JP2017196607A - ノズル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易化を維持し、流体が旋回流となって均一な噴射パターンを形成可能にするノズル装置の提供。【解決手段】一端側に吐出口１２を設けた筒状ノズル本体１と、ノズル本体内に組み込まれたチップ２とを備え、ノズル本体１の筒状内周面とチップ２の外周面との間に形成されてノズル本体１の吐出口１２に向かって延びる略螺旋状の流体通路ＦＰを有し、ノズル本体１内に導入される流体を流体通路ＦＰにより旋回流にして吐出口１２より噴射するノズル装置６であって、ノズル本体１に設けられてノズル本体１の内径より径小となっていて流体通路ＦＰに流入される流体を所定流量に調整する流量調整手段１９と、流体通路ＦＰを複数有しており、流量調整手段１９から流入する流体を各流体通路ＦＰにそれぞれ分岐流入させる流体分岐手段２８とを有しているノズル装置。【選択図】図３

Description

本発明は、流体を噴射するノズル装置に関し、特に流体を流体通路にて旋回流に形成する構成に好適なノズル装置に関する。

対象のノズル装置は、用途例として、洗浄液や気体を噴射したり、塗装液や薬液を噴射したり、特許文献２に開示された図１８のごとく鋼材に冷却水を噴射する冷却装置を構成したり、特許文献３に開示された図１９のごとく便座本体に設けられて水等を散布して水膜を形成することで汚れが便器内面に付着するのを抑制したり、人体局部に噴射して洗浄したりする場合等、色々な分野で使用されている。

図１７（ａ）は、従来のノズル装置として特許第２５８２８３６号公報に開示のものを示している。このノズル装置は、筒状のノズル本体１０と、環状シール部材２０と、ノズル先端３０と、過流付与羽根４０とからなる。ノズル本体１０において、一端側にはスプレー流体源用の接続手段１１，１２が設けられている。他端側筒内には、環状シール部材２０が奥側に配置され、その手前にノズル先端３０が過流付与羽根４０を内側に組み入れた状態で着脱可能に連結される。そして、流体は、一端側通路部分１４から、環状シール部材２０の内孔を通って、ノズル先端３０の拡大室３４の内周と過流付与羽根４０の外周との間に形成される流体流路を通って旋回流となって、中間流路３５を通ってオリフィス３６、更に末広がり出口端３８から円錐形に噴射される。以上のノズル装置は、目詰まりに対応可能なように迅速分解式にしたものであるが、ノズル本体１０、環状シール部材２０、ノズル先端３０、過流付与羽根４０を必須としているため部材数が多く複雑でコスト低減が図り難い。その対策例として、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）の各ノズル装置は、主部材が２又は３部材からなり簡易化されている。

このうち、図１７（ｂ）は特許文献１に開示のものである。このノズル装置は、一端側に吐出口（孔）２を設けた筒状のノズル本体１と、ノズル本体１の筒内に組み込まれたチップ（中子、旋回部材）７とを備え、ノズル本体１の筒状内周面とチップ７の外周面との間に形成されてノズル本体１の他端側から吐出口２に向かって延びる略螺旋状の流体通路（連通部）９ａ，９ｂを有し、ノズル本体１内に導入される流体を流体通路９ａ，９ｂにより旋回流にして吐出口２より噴射する。符号８ａ，８ｂは羽根状案内部材である。この構造では、ノズル本体の吐出口２側の端面に吐出口２で交差する２つの溝６ａ，６ｂを設けることで、流体が吐出口より噴射される形状を矩形状噴霧パターンとして形成できるようにする。

図１８のノズル装置１ｃは特許文献２に開示のものである。このノズル装置は、一端側にオリフィス付き喉部６６を有した筒状ノズル本体（スプレーノズル）６０と、ノズル本体６０に連結される流入口６４を有した接続ボデイ６１と、接続ボデイ６１内に配設されて流入口６４から移送される冷却水に旋回流を付与するチップ（ベーン）６２とを備えている。この構造では、流入口６４に入った冷却水がチップ６２により旋回しながら旋流室６５を通って喉部６６で収束されながら楕円形オリフィスを介し全面楕円形の噴射パターンを形成する。

図１９のノズル装置９は特許文献３に開示のものである。このノズル装置９は、水噴射部３４を形成する水供給体３５と、水噴射部３４から噴射された水を放射線状に拡散する円形状の水拡散体３６とを有している。水拡散体３６は、水噴射部３４と対向する上壁が凹曲面状に設定され、また、水供給体３５の内部通水路３７に突入する支柱部３８に複数の支持用リブ３９が設けられている。この構造では、水散布が便器１の内面の外周部に向けて放射状に広がりそのリム部直下に注がれ、内面傾斜に沿って全面を濡らしながら流下される。

特許第４５０４６４１号公報（図１〜図４） 特許第３０６６７９１号公報（図１２〜図１４） 特開２０１３−７９５７８号公報（図４〜図６）

以上の簡略化されたノズル装置は、図１７（ａ）の構造に比べてコスト低減を図り易いものの、次のような観点から未だ満足できない。
（１）図１７（ｂ）の構造では、例えば、チップ７をノズル本体１内に抜け止めするため図１８（ｂ）の接続ボデイ６１のような連結部材が必要となり煩雑化する。また、流体がノズル本体の入口側通路３ｄから各流体通路（連通部）９ａ，９ｂに積極的に分岐流入されるようにする構成を欠いているため安定した旋回を維持し難い等の問題がある。
（２）同様に、図１８（ｂ）の構造では、主部材がノズル本体６０、接続ボデイ６１、チップ６２の３部材構成であるため構成部材が多く煩雑化する。また、流体が接続ボデイ６１の流入口６４からチップ６２の各流体通路に積極的に分岐流入されるようにする構成を欠いているため安定した旋回を維持し難い等の問題がある。
（３）図１９（ｂ）の構造では、水が水噴射部３４から水拡散体３６の凹曲面に当たって同（ａ）の破線で示されているごとく便器内面の周部に向けて放射状に広がり、内面傾斜に沿って全面を濡らしながら流下される。要は、水が水拡散体３６の存在で水拡散体の真下に無い状態、つまり噴射パターンがフルコーン形状とならず、ホロコーン形状になり易い。

本発明の目的は、以上のような課題を多少なりとも解消して、簡易性を維持して流体が旋回流となって均一な噴射パターンを確実に形成できるようにしたノズル装置を提供することにある。他の目的は以下の内容説明の中で明らかにする。

上記目的を達成するため本発明は、第１及び第２形態を参照して特定すると、一端側に吐出口（１２又は３３）を設けた筒状のノズル本体（１又は３）と、前記ノズル本体内に組み込まれたチップ（２又は４）とを備え、前記ノズル本体の筒状内周面と前記チップの外周面との間に形成されて前記ノズル本体１の前記吐出口に向かって延びる略螺旋状ないしは円弧状の流体通路を有し、前記ノズル本体内に導入される流体を前記流体通路により旋回流にして前記吐出口より噴射するノズル装置（６又は７）であって、前記ノズル本体（１又は３）に設けられてノズル本体の内径より径小となっていて前記流体通路に流入される流体を所定流量に調整する流量調整手段（１９又は４１）と、前記流体通路を複数有しており、前記流量調整手段から流入する流体を前記各流体通路にそれぞれ分岐流入させるようにする流体分岐手段（２８又４８）とを有していることを特徴としている。

以上の本発明は、請求項２〜８で特定したように具体化されることがより好ましい。
(ア)、請求項１において、前記流量調整手段（１９）は前記ノズル本体（１）の周囲に設けられている構成である（請求項２）。この構成は、第１形態及び変形例１〜３に基づく特定である。
(イ)、請求項１において、前記流量調整手段（１９）は前記ノズル本体（１）に設けられていると共に、前記流体分岐手段（２８）は前記チップ（２）に設けられている構成である（請求項３）。この構成は請求項２を更に限定したもので、第１形態及び変形例１〜３に基づく特定である。
(ウ)、請求項１において、前記流量調整手段（４１）及び前記流体分岐手段（４８）は前記チップ（４）にそれぞれ設けられている構成である（請求項４）。この構成は第２形態に基づく特定である。

(エ)、請求項４において、前記流量調整手段（４１）及び前記流体分岐手段（４８）は前記チップ（４）に一体に形成されている構成である（請求項５）。この構成は請求項４をより具体的に特定したのである。
(オ)、請求項１において、前記流体分岐手段（５８）は前記チップ（５Ｂ）に設けられていると共に、前記流量調整手段は前記流体分岐手段に対応して前記ノズル本体に専用の調整部材（５Ａ）として組付けられている構成である（請求項６）。この構成は図１６の変形例に基づく特定である。
(カ)、請求項１から５において、前記ノズル本体及び前記チップは、前記チップの外周に設けられた係合部（２４又は４３ａ）と、前記ノズル本体に設けられた被係合部（１５ｂ又は３６）との係合により連結される構成である（請求項７）。この構成は第１形態と第２形態に基づく特定である。

(キ)、請求項１から３において、前記ノズル本体（１）に対して前記チップ（２）を位置決めするための位置決め手段（１６，２３）を有している構成である（請求項８）。この構成は第１形態と変形例１〜３に基づく特定である。
(ク)、請求項１から８において、前記流体通路（ＦＰ）は、前記チップ（２）の外周長手方向に延びている溝（２９ａ，２９ｂ）と前記ノズル本体の筒状内周面との間に区画されている構成である（請求項９）。この構成は第１形態と変形例１〜３に基づく特定である。

(ケ)、請求項１から８において、前記流体通路（ＦＰ）は、前記ノズル本体の筒状内周長手方向に延びている溝と前記チップとの間に区画されている構成である（請求項１０）。この構成は、図示を省いたが、上記以外の流体通路構成として、流体通路がノズル本体の筒状内周長手方向に設けられた溝とチップの外周面との間に区画されているという特定である。すなわち、この構成は、本発明の流体通路がノズル本体の筒状内周面とチップの外周面との間に設けられていればよい点を明確化するための特定である。
(コ)、請求項１から８において、前記流体通路（ＦＰ）は、前記チップ（４）を構成して前記ノズル本体内に挿入されている板部（４４）及び前記板部の下両側面に突出されている翼部（４７ａ，４７ｂ）と前記ノズル本体の筒状内周面との間に区画されている構成である（請求項８）。この構成は第２形態と図１６の変形例に基づく特定である。

請求項１の発明は、主部材がノズル本体及びチップとなるため簡易化を維持でき、流体通路がノズル本体の筒状内周面とチップの外周面との間に形成されてノズル本体内に導入される流体を旋回流にして吐出口より噴射するため噴射パターンとしてフルコーン形状、又は、噴射分布パターンとして円形状、又は、それに類似のパターンを形成容易となる。加えて、本発明では、図３や図１２に例示されるごとく、ノズル本体に設けられてノズル本体の内径より径小となっている流量調整手段を有し、更に、流量調整手段から流入する流体を複数の流体通路にそれぞれ分岐流入させるようにする流体分岐手段を有している。このため、このノズル構造では、部材数を増やすことなく所定流量の流体を流体分岐手段により各流体通路にほぼ均等に分岐流入でき、それにより目的の噴射パターンを精度よく形成可能となる。

請求項２の発明は、図３に例示されるごとく、流量調整手段をノズル本体の周囲に設けられているため、簡易性を維持できる。また、請求項３の発明は、図３に例示されるごとく、流量調整手段をノズル本体に一体に容易に形成したり、流体分岐手段をチップに一体に容易に形成可能となるため、製造ないしは成形性に優れたものとなる。

請求項４の発明は、図１２に例示されるごとく、流量調整手段及び流体分岐手段が共にチップに設けられているため、製造ないしは成形性に優れている。更に、請求項５の発明では、流量調整手段及び流体分岐手段をチップに一体に形成しているため、流量調整手段及び流体分岐手段の位置精度を保ち易く、それにより目的の噴射パターンをより精度よく形成可能となる。

請求項６の発明は、図１６に例示されるごとく、流体分岐手段がチップに設けられていると共に、流量調整手段がノズル本体に専用の調整部材として内装されている。このため、図１２の構造に比べ部材数が増えるが、流体分岐手段及び流量調整手段の形状制約を緩和し易くなる。

請求項７の発明は、請求項１から３において、ノズル本体及びチップがチップの外周に設けられた係合部とノズル本体に設けられた被係合部との係合により連結されるため、組立容易となる。

請求項８の発明は、請求項１又は２において、チップをノズル本体に位置決めするための位置決め手段を有しているため、第１形態のごとくチップをワンタッチ操作によりノズル本体の筒内に精度よく組付けることが可能となり組立性を向上できる。

請求項９の発明は、請求項１から８において、図３に例示されるごとく流体通路が第１形態のごとくチップの外周長手方向に延びている溝とノズル本体の筒状内周面との間に区画されているため、必要に応じて図７（ｂ）、図８、図９のような構成を展開容易となる。これに対し、請求項１０の発明は、請求項１から８において、流体通路がノズル本体の筒状内周長手方向に延びている溝とチップとの間に区画されているため、流体通路構成として、請求項９の構成に制約されず設計自由度を拡大可能となる。

請求項１１の発明は、請求項１から６において、流体通路が第２形態のごとくチップを構成してノズル本体内に挿入されている板部及びその板部の下両側面に突出されている翼部とノズル本体の筒状内周面との間に区画されているため、必要に応じて図１６のような構成を展開容易となる。

第１形態に係るノズル装置を示す外観斜視図である。 図１のノズル装置の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）は下面図である。 （ａ）は図２（ｄ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はノズル本体だけを断面した図２（ｄ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部を拡大して示す作動図である。 上記ノズル装置を構成しているノズル本体の細部を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。 上記ノズル装置を構成しているチップの細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｆ）は（ｃ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｇ）はそのＧ−Ｇ線断面図、（ｈ）はそのＨ−Ｈ線断面図である。 上記ノズル装置を用いた使用例を示し、（ａ）はノズル装置の噴射状態を示す模式図、（ｂ）はその噴射パターンをＫ−Ｋ線で断面した模式図である。 （ａ）は上記チップの斜視図であり、（ｂ）は上記チップの変形例１を前記斜視図に対応して示す図である。 上記チップ及びノズル本体の変形例２を図３に対応して示す図である。 上記チップの他の変形例３を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の状態から略９０度回転した状態での斜視図である。 第２形態に係るノズル装置を図１に対応して示す外観斜視図である。 図１０のノズル装置の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）は下面図である。 （ａ）は図１１（ｅ）のＡ１−Ａ１線断面図、（ｂ）はノズル本体だけを断面した図１１（ｅ）のＡ１−Ａ１線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ１部を拡大して示す作動図である。 図１０のノズル装置を構成しているノズル本体の細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ１−Ｂ１線断面図である。 図１０のノズル装置を構成しているチップの細部を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は左側面図、（ｅ）は（ｃ）のＣ１−Ｃ１線断面図である。 図１０のノズル装置を用いた使用例を示し、（ａ）はノズル装置の噴射状態を示す模式図、（ｂ）はその噴射パターンをＫ１−Ｋ１線で断面した模式図である。 第２形態の変形例を示し、（ａ）はノズル本体を半断面した構成図、（ｂ）はその概略斜視図である。 （ａ）は特許第２５８２８３６号公報に開示された従来のノズル装置の断面図、（ｂ）は特許文献１に開示のノズル装置の断面図である。 （ａ）は特許文献２に開示のノズル装置の使用例を示す構成図、（ｂ）はそのノズル装置の断面図である。 （ａ）は特許文献３に開示のノズル装置の使用例を示す構成図、（ｂ）はそのノズル装置の断面図である。

以下、本発明の形態例について添付図面を参照しながら説明する。この説明では、図１から図６に示した第１形態及びその作動、図７（ｂ）の変形例１、図８の変形例２、図９の変形例３、図１０から図１５に示した第２形態、図１６のその変形例の順に詳述する。

（第１形態）このノズル装置３は、一端１０ａ側に吐出口１２を設けた筒状のノズル本体１と、ノズル本体１の筒状内に組み込まれたチップ２とを備え、ノズル本体１の筒状内周面１１とチップ２の外周面との間に形成されてノズル本体１の他端１０ｂ側から吐出口１２に向かって延びる略螺旋状ないしは円弧状の流体通路ＦＰを有し、ノズル本体１の筒内に導入される水等の流体を流体通路ＦＰにより旋回流にして吐出口１２より噴射可能にする。なお、ノズル本体１及びチップ２は、両者共に合成樹脂を用いた射出成形品であるが、樹脂以外であっても差し支えない。

工夫点は、ノズル本体１の他端１０ｂ側周囲に連結されて目的の流体をノズル本体１の筒内に導入可能にする接続部１７と、接続部１７に対応してノズル本体１の周囲に穿設されてノズル本体１の筒内径より径小となっている流量調整手段である径小孔部１９と、チップ２の周囲に設けられて流体通路ＦＲのチップ側を区画している溝２９ａ，２９ｂと、チップ２に設けられて径小孔部１９から流入する流体を各流体通路ＦＰにそれぞれ分岐流入させるようにする流体分岐手段である流体分岐部２８とを備えている。以下、これらの細部を明らかにする。なお、径小孔部１９は、形態例だとノズル本体１の他端１０ｂの周囲に穿設されているが、他端側周囲でなくともよい。つまり、構成的には、例えばノズル本体１が長くなるような場合だと、他端側から離れた適位置の周囲に穿設されることもある。

ここで、ノズル本体１は、概略Ｌ形からなり、円筒形の筒部１０と、筒部１０に略直角に連結された接続部１７とを一体に形成している。接続部１７は、目的の流体を筒部１０内に供給可能にする通路１８を形成している。接続部１７には、供給管９に挿入されたときに抜け難くする複数の周回爪１７ａが設けられている。なお、供給管９としてはパイプ、ホース、配管、それらに類似のものが用いられる。

筒部１０の外周は、一端１０ａ側が取付板部８ａに対する回転規制となる規制突起１３及び取付手段である複数の係合片１４を有し、他端１０ｂ側がチップ２の頭部２０を受け入れる複数の片部１５及びチップ２を位置決めする凹部１６を有している。筒部１０の内周面１１は、一端１０ａ側が中心軸線に沿った吐出口１２及び吐出口１２に向けて次第に縮径された縮流部１１ａを有し、他端１０ｂ側がチップ２の頭部２０及び首部２６を受け入れる径大部１１ｂと径小孔部１９を中心とした浅い段差１１ｃとを有している。

すなわち、規制突起１３は一端１０ａ周囲に突出されている。各係合片１４は、一端１０ａ側周囲に略く形状に突出され、最大に張り出した頂部１４ａと下端との間が圧接部であり、内側の隙間１４ｂの存在にて弾性縮径可能となっている。そして、規制突起１３及び係合片１４は、図１及び図６（ａ）から推察されるごとく取付板部８ａに設けられた取付孔８ｂに規制突起１３側を含む一端側を挿入した状態で、取付板部８ａの上下面を規制突起１３と係合片１４とで挟持することで取付板部８ａに保持可能にする。なお、取付板部８ａは、専用の取付板からなる構成、又は、図６（ａ）のごとくノズル装置１の主要部を収容するノズルケース８の一部である。

各片部１５は、図３及び図４に示されるごとく内径１５ａがチップの頭部２０を嵌合する大きさであり、互いの間に設けられた縦スリット１５ｂにより揺動可能となっている。各片部１５の中央部には係合穴１５ｃが貫通形成されている。各係合穴１５ｃは、頭部２０の周囲に設けられた対応する突起２４と係合する。

吐出口１２は、流体を流出するオリフィスであり、奥側の最小径の丸穴１２ａと、外側の末広となった傾斜拡大穴１２ｂとからなる。スプレー角度θは任意であるが、通常は５０度〜１２０度程度に設定される。縮流部１１ａは、流体が図３（ｃ）のごとく流体通路ＦＰにより旋回流に形成された状態で圧縮ないしは縮流されるようにして吐出口１２へと導く。なお、符号１０ｃは、一端１０ａの端面に対し傾斜拡大穴１２をｂの先端側を縁取るよう突出された先端突出部である。

接続部１７の通路１８は、径小孔部１９に向けて次第に径小にした縮流部１８ａを介して径小孔部１９に接続されている。径小孔部１９は、通路１８及び筒部１０の内径よりも小さく設けられている。段差１１ｃは、省いてもよいが、後述するチップ２の流体分岐部２８と対向する箇所であり、流体を径小孔部１９から筒部１０内にスムースに導入されるようにしたり、異物が詰まり難くする上で有用となる。

これに対し、チップ２は、図５に示されるごとく頭部２０及び頭部２０の端面から突出された軸部２５からなり、頭部２０及び軸部２５の一部に設けられて中心軸線方向に延びた穴部２１、穴部２１より径小である穴部２２及び穴部２２より更に径小である穴部２２ａが設けられている。チップ２は、各穴部２１，２２，２２ａにより軽量化が図られている。頭部２０の周囲には、上記した係合穴１５ｃに係合可能な突起２４と、凹部１６に嵌合可能な位置決め用凸部２３とが設けられている。

軸部２５は、頭部２０の下側に設けられた首部２６と、首部２６の下側に設けられた鍔部２７と、鍔部２７の下側の軸部分に設けられて流体通路ＦＰを区画する溝２９ａ，２９ｂ及び流体分岐部２８と、略Ｖ形の先端面２５ａ，２５ａとを一体に有している。

首部２６にはシールリングＲが装着される。シールリングＲは、図３に示されるごとく頭部２０と鍔部２７との間に位置規制された状態で、ノズル本体の径大部１１ｂの対応内周に圧接することで首部２６と径大部１１ｂとの間を密封可能にする。すなわち、シールリングＲは、流体が通路１８、縮流部１８ａ、径小孔部１９を通って筒部１０内に所定圧で流入されても軸部２５と径大部１１ｂとの間の液漏れを防ぐ。

流体分岐部２８は、溝２９ａ，２９ｂ同士が交わる箇所に設けられて、上下の突起２８ａ，２８ｂ及び突起２８ａ，２８ｂ同士の間の中間部２８ｃからなる。上下の突起２８ａ，２８ｂは、図３（ｂ）に示されるごとく上記した段差１１ｃないしは内周面１１に当接し、流入する流体を左右の溝２９ａ，２９ｂにガイドする。なお、突起２８ａ，２８ｂは片方だけでもよく、両方なくてもよい。中間部２８ｃは、突起２８ａ，２８ｂより低く形成されて径小孔部１９に対し隙間を保って略中央に対向するようになることが望ましく、平面状又は緩やかな山形であってもよい。

溝２９ａ及び溝２９ｂは、軸部２５のうち、鍔部２７より下側軸部分の周囲に設けられて流体分岐部２８から対応する先端面２５ａに略螺旋状ないしは円弧状に形成されている。つまり、溝２９ａは、上側が流体分岐部２８に接続され、下側が一方の先端面２５ａに接続された状態で、全体が略螺旋状ないしは円弧状となっている。溝２９ｂは、上端が流体分岐部２８に接続され、下端がもう一方の先端面２５ａに接続された状態で、全体が略螺旋状ないしは円弧状となっている。

（第１形態の作動）以下、上記ノズル装置６に関しその主な作動特徴について説明する。
（１）組立操作では、チップ２にシールリングＲを装着した後、ノズル本体１の内部にチップの軸部２５から挿入する。挿入途中では、凸部２３が凹部１６に嵌合されるようにチップ２をノズル本体１に対して位置出しする。その状態から、チップ２は更に押入されると固定される。すなわち、チップ２は、各片部の内径１５ａに対する頭部２０の嵌合と、複数の係合穴１５ｃに対する各突起２４の係合、凹部１６に対する凸部２３の嵌合と、径大部１１ｂに対するシールリングＲの圧接とにより、ノズル本体１に対して精度よく位置決め固定される。この組立状態において、径小孔部１９は、図３に示されるごとくチップの流体分岐部２８を構成している上下の突起２８ａ，２８ｂ及び中間部２８ｃと対向配置されている。

（２）図６は以上のノズル装置６の使用例を示している。ノズル装置６は、例えば、ノズルケース８内に収容されると共に、ノズルケース８を構成している取付板部８ａに対し上記した規制突起１３及び係合片１４による挟持構造により保持されている。ノズルケース８は、一例として、ノズル装置６を図１９（ａ）と同様な便器用として用いる場合だと、便座ないしは便座本体の対応部に配設される。接続部１７には供給管９の対応端が接続され、供給管９から水等の流体が通路１８に所定圧で供給される。勿論、ノズル装置６の用途はこれ以外でもよく、段落０００２に記載したごとく色々な分野に使用可能である。

（３）以上のノズル装置６において、供給管９を介して接続部の通路１８に洗浄水が供給される。すると、水等の流体は、通路１８内にあって上流側縮流部１８ａにより設計値まで縮流されながら、流量調整手段である径小孔部１９を通って筒部１０内に移送される。その後、筒部１０内に入った流体は、径小孔部１９と対向している流体分岐部２８、つまり上下突起２８ａ，２８ｂ及び中間部２８ｃの存在により、溝２９ａと筒部の内周面１１との間に区画されている流体通路ＦＰ（以下、溝２９ａを含む流体通路ＦＲと略称する）と、図３（ｃ）に示されるごとく溝２９ｂと筒部の内周面１１との間に区画されている流体通路ＦＰ（以下、溝２９ｂを含む流体通路ＦＲと略称する）とに分岐されて流入される。

（４）換言すると、流量調整手段である径小孔部１９から筒部１０内に入った水等の流体は、径小孔部１９と対向している流体分岐部２８により、溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、溝２９ｂを含む流体通路ＦＰとにほぼ均等に二分されて流入されることになる。なお、図３（ｃ）において、溝２９ｂを含む流体通路ＦＰは紙面の上側に位置し、溝２９ａを含む流体通路ＦＰは図示しないが紙面の下側に位置している。そして、同図では、水等の流体の流れとして、径小孔部１９より筒部１０内への流れを実線で示している。流体分岐部２８による分岐後の流れとして、溝２９ｂを含む流体通路ＦＰの流れも実線で示し、紙面下側の溝２９ａを含む流体通路ＦＲ（不図示）の流れを破線で示している。

すなわち、この例では、筒部１０内に入った水等の流体が溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、溝２９ｂを含む流体通路ＦＰとにほぼ均等に二分されるため、各流体通路ＦＰで形成される旋回流、更に各流体通路ＦＰから吐出口１２（の径小孔１２ａ）に達するまでに形成される旋回流を設計通りのパターンに近づけることができる。その結果、このノズル装置６では、図６に示されるような良好な噴射パターンを維持でき、噴射角度θや噴射距離を設計通りの値に保つことができる。この作動は、噴射パターンとして、従来ノズル装置だと生じ易い均一性が乱れたり、スジが発生したり、部分的に偏りが生じる等の不具合を解消したり緩和できることを意味する。

（変形例１）図７（ａ）は上記したチップ２の斜視図である。図７（ｂ）はそのチップ２の変形例を同（ａ）と同様な態様で示している。なお、変形例１の説明では、以上の第１形態と同一又は類似する箇所には同じ符号を付し、重複した記載を極力省く。

同（ｂ）の変形例１は、軸部２５に設けられる溝２９ａ及び２９ｂの長さを同（ａ）に比べ延長した一例である。すなわち、溝２９ａは、上端が流体分岐部２８に接続され、下端が対応する下端面２５ａの形状を変更して下突起２８ｂの下方まで延長形成されている。符号２５ｂはその延長形成されて溝２９ａの下側を縁取っている下縁部である。同様に、溝２９ｂは、上端が流体分岐部２８に接続され、下端が対応する下端面２５ａの形状を変更して下方へ更に延長形成されている。符号２５ｃはその延長形成されて溝２９ｂの下側を縁取っている下縁部である。この変形例１では、特に、溝２９ａ，２９ｂの長さを変更することにより、図６の噴射分布パターンを円形状から、例えば楕円形状等に変えることができる。

（変形例２）図８は、上記したシールリングＲに代えてシール用フランジ２６ａをチップ２に一体形成した一例を示している。なお、変形例２の説明でも、以上の第１形態と同一又は類似する箇所には同じ符号を付し、重複した記載を極力省く。

図８において、チップ２は、頭部２０及び頭部２０の端面から突出された軸部２５からなる。軸部２５は、頭部２０の下側に位置した首部２６ａを有し、この首部２６ａが第１形態の首部２６よりも径小に形成されている。この首部２６ａには、上下のシール用フランジ２６ｂ，２６ｂが一体に形成されている。各フランジ部２６ｂは、ノズル本体の径大部１１ｂの対応内周に圧接することにより、首部２６ａと径大部１１ｂとの間を密封可能にして、流体が通路１８、縮流部１８ａ、径小孔部１９を通って筒部１０内に所定圧で流入されても軸部２５と径大部１１ｂとの間の液漏れを防ぐ。このようにして、変形例２では、第１形態に比べて品質を維持しながら部品点数及び組立工数を減らすことができる。なお、変形例２において、溝２９ａ（不図示）及び溝２９ｂは変形例１と同じ構成となっている。スプレー角度θは第１形態に比べて大きくなっている。

（変形例３）図９は、上記第１形態のチップ２に設けられた流体分岐部２８を変更した一例である。同（ａ）はチップの斜視図、同（ｂ）は（ａ）の状態から略９０度回転した状態での斜視図である。なお、変形例３の説明でも、以上の第１形態や変形例１，２と同一又は類似する箇所には同じ符号を付し、重複した記載を極力省く。

変形例３の流体分岐部２８Ａは、軸部２５のうち、径小孔部１９と対向する箇所に設けられて径小孔部１９から筒部１０内に流入する流体を穴内に受け入れる導入穴２８ｄと、各溝２９ａ，２９ｂの上側と導入穴２８ｄとを連通している排出穴２８ｅ，２８ｆとからなる。そして、径小孔部１９から筒部１０内に流入する流体は、導入穴２８ｄに流入した後、ほぼ均等に二分されて、排出穴２８ｅから溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、排出穴２８ｅから溝２９ｂを含む流体通路ＦＰとに分岐流入される。

従って、変形例３においても、径小孔部１９から筒部１０内に流入する水等の流体は穴構成の流体分岐部２８Ａによって、溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、溝２９ｂを含む流体通路ＦＰとにほぼ均等に二分されるため、各流体通路ＦＰで形成される旋回流、更に各流体通路ＦＰから吐出口１２（の径小孔１２ａ）に達するまでに形成される旋回流を設計通りのパターンに近づけることができ、上記した流体分岐部２８と同様な作用効果が得られる。なお、変形例３において、溝２９ａ（不図示）及び溝２９ｂは変形例１，２と同じ構成となっている。このような流体分岐部２８Ａを一般化すると、以上の導入穴は単一穴であり、以上の排出穴は流体通路ＦＰの数だけ設けられることになる。

（第２形態）図１０から図１５は、第２形態のノズル装置７を図１から図５に対応させて示している。このノズル装置７は、直線形であり、一端３０ａ側に吐出口３３を設けた筒状のノズル本体３と、ノズル本体３の筒状内に組み込まれたチップ４とを備え、ノズル本体３の筒状内周面３２（３２ａ）とチップ３の外周面との間に形成されてノズル本体３の他端３０ｂ側から吐出口３３に向かって延びる略螺旋状の流体通路ＦＰを有し、ノズル本体３の筒内に導入される水等の流体を流体通路ＦＰにより旋回流にして吐出口３３より噴射可能にする。なお、ノズル本体３及びチップ４は、両者共に合成樹脂を用いた射出成形品であるが、樹脂以外であっても差し支えない。

ノズル本体３は、吐出口３３を形成している前筒部３０及び前筒部３０より後側に設けられて目的の供給流体を筒内に導入可能にする接続部３１を同軸線上に一体に形成している。また、ノズル本体３は、接続部３１の筒状内にチップ４の軸部４２を挿入配置している。チップ４は、頭部４０の下面に突設されてノズル本体３内に挿入される筒部４３、小筒部４５及び板部４４と、板部４４の下両側面に突出されている螺旋状ないしは円弧状の翼部４７ａ，４７ｂとを有している。そして、この構造では、板部４４及び翼部４７ａ，４７ｂとノズル本体３の筒状内周面３２（３２ａ）との間に複数（この例では２つ）の流体通路ＦＰを区画している。また、チップ４は、流量調整手段である径小孔部４１及び径小孔部４１から流入する流体を後述する各流体通路ＦＰにそれぞれ分岐流入させる流体分岐手段である流体分岐部４８を有している。以下、これらの細部を明らかにする。

ここで、ノズル本体３は、吐出口３３を形成している前筒部３０と、前筒部３０に同軸線上に連結された接続部３１とからなり、全体が概略Ｉ形ないしは直線形である。前筒部３０の外周は、一端３０ａ側に設けられて取付板部８ａに対する取付手段である規制突起３５及び複数の係合突起３６を有している。前筒部３０の内周面３２には、一端３０ａ側に設けられて中心軸線に沿った吐出口３３、及び吐出口３３に向けて次第に縮径された縮流部３２ｃを有している。

接続部３１の内周面３２は、前筒部３０側の内径３２ｂよりも若干径小の内径３２ａとなっていると共に、入口側に周設された係合溝３４を有している。接続部３１の外周面には、ホース等の供給管９に挿入されたときに抜け難くする複数の周回爪３１ａが設けられている。

すなわち、規制突起３５は一端３０ａ周囲に突出されている。各係合突起３６は一端３０ａ側周囲にくさび状に突出されている。そして、規制突起３５及び係合突起３６は、図１０及び図１５（ａ）から推察されるごとく取付板部８ａに設けられた取付孔８ａに規制突起３５側を含む一端側を挿入した状態で、取付板部８ａの両面を規制突起３５と係合突起３６とで挟持することで取付板部に８ａに保持可能にする。なお、取付板部８ａは、専用の取付板からなる構成、又は、図１５（ａ）のごとくノズル装置７及び供給管９の一部を収容するノズルケース８Ａの一部である。

係合溝３６は、チップの軸部４２のうち、頭部４０の下側に形成されている筒部４３の周囲に突設されている突起４３ａと係合する。吐出口３３は、流体を流出するオリフィスであり、奥側の最小径の丸穴３３ａと、外側の末広となった傾斜拡大穴３３ｂとからなる。スプレー角度θ１は任意であるが、通常は５０度〜１２０度程度に設定される。縮流部３２ｃは、流体が図１２（ｃ）のごとく流体通路ＦＰにより旋回流に形成された状態で圧縮ないしは縮流されるようにして吐出口３３へと導く。符号３０ｃは、一端３０ａの端面に対し傾斜拡大穴３３ｂの先端側を縁取るよう突出された先端突出部である。

これに対し、チップ２は、径大な頭部４０及び軸部４２を同軸線上に形成している。軸部４２は、頭部４に連結されてノズル本体３１の内径３２ａと係合される筒部４３と、筒部４３に連結されて筒部４３より径小な小筒部４５と、小筒部４５と隙間ないしは開口４６を保って配置された板部４４と、板部４４の下両側面に突出されている螺旋状ないしは円弧状の翼部４７ａ，４７ｂとを有している。また、各翼部４７ａ，４７ｂには、翼部同士が交わっている箇所に小さな溝４７ｃ，４７ｃが設けられている。各小筒部４５と板部４４とは、小筒部４５の周囲にあって１８０度離れた箇所から延設された一対の片部４４ａにより連結されている。筒部４３には外周に複数の突起４３ａが設けられている。

また、頭部４０、筒部４３、小筒部４５には、中心に貫通形成された流量調整手段である径小孔部４１が設けられている。この径小孔部４１は、ノズル本体３の内径より径小で開口４６に通じていて流体通路ＦＲに流入される流体を所定流量に調整可能な孔径に設定されている。開口４６の下側には山形状の流体分岐部４８が設けられている。この流体分岐部４８は、径小孔部４１の真下に山の頂点が位置しており、径小孔部４１から流入される流体をほぼ均等に二分して、板部４４の両側に形成される各流体通路ＦＰにそれぞれ分岐流入させるようにする。

（第２形態の作動）以下、上記ノズル装置７に関しその主な作動特徴について説明する。
（１）組立操作では、ノズル本体３の内部にチップ４の軸部４２を挿入する。挿入途中では、突起４３ａが接続部３１の他端３０ｂの内径に当たる。チップ２が更に押入されると、頭部４０が接続部３１の端面に当たると同時に、突起４３ａが係合溝３６に係合して固定される。すなわち、ノズル装置４は、チップ４がノズル本体３にワンタッチ操作により組み込まれて完成される。

（２）図１５は以上のノズル装置７の使用例を示している。ノズル装置７は、例えば、ノズルケース８Ａ内に収容されると共に、ノズルケース８Ａを構成している取付板部８ａに対し上記した規制突起３５及び係合突起３６による挟持構造により保持されている。ノズルケース８Ａは、一例として、ノズル装置７を図１９（ａ）と同様な便器用として用いる場合だと、便座ないしは便座本体の対応部に配設される。接続部３１には供給管９の対応端が接続され、供給管９から水等の流体が径小孔部４１に所定圧で供給される。勿論、ノズル装置７の用途はこれ以外でもよく、段落０００２に例示したような色々な分野に使用可能である。

（３）以上のノズル装置７において、供給管９を介して接続部の径小孔部４１に水等の流体が供給される。すると、水等の流体は、図１２（ｃ）に示されるごとく径小孔部４１から開口４６及びその周囲に流れ、真下の山形状の流体分岐部４５の存在により、板部４４の一方側面及び一方翼部４７ａと内周面３２との間に区画されている流体通路ＦＰ（以下、翼部４７ａを含む流体通路ＦＲと略称する）と、板部４４の他方側面及び他方の翼部４７ｂと内周面３２との間に区画されている流体通路ＦＰ（以下、翼部４７ｂを含む流体通路ＦＲと略称する）とに分岐されて流入される。

（４）換言すると、流量調整手段である径小孔部４１から開口４６及びその周囲内に入った水等の流体は、径小孔部４１と対向している流体分岐部４８により、翼部４７ａを含む流体通路ＦＰと、翼部４７ｂを含む流体通路ＦＰとにほぼ均等に二分されて流入されることになる。なお、図１２（ｃ）において、翼部４７ａを含む流体通路ＦＰは紙面の上側に位置し、翼部４７ｂを含む流体通路ＦＰは図示しないが紙面の下側に位置している。そして、同図では、水等の流体の流れとして、径小孔部４１より開口４６内及びその周囲への流れを実線で示している。流体分岐部２８による分岐後の流れとして、翼部４７ａを含む流体通路ＦＰの流れも実線で示し、紙面下側の翼部４７ｂを含む流体通路ＦＲ（不図示）の流れを破線で示している。

すなわち、この例では、水等の流体が翼部４７ａを含む流体通路ＦＰと、翼部４７ｂを含む流体通路ＦＰとにほぼ均等に二分されるため、各流体通路ＦＰで形成される旋回流、更に各流体通路ＦＰから吐出口３３（の径小孔３３ａ）に達するまでに形成される旋回流を設計通りのパターンに近づけることが可能となる。その結果、このノズル装置７では、図１５に示されるような良好な噴射パターンを維持でき、噴射角度θ１や噴射距離を設計通りの値に保つことができる。この作動は、吐出口３３から噴射される噴射パターンとして、従来ノズル装置だと生じ易い均一性が乱れたり、スジが発生したり、部分的に偏りが生じる等の不具合を解消したり緩和できることを意味する。

（変形例）この変形例は、上記第２形態のチップから流量調整手段を形成している部分を分割して、チップ５及び専用の流量調整部材５Ａにて構成した一例である。この変形例の説明では、以上の第２形態と同一又は類似する箇所には同じ符号を付し、重複した記載を極力省く。

ノズル本体３は、他端３０ｂ側の筒内に係止溝３２ｄを形成しているが、それ以外は第２形態と同じ構成である。チップ５は、第２形態の片部４４ａを含めた頭部側を省略した構成である。つまり、チップ５は、径小孔３３ａと当接する板幅の板部５６と、板部５６の下両側面に突出されている螺旋状ないしは円弧状の翼部５７ａ，５７ｂと、板部５６の上側に突出された山形状の流体分岐部５８とを一体に形成している。また、各翼部５７ａ，５７ｂには、翼部同士が交わっている箇所に小さな溝５７ｃ，４７ｃが設けられている。なお、翼部５７ａ，５７ｂは、第２形態のものに比べ板部５６の板幅よりも少し大きく形成されている。

以上のチップ５は、板部５６が内周面３２を構成している径小部３２ａに係合し、各翼部５７ａ，５７ｂが内周面３２を構成している径大孔３２ａと径小孔３２ｂとの間に係止されている。

流量調整部材５Ａは、頭部５０と、筒部５３と、小筒部５５及び小筒部５５の周囲にあって１８０度離れた箇所に突出された一対の片部５４ａと、中心に貫通形成された径小孔部５１とを有している。頭部５０は前記係止溝３２ｄに係合する。筒部５３は径大孔３２ａに係合していると共に、小筒部５５は各片部５４ａを介して径大孔３２ａに係合している。この組込状態において、チップ５と流量調整部材５Ａの間には所定の隙間が保たれている。径小孔部５１の真下に流体分岐部５８を構成している山形状の頂点が位置している。

従って、この変形例においても、流量調整手段である径小孔部５１から流入した水等の流体は、径小孔部５１と対向している流体分岐部５８により、翼部５７ａを含む流体通路つまり板部５６の一方側面、翼部５７ａ、内周面３２で区画された流体通路と、翼部５７ｂを含む流体通路つまり板部５６の他方側面、翼部５７ｂ、内周面３２で区画される流体通路とにほぼ均等に二分されて流入されることになる。

以上のように、本発明のノズル装置は、各請求項で特定される構成を備えておればよく、細部はこの形態及び変形例を参考にして更に変更したり展開可能なものである。その一例として、第１形態の係合穴１５ｃと突起２４の係合構造、第２形態の係合溝３６と突起４３ａの係合構造については、必要に応じて他の係合手段に変更可能である。各形態の取付板部８ａに固定する取付構造についても任意に変更可能である。

１・・・・ノズル本体（１０は筒部）
２・・・・チップ（２０は頭部、２５は軸部）
３・・・・ノズル本体（３０は筒部、３１は接続部）
４・・・・チップ（４０は頭部、４２は軸部、４３は筒部、４４は板部）
５Ａ・・・流量調整部材（流量調整手段）
５Ｂ・・・チップ
６・・・・ノズル装置（第１形態）
７・・・・ノズル装置（第２形態）
８・・・・ノズルケース（８ａは取付板部、８ｂは取付孔）
８Ａ・・・ノズルケース（８ａは取付板部、８ｂは取付孔）
９・・・・供給管
１１・・・・内周面（１１ａは縮流部、１１ｂは径大部、１１ｃは段差）
１２・・・・吐出口（１２ａは径小孔、１２ｂは傾斜拡大孔）
１５ｃ・・・係合穴（被係合部）
１６・・・・位置決め用凹部（位置決め手段）
１７・・・・接続部
１８・・・・通路（１８ａは縮流部）
１９・・・・径小孔部（流量調整手段）
２３・・・・位置決め用凸部（位置決め手段）
２４・・・・突起（係合部）
２８・・・・流体分岐部（流体分岐手段、２８ａと２８ｂは上下突部）
２８Ａ・・・流体分岐部（流体分岐手段、２８ｄは導入穴、２８ｅと２８ｆは排出穴）
２９ａ・・・溝
２９ｂ・・・溝
３１・・・・接続部
３２・・・・内周面（３２ａは径大孔、３２ｂは径小孔、３３ｃは縮流部）
３３・・・・吐出口（３３ａは径小孔、３３ｂは傾斜拡大孔）
３４・・・・係合溝（被係合部）
４１・・・・径小孔部（流量調整手段）
４３ａ・・・突起（係合部）
４６・・・・開口
４７ａ・・・翼部
４７ｂ・・・翼部
４８・・・・流体分岐部（流体分岐手段）
５８・・・・流体分岐部（流体分岐手段）
ＦＰ・・・・流体通路

Claims (11)

1. 一端側に吐出口を設けた筒状のノズル本体と、前記ノズル本体内に組み込まれたチップとを備え、前記ノズル本体の筒状内周面と前記チップの外周面との間に形成されて前記ノズル本体の前記吐出口に向かって延びる略螺旋状ないしは円弧状の流体通路を有し、前記ノズル本体内に導入される流体を前記流体通路により旋回流にして前記吐出口より噴射するノズル装置であって、
   前記ノズル本体に設けられてノズル本体の内径より径小となっていて前記流体通路に流入される流体を所定流量に調整する流量調整手段と、
   前記流体通路を複数有しており、前記流量調整手段から流入する流体を前記各流体通路にそれぞれ分岐流入させるようにする流体分岐手段とを有していることを特徴とするノズル装置。
2. 前記流量調整手段は前記ノズル本体の周囲に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
3. 前記流量調整手段は前記ノズル本体に設けられていると共に、前記流体分岐手段は前記チップに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
4. 前記流量調整手段及び前記流体分岐手段は前記チップにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
5. 前記流量調整手段及び前記流体分岐手段は前記チップに一体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のノズル装置。
6. 前記流体分岐手段は前記チップに設けられていると共に、前記流量調整手段は前記流体分岐手段に対応して前記ノズル本体に専用の調整部材として組付けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
7. 前記ノズル本体及び前記チップは、前記チップの外周に設けられた係合部と、前記ノズル本体に設けられた被係合部との係合により連結されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のノズル装置。
8. 前記ノズル本体に対して前記チップを位置決めするための位置決め手段を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のノズル装置。
9. 前記流体通路は、前記チップの外周長手方向に延びている溝と前記ノズル本体の筒状内周面との間に区画されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のノズル装置。
10. 前記流体通路は、前記ノズル本体の筒状内周長手方向に延びている溝と前記チップとの間に区画されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のノズル装置。
11. 前記流体通路は、前記チップを構成して前記ノズル本体内に挿入されている板部及び前記板部の下両側面に突出されている翼部と前記ノズル本体の筒状内周面との間に区画されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のノズル装置。

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