JP6474162B2 - ノズル装置 - Google Patents

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。

図１１（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てものであるが、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１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（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。

図１１（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側の端面に吐出口で交差する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可能にする。

図１２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１ｃは、同（ｂ）に示されるごとく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で収束されながら同（ａ）のごとく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１３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、同（ｂ）に示されるごとく水噴射部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、同（ａ）に示されるごとく水散布が便器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１１（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１１（ｂ）の構造では、ノズル本体１が外周にネジ部１０を有し、このネジ部１０を利用して給水ユニットである流体を供給する供給管に接続される。図１２（ｂ）の構造では、接続ボディ６１の外周部を利用して給水ユニットである流体を供給する供給管に接続される。図１３（ｂ）の構造では、水供給体３５の上流側部分を利用して給水ユニットである流体を供給する供給管に接続される。すなわち、各ノズル装置は、流体を装置内に導入する構成として、装置と同軸線上に配置された導入口から流体を内部に入れるため主要部が直線形状となる。このため、従来構造では、例えば図７（ｂ）のごとくノズルケース８にコンパクトに収納し難く、ノズルケース８の配置についての設計自由度に欠けている。これは、例えば、図１２（ｂ）の接続ボディ６１に接続部材をＬ形となるよう連結して、給水ユニットより流水をその接続部材を介して供給するようにすると、煩雑化するだけではなく流体が入口側通路へ乱流となって入り込み流体通路により形成される旋回流、更に吐出口からの噴射パターンも安定せず乱れ易くなるからである。

（２）更に、各ノズル装置では次のような点からも問題がある。まず、図１１（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１２（ｂ）の接続ボデイ６１のような連結部材が必要となる。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）８ａ，８ｂ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。

同様に、図１２（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い。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。また、図１３（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解消し、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可能にしたり、例えばノズルケースに収容する等の使用態様において設計自由度を拡大可能にする。また、汎用性の点では、設計変更を最小に抑えて噴射分布パターンの形状自由度を少しでも拡大可能にすることにある。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、形態例を参照して特定すると、 一端側に吐出口（１２）を設けた筒状のノズル本体（１）と、前記ノズル本体内に組み込まれたチップ（２）とを備え、前記ノズル本体の内周面と前記チップとの間に形成されて前記ノズル本体の前記吐出口側に延びる流体通路を有し、前記ノズル本体に導入される流体を前記流体通路（ＦＰ）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（３）であって、前記ノズル装置は、便器用の便座本体（７Ａ）に組み付けられて水ないしは洗浄水を便器（７）内に向けて噴射するものであり、前記ノズル本体（１）は、前記吐出口（１２）を一端側に有すると共に前記チップ（２）を内設する筒部（１０）と、前記筒部の周囲に設けられた孔部（１９）及び前記周囲に連結されて流体を前記孔部より前記筒部内に導入可能にする接続部（１７）とを有し、前記チップ（２）は、前記孔部（１９）に対向して設けられた流体分岐部（２８）と、前記流体通路（ＦＰ）のチップ側を区画形成すると共に前記流体分岐部（２８）から左右方向に分かれている略螺旋状ないしは円弧状の２つの通路溝（２９ａ，２９ｂ）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２〜９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、前記筒部（１０）及び前記接続部（１７）は略Ｌ形に連結されていると共に、前記孔部（１９）が前記接続部の通路（１８）よりも径小に形成されている構成である（請求項２）。
(イ)、請求項１又は２において、前記接続部（１７）の通路（１８）は内径を次第に縮小した縮流部（１８ａ）を介在して前記孔部（１９）に連通されている構成である（請求項３）。

(ウ)、請求項１から３において、前記筒部（１０）の内周面（１１）は前記孔部（１９）を縁取る段差（１１ｃ）を有していると共に、前記流体分岐部は一部が前記筒部内周面ないしは前記段差に当接した状態に配置されている構成である（請求項４）。
(エ)、請求項４において、前記流体分岐部（２８）は前記筒部内周面（１１）ないしは前記段差（１１ｃ）に当接する上下ないしは両側の突起（１８ａ，１８ｂ）と、前記両突起の間に形成されて前記段差（１１ｃ）に隙間を保って対向する中間部（１８ｃ）とからなる構成である（請求項５）。

(オ)、請求項１から５において、前記チップ（２）は、頭部（２０）及び前記頭部に連結されて前記通路溝を周囲に形成している円柱状軸部（２５）とからなり、前記ノズル本体（１）に対し位置決め手段（４）により位置決めされると共に、前記頭部（２０）が前記筒部（１０）の他端（１０ｂ）側に係合手段（５）により係合固定される構成である（請求項６）。
(カ)、請求項１から６において、前記流体通路（ＦＰ）は、前記各通路溝（２９ａ，２９ｂ）を略同じ断面積に形成すると、図８（ａ）に示されるごとく前記吐出口（１２）から噴射される流体の噴射分布パターンが円形状に形成可能な構成である（請求項７）。

(キ)、請求項１から６において、前記流体通路（ＦＰ）は、前記左右の通路溝（２９ａ，２９ｂ）として、一方が他方より断面積を大きく形成すると、図８（ｂ），（ｃ）に示されるごとく前記吐出口（１２）から噴射される流体の噴射分布パターンが（吐出口の中心からずれた）略楕円形状に形成可能な構成である（請求項８）。

請求項１の発明は、上記した従来のノズル装置に対して次のような利点を有している。
（ａ）、本発明では、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、それに類似の楕円形状などを形成容易となる。
（ｂ）、本発明では、図３に例示されるごとく、ノズル本体が筒部の周囲に設けられた孔部を有し、該孔部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部を有している。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部により各流体通路にほぼ均等に分岐流入できる。

（ｃ）、換言すると、本発明のノズル本体は、吐出口を一端側に設けると共にチップを内設した筒部と、その筒部の他端側周囲に連結されて流体を筒部内に導入可能にする接続部とからなるため、筒部に対する接続部の連結角度を任意に設定して設計自由度を拡大可能となる。その場合も、このノズル装置は、流体を接続部の通路から筒部の孔部を介して導入するため、請求項３のごとく孔部を接続部の通路より径小にするだけで流体が径小の孔部から筒部内、更に各流体通路に対して部分的な圧力差を極力生じないよう良好に分岐流入可能となる。

（ｄ）また、本発明では、例えば、図１３の従来の水散布ノズルに代えることにより、便器内面の決められた所定箇所に向けより的確に噴射でき、汚物付着の虞をより有効に抑えることができる。

請求項２の発明は、接続部が筒部に対して略直角に連結されているため図７（ｂ）に例示されるような態様でノズルケースにコンパクトに収めることができる。同時に、この発明では、上記したように孔部を接続部の通路より径小にした径小孔部になっているため流体が孔部から筒部内、更に各流体通路に対して部分的な圧力差を極力生じないようより良好に分岐流入可能となる。

請求項３の発明は、図４に例示されるごとく、接続部の通路は内径を次第に縮小した縮流部を介在して孔部に連通されているため、流体が孔部から縮流部、及び筒部内へ制御されて流入し、更に各流体通路へより均等の圧力と流量にて分岐流入可能となり、これによって目的の噴射分布パターンがより精度よく形成可能となる。

請求項４の発明は、図４に例示されるごとく、筒部内周面に設けられて孔部を縁取る段差を有し、流体分岐部の一部が筒部内周面ないしは段差に当接した状態に配置されているため、孔部に対する流体分岐部、更に各流体通路との位置関係を精度よく安定維持できるようにする。

請求項５の発明は、図４に例示されるごとく、流体分岐部が筒部内周面ないしは段差に当接する上下ないしは両側の突起と、両突起の間に位置して段差に隙間を保って対向する中間部とからなるため、中間部の幅や高さ寸法を決めるだけで、特に請求項３や４に記載した利点をより確実に得られるようにする。

請求項６の発明は、チップをノズル本体に位置決めする位置決め手段及び係合固定する係合手段を有しているため、形態例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７の発明では、左右の流体通路がそれぞれの通路溝を略同じ断面積に形成するだけで、図８（ａ）に示されるごとく吐出口から噴射される流体の噴射分布パターンとして円形状となるため、次の請求項８との区分けを明確化できる。

請求項８の発明では、左右の流体通路がそれぞれの通路溝を一方が他方より断面積を大きく形成するだけで、図８（ｂ），（ｃ）に示されるごとく吐出口から噴射される流体の噴射分布パターンとして吐出口の中心からずれて略楕円形状となるため、請求項７との区分けを明確化できる。

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）は同じくノズル本体だけを断面した図２（ｄ）のＡ１−Ａ１線断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は図３（ｂ）のＸ部と、同３（ｃ）のＸ１部とをそれぞれ拡大して示す作動図、（ｃ）は図６（ｈ）と同様な断面で特に各通路溝を分かり易くするため模式化して示す断面図である。 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。 上記ノズル装置を便座本体に組み付けた使用例を示し、（ａ）は便器及び便座本体並びに水溜用タンクを上から見た一部断面して示す模式図、（ｂ）は便座本体に組み付けられたノズル装置の噴射分布パターンを示す模式図である。 （ａ）は図７（ｂ）の噴射分布パターンをＫ−Ｋ線に対応して示す模式断面図、（ｂ）は図３の通路溝Ｂの断面積を通路溝Ａの断面積より大きくした場合の噴射分布パターンをＫ−Ｋ線に対応して示す模式断面図、（ｃ）は図３の通路溝Ｂの断面積を通路溝Ａの断面積より小さくした場合の噴射分布パターンをＫ−Ｋ線に対応して示す模式断面図である。 （ａ）は上記チップの斜視図であり、（ｂ）は変形例１として上記チップを（ａ）の斜視図に対応して示す図である。 上記チップとノズル本体の変形例２を図３（ａ）に対応して示す図である。 （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８に示した形態及びその作動を詳述した後、図９（ｂ）の変形例１、図１０の変形例２に言及する。

（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の他端１０ｂ側周囲に穿設された径小孔部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通路溝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部２８とを備えている。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７（ｂ）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７（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２及び図３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。噴射角度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１２ｂ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６及び図９（ａ）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を区画する通路溝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、通路溝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通路溝２９ａ，２９ｂにガイドする。なお、突起２８ａ，２８ｂは片方だけでもよく、両方なくともよい。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。

通路溝２９ａ及び通路溝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、通路溝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。通路溝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。

（作動）以下、上記ノズル装置３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７は以上のノズル装置３の使用例を模式的に示している。ノズル装置３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３を同（ａ）に示されるごとく便器７に用いる場合だと、便座本体７Ａの下面前側に配設される。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。

（３）以上のノズル装置３において、供給管９を介して接続部の通路１８に水等の流体が供給される。すると、水等の流体は、通路１８内にあって上流側の縮流部１８ａにより設計値まで縮流されながら、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、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるごとく、通路溝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、通路溝２９ａを含む流体通路ＦＲと略称する）と、通路溝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、通路溝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、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、通路溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、通路溝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。なお、図４（ａ）及び（ｂ）において、通路溝２９ｂを含む流体通路ＦＰは、（ａ）では紙面の上側に位置し、（ｂ）では紙面の下側に位置している。通路溝２９ａを含む流体通路ＦＰは、（ａ）では紙面の下側に位置し、（ｂ）では紙面の上側に位置している。そして、この例では、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、（ａ）では通路溝２９ｂを含む流体通路ＦＰの流れを実線で示し、紙面下側の通路溝２９ａを含む流体通路ＦＲ（不図示）の流れを破線で示している。逆に、（ｂ）では通路溝２９ａを含む流体通路ＦＰの流れを実線で示し、紙面下側の通路溝２９ｂ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通路溝２９ａを含む流体通路ＦＰと、通路溝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（の丸穴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３では、図７及び図８に例示されるような良好な噴射分布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、噴射分布パターンとして、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。

（５）ところで、本発明者らは、以上のノズル装置３において、各種試験から次のような構成を知見した。すなわち、ノズル装置３が図７のような使用態様において、噴射分布パターンは、通路溝２９ａ，２９ｂが同じ断面積、つまりＡ＝Ｂであると、図８（ａ）のごとく吐出口１２を中心とした円形状となる。また、通路溝２９ａの断面積Ａが通路溝２９ｂの断面積Ｂよりも小さい、つまりＡ〈Ｂ であると、同（ｂ）のごとく中心がタンク側にずれた楕円形となる。一方、通路溝２９ａの断面積Ａが通路溝２９ｂの断面積Ｂよりも大きい、つまりＡ〉Ｂ であると、同（ｃ）のごとく中心が便器手前側にずれた楕円形となる。

このような現象は、図７（ａ）に例示したごとく、水等の流体を適用装置や機器類において、特定の所定箇所に均一に噴射したい場合に好適なものとなる。すなわち、同図の例だと、便器の内側形状が仕様に応じて多様変更される場合、それに伴って噴射分布パターンもタンク７Ａ側に少しずれた同図の一点鎖線で示す楕円形にしたり、便器手前側に少しずれた同図の二点鎖線で示す楕円形に変えなければないことも起きる。そのような場合は、これまではその都度、主にチップ形状及び通路溝形状を色々変化させ、試験を繰り返して満足させていたため時間と費用が嵩んでいた。ところが、このノズル装置３は、左右の流体通路ＦＰがそれぞれの通路溝２９ａ，２９ｂを一方が他方より断面積を大きく形成するだけで、図８（ｂ）や（ｃ）に示されるごとく水等の流体の噴射分布パターンとして吐出口１２の中心からずれて略楕円形状となるため迅速に対処可能となり、設計の簡略化が図られる。

（変形例１）図９（ａ）は上記したチップ２の斜視図である。同（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に設けられる通路溝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、通路溝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通路溝２９ａの下側を縁取っている下縁部である。同様に、通路溝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通路溝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、通路溝２９ａ，２９ｂの長さ、引いては上記した断面積を変更することにより、図８（ａ）の噴射分布パターンを円形状から、例えば図８（ｂ）や（ｃ）の噴射中心をがずれた楕円形状等に変えることができる。

（変形例２）図１０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１０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、通路溝２９ａ（不図示）及び通路溝２９ｂは変形例１と同じ構成となっている。噴射角度θ１は第１形態に比べて大きくなっている。

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、係合穴１５ｃと突起２４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。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。用途は、気体、水、洗浄液や薬液等の液体、流動物を噴射する場合にも好適であり、また、適用装置や機器類としては便座本体以外にもなんにでも適用可能である。

１・・・・ノズル本体（１０は筒部、１１ａは縮流部）
２・・・・チップ（２０は頭部、２５は軸部）
３・・・・ノズル装置
４・・・・位置決め手段（１６は位置決め用凹部、２３は凸部）
５・・・・係合手段（１５ｃは被係合部又は係合穴、２４は係合部又は突起）
７・・・・便器（７Ａは便座本体）
８・・・・ノズルケース
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は丸穴、１２ｂは傾斜拡大穴）
１５ｃ・・・係合穴（被係合部）
１７・・・・接続部
１８・・・・通路（１８ａは縮流部）
１９・・・・径小孔部（孔部）
２８・・・・流体分岐部（２８ａと２８ｂは上下突起、２８ｃは中間部）
２９ａ・・・通路溝
２９ｂ・・・通路溝
ＦＰ・・・・流体通路

Claims (8)

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、前記ノズル本体の内周面と前記チップとの間に形成されて前記ノズル本体の前記吐出口側に延びる流体通路を有し、前記ノズル本体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、
   前記ノズル装置は、便器用の便座本体に組み付けられて水ないしは洗浄水を便器内に向けて噴射するものであり、
   前記ノズル本体は、前記吐出口を一端側に有すると共に前記チップを内設する筒部と、前記筒部の周囲に設けられた孔部及び前記周囲に連結されて流体を前記孔部より前記筒部内に導入可能にする接続部とを有し、
   前記チップは、前記孔部に対向して設けられた流体分岐部と、前記流体通路のチップ側を区画形成すると共に前記流体分岐部から左右方向に分かれている略螺旋状ないしは円弧状の２つの通路溝とを有していることを特徴とするノズル装置。
2. 前記筒部及び前記接続部は略Ｌ形に一体形成さ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. 前記孔部は前記接続部の通路よりも径小に形成されていると共に、前記接続部の通路は内径を次第に縮小した縮流部を介在して前記孔部に連通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル装置。
4. 前記筒部の内周面は前記孔部を縁取る段差を有していると共に、前記流体分岐部は一部が前記筒部内周面ないしは前記段差に当接した状態に配置され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。
5. 前記流体分岐部は前記筒部内周面ないしは前記段差に当接する上下ないしは両側の突起と、前記両突起の間に両突起よりも低く形成されて前記段差に隙間を保って対向している中間部とからなることを特徴とする請求項４に記載のノズル装置。
6. 前記チップは、頭部及び前記頭部に連結されて前記通路溝を周囲に形成している略円柱状軸部とからなり、前記ノズル本体に対し位置決め手段により位置決めされると共に、前記頭部が前記筒部の他端側に係合手段により係合固定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。
7. 前記流体通路は、前記各通路溝を略同じ断面積に形成すると、前記吐出口から噴射される流体の噴射分布パターンが円形状に形成可能なことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のノズル装置。
8. 前記流体通路は、前記左右の通路溝として、一方が他方より断面積を大きく形成すると、前記吐出口から噴射される流体の噴射分布パターンが略楕円形状に形成可能なことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のノズル装置。

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