JPH02218460A - 流体有転ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、噴出口から噴出する水などの流体に回転力を
与えるための流体右転ノズルに関する。

従来の技術 この種のノズルは噴水、潅概、嘔気などの用途に用いら
れるが、従来は、たとえばノズル本体から径方向と角度
をなす方向へ水を噴出させることにより、その反動でノ
ズル本体を回転させ、このノズル本体の回転により噴水
を花びら状に開かせるようにしたものなどがある。

発明が解決しようとするａ！題 しかし、このようにノズル本体を回転させるようにした
ものでは、回転ｌ１ｔａを有するためノズルの構造が複
雑であり、この回転機構が故障しやすく、またその保守
がたいへんであるといった問題点を有する。

そこで本発明はこのような問題点を解決し、構造がｍ単
で、故障が少なく、しかも保守の容易な流体右転ノズル
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、ノズル本体を中空の
円錐状に形成し、このノズル本体の頂部に、前記円錐の
中心線の方向の流体噴出口を設け、前記ノズル本体の底
側における外周部分に、このノズル本体の内部に接線方
向に流体を供給可能な供給口を設けたものである。

作用 このような構成によれば、供給口からノズル本体の内部
に接線方向に入った流体は、円錐状の）ズル本体の内部
で回転する。そして、ノズル本体の頂部に設けられた噴
出口に向かうにつれノズル本体の内面で絞られ、大きな
回転速度を有するにいたる。したがって、このような回
転速度を保有して噴出口から噴出することにより、流体
は花びら状に開く。

実施例 第１図および第２図は、本発明の流体右転ノズルの第１
実施例を示す。ここで１はノズル本体で、中空の円錐状
に形成され、その内部に水室２を有している。３はその
側板、４はその底板である。

ノズル本体１の頂部には、このノズル本体１の中心棒の
方向に開口する流体噴出口５が形成されている。ノズル
本体１の底側における外周部分、すなわち底板４の近傍
における側板３の部分には、流体の供給口６が形成され
ている。この供給口６は、側板３に接線方向に接続され
る管体７にて構成され、水室２の内部へ流体を接線方向
に供給可能とされている。

次に、上記構成の流体有転ノズルを噴水用ノズルとして
使用する場合を例として、その動作を説明する。供給口
６へ流体としての水８を送ると、この水８は供給口６か
ら水室２の内部へ接線方向に入り、この水室２の内面に
案内されて回転する。

この回転力が付与された水は、噴出口５へ向けて移動す
るにつれ円錐状の水室２の内面にて絞られ、大きな接線
方向速ａ　Ｃｕが与えられる。そして、水８は、噴出口
５からノズル本体１の中心軸の方向に噴出されるが、前
述のように大きな接線方向速度Ｃｕを有して回転してい
るため遠心力により花びら状に開く。すなわち、第１図
に示すように、噴出口５からの水８は遠心力により円筒
状の水膜９として噴出され、この水１１ａ９が遠心力に
より花びら状に拡がってゆく。そして徐々に簿くなって
ちぎれ、小さな水膜１０となって周囲へ飛散される。

このように水膜１０が小さくなることにより、この水膜
１０が水面に落ちる音が小さくなる。また、遠心力によ
り、水８を広範囲に飛ばすことができる。

なお、ノズル本体内の水は円錐面内で頂部に行くに従っ
て、徐々に接線方向速度Ｃｕが大きくなっていく、従っ
て供給口６での流速は小さくでき、低揚程、低馬力のポ
ンプで大きなノズル出口接線方向速ｒ！ＩｃｕｆｌＦる
事ができる。

またノズル本体内にさらに整流用の円錐コーンを設けて
もよい。なお、以下の実施例においては接線方向速度Ｃ
ｕを与えるためのノズル本体の形状は円錐形でなくても
よい。

第３図は本発明の流体右転ノズルの第２実施例を示す。

このノズルは供給口６から水室２の中へ水８を供給する
形式のものである。このノズルにおいて、底板４の中央
には空気供給日月が形成されており、この空気供給口１
１は水室２の内部へノズル本体１の軸心方向に空気１２
を供給可能である。

水室２の内部にＪ３いて、空気供給口１１の近傍でこの
空気供給口１１に向かい合う位置には、供給される空気
１２が正接に噴出口５に流れない様に、空気１２を径方
向外向きに拡げるためのじゃま板１３が設けられている
。

このような構成において、供給口６から水８を供給する
とともに空気供給ｑｔｔから空気１２を供給すると、の
空気１２はじヤま板１３により拡げられ、水室２の内部
で回転する水８とともに噴出口５から噴出される。この
とき、水８の方が空気１２よりも比重が大きいため大き
な遠心力が作用することから、水８が外側かつ空気１２
が内側となって噴出される。

噴出口５からの水８は、接線方向速度Ｃｕを有するため
花びら状の水ｌＩ９を形成する。このとき、内側から噴
出する空気１２の流速が速いと、この空気流の部分の圧
力は周囲の大気圧より小さくなり、空気１２を供給しな
い場合に比べ水膜９の開き角θが小さくなる。空気１２
の供給値を多くしていくと、噴出ａ５からの７気流の速
度が大きくなって、ついには開き角θがゼロになる。さ
らに空気Φを多くすると、水膜９は形成されず、水８は
霧状となって噴出される。したがって、空気１２の供給
値を変化させることにより、噴水の姿態を自由に変化さ
せることができる。さらに赤色ライトによる照明を行う
と、ノズル出口からの空気の吐出音と共に火山の様な演
出が可能である。なお、空気１２以外に天然ガス等の気
体を用いると水と炎の共演が可能である。

第４図は本発明の流体右転ノズルの第３実施例を示す。

ここではノズル本体１を流体噴出口５の近傍まで水没さ
せ、この流体噴出口５の開口端の少し下側における水面
下の位置に、水吸入口１４を形成している。

ずなわち、流体噴出口５の開口端の手前におけるノズル
本体１の内部では、水８は大きな接線方向速度Ｃｕを有
しており、その圧力が小さくなっている。よってエゼク
タ効果により水吸入口１４から周囲の水を吸い込み、こ
のため噴出口５から噴出される水の量が大きくなる。

第５図および第６図は、本発明の流体右転ノズルの第４
実施例を示す。本実施例では、ノズル本体１をアクリル
板などの透明体にて構成するとともに、このノズル本体
１の内側の底部に着色透明円板１５を設けている。この
着色透明円板１５は底板４と平行に配置されて水中軸受
１６により回転自在に支持され、かつ羽根１７を有する
ことによって、供給口６からの水流により回転駆動され
るようになっている。着色透明円板１５は周方向に色分
けされており、たとえば第６図に示したものでは４色Ａ
−Ｄに色分けされている。この４色Ａ−Ｄは、たとえば
色Ａを赤、色Ｂを緑、色Ｃを黄、色りを青などとするこ
とができる。底板４よりも下側には、水中ライト１８が
上向きに設けられている。

このような構成によれば、水中ライト１８からの照明光
は着色透明円板１５を透過することによって着色される
が、水流にて着色透明円板１５が回転することにより、
照明の色が変化する。

第７図は本発明の流体右転ノズルの第５実施例を示す。

ここでは、流体噴出口５の開口端を水面よりもわずかに
下側、たとえば水面下５〜１０Ｍの位置に配置している
。

このような構成によれば、大きな接線方向速度Ｃｕを有
する噴出水８は周囲の水を巻き込み、このため第４図の
場合と同様に水面上への噴水量が大きなものとなる。さ
らに空気のまき込みによる噴水の白たく効果も期待でき
る。

第８図は本発明の流体有転ノズルの第６実施例を示す。

ここでは、流体噴出口５に続いて、この流体噴出口から
噴出する水膜９を外方へ押し拡げるためのラッパ状のガ
イド１９が設けられている。

このような構成によれば、大きな接線方向速度Ｃｕを有
する高速の水流は、ガイド１９の外面壁に沿って流れる
。すなわち、この水流にもとづく水膜９は壁噴流となっ
て拡がり、大きな開き角θを持つにいたる。

なお、上記においては、本発明による流体有転ノズルを
噴水用として利用する場合を例示したが、この他にも、
潅概用や曝気用など多方面に利用できる。

瀬概用に利用した場合には、従来のスプリンクラ−より
も小さな水膜が得られるため、土を流出させないうえに
作物をいためないといった効果が得られる。

曝気用として利用する場合には、流体噴出口５から噴出
される水膜１０を水面に散水すればよい。

あるいは、ノズル本体１を水中に配置するとともに、供
給口６へ空気を供給することにより、噴出口５から水中
へ噴出する空気流に前述の接線方向速度Ｃｕを付与して
、水中曝気を行ってもよい。

このような水中曝気を行った場合には、生成する空気泡
は小さく、広範囲に拡がるため、曝気効果が良好になる
。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、特別な回転機構を用
いることなく、水流自体によりこの水流に回転力を付与
可能な構成としたため、構造が簡単で、故障が少なく、
しかも容易に保守を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の流体右転ノズルの正面視
の断面図、第２図は第１図の流体右転ノズルの平面視の
断面図、第３図〜第５図は本発明の第２〜第４実施例の
流体右転ノズルの正面視の断面図、第６図は第５図にお
ける着色透明円板の平面図、第７図および第８図は本発
明の第５および第６実施例の流体有転ノズルの要部の断
面図である。 １・・・ノズル本体、 ５・・・流体噴出口、 ６・・・供給口、 ８・・・水 （流体） ｕ ・・・接線方向速度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ノズル本体を中空の円錐状に形成し、このノズル本
   体の頂部に、前記円錐の中心線の方向の流体噴出口を設
   け、前記ノズル本体の底側における外周部分に、このノ
   ズル本体の内部に接線方向に流体を供給可能な供給口を
   設けたことを特徴とする流体有転ノズル。