JP5645805B2 - 散水ノズル - Google Patents
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Description
このような散水ノズルには、内部に形成した水の流路10の途中に流路を開閉する止水弁を設けるとともに、この止水弁の止水弁体13を操作する止水操作レバー15を外部に突出させたものもあった。
特に、図5に示す散水ノズルのように、先端をラッパ状の末広がりに形成し、スクリーン(多孔板)23からシャワー散水を行えるようにした散水ノズルでは、より多くの滞留水が拡張されたシャワー流路28に残ってしまうため、凍結による膨張圧も大きくなり、散水ノズルが破損するおそれが大きかった。
しかしながら、特許文献2の散水ノズルでは、凍結吸収体としてスポンジ状のゴムを用いていたため、材料コストおよび組立コストが増大していた。
第1の発明は、水導入用の接続口を形成した基端部から上方に延びる略筒状に形成され、使用者が把持するグリップ部と、このグリップ部の略上端から前方に延びるとともに先端に散水口を形成した略筒状のノズル部と、上記グリップ部の接続口から上記ノズル部の散水口にかけて延在する水の流路と、この流路中に配置され、流路の開閉を行う止水弁とを有する屈曲形状のノズル本体を有する散水ノズルであって、上記止水弁の下流の流路内に、流路内に残留する滞留水を減少させる凍結破損防止部を備えたことを特徴とする。
また、中空部を設けたことにより、散水ノズルが軽量化され、使用者の取り扱いの利便性が向上する。
この散水ノズル1は、園芸、農業、清掃、その他の用途において、ホースを介して水道等の給水設備の先端に接続されて散水を行う器具であって、使用者が手に持って使用するものである。
本明細書において、ノズル部4の説明における前後とはノズル部4の延在方向を意味し、前とはノズル部4の散水口5a、5b側、後ろとはグリップ部3側を意味する。また、グリップ部3の説明における上下とは、ノズル部4を地面に平行にしてグリップ部3の接続口を地面側に向けた状態での地面に対する上下を意味し、上とは地面に対して上側、すなわちノズル部4側を意味し、下とは地面側、すなわち接続口2側を意味する。
図2に示すように、ノズル本体6の内部には、接続口2から散水口5a、5bまで延在する水の流路10が形成されている。
通水パイプ7の材料には、POM(ポリアセタール)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体)等を使用することができ、降伏強度や摩擦耐久力に優れるという理由から、特にPOMが好ましい。そのため、本実施形態ではPOMを採用している。
グリップ部3の基端部3aでは、ホースに取り付けられた受け具(図示せず)と連結するための凹凸やOリングを外周面に設けるとともに、その中心に給水設備からの水を導入する接続口2を開口したホースニップル8が通水パイプ7の下方に取り付けられている。
グリップ部3の向きは、ノズル部4の延在方向に対して垂直であってもよいが、図2に示すように、その垂直な向きから傾斜して、上方にグリップ部3の延在方向とは交差する向きに延びたものであってもよい。
図2に示すように、この散水ノズル1は、通水パイプ7の流路中に、通水と止水とを切り換える止水弁、および流路を通過する水の流量を増減させる流量調整弁を有している。
止水弁は流量調整弁の上流側に設けられ、通水パイプ7のグリップ部3側の流路10に配置された止水弁体13を有している。止水弁体13は、通水パイプ7に内接する有蓋円筒状に形成され、蓋の上に突起状の弁体部13aを形成している。止水弁体13の外周面の2箇所にはOリング13c、13cを配設して止水弁体13の外周を水が流れないようにするとともに、Oリング13cより上の外周面に通水口13bを形成している。通水パイプ7の基端(下方)から供給された水は、止水弁体13の内部を通過して通水口13bより外周に流出し、下流へ流れるようになっている。
図2に示すように、通水パイプ7はグリップ部3側部分の前面に開口7bを形成している。縦断面L字状の弁開閉用アーム16が、一端で止水操作レバー15に当接し、他端で止水弁体13に当接し、L字状の屈曲部分を支点として通水パイプ7に回動可能に支持されているため、使用者が止水操作レバー15を握り込むと、弁開閉用アーム16を介し、コイルスプリング14の付勢力に反して止水弁体13を止水弁座7aから離間させ、通水状態にすることができる。
通水パイプ7の開口7bは常時止水弁体13の2つのOリング13c、13cの中間に位置するため、水が開口7bから通水パイプ7の外側へ漏れることはない。
図2に示すように、流量調整弁は、流路中に配設され、回動することで水の流量を増減させる流量調整弁体17と、この流量調整弁体17に連動するとともにグリップ部3の後背上部から突出し、親指で回動操作される流量操作部材18とからなる。
流量調整弁体17は、下端をグリップ部の流路10に常時開放している有蓋円筒状に形成されているとともに、周面に流量調整用の切り欠きを設けている。
この流量調整弁では、流量調整弁体17に形成された切り欠きと、ノズル部4側の流路10とが合致する面積を増減させることにより、散水量の大小を調整することができる。
吐水ヘッド9は、ノズル本体6の通水パイプ7の先端に一体に接続される固定部材19と、この固定部材19の外周にネジ結合され、螺進による前後動が可能なラッパ形状の外スリーブ20と、外スリーブ20および固定部材19の間に配置され、外スリーブ20とともに螺進可能な中スリーブ21と、この中スリーブ21の先端に取り付けられ、固定部材19の先端を包囲して散水口5bを形成する先端スリーブ22と、散水口5aを具備し先端スリーブ22の周囲に固定されるスクリーン23と、このスクリーン23および外スリーブ20の側周を覆って水密に保持するシールカバー24とからなる。
吐水ヘッド9は、外スリーブ20、中スリーブ21等が固定部材19に対して螺進によって前後動することにより、散水口5aからのシャワー吐水と散水口5bからのストレート吐水とを切り換えることができる。
固定部材19の基端側は通水パイプ7に外嵌するとともに、その外周面に外スリーブ20を結合するための雄ネジを形成している。また、中腹部は基端側よりも小径に形成され、通水パイプ7に外嵌するとともに中スリーブ21に内嵌する。
固定部材19の先端側の周面には、通水パイプ7から供給された水を散水口5aまたは散水口5bへ流すための複数の切換口19aが形成されている。切換口19aの先端側および基端側の外周面には、Oリング26、26が設けられ、水漏れが防止される。また、このOリング26と雌ネジとの間にも、水漏れ防止用のOリング27を設けている。
また、固定部材19の閉塞部分よりも更に先端には、散水口5bから放出される水を導くための突起19bが形成されている。この突起19bの先端はわずかに拡径され、断面五角形状に形成されている。
外スリーブ20と固定部材19との間には、固定部材19の切換口19aを通過した水を散水口5aへ拡散するシャワー流路28となる空間が形成され、この空間に中スリーブ21が収容される。
本実施形態では、材料コストおよび成形容易性を重視してABSを用いた。
また、図3、図4(e)に示すように、基端部21aには、シャワー連通孔30が形成されている。
また、外縁部の先端側にも周上等間隔に4つの嵌合片32を突設し、スクリーン23に設けた複数の嵌合孔にこの嵌合片32が挿入されることにより、スクリーン23が中スリーブ21に伴って螺進するように固定される。
凍結破損防止部21dは、径方向内側から外側へジグザグに蛇行する断面形状を有し、径方向内側から外側へ略一定の厚さに形成されている。凍結破損防止部21dと外スリーブ20との間には、中空部33が形成される。この中空部33は凍結破損防止部21dによってシャワー流路28から区画され、水が流入しないようになっている。
中空部33は、中スリーブ21の全周に設けてもよいが、周上に中空部33を設けた部分(図4(e))と設けない部分(図4(f))とがあってもよい。本実施形態では、凍結破損防止部21dの強度確保のため、図4(d)(f)に示すように、周上8箇所に中空部33のない部分(中実部)を設けている。
散水ノズルの軽量化が必要な場合には、凍結破損防止部21dの全周に亘って中空部33を形成するのが好ましい。他方、凍結破損防止部21dの強度を高める必要がある場合には、凍結破損防止部21dの全周に中空部を設けない形態とするのが好ましい。
最も好ましくは本実施形態のように、凍結破損防止部21dの周上に中空部と中実部とを併設した中空・中実複合形態とするのがよく、これにより軽量化と強度との総合性能を効果的に高めることができる。なお、中空・中実複合形態とする場合には、中空部および中実部の数を多くして、中空部と中実部とが細かいピッチで交互に並ぶようにするほど、上記総合性能を高めることができるため、中空部と中実部とは各々3個以上とするのが好ましく、各々4個以上とするのがさらに好ましい。ただし、中空部と中実部との数が多すぎると中スリーブ21の製造に用いる金型の強度が低下するため、各々12個以下とするのが好ましく、各々8個以下とするのがさらに好ましい。
このような凍結破損防止部21dを設けたことによって形成されるシャワー流路28の体積は、外スリーブ20、スクリーン23および固定部材19の間に形成される空間の体積の40〜80%程度になるようにするのがよい。シャワー流路28の体積を上記空間の体積の40%未満とした場合にはシャワー流路28の流路抵抗が大きくなり水の流速および拡散が凍結破損防止部21dによって阻害されるおそれが高くなり、80%よりも大きくした場合には滞留水の減少による凍結破損防止効果がほとんど期待できなくなるためである。
凍結破損防止部21dの板厚の最も薄い部分の厚みは、2.5mm以下とするのがより好ましく、2mm以下とするのがさらに好ましい。また、1.5mm以上とするのがより好ましい。
なお、本実施形態における凍結破損防止部21dの板厚の最も薄い部分は、凍結破損防止部21dの最も前方で折り返している部分である。
また、この最短距離Pは、小さすぎると製造誤差により凍結破損防止部21dと当該他の部位とが接触してしまったり水の流れを阻害したりするおそれがあるので、1mm以上とするのが好ましく、さらに2mm以上とするのが好ましい。
なお、この最短距離Pは、図3(b)に示すように、水の流れが略存在しない空間Q等を除外した、切換口19aからの水を散水口5aへ拡散するシャワー流路28のうちで、凍結破損防止部21dによって流路幅が最短となる箇所をいうものとする。
このような理由から、本実施形態ではABSを使用した。
中スリーブ21と先端スリーブ22とは、組立後、超音波溶着により一体に接合することで、水漏れを防止する。
このような理由から、本実施形態ではABSを使用した。
このスクリーン23のシャワー用散水口5aを形成した領域の外径(直径)は、35〜65mmとするのがよい。特に狭い範囲への散水に用いる散水ノズルでは35〜45mmがより適しており、特に広い範囲への散水に用いる散水ノズルでは55〜65mmがより適している。
このような理由から、本実施形態ではPOMを使用した。
また、流路の体積を減少させる凍結破損防止部21dの材料は、スポンジ製のゴム材料などの特殊な材料に限定されず、中スリーブ21と同じ樹脂材料を用いることができるため、低コストで滞留水の凍結による散水ノズル1の破損を防止することができる。また、凍結破損防止部21dを、流路10の形状を画成する部材(以下、流路構成部材という)である中スリーブ21と一体に形成したことにより、流路構成部材(中スリーブ21)を組み込むだけで凍結破損防止部21dを所定の位置に配置することができ、散水ノズル1の組立コストを低減することができる。
スクリーン23には水が外部へと流出できる散水口5aが形成されているが、水は先にこの散水口5a付近から凍結する場合が多いため、散水ノズル1の破損を防止するために凍結破損防止部21dを設けることが好ましい。
2 接続口
3 グリップ部
3a 基端部
4 ノズル部
5a (シャワー)散水口
5b (ストレート)散水口
6 ノズル本体
7 通水パイプ
7a 止水弁座
9 吐水ヘッド
10 流路
13 止水弁体
13a 弁体部
15 止水操作レバー
19 固定部材
19a 切換口
20 外スリーブ
21 中スリーブ
21a 基端部
21b 先端部
21c 外縁部
21d 凍結破損防止部
21e 段差部
22 先端スリーブ
23 スクリーン
24 シールカバー
25,26,27 Oリング
28 シャワー流路
29 ストレート流路
30 シャワー連通孔
33 中空部
Claims (3)
- 水導入用の接続口を形成した基端部から上方に延びる略筒状に形成され、使用者が把持するグリップ部と、
このグリップ部の略上端から前方に延びるとともに先端に散水口を形成した略筒状のノズル部と、
上記グリップ部の接続口から上記ノズル部の散水口にかけて延在する水の流路と、
この流路中に配置され、流路の開閉を行う止水弁とを有する屈曲形状のノズル本体を有する散水ノズルであって、
上記止水弁の下流の流路内で、かつ、シャワー散水を行う上記散水口の上流側で上記流路が拡張され、水を拡散させる空間の内部に、流路内に残留する滞留水を減少させる凍結破損防止部を備え、
この凍結破損防止部は、上流端よりも下流端の上記流路が径方向に広くなっている傾斜面を有することを特徴とする散水ノズル。 - 上記散水ノズル内に、上記凍結破損防止部によって上記流路と区画され、上記流路と連通しない中空部を設けたことを特徴とする請求項1記載の散水ノズル。
- 上記凍結破損防止部が、流路構成部材と一体に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の散水ノズル。
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