KR20130039663A - 살수 노즐 - Google Patents

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KR20130039663A
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KR
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region
hole
jetting
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KR1020120101579A
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Inventor
나오키 키쿠치
요스케 오다
Original Assignee
가부시키가이샤 다카기
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Abstract

살수 노즐(100)은 토수 스크린(114)를 갖는 외통(104)와 공급 유로(122)를 갖는 내통(106)을 구비하고 있다. 토수 스크린(114)은 내측 영역(A1)와 외주 영역(A2)을 갖고 있다. 외통(104)은 내측 영역(A1)에 연통되는 제1 유로(WR1)와 외주령 5역A2에 연통되는 제2 유로(WR2)를 갖는다. 외통(104)로 내통(106)과의 상대 회전에 의해, 외통(104)가 내통(106)에 대하여 전후방향으로 상대 이동할 수 있다. 이 상대 이동에 의해, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로가 선택 가능하게 되어 있다. 내측 영역(A1)에, 샤워구멍(h1)이 설치되어 있다. 상기 상대 이동에 의거하여, 내측 영역(A1)으로부터의 토수량이 변화할 수 있도록 구성되어 있다.

Description

살수 노즐{WATERING NOZZLE}
본 발명은 살수 노즐에 관한 것이다.
본 발명은 2011년 10월 12일자에 출원된 일본 특허출원 2011-224608호에 기초하는 우선권 주장을 수반한다. 이 일본 출원의 모든 내용은 참조됨으로써, 여기에 포함된다.
살수 노즐은 원예, 청소, 세차 등, 여러 가지의 용도로 이용되고 있다. 또한, 토수(吐水) 형상의 전환이 가능한 살수 노즐이 알려져 있다.
일본 특허공고 평4-39386호 공보(USP4785998)에는, 다공판의 중앙에 노출구멍이 형성된 살수 노즐이 개시되어 있다. 이 살수 노즐에서는, 이 노출구멍으로부터 스프레이(spray) 형상 또는 스트레이트(straight) 형상의 물이 분출되고, 이 노출구멍의 외주에 위치하는 다공판으로부터는, 샤워(shower) 형상 또는 물뿌림 형상(sprinkling-shaped)의 물이 분출된다.
일본 특허공개 2000-37641호 공보는 중앙 영역, 중간 영역 및 주변 영역을 갖는 샤워 헤드를 개시한다. 이 샤워 헤드에서는, 중앙 영역만을 토수할 것인지, 중앙 영역 및 중간 영역을 토수할 것인지, 혹은 이들 3영역 전부를 토수할 것인지가 선택할 수 있다. 이 선택은 토수부를 회전시킴으로써 달성된다.
일본 특허공고 평4-39386호 공보에서는, 샤워수(shower water)형 및 살수(sprinkling water)형 이외에, 스트레이트 모양 수형(水形) 및 스프레이 형상 수형이 실현되며, 수형의 종류가 많다. 이 때문에 높은 편리성이 달성된다. 다만, 스크린의 외주 영역으로부터 광범위하게 샤워 토수가 이루어지기 때문에, 기세가 있는 샤워 토수 또는 좁은 범위로의 샤워 토수가 곤란하였다. 또한, 스트레이트 토수는 물이 분산되지 않고 또한 기세가 있기 때문에, 수압이 높은 경우, 물 비산(water splash)이 생기기 쉽다. 일본 특허공개 2000-37641호 공보는 샤워의 패턴이 3 종류뿐이었다. 또한, 샤워 헤드에 있어서 토수 유량의 조절을 할 수 없기 때문에, 토수 영역이 넓어지면 토수의 기세가 감소되고, 토수 영역이 좁아지면 토수의 기세가 증가되기 때문에, 토수의 조절 자유도가 낮았다.
본 발명의 목적은 종래에 없는 샤워 토수를 실현할 수 있는 살수 노즐의 제공에 있다.
본 발명의 살수 노즐은 토수 스크린을 갖는 외통과, 공급 유로를 갖는 내통을 구비하고 있다. 상기 토수 스크린은 내측 영역과, 외주 영역을 갖고 있다. 상기 외통은 상기 내측 영역에 연통되는 제1 유로와, 상기 외주 영역에 연통되는 제2 유로와, 나사부를 갖고 있다. 상기 내통은 나사부를 갖고 있다. 상기 외통의 나사부와 상기 내통의 나사부가 나사 결합을 형성하고 있다. 상기 외통과 상기 내통과의 상대 회전에 의해, 상기 외통이 상기 내통에 대하여 전후방향으로 상대 이동할 수 있다. 이 상대 이동에 의해, 상기 공급 유로의 물이 상기 제1 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제2 유로에 이르는 상태가 선택 가능하게 되어 있다. 상기 내측 영역에는, 샤워구멍이 형성되어 있다. 상기 상대 이동에 의거하여, 상기 내측 영역으로부터의 토수량이 연속적으로 변화할 수 있도록 구성되어 있다.
바람직하게는, 상기 외주 영역에, 샤워구멍이 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 상대 이동에 의거하여, 상기 외주 영역으로부터의 토수량이 연속적으로 변화할 수 있도록 구성되어 있다.
바람직하게는, 상기 토수 스크린은 상기 외주 영역의 외측에 위치하는 외연(外緣) 영역을 더 갖고 있다. 바람직하게는, 상기 외연 영역은 환(環)형상 개구부를 갖는다. 바람직하게는, 상기 외주 영역은 스트레이트 구멍(straight hole)을 더 갖고 있다. 바람직하게는, 상기 외통이 상기 외연 영역에 연통되는 제3 유로와, 상기 스트레이트 구멍에 연통되는 제4 유로를 더 갖고 있다. 상기 상대 이동에 의해, 상기 공급 유로의 물이 상기 제1 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제2 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제3 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제4 유로에 이르는 상태가 선택 가능하게 되어 있다.
바람직하게는, 상기 살수 노즐은 상기 상대 이동에 의거하여, 상기 내측 영역으로부터의 토수량이 연속적으로 변화할 수 있도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 비수(飛水) 거리에 관계없이, 상기 내측 영역으로부터의 토수의 착수(着水) 범위는 상기 외주 영역으로부터의 토수의 착수 범위보다 좁다.
본 발명에 따른 노즐에서는, 종래에 없는 샤워 토수가 실현된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 살수 노즐의 사시도이다.
도 2는 도 1의 살수 노즐의 정면도이다.
도 3은 도 1의 살수 노즐의 선단부(先端部)에서의 단면도이다.
도 4는 도 1의 살수 노즐의 선단부에서의 단면도이다.
도 5는 도 1의 살수 노즐의 선단부에서의 단면도이다.
도 6은 도 1의 살수 노즐의 선단부에서의 단면도이다.
도 7은 도 1의 살수 노즐의 선단부에서의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 살수 노즐의 정면도이다.
도 9는 도 8의 살수 노즐의 선단부에서의 일부 절결 단면도이다.
도 10은 도 8의 살수 노즐의 선단부에서의 일부 절결 단면도이다.
도 11은 도 8의 살수 노즐의 선단부에서의 일부 절결 단면도이다.
도 12는 도 8의 살수 노즐의 선단부에서의 일부 절결 단면도이다.
도 13은 도 8의 살수 노즐의 선단부에서의 일부 절결 단면도이다.
도 14A 및 도 14B는 실시예에서의 수형의 윤곽 형상을 나타내는 도면이다.
도 15는 실시예에서의 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 16은 실시예에서의 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시예에서의 데이터를 나타내는 그래프이다.
이하, 적당히 도면을 참조하면서, 바람직한 실시형태에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[제1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 살수 노즐(100)의 사시도이다. 살수 노즐(100)은 본체(102), 외통(104) 및 내통(106)을 갖는다. 본체(102)는 급수 접속부(108), 파지부(110) 및 레버(112)를 갖는다. 도시하지 않았지만, 본체(102)의 내부에는, 내통(106)에 물을 공급하는 물공급관이 배치되어 있다. 레버(112)에 의해, 토수와 지수(止水)와의 전환이 가능하다. 이 전환을 실현하는 구조는 공지이다. 급수 접속부(108)에는, 예를 들면 호스가 접속된다. 소정의 공급 수압(수도 수압)으로 공급되는 물은 이 호스로부터, 상기 물공급관을 경유하여, 내통(106)에 이른다. 살수 노즐(100)은 통상, 일반의 수도에 접속된다. 일반의 수도 수압은 하한으로서는, 0.05MPa 이상, 보다 일반적으로는, 0.15MPa 이상이며, 상한으로서는, 0.74MPa 이하이다. 살수 노즐(100)은 이 범위의 수도 수압에서 바람직하게 이용된다. 수도 수압은 펌프 수압 등보다 비교적 낮다. 살수 노즐(100)에서는, 이러한 비교적 낮은 수도 수압에서도, 후술하는 다양한 수형이 얻어진다.
외통(104)은 내통(106)에 대하여 회전 가능하다. 이 회전에 의해, 회전 위치가 변화된다. 이 회전 위치의 변화에 의해, 수형이 변화된다. 이 점의 상세한 사항에 관하여는, 후술한다.
외통(104)은 토수 스크린(114)을 갖는다. 토수 스크린(114)은 외통(104)의 전면(前面)을 형성하고 있다.
도 2는 토수 스크린(114)의 평면도이다. 토수 스크린(114)은 내측 영역(A1)과, 외주 영역(A2)을 갖는다. 평면에서 보아서(도 2), 내측 영역(A1)은 직경이 D1인 원형의 영역이다. 외주 영역(A2)은 링 형상의 영역이다. 외주 영역(A2)은 내측 영역(A1)의 외측(반경 방향 외측)에 위치한다. 도 2에서 부호 D2로 나타내는 것은 외주 영역(A2)의 외경이다. 직경 D2는 평면에서 보았을 때의 직경이다. 도시되지 않았지만, 토수 스크린(114)의 외면은 볼록한 형상의 곡면을 형성하고 있다. 이 볼록한 형상의 곡면은 구면(球面) 형상이다. 이 볼록한 형상의 곡면에 의해, 착수(着水) 범위가 확대된다.
내측 영역(A1)은 원형으로 하는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 여기에서, 그 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선상의 2개의 점의 거리를 이간거리 L로 한다. 이 이간거리 L은 상기 2점을 양단(兩端)으로 하고 또한 상기 외부 윤곽선의 도심(圖心)을 통과하는 선분의 길이이다. 이간거리 L의 최대치가 Lmax로 되고, 이간거리 L의 최소치가 Lmin로 된다. 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선이 비원형(非圓形)으로 되는 경우, (Lmax/Lmin)는 2 이하가 바람직하고, 1.5 이하가 보다 바람직하며, 1.2 이하가 더 바람직하다. 원형의 내측 영역(A1)에서는, (Lmax/Lmin)가 1이다.
외주 영역(A2)의 내부 윤곽선의 형상은 상술한 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선의 형상과 같게 되는 것이 바람직하다. 이 경우, 외주 영역(A2)의 내부 윤곽선이 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선과 일치하고 있는 것이 보다 바람직하다. 외주 영역(A2)의 외부 윤곽선은 원형으로 하는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 여기에서, 그 외주영역(A2)의 외부 윤곽선상의 2개의 점의 거리를 이간거리 M으로 한다. 이 이간거리 M은 상기 2점을 양단으로 하고 또한 상기 외부 윤곽선의 도심을 통과하는 선분의 길이이다. 이간거리 M의 최대치가 Mmax로 되고, 이간거리 M의 최소치가 Mmin로 된다. 외주 영역(A2)의 외부 윤곽선이 비원형인 경우, (Mmax/Mmin)는 2 이하가 바람직하고, 1.5 이하가 보다 바람직하며, 1.2 이하가 더 바람직하다. 외부 윤곽선이 원형인 외주 영역(A2)에서는, (Mmax/Mmin)가 1이다.
내측 영역(A1)에는, 복수의 샤워구멍(h1)이 형성되어 있다. 내측 영역(A1)에서, 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h1)뿐이다. 내측 영역(A1)에, 샤워구멍(h1) 이외의 다른 구멍이 함께 형성되어도 좋다. 바람직하게는, 본 실시형태와 같이, 내측 영역(A1)으로의 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h1)만으로 된다.
토수 스크린(114)의 내면에 접한 수로에서의 유량이, 본 발명에서, 스크린 내유량(screen internal flow)이라고도 불리워진다. 토수 스크린(114)의 내면에 접한 수로에서의 동수압(動水壓)이, 본 발명에서, 스크린 내압(screen internal pressure)이라고도 불리워진다. 토수 스크린(114)의 내면에 접한 수로에서의 유속이 본 발명에서, 스크린 내유속(screen internal flow velocity)이라고도 불리워진다.
스크린 내압이 높아지면, 스크린 내유량 및 토출 유량이 증가한다. 이 경우, 다수의 샤워구멍(h1)으로부터의 토수는 청소 샤워 수형(cleaning shower wated shape)을 형성한다. 스크린 내압이 낮게 되면, 스크린 내유량 및 토출 유량이 저하된다. 이 경우, 다수의 샤워구멍(h1)으로부터의 토수는 부드러운 살수(물뿌림) 수형(soft sprinkling water shape)을 형성한다. 이러한 수형의 상세한 사항에 관하여는 후술한다.
또한, 내측 영역(A1)의 더 내측의 중앙부에, 샤워구멍 이외의 토수공이 배치되어도 좋다. 이 샤워구멍 이외의 토수공으로부터 토수의 수형으로서, 상기 특허문헌 1(일본 특허공고 평4-39386호 공보)에 기재되어 있는 스프레이 및 스트레이트가 예시된다. 이 실시형태의 경우, 이 샤워구멍 이외의 토수공에 연통되는 수로가 마련된다. 또한, 내측 영역(A1)의 내측의 중앙부에 샤워구멍 이외의 토수공이 형성된 경우, 살수 노즐(100)의 구조가 복잡하게 되어, 살수 노즐(100)이 대형화되기 쉽다. 따라서, 살수 노즐(100)의 소형화 및 구조의 간소화의 관점으로부터, 내측 영역(A1)의 내측에 샤워구멍 이외의 토수공을 마련하지 않는 것이 바람직하다. 내측 영역(A1)은 토수 스크린(114)의 중심을 포함하고, 토수 스크린(114)의 중앙 영역을 구성하고 있는 것이 바람직하다.
외주 영역(A2)에는, 복수의 샤워구멍(h2)이 형성되어고 있다. 외주 영역(A2)에서, 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h2)뿐이다. 외주 영역(A2)에, 샤워구멍(h2) 이외의 다른 구멍이 함께 형성되어도 좋다. 바람직하게는, 본 실시형태와 같이, 외주 영역(A2)으로의 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h2)만으로 된다.
스크린 내압이 높아지면, 스크린 내유량 및 토출 유량이 증가된다. 이 경우, 다수의 샤워구멍(h2)으로부터의 토수는 샤워 수형을 형성한다. 스크린 내압이 낮아지면, 스크린 내유량 및 토출 유량이 저하된다. 이 경우, 다수의 샤워구멍(h2)으로부터의 토수는 살수 수형을 형성한다. 이러한 수형의 상세한 사항에 관하여는, 후술한다.
[용어의 정의]
여기에서, 명확성의 관점으로부터, 본 발명에서의 용어가 이하와 같이 정의된다.
[회전 위치(R)]
회전 위치(R)란, 둘레 방향에서의 외통(104)과 내통(106)의 둘레 방향으로의 상대적 위치 관계이다. 회전 위치(R)는 단계적 및/또는 연속적으로 변화된다. 단계적 변화와 연속적 변화가 함께 사용되어도 좋다. 즉, 일정한 범위가 연속적인 변화로 되고, 또한 다른 영역이 단계적인 변화로 되어도 좋다. 또한, 가동 범위의 전체가 연속적인 변화인 것이 바람직하고, 본 실시형태는 그 일례이다. 이 연속적인 변화는 후술하는 나사 결합에 의해 실현된다.
[전후 위치(P)]
전후 위치(P)란, 전후방향에서의 외통(104)로 내통(106)과의 상대적 위치 관계이다. 전후 위치(P)는 단계적 및/또는 연속적으로 변화한다.단계적 변화와 연속적 30 변화가 병용되고 있어도 좋다. 즉, 일정한 범위가 연속적인 변화로 되고, 또한 다른 영역이 단계적인 변화로 되어도 좋다. 또한, 가동 범위의 전체가 연속적인 변화인 것이 바람직하고, 본 실시형태는 그 일례이다. 연속적으로 변화한다. 전후 위치(P)는 회전 위치(R)에 연동하고 있다. 이 연동은 후술하는 나사 결합에 의해 실현된다.
[샤워구멍]
샤워구멍이란, 바람직하게는, 토수 스크린(114)의 외면에서의 구멍 지름(구멍의 직경)이 1.0mm 이하의 구멍이거나, 또는 토수 스크린(114)의 외면에서의 구멍 면적이 0.79mm2 이하의 구멍이다. 보다 바람직한 구멍 직경에 관하여는, 후술한다.
[샤워 토수]
샤워 토수란, 샤워구멍으로부터의 토수를 의미한다. 스크린 내유량이 많은 경우, 다수의 샤워구멍으로부터의 토수는 샤워 수형을 형성한다. 스크린 내유량이 낮은 경우, 다수의 샤워구멍으로부터의 토수는 살수 수형을 형성한다.
[수형]
수형은 토수의 형상이다. 본 발명에는, 4개의 수형이 기재되어 있다. 이들 4개의 수형은 청소 샤워 수형, 부드러운 살수 수형, 살수 수형 및 샤워 수형이다. 이들 4개의 수형은 모두, 샤워 토수에 의한 수형이다.
[청소 샤워 수형, 부드러운 살수 수형]
청소 샤워 수형 및 부드러운 살수 수형은 모두, 내측 영역(A1)으로부터의 토수의 형상이다. 청소 샤워 수형과 부드러운 살수 수형 사이에 명확한 경계는 없다. 즉 이들의 수형의 명칭은 개념적이다. 스크린 내유량에 의해, 청소 샤워 수형으로부터 부드러운 살수 수형까지, 수형이 연속적으로 변화될 수 있다. 살수 범위가 비교적 좁고 또한 물의 기세가 강한 샤워 토수는 물의 기세에 의해 오염을 빼는 용도로 적절하다.
청소 샤워 수형에서는, 중력의 존재하에서 물이 직진하는 부분(토수 직진부)을 갖는다. 이 토수 직진부에서는, 수형이 원추형 또는 원통형이다. 부드러운 살수 수형에서는, 이 토수 직진부가 없거나, 또는 매우 짧다.
[살수 수형, 샤워 수형]
살수 수형 및 샤워 수형은 모두, 외주 영역(A2)으로부터의 토수의 형상이다.살수 수형과 샤워 수형 사이에 명확한 경계는 없다. 즉 이러한 수형의 명칭은 개념적이다. 스크린 내유량에 의해, 살수 수형으로부터 샤워 수형까지, 수형이 연속적으로 변화될 수 있다.
샤워 수형에서는, 중력의 존재하에서 물이 직진하는 부분(토수 직진부)을 갖는다. 이 토수 직진부에서는, 수형이 원추형이다. 살수 수형에서는, 이 토수 직진부가 없거나, 또는 매우 짧다.
도 3에서 도 7은 외통(104)및 내통(106)을 나타내는 단면도이다. 도 3에서 도 7에서는, 외통(104)을 내통(106)에 대하여 회전시킴으로써, 회전 위치(R) 및 전후 위치(P)가 변화한다. 따라서 예를 들면, 내통(106)의 후단과 외통(104)의 후단과의 전후방향 거리(Ds)(도 3에서 도 5 참조)도 연속적으로 변화한다. 도 3에서 도 7은 연속적인 변화에 의해 발생하는 다수의 형태 중 5개를 예시한 것에 지나지 않는다.
도 3에서 도 7이 나타내는 바와 같이, 외통(104)은 내측 영역(A1)에 연통되는 제1 유로(WR1)와, 외주 영역(A2)에 연통되는 제2 유로(WR2)와, 암나사부(fs1)와, 원통부재(cd1)를 갖는다. 원통부재(cd1)는 통수부(通水部, 제1 통수부)(th1)와, 원주내면(118)과 경사면(120)을 갖는다. 제1 통수부(th1)는 원통부재(cd1)의 후단부(後端部)에 형성된 노치(notch)이다. 제1 통수부(th1)는 원통부재(cd1)의 둘레 방향의 복수 위치에 설치되어 있다. 제1 통수부(th1)는 관통공이어도 좋다.경사면(120)은 전방으로 갈수록 그 내경이 커지는 원추 오목면이다.
도 3에서 도 7이 나타내는 바와 같이, 내통(106)은 공급 유로(122)와, 수나사부(ms1)와, 통수부(제2 통수부)(th2)를 갖는다. 제2 통수부(th2)는 내통(106)을 관통하는 구멍이다. 제2 통수부(th2)는 내통(106)의 둘레 방향의 복수 위치에 설치되어 있다. 또한, 내통(106)은 제1 지수부(止水部)(124)와, 제2 지수부(126)를 갖는다.
제1 지수부(124)는 제2 통수부(th2)의 전방에 설치되어 있다. 제2 지수부(126)는 제2 통수부(th2)의 후방에 설치되어 있다. 제1 지수부(124) 및 제2 지수부(126)는 O링이다. 제1 지수부(124)의 외경은 제2 지수부(126)의 외경과 동일하다. 제1 지수부(124)는 제2 지수부(126)와 동축(同軸)으로 배치되어 있다. 제1 지수부(124)가 원주내면(118)에 접하면, 수밀(水密) 상태가 형성된다. 제2 지수부(126)가 원주내면(118)에 접하면, 수밀상태가 형성된다. 또한, O링을 대신하여, 밀봉 씰(seal) 등의 씰 부재가 채용되어도 좋다.
암나사부(fs1)와 수나사부(ms1)는 나사 결합을 형성하고 있다. 전술한 바와 같이, 외통(104)을 내통(106)에 대하여 회전시키면, 이 나사 결합에 기인하여, 회전 위치(R) 및 전후 위치(P)가 연속적으로 변화한다.
도 3은 회전 위치(R)가 R1일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 P1이며, 상기 거리(Ds)는 Ds1이다. 도 4는 회전 위치(R)가 R2일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 P2이며, 상기 거리(Ds)는 Ds2이다. 도 5는 회전 위치(R)가 R3일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 P3이며, 상기 거리(Ds)는 Ds3이다. 도 6은 회전 위치(R)가 R4일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 P4이며, 상기 거리(Ds)는 Ds4이다. 도 7은 회전 위치(R)가 R5일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 P5이며, 상기 거리(Ds)는 Ds5이다. Ds1>Ds2>Ds3>Ds4>Ds5이다.
이와 같이, 살수 노즐(100)에서는, 상기 상대 이동에 의해, 공급 유로(122)의 물이 제1 유로(WR1)에 이르는 상태와, 공급 유로(122)의 물이 제2 유로(WR2)에 이르는 상태가 선택 가능하게 되어 있다. 이 선택은 택일적이다.
각 도면의 형태에서 얻어지는 수형은 다음과 같다.
·도 3(위치 P1, R1):샤워 수형
·도 4(위치 P2, R2):살수 수형
·도 5(위치 P3, R3):지수 상태(토수 없음)
·도 6(위치 P4, R4):부드러운 살수 수형
·도 7(위치 P5, R5):청소 샤워 수형
도 6(위치 P4, R4) 및 도 7(위치 P5, R5)에서는, 물은 제1 유로(WR1)에만 흐른다. 도 3(위치 P1, R1) 및 도 4(위치 P2, R2)에서는, 물은 제2 유로(WR2)에만 흐른다.
상술한 바와 같이, 이러한 위치(P, R)의 변화는 연속적이므로, 도 3에서 7에서는 나타나지 않는 형태에 대하여도, 각각의 위치(P, R)에 따른 토수 유량, 토수유속 및 수형이 얻어진다. 토수 유량이란, 토수 스크린(114)으로부터 살수되는 물의 유량을 의미한다. 토수 유속이란, 토수 스크린(114)으로부터 살수되는 물의 유속을 의미한다.
도 3, 4, 6 및 7에서는, 물의 흐름이 2점쇄선의 화살표에 의해 나타내고 있다. 또한, 도 5는 지수 상태이기 때문에, 물의 흐름은 나타내지 않았다.
도 3(위치 P1, R1)에서는, 공급 유로(122)에 공급된 물은 제2 통수부(th2), 제1 통수부(th1) 및 제2 유로(WR2)를 경유하여, 외주 영역(A2)의 샤워구멍(h2)으로부터 토수된다. 제1 지수부(124)와 원주내면(118)과의 맞닿음에 의해, 물은 제1 유로(WR1)에는, 흐르지 않고, 제2 유로(WR2)에만 흐른다. 이 물의 흐름은 도 4(위치 P2, R2)에서도 같다. 다만, 도 4의 형태에서는, 도 3의 형태와 비교하여, 제1 통수부(th1)와 제2 통수부(th2)의 중복 폭이 좁다. 즉, 도 4의 형태에서는, 제2 통수부(th2)와 제1 통수부(th1)와의 경계에서의 유로 단면적(경계 유로 면적(Mk))이 좁다. 이 경계 유로 면적(Mk)과 외주 영역(A2)으로의 통수 면적(M2)(후술함)과의 비(比)에 의해, 스크린 내압이 변화한다. 즉, Mk/M2가 크면 스크린 내압이 높아진다. 이 도 3(위치 P1, R1)에서는, 도 4(위치 P2, R2)와 비교하여, Mk/M2가 비교적 크다. 이 때문에, 도 3(위치 P1, R1)에서는, 도 4(위치 P2, R2)와 비교하여, 토수 유량이 많고, 또한 토수 유속이 빠르다. 이들 토수 유량 및 토수 유속의 변화에 따라, 수형이 변화한다. 물론, 도 3(위치 P1, R1)과 도 4(위치 P2, R2) 사이의 위치(P, R)에서는, 토수 유량 및 토수 유속은 연속적으로 변화하고, 수형도 연속적으로 변화한다.
도 5(위치 P3, R3)에서는, 제1 지수부(124)가 원주내면(118)에 맞닿아 있고, 또한 제2 지수부(126)가 원주내면(118)에 맞닿아 있다. 따라서, 공급 유로(122)에 공급된 물은 제2 통수부(th2)에서 지수된다. 물은 제1 유로(WR1) 및 제2 유로(WR2) 중 어느 쪽에도 도달하는 일 없이, 차단된다.
또한, 치수의 변경에 의해, 지수되는 위치를 없게 하는 것도 가능하다. 이는, 원주내면(118)의 전후방향 길이를, 제1 지수부(124)와 제2 지수부(126)와의 전후방향 거리보다 짧게 함으로써 달성된다. 이 경우, 원통부재(cd1)를 짧게 할 수 있으므로, 살수 노즐(100)의 소형화가 가능하다.
도 6(위치 P4, R4)에서는, 공급 유로(122)에 공급된 물은 제2 통수부(th2) 및 제1 유로(WR1)를 경유하여, 내측 영역(A1)의 샤워구멍(h1)으로부터 토수된다. 제2 지수부(126)와 원주내면(118)과의 맞닿음에 의해, 물은 제2 유로(WR2)에는, 흐르지 않고, 제1 유로(WR1)에만 흐른다. 이 물의 흐름은 도 7(위치 P5, R5)에서도 같다. 다만, 도 6의 형태에서는, 내통(106)의 선단부(130) 또는 제1 지수부(124)와 경사면(120) 사이에 좁은 유로(N1)가 형성된다(도 6 참조). 이 유로(N1)에 의해, 경계 유로 면적(Mk)이 작아져, 내측 영역(A1)으로의 통수 면적(M1)와의 비(Mk/M1)가 저하된다. 이 Mk/M1의 저하에 의해, 제1 유로(WR1)에서의 스크린 내압이 저하된다. 따라서, 토출 유량 및 토출 유속이 저하된다. 한편, 도 7(위치 P5, R5)에서는, 이 좁은 유로(N1)가 해소되기 때문에, 도 6(위치 P4, R4)과 비교하여, Mk/M1이 증가한다. 이 Mk/M1의 증가에 의해, 토수 유량 및 토수 유속이 증가하여, 수형이 변화한다. 물론, 도 6(위치 P4, R4)과 도 7(위치 P5, R5) 사이의 위치(P, R)에서는, 토수 유량 및 토수 유속은 연속적으로 변화하고, 수형도 연속적으로 변화한다.
본래적으로, 샤워 토수는 미세한 수류(水流)를 넓은 범위에 분산시키는 것을 목적으로 하고 있다. 이 때문에, 샤워 토수는 보다 넓은 영역으로부터의 토수가 당연하게 되고, 좁은 내측 영역(A1)만으로부터 샤워 토수를 행하는 것은 상정(想定)되지 않았다. 한편, 강한 수류에 의해 청소 등을 하는 경우, 강한 물의 기세를 중시하는 관점으로부터, 스트레이트 수형이 이용되었다. 내측 영역(15A1)으로부터의 샤워 토수라고 하는 기술 사상은 종래의 기술 수준에서는, 용이하게 상도(想到) 할 수 없는 것이었다.
최근, 다수의 수형이 가능한 살수 노즐이 일반적이다. 당업자는 수형의 다양성에 의해, 편리성이 높은 살수 노즐을 실현하여 왔다. 이 때문에 종래의 살수 노즐에서는, 샤워 수형에 더하여, 스트레이트 수형 및 스프레이 수형으로의 전환이 가능하였다. 내측 영역(A1)으로부터의 토수를 샤워 수형으로 하는 것은 수형의 다양성에 역행하는 것이라고 생각되어, 당업자의 기술 수준과는 역방향의 구성이었다.
본 실시형태의 구성은 이러한 당업자의 기술 수준을 뒤집은 것이다. 도 7(위치 P5, R5)에 있어서는, 내측 영역(A1)으로부터, 기세가 있는 샤워 토수(청소 샤워 수형)가 가능하다. 이 샤워 토수에서는, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(a) 토수 범위를, 토수 스크린(114)의 중앙부에서의 좁은 영역(즉 내측 영역(A1))에 한정하고 있다. 이 좁은 범위로부터 기세가 있는 샤워 토수가 이루어지기 때문에, 가는 원추 형상의 수형으로, 좁은 범위로, 기세가 있는 샤워 토수가 가능하게 된다.
(b) 강하고 또한 국소적인 샤워 토수에 의해, 떨어지기 어려운 오염을 씻어낼 수 있다. 또한, 스트레이트 수형과 비교하여, 착수 범위가 넓기 때문에, 오염을 빼는 효과가 광범위하게 얻어질 수 있다.
(c) 샤워 수형이며, 수류가 가늘기 때문에, 토수 유속이 높음에도 불구하고, 스트레이트 수형과 같은 격렬한 물 비산은 생기지 않는다.
(d) 토수 유속이 높음에도 불구하고, 종래의 스트레이트 수형과 비교하여, 토수 유량은 적다. 따라서, 절수(節水)하면서, 높은 청소 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 6(위치 P4, R4)에서는, 내측 영역(A1)만으로부터, 토수 유량이 적은 수형(부드러운 살수 수형)의 토수가 이루어진다. 착수 범위는 좁고, 토수 유량을 미소(微小)로 하는 것이 가능하다. 따라서 예를 들면, 화분 및 관엽식물에의 급수에 최적이다. 도 4(위치 P2, R2)에 의한 살수 수형에서도, 좁은 착수 범위와 적은 토수 유량이 가능하지만, 토수가 넓은 범위(외주 영역(A2))로부터 이루어지기 때문에, 상기 부드러운 살수 수형의 경우와 비교하여, 착수 범위 및 토수 유량의 조절에 한계가 있었다. 따라서, 예를 들면, 작은 화분 및 작은 관엽식물 등에의 급수가 어려운 경우가 있었다. 또한, 원예 용도에서는, 기세가 작고 또한 소량의 물을 토출하려는 경우가 있지만, 상기 살수 수형에서는, 그러한 토수가 곤란하였다. 도 6(위치 P4, R4)의 부드러운 살수 수형은 이 문제를 해결할 수 있다.
또한, 경사면(120)은 회전 위치(R)의 회전 각도에 대한 토수 유량 또는 토수 유속의 변화율을 완만하게 하는데 기여하고 있다. 즉, 경사면(120)은 부드러운 살수 수형에 있어서, 토수 유량 및 토수 유속의 조정을 용이하게 하고 있다.
도 3(위치 P1, R1)의 샤워 수형에서는, 링 형상(도너츠형)의 외주 영역(A2)으로부터 샤워 토수가 이루어진다. 따라서, 적은 토수 유량으로, 착수 범위의 직경이 넓은 수형을 얻을 수 있다. 내측 영역(A1)의 외측에 외주 영역(A2)을 마련함으로써, 외주 영역(A2)의 직경(D2)을 크게 하면서, 외주 영역(A2)의 면적을 억제할 수 있다. 이 면적의 억제에 의해, 샤워구멍(h2)의 배치 밀도를 적절히 유지하면서, 직경(D2)을 확대하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 토수 스크린(114)의 외면의 구면(球面) 형상의 곡률을 과도하게 크게 하는 일 없이 샤워 토수의 착수 면적을 크게 할 수 있다. 토수 스크린(114)의 외면의 구면 형상의 곡률이 과대한 경우, 수류가 흐트러져 적절한 샤워 수형을 얻을 수 없는 경우가 있다.
살수 노즐(100)에서는, 내측 영역(A1)으로부터 연속적으로 변화하는 샤워 토수를 얻을 수 있는 것에 더하여, 외주 영역(A2)으로부터도, 연속적으로 변화하는 샤워 토수를 얻을 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수와 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수에서, 많은 차이가 있다. 이와 같이 살수 노즐(100)에서는, 다양한 샤워 토수가 실현된다.
도 8에서 도 13은 제2 실시형태에 따른 살수 노즐(200)을 나타낸다. 도 8은 이 살수 노즐(200)의 정면도이며, 도 9에서 도 13은 살수 노즐(200)의 일부 절결 단면도이다. 도 9에서 도 13에서, 살수 노즐(200)의 본체의 기재는 생략되어 있다. 도 9에서 도 13은 도 8의 A-A선을 따른 단면도이다.
살수 노즐(200)은 도시되지 않은 본체와, 외통(202) 및 내통(204)을 갖는다. 본체의 구조는 전술한 살수 노즐(100)과 같다.
외통(202)은 내통(204)에 대하여 회전 가능하다. 이 회전에 의해, 회전 위치(10)가 변화한다. 이 회전 위치의 변화에 의해, 수형이 변화한다. 이 점의 상세한 사항에 관하여는 후술한다.
외통(202)은 토수 스크린(206)을 갖는다. 토수 스크린(206)은 외통(202)의 전면(前面)을 형성하고 있다.
[제2 실시형태]
도 8은 토수 스크린(206)의 평면도이다. 토수 스크린(206)은 내측 영역(A1)과, 외주 영역(A2)과, 외연 영역(A3)을 갖는다. 평면에서 보아서(도 8), 내측 영역(A1)은 직경이 Da인 원형의 영역이다. 외주 영역(A2)은 링 형상의 영역이다. 외주 영역(A2)은 내측 영역(A1)의 외측(반경 방향 외측)에 위치한다. 도 8에서 부호 Db로 나타내는 것은 외주 영역(A2)의 외경이다. 직경 Db는 평면에서 보았을 때의 직경이다. 외연 영역(A3)은 링 형상의 영역이다. 외연 영역(A3)은 외주 영역(A2)의 외측(반경 방향 외측)에 위치한다. 도 8에서 부호 Dc로 나타내는 것은 외연 영역(A3)의 외경이다. 직경 Dc는 평면시에 보았을 때의 직경이다. 후술하는 도 9에서 도 13에 나타내는 바와 같이, 토수 스크린(206)의 외면은 볼록한 형상의 곡면을 형성하고 있다. 이 볼록한 형상의 곡면은 구면(球面) 형상이다. 이 볼록한 형상의 곡면에 의해, 착수 범위가 확대된다.
내측 영역(A1)은 원형으로 하는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 전술한 바와 같이, Lmax 및 Lmin가 정의된다. 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선이 비원형으로 되는 경우, (Lmax/Lmin)는 2 이하가 바람직하고, 1.5 이하가 보다 바람직하며, 1.2 이하가 더 바람직하다. 원형의 내측 영역(A1)에서는, (Lmax/Lmin)가 1이다.
외주 영역(A2)의 내부 윤곽선의 형상은 상술한 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선의 형상과 같게 되는 것이 바람직하다. 이 경우, 외주 영역(A2)의 내부 윤곽선이 내측 영역(A1)의 외부 윤곽선과 일치하고 있는 것이 보다 바람직하다. 외주 영역(A2)의 외부 윤곽선은 원형으로 하는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 전술한 바와 같이, Mmax 및 Mmin가 정의된다. 외주 영역(A2)의 외부 윤곽선이 비원형인 경우, (Mmax/Mmin)는 2 이하가 바람직하고, 1.5 이하가 보다 바람직하며, 1.2 이하가 더 바람직하다. 외부 윤곽선이 원형인 외주 영역(A2)에서는, (Mmax/Mmin)가 1이다.
내측 영역(A1)에는, 복수의 샤워구멍(h1)이 형성되어 있다. 내측 영역(A1)에서, 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h1)뿐이다. 내측 영역(A1)에, 샤워구멍(h1) 이외의 다른 구멍이 함께 형성되어도 좋다. 바람직하게는, 본 실시형태와 같이, 내측 영역(A1)으로의 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h1)만으로 된다.
스크린 내압이 높은 경우, 다수의 샤워구멍(h1)으로부터의 토수는 청소 샤워 수형을 형성한다. 스크린 내압이 낮은 경우, 다수의 샤워구멍(h1)으로부터의 토수는 부드러운 살수 수형을 형성한다.
외주 영역(A2)에는, 복수의 샤워구멍(h2)이 형성되어 있다. 외주 영역(A2)에서, 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h2) 및 스트레이트 구멍(h4)(후술함)이다. 외주 영역(A2)에, 샤워구멍(h2) 및 스트레이트 구멍(h4) 이외의 다른 구멍이 함께 형성되어도 좋다. 바람직하게는, 본 실시형태와 같이, 외주 영역(A2)으로의 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h2) 및 스트레이트 구멍(h4)에 한정된다.
스크린 내압이 높은 경우, 다수의 샤워구멍(h2)으로부터의 토수는 샤워 수형을 형성한다. 스크린 내압이 낮은 경우, 다수의 샤워구멍(h2)으로부터의 토수는 살수 수형을 형성한다.
또한, 외주 영역(A2)에는, 스트레이트 구멍(h4)이 형성되어 있다. 평면에서 보아서(도 8), 스트레이트 구멍(h4)은 1개의 직선을 따라 형성되어 있다. 스트레이트 구멍(h4)은 내측 영역(A1)에는, 형성되지 않았다. 스트레이트 구멍(h4)은 제1 스트레이트 구멍(h41)과, 제2 스트레이트 구멍(h42)으로 이루어진다. 스트레이트 구멍(h41) 및 스트레이트 구멍(h42)은 긴 구멍이다. 스트레이트 구멍(h41)과 스트레이트 구멍(h42)은 동일한 직선을 따르고 있다.
외주 영역(A2)에서, 토수가 가능한 구멍은 샤워구멍(h2) 및 스트레이트 구멍(h4)뿐이다.
스크린 내압이 높은 경우, 스트레이트 구멍(h4)은 부채 형상 수형을 형성한다.
외연 영역(A3)에는, 환형상 개구부(h3)가 형성되어 있다. 환형상 개구부(h3)에는, 복수의 칸막이(208)가 설치되어 있다. 칸막이(208)는 둘레 방향에서 등간격으로 설치되어 있다. 환형상 개구부(h3)에서는, 전체적으로, 넓은 개구 면적이 확보되어 있다. 환형상 개구부(h3)로부터의 토수에서는, 토수 유량이 많다.환형상 개구부(h3)에 의해, 충분한 토수 유량이 확보될 수 있다.
도 9에서 도 13이 나타내는 바와 같이, 외통(202)을 내통(204)에 대하여 회전시킴으로써, 회전 위치(R) 및 전후 위치(P)가 변화한다. 전술한 살수 노즐(100)과 마찬가지로, 회전 위치(R)의 변화는 연속적이고, 전후 위치(P)의 변화도 연속적이다. 도 9에서 도 13은 연속적인 변화에 의해 발생하는 다수의 형태 중 5개를 예시한에 것에 지나지 않는다.
도 9에서 도 13이 나타내는 바와 같이, 외통(202)은 내측 영역(A1)에 연통되는 제1 유로(WR1)와, 외주 영역(A2)의 샤워구멍(h2)에 연통되는 제2 유로(WR2)와, 외연 영역(A3)에 연통되는 제3 유로(WR3)와, 스트레이트 구멍(h4)에 연통되는 제4 유로(WR4)를 갖는다. 또한, 외통(202)은 암나사부(fs1)와, 제1 도수부(導水部)(t1)와, 제2 도수부(t2)와, 제3 도수부(t3)와, 제4 도수부(t4)를 갖는다.
제1 도수부(t1)는 제1 유로(WR1)의 일부이다. 제2 도수부(t2)는 제2 유로(WR2)에 연통한다. 제3 도수부(t3)는 제3 유로(WR3)에 연통한다. 제4 도수부(t4)는 제4 유로(WR4)에 연통한다.
도 9에서 도 13이 나타내는 바와 같이, 내통(204)은 공급 유로(210)와, 수나사부(ms1)와, 통수부(th)를 갖는다. 통수부(th)는 내통(204)을 관통하는 구멍이다. 통수부(th)는 내통(204)의 둘레 방향의 복수 위치에 설치되어 있다. 또한, 내통(204)은 제1 지수부(212)와, 제2 지수부(214)를 갖는다.
제1 지수부(212)는 통수부(th)의 전방에 설치되어 있다. 제2 지수부(214)는 통수부(th)의 후방에 설치되어 있다. 제1 지수부(212)및 제2 지수부(214)는 O링이다. 제1 지수부(212)의 외경은 제2 지수부(214)의 외경과 동일하다. 제1 지수부(212)는 제2 지수부(214)와 동축으로 배치되어 있다. 제1 지수부(212)가 원주 내면(216)에 접하면, 수밀 상태가 형성된다. 마찬가지로, 제2 지수부(214)가 원주 내면(216)에 접하면, 수밀 상태가 형성된다.
암나사부(fs1)와 수나사부(ms1)는 나사 결합을 형성하고 있다. 전술한 바와 같이, 외통(202)을 내통(204)에 대하여 회전시키면, 이 나사 결합에 기인하여, 회전 위치(R) 및 전후 위치(P)가 연속적으로 변화된다.
또한, 회전 위치(R)의 변화는 연속적인 변화에 한정되지 않는다. 회전 위치(R)는 단계적 및/또는 연속적으로 변화된다. 단계적 변화와 연속적 변화가 병용되어도 좋다. 즉, 일정한 범위가 연속적인 변화로 되고, 또한 다른 영역이 단계적인 변화로 되어도 좋다. 또한, 가동 범위의 전체가 연속적인 변화인 것이 바람직하고, 본 실시형태는 그 일례이다.
전후 위치(P)의 변화는 연속적인 변화에 한정되지 않는다. 전후 위치(P)는 단계적목표 및/또는 연속적으로 변화된다. 단계적 변화와 연속적 변화가 병용되어도 좋다. 즉, 일정한 범위가 연속적인 변화로 되고, 또한 다른 영역이 단계적인 변화로 되어도 좋다. 또한, 가동 범위의 전체가 연속적인 변화인 것이 바람직하고, 본 실시형태는 그 일례이다.
도 9는 회전 위치(R)가 Ra일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 Pa이다. 도 10은 회전 위치(R)가 Rb일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 Pb이다. 도 11은 회전 위치(R)가 Rc일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 Pc이다. 도 12는 회전 위치(R)가 Rd일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 Pd이다. 도 13은 회전 위치(R)가 Re일 때의 단면도이다. 이 때, 전후 위치(P)는 Pe이다.
각 도면의 형태에서 얻어지는 수형은 다음과 같다.
·도 9(위치 Pa, Ra) : 개방 수형
·도 10(위치 Pb, Rb):샤워 수형(및 살수 수형)
·도 11(위치 Pc, Rc):부재형상 수형
·도 12(위치 Pd, Rd) : 부드러운 살수 수형
·도 13(위치 Pe, Re) : 청소 샤워 수형
상술한 바와 같이, 이러한 위치(P, R)의 변화는 연속적이므로, 도 9에서 도 13에서는 나타내지 않은 형태에서도, 위치(P, R)에 따른 수형을 얻을 수 있다.
도 9에서 도 13에서는, 물의 흐름이 2점쇄선의 화살표에 의해 나타내져 있다.
도 9(위치 Pa, Ra)에서는, 전후방향으로의 통수부(th)의 위치는 제3 도수부(t3)과 겹쳐져 있다. 이 위치(Pa, Ra)에서는, 공급 유로(210)에 공급된 물은 통수부(th), 제3 도수부(t3) 및 제3 유로(WR3)를 경유하여, 외연 영역(A3)의 환형상 개구부(h3)로부터 토수된다. 제1 지수부(212)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 전방으로의 물의 누출은 방지된다. 또한, 제3 지수부(220)와 내통(204)의 원주 외면(222)과의 맞닿음에 의해, 후방으로의 물의 누출은 방지된다. 따라서, 물은 제3 유로(WR3)에만 흐른다. 또한, 통수부(th)와 제3 도수부(t3)와의 상대적인 위치 관계에 의해, 통수부(th)와 제3 도수부(t3)와의 경계부에서의 유로의 폭(단면적)이 변화된다. 이 변화에 의해, 토수 유량 및 토수 유속이 연속적으로 조정될 수 있다.
본 발명에서는, 환형상 개구부(h3)로부터의 토수가 개방 수형이라고 불리워진다. 이 위치(Pa, Ra)에서 실현되는 개방 수형에서는, 큰 토수 유량이 확보된다. 또한 토수 유속은 적어, 물 비산이 억제된다. 단시간에 대량의 물을 공급하는 경우에, 이 개방 수형은 편리하다.
도 10(위치(P)b, Rb)에서는, 전후방향으로의 통수부(th)의 위치는 제2 도수부(t2)와 겹쳐 있다. 이 위치(Pb, Rb)에서는, 공급 유로(210)에 공급된 물은 통수부(th), 제2 도수부(t2) 및 제2 유로(WR2)를 경유하여, 외주 영역(A2)의 샤워구멍(h2)으로부터 토수된다. 제1 지수부(212)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 전방으로의 물의 누출은 방지된다. 마찬가지로, 제2 지수부(214)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 후방으로의 물의 누출은 방지된다. 따라서, 물은 제2 유로(WR2)에만 흐른다. 또한, 통수부(th)와 제2 도수부(t2)와의 상대적인 위치 관계에 의해, 통수부(th)와 제2 도수부(t2)와의 경계부에서의 유로의 폭(단면적)이 변화된다. 이 변화에 의해, 토수 유량 및 토수 유속이 연속적으로 조정될 수 있다. 이 조정에 의해, 샤워 수형으로부터 살수 수형까지의 연속적인 변화가 가능하다.
또한, 단면의 위치에 기인하여 도 10에서는 나타나지 않았지만, 제2 유로(WR2)는 모든 샤워구멍(h2)에 연통되어 있다.
도 11(위치 Pc, Rc)에서는, 전후방향으로의 통수부(th)의 위치는 제4 도수부(t4)와 겹쳐져 있다. 이 위치(Pc, Rc)에서는, 공급 유로(210)에 공급된 물은 통수부(th), 제4 도수부(t4) 및 제4 유로(WR4)를 경유하여, 스트레이트 구멍(h4)으로부터 토수된다. 제1 지수부(212)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 전방으로의 물의 누출은 방지된다. 마찬가지로, 제2 지수부(214)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 후방으로의 물의 누출은 방지된다. 따라서, 물은 제4 유로(WR4)에만 흐른다. 또한, 통수부(th)와 제4 도수부(t4)와의 상대적인 위치 관계에 의해, 통수부(th)와 제4 도수부(t4)와의 경계부에서의 유로의 폭(단면적)이 변화된다. 이 변화에 의해, 토수 유량 및 토수 유속이 연속적으로 조정될 수 있다. 이 조정에 의해, 부채형 수형의 연속적인 변화가 가능하다.
또한, 부채형 수형에서는, 폭넓은 영역에 살수가 가능하다. 따라서, 넓은 착수 면적을 확보하는 경우, 이 부채형 수형이 편리하다.
도 12(위치 Pd, Rd)에서는, 전후방향으로의 통수부(th)의 위치는 제1 도수부(t1)(제1 유로(WR1))와 겹쳐져 있다. 이 위치(Pd, Rd)에서는, 공급 유로(210)에 공급된 물은 통수부(th), 제1 도수부(t1) 및 제1 유로(WR1)를 경유하여, 샤워구멍(h1)으로부터 토수된다. 제2 지수부(214)와 원주 내면(216)과의 맞닿음에 의해, 후방으로의 물의 누출은 방지된다. 따라서, 물은 제1 유로(WR1)에만 흐른다.
도 13(위치 Pe, Re)에 있어서, 물의 흐름의 경로는, 도 12(위치 Pd, Rd)와 같다. 다만, 도 13(위치 Pe, Re)에서는, 도 12(위치 Pd, Rd)와 비교하여, 제1 도수부(t1)(제1 유로(WR1))와 통수부(th)와의 중복 폭이 크게 되어 있다. 따라서, 통수부(th)와 제1 도수부(t1)와의 경계부에서의 유로의 폭(단면적)이 넓다. 따라서, 큰 토수 유량 및 토수 유속이 실현된다. 이에 대하여 도 12(위치 Pd, Rd)에서는, 통수부(th)와 제1 도수부(t1)와의 경계부에서의 유로의 폭(단면적)이 비교적 좁다. 따라서, 도 13(위치 Pe, Re)에서는, 청소 샤워 수형이 형성되는 것에 대하고, 도 12(위치 Pd, Rd)에서는, 부드러운 살수 수형이 형성된다. 물론, 이들 청소 샤워 수형 및 부드러운 살수 수형을 포함한 연속적인 수형의 변화가 가능하다.
이와 같이, 이 제2 실시형태의 살수 노즐(200)에서는, 전술한 제1 실시형태의 살수 노즐(100)에서 얻어진 효과에 더하여, 개방 수형 및 부채형상 수형이 실현되고 있다. 이러한 수형이 추가되어 있음에도 불구하고, 전술한 살수 노즐(100)에서 달성되고 있는 기능은 유지되고 있다. 따라서, 보다 편리성이 높은 살수 노즐이 실현되고 있다. 특히 5, 이 살수 노즐(200)에서는, 내측 영역(A1)에는, 스트레이트 구멍(h4)이 형성되어 있지 않다. 즉, 내측 영역(A1)에는, 샤워구멍만이 형성되어 있다. 따라서, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에 기인하는 상기 효과는 살수 노즐(200)에서도 달성된다.
상기 제1 실시형태 및/또는 상기 제2 실시형태에서 나타난 각각의 형태, 구성 등은 이들 실시형태의 모든 형태 또는 구성을 구비하지 않아도, 개별적으로, 본 발명 청구항에 관한 발명을 시작으로 한, 본 발명 기재의 전체 발명에 적용될 수 있다.
[내측 영역(A1)의 샤워구멍(h1)의 구멍 직경 등]
내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수의 토수 유속을 높이는 관점 및 물 비산 억제의 관점으로부터, 샤워구멍(h1)의 구멍 직경은 0.46mm이하가 바람직하고, 0.38mm이하가 보다 바람직하다. 토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 샤워구멍(h1)의 구멍 직경은 0.34mm이상이 바람직하고, 0.38mm이상이 보다 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 샤워구멍(h1)의 구멍 직경은 0.38mm로 되었다.
다른 구멍 직경의 샤워구멍(h1)이 병용되어도 좋다. 이 병용의 경우, 모든 샤워구멍(h1)의 구멍 직경의 평균치가 상기 수치 한정을 만족하는 것이 바람직하고, 모든 샤워구멍(h1)의 구멍 직경이 상기 수치 한정을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
샤워구멍(h1)은 원형으로 되는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 또한, 원형의 샤워구멍(h1)과 1종 이상의 비원형의 샤워구멍(h1)이 병용되어도 좋다. 원형의 샤워구멍(h1)과 2종 이상의 비원형의 샤워구멍(h1)이 병용되어도 좋다. 전술한 실시형태에서는, 모든 샤워구멍(h1)은 원형이다.
비원형의 샤워구멍(h1)이 채용되는 경우, 그 샤워구멍(h1)의 외부 윤곽선은 안쪽으로의 오목부가 존재하지 않는 형상, 예를 들면, 타원 또는 정다각형으로 되는 것이 바람직하다. 여기에서, 샤워구멍(h1)의 외부 윤곽선상의 2개의 점의 거리를 이간거리 G로 한다. 이 이간거리 G는 상기 2점을 양단으로 하고 또한 상기 외부 윤곽선의 도심을 통과하는 선분의 길이이다. 이간거리 G의 최대치가 Gmax로 되고, 이간거리 G의 최소치가 Gmin로 된다. 샤워구멍(h1)의 외부 윤곽선이 비원형으로 되는 경우, (Gmax/Gmin)는 2이하가 바람직하고, 1.5이하가 보다 바람직하며, 1.2이하가 더 바람직하다. 원형의 샤워구멍(h1)에서는, (Gmax/Gmin)가 1이다.
비원형의 샤워구멍(h1)이 채용되는 경우, 그 비원형의 구멍과 같은 면적을 갖는 원형의 직경 Dh가 산출된다. 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수의 토수 유속을 높이는 관점 및 물 비산 억제의 관점으로부터, 이 직경 Dh는 0.46mm이하가 바람직하며, 0.38mm이하가 보다 바람직하다. 토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 직경 Dh는 0.34mm이상이 바람직하며, 0.38mm이상이 보다 바람직하다.
[내측 영역(A1)의 샤워구멍(h1)의 수]
내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에서 물 비산을 억제하는 관점으로부터, 샤워구멍(h1)의 수는 68이상이 바람직하다. 토수 유속 및 절수의 관점으로부터, 샤워구멍(h1)의 수는 100이하가 바람직하며, 68이하가 보다 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 샤워구멍(h1)의 수는 68로 이루어졌다.
[내측 영역(A1)으로의 통수 면적(M1)]
토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로의 통수 면적(M1)은 7.7mm2이상이 바람직하다. 토수 유속을 높이는 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로의 통수 면적(M1)은 1.1mm2이하가 바람직하며, 7.7mm2이하가 보다 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 통수 면적(M1)은 7.7mm2로 이루어졌다. 통수 면적(M1)은 내측 영역(A1)에 있는 모든 통수 구멍의 구멍 면적의 총합이다. 이 구멍 면적은 토수 스크린의 외면에서의 면적이다.
[외주 영역(A2)의 샤워구멍(h2)의 구멍 직경]
토수 유속의 관점으로부터, 샤워구멍(h2)의 구멍 직경은 0.36mm이하가 바람직하며, 0.28mm이하가 보다 바람직하다. 토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 샤워구멍(h2)의 구멍 직경은 0.24mm이상이 바람직하며, 0.28mm이상이 보다 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 샤워구멍(h2)의 구멍 직경은 0.28mm로 이루어졌다.
다른 구멍 직경의 샤워구멍(h2)이 병용되어도 좋다. 이 병용의 경우, 모든 샤워구멍(h2)의 구멍 직경의 평균치가 상기 수치 한정을 만족하는 것이 바람직하고, 모든 샤워구멍(h2)의 구멍 직경이 상기 수치 한정을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
샤워구멍(h2)은 원형으로 되는 것이 좋지만, 다른 형상, 예를 들면 타원 또는 직사각형으로 할 수도 있다. 또한, 원형의 샤워구멍(h2)과 1종 이상의 비원형의 샤워구멍(h2)이 병용되어도 좋다. 원형의 샤워구멍(h2)과 2종 이상의 비원형의 샤워구멍(h2)이 병용되어도 좋다. 전술한 실시형태에서는, 모든 샤워구멍(h2)은 원형이다.
비원형의 샤워구멍(h2)이 채용되는 경우, 그 샤워구멍(h2)의 외부 윤곽선은 안쪽으로의 오목부가 존재하지 않는 형상, 예를 들면, 타원 또는 정다각형으로 되는 것이 바람직하다. 여기에서, 샤워구멍(h2)의 외부 윤곽선상의 2개의 점의 거리를 이간거리 H로 한다. 이 이간거리 H는 상기 2점을 양단으로 하고 또한 상기 외부 윤곽선의 도심을 통과하는 선분의 길이이다. 이간거리 H의 최대치가 Hmax로 되고, 이간거리 H의 최소치가 Hmin로 된다. 샤워구멍(h2)의 외부 윤곽선이 비원형으로 되는 경우, (Hmax/Hmin)는 2이하가 바람직하고, 1.5이하가 바람직하며, 1.2이하가 더 바람직하다. 원형의 샤워구멍(h2)에서는, (Hmax/Hmin)가 1이다.
비원형의 샤워구멍(h2)이 채용되는 경우, 그 비원형의 구멍과 같은 면적을 갖는 원형의 직경 Dj가 산출된다. 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수의 토수 유속을 높이는 관점 및 물 비산 억제의 관점으로부터, 이 직경 Dj는 0.46mm이하가 바람직하며, 0.38mm이하가 보다 바람직하다. 토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 직경 Dj는 0.34mm이상이 바람직하며, 0.38mm이상이 보다 바람직하다.
[외주 영역(A2)의 샤워구멍(h2)의 수]
적절한 토수 유량 및 토수 유속을 얻는 관점으로부터, 샤워구멍(h2)의 수는 220이상이 바람직하며, 250이상이 보다 바람직하다. 토수 유속 및 절수의 관점으로부터, 샤워구멍(h2)의 수는 258이하가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 샤워구멍(h2)의 수는 258로 이루어졌다.
[외주 영역(A2)으로의 통수 면적(M2)]
토수 유량이 과소로 되는 것을 막는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로의 통수 면적(M2)은 15.0mm2이상이 바람직하고, 15.9mm2이상이 보다 바람직하다. 적절한 토수 유속을 얻는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로의 통수 면적(M2)은 15.9mm2이하가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, 이 통수 면적은 15.9mm2로 이루어졌다. 통수 면적(M2)은 외주 영역(A2)에 있는 모든 통수 구멍의 구멍 면적의 총합이다. 이 구멍 면적은 토수 스크린의 외면에서의 면적이다.
[샤워 토수의 확대 형상]
후술하는 도 14A 및 14B가 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로의 토수에 있어서, 위쪽에서 본 수형 폭이 계측될 수 있다. 수평 방향으로의 토수에 있어서, 토수의 직진성이 유지될 수 있는 상태(직진 토수 상태)가 설정된다. 예를 들면, 토수 스크린으로부터의 거리가 500mm인 지점까지 직진 토수 상태로 되는 경우의 수도 수압은 예를 들면, 0.3MPa이상이다. 이 직진 토수 상태에 있어서, 상기 수평거리가 200mm인 지점에서의 상기 수형 폭이 S1 또는 S3으로 되고, 상기 수평거리가 500mm인 지점에서의 상기 수형 폭이 S2 또는 S4로 된다.
[내측 영역(A1)으로부터의 토수에서의 수형 폭 S1(200mm 지점)]
물 비산 억제의 관점 및 착수 범위의 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S1는 30mm이상이 바람직하다.청소 효과를 높이는 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S1는 40mm이하가 바람직하다. 후술하는 실시형태로 15는 상기 직진 토수 상태에 있어서, 수형 폭 S1이 33mm이었다.
[내측 영역(A1)으로부터의 토수에서의 수형 폭 S2(500mm 지점)]
물 비산 억제의 관점 및 착수 범위의 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S2는 47mm이상이 바람직하다. 청소 효과를 높이는 관점으로부터, 내측 영역(A1)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S2는 57mm이하가 바람직하다. 후술하는 실시형태에서는, 상기 직진 토수 상태에 있어서, 수형 폭 S2가 52mm이었다.
[외주 영역(A2)으로부터의 토수에서의 수형 폭 S3(200mm 지점)]
착수 범위를 확보하는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S3는 88mm이상이 바람직하다. 과도한 확산 수형을 방지하는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S3는 98mm이하가 바람직하다. 후술하는 실시형태에서는, 상기 직진 토수 상태에 있어서, 수형 폭 S3이 93mm이었다.
[외주 영역(A2)으로부터의 토수에서의 수형 폭 S4(500mm 지점)]
착수 범위를 확보하는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S4는 161mm이상이 바람직하다. 과도한 확산 수형을 방지하는 관점으로부터, 외주 영역(A2)으로부터의 샤워 토수에서의 수형 폭 S4는 171mm이하가 바람직하다. 후술하는 실시형태에서는, 상기 직진 토수 상태에 있어서, 수형 폭 S4가 166mm이었다.
도 14A와 14B가 나타내는 바와 같이, 비수(飛水) 거리가 200mm 및 500mm의 지점에서, 상기 내측 영역으로부터의 토수의 착수 범위는 상기 외주 영역으로부터의 토수의 착수 범위보다 좁다. 또한, 이 실시형태에서는, 비수 거리에 관계없이, 상기 내측 영역으로부터의 토수의 착수 범위는 상기 외주 영역으로부터의 토수의 착수 범위보다 좁다. 이 착수 범위는 상기 직진 토수 상태에서 판단된다.
토수 스크린(114)의 재질로서, POM(폴리아세탈) 수지 및 ABS 수지가 예시된다. 내약품성 및 내광성(耐光性)의 관점으로부터, POM(폴리아세탈) 수지가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, POM(폴리아세탈) 수지를 이용하였다.
외통(104)의 재질로서는, 인쇄의 정착성, 용착 강도 및 외관성의 관점으로부터 ABS 수지가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, ABS 수지를 이용하였다.
원통부재(cd1)의 재질로서는, 용착 강도의 관점으로부터 ABS 수지가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, ABS 수지를 이용하였다.
내통(106)의 재질로서는, 용착 강도 및 외관의 관점으로부터 ABS 수지가 바람직하다. 후술하는 실시예에서는, ABS 수지를 이용하였다.
실시예( EXAMPLES )
이하, 실시예에 의해 본 발명의 효과가 분명해지지만, 이 실시예의 기재에 의거하여 본 발명이 한정적으로 해석되어서는 아니 된다.
[실시예]
전술한 제1 실시형태의 살수 노즐(100)을 이용하여, 수형, 토수 유량 및 토수 유속에 관한 테스트를 하였다.
회전 위치(R)로서 「샤워」, 「살수」, 「부드러운 살수」및 「청소 샤워」가 선택되었다.「샤워」는 도 3에 나타내는 상태(위치 P1, R1)로 되었다.「살수」는 도 4에 나타내는 상태(위치 P2, R2)로 되었다. 「부드러운 살수」는 도 6에 나타내는 상태(위치 P4, R4)로 되었다. 「청소 샤워」는 도 7에 나타내는 상태(위치 P5, R5)로 되었다.
도 14A는 수평 방향의 토수된 「청소 샤워」의 수형(윤곽)을 위쪽에서 본 도면이다. 도 14B는 수평 방향의 토수된 「샤워」의 수형(윤곽)을 위쪽에서 본 도면이다. 전술한 바와 같이, 측정 결과는 수형 폭 S1이 33mm이며, 수형 폭 S2가 52mm이고, 수형 폭 S3이 93mm이며, 수형 폭 S4가 166mm이었다. 이와 같이 다양한 샤워 토수가 가능하였다. 또한, 청소등의 용도에 있어서 편리성이 높은 청소 샤워의 수형이 실현되었다.
도 15는 이들 4개의 회전 위치(R)에서의, 수도 수압(MPa)과 토수 유량(L/min)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 16은 이들 4개의 회전 위치(R)에서의, 수도 수압(MPa)과 토수 유속(m/s)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 17은 회전 각도와 토수 유량과의 관계, 및 회전 속도와 토수 유속과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 17의 측정에 있어서, 수도 수압은 0.2MPa로 되었다. 도 17에서는, 각 플롯점에서, 토수 유량 또는 토수 유속의 값이 부기되어 있다.
도 15가 나타내는 바와 같이, 「청소 샤워」는 토수 유량에 관하여는, 「살수」와 거의 동등하며, 「샤워」보다 적다. 한편, 도 16이 나타내는 바와 같이, 「청소 샤워」의 토수 유속은 「샤워」보다 높다. 이와 같이 「청소 샤워」는 적은 토수 유량으로, 높은 토수 유속을 달성하고 있다. 따라서, 「청소 샤워」는 청소 효과 및 절수 효과가 뛰어나다. 도 15가 나타내는 바와 같이, 「살수」와「청소 샤워」는, 수형 및 토수 유속이 크게 다름에도 불구하고, 토수 유량이 근사하고 있다. 이는 살수 노즐(100)의 샤워 토수의 다양성을 나타내고 있다. 또한, 도 16이 나타내는 바와 같이, 4종의 샤워 토수에 있어서, 다양한 토수 유속을 달성하고 있다. 이것도, 살수 노즐(100)의 샤워 토수의 다양성을 나타내고 있다.
도 17이 나타내는 바와 같이, 「청소 샤워」로부터 「부드러운 살수」로의 이행에 있어서, 회전 각도에 대한 토수 유속의 변화는 비교적 급격하다. 이에 대하여, 「부드러운 살수」로부터 「샤워」로의 이행에 있어서, 회전 각도에 대한 토수 유량의 변화는 비교적 완만하다. 이는 「청소 샤워」에서 토수 유속을 높인 경우라도, 토수 유량은 그만큼 증가하지 않음을 의미하고 있어, 높은 절수 효과가 나타나고 있다. 또한, 「청소 샤워」에서는, 적은 토수 유량으로 많은 토수 유속을 얻을 수 있어, 높은 청소 효과가 실현되고 있다.
이러한 데이터로부터도 분명한 바와 같이, 본 발명의 우위성은 분명하다.
이상 설명된 살수 노즐은 원예, 청소, 세차 등, 모든 용도에 이용될 수 있다.
이상의 설명은 어디까지나 일례이며, 본 발명의 본질을 벗어나 않는 범위에서의 여러 가지의 변경이 가능하다.

Claims (6)

  1. 토수(吐水) 스크린을 갖는 외통과, 공급 유로를 갖는 내통을 구비하고 있고,
    상기 토수 스크린이 내측 영역과, 외주 영역을 갖고,
    상기 외통이 상기 내측 영역에 연통되는 제1 유로와, 상기 외주 영역에 연통되는 제2 유로를 갖고,
    상기 내통이 나사부를 갖고,
    상기 외통의 나사부와 상기 내통의 나사부가 나사 결합을 형성하고 있고,
    상기 외통과 상기 내통과의 상대 회전에 의해, 상기 외통이 상기 내통에 대하여 전후방향으로 상대 이동하고,
    이 상대 이동에 의해, 상기 공급 유로의 물이 상기 제1 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제2 유로에 이르는 상태가 선택 가능하게 되어 있고,
    상기 내측 영역에, 샤워구멍이 형성되어 있으며,
    상기 상대 이동에 의거하여, 상기 내측 영역으로부터의 토수량이 연속적 및/또는 단계적으로 변화하도록 구성되어 있는 살수 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외주 영역에, 샤워구멍이 형성되어 있는 살수 노즐.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상대 이동에 의거하여, 상기 외주 영역으로부터의 토수량이 연속적 및/또는 단계적으로 변화하도록 구성되어 있는 살수 노즐.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 토수 스크린이 상기 외주 영역의 외측에 위치하는 외연(外緣) 영역을 더 갖고,
    상기 외연 영역이 환(環)형상 개구부를 갖고,
    상기 외주 영역이 스트레이트(straight) 구멍을 더 갖고,
    상기 외통이 상기 외연 영역에 연통되는 제3 유로와, 상기 스트레이트 구멍에 연통되는 제4 유로를 더 갖고,
    상기 상대 이동에 의해, 상기 공급 유로의 물이 상기 제1 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제2 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제3 유로에 이르는 상태와, 상기 공급 유로의 물이 상기 제4 유로에 이르는 상태가 선택 가능하게 되어 있는 살수 노즐.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상대 이동에 의거하여, 상기 내측 영역으로부터의 토수량이 연속적으로 변화할 수 있도록 구성되어 있는 살수 노즐.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    비수(飛水) 거리에 관계없이, 상기 내측 영역으로부터의 토수의 착수(着水) 범위는 상기 외주 영역으로부터의 토수의 착수 범위보다 좁은 살수 노즐.
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