JPH11504260A - 回転スプリンクラ用水流制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 不規則パターンの灌漑を行なうべく、スプリンクラへの水流および圧力を調整するための、回転スプリンクラ（５０）と流体導管との間に容易に取り付けられる流体流調整器（１０）。調整器（１０）は、整流可変オリフィス（２３）に通じるチャンネル（２２）を備えかつスプリンクラ（５０）および導管のそれぞれの流体ポート部材に連結できる本体（１１）を有する。本体（１１）内に取り付けられる回転可能なポート部品（１２）は、回転軸線上に中心をもちかつ本体（１１）の整流オリフィス（２３）と連通する整流ポート（２７）を有する。このポート（２７）は流線形チャンネル（３３）に通じており、該チャンネル（３３）はスプリンクラ軸（５１）に連通される。ポート部品（１２）はスプリンクラ（５０）からの回転エネルギを伝達する手段を備えている。ポート（２７）およびオリフィス（２３）は、正方形パターンで散水できる四点星形または等辺凹状八角形等の同一形状を有している。本体（１１）に対するポート部品（１２）の回転位置は水流を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】 回転スプリンクラ用水流制御装置 発明の背景 本発明は、作物および芝生領域等に灌漑水を散布する装置に関し、特に、回転 するスプリンクラヘッドを備えた散布装置に関する。 従来技術の背景説明 回転スプリンタラのヘッドを通る加圧水の内部エネルギにより回転される回転 スプリンクラに基づく散水装置を提供することは、従来技術において知られてい る。従来技術のこれらの装置の殆どは、本来的に、その散布パターンが、スプリ ンクラヘッドの位置に中心をもちかつスプリンクラヘッドのオリフィスから出る ジェット（単一または複数）の到達距離に等しい半径をもつ円に対応するものに 限定されている。しかしながら、このような装置を使用して非円形領域を灌漑す るには、散水領域をオーバーラップさせることおよび望まない領域にも降水する ことが必要になる。 また、これらの装置に改良を加え、灌漑領域の形状を、円形から、一般的には 正方形または長方形に、更には任意のパターンにさえ変えることができるものも 提案されている。 このような装置は、性能が劣ること、高コストであること、作動に信頼性がな いことまたはこれらを複合したものであること等の理由により商業的成功を収め ていない。 Michael L．Kingの１９７５年５月２０日付米国特許第3,884,416号に開示の従 来技術の装置は、長方形通路を備えたオリフィス板および長方形ポートを有する ポート板により所望の灌漑パターンを形成すると思われる。水の半径方向到達距 離は、半径方向にオフセットしたポート間の相互オーバーラップ量に基づいて変 化される。このアプローチの主な欠点は、水流を変えるのに小さいポートサイズ が必要とされることである。小さな孔は粒子により詰まり易く、このため、頻繁 に分解および洗浄する必要がある。他の欠点は、一定角速度を得るための調節 装置を必要とすることである。この調節は、水圧が変化する度毎に行なわなくて はならない。 Glenn I．Bealの１９８９年４月１１日付米国特許第4,819,875号に開示の別の 従来技術の装置は、ハウジングに対するスプリンクラの回転位置に従ってスプリ ンクラへの水流を制御するための絞り装置により不規則な散水パターンを形成す ると思われる。また、スプリンクラの角速度を一定に制御するための試みは全く なされていない。 上記両従来技術は、水の供給圧力がワッシャに対して回転スプリンクラを押し 付け、大きな回転摩擦力を発生することができるようにしている。この力は、大 きな背圧により水流が制限されると大きくなる。このため、慣用的な衝撃スプリ ンクラでは、一定角速度を得ることが殆ど不可能である。 従来知られている全ての装置は、下記のような多くの欠点を有する。 （ａ）装置が複雑であり、製造コストが嵩むこと。 （ｂ）水流が円滑矯正すなわち整流（stralght through）とされないときは、 小さな孔の目詰まりにより信頼性のない作動をするようになり、このため、分解 および洗浄が必要になること。 （ｃ）角速度が一定でないため、散水が不均一になること。 （ｄ）標準形の衝撃スプリンクラは、所望の結果を得るのに改造する必要があ ること。 目的および長所 従来技術とは異なり、本発明は、ユニークなパターンで形成された整流流れ可 変オリフィス（stralght through flow variable orifice）を使用する、回転ス プリンクラ用流体流調整器アタッチメントを提供する。本発明はまた、広い範囲 の水圧に亘って均一に散水するための、自己調節一定角速度が得られる装置を提 供する。本発明はまた、製造および構造が簡単な装置を提供する。 従って、本発明の目的および長所は次の通りである。 （ａ）整流設計の可変オリフィスを通して流体流を制御するための装置を提供 すること。 （ｂ）均一な散布を達成するため、広範囲の水圧に亘って一定角速度が得られ る構造的特徴をもつ装置を提供すること。 （ｃ）作動に信頼性がありかつメインテナンスが容易であるという構造的特徴 をもつ装置を提供すること。 （ｄ）製造コストを最低にできるという構造的特徴をもつ装置を提供すること 。 （ｅ）任意の標準形回転スプリンクラを、不規則パターンで水を散布できるも のとする設計を提供すること。 本発明の他の目的および長所は、添付図面および以下の説明を考察することに より明らかになるであろう。 図面 図１は、灌漑水散布用装置を示す側面図である。 図２は、本発明の好ましい実施例の分解図である。 図３は、本発明の好ましい実施例の縦断面図である。 図４は、互いに４５°回転された正方形の散水パターンを与える、水通路のた めの最小開口を形成するオリフィスおよびポートパターンを示す詳細図である。 図５は、水通路のための最大開口を形成する半径方向整合状態にあるオリフィ スおよびポートパターンを示す詳細図である。 図面中の参照番号 １０ 調整器 １１ 本体 １２ 回転可能なポート部品 １３ 保持スリーブ １４ ワッシャ １５ 円筒面 １６ ねじ １７ ねじ １８ レンチ掴み面 １９ ボア ２０ ボア ２１ 棚部 ２２ 流線形チャンネル ２３ オリフィス ２４ オリフィスパターン ２５ オリフィス面 ２６ チャンネル ２７ ポート ２８ ポートパターン ２９ ポート面 ３０ 軸 ３１ 連結耳部 ３２ チャンネル ３３ 流線形チャンネル ３４ ポート部品の端部 ３５ 面 ３６ ボア ３７ 表面または面 ３８ 保持スリーブの壁 ３９ ボア ４０ 面 ４１ 面 ４２ ワッシャの壁 ４５ オーバーラップ領域 ５０ 回転スプリンクラのヘッド ５１ 軸 ５２ コネクタ ５３ ノズル ５４ アーム ５５ ばね ５６ ワッシャ ５７ ボア ５８ フレーム部材 好ましい実施例の説明 特に図１〜図３を参照すると、本発明に従って構成された灌漑パターンアダプ タすなわち流体流調整器１０が示されている。該調整器１０は簡単な水流／圧力 調整弁を有し、該弁は、概略的に、本体すなわち水チャンネルセクション１１と 、回転可能なポート部品１２と、保持スリーブ１３と、ワッシャ１４とを備えて いる。アダプタの構成部品は、例えば、任意の適当な金属、セラミック、プラス チックまたはこれらの組合せで形成できる。 水チャンネル１１は、円筒面１５を備えた全体として円筒状の柱状部材すなわ ち管状部材からなる。水チャンネル１１の上端部および下端部にはそれぞれ管雌 ねじおよび管雄ねじが設けられており、水チャンネル１１を、それぞれ、回転ス プリンクラヘッド５０および上昇管（図示せず）のような水導管に連結できるよ うになっている。導管のねじ付き雌形端部を水チャンネル１１のねじ付き雄形下 端部に容易に連結できるようにするため、一体形レンチ掴み面１８を設けること ができる。 水チャンネル１１の上端部には、ポート部品１２、保持スリーブ１３およびワ ッシャ１４を受け入れることができる内部ボア１９、２０が設けられている。内 部ボア２０の直径は、ポート部品１２の拡大端部３４およびワッシャ１４の壁４ ２の外径より大きく、ポート部品１２およびワッシャ１４の自由回転を許容する 。ボア１９の直径は、圧嵌めにより保持スリーブ１３の壁３８を収容できる大き さ である。保持スリーブ１３を固定するための、ねじのような他の適当な手段を用 いることもできる。保持スリーブ１３はボア１９内に圧入され、スリーブ１３の 面３７は、水チャンネル１１の棚部２１と接触される。 水チャンネル１１の下端部には、オリフィス２３に通じる流線形チャンネル２ ２が設けられている。オリフィスパターン２４が、オリフィス面２５から流線形 チャンネル２２の入口まで延びている。 回転可能なポート部品１２は、拡大端部３４と、連結耳部３１を備えた軸３０ とを有している。軸３０の外径は保持スリーブ１３およびワッシャ１４のそれぞ れの内部ボア３６、３９より小さく、ポート部品１２の自由回転を許容する。ポ ート部品１２は、拡大端部３４のポート面２９にポートパターン２８を備えてい る。ポートパターン２８は流線形チャンネル３３内に延びている。軸３０の端面 に設けられた連結耳部３１は、回転スプリンクラの軸５１へカップリング（連結 ）される。ポート部品１２と回転スプリンクラの軸５１との連結には、他の適当 な構成を使用できる。 保持スリーブ１３は、回転可能なポート部品１２の、本体１１内での位置の固 定を容易にする。拡大端部３４の面３５はワッシャ１４の下面４１と係合し、ワ ッシャ１４の上面４０は保持スリーブ１３の面３７と係合する。保持スリーブ１ ３は所定位置に静かに押圧され、ワッシャ１４およびポート部品１２を本体１１ 内に固定する。ポート部品の面２９およびオリフィス面２５は、互いに密接する 。ポート部品１２は、軸線方向に遊びのない状態で回転できる。 流体流調整器１０は、ねじ１７により、回転スプリンクラのヘッド５０の雄形 コネクタ５２に容易に連結される。 回転スプリンクラのヘッド５０は、軸５１のヘッド貫通ボア５７の内部通路に 流入する水を散布するためのジェットすなわちノズル５３を有している。軸５１ は、コネクタ５２上に載置されたワッシャ５６に対して回転する。加圧水がノズ ル５３から噴射されると、加圧水は片持ち形アーム５４に衝突し、該アーム５４ をフレーム部材５８から離れる方向に偏倚させ、これによりばね５５を巻き上げ る。このようにして発生したばね張力により、アーム６４がフレーム部材５８に 近づく方向に押され、水ジェットは、アーム５４を再び外方に押しやる。この振 動は無限に繰り返され、これにより、水ジェットの圧力は、スプリンクラヘッド に回転運動を与えるのに利用される。 回転スプリンクラのヘッド５０は、従来技術の衝撃駆動形スプリンクラと同様 な慣用的な設計からなり、その灌漑パターンは、水がノズル５３から供給される 半径により制限される円である。この形式のスプリンクラには、部分円作動また は完全円作動を行なうことができる、選択的に操作可能な反転機構を設けること ができる。 作動 流体流調整器１０を回転スプリンクラのヘッド５０（図１参照）に連結しかつ 慣用手段（図示せず）により垂直に支持することにより、加圧水が、導管（図示 せず）から、流線形チャンネル２２の入口内へと上向きに流れる。水は、オリフ ィス２３およびポート２７を通り、流線形チャンネル３３内へと上向きに流れ、 更にボア５７を通ってスプリンクラヘッド５０内へと流れ続け、スプリンクラヘ ッド５０でノズル５３から噴射される。前述のように、水ジェットはスプリンク ラヘッド５０の回転を引き起こし、スプリンクラヘッド５０の回転によりポート 部品１２が回転される。 流線形チャンネル２２の入口での流体圧力により、水はチャンネル２２を通っ てオリフィスパターン２４内へと流れる。流線形チャンネル２２が収斂している ため、水は、オリフィスパターン２４に流入するときに速度が加速される。パタ ーン形状（図５）により創成されるチャンネル２６は、オリフィス２３への円滑 な移動を確保する流れ整流器(flow straitners)として機能する。水の速度が速 いほど、オリフィス２３での圧力は低くなる。 図５は、オリフィスパターン２４の四点星形または等辺凹状八角形形状(equil ateral concaved octagon design)を示す。オリフィスパターン２４の全断面積 は、ノズル５３の断面積に等しいかまたはこれより大きく、これにより、ノズル ５３を通る流量を最大にすることができる。ポートパターン２８は、形状の点で オリフィスパターン２４と同一である。従って、オリフィス２３およびポート２ ７を通る最大流量は、オリフィスパターン２４とポートパターン２８とが角度的 に整合した状態（図５）において生じる。最小流量は、オリフィスパターン２４ とポートパターン２８とを互いに４５°回転させた状態（図４にこの状態を示す ）において生じる。この最小流路断面積は、ノズル５３の断面積の約５０％であ る。オリフィスパターン２４およびポートパターン２８の等間隔を隔てた４つの 角度位置で最小から最大まで流路面積を変化させると、正方形の灌漑パターンが 得られる。 オーバーラップ領域４５はポート面２９により創成される。完全制限位置（図 ４）では、水流は、４カ所（オーバーラップ領域４５）において平坦壁に衝突す る。この流れの突然変化により、ポート部品１２に対する上向きの圧力が発生し 、この圧力はワッシャ１４に伝達される。水の流れが高速であるため、この圧力 は小さい。 水が制限領域（図４）を通って流れるとき、水はポートパターン２８に流入す る断面積の突然変化に遭遇する。これにより、乱流に向かう傾向が生じる。チャ ンネル３２は流れ整流器として機能し、この乱流効果を低減させる。流線形チャ ンネル３３は、この乱流を更に低減させる。水は、チャンネル３３から軸５１内 に流入する。 連結耳部３１によるポート部品１２の軸５１への連結は、軸５１に対する軸線 方向力を全く生じさせない。水は、ボア５７を通ってヘッド５０およびノズル５ ３に流入し、灌漑すべき地面に散布される。 上記調整装置に取り付けられた１１／６４インチのノズルを備えた図１の実施 例に示した形式の衝撃駆動形スプリンクラの試験において、下記表に示す圧力の 水を上昇管から調整装置１０に供給したとき、得られたスプリンクラからのおお よその最大距離および最小距離、ならびに流量を表に示す。 要約、結果および範囲 以上から、本発明の流体流調整器１０の使用により、適当な流量および距離で 、一定角速度により均一散布を確保し、正方形表面積を灌漑すべく制御できるこ とが理解されよう。また、本発明の流体流調整器１０は、一軸線の回りで回転で きる本体と、予め選択した供給源からの水を受け入れかつ前記軸線の回りで本体 と一緒に回転する入口とを有する実質的に全ての形式の回転スプリンクラ装置の 比較的広範囲に亘る制御が行なえるように、信頼できる有効な態様で作動する。 ここに開示した本発明の種々の変更および改良は、当業者には明らかであると 考えられる。従って、請求の範囲の記載を除き、本発明にはいかなる制限も存在 しないものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９６年９月２７日 【補正内容】 請求の範囲 １．スプリンクラへの流れおよび圧力を調整するための、回転スプリンクラと流 体導管との間に容易に取り付けられる流体流調整器において、 （ａ）四点星形形状をもつ整流オリフィスに通じる流線形チャンネルを備えた 本体であって、スプリンクラおよび導管のそれぞれの流体ポート部材に連結でき る本体と、 （ｂ）該本体内に取り付けられる回転可能なポート部品であって、四点星形形 状を有し、回転軸線上に中心をもち、該整流オリフィスと連通しかつ流線形チャ ンネルに通じる整流ポートを備え、そして回転力をスプリンクラに伝達する連結 手段を備えた回転可能なポート部品と、 （ｃ）該本体内に取り付けられる保持スリーブであって、該回転可能なポート 部品を回転できるように収容する内部ボア径を有する保持スリーブと、 （ｄ）該回転可能なポート部品と該保持スリーブとの間のシール手段とを有す ることを特徴とする流体流調整器。 ２．スプリンクラでの流体流および圧力を調整するための、回転スプリンクラと 流体導管との間に取り付けられる流体流調整器において、 上端部および下端部を備えた本体を有し、該本体は、該上端部から本体内を通 って延びるボアと、該下端部から延びかつ該ボアにおいてオリフィスとして終端 する本体チャンネルとを備え、該本体チャンネルは該オリフィスから長手方向に 延びる内部のテーパ状の本体突出部を備え、該本体突出部はオリフィスを形成し ていること、 該ボア内に回転可能に取り付けられるポート部品を有し、該ポート部品は、こ れを貫通しかつ本体チャンネルと流体連通するポートチャンネルを備え、該ポー トチャンネルはオリフィスと整合するポートから端を発し、該ポートチャンネル は該ポートから長手方向に延びた内部ポート突出部を備え、該ポート突出部はポ ートを形成していること、 該ポート部品を回転させるとオリフィスの角度的整合が変化し、かくして、ポ ートが、該流体流調整器を通る流体流を周期的に制限することを特徴とする流体 流調整器。 ３．前記オリフィスおよびポートは同一形状を有することを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の流体流調整器。 ４．前記オリフィスおよびポートは四点星形形状を有することを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の流体流調整器。 ５．前記本体突出部が約８°の角度でテーパしていることを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の流体流調整器。 ６．前記ポート部品が、該ポート部品の回転力を回転スプリンクラに伝達するカ ップリング手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の流体流 調整器。 ７．前記カップリング手段は前記ポート部品から延びた連結耳部からなることを 特徴とする請求の範囲第６項に記載の流体流調整器。 ８．前記ポート部品を前記本体内で軸線方向に固定する保持手段を更に有し、こ れにより、前記ポートパターンに対する流体流の軸線方向力が該本体に伝達され 、従って該ポート部品から回転スプリンクラへの軸線方向力の伝達を防止するこ とを特徴とする請求の範囲第６項に記載の流体流調整器。 ９．前記保持手段が、前記ポート部品の回りで前記本体内に取り付けられる保持 スリーブからなることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の流体流調整器。 10．スプリンクラでの流体流および圧力を調整するための、回転スプリンクラと 流体導管との間に取り付けられる流体流調整器において、 上端部および下端部を備えた本体を有し、該本体は、該上端部から本体内を通 って延びるボアと、該下端部から延びかつ該ボアにおいてオリフィスとして終端 する本体チャンネルとを備えていること、 回転力を伝達するように該スプリンクラに連結されるポート部品を有し、該ボ ート部品は完全回転可能に該ボア内に取り付けられ、該ポート部品は、これを貫 通しかつ本体チャンネルと流体連通するポートチャンネルを備え、該ポートチヤ ンネルはオリフィスと整合するポートから端を発すること、 該ポート部品を該本体内で軸線方向に保持するための、該本体内に配置された 保持手段を有すること、 これによって、該ポート部品がスプリンクラにより回転されて、オリフィスと ポートとの角度的整合が変化され、かくして、該流体流調整器を通る流体流を周 期的に制限することを特徴とする流体流調整器。 11．前記保持手段は、前記ポート部品の回りで前記本体内に取り付けられる保持 スリーブからなることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の流体流調整器。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年５月２３日 【補正内容】 １．明細書の翻訳文第５〜７頁を以下の通り補正する。 「である。保持スリーブ１３を固定するための、ねじのような他の適当な手段を 用いることもできる。保持スリーブ１３はボア１９内に圧入され、スリーブ１３ の面３７は、水チャンネル１１の棚部２１と接触される。 水チャンネル１１の下端部には、オリフィス２３に通じる流線形チャンネル２ ２が設けられている。テーパ状突出部２６ａが、オリフィス２３から流線形チャ ンネル２２の入口まで、流線形チャンネル２２に沿って長手方向に延びている。 突出部２６ａは、理想的には、約８°の角度でテーパしている。突出部２６ａは 、オリフィス面 ２５にオリフィスパターン２４を形成する。 回転可能なポート部品１２は、拡大端部３４と、連結耳部３１を備えた軸３０ とを有している。軸３０の外径は保持スリーブ１３およびワッシャ１４のそれぞ れの内部ボア３６、３９より小さく、ポート部品１２の自由回転を許容する。流 線形チャンネル３３は、ポート面２９から拡大端部３４まで、ポート部品１２を 貫通している。テーパ状突出部３２ａが、ポート２７からチャンネル３３内に延 びている。突出部３２ａは、理想的には、約８°の角度でテーパしている。突出 部３２ａは、ポート面２９にポートパターン２８を形成する。軸３０の端面に設 けられた連結耳部３１は、回転スプリンクラの軸５１へカップリング（連結）さ れる。ポート部品１２と回転スプリンクラの軸５１との連結には、他の適当な構 成を使用できる。 保持スリーブ１３は、回転可能なポート部品１２の、本体１１内での位置の固 定を容易にする。拡大端部３４の面３５はワッシャ１４の下面４１と係合し、ワ ッシャ１４の上面４０は保持スリーブ１３の面３７と係合する。保持スリーブ１ ３は所定位置に静かに押圧され、ワッシャ１４およびポート部品１２を本体１１ 内に固定する。ポート部品の面２９およびオリフィス面２５は、互いに密接する 。ポート部品１２は、軸線方向に遊びのない状態で回転できる。 流体流調整器１０は、ねじ１７により、回転スプリンクラのヘッド５０の雄形 コネクタ５２に容易に連結される。 回転スプリンクラのヘッド５０は、軸５１のヘッド貫通ボア５７の内部通路に 流入する水を散布するためのジェットすなわちノズル５３を有している。軸５１ は、コネクタ５２上に載置されたワッシャ５６に対して回転する。加圧水がノズ ル５３から噴射されると、加圧水は片持ち形アーム５４に衝突し、該アーム５４ をフレーム部材５８から離れる方向に偏倚させ、これによりばね５５を巻き上げ る。このようにして発生したばね張力により、アーム５４がフレーム部材５８に 近づく方向に押され、水ジェットは、アーム５４を再び外方に押しやる。この振 動は無限に繰り返され、これにより、水ジェットの圧力は、スプリンクラヘッド に回転運動を与えるのに利用される。 回転スプリンクラのヘッド５０は、従来技術の衝撃駆動形スプリンクラと同様 な慣用的な設計からなり、その灌漑パターンは、水がノズル５３から供給される 半径により制限される円である。この形式のスプリンクラには、部分円作動また は完全円作動を行なうことができる、選択的に操作可能な反転機構を設けること ができる。 作動 流体流調整器１０を回転スプリンクラのヘッド５０（図１参照）に連結しかつ 慣用手段（図示せず）により垂直に支持することにより、加圧水が、導管（図示 せず）から、流線形チャンネル２２の入口内へと上向きに流れる。水は、オリフ ィス２３およびポート２７を通り、流線形チャンネル３３内へと上向きに流れ、 更にボア５７を通ってスプリンクラヘッド５０内へと流れ続け、スプリンクラへ ッド５０でノズル５３から噴射される。前述のように、水ジェットはスプリンク ラヘッド５０の回転を引き起こし、スプリンクラヘッド５０の回転によりポート 部品１２が回転される。 流線形チャンネル２２の入口での流体圧力により、水はチャンネル２２を通っ てオリフィスパターン２４内へと流れる。流線形チャンネル２２が収斂している ため、水は、オリフィスパターン２４に流入するときに速度が加速される。突出 部２６ａ間に形成されるチャンネル２６は、オリフィス２３への円滑な移動を確 保する流れ整流器(flow straightners)として機能する。水の速度が速いほど、 オリフィス２３での圧力は低くなる。 図５は、オリフィスパターン２４の四点星形または等辺凹状八角形形状(equil ateral concaved octagon design)を示す。オリフィスパターン２４の全断面積 は、ノズル５３の断面積に等しいかまたはこれより大きく、これにより、ノズル ５３を通る流量を最大にすることができる。ポートパターン２８は、形状の点で オリフィスパターン２４と同一である。従って、オリフィス２３およびポート２ ７を通る最大流量は、オリフィスパターン２４とポートパターン２８とが角度的 に整合した状態（図５）において生じる。最小流量は、オリフィスパターン２４ とポートパターン２８とを互いに４５°回転させた状態（図４にこの状態を示す ）において生じる。この最小流路断面積は、ノズル５３の断面積の約５０％であ る。オリフィスパターン２４およびポートパターン２８の等間隔を隔てた４つの 角度位置で最小から最大まで流路面積を変化させると、正方形の灌漑パターンが 得られる。 オーバーラップ領域４５はポート面２９により創成される。完全制限位置（図 ４）では、水流は、４カ所（オーバーラップ領域４５）において平坦壁に衝突す る。この流れの突然変化により、ポート部品１２に対する上向きの圧力が発生し 、この圧力はワッシャ１４に伝達される。水の流れが高速であるため、この圧力 は小さい。 水が制限領域（図４）を通って流れるとき、水はポートパターン２８に流入す る断面積の突然変化に遭遇する。これにより、乱流に向かう傾向が生じる。突出 部３２ａ間に形成されるチャンネル３２は、流れ整流器として機能し、この乱流 効果を低減させる。流線形チャンネル３３は、この乱流を更に低減させる。水は 、チャンネル３３から軸５１内に流入する。 連結耳部３１によるポート部品１２の軸５１への連結は、軸５１に対する軸線 方向力を全く生じさせない。水は、ボア５７を通ってヘッド５０およびノズル５ ３に流入し、灌漑すべき地面に散布される。 上記調整装置に取り付けられた１１／６４インチのノズルを備えた図１の実施 例に示した形式の衝撃駆動形スプリンクラの試験において、下記表に示す圧力の 水を上昇管から調整装置１０に供給したとき、得られたスプリンクラからのおお よその最大距離および最小距離、ならびに流量を表に示す。 請求の範囲 １．スプリンクラへの流れおよび圧力を調整するための、回転スプリンクラと流 体導管との間に容易に取り付けられる流体流調整器において、 （ａ）四点星形形状をもつ整流オリフィスに通じる流線形チャンネルを備えた 本体であって、スプリンクラおよび導管のそれぞれの流体ポート部材に連結でき る本体と、 （ｂ）該本体内に取り付けられる回転可能なポート部品であって、四点星形形 状を有し、回転軸線上に中心をもち、該整流オリフィスと連通しかつ流線形チャ ンネルに通じる整流ポートを備え、そして回転力をスプリンクラに伝達する連結 手段を備えた回転可能なポート部品と、 （ｃ）該本体内に取り付けられる保持スリーブであって、該回転可能なポート 部品を回転できるように収容する内部ボア径を有する保持スリーブと、 （ｄ）該回転可能なポート部品と該保持スリーブとの間のシール手段とを有す ることを特徴とする流体流調整器。 ２．スプリンクラでの流体流および圧力を調整するための、回転スプリンクラと 流体導管との間に取り付けられる流体流調整器において、 上端部および下端部を備えた本体を有し、該本体は、該上端部から本体内を通 って延びるボアと、該下端部から延びかつ該ボアにおいてオリフィスとして終端 する本体チャンネルとを備え、該本体チャンネルは該オリフィスから延びた、内 部の長手方向にテーパ状の本体突出部を備え、該本体突出部はオリフィスを形成 していること、 該ボア内に回転可能に取り付けられるポート部品を有し、該ポート部品は、こ れを貫通しかつ本体チャンネルと流体連通するポートチャンネルを備え、該ポー トチャンネルはオリフィスと整合するポートから端を発し、該ポートチャンネル は該ポートから長手方向に延びた内部ポート突出部を備え、該ポート突出部はポ ートを形成していること、 該ポート部品を回転させるとオリフィスの角度的整合が変化し、かくして、ポ ートが、該流体流調整器を通る流体流を周期的に制限することを特徴とする流体 流調整器。 ３．前記オリフィスおよびポートは同一形状を有することを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の流体流調整器。 ４．前記オリフィスおよびポートは四点星形形状を有することを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の流体流調整器。 ５．前記本体突出部が約８°の角度でテーパしていることを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の流体流調整器。 ６．前記ポート部品が、該ポート部品の回転力を回転スプリンクラに伝達するカ ップリング手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の流体流 調整器。 ７．前記カップリング手段は前記ポート部品から延びた連結耳部からなることを 特徴とする請求の範囲第６項に記載の流体流調整器。 ８．前記ポート部品を前記本体内で軸線方向に固定する保持手段を更に有し、こ れにより、前記ポートパターンに対する流体流の軸線方向力が該本体に伝達され 、従って該ポート部品から回転スプリンクラへの軸線方向力の伝達を防止するこ とを特徴とする請求の範囲第６項に記載の流体流調整器。 ９．前記保持手段が、前記ポート部品の回りで前記本体内に取り付けられる保持 スリーブからなることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の流体流調整器。 10．スプリンクラでの流体流および圧力を調整するための、回転スプリンクラと 流体導管との間に取り付けられる流体流調整器において、 上端部および下端部を備えた本体を有し、該本体は、該上端部から本体内を通 って延びるボアと、該下端部から延びかつ該ボアにおいてオリフィスとして終端 する本体チャンネルとを備えていること、 回転力を伝達するように該スプリンクラに着脱可能に連結されるポート部品を 有し、該ポート部品は完全回転可能に該ボア内に取り付けられ、該ポート部品は 、これを貫通しかつ本体チャンネルと流体連通するポートチャンネルを備え、該 ポートチャンネルはオリフィスと整合するポートから端を発すること、 該ポート部品を該本体内で軸線方向に保持するための、該本体内に配置された 保持手段を有すること、 これによって、該ポート部品がスプリンクラにより回転されて、オリフィスと ポートとの角度的整合が変化され、かくして、該流体流調整器を通る流体流を周 期的に制限することを特徴とする流体流調整器。 11．前記保持手段は、前記ポート部品の回りで前記本体内に取り付けられる保持 スリーブからなることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の流体流調整器。 【図２】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スプリンクラへの流れおよび圧力を調整するための、回転スプリンクラと流 体導管との間に容易に取り付けられる流体流調整器において、 （ａ）整流オリフィスに通じる流線形チャンネルを備えかつスプリンクラおよ び導管のそれぞれの流体ポート部材に連結できる本体と、 （ｂ）該本体内に取り付けられる回転可能なポート部品であって、回転軸線上 に中心をもち、該整流オリフィスと連通しかつ流線形チャンネルに通じる整流ポ ートを備えた回転可能なポート部品とを有し、該回転可能なポート部品は、スプ リンクラからの回転エネルギを伝達する手段を備え、 （ｃ）該回転可能なポート部品を回転できるように収容する内部ボア径を有す る、該本体内に取り付けられる保持スリーブと、 （ｄ）該回転可能なポート部品と該保持スリーブとの間のシール手段とを有す ることを特徴とする流体流調整器。 ２．前記整流オリフィスおよび整流ポートは、正方形表面を灌漑できる所定サイ ズの同一の四点星形または等辺凹状八角形の形状を有することを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の流体流調整器。 ３．前記流線形チャンネルは、中心軸線から約８°の角度をなすテーパを有する ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の流体流調整器。