JP2014213316A

JP2014213316A - 散布装置

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Publication number: JP2014213316A
Application number: JP2013095819A
Authority: JP
Inventors: 松崎　健; Takeshi Matsuzaki; 健松崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-11-17

Abstract

【課題】流体を散布させる際に散布を継続しても散布に必要な圧力が衰える事なく最後まで流体を散布させることができる散布装置を提供する。
【解決手段】耐圧性タンク１２と、耐圧性タンク１２に水道水圧で圧入した水道水と、水道水を耐圧性タンク１２から放出する流体放出手段１４とを備、耐圧性タンク１２は、水道水を収容する第１区画１２２と、水道水圧よりも低い気圧を有する噴射剤を収容する第２区画とを備えた散布装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、散布装置に関するものであり、詳しくは、流体を散布させる際に必要な圧力を貯えることができ、散布を継続しても該圧力が衰えることなく最後まで該流体を散布させることができる散布装置に関するものである。

下記特許文献１には、耐圧性タンクと、前記耐圧性タンクに接続されているとともに一方向のみ流体の通過が可能な逆流防止弁と、前記耐圧性タンクに接続されているとともに流体圧開放弁を備えた流体放出部材とを有する散布装置耐圧性タンクと、前記耐圧性タンクに接続されているとともに一方向のみ流体の通過が可能な逆流防止弁と、前記耐圧性タンクに接続されているとともに流体圧開放弁を備えた流体放出部材とを有する散布装置が開示されている。

特許第４１７８８６１号公報

しかし、上記従来技術では、例えば耐圧性タンクを水道蛇口に接続し水道水圧により水道水を該耐圧性タンクに圧入した場合、該耐圧性タンク内の空気は水道水圧まで圧縮されるため、圧縮空気により圧入された水道水を散布するすることが可能となるが、散布が進行するに従い圧縮空気の圧力が低下するため散布力が徐々に衰えて行き、最終的に散布力はゼロになる、という問題点があった。したがって本発明の目的は、流体を散布させる際に必要な圧力を貯えることができ、散布を継続しても該圧力が衰えることなく最後まで該流体を散布させることができる散布装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、耐圧性タンクと、前記耐圧性タンクに所定の圧力で圧入された流体と、前記流体を前記耐圧性タンクから放出する流体放出手段と、を備えた散布装置において、前記耐圧性タンクは、前記流体を収容する第１区画と、前記所定の圧力よりも低い気圧を有する噴射剤を収容する第２区画とを備えたことを特徴とする散布装置である。請求項２に記載の発明は、前記第１区画と前記第２区画とが、可撓性を有する流体不透過性の膜によって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の散布装置である。請求項３に記載の発明は、前記噴射剤が常温で１．２気圧〜６．７５気圧の蒸気圧になるガスを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の散布装置である。請求項４に記載の発明は、前記流体放出手段が、噴霧ノズルを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の散布装置である。

本発明によれば流体を散布させる際に必要な圧力を貯えることができ、散布を継続しても該圧力が衰える事なく最後まで該流体を散布させることができる散布装置が提供される。

本発明の散布装置の一実施形態を説明するための図である。水道水を導入する前の耐圧性タンクの状態を説明するための図である。本発明の散布装置の使用時の形態を説明するための図である。本発明の散布装置の使用時の形態を説明するための図である。本発明の散布装置の使用時の形態を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明をさらに説明する。図１は、本発明の散布装置の一実施形態を説明するための図である。

なお、以下の説明では流体が水道水であり、噴射剤がジメチルエーテルと水との混合物である場合を例にとり本発明を説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。

図１において、本発明の散布装置１は、耐圧性タンク１２と、耐圧性タンク１２に所定の圧力で圧入された流体（本実施の形態では水道水圧で圧入された水道水）Ｆ１と、流体Ｆ１を耐圧性タンク１２から放出する流体放出手段１４と、を備え、耐圧性タンク１２は、流体Ｆ１を収容する第１区画１２２と、前記所定の圧力（本実施の形態では水道水圧）よりも低い気圧を有する噴射剤（本実施の形態ではジメチルエーテルと水との混合物）Ｆ２を収容する第２区画１２４を有する構成である。

次に本実施の形態における散布装置１の動作について説明する。図２は、水道水Ｆ１を導入する前の耐圧性タンク１２の状態を説明するための図である。図２において、第２区画１２４には、噴射剤Ｆ２としてジメチルエーテルと水との混合物が導入されている（斜線部は液化したジメチルエーテルと水の混合物、丸点は気化したジメチルエーテルと水の混合物を表している）。該混合物は、常温において水道水圧よりも低い蒸気圧になるよう混合比が調製されている。例えば水道水圧が１．５〜７．５気圧の範囲内である場合、該混合物の蒸気圧は、１．２気圧〜６．７５気圧に調製されるのがよい。このように好適な形態において、第１区画１２２に圧入される流体の圧力に対し、第２区画１２４に導入される噴射剤の圧力は、0.8〜0.9倍程度であるのがよい。さらに具体的には、水道水圧が４気圧であるとすると、該混合物の蒸気圧は３．５気圧程度になるような混合比に調製されるのがとくに好ましい。圧縮に伴う圧力上昇を打ち消すように液化が進行するため第２区画１２４の内圧は変化しにくい。言うまでも無い事であるが、導入される噴射剤の圧力が小さくなるほど流体の圧入はスムースになるが、流体散布のパフォーマンスは悪くなる。すなわち、散布の勢いは弱くなる。一方、噴射剤の圧力を大きくすると流体圧入に時間を要するようになるが、流体散布のパフォーマンスは優れる。すなわち、散布の勢いは強くなる。噴射剤Ｆ２の第２区画１２４への導入方法は例えば、第２区画１２４に気密的に接続された逆流防止弁を有する噴射剤導入チューブ等を用いて行なうことができる（図示せず）。また、ジメチルエーテルの常温にける蒸気圧は、約６気圧であるが、これに水を混合することにより、蒸気圧を低下させることができる。水の混合比率、すなわち噴射剤Ｆ２の気圧の調整は、適用される水道水圧に応じて適宜決定すればよい。一般的に、揮発性の低い物質の混合比率を上げるほど、噴射剤Ｆ２の気圧を下げることができる。

また図２において、耐圧性タンク１２は開口部１２６を備え、この開口部１２６に、流体入口部Ｈ１および流体出口部Ｈ２を有する二又に別れた部材Ｍが取り付けられている。流体入口部Ｈ１は、耐圧性ホースＨを介して上水道口と接続されている。流体出口部Ｈ２は、耐圧性ホースＨを介して流体放出手段１４と接続されている。また、部材Ｍの流体入口部Ｈ１および流体出口部Ｈ２には、コックが設けられ、このコックを止水側または通水側に切り替えることにより、水道水の流水方向をコントロールすることができる。流体放出手段１４は、例えば噴霧ノズル１４２や、手動により水圧を開放する部材１４４等が例示され、これらは市販されているものを適宜利用することができる。本発明においては、長時間にわたり散布が可能となる噴霧ノズル１４２を採用することが好ましく、噴霧ノズルの孔径は、例えば0.2〜0.3ｍｍ、好ましくは0.22〜0.28ｍｍがよい。ドライミストにするためには、より0.1ｍｍ以下の孔径が必要となる。手動により水圧を開放する部材１４４としては、例えば株式会社タカギのパチットノズルエイトＧが利用できる。これにより霧、ストレート、ジョロ、シャワー、噴霧、開放といったあらゆる種類の散布を水量を調節しながら行うことが可能になる。

このような装置構成において、流体入口部Ｈ１のコックを通水側に、流体出口部Ｈ２のコックを止水側に設定し、上水道口を開放すると、先の図１に示したように、水道水Ｆ１が水道水圧により第１区画１２２に流入していく。水道水圧を４気圧、第２区画１２４中の噴射剤圧力を３．５気圧とすると、第２区画１２４は水道水圧により収縮し、３．５気圧の蒸気圧を有する噴射剤は、図１に示すように液化していく。完全に液化した段階で、水道水の流入は停止する。なお、液化による温度上昇に伴う蒸気圧上昇により蒸気圧が水道水圧に達した場合には、この時点において気化した噴射剤が残る事になる。この状態で、流体入口部Ｈ１のコックを止水側に、流体出口部Ｈ２のコックを通水側に変更すると（図３参照）、第１区画１２２内の水道水は、例えば噴霧ノズル１４２からミストとなって散布される。

仮に第２区画１２４をもたない従来の散布装置では、散布が進行するにつれ、耐圧性タンク１２内の圧力は低下し、噴霧ノズル１４２からの散布力も低下していくが、本発明の散布装置では、散布が進行して第１区画１２２内の容積が収縮し始めても、第２区画１２４内の噴射剤の気圧によって、第１区画１２２の容積低下がほぼ１００％に至るまで、圧力が衰えることなく、散布を最後まで継続させることができる。この効果を十分に享受するためには、例えば図１に示すように、水道水Ｆ１を導入する前の耐圧性タンク１２の第２区画１２４の容積が最大の時点で蒸気圧が飽和に達していること、ならびに蒸気圧が水道水圧に近いことが好ましい。しかしながら、蒸気圧が水道水圧に近づけすぎると流体圧入に時間を要するというデメリットも生ずる。

図１〜図３の形態において、とくに図３を参照すると、本発明の散布装置１は、第１区画１２２と第２区画１２４とが、可撓性を有する流体不透過性の膜Ａによって分離されていることが好ましい。上記実施の形態の場合、水道水Ｆ１と噴射剤とＦ２とを分離することのできる該膜Ａは、公知の材料から適宜選択することができる。例えば、液体不透過性に優れる各種樹脂製膜や、ゴムを使用する場合は、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲのようなゴムに、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ等の金属をメッキした材料等を挙げることができる（例えば特開２００３−１２７２５６号公報参照）。膜Ａは、２つに分離した耐圧性タンクの側壁部に接着した後、この分離した耐圧性タンクの部材を溶着する等の手段によって容易に設置することができる。また、本発明の散布装置を使用している間、耐圧性タンク１２中の第１区画１２２と第２区画１２４との圧力はほぼ均衡しているため、膜Ａにそれほどの圧力はかからず、膜Ａそのものの強度は大きく求められない。しかし、開口部１２６と接する膜Ａの特定部分には、例外的に、とくに非使用時において大きな気圧差が生じるため、必要に応じて、補強部材Ｓを取り付けてもよい。補強部材Ｓは例えば硬質のプラクチック材料から調製することができる。なお、図１〜図３において、膜Ａは耐圧性タンク１２の側壁部から内側方向に向かって接触していない部分を有するが、これは説明を容易にするためであり、実際は両者は接触することになる。

図４は、本発明の散布装置の使用形態を説明するための図である。図４の形態によれば、部材Ｍにおける流体入口部Ｈ１と、上水道口に伸びる耐圧性ホースＨとを脱着自在に接続することにより、散布装置１を所望の場所に持ち運び、水を散布することが可能となる。

図５は、本発明の散布装置の別の使用形態を説明するための図である。図５の形態によれば、散布装置１は、耐圧性ホースを介して上水道口と接続されたまま、水を散布する形態である。使用者が散布を開始して現場を長時間離れる場合、第１区画１２２内に水道水を圧入完了後、上水道口を閉めておけば、一定時間後に散布は自動的に終了し、水道水を
余分に消費することがない。

なお、耐圧性タンク１２は、例えば上水道水圧に耐えられる構造を有していればその素材はとくに制限されない。例えば炭酸飲料用のポリエチレンテレフタレート製のボトルが例示される。また、第二区画１２４は耐圧性タンク１２の中に独立して存在するバルーンである形態であっても構わない。更に第１区画と第２区画を分画する方法として、今回紹介した流体不透過性の膜の他に、例えばシリンダー内を往来可能なピストンで分画する方法も可能である。とりわけ、腐食性の強い物質を噴射剤として用いる場合に有効である。また部材Ｍ、噴霧ノズル１４２、耐圧性ホースＨはそれぞれ市販されているものを利用することができる。また、上記説明では噴射剤としてジメチルエーテルと水との混合物を使用しているが、これとは別に、液化石油ガス、トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン等を使用してもよい。このように噴射剤は常温（２０〜３０℃）で１．２気圧〜６．７５気圧の蒸気圧になるガスが挙げられる。これらの別の噴射剤を使用する場合、気圧の調整は、上記のように水を用いる方法や、他の別物質を添加するような、公知の方法がある。更に噴射剤として同様の効果が期待できる物質としては、平衡状態にある気体で圧力変化に対してそれを打ち消す方向に平衡移動する性質を有する気体は有効である。平衡状態にある「四酸化二窒素及び二酸化窒素」、「水素、窒素及びアンモニア」等が挙げられる。

１散布装置１２耐圧性タンク１４流体放出手段１２２第１区画１２４第２区画１２６開口部１４２噴霧ノズルＡ膜Ｆ１水道水Ｆ２噴射剤Ｈ耐圧性ホースＨ１流体入口部Ｈ２流体出口部Ｍ二又に別れた部材Ｓ補強部材

Claims

耐圧性タンクと、前記耐圧性タンクに所定の圧力で圧入された流体と、前記流体を前記耐圧性タンクから放出する流体放出手段と、を備えた散布装置において、前記耐圧性タンクは、前記流体を収容する第１区画と、前記所定の圧力よりも低い気圧を有する噴射剤を収容する第２区画とを備えたことを特徴とする散布装置。
前記第１区画と前記第２区画とが、可撓性を有する流体不透過性の膜によって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の散布装置。
前記噴射剤が常温で１．２気圧〜６．７５気圧の蒸気圧になるガスを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の散布装置。
前記流体放出手段が、噴霧ノズルを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の散布装置。