JPH0728919Y2 - 回転ノズル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、洗浄等に使用され回転噴出流を生成する回
転ノズル装置に関するものである。

〔従来の技術〕

水を直進棒状に噴出する洗浄ノズルでは、洗浄部への衝
突力、すなわち洗浄力が大きい反面、洗浄部を破壊する
恐れがあるので、噴出流が連続して同じ個所に当たらな
いように、作業者は洗浄ノズルを絶えずこまめに動かす
必要があり、作業性が悪い。

これに対し、回転噴出流を生成する洗浄ノズルでは、噴
出流の当たる個所が所定範囲内を自動的に移動するの
で、作業性が向上する。

そこで、実公昭61-27655号公報は、ノズルを異心公転体
に取り付け、異心公転体を回転させて、回転噴出流を生
成する回転ノズル装置を開示する。しかし、この回転ノ
ズル装置では、異心公転体を回転させるために、モータ
等の駆動源が別途必要となる。

第４図及び第５図は従来の回転ノズル装置60の縦断面図
及び先端側から見た図であり、この回転ノズル装置60で
は回転噴出流を生成するためのモータ等の駆動源を別途
設けることを省略することができる。すなわち、アダプ
タ軸62は先端に回転子64を相対回転自在に嵌合され、止
めねじ66は、座金68を貫通してからアダプタ軸62の端部
に軸方向へ螺合し、アダプタ軸62からの回転子64の離脱
を阻止している。ノズル70は、基端側を回転子64に固定
され、先端側を回転子64の周方向へ傾斜させるように前
方へ突出している。ポンプからの液体は、アダプタ軸62
の通路72及び回転子64の環状溝74を経てノズル70へ至
り、ノズル70から噴出する。カバー76は、基端側をアダ
プタ軸62に固着され、回転子64及びノズル70を包囲す
る。

回転子64は、回転子64の周方向へ傾斜するノズル70から
の液体の噴出に伴う反力を受けて、回転し、この結果、
ノズル70からの噴出流はアダプタ軸62の軸線の周りに回
転する。

また、特開昭63-20055号公報の回転ノズル装置では、杆
状体が、基端部をタービン体の中心に対して偏心してタ
ービン体に一体的に設けられるなべ形孔に嵌入、支持さ
れることにより、ノズル室内に傾斜姿勢に保持され、タ
ービン体の回転に伴ってノズル室の中心線の周りを公転
して、回転噴出流が生成されるようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の回転ノズル装置60の問題点を列挙すると、次のと
おりである。

（ａ）回転子64の円滑かつ迅速な回転を確保するため
に、アダプタ軸62と回転子64との嵌合部の摺動抵抗を低
くしなければならないので、シール材を両者の間に介在
させることが困難で、シール性が低下し、液漏れを生じ
易い。

（ｂ）ノズル70からの液体の噴出エネルギの一部が回転
子64及びノズル70の回転力に利用されるので、洗浄部へ
の噴出流の衝突力が低下し、洗浄能力も低下する。

特開昭63-20055号公報の回転ノズル装置の問題点は次の
とおりである。

（ａ）杆状体とは別個にタービン体が必要になり、ター
ビン体の配置スペース、及びタービン体をケーシングに
回転自在に支持する機構のために、ケーシングが放射方
向及び軸方向へ大型化するとともに、構造が複雑化す
る。

（ｂ）タービン体の周辺部へ圧送液を衝突させて、ター
ビン体を回転させるために、複雑に屈折した流通路が必
要になり、回転ノズル装置内の通路構造が複雑化する。

（ｃ）杆状体の基端部を嵌入するなべ形孔がタービン体
に一体的に設けられる必要があり、タービン体が、さら
に、大型化及び複雑化する。

（ｄ）杆状体の基端部はなべ形孔により塞がれてしまう
ので、杆状体内へ圧送液を導入するための取入孔が杆状
体の側部に、杆状体内の通路とは別途に形成され、杆状
体における通路構造が複雑となる。

請求項１の考案の目的は、図５及び図６の回転ノズル装
置や特開昭63-20055号公報の回転ノズル装置がもつ問題
点を克服する回転ノズル装置を提供することである。

請求項２の考案の目的は、請求項１の考案の目的を達成
することにおいて乱流噴射を防止することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

請求項１の回転ノズル装置（10）は次の（ａ）〜（ｇ）
の構成要素を有している。

（ａ）ノズル室（14） （ｂ）ノズル室（14）の中心線に沿ってノズル室（14）
の後端側からノズル室（14）内へ突出する円錐台部（4
0） （ｃ）円錐台部（40）に形成されノズル室（14）内へ圧
送液を噴出する第１のノズル部（20） （ｄ）ノズル室（14）の中心線に揃えられてノズル室
（14）の前端側に形成される凹面部（26） （ｅ）前端側において外部へ開口し後端側において凹面
部（26）へ連通している開口（24） （ｆ）ノズル室（14）内に配設され前端部は凹面部（2
6）に嵌入される凸面接触部（32）となっており後端部
は円錐台部（40）の周部にそれに沿って回転自在に当て
られ通路（36）が軸方向へ貫通し第２のノズル部（34）
が通路（36）の前端部に形成されて通路（36）からの圧
送液を開口（24）へ噴出する回転ノズル（28） （ｇ）第１のノズル部（20）からの噴出液が衝突して回
転ノズル（28）の回転力及び前端方向推力を生成するよ
うに回転ノズル（28）の周部に設けられている羽根車部
（44） 請求項２の回転ノズル装置（10）は、請求項１の回転ノ
ズル装置（10）において、さらに、次の（ｈ）の構成要
素を有している。

（ｈ）通路（36）において第２のノズル部（34）より上
流側に設けられた整流格子（38） 〔作用〕 請求項１の回転ノズル装置（10）では、液体は、回転ノ
ズル（28）の羽根車部（44）に衝突するように、第１の
ノズル部（20）よりノズル室（14）内へ噴出する。回転
ノズル（28）は、羽根車部（44）への第１のノズル部
（20）からの液体の衝突により前端方向への推力と回転
力とを受け、凸面接触部（32）を凹面部（26）に押圧さ
れるとともに、自転する。羽根車部（44）は、回転ノズ
ル（28）の自転に伴ってノズル室（14）内の液体をか
き、これにより、回転ノズル（28）は、後端部を円錐台
部（40）の周部に当てつつ、すなわち傾斜姿勢を保持し
つつ、円錐台部（40）の周部に沿って公転し、第２のノ
ズル部（34）の向きは円錐側面上を変化する。ノズル室
（14）内の液体は、回転ノズル（28）の後端より回転ノ
ズル（28）内の通路（36）へ導入され、通路（36）を通
って、第２のノズル部（36）からその向きの方向へ噴出
され、開口（24）を通って、外部へ噴出する。この結
果、回転ノズル装置（10）からの噴出流は円錐側面上を
周回する。

請求項２の回転ノズル装置（10）では、液体は、回転ノ
ズル（28）の通路（36）の通過の際に整流格子（38）に
より整流されてから、第２のノズル部（34）へ至り、第
２のノズル部（34）から噴出される。

〔実施例〕

以下、この考案を第１図〜第３図の実施例について説明
する。

第１図は回転ノズル装置10の縦断面図であり、この回転
ノズル装置10は洗浄機に装備される。ケーシング12は内
部にノズル室14を区画する。ジェットノズル16は、ノズ
ルランス18の先端に螺着され、先端側の第１のノズル部
20をノズル室14に臨ませるように、ケーシング12の基端
側に螺着される。Ｏリング21は、ジェットノズル16のね
じ部の終端に嵌着され、ケーシング12とジェットノズル
16との嵌合部のシールを保持する。開口体22は、ケーシ
ング12の先端側に配設され、ノズル室14をケーシング12
の外部へ連通する開口24と、開口24のノズル室14側の周
辺部に形成される球面凹所26とを有している。

第２図は回転ノズル28の側面図、第３図は回転ノズル28
を基端側から見た図である。第１図〜第３図において、
回転ノズル28は、管状の本体30と、本体30の先端側に装
着される半球状のノズル体32とを有している。ノズル体
32の曲率は球面凹所26の曲率より大きく、ノズル体32
は、開口24を塞ぐように、球面凹所26に押圧される。第
２のノズル部34は、開口24に臨むように、ノズル体32に
形成され、本体30を中心線に沿って貫通している通路36
に連通している。通路36は、第２のノズル部34とは反対
側の端部に整流格子38を備えている。回転ノズル28は、
基端側においてジェットノズル16の先端側の円錐台部40
の側面部に当接することにより、傾斜姿勢を保持され
る。テーパ状支持面42は、ケーシング12の内周の一部と
して環状に延び、開口体22の方へ径を徐々に減少させ、
回転ノズル28の本体30の中間部をケーシング12の放射方
向へ支持する。回転ノズル28が、ノズル体32を球面凹所
26に押圧されて、本体30の中間部をテーパ状支持面42に
接触させた状態では、回転ノズル28はケーシング12の中
心線に対して角度αで傾斜する。本体30は基端側の外周
部に羽根車部44を備え、羽根車部44は、本体30の軸方向
に対し傾斜している複数枚の羽根46を有している。羽根
46の傾斜角（第２図）は、羽根46が第１のノズル部20か
らの噴出水を受けて、回転ノズル28が先端方向の推力と
周方向の回転力を及ぼされるものに設定される。回転ノ
ズル28は、ノズル体32を球面凹所26に接触させつつ、ノ
ズル室14内に傾斜状態になっているので、回転ノズル28
の任意の回転位置で少なくとも１枚の羽根46は、第１の
ノズル部20に対峙する位置になっている。

なお、開口24の径＞第１のノズル部20の径＞第２のノズ
ル部34の径の関係にある。

実施例の作用について説明する。

ポンプ（図示せず）より圧送されて来る洗浄液としての
水は、ノズルランス18を経てジェットノズル16へ入り、
ジェットノズル16の第１のノズル部20よりケーシング12
の軸方向へ噴出する。第１のノズル部20から噴出した水
は、羽根車部44の羽根46に衝突しつつ、ノズル室14内を
満たす。回転ノズル28は、第１のノズル部20からの噴出
水による羽根46への衝突力から先端方向の推力と周方向
の回転力を受け、ノズル体32を球面凹所26に押圧される
一方、自転し、かつテーパ状支持面42への本体30の当接
により傾斜角αに保持される。羽根車部44は、回転ノズ
ル28の自転に伴ってノズル室14内の水をかき、これによ
り、回転ノズル28はケーシング12の中心線の周りに公転
する。この結果、第２のノズル部34の向きはケーシング
12の中心線を中心線とする円錐側面上、すなわち円錐角
で２αの円錐側面上を変化する。ノズル室14内の水は、
回転ノズル28の基端部の整流格子38を経て通路36へ進入
し、整流格子38の通過の際に整流される。そして、整流
された水が、第２のノズル部34から第２のノズル部34の
向きの方向へ噴出され、開口24を通って、ケーシング12
の外部へ噴出する。この結果、回転ノズル装置10からの
噴出流は円錐側面上を周回する。

図示の実施例では、整流格子38は、通路36への水の導入
部に設けられているが、第２のノズル部34より上流側の
通路36の位置であれば任意でよい。

〔考案の効果〕

請求項１の考案は次の効果を奏する。

（ａ）羽根車部は、第１のノズル部からの噴出液がそれ
に衝突して傾斜姿勢の回転ノズルに回転力を付与するよ
うに、回転ノズルの周部に設けられている。回転ノズル
に設けられた羽根車部は、タービン体のように回転支持
構造が不要であり、また、設置スペースも小さく、ター
ビン体の場合に比して回転ノズル装置を大幅に小型化及
び簡単化できる。

（ｂ）タービン体が省略される結果、タービン体を回転
させるために、周辺部へ圧送液を導く必要がないので、
通路の複雑化を回避できる。

（ｃ）ノズル室の前端側の凹面部及びノズル室の後端側
の円錐台部は中心線を揃えられ、回転ノズルは、前端部
の凸面接触部を凹面部へ嵌入し、後端部を円錐台部の周
部に沿って回転自在に保持されている。第１のノズル部
の形成部となっている円錐台部が、回転ノズルをノズル
室内で傾斜姿勢に保持するための支持部も兼ねることに
なるので、支持部が小型化及び簡単化される。

（ｄ）回転ノズルは、後端面を塞がれないので、回転ノ
ズル内を貫通する通路へ回転ノズルの後端面から圧送液
を導入でき、回転ノズル内の通路構造が簡単とする。

請求項２の考案では、回転ノズルの第２のノズル部から
の液体の噴出に先立ち、液体が整流格子により整流され
るので、乱流を防止して、第２のノズル部から噴出流を
良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案の実施例に関し、第１図は回
転ノズル装置の縦断面図、第２図は回転ノズルの側面
図、第３図は回転ノズルを基端側から見た図、第４図及
び第５図は従来の回転ノズル装の縦断面図及び先端側か
ら見た図である。 10……回転ノズル装置、14……ノズル室、20……第１の
ノズル部、24……開口、26……球面凹所（凹面部）、28
……回転ノズル、32……ノズル体（凸面接触部）、34…
…第２のノズル部、36……通路、38……整流格子、40…
…円錐台部、44……羽根車部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）ノズル室（14）、 （ｂ）前記ノズル室（14）の中心線に沿って前記ノズル
   室（14）の後端側から前記ノズル室（14）内へ突出する
   円錐台部（40）、 （ｃ）前記円錐台部（40）に形成され前記ノズル室（1
   4）内へ圧送液を噴出する第１のノズル部（20）、 （ｄ）前記ノズル室（14）の中心線に揃えられて前記ノ
   ズル室（14）の前端側に形成される凹面部（26）、 （ｅ）前端側において外部へ開口し後端側において前記
   凹面部（26）へ連通している開口（24）、 （ｆ）前記ノズル室（14）内に配設され前端部は前記凹
   面部（26）に嵌入される凸面接触部（32）となっており
   後端部は前記円錐台部（40）の周部にそれに沿って回転
   自在に当てられ通路（36）が軸方向へ貫通し第２のノズ
   ル部（34）が前記通路（36）の前端部に形成されて前記
   通路（36）からの圧送液を前記開口（24）へ噴出する回
   転ノズル（28）、及び （ｇ）前記第１のノズル部（20）からの噴出液が衝突し
   て前記回転ノズル（28）の回転力及び前端方向推力を生
   成するように前記回転ノズル（28）の周部に設けられて
   いる羽根車部（44）、 を有していることを特徴とする回転ノズル装置。
2. 【請求項２】（ｈ）前記通路（36）において前記第２の
   ノズル部（34）より上流側に設けられた整流格子（38）
   を有していることを特徴とする請求項１記載の回転ノズ
   ル装置。