JP2021100749A - 噴霧ノズルアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】噴管に装着された取付け部材に鍔付き竹の子ニップルを用いてホルダを自重などで回転力を受ける向きにして連結した噴霧ノズルアセンブリを、ホルダの意図せぬ回転が抑制されて噴霧方向の変動が起こり難くなったものにする。【解決手段】噴管２０の外周に装着された取付け部材２にユニオンナット６で固定されて先端側がホルダ３のソケット３ａに圧入される鍔付き竹の子ニップル５を、胴部の後部側外周にその胴部の軸心方向に延びるセレーション５ｂを備えるものにし、さらに、ホルダ３の外周に端面視Ｖ字状の谷３ｄを、内面に爪を形成した弾性変形可能な係合子６ａをユニオンナット６にそれぞれ設けて係合子６ａの爪を谷３に係合させた。【選択図】図１

Description

この発明は、噴霧ノズルユニットを、鍔付き竹の子ニップルを用いて噴管に装着された取付け部材に接続する噴霧ノズルアセンブリ、詳しくは、予め設定した噴霧方向の意図せぬ変動を抑制した噴霧ノズルアセンブリに関する。

噴霧液を供給する噴管の長手途中に噴管の内部通路に連通させた噴霧ノズルユニットのホルダを接続し、そのホルダに組みつけた噴霧ノズルから栽培中の作物などに薬液や水などを噴霧して与える噴霧システムは、農業分野などで利用されている。

その噴霧システムの中に、噴管に対する噴霧ノズルユニットのホルダの接続を、接続角の調整ができるように行って噴霧液の噴霧方向を自由に設定できるようにしたものがある。

その方式の噴霧システムの一例を図６に示す。同図の噴霧システムは、噴管２０の途中に噴霧ノズルアセンブリ１が接続されている。

その噴霧ノズルアセンブリ１は、下記特許文献１の図１に記載された噴霧ノズルと同様に、噴霧ノズルを組み付けたホルダを回転させて噴霧状況を切り替える。

例示の噴霧ノズルアセンブリ１は、噴管２０の外周に装着する取付け部材２、ホルダ３、切替えバルブ４、鍔付き竹の子ニップル（特殊形状の竹の子ニップル）５、ユニオンナット６及び噴霧ノズル７を組み合わせたものになっている。

ホルダ３は、一端側にソケット３ａを、雄ねじを備えた管継手３ｂを外周に、流体通路３ｃを軸心部にそれぞれ有する。このホルダ３は、ユニオンナット６に支持された鍔付き竹の子ニップル５をソケット３ａに圧入して取付け部材２に接続される。

切替えバルブ４は、供給された噴霧液を通す通路孔４ａを軸心部に有し、さらに、その通路孔４ａから外周に抜ける連絡孔４ｂを先端側に有する。

この切替えバルブ４は、図６の噴霧ノズルアセンブリ１については、管継手３ｂに組み付けられた噴霧ノズル７を噴管２０の内部通路２０ａに連通させ、或いは、その連通を断つ。

その連通と遮断の切替えは、ホルダ３を、回転不可の切替えバルブ４を中心にして回転させることによってなされる。

鍔付き竹の子ニップル５は、取付け部材２が備える管継手２ｄにユニオンナット６を螺合させ、そのユニオンナット６で支持している。

噴霧ノズル７は、ひとつのホルダ３に対して１個又は複数個組み付けられる。その噴霧ノズル７を複数個備えるホルダ３は、管継手３ｂが周方向に所定の間隔をあけて複数設けられ、その管継手３ｂの各々に、噴霧形態（噴霧パターン）の異なる噴霧ノズル７がそれぞれ組み付けられる。

なお、ひとつのホルダに噴霧ノズルが複数個組み付けられるものは、切替えバルブ４を中心にしたホルダ３の所定角度の回転により、噴管２０の内部通路２０ａに連通する噴霧ノズルの位置が入れ替わる。

切替えバルブ４は、鍔付き竹の子ニップル５の内側に液密に挿通され、この切替えバルブ４と鍔付き竹の子ニップル５が、管継手２ｄに螺合したユニオンナット６によって取付け部材２に固定されている。

切替えバルブ４の先端側はホルダ３に挿入されており、ホルダ３を設定角度回転させることで、管継手３ｂの内部の流体通路３ｃが連絡孔４ｂと連通し、或いは、その連絡孔４ｂから切り離される。

ひとつのホルダ３に噴霧ノズル７を複数個組み付けたものは、ホルダ３を回転させることで、噴管２０の内部通路２０ａに連通している噴霧ノズル７と内部通路２０ａから切り離されている噴霧ノズル７が入れ替わる。その構造は、下記特許文献１の噴霧ノズルに採用されている。

なお、噴霧ノズルアセンブリ１は、下記特許文献２に示されるようなもの、即ち、供給される噴霧液の圧力が設定圧以下のときに閉弁して噴管２０の内部通路２０ａから噴霧ノズル７を切り離す遮断バルブを内蔵したものもある。

特開２０１８−５１４２７号公報 特開２０１８−１３８２８５号公報

図６の噴霧システムでは、噴霧ノズル７が切替えバルブ４の連絡孔４ｂにつながる位置でユニオンナット６を締め付けて向きの定まったホルダ３を取付け部材２に固定する。

ところが、従来の噴霧システムでは、固定されているべきホルダ３の向きが意図せぬときに変化し、噴霧方向が目的外の方向に変動することがあった。噴霧システムにおける噴霧方向の意図せぬ変動は、栽培中の作物などの健全な育成を妨げる。

そこで、発明者は、上記の問題の発生原因を調べた。そして、ホルダの回転を繰り返すことでそのホルダの固定に緩みが生じ、そのためにホルダが自重などによって自然に回転するようになることを究明した。そして、この問題の防止策を種々検討し、ホルダ接続部の形状を工夫することでこの問題を解消できることを見出した。

この発明は、工夫された形状のホルダ接続部を備えることで、ホルダの意図せぬ回転による噴霧方向の変動を抑制した噴霧ノズルアセンブリを提供する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、内部の通路を噴管の内部通路に連通させて噴管の外周に装着される取付け部材と、その取付け部材に螺合させるユニオンナットと、後部外周に鍔を有する鍔付き竹の子ニップルと、一端側にソケットを備えた筒状のホルダと、そのホルダに組み付ける噴霧ノズルと、前記鍔付き竹の子ニップルの内側に挿通する、前記噴管の内部通路につながる通路孔とその通路孔から外周に抜ける連絡孔を備えた切替えバルブを有し、
前記ユニオンナットによって前記鍔付き竹の子ニップルと前記取付け部材に回転不可に係合させる前記切替えバルブが前記取付け部材に接続され、
前記ホルダが前記切替えバルブの先端側の外周に回転可能に外嵌され、
前記鍔付き竹の子ニップルの先端側が前記ソケットに圧入されて前記ホルダが前記取付け部材に接続され、前記切替えバルブを中心にした前記ホルダの回転により前記噴管の内部通路に対する前記噴霧ノズルの接続状態が切替わるように構成され、
さらに、前記ソケットに対する前記鍔付き竹の子ニップルの圧入嵌合部に、前記ホルダの自重による回転力が作用するように前記ホルダの向きが設定された噴霧ノズルアセンブリであって、
前記鍔付き竹の子ニップルが、胴部の後部外周にその胴部の軸心方向に延びるセレーションを備え、
前記ホルダが、周方向に定ピッチで配列された端面視Ｖ字状の谷を一端側の外周に備え、前記ユニオンナットが前記谷に係合する爪を内面に形成した係合子を有し、
前記セレーションの形成部が前記ソケットの内面に押しつけられ、前記ユニオンナットの前記係合子が弾性変形することで前記爪が前記谷から脱出可能となっている噴霧ノズルアセンブリを提供する。

この噴霧ノズルアセンブリは、好ましい形態として、前記噴管を通して供給される噴霧液の圧力が設定圧以下のときに閉弁して前記噴管から前記噴霧ノズルに至る通路を閉じる遮断バルブを前記取付け部材に内蔵したものが考えられる。

また、好ましい他の形態として、前記ユニオンナットと前記取付け部材との間に、前記ユニオンナットの締め込みで圧縮されて前記ユニオンナットにそれを押し戻す方向の反発力を加える弾性部材を介在したものが考えられる。

この発明の噴霧ノズルアセンブリは、鍔付き竹の子ニップルの胴部の外周にその胴部の軸心方向に延びるセレーションを形成しており、そのセレーションの形成部がホルダのソケットの内面に押しつけられることで、ホルダに加わる回転に抵抗が増大する。

また、ホルダが一端側の外周に端面視Ｖ字状の谷を備え、その谷に前記ユニオンナットに形成した爪を嵌り込ませたことで、ホルダに加わる回転力が前記爪を弾性変形させる力に勝らない限り、前記爪の前記谷に対する係合状態が維持される。

この２つの作用により、ホルダの自重などによる回転が阻止され、噴霧ノズルからの噴霧液の噴霧方向が変動せずに維持される。

なお、上記において好ましいとした形態の作用効果の説明は、発明を実施するための形態の欄において行う。

この発明の噴霧ノズルアセンブリの一形態を示す断面図である。 図５の噴霧ノズルアセンブリを噴管に接続した状態を示す斜視図である。 図１の噴霧ノズルアセンブリの鍔付き竹の子ニップルを含む一部の部品を分解して示す斜視図である。 図１の噴霧ノズルアセンブリの鍔付き竹の子ニップルを含む一部の部品を図３とは反対側から見て示す分解斜視図である。 この発明の噴霧ノズルアセンブリの他の形態を示す断面図である。 既存の噴霧ノズルアセンブリの一形態を示す断面図である。

以下、この発明の噴霧ノズルアセンブリの実施の形態を、添付図面の図１〜図５に基づいて説明する。

図１の噴霧ノズルアセンブリ１は、取付け部材２、筒状のホルダ３、切替えバルブ４、鍔付き竹の子ニップル５、ユニオンナット６及び噴霧ノズル７を組み合わせて構成されている。

取付け部材２は、ねじ２ｃ（図５参照）を用いて締結される２つの分割体２ａ、２ｂを組み合わせたものであって、噴管２０の外周に装着されている。分割体２ａは、外周に雄ねじを加工した管継手２ｄを有している。

その管継手２ｄの内端側は噴管２０の周壁に開けた穴に液密に差し込まれており、管継手２ｄの中心の通路（穴）が噴管２０の内部通路２０ａに通じている。

ホルダ３は、ソケット３ａを一端側に、雄ねじを有する管継手３ｂを外周に、噴霧液を通す通路３ｃを軸心部にそれぞれ有する。また、一端側の外周に、端面視Ｖ字状の谷３ｄを有する。その谷３ｄは、多数個が周方向に定ピッチで配列されている。

例示のホルダ３は、ポリアセタールなどの樹脂で形成されており、鍔付き竹の子ニップル５の胴部の先端側をソケット３ａに圧入して取付け部材２に接続される。

切替えバルブ４は、通路孔４ａを軸心部に有し、さらに、その通路孔４ａから外周に抜ける連絡孔４ｂを先端側に、組み付け方向確認用の目印４ｃを後端にそれぞれ有する。

この切替えバルブ４は、管継手２ｄの前端に軸方向に入り込んで設けた凹部２ｅに嵌まり込む凸部４ｄ（これらは図３を同時参照）を外周に有しており、その凹部２ｅと凸部４ｄを互いに係合させることで、切替えバルブ４の回転を取付け部材２で阻止するようにしている。

その切替えバルブ４は、鍔付き竹の子ニップル５の内側に液密に挿通されこの切替えバルブ４と鍔付き竹の子ニップル５が、ユニオンナット６によって取付け部材２に接続されている。符号８は、界面シール用のＯリングである。

鍔付き竹の子ニップル５は、図３に示すように、胴部の先端側の外周に径方向外向きに突出した逆止部５ａを有する。その逆止部５ａは、軸方向に位置をずらして複数設けられている。

また、胴部の後部側の外周にその胴部の軸心方向に延びるセレーション（鋸歯状の溝）５ｂを有し、さらに、セレーション５ｂの形成部位よりも後方にある大径部の後端外周に鍔５ｃを有する。

その鍔５ｃに胴部に外嵌したユニオンナット６を係合させ、そのユニオンナット６を管継手２ｄに螺合させて締め付けることで、鍔付き竹の子ニップル５の固定・支持がなされている。

図示の鍔付き竹の子ニップル５は、真鍮やステンレス鋼などの金属で形成されている。その鍔付き竹の子ニップル５の胴部は、セレーション５ｂの形成部位も、ホルダ３のソケット３ａに圧入されてソケット３ａの穴面に押し付けられるようにその直径が設定されている。

ユニオンナット６は、ホルダ３の一端側の外周に形成された端面視Ｖ字状の谷３ｄ（図４参照）に係合させる爪を内面に形成した係合子６ａ（これも図４参照）を、ホルダ３の一端側外周を取り巻く部位に有している。係合子６ａは、２個が中心対象位置に設けられているが、その数は特に限定されない。

その係合子６ａは、周方向両側に切り込みを入れて弾性変形による径方向変位が許容されるようになっており、内面の爪が谷３ｄの斜面に接している状況下でユニオンナット６に所定値を超える回転操作力が加えられると、この係合子６ａが弾性変形して内面の爪が谷３ｄから脱出した谷間の山を乗り越えることができる。

噴霧ノズル７は、噴孔を有するノズルチップ７ａ、そのノズルチップ７ａをホルダ３の管継手３ｂに固定するユニオンナット７ｂ、ホルダ３とノズルチップ７ａとの間をシールする筒状のシール部材７ｃ及びフィルタ７ｄを組み合わせたものを示したが、噴霧形態の異なる噴霧ノズルがいくつか存在し、その中から必要なものが選択して採用される。

このように構成された噴霧ノズルアセンブリ１は、図２に示すように、噴管２０の長手途中に装着して使用される。なお、図２は、後述する図５の噴霧ノズルアセンブリ１Ａを噴管２０に装着した画にしている。

この噴霧ノズルアセンブリ１は、噴管２０の外周に取付け部材２を装着する。また、ユニオンナット６を外部に嵌めた鍔付き竹の子ニップル５をホルダ３のソケット３ａに圧入し、その鍔付き竹の子ニップル５の内側に切替えバルブ４を挿通してその切替えバルブ４の先端側をホルダ３に挿入する。

そして、鍔付き竹の子ニップル５の胴部に外嵌したユニオンナット６を管継手２ｄに螺合させて締め付け、噴霧ノズル７が組み付けられているホルダ３を取付け部材２に接続する。

その接続が終わった状態では、鍔付き竹の子ニップル５のセレーション５ｂの形成部がソケット３ａの内面に押し付けられて滑りによるホルダ３の回転が起こり難くなっている。

また、ユニオンナット６に設けた係合子６ａの内面の爪がホルダ３の一端外周の谷３ｄに係合してこの位置においてもホルダ３の回転に抵抗が加えられている。

図１の噴霧ノズルアセンブリ１は、噴霧ノズル７の組み付けられたホルダ３を切替えバルブ４を中心にして回転させ、その回転により、ホルダ３の内部の通路３ｃを切替えバルブ４の連絡孔４ｂにつながる位置と連絡孔４ｂから切り離される位置に移動させる。

その動作が繰り返されても、セレーション５ｂの形成部がソケット３ａの内面に押し付けられた箇所と、係合子６ａの爪がホルダ３の外周の谷３ｄに係合した箇所においてもホルダ３の回転に大きな抵抗が加えられていることから、ホルダ３の自重などによる意図せぬ回転が起こり難くなっており、これによって、噴霧方向の変動が抑制される。

図５は、供給される噴霧液の圧力が設定圧以下のときに閉弁する遮断バルブ９を、取付け部材２に内蔵させた噴霧ノズルアセンブリの一例である。

この噴霧ノズルアセンブリ１Ａは、取付け部材２の分割体２ａに、外周に雄ねじの形成された管継手２ｆを追設し、分割体２ａの内部に、噴管２０の内部通路２０ａから管継手２ｆの端面に至る上流側通路２ｇと、管継手２ｆの端面から切替えバルブ４の通路孔４ａに至る下流側通路２ｈを設けている。

例示の遮断バルブ９は、ダイヤフラムバルブであって、内部の下流側通路２ｈを上流側通路２ｇから区画する円筒状の弁部９ａ、ダイヤフラム９ｂ、弁押さえ９ｃ、ダイヤフラム９ｂを閉弁方向に付勢するスプリング９ｄ、弁押さえ９ｃのガイドとスプリング９ｄ及びダイヤフラム９ｂの保持を行うキャップ９ｅ、そのキャップ９ｅを保持するユニオンナット９ｆを組み合わせたものになっている。

この遮断バルブ９を備えた噴霧ノズルアセンブリ１Ａは、噴霧液の供給が停止されて噴管２０の内部通路２０ａ内の圧力が設定圧以下になると遮断バルブ９が閉弁して噴霧ノズル７に至る通路が噴管２０の内部通路２０ａから切り離される。そのために、ホルダ３の内部に残存した噴霧液の噴霧停止中の漏出が防止される。

図５の符号１０は、支持リング１１で保持してユニオンナット６と取付け部材２との間に介在した弾性体である。支持リング１１は、ユニオンナット６の係合子６ａの設置側とは反対側の外周に外嵌される。

この弾性体１０は、ユニオンナット６の締め込みで圧縮されてユニオンナット６にそれを押し戻す方向の反発力を加える。これにより、ユニオンナット６の雌ねじが管継手２ｄの外周の雄ねじに押し付けられ、ユニオンナット６の回転に抵抗が生じてユニオンナット６が緩み難くなる。

そのため、ユニオンナット６による回り止めの効果が高まり、ホルダ３の意図せぬ回転がより起こり難くなる。

なお、支持リング１１で支持した弾性体１０は、図５に示すように、ユニオンナット９ｆと取付け部材２との間にも設けることができる。

また、この発明の噴霧ノズルアセンブリは、ひとつのホルダ３に対して噴霧パターンの異なる噴霧ノズル７が軸方向の位置を揃えて同一円周上に複数個組み付けられ、切替えバルブ４を中心にしたホルダ３の回転で噴射位置（噴管の内部通路に連通する位置）にある噴霧ノズルと噴射位置外にある噴霧ノズルの位置が入れ替わるように構成されたものであってもよい。

１，１Ａ 噴霧ノズルアセンブリ
２ 取付け部材
２ａ、２ｂ 分割体
２ｃ ねじ
２ｄ 管継手
２ｅ 凹部
２ｆ 管継手
２ｇ 上流側通路
２ｈ 下流側通路
３ ホルダ
３ａ ソケット
３ｂ 管継手
３ｃ 通路
３ｄ 端面視Ｖ字状の谷
４ 切替えバルブ
４ａ 通路孔
４ｂ 連絡孔
４ｃ 目印
４ｄ 凸部
５ 鍔付き竹の子ニップル
５ａ 逆止部
５ｂ セレーション
５ｃ 鍔
６ ユニオンナット
６ａ 係合子
７ 噴霧ノズル
７ａ ノズルチップ
７ｂ ユニオンナット
７ｃ シール部材
７ｄ フィルタ
８ Ｏリング
９ 遮断バルブ
９ａ 弁部
９ｂ ダイヤフラム
９ｃ 弁押さえ
９ｄ スプリング
９ｅ キャップ
９ｆ ユニオンナット
１０ 弾性体
１１ 支持リング
２０ 噴管
２０ａ 内部通路

Claims (3)

1. 内部の通路を噴管（２０）の内部通路（２０ａ）に連通させて噴管（２０）の外周に装着される取付け部材（２）と、その取付け部材（２）に螺合させるユニオンナット（６）と、後部外周に鍔（５ｃ）を有する鍔付き竹の子ニップル（５）と、一端側にソケット（３ａ）を備えた筒状のホルダ（３）と、そのホルダ（３）に組み付ける噴霧ノズル（７）と、前記鍔付き竹の子ニップル（５）の内側に挿通する、前記噴管（２０）の内部通路（２０ａ）につながる通路孔（４ａ）とその通路孔（４ａ）から外周に抜ける連絡孔（４ｂ）を備えた切替えバルブ（４）を有し、
   前記ユニオンナット（６）によって前記鍔付き竹の子ニップル（５）と前記取付け部材（２）に回転不可に係合させる前記切替えバルブ（４）が前記取付け部材（２）に接続され、前記ホルダ（３）が前記切替えバルブ（４）の先端側の外周に回転可能に外嵌され、
   前記鍔付き竹の子ニップル（５）の先端側が前記ソケット（３ａ）に圧入されて前記ホルダ（３）が前記取付け部材（２）に接続され、前記切替えバルブ（４）を中心にした前記ホルダ（３）の回転により前記噴管（２０）の内部通路（２０ａ）に対する前記噴霧ノズル（７）の接続状態が切替わるように構成され、
   さらに、前記ソケット（３ａ）に対する前記鍔付き竹の子ニップル（５）の圧入嵌合部に、前記ホルダ（３）の自重による回転力が作用するように前記ホルダ（３）の向きが設定された噴霧ノズルアセンブリであって、
   前記鍔付き竹の子ニップル（５）が、胴部の後部外周にその胴部の軸心方向に延びるセレーション（５ｂ）を備え、
   前記ホルダ（３）が、周方向に定ピッチで配列された端面視Ｖ字状の谷（３ｄ）を一端側の外周に備え、前記ユニオンナット（６）が前記谷（３ｄ）に係合させる爪を内面に形成した係合子（６ａ）を有し、
   前記セレーション（５ｂ）の形成部が前記ソケット（３ａ）の内面に押しつけられ、前記係合子（６ａ）が弾性変形することで前記爪が前記谷（３ｄ）から脱出可能となっている噴霧ノズルアセンブリ。
2. 前記噴管（２０）を通して供給される噴霧液の圧力が設定圧以下のときに閉弁して前記噴管（２０）から前記噴霧ノズル（７）に至るまでの通路を閉じる遮断バルブ（９）を前記取付け部材（２）に内蔵した請求項１に記載の噴霧ノズルアセンブリ。
3. 前記ユニオンナット（６）と前記取付け部材（２）との間に、前記ユニオンナット（６）の締め込みで圧縮されて前記ユニオンナット（６）にそれを押し戻す方向の反発力を加える弾性部材（１０）を介在した請求項１又は２に記載の噴霧ノズルアセンブリ。

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