JP5259543B2

JP5259543B2 - ミストノズルの装着方法

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Publication number: JP5259543B2
Application number: JP2009231070A
Authority: JP
Inventors: 達哉上竹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP2011080615A

Description

本発明は、室内外に設置して使用する冷却・加湿用ミスト発生装置に関する。

ミスト発生方法として、加圧した水をホースやパイプに装着されたノズルに印加し、発生させる方法が最も一般的である。その際に広範囲に散布する場合、複数のノズルを装着し、同時に加圧することで散布する面積を調整できる。ひとつのノズルで散布できる範囲は一般的に１平方ｍ程度であり、かつ風等の影響で散乱する場合もあるため、数個から数十個のノズルを一本のホース・パイプに装着する場合が多い。

従来法１は、ノズルは高圧水印加による漏水を防ぐため、一般的にホース・パイプとの接続部はネジ込み構造となっており、その周囲にゴム等でできたOリングを設け、ネジの締め付けによりOリングを加圧する構造を取る。従って、ノズルをそのままホース・パイプに装着することができず、接続用の器具類を必要としていた。これらの接続器具をホース・パイプに接続する方法として、ホース・パイプを一旦切断して、その間に挿入する方法が一般的である。その際に、これらの接続部にもノズル同様に高い水圧がかかるため、ネジ込み・はめ込み構造や締め付けバンド等により漏水を防ぐことが一般的である（例えば、特開２００１−８７３４０号、米国5,441,202号公報参照）。

従来法2は、ホースを切断せずに散水口を直接取り付ける方法である（例えば、特開２００３−111527号、米国6,039,270号公報参照）。これらの方法は、いずれも通常の水道水圧程度を想定したものであり、かつミスト発生を目的としたものではない。

従来法３は、ホース・パイプの配管を切断せずにミストノズルを直接取り付ける方法である（例えば、登録実用新案3053784号参照）。この方法では水道水圧の数倍の水圧がかかった際の漏水防止方法が明確ではない。また手の洗浄装置内で限られた空間で少量のミストを短時間発生させる目的であり、広い空間に大量のミストを長時間散布することを目的としたものではない。

特開２００１−８７３４０号公報

米国5,441,202号公報

特開２００３−１１１５２７号公報

米国6,039,270号公報

登録実用新案3053784号

ドライミストと呼ばれる直径１０ミクロン程度のミストを発生するためには一般的な水道水圧（0.25MPa）の１０〜３０倍程度の高圧を要する。またドライミストより直径が大きな通常のミストでも、ノズルの性能によっては水道水圧の５倍程度の中水圧が必要な場合がある。これらの中・高水圧がミスト発生用ノズルにかかるため、十分な固定強度が無い場合、ミスト発生用ノズルが水圧に押されて飛び出したり、ノズル周辺部等から漏水したりする危険性がある。

上記従来法１では、ノズルごとに水圧に耐える接続器具が必要になるため費用が高くなっていた。またホース・パイプを切断し接続器具と複雑な接続作業を必要とするため自動化しにくく、これも費用低減の妨げになっていた。
ホース・パイプと接続器具間がネジ込み構造接続の場合、ひとつの接続器具に２個のネジ構造を設ける必要があった。このため製造費用の増加をもたらしていた。また一旦設置した後にノズルを増設する場合、その個所のホース・パイプを切断しネジ構造等の加工を施すため、ホース・パイプの固定個所付近では実施できない等の制約があった。
また締め付けバンドによりホースを接続する場合、締め付け圧力のバラつきやホースの柔軟性の経年劣化により漏水の可能性が高まる問題があった。特に数十個のノズルを接続する場合、個々の接続個所の信頼性はネジ込み構造に比べて大きく劣らなくても、漏水確率はノズル数の２倍増加するため、系全体の信頼性が大きく劣化する問題があった。

従来法２で提案されているノズル取り付け方法の場合、ミスト発生を目的としたものではないため、上記のような中・高水圧がかかる場合に、漏水やノズル及びその取り付け器具類の飛び出し等の危険性については言及されていない。また灌水目的の場合は多少の漏水は問題なくても、冷却用の場合は許されない場合がある。

従来法３で提案されている方法は、冷却用ミストと異なり中・高水圧をかけてミスト径を小さくしたり、短時間に多量のミストを発生させる必要のない用途に用いられる。従って従来法２同様、上記のような中・高水圧がかかる場合の危険性には言及されていない。

本発明は、上記の課題を解決するためホース・パイプ内にノズル飛び出しを防ぐ構造を設けると共に、ノズル周辺のホース・パイプを補強することを特徴としている。ここでホース・パイプ内の水圧が高まるほど気密性が高まる構造を取ることにより、水圧の変化による漏水の危険性を回避する。

柔軟性を持つホース類に本発明による方法を装着した場合、ノズル周辺部の補強手段に柔軟性を持たせることにより、運搬・設置時に起り得るノズル周辺部への応力集中を緩和できる。この効果により応力集中による大小の破壊を防止できるため、初期故障を低減すると共に長期に渡って安定して動作する。

柔軟性を持たないパイプ類に本発明による方法を装着した場合でも、パイプ内の水圧が高まるほど気密性が高まる構造を取ることにより、水圧の変化による漏水の危険性を回避する。

冷却・加湿用ミスト発生用ノズルをホース・パイプに装着する際に、柔軟性を持ち、かつ水圧上昇と共に気密性が高まるノズル取り付け構造により、従来の方法より漏水に対する信頼性を高めることができる。

同時にホース・パイプを切断せずに装着できるため、従来の方法より新規敷設や敷設後のレイアウト変更を容易に行えるようにできる。

ホースに装着する場合は、ホースを切断せずに連続して加工できるため、従来の方法より簡易・低コストで実施できる。

は本発明の代表的なミスト発生装置の組み立て方法を示す外観図であるは本発明の代表的ミミスト発生装置の組み立て方法を示す断面図であるは本発明の代表的なミスト発生装置の外観図であるは本発明の代表的なミスト発生装置の断面図であるは別の実施形態を表す補強器具が全周を囲わない場合の断面図であるはまた別の実施形態を表すノズル接続器具が不要な場合の組み立て方法を示す外観図であるはまた別の実施形態を表すノズル接続器具が不要な場合の断面図であるは本発明の耐圧ホース・パイプ内に設置される特殊ナットの外観図である

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施の形態は、柔軟性のあるホース類に装着した場合を主とするが、柔軟性のないパイプ類にも同様に適用できる。

本実施の形態のミストノズル装着方法１は、図１、２、３、４に示すように耐圧ホース６のノズル設置箇所に設けられたノズル給水口７内に埋め込まれた特殊ナット８とノズル接続器具１で、漏水防止シール３、耐圧ホース６、補強器具９を挟む構造である。図1は本発明の代表的なミスト発生装置の組み立て方法を示す外観図である。図２は、その際のノズル近辺の断面図を示す。図３は本発明の使用時の一般的な外観を、図４はその際の断面図を各々示す。

ノズル接続器具１はネジ構造１１を特殊ナット８に勘合させることにより適切な気密性を保ちながら固定できる。漏水防止シール３は一般的に入手できる固定部用ゴム製Oリングを適用できる。ノズル接続器具１は、その中心部に導水用の穴があり、その上に取り付けられたミスト発生用ノズル４へ給水できる構造である。

補強器具９は、その中心にノズル接続器具１のネジ構造１１を通す穴が設けられ、耐圧ホース６の周囲を取り囲む構造を取る。このことにより特殊ナット８を埋め込むために耐圧ホース６に開けた、比較的大きなノズル給水口７により生じる耐圧ホース６の強度低下を補う。
補強器具９と耐圧ホース６とは接着面１２において、材質・所要面積・強度に応じ接着剤・熱圧着・超音波接合等の適切な方法で接着される。補強器具９の長さは接着面１２の接着強度に依存して決定される。

また、接着面１２で十分な接着強度が得られる場合、図５に示すように補強器具９は耐圧ホース６の全周を囲う必要はない。

本発明のシステムを屋外に設置する場合、風等の影響でホースの屈曲を完全に防ぐことはできない。また次に示す理由により、内部水圧の変化による繰り返し変形も生じる。これらの経年変化による劣化を最低限にするため、補強器具９は耐圧ホース６と同じ材料・構造の素材を用いる。このことで耐圧ホース６の屈曲や内部水圧による変形により生じる応力集中が均等に分散され、上記接着面の破壊が最小限になる。

一般的にミスト発生用システムでは水圧加圧用ポンプの回転数変動や気泡侵入等で耐圧ホース６内の水圧が急変動する場合があり、数秒間内に水圧が２倍以上変動することは珍しくない。水圧が急上昇した場合、ノズル接続器具１及びミスト発生用ノズル４が飛び出す方向に圧力がかかる。この際にノズル接続器具１と耐圧ホース６との接触面に隙間が生じた場合、そこから漏水が発生する。

本発明では特殊ナット８と補強器具９との間に漏水防止シール３を設け、水圧が上がるに従い漏水防止シール３へかかる圧力も同時に上昇する構造を取る。漏水防止シール３はゴム製Oリングのため、圧力を受けるほど変形量も増えて気密性が高まり、結果的に耐圧ホース６の強度限界まで上記のような水圧変動による漏水を防止できる。

一般的に市販されているミスト用ノズルでは、ノズル取り付けネジ１３はネジ山の無い端部を含めて５mm程度の長さである。他方例えば耐圧ホース６に標準的な外径１１mmの糸入り強化塩化ビニールホースを用い、補強器具９の内外径を各１１mm、１５mmとし、漏水防止シール３に内外径各４．６mm、８．６mmの標準的Oリングを使用して構成した場合、それらを合わせたホースの肉厚は３．９mm程度となる。そのため、そのままでは特殊ナット８と勘合できず、ノズル接続器具１が必要になる。

図６、７に示すようにノズル取り付けネジ１４が十分長く、補強器具９と漏水防止シール３を貫通しても特殊ナット８と勘合できる場合は、ノズル接続器具１は省略できる。

特殊ナット８は図８に示すように、補強器具９の内径に合わせて天面の形状が一部円筒面になっている。このことにより漏水防止シール３との密着性が向上し、気密性を高められ、結果的に漏水を防げる。

本発明の方法ではホースの切断が不要なため、既存の設備にノズルを増設したい場合、ホースを取り外すこと無しに簡易に増設が可能になる。

また製造時にもホースを巻き取りながら連続的に作業ができるため、一連の工程を自動化しやすく製造費用を低減できる。

上記方法は柔軟性を持つホースを用いた実施例であったが、柔軟性を持たないパイプへも同じ構造で製造の自動化以外は同等の効果が得られる。この場合、耐圧ホース６がパイプに置き換えられる。

１… ノズル接続器具
２… 漏水防止シール
３… 漏水防止シール
４… ミスト発生用ノズル
５… ミスト噴出口
６… 耐圧ホース
７… ノズル給水口
８… 特殊ナット
９… 補強器具
１１… ネジ構造
１２… 接着面
１３… ノズル取り付けネジ
１４… ノズル取り付けネジ
１５… 円筒面

Claims

冷却・加湿の目的で耐圧ホース上に装着されるミスト発生用ノズルにおいて、
ノズル設置箇所に設けられたネジ構造を持つノズル接続器具と、
前記耐圧ホース上のノズル給水口内に埋め込まれ前記ノズル接続器具と勘合するナットと、
前記ノズル接続器具と前記ナットとに挟まれ耐圧ホースの周囲を囲むことで耐圧ホースを補強し、かつノズル飛び出しを防止する、内側が円筒の曲面を持つ補強器具と
同じく前記補強器具と前記ナットとに挟まれ漏水を防止する漏水防止シールと、を備え、
前記ナットはネジを挿入する方向の面の反対側の少なくとも一部が前記耐圧ホースと接しており、さらに、
前記防水シールを前記ナットと、前記補助器具と、で挟み前記ノズル接続器具のネジを締めることで前記防水シールを加圧し、
耐圧ホース内の水圧が上がるほど漏水を防ぐ機能を持つこと
を特徴とするミスト発生用ノズル。
前記補強器具は耐圧ホース周囲の一部を囲むことで耐圧ホースを補強し、かつノズル飛び出しを防止する補強器具を有すること
を特徴とする請求項１記載のミスト発生用ノズル。