JP5314102B2 - 回転スプレー装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スプレーガン装置に関し、特に、回転駆動機構により駆動する回転スプレー装置（ｒｏｔａｒｙ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
各種スプレーガンは、物体表面の埃及び汚れを洗浄したり、水を噴射させたり、ペンキを吹き付けたり、その他様々な用途で用いる。スプレーガンは、高圧気体を噴射させて埃及び汚れを洗浄したり、水又は噴霧液が混合された高圧気体により液体を噴射したりペンキを吹き付けたりすることができる。
従来のスプレーガンの散布管は、均一に噴射することができるように湾曲状に製作され、スプレーガンの散布管上に回転機構が結合されている。散布管は、回転機構により回転され、散布管を回転させることにより、高圧流体と噴霧液との混合流体を各方向へ均一に噴射させることができる。例えば、回転機構には、数個のファンブレードを有するファンが配置され、スプレーガンに導入した高圧流体によりファンブレードを駆動させて回転機構を回転させたり、回転機構にモータを用い、外部電源を回転機構に供給して散布管を回転させたりしている。
しかし、ファンブレードの形状は複雑である上に構造強度が低いため、製造及び小型化が困難である上、損壊して変形し易い。また、モータには電力を供給しなければならず、生産コスト及び電力にかかる費用が高かった。
従来のスプレーガンは、ファン又はモータにより散布管を回転させ、製造が困難である上、コストが多くかかった。
本発明の目的は、構造が堅固で、製造が容易で、回転が安定し、電力により駆動させる必要がない回転スプレー装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、流体輸送管体、回転駆動機構、流出通路及び輸送管体を備える回転スプレー装置であって、前記流体輸送管体は、一端に流体入口が設けられ、他端が噴射口を有し、複数の貫通孔が管壁に設けられ、前記回転駆動機構は、前記流体輸送管体に結合され、前記貫通孔の流体出力方向に対して斜めに形成された流体押圧壁を有し、前記流出通路は、前記流体押圧壁の端部に形成され、導流空間中にある流体が前記貫通孔から流出して前記流体押圧壁に当り、前記輸送管体は、流体収納機構に接続された収納流体入口を一端に有し、他端が前記流体輸送管体中に貫設されて前記流体輸送管体の前記噴射口まで延伸され、前記流体入口から前記流体輸送管体に流入する流体の一部が前記貫通孔を介して前記回転駆動機構中に流入し、流体が当って前記流体押圧壁に力が加わると前記回転駆動機構が回転し、これにより前記流体輸送管体が回転しながら噴射することを特徴とする回転スプレー装置が提供される。
前記回転駆動機構の前記流体押圧壁は、インボリュート曲線方向で延伸して形成されることが好ましい。
前記回転駆動機構は、前記流体輸送管体に向かって突設された複数の固定リブを有することが好ましい。
前記回転駆動機構は、前固定層と、後固定層と、前記前固定層と前記後固定層との間に設けられた流路構造層と、を有することが好ましい。
前記前固定層及び前記後固定層は硬質材料からなり、前記流路構造層は塑性材料からなることが好ましい。
前記流体輸送管体中には、流入した流体を分流し、前記流体の一部を前記流体輸送管体の前記噴射口に向かって流し、前記流体の残部を前記流体輸送管体の前記貫通孔に向かって流す分流部材が配置されていることが好ましい。
前記輸送管体中には流量調節機構が配置され、前記流量調節機構は隔水壁及び止水杆体を有し、前記隔水壁には規制孔が設けられ、前記止水杆体の端部には、前記隔水壁の前記規制孔に移動可能に貫設させることが可能なテーパ部が設けられていることが好ましい。
第１の調節部材及び第２の調節部材を有する回転速度調節機構をさらに備え、前記第１の調節部材は、前記回転駆動機構の前記流出通路に接続され、複数の第１の開口部が形成された出力面を有し、前記第２の調節部材は、前記第１の調節部材の前記出力面に回転可能に結合する入力面を有し、前記入力面上には、前記第１の開口部に対応した第２の開口部が複数設けられていることが好ましい。
本発明の回転スプレー装置は、電力供給がなくても流体輸送管体を回転させることができ、回転駆動機構の内部に流体押圧壁、流出通路、導流空間などが形成されているため、構造が堅固であり、小型化が容易である上、回転駆動機構が安定的に回転し、回転速度が均一で変動し難いため、流体を均一に散布させることができる。
図１は本発明の一実施形態による回転スプレー装置を示す斜視図である。 図２は本発明の一実施形態による回転スプレー装置を示す断面図である。 図３は本発明の一実施形態による回転スプレー装置を示す部分拡大図である。 図４は本発明の一実施形態による回転駆動機構を示す斜視図である。 図５は本発明の一実施形態による回転駆動機構を示す断面図である。 図６は本発明の一実施形態による流量調節機構を示す断面図である。 図７は本発明の一実施形態による回転速度調節機構を示す分解斜視図である。 図８は本発明の一実施形態による回転速度調節機構を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態による回転スプレー装置１００は本体１を含む。本体１は、一端に制御ハンドル１１が設けられ、下方に流体収納機構１２が設けられている。
本体１内には、流体輸送管体２が配置されている。この流体輸送管体２は、軸受２０により本体１に結合され、回転スプレー装置１００内において軸方向で回転可能である。流体輸送管体２の端部は制御ハンドル１１中まで延伸される。流体輸送管体２は、一端に流体Ｆ１の供給に用いる流体入口２１が設けられ、他端が本体１の他方の側部に延伸され、噴射口２２を有する。この構成により、流体入口２１から供給された流体Ｆ１が噴射口２２から噴射される。
本体１中には回転駆動機構３が配置されている。この回転駆動機構３は、流体輸送管体２に結合され、流体輸送管体２を回転させながら噴射させる。
本体１中には、輸送管体４が配置されている。この輸送管体４は、流体収納機構１２に接続され、収納流体入口４１を一端に有し、流体輸送管体２中に貫設されて流体輸送管体２の噴射口２２まで延伸された収納流体出口４２が他端に設けられている。流体輸送管体２の噴射口２２から流体Ｆ１が噴射されるとき、管口に生じたベンチュリ効果により、流体収納機構１２中の収納流体Ｆ２が、輸送管体４を介して外部へ噴射される。
図４及び図５を参照する。図４及び図５に示すように、本発明の一実施形態による回転駆動機構３は、前固定層３ａと、後固定層３ｂと、前固定層３ａと後固定層３ｂとの間に設けられた流路構造層３ｃと、を含む。前固定層３ａ及び後固定層３ｂは、構造が簡素であり、金属、アクリルなどの硬質材料からなる。流路構造層３ｃは、構造が複雑であり、プラスチック、ゴムなどの塑性材料からなる。この構成により、回転駆動機構３を便利に製造することができる。しかし、本発明はこの態様だけに限定されるわけではなく、例えば、流路構造層３ｃを硬質材料で製作してもよい。
回転駆動機構３は、流体輸送管体２に結合される。流体輸送管体２の管壁には、回転駆動機構３に連通する複数の貫通孔２３が設けられている。流体輸送管体２中には、管体である分流部材２４が配置されている。分流部材２４は、流体輸送管体２中に貫設され、流体輸送管体２を２つの領域に画成する。この構成により、流体Ｆ１が分流部材２４を通ると分流され、流体Ｆ１の一部が分流部材２４の内側領域から流体輸送管体２の噴射口２２に向かって流れ、流体Ｆ１の残部が分流部材２４の外側領域から流体輸送管体２の貫通孔２３に向かって流れる。また流体Ｆ１の一部は貫通孔２３から回転駆動機構３中に流入する。
回転駆動機構３は、貫通孔２３の流体出力方向に対して斜めに形成された流体押圧壁３１を有する。流体押圧壁３１の端部には、流出通路３２が設けられている。貫通孔２３から回転駆動機構３中に供給された流体Ｆ１は、導流空間３３を通って流体押圧壁３１に当ってから、流出通路３２から回転駆動機構３の外側に流出する。この過程において、貫通孔２３からの流体Ｆ１が流体押圧壁３１に当ると、回転駆動機構３が回転する。さらに、流体輸送管体２は、回転駆動機構３により同様に回転される。
回転駆動機構３の回転方向は、流体押圧壁３１の傾斜角度と関係がある。本実施形態の流体押圧壁３１が図５に示すようにインボリュート曲線方向で延伸して形成されている場合、回転駆動機構３は時計回りで回転する。
本実施形態の流体押圧壁３１は４つであるが、本発明はこの態様だけに限定されるわけではなく、例えば１つにして流体押圧壁３１の前端と後端との間に流出通路３２を形成してもよい。
回転駆動機構３は、流体輸送管体２に向かって突設された複数の固定リブ３４ａ，３４ｂを有するため、流体輸送管体２を回転駆動機構３の回転中心に位置決めするとともに、回転するときのヨーイング誤差（ｙａｗ ｅｒｒｏｒ）を減らすことができる。
本発明の構造は、電力供給が無くても流体輸送管体２を回転させることができる。回転駆動機構３は、内部に流体押圧壁３１、流出通路３２、導流空間３３などが形成されているため、回転駆動機構３の構造が堅固であり、小型化が容易である。また回転駆動機構３は、回転が非常に安定し、回転速度が均一で変動が小さい。
図６を参照する。図６に示すように、本発明の一実施形態による回転スプレー装置は、輸送管体４から供給された収納流体Ｆ２の流量を調整するために、輸送管体４中に流量調節機構５が配置されている。この流量調節機構５は、隔水壁５１、止水杆体５２及び調整部材５３を含む。隔水壁５１には、輸送管体４の収納流体Ｆ２を通すために用いる規制孔５１１が設けられている。止水杆体５２は、隔水壁５１の規制孔５１１中に変位可能に貫設されたテーパ部５２１を一端に有し、他端が本体１の外側まで延伸され、調整部材５３に結合されている（図２参照）。また調整部材５３を用いることにより、隔水壁５１の規制孔５１１中に貫設させた止水杆体５２のテーパ部５２１の深さを変え、規制孔５１１とテーパ部５２１との間に形成される隙間を調整し、輸送管体４を流れる収納流体Ｆ２の流量を調節することができる。
回転スプレー装置１００には、流体輸送管体２及び回転駆動機構３の回転速度を調節するために用いる回転速度調節機構６が配置されている。この回転速度調節機構６は、第１の調節部材６１及び第２の調節部材６２を含む。第１の調節部材６１は、回転駆動機構３の流出通路３２に接続されている。第１の調節部材６１は、複数の第１の開口部６１２が形成された出力面６１１を有する。この構成により、回転駆動機構３から流出した流体Ｆ１が第１の調節部材６１中に入った後、第１の開口部６１２から排出される。第２の調節部材６２は、第１の開口部６１２に対応した複数の第２の開口部６２２が形成された入力面６２１を有する。第２の調節部材６２の入力面６２１は、第１の調節部材６１の出力面６１１と回転可能に結合されている。この構成により、第１の調節部材６１と第２の調節部材６２とが相対的に回転して変位し、第１の開口部６１２と第２の開口部６２２との間の連通空隙の大きさを変えることができる。これにより回転駆動機構３から流出する流体Ｆ１の流量を調節し、回転駆動機構３の回転速度を調整する。
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
１ 本体
２ 流体輸送管体
３ 回転駆動機構
３ａ 前固定層
３ｂ 後固定層
３ｃ 流路構造層
４ 輸送管体
５ 流量調節機構
６ 回転速度調節機構
１１ 制御ハンドル
１２ 流体収納機構
２０ 軸受
２１ 流体入口
２２ 噴射口
２３ 貫通孔
２４ 分流部材
３１ 流体押圧壁
３２ 流出通路
３３ 導流空間
３４ａ 固定リブ
３４ｂ 固定リブ
４１ 収納流体入口
４２ 収納流体出口
５１ 隔水壁
５２ 止水杆体
５３ 調整部材
６１ 第１の調節部材
６２ 第２の調節部材
１００ 回転スプレー装置
５１１ 規制孔
５２１ テーパ部
６１１ 出力面
６１２ 第１の開口部
６２１ 入力面
６２２ 第２の開口部
Ｆ１ 流体
Ｆ２ 収納流体

Claims (8)

  1. 流体輸送管体、回転駆動機構、流出通路及び輸送管体を備える回転スプレー装置であって、
    前記流体輸送管体は、一端に流体入口が設けられ、他端が噴射口を有し、複数の貫通孔が管壁に設けられ、
    前記回転駆動機構は、前記流体輸送管体に結合され、前記貫通孔の流体出力方向に対して斜めに形成された流体押圧壁を有し、
    前記流出通路は、前記流体押圧壁の端部に形成され、導流空間中にある流体が前記貫通孔から流出して前記流体押圧壁に当り、
    前記輸送管体は、流体収納機構に接続された収納流体入口を一端に有し、他端が前記流体輸送管体中に貫設されて前記流体輸送管体の前記噴射口まで延伸され、
    前記流体入口から前記流体輸送管体に流入する流体の一部が前記貫通孔を介して前記回転駆動機構中に流入し、流体が当って前記流体押圧壁に力が加わると前記回転駆動機構が回転し、これにより前記流体輸送管体が回転しながら噴射することを特徴とする回転スプレー装置。
  2. 前記回転駆動機構の前記流体押圧壁は、インボリュート曲線方向で延伸して形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
  3. 前記回転駆動機構は、前記流体輸送管体に向かって突設された複数の固定リブを有することを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
  4. 前記回転駆動機構は、前固定層と、後固定層と、前記前固定層と前記後固定層との間に設けられた流路構造層と、を有することを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
  5. 前記前固定層及び前記後固定層は硬質材料からなり、
    前記流路構造層は塑性材料からなることを特徴とする請求項４に記載の回転スプレー装置。
  6. 前記流体輸送管体中には、流入した流体を分流し、前記流体の一部を前記流体輸送管体の前記噴射口に向かって流し、前記流体の残部を前記流体輸送管体の前記貫通孔に向かって流す分流部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
  7. 前記輸送管体中には流量調節機構が配置され、
    前記流量調節機構は隔水壁及び止水杆体を有し、
    前記隔水壁には規制孔が設けられ、
    前記止水杆体の端部には、前記隔水壁の前記規制孔に移動可能に貫設させることが可能なテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
  8. 第１の調節部材及び第２の調節部材を有する回転速度調節機構をさらに備え、
    前記第１の調節部材は、前記回転駆動機構の前記流出通路に接続され、複数の第１の開口部が形成された出力面を有し、
    前記第２の調節部材は、前記第１の調節部材の前記出力面に回転可能に結合する入力面を有し、前記入力面上には、前記第１の開口部に対応した第２の開口部が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転スプレー装置。
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