JPH0442068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はケーシングと、ケーシングの中に配置
され洗浄された液体により回転を与えられるロー
ターと、ローターの回転軸に対し精製液体の噴射
角度が鋭角になり、該噴射流が円錐面に沿つて旋
回する様、ローターによりローターの回転軸を中
心に回転するノズルとを備えた高圧洗浄装置のた
めの回転式ノズルに関する。

〔従来の技術〕

この種の回転式ノズルはドイツ特許3419964か
ら周知である。この周知である回転式ノズルで
は、ローターの一部であるノズルが、ボールベア
リングを介しケーシングに取付けられている。液
圧が非常に高く、かつ化学薬品などの添加物の存
在下で作動する高圧洗浄液装置においては、長期
にわたり継続使用するとボールベアリングの個所
のシーリングが不良になり問題が生じることがあ
る。

〔発明の解決しようとする問題点〕

かかる事情に鑑み、長期継続使用してもシーリ
ング上に問題が起らないような同種の回転式ノズ
ルを開発することが、本発明の課題（目的）であ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

而して、この課題は、冒頭に述べた種類の回転
式ノズルにおいて、ノズルを杆状体に設け、杆状
体の一方の球形端末を、中央に開口を有し、ケー
シングに固定したトレイで支持するとともに他方
の端末を、ローターの回転軸を中心とした半径方
向にあるローターに連結した駆動装置で把持し、
ローターの回転に伴なつて杆状体もそれ自身の長
軸を中心に自由に自転しうるように設えることに
より解決される。

この様な構成により、杆状体の長軸方向、さら
に詳しくはノズルから噴出するジエツト流の方向
をローターの回転速度の変化により変化させるこ
とができる。即ち、ジエツト流がローターの回転
に伴なつて円錐形の包絡面上を回転すると共に、
杆状体のトレイで支持された端末面が、杆状体自
身、ローターの回転に伴なつて、その長軸を中心
として自由に回転するので、同じ速度でなく必要
に応じ非常に高速度で回転する。杆状体の長軸を
中心とした自転数は、実際上、ローターの回転数
より本質的に少なく、従つてトレイの面における
磨滅は少なくなる。また、杆状体の球形端末が、
ノズルから噴射する液体の圧力をうけトレイにし
つかり密着するために、これが結果としてトレイ
面上にパツキングの効果を与える上で有利に、し
かも十分の機能を果している。

杆状体に長軸を中心とした自由な自転をできる
ようにした駆動体は種々の形態に作ることがで
き、例えば先端を尖らせ鉛筆のようにし、それを
杆状体のトレイ面で支持された方と反対の端の中
央に設けた穴に挿入することもできる。

しかし杆状体のトレイと反対の方の端が入るよ
うに駆動装置をナベ形の穴に形成することは特に
便利である。また、この穴に入る杆状体の先端を
球形とし、ナベ形穴の底の形も球形とし、側面を
円錐形にすることができる。

特に好ましい実施態様に於て、杆状体を本質的
に合成樹脂から作り、その中に金属ノズルを挿入
することが行なわれている。この様にすることで
従来高圧洗浄液装置に普通用いられているノズル
も使用することができる。ノズルは特に耐摩擦性
の高い硬い金属、または鋼鉄からなり、これに液
体の流れを整えるための整流器を付加することが
できる。

ノズルのトレイの底部で支持をうける先端を球
形とし、さらにトレイを合成樹脂で作れば都合が
よい。即ち、金属と樹脂とのマツチングにより、
非常によいベアリング効果が生れるからである。

また、杆状体の側面に洗浄液体を導入するため
にいくつかの孔を設けることが行なわれている。

ローターの回転軸と駆動装置との距離を調節で
きるようにすることは特に好ましい実施態様に於
いて行なわれている。これにより、回転軸に対す
る杆状体の長軸の傾斜角を変えることができ、そ
の結果、回転軸に対して液体の噴射角度を変える
ことができる。

駆動装置に対し、スプリングを用いてローター
の回転軸方向に予め付勢を与え、ローターの回転
に際し遠心の作用で、スプリングの力に抗し、回
転軸と反対方向に駆動装置を移動させる様にすれ
ば、特に好都合である。回転軸と駆動装置との間
の距離が変ることで杆状体の回転軸に対する角度
が変り、さらに回転数に応じて回転軸に対する液
体の噴射角度が変化する。即ち、回転数が少ない
場合、噴射角は小で、回転数の増加に伴ない噴射
角が増大する。換言すれば、ジエツト流が形成す
る円錐状包絡面の開き角が、ローターの回転数の
増加に伴なつて大きくなる。このようなことか
ら、この回転式ノズルを操作する場合、液体の流
入量を変化させるだけで、即ち液体の流入量によ
つて定まるローターの回転数を変化させるだけ
で、液体のジエツト流の開き角を変えることがで
きる。

さらにローターに対して、一対の、回転の際に
生ずる遠心力によつて離反する錘を、スプリング
により回転軸の近くに引き付け、一方の錘に杆状
体の駆動装置を取付けることができる。

このようにローターに２個の回転軸に対し互い
に対称的に対向した錘をつけることは、特にロー
ターの回転に際し、その暴走を防ぐ上で好都合で
ある。

このことは、ローターの回転数がある一定の最
高値に達すると、一対の錘がケーシングの内壁に
接触し、これによりローターにブレーキをかける
仕組みになり、遠心力で離反した錘が遠心力を利
用したブレーキとして機能する為である。

以上本発明の好ましき実施例につき、更に詳細
に添付図面を参照しながら説明する。

〔実施例〕

第１図に示すローター式送水器は、下部に向つ
て広がつた流入部２と、流入部にネジでネジ込ま
れた流出部３からなるケーシング１で構成されて
いる。流入部２と流出部３はリングパツキング４
を介して互いにシールされている。流入部２には
中央に流入口５があり、流入口内面には雌ネジ６
があり、図示してないが高圧洗浄液装置のジエツ
ト水流管との接続の用をなしている。

流入部２の内側面が広くなつているので、中央
孔７の中に回転部材８がねじ込まれている。回転
部材には、流入口５を通つてケーシングの中に入
つてくる洗浄液体を通すための流通路９がある。
流通路９の端は、流入部２と流入部に挿入された
回転部材８とが形成する流入部２の底部１０まで
及び其処で終つている。回転部材８の中央には、
回転部材８から流入部２の内部に挿入された回転
ストツパー１１がある。この回転ストツパー１１
の先端の方に、回転に慣性を与える役目をする軸
受体１３とこの軸受体にリング状に取付られたタ
ービン体１４を備えたローター１２がある。ター
ビン体１４は周知のようにいくつかの羽根からな
る。さらに羽根は流通路９の出口のところに、ロ
ーター１２が流通路９から出る液体によつて回転
ストツパーを中心として回転できるように、配置
されている。回転ストツパー１１の先端のロータ
ー１２の軸を固定する目的でスナツプリング１５
が取付けられている。

軸受体１３は例えば軸受ブロンズなどの素材か
ら、またタービン体１４は通常、ポリオキシメチ
レンなどの合成樹脂から作られている。タービン
体１４から出る液体は、回転部材８の反対側にあ
る部室１６に入る。流出部３が形成する部室１６
は、円錐形のように下が狭くなつた筒状１７を呈
し、その下部に隔壁１８があり、隔壁には下が広
くなつた液体流出口１９が設けられている。

合成樹脂、例えばポリエステルからなる、リン
グ状の底が浅いトレイ２０が隔壁に接して置かれ
ている。トレイ２０は流出部３の内壁に対し、リ
ング状のパツキング２１でシールされ遮断されて
いるとともに、中央に流通孔２２がある。流通孔
２２には円錐状に次第に狭くなつた部分２３と、
これに接続した円錐状に次第に広くなつた液体の
流出部分２４がある。流出部分２４とこれに接続
する流出口１９とは円錐状に一体となつている。

円錐状に下方に次第に狭くなつた筒状部１７
と、液体を取り入れるための部室１６の中に細長
い杆状体２５がある。杆状体２５は、液体流出口
１９に向いて開口した、細いめくら孔２７が設け
られた、本質的にシリンダー状のプラスチツク部
材２６からなる。めくら孔２７の中には例えば鋼
などの金属からなるノズル２８が挿入され、ノズ
ル先端の球形になつた部分２９は、プラスチツク
部材２６の外に突き出している。ノズルの球形の
先端２９は、従つてトレイ２０の支承部分２３に
入り、杆状体２５をトレイ２０の中で支承する。

プラスチツクの杆状体２５の他端３１は、同様
に球形に設えられ、長い栓の様な形３０になつて
いる。この球形に作られた端末３１は、駆動体と
して作動する、タービン体１４と一体的に形成さ
れたナベ形の穴３２に入つている。ナベ形の穴３
２の断面形状は底部３３が球形で、側面３４が円
錐状をなして開口している。底部３３は、回転ス
トツパー１１の中心により定められるローター１
２の回転軸から一定の半径距離にあり、従つて杆
状体２５の長軸とローター１２の回転軸とは鋭角
をなしている。

杆状体２５のプラスチツク部２６には洗浄液体
を取り入れるための取入孔３５が側面に穿いてい
て、部室１６からめくら孔２７に達している。ノ
ズル２８のプラスチツク部２６に挿入された方の
端は開口し、液体が円滑に流れる様に整流器３６
の形に作られている。整流器３６は下方に次第に
狭くなり、中程から断面が一定の大きさ３８にな
つて、トレイ２０の流出部分２４に至る中央のノ
ズル孔３７に接続している。めくれ孔２７に流入
した洗浄液体はノズル２８によつてジエツト流に
なり流出孔１９を経て放出される。噴出するジエ
ツト流の方向は杆状体２５の長手方向と一致して
いるので、ジエツト流の方向はローター１２の回
転軸に対して傾いている。傾角は従つて回転軸と
ナベ形の穴３２との距離によつて決定される。

上記のローターノズルの運転中、洗浄液体は、
流入口５から入り、流通路９を経て、回転を付与
されているタービンの作用で流れている。洗浄液
体は次にタービン１４に接した部室１６から杆状
体２５とノズル２８を経て、強いジエツト流とし
て噴出される。ローターの回転に伴い、駆動体で
あるナベ形の穴３２がローターの回転軸の周囲の
円軌道上を回転するので、杆状体２５は円錐形の
面に沿つて回転することになり、杆状体の球形先
端部２９の中心に、円錐の尖端がくる。これによ
り液体のジエツト噴流は、外方に向いて拡がつた
円錐状の層面上で運転をすることになる。

ノズル２８の球形先端部２９は液体の力でトレ
イ２０の支承部２３に強く押し付けられることは
勿論である。従つて、この部分は特に十分にシー
ルを施さなければならない。杆状体２５はトレイ
２０に対しても、ナベ形の穴３２に対しても固定
点をもたず自由に回転するので、回転運動中はそ
れ自身の長軸を中心とした回転を起すことになる
が、その回転数は本質的にローターの回転数以下
である。即ち、杆状体２５は、それ自身の長軸の
周りにあまり回転を起すことなく、トレイ２０の
中で本質的によろめき運動を行なうことになる。

第２図、第３図に示す実施例は、本質的に第１
図の実施例と類似しているので、互に対応する個
所は同じ記号を付して示すことにする。

流入部２の外側に流出部３が螺合し、筒状部１
７が円錐形でなくシリンダー状に設計されている
ことから、外見上、本質的なものではないが、相
違があらわれている。回転ストツパー１１は、第
２図、第３図の実施例では螺合可能になつている
ので、スナツプリング１５を省くことができる。
以上の相違は本質的な相違ではなく、第１図の実
施例においても、これに対応した構成にしようと
思えば可能である。

第１図の実施例との相違はなんと云つても杆状
体２５を駆動させるためのナベ形穴３２であり、
タービンとは別個に、しかもタービンに対して動
かぬ様に連結されている。

第２図、第３図の実施例では、ローター１２
に、２個の遠心力を発生させるため錘３９，４０
が、ローターの回転軸に対して、さかさにしかも
回転軸に対し少し距離をおいて設けられたベアリ
ングシヤフト４３及び４４によつて取付けられた
２個のＬ字形アーム４１，４２を介して吊下げら
れている。逆Ｌ字形アーム４１，４２の脚部４
５，４６はそれぞれ錘３９，４０と対応し、ロー
ター１２の回転軸に対し平行で、同回転軸に対し
直角に配置された他の脚部４７，４８は、脚部４
７の球形の端末４９が脚部４８にある方形の切刻
み５０の中に挿入されているので、これにより互
に傾斜して位置を変えることができる様に連結さ
れている。脚部４５及び４６の間にスプリング５
１が取付けられていて、これにより錘３９，４０
は回転軸を中心としその近傍に傾斜して回転す
る。回転に際し錘３９，４０はローターの回転軸
に対称的にむき合う形となる。

第１図の実施例の場合と同様、杆状体２５の球
形先端３１が、錘４０にあるナベ形穴３２に入
る。

錘３９，４０はいづれも液体を溜める部室１６
の中にあり、外方に向い傾斜した場合、流出部３
の内壁５２に近い位置になるように設計されてい
る。

液体を導入する迄、錘３９，４０はスプリング
５１に引きつけられて回転軸に近い位置にとどま
つている。この位置では駆動体としての機能をも
つナベ形の穴３２は大体においてローターの回転
軸上にあり、従つて杆状体２５の長手方向とロー
ターの回転軸とが一致する（第２図）。液体が少
量入つて来てもこの配置に何らの変化もなく、従
つて液体の噴射方向はローターの回転軸に一致し
た状態になつている。

液体の流入量が増加しこれに伴なつてローター
の回転数を上げると、錘３９，４０は、スプリン
グ５１の引きよせる力に抗して外方に傾斜する
（第３図）。従つて、ナベ形穴３２とローラの回転
軸との距離が大きくなる。これにより回転軸に対
する杆状体２５の傾斜が増し、液体のジエツト流
が傾斜して放射されることになり、既に上で述べ
たように円錐形の斜面に沿つて回転する。円錐形
ジエツト流の開口角はローターの回転数とともに
変化する。即ち、回転数が少ないと開口角は小さ
く、回転数の増加に伴なつて開口角は増加する。
回転数が最高に達すると錘３９，４０が部室の内
壁５２に接触し、ローターにブレーキをかけるこ
とになる。この様に錘は同時に遠心力を利用した
ブレーキとしての機能も持ち合わせている。

一対の錘３９，４０を配置したことにより、上
記のようにローターの暴走を回避することができ
る。

液体のジエツト噴流で描かれる円錐の開口角と
ローターの回転数との関係は、スプリング５１の
弾性定数を適宜選ぶことにより調節することがで
きる。

第２図、第３図に示す実施例では、ナベ形穴３
２の回転軸からの距離の調整は、回転数を変えて
行なうことができるが、ナベ形穴３２の位置を、
例えばスクリユー歯車などを用い、ローター１２
の半径方向に移動させることによつても可能であ
る。この様にすると、ナベ形穴３２の回転軸から
の距離が調整されるので使用目的に応じ種々液体
のジエツト噴流の開口角を調節し固定した上で用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動装置に調節機構のついていない回
転式ノズルの断面図であり、本発明の第一の好ま
しき実施例である。第２図はローターの回転数に
よつて回転軸との距離が調節できる駆動装置を備
えた回転式ノズルの低速回転時における断面図で
あり、第１図実施例の応用である。第３図は第２
図の回転式ノズルの高速回転時における断面図で
ある。 １……ケーシング、２……流入部、３……流出
部、５……流入口、７……中央孔、８……回転部
材、９……流通路、１１……回転ストツパー、１
２……ローター、１４……タービン体、１３……
軸受、１９……流出口、２０……トレイ、２５…
…杆状体、２８……ノズル、２９……ノズルの球
形先端部、３２……なべ形孔、３６……整流器、
３９，４０……錘、４５，４６……脚部、５１…
…スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングと、ケーシングの中に配置され洗
   浄液体により回転を与えられるローターと、ロー
   ターの回転軸に対し洗浄液体の噴射角度が鋭角に
   なり、該噴射流が円錐面に沿つて旋回する様、ロ
   ーターによりローターの回転軸を中心に回転する
   ノズルとを備えた高圧洗浄装置のための回転式ノ
   ズルであつて、ノズル２８を杆状体２５に設け、
   杆状体の一方の球形端末２９を、中央に開口を有
   し、ケーシング１に固定したトレイ２０で支持す
   るとともに、他方の端末３１を、ローター１２の
   回転軸を中心とした半径方向にある、ローター１
   ２に連結した駆動装置３２で、ローターの回転に
   伴ない杆状体もそれ自身の長軸を中心とし自由に
   自転しうる様、把持したことを特徴とする、高圧
   洗浄装置のための回転式ノズル。 ２ 駆動装置３２をナベ形の穴に形成し、該穴に
   杆状体２５の端末３１を挿入することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項記載の回転式ノズル。 ３ 杆状体の端末３１を球形に形成することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転式ノズ
   ル。 ４ 杆状体２５が本質的にシリンダー状の合成樹
   脂体からなり、該樹脂体の中に金属からなるノズ
   ル２８を挿入することを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項から第３項のうちの１項に記載の回転
   式ノズル。 ５ ノズル２８が、トレイ２０で支持された杆状
   体の球形端末部を形成し、トレイ２０を合成樹脂
   で作ることを特徴とする、特許請求の範囲第４項
   記載の回転式ノズル。 ６ 杆状体２５の側面に洗浄液体を流入させるた
   めの複数の孔３５を設けることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項から第５項のうちの１項に記
   載の回転式ノズル。 ７ ローター１２の回転軸から駆動装置３２まで
   の距離を調節可能にすることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項から第６項のうちの１項に記載
   の回転式ノズル。 ８ 駆動装置３２を、スプリング５１を用いロー
   ター１２の回転軸方向に予め引きつけておき、ロ
   ーター１２の回転に伴なつて生じる遠心力の作用
   でスプリング５１の力に抗し、ローター１２の回
   転軸から引き離すことを特徴とする、特許請求の
   範囲第７項記載の回転式ノズル。 ９ スプリング５１により回転軸方向へ付勢され
   た、遠心力利用の錘３９，４０をローター１２に
   可動自在に取り付け、一方の錘４０に駆動装置３
   ２を取付けることを特徴とする、特許請求の範囲
   第８項記載の回転式ノズル。 １０ ２個のたがいに回転軸に対し対称的に向き
   合つた遠心力利用の錘３９，４０を可動自在にロ
   ーター１２に取付けることを特徴とする、特許請
   求の範囲第９項記載の回転式ノズル。 １１ ローター１２の回転が最高に到達した時、
   遠心力利用の錘３９，４０がケーシング１の内壁
   に接触し、これによりローター１２に制動を与え
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第９項、ま
   たは第１０項記載の回転式ノズル。