JP2023056705A - 散水ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】サイクロン吐水を選択した際にコマの回転を安定化し得る散水ノズルの提供。【解決手段】給水口Ｐ１を持つ導水部材を内装する第１ケースＣ１と、下流側の第２ケースＣ２と、第２ケースＣ２に設けられ給水口Ｐ１からの流水を受けるリテーナＲと、流路を備えて下流側端部がリテーナＲの端部に形成された開口受部Ｒｂに回転自在に支持されつつリテーナＲに配置され、流入口Ｐ５で受けた流水により自転しリテーナＲの内部で公転するコマＫと、給水口Ｐ１からの流水を受ける受水口Ｐ４を有しリテーナＲの上流側端部に配置され、リテーナＲの軸心に沿う方向視で給水口Ｐ１と重なる位置にあり、給水口Ｐ１に向けて突出する頂点Ｓｄを持つ凸部Ｓｃを備え、流水を凸部Ｓｃに沿って螺旋状に流下させる複数の旋回流路Ｓｂを持つ整流部材Ｓと、を備え、リテーナＲの軸心Ｘ１に沿う方向視で頂点ＳｄがリテーナＲの軸心Ｘ１から偏位している散水ノズル。【選択図】図５

Description

本発明は、ケースの内部に旋回するコマを備え、螺旋状の吐水を形成し得る散水ノズルに関する。

従来、このような散水ノズルに関連する技術としては、例えば以下の特許文献１（明細書第〔０００７〕～〔０００８〕段落、図１、図２等参照）に示すものがある。

特許文献１に係る技術は、流水を吐出するものではなくエアーを噴出するノズルである。ただし、流体を螺旋状に吐出させるという点で共通の技術である。

特許文献１に係るノズルは、回転可能なノズル体４０をチャンバＣＨの内部に配置し、チャンバＣＨに供給したエアーによってノズル体４０を回転させつつノズル体４０の先端から螺旋状のエアーを噴出させる。ノズル体４０の先端は球面状に形成され、チャンバＣＨに設けたノズル用穴３７に当接共に回転可能に支持される。

ノズル体４０の基端側には羽根状の部材５０が形成され、当該羽根状部材５０の外径はチャンバＣＨの内径よりも小さい。これにより、チャンバＣＨの内壁面に沿うように供給された旋回エアーによって、ノズル体４０は自転し、且つ、先端がチャンバＣＨの軸心上で回転し、基端側がチャンバＣＨの内部を公転する。回転するノズル体４０は、チャンバＣＨの内部のエアー圧力を受けてノズル用穴３７に押し付けられ、ノズル体４０の先端とノズル用穴３７との当接密封状態が維持される。これにより、ノズル体４０の先端から強い螺旋エアーが噴出できるとのことである。

このノズルにあっては、チャンバＣＨの軸心と、チャンバＣＨにエアーを供給するようチャンバＣＨの上流側に設けられた風路３４との軸心が一致している。風路３４を通過するエアーは、風路３４の底部に衝突して、一旦、軸心に対して径方向に変向される。その後、チャンバＣＨの周囲に設けた二つのエアー導入孔３２ＡからチャンバＣＨの内部に夫々均等流量のエアーが供給される。

このように、チャンバＣＨの軸心と風路３４の軸心を一致させておけば、風路３４から夫々のエアー導入孔３２Ａに至る流通経路の条件が同じとなり、軸心の周りに均等な螺旋状のエアーを形成し易くなる。

また、これら流通経路は、軸心に直角な方向視において、および、軸心に沿う方向視において、軸心に対して対称となるから、これら部材の形成・加工が容易となる。

特開２０１５－９１５６８号公報

上記特許文献１のノズルにあっては、一つの風路３４に対してエアーの噴出口を一つだけ形成することが多い。よって、上記の如く、構成部材は軸心を中心に均等配置されるもので足りる。しかしながら、エアーではなく、例えば水のような流水を吐出するノズルにあっては、ノズル先端からの吐水形状をケースの回転などにより切り替えたいとの要望がある。

吐水形状には、吐水が円錐状に広がるジェット吐水や、吐水が楕円状に広がるフラット吐水、水道栓の蛇口から出る形状と同じストレート吐水、さらには、吐水が螺旋状となるサイクロン吐水等がある。これら吐水を形成するためのノズル形状は夫々異なり、また、構成部品の多いサイクロン吐水機構は体格が大きくなる。よって、これらのノズルを切り替え可能に配置するには各ノズルの全体配置を工夫すると共に、各ノズルの吐出口の位置と、各ノズルに水を供給する給水口の位置との取り合いなどを工夫する必要がある。

さらに、サイクロン吐水口を形成するには、内部に設けたコマを確実かつ円滑に回転させる必要があり、他の吐水口の構成とは別の工夫が必要である。サイクロン吐水機構の体格は大きくなりがちであり、散水ノズルにおいて給水口を一つだけ設ける場合には、当該給水口の位置と、コマの回転軸心との偏位が大きなものとなる。このため、コマの周囲に対して均等な旋回流を形成することは容易ではない。

このように、サイクロン吐水口を備えた従来の散水ノズルにあっては、未だ改善されるべき余地があり、サイクロン吐水を選択した際にコマの回転を安定化し得る散水ノズルが求められている。

（特徴構成）
本発明に係る散水ノズルの特徴構成は、
給水口を備えた導水部材を内部に有し、流水方向に沿った上流側に設けられた第１ケースと、
前記流水方向に沿った前記第１ケースの下流側に接続される第２ケースと、
前記第２ケースの内部に設けられ、前記給水口からの流水を受け入れる筒状のリテーナと、
前記流水方向に沿った流路を備え、下流側の端部が前記リテーナの端部に形成された開口受部に回転自在に支持される状態で前記リテーナの内部に配置され、前記給水口からの流水を上流側に設けた流入口により受けて自転し、前記リテーナの内部で公転するコマと、
前記給水口からの流水を受け入れる受水口を形成するよう前記リテーナの上流側の端部に配置され、前記リテーナの軸心に沿う方向視において前記給水口と重なる位置にあり、前記給水口に向けて突出する頂点を持つ凸部を備え、流水を前記凸部に沿って流下させつつ前記リテーナの内壁面に向けて螺旋状に誘導する複数の旋回流路を持つ整流部材と、を備え、
前記リテーナの軸心に沿う方向視において、前記頂点が前記リテーナの軸心から偏位した位置に設けられている点にある。

（効果）
本構成の散水ノズルにあっては、リテーナの軸心に沿う方向視において、整流部材の頂点が、導水部材の給水口と重なる位置であってリテーナの軸心から偏位した位置に設けられている。つまり、リテーナに対する流水の振り分けがリテーナの軸心から偏位した位置で行われる。

受水口から流入した流水は、受水口に対向する頂点を中心にリテーナの内壁面に分散される。頂点の位置はリテーナの軸心から偏位しているが、流水は頂点を中心とした全方向に分散され、リテーナの内部において良好に螺旋流が形成される。その際に、頂点により各方向に分散された流水は、リテーナの軸心に沿う方向成分を備えつつリテーナの内壁面に向けて流下する。よって、ここでの流水の圧損が減少して所期の流量を確保することができる。この結果、コマの周りには均等な旋回流が形成され、コマの回転が円滑かつ安定したものとなって美しいサイクロン吐水を得ることができる。

また、本構成であれば、コマおよびリテーナの配置位置が給水口の位置に拘束され難くなり、流水路の配置自由度が高まる。その結果、散水ノズルのデザインが幅広いものとなる。

本発明に係る散水ノズルにあっては、前記頂点が、前記リテーナの軸心に沿う方向視において、前記給水口の中心に一致する位置に設けられていると好都合である。

（効果）
頂点の位置を給水口の中心に一致させることで、流水が、頂点を中心とした全方向に均等に分散されることとなる。この結果、リテーナの内壁面において良好な螺旋流が形成され、コマの回転がさらに安定したものとなる。

（特徴構成）
本発明に係る散水ノズルにあっては、前記コマの外壁面に少なくとも一つの凹部を備えていると好都合である。

（効果）
本構成のように、コマの外壁面に凹部を設けることで、整流部材から流出した螺旋状の流水によってコマに回転力が付与される。つまり、コマは、流入口から内部の流路に流入した流水に加えて、外部の凹部近傍での流水から回転力を受けることになる。これにより、コマの全周領域を用いて回転力が付与されるからコマの回転が促進され安定な回転が維持される。

（特徴構成）
本発明に係る散水ノズルは、前記コマの内部空間のうち上流側の内部空間を、流水の方向に沿う羽根によって複数に仕切る羽根部材を備え、前記羽根部材の取り付けが、前記羽根の縁部に設けた爪部と、前記コマの壁部に設けた前記凹部に貫通形成した係止孔部との係合により行えるよう構成することができる。

（効果）
コマの内部空間を羽根によって仕切ることで、流入口からの流水によりコマが回転し易くなる。さらに、羽根によってコマの内部における流水の旋回が止まることで流水の整流効果が高まり、コマの吐水口からは整った直流が吐水されることとなる。このため、吐水自体の旋回による吐水後の散りが解消され、吐水口の軸心の旋回のみに基づく美しい旋回吐水を得ることができる。水形の散りが解消されることで、散水対象に対して大きな水の塊を衝突させることができ、洗浄効果が高まる。

本構成では、このような羽根部材を爪部と係止孔部とでコマに取り付けるから、複雑な形状のコマを容易に得ることができる。また、係止孔部は、コマの回転に寄与するよう壁部に設けた凹部を利用するから、複数の機能を発揮する部位を一箇所に纏めて形成することができ、合理的な構成のコマを得ることができる。

（特徴構成）
本発明に係る散水ノズルにあっては、前記第２ケースが、前記コマおよび前記リテーナ、前記整流部材による螺旋状の吐水を行う吐水口に加えて、異なる形状の吐水を行う他の吐水口を少なくとも一つ備えており、これら複数の吐水口の一つを前記第２ケースの回転により選択可能に構成してあると好都合である。

（効果）
本構成は、第１ケースに対して回転する第２ケースに、コマおよびリテーナ・整流部材を利用して螺旋状の吐水を行う吐水口と、その他の吐水形状が得られる別の吐水口とを併せて配置するものである。他の吐水形状としては、例えば、吐水が円錐状に広がるジェット吐水や、吐水が楕円状に広がるフラット吐水などである。本構成の場合、流水を供給する給水口が一つであるのに対して、各種の吐水形状が選択可能であり、利便性の高い散水ノズルを得ることができる。

また、コマやリテーナを利用する吐水口の構成は、その他の吐水に係る吐水口の構成に比べて複雑であり、サイズが大きくなる。本構成のリテーナでは、リテーナの受水口から流入した流水を振り分ける凸部の頂点の位置がリテーナの中心から偏位しているため、コマやリテーナの配置位置に対して受水口の実質的な中心を大きく偏心させることができる。そのため、他の吐水口に係る受水口を含めて、全ての受水口を狭い領域に集約配置することができる。これにより、コマやリテーナを用いた吐水口を備えた切替式の散水ノズルを構成する際に、他の吐水口は必要最小限の体格で構成することができる。よって、本構成であれば、よりコンパクトで軽量な散水ノズルを得ることができる。

本発明の実施形態に係る散水ノズルの外観を示す斜視図 本実施形態に係る散水部の構成を示す分解斜視図 本実施形態に係る散水部の構成を示す側断面図 本実施形態に係る水形切替部材の要部を示す斜視図 サイクロン吐水部の構成を示す側断面図 サイクロン吐水部の主要構成を示す分解斜視図 サイクロン吐水部の整流部材の構成を示す斜視図

（概要）
本発明に係る散水ノズルＮは、先端部の姿勢を変更することで複数の吐水形状を選択できるものであり、特に、螺旋状の吐水を形成するサイクロン吐水の機構を合理的に構成するものである。以下、当該散水ノズルＮの実施形態につき図１乃至図７に基づいて説明する。

図１および図３に示すように、散水ノズルＮは、手元のハンドルグリップＧと、これに長尺状の胴部Ｄを介して接続された散水部Ｃとを備えている。ハンドルグリップＧには、水道ホースを接続するジョイント１５や、吐水状態を入り切りするスイッチ１６が備えられている。胴部Ｄはパイプ状の部材であり、散水目的に応じて長さの異なる部材を採用可能である。

また、先端の散水部Ｃは、胴部Ｄの側の第１ケースＣ１と、先端側の第２ケースＣ２とを備えており、第２ケースＣ２の先端面からは異なる形状の吐水が行われる。第２ケースＣ２を第１ケースＣ１に対して回転させることで、第１ケースＣ１に形成した一つの給水口Ｐ１に対して任意の吐水口Ｐ３を選択することができる。よって、多機能を備えた散水ノズルＮをコンパクトに且つ軽量に構成することができる。

（第１ケース）
図２および図３に示すごとく第１ケースＣ１の内部には水を吐水口Ｐ３に供給する導水部材１が備えられている。尚、本実施形態では、導水部材１の外周部が散水部Ｃの表面に露出し、その先端側に第２ケースＣ２が当接配置されるから、実質的には、導水部材１が第１ケースＣ１となる。第１ケースＣ１と導水部材１との間には筒状の水形切替部材３が設けられている。

導水部材１の出口部１ａには、水を水形切替部材３に向けて供給する給水口Ｐ１が一つ設けられている。この給水口Ｐ１には、後述する水形切替部材３に当接する筒状のシール部材２が挿入されている。シール部材２の奥には、段部１ｂが設けられており、シール部材２を水形切替部材３の仕切部３ａに押し付ける例えばコイルスプリング４ａなどの付勢部材４が備えられている。第２ケースＣ２を介して水形切替部材３が回転操作されると、仕切部３ａはシール部材２に対して摺動回転する。仕切部３ａに形成された複数の接続口Ｐ２のうち任意の接続口Ｐ２が選択されると、シール部材２がこの接続口Ｐ２の周囲に当接して、流水の流路が形成される。

導水部材１と仕切部３ａには、水形切替部材３および第２ケースＣ２の回転位置を付勢固定するために凸部５ａおよび凹部５ｂが設けられている。ここでの凸部５ａは円柱状の部材であり、先端が球形に形成され、基端が平面状に形成してある。凸部５ａは導水部材１の収納孔部１ｃに例えばコイルスプリングである第２付勢部材５ｃと共に挿入配置され、仕切部３ａに向けて常時付勢される。

一方の凹部５ｂは、仕切部３ａのうち導水部材１に対向する面に、第２ケースＣ２の回転軸心Ｘを中心に周方向に沿って複数が設けられている。凹部５ｂは、上記凸部５ａが嵌合できるよう例えば略球形の部位を備えて形成される。本実施形態では、四つの吐水口Ｐ３の位置決めを行うために四つの凹部５ｂが備えられている。

図４には仕切部３ａを導水部材１の側から見た様子を示している。四つの接続口Ｐ２が回転軸心Ｘを中心に周方向に分散形成されている。この四つの接続口Ｐ２を挟むように示した二本の一点鎖線は、シール部材２の当接領域の輪郭を示している。四つの凹部５ｂは、この回転軌跡から外れた位置に形成される。一方、凸部５ａの移動軌跡を点線で示した。これにより、凸部５ａが接続口Ｐ２に嵌まり込まず、また、凹部５ｂがシール部材２の移動軌跡と連通することがないため、仕切部３ａの回転操作時に流水の一部が凹部５ｂを介して第１ケースＣ１の内部に漏洩することが防止される。

（第２ケース）
導水部材１の先端側には、第２ケースＣ２が回転可能な状態で配置されている。具体的には、導水部材１の外周面には、周方向に連続した第１係合段部１ｄが形成されている。この第１係合段部１ｄには、水形切替部材３の外壁部のうち基端側の端部近傍において、周方向に沿って複数形成された第１爪部３ｂが係合する。この第１爪部３ｂの係合により、水形切替部材３は、吐水方向に沿った抜け出しが規制され、導水部材１に対して回転可能に取り付けられる。

水形切替部材３の外面は、略円筒状を呈しており、第１爪部３ｂよりも先端側の表面に、周方向に沿って複数の第２係合凹部３ｃが形成してある。水形切替部材３の外側には、第２ケースＣ２が外挿される。第２ケースＣ２の内面には、第２係合凹部３ｃに係合する第２爪部Ｃ２ａが形成されている。これら、第２爪部Ｃ２ａと第２係合凹部３ｃとの係合により、第２ケースＣ２の抜け止めが規制される。さらに、第２ケースＣ２の壁部が水形切替部材３の壁部の拡径を押さえることで、第１爪部３ｂの第１係合段部１ｄからの抜け出しが防止される。

図２に示すように、本実施形態の水形切替部材３は四つの吐水口Ｐ３を備えている。夫々、吐水が広がることなく勢いよく直進するジェット吐水口Ｐ３ａ、および、吐水が扇形に広がるフラット吐水口Ｐ３ｂ、水道栓の蛇口から出る形状と同じストレート吐水口Ｐ３ｃ、吐水が螺旋状となるサイクロン吐水口Ｐ３ｄである。また、この他にも、霧状の細かい水を吐水するミスト吐水口、円錐状の膜形状となって拡散吐出されるコーン吐水口、三つの幅狭の扇形吐水が三角錐の各面を構成するようなトライアングル吐水口等を設定しておくことができる。これらのうち、ジェット吐水口Ｐ３ａ、フラット吐水口Ｐ３ｂ、ストレート吐水口Ｐ３ｃ、ミスト吐水口は、吐水口Ｐ３の形状を設定することで所期の吐水形状を得るものである。

（サイクロン吐水部）
これに対し、図５、図６に示すように、サイクロン吐水口Ｐ３ｄは、吐水口の形状によって定められるものではなく、自身の旋回により吐水方向を変更するコマＫを用いるものである。コマＫは水流によって旋回可能な状態に筒状のリテーナＲに内装され、水形切替部材３の一部に設置される。コマＫの中心には流路が設けられており、吐水方向が旋回することで、吐水は末広がりのコイルスプリングのような形状となる。

図５に示すように、水形切替部材３の一部に円筒状のリテーナ保持空間３ｄが設けてある。リテーナ保持空間３ｄは、一方の端面が仕切部３ａであって、接続口Ｐ２が一つ開口している。反対側の下流側の端部は単に円形の開口が形成され、ここからリテーナＲが挿入配置される。

リテーナＲの下流側の端部は、水形切替部材３に外挿固定される第２ケースＣ２に当接し、水形切替部材３からの抜け出しが防止される。リテーナＲの上流側の端部には、後述の整流部材Ｓが挿入され、この整流部材Ｓがリテーナ保持空間３ｄの底部、即ち、仕切部３ａに当接して、リテーナＲが水形切替部材３に位置固定される。リテーナＲとリテーナ保持空間３ｄの内壁面Ｒｃとの間にはシールリング６が設けられ、接続口Ｐ２から流入した水がリテーナＲの外面を流通して第２ケースＣ２の先端から排出されるのを防止している。

リテーナＲの下流側端部には、後述のコマＫを回転可能に摺接支持する開口受部Ｒｂが形成されている。また、リテーナＲの筒状の内壁面Ｒｃには、内部で旋回するコマＫのうち上流側端部の外周面Ｋａが当接する。これにより、コマＫは自身の上流側の外周面ＫａをリテーナＲの内壁面Ｒｃに当接させつつリテーナＲの内部で転動し、三角錐状の回転軌跡が形成される。

コマＫは、図６に示すようにコマ本体Ｋ１と、当該コマ本体Ｋ１の上流側に挿入固定される羽根部材Ｋ２とで構成される。コマ本体Ｋ１の内部は流路が貫通形成されている。下流側の端部は略球形に形成されており、リテーナＲの開口受部Ｒｂに回転可能に摺動支持される。内部の流路は、上流側の約半分の領域において内径が大きく構成され、羽根部材Ｋ２が挿入固定される。

ここでの羽根部材Ｋ２は、流水の方向に沿った四枚の羽根Ｋ２ａを備えている。羽根Ｋ２ａは、流水方向に沿って長いほど整流効果が高まる。一方、コマ本体Ｋ１の内部には、中央付近から下流側のサイクロン吐水口Ｐ３ｄにかけて直線状の流路を形成してある。羽根Ｋ２ａの下流側端部にて合流した流水がこの直線状の流路を流通することで整流効果がさらに高まる。

羽根部材Ｋ２によってコマ本体Ｋ１の内部空間を仕切ることで、流入口から流入した流水によりコマＫが回転し易くなり、流水の整流効果が高まる。特に、コマＫの内部での流水の旋回を止めることで、コマＫの吐水口Ｐ３からは整った直流が吐水される。吐水自体の自転がなくなるため吐水後の散りが解消され美しい旋回吐水を得ることができる。水形の散りが解消されることでエネルギーのロスが少なくなり、洗浄効果が高まる。

コマ本体Ｋ１に対する羽根部材Ｋ２の取り付けは、羽根Ｋ２ａの縁部に設けた爪部Ｋ２ｂと、コマ本体Ｋ１の壁部に貫通形成した係止孔部Ｋ１ａとの係合により行う。このような係合を用いてコマＫを組み立てる構成とすることで、複雑な形状のコマＫを容易に得ることができる。

尚、コマＫの外面には、周方向に沿って少なくとも一つの凹部Ｋ１ｂが形成してある。この凹部Ｋ１ｂを設けることで、コマＫの外面に沿って流通する水によりコマＫに回転力を与えることができる。係止孔部Ｋ１ａは、コマＫの外部から見て凹部Ｋ１ｂの底に形成してある。このように、複数の機能を奏する部位を一箇所に纏めて形成することで合理的な構成のコマＫを得ることができる。

羽根部材Ｋ２の上流側の端部にはコマＫの軸芯方向に沿って棒状に突出した第１ガイドＫ２ｃが形成してある。一方、後述の整流部材ＳのうちコマＫに対する対向面にも棒状の第２ガイドＳａが突出形成してある。図６に示すように、これらはコマＫをリテーナＲの軸心Ｘ１に対して常に傾斜させ、第１ガイドＫ２ｃが第２ガイドＳａの周囲を回動する状態に形成してある。コマＫの上流側の外周面ＫａはリテーナＲの内壁面Ｒｃに当接し、それ以上の外側への変位が規制される。これにより、コマＫが傾斜した状態で自転しリテーナＲの内部を公転する。

リテーナＲの上流側端部に取り付けられた整流部材Ｓは、水形切替部材３の接続口Ｐ２からの流水を受け入れ、リテーナＲの内壁面Ｒｃに向けて螺旋状の水流を形成する部材である。図７に示すように、整流部材Ｓの上流側の端部には、流水を受け入れる受水口Ｐ４が形成してある。受水口Ｐ４の一部は、上流側に突出した略円錐状の凸部Ｓｃによって形成され、略円筒状の内部空間の周囲に例えば六つの旋回流路Ｓｂが設けられる。

夫々の旋回流路Ｓｂは、図７（ｂ）に示すように、流水方向視において、受水口Ｐ４の中心からリテーナＲの内壁面Ｒｃに直交する方向に対し約３０度の傾きαを備えている。これにより、流水がリテーナＲの内壁面Ｒｃに衝突したのち旋回流となり、羽根部材Ｋ２を介してコマＫを自転させ、リテーナＲの内壁面Ｒｃに沿って公転させる。

略円錐状の凸部Ｓｃには頂点Ｓｄが設けられており、凸部Ｓｃは、頂点Ｓｄから全周方向に広がった分水面となる。凸部Ｓｃに衝突した流水は頂点Ｓｄの周囲に分散され、リテーナＲの内壁面Ｒｃに向かって流下する。この分散効果を得るために、頂点Ｓｄは、リテーナＲの軸心Ｘ１に沿う方向視において、給水口Ｐ１と重なる位置の何れかに設けておけばよく、必ずしも給水口Ｐ１の中心位置に一致させる必要はない。

給水口Ｐ１および接続口Ｐ２、受水口Ｐ４を介して整流部材Ｓに流入した流水は、頂点Ｓｄを中心にリテーナＲの内壁面Ｒｃに向けて分散される。図５に示すように、本実施形態における頂点Ｓｄの位置は受水口Ｐ４の中央すなわちリテーナＲの軸心Ｘ１から偏位しているが、流水は頂点Ｓｄを中心とした全方向に分散され、リテーナＲの内部において良好に螺旋流が形成される。

本構成のごとく、頂点Ｓｄの位置をリテーナＲの軸心Ｘ１から偏位させることでコマＫおよびリテーナＲの配置位置が給水口Ｐ１の位置に拘束され難くなり、流水路の配置自由度が高まる。その結果、散水ノズルＮのデザインが幅広いものとなる。

尚、本実施形態における頂点Ｓｄは、図５および図７に示すように、リテーナＲの軸心Ｘ１に沿う方向視において、給水口Ｐ１および水形切替部材３の接続口Ｐ２の中心と一致する状態に設けてある。これにより、接続口Ｐ２から流入した水が頂点Ｓｄの周りに均等に分散され、リテーナＲの内壁面Ｒｃに沿って安定的な旋回流が形成される。

そのためには、図５および図６に示すように、リテーナＲおよび整流部材Ｓは水形切替部材３に対して所定の回転位相で取り付ける必要がある。リテーナＲの端部と整流部材Ｓの外周部との間には凹凸形状の第１嵌合部Ｊ１を設け、リテーナＲのその外周面と水形切替部材３との間にも凹凸状の第２嵌合部Ｊ２を設けてある。

凸部Ｓｃによって振り分けられ内壁面Ｒｃに向かう流水は下流側への方向成分を備えている。よって、整流部材Ｓを通過する流水の圧損が減少し、所期の流量を確保することができる。本構成であれば、サイクロン吐水口Ｐ３ｄを備えた散水ノズルＮにつき幅広いデザイン設定が可能となる。

（連通孔）
複数の吐水口Ｐ３を切替選択できる散水ノズルＮにおいては、導水部材１の給水口Ｐ１に位置合わせされた接続口Ｐ２から水形切替部材３の内部に流入した水が、夫々の吐水口Ｐ３により形状が整えられ吐水される。第２ケースＣ２の端面には、吐水に触れないように夫々の吐水口Ｐ３に対応した第２吐水口Ｐ６が形成してある。通常は、導水部材１の給水口Ｐ１から水形切替部材３に供給された水の殆どは選択された吐水口Ｐ３から吐水される。

ただし、図３（ｂ）に示すように、一部の水は以下に示すように水形切替部材３の上流側の空間に漏洩する。吐水口Ｐ３から吐水が行われている状態で第２ケースＣ２を回転させると、水形切替部材３の接続口Ｐ２が回動し、シール部材２との密封状態が一旦解消される。その際に、給水口Ｐ１からの水の一部が、吐水口Ｐ３ではなく水形切替部材３の上流側に逆流する。この逆流による漏れは、シール部材２がそれまで密封していた接続口Ｐ２から離れる時と、隣の接続口Ｐ２に位置合わせされる時の二回生じる。

ここで逆流した水は、図３に点線矢印で示すように、例えば導水部材１と水形切替部材３の隙間、および、導水部材１と第２ケースＣ２の基端部との隙間から外部に漏れ出す。この漏水を見た散水ノズルＮの使用者は、散水ノズルＮが故障したと認識する恐れがある。

そこで、図３乃至図４に示すように、水形切替部材３の仕切部３ａに複数の連通孔Ｈ１を設けた。連通孔Ｈ１は、仕切部３ａの外縁部に設けてあり、周方向に沿って三方の領域に分散配置してある。また、連通孔Ｈ１は、複数の接続口Ｐ２の回転軌跡と重ならない位置に設けてある。このように連通孔Ｈ１を設けることで、吐水形状の変更時に第１ケースＣ１の側に水が漏洩した場合でも、連通孔Ｈ１を介して漏洩水が第２ケースＣ２の側に排出される。

連通孔Ｈ１を周方向に分散配置することで、散水ノズルＮの何れの吐水口Ｐ３を使用している場合でも、何れかの連通孔Ｈ１が下方に位置し易くなり、漏洩水を吐水口Ｐ３の側に排出することができる。さらに、連通孔Ｈ１は漏洩水の溜まり易い仕切部３ａの外縁部に設けてあるから、第１ケースＣ１の内部の水を最も効率的に第２ケースＣ２の側に排出することができる。

また、個々の連通孔Ｈ１の形状として、例えば吐水方向に直交する平面による断面形状を円形としてある。円形断面であれば加工が極めて容易である。また、この小孔の断面積は、例えば１ｍｍ程であって小さいから、連通孔Ｈ１の周囲領域に対する応力集中が少ない。よって、樹脂成形等を行う際に割れ等の欠陥が生じ難く、必要な強度を維持することができる。

この連通孔Ｈ１を設けることにより、散水作業中の使用者が散水ノズルＮが故障しているなどの懸念を抱くことが防止される。また、特に冷間時には、第１ケースＣ１の内部の滞留水をなくして散水ノズルＮの凍結破損を防止することができる。

（第２連通孔）
図２および図３に示すように、第２ケースＣ２における端面の周縁部近傍に、第２ケースＣ２の内部と外部とを連通する少なくとも一つの第２連通孔Ｈ２を設けておく。第２連通孔Ｈ２は、例えば円弧状に形成し、三つの第２吐水口Ｐ６のさらに外側に形成する。

このように、第２ケースＣ２にも第２連通孔Ｈ２を設けることで、連通孔Ｈ１から第２ケースＣ２の内部に排出した水をさらに外部に排出することができる。特に、散水作業時には、第２ケースＣ２の第２吐水口Ｐ６から吐出される水量が多く、第２連通孔Ｈ２から排出される水が、本体の吐水に係る水であるか内部における漏洩水であるかの区別はつき難い。また、散水作業が終了し、散水ノズルＮの先端を下方に向ける際には、第２ケースＣ２の内部に滞留している水が速やかに外部に排水される。よって、使用者が、散水ノズルＮの内部で生じている漏水に気付くことはない。

（実施例）
本第１実施形態に係る散水ノズルＮにあっては、各部の具体的寸法、使用材料など以下の様に構成することができる。

水形切替部材３に設けた連通孔Ｈ１の孔径は例えばφ１.３ｍｍとした。ただし、１ｍｍ乃至２ｍｍであっても良く、排水機能が発揮され、部材の強度低下を招来しない範囲で適宜設定可能である。

第１ケースＣ１および第２ケースＣ２、水形切替部材３、導水部材１は、例えばABS樹脂（Acrylonitrile-Styrene-Acrylate resin）で構成することができる。ABS樹脂であれば必要な強度を備え、係合爪などの形成にも優れている。また、樹脂成形時の湯じわ等の成形不良も少ないうえコストも合理的である。ただし、これに限られるものではなく、例えば水形切替部材３および導水部材１など水圧が作用し、回転に際して摺動摩耗が懸念される部材はPC（polycarbonate）やPP（polypropylene）、POM（polyacetal）等を用いることとしても良い。

シール部材２としては、例えばNBR（nitrile rubber）を用いる。NBRであれば、耐熱性・耐油性に優れ、コストも安価である。

サイクロン吐水に係るコマ本体Ｋ１は、HDPE（High Density Polyethylene）やステンレス鋼（SUS）等を用いることができる。コマＫは、リテーナＲとの間で摺動するから摩耗に強い材料が好ましい。また、旋回するため、比重の軽い方が弱い旋回流によって旋回させることができる。一方の羽根部材Ｋ２は、POM等で構成することができる。POMであれば、爪部Ｋ２ｂを形成した場合に所定の強度を有し経年変形も少ない。尚、羽根部材Ｋ２の流水方向に沿う長さは、コマ本体Ｋ１の約55％の長さとした。

コマＫの比重は、コマ本体Ｋ１および羽根部材Ｋ２を組付けた状態で0.94～0.96とした。比重が小さい方が、コマＫは回転し易くなる。また、リテーナＲの開口受部Ｒｂと摺動するコマ本体Ｋ１の先端部の表面粗さはサンドペーパーの＃1000程度にすると良好な回転性能が得られた。

リテーナRは、コマKとの摺動に対して耐摩耗性および強度を持たせるためにPOM等で形成するのが好ましい。

整流部材Ｓについては、旋回流路Ｓｂの角度、即ち、整流部材Ｓの中心を通る径方向に対する角度を30度とし、旋回流路Ｓｂの幅を1.5ｍｍとした。旋回流路Ｓｂは六つ設け、総通水断面積は22.74ｍｍ²とした。
旋回流路Ｓｂの角度はリテーナＲの内壁面Ｒｃに沿う状態となるほど流水の旋回速度が高まる。ただし、総通水断面積が24ｍｍ²以下の場合、旋回流路Ｓｂの角度が径方向に対して40度を超えるとコマＫの旋回速度が過大となり、コマＫの耐久性が低下する場合がある。また、旋回流路Ｓｂの出口とリテーナＲの内壁面Ｒｃとの隙間が狭くなるほどコマＫの旋回速度が高まる。本実施形態では当該隙間を1ｍｍに設定した。

本発明に係る散水ノズルは、複数種類の吐水形状を切り替えることができるものに広く適用することができる。

１ 導水部材
Ｃ１ 第１ケース
Ｃ２ 第２ケース
Ｋ コマ
Ｋ１ａ 係止孔部
Ｋ１ｂ 凹部
Ｋ２ 羽根部材
Ｋ２ａ 羽根
Ｋ２ｂ 爪部
Ｎ 散水ノズル
Ｐ１ 給水口
Ｐ４ 受水口
Ｐ５ 流入口
Ｒ リテーナ
Ｒｂ 開口受部
Ｒｃ 内壁面
Ｓ 整流部材
Ｓｂ 旋回流路
Ｓｃ 凸部
Ｓｄ 頂点

Claims (5)

1. 給水口を備えた導水部材を内部に有し、流水方向に沿った上流側に設けられた第１ケースと、
   前記流水方向に沿った前記第１ケースの下流側に接続される第２ケースと、
   前記第２ケースの内部に設けられ、前記給水口からの流水を受け入れる筒状のリテーナと、
   前記流水方向に沿った流路を備え、下流側の端部が前記リテーナの端部に形成された開口受部に回転自在に支持される状態で前記リテーナの内部に配置され、前記給水口からの流水を上流側に設けた流入口により受けて自転し、前記リテーナの内部で公転するコマと、
   前記給水口からの流水を受け入れる受水口を形成するよう前記リテーナの上流側の端部に配置され、前記リテーナの軸心に沿う方向視において前記給水口と重なる位置にあり、前記給水口に向けて突出する頂点を持つ凸部を備え、流水を前記凸部に沿って流下させつつ前記リテーナの内壁面に向けて螺旋状に誘導する複数の旋回流路を持つ整流部材と、を備え、
   前記リテーナの軸心に沿う方向視において、前記頂点が前記リテーナの軸心から偏位した位置に設けられている散水ノズル。
2. 前記頂点が、前記リテーナの軸心に沿う方向視において、前記給水口の中心に一致する位置に設けられている請求項１に記載の散水ノズル。
3. 前記コマの外壁面に少なくとも一つの凹部を備えている請求項１または２に記載の散水ノズル。
4. 前記コマの内部空間のうち上流側の内部空間を、流水の方向に沿う羽根によって複数に仕切る羽根部材を備え、前記羽根部材の取り付けが、前記羽根の縁部に設けた爪部と、前記コマの壁部に設けた前記凹部に貫通形成した係止孔部との係合により行われる請求項３に記載の散水ノズル。
5. 前記第２ケースが、前記コマおよび前記リテーナ、前記整流部材による螺旋状の吐水を行う吐水口に加えて、異なる形状の吐水を行う他の吐水口を少なくとも一つ備え、これら複数の吐水口の一つを前記第２ケースの回転により選択可能に構成してある請求項１から４の何れか一項に記載の散水ノズル。

Images