WO2015025765A1 - ノズル装置 - Google Patents

ノズル装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015025765A1
WO2015025765A1 PCT/JP2014/071214 JP2014071214W WO2015025765A1 WO 2015025765 A1 WO2015025765 A1 WO 2015025765A1 JP 2014071214 W JP2014071214 W JP 2014071214W WO 2015025765 A1 WO2015025765 A1 WO 2015025765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
rotating
hole
injection
rotary
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/071214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸治 楠
Original Assignee
株式会社ケーエスケー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013173055A external-priority patent/JP5575315B1/ja
Application filed by 株式会社ケーエスケー filed Critical 株式会社ケーエスケー
Priority to JP2015532823A priority Critical patent/JPWO2015025765A1/ja
Priority to US14/912,468 priority patent/US9630192B2/en
Priority to EP14838098.3A priority patent/EP3037176B1/en
Publication of WO2015025765A1 publication Critical patent/WO2015025765A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/03Nozzles specially adapted for fire-extinguishing adjustable, e.g. from spray to jet or vice versa
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/05Nozzles specially adapted for fire-extinguishing with two or more outlets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/652Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the jet can be oriented
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/68Arrangements for adjusting the position of spray heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0081Apparatus supplied with low pressure gas, e.g. "hvlp"-guns; air supplied by a fan
    • B05B7/0087Atmospheric air being sucked by a gas stream, generally flowing through a venturi, at a location upstream or inside the spraying apparatus

Definitions

  • This invention relates to a nozzle device. More specifically, the present invention relates to a nozzle device that ejects a fluid, and relates to a nozzle device that can continuously change the radiation angle at which the fluid is ejected.
  • a fire-extinguishing nozzle used for fire-extinguishing work a single-nozzle nozzle suitable for water discharge to a distant place has been used in order to ensure the safety of those who perform fire-fighting activities.
  • Water discharge with a single-neck nozzle has the advantage of being able to extinguish fire while eliminating obstacles because of its strong landing pressure and destructive power.
  • a single-mouth nozzle cannot discharge water with a spread, if the area that needs to be extinguished is large, it is necessary to perform a fire extinguishing operation while appropriately changing the direction of the fire extinguishing nozzle. Therefore, the burden on the person who performs the fire fighting work is large, and the time required for the fire fighting becomes long.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-291699 (Patent Document 1) describes a fire extinguishing nozzle device having a plurality of nozzle housings.
  • the fire-extinguishing nozzle device described in Patent Document 1 has a structure in which a plurality of peripheral nozzle casings are provided around the central nozzle casing and are inclined in a direction away from the central nozzle casing toward the tip. Therefore, it is easy to discharge water over a large area compared to a single-mouth nozzle.
  • Patent Document 2 proposes a fire-extinguishing water discharge nozzle device capable of changing the inclination angle of surrounding nozzles constituting a multi-mouth nozzle (FIG. 5 of Patent Document 2). reference).
  • the water discharge nozzle device for fire extinguishing described in Patent Document 2 includes a peripheral nozzle having a two-stage configuration in which a movable water discharge pipe is rotatably connected by a joint fitting at the tip of a stationary branch pipe having an opening angle toward the water discharge side. ing. Then, by moving the angle adjustment shaft that supports the movable water discharge pipe from the outside in conjunction with the rotation of the ring portion of the angle adjustment device, the position where the angle adjustment shaft supports the movable water discharge pipe is changed in the axial direction. The inclination angle of the movable water discharge pipe is changed.
  • Patent Document 2 the water discharge nozzle device for fire extinguishing described in Patent Document 2 needs to connect the movable water discharge pipe to the stationary branch pipe so as to be freely rotatable by a joint fitting, and is considered to be expensive due to its complicated structure. Further, in order to change the angle of the movable water discharge pipe, it is necessary to move the angle adjustment shaft that supports the movable water discharge pipe from the outside in the axial direction by rotating the ring portion of the angle adjusting device along the screw of the trunk portion. . Patent Document 2 describes that a strong force is required to rotate the ring portion of the angle adjusting device (see paragraph [0018] of Patent Document 2).
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a nozzle device that can easily change the radiation angle and has a simple structure.
  • the inventors of the present application can easily change the radiation angle, and as a nozzle device with a simple structure, the nozzle hole at the tip is inclined with respect to the rotation axis.
  • the inventors have arrived at a nozzle device having a configuration for rotating a plurality of nozzles. Therefore, the nozzle device according to the present invention is a nozzle device that ejects fluid, A supply port that receives fluid supply, a body that communicates with the supply port and has two or more injection holes that open on the fluid injection side, and is arranged in the body corresponding to the injection hole and rotates to the body.
  • the rotating nozzle is formed with a nozzle hole for injecting the fluid flowing into the injection hole of the body to the injection side of the nozzle device,
  • the axis of the nozzle hole at the tip of the rotary nozzle on the injection side is inclined with respect to the rotary axis of the rotary nozzle,
  • a rotation control mechanism is provided between the control member and the rotary nozzle to rotate the rotary nozzle by operating the control member.
  • the rotation control mechanism can rotate the plurality of rotating nozzles to change the direction of the nozzle hole at the tip of the rotating nozzle, and each nozzle is ejected.
  • the injection direction of the fluid can be changed. Since the relative direction of the fluid ejected from each rotary nozzle changes as the ejection direction of the fluid ejected from each rotary nozzle changes, the radiation angle of the fluid by the nozzle device can be changed. And since the change of a radiation angle is implement
  • the control member includes a cylindrical rotating ring that is rotatably covered on the outer peripheral portion of the body,
  • the rotating nozzle is disposed on the body in a state having a protruding portion that is inserted into the injection hole and protrudes toward the fluid injection side,
  • a movement-suppressing pin protruding from the wall surface of the injection hole to the inside of the injection hole is engaged with a ring-shaped groove formed on the outer peripheral surface of the rotation nozzle so that the rotation nozzle is rotatable with respect to the body.
  • the body includes a body body in which the injection hole and the supply port are formed, and a lid body in which a hole through which the rotating nozzle is inserted is formed.
  • a dial is arranged on the injection side of the body as the control member, The injection hole is formed to protrude to the injection side of the body body with a cylindrical side wall, The rotating nozzle is disposed on the body body with the side wall of the injection hole inserted into the nozzle hole of the rotating nozzle, The rotating nozzle protrudes from the hole formed in the lid to the injection side of the body, The end of the rotating nozzle on the body side is sandwiched between the lid fixed to the body main body and the body main body, and the rotating nozzle is rotatably locked to the body, A rotation control mechanism for rotating the rotary nozzle by rotating the dial may be provided between the dial and the protruding portion of the rotary nozzle protruding from the lid.
  • the body is composed of a body body in which the injection hole and the supply port are formed, and a lid body in which a hole through which the rotary nozzle is inserted is formed.
  • a lever as the control member is disposed on the outer periphery of the body,
  • the rotating nozzle is arranged in the body body with the end on the body body side inserted into the injection hole, The tip of the rotating nozzle protrudes from the hole formed in the lid to the injection side of the body,
  • the rotating nozzle is sandwiched between the lid body fixed to the body body and the body body, and is rotatably locked to the body,
  • a rotation control mechanism that rotates the rotating nozzle by an operation of changing the direction of the lever may be provided between the lever and the rotating nozzle.
  • the rotary nozzle is integrally formed including the tip, and the axis of the tip is the same as the rotary axis of the rotary nozzle, and the nozzle hole of the tip is the rotary nozzle. It is good also as a structure inclined and formed with respect to the rotation axis. According to this configuration, since the rotary nozzle is integrally formed including the tip, the number of parts of the nozzle device can be reduced. And since the axis
  • the entire nozzle hole may be formed with a constant inclination with respect to the rotation axis of the rotary nozzle. According to this configuration, since the direction of the nozzle hole is constant, it is easy to process the nozzle hole.
  • the rotation axis of the rotary nozzle arranged in the body corresponding to the injection hole is parallel to the injection direction axis of the nozzle device or directed toward the injection side. It is good also as a structure which inclines in the direction away from the center of the injection
  • the rotation control mechanism can simultaneously rotate each of the rotating nozzles by the same angle, and the rotating nozzle has a nozzle hole at the tip of each rotating nozzle at the same time.
  • a configuration may be adopted in which the orientation is adjusted so as to face the outermost side with respect to the center on the emission side. According to this configuration, since each of the rotating nozzles is simultaneously rotated by the same angle and the direction of the nozzle hole at the tip changes in synchronization, the relative change in the direction in which the fluid is radiated from each rotating nozzle is regular. Since the radiation angle of the nozzle device changes regularly, it is easy to control the radiation angle.
  • the rotation angle of the rotating nozzle is inclined with respect to the direction away from the center on the emission side with respect to the axis of the nozzle device
  • the tilt angle at which the axis of the nozzle hole at the tip of the rotating nozzle is inclined with respect to the rotating axis of the rotating nozzle may be the same. According to this configuration, when the nozzle hole at the tip of each rotary nozzle faces the innermost side with respect to the center on the injection side of the nozzle device, the axis of the nozzle hole at the tip of each rotary nozzle is parallel to the axis of the nozzle device. become. Therefore, not only the radiation angle at which the fluid is ejected can be changed, but also a straight ejection is possible.
  • the rotation axis of the rotary nozzle arranged in the body corresponding to the injection hole has an injection direction of the nozzle device toward an injection side with respect to an axis in the injection direction of the nozzle device. It is good also as a structure which inclines in the direction approaching the center of the side. Even if the rotation axis of the rotary nozzle is inclined in the direction approaching the center of the injection side of the nozzle device toward the injection side with respect to the injection direction axis of the nozzle device, the fluid is injected by the rotation of the rotary nozzle.
  • the radiation angle can be changed.
  • the body may have a central injection hole that opens at a central portion on the injection side of the body and communicates with the supply port inside the body. If there is a central injection hole, the fluid can also be injected into the central portion of the fluid injection range.
  • the rotating nozzle in a configuration including a rotating ring as a control member, is arranged on the same circumference on the injection side on the body, and the protruding portion of the rotating nozzle is located on the body side. It is good also as a structure which is equipped with the gear in the base part of this, and the ring gear which meshes with this gear is formed in the internal peripheral surface of the said rotating ring which faces this gear. According to this configuration, the rotating nozzle can be rotated by rotating the rotating ring by meshing the gear provided at the base of the protruding portion of the rotating nozzle with the ring gear formed on the inner peripheral surface of the rotating ring. it can.
  • the rotation control mechanism is composed of a gear and a ring gear, and since the structure is simple and the number of parts is small, handling is easy.
  • the following effect is acquired.
  • the nozzle device by operating the control member, it is possible to rotate the plurality of rotating nozzles by the action of the rotation control mechanism to change the direction of the nozzle hole at the tip of the rotating nozzle, The ejection direction of the fluid ejected from each rotary nozzle can be changed. Since the relative direction of the fluid ejected from each rotary nozzle changes as the ejection direction of the fluid ejected from each rotary nozzle changes, the radiation angle of the fluid by the nozzle device can be changed.
  • a radiation angle can be changed with a simple structure.
  • the pressure of the fluid applied to the nozzle hole of the rotating nozzle works to push the rotating nozzle to the injection side in the direction of the axis of the rotating nozzle, almost no fluid pressure is exerted in the rotating direction of the rotating nozzle that is almost perpendicular to this. I do not receive it. Therefore, the operation of the control member for rotating the rotary nozzle hardly receives the pressure of the fluid. Therefore, even if the pressure of the fluid is high, the control member is operated with a small force to easily change the radiation angle of the fluid. be able to.
  • the rotation angle of the fluid by the nozzle device is changed by rotating a plurality of rotating nozzles via the rotation control mechanism. Can do. And since the change of a radiation angle is implement
  • a configuration including a dial by rotating a dial as a control member, a plurality of rotating nozzles are rotated via a rotation control mechanism, whereby the radiation angle of the fluid by the nozzle device can be changed. .
  • the change of a radiation angle is implement
  • a radiation angle can be changed with a simple structure.
  • the radiation angle of the fluid by the nozzle device can be changed by rotating a plurality of rotating nozzles via the rotation control mechanism by changing the direction of the lever as the control member. . Since the change in the radiation angle is realized by rotating the rotary nozzle by an operation for changing the direction of the lever, the radiation angle can be changed with a simple structure.
  • the number of parts of the nozzle device can be reduced. And since the front-end
  • the nozzle hole is easy to process because the direction of the nozzle hole is constant.
  • the rotation axis of the rotary nozzle is parallel to the axis in the injection direction of the nozzle device, it is easy to form an injection hole in which the rotary nozzle is arranged. Also, if the rotation axis of the rotary nozzle is inclined toward the injection side with respect to the injection direction axis of the nozzle device in a direction away from the center of the injection side of the nozzle device, it is easy to inject fluid with a wide radiation angle. It becomes.
  • the relative change in the direction in which the fluid is radiated from each rotary nozzle becomes regular, and the radiation angle of the nozzle device is regular. Since it changes, it is easy to control the radiation angle.
  • the direction of the nozzle hole at the tip of the rotating nozzle changes synchronously, the tilt angle at which the rotating shaft of the rotating nozzle tilts away from the center on the ejection side with respect to the axis of the nozzle device, and the tip of the rotating nozzle
  • the inclination angle at which the axis of the nozzle hole of the part is inclined with respect to the rotation axis of the rotary nozzle is the same, not only the radiation angle for injecting the fluid can be changed, but also straight injection is possible.
  • the fluid is generated by the rotation of the rotary nozzle.
  • the emitted radiation angle can be changed.
  • the fluid in the configuration including the central injection hole, the fluid can be ejected to the central portion of the fluid ejection range.
  • the structure in the configuration comprising a rotating ring as a control member and the rotation control mechanism comprising meshing of a gear provided at the base of the rotating nozzle and a ring gear formed on the inner peripheral surface of the rotating ring, the structure is simple and the number of parts is reduced. Is easy to handle.
  • FIG. 1 It is the figure which showed the structure of the nozzle apparatus of Example 1 by the partial cross section. It is the figure which looked at the nozzle device of Example 1 from the injection side. It is the figure which looked at the nozzle apparatus of Example 1 from the injection
  • FIG. It is the figure which showed the structure of the nozzle apparatus of Example 2 by the partial cross section. It is a figure which shows the change of the direction which injects water in the nozzle apparatus of Example 2.
  • FIG. It is a figure which shows the radiation range of the water by the nozzle apparatus of Example 2.
  • FIG. 1 It is the figure which showed the structure of the nozzle apparatus of Example 1 by the partial cross section. It is the figure which looked at the nozzle device of Example 1 from the injection side. It is the figure which looked at the nozzle apparatus of Example 1 from the injection
  • FIG. 1 shows a partial sectional view of the structure of a nozzle device 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of the nozzle device 10 as viewed from the injection side.
  • the nozzle device 10 is a multi-mouth nozzle used for fire extinguishing work, and includes a body 12, seven rotating nozzles 30, and a rotating ring 50.
  • the rotating ring 50 corresponds to the control member of the present invention.
  • the body 12 is a hollow member in which a nozzle holding part 14 having a cylindrical shape and hollow on one side and a cylindrical water supply pipe connecting part 24 are integrated by screwing.
  • the outer shape of the nozzle device 10 is cylindrical, the axis of the body 12 coincides with the axis of the nozzle device 10, and the radial direction of the body 12 is the same as the radial direction of the nozzle device 10.
  • the nozzle holding portion 14 side is referred to as the injection side
  • the water supply pipe connection portion 24 side is referred to as the water supply side
  • the direction from the water supply pipe connection portion 24 toward the nozzle holding portion 14 is referred to as the injection direction.
  • An O-ring 26 for preventing water leakage is attached to an end portion on the injection side of the water supply pipe connection portion 24.
  • the fixing screw 28 is attached to the injection
  • a central injection hole 20 is formed in the central portion of the nozzle holding portion 14 in parallel with the axis x of the nozzle device 10.
  • seven injection holes 16 penetrating from the injection side of the nozzle holding portion 14 to the water supply side are formed.
  • the range up to the injection hole 16 on the injection side shows a cross section at the position A1-A1 in FIG. 2, and the water supply side from the threaded portion of the nozzle holding part 14 and the water supply pipe connection part 24 is A2 in FIG. -The cross section at the A2 position is displayed.
  • FIG. 1 the illustration of the rear rotating nozzle 30 is omitted.
  • Each injection hole 16 has a rotation nozzle insertion portion 18 that opens to the injection side at equal intervals on a circumference centered on the axis of the nozzle device 10, and a branch portion that communicates with the rotation nozzle insertion portion 18 and opens to the water supply side. 17.
  • the rotary nozzle insertion portion 18 is formed to be inclined by 2 degrees radially outward from the axis x of the nozzle device 10 toward the injection side.
  • a water supply port 25 in which a female screw for connecting the water supply pipe by screwing is formed at the end of the water supply pipe connecting portion 24 on the water supply side.
  • the water supply pipe connection portion 24 has an outer diameter smaller than that of the nozzle holding portion 14 on the injection side, and the outer diameter is enlarged to the same size as the nozzle holding portion 14 around the water supply port 25.
  • a stepped portion 29 is formed at a portion where the angle changes.
  • the central injection hole 20 and each injection hole 16 communicate with the water supply port 25 through a hollow portion inside the body 12.
  • the rotary nozzle 30 is a hollow member having a nozzle hole 46 formed in the center, the water supply side insertion portion 32 is inscribed in the rotary nozzle insertion portion 18 of the injection hole 16, and the injection side protrusion 36 is the injection hole 16.
  • the nozzle 12 is disposed on the nozzle holding portion 14 of the body 12 so as to protrude toward the injection side.
  • a groove that makes a round in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the rotary nozzle insertion portion 18 that faces the distal end of the insertion portion 32, and this groove extends from the gap between the insertion portion 32 and the rotary nozzle insertion portion 18.
  • a resilient sealing ring 23 is fitted.
  • a ring-shaped locking groove 34 is formed on the outer peripheral surface of the insertion portion 32 of the rotary nozzle 30 in the circumferential direction, and the movement restraining pin extends from the radial hole opened in the outer peripheral surface of the nozzle holding portion 14. 22 is inserted. Then, the tip of the movement restraining pin 22 protrudes from the wall surface of the rotating nozzle insertion portion 18 to the inside of the rotation nozzle insertion portion 18 and engages with the locking groove 34, so that the rotation nozzle 30 is against the nozzle holding portion 14 of the body 12. And is rotatably locked.
  • the axis y of the insertion portion 32 of the rotary nozzle 30 inscribed in the rotary nozzle insertion portion 18 of the injection hole 16 becomes the rotation axis of the rotary nozzle 30.
  • the axis y is inclined 2 degrees outward in the radial direction of the nozzle device 10 with respect to the axis x of the nozzle device 10 in the injection direction.
  • the inclination angle at which the axis y of the rotary nozzle 30 is inclined outwardly in the radial direction of the nozzle device 10 with respect to the axis x of the nozzle device 10 is called the nozzle axis inclination angle in the present invention.
  • the nozzle shaft inclination angle is 2 degrees.
  • a fixed nozzle 48 having a nozzle hole formed in the center is inserted through the central injection hole 20.
  • a groove is formed in the inner circumferential surface of the central injection hole 20 facing the end of the water supply side of the fixed nozzle 48 in the circumferential direction.
  • a gap between the fixed nozzle 48 and the central injection hole 20 is formed in this groove.
  • a sealing ring 23 is fitted to prevent water leakage.
  • a locking hole is formed in the outer peripheral surface of the fixed nozzle 48. Then, the tip of the movement restraining pin for the fixed nozzle 48 inserted from the radial hole opening on the outer peripheral surface of the nozzle holding portion 14 engages with the locking hole of the fixed nozzle 48, and the center of the fixed nozzle 48 The stopper from the injection hole 20 is prevented.
  • the locking holes formed in the fixed nozzle 48 and the movement restraining pins corresponding thereto do not appear in FIG.
  • the outer diameter of the base portion 38 on the body 12 side of the protruding portion 36 of the rotary nozzle 30 is larger than the inner diameter of the rotary nozzle insertion portion 18 of the injection hole 16, and the periphery of the opening portion of the rotary nozzle insertion portion 18 is the base portion. It is counterbored with a diameter slightly larger than 38.
  • the position of the rotary nozzle 30 in the axial direction is determined at a position where the tip of the base portion 38 enters the counterbore part and hits the opening of the rotary nozzle insertion portion 18.
  • a gear 42 having an outer diameter larger than that of the base 38 is formed integrally with the rotary nozzle 30 on the emission side of the base 38 of the protrusion 36 of the rotary nozzle 30.
  • the nozzle hole 46 of the rotary nozzle 30 is formed with an inclination of 6 degrees with respect to the rotation axis of the rotary nozzle 30 up to the middle of the protruding portion 36 and the insertion portion 32 following the protruding portion 36.
  • the nozzle hole 46 has an enlarged diameter at the base portion 38 of the protruding portion 36, and two air holes 40 that open to the outer peripheral surface of the protruding portion 36 are formed in the enlarged diameter portion. The reason why the diameter of the nozzle hole 46 is enlarged at the portion of the air hole 40 is to efficiently take in air from the air hole 40 due to the venturi effect.
  • the nozzle hole 46 is formed toward the center of the water supply side end of the insertion portion 32, and the diameter of the insertion portion 32 is increased in a conical shape at the water supply side end. .
  • a cylindrical tip 44 is inserted into the nozzle hole 46 at the tip of the projection 36 on the emission side, and is fixed to the projection 36 with an adhesive.
  • the axis z of the nozzle hole 46 at the tip 44 of the rotary nozzle 30 is inclined 6 degrees with respect to the axis y of the rotary nozzle 30.
  • the inclination angle of the axis z of the nozzle hole 46 of the tip end portion 44 of the rotary nozzle 30 with respect to the axis y of the rotary nozzle 30 is referred to as a nozzle hole inclination angle.
  • the nozzle hole inclination angle is 6 degrees. Note that the tip 44 and the gear 42 of the rotary nozzle 30 are formed in a size that does not protrude from the outer diameter of the nozzle holder 14.
  • the rotating ring 50 is a member in which a cylindrical case 52 that covers the outside of the nozzle holding portion 14 and a cylindrical grip 56 that covers the outside of the water supply pipe connecting portion 24 are coupled by a fastening screw 57. It can rotate freely. And the edge part by the side of the water supply of the grip 56 has a little clearance gap, and faces the level
  • FIG. Two axial holes are formed on the water supply side end of the grip 56 on the opposite side in the radial direction.
  • a rod-shaped pin 74 is inserted into one hole, and the tip portion of the pin 74 protruding from the hole is inserted into an arc-shaped groove 76 formed on the exit side surface of the stepped portion 29 of the water supply pipe connecting portion 24.
  • the spring 70 and the sphere 72 are accommodated in the other hole, and the step portion 29 of the water supply pipe connecting portion 24 that becomes the track of the sphere 72 is generated so that a click feeling is generated when the rotating ring 50 is rotated.
  • a plurality of recesses are formed on the injection side surface.
  • a ring gear 54 that meshes with the gear 42 is formed on the inner peripheral surface of the case 52 that faces the gear 42 formed on the protrusion 36 of the rotating nozzle 30.
  • the gear 42 and the ring gear 54 correspond to the rotation control mechanism of the present invention.
  • a cover 64 in which a nozzle insertion hole 65 and an air hole 66 are formed is attached to the tip of the rotating ring 50 on the emission side of the case 52. The cover 64 serves to prevent foreign matter from entering the meshing portion of the gear 42 of the rotary nozzle 30 and the ring gear 54 of the case 52 and to ensure an air flow path to the air hole 40 of the rotary nozzle 30. is there.
  • the cover locking portion 43 on the injection side of the protrusion portion 36 of the rotary nozzle 30 is formed so that the outer diameter on the tip side is slightly smaller than the inner diameter of the nozzle insertion hole 65, and the outer diameter on the gear 42 side is smaller. It is formed larger than the inner diameter of the nozzle insertion hole 65, and the outer diameter changes due to the step. And the front end side of the cover latching
  • the outer diameter of the distal end portion of the fixed nozzle 48 changes due to a step similar to that of the rotary nozzle 30, the distal end side of the distal end portion protrudes from the nozzle insertion hole 65 to the injection side, and the stepped portion of the distal end portion adheres to the cover 64.
  • the cover 64 Since almost no air flows from the nozzle insertion hole 65, a large number of small-diameter air holes 66 are provided in the cover 64 as shown in FIG. ing.
  • FIG. 3 is a view of the nozzle device 10 viewed from the injection side with the stopper 60, the guard 62, and the cover 64 removed.
  • the component parts of the nozzle device 10 are the nozzle holding part 14, the rotary nozzle 30, the fixed nozzle 48, and the grip 56 made of polyacetal, the guard 62 made of elastomer, the case 52, the water supply pipe connection part 24, and the stopper 60.
  • All the components of the nozzle device 10 may be made of a resin such as polyacetal, or all the components may be made of a metal such as aluminum or brass. If it is made of resin, it becomes lightweight and can prevent rust and seizure, and if it is made of metal, the strength is improved.
  • the movement restraining pin 22 is inserted from the outer diameter side of the nozzle holding portion 14, the tip of the movement restraining pin 22 is engaged with the locking groove 34 of the rotating nozzle 30, and the rotating nozzle 30 is rotated to the injection hole 16. Lock freely.
  • the pin 74 is inserted into one of the two axial holes at the end of the water supply side of the grip 56 and the spring 70 and the sphere 72 are inserted into the other, and the tip of the pin 74 protruding from the end of the grip 56 is inserted.
  • the portion is engaged with an arc-shaped groove 76 formed in the stepped portion 29 of the water supply pipe connecting portion 24, and the grip 56 is placed on the outer diameter portion of the water supply pipe connecting portion 24.
  • an O-ring 26 is attached to the water supply side groove of the nozzle holding part 14, and the outer diameter of the water supply pipe connecting part 24 is screwed into the inner diameter of the nozzle holding part 14. Then, the fixing screw 28 is tightened into a portion where the nozzle holding portion 14 and the water supply pipe connecting portion 24 are screwed together to prevent the nozzle holding portion 14 and the water supply pipe connecting portion 24 from being loosened.
  • the rotational positions of the rotary nozzles 30 are adjusted so that the nozzle holes 46 of the distal end portions 44 of all the rotary nozzles 30 face outward in the radial direction of the nozzle device 10. Since the rotation nozzle 30 is provided with an inclination mark 47 indicating the inclination direction of the nozzle hole 46 of the tip end portion 44, the adjustment of the rotation position is such that the inclination mark 47 faces the radially outer side of the nozzle holding portion 14. Adjust. Then, the ring 52 formed on the case 52 is covered with the case 52 covering the nozzle holding part 14 from the injection side of the nozzle holding part 14 with the side of the rotating ring 50 where the ring gear 54 is formed facing the injection side.
  • the ring gear 54 and each gear 42 are in the above-described meshing state.
  • the case 52 and the grip 56 are fastened with fastening screws 57 to integrate the rotating ring 50.
  • the tip end portion 44 of the rotary nozzle 30 is inserted into the nozzle insertion hole 65 of the cover 64 from the injection side of the nozzle holding portion 14, and the cover 64 is attached to the injection side of the nozzle holding portion 14.
  • the guard 62 is inserted into the outer diameter portion of the case 52, and the stopper 60 is screwed into the case 52 from the inner diameter side of the guard 62.
  • the stopper 60 is rotated and the stopper 60 is tightened.
  • the stopper 60 can also be tightened using a dedicated tool that is applied to the seven auxiliary grooves 61 formed in the axial direction on the inner peripheral surface of the stopper 60.
  • the arrow b indicates the direction of the axis z of the nozzle hole 46 of the tip 44 of the rotary nozzle 30 when the rotary ring 50 is rotated and the direction of the rotary nozzle 30 is changed by 180 degrees, and the tip 44 at this time.
  • the direction of is shown with an imaginary line.
  • An arrow c indicates the direction of the nozzle hole at the tip of the fixed nozzle 48, which is constant.
  • the inclination of the axis y of the rotary nozzle 30 with respect to the axis x of the nozzle apparatus 10 is 2 degrees
  • the inclination of the axis z of the nozzle hole 46 of the tip portion 44 of the rotary nozzle 30 with respect to the axis y of the rotary nozzle 30 is 6 degrees. Therefore, when the nozzle shaft inclination angle is 2 degrees, the nozzle hole inclination angle is 6 degrees, and the nozzle hole 46 faces the outermost side, the radiation angle is 2 plus 6 outward 8 degrees on one side, and the overall is 16 degrees outward. It becomes. When the nozzle hole 46 faces inward, the radiation angle is 2 minus 6 and minus 4 degrees (inward 4 degrees) on one side, and the inward is 8 degrees as a whole.
  • the focus of the nozzle device of the present invention will be described.
  • the nozzle hole inclination angle is larger than the nozzle axis inclination angle as in the nozzle device 10 of the first embodiment
  • the nozzle is injected from the rotating nozzle. It is thought that water gathers at one point at a predetermined distance. The point where this water collects is called the focal point of the nozzle device.
  • the direction of the nozzle hole 46 at the tip 44 of each rotating nozzle 30 is continuously changed from the direction of the arrow a in FIG. Change. Therefore, according to the nozzle apparatus 10, the radiation angle of the water ejected from the tip portion 44 of the rotary nozzle 30 can be continuously changed. Therefore, in the fire extinguishing operation, the water discharge range can be adjusted by adjusting the concentric circle in accordance with the fire extinguishing range by rotating the rotating ring 50. Further, when it is necessary to remove an obstacle for extinguishing fire, the direction of the nozzle hole 46 of the tip 44 is aligned with the direction of the arrow b in FIG. Can be used like a mouth nozzle.
  • the mechanism for changing the radiation angle of the nozzle device 10 is configured such that the rotary nozzle 30 in which the axis z of the nozzle hole 46 of the distal end portion 44 is inclined with respect to the axis y of the insertion portion 32 is used as the ring of the rotary ring 50. It is a simple structure that is rotated by the gear 54. Therefore, the nozzle device 10 can be configured with a small number of parts, is easy to handle, and is excellent in durability and maintainability.
  • the pressure of water applied to the nozzle hole 46 of the rotary nozzle 30 works to push the rotary nozzle 30 to the injection side in the direction of the axis y, which is the rotation axis of the rotary nozzle 30, so that the rotary ring 50 that is substantially orthogonal thereto. In the direction of rotation, water pressure is hardly received. Therefore, even if the pressure of the injected water is high, the rotation angle of the water can be easily changed by rotating the rotating ring 50 with a small force.
  • the nozzle device 110 is a multi-mouth nozzle used for fire extinguishing work, and includes a body 112, a rotating nozzle 120, a rotating ring 130, a fixed nozzle 140, and an auxiliary ring 136. And the point in which the rotating ring 130 corresponds to the control member of this invention is common in Example 1.
  • FIG. The body 112 is a hollow member in which a cylindrical nozzle holding part 114 and a cylindrical water supply pipe connection part 116 are integrated by screwing.
  • the outer shape of the nozzle device 110 is cylindrical, the axis of the body 112 coincides with the axis of the nozzle device 110, and the radial direction of the body 112 is the same as the radial direction of the nozzle device 110.
  • the nozzle holding part 114 side is referred to as an injection side
  • the water supply pipe connection part 116 side is referred to as a water supply side
  • the direction from the water supply pipe connection part 116 toward the nozzle holding part 114 is referred to as an injection direction.
  • An O-ring 138 for preventing water leakage is attached to the water supply side end of the threaded portion of the nozzle holding part 114 and the water supply pipe connection part 116.
  • the water supply pipe connection portion 116 is formed with a water supply port 117 in which a female screw for connecting the water supply pipe by screwing is formed.
  • the outer diameter of the water supply pipe connecting portion 116 is the same as that of the nozzle holding portion 114 on the injection side, and the outer diameter is smaller than that of the nozzle holding portion 114 around the water supply port 117 on the water supply side.
  • a central injection hole 119 is formed in the central portion of the nozzle holding portion 114 in parallel with the axis x of the nozzle device 110.
  • the central injection hole 119 is inclined by 3 degrees radially outwardly toward the injection side with respect to the axis x of the nozzle device 110 at equal intervals on the circumference concentric with the central injection hole 119.
  • Four injection holes 118 are formed.
  • the central injection hole 119 and each injection hole 118 communicate with the water supply port 117 through a hollow portion inside the body 112.
  • a hollow rotary nozzle 120 is rotatably inserted into each of the four injection holes 118 formed in the nozzle holding portion 114, and the axis y of the base end portion 123 of the rotary nozzle 120 inscribed in the injection hole 118 is a rotary nozzle.
  • the axis y is inclined by 3 degrees outward in the radial direction of the nozzle device 110 toward the injection side with respect to the axis x of the nozzle device 110. Therefore, in the nozzle device 110, the nozzle axis inclination angle is 3 degrees.
  • channel which makes one round in the circumferential direction is formed in the outer peripheral surface of the base end part 123, and elastic C-ring 142 is mounted
  • a hollow fixed nozzle 140 is inserted into the central injection hole 119, and a groove is formed in the outer peripheral surface of the base end portion of the fixed nozzle 140 that is inscribed in the central injection hole 119.
  • a resilient C-ring 142 is also mounted in the groove to prevent water leakage.
  • the rotary nozzle 120 is a hollow member having a nozzle hole 129 formed in the center, and includes a base end portion 123 inscribed in the injection hole 118 and a protrusion 125 protruding from the injection hole 118 to the water injection side.
  • a bowl-shaped seat 122 having an outer diameter larger than the inner diameter of the water supply side of the injection hole 118 is formed at the end of the base end 123 on the water supply side. The end of the water supply side is rotatably locked to the nozzle holding portion 114.
  • a gear 128 is attached to the outer peripheral portion of the base portion 124 on the body 112 side of the protruding portion 125 of the rotary nozzle 120. Between the gear 128 and the body 112, a disk-shaped spacer 144 is mounted in a groove formed on the outer periphery of the base portion 124 for buffering the gear 128 and the body 112.
  • the tip 126 of the projecting portion 125 of the rotating nozzle 120 protruding to the injection side from the base 124 to which the gear 128 is mounted is fixed to the base 124 by screwing, and the axis z of the tip 126 is the base. It is inclined with respect to the axis y of the end 123, and the inclination angle is 3 degrees. Since the nozzle hole 129 at the center of the tip end portion 126 is formed in the axial direction of the tip end portion 126, the nozzle hole 129 of the rotary nozzle 120 is inclined at 3 ° with respect to the rotation axis. Therefore, in the nozzle device 110, the nozzle hole inclination angle is 3 degrees.
  • the outer shape of the central portion in the axial direction of the tip portion 126 is formed as a hexagonal prism, and an air hole 127 communicating with the nozzle hole 129 formed in the center of the tip portion 126 is formed on two opposing faces of the hexagonal column portion. Is provided.
  • the rotary nozzle 120 has the tip 126, the gear 128, and the spacer 144 removed, and is inserted into the injection hole 118 from the water supply side with only the C-ring 142 attached, and the protrusion 125 that protrudes to the injection side of the injection hole 118 The spacer 144, the gear 128, and the tip 126 are attached.
  • the gear 128 is fixed to the projecting portion 125 of the rotary nozzle 120 by screwing a screw formed with a male screw into a screw hole provided in a tooth valley portion and reaching the hollow of the core of the gear 128.
  • the screw holes and screws of the gear 128 are not shown.
  • the gear 128 and the tip end portion 126 attached to the base portion 124 of the rotary nozzle 120 are formed in a size that does not protrude outward from the outer diameter of the nozzle holding portion 114.
  • the rotating ring 130 is a cylindrical member, and is rotatably covered on the outside of the body 112.
  • a ring gear 132 that meshes with the gear 128 is formed on the inner peripheral surface of the rotating ring 130 facing the gear 128 attached to the base 124 of the rotating nozzle 120.
  • the gear 128 and the ring gear 132 correspond to the rotation control mechanism of the present invention.
  • the tip of the rotary ring 130 on the emission side extends to the tip of the tip portion 126 of the rotary nozzle 120.
  • the rotating ring 130 covers the periphery of the rotating nozzle 120 and protects the rotating nozzle 120.
  • the tip of the water supply side of the rotating ring 130 extends to a position where the outer diameter of the water supply pipe connecting portion 116 is reduced.
  • the auxiliary ring 136 is an L-shaped cylindrical member that covers the outer peripheral portion of the portion where the outer diameter of the water supply pipe connection portion 116 is reduced and the outer peripheral portion of the water supply side end portion of the rotating ring 130. Coupled at 146, the rotating ring 130 is prevented from coming off to the injection side. A gear 148 that can mesh with the ring gear 132 is formed at the tip of the injection side of the body 112. Then, when the auxiliary ring 136 is pulled toward the water supply side, the rotating ring 130 coupled to the auxiliary ring 136 and the screw 146 is pulled toward the water supply side, and the ring gear 132 is connected to the gear 128 of the rotary nozzle 120 and the injection side of the body 112. It will be in the state which bite both the gears 148 of the front-end
  • FIG. 6 shows a change in the radiation range by the nozzle device 110.
  • An arrow a in FIG. 6 indicates a direction in which water is radiated when the distal end portion 126 of the rotary nozzle 120 faces the outermost side in the radial direction of the nozzle device 110.
  • FIG. 6 indicates the direction in which water is emitted when the tip 126 of the rotary nozzle 120 faces the innermost side in the radial direction of the nozzle device 110, and the direction in which the water is ejected is the nozzle. This is the axial direction of the device 110.
  • the arrow c indicates the direction of water ejected from the fixed nozzle 140, and this does not change.
  • FIG. 7 shows a change in the radiation range at a point away from the nozzle device 110 by a certain distance.
  • Four small circles indicate the trajectory of the arrival position of water radiated from each rotating nozzle 120.
  • Pa indicates a position where water reaches when the rotary nozzle 120 faces the outermost side
  • pb indicates a position where water reaches when the rotary nozzle 120 faces the innermost side.
  • the circle connecting pa indicates the radiation range of water when each rotating nozzle 120 faces outward
  • the circle connecting pb indicates the radiation range of water when each rotating nozzle 120 faces most inside.
  • pm has shown the position where water reaches
  • the rotation range of the rotating nozzle 120 causes the water radiation range to increase and decrease in concentric circles.
  • the nozzle device 110 according to the second embodiment has the same mechanism of the control member and the rotation control mechanism as the nozzle device 10 according to the first embodiment. Like the nozzle device 10, the structure is simple and the change of the radiation angle is easy. is there. Further, by pulling the auxiliary ring 136 toward the water supply side, the rotational position of the rotary ring 130 is fixed, and the rotary nozzle 120 is fixed in a predetermined direction so that the water discharge range can be maintained within the predetermined range. .
  • FIG. 8 is a schematic view of a nozzle device 180 using a timing belt as a rotation control mechanism as viewed from the emission side. The teeth of the timing belt and the like are not shown.
  • a pulley 183 is attached to the base of the rotating nozzle 182 as a member for rotating the four rotating nozzles 182.
  • a timing belt 184 is stretched around each pulley 183 of the rotary nozzle 182.
  • a friction member (not shown) is attached to the inner peripheral surface 188 of the rotating ring 187.
  • An auxiliary pulley 185 that is rotatably arranged on the surface on the injection side of the body 181 contacts the timing belt 184 with a friction member mounted on the inner peripheral surface 188 of the rotating ring 187.
  • an appropriate roller 186 is rotatably disposed on the surface of the body 181 on the injection side.
  • the timing belt 184 is driven by the rotating operation of the rotating ring 187, and the pulley 183 rotates in accordance with the driving of the timing belt 184, whereby the rotating nozzle 182 rotates.
  • teeth that mesh with the timing belt may be formed in a ring shape on the inner peripheral surface of the rotating ring, and a double-sided timing belt may be adopted as the timing belt.
  • the degree of freedom of the arrangement position of the rotary nozzle is higher than the method in which the gear and the ring gear are directly meshed with each other.
  • each of the rotating nozzles can be simultaneously rotated by the same angle without arranging the rotating nozzles on the same circumference on the body.
  • FIG. 9 is a schematic view of a nozzle device 190 using a rotation control mechanism with an auxiliary gear interposed as viewed from the injection side.
  • a nozzle device 190 shown in FIG. 9 includes an auxiliary gear 194 that is rotatably arranged with a shaft fixed to the injection side surface of the body 191. Then, the rotation of the ring gear 196 formed on the inner peripheral surface of the rotating ring 195 is transmitted to the gear 193 at the base of the rotating nozzle 192 via the auxiliary gear 194.
  • the auxiliary gear 194 meshes with the two gears 193, but the auxiliary gear 194 may mesh with one gear 193.
  • the degree of freedom of the arrangement position of the rotary nozzle is higher than in the method in which the gear and the ring gear are directly meshed with each other.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the structure of the nozzle device 210
  • FIG. 11 is a front view of the nozzle device 210 viewed from the emission side.
  • FIG. 10 shows a cross section of the nozzle device 210 at the BB position in FIG. 11, and the description of the rear rotating nozzle 240 and the like is omitted.
  • FIG. 12 is a side view of the nozzle device 210 viewed from the direction of arrow C in FIG.
  • the body 212 includes a front part 220, a water supply pipe connection part 214, a hole member 224, and a front cover 230.
  • the front part 220 is a cylindrical member closed on the injection side, and four insertion holes 222 through which the hole member 224 is inserted are formed on the same circumference on the injection side surface of the front part 220.
  • the axial direction of 222 is the same as the axial direction of the nozzle device 210.
  • the hole member 224 is a hollow member having an injection hole 228 formed in the center, and the diameter of the terminal portion 226 is large. The hole member 224 is inserted into the insertion hole 222 of the front portion 220 and is fixedly bonded to the front portion 220.
  • the tip of the hole member 224 protrudes from the insertion hole 222 to the injection side.
  • the water supply pipe connection part 214 is a cylindrical member having the same outer diameter as that of the front part 220, and includes a water supply port 216 in which a female screw for connecting the water supply pipe by screwing is formed. And the water supply pipe connection part 214 is integrated with the front part 220 by screwing.
  • a combination of the front portion 220, the hole member 224, and the water supply pipe connection portion 214 corresponds to the body body of the present invention, and the front cover 230 corresponds to the lid body of the present invention.
  • the rotary nozzle 240 is a hollow member having a nozzle hole 248 formed in the center.
  • the diameter of the nozzle hole 248 is large at the base 244 on the water supply side, and a bowl-shaped seat 242 is formed at the end of the water supply side. It has.
  • a gear 252 is mounted at a position slightly away from the seat 242 toward the injection side. Then, at the tip 246 on the emission side of the rotary nozzle 240, the axis of the nozzle hole 248 is inclined by 7 degrees with respect to the axis of the rotary nozzle 240.
  • the front cover 230 is a disk-like member having a cylindrical portion 234 extending in a cylindrical shape on the outer peripheral portion, and the cylindrical portion 234 is fixed to the outer periphery of the front portion 220 with screws 236. Then, at the position corresponding to the rotary nozzle 240 in the disk-like portion of the front cover 230, the diameter is larger than the diameter of the tip portion 246 and the base portion 244 of the rotary nozzle 240 and smaller than the diameter of the seat portion 242 of the rotary nozzle 240. A hole 232 is opened.
  • the rotary nozzle 240 is rotatably locked to the body 212 in a state where the hole member 224 is inserted into the base portion 244 having a large diameter of the nozzle hole 248 and the seat portion 242 is sandwiched between the front portion 220 and the front cover 230. is doing.
  • auxiliary gears 254 that are rotatably locked to the body 212 are meshed with the gear 252 attached to the rotary nozzle 240 on the surface on the injection side of the body 212.
  • a disc-shaped dial 250 is attached to the shaft of each auxiliary gear 254.
  • the dial 250 is knurled to prevent slipping, and a part of the outer diameter of the dial 250 protrudes outside the outer diameter of the body 212.
  • the dial 250 may be simply attached to any one auxiliary gear 254.
  • the gear 252 is rotated via the auxiliary gear 254, and the rotary nozzle 240 can be rotated.
  • the auxiliary gear 254 and the gear 252 correspond to the rotation control mechanism.
  • the rotation angle of the water by the nozzle device 210 can be changed by rotating the rotary nozzle 240 by the rotation of the dial 250.
  • the mechanism for changing the radiation angle of the nozzle device 210 is such that the rotary nozzle 240 is rotated with the axis 250 of the nozzle hole 248 of the tip 246 inclined with respect to the axis y which is the rotation axis of the rotary nozzle 240. It is a simple structure of rotating by. Therefore, the nozzle device 210 can be configured with a small number of parts, is easy to handle, and is excellent in durability and maintainability.
  • the pressure of water applied to the nozzle hole 248 of the rotary nozzle 240 works to push the rotary nozzle 240 toward the injection side in the direction of the axis y of the rotary nozzle 240. Little pressure from water. Therefore, even if the pressure of the water to be ejected is high, the dial 250 can be rotated with a small force to easily change the water emission angle.
  • the insertion hole 222 formed in the front portion 220 is formed so as to be inclined outward in the radial direction of the nozzle device 210, and the hole member 224 is attached to the body 212 so as to be inclined.
  • 240 rotational axes can be tilted.
  • the shaft of the auxiliary gear 254 is attached to the body 212 by being inclined radially outward of the nozzle device 210, and the gear 252 and the auxiliary gear 254 are bevel teeth that reduce the diameter from the injection side to the water supply side. Smooth meshing.
  • the shape of the body is not limited to a cylindrical shape.
  • FIG. 13 shows a partial cross-sectional view of the structure of the nozzle device 310.
  • the nozzle device 310 is a multi-mouth nozzle used for fire extinguishing work, and includes a body 312, a rotating nozzle 340, and a lever 360, and the lever 360 corresponds to the control member of the present invention.
  • the body 312 includes a front part 320, a water supply pipe connection part 314, and a front cover 330.
  • FIG. 14 is a front view of the nozzle device 310 as seen from the emission side through the front cover 330.
  • FIG. 13 shows a cross section at the DD position in FIG. In FIG. 13, the description of the rear rotating nozzle 340 and the like is omitted.
  • FIG. 15 is a side view of the nozzle device 310 seen through the front cover 330 from the direction of arrow E in FIG.
  • the front part 320 is a cylindrical member whose injection side is closed, and four injection holes 322 facing the axial direction of the nozzle device 310 are formed on the same circumference on the injection side surface of the front part 320.
  • the axial direction of the injection hole 322 is the same as the axial direction of the nozzle device 310.
  • the water supply pipe connection part 314 is a cylindrical member having an outer diameter that is the same as that of the front part 320, and includes a water supply port 316 in which a female screw for connecting the water supply pipe by screwing is formed. And the water supply pipe connection part 314 is integrated with the front part 320 by screwing.
  • the rotary nozzle 340 is a hollow member having a nozzle hole 348 formed in the center, and includes a distal end portion 346 and a base portion 344 on the injection side, and an insertion portion 342 on the water supply side whose outer diameter is smaller than that of the base portion 344.
  • the front cover 330 is a cylindrical member whose injection side is closed, and a hole 332 slightly larger than the diameter of the rotation nozzle 340 is formed at a position corresponding to the rotation nozzle 340 on the surface on the emission side.
  • a hollow disc-like lower spacer 354 is inserted into the end of the insertion portion 342 of the rotary nozzle 340 on the base 344 side, and the insertion portion 342 of the rotary nozzle 340 is inserted into the injection hole 322 of the front portion 320.
  • a gear 352 is attached at a position slightly away from the lower spacer 354 of the base 344 of the rotary nozzle 340, and a hollow disc-shaped upper spacer 356 is inserted on the emission side of the gear 352.
  • the cylindrical portion 334 of the front cover 330 is fixed to the outer peripheral portion of the front portion 320 with screws 336 in a state where the tip portion 346 of the rotary nozzle 340 protrudes from the hole 332 of the front cover 330.
  • the rotary nozzle 340 is rotatably locked to the body 312 with the lower spacer 354 and the upper spacer 356 sandwiched between the front part 320 and the front cover 330. Between the front part 320 and the front cover 330, four auxiliary shafts 359 that are supported by the front part 320 and are rotatable are arranged. Each auxiliary shaft 359 is attached to a rotary nozzle 340. An auxiliary gear 358 that meshes with two of the other gears 352 is attached.
  • a bevel gear 350 on the rotating nozzle 340 side is attached between the lower spacer 354 and the gear 352 of one rotating nozzle 340.
  • a bevel gear 362 that meshes with the bevel gear 350 is arranged in a notch 324 that is formed by notching the upper part on the injection side of the front portion 320.
  • the surface of the bevel gear 362 facing the front portion 320 is a flat surface, and the surface facing the front cover 330 is a spherical surface.
  • the bevel gear 362 is fixed to a shaft 364 inserted into a shaft hole formed in the notch 324 of the front portion 320.
  • the shaft 364 protrudes outside the front cover 330, and a lever 360 is attached to the tip of the shaft 364.
  • the shaft 364 and the bevel gear 362 rotate integrally by operating the lever 360.
  • the bevel gear 362 on the lever 360 side is rotated by the operation of the lever 360, and the bevel gear 350 on the rotating nozzle 340 side is rotated in conjunction with the rotation of the bevel gear 362.
  • a gear 352 attached to a rotary nozzle 340 coaxial with the bevel gear 350 rotates another rotary nozzle 340 via an auxiliary gear 358. Therefore, according to the nozzle device 310, the plurality of rotating nozzles 340 can be simultaneously rotated by operating the lever 360 as a control member, and the radiation angle of the nozzle device 310 can be changed. The change in the radiation angle can be realized by rotating the rotary nozzle 340 with a simple gear combination.
  • the nozzle device 310 can be configured with a small number of parts, is easy to handle, and is excellent in durability and maintainability. Further, the pressure of water applied to the nozzle hole 348 of the tip 346 of the rotary nozzle 340 works to push the rotary nozzle 340 toward the injection side in the direction of the axis y of the rotary nozzle 340, so that the umbrella is in a direction substantially perpendicular to this. The operation of the lever 360 for rotating the gear 350 receives little water pressure. Therefore, even if the pressure of the water to be injected is high, the radiation angle of the water can be easily changed by operating the lever 360 with a small force.
  • the injection hole 322 formed in the front part 320 is formed to be inclined outward in the radial direction of the nozzle device 310, and the rotation is performed by inserting the insertion part 342 of the rotary nozzle 240 into the injection hole 322.
  • the rotation axis of the nozzle 340 can be inclined.
  • the control member is a lever, and a rotating ring that covers the outer periphery of the body is not used. Therefore, the shape of the body is not limited to a cylindrical shape.
  • the nozzle device of the present invention When the nozzle device of the present invention is used for a fire fighting operation, it can be used for a fire fighting operation by simply connecting a tap water hose to the water inlet of the nozzle device for consumer use. And when a control member is a rotation ring, the water discharge range can be adjusted by rotation of a rotation ring, and a fire extinguishing operation of a wide range can be performed skillfully while maintaining a safe distance. And since the pressure of the water applied to the nozzle hole of the rotating nozzle works to push the rotating nozzle to the injection side in the direction of the axis of the rotating nozzle, almost no water pressure is applied in the rotating direction of the rotating ring almost perpendicular to this. I do not receive it.
  • the rotating ring can be rotated with a small force, it is easy to use for the elderly and young people and is effective for initial fire extinguishing.
  • the nozzle device of the present invention has a structure in which the rotating ring that adjusts the water discharge range is hardly subjected to water pressure as described above, so that it is attached to the tip of the hose that discharges water pressurized by a pump such as a ladder truck for fire fighting. Suitable for use as a fire extinguishing nozzle to be connected.
  • the water discharge area can be changed according to the area to be extinguished without changing the position of the fire extinguishing work and the direction of the nozzle device, reducing the burden on firefighters In addition, the time required for fire extinguishing can be shortened. Even when a dial or lever is used as the control member, the operation of the control member is hardly affected by the pressure of water, so that the radiation angle can be easily changed in the nozzle device of the present invention.
  • part as the magnitude
  • the gear 128 may be formed integrally with the rotary nozzle 120. Then, the rotary nozzle 120 can be rotatably locked to the body 112 by fitting a horseshoe-shaped ring into a groove provided in a portion protruding to the water supply side of the injection hole 118.
  • the example in which the axis y, which is the rotation axis of the rotary nozzle, is parallel to the axis x of the nozzle device is shown.
  • the axis y is parallel to the axis x or inclined outward or inward
  • the axis z of the nozzle hole at the tip of the rotating nozzle is inclined with respect to the axis y that is the rotating axis of the rotating nozzle. If so, the radiation angle of water can be changed continuously.
  • the axis y which is the rotation axis of the rotary nozzle
  • the axis z of the nozzle hole at the tip of the rotary nozzle is the rotation axis of the rotary nozzle. If it is inclined with respect to the axis y, the radiation angle of water can be continuously changed.
  • the tip of the rotary nozzle is formed as a separate member in the above-described first and second embodiments, and is rotated around the protrusion of the rotary nozzle.
  • a hole inclined with respect to the rotation axis of the nozzle was provided to attach the tip.
  • the rotating nozzle was integrally formed including the front-end
  • the tip portion may be integrally formed as a hollow pipe, the tip portion may be bent, and the nozzle hole of the tip portion may be inclined with respect to the rotation axis of the rotary nozzle.
  • the number of rotating nozzles is not limited to the above embodiment. If there are two or more rotating nozzles, the radiation angle of water can be continuously changed. When the total area of the nozzle holes is constant, if the number of rotating nozzles is small, the flying distance of water ejected from each rotating nozzle will be long, but the gap between landing points will be large, and the number of rotating nozzles will be large. Then, the flying distance of water ejected from each rotary nozzle is shortened, but the gap at the landing point is reduced. Therefore, as a result of testing by sequentially increasing the number of rotating nozzles, the balance between the flying distance and the landing interval is good when the number of rotating nozzles is seven.
  • the nozzle axis inclination angle defines the size of the emission angle, and the emission angle increases as the nozzle axis inclination angle increases.
  • the nozzle hole inclination angle defines a change in the emission angle. The larger the nozzle hole inclination angle, the larger the change in the emission angle.
  • size of a nozzle hole inclination angle are not limited to an Example. In the case of discharging water by appropriately adjusting the water discharge range with respect to an object having a long range, it is preferable that the nozzle shaft inclination angle is within 10 degrees and the nozzle hole inclination angle is within 10 degrees.
  • the nozzle shaft inclination angle and the nozzle hole inclination angle may be expanded up to 20 degrees.
  • the nozzle shaft inclination angle can be set to 20 degrees or more, and the nozzle hole inclination angle can be set to 20 degrees or more.
  • a steeply inclined rotating nozzle insertion portion is provided at the tip of the injection hole, the rotating nozzle is inserted from the injection side, and the rotating nozzle is near the injection side of the rotating nozzle insertion portion. Can be locked with a movement restraining pin.
  • the pipe-shaped tip is formed integrally with the main body of the rotating nozzle and the tip is bent, and the main body of the rotating nozzle and the tip are formed separately. It is possible to cope with such a case that the tip portion is inclined with respect to the main body.
  • the nozzle holes 46 of the tip portions 44 of all the rotary nozzles 30 are respectively in the rotational positions facing the radially outward direction of the nozzle device 10, and the gear 42 of the rotary nozzle 30 and the ring of the rotary ring 50.
  • the gear 54 is engaged, but the engagement is not limited to this. Even if the timing at which the tip 44 of each rotary nozzle 30 faces the radially outward direction of the nozzle device 10 is shifted, the radiation angle can be changed.
  • the rotation nozzles are configured to rotate the same rotation angle by the same angle, but the rotation angles of the rotation nozzles may not be the same. Even if the rotation angles of the rotary nozzles are different from each other, the radiation angle can be changed by the nozzle device.
  • the nozzle device used for the fire extinguishing work has been described.
  • the use of the nozzle device of the present invention is not limited to the fire extinguishing work, and can be used for cleaning and watering.
  • the nozzle device of the present invention is used for radiation of fluids such as water, incombustible gas, water mixed with air, gas containing powder or particulate liquid, liquid containing powder or bubbles, etc. be able to.
  • Example 1 and Example 2 described above an air hole is provided on the tip side of the rotating nozzle, air is mixed into the water, the water is crushed and accelerated, and discharged from the tip of the nozzle hole, The flight distance was increased.
  • a flow rectifying groove extending in the axial direction is provided in the inner diameter portion of the tip end portion of the nozzle hole to regulate the flow of the particulate water in the nozzle hole, thereby preventing the diffusion of the particulate water ejected from the nozzle hole. planned.
  • FIG. 16 is a view of the tip of the rotary nozzle 160 provided with the rectifying groove 164 as seen from the axial direction of the nozzle hole 162.
  • FIG. 17 is a view of the cross-section at the FF position in FIG. 16 when the axial direction of the nozzle hole 162 is horizontal.
  • the rotary nozzle 160 is provided with an air hole 166 in an enlarged diameter portion 168 obtained by enlarging the nozzle hole 162.
  • four rectifying grooves 164 are provided in the inner diameter portion of the nozzle hole 162 at equal intervals in the circumferential direction on the emission side from the air hole 166, and the rectifying groove 164 is directed toward the tip of the nozzle hole 162.
  • 162 extends in the axial direction.
  • the flying distance of the water discharge increased.
  • a plurality of rectifying plates extending in the axial direction may be provided on the inner diameter portion of the tip portion of the nozzle hole 162.
  • the effect of increasing the flying distance of the water discharge by the rectifying groove or the rectifying plate provided on the injection side from the air hole is not limited to the rotating nozzle. Also for the fixed nozzle arranged at the center in the radial direction in Example 1 or Example 2, the effect of increasing the water discharge distance by the rectifying groove or the rectifying plate can be obtained.
  • the nozzle device of the present invention has a structure in which the radiation angle can be changed by simultaneously rotating a plurality of rotating nozzles in which the axis z of the nozzle hole at the tip is inclined with respect to the axis y that is the rotating axis of the rotating nozzle.
  • the control member may be a rotating ring, and the rotating nozzle may be covered with a hole member protruding from the body.
  • the control member may be a lever, and the rotary nozzle may be locked to the body with a movement restraining pin.
  • the nozzle device according to the present invention can be implemented in various forms within the scope of the idea of the invention.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

本発明のノズル装置(10)は、給水口(25)及び2個以上の射出孔(16)が形成された円柱状のボディ(12)と、射出孔(16)に回転自在に係止し射出側に突出した中空の回転ノズル(30)と、ボディ(12)の外側に回転自在に被せられた円筒状の回転リング(50)とを備え、ボディ(12)に配置された回転ノズル(30)の回転軸は、射出側に向けてノズル装置(10)の径方向外方に傾斜し、回転ノズル(30)の先端部(44)のノズル孔(46)の軸は、回転ノズル(30)の回転軸に対して傾斜しており、回転リング(50)の内周面に形成されたリングギア(54)と、回転ノズル(30)の突出部(36)に形成された歯車(42)とが噛みあうものである。 当該構成により、回転リングを回転させることで、ノズル装置から射出される流体の放射角を容易に変更することができる。

Description

ノズル装置
 この発明はノズル装置に関する。さらに詳しくは流体を射出するノズル装置であって、流体を射出する放射角を連続的に変化させることができるノズル装置に関する。
 ノズル装置の主要な用途の一つとして消火作業での使用が挙げられる。消火作業に使用される消火ノズルには、消火活動をする者の安全を確保するため、遠方への放水に適した単口ノズルが使用されてきた。単口ノズルによる放水では着圧が強く破壊力もあるため、障害物を排除して消火できる利点がある。しかし、単口ノズルでは広がりを持った放水が出来ないので、消火が必要な面積が広い場合は、消火ノズルの向きを適宜変更しながら消火作業を行う必要がある。そのため、消火作業をする者の負担が大きく、消火に要する時間も長くなる。
 そこで、遠方への放水が可能で広がりを持った放水ができるノズルとして、角度を持たせた複数のノズルから水などの流体を射出する多口ノズルが開発されてきた。
 特開2009-291699号公報(特許文献1)には、複数のノズル筐体を有する消火用ノズル装置が記載されている。特許文献1に記載の消火用ノズル装置は、中央ノズル筐体の周囲に、先端に向かって中央ノズル筐体から離れる方向に傾斜した、複数の周囲ノズル筐体を設けた構造となっている。そのため、単口ノズルに比べて広い面積への放水が容易である。
 しかし、特許文献1に記載の消火用ノズル装置では、周囲ノズル筐体はノズル取付基体に固定されているため放射角は一定であり、消火作業をする位置を変えずに放水面積を変化させることは出来ない。そのため、従来から、放射角を変化させることのできる多口ノズルが求められていた。
 そこで、特開2012-135460号公報(特許文献2)では、多口ノズルを構成する周囲ノズルの傾斜角を変化させることのできる消火用放水ノズル装置が提案されている(特許文献2の図5参照)。
 特許文献2に記載された消火用放水ノズル装置では、放水側に向かって互いに開く角度を持つ不動分岐パイプの先端に可動放水パイプをジョイント金具で回転自在に連結した2段構成の周囲ノズルを備えている。そして、角度調整装置のリング部の回転に連動させて可動放水パイプを外側から支える角度調整シャフトを軸方向に移動させることにより、角度調整シャフトが可動放水パイプを支える位置を軸方向に変化させて、可動放水パイプの傾斜角を変化させている。
特開2009-291699号公報 特開2012-135460号公報
 しかし、特許文献2に記載の消火用放水ノズル装置は、不動分岐パイプに可動放水パイプをジョイント金具で回転自在に連結する必要があり、構造が複雑なためコスト高になると考えられる。また、可動放水パイプの角度を変更するためには角度調整装置のリング部を胴部のネジ沿いに回転させることにより、可動放水パイプを外側から支える角度調整シャフトを軸方向に移動させる必要がある。そして、特許文献2には、角度調整装置のリング部を回転させるためには強い力が必要とされる旨の記載がある(特許文献2の段落[0018]参照)。
 なぜ、角度調整装置のリング部の回転に強い力を必要とする構成としたのか理由の明示はないが、可動放水パイプにかかる水圧が角度調整装置を放水側と反対側に押す方向に働くと考えられる。よって、角度調整装置のリング部が容易に回転させることが出来る構成では、水圧によりリング部が回転して可動放水パイプの角度が変わってしまうおそれがあるからであろう。
 特許文献2に記載の消火用放水ノズル装置では、上述のとおり放水角度を変更するためには強い力で角度調整装置のリング部を回転させることが必要となるため、消火作業中に放水角度を変更することは消火作業をする者にとって大きな負担になると考えられる。
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、放射角を容易に変更することができ、構造が単純なノズル装置を提供することである。
 上記課題を解決するため、本願の発明者は、鋭意研究の結果、放射角を容易に変更することができ、構造が単純なノズル装置として、先端部のノズル孔が回転軸に対して傾斜する複数のノズルを回転させる構成を備えたノズル装置に想到した。
 そこで、本発明に係るノズル装置は、流体を射出するノズル装置であって、
 流体の供給を受ける供給口および該供給口に連通し流体の射出側に開口する2個以上の射出孔が形成されたボディと、該射出孔に対応させて該ボディに配置され該ボディに回転自在に係止する2個以上の回転ノズルと、該回転ノズルの回転を制御する制御部材とを備え、
 前記回転ノズルには前記ボディの射出孔に流入する流体をノズル装置の射出側に射出するノズル孔が形成されており、
 前記回転ノズルの射出側の先端部における前記ノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して傾斜しており、
 前記制御部材と、前記回転ノズルとの間に、該制御部材の操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えている。
 この構成によれば、制御部材を操作することにより、回転制御機構の働きにより複数の回転ノズルを回転させて回転ノズルの先端部のノズル孔の向きを変えることができ、各々の回転ノズルから射出される流体の射出方向を変えることができる。
 そして、各回転ノズルから射出される流体の射出方向が変化するにつれて、各回転ノズルから射出される流体の相対的な方向が変化するため、ノズル装置による流体の放射角を変化させることが出来る。
 そして、放射角の変化は、制御部材の操作により、回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 また、回転ノズルのノズル孔にかかる流体の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転ノズルの回転方向には流体の圧力をほとんど受けない。そのため、回転ノズルを回転させるための制御部材の操作は、流体の圧力をほとんど受けないので、流体の圧力が高くても、小さな力で制御部材を操作して流体の放射角を容易に変化させることができる。
 本発明のノズル装置では、前記制御部材として前記ボディの外周部に回転自在に被せられた筒状の回転リングを備え、
 前記回転ノズルは前記射出孔に挿通されて流体の射出側に突出した突出部を有する状態で前記ボディに配置され、
 前記回転ノズルの外周面に形成されたリング状の溝に前記射出孔の壁面から該射出孔の内側に突き出した移動抑止ピンが係合して、該回転ノズルが前記ボディに対して回転自在に係止し、
 前記回転リングの内周面と該内周面に面する前記回転ノズルの突出部との間に、該回転リングの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えた構成としてもよい。
 この構成によれば、制御部材である回転リングを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能となる。
 本発明のノズル装置では、前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と、前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
 前記制御部材としてダイヤルがボディの射出側に配置されており、
 前記射出孔は円筒状の側壁部を伴って前記ボディ本体の射出側に突出して形成されており、
 前記回転ノズルは該回転ノズルのノズル孔に前記射出孔の側壁部を挿入した状態で前記ボディ本体に配置されており、
 前記回転ノズルは前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
 前記回転ノズルの前記ボディ側の端部が、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該回転ノズルが該ボディに回転自在に係止しており、
 前記ダイヤルと前記回転ノズルの前記蓋体から突出した突出部との間に、該ダイヤルの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えた構成としてもよい。
 この構成によれば、制御部材であるダイヤルを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、ダイヤルの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 本発明のノズル装置では、前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
 前記制御部材としてレバーが前記ボディの外周部に配置されており、
 前記回転ノズルは前記ボディ本体側の端部が前記射出孔に挿入された状態で前記ボディ本体に配置されており、
 前記回転ノズルの先端部は前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
 前記回転ノズルが、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該ボディに回転自在に係止しており、
 前記レバーと前記回転ノズルの間に、該レバーの向きを変える操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えた構成としても良い。
 この構成によれば、制御部材であるレバーの向きを変える操作により、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、レバーの向きを変える操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 本発明のノズル装置では、前記回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されており、該先端部の軸は該回転ノズルの回転軸と同一であり、該先端部のノズル孔は該回転ノズルの回転軸に対して傾斜して形成されている構成としても良い。
 この構成によれば、回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されているので、ノズル装置の部品点数を少なくすることができる。そして、回転ノズルの先端部の軸が回転ノズルの回転軸と同一であるため、制御部材の操作により回転ノズルの先端部が振れる事がないので、ノズル装置の取り扱いが容易である。
 本発明のノズル装置では、前記ノズル孔の全体が前記回転ノズルの回転軸に対して一定の傾斜で形成された構成としても良い。
 この構成によれば、ノズル孔の向きが一定なので、ノズル孔の加工が容易である。
 本発明のノズル装置では、前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、平行であるかまたは射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜する構成としても良い。
 回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して平行であれば、回転ノズルが配置される射出孔の形成が容易である。また、回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して射出側に向けてノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜する構成であれば、広い放射角による流体の射出が容易となる。
 本発明のノズル装置では、前記回転制御機構は前記回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができ、前記回転ノズルは、各々の回転ノズルの先端部のノズル孔が、同時に、ノズル装置の射出側の中心に対して最も外側に向くように、向きが調整された構成としても良い。
 この構成によれば、回転ノズルの各々が同時に同じ角度だけ回転し、先端部のノズル孔の向きが同期して変化するので、各回転ノズルから流体が放射される方向の相対的な変化が規則的となり、ノズル装置の放射角が規則的に変化するので、放射角の制御が容易である。
 そして、回転ノズルの先端部のノズル孔の向きが同期して変化するノズル装置では、前記回転ノズルの回転軸が前記ノズル装置の軸に対して射出側の中心から離れる方向へ傾斜する傾斜角と、該回転ノズルの先端部のノズル孔の軸が該回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角が同一である構成としても良い。
 この構成によれば、各回転ノズルの先端部のノズル孔がノズル装置の射出側の中心に対して最も内側を向くとき、各回転ノズルの先端部のノズル孔の軸はノズル装置の軸と平行になる。よって、流体を射出する放射角を変更できるだけでなく、ストレートの射出が可能となる。
 本発明のノズル装置では、前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜する構成としても良い。
 回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して、射出側に向けてノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜する構成であっても、回転ノズルの回転により流体を射出する放射角の変更が可能である。
 本発明のノズル装置では、前記ボディに、該ボディの射出側の中央部に開口し、該ボディの内部で前記供給口に連通する中央射出孔が形成されている構成としても良い。
 中央射出孔があれば、流体の射出範囲の中央部分にも流体を射出することができる。
 本発明のノズル装置において、制御部材として回転リングを備える構成では、前記回転ノズルは前記ボディ上の射出側で同一円周上に配置されており、前記回転ノズルの突出部は、前記ボディの側の基部に歯車を備えており、該歯車に面する前記回転リングの内周面には、該歯車と噛みあうリングギアが形成されている構成としても良い。
 この構成によれば、回転ノズルの突出部の基部に備えられた歯車と回転リングの内周面に形成されたリングギアを噛みあわせることにより、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させることができる。そして、回転制御機構は歯車とリングギアで構成されており、構造が単純で部品点数が少ないため、取り扱いが容易である。
 上述の本発明の各構成によれば、次の効果が得られる。
 まず、本発明に係るノズル装置によれば、制御部材を操作することにより、回転制御機構の働きにより複数の回転ノズルを回転させて回転ノズルの先端部のノズル孔の向きを変えることができ、各々の回転ノズルから射出される流体の射出方向を変えることができる。
 そして、各回転ノズルから射出される流体の射出方向が変化するにつれて、各回転ノズルから射出される流体の相対的な方向が変化するため、ノズル装置による流体の放射角を変化させることが出来る。
 そして、放射角の変化は、制御部材の操作により、回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 また、回転ノズルのノズル孔にかかる流体の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転ノズルの回転方向には流体の圧力をほとんど受けない。そのため、回転ノズルを回転させるための制御部材の操作は、流体の圧力をほとんど受けないので、流体の圧力が高くても、小さな力で制御部材を操作して流体の放射角を容易に変化させることができる。
 次に回転リングを備えた構成では、制御部材である回転リングを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能となる。
 次にダイヤルを備えた構成では、制御部材であるダイヤルを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、ダイヤルの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 次にレバーを備えた構成では、制御部材であるレバーの向きを変える操作により、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による流体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、レバーの向きを変える操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な構造で放射角の変更が可能である。
 次に回転ノズルが一体で形成され、回転ノズルの先端部の軸が回転ノズルの回転軸と同一である構成では、ノズル装置の部品点数を少なくすることができる。そして、制御部材の操作により回転ノズルの先端部が振れる事がないので、ノズル装置の取り扱いが容易である。
 次にノズル孔の全体が回転ノズルの回転軸に対して一定の傾斜で形成された構成では、ノズル孔の向きが一定なので、ノズル孔の加工が容易である。
 次に回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して平行な構成であれば、回転ノズルが配置される射出孔の形成が容易である。また、回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して射出側に向けてノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜する構成であれば、広い放射角による流体の射出が容易となる。
 次に回転ノズルの先端部のノズル孔の向きが同期して変化する構成では、各回転ノズルから流体が放射される方向の相対的な変化が規則的となり、ノズル装置の放射角が規則的に変化するので、放射角の制御が容易である。
 次に回転ノズルの先端部のノズル孔の向きが同期して変化し、回転ノズルの回転軸がノズル装置の軸に対して射出側の中心から離れる方向へ傾斜する傾斜角と、回転ノズルの先端部のノズル孔の軸が該回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角が同一である構成では、流体を射出する放射角を変更できるだけでなく、ストレートの射出が可能となる。
 次に回転ノズルの回転軸がノズル装置の射出方向の軸に対して、射出側に向けてノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜する構成であっても、回転ノズルの回転により流体を射出する放射角の変更が可能である。
 次に中央射出孔を備える構成では、流体の射出範囲の中央部分にも流体を射出することができる。
 次に制御部材として回転リングを備え、回転制御機構が回転ノズルの基部に備えられた歯車と回転リングの内周面に形成されたリングギアの噛み合わせからなる構成では、構造が単純で部品点数が少ないため、取り扱いが容易である。
実施例1のノズル装置の構造を一部断面により示した図である。 実施例1のノズル装置を射出側から見た図である。 実施例1のノズル装置を先端のカバー類を外した状態で射出側から見た図である。 実施例1のノズル装置において回転ノズルの回転により水の放射範囲が変化する様子を示した図である。 実施例2のノズル装置の構造を一部断面により示した図である。 実施例2のノズル装置において水を射出する方向の変化を示す図である。 実施例2のノズル装置による水の放射範囲を示す図である。 回転制御機構にタイミングベルトを用いる例を示した図である。 回転制御機構に補助歯車を用いる例を示した図である。 実施例3のノズル装置の構造を一部断面により示した図である。 実施例3のノズル装置を射出側から見た図である。 実施例3のノズル装置の側面図である。 実施例4のノズル装置の構造を一部断面により示した図である。 実施例4のノズル装置を射出側から透視した図である。 実施例4のノズル装置の側面図である。 整流溝を設けた回転ノズルの先端部の正面図である。 整流溝を設けた回転ノズルの先端部の断面図である。
 以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
[ノズル装置の構成]
 図1に本発明の実施例1のノズル装置10の構造を一部断面表示により示す。図2はノズル装置10を射出側から見た図である。ノズル装置10は消火作業に使用される多口ノズルであって、ボディ12と7個の回転ノズル30と回転リング50を備えている。回転リング50が本発明の制御部材に該当する。
 ボディ12は円柱状で片側が中空のノズル保持部14と円筒状の給水管接続部24を螺合により一体化させた中空の部材である。ノズル装置10の外形は円柱状であり、ボディ12の軸はノズル装置10の軸と一致し、ボディ12の径方向はノズル装置10の径方向と同じである。そして、ノズル装置10の軸方向で、ノズル保持部14の側を射出側、給水管接続部24の側を給水側、給水管接続部24からノズル保持部14に向かう方向を射出方向と呼ぶ。
 給水管接続部24の射出側の端部には水漏れを防ぐためのOリング26が装着されている。そして、ノズル保持部14と給水管接続部24の螺合部分の射出側の端部には、径方向に固定ネジ28が装着されて、螺合部分の緩みを抑止している。
 ノズル保持部14の中心部にはノズル装置10の軸xに平行に中央射出孔20が形成されている。そして、中央射出孔20の周囲にはノズル保持部14の射出側から給水側に貫通する7個の射出孔16が形成されている。
 図1では、射出側の射出孔16までの範囲は図2のA1-A1位置での断面を表示し、ノズル保持部14と給水管接続部24の螺合部分から給水側は図2のA2-A2位置での断面を表示している。なお、図1では後方の回転ノズル30は図示を省略している。
 各射出孔16はノズル装置10の軸芯を中心とする円周上に等間隔で射出側に開口する回転ノズル挿通部18と、回転ノズル挿通部18に連通して給水側に開口する分岐部17から構成されている。そして、回転ノズル挿通部18はノズル装置10の軸xに対して射出側に向けて径方向外方に2度傾斜して形成されている。
 給水管接続部24の給水側の端部には給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口25が形成されている。そして、給水管接続部24は、射出側では外径がノズル保持部14よりも小さく、給水口25の周囲では外径がノズル保持部14と同じ程度の大きさに拡大しており、外径が変化する部分には段差部29が形成されている。そして、中央射出孔20及び各射出孔16はボディ12の内部の中空部分を介して給水口25に連通している。
 回転ノズル30は中央にノズル孔46が形成された中空の部材であり、給水側の挿入部32が射出孔16の回転ノズル挿通部18に内接し、射出側の突出部36が射出孔16の射出側に突き出した状態で、ボディ12のノズル保持部14に配置されている。そして、挿入部32の先端近くに面する回転ノズル挿通部18の内周面には周方向に一周する溝が形成されており、この溝には挿入部32と回転ノズル挿通部18の隙間からの水漏れを防ぐため弾発性のある密封リング23が嵌められている。
 そして、回転ノズル30の挿入部32の外周面には周方向に一周するリング状の係止溝34が形成されており、ノズル保持部14の外周面に開口する径方向の孔から移動抑止ピン22が差し込まれている。そして、移動抑止ピン22の先端が、回転ノズル挿通部18の壁面から回転ノズル挿通部18の内側に突き出して係止溝34に係合し、回転ノズル30がボディ12のノズル保持部14に対して回転自在に係止している。
 そして、射出孔16の回転ノズル挿通部18に内接する回転ノズル30の挿入部32の軸yが回転ノズル30の回転軸となる。そして、軸yはノズル装置10の軸xに対して、射出方向に向けてノズル装置10の径方向外方へ2度傾斜している。この回転ノズル30の軸yがノズル装置10の軸xに対して射出側に向けてノズル装置10の径方向外方に傾斜する傾斜角を、本発明ではノズル軸傾斜角と呼んでおり、ノズル装置10ではノズル軸傾斜角は2度である。
 中央射出孔20には中央にノズル孔が形成された固定ノズル48が挿通されている。そして、固定ノズル48の給水側の端近くに面する中央射出孔20の内周面には周方向に一周する溝が形成されており、この溝には固定ノズル48と中央射出孔20の隙間からの水漏れを防ぐための密封リング23が嵌められている。
 固定ノズル48の外周面には係止孔が形成されている。そして、ノズル保持部14の外周面に開口する径方向の孔から差し込まれた固定ノズル48用の移動抑止ピンの先端が、固定ノズル48の係止孔に係合して、固定ノズル48の中央射出孔20からの抜け止めがなされている。固定ノズル48に形成された係止孔及びこれに対応する移動抑止ピンは、図1には現われない。
 回転ノズル30の突出部36のボディ12側の基部38の外径は射出孔16の回転ノズル挿通部18の内径よりも大きな径とされており、回転ノズル挿通部18の開口部の周囲は基部38よりも少し大きな径でザグリされている。そして、基部38の先端がザグリ部分に入って回転ノズル挿通部18の開口部に当たる位置で、回転ノズル30の軸方向の位置が決まる。そして、回転ノズル30の突出部36の基部38の射出側には、基部38よりも更に外径の大きな歯車42が回転ノズル30と一体で形成されている。
 回転ノズル30のノズル孔46は、突出部36及び突出部36に続く挿入部32の途中までは、回転ノズル30の回転軸に対して6度の傾斜で形成されている。そして、突出部36の基部38の部分ではノズル孔46が拡径しており、この拡径部分には突出部36の外周面に開口する空気孔40が対面して2個形成されている。空気孔40の部分でノズル孔46を拡径したのは、ベンチュリ効果により、空気孔40から効率よく空気を取り込むためである。
 そして、挿入部32の途中から先では、ノズル孔46は挿入部32の給水側の端の中心に向かって形成されており、挿入部32の給水側の端で円錐状に拡径している。
 そして突出部36の射出側の先端には、円筒状の先端部44がノズル孔46に差し込まれて接着剤で突出部36に固定されている。そして、回転ノズル30の先端部44のノズル孔46の軸zは、回転ノズル30の軸yに対して6度傾斜している。この回転ノズル30の軸yに対する回転ノズル30の先端部44のノズル孔46の軸zの傾斜角をノズル孔傾斜角と呼び、ノズル装置10ではノズル孔傾斜角は6度である。
 なお、回転ノズル30の先端部44及び歯車42はノズル保持部14の外径から外にはみ出さない大きさで形成されている。
 回転リング50はノズル保持部14の外側に被せられた円筒状のケース52と給水管接続部24の外側に被せられた円筒状のグリップ56を締結ネジ57で結合した部材であって、ボディ12に対して回転自在である。そして、グリップ56の給水側の端部は少しの隙間を有して、給水管接続部24の段差部29に面している。
 グリップ56の給水側の端部には径方向の反対側に軸方向の孔が2個形成されている。そして、一方の孔には棒状のピン74が挿入され、孔から突き出したピン74の先端部分が、給水管接続部24の段差部29の射出側の面に形成された円弧状の溝76に係合することにより、回転リング50の回転範囲が規制されている。
 そして、他方の孔にはバネ70と球体72が収容されており、回転リング50を回転させたときにクリック感が生じるように、球体72の軌道となる給水管接続部24の段差部29の射出側の面には複数の凹部が形成されている。
 回転ノズル30の突出部36に形成された歯車42に面するケース52の内周面には、歯車42と噛み合うリングギア54が形成されている。この歯車42とリングギア54が本発明の回転制御機構に該当する。
 回転リング50のケース52の射出側の先端部には、ノズル挿通孔65と空気孔66が空けられたカバー64が装着されている。カバー64は、回転ノズル30の歯車42とケース52のリングギア54との噛み合わせ部に異物が混入することを防ぐと共に、回転ノズル30の空気孔40への空気の流路を確保する役目がある。
 回転ノズル30の突出部36の歯車42よりも射出側となるカバー係止部43は、先端側の外径がノズル挿通孔65の内径よりもわずかに小さく形成され、歯車42側の外径がノズル挿通孔65の内径よりも大きく形成されており、段差により外径が変化している。そして、回転ノズル30のカバー係止部43の先端側がノズル挿通孔65から射出側に突出し、カバー係止部43の段差の部分がカバー64に密着して、ノズル挿通孔65からの異物の混入を防いでいる。そして、固定ノズル48の先端部は回転ノズル30と同様に段差により外径が変化し、先端部の先端側がノズル挿通孔65から射出側に突出し、先端部の段差の部分がカバー64に密着して、固定ノズル48に対応するノズル挿通孔65からの異物の混入を防いでいる。
 そして、ノズル挿通孔65からは空気がほとんど流入しないので、カバー64の内側への空気の流路を確保するために、図2に示すように、カバー64には小径の空気孔66を多数設けている。
 カバー64の射出側には、断面がL字で射出側の内径がカバー64よりも小さく給水側の内径がカバー64よりも大きな円筒状のストッパ60が、ケース52に螺合した状態で配置されている。そして、ストッパ60とケース52の射出側の先端との間で、カバー64が相対的な回転が可能な状態で保持されている。そして、ストッパ60及びケース52の外径部には保護用のガード62が装着されている。
 図3は、ストッパ60、ガード62、カバー64を外した状態でノズル装置10を射出側から見た図である。
 ノズル装置10の構成部品は、ノズル保持部14、回転ノズル30、固定ノズル48、及びグリップ56はポリアセタールで製作し、ガード62はエラストマで製作し、ケース52、給水管接続部24及びストッパ60はアルミで製作している。そして、各構成部品の素材はこれに限定されない。ノズル装置10の全ての構成部品をポリアセタール等の樹脂で製作しても良いし、全ての構成部品をアルミや真ちゅう等の金属で製作しても良い。樹脂製とすれば軽量となり錆や焼き付きを防ぐことができ、金属製とすれば強度が向上する。
[ノズル装置の組み立て方]
 中央射出孔20のリング状の溝に密封リング23を挿入後、固定ノズル48をノズル保持部14の射出側から中央射出孔20に挿入し、移動抑止ピンで抜け止めをする。次に、各射出孔16について、リング状の溝に密封リング23を挿入し、回転ノズル30をノズル保持部14の射出側から射出孔16の回転ノズル挿通部18に挿入する。そして、ノズル保持部14の外径側から移動抑止ピン22を挿入して、移動抑止ピン22の先端を回転ノズル30の係止溝34に係合させて、回転ノズル30を射出孔16に回転自在に係止させる。
 次に、グリップ56の給水側の端部の軸方向の2つの孔の一方にピン74を挿入し他方にバネ70と球体72を挿入して、グリップ56の端部から突き出したピン74の先端部分を給水管接続部24の段差部29に形成された円弧状の溝76に係合させて、グリップ56を給水管接続部24の外径部に被せる。
 そして、ノズル保持部14の給水側の溝にOリング26を装着してノズル保持部14の内径に給水管接続部24の外径を螺合させる。そして、固定ネジ28をノズル保持部14と給水管接続部24の螺合する部分に締め込み、ノズル保持部14と給水管接続部24の螺合の緩み止めをする。
 次に、図3に示すように、全ての回転ノズル30の先端部44のノズル孔46が、それぞれノズル装置10の径方向外方を向くように回転ノズル30の回転位置を調節する。回転ノズル30には先端部44のノズル孔46の傾斜方向を示す傾斜マーク47が付されているので、回転位置の調節では、傾斜マーク47がノズル保持部14の径方向外方を向くように調節する。
 そして、回転リング50のケース52のリングギア54が形成された側を射出側に向けて、ケース52をノズル保持部14の射出側からノズル保持部14に被せ、ケース52に形成されたリングギア54を回転ノズル30の突出部36に形成された歯車42に噛み合わせる。図3では、リングギア54と各歯車42が上述のかみ合わせ状態となっている。
 次に、ケース52とグリップ56を締結ネジ57で締結して回転リング50を一体化させる。そして、ノズル保持部14の射出側からカバー64のノズル挿通孔65に回転ノズル30の先端部44を挿通させて、カバー64をノズル保持部14の射出側に装着する。そして、ケース52の外径部にガード62を挿通し、ガード62の内径側からストッパ60をケース52に螺合させる。そして、ストッパ60が締まる方向にガード62を回すことにより、ストッパ60がつれ回りしてストッパ60が締まる。なお、ストッパ60の内周面に軸方向に形成された7つの補助溝61に掛かる専用の工具を用いて、ストッパ60を締めることもできる。
[放射角の変化について]
 図4でノズル装置10における水を射出する方向の変化を説明する。図4の射出側は図2のA1-A1位置におけるノズル装置10の断面を示している。各回転ノズル30の突出部36に形成された歯車42の歯の数は同一であり、回転リング50の回転に合わせて各回転ノズル30は同じ角度だけ回転する。図4の矢印aは図3の組み立て位置における各回転ノズル30の先端部44におけるノズル孔46の軸zの向きを示しており、この時の先端部44の向きを実線で示している。矢印bは、回転リング50を回転させて回転ノズル30の向きを180度変えたときの回転ノズル30の先端部44のノズル孔46の軸zの向きを示しており、この時の先端部44の向きを想像線で示している。矢印cは固定ノズル48の先端部におけるノズル孔の向きを示しており、これは一定である。
 ノズル装置10では、回転ノズル30の軸yのノズル装置10の軸xに対する傾斜は2度であり、回転ノズル30の先端部44のノズル孔46の軸zの回転ノズル30の軸yに対する傾斜は6度である。よって、ノズル軸傾斜角が2度、ノズル孔傾斜角が6度で、ノズル孔46が最も外側を向くときは放射角は片側で2プラス6の外向き8度となり全体では外向きで16度となる。そして、ノズル孔46が最も内側を向くときは、放射角は2マイナス6で片側でマイナス4度(内向き4度)となり全体では内向き8度となる。
 ここで、本発明のノズル装置の焦点について説明する。実施例1のノズル装置10のようにノズル軸傾斜角よりもノズル孔傾斜角が大きい場合には、回転ノズルの先端部のノズル孔が径方向の最も内側を向くとき、回転ノズルから射出された水が所定の距離で一点に集まると考えられる。この水が集まる点をノズル装置の焦点と呼ぶ。ノズル軸傾斜角とノズル孔傾斜角の角度の差が大きいほど焦点距離は短くなり、角度の差が小さいほど焦点距離は長くなる。この特徴を利用して所定の距離で回転ノズルから射出される水を一点に集中させることができる。
 ここで、本願の発明者が実施例1のノズル装置10で放水実験をしたところ、各回転ノズル30の先端部44のノズル孔46が径方向で最も内向きとなる状態でノズル孔46から射出された水は、焦点の付近で一本の棒状に纏まり、その先へは棒状に纏まったままで放射されることが判明した。そして、同じ水圧では、単口ノズルよりも遠方へ水を放射できることを確認した。
 なお、回転ノズル30の先端部44のノズル孔46が径方向の内側を向くが焦点よりは外向きのときは、水は所定の距離ですれ違った後に拡散していく。
[発明の効果]
 実施例1のノズル装置10では、回転リング50の回転に応じて、各回転ノズル30の先端部44のノズル孔46の向きは、図4の矢印aの向きから矢印bの向きに連続的に変化する。よって、ノズル装置10によれば、回転ノズル30の先端部44から射出される水の放射角を連続的に変化させることができる。そこで、消火作業においては、回転リング50の回転により、消火範囲に対応させて放水範囲をほぼ同心円で増減させて調整することができる。また、消火のために障害物を排除する必要があるときは、先端部44のノズル孔46の向きを図4の矢印bの方向に揃えて棒状の放水とし、放水の着圧を高めて単口ノズルのように使用することができる。
 そして、上述の通り、ノズル装置10の放射角を変化させる機構は、先端部44のノズル孔46の軸zが挿入部32の軸yに対して傾斜した回転ノズル30を、回転リング50のリングギア54で回転させるという単純な構造である。よって、ノズル装置10は少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。
 また、回転ノズル30のノズル孔46にかかる水の圧力は、回転ノズル30を回転ノズル30の回転軸である軸yの方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転リング50の回転方向には水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力で回転リング50を回転させて水の放射角を容易に変化させることができる。
 図5に、本発明の実施例2のノズル装置110の構造を一部断面表示により示す。ノズル装置110は消火作業に使用される多口ノズルであって、ボディ112と回転ノズル120と回転リング130と固定ノズル140と補助リング136とを備えている。そして、回転リング130が本発明の制御部材に該当する点は実施例1と共通する。
 ボディ112は円筒状のノズル保持部114と円筒状の給水管接続部116を螺合により一体化させた中空の部材である。ノズル装置110の外形は円柱状であり、ボディ112の軸はノズル装置110の軸と一致し、ボディ112の径方向はノズル装置110の径方向と同じである。このノズル装置110の軸方向でノズル保持部114の側を射出側、給水管接続部116の側を給水側、給水管接続部116からノズル保持部114に向かう方向を射出方向と呼ぶ。そしてノズル保持部114と給水管接続部116の螺合部分の給水側端部には水漏れを防ぐためのOリング138が装着されている。
 給水管接続部116には給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口117が形成されている。給水管接続部116の外径は射出側ではノズル保持部114と同じであり、給水側の給水口117の周囲ではノズル保持部114よりも外径が小さくなっている。
 そして、ノズル保持部114の中央部にノズル装置110の軸xに平行に中央射出孔119が形成されている。そして、中央射出孔119の周囲には中央射出孔119と同芯の円周上に等間隔で、ノズル装置110の軸xに対して射出側に向けて径方向外方に3度傾斜させて4つの射出孔118が形成されている。そして、中央射出孔119及び各射出孔118はボディ112の内部の中空部分を介して給水口117に連通している。
 ノズル保持部114に形成された4つの射出孔118にはそれぞれ中空の回転ノズル120が回転自在に挿通されており、射出孔118に内接する回転ノズル120の基端部123の軸yは回転ノズル120の回転軸となる。そして、軸yはノズル装置110の軸xに対して射出側に向けてノズル装置110の径方向外方へ3度傾斜する。よって、ノズル装置110では、ノズル軸傾斜角は3度である。そして、基端部123の外周面には周方向に一周する溝が形成されており、この溝には弾力性のあるCリング142が漏水防止用に装着されている。
 そして中央射出孔119には中空の固定ノズル140が挿通されており、中央射出孔119に内接する固定ノズル140の基端部の外周面にも周方向に一周する溝が形成されており、この溝にも弾力性のあるCリング142が漏水防止用に装着されている。
 回転ノズル120は中央にノズル孔129が形成された中空の部材であり、射出孔118に内接する基端部123と射出孔118から水の射出側に突き出した突出部125からなる。基端部123の給水側の端部には外径が射出孔118の給水側の内径よりも大きな鍔状の座部122が形成されており、回転ノズル120は座部122により射出孔118の給水側の端部でノズル保持部114に回転自在に係止している。そして、回転ノズル120の突出部125のボディ112側の基部124の外周部には歯車128が装着されている。そして、歯車128とボディ112の間には、歯車128とボディ112の緩衝用に、基部124の外周に形成された溝に円板状のスペーサ144が装着されている。
 そして、回転ノズル120の突出部125の、歯車128が装着された基部124よりも射出側に突き出した先端部126は、螺合により基部124に固定されており、先端部126の軸zは基端部123の軸yに対して傾斜しており、傾斜角は3度である。そして、先端部126の中央のノズル孔129は先端部126の軸方向に形成されているので、回転ノズル120はノズル孔129が回転軸に対して先端で3度傾斜する。よって、ノズル装置110では、ノズル孔傾斜角は3度である。
 なお、先端部126の軸方向中央部の外形は6角柱に形成されており、6角柱部分の相対する2面には先端部126の中央に空けられたノズル孔129に連通する空気孔127が設けられている。
 回転ノズル120は先端部126、歯車128、スペーサ144が外されて、Cリング142のみを装着した状態で射出孔118に給水側から挿通され、射出孔118の射出側に突出した突出部125に、スペーサ144、歯車128及び先端部126が装着される。歯車128は、歯の谷の部分に設けられ歯車128の芯の中空に達するねじ穴に、雄ねじの形成されたビスをねじ込んで回転ノズル120の突出部125に固定されている。歯車128のねじ穴及びビスは図示を省略している。
 なお、回転ノズル120の基部124に装着される歯車128及び先端部126はノズル保持部114の外径から外にはみ出さない大きさで形成されている。
 回転リング130は円筒状の部材であって、ボディ112の外側に回転自在に被せられている。そして、回転ノズル120の基部124に装着した歯車128に面する回転リング130の内周面には歯車128と噛みあうリングギア132が形成されている。この歯車128とリングギア132が本発明の回転制御機構に該当する。
 回転リング130の射出側の先端は回転ノズル120の先端部126の先端まで伸びている。そして、回転リング130は、回転ノズル120の周囲を覆って回転ノズル120を保護している。そして、回転リング130の給水側の先端は給水管接続部116の外径が縮小する位置まで伸びている。
 補助リング136は、給水管接続部116の外径が縮小する部位の外周部と回転リング130の給水側端部の外周部を覆う断面がL字の筒状部材であり、回転リング130とネジ146で結合されて、回転リング130が射出側に抜けるのを防いでいる。
 ボディ112の射出側の先端には、リングギア132と噛みあわせることのできるギア148が形成されている。そして、補助リング136を給水側に引くと、補助リング136とネジ146で結合された回転リング130が給水側に引かれて、リングギア132が回転ノズル120の歯車128とボディ112の射出側の先端のギア148の双方に噛みあった状態となる。これにより、回転リング130の回転を抑止して、ノズル装置110を所定の放射角で固定することができる。
 実施例2のノズル装置110は、ノズル軸傾斜角とノズル孔傾斜角が等しいので、全ての回転ノズル120の先端部126がノズル装置110の径方向の最も内側を向くとき、ノズル孔129の軸zがノズル装置110の軸xと平行になる。よって、ノズル装置110では、回転リング130の回転操作により、ストレートの放水が可能となる。
 図6にノズル装置110による放射範囲の変化を示す。図6の矢印aは、回転ノズル120の先端部126がノズル装置110の径方向の最も外側を向いたときに水が放射される方向を示している。そして、図6の矢印bは、回転ノズル120の先端部126がノズル装置110の径方向の最も内側を向いたときに水が放射される方向を示しており、水の射出される方向はノズル装置110の軸方向となる。矢印cは固定ノズル140から射出される水の方向を示しており、これは変化しない。
 回転ノズル120を回転させると、各回転ノズル120から放射される水の軌跡は円錐状の面を描く。そして、ノズル装置110から一定の距離を離れた地点では、各回転ノズル120から放射される水の軌跡はほぼ円を描く。
 図7に、ノズル装置110から一定の距離だけ離れた地点における、放射範囲の変化を示す。4つの小円は各回転ノズル120から放射される水の到達位置の軌跡を示している。そして、paは回転ノズル120が最も外側を向いたときに水が到達する位置を示しており、pbは回転ノズル120が最も内側を向いたときに水が到達する位置を示している。そしてpaを結ぶ円は各回転ノズル120が最も外側を向いたときの水の放射範囲を示しており、pbを結ぶ円は各回転ノズル120が最も内を向いたときの水の放射範囲を示している。そして、pmは回転ノズル120が途中の方向を向いたときに水が到達する位置を示している。そして、図7から判るように、回転ノズル120の回転により、水の放射範囲は同心円で増減する。
 実施例2のノズル装置110は、実施例1のノズル装置10と制御部材及び回転制御機構の仕組みが共通であり、ノズル装置10と同様に、構造が単純であり、放射角の変更が容易である。また、補助リング136を給水側に引くことにより回転リング130の回転位置を固定し、回転ノズル120が所定の方向を向いた状態に固定して、放水範囲を所定の範囲に維持することがきる。
[回転制御機構の構成について]
 上述の実施例1及び実施例2では、制御部材として回転リングを使用する場合の回転制御機構として、歯車とリングギアが直接噛み合う構成を示したが、回転制御機構の構造はこれに限定されない。
  図8に、回転制御機構にタイミングベルトを用いたノズル装置180を射出側から見た模式図を示す。タイミングベルト等の歯は図示を省略している。図8に示したノズル装置180では、4個の回転ノズル182を回転させる部材として、回転ノズル182の基部にプーリ183が装着されている。そして、回転ノズル182の各々のプーリ183にタイミングベルト184が掛け渡されている。そして、回転リング187の内周面188には図示を省略した摩擦部材が装着されている。そして、ボディ181の射出側の面に回転自在に配置された補助プーリ185が、タイミングベルト184を回転リング187の内周面188に装着された摩擦部材に接触させている。そして、タイミングベルト184の張りを保つために、適宜のローラ186がボディ181の射出側の面に回転自在に配置されている。
 ノズル装置180では、回転リング187の回転操作によりタイミングベルト184が駆動され、タイミングベルト184の駆動に合わせてプーリ183が回転することにより、回転ノズル182が回転する。なお、タイミングベルトを用いる方式では、回転リングの内周面にタイミングベルトに噛みあう歯をリング状に形成し、タイミングベルトには両面タイミングベルトを採用しても良い。
 タイミングベルトを用いる方式では、歯車とリングギアを直接噛みあわせる方式に比べて、回転ノズルの配置位置の自由度が高くなる。この方式では、回転ノズルをボディ上で同一円周上に配置しなくても、回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができる。
 図9に、補助歯車を介在させた回転制御機構を用いたノズル装置190を射出側から見た模式図を示す。図9に示したノズル装置190は、ボディ191の射出側の面に軸が固定され回転自在に配置された補助歯車194を備えている。そして、回転リング195の内周面に形成されたリングギア196の回転を、補助歯車194を介して、回転ノズル192の基部の歯車193に伝える。ノズル装置190では、補助歯車194が2つの歯車193に噛みあう構成としているが、補助歯車194が1つの歯車193と噛みあう構成としても良い。
 補助歯車を介在させる方式では、歯車とリングギアを直接噛みあわせる方式に比べて、回転ノズルの配置位置の自由度が高くなる。
 上述の実施例1及び実施例2では、制御部材の操作として、回転リングを回転操作する例を示したが、制御部材の操作は、回転リングの回転操作に限られない。
 図10から図12を用いて、本発明の実施例3のノズル装置210について説明する。ノズル装置210は消火作業に使用される多口ノズルであって、ボディ212と回転ノズル240とダイヤル250とを備えている。ダイヤル250が本発明の制御部材に該当する。
 図10は、ノズル装置210の構造を一部断面により示した図であり、図11は、ノズル装置210を射出側から見た正面図である。図10は、図11のB-B位置におけるノズル装置210の断面を示しており、後方の回転ノズル240等は記載を省略している。そして、図12はノズル装置210を図11の矢印Cの方向から見た側面図である。
 図10に示すように、ボディ212はフロント部220と給水管接続部214と孔部材224とフロントカバー230から構成されている。フロント部220は射出側が塞がった円筒状の部材であって、フロント部220の射出側の面には孔部材224を挿通させる挿通孔222が同一円周上に4個形成されており、挿通孔222の軸方向はノズル装置210の軸方向と同じである。孔部材224は中央に射出孔228が形成された中空の部材で端末部226の径が大きくなっており、フロント部220の挿通孔222に挿通され、フロント部220に接着固定されている。そして、孔部材224の先端は挿通孔222から射出側に突出している。
 給水管接続部214は外径がフロント部220と同じ大きさの円筒状の部材であって、給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口216を備えている。そして、給水管接続部214は螺合によりフロント部220と一体化されている。フロント部220と孔部材224と給水管接続部214が一体化されたものが本発明のボディ本体に該当し、フロントカバー230が本発明の蓋体に該当する。
 回転ノズル240は中央にノズル孔248が形成された中空の部材であって、給水側の基部244ではノズル孔248の径が大きくなっており、給水側の端部には鍔状の座部242を備えている。そして、座部242から少し射出側に離れた位置に、歯車252が装着されている。そして、回転ノズル240の射出側の先端部246では、ノズル孔248の軸が回転ノズル240に軸に対して7度傾斜している。
 フロントカバー230は外周部に筒状に伸びた筒状部234を備える円板状の部材であり、筒状部234がフロント部220の外周にネジ236で固定されている。そして、フロントカバー230の円板状の部分の回転ノズル240に対応する位置には、回転ノズル240の先端部246および基部244の径よりも大きく、回転ノズル240の座部242の径よりも小さな穴232が空けられている。
 そして、回転ノズル240は、ノズル孔248の径が大きい基部244に孔部材224を挿入され、座部242をフロント部220とフロントカバー230に挟まれた状態で、ボディ212に回転自在に係止している。
 ボディ212の射出側の面には、図11、図12に示すように、ボディ212に回転自在に係止する4個の補助歯車254が、回転ノズル240に取り付けられた歯車252に噛み合わせて配置されている。そして、各補助歯車254の軸には円板状のダイヤル250が取り付けられている。ダイヤル250の外周部には滑り止めのためのローレット加工が施されており、ダイヤル250の外径の一部はボディ212の外径よりも外側にはみ出している。なお、ダイヤル250はいずれか一個の補助歯車254に取り付けるだけでも良い。
 そして、ダイヤル250を回すことにより補助歯車254を介して歯車252が回り、回転ノズル240を回転させることができる。実施例3では、補助歯車254と歯車252が回転制御機構に該当する。
 実施例3のノズル装置210によれば、ダイヤル250の回転により回転ノズル240を回転させて、ノズル装置210による水の放射角を変更することができる。そして、ノズル装置210の放射角を変化させる機構は、先端部246のノズル孔248の軸zが回転ノズル240の回転軸である軸yに対して傾斜した回転ノズル240を、ダイヤル250の回転操作によって回転させという単純な構造である。よって、ノズル装置210は少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。また、回転ノズル240のノズル孔248にかかる水の圧力は、回転ノズル240を回転ノズル240の軸yの方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交するダイヤル250の回転方向には水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力でダイヤル250を回転させて水の放射角を容易に変化させることができる。
 実施例3の構成では、フロント部220に形成する挿通孔222をノズル装置210の径方向外方へ傾斜させて形成し、孔部材224をボディ212に対して傾斜させて取り付けることにより、回転ノズル240の回転軸を傾斜させることができる。この場合は、補助歯車254の軸をノズル装置210の径方向外方に傾斜させてボディ212に取り付け、歯車252および補助歯車254を、射出側から給水側へ縮径する傘歯にすると、歯車のかみ合わせが滑らかになる。
 なお、実施例3ではボディの外周部に被せる回転リングを使用しないので、ボディの形状は円柱状に限定されない。
 本発明の制御部材及び回転制御機構は上述以外の構成とすることもできる。実施例4では、図13から図15を用いて、制御部材にレバーを用いたノズル装置310について説明する。
 図13に、ノズル装置310の構造を一部断面表示により示す。ノズル装置310は消火作業に使用される多口ノズルであって、ボディ312と回転ノズル340とレバー360とを備えており、レバー360が本発明の制御部材に該当する。
 ボディ312はフロント部320と給水管接続部314とフロントカバー330から構成されている。図14は、フロントカバー330を透視してノズル装置310を射出側から見た正面図である。図13は、図14のD-D位置における断面を示している。図13では、後方の回転ノズル340等は記載を省略している。そして、図15はノズル装置310を図14の矢印Eの方向からフロントカバー330を透視した側面図である。
 フロント部320は射出側が塞がれた円筒状の部材であって、フロント部320の射出側の面にはノズル装置310の軸方向を向いた射出孔322が同一円周上に4個形成されており、射出孔322の軸方向はノズル装置310の軸方向と同じである。給水管接続部314は外径がフロント部320と同じ大きさの筒状の部材であって、給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口316を備えている。そして、給水管接続部314は螺合によりフロント部320と一体化されている。フロント部320と給水管接続部314を一体化したものが本発明のボディ本体に該当し、フロントカバー330が本発明の蓋体に該当する。
 回転ノズル340は中央にノズル孔348が形成された中空の部材であって、射出側の先端部346及び基部344と、基部344と比べて外径が小さい給水側の挿入部342からなる。そして、回転ノズル340の射出側の先端部分の先端部346では、ノズル孔348の軸zが回転ノズル340の回転軸である軸yに対して7度傾斜している。
 フロントカバー330は射出側が塞がれた円筒状の部材であって、射出側の面の回転ノズル340に対応する位置には回転ノズル340の径よりもわずかに大きい穴332が形成されている。
 そして、回転ノズル340の挿入部342の基部344側の端部に中空円板状の下部スペーサ354が挿通され、回転ノズル340の挿入部342がフロント部320の射出孔322に挿入されている。そして、回転ノズル340の基部344の下部スペーサ354から少し離れ位置に歯車352が取り付けられており、歯車352の射出側には中空円板状の上部スペーサ356が挿通されている。
 そして、フロントカバー330の穴332から回転ノズル340の先端部346が突き出した状態で、フロントカバー330の筒状部334がフロント部320の外周部にネジ336により固定されている。そして、回転ノズル340は、下部スペーサ354と上部スペーサ356の間がフロント部320とフロントカバー330に挟まれた状態で、ボディ312に回転自在に係止している。
 そして、フロント部320とフロントカバー330の間には、フロント部320に軸支されて回転自在の補助軸359が4本配設されており、各補助軸359には、回転ノズル340に取り付けられた歯車352の2つと噛みあう補助歯車358が取り付けられている。
 そして、一本の回転ノズル340の下部スペーサ354と歯車352の間には回転ノズル340側の傘歯車350が取り付けられている。そして、フロント部320の射出側の上部を切り欠いた切欠部324に、傘歯車350と噛みあう傘歯車362が配置されている。
 傘歯車362のフロント部320に面する面は平面となっており、フロントカバー330に面する面は球面となっている。そして、傘歯車362はフロント部320の切欠部324に形成された軸孔に挿入された軸364に固定されている。そして、軸364はフロントカバー330の外側に突出しており、軸364の先端にはレバー360が取り付けられている。そして、レバー360の操作により、軸364と傘歯車362が一体で回転する構成とされている。
 ノズル装置310では、レバー360の操作によりレバー360側の傘歯車362が回転し、傘歯車362の回転に連動して、回転ノズル340側の傘歯車350を回転する。そして、傘歯車350と同軸の回転ノズル340に取り付けられた歯車352が、補助歯車358を介して、他の回転ノズル340を回転させる。
 よって、ノズル装置310よれば、制御部材であるレバー360の操作により、複数の回転ノズル340を同時に回転させることができ、ノズル装置310の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、回転ノズル340を単純な歯車の組合せで回転させることにより実現できる。よって、ノズル装置310は、少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。また、回転ノズル340の先端部346のノズル孔348にかかる水の圧力は、回転ノズル340を回転ノズル340の軸yの方向の射出側に押し出すように働くので、これとほぼ直交する方向に傘歯車350を回転させるためのレバー360の操作は水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力でレバー360を操作して水の放射角を容易に変化させることができる。
 実施例4の構成では、フロント部320に形成する射出孔322をノズル装置310の径方向外方へ傾斜させて形成し、射出孔322に回転ノズル240の挿入部342を挿入することにより、回転ノズル340の回転軸を傾斜させることができる。
 なお、実施例4では制御部材をレバーとしており、ボディの外周部に被せる回転リングを使用しないので、ボディの形状は円柱状に限定されない。
[消火作業に使用する場合の利点]
 本発明のノズル装置を消火作業に使用する場合、民生用の用途では、ノズル装置の吸水口に水道水のホースをつなげるだけで消火作業に使用することができる。
 そして、制御部材が回転リングの場合は回転リングの回転により放水範囲を調節することができ、安全な距離を保って広がりのある範囲の消火作業を手際よく行うことができる。そして、回転ノズルのノズル孔にかかる水の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転リングの回転方向には水の圧力をほとんど受けない。そのため、小さな力で回転リングを回転させることができるので、高齢者や年少者にも使いやすく、初期消火に有効である。
 また、本発明のノズル装置は、上述のとおり放水範囲を調節する回転リングが水の圧力をほとんど受けない構造なので、消防用のはしご車等のポンプで加圧された水を放水するホースの先端に接続する消火用ノズルとしての使用に適している。そして、回転リングを回転させることにより、消火作業をする位置を変えずノズル装置の向きも変えずに、消火する面積に対応させて放水面積を変化させることができるので、消防隊員の負担が軽減されると共に、鎮火に要する時間を短縮することができる。
 なお、制御部材としてダイヤルやレバーを用いる場合でも、制御部材の操作は水の圧力の影響をほとんど受けないので、本発明のノズル装置では放射角の変更が容易である。
[他の実施形態について]
 回転ノズルをボディに係止させるために、実施例1では移動抑止ピンを使用し、実施例2では回転ノズルの給水側端部に座部を設けた。そして、実施例3及び実施例4では蓋体とボディ本体で回転ノズルを挟んだ。しかし、回転ノズルをボディに係止させる方法はこれに限られない。
 実施例2で射出孔118を給水側に広がる円錐状とし、射出孔118に内接する回転ノズルの基端部123も同様に給水側に広がる中空の円錐状とすれば、基端部123の給水側の端の座部122は不要となる。
 また、実施例2の座部122に相当する部位の外径を射出孔118に挿通出来る大きさとしてこの部位に馬蹄形リングが填められる溝を設けても良い。この構成では、回転ノズル120を射出側から射出孔118に挿通できるので、歯車128を回転ノズル120と一体で形成しても良い。そして、射出孔118の給水側に突出する部位に設けられている溝に馬蹄形リングを填めることで回転ノズル120をボディ112に回転自在に係止させることができる。
 上述の実施例1及び実施例2では、回転ノズルの回転軸である軸yがノズル装置の軸xに対して射出方向に向けて径方向外方に傾斜する例を示した。そして、実施例3及び実施例4では回転ノズルの回転軸である軸yがノズル装置の軸xと平行の例を示した。そして、本発明では、回転ノズルの回転軸である軸yがノズル装置の軸xに対して射出方向に向けて径方向内側に傾斜させても良い。軸yが軸x対して平行であっても外向きあるいは内向きに傾斜しても、回転ノズルの先端部におけるノズル孔の軸zが回転ノズルの回転軸である軸yに対して傾斜していれば、水の放射角を連続的に変化させる事ができる。
 そして、回転ノズルの回転軸である軸yがノズル装置の軸xに対してノズル装置の周方向へ傾斜した場合も、回転ノズルの先端部におけるノズル孔の軸zが回転ノズルの回転軸である軸yに対して傾斜していれば、水の放射角を連続的に変化させる事ができる。
 回転ノズルの先端部のノズル孔を回転ノズルの回転軸に対して傾斜させるため、上述の実施例1及び実施例2では回転ノズルの先端部を別部材として形成し、回転ノズルの突出部に回転ノズルの回転軸に対して傾斜した孔を設けて先端部を取り付けた。そして、実施例3及び実施例4では、回転ノズルを先端部を含めて一体で形成し、先端部のノズル孔を回転ノズルの軸に対して傾斜させて形成した。他の方法として、先端部を中空パイプ状として一体で形成し、先端部を曲げ加工して先端部のノズル孔を回転ノズルの回転軸に対して傾斜させても良い。
 回転ノズルの数は上述の実施例に限定されない。回転ノズルが2個以上であれば、水の放射角を連続的に変化させることができる。そして、ノズル孔の合計面積を一定とした場合は、回転ノズルの数が少ないと各回転ノズルから射出される水の飛距離は長くなるが着水先の隙間が大きくなり、回転ノズルの数を多くすると各回転ノズルから射出される水の飛距離が短くなるが着水先の隙間は小さくなる。そこで、回転ノズルの数を順次増やして試験した結果では、回転ノズルの数が7個の場合が飛距離と着水間隔のバランスがよい。
 本発明のノズル装置では、ノズル軸傾斜角は放射角の大きさを規定し、ノズル軸傾斜角が大きくなるほど放射角が大きくなる。そして、ノズル孔傾斜角は放射角の変化を規定し、ノズル孔傾斜角が大きいほど、放射角の変化が大きくなる。そして、ノズル軸傾斜角の大きさ及びノズル孔傾斜角の大きさは実施例に限定されない。
 長い射程で広がりのある対象物に対して、適宜放水範囲を調節して放水する場合は、ノズル軸傾斜角を10度以内とし、ノズル孔傾斜角を10度以内とするのが好ましい。また、中程度の射程で広がりのある範囲への放水に対応できるようにするためには、ノズル軸傾斜角及びノズル孔傾斜角は20度までの範囲で拡大しても良い。
 そして、さらに広い範囲へ放水するために、ノズル軸傾斜角を20度以上とすることができ、ノズル孔傾斜角を20度以上とすることができる。ノズル軸傾斜角を大きくするためには、例えば、射出孔の先端部に急傾斜の回転ノズル挿通部を設けて回転ノズルを射出側から挿入し、回転ノズルを回転ノズル挿通部の射出側の付近に移動抑止ピンで係止させることができる。そして、回転リングの内周面に射出側に広がる傘歯状のリングギアを設け、笠歯状のリングギアと回転リングの突出部の歯車とを噛み合わせることで、ノズル軸傾斜角の大きな回転ノズルを回転させることができる。また、ノズル孔傾斜角を大きくする為には、パイプ状の先端部を回転ノズルの本体と一体で形成して先端部を曲げ加工する、回転ノズルの本体と先端部を別体で形成して本体に対して先端部を傾斜させて接着する等の対応が可能である。
 実施例1のノズル装置10では、全ての回転ノズル30の先端部44のノズル孔46が、それぞれノズル装置10の径方向外方を向く回転位置で回転ノズル30の歯車42と回転リング50のリングギア54を噛みあわせているが、かみ合わせはこれに限定されない。各回転ノズル30の先端部44がノズル装置10の径方向外方を向くタイミングがずれても、放射角の変更は可能である。
 また、上述の実施例1では、回転リングの回転により、回転ノズルが各々同時に同じ角度だけ回転する構成としているが、回転ノズルの回転角度は互いに同じでなくても良い。回転ノズルの回転角度が互いに異なるものであっても、ノズル装置による放射角の変更は可能である。
 上述の各実施例では、消火作業に使用されるノズル装置について説明をしたが、本発明のノズル装置の用途は消火作業に限られず、洗浄にも、散水にも利用することができる。また、本発明のノズル装置は水をはじめ、不燃ガス、空気を混入させた水、粉体や粒子状の液体を含有する気体、粉体や気泡を含有する液体等の流体の放射に使用することができる。
 上述の実施例1及び実施例2では、回転ノズルの先端側に空気孔を設けて、水に空気を混入させて水を粒子状に砕いて加速させてノズル孔の先端から放出することにより、放水の飛距離の増大を図った。ここで、空気を混入させる時に粒子状になった水の流れに乱れが生じ、ノズル孔の先端から射出される粒子状の水が拡散してしまい、期待したほど放水の飛距離が増大しなかった。そこで、ノズル孔の先端部の内径部に軸方向に延びる整流溝を設けて粒子状の水の流れをノズル孔の中で整えて、ノズル孔から射出される粒子状の水の拡散の防止を図った。
 図16は、整流溝164を設けた回転ノズル160の先端部をノズル孔162の軸方向から見た図である。そして、図17は、図16のF-F位置における断面をノズル孔162の軸方向を水平にして見た図である。回転ノズル160には、ノズル孔162を拡径させた拡径部168に空気孔166が設けられている。そして、空気孔166よりも射出側に、ノズル孔162の内径部に周方向に等間隔で4本の整流溝164が設けられており、整流溝164はノズル孔162の先端に向けてノズル孔162の軸方向に延びている。そして、ノズル孔162に整流溝164を設けることにより、放水の飛距離が増大した。なお、水の流れを整えるためには、ノズル孔162の先端部の内径部に軸方向に延びる複数の整流板を設けても良い。
 空気孔よりも射出側に設けた整流溝又は整流板による放水の飛距離の増大効果は回転ノズルに限られない。実施例1や実施例2で径方向の中心に配置した固定ノズルについても整流溝又は整流板による放水の飛距離の増大効果が得られる。
 そして、上述の特許文献1に記載された消火用ノズル装置の、中央ノズル筐体及び周囲ノズル筐体についても、噴出孔の内径部に整流板又は整流溝を設けることにより、放水の飛距離を増大させることができる。
 本発明のノズル装置は、先端部のノズル孔の軸zが回転ノズルの回転軸である軸yに対して傾斜した回転ノズルを複数個同時に回転させることにより放射角を変更することができる構造を備えており、上述の実施例以外にも多様な構造が可能である。例えば、制御部材を回転リングとし、回転ノズルはボディから突き出した孔部材に被せる構成とすることもできる。また、制御部材をレバーとし、回転ノズルは移動抑止ピンでボディに係止させる構成とすることもできる。
 その他、本発明に係るノズル装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
10 ノズル装置
12 ボディ
14 ノズル保持部
16 射出孔
17 分岐部
18 回転ノズル挿通部
20 中央射出孔
22 移動抑止ピン
23 密封リング
24 給水管接続部
25 給水口
26 Oリング
28 固定ネジ
29 段差部
30 回転ノズル
32 挿入部
34 係止溝
36 突出部
38 基部
40 空気孔
42 歯車
43 カバー係止部
44 先端部
46 ノズル孔
48 固定ノズル
50 回転リング
52 ケース
54 リングギア
56 グリップ
57 締結ネジ
60 ストッパ
61 補助溝
62 ガード
64 カバー
65 ノズル挿通孔
66 空気孔
70 バネ
72 球体
110 ノズル装置
112 ボディ
114 ノズル保持部
116 給水管接続部
117 給水口
118 射出孔
119 中央射出孔
120 回転ノズル
122 座部
123 基端部
124 基部
125 突出部
126 先端部
127 空気孔
128 歯車
129 ノズル孔
130 回転リング
132 リングギア
136 補助リング
138 Oリング
140 固定ノズル
142 Cリング
144 スペーサ
146 ネジ
148 ギア
160 回転ノズル
162 ノズル孔
164 整流溝
166 空気孔
168 拡径部
180 ノズル装置
181 ボディ
182 回転ノズル
183 プーリ
184 タイミングベルト
185 補助プーリ
186 ローラ
187 回転リング
188 内周面
190 ノズル装置
191 ボディ
192 回転ノズル
193 歯車
194 補助歯車
195 回転リング
196 リングギア
210 ノズル装置
212 ボディ
214 給水管接続部
216 給水口
220 フロント部
222 挿通孔
224 孔部材
226 端末部
228 射出孔
230 フロントカバー
232 穴
234 筒状部
236 ネジ
240 回転ノズル
242 座部
244 基部
246 先端部
248 ノズル孔
250 ダイヤル
252 歯車
254 補助歯車
310 ノズル装置
312 ボディ
314 給水管接続部
316 給水口
320 フロント部
322 射出孔
324 切欠部
330 フロントカバー
332 穴
334 筒状部
336 ネジ
340 回転ノズル
342 挿入部
344 基部
346 先端部
348 ノズル孔
350 傘歯車
352 歯車
354 下部スペーサ
356 上部スペーサ
358 補助歯車
359 補助軸
360 レバー
362 傘歯車
364 軸
a、b、c 矢印(水の射出方向を示す)
x ノズル装置の軸
y 回転ノズルの回転軸
z 回転ノズルの先端部のノズル孔の軸

Claims (12)

  1.  流体を射出するノズル装置であって、
     流体の供給を受ける供給口および該供給口に連通し流体の射出側に開口する2個以上の射出孔が形成されたボディと、該射出孔に対応させて該ボディに配置され該ボディに回転自在に係止する2個以上の回転ノズルと、該回転ノズルの回転を制御する制御部材とを備え、
     前記回転ノズルには前記ボディの射出孔に流入する流体をノズル装置の射出側に射出するノズル孔が形成されており、
     前記回転ノズルの射出側の先端部における前記ノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して傾斜しており、
     前記制御部材と、前記回転ノズルとの間に、該制御部材の操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
  2.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記制御部材として前記ボディの外周部に回転自在に被せられた筒状の回転リングを備え、
     前記回転ノズルは前記射出孔に挿通されて流体の射出側に突出した突出部を有する状態で前記ボディに配置され、
     前記回転ノズルの外周面に形成されたリング状の溝に前記射出孔の壁面から該射出孔の内側に突き出した移動抑止ピンが係合して、該回転ノズルが前記ボディに対して回転自在に係止し、
     前記回転リングの内周面と該内周面に面する前記回転ノズルの突出部との間に、該回転リングの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
  3.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と、前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
     前記制御部材としてダイヤルがボディの射出側に配置されており、
     前記射出孔は円筒状の側壁部を伴って前記ボディ本体の射出側に突出して形成されており、
     前記回転ノズルは該回転ノズルのノズル孔に前記射出孔の側壁部を挿入した状態で前記ボディ本体に配置されており、
     前記回転ノズルは前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
     前記回転ノズルの前記ボディ側の端部が、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該回転ノズルが該ボディに回転自在に係止しており、
     前記ダイヤルと前記回転ノズルの前記蓋体から突出した突出部との間に、該ダイヤルの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
  4.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
     前記制御部材としてレバーが前記ボディの外周部に配置されており、
     前記回転ノズルは前記ボディ本体側の端部が前記射出孔に挿入された状態で前記ボディ本体に配置されており、
     前記回転ノズルの先端部は前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
     前記回転ノズルが、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該ボディに回転自在に係止しており、
     前記レバーと前記回転ノズルの間に、該レバーの向きを変える操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
  5.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されており、該先端部の軸は該回転ノズルの回転軸と同一であり、該先端部のノズル孔は該回転ノズルの回転軸に対して傾斜して形成されているノズル装置。
  6.  請求項1に記載のノズル装置であって、前記ノズル孔の全体が該回転ノズルの回転軸に対して一定の傾斜で形成されているノズル装置。
  7.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、平行であるかまたは射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜しているノズル装置。
  8.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記回転制御機構は前記回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができ、
     前記回転ノズルは、各々の回転ノズルの先端部のノズル孔が、同時に、ノズル装置の射出側の中心に対して最も外側に向くように、向きが調整されているノズル装置。
  9.  請求項8に記載のノズル装置であって、
     前記回転ノズルの回転軸が前記ノズル装置の軸に対して射出側の中心から離れる方向へ傾斜する傾斜角と、該回転ノズルの先端部のノズル孔の軸が該回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角が同一であるノズル装置。
  10.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜しているノズル装置。
  11.  請求項1に記載のノズル装置であって、
     前記ボディに、該ボディの射出側の中央部に開口し、該ボディの内部で前記供給口に連通する中央射出孔が形成されているノズル装置。
  12.  請求項2に記載のノズル装置であって、
     前記回転ノズルは前記ボディ上の射出側で同一円周上に配置されており、
     前記回転ノズルの突出部は、前記ボディの側の基部に歯車を備えており、該歯車に面する前記回転リングの内周面には、該歯車と噛みあうリングギアが形成されているノズル装置。
PCT/JP2014/071214 2013-08-23 2014-08-11 ノズル装置 WO2015025765A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015532823A JPWO2015025765A1 (ja) 2013-08-23 2014-08-11 ノズル装置
US14/912,468 US9630192B2 (en) 2013-08-23 2014-08-11 Nozzle device
EP14838098.3A EP3037176B1 (en) 2013-08-23 2014-08-11 Nozzle device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013173055A JP5575315B1 (ja) 2013-02-28 2013-08-23 ノズル装置
JP2013-173055 2013-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015025765A1 true WO2015025765A1 (ja) 2015-02-26

Family

ID=52483541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/071214 WO2015025765A1 (ja) 2013-08-23 2014-08-11 ノズル装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9630192B2 (ja)
EP (1) EP3037176B1 (ja)
JP (1) JPWO2015025765A1 (ja)
WO (1) WO2015025765A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6249540B1 (ja) * 2017-03-07 2017-12-20 順一 樋山 消防用ホースノズル
CN108422382A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 河南森源电气股份有限公司 一种断路器小喷口紧固装置
JP2021083650A (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 ホーチキ株式会社 ガス系消火設備

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2892536C (en) * 2013-01-21 2021-05-04 Metzke Pty Ltd Drill sample particle distributor
US11097289B2 (en) 2018-04-23 2021-08-24 Kohler Co. Sprayer
NZ767637A (en) * 2018-05-07 2024-01-26 Phoenix Ind Pty Ltd Spray head
US11364510B2 (en) * 2018-11-20 2022-06-21 Willis Dane Multiple nozzle system
CN111957448B (zh) * 2020-08-07 2021-10-15 浙江金莎机械有限公司 一种喷射角度可调的高压清洗机用喷嘴
CN112933479B (zh) * 2021-03-04 2021-09-28 湖北江南专用特种汽车有限公司 一种智能大流量压缩空气泡沫喷射消防车
CN112933494B (zh) * 2021-03-31 2024-05-10 湖南科技大学 一种运用七氟丙烷气体灭火的联动控制系统及方法
CN113509674A (zh) * 2021-08-18 2021-10-19 联捷(南通)智能科技有限公司 一种可产生不同水雾的灭火喷嘴

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53126395U (ja) * 1977-03-14 1978-10-06
JPH0621769U (ja) * 1992-08-21 1994-03-22 株式会社クボタ 回転噴水装置
JPH07505575A (ja) * 1993-02-04 1995-06-22 キース,カール ハインツ 平らな面のちりを除去する砂吹き機のノズル
JPH08243514A (ja) * 1995-03-14 1996-09-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd 高圧水噴射洗浄装置
JP2006346846A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Terue Shin 往復旋回によるロボットハンドの把持装置
JP2009291699A (ja) 2008-06-04 2009-12-17 Chuo Rika Kogyo Kk 消火用ノズル装置
JP2009291871A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp ロボット用把持ハンド
JP2012135460A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Dproject Co Ltd 消火用放水ノズル装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2364848A (en) * 1944-01-19 1944-12-12 Gordon F Hurst Fog nozzle
US4076632A (en) 1977-02-22 1978-02-28 The Procter & Gamble Company Fabric softener
JP3174629B2 (ja) 1992-06-29 2001-06-11 クラリオン株式会社 ラジオ受信機
JP2001314782A (ja) 2000-05-09 2001-11-13 Eagle Parts Co Ltd スプレーノズル
JP2005118761A (ja) 2003-10-20 2005-05-12 Toto Ltd 流体噴出装置
DE102005047299A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Airmatic Gesellschaft für Umwelt und Technik mbH Strahlrohreinheit sowie Verfahren zum Ausbilden eines Löschmittelnebels
US7607590B2 (en) * 2006-08-31 2009-10-27 Melnor, Inc. Oscillating sprinkler with adjustable spray width
KR101097091B1 (ko) 2009-11-24 2011-12-26 김영환 회전노즐의 회전조절장치
JP5634058B2 (ja) 2009-12-18 2014-12-03 宗一 今井 ロータリーガン用ノズル
JP5553261B2 (ja) 2010-04-28 2014-07-16 株式会社大気社 塗装ガン、及び、その塗装ガンを用いた塗装方法
DE102011013534B3 (de) * 2011-03-10 2012-03-22 Grohe Ag Strahlbildnerelement für einen Brausekopf

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53126395U (ja) * 1977-03-14 1978-10-06
JPH0621769U (ja) * 1992-08-21 1994-03-22 株式会社クボタ 回転噴水装置
JPH07505575A (ja) * 1993-02-04 1995-06-22 キース,カール ハインツ 平らな面のちりを除去する砂吹き機のノズル
JPH08243514A (ja) * 1995-03-14 1996-09-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd 高圧水噴射洗浄装置
JP2006346846A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Terue Shin 往復旋回によるロボットハンドの把持装置
JP2009291699A (ja) 2008-06-04 2009-12-17 Chuo Rika Kogyo Kk 消火用ノズル装置
JP2009291871A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp ロボット用把持ハンド
JP2012135460A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Dproject Co Ltd 消火用放水ノズル装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6249540B1 (ja) * 2017-03-07 2017-12-20 順一 樋山 消防用ホースノズル
JP2018143573A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 順一 樋山 消防用ホースノズル
CN108422382A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 河南森源电气股份有限公司 一种断路器小喷口紧固装置
CN108422382B (zh) * 2018-05-08 2023-11-21 河南森源电气股份有限公司 一种断路器小喷口紧固装置
JP2021083650A (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 ホーチキ株式会社 ガス系消火設備
JP7373977B2 (ja) 2019-11-27 2023-11-06 ホーチキ株式会社 ガス系消火設備

Also Published As

Publication number Publication date
EP3037176A4 (en) 2016-09-14
US9630192B2 (en) 2017-04-25
JPWO2015025765A1 (ja) 2017-03-02
EP3037176B1 (en) 2018-04-25
EP3037176A1 (en) 2016-06-29
US20160199679A1 (en) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015025765A1 (ja) ノズル装置
WO2014132384A1 (ja) ノズル装置
JP5575315B1 (ja) ノズル装置
US2307014A (en) Fire hose nozzle
WO2014115656A1 (ja) パルスシャワー装置
US5291621A (en) Spa jet assembly
KR101780221B1 (ko) 소방 관창
US8869905B2 (en) Actuation mechanism for a fire extinguisher
US20150258357A1 (en) Fog-Cloud Generated Nozzle
JP5285794B1 (ja) シャワーヘッド
KR101507356B1 (ko) 화재 진압용 노즐 장치
KR102068024B1 (ko) 초기 약재혼합률이 향상된 소화 노즐
JP6067388B2 (ja) パルスシャワー装置
WO2014167783A1 (ja) シャワーヘッド
RU2337739C2 (ru) Пожарный ствол
KR100497138B1 (ko) 소방장치
KR101305962B1 (ko) 소방용 관창
WO2014115647A1 (ja) パルスシャワー装置
RU37473U1 (ru) Диспергатор регулируемой дисперсности
KR102538477B1 (ko) 소방용 관창
JP2013128651A (ja) 吐水具
RU2646674C2 (ru) Спринклерная система пожаротушения
SU1688898A1 (ru) Ручной пожарный ствол
US20230405379A1 (en) Device for generating a jet of two-phase fluid
KR200375684Y1 (ko) 소방장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14838098

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015532823

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14912468

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014838098

Country of ref document: EP