JP7138370B1

JP7138370B1 - 飛散防止ノズル装置

Info

Publication number: JP7138370B1
Application number: JP2021076272A
Authority: JP
Inventors: 英次弦井
Original assignee: 芝浦サービス株式会社
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2041-04-28
Also published as: JP2022170253A

Abstract

【課題】ノズル噴射された水の勢いを途中で低下ないしは緩和させて送り、水の飛沫が飛び散らずに洗浄を行える飛散防止ノズル装置を提供する。【解決手段】管状のガイド筒２と、ノズルアセンブリ３と、ノズルアセンブリをガイド筒の内部に固定する固定具４とを備えた飛散防止ノズル装置である。ノズルアセンブリは、先端から水を噴射するノズルと、ノズルを支持するブッシュと、ブッシュ及びノズルを収容支持するソケットと、ノズル側の部材と水供給源側の部材とを連結するニップルと、ニップルに結合されまたホースに繋がれて高圧ポンプからの高圧水流を受けるカプラーと、ニップルとカプラーとの間に装填されてノズルアセンブリをガイド筒に対して設置決めするワッシャーとを有し、ガイド筒の内部に高圧ポンプからの水流を噴射して、噴射水滴を前記ガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて突出水流を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、建物の壁や床、或いは建物内外に設置された各種設備を洗浄する場合に使用される飛散防止ノズル装置に関するものである。

建物の壁や床を洗浄したり、或いは建物内外に設置された各種設備を洗浄するに際して、高圧ポンプから送り出される高圧の熱湯や温水を被洗浄面に噴射し、被洗浄面上の微小傷内などに付着した汚れをきれいに洗い落す洗浄機能を持った水噴射装置、或いはノズル装置が使用されている。このようなノズル装置の従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特許文献１に記載されたノズル装置は、水排出口側端部に、高圧位置と低圧位置との間を切替機構により切り替え可能な噴射ノズルを有するノズル管を備える洗浄機であって、このノズル管は、バルブにより閉鎖可能な空気取入口を有し、前記バルブの機能は、噴射ノズルの切替機構と連結し、前記噴射ノズルがその低圧位置からその高圧位置へと切り替えると、前記バルブは前記空気取入口を閉鎖するようにした洗浄機に使用されるものである。このノズル装置において、ノズルから被洗浄面（床面等）に水を噴射させると、その水流の勢いにより被洗浄部の汚れが取り除かれるという動作を行う。

特表２００７－５１２１２６号公報

しかしながら、このような従来のノズル装置にあっては、ノズルから噴射される高圧水流によって被洗浄部の汚れが取り除かれるが、高圧水流の勢いが強いために水の飛沫が辺りに飛び散るという現象が起こる。そのため、水の飛沫が辺りに飛び散ることにより、被洗浄部の周囲の建物部分や設備を汚してしまう虞があった。

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ノズル噴射された水の勢いを途中で低下ないしは緩和させて送り、水の飛沫が飛び散らないように洗浄を行える飛散防止ノズル装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、ノズル噴射された噴射水の水滴をガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させ、水塊からなる突出水流を生成し、この水流の力により被洗浄部を洗浄することができる飛散防止ノズル装置を提供することである。

本発明は前記目的を達成するため、第１態様として、管状のガイド筒と、ガイド筒の内部に固定取り付けされたノズルアセンブリと、前記ノズルアセンブリを前記ガイド筒の内部に固定取り付けする固定具とを含み、前記ノズルアセンブリは、一端が高圧ポンプに接続された配管部材の他端に接続されており、前記ガイド筒の内部に水流を噴射して、当該噴射水の水滴を前記ガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて突出水流を生成し、また、前記ノズルアセンブリは、先端から水を噴射するノズルと、当該ノズルを取付け支持するブッシュと、ブッシュを収容固定して当該ブッシュとノズルを支持するソケットと、ソケットに結合されてノズル側の部材と水供給源側の部材とを連結するニップルと、先端側がニップルに結合され後端側がホースに繋がれて高圧ポンプからの高圧水流を受け入れるカプラーと、前記ニップルとカプラーとの間に装填されて前記ノズルアセンブリを前記ガイド筒に対して設置固定するワッシャーと、から構成され、ノズルはブッシュ内に収まった状態で、ソケット内に収容固定されて保護され、ノズルアセンブリは、ガイド筒内の設置位置で、ワッシャーがガイド筒の入口端面に当接して位置決めされ、固定具による固定動作が前記ノズルアセンブリの胴体部に作用してガイド筒の内部に固定支持される、飛散防止ノズル装置を要旨とする。

この態様によれば、ノズルアセンブリから噴射された噴射水の水滴は、ガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返して他の水滴との間で衝突が起って水滴同士の結合が生じ、次第に水滴のサイズが大きくなり、ガイド筒の出口端から出るときは水塊となって突出水流を生成する。これにより、突出水流が被洗浄部に当たって洗浄できるという効果が得られる。また、ノズルはブッシュ内に収まった状態で、ソケット内に収容固定されるから、確実な保護が得られる。また、ノズルアセンブリは、ガイド筒内の設置位置で、ワッシャーがガイド筒の入口端面に当接して位置決めされ、固定具による固定動作が前記ノズルアセンブリの胴体部に作用してガイド筒の内部に固定支持されるから、ノズルアセンブリのガイド筒内の位置が正しく設定され、その上でノズルアセンブリの取付固定が確実に行われるという効果が得られる。

本発明の第３態様に係る飛散防止ノズル装置は、第２態様に係る飛散防止ノズル装置において、ノズルには、水の噴射方向により、放射タイプ、或いは扇形タイプのものが使用されることを要旨とする。

この態様によれば、水の噴射方向が広がることにより、ガイド筒の内部の広範囲にわたって噴射水の水滴に反射と衝突を繰り返させることができ、より多くの量の突出水流を生成できるという効果が得られる。

また、本発明によれば、ノズルアセンブリから噴射された水の勢いを途中で低下ないしは緩和させて送り、水の飛沫が飛び散らないように洗浄を行うから、汚れが周囲に広がることを防止することができる。

本発明によれば、ノズルアセンブリから噴射された噴射水の水滴を、ガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて他の水滴との間で衝突が起こさせ、水滴同士の結合により水塊からなる突出水流を生成するから、突出水流が被洗浄部に当たって効率良く洗浄できるといった顕著な効果を奏する。

本発明の一実施の形態に係る飛散防止ノズル装置の全体を示す正面図である。前記実施の形態に備えられたノズルアセンブリの正面図である。前記実施の形態に備えられたノズルアセンブリを分解して示す正面分解図である。前記実施の形態におけるガイド筒内を進む水滴の進行状態の例を説明する断面図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る飛散防止ノズル装置の全体を示す正面図である。この飛散防止ノズル装置１は、中空の貫通孔を持ち管状の構造を有するガイド筒２と、ガイド筒２の一端部から貫通孔の内部に挿入されて固定取り付けされたノズルアセンブリ３と、ノズルアセンブリ３をガイド筒２の内部に固定取り付けする固定具４とから構成されている。この飛散防止ノズル装置１において、ノズルアセンブリ３はホース（後出の１７）の先端に接続されている。ホース１７は、水供給源部材としての高圧ポンプ（図示していない）の出口に一端が接続され高圧ポンプから送出される水（或いは温湯）の高圧水流の流路となる配管部材であり、高圧に耐える構成を持つ。そして、高圧ポンプから送出された高圧水流をノズルアセンブリ３へ送給してノズル先端から水を噴射させ、噴射水の水滴をガイド筒２の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて突出水流を生成する。ガイド筒２は、その大きさについて特に限定はないが、例えば長さが４０ｃｍ（センチメートル）から６０ｃｍ、口径が２ｃｍ～８ｃｍのものが使用される。

本実施の形態において、固定具４は、ガイド筒２の外側から内部へ向けてねじ込まれた複数のネジ部材から成る。これらの複数のネジ部材は、ガイド筒２の円周方向へ等角度間隔で配置されるか、又は複数のネジ部材のうちの２個が互いに直径の位置関係になるように配置され、ねじ込み操作によりノズルアセンブリ３の胴体部に当接して当該ノズルアセンブリ３をガイド筒２の内部に固定支持する。

図２は、飛散防止ノズル装置１に備えられたノズルアセンブリ３の正面図である。図３は、ノズルアセンブリ３を分解して示す正面分解図である。図２及び図３に示されているように、ノズルアセンブリ３は、先端から水を噴射するノズル１１と、ノズル１１を取付け支持するブッシュ１２と、ブッシュ１２を収容固定して当該ブッシュ１２とノズル１１を支持するソケット１３と、ソケット１３に結合されてノズル１１側の部材と水源側の部材とを連結するニップル１４と、先端側がニップル１４に結合され後端側がホース１７に繋がれて高圧ポンプからの高圧水流を受け入れるカプラー１６と、ニップル１４とカプラー１６との間に装填されてノズルアセンブリ３をガイド筒２に対して設置固定するワッシャー１５とから構成されている。

ノズル１１は、先端に水噴射口１１ａを有し、基端部の外周にオネジ部１１ｂを有し、中間部分にはボルト頭部１１ｃが形成されたパイプ体から構成され、パイプ体の中心軸に沿って水導通路が貫通して形成されている。ノズル１１の噴射口１１ａは種々の構成のものが使用可能であり、例えばノズル１１の先方向の全方位噴射が可能な放射タイプ、或いは平面状に扇形に噴射する扇形タイプ、また、直線状に噴射するストレートタイプ等の型がある。ここで、本明細書において「先端」とは噴射される水の出口側（図１～図４の左方側）をいい、「基端」とはその反対側、すなわち水の供給源側（図１～図４の右方側）をいう。

ブッシュ１２は、ノズル１１を収容可能な通孔１２ａを有するパイプ体から構成され、先端部にボルト頭部１２ｂが形成され、このボルト頭部１２ｂに続く基端側部分の外周にオネジ部１２ｃを有する。ブッシュ１２の通孔１２ａの内面には、ノズル１１のオネジ部１１ｂにねじ係合するメネジ部１２ｄが形成されている。

ソケット１３は、ブッシュ１２及びニップル１４を収容可能な通孔１３ａを有する筒体から構成されている。ソケット１３は、水供給源側の部材と水噴射側の部材との連結部材としての機能と、ノズル１１を保護する機能とを併せ持つものであるから、比較的頑丈な材質及び構造を有する。ソケット１３の通孔１３ａの先端側略半分の内面には、ブッシュ１２のオネジ部１２ｃにねじ係合する第１メネジ部１３ｂが形成される一方、通孔１３ａの後端側略半分の内面には第２メネジ部１３ｃが形成されている。第１メネジ部１３ｂと第２メネジ部１３ｃは、ねじ条の切削方向が同じ向きになるようにねじ切りされており（例えば、右ネジ構造）、実質的には１つのメネジから構成されるが、先端側からはブッシュ１２がねじ込まれるのに対し、後端側からはニップル１４がねじ込まれるものであり、結合する相手部材が異なる。ノズル１１はブッシュ１２内に収まった状態で、ソケット１３内に収容固定されるから、外部からの圧力や衝撃に対して十分に保護される。

ニップル１４は、先端部に第１オネジ部１４ａが形成される一方、基端部に第２オネジ部１４ｂが形成され、さらに中間部分にはボルト頭部１４ｃが設けられたパイプ体から構成され、パイプ体の中心軸に沿って水導通路が貫通して形成されている。ボルト頭部１４ｃはパイプ体に一体的に成形されている。ニップル１４の第１オネジ部１４ａは、ソケット１３の第２メネジ部１３ｃにねじ係合する。

ワッシャー１５にはニップル１４の第２オネジ部１４ｂが挿通可能なネジ通し穴１５ａが成形されている。ワッシャー１５の直径はガイド筒２の内径よりも大きい寸法に設定されている。このワッシャー１５は、本発明においては、ねじ結合部分の締め付け力を高める役割を有するのに加えて、ノズルアセンブリ３がガイド筒２に取り付けられるときの位置決めを行う機能を持ち、また、管状の構造を有するガイド筒２の取付け端部を閉鎖する蓋としての機能も有している。

カプラー１６は、先端部にナット部１６ａが形成される一方、基端部にホース接続部１６ｂが形成されたパイプ体から構成され、パイプ体の中心軸に沿って水導通路が貫通して形成されている。ナット部１６ａはパイプ体に一体的に成形され、且つその内面にはメネジ部１６ｃが形成されている。カプラー１６のメネジ部１６ｃは、ニップル１４の第２オネジ部１４ｂにねじ係合する。

以上の各構成部材を有するノズルアセンブリ３を作製するための組み立て手順の一例について説明する。先ず、ノズル１１のオネジ部１１ｂをブッシュ１２のメネジ部１２ｄにねじ込んでノズル１１とブッシュ１２を結合させ、次いで、ブッシュ１２のオネジ部１２ｃをソケット１３の第１メネジ部１３ｂにねじ込んでソケット１３に結合させる。ソケット１３は筒構造であるから、ノズル１１はソケット１３の内部にホールドされて保護された体勢になる。次に、ニップル１４の第１オネジ部１４ａをソケット１３の第２メネジ部１３ｃにねじ込んでニップル１４をソケット１３に結合させ、次いで、カプラー１６のナット部１６ａをニップル１４の第２オネジ部１４ｂにねじ込んでソケット１３、ニップル１４、カプラー１６を結合させる。カプラー１６をニップル１４にねじ結合するときは、両部材間にワッシャー１５を介装することによりカプラー１６とニップル１４の間にワッシャー１５が固く挟持される。以上の組み立て操作によりノズルアセンブリ３が作製される。なお組み立て手順は上述の方法に限られない。

組み立てられたノズルアセンブリ３はノズル１１側を先端としてガイド筒２の入口端部からガイド筒２内部に差し入れられる。ノズルアセンブリ３がガイド筒２の途中の設置位置まで差し入れられた所で、ワッシャー１５がガイド筒２の入口端面に当接して進入停止となって位置決めされる。この状態で、ネジ部材から成る固定具４がガイド筒２の外側から内部へ向けてねじ込まれ、このねじ込み操作によりノズルアセンブリ３の胴体部（ソケット１３の部分が相当する）に当接して固定作用し、当該ノズルアセンブリ３をガイド筒２の内部に固定支持する。固定具４を構成する複数のネジ部材は、ガイド筒２の円周方向へ等角度間隔配置、又は２個が直径の位置関係配置にされているから、ノズルアセンブリ３はガイド筒２内で確実に固定される。このようにしてノズルアセンブリ３がガイド筒２内に取り付けられた後、カプラー１６のホース接続部１６ｂにホース１７が接続される。

以上の構成を有する飛散防止ノズル装置１について、以下動作を説明する。飛散防止ノズル装置１を操作するに当たっては、ホース１７により高圧ポンプからノズルアセンブリ３へ高圧水流が供給される。この高圧水流はカプラー１６からノズルアセンブリ３に入り、先端のノズル１１から水が噴射される。上述したように、ノズルアセンブリ３には各種のタイプがあるが、ここでは放射タイプ、または扇形タイプのものが使われるものとする。

図４は、ノズルアセンブリ３から出た噴射水の水滴のガイド筒２内における進行経路をモデル化し、進行状態を説明する断面図である。図４において、符号２１は第１の水滴の経路を示し、符号２２は第２の水滴の経路を示す。

第１の水滴は経路２１に沿って進み、先ずガイド筒２の内壁の点Ｐ１において反射（跳ね返り運動）して方向を変え、次にガイド筒２の内壁の点Ｐ２において反射して方向を変え、さらにガイド筒２の内壁の点Ｐ３において反射して方向を変えた後、ガイド筒２の先端出口から水流Ｐとなって流出する。

第２の水滴は経路２２に沿って進み、先ずガイド筒２の内壁の点Ｑ１において反射して方向を変え、次にガイド筒２の内壁の点Ｑ２において反射して方向を変え、さらにガイド筒２の内壁の点Ｑ３において反射して方向を変えた後、ガイド筒２の先端出口から水流Ｑとなって流出する。このように、第１の水滴が点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において反射運動を行い、第２の水滴が点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３において反射運動を行う間に、それぞれの水滴は進行経路と進行速度が変化することにより、他の水滴との衝突が起って水滴同士の結合が生じ、次第に水滴のサイズが大きくなる。

また、第１の水滴は、ガイド筒２の内壁の点Ｐ１において反射して方向を変えた後、ガイド筒２の内壁の点Ｑ１において反射して方向を変えて進んできた第２の水滴或いは他の水滴とガイド筒２内の点Ｒ１において衝突する。次に第１の水滴は、ガイド筒２の内壁の点Ｐ２において反射して方向を変えた後、ガイド筒２の内壁の点Ｑ２において反射して方向を変えて進んできた第２の水滴或いは他の水滴とガイド筒２内の点Ｒ２において衝突する。さらに、第１の水滴は、ガイド筒２の内壁の点Ｐ３において反射して方向を変えた後、ガイド筒２の内壁の点Ｑ３において反射して方向を変えて進んできた第２の水滴或いは他の水滴とガイド筒２内の点Ｒ３において衝突する。このように、第１の水滴は、ガイド筒２内の点Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３において、他の水滴と衝突運動を行い、水滴同士の結合が生じ、次第に水滴のサイズが大きくなる。これにより、ノズル１１から種々の方向へ噴射された水滴はガイド筒２内を移動する間に微細な噴射水雨滴の大きさの水滴を経てガイド筒２の出口に到達するときには大きな水塊となって流出する。この水塊流は水流としての量が多く、しかも流速も大きい突出水流であるため、建物の壁や床、或いは建物内外に設置された各種設備に注ぎ当てるとその水当て部分のゴミを流し、汚れを効率良く洗い落とす。この動作により、建物の壁や床を洗浄したり、或いは建物内外に設置された各種設備を洗浄することができる。

本発明の飛散防止ノズル装置は、管状のガイド筒２と、ガイド筒２の内部に固定取り付けされてホースに繋がれたノズルアセンブリ３とを備え、高圧ポンプから送出された高圧水流をホースによりノズルアセンブリ３へ送給してノズル先端から水を噴射させ、噴射水の水滴をガイド筒２内で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて突出水流を生成する。突出水流により、建物の壁や床を洗浄したり、或いは建物内外に設置された各種設備を効率良く洗浄するのに有用である。

１飛散防止ノズル装置
２ガイド筒
３ノズルアセンブリ
４固定具
１１ノズル
１２ブッシュ
１３ソケット
１４ニップル
１５ワッシャー
１６カプラー
１７ホース

Claims

管状のガイド筒と、
ガイド筒の内部に固定取り付けされたノズルアセンブリと、
前記ノズルアセンブリを前記ガイド筒の内部に固定取り付けする固定具と、を備えてなり、
前記ノズルアセンブリは、一端が高圧ポンプに接続された配管部材の他端に接続されており、前記ガイド筒の内部に水流を噴射して、当該噴射水の水滴を前記ガイド筒の内部で複数回にわたり反射と衝突を繰り返させて突出水流を生成し、また、
前記ノズルアセンブリは、先端から水を噴射するノズルと、当該ノズルを取付け支持するブッシュと、ブッシュを収容固定して当該ブッシュとノズルを支持するソケットと、ソケットに結合されてノズル側の部材と水供給源側の部材とを連結するニップルと、先端側がニップルに結合され後端側がホースに繋がれて高圧ポンプからの高圧水流を受け入れるカプラーと、前記ニップルとカプラーとの間に装填されて前記ノズルアセンブリを前記ガイド筒に対して設置固定するワッシャーと、から構成され、
ノズルはブッシュ内に収まった状態で、ソケット内に収容固定されて保護され、
ノズルアセンブリは、ガイド筒内の設置位置で、ワッシャーがガイド筒の入口端面に当接して位置決めされ、固定具による固定動作が前記ノズルアセンブリの胴体部に作用してガイド筒の内部に固定支持される、
ことを特徴とする飛散防止ノズル装置。
ノズルには、水の噴射方向により、放射タイプ、或いは扇形タイプのものが使用されることを特徴とする請求項１に記載の飛散防止ノズル装置。