JPS5927228B2 - 高圧清掃装置のスプレ−ノズル構成 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は断面が円形の噴出ノズルを有する高圧清掃装置
のスプレーノズル構成に係わる。

高圧清掃装置では種々の条件に対応するために種々の断
面形状を有する噴流を形成しなければならないのが普通
である。

例えば強く付着している汚れ（建設機械のチエーン清掃
、養豚舎の汚物除去など）に対しては衝突圧が高く、面
積効率が小さく、断面形状が点状の噴流が必要であり、
損傷し易い面（ラツカ一塗装された自動車車体部分、タ
イル張り床面など）の清掃には衝突圧が小さく、面積効
率が大きく、開口角が例えば６０がの扁平噴流が必要で
ある。このような種々の噴流形状を形成するために滑り
弁を一方のノズルから他方のノズルへ移動させることの
できるノズル装置が公知である。

このような滑り弁装置の可動部分はＯリングシールによ
つて相互にシールされている。この構成の短所は例えば
２，３種類の限られた噴流形状しか選択できないことに
ある。噴流形状を連続的に調整して所与条件に正しく適
応させることは不可能である。１つのノズル板に種々の
噴流角度をもつた４つの異なるノズル開口を形成し、こ
の２ノズル板を弾性的に押圧されたシールに対し回転さ
せて所望のノズル開口を給水孔と一致させるようにした
回転切換ノズルも公知である。

この構成の場合もまた、清掃目的への連続的適応は不可
能である。ノズル構成に於いて、遮断体を一方の側から
高圧噴流内へ進入させることにより噴流形状を変化させ
ることも既に提案されている（ドイツ特許出願Ｐ２７３
６３ｌ４．Ｏ）。

しかし、遮断体を断面が円形の噴流内の一方の側から進
入させると、清掃目的を達成するのに必要な噴流全幅に
亘つて液分布が均一で且つ衝突圧が均一な扁平噴流は形
成されない。しかも特許出願Ｐ２７３６３ｌ４．Ｏに記
載されている構成の重大な短所として、遮断体が進入す
ることで噴流の方向が偏るため、手に把持されているス
プレー装置に対する噴射角度が変化することにある。そ
の結果、スプレー装置に作用する回転モーメントが変化
する（この種の装置では例えば１００気圧の圧力で液が
噴出する）。また、噴流の変化に伴なう対壁面噴射角度
の変化に順応するのに使用者が戸惑うということもある
。ドイツ特許明細書第４７１３９９号には、モルタルを
噴射または供給するため圧搾空気流を任意に変化させる
ことのできる断面が広い方形の噴流にする圧搾空気噴射
装置が開示されている。この構成ではノズルより手前の
圧搾空気静圧と相俟つて可変開口面積が圧搾空気の噴出
量及び噴出速度を決定する。この構成では断面が円形の
噴流を形成することができず、この噴流を高圧清掃装置
に要求されるような扁平噴流に連続的に移行させること
も不可能である。手動レバーを介して噴出水流中へー方
の側から舌片を進入させて噴流を広げるように構成され
た庭園用ホースに取付ける噴流形状変化装置も公知であ
る（米国特許第３００３７０６号）。

このような噴流形状変化方式でも、庭の散水という本来
の目的にとつて大した支障にならないが高圧清掃装置の
高圧で噴射される噴流には極めて重大な支障である噴流
中の水滴分布の不均一性及び当初の噴出方向に対する噴
流偏向の問題が現われる。しかも舌片を常時使用位置に
手で手動保持しなければならないから、手が塞がる。高
圧清掃作業に際し、噴射される高温の、しかも化学薬品
が混入されている清掃用噴流の近くに手が位置すること
は危険である。また、高圧清掃作業に際しては噴射圧が
高いから負荷も大きく、従つてこれを制御するのに両手
が必要である。本発明の目的は、断面が円形の高圧噴流
からこれを連続的に扁平化することができ、扁平化され
た噴流全体の液分布及びエネルギー分布がほぼ均一であ
り、噴流の扁平化に伴なつて噴流が一方の側へ偏向しな
いような特に高圧清掃装置のスプレーノズル構成を提供
することにある。

この目的は本発明により、噴出ノズルの下流に噴流変形
部材が配設され、該噴流変形部材は噴流と対面する概ね
扁平な面を有する２つの旋回素子から成り、該旋回素子
は噴流方向と直交する回転軸線を中心として、前記両面
が噴流軸線に対して対称に傾けられて該両面の噴出ノズ
ルから遠い方の部分が円形断面噴流中へ進入する如く旋
回可能に構成され、また該旋回素子を一方の側が扁平な
軸片となし、これらを噴出ノズルを囲む筐体に噴流方向
と直交するように形成された孔内に２つ一緒にかつ回転
自在に支持したことを特徴とする頭書のスプレーノズル
構成によつて達成される。

断面が円形の噴流を扁平化するのに、本発明では円形断
面の噴流の両側から概ね扁平な面をその前縁が噴流中へ
進入するように一緒に且つ噴流方向に対して対称に旋回
させる。その結果、進入深度に応じて噴流が種々の角度
で扁平化する。また、この方法によれば扇形幅における
噴出量および噴出工ネルギ一が実質上均一な分布となる
。旋回素子が互に対称に噴流中に進入するので、噴流が
いずれか一方に影響を受けることはなく、噴流が変化し
ても手に把持されているスプレー装置に余分の力が作用
することはない。旋回素子を自己係止的に支持し、任意
の位置にセツトすれば他の位置へ旋回させない限りその
位置にとどまるように構成することが好ましい。

本発明の好ましい実施例では、回転軸線近くにおいて２
つの面の間に好ましくは球体として形成されたスペーサ
素子を配置する。面の角度を調整するため、それぞれ回
転軸線に対して偏心的に配置されて前記孔よりも側方へ
突出する延長部分を軸片に設け、この延長部分を介して
前記軸片が旋回可能なようにすることができる。

好ましい実施例では、２本の対称な斜行溝を具備し筐体
長手軸線を中心に回転可能なガイドスリーブを筐体の周
りに嵌着し、各延長部分が連携の溝へ嵌入するようにす
る。

ガイドスリーブが筐体長手軸線を中心に回転すると、軸
片が筐体長手軸と直交する軸線を中心に旋回する。この
ように軸支すれば同時に自己係止効果も得られる。ガイ
ドスリーブを２つの部分で構成し、該ガイドスリーブの
２つの部分と相対回転不能に結合する操作部分で被覆す
るのが好ましい。

操作部分は操作し易いように低熱伝導材で形成する。旋
回素子の少くとも前記面の部分は好ましくは硬化特殊鋼
、セラミツクまたは超硬合金のような耐腐食及び耐摩耗
材で形成する。

噴流中へ進入する前記面の部分を耐腐食及び耐摩耗材か
ら成る添加層で形成することができる。

本発明の他の実施例では、前記面の全長に亘つて噴流方
向と平行に走る溝を前記面に形成する。この溝は吸気作
用を果し、噴流の質を高める。この場合、筐体の内部を
噴流変形部材よりも手前で外部空間と連通させるのが好
ましい。用途に応じて噴流形状を適応させ易くするため
、噴出ノズルが交換可能であることが好ましい。そのた
め本発明では例えば筐体をスプレー管に螺着でき、その
際に筐体が制止片を介して露出ノズルをスプレー管の端
面に圧接させるように構成する。以下添付図面に従つて
本発明の好ましい実施例を詳述する。

外側螺条２を有するスプレー管１の前端に概ね円筒状の
筐体３を螺着する。

筐体３は円筒状スリープの形状を具えかつ内側に環状肩
部４を有しており、この肩部は筐体３をスプレー管１に
螺着する際に噴出ノズル６の環状フランジ５に当接して
噴出ノズル６をスプレー管１の端面７に圧接させる。ス
プレー管１の端面７に形成された環状溝８には環状シー
ル９を埋め込んであり、これによりスプレー管１と噴出
ノズル６との間に密封された連結関係が得られる。噴出
ノズル６はその長手軸線に関して対称構成であり、殆ど
遊びを伴なわずに噴出ノズル６の外側に当接している環
状肩部４の内面１０によつて案内される。噴出ノズル６
は公知の態様で円形断面の噴流１１を形成する。噴出ノ
ズル６より前方の位置において筐体３にその長手軸線と
直交、すなわち噴流方向と直交する孔１２（第１図及び
第２図）を設けてあり、この孔内に、噴流１１と対面す
る側が扁平に切除され且つ残りの部分が′七ヂ円筒状の
２つの軸片１３，１４が回転自在に支持されている。第
２図から明らかなように、同様に構成された２つの円筒
状軸片の段状部分をそれぞれ一方の側から挿入し、両方
の軸片を第２図のように互いに軸線方向に接近させると
両軸片が互いに平行な位置を占めてほぼ扁平な面１５及
び１６の間に間隙１７が形成されるようにする。両軸片
間の間隙を固定するため、図示実施例では球体として形
成したスペーサ素子１８を孔の長手軸線近くに配置する
。軸片の寸法筐体壁の厚さ及び孔１２の構成は、軸線方
向に一緒に摺動する２つの軸片１３及び１４が筐体壁に
形成された孔１２に於いて円周方向に孔の内壁と当接し
て案内されるように設定する。孔１２の長手軸線は筐体
３の長手軸線に対して直交関係にあり、噴流１１の中心
を通る。

軸片１３及び１４は、それぞれ孔１２の長手軸線に対し
て偏心的に配置されていて孔１２及び筐体３の周りより
も外方へ突出する延長部分１９を有する。

筐体３の周りにはガイドスリーブ２２を構成する２つの
円筒状案内殼半体２０及び２１が設けられている。

この案内殼半体は、噴出ノズル６の上流において筐体３
を直接囲むようにさらに外側に設けた操作用スリーブ２
３によつて保持される（第１図）。案内殼半体２０及び
２１と操作用スリーブ２３とは相対回転できないように
、案内殼半体２０及び２１に嵌入する操作用スリーブ２
３の内面の突条２４によつて互いに結合されている（第
２図）。案内殼半体２０及び２１を軸線方向に固定する
ため、これら半体のフランジ状縁端２５を筐体３の周面
溝２６に嵌入させてある。各案内殼半体２０，２１には
斜行溝または斜行スリツト２ｒを形成してあり、これに
連携軸片１３，１４の延長部分１９が嵌入している。

溝またはスリツト２７は、ガイドスリーブ２２を筐体長
手軸線を中心に回動させると軸片が孔１２の長手軸線を
中心に互に反対方向へ旋回するように構成する。この場
合、面１５及び１６は筐体長手軸線及び孔長手軸線によ
つて構成される平面に関して常に対称の位置を占める。
操作用スリーブ２３は好ましくは例えばポリアミドまた
はアセタール樹脂のような低熱伝導材から成る。

操作用スリーブの外周には目盛または標識２８が設けら
れており、これらは筐体３に取付けられかつ操作用スリ
ーブ２３のスリツト２９を貫通するピン３０と共働して
操作用スリーブ２３の角度位置すなわち軸片１３，１４
の角度位置を表示する。筐体３の内部は開口３１及びこ
れとつながる操作用スリーブ２３の円周方向スリツト３
２を介して外部空間と連通している。

本発明の装置を操作するには、筐体長手軸線を中心とし
て操作用スリーブを回動させることにより先ず軸片１３
，１４を第３図のように噴流方向に互いに平行になるよ
うに調整する。

この状態では噴出ノズル６によつて形成される円形断面
の噴流は面１５及び１６と接触せず、間隙１７を通つて
自由に噴出する。即ち、この状態では変形しないままの
円形断面噴流が得られる（第３図及び第４図）。操作用
スリーブ２３及びこれと結合しているガイドスリーブ２
２を回動させることにより孔長手軸線を中心として軸片
１３，１４を旋回させることができる。

その結果、両軸片１３，１４は同じ角度だけ互いに反対
方向へ旋回し、噴出ノズル６から遠い方の縁端３３，３
４がそれぞれ上下から対称的に噴流１１中へ進入する（
第５図）。これにより第６図に示すように噴流が扁平化
され、その場合に縁端部３３及び３４の進入度が小さけ
れば小さい角度で（第６図）、また進入度が大きければ
大きい角度で（第７図及び第８図）それぞれ扁平化され
る。上記２つの位置の中間のあらゆる位置に連続調整で
きる。即ち、面１５及び１６を有する軸片１３及び１４
が共働して円形断面噴流１１に対する変形部材３５とし
て、すなわち互いに対称な２つの旋回素子を具備する変
形部材として作用する。面１５，１６が噴流中へ進入す
ると円形断面の噴流が大きい力でこれに衝突するから、
旋回素子（軸片）の少くとも面１５，１６の部分を例え
ば硬化特殊鋼、セラミツク、超硬合金のような耐腐食及
び耐摩耗材で形成するのが好ましい。

第９図乃至第１１図から明らかなように、面１５及び１
６の噴流へ進入する部分を耐腐食及び耐摩粍材から成る
添加層で形成するのが好ましい。この添加層３６は、軸
片に形成された適当な切欠き部分へ挿入されかつ場合に
よっては軸片の周面から前方へ突出したプレートとして
形成することも可能である。第１０図及び第１１図に旋
回素子（軸片）の他の好ましい実施例を示す。

これらの軸片は間隙１７の左右両側において噴流方向へ
軸片全長に亘つて走る噴流方向溝３７を有する。これら
の溝は例えば開口３１及びスリツト３２（第１図）を介
して空気を吸引することのできる通路を形成する。従つ
て、特に空気・清掃媒体の境界層に於ける噴流の特性が
高められる。噴出ノズル６を交換するには、筐体３をこ
れに設けられたガイドスリーブ２２及び操作用スリーブ
２３と共にスプレー管１の長手軸線を中心に回して螺脱
すればよい。

このようにすれば噴出ノズル６の交換は容易である。ノ
ズル構成全体の組立も極めて簡単である。

先ず、スプレー管１に筐体３を螺着してない状態で軸片
１３及び１４を孔１２に挿入し、次に案内殼半体２０お
よび２１を軸片１３，１４の延長部分１９が連携の溝ま
たはスリツト２７へ嵌入するように筐体３にかぶせる。
そして後側から操作用スリーブ２３を案内殼半体２０，
２１に、突条２４が案内殼半体２０，２１の間に挿入さ
れる状態でかぶせる。ガイドスリーブ２３を筐体３に固
定するため、すなわちノズル構成全体を固定するために
、ピン３０をスリツト２９から対応の筐体孔へ挿入して
固定する。こうして組立てられたユニツトを上述のよう
に噴出ノズルを介してスプレー管に螺着すれば再び操作
可能な状態となる。本発明のスプレーノズル構成は、面
１５，１６を精密研削または研磨した場合に特にすぐれ
た作用効果を呈する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスプレーノズル構成の縦断面図、第２
図は第１図の２−２線に於ける断面図、第３図は第１図
に図示のものと同様なスプレーノズル構成を円形断面噴
流を形成中の状態で示す簡略縦断面図、第４図は第３図
のスプレーノズル構成の平面図、第５図は約３００の扁
平化された噴流を形成する位置に旋回素子を調幣した状
態でスプレーノズル構成を示す第３図と同様の図、第６
図は第５図のスプレーノズル構成の平面図、第７図は約
９０のの扁平化された噴流を形成する位置に旋回素子を
調整した状態でスプレーノズル構成を示す第３図と同様
の図、第８図は第７図のスプレーノズル構成の平面図、
第９図は旋回素子の他の好ましい実施例を示す断面図、
第１０図は第９図の旋回素子を第９図の矢印Ａの方向に
見た正面図、第１１図は第９図の旋回素子を第９図の矢
印Ｂの方向に見た平面図である。 １・・・スプレー管、３・・・筐体、４・・・肩部、６
・・・噴出ノズル、１１・・・噴流、１２・・・孔、１
３，１４・・・軸片、１５，１６・・・面、１７・・・
間隙、１８・・・スペーサ素子、１９・・・延長部分、
２０，２１・・・案内殻半体、２２・・・ガイドスリー
ブ、２３・・・操作用スリーブ、２７・・・斜行溝また
は斜行スリツト、３１・・・開口、３３，３４・・・縁
端、３５・・・噴流変形部材、３６・・・添加層、３７
・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断面が円形の噴出ノズルを有する高圧清掃装置のス
   プレーノズル構成において、噴出ノズル６の下流に噴流
   変形部材３５が配設され、該噴流変形部材は噴流１１と
   対面する概ね扁平な面１５，１６を有する２つの旋回素
   子１３，１４から成り、該旋回素子は噴流方向と直交す
   る回転軸線を中心として、前記両面１５，１６が噴流軸
   線に対して対称に傾けられて該両面１５，１６の噴出ノ
   ズル６から遠い方の部分が円形断面噴流１１中へ進入す
   る如く旋回可能に構成され、また該旋回素子１３，１４
   を一方の側が扁平な軸片となし、これらを噴出ノズル６
   を囲む筐体３に噴流方向と直交するように形成された孔
   １２内に２つ一緒にかつ回転自在に支持したことを特徴
   とする高圧清掃装置のスプレーノズル構成。 ２ 回転軸線近くにおいて２つの面１５，１６の間にス
   ペーサ素子１８を配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のスプレーノズル構成。 ３ スペーサ素子１８が球体であることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のスプレーノズル構成。 ４ 軸片１３，１４は、それぞれ回転軸線に対して偏心
   的に配置されて孔１２よりも側方へ突出する延長部分１
   ９を具備し、該延長部分１９を介して旋回可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までの
   いずれか１項に記載のスプレーノズル構成。 ５ ２本の対称な斜行溝２７を有し筐体長手軸線を中心
   に回転可能なガイドスリーブ２２を筐体３の周りに嵌着
   し、各延長部分１９が連携の溝２７へ嵌入するようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のスプ
   レーノズル構成。 ６ ガイドスリーブ２２を２つの部分で構成し、該ガイ
   ドスリーブ２２の２つの部分２０，２１と相対回転不能
   に結合する操作部分２３で被覆したことを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載のスプレーノズル構成。 ７ 操作部分２３が低熱伝導材から成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載のスプレーノズル構成。 ８ 旋回素子１３，１４の少くとも面１５，１６の部分
   が耐腐食及び耐摩耗材から成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の
   スプレーノズル構成。 ９ 前記材料が硬化特殊鋼、セラミックまたは超硬合金
   であることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
   スプレーノズル構成。 １０ 噴流１１中へ進入する面１５，１６の部分を耐腐
   食及び耐摩耗材から成る添加層３６で形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第８項または第９項に記載のス
   プレーノズル構成。 １１ 面１５，１６の全長に亘つて噴流方向と平行に走
   る溝３７を前記面１５，１６に形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１
   項に記載のスプレーノズル構成。 １２ 筐体３の内部が噴流変形部材３５より手前の範囲
   に於いて外部空間と連通していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１１項に記載のスプレーノズル構成。 １３ 噴出ノズル６が交換可能であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項
   に記載のスプレーノズル構成。 １４ 筐体３をスプレー管１に螺着することができ、そ
   の際筐体が制止片４を介して噴出ノズル６をスプレー管
   １の端面７に圧接させるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１３項に記載のスプレーノズル構成。 １５ 旋回素子を自己係止的に孔内に支持したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第１４項までのいず
   れか１項に記載のスプレーノズル構成。 １６ 面１５，１６を精密研削または研磨加工したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第１５項までの
   いずれか１項に記載のスプレーノズル構成。