JP2673473B2 - 散水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケ−シングの出口から
水などの流体を花びら状に広げて噴出させることのでき
る散水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の散水装置として、特開平２−２
１８４５８号公報に記載の装置が本願出願人によって既
に提案されている。この装置は、図５に示すように、ノ
ズル本体３０を底部が開口した中空の円錐状に形成し、
このノズル本体３０の頂部に、前記円錐の中心線の方向
の流体噴出口３１を設け、前記ノズル本体３０の底部３
２に、両端が開口した筒状の吸込胴部３３を接続し、こ
の吸込胴部３３の内部に、吸込胴部３３の他端開口３４
から流体を吸引するとともに、この流体に回転力を付与
してノズル本体３０へ送り込むインペラ３５を設け、イ
ンペラ３５を原動機３６によって回転駆動する構造にな
っている。この装置によれば、流体は吸込胴部３３の他
端開口３４から該吸込胴部３３内に吸引されインペラ３
５により回転力を付与されてノズル本体３０の内部に送
り込まれ、円錐状のノズル本体３０の内部で回転する。
そして、ノズル本体３０の頂部に設けられた流体噴出口
３１に向かうにつれてノズル本体３０の内面で絞られ、
大きな接線方向速度を有するに至る。したがって、ノズ
ル本体３０内部の流体は、これらインペラ３５およびノ
ズル本体３０によって、相乗的に回転力が付与され、大
きな接線速度を保有して流体噴出口３１から噴出して花
びら状に開くことになる。しかし、従来の散水装置で
は、花びら状に噴出する流体の開き角θがインペラ３５
の回転速度によって決定される流体の接線速度の大きさ
のみに委ねられるので、開き角θの調整を行う場合は、
原動機３６の出力回転数を調整して、インペラ３５の回
転速度を変動させる煩雑な制御が必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の散水装置では、花びら状に噴出する流体の開き角θが
インペラ３５の回転速度によって決定される流体の接線
速度の大きさのみに委ねられるので、花びら状に噴出す
る流体の開き角θを調整する場合、原動機３６の出力回
転数を調整して、インペラ３５の回転速度を変動させる
という煩雑な制御を必要とする問題があった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、花びら状に噴出する流体の開き角を容易に調整する
ことがでへきる散水装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、入口と出口を開口したケ−シン
グに、原動機によって回転させられて前記入口から流体
を吸引するとともに、この流体に回転力を付与して前記
出口から噴出させる羽根車が回転自在に収容され、前記
ケ−シング内で前記羽根車出口にまで吸い込まれた流体
の一部を前記羽根車出口の下流側と羽根車入口の少なく
ともいずれか一方に迂回させるバイパス通路が設けら
れ、このバイパス通路に流量調整弁が介設されているこ
とを特徴とするものである。

【０００６】請求項２の発明は、上記請求項１の発明に
おいて、前記ケ−シングの出口にスペ−サが配置され、
このスペ−サと前記ケ−シングの出口とで環状通路を形
成していることを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の発明は、上記請求項２の発明に
おいて、前記スペ−サを軸方向に移動させる移動装置が
設けられ、この移動装置に前記バイパス通路を連通させ
て、前記環状通路の通路面積を拡縮可能に構成したこと
を特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、流体は羽根車により
回転力が付与されて入口からケ−シング内に吸込まれ、
ケ−シングの内部で回転する。そして、羽根車の回転速
度によって決定される接線速度を保有して出口から噴出
され花びら状に開く。一方、羽根車によってケーシング
内に吸い込まれた流体の一部が羽根車出口からバイパス
通路を通過して羽根車出口の下流側または／および羽根
車入口側に迂回される。ここで、バイパス通路に介設し
た流量調整弁の開度を調整することで、バイパス通路に
おける流体の通過流量を容易に調整可能で、その通過流
量に対応して、ケ−シング内における流体の軸方向速度
に対する旋回速度の大きさを変動させることが可能であ
る。つまり、流量調整弁の開度を小さくしてバイパス通
路の通路断面を縮小することで、バイパス通路の通過流
量が小さくなり、流体の軸方向速度に対して旋回速度が
大くなって前記接線速度が大きくなるので、出口から花
びら状に噴出する流体の開き角を大きくすることができ
る。また、流量調整弁の開度を大きくしてバイパス通路
の通路断面を拡大することで、バイパス通路の通過流量
が大きくなり、流体の軸方向速度に対して旋回速度が小
さくなって前記接線速度が小さくなるので、出口から花
びら状に噴出する流体の開き角を小さくすることができ
る。

【０００９】請求項２の発明によれば、流体はケ−シン
グの出口とスペ−サによって形成される環状通路を通過
する時に絞られ、大きな接線速度を保有して出口から噴
出され出口から花びら状に開く。スペ−サの位置を調整
して環状通路の通路面積を拡縮させることで、出口から
花びら状に噴出する流体の開き角を任意に調整できる。
すなわち、環状通路の通路面積を小さくすることで軸方
向速度が大きくなり、出口から花びら状に噴出する流体
の開き角を小さくできる。また、環状通路の通路面積を
大きくすることで軸方向速度が小さくなり、出口から花
びら状に噴出する流体の開き角を大きくできる。

【００１０】また、請求項３の発明によれば、バイパス
通路から移動装置に供給される流体によってスペ−サを
軸方向に移動させ、環状通路の通路面積を拡縮させるこ
とで、出口から花びら状に噴出する流体の開き角を任意
に調整できる。すなわち、環状通路の通路面積を小さく
することで軸方向速度が大きくなり、出口から花びら状
に噴出する流体の開き角を小さくできる。また、環状通
路の通路面積を大きくすることで軸方向速度が小さくな
り、出口から花びら状に噴出する流体の開き角を大きく
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明に係る散水装置の一例を示す縦断
面図であり、この図において、ケ−シング１は、下端部
に入口２を設け、上端部に出口３を設けた両端開口筒状
のもので、入口２は内方に向けて漸次縮径する下向きラ
ッパ状に形成され、出口３は絞り作用を発揮させるため
に、先端に向けて漸次縮径する先細形状に形成されてい
る。ケ−シング１の内部には、同心に羽根車４が回転自
在に収容されている。羽根車４は、ケ−シング１の入口
２側の外部に設けられた水中モ−タ５（原動機の一例）
により回転駆動されるようになっている。ケ−シング１
の外部にバイパス通路６が設けられており、このバイパ
ス通路６の入口６Ａは羽根車出口４Ａに設定され、出口
６Ｂは羽根車出口４Ａの下流側に設定されている。ま
た、このバイパス通路６の途中には流量調整弁９が介設
されている。

【００１２】このような構成の散水装置においては、図
１に示すように、装置を水中に配置し水中モ−タ５によ
り羽根車４を回転駆動させることにより、水は羽根車４
により回転力が付与されて入口２からケ−シング１内に
吸込まれ、該ケ−シング１の内部で回転する。そして、
ケ−シング１の出口３の絞り作用により絞り込まれ、羽
根車４の回転速度によって決定される接線速度よりも若
干大きい接線速度が与えられ、この接線速度を保有して
出口３から噴出されて花びら状に開く。一方、ケーシン
グ１内に吸い込まれた水の一部は羽根車出口４Ａからバ
イパス通路６に入り該バイパス通路６を通過して羽根車
出口４Ａの下流側に迂回しケーシング１内に再流入す
る。

【００１３】ここで、バイパス通路６の途中に介設した
流量調整弁９の開度を調整することによってバイパス通
路６の通過流量を容易に調整することが可能であり、こ
のような通過流量の調整に対応して、ケ−シング１内に
おける水の軸方向速度に対する旋回速度の大きさが変動
する。つまり、流量調整弁９の開度を小さくしてバイパ
ス通路６の通路断面を縮小することで、バイパス通路６
の通過流量が小さくなり、水の軸方向速度に対して旋回
速度が大くなって、前記接線速度が大きくなり出口３か
ら花びら状に噴出される流体の開き角θ１を大きくでき
る。また、流量調整弁９の開度を大きくしてバイパス通
路６の通路断面を拡大することで、バイパス通路６の通
過流量が大きくなり、流体の軸方向速度に対して旋回速
度が小さくなって、前記接線速度が小さくなり出口３か
ら花びら状に噴出される流体の開き角θ２を小さくでき
る。すなわち、水は前記開き角θ１またはθ２を有して
遠心力によりコ−ン状の水膜７として噴出し、この水膜
７が徐々に薄くなってちぎれ、小さな水粒８となって飛
散する。このように、水中モ−タ５の出力回転数を調整
して羽根車４の回転速度を変動させる煩雑な制御にたよ
らず、流量調整弁９の開度調整という簡単な操作で流体
の開き角をθ１〜θ２の範囲内で容易に調整することが
できる。

【００１４】なお、図１の仮想線で示すように、バイパ
ス通路６の出口６Ｂを羽根車入口４Ｂに設定した構成で
あっても、前記実施例と同様の作用効果を奏することが
できる。また、バイパス通路６における出口６Ｂを図示
のようなケ−シング１の周壁に開口する構造に代えて、
ケ−シング１の径方向中心部に開口するようにしてもよ
い。さらに、ケ−シング１の出口３も、前記実施例のよ
うな絞り作用を発揮させるために、先端に向けて漸次縮
径する先細形状にのみ限定されるものではなく、内径の
一様な円筒形であってもよい。

【００１５】図２は、本発明の他の実施例を示し、図１
の実施例と同一もしくは相当部分には同一符号を付して
詳しい説明は省略する。図２の実施例では、ケ−シング
１の出口３内に截頭逆円錐状のスペ−サ１０を同心に配
置し、出口３の内周面とスペ−サ１０の外周面とで環状
通路１１を形成している。したがって、スペ−サ１０の
位置を調整することにより、開き角θを任意に調整でき
る。すなわち、環状通路１１の通路面積を小さくするこ
とで軸方向速度が大きくなり、出口３から花びら状に噴
出する流体の開き角θを小さくできる。また、環状通路
１１の通路面積を大きくすることで軸方向速度が小さく
なり、出口３から花びら状に噴出される流体の開き角θ
を大きくできる。

【００１６】図３は、さらに異なる実施例を示し、図１
および図２の実施例と同一もしくは相当部分には同一符
号を付して詳しい説明は省略する。図３の実施例では、
スペ−サ１０を軸方向に移動させるシリンダ装置１０Ａ
が設けられ、このシリンダ装置１０Ａのシリンダ上室１
０ａにバイパス通路６の出口６Ｂを開口している。した
がって、バイパス通路６からシリンダ上室１０ａへの流
体供給量に応じて、スペ−サ１０を軸方向に移動させ、
環状通路１１の通路面積を拡縮させることができる。こ
れにより、出口３から花びら状に噴出する流体の開き角
θを任意に調整できる。すなわち、環状通路１１の通路
面積を小さくすることで軸方向速度が大きくなり、出口
３から花びら状に噴出される流体の開き角θを小さくで
きる。また、環状通路１１の通路面積を大きくすること
で軸方向速度が小さくなり、出口３から花びら状に噴出
される流体の開き角θを大きくできる。なお、図２およ
び図３の実施例において、スペ−サ１０は截頭逆円錐状
にのみ限定されるものでなく、外径の一様な円筒形であ
ってもよい。このような円筒形のスペ−サ１０を用いる
ことによって、流体の軸方向速度と接線方向速度のオ−
ダが略同一になるので、流量調整弁９の切替えで大きな
開き角θの変化が生じる。

【００１７】なお、本発明は、図４に示すように、ケ−
シング１の入口２側、つまり低圧領域に流体供給口１２
を設け、この第２流体供給口１２から空気を供給するよ
うに構成し、出口３を水中に開口して水中に設置するこ
とにより、自吸式で空気を吸い込んで水に混合して噴出
させることができるので、曝気装置として使用すること
も可能である。また、流体供給口１２から薬剤を供給す
ることで、薬注装置としても使用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、水中モ−タの出力回転数を調整して羽根車の回
転速度を変動させるという煩雑な制御にたよらず、バイ
パス通路に介設した流量調整弁の開度を調整するだけで
バイパス通路における流体の通過流量を簡単に調整する
ことが可能であり、その通過流量に対応して、ケ−シン
グ内における流体の軸方向速度に対する旋回速度の大き
さを任意に変動させて、花びら状に噴出される流体の開
き角を設定範囲内で容易に調整することができるという
効果を奏する。

【００１９】また、請求項２の発明によれば、現地にお
いて環状通路を拡縮させて花びら状に噴出される流体の
開き角を調整できる。

【００２０】さらに、請求項３の発明によれば、バイパ
ス通路から移動装置に供給する流体圧の変動により、環
状通路を拡縮させて花びら状に噴出される流体の開き角
を任意に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。

【図４】本発明の他の使用例を示す縦断面図である。

【図５】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケ−シング ２ ケ−シングの入口 ３ ケ−シングの出口 ４ 羽根車 ４Ａ 羽根車出口 ４Ｂ 羽根車入口 ５ 水中モ−タ（原動機） ６ バイパス通路 ９ 流量調整弁 １０ スペ−サ １０Ａ シリンダ装置（移動装置） １１ 環状通路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口と出口を開口したケ−シングに、原
   動機によって回転させられて前記入口から流体を吸引す
   るとともに、この流体に回転力を付与して前記出口から
   噴出させる羽根車が回転自在に収容され、前記ケ−シン
   グ内で前記羽根車出口にまで吸い込まれた流体の一部を
   前記羽根車出口の下流側と羽根車入口の少なくともいず
   れか一方に迂回させるバイパス通路が設けられ、このバ
   イパス通路に流量調整弁が介設されていることを特徴と
   する散水装置。
2. 【請求項２】 前記ケ−シングの出口にスペ−サが配置
   され、このスペ−サと前記ケ−シングの出口とで環状通
   路を形成していることを特徴とする請求項１記載の散水
   装置。
3. 【請求項３】 前記スペ−サを軸方向に移動させる移動
   装置が設けられ、この移動装置に前記バイパス通路を連
   通させて、前記環状通路の通路面積を拡縮可能に構成し
   たことを特徴とする請求項２記載の散水装置。