置にして備えさせて第１噴射口と第２噴射口間に外気を吸入する吸気孔を設けており、液体を遠方に散布する直進噴射と広角に散布する広角噴射を切り替えて実施する機能のほかに、気体を吸入混合して噴射する機能も備えている。

特開平１−２２８５６４号公報 特開２００８−１１０３１８号公報

上記特許文献１の液体噴霧用ノズルは、操作杆の屈曲した先端にノズル部を固定して設けており噴射口の向き（散布方向）を変えることができない。特許文献２の液体散布ノズルも同様である。

直進噴射と広角噴射の機能をもたせながら噴射口の向きを変更できるようにすれば、液体散布ノズルの用途が拡大し、そのノズルの使い勝手もよくなる。

ところが、直進噴射と広角噴射の両機能を有するノズルは、噴霧用の液体を通す通路孔の接続状態をバルブで切り替えて直進噴射と広角噴射を切り替える構造になっており、このような構造のノズルで噴射口の向きを変更するには工夫を要する。

即ち、噴射口を有するノズルのヘッド部に前記バルブを含ませ、そのヘッド部を操作杆（噴管）に対して接続角可変に接続する構造にすると、バルブを開閉するための機構が複雑になり、ヘッド部が大型化することも避けられない。

また、管継手として既知のボールジョイントを採用すると、噴射口の向きによっては直進噴射用通路孔と広角噴射用通路孔が連通することが避けられず、直進噴射と広角噴射の機能を維持することができない。

この発明は、直進噴射と広角噴射の機能を有し、両機能を切り替えて発揮させ得るようにした液体散布ノズルについて、直進噴射と広角噴射の機能を損なわずに噴射方向を変更可能となすことを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、液体供給路を内部に有する操作杆と、通路切り替え用のバルブと、前記操作杆の先端に設ける液体噴射口を備えた噴霧ヘッドを有し、
前記液体供給路が、前記バルブよりも操作杆の後方において、前記バルブによって開閉される直進噴射通路とその直進噴射通路の周囲に中心対称に設ける旋回流生成通路に分岐され、
前記バルブを開いたときに前記直進噴射通路を通った液体が前記噴射口から直進噴射され、前記バルブを閉じたときに前記旋回流生成通路を通った液体が前記噴射口から広角噴射されるようにした液体散布ノズルに以下の特徴部を付与した。

即ち、前記操作杆と噴霧ヘッドとの間に管継手を設け、
その管継手を、一方向に回動可能な球状部を先端に備えた第１部材と、前記球状部を密着させる凹球面を備えた第２部材とで構成し、その管継手の前記操作杆に連結される前記第１部材と前記噴霧ヘッドに組み込まれる前記第２部材に前記直進噴射通路と旋回流生成通路を独立させてそれぞれ形成し、その直進噴射通路と旋回流生成通路の第１部材と第２部材に対向して形成される接続口の片方を他方の接続口よりも前記第１部材の回動方向に長く伸びる形状にした。

この液体散布ノズルは、屈曲させた噴霧ヘッドを屈曲終点に保持する保持の解除が可能な屈曲姿勢の戻り規制機構を設けると好ましい。

その屈曲姿勢の戻り規制機構は、例えば、既知のラッチ機構などでもよいが、ラッチ機構では、液体の散布中に噴霧ヘッドが屈曲姿勢を維持したいのに何らかの物体に当って真っ直ぐな姿勢に戻ることが起こり得る。

そこで、この発明は、かかる不具合を生じないようにした屈曲姿勢の戻り規制機構も併せて提供する。

その屈曲姿勢の戻り規制機構は、前記第１部材の外周に一定角度範囲で正逆回転が許容されるリング状部材を装着し、そのリング状部材に前記連結具の第２部材側構成要素を当接させる当り面を設け、前記噴霧ヘッドが屈曲終点にある状態で前記リング状部材を正転方向終点まで回転させたときに前記当り面が前記連結具の第２部材側構成要素の復帰方向移動を阻止し、前記リング状部材を逆転方向終点まで回転させたときに前記当り面による前記連結具の第２部材側構成要素の復帰方向移動の阻止が解かれるように構成されたものである。

この発明の液体散布ノズルは、前記管継手の第１部材と第２部材にそれぞれ設けた直進噴射通路と旋回流生成通路の各々の接続部の周囲に、前記球状部と凹球面との間をシールして液体供給路を外部から画するシール部材を設けるのも好ましい。

前記第１部材は、前記管継手の先端の球状部の球の中心の両側に支軸を設け、その支軸を支点にすることで一方向に回動可能となすことができる。また、支軸の無い構造でも一方向に回動可能となすことができる。

なお、この発明の適用対象には、前掲の特許文献２が開示している液体散布ノズル、すなわち、第１噴射口と第２噴射口を直列配置にして設け、さらに、両噴射口間に吸気孔を設け、その吸気孔から吸入される気体を液体と混合して噴射する機能を備えた液体散布ノズルも含まれる。

この発明の液体散布ノズルは、操作杆と噴霧ヘッドとの間に、先端の球状部の球の両側の支軸を支点にして回動可能な第１部材を備えた管継手を設け、その管継手の第１部材と第２部材に形成した直進噴射通路と旋回流生成通路の第１部材と第２部材に対向して形成される接続口の片方を第１部材の回動方向に長く伸びる形状にしたので、直進噴射通路と旋回流生成通路の各々の接続状態が第１部材を旋回させても維持され、これにより、噴射口の向きを変化させることが可能になる。

また、第１部材の回動方向を一方向に規制したことによって第１部材と第２部材に形成された直進噴射通路と旋回流生成通路が入れ違って繋がることがない。そのために、噴射口の向きを変更しても直進噴射と広角噴射の機能には何ら影響が出ず、直進噴射と広角噴射の機能が損なわれない。

なお、前記屈曲姿勢の戻り規制機構を設けたもの、中でも、その屈曲姿勢の戻り規制機構を、前記第１部材の外周に正逆回転可能に装着した前記リング状部材で構成したものは、リング状部材をストッパとして働かせて屈曲させた噴霧ヘッドの予期せぬ復帰を簡単な操作で確実に阻止することができる。

また、前記直進噴射通路と旋回流生成通路の接続部の周囲に、通路につながった界面をシールするシール部材を設置したものは、直進噴射通路と旋回流生成通路の液洩れが最小限に抑えられる。

また、第１噴射口と第２噴射口と吸気孔を設け、気体を吸入混合して噴射できるようにした液体散布ノズルは、噴射口から噴射された粒子の細かなミストが風に乗って飛散するいわゆるドリフト現象の抑制効果が得られることが知られており、この発明でもその特徴が生かされる。

この発明の液体散布ノズルの一形態を示す斜視図 図１の液体散布ノズルの要部の側面図 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図 図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図 噴霧ヘッドの向きを変化させた状態の断面図 管継手の第１部材の斜視図 シール部材を第１部材側に設けた状態の断面図 通路の接続口を第２部材側で長くした例を示す断面図 噴霧ヘッドの屈曲姿勢の戻り規制機構を含ませた液体散布ノズルの一形態を示す断面図 噴霧ヘッドを屈曲なしの状態にして示す要部の側面図 屈曲姿勢の戻りを前記屈曲姿勢の戻り規制機構で規制した状態を示す要部の断面図 噴霧ヘッドを屈曲終点において屈曲姿勢の戻り規制機構で規制した状態を示す要部の側面図 図１０の液体散布ノズルの採用したロックカバーとリング状部材の斜視図 図１４のロックカバーとリング状部材を第１部材から外した状態にして示す斜視図 図１４のロックカバーを第１部材の外周に装着した状態を示す斜視図

以下、この発明の液体散布ノズルの実施の形態を添付図面の図１〜図１６に基づいて説明する。

図１〜図５に示すように、例示の液体散布ノズル１は、インナーパイプ２ａ(図３参照）と外周にグリップ２ｃを設けたアウターパイプ２ｂとからなる操作杆２と、その操作杆の先端に設ける噴霧ヘッド３と、操作杆２と噴霧ヘッド３との間に介在する管継手４と、通路切り替え用のバルブ５(図３参照）を有する。

操作杆２は、２個あるグリップ２ｃの一方を回転させると軸方向相対移動可能に組み合わせたインナーパイプ２ａとアウターパイプ２ｂが両者の間に設けた図３の螺合部２ｄのねじ込み量の増減によって軸方向に相対的に移動し、その動作によってバルブ５が開閉する。

噴霧ヘッド３は、ケーシング３ａの内部に中子３ｂを組み込み、さらに、その中子３ｂの前方に噴出口Ｎを有する噴板３ｃを配置した構造のものを示した。ケーシング３ａは第２部材８を兼用したものにしているが、第２部材８とは別成形されたものであってもよい。

この発明の液体散布ノズルは、噴出口を有する噴板を、前掲の特許文献２が示しているように、直列配置にして２個設け、その２個の噴板間に吸気孔（図示せず）を設け、その吸気孔から吸入される気体を液体と混合して噴射する構造にすることもできる。

バルブ５は、弁体５ａをインナーパイプ２ａの先端に一体に設け、その弁体５ａを筒状に加工された第１部材７の後部側の内部に挿入し、インナーパイプ２ａとアウターパイプ２ｂの軸方向相対移動により、その弁体５ａをインナーパイプ２ａの内部に配置した弁座５ｂに接離させて通路を開閉するものが設けられている。

インナーパイプ２ａの内部は、液体供給路６となっており、その液体供給路は、バルブ５よりも上流において、直進噴射通路６ａとその直進噴射通路の周囲に中心対称に設ける旋回流生成通路６ｂ（図４参照）に分岐されている。直進噴射通路６ａの入口部に弁座５ｂが配置されており、例示のノズルでは直進噴射通路６ａがバルブ５によって開閉される。

旋回流生成通路６ｂは、ケーシング３ａ内部に中子３ｂを設け、その中子の外周に設けた旋回用溝６ｃ（図４参照）の作用によってその溝に通した液体を旋回させるようになっている。

以上の構成は、前掲の特許文献１や特許文献２に詳しく記載されているので、ここでの詳細説明は省く。

次に、この発明を特徴づける管継手４について説明を行う。この管継手４は、先端に球状部７ａを備え、その球状部の球の中心の両側に設けた支軸７ｂ（図４参照）を支点にして一方向（図３において仰角が変化する方向）に回動可能な第１部材７(図７を同時参照）と、球状部７ａを密着させる凹球面８ａを備えた第２部材８と、後述する連結具１１とからなる。

この管継手４の第１部材７と第２部材８に、上記直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂを独立させてそれぞれ形成し、その直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂの第１部材７と第２部材８に対向して形成される接続口の片方（図においては、第１部材７に設ける図７に示した接続口ａj，ｂj）を、他方の接続口（図においては、第２部材８に設ける接続口）よりも第１部材７の回動方向に長くしている。

そのために、支軸７ｂを支点にして第１部材７と第２部材８を所望範囲で相対的に回動させたときに、第１部材７と第２部材８に設けた直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂのそれぞれが接続状態を維持するようになっている。

噴霧ヘッド３を回動させて噴射方向を斜め下向きに変更した状態を図６に示す。このように、この発明の液体散布ノズル１は、ボールジョイント様の管継手４を設けたことによって直進噴射と広角噴射の機能を確保しながら噴射口の向きを変化させることができる。

図３、図４、図６の１０は、インナーパイプ２ａの先端側外周と第１部材７の後部側内周との間に配置する液封リングである。この液封リング１０は、インナーパイプ２ａの端側の移動をガイドし、なおかつ、液体供給路６が操作杆２に対する管継手４の接続部の隙間を通じて外部に連通することを無くする目的で設けられているが、この発明を特徴づける要素ではない。

図３、図４、図６の１１は、第１部材７に噴霧ヘッド３を繋ぐ連結具である。その連結具１１は、第１部材の球状部７ａの外周に被せるスリーブ１１ａと、ケーシング３ａに係合させてスリーブ１１ａに螺合させる袋ナット１１ｂとからなり、スリーブ１１ａによって第１部材の球状部の外周の支軸７ｂが支持される。

図３、図４、図６の１２は、球状部７ａの外面と凹球面８ａとの間の界面をシールするシール部材である。また、１３は、球状部７ａとスリーブ１１ａとの間の界面と、ケーシング３ａとスリーブ１１ａとの間の界面をシールするＯリングである。これ等の部材は、液洩れや外部からの異物侵入を防止するために設けたが、シール部材１２は好ましい要素に過ぎない。また、Ｏリング１３は、他のシール部材と置き換えてもよく、設置点も図示の位置に制限されない。要は、内部の流路と外部との間をシールできればよい。

なお、例示の液体散布ノズル１においては、第１部材７に設ける直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂの出口側を図３に示すように出口に向って扇状に拡開させ、図７に示すように、球状部７ａの外面（球面）に開口した接続口ａｊ，ｂｊを、第２部材の凹球面８ａに開口した接続口よりも第１部材７の回動方向に長く伸ばしたが、図９に示すように、第２部材８側の接続口を第１部材７側の接続口よりも第１部材７の回動方向に長く伸ばしてもよい。このときには、図示していない旋回流生成通路６ｂの接続口も同様に第２部材の凹球面８ａに開口した接続口を長くする。

また、シール部材１２は、第２部材８側に設けたが、図８に示すように、第１部材７の球状部７ａに取り付けてもよい。その構造でも、シール部材１２で直進噴射通路６ａと旋回流生成通路６ｂの接続部を取り囲むことで液洩れを最小限に抑えることができる。

このほか、例示の液体散布ノズルは、第１部材７の一方向回動を、支軸７ｂを支点にして行わせるようにしたが、第１部材７の一方向回動は、回動方向に延びる案内溝とその溝に案内されて一方向にのみ移動する部材などを組み合わせるといった他の構造でも実現することができる。

図１０〜図１６に、この発明の液体散布ノズルの好ましい形態の具体例を示す。図１０の液体散布ノズル１は、噴霧ヘッド３を屈曲の終点に保持する屈曲姿勢の戻り規制機構１４を備えている。

図示の屈曲姿勢の戻り規制機構１４は、リング状部材１５（図１４、図１５を同時参照）と、このリング状部材１５とロックカバー１６（これも図１４、図１５を同時参照）との間に設けるガイド１７を組み合わせて構成されている。ロックカバー１６と第１部材７は、管継手４の組み立て性を考慮して分割した。

その分割構造にすると、ロックカバー１６の外径を球状部７ａの外径よりも大きくしてこのロックカバー１６の上側部分を噴霧ヘッド３が屈曲していない図１０、図１１の状態のときにスリーブ１１ａの上側部分に突き当てることができる。この状態ではスリーブ１１ａの上側開口がロックカバー１６によって塞がれて球状部７ａの摺動面に対する塵埃などの侵入が起こり難くなるが、ロックカバー１６と第１部材７は一体に形成していてもよい。

なお、ロックカバー１６は、第１部材７の外周にバヨネット嵌合させて固定している。第１部材７に対するロックカバー１６のバヨネット嵌合は、ロックカバー１６の内面に設けた突起１６ａ（図１４参照）と、第１部材７の外周に設けたガイド溝７ｃ（図１５参照）を利用して行ったが、ロックカバー１６の装着（第１部材７に対する位置決め固定）法はバヨネット嵌合に限定されない。

リング状部材１５は、ロックカバー１６の外周に、一定角度範囲での正逆回転が許容されるように装着されている。

ロックカバー１６の外周には、リング状部材１５の内周面に設けた突起１７ａ（図１４参照）と組み合わせてガイド１７を構成するガイド溝１７ｂ（図１５、図１６参照）が設けられており、そのガイド溝１７ｂに突起１７ａを挿入してリング状部材１５がロックカバー１６の外周に装着されている。

ガイド溝１７ｂは、周方向変位と軸方向変位を伴う溝であって、このガイド溝１７ｂの案内効果によってリング状部材１５を回転させると、ロックカバー１６上のそのリング状部材１５が軸方向に進退する。

リング状部材１５には、使用状態で第１部材７側に突き出す当り面１５ｂを設けている。その当り面１５ｂは、噴霧ヘッド３が屈曲終点にある状態でリング状部材１５を正転方向（図のそれは液体散布ノズルを後部側から見たときに反時計周りとなる方向）終点まで回転させると図１３に示すように前進位置に移動する。

前進位置に移動した当り面１５ｂは、連結具１１の構成要素(図のそれはスリーブ１１ａ）が復帰方向に移動（戻り方向へ回転）しようとするとそのスリーブ１１ａに突き当たるようになっており、これにより噴霧ヘッド３の屈曲終点からの不測の戻りが確実に阻止される。

また、そのリング状部材１５を逆転方向終点まで回転させると当り面１５ｂが図１１のように後退し、その当り面１５ｂによる連結具１１の第２部材側構成要素の復帰方向移動の阻止が解かれるようになっている。

なお、図１０の液体散布ノズルは、連結具のスリーブ１１ａの形状を図３とは異ならせ、第１部材の球状部７ａの外周をシールするＯリング１３を、スリーブ１１ａの内周の段差部に挿入した止めリング１８と、球状部７ａの外面と、第２部材８の端部との間に配置したが、Ｏリング１３の設置点は、図示の位置に制限されず、球状部７ａの外周シールの目的を達成できる位置であればよい。

図１０の１９は、噴霧ヘッド３を覆うフード付きキャップであって、これは、連結具１１の袋ナット１１ｂに取り付けられている。

図１０の液体散布ノズルのその他の構成は、図３の液体散布ノズルとさして変わるところがないので、主たる要素に図３と同一符号を付して説明を省略する。

１ 液体散布ノズル
２ 操作杆
２ａ インナーパイプ
２ｂ アウターパイプ
２ｃ グリップ
２ｄ 螺合部
３ 噴霧ヘッド
３ａ ケーシング
３ｂ 中子
３ｃ 噴板
Ｎ 噴出口
４ 管継手
５ バルブ
５ａ 弁体
５ｂ 弁座
６ 液体供給路
６ａ 直進噴射通路
６ｂ 旋回流生成通路
７ 第１部材
７ａ 球状部
７ｂ 支軸
７ｃ ガイド溝
８ 第２部材
ａj，ｂj 第１部材側の接続口
８ａ 凹球面
１０ 液封リング
１１ 連結具
１１ａ スリーブ
１１ｂ 袋ナット
１２ シール部材
１３ Ｏリング
１４ 屈曲姿勢の戻り規制機構
１５ リング状部材
１５ｂ 当り面
１６ ロックカバー
１６ａ 突起
１７ ガイド
１７ａ 突起
１７ｂ ガイド溝
１８ 止めリング
１９ フード付きキャップ

Claims (5)

1. 液体供給路（６）を内部に有する操作杆（２）と、通路切り替え用のバルブ(５)と、前記操作杆（２）の先端に設ける液体噴射口（Ｎ）を備えた噴霧ヘッド（３）を有し、
   前記液体供給路（６）が、前記バルブ（５）よりも前記操作杆（２）の後方において、前記バルブ（５）によって開閉される直進噴射通路（６ａ）とその直進噴射通路の周囲に間隔をあけて複数設ける旋回流生成通路（６ｂ）に分岐され、
   前記バルブ（５）を開いたときに前記直進噴射通路（６ａ）を通った液体が前記噴射口（Ｎ）から直進噴射され、前記バルブ（５）を閉じたときに前記旋回流生成通路（６ｂ）を通った液体が前記噴射口（Ｎ）から広角噴射されるようにした液体散布ノズルであって、 前記操作杆（２）と噴霧ヘッド（３）との間に前記噴霧ヘッド（３）を前記操作杆（２）に対して屈曲可能となす管継手（４）を設け、
   その管継手（４）を、一方向に回動可能な球状部（７ａ）を先端に備えた第１部材（７）と、前記球状部（７ａ）を密着させる凹球面（８ａ）を備えた第２部材（８）と、前記第１部材（７）に前記噴霧ヘッド（３）を繋ぐ連結具（１１）とで構成し、その管継手（４）の前記操作杆（２）に連結される前記第１部材（７）と前記噴霧ヘッド（３）に組み込まれる前記第２部材（８）に前記直進噴射通路（６ａ）と旋回流生成通路（６ｂ）を独立させてそれぞれ形成し、その直進噴射通路（６ａ）と旋回流生成通路（６ｂ）の前記第１部材（７）と第２部材（８）に対向して形成される接続口の片方を他方の接続口よりも前記第１部材（７）の回動方向に長く伸びる形状にした液体散布ノズル。
2. 前記管継手（４）によって屈曲させた前記噴霧ヘッド（３）を屈曲終点に保持する保持の解除が可能な屈曲姿勢の戻り規制機構（１４）を設けた請求項１に記載の液体散布ノズル。
3. 前記第１部材（７）の外周に一定角度範囲で正逆回転が許容されるリング状部材（１５）を装着し、そのリング状部材（１５）に前記連結具（１１）の第２部材側構成要素を当接させる当り面（１５ｂ)を設け、前記屈曲姿勢の戻り規制機構（１４）を、前記リング状部材（１５）とそのリング状部材（１５）の回転運動を軸方向運動に変換して当該リング状部材を軸方向に進退させるガイド（１７）とで構成し、
   前記噴霧ヘッド（３）が屈曲終点にある状態で前記リング状部材（１５）を正転方向終点まで回転させたときに前記当り面（１５ｂ)が前進して前記連結具（１１）の第２部材側構成要素の復帰方向移動を阻止し、前記リング状部材（１５）を逆転方向終点まで回転させたときに前記当り面（１５ｂ)が後退してその当り面による前記連結具（１１）の第２部材側構成要素の復帰方向移動の阻止が解かれるようにした請求項２に記載の液体散布ノズル。
4. 前記管継手（４）の第１部材（７）と第２部材（８）にそれぞれ設けた直進噴射通路（６ａ）と旋回流生成通路（６ｂ）の各々の接続部の周囲に、前記球状部（７ａ）と凹球面（８ａ）との間をシールして液体供給路（６）を外部から画するシール部材（１２）を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の液体散布ノズル。
5. 前記管継手（４）の先端の球状部（７ａ）の球の中心の両側に支軸（７ｂ）を設け、その支軸を支点にして前記第１部材（７）を一方向に回動可能となした請求項１〜４のいずれかに記載の液体散布ノズル。

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