JPH0810734A - 三次元ノズル装置 - Google Patents

三次元ノズル装置

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JPH0810734A
JPH0810734A JP14956194A JP14956194A JPH0810734A JP H0810734 A JPH0810734 A JP H0810734A JP 14956194 A JP14956194 A JP 14956194A JP 14956194 A JP14956194 A JP 14956194A JP H0810734 A JPH0810734 A JP H0810734A
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nozzle holder
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洋介 竹野
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孝史 三浦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 三次元ノズル装置の噴射流体の軌跡を適度に
分散させるとともに、簡易な構成で装置自体の洗浄を可
能にする。 【構成】 固定軸1に形成した噴出孔16と、この噴出
孔16の噴出流体と衝突して回転ハウジング4を回転さ
せる回転ハウジング4内の壁面17Aと、壁面17Aに
衝突した流体を回転ハウジング4の上部から外側へ放流
する放流路17とで回転駆動機構を構成する。固定軸1
から側方に突出する大径部3と、ノズルホルダ8の外周
に装着してこの大径部3上を転動する弾性リング18と
で回転伝達機構を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体圧力でノズルを鉛
直及び水平方向に回転させつつ、ノズルから流体を噴射
するノズル装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】流体圧力でノズルの向きを三次元方向に
変えて流体がさまざまな方向へ噴射されるようにしたタ
ンク洗浄用のノズル装置が、例えば特公昭62−601
46号に提案されている。
【0003】このノズル装置は、鉛直の固定軸の外周に
回転ハウジングを回転自由に支持し、回転ハウジングに
支持された水平軸の回りにノズルホルダを回転自由に装
着し、ノズルホルダに180度間隔で2基のノズルを外
向きに取り付けている。
【0004】洗浄用の流体は固定軸の内側から水平軸と
ノズルホルダを介してノズルに常時導供給されている。
【0005】回転ハウジングは固定軸の下端に回転自由
に装着した羽根車とギヤ装置を介して結合し、固定軸の
内側から導かれた圧力流体の一部がこの羽根車に一方向
から衝突することにより回転する。この時、ノズルホル
ダも回転ハウジングとともに固定軸回りに回転するが、
ノズルホルダと固定軸とは別途ベベルギヤを介して結合
しており、固定軸回りの回転動作はこのベベルギヤを介
してノズルホルダに水平軸回りの回転力を及ぼす。その
結果、ノズルは垂直面上で回転しながら、水平旋回し、
タンク内に所定の密度と間隔で均等に圧力水を噴射す
る。
【0006】
【発明の課題】このノズル装置においては、回転ハウジ
ングの固定軸回りの回転をベベルギヤを介してノズルホ
ルダの水平軸回りの回転に伝達する構造となっており、
回転ハウジングの固定軸回りの回転周期とノズルホルダ
の水平軸回りの回転周期とは常にベベルギヤ間のギヤ比
に基づく一定の比率関係を維持していた。
【0007】しかしながら、このように回転ハウジング
とノズルホルダとが固定された比率で回転すると、ノズ
ルから噴出される噴射水がタンク内壁に残す軌跡は常に
一定間隔となり、軌跡の位置が固定されてしまう。その
ため、軌跡と軌跡の間の部分が十分に洗浄されにくい傾
向があり、洗浄むらができないようにするために、例え
ばノズル装置を上下に動かすなどの手段を講じる必要が
あった。
【0008】また、ノズル装置をタンク内に常設する場
合には、タンクの内容物の排出後にタンクの洗浄を行う
段階でノズル装置に内容物が付着していることになる。
したがって、タンクから内容物を完全に除去するには、
タンクの洗浄とともにノズル装置自体の洗浄も必要にな
るが、このノズル装置の場合には装置自体の洗浄機能は
備えていなかった。
【0009】本発明は、上記問題点を解決すべくなされ
たもので、三次元ノズル装置の噴射流体の軌跡を適度に
分散させるとともに、簡易な構成で装置自体の洗浄を可
能にすることを目的とする。
【0010】
【課題を達成するための手段】本発明は、洗浄用の圧力
流体を導入する中空の通路を備えた固定軸と、固定軸の
外周に回転自由に支持された回転ハウジングと、前記圧
力流体の力で回転ハウジングを回転駆動する機構と、固
定軸と直角に回転ハウジングに支持された水平軸と、水
平軸の外周に回転自由に支持されたノズルホルダと、ノ
ズルホルダに装着されたノズルと、前記中空通路とノズ
ルとを常時連通する通路と、回転ハウジングの回転に応
じてノズルホルダを前記水平軸回りに回転させる回転伝
達機構とを備えた三次元ノズル装置において、前記回転
駆動機構を、固定軸に形成した圧力流体の噴出孔と、こ
の噴出孔の噴出流体と衝突して回転ハウジングを回転さ
せる回転ハウジング内部に形成された壁面と、壁面に衝
突した流体を回転ハウジングの上部から外側へ放流する
放流路とで構成するとともに、前記回転伝達機構を、前
記固定軸から側方に突出する大径部と、前記ノズルホル
ダの外周に装着してこの大径部上を転動する弾性リング
とで構成している。
【0011】
【作用】回転ハウジングを回転駆動した洗浄用流体は放
流路を介して回転ハウジング上部から外側へ放流され
る。この放流された洗浄用流体により回転ハウジングを
初めとするノズル装置の各部材が洗浄され、ノズル装置
自体の洗浄が行える。
【0012】また、ノズルホルダの外周に装着した弾性
リングが固定軸に形成した大径部の上を転動すること
で、回転ハウジングの回転をノズルホルダの回転に伝達
するようにしたので、回転伝達過程で滑りの要素が介在
し、回転ハウジングの回転周期とノズルホルダの回転周
期とは厳密に一定の比率とならない。そのため、回転ハ
ウジングを複数回回転させた場合にノズルの噴射流体の
軌跡に微妙なずれが生じ、洗浄むらの出にくい均一な洗
浄が行える。
【0013】
【実施例】図1〜図3に本発明の実施例を示す。
【0014】図1はタンク洗浄用のノズル装置であり、
図示されない給水管の下端に接続される垂直の固定軸1
を中心に構成される。
【0015】固定軸1の下端には大径部としての底盤3
が一体に形成される。固定軸1の外周には底盤3の上方
において、回転ハウジング4がベアリング5を介して回
転自由に嵌合する。
【0016】回転ハウジング4には水平方向外側に向け
て突出する中空の水平軸6が装着される。水平軸6の外
周にはベアリング7を介してノズルホルダ8が回転自由
に支持される。なお、ベアリング5と7はいずれもステ
ンレス製のボールベアリングを使用し、潤滑剤を必要と
しない構成とする。
【0017】ノズルホルダ8の外周には先端にノズル9
Aを備えた中空のノズルボディ9が180度間隔で2箇
所に装着される。この装着はノズルボディ9に形成した
螺合孔にノズルボディ9の基端外周部を螺合させること
で行うが、この螺合部には軸方向の溝19を形成してお
き、ノズルホルダ8内の圧力水の一部が溝19を介して
ノズルボディ9Aの外側に溢れ出るようにする。
【0018】固定軸1には水平軸6と同じ高さに通孔1
0が形成される。そして、水平軸6を支持する回転ハウ
ジング4には、通孔10と固定軸1の回りを水平旋回す
る水平軸6の中空部6Aとを常時連通させるために、環
状溝12が固定軸1を囲むように形成される。
【0019】一方、水平軸6には通孔11が形成され、
ノズルホルダ8にはこの通孔11と水平軸6回りに回転
するノズルボディ9の内側とを常時連通させるために環
状溝13が水平軸6を囲むように形成される。これによ
り、ノズル9Aに洗浄用の圧力水が途切れることなく供
給される。
【0020】また、ノズルホルダ8の外周には弾性リン
グとしてOリング18が装着される。このOリング18
は底盤3の水平の上面3Aに当接し、回転ハウジング4
が固定軸1のまわりを旋回するのに伴って底盤3との間
に発生する摩擦力で転動し、ノズルホルダ8を水平軸6
を中心に回転させる。
【0021】水平軸6と180度反対側に位置して、回
転ハウジング4にカウンタバランス14が装着される。
【0022】また、水平軸6の上方において回転ハウジ
ング4には図2に示すような回転駆動部15が形成され
る。これは、固定軸1に等間隔で放射方向に形成した噴
出孔16に臨んで回転ハウジング4に放流路として数多
くの孔部17を水平方向かつ噴出孔16とは異なった傾
斜各度をもって形成したものである。孔部17は回転ハ
ウジング4の外側に向けて開口し、孔部17の中心線は
回転ハウジング4の中心から一定距離だけ偏心する。こ
れにより、噴出孔16から噴出する洗浄水は孔部17の
壁面17Aに衝突し、回転ハウジング4に回転力を及ぼ
す。壁面17Aに衝突した洗浄水は孔部17の開口部か
ら回転ハウジング4の外側へ放流される。
【0023】なお、固定軸1は給水管を介して上方から
タンク内に支持されるが、固定軸1と給水管とのこの螺
合部にもノズルホルダ8とノズル9の螺合部に形成した
溝19と同様に軸方向の溝20を形成し、給水管内の圧
力水の一部が溝20を介して固定軸1の外周に溢れ出す
ように構成しておく。
【0024】次に作用を説明する。
【0025】このノズル装置は、給水管から固定軸1の
内側の通路2に2〜10kg/cm2の比較的低圧の洗
浄水を供給することで動作する。
【0026】洗浄用の圧力水は固定軸1内の通路2から
通孔10、環状溝12、中空部6A、通孔11、環状溝
13及びノズルホルダ8の内側を通ってノズルボディ9
の内部に常時供給され、ノズル9Aから途切れることな
く噴射される。
【0027】一方、通路2の圧力水の一部は固定軸1に
放射状に形成した噴出口16から回転ハウジング4内の
孔部17に噴出し、各孔部17の壁面17Aに衝突する
ことで回転ハウジング4をベアリング5を介して水平に
旋回させる。
【0028】この水平旋回に伴い、回転ハウジング4に
水平軸6を介して支持されたノズルホルダ8も一体に水
平旋回するが、これに伴いノズルホルダ8の外周のOリ
ング18と、固定軸1の下端の底盤3の上面3Aとの間
に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗のため、ノズルホ
ルダ8は上面3Aの上を転動し、ノズルボディ9を水平
軸6回りに回転させる。
【0029】この結果、圧力水を噴出するノズル9Aは
固定軸1を中心に旋回しつつ、水平軸6を中心に回転
し、これによりタンク内の3次元方向に圧力水が噴出す
る。
【0030】この場合に、ノズルホルダ8を水平軸6回
りに回転駆動するのはOリング18と底盤3の間に働く
摩擦力であり、これらの部材間の動作の伝達に際しては
滑りの要素が介在する。したがって、回転ハウジング4
の回転とノズルホルダ8の回転は厳密には一定の比率と
はならず、回転ごとに微妙なずれを生じる。このため、
回転ハウジング4が複数回の回転を行った場合に噴射水
がタンクの壁面に残す軌跡は同一とはならず適度なずれ
をもって分散する。したがって、洗浄むらのできにく
い、好ましい洗浄結果が得られる。
【0031】また、洗浄中はノズル9Aからの洗浄水の
噴射とともに、回転ハウジング4を回転駆動した洗浄水
が孔部17からノズル装置の外側に流出する。流出した
洗浄水は孔部17が回転ハウジング4の上部に位置して
いるため、回転ハウジング4やノズルポディ9、ノズル
ホルダ8及びカウンタバランス14などの表面を洗い流
しながらタンク内に落下する。さらに溝19や20から
溢れ出る洗浄水もこの洗浄を助ける。ノズル装置をタン
ク内に固定した場合には、タンクの内容物がノズル装置
に付着するが、洗浄時にはタンクの洗浄と同時にノズル
装置それ自体の洗浄も行われるため、タンク内容物を完
全に除去することができる。
【0032】このように、洗浄むらができにくく、また
ノズル装置自体の洗浄作用もあることから、洗浄むらの
解消やタンク内容物によるノズル装置の汚染防止のため
にノズル装置を昇降させるが必要はなく、したがって簡
易な構成で洗浄能力の高いノズル装置を実現することが
できる。
【0033】なお、ノズル9Aに対してカウンタバラン
ス14がバランスを取っているため、ノズル9は固定軸
1のまわりを安定して回転する。カウンタバランス14
の代わりにノズルを設けることもできる。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明は、回転ハウジング
を回転駆動した流体を回転ハウジングの上部から外側へ
放流するようにしたので、放流された流体により回転ハ
ウジングを初めとするノズル装置の各部材が洗浄され、
ノズル装置自体の付着物を洗い流すことができる。
【0035】また、大径部上を転動する弾性リングによ
り回転ハウジングの回転をノズルホルダの回転に伝達す
るようにしたので、大径部と弾性リングとの滑りによっ
てノズルから噴射される噴射流体の軌跡に微妙なずれが
生じ、噴射流体の軌跡が分散するために洗浄むらの出に
くい均一な洗浄が行える。
【0036】したがって、ノズル装置の汚染防止や、洗
浄むらの解消のためだけにノズル装置を昇降させる必要
がなく、簡易な構成で洗浄効果の高い洗浄装置を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すノズル装置の縦断面図で
ある。
【図2】同じく、図1の中のA−A矢視図である。
【図3】同じく、ノズル装置を下方から眺めた正面図で
ある。
【符号の説明】
1 固定軸 2 通路 3 底盤 4 回転ハウジング 6A 中空部 8 ノズルホルダ 9A ノズル 10,11 通孔 12,13 環状溝 15 回転駆動部 16 噴出孔 17 孔部 17A 壁面 18 Oリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 洗浄用の圧力流体を導入する中空の通路
    を備えた固定軸と、固定軸の外周に回転自由に支持され
    た回転ハウジングと、前記圧力流体の力で回転ハウジン
    グを回転駆動する機構と、固定軸と直角に回転ハウジン
    グに支持された水平軸と、水平軸の外周に回転自由に支
    持されたノズルホルダと、ノズルホルダに装着されたノ
    ズルと、前記中空通路とノズルとを常時連通する通路
    と、回転ハウジングの回転に応じてノズルホルダを前記
    水平軸回りに回転させる回転伝達機構とを備えた三次元
    ノズル装置において、 前記回転駆動機構を、固定軸に形成した圧力流体の噴出
    孔と、この噴出孔の噴出流体と衝突して回転ハウジング
    を回転させる回転ハウジング内部に形成された壁面と、
    壁面に衝突した流体を回転ハウジングの上部から外側へ
    放流する放流路とで構成するとともに、前記回転伝達機
    構を、前記固定軸から側方に突出する大径部と、前記ノ
    ズルホルダの外周に装着してこの大径部上を転動する弾
    性リングとで構成したことを特徴とする三次元ノズル装
    置。
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