JP6285621B2

JP6285621B2 - 切り替え式流体ノズル

Info

Publication number: JP6285621B2
Application number: JP2011239834A
Authority: JP
Inventors: 博己岩▲崎▼
Original assignee: NINGBO YINGZHEN MACHINE ELEMENT MADE CO.,LTD.
Current assignee: NINGBO YINGZHEN MACHINE ELEMENT MADE CO.,LTD.
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: JP2013094426A

Description

本発明は消防用又は散水用或いは薬剤散布用に用いられる流体継ぎ手であって、特に、軸方向先側への噴出とは別に設けた噴口ヘッドから流体を霧状又は低圧噴出し得る機能と、遠方まで棒状放水し得る機能とを備えた切り替え式の流体継ぎ手に関する。

噴霧放水する消防用の放水ノズルに関し、従来、切り替えバルブを切り替えることにより、拡がり角度が小さくて遠方にまで到達しやすい直噴噴射水流と、水平方向に大きい拡がり角度を有した扇形噴射水流とを、必要に応じて切り替えて放水することができるものが開示される（特許文献１参照）。

これは具体的には、選択的に切り替え可能の二つの水流路を有し、第一の水流路の先端に複数の直噴ノズル孔が形成され、各直噴ノズル孔が他の直噴ノズル孔に対してその軸線方向が若干の角度をもって拡がる方向に形成され、第二の水流路の先端に複数の扇形ノズル孔が形成され、各扇形ノズル孔が他の扇形ノズル孔に対してその軸線方向が水平方向に角度をもって拡がる方向に形成されたものである。

上記扇形噴射水流は、高圧の水を霧状に噴霧して放水し、その水によって火元を冷却すると共に、水が蒸発して生じた水蒸気により火元を覆い、空気の供給を遮断して消火するものである。かかる噴霧放水による消火は、棒状の水を火元に直射して消火する旧来の方式と異り、消火のために要する水の量が少なくて済み、しかもその水を微細な水滴の状態で放出するので、放水流の直射による衝撃も少なく、水損を大幅に軽減することができる、とされる。

特開２００１−０７０４６８号公報

ここで放水作業は現場の状況によって様々に変わることがあり、遠方まで届く高圧狭幅放水、低圧の所定範囲への拡散放水、噴霧状にひろがる拡散放水といった各種放水態様を備えることが求められる。例えば消防用ノズルの使用時においては、油火災に対する霧状放水による消火と、通常火災に対する集中放水による消火の同時消火が求められる場合がある。ところがこれらの放水態様に合わせてノズル口を交換していては交換作業に時間が掛かり、またノズル口を交換するためのノズル口を運搬する手間や機材も必要となる。

しかしながら、上記従来の消防用ノズルは、切り替えバルブの切り替えによって直噴噴射水流と扇形噴射水流とを選択して噴射するものの、直噴噴射水流を行う直噴ノズル孔が若干の角度をもって拡がる方向に形成されているため、遠方への局所的な高圧放水を行うことはできなかった。また上記従来の消防用ノズルは切り替えバルブによって２種類の流体を選択式に切り替えるものに過ぎず、これら２種類の水流を同時に放出することはできなかった。このため、上記霧状放水と集中放水の同時消火を行うという要求に応えることができなかった。

また一般的な消防用継ぎ手は螺子式に回動可能な切り替えバルブを回転させて放水量を調整するものであり、その多くは切り替えバルブを最前端または最後端にまで移動させて弁体を閉塞状態とし、逆に切り替えバルブを最後端又は最前端にまで移動させてはじめて弁体が最大開放状態となる。上記従来の消防用ノズルも同様であり、このようなものでは閉塞状態から最大開放状態とするまでに切り替えバルブを半周以上は回転させなければならず、水損を押さえる場合もある一方で新たな火種が見つかった場合もある等、瞬時に放水圧の切り替えが必要となるような状況に対応することが困難であった。

そこで本発明は、ノズル交換の手間や機材運搬の手間を回避しながら様々な消化状況に応じた放水態様に可変させることができ、また、遠方への局所的な高圧放水を行うことができると共に、上記霧状放水と集中放水の同時消火を行うという要求に応えることができる切り替え式流体ノズルを提供することを課題とする。さらに、瞬時に放水圧の切り替えが必要となるような状況に対応することが容易な切り替え構造を具備する切り替え式流体ノズルを提供することを課題とする。

上記課題を達成すべく本発明は以下（１）〜（４）の手段を講じている。
（１）本発明の切り替え式流体ノズルは、
軸中心に沿って軸孔１０Ｈが貫通形成されたノズル軸１０と、ノズル軸１０先端に拡径固定された第一ノズルコマ１１と、ノズル軸１０先端近傍に拡径固定された第二ノズルコマ１２と、第二ノズルコマ１２より軸方向後方にてノズル軸１０の周部外方に張り出す基体保持アーム１３と、基体保持アーム１３の外端が筒内面に固定されることでノズル軸１０を筒内空間を介して内挿保持する基部枠１４とを具備してなるノズル基体１と、
筒状先端を噴出口２０としてノズル基体１の前部側に軸方向移動可能に外嵌された外枠２１と、外枠２１の枠内から軸中心側へ張り出し形成された閉塞前板２２とを具備してなり、
外枠２１のノズル基体１に対する軸方向位置によって、閉塞前板２２と第一ノズルコマ１１、閉塞前板２２と第二ノズルコマ１２の各組を選択して接触状態とし、又は前記各組共に非接触状態とし得る前枠体２と、
筒状基端を接続口３０としてノズル基体１の後部側に軸方向移動可能に内嵌された内枠３１と、
内枠３１の枠内から軸中心方向へ張り出す枠体保持アーム３２と、
前記枠体保持アーム３２によって内枠３１の軸方向前部に中央固定された閉塞後板３３とを具備してなり、
内枠２０のノズル基体１に対する軸方向位置によって、閉塞後板３３とノズル軸１０の軸孔後端１０Ｅとを接触または非接触状態とし得る後枠体３と、から構成される流体ノズルであって、
ノズル基体１と前枠体２の軸方向位置関係に応じて、閉塞前板２２と第一ノズルコマ１１、閉塞前板２２と第二ノズルコマ１２の各組の接触状態／非接触状態を切り替えることで、噴出口２０周縁からの流体噴出を調節し得るものであり、かつ、
ノズル基体１と後枠体３の軸方向位置関係に応じて、閉塞後板３３と軸孔後端１０Ｅの接触状態／非接触状態を切り替えることで、ノズル軸２０の軸孔１０Ｈからの流体噴出を調節し得ることを特徴とする。
（２）前記切り替え式流体ノズルにおいて、軸孔１０Ｈ内に、複数の矢羽根片１５Ｐを有した整流体１５が収容されてなることが好ましい。
（３）前記いずれか記載の切り替え式流体ノズルにおいて、後ろコマ３３の前面中央に、軸中心にて前方突起を有する中央突板３４が設けられてなることが好ましい。
（４）前記いずれか記載の切り替え式流体ノズルにおいて、第一ノズルコマ１１、第二ノズルコマ１２のいずれかがノズル軸から取り外し可能に固定されることが好ましい。

上記構成によれば、ホース又は流体ノズルに介設可能な継ぎ手本体によって、継ぎ手の筒軸方向先側へホース先側又は流体ノズルによる流体噴出を可能としながら、噴口ヘッドから対軸方向斜め側方へ、流体を側方噴出することができる。既存のホースや流体ノズルに後付けで組み込むことで、より多種な噴出きるため、また噴出調整機構によって、ななめ側方への所定量を調節しながら噴出することができる。また継ぎ手の先側をプラグによって閉塞するかまたは閉塞可能なノズルを接続することで、軸方向先側へ流体を送らずに噴口ヘッドからのみ散水することも可能である。例えば、芝生のメンテナンス作業をはじめとする園芸や植物栽培において、必要最小限の水または薬剤を噴口ヘッドから霧状にして散布することができる。

本発明の切り替え式流体ノズルは上記手段を講じており、拡散方向及び軸方向の２経路の流体流路を内部形成し、各流体流路に対応した２重の切り替えハンドルの調節によって、ノズル口を交換することなく簡易に様々な消化状況に応じた放水態様へ切り替えることができ、また、遠方への局所的な高圧放水を行うことができると共に、上記霧状放水と集中放水の同時消火を行うという要求に応えることができる切り替え式流体ノズルを提供するものとなった。さらに、瞬時に放水圧の切り替えが必要となるような状況に対応することが容易な切り替え構造を具備する切り替え式流体ノズルを提供するものとなった。

実施例１の切り替え式流体ノズルの分解斜視図。実施例１の切り替え式流体ノズルの第一（中央閉塞・周部後閉塞）状態における軸断面説明図。実施例１の切り替え式流体ノズルの第二（中央閉塞・周部最解放）状態における軸断面説明図。実施例１の切り替え式流体ノズルの第三（中央閉塞・周部前閉塞）状態における軸断面説明図。実施例１の切り替え式流体ノズルの第四（中央解放・周部後閉塞）状態における軸断面説明図。実施例１の切り替え式流体ノズルの第六（中央解放・周部前閉塞）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの第一（中央閉塞・周部後閉塞）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの第二（中央閉塞・周部最解放）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの第三（中央閉塞・周部前閉塞）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの第四（中央解放・周部後閉塞）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの第六（中央解放・周部前閉塞）状態における軸断面説明図。実施例２の切り替え式流体ノズルの軸内に組み込まれる整流体を示す斜視図。

以下本発明を実施するための形態例を、実施例として示す各図と共に説明する。図１〜図３ｂは実施例１の切り替え式流体ノズルであって、図４ａ〜図５ｂは実施例２の切り替え式流体ノズルであって、図６は実施例２に使用する整流体である。

〔基本構成〕実施例の切り替え式流体ノズルは、基本的に、
軸中心に沿って軸孔１０Ｈが貫通形成されたノズル軸１０と、ノズル軸１０先端に拡径固定された第一ノズルコマ１１と、ノズル軸１０先端近傍に拡径固定された第二ノズルコマ１２と、第二ノズルコマ１２より軸方向後方にてノズル軸１０の周部外方に張り出す基体保持アーム１３と、基体保持アーム１３の外端が筒内面に固定されることでノズル軸１０を筒内空間を介して内挿保持する基部枠１４とを具備してなるノズル基体１と、
筒状先端を噴出口２０としてノズル基体１の前部側に軸方向移動可能に外嵌された外枠２１と、外枠２１の枠内から軸中心側へ張り出し形成された閉塞前板２２とを具備してなり、
外枠２１のノズル基体１に対する軸方向位置によって、閉塞前板２２と第一ノズルコマ１１、閉塞前板２２と第二ノズルコマ１２の各組を選択して接触状態とし、又は前記各組共に非接触状態とし得る前枠体２と、
筒状基端を接続口３０としてノズル基体１の後部側に軸方向移動可能に内嵌された内枠３１と、
内枠３１の枠内から軸中心方向へ張り出す枠体保持アーム３２と、
前記保持アームによって内枠３１の軸方向前部に中央固定された閉塞後板３３とを具備してなり、
内枠２０のノズル基体１に対する軸方向位置によって、閉塞後板３３とノズル軸１０の軸孔後端１０Ｅとを接触または非接触状態とし得る後枠体３と、から構成される流体ノズルであって、
ノズル基体１と前枠体２の軸方向位置関係に応じて、閉塞前板２２と第一ノズルコマ１１、閉塞前板２２と第二ノズルコマ１２の各組の接触状態／非接触状態を切り替えることで、噴出口２０周縁からの流体噴出を調節し得るものであり、かつ、ノズル基体１と後枠体３の軸方向位置関係に応じて、閉塞後板３３と軸孔後端１０Ｅの接触状態／非接触状態を切り替えることで、ノズル軸２０の軸孔１０Ｈからの流体噴出を調節し得ることを特徴とする。

（整流体１５）軸孔１０Ｈ内に、複数の矢羽根片１５Ｐを有した整流体１５が収容されてなることが好ましい。実施例の整流体１５は、軸直交断面にて十字に組んだ四枚羽の２つの組み板からなる。各組み板は軸方向一端側に突出した片傾斜辺を有する台形状の矢羽根片１５１からなり、他端側は外角部に方形切り欠きを有する軸直交辺を端部とする方形部１５２からなる。２つの整流体１５がそれぞれの矢羽根片１５１の先端突部１５３を軸方向相反させて軸直交辺同士が当接するように組み合せられる。十字羽根状の整流板を２枚、同軸上に組み合わせることで、断面視８枚分の整流効果を期待することができる。
（中央突板３４）後ろコマ３３の前面中央に、軸中心にて前方突起を有する中央突板３４が設けられてなる。
（第一ノズルコマ、第二ノズルコマ）第一ノズルコマ、第二ノズルコマのいずれかがノズル軸から取り外し可能に固定されることが好ましい。

（使用方法）
第一、第二、第三状態は中央流路の閉塞によって軸内から棒状の高圧流体の噴出を行うものである。このうち第一状態及び第三状態は、軸周部の第一流路が閉塞された状態であり、第二状態は、軸周部の第一流路が最解放された状態である。具体的には後ろ枠体３を前枠体２に対して前方に螺子移動させ、閉塞後ろコマをノズル軸の軸後ろ端に対して圧着させた、軸内の第二流路閉塞状態とする。そのうえで第一状態は、ノズル基体１を前枠体２に対して最後方に螺子移動させ、ノズル軸の後部の第二ノズルコマ１２を前枠体の閉塞前板２２の後面に圧着させて、軸周部の第一流路を閉塞させた状態である。また第三状態は、
ノズル基体１を前枠体２に対して最前方に螺子移動させ、ノズル軸の前部の第一ノズルコマ１１を前枠体の閉塞前板２２の前面に圧着させて、軸周部の第一流路を閉塞させた状態であ
る。第一状態と第三状態は、共に閉塞状態ではあるが、前端に位置するか後端に位置するかで状態が異なり、その後の軸体の移動可能方向が異なる。

第二状態は、ノズル軸体が第一状態と第二状態の中間の位置にあるものであり、第一流路は最大開放状態となる。

第四、第五、第六状態は中央流路の解放によって軸内から棒状の高圧流体の噴出を行うものである。このうち第四状態及び第六状態は、軸周部の第一流路が閉塞された状態であり、第二状態は、軸周部の第一流路が最解放された状態である。（うち第五状態のみ図面省略）。具体的には後ろ枠体３を前枠体２に対して後方に螺子移動させ、閉塞後ろコマをノズル軸の軸後ろ端に対して離間させた、軸内の第二流路開放状態とする。

実施例２の切り替え式流体ノズルは、基本的な動作及び構成において実施例１と共通するものの、ノズル軸のコマ構成、後ろ枠体２のうち閉塞後ろコマの構成、及び整流板の構成が異なる。

実施例２の整流体１５は図６に示すように円筒板１５４の内面に軸方向に沿って方形の多数の突出片１５５が配列される。軸中央の流量を確保したうえで断面視８枚分の整流効果を期待することができる。

その他本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の配置変更、一体−別体化の構成変更、ヘッド数及びヘッド角度の配置、向きの変更、及び噴出口ヘッドの噴出口及び内部流通構造の変更、並びに、流体流路の形成方向又は形成本数や遮断板の配置並びに調節方法等を変更することができる。

ノズル基体１
軸孔１０Ｈ
軸後端１０Ｂ
軸前端１０Ｆ
ノズル軸１０
第一ノズルコマ１１
第二ノズルコマ１２
基体保持アーム１３
筒内空間１Ｈ
基部枠１４
整流体１５
矢羽根片１５１
方形部１５２
先端突部１５３
基部ハンドル１６
前枠体２
噴出口２０
外枠２１
閉塞前板２２
拡径端２３
整流リブ２４
筒内板２５
Ｓ１第一接触状態
Ｓ２第二接触状態
Ｓ３非接触状態
後枠体３
接続口３０
内枠３１
枠後部３１Ｂ
内ネジ３１Ｓ
枠体保持アーム３２
閉塞後コマ３３
閉塞板３３Ｆ
中央突部３４
軸孔後端１０Ｅ

Claims

軸中心に沿って軸孔が貫通形成されたノズル軸と、ノズル軸先端に拡径固定された第一ノズルコマと、ノズル軸先端近傍に拡径固定された第二ノズルコマと、第二ノズルコマより軸方向後方にてノズル軸の周部外方に張り出す基体保持アームと、基体保持アームの外端が筒内面に固定されることでノズル軸を内挿保持する基部枠とを具備してなるノズル基体と、筒状先端を噴出口としてノズル基体の前部側に軸方向移動可能に外嵌された外枠と、外枠の枠内から軸中心側へ張り出し形成された閉塞前板とを具備してなり、
外枠のノズル基体に対する軸方向位置によって、閉塞前板と第一ノズルコマ、閉塞前板と第二ノズルコマの各組を選択して接触状態とし、又は前記各組共に非接触状態とし得る前枠体と、筒状基端を接続口としてノズル基体の後部側に軸方向移動可能に内嵌された内枠と、内枠の枠内から軸中心方向へ張り出す枠体保持アームと、前記枠体保持アームによって内枠の軸方向前部に中央固定された後ろコマとを具備してなり、
内枠のノズル基体に対する軸方向位置によって、後ろコマとノズル軸の軸孔後端とを接触または非接触状態とし得る後枠体と、から構成される流体ノズルであって、
ノズル基体と前枠体の軸方向位置関係に応じて、閉塞前板と第一ノズルコマ、閉塞前板と第二ノズルコマの各組の接触状態／非接触状態を切り替えることで、噴出口周縁からの流体噴出を調節し得るものであり、かつ、ノズル基体と後枠体の軸方向位置関係に応じて、後ろコマと軸孔後端の接触状態／非接触状態を切り替えることで、ノズル軸の軸孔からの流体噴出を調節し得ることを特徴とする切り替え式流体ノズル。
軸孔内に、複数の矢羽根片を有した整流体が収容されてなる請求項１記載の切り替え式流体ノズル。
後ろコマの前面中央に、軸中心にて前方突起を有する中央突板が設けられてなる請求項１又は２記載の切り替え式流体ノズル。
第一ノズルコマ、第二ノズルコマのいずれかがノズル軸から取り外し可能に固定される請求項１、２又は３のいずれか記載の切り替え式流体ノズル。