(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水噴出用のノズル体を、水の噴出圧力により円周方向に所定角度ずつ回転駆動する回転駆動機構を備えたスプリンクラーにおいて、水供給管に結合される円筒状のパターンカプラを設け、このカプラ内に給水空間を介して外筒を挿入固定し、この外筒内に回転可能に内筒を挿入し、この内筒の先端に、噴射ノズルを備えた噴射管を結合し、前記外筒および内筒に前記給水空間と連通可能に通水ポートを設け、前記外筒又は内筒の一方に設ける第１の通水ポートは、所定の均等な間隔で設けられた幅がほぼ一定で上下の軸線方向に長く延びた複数の縦長孔で構成し、前記外筒又は内筒の他方に設ける第２の通水ポートは、前記第１の通水ポートの縦長孔の上下方向の長さとほぼ同じか、これより短い長さに上下の軸線方向に延びた縦長孔と、この縦長孔から両側に前記第１の通水ポートの間隔とほぼ等しい長さに水平の円周方向に延びた横長孔とを交差して重ね合わせた複合形状の複数の孔で構成したことを特徴とするスプリンクラー。
【請求項２】
請求項１に記載のスプリンクラーにおいて、前記第２の通水ポートの縦長孔の幅を、前記第１の通水ポートの縦長孔の幅より広くしたことを特徴とするスプリンクラー。
【請求項３】
請求項１に記載のスプリンクラーにおいて、前記第２の通水ポートの横長孔の左右の幅を何れか一方が他方より広くしたことを特徴とするスプリンクラー。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のスプリンクラーにおいて、前記回転駆動機構が設定された回転角度で回転を反転させる反転機構を備えたことを特徴とするスプリンクラー。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載されたスプリンクラーにおいて、前記回転駆動機構の回転量を制限する回転制限機構を備えたことを特徴とするスプリンクラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道の軌道、道路、農地、グラウンド等に散水するためのスプリンクラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスプリンクラーとしては、水噴射ノズルを、水の噴射圧力を利用してブレードを回転させて、これに連結された捩じりバネを捩じり、このバネの復元力によりブレードが戻されるときに、水噴射ノズルを打撃することにより、一定角度ずつ回転させて散水を行うものが一般的である。この種類のスプリンクラーの散水の範囲は、スプリンクラーを中心とするほぼ円形となる。このため、例えば、濡雪用に散水する鉄道の軌道や道路における散水のように、散水の範囲が、矩形状にとなるような場合には、散水を必要としない範囲も散水を行うことにより、無駄に散水する水量が多くなるので、極力無駄な散水を減らすことが要求されている。また。決められた散水範囲におけるスプリンクラーの水噴射ノズルからの噴射距離の遠い、近いに関係なく全範囲を均等に散水することができるようにすることも強い要求がある。
【０００３】
このような要求に応えるものとして、特許文献１〜３には、次のようなスプリンクラーが示されている。
【０００４】
すなわち、特許文献１に開示されているスプリンクラーは、回転するノズルへ供給する水の量を、ノズルの回転角によって異ならせ、ノズルから近い領域に散水するときはノズルへ供給する水の量を少なくして水が近くまでしか飛ばないようにし、ノズルから遠い領域に散水するときはノズルへ供給する水の量を多くして水を遠くまで飛ばす、というものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているスプリンクラーは、ノズルを上下２段に配置し、上段のノズルには水を常時供給して、その噴射圧力をノズルの回転駆動に利用し、下段のノズルには水を断続的に供給して、散水範囲を所要のパターンに制限する、というものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のスプリンクラーには次のような欠点がある。すなわち、ノズルへの水供給量が多く、散水飛距離が長いときは、噴射圧力が高くなるため、ノズルを打撃回転させるブレードユニットの受ける回転力が大きくなり、大きな角度回転することにより、ノズルがブレードユニットから大きな打撃力を受けるので、ノズルの回転角度は大きくなる。一方、ノズルへの水供給量が少なく、散水距離が短いときは、水の噴射圧力が低くなるため、ブレードユニットの受ける回転力が小さくなり、回転角度が小さくなることにより、ノズルのブレードユニットから受ける打撃力が小さくなるので、ノズルの回転角度は小さくなる。そのため、単位面積当たりの散水量が、ノズルが大きい回転角度を速く回転する範囲では少なく、ノズルが小さい回転角度を遅く回転する範囲では多くなり、散水範囲内の散水にムラが生じる。
【０００７】
また、特許文献２記載のスプリンクラーは、上記の欠点を解消することができるが、次のような欠点がある。すなわち、ノズルを一定角度ずつ回転させるために上段のノズルに水を常時供給することから、上段のノズルはスプリンクラーの周りの散水を必要としない範囲にも散水することになり、無効散水量を一定限度以下に減らすことができない。
【０００８】
このような欠点を解決するために、特許文献３に示されるようなスプリンクラーが提案されている。
【０００９】
特許文献３に示されたスプリンクラーは、下端から水が供給され、上端付近の周壁に散水方向に開口した水出口を設けた中空固定軸に、放射状に突出した複数の水噴射ノズルを有するノズルユニットを回転可能に取付け、回転するノズルユニットが周方向のどの位置にあるときでも、複数本の水噴射ノズルのうちの何れかが水を噴射するように水出口に連通されようにしたものである。これにより、ノズルユニットを一定角度ずつ安定して回転させ、かつ、散水範囲は中空固定軸の水出口が開口する方向により制限することにより、スプリンクラーの周りの散水を必要とする範囲だけにほぼ均等に散水することができるとともに、無効散水量を少なくできるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開平０４−１３４４４５号公報
【特許文献２】特開平０９−２４８４９３号公報
【特許文献３】特開２０１０−０５８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前記特許文献３に示されたスプリンクラーにおいても、複数本の水噴射ノズルを備えるものであるので、構造が複雑で部品点数も多く、また、矩形状の散水範囲には均等に散水することが困難であるという等の問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、このような問題を解決して、構造が簡単で、部品点数も少なく、かつ矩形状の散水範囲に無駄なく均等に散水することのできるスプリンクラーを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を解決するために、この発明は、水噴出用のノズル体を、水の噴出圧力により円周方向に所定角度ずつ回転駆動する回転駆動機構を備えたスプリンクラーにおいて、水供給管に結合される円筒状のパターンカプラを設け、このカプラ内に給水空間を介して外筒を挿入固定し、この外筒内に回転可能に内筒を挿入し、この内筒の先端に、噴射ノズルを備えた噴射管を結合し、前記外筒および内筒に前記給水空間と連通可能に通水ポートを設け、前記外筒および内筒の一方に設ける第１の通水ポートは、所定の均等な間隔で設けられた幅がほぼ一定で上下の軸線方向に長く延びた複数の縦長孔で構成し、他方に設ける第２の通水ポートは、前記第１の通水ポートの縦長孔の上下方向の長さとほぼ同じか、これより短い長さに上下の軸線方向に延びた縦長孔と、この縦長孔から両側に前記第１の通水ポートの間隔とほぼ等しい長さに水平の円周方向に延びた横長孔とを交差して重ね合わせた複合形状の複数の孔で構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明においては、前記第２の通水ポートの縦長孔の幅は、前記第１の通水ポートの縦長孔の幅より広くするのがよい。
【００１５】
また、前記第２の通水ポートの横長孔の左右の軸線方向の高さを同じでなく何れか一方を他方より大きくすることができる。
【００１６】
さらに、前記回転駆動機構が設定された回転角度で回転を反転させる反転機構および、前記回転駆動機構の回転量を制限する回転制限機構を備えるのがよい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のように、パターンカプラ内に挿入された外筒と内筒に設ける通水ポートの形状を、一方は上下方向に延びた幅がほぼ一定の縦長孔とし、他方を縦長孔と横長孔とを交差して重ね合わせた複合形状の孔とすることにより、簡単な構造で、スプリンクラーからの噴射水量を噴射管の回転角度に応じて散水範囲の形状に見合った散水量に調整することが可能となるため、矩形状の散水範囲に無駄なく均等に散水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施例のスプリンクラーの構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は半部を縦断面図として示す正面図である。
【図２】この発明の実施例のスプリンクラーの主要部であるパターンカプラの構成を示す縦断面である。
【図３】この発明の実施例のスプリンクラーのパターンカプラを構成する外筒の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は、（ｂ）のｃ−ｃ線に沿う横断面図である。
【図４】この発明の実施例のスプリンクラーのパターンカプラ部を構成する内筒の構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う横断面図である。
【図５】この発明の第１の実施例のスプリンクラーの外筒と内筒に設けた通水ポートを示す展開図である。
【図６】この発明の第１の実施例のスプリンクラーの散水動作の説明図である。
【図７】この発明の第２の実施例のスプリンクラーの外筒と内筒に設けた通水ポートを示す展開図である。
【図８】この発明の第２の実施例のスプリンクラーの散水動作の説明図である。
【図９】この発明のスプリンクラーによる散水範囲の説明図であり、（Ａ）は、この発明の第１の実施例により散水形状の説明図、（Ｂ）は、この発明の第２の実施例により散水形状の説明図である。
【図１０】この発明のスプリンクラーの第１の回転角の範囲の回転動作の説明図である。
【図１１】この発明のスプリンクラーの第２の回転角の範囲の回転動作の説明図である。
【図１２】この発明の改良されたスプリンクラーの第２の回転角の範囲の回転動作の説明図である。
【図１３】この発明の第３の実施例のスプリンクラーの外筒と内筒に設けた通水ポートを示す展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
まず、この発明の第１の実施例について図１〜図５に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図５において、１は、スプリンクラーであり、このスプリンクラー１は、図示しない給水管に基端部をねじ込んで結合することにより立設し、散水パターンを形成するパターンカプラ２と、このカプラ２に回転可能に結合された噴射管３と、噴射管３の水の噴射圧力で回転し、噴射管３を所定角度ずつ回転駆動する回転駆動機構５を備える。スプリンクラー１には、その外に、噴射管３の回転を所定の角度、例えば１８０°の範囲で反転させるための反転機構７と、回転駆動機構５のブレード５１の回転角を制限する回転制限機構８が結合されている。
【００２２】
パターンカプラ２は、図２に詳細を示すように、円筒状のカプラ本体２１と、この本体２１内に挿入され、ねじ結合により固定された円筒状の外筒２２と、この外筒２２内に回転可能に挿入された円筒状の内筒２３および内筒２３の基端にねじ結合された通水栓２４とで構成されている。
【００２３】
通水栓２４には、中心に適宜の大きさの通水孔２４ａが設けられており、これによりベースとなる噴射水量が決定される。そして、外筒２２および内筒２３の周壁には、互いに対向する位置に、散水パターンを形成するための所望のパターンの孔で形成された通水ポート２２ａおよび２３ａが設けられ、カプラ本体２１の通水空間と連通する。
【００２４】
このパターンカプラ２に回転可能に設けられた内筒２３の先端に噴射管３の基端部３２をねじ込み固定することにより、噴射管３を内筒２３に一体に連結する。このため、噴射管３は、内筒２３とともにパターンカプラ２に回転可能に支持される。内筒２３に結合された噴射管３の基端部３２と外筒２２の先端との間にコイルバネ３４を介装させて、外筒２２に適当な押圧力を加えることにより、内筒２３および噴射管３に適宜の回転制動力を与える。
【００２５】
また、カプラ本体２１と外筒２２との間にＯリングからなるパッキン２５をし、そして、外筒２２と内筒２３との間には弾性パッキン２６を介装することにより、カプラ２１における、各筒間の隙間からの漏水が防止される。
【００２６】
噴射管３は、管本体３１の上端に所定の仰角で傾斜して形成された先端部に、水を絞り込んで噴射する水噴射ノズル３３を結合している。
【００２７】
噴射管３を回転駆動する回転駆動機構５は、噴射管３の頂部３６に回転可能に支持されたブレード５１と、このブレード５１の先端に結合され、噴射管３のノズル３３から噴射される水の噴射圧力を受けて駆動力を発生する受圧体５２とを備える。ブレード５１の噴射管本体３１に嵌合されたボス部５３の上には、コイル状バネからなる復元バネ５４が配設され、その一端が噴射管３から延長された固定軸３７に結合され、他端がブレード５１のボス部５３に結合される。復元バネ５４の上部には、水がかからないようにプラスチック製のキャップ５６が被せられている。
【００２８】
反転機構７は、反転レバー７１と、反転角度の設定を行う角度設定レバー７５および７６を備えているが、これ自身は、特許文献１等により公知のものであるので、詳細な説明は省略する。
【００２９】
回転制限機構８は、調節ねじで構成したストッパ８１を備える。このストッパ８１は、回転駆動機構５のブレード５１がノズル３３から噴射される水の噴射圧力により回動される角度がこのストッパ８１によって設定された角度以上なると、ブレード５１に設けた突起５８がこのストッパ８１に当たって、この設定角度以上に回動されないように回転を制限するものである。
【００３０】
なお、ストッパ８１は、調節ねじで構成されているため、これをねじ込んだり、戻したりしてその先端の突出長さを調節することによって、ブレード５１の突起５８と当たる回転角、すなわちブレード５１の回転制限角を設定することができる。
【００３１】
このように構成されているこの発明の第１の実施例のスプリンクラー１は、散水範囲を、縦がＤで、横が縦の２倍の２Ｄの長方形に設定したものである。このスプリンクラー１のパターンカプラ２の外筒２２および内筒２３に設けられた通水ポート２２ａおよび２３ａのパターンの具体的な第１の実施例を図５に示す。この図５は、外筒２２および内筒２３の円筒周壁の通水ポート２２ａおよび２３ａの設けられた部分を展開して示すものである。
【００３２】
ここでは、外筒２２に設けた通水ポート２２ａのパターンは、外筒の軸方向に向いた縦長孔と円周方を向いた横長孔とを交差して重ね合わせて略Ｔ字形としているが、このパターンに限られるものでなく、例えば、図１３に示すように十字形を変形したパターンであっても構わない。通水量の調整を細かく行うためには、この通水ポート２２ａの縦長孔部分又は、横長孔部分の辺を筒の軸線方向又は直径方向に対して傾斜させておくのがよい。また、通水ポート２２ａは４個設けられ、交互に向きを上下に反転させて９０°の均等間隔で配置する。そして、円周方向を向いた横長孔部分の長さＬ22は、配置間隔Ｐと等しい長さとし、垂直の縦長孔部分の長さ（高さ）Ｈ22は、内筒２３に設けられた通水ポート２３ａの長さ（高さ）Ｈ23と等しいか、これより少し小さく選んでいる。そして幅Ｗ22は、内筒２３の通水ポート２３ａの幅Ｗ23の１．５倍以上の大きさに選んでいる。
【００３３】
内筒２３に設ける通水ポート２３ａは、１８０°の間隔で２個設けている。これは、噴射水量を増やすために、４個設けることもできる。パターンは、単純な内筒の軸方向を向いた縦長孔としているが、これに限られるのでなく、複数の丸孔を複数個、複数列に軸方向（垂直方向）に並置した形状であってもよい。この通水ポート２３ａの開口面積（≒高さＨ２３×幅Ｗ２３）は、所望する最大散水量に基づいて決定される。
【００３４】
このように構成されたスプリンクラー１の基本的な散水動作は次のとおりである。
【００３５】
すなわち、図１におけるパターンカプラ２に、図示しない給水管から水が供給されると、カプラ本体２１の給水空間の水が、外筒２２および内筒２３の通水ポート２２ａおよび２３ａを通して、内筒２３へ供給される。内筒２３へ供給された水は、これに連通結合された噴射管３の管本体３１を通して、先端のノズル３３により絞り込まれて、圧力を高められてから周囲へ噴射放出される。ノズル３３から噴射された水は、回転駆動機構５のブレード５１の先端に取り付けられた受圧体５２に当たる。受圧体５２は、噴射された水の噴射圧力の反力により反時計方向の回転駆動力を発生する。この回転駆動力によりブレード５１が、このときの駆動力に対応した回転角度だけ回転し、復元バネ５４をそのバネ力に抗して捩じり、復元力を発生させる。
【００３６】
ブレード５１が回転することにより、受圧体５２は、噴射水からの受圧がなくなるので、今度は、復元バネ５４の復元力によりブレード５１が時計方向に回転駆動され、ブレードの先端部５１ａが噴射管３の突起３５を打撃する。この打撃により、噴射管３が打撃力に対応した角度だけ時計方向に回転する。そして、受圧体５２が元の位置に戻り、再び、水の噴射圧力を受けて、ブレード５１を前述と同様に回転させ、噴射管３の突起３５を打撃する動作を繰り返し、噴射管３が所定角度ずつ回転しながら水を噴射して散水する。
【００３７】
噴射管３の回転角度が、予め角度設定レバー７５および７６により設定された角度、例えば１８０°に達すると、噴射管３に一体に結合された反転機構７の反転レバー７１が、一方の角度設定レバー７５に当たり、この反転機構７が作動するので、噴射管３は今度はここから反対に反時計方向に回転駆動されるようになり、元の位置へ戻る。噴射管３が元の位置に戻ると、反転機構７の反転レバー７１が、他方の角度設定レバー７６に当たって、反転動作を停止し、再び正転動作へ移行し、以後この動作を繰り返し行う。
【００３８】
これにより、ノズル３３から決められた散水範囲に水を噴射し、均等に散水を行うことができる。
【００３９】
次に、このような構成の第１の実施例のスプリンクラーの散水動作を図６および図９に基づいて説明する。
【００４０】
図９の（Ａ）は、この発明の実施例１のスプリンクラーによる散水範囲を説明する図である。この図における縦がＤで、横が２Ｄの長方形の枠Ｗ１が、散水範囲を示している。この枠Ｗ１の下辺の中央のＰ点にスプリンクラー１を設置し、このスプリンクラーの噴射管３を０°から１８０°の範囲で回転させて、長方形の枠Ｗ１内散水を行うものである。
【００４１】
このために、前記したように、パターンカプラ２の外筒２２および内筒２３に図５に示すようなパターンの通水ポート２２ａおよび２３ａを設けている。
【００４２】
このようなパターンカプラ２を備えたスプリンクラー１が噴射管３を回転させて散水を行う際の、外筒２２と内筒２３の回転角度ごとの通水ポート２２ａ，２３ａの位置関係を図６に示す。この図６における角度は噴射管３の散水角度を示しており、図９（Ａ）に１点鎖線で示す水の放射角度と一致する。この図６は、上段に内外筒２２、２３の通水ポート部分を水平に切断した断面図を、そして下段に同様に内外筒の通水ポート部分を筒の内側から円周方向に展開した展開図を示している。
【００４３】
角度０°、すなわち、図９の散水範囲を示す長方形の枠Ｗ１の左側の下辺上が原点位置０°でここから散水を開始する。この位置では、図６の０°に示すように、内筒２３の通水ポート２３ａ-１および２３ａ-２が、外筒２２の上下の通水ポート２２ａ-１，２２ａ-３および左右の通水ポート２２ａ-２，２２ａ-４の境界部分に対向するため、展開図に示されるように、縦長の長孔で構成された内筒２３の通水ポート２３ａ-１の上下端部が、それぞれ外筒２２の通水ポート２２ａ-１と２２ａ−２の横長孔部分の端部に重なり合う状態にある。このときの通水ポートの有効通水面積は黒く塗りつぶして示すように小面積Ｓ０となる。このときの有効通水面積Ｓ０は、スプリンクラー１の置かれたＰ点から、０°の放水線上の散水範囲の枠Ｗの左辺までの距離だけ飛ばすことのできる噴射水量に対応した通水面積となる。
【００４４】
次に、噴射管３が時計方向に１５°回転すると、散水方向が図９（Ａ）の１５°の放水線上を向くようになる。このとき、内筒２３も一緒に回転するので、図６の１５°の位置に示すように、内筒２３の通水ポート２３ａ−１（２３ａ−２）が、外筒２２の通水ポート２２ａ-２（２２ａ−４）から外れ、通水ポート２２ａ−１（２２ａ−３）の横長孔の端部にだけに重なり合うようになる。この時の有効通水面積は、噴射水が図９（Ａ）に示すように、Ｐ点から、１５°の線が枠Ｗの左辺に接する点まで届く噴射水量に対応する面積Ｓ１５に増加する。
【００４５】
噴射管３がさらに１５°回転して、３０°の位置にくると、散水方向は、図９の３０°の放水線上を向く。噴射管３の回転とともに内筒２３が回転し、内筒の通水ポート２３ａ−１（２３ａ−２）の一部が、図６の３０°の位置の図に示すように外筒２２の通水ポート２２ａ−１（２２ａ−３）の縦長孔部分に重なり合う位置へくるので、さらに有効通水面積がＳ３０に増加し、噴射水が３０°の放水線上の枠Ｗの左辺まで散水されるようになる。
【００４６】
さらに、４５°の位置まで噴射管３が回転すると、内筒２３の通水ポート２３ａ−１（２３ａ−２）が、図６の４５°の位置の図に示すように、外筒２２の通水ポート２２ａ−１（２２ａ−３）と完全に重なり合う位置にくるので、さらに有効通水面積がＳ４５まで増大し噴射水量が最大となる。このときの噴射水量は、４５°の回転位置に置いては、図９（Ａ）の４５°の放水線で示すように枠Ｗの対角点までの最大距離を飛ばすことが可能な量となるように内外筒の通水ポートのパターンの大きさ（面積）が選ばれている。
【００４７】
この後、回転が進むと、スプリンクラー１からの放水距離が、図９（Ａ）に示すように、この位置から９０°の位置までは、次第に減少する。９０°の回転位置の放水距離は、０°の回転位置における放水距離と等しくなる。これに合わせて、内外筒の通水ポートの相対的な回転位置が図６の６０°〜９０°までの図に示すように、前記と丁度反対の経過をたどるので、内外筒の通水ポート間の有効通水面積は次第に減少し、噴射水の飛距離を減少させることができる。
【００４８】
９０°から１８０°までの回転範囲の動作は、０°から９０°までの回転動作の繰り返しとなる。
【００４９】
したがって、実施例１のスプリンクラーによれば、噴射管３を回転駆動機構５により所定角度ずつ回転させて散水することにより、長方形の散水範囲に、噴射管３の各回転角度に対する長方形の散水予定枠Ｗ１内の放水距離の変化に対応して内外筒の相互の通水ポートの重なり合いを調整して有効通水面積を変更することができるので、長方形の散水範囲内にこれをはみ出することなく、ほぼ均一に散水することができ、無駄な散水を抑えて散水効率を高めることができる。
【００５０】
ところで、この実施例１のスプリンクラーにおいては、噴射管３の回転角度が０°〜３０°の範囲にあるときと、３０°〜６０°の範囲にあるときとでは、０°〜３０°のときの方が、噴射水量が少なく、３０°〜６０°のときの方が噴射水量が多くなるので、噴射管３の回転速度および進み角度に差が生じる。
【００５１】
噴射管３の回転角度が０°〜３０°の範囲における噴射管３および回転駆動機構の動きを図１０に、そして噴射管３の回転角度が３０°〜６０°の範囲における噴射水圧力も高めにある状態での噴射管３および回転駆動機構の動きを図１１示す。
【００５２】
図１０において、（ａ）は、噴射管３の回転開始位置にある状態を示す。水の噴射を開始すると、ノズル３３から噴射された噴射水が回転駆動機構５の受圧体５２に当たり、水の噴射圧力に応じてブレード５１が反時計方向の駆動力を受けるので、これが、回転駆動機構５のここには図示しない復元バネのバネ力に抗して（ｂ）に示すように回動し、（ｃ）に示す、復元バネのバネ力と平衡する回転角ｘの位置まで回転する。
【００５３】
このブレード５１の回転によって復元バネが捩じられることにより発生する復元バネの復元力がブレード５１に作用し、今度は、ブレード５１が（ｄ）に太線矢印で示すように時計方向に回転される。この回転によって、ブレード５１が（ｅ）に示すように戻され、噴射管３の突起３５に当たり、これを打撃するため、噴射管３がブレード５１とともに、（ｆ）に示すように打撃力に見合った位置まで時計方向に回動し、角度αだけ回転する。噴射管３は、このような回転動作を繰り返して所定角度ずつ回転する。
【００５４】
次に、噴射水量の多くなる３０°〜６０°の範囲においては、図１１に示すように回転動作が行われる。
【００５５】
図１１の（ａ）は、回転開始位置であり、噴射管３と回転駆動機構５とが重なり合っている。ノズル３３からの噴射水が回転駆動機構５の受圧体５２に当たると、噴射水圧力により、ブレード５１が反時計方向に回転駆動される。このときは、前記図１０について説明した場合より噴射水量が多くなっているので、水の噴射圧力も高くなり、ブレード５１はそれに見合った大きな駆動力で回転されるので、（ｂ），（ｃ）の状態を経て、（ｄ）に示すように、回転開始位置からほぼ９０°の回転角ｙの位置まで大きく回転して、復元バネのバネ力と平衡する。これにより、復元バネはより大きく捩じられることにより、大きな復元力を発生する。
【００５６】
今度は、復元バネの大きな復元力により、この（ｄ）に示す位置から、ブレード５１を時計方向に回転駆動するので、ブレード５１は、（ｅ），（ｆ）の状態を経て、（ｇ）に示すようにブレード５１が噴射管３の突起３５に当たる位置まで一気に回転し、噴射管３を大きな打撃力で叩くので、噴射管３は、ブレード５１とともに（ｈ）に示すように角度βの位置まで大きく回転し、次の回転動作を開始する。
【００５７】
前記の説明から明らかであるように、噴射水量の少ない範囲における噴射管３の回転角度αに対して、噴射水量の多い範囲における噴射管３の回転角度βは大きくなり、場合によってはαの２倍以上に大きくなることもある。
【００５８】
このように噴射水量の多くなる３０°〜６０°の回転範囲においては、噴射管３の回転を大きな回転角度で進めるので、散水範囲が広くなるが、面積当たりの散水量が、噴射水量の少ない０°〜３０°回転範囲での散水に比して少なくなるので、散水量に不均一が生じることになる。
【００５９】
この発明においては、このような不都合を解消して、長方形の散水範囲に均一に散水することができるようにするためにこの実施例１に設けられたのが回転制限機構８である。
【００６０】
この回転制限機構８を設けたスプリンクラー１の噴水量の多い回転角度３０°〜６０°の範囲における回転動作を図１２に示すので、これについて説明する。
【００６１】
この図における（ａ）に示す位置から回転動作が開始される。この位置において、噴射管３のノズル３３から噴射された水が回転駆動機構５の受圧体５２に当たると、その噴射水圧力によりブレード５１が反時計方向に回転駆動される。これによりブレード５１は、（ｂ），（ｃ）に太線矢印で示すように回転して、（ｄ）に示す、ストッパ８１のねじ込み量によって設定された回転制限角ｚの位置まで回転するとブレード５１の突起５８が回転制限機構８のストッパ８１に当たり、回転が止められる。これと同時に、ブレード５１の突起５８がストッパ８１に当たったとき、これを打撃するので、回転制限機構８とともにこれと一体となった噴射管３が、（ｅ）に示すように、反時計方向に僅かな角度γだけ戻され、ストッパ８１がブレード５１の突起５８から離間する。
【００６２】
ここから、ブレード５１が、復元バネの復元力により時計方向に回転駆動されるので、（ｆ）の状態を経て、（ｇ）に示すように、噴射管３の突起３５に当たる位置までこれが回転し、噴射管３を打撃する。これにより、噴射管３がブレード５１とともに（ｈ）に示す位置まで回転し、次の回転動作を開始する。このときの噴射管３の回転進み角度は、θとなる。この進み角度θは、調節ねじで構成されたストッパ８１のねじ込み量を調整してその先端位置を調整することによって、前記の噴射水量の少ないときの進み角度αと大差ない値とすることが可能となる。これは、（ｄ）に示すストッパ８１によるストッパ８１による設定回転制限角ｚを、図１０（ｃ）に示す、噴射水量少ない範囲におけるブレード５１の回転角ｘとほぼ等しくなるように設定することにより実現できる。
【００６３】
またストッパ８１の位置の調整は、スプリンクラーの設置現場の環境、すなわち、その現場における給水圧力等に合わせた調整や、スプリンクラーの製造誤差によって生じる個体差を解消するための微調整でも行うことができる。そして、このストッパ８１は、ストッパ８１の先端とブレード５１の突起との間隔を調整できればよいので、調節ねじ以外のこの間隔の調整可能な機構を使用することができる。
【００６４】
このように、噴射管３に回転制限機構８を取り付けることにより、噴射水量が多く、噴射圧力が高い回転範囲においては、回転駆動機構５のブレード５１の大きな回転を、途中でストッパ８１に当てて止めるとともに、噴射管３の進み角度を一部戻すことができるので、噴射管３の時計方向への回転進み角度を抑制することができる。このため、散水範囲が長方形のような矩形であっても、噴射管の回転の進み角度を回転範囲の全体にわたった比較的均等にすることができるので、全体の散水量を均一にすることができる。
【実施例２】
【００６５】
前記の実施例１のスプリンクラーは、横方向（回転角０°の方向）の散水距離と縦方向（回転角９０°方向）の散水距離とを等しくしたものであるが、実施例２は、これを縦横方向の散水距離を異ならせることができるように改良したものである。
【００６６】
図７にこの発明の第２の実施例による内外筒に設ける通水ポートのパターンを示す。
【００６７】
この実施例２にける内筒２３の通水ポート２３ｂは、実施例１の内筒２３の通水ポート２３ａと同じパターンを有し、縦（内筒２３の軸方向）に長い長孔で形成され、１８０°間隔で２個設けられる。
【００６８】
外筒２２の通水ポート２２ｂは、実施例１の外筒２２の通水ポート２２ａ（図５参照）と同じく９０°間隔で４個設けられているが、パターンは、次のように異なっている。すなわち通水ポート２２ｂは、実施例１の通水ポート２２ａと同じく横長の長孔と縦長の長孔をＴ字形に重ね合わせた形状を有するが、横長の長孔部分の右端側が、左端側より軸方向高さが高く形成されており、左右非対称のパターンとなっている点が実施例１の通水ポート２２ａとは異なる。ちなみに、実施例１の通水ポート２２ａは、左右対称のパターンとなっている。
【００６９】
このように、外筒２２に設けられた通水ポート２２ｂが左右非対称のパターンに形成されると、図８に示すように、噴射管３の０°（１８０°）の噴射位置においては、内筒２３の通水ポート２３ｂが、外筒２２の通水ポート２２ｂと、その横長孔部分の軸方向高さの低い方の左端部に重なる。そして、噴射管３の９０°（２７０°）の噴射位置においては、内筒２３の通水ポート２３ｂが、外筒２２の通水ポート２２ｂの横長孔部分の軸方向高さの高い方の右端部に重なり合うので、有効通水面積（図８における黒で塗り潰した部分の面積）が９０°の回転位置の方が、０°の回転位置の方より大きくなる。したがって、この実施例２のスプリンクラーにおいては、９０°の回転位置での噴射水量が、０°の回転位置での噴射水量より大きくなる。
【００７０】
このため、図９（Ｂ）に示すように、０°の散水位置での散水距離はＤとなるが、９０°の散水位置では、散水距離がＤ＋Ａの距離に増大する。
【００７１】
このように、実施例２のスプリンクラーによれば、横方向には距離Ｄの散水ができ、縦方向にはこの距離ＤよりＡだけ大きい距離まで散水することができるようになり、散水範囲を図８に示すように、横２Ｄ×縦Ｄ＋Ａの長方形の枠Ｗ２とすることできる。
【実施例３】
【００７２】
この発明の第３の実施例を図１３に示す。この図１３は、外筒２２および内筒２３に設ける通水ポートを円周方向に展開して示すものである。
【００７３】
内筒２３に設ける通水ポート２３ｃは、軸方向に長い縦長孔であり、前記の実施例１および２お内筒２３の通水ポート２３ａおよび２３ｂと同じパターンであるが、９０°間隔で４個設けられている点が、異なる。
【００７４】
外筒２２に設ける通水ポート２２ｃは、軸方向に長い縦長孔と円周方向に長い横長孔を十字に重ね合わせた形状にしている。この通水ポート２２ｃも９０°間隔で４個設けられているが、横長孔部分の円周方向の長さは、外筒２２の９０°ピッチの長さより短い長に選ばれ、隣り合う通水ポートが連通さないようにしている。
【００７５】
この実施例３のスプリンクラーにおいても、内筒２２が外筒２２に対して相対的に回転することにより、内筒２３の通水ポート２３ｃが外筒２２の通水ポート２２ｃ上を走査することなり、内筒２３の回転角に応じて、通水ポート２３ｃの通水ポート２２ｃと重なり合って有効通水面積が変化させることができ、噴射水量の調整を行うことができる。
【００７６】
内筒２３の回転角度０°、９０°、１８０°および２７０°において、内筒２３の通水ポート２３ｃが外筒２２の通水ポート２２ｃの縦長孔部分全体に重なり合うことにより、最大の有効通水面積となるので、噴射水量が最大となり、最大散水距離を得ることができる。
【００７７】
そして、内筒２３の回転角度が、４５°、１３５°、２２５°および３１５°になったときに、内筒２３の通水ポート２３ｃがそれぞれ、外筒２２の各通水ポート２２ｃの間に位置し、隣り合う通水ポート２２ｃの横長孔の端部にと重なり合い、最小の有効通水面積となり、最小の噴射水量となる。
【００７８】
内筒２３の回転角度が前記の角度の間で変化することにより、通水ポート２３ｃと通水ポート２２ｃとの重なりが変化することにより、有効通水面積が、最大から最小へあるいは、最小から最大へと変化し、散水範囲の形状に合わせて噴射水量を調節することができる。
【００７９】
この実施例３も、矩形の散水範囲に均等な散水を行うことができる。
【符号の説明】
【００８０】
１：スプリンクラー
２：パターンカプラ
３：噴射管
３３：水噴射ノズル
５：回転駆動機構
５１：ブレード
５２：受圧体
７：反転機構
８：回転制限機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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