JP6958816B2 - 井戸洗浄装置の噴射ノズル - Google Patents

Description

本発明は深井戸管内の汚れを除去し、特に深井戸管に設けているストレーナの一部が損傷又は破損し、該ストレーナに付着した泥やその他の異物により目詰まりを起こし、水が上がり難くなったストレーナを洗浄する為の洗浄装置に取付けられる噴射ノズルに関するものである。

日本国内では１００万本といわれる本数の深井戸が設けられているが、この深井戸管のストレーナは目が細かくて泥や砂、サビ、水藻等の異物が付着して目詰まりを発生する。その結果、水が上がり難く、深井戸としての機能を失ってしまう。目詰まりは毎日使用されている深井戸は比較的少ないが、例えば消雪装置用としての深井戸の場合であれば１年のうち冬期だけ使用するために、水を使用しない期間に深井戸管内に泥やその他の異物が付着する。勿論、常に使用している井戸の場合であっても目詰まりは発生する。

付着した泥等の異物は乾いて固まり、使用する時には目詰まりを起こして水が上がりにくくなる。それを繰り返して長年経過した後で、水圧が弱くなったところでストレーナの洗浄が行なわれて来ている。泥などが乾いた異物によって水は上がり難くなるが、内面に錆等の異物が生じて盛り上がることもある。
ところで、深井戸管の洗浄を行う際に用いられる最も一般的な洗浄装置は、回転体の周囲に複数の噴射ノズルを取付けた構造で、噴射ノズルからは水が高速で噴射すると共に噴射ノズルは回転することが出来るように構成している。

例えば、特開２００２−１９２０９４号に係る「深井戸管内の洗浄方法及び洗浄装置」は、深井戸の内面に付着した泥やその他の異物を、簡単にしかも効率よく取除くことが出来る洗浄方法である。
すなわち、超高圧水ホースの先端に洗浄装置を連結し、該ホースと共に洗浄装置を深井戸に降ろし、洗浄装置に備えている噴射ノズルから超高圧水を回転しながら噴射して付着している汚れを除去することが出来る。

特開２００９−１８２１４号に係る「深井戸管内の洗浄方法及び洗浄装置」は、超高圧水ホースの先端に連結し、該ホースと共に降ろして深井戸管の洗浄を行なう洗浄装置であって、洗い落とされる汚れを収容する網籠を備えた洗浄装置である。
そこで、上部ガイドと下部ガイドの間に回転体を軸支し、回転体の外周には複数の噴射ノズルを取付け、噴射ノズルからは超高圧水が噴射するように上記超高圧水ホースと連通し、そして、噴射ノズルは超高圧水を噴射すると共に噴射に伴って上記回転体と共に回転し、さらに、下部ガイドの下方には噴射する水によって洗い落とされた泥やその他の汚れを収容する網籠を取付けている。

ところで、上記洗浄装置はホースの下端に取付けられてホースと共に降ろされ、該ホースを流れた水は噴射ノズルから高速で噴射する。噴射ノズルは厳密な半径方向ではなく円周方向に傾斜している為に、噴射力の反力によって噴射ノズルは回転することが出来る。すなわち、回転しながら水を噴射することで深井戸管の内周面は均等に洗浄される。

洗浄装置はホース下端に連結しているだけであり、そのためにホース及び洗浄装置は深井戸管の中心軸に常に位置していることはなく、中心軸から位置ズレすることで噴射ノズルの先端が深井戸管の内周面に当り（衝突し）、その結果、噴射ノズルが破損するといった問題が発生する。ホース下端に吊下げられた洗浄装置が中心軸から位置ズレしなくても、深井戸管の内面に盛り上がって生じた堅い異物に噴射ノズルが当たって破損するケースも多い。
特開２００２−１９２０９４号に係る「深井戸管内の洗浄方法及び洗浄装置」 特開２００９−１８２１４号に係る「深井戸管内の洗浄方法及び洗浄装置」

このように、従来の洗浄装置の噴射ノズルには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、洗浄装置が位置ズレして深井戸管の内周面に衝突しても、また、深井戸管の内面に生じた堅い異物に当たっても破損することがないように構成した噴射ノズルを提供する。

本発明に係る洗浄装置は、高圧水を高速で噴射する噴射ノズルを備え、この噴射ノズルは厳密な半径方向（放射方向）ではなく途中で円周方向に傾斜している。したがって、噴射ノズルを取付けた回転体は主軸を中心として回転することが出来る。また、ストレートの噴射ノズルであれば、洗浄装置の回転体の中心から延びる半径方向と平行に位置ズレして取付けられている。
したがって、高圧水を高速噴射することで、その反力によって噴射ノズルを取付けた回転体は回転することが出来る構造としている。そして、洗浄装置は給水車（超高圧洗浄車）から延びるホースの下端に連結されていて、該洗浄装置へは超高圧洗浄車から高圧水が送られて噴射ノズルから回転しながら噴射することが出来る。

ところで、上記噴射ノズルはノズル先端の周囲がカバー壁にて被覆されるように凹部に嵌って取付けている。カバー壁は一般には筒状とするが、その形状は特に限定しない。洗浄装置が深井戸管の中心軸から位置ズレしても、ノズル先端が深井戸管内周面に直接接することがないようにしている。
ノズル先端はノズル本体の先端部に設けたネジ穴に螺合して取着され、ノズル本体には高圧水が流れる穴が連続して形成され、高圧水はノズル先端から噴射することが出来る。

本発明の洗浄装置の噴射ノズルは、ノズル先端が凹部に嵌って周囲にはカバー壁が設けられているために、該洗浄装置が中心軸から位置ズレしても、ノズル先端部の先端が深井戸管の内周面に擦れたり又は衝突するだけで、また深井戸管の内面に盛り上がって生じた堅い異物に当たっても、ノズル先端が直接当たることはない。
したがって、従来の洗浄装置の噴射ノズルのように破損することはなく、その寿命は大きく向上する。洗浄作業が途中で中断するといった事態は起きない。

深井戸管を洗浄装置を用いて洗浄する概略図。 洗浄装置の具体例で、平面図を表している。 他の洗浄装置の具体例で、平面図を表している。 洗浄装置の回転体外周に取付けられる噴射ノズルの具体例。 図４のＡ部詳細図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。

図１は洗浄装置によって深井戸を洗浄している場合の概略図である。同図の１は深井戸管、２は洗浄装置、３は噴射ノズル、４は超高圧水ホースを夫々表し、深井戸管１に洗浄装置２を降ろして深井戸管１の内周面６、特にストレーナ５に付着した汚れを落とすことが出来る。洗浄装置２は超高圧洗浄車（図示なし）のドラムに巻付いている超高圧水ホース４を巻き戻し、深井戸管１の真上に配置している滑車に巻き付いて超高圧水ホース４は深井戸管１に真っ直ぐに降ろされる。

深井戸管１の一部には上記ストレーナ５が設けられ、このストレーナ５は地下水が進入することが出来る構造と成っている。ストレーナ構造は特に限定しないが、例えば、周囲に多数の穴７，７・・・を有す筒と、該筒の外周には上下方向に延びている複数本の枕線を等間隔で設け、さらに枕線の外周には巻線が間に僅かな隙間を残して捲き付けて構成することが出来る。

地下水は該ストレーナ５に形成している僅かな隙間を通過して深井戸管内に流れ込むことが出来る。深井戸管１の一部に設けているストレーナ５には特に汚れが付着し、巻線の僅かな隙間及び小さな穴７，７・・・には泥や砂が詰まってしまい、その結果、地下水がストレーナ５を通過して深井戸管内に流れ込むことが出来ないようになる。そこで、洗浄装置２の噴射ノズル３，３・・・から高圧水を噴射することで、深井戸管１のストレーナ５の穴７，７・・・及び巻線間の隙間に詰まった泥や砂を除去することが出来る。

洗浄装置２は超高圧水ホース４の下端に取付けられ、そして洗浄装置２には回転する回転体に噴射ノズル３，３・・が備わっていて、超高圧水を回転しながら噴射することで付着している汚れを洗い落とすことが出来る。一般に洗浄作業は上記洗浄装置２を深井戸管１の底に降ろした状態で、底から上方に吊上げながら行う。
すなわち、超高圧洗浄車のドラムに巻付いている超高圧水ホース４を巻き戻して深井戸管１の底に一旦降ろし、上記ドラムを回転して超高圧水ホース４をゆっくり巻き付けることで、洗浄装置２は底から上方に向いて洗浄作業を行う。

図２は上記洗浄装置２の平面図を示している概略図である。同図の８は回転体、３は噴射ノズルを表し、回転体８の四方には噴射ノズル３，３・・・が取付けられ、洗浄装置２は超高圧水ホース４の下端に連結されている。回転体８の中心には中心穴９が設けられ、この中心穴９から四方に連通穴１０，１０・・・が半径方向に延び、これら各連通穴１０，１０・・・の位置には上記噴射ノズル３，３・・・が取付けられている。

噴射ノズル３，３・・・は回転体側の基部１１と先端部１２から成り、基部１１は回転体８の中心穴９から半径方向へ延び、先端部１２は屈曲することでその延長線は中心穴９を通ることなく離れている。
基部１１の下端には取付け部１３が設けられ、この取付け部１３がボルト締めにて回転体８の外周に固定されている。

本発明は噴射ノズル３を対象とするもので、該噴射ノズル３，３・・・が取付けられる洗浄装置２の具体的な構造は限定しない。
また、洗浄装置２に備わる回転体８の具体的な取付け構造も特に限定せず、回転体８の四方には噴射ノズル３，３・・・が取付けられて外方向へ延び、途中で屈曲している。回転体８の中心穴９には超高圧水ホース４を流れる高圧水が通り、高圧水は四方半径方向へ延びる連通穴１０，１０・・・を流れ、噴射ノズル３，３・・・から噴射することが出来る。

噴射ノズル３，３・・・から噴射する高圧水の反力により回転体８は回転する。したがって、４本の噴射ノズル３，３・・・は回転しながら高圧水を噴射して深井戸管１の内周面６に万遍なく吹き付けることが出来、該深井戸管１に設けたストレーナ５を洗浄することが出来る。
ストレーナ５に設けている複数の穴７，７・・・に噴射される高圧水が入ってストレーナ５の穴７，７・・・の目詰まりを解除する。

図３は洗浄装置２の回転体８に別形態の噴射ノズル１４，１４・・・を取付けた他の実施例である。この噴射ノズル１４は前記図２に示した噴射ノズル３とは違い、ストレートとしている。動作は同じように、噴射ノズル１４から高圧水を噴射すると共に、その反力にて噴射ノズル１４は回転体８と共に回転することが出来る。
そのために、噴射ノズル１４は回転体８の中心から距離ａだけ位置ズレして取付けられている。その為に噴射ノズル１４から噴射する高圧水の反力にて回転体８に矢印方向（反時計方向）のトルクが発生する。

ところで、洗浄装置２は超高圧水ホース４に吊下げられ、噴射ノズル３，３・・・、噴射ノズル１４，１４・・・から高圧水を噴射して深井戸管１の内周面６に吹き付けることが出来る。各噴射ノズル３，３・・・、１４，１４・・・から噴射する高圧水の水量及び噴射速度は均一で、しかも噴射ノズル３，３・・・、１４，１４・・・の形状並びに回転体８への取付け位置も同じであるが、僅かな違いは噴射ノズル３，３・・・、１４，１４・・・から噴射する高圧水の反力のバラツキと成って現れる。その為に、超高圧水ホース４に吊下げられた洗浄装置２は位置ズレし、深井戸管１の中心軸から外れてしまう。

その結果、噴射ノズル３、１４の先端は深井戸管１の内周面６に接触し、時には大きな衝撃を伴って当接する。そして、噴射ノズル３、１４は破損するといった現象が発生し、一本の噴射ノズル３、１４が破損するならば、反力のバランスはさらに大きく崩れて他の噴射ノズル３，３・・・、１４，１４・・・も破損すると同時に深井戸管１も損傷する。
本発明では、洗浄装置２が中心軸から位置ズレして噴射ノズル３、１４が深井戸管１の内周面６に擦れても、また当接しても破損しない構造としている。

図４は本発明に係る噴射ノズル３を示す具体例である。噴射ノズル３はベースとなる取付け部１３、基部１１、及び先端部１２から成り、基部１１は取付け部１３から垂直に起立し、先端部１２は基部１１から所定の傾斜角θをもって傾いた方向に延びている。
上記取付け部１３は四角形のブロックにて構成し、各コーナーにはボルト穴が設けられている。この取付け部１３を回転体８の外周に配置してボルト締めすることで噴射ノズル３は該回転体８に取付けることが出来る。

この噴射ノズル３には取付け部１３から先端部１２にかけて連続した連通穴１５が設けられ、回転体８の連通穴１０及び中心に設けた中心穴９と連続している。この中心穴９には超高圧水ホース４から送られる高圧水が流れ、噴射ノズル３へ送られ、噴射ノズル３から先端ノズルを通って噴射される。
図５（ａ）、（ｂ）は図４のＡ部詳細を表す平面図と断面図である。先端部１２の先端には凹部１６が設けられ、この凹部１６に先端ノズル１７が取付けられて凹部底面１８に固定される。

先端部１２に設けている連通穴１５の先端はネジ穴１９と成っていて、このネジ穴１９に先端ノズル１７に設けているネジ部２０が螺合して取付けられる。取付けられた先端ノズル１７は凹部１６に収容され、凹部１６から突出しない取付け構造としている。
したがって、洗浄装置２が深井戸管１の中心軸から位置ズレした場合、噴射ノズル３の先端部先端２１は深井戸管１の内周面６と接触したり擦れたりするが、先端ノズル１７が接触することはない。
また、洗浄装置２が中心軸から位置ズレしなくても、深井戸内面に盛り上がって発生する錆などの異物に噴射ノズル３の先端部先端２１が衝突しても、先端ノズル１７が当たることはない。

したがって、凹部１６に収容されている先端ノズル１７が破損することはなく、また先端部先端２１が接触したり擦れても、多少摩耗するだけで、大きく損傷することはなく、洗浄作業が途中で中断するといった事態は起きない。
実施例で説明した噴射ノズル３は途中で屈曲した形態であるが、図３に示すストレートの噴射ノズル１４の場合も同じように、先端に凹部を設けて先端ノズルが突出しないように取付けられる。

図５に示した先端部１２には先端ノズル１７の全周を被覆するように凹部１６を設けているが、所々に隙間又は空間を設けた凹部でもよく、噴射ノズルが深井戸管１の内周面６に接した際に、先端ノズル１７を保護することが出来る形態であればよい。

１ 深井戸管
２ 洗浄装置
３ 噴射ノズル
４ 超高圧水ホース
５ ストレーナ
６ 内周面
７ 穴
８ 回転体
９ 中心穴
10 連通穴
11 基部
12 先端部
13 取付け部
14 噴射ノズル
15 連通穴
16 凹部
17 先端ノズル
18 凹部底
19 ネジ穴
20 ネジ部
21 先端

Claims (1)

1. 給水車から延びるホースの下端に連結した洗浄装置を深井戸管内へ降ろし、深井戸管の内周面に高圧水を噴射すると共に、噴射する高圧水の反力にて回転することで付着した汚れを洗い落とすことが出来る洗浄装置の噴射ノズルにおいて、噴射ノズルの先端部には凹部を設け、この凹部に先端ノズルを嵌めて取付け、先端部に設けている連通穴の先端にはネジ穴を設け、該ネジ穴に先端ノズルに形成しているネジ部を螺合して取付けると共に凹部底面に固定し、該先端ノズルは上記凹部に収容されて凹部から突出しないようにし、そして、噴射ノズルはベースとなる取付け部、基部、及び先端部から成り、基部は取付け部から垂直に起立し、先端部は基部から所定の傾斜角θをもつて傾いた方向に延び、該取付け部はブロックにて構成し、取付け部を回転体の外周に配置してボルト締めすることで回転体に取付けたことを特徴とする洗浄装置の噴射ノズル。
   

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