JP3088755B2 - ケミカルフィーダー - Google Patents

ケミカルフィーダー

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の説明 本発明は、一般に、その化学材料が溶解する液体中に
固体の化学材料を溶解させるための装置に向けられてい
る。より詳しくは、本発明は、化学材料、例えば、栄養
化学材料、消毒化学材料、脱塩素化学材料、及びpH制御
化学材料、の水溶液を、それを分配する場所、例えば、
大量の水、へ移送するためのケミカルフィーダーに関す
る。更に詳しくは、本発明は、制御された量の消毒化学
材料、例えば、次亜塩素酸カルシウム、の水溶液を、水
系の処理のために、信頼性でき、効率的で、コストが低
い様式で自動的に分配するケミカルフィーダーに関す
る。本発明のケミカルフィーダーを操作する方法におい
て、溶解液、例えば、水、は、溶解領域において、それ
が液体中に制御された方法で溶解するように、固体の化
学材料と制御されて接触する。その後、得られる固体化
学材料の溶液は溶解領域から同一装置内の収集領域に流
動し、それはその位置から装置を流出し、分配箇所に送
られる。
従前の強制流動又は循環系で用いられるケミカルフィ
ーダーは一定の共通の特徴を有する。典型的には、その
中で固体化学材料が溶解するチャンバー、及びその中に
固体化学材料が置かれる化学保持器を有する。溶解液、
通常は水、は、典型的には何等かの制御された手段によ
り溶解チャンバーに供給され、適量の化学材料が確実に
溶解される。
米国特許第5,089,127号には、次亜塩素酸カルシウム
のような固体消毒剤を水泳プールの流動ループのような
閉じた水循環系に分配するためのケミカルフィード装置
が記載されている。この装置は、固体化学消毒材料のタ
ブレットを含有する筒を有し、その下の部分がカップ状
溶解貯蔵器中に位置する部品の配置を提供する。この筒
の下の部分及び底は孔抜きされており、水と固体化学消
毒材料の間の接触が許容される。消毒材料の溶液はカッ
プ状溶解貯蔵器のふちから収集チャンバー中に流動し、
この溶液はここから分配される。
米国特許第5,089,127号に記載のケミカルフィーダー
は消毒剤、例えば、次亜塩素酸カルシウムを、水体、例
えば、水泳プールに放置状態で長期間効果的に供給する
が、放置状態の期間に処理しうる水の体積は、筒に充填
しうる消毒化学タブレットの数により制限される。例え
ば、20,000〜40,000ガロン（75.7〜151.4m3）の水泳プ
ールは、フィーダーに追加の消毒材料のタブレットを追
加することなく、米国特許第5,089,127号に記載のケミ
カルフィード装置により１週間以上処理されうる。しか
しながら、消毒化学材料のより長期間の連続添加が必要
な、より大量の水体及び水系、例えば、水処理工場、飲
用水供給機、工場排水、放出水、冷却塔用水系等のため
には、固体消毒剤のタブレットで筒をしばしば詰め替え
ることを省略するとすれば、米国特許第5,089,127号に
記載のケミカルフィーダーを改良する必要がある。
前述の要求および本発明に従って、底部材および上方
向に広がる側壁を有する外装を含む装置が提供される。
上記底部材および側壁は、上記外装の底部材に固定され
るチャンバーを配置される下部内にキャビティーを限定
する。上記チャンバーは、上記底部材に固定されてもよ
く、かつ外装の側壁から離れている側壁を有する。上記
チャンバーの側壁の外装側壁への近接は変化してもよ
く、即ち、１つの態様では、上記チャンバーの側壁は外
装側壁に近接しているが離れていてもよく、第２の態様
では、外装側壁から離れていてもよい。チャンバーの壁
と外装壁の間の空間は、環状の回収領域を形成する。
グリッド構造体、即ち多数の抜き孔を有する篩板手段
はチャンバー上部に搭載され、上記グリッドはそのチャ
ンバーの側壁上に載り、チャンバーの側壁により支持さ
れ、それにより上記チャンバー内に溶解液を充填する中
空の空間を形成する。上記グリッドは、実質的に底部材
と平行であり、前述の第２の態様では、上記チャンバー
の側壁の上部末端から、外装の内部側壁に隣接するか、
または近接するが僅かに離れた位置に広がるフランジ手
段を有してもよい。上記フランジ手段が存在する場合、
上記外装の内部側壁および上記チャンバーの外部側壁
は、グリッド上の溶解領域内で生成される固体化合物の
溶液の回収領域として設けられる環状の空間またはキャ
ビティーを形成する。キャップまたはカバーを外装の上
に置いてもよい。
上記グリッド構造体（存在する場合、フランジを含
む）は外装を上部貯蔵区画および環状回収領域とチャン
バーを含む下部区画に分ける。グリッド、または存在す
る場合、フランジの外側エッジは上記外装の側壁と近接
しており、即ち外装の側壁に隣接するか、または近接す
るが僅かに離れていて、上部貯蔵区画の下部の溶解領域
から環状の回収領域への流体の流れを起こす。従って、
上部貯蔵区画、および下部区画内の回収領域は互いに液
体伝達される。水などの溶解液を外装内のチャンバーに
運搬するのに、配管手段などの手段を設け、配管手段な
どの手段を更に設けて、固体化合物溶液を回収領域から
除去する。
本発明の特徴は特に、この開示の一部に付属し、この
開示の一部を形成する請求の範囲内に示されている。そ
れらおよび本発明の他の特徴、その作業有用性およびそ
の使用により得られる特定の目的物は、本発明の好まし
い態様が示され説明され、部品に対応して類似の符号が
示されている以下の詳細な説明および図面から十分に理
解される。
図面の簡単な説明 図１は、本発明のケミカルフィーダーの１つの態様の
等距離部分切断図である。
図２は、図１のケミカルフィーダーの部分断面の立面
図である。
図３は、切断線３−３を通る図２のケミカルフィーダ
ーの上部平面図である。
図４は、フランジの抜き孔がない図２のグリッドの上
部平面図である。
図５は、液体をグリッド下のチャンバーに運ぶパイプ
輸送手段の底面図である。
図６は、グリッドのフランジが上方向に傾斜した本発
明のケミカルフィーダーの更なる態様の等距離部分切断
図である。
図７は、図６のケミカルフィーダーの下部の部分断面
の立面図である。
図８は、グリッドのフランジが下方向に傾斜した本発
明のケミカルフィーダーの更なる態様の等距離部分切断
図である。
図９は、図８のケミカルフィーダーの部分断面の立面
図である。
図10は、グリッドがフランジを有さず、グリッド下の
チャンバーの側壁が外装の側壁の近くにあること以外は
図１と同様のケミカルフィーダーの部分断面の立面図で
ある。
発明の詳細な説明 図１、２および３に関して、フィーダーＦは、底部材
12および上方向に広がる側壁14を有する外装を含む。示
されるように、外装10の側壁14は実質的に垂直であり底
部材12に直角である。外装10は如何なる適当な幾何学形
状、例えば円筒形、長円筒形または四角柱であってもよ
い。側壁14および底部材12は通常、図１の態様では、中
空の円筒として特徴付けられるキャビティーを限定す
る。外装10のキャビティー内には、側壁18を有する中空
のチャンバー20であり、それは図２に示されるように、
底部材12に固定される。図10に示される態様では、チャ
ンバー20は側壁18および別の底部材16から形成され、上
記外装の底部材12に固定され、かつ上記外装の底部材12
に結合する。チャンバー20の側壁18は外装10の側壁14か
ら離れており、それにより本明細書中で回収領域４とし
て認識される環状空間またはキャビティーを限定する。
中空チャンバー20は如何なる適当な幾何学形状を有して
もよいが、通常外装と同様の形状、例えば円筒形であ
り、外装10も円筒形である場合には外装10と等軸であ
る。
更に図１および２に関して、外装10の上部末端を着脱
式蓋28で覆う。示したように、蓋28はその外側エッジ付
近に環状溝27を有し、それは外装10の外壁14の上部に適
合するように、側壁14の厚さより僅かに大きい。Ｏリン
グ26を環状溝27内に配置し、そして上記蓋を外装10の上
部に配置し、ラッチ30により下方に押さえる場合、外装
10の上部貯蔵区画８の内部を混入物および外部空気の侵
入に対してシールする。蓋と側壁14の上部末端の間の所
定位置に気密シールを設ける場合、蓋28は蝶番付ラッチ
30により所定位置に固定されてもよい。用いられるラッ
チ30の数は変化してもよいが、少なくとも２種のそのよ
うなラッチが考えられ、即ち２つのラッチ30は180゜離
れている。蓋28および外装10のまわりに等間隔の３種ま
たは４種（またはそれ以上）、即ち120゜または90゜離
れたラッチを用いてもよい。
ラッチによって固定された蓋の使用が示されている
が、他の取付け手段、例えばねじ込みキャップを用いて
もよいことは明らかである。上記フィーダーは上記貯蔵
区画内で負圧を用いて操作されてもよいので、不法また
は偶発侵入を防止する安全尺度としての場合を除いて、
一般に蓋28を外装10に固定する必要はない。
他の態様では、カバー28は、その上側および外装10の
内部側壁に対して緊密に適合する内部環状レッグ上にハ
ンドル、例えば中央に配置したハンドルを有してもよ
い。上記環状レッグは連続である必要はないが、カバー
28の底から下方に広がる多数のレッグを含み、それは内
部側壁14を貫通し、そしてこの壁に対して圧縮力を負荷
して、上記フィーダーの作業時に所定位置に上記蓋を保
持する。
多数の抜き孔23を有する篩板の形のグリッド22をチャ
ンバー20の側壁18の上部に搭載し、それにより溶解液を
導入してもよい中空の空間を形成する。上記グリッドは
底部材12から離れており、かつ実質的に底部材12と平行
である。示したように、上記グリッド（およびその故に
チャンバー）を上記外装の水平軸の中心点下の上記外装
内に配置し、それにより外装内のキャビティーを固体化
合物材料１の貯蔵用の大多数の上部貯蔵区画内、および
回収領域４およびチャンバー20を含む少数下部区画内に
限定する。上記グリッドは通常チャンバー20と同一形
状、例えば正方形、矩形、長円形または円形を有する。
図３に詳細に示したように、グリッド22は多数の抜き孔
23を有する円板である。上記グリッドは底面上に円形溝
21を有し、チャンバー20の円筒形壁18とかみ合う。上記
グリッドは、フィーダーの貯蔵区画に充填される固体化
合物材料１の重量によって所定位置に保持される。
図３および４に示すように、グリッドは、固体化学物
質１と接触させるために、室20から図２の「Ｈ」表され
る溶解区分へ溶解液を通過させることができる複数の抜
き孔23を有している。抜き孔は、適する幾何学形状（例
えば、円形、長方形、三角形、四角形、楕円形等）のい
ずれであってもよく、また粒子、ペレットまたはタブレ
ット（大きいものおよび小さいもの）の形態であり得る
固体化学物質の寸法に比べて十分に小さくなくてはなら
ない［例えば、直径が0.375インチ（0.95cm）〜５イン
チ（12.7cm）まで（例えば、１インチ（2.54cm）〜３イ
ンチ（7.62cm））］。粉末化した化学物質は、粉末がグ
リッドの抜き孔を通ってより容易に流動し、特に供給作
動が中断した場合に、室と抜き孔を塞ぐ傾向があるた
め、典型的には使用しない。さらに、固体化学物質１が
非常に吸湿性であると、粒状の化学物質の使用も、同様
の理由から適さないことがある。
図３および４に示すように、抜き孔は円形で、かつグ
リッドに均等に空いている。典型的に、円形の抜き孔
は、図示するように、直径を0.25〜３インチ（0.64〜7.
62cm）まで［例えば、1.25インチ（3.2cm）に］変化で
きる。抜き孔の数、抜き孔の寸法、および抜き孔で表さ
れる合計開口領域は、溶解液によって室20の圧力を上げ
ないように、および溶解液を溶解区分に噴射しないよう
に設計される；が、供給装置の作動中に、溶解区分への
溶解液のビロー（billowing）または吹き出し（welling
−up）が典型的に生じる。噴出する溶解液の場合は、溶
解区分内での化学物質１の溶解は不均一であるが、溶解
液の吹き出しは、溶解区分内のグリッド板上の固体化学
物質を実質上均一に溶解させる。
図１の点線19並びに図３および４に示すように、グリ
ッド22の延長部分であるフランジ手段24が示されてい
る。フランジ24は、室の側壁を超えて本体10の内側の側
壁に向かって延びている。フランジ24の外周は、固体化
学物質の溶液が溶解区分Ｈから環状の捕集区分４へ通過
できるように、本体の内側の側壁と近接しているが、透
き間があるように示されている。本体10の側壁14の内側
からフランジ24の外周までの距離は変えられるが、典型
的には、約0.25〜１インチ（0.64〜254cm）特に、0.5〜
0.75インチ（1.27〜1.91cm）の範囲であろう。フランジ
は、図４に示すように連続であってよいが、グリッド22
と同様に抜き孔25を有していてもよく、抜き孔は、溶解
区分と捕集キャビティまたは区分４の間でも液体が流通
できるように供給する。フランジが連続なときには、本
体10の側壁から離れているであろう。しかしながら、フ
ランジが抜き孔を含むと、本体10の側壁から離しても、
壁と隣接（例えば、接触）していてもよい。篩板とフラ
ンジは、１枚の平らなシート素材から調製される連続的
な平板であってよい。
図10の態様において、グリッドは、フランジを有して
おらず、室20の側壁は、本体10の内側の側壁14から離れ
ている。室20の側壁が本体10の壁から離れている距離
（すなわち、環状の透き間２）は、フランジ24の抜き孔
に関する上述の記載と同様である。
フランジの抜き孔の寸法は、グリッドの抜き孔23より
も小さくても大きくてよい。そのような抜き孔は、捕集
区分４へ流動する液体の体積を制御するのに役立つよう
に供給する。フランジ24の抜き孔の形状は、グリッドの
抜き孔のように幾何学形状に変化でき、かつフランジの
端に沿ってノッチ（例えば、三角形、四角形または半円
形のノッチ）を含み得る。
本体の壁とフランジ24の外周（または図10の室20の壁
18）との間の環状の開口部２、およびフランジ表面に抜
き孔があればその寸法、捕集区分中へ通過する液体の体
積および流速を制御するように選択することができる。
環状の開口部２（、および存在するならばフランジの開
口部）を、供給装置の作動範囲に亙って、貯蔵区画８内
で溶解区分の上に液体が溢れないように（すなわち、室
20への液体の予想される最大流量を調節するように）設
計する。排出手段34の直径も、貯蔵区画８内の溶解区分
上に液体を溢れさせないようにするのに役立つであろ
う。
図６および７には、グリッド22と、複数の円形の抜き
孔52を有するフランジ50が示されている。グリッド22か
ら斜め上方にかつ本体10の壁14に向かって配置されたフ
ランジ50が示されている。図示されたフランジ50は、側
壁14と隣接（例えば、接触）していても、離れていても
よい。フランジ50が連続であるならば、側壁14から離れ
ているであろう。フランジ52の下方表面は、典型的に、
グリッドの水平面と鋭角を成しているが、角度は、正の
角度であり得る。そのような角度は、例えば、10゜〜75
゜の間、特に有用には45゜のように30゜〜60゜までで広
く変化できる。広範には、フランジ50がグリッドの水平
面と成す角度は、０゜〜90゜まで変化できる。抜き孔25
の数、寸法および形状についての論説は、抜き孔52にも
当てはまる。
図８および９には、グリッド22と、複数の円形の抜き
孔58を有するフランジ56が示されている。グリッド22か
ら斜め下方にかつ本体10の壁14に向かって配置されたフ
ランジ56が示されている。フランジ56の一番上の表面
は、グリッド22の水平面と鋭角を成している。そのよう
な角度は、例えば、10゜〜75゜の間、特に有用には45゜
のように30゜〜60゜で広く変化できる。抜き孔25の数、
寸法および形状についての論説は、抜き孔58にも当ては
まる。また、壁14に対するフランジ50の外周の位置につ
いての論説も、フランジ56に当てはまる。
図２に示すように、点線32は、供給装置の作動中にお
ける、上方貯蔵区画８内での水位を表している。本体内
側の直径［またはグリッド（フランジ）の直径］とグリ
ッド上の高さｈによって、溶解区分Ｈの容積を定義す
る。溶解区分の高さｈは、典型的には最大約２インチ
（5.08cm）であるが、フランジの抜き孔の領域、あれば
環状開口部２の領域、および室20へ入れる溶解液の速度
に大変依存し得る。溶解区分Ｈの高さｈは変化し得る
（すなわち、室へ入れる溶解液の速度が高まるにつれて
増加する。）最も望ましくは、溶解区分において溶解液
と接触している固体化学物質１の表面積は、供給装置の
作動中、実質上一定でなければならない。
室20へ液体を分配する手段は、本体10の側壁14と室20
の側壁18の一方の面を通じて延びており、かつ組み合わ
せて表されている導入用導管40と管42によって提供され
る。導入管42は、室20の反対側の内壁14と近接して延び
ており、かつ溶解液の源（図示せず。）から室20へ溶解
液（例えば、水）の通過を可能にするために複数のオリ
フィス44を有するように（すなわち、スパージャー管
（sparger pipe）の形態で）表されている。オリフィス
44は、底面部材12に向かって下向きに示されている。一
つの予想される態様において、管42は、垂線からそれぞ
れ15゜に（すなわち、列が30゜離れているように）設定
された２列のオリフィス44を有している。そのような配
置は、導入管42から流入する流体を底面部材12に向かっ
て室20中へ流動することができ、そうすると流体は、室
20から上昇して、グリッド22の抜き孔23を通して実質上
均一に通過する。スパージャー管の形態での分配手段が
示されているが、室20内で液体を分配するいずれの手段
を使用してもよい。導入管42は、栓46で塞いでも、蓋を
被せても、または室の反対側の側壁18に延長して取り付
けてもよい。導入管42の末端部は、底面部材12に置いた
脚48で支えられていてよい。脚48は、底部と管42の側面
に取り付けたサドルの形態であってよい。あるいは、蓋
（図示せず。）と脚48は、同一部品（すなわち、蓋およ
びサドル支持手段）であってよい。
さらに、図９に示すように、室20への液体の分配手段
は、導入導管40と端の開口した管43から構成されていて
よい。管43からの液体は、室20内で液体をより均等に分
配するように、じゃま板手段54に向かっておよび／また
は介して吹き出され、それによって、より多くの液体の
流量をグリッド22を通じて供給し、かつ固体化学物質１
をグリッド22の上方表面に沿ってかつグリッド上の溶解
区分Ｈ内で実質上一様に溶解させることができる。じゃ
ま板手段内の開口部55は、じゃま板を介して液体を流動
させることができる。
じゃま板手段54の目的は、グリッド22を通った上向き
の実質上均一な流体流動を得るために、室20に入ってく
る溶解液を前記の室内でより均等に分配し、それによっ
て、溶解区分Ｈ内での実質上均一な固体化学物質１の溶
解を提供することである。じゃま板手段は、１つまたは
それ以上のじゃま板であってよく、室20の全直径または
全幅に及んでいても、室の幅に対して部分的にのみ延び
ていてもよい（すなわち、管43から入ってくる液体を導
入する経路に配置される。）。じゃま板54の高さは、じ
ゃま板の頂点が、導入管43の一番上の表面よりもわずか
に高い程度である。じゃま板手段54は、連続していて
も、図９に示すように、一連の小さな開口部55を有して
いても、または、じゃま板を介して液体を流動させるよ
うに、他のより大きな開口部（例えば、じゃま板内の三
角形もしくは長方形の開口部）を有していてもよい。導
入導管から流体を室内で分配するためにじゃま板を使用
する手段は、当業者に既知であって、ここで詳細に記載
する必要はない。
グリッド22を通り上向きに流れる液体が、図２に示す
ようにグリッド22の面積と高さｈで定められた体積を占
有している溶解ゾーンＨ中に存する固体化学物質を溶解
する。生成した化学物質の溶液は環状開口部２と、もし
設けられておればフランジの抜き孔とを通って収集ゾー
ン４へと流れ、最終的に収集ゾーンから排出管34を通っ
て取り出される。容器10には排出管は１個示されている
が、追加した化学物質の溶液を取り出すために、または
チャンバー20への管類の取り付けを容易にするために、
または化学物質溶液を種々の異なる用途に適用するため
に、追加して排出管が設けられてもよい。
フィーダーは大気圧で運転してもよいし、または大気
圧以下で運転してもよい。真空開放バルブ36は容器の側
壁に、例えば貯蔵室８に設けてもよく、バルブは大気と
連通している。図示しているように、図１ではバルブ36
は、（フィーダーが真空で運転される場合）蓋28を取り
はずすことができるようにフィーダーＦ内の真空を開放
する手段を提供している。
運転中は特に図１に示すように、上部貯蔵室８は固体
化学物質１、例えば次亜塩素酸カルシウムのペレット、
錠剤等の衛生剤で満たされている。固体化学物質の大き
さはグリッド22とフランジ24のそれぞれの抜き孔23およ
び25をまたぐように十分大きいであろう。一般的には固
体化学物質の大きさは約0.375インチ（0.95センチ）か
ら５インチ（12.7センチ）であろう。最初からその大き
さであるためか、または浸食により小さくなり過ぎたこ
とにより、グリッドおよびフランジの抜き孔からチャン
バー20または収集ゾーン４へ落下してくるかもしれない
固体化学物質はチャンバー20（または収集ゾーン）中の
液体により溶解し、生成した溶液は最終的にはグリッド
22を上向きに流れて収集ゾーンへ排出され、排出管34か
ら排出される。一般的には貯蔵室８は約１ポンド（0.45
kg）から約2000ポンド（907kg）、好ましくは約20から7
50ポンド（9.1から340kg）、より好ましくは約150から5
50ポンド（68から249kg）の化学物質を支える寸法にな
っていてもよい。
被処理液体は、通常主液、例えば水、の循環流からの
側流であるが、これはフィーダーの導入管42へ進んで来
る。導入管40への流動速度は、導入管に結合している配
管中のバルブ手段（図には示さず）によって制御され
る。溶解用の液体、通常は水、は導入管42へ流入し、オ
リフィス44から出てチャンバー20に入る。液面は上昇し
てチャンバー20を満たし、グリッドに設けられた抜き孔
23からグリッド22を通り抜け、固体化学物質１と接す
る。溶解用液体は溶解ゾーンＨを規定する高さｈまで上
部室８を上昇する。化学物質、例えば衛生剤は液体中に
溶解し、生成した溶液は上部室８から出て、抜き孔25お
よび環状空間２を通って収集ゾーン４へ流れる。上部室
内８の水の水準は、溶液液がチャンバーへ入って来る速
度の増加によって大きくなってもよい（したがって溶解
した衛生剤の量が増加してもよい）。収集ゾーン４中の
固体化学物質の溶液は排出管34を通って取り出され、溶
解用液体の主循環流へ戻される。
フィーダーは、固体化学物質とグリッド22の上部の液
体体積からなる溶解用液体の間の定接触の原理に基づい
て作動する。処理されるべき液体のところへ配送される
化学物質の量は、溶解ゾーン内化学物質と接触し溶解す
る溶解用液体の流動速度および溶解ゾーン内の化学物質
と接触する溶解用液体の体積を制御することにより変え
られる。溶解ゾーンにある一番底の固体化学物質、例え
ば衛生剤が消費されるにつれて、追加された化学物質は
重力の影響により、下方の抜き孔の開いたグリッド上へ
移動する。溶解用液体がフィーダーへ配送されなくなっ
たとき、またはこの液のチャンバーへの配送が遮断され
たときには、固体化学物質と溶解用液体（チャンバー20
への液の配送が止まったとき、収集空間４へ落ちてきて
いた溶解ゾーン中の溶解ゾーン中のいかなる液体も）の
接触がなくなるので、固体化学物質の溶解は起こらな
い。
溶解用液体導入フィードライン中にソレノイドバルブ
を使用すれば、溶解用液体の水準を溶解ゾーン内に留め
る、たとえばフィーダーの運転中と同じ水準に保持する
ことが可能である。この場合には図２に示されるよう
に、小さい穴38が収集ゾーン４とチャンバー20の間で液
体連通できるように設けられ、それによって溶解ゾーン
の液体水準がチャンバー20へ、したがって収集ゾーンへ
抜き出されることが可能となる。
導入バルブ（流動速度を１分当たり約０と20ガロンの
間（０−0.76m3/min）、例えば液流を１分当たり0.5ま
たは５から100ガロン（0.0019または0.019から0.38m3/m
in）の間で制御できるバルブであればよい）およびチェ
ックバルブおよび真空開放バルブ以外は可動部分がない
から、フィーダーは比較的製作し維持するのが安価であ
る。フィーダーとバルブ類は固体化学物質に対して化学
的または腐食抵抗性がある材料であればいかなる材料で
できていてもよく、このような材料としては、例えば、
ポリエチレン、ABS（アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン樹脂）、ガラス繊維補強樹脂、ポリスチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩素ビニ
ルまたはその他の製剤化された固体化学物質、例えば次
亜塩素酸カルシウムのような衛生剤に化学的抵抗性のあ
る材料であればいかなる材料でもよい。ステンレススチ
ールのような他の材料も使用することができるが、この
ような材料は実質的にコストを増すことになる。好まし
い態様としては、フィーダーはポリ塩素ビニル（PVC）
から製作されるもので、これは一般に水の衛生用化学物
質、例えば次亜塩素酸カルシウムに対して化学的抵抗性
がある。フィーダーのプラスチック部分は、射出成形ま
たは回転成形で作られてよい。
熱可塑性樹脂材料で製作されている場合は、フィーダ
ー各部は溶媒または熱接着、またはねじによって結合し
てもよい。導入管および排出管も通常の蝶つがい（bulk
head fittings）を用いてフィーダーに結合してもよ
い。ステンレススチールのような金属を使用する場合
は、フィーダーを製作するのに各部を通常の溶接を用い
てよい。これに代わるものとして、フィーダー各部を通
常のねじ付きボルトとフィーダーが確実に水漏れを防ぐ
ように適当なガスケットとを用いて結合してもよい。
フィーダーとともに用いてもよい固体化学物質は、ペ
レットまたは錠剤に形成される任意の温度および圧力
（STP）条件で固体であり、STP条件で流動する液体、例
えば水に易溶性である化学物質であればどのようなもの
でもよい。このような化学物質の例としては、栄養剤、
例えば化学肥料；衛生剤、例えば次亜塩素酸カルシウ
ム、臭素−塩素ヒダントイン、ジクロロヒダイトインお
よびクロロイソシアヌル酸塩類のような水を衛生処理す
る化学物質；亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ソジウ
ムスルフハイドレート（NaSH）および硫化ナトリウム
（Na2S）のような脱衛生剤（脱塩素剤）；および硫酸水
素ナトリウム、クエン酸、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナ
トリウムおよび第４級アンモニウム化合物のようなpH調
整剤であり、これらのあるものは殺藻剤（algaecide）
として用いてもよい。
本発明のフィーダーは、導入管40と排出管34を備えた
適当な配管を結合することにより、液体、例えば水処理
設備に作り上げられることは当業者により容易に認めら
れよう。フィーダーは開放系または閉鎖系として組み立
てられてもよい。例えば、導入管40は適当な配管によっ
て、主液管、例えば水管のバイパスラインに結合されて
もよく、それにより処理用液体の供給源を提供してもよ
い。排出管34から取り出される化学物質溶液は適当な配
管によってバイパスライン結合の下流である主液管へ送
られる。これに代わるものとして、主液管の流体流動を
直接フィーダーにより取り扱うことができれば、フィー
ダーを主液管とインラインに結合してもよい。
別の具体例では、フィーダーは、主要液体導管からの
バイパス管が適切な配管によって適切なポンプの吐き出
し側に連結されている密閉系に設置してもよい。例え
ば、フィーダーは、プールから排出された水をポンプの
吸い込み側へ装入することによってプールの水を処理す
るのに用いてよい。バイパス流れ管（flow line）は、
ポンプの吐き出し側に連結された主要流れ管へ連結さ
れ、固形化学消毒剤が装入されているフィーダーＦの入
口導管40へ水を供給する。出口導管34を経て移動する消
毒剤の水溶液はポンプの吸い込み側の主要流れ管へと送
られる。化学的に処理された水はポンプを経て、プール
へと送られ、そこでプールの水体と混合する。ポンプの
圧力（吐き出し）側のバイパス管を経てフィーダーへ再
循環される科学的に処理される水の量は、主要供給管で
の希釈のため最小であり、フィーダーを通過する水の速
度および体積は水が化学消毒剤で飽和されるのを防止す
るため、全系の操作に影響はない。
本発明を以下の実施例でさらに詳しく説明するが、実
施例は説明のみを意図しているため、当該分野の当業者
にはこれらの多数の改良や変形が明らかであろう。
実施例 図５の入口パイプ42を用いた図１および２（ここで説
明されたものを除く）に記載されている型の化学フィー
ダーを、スケジュール:0ポリ（ビニルクロライド）パイ
プおよび0.5インチ（1.27cm）ポリ（ビニルクロライ
ド）シート素材を用いて製造した。チャンバー20の呼称
内径は11.75インチ（29.85cm）であり、高さは６インチ
（15.24cm）であった。ハウジング10の呼称外径は18.75
インチ（47.53cm）であり、高さは26インチ（66.04cm）
であった。ハウジング10の呼称内径は17.25インチ（43.
82cm）であった。グリッドプレート22およびフランジ24
を１枚の0.5インチ（1.27cm）ポリ（ビニルクロライ
ド）シート素材から組み立て、直径は16インチ（40.64c
m）であった。グリッド22は、9.75インチ（24.77cm）直
径の円の内側に約1.75インチ（4.45cm）中心でドリルし
て1.25インチ（3.18cm）直径の抜き孔を34個機械加工し
た。フランジ24は連続であった（抜き孔が開いていな
い）。グリッドプレート22には、図２に示されるよう
に、その下面に１インチ（2.54cm）幅の溝が１つあり、
チャンバー20の壁18に嵌合する。フランジの外周とハウ
ジング側壁の内側との間の環状スペース２は0.63インチ
（1.59cm）であった。底部材12はハウジング側壁の内側
に融着されており、水密であった。チャンバー20の側壁
18は底部材に融着されていた。
散布パイプ42は約1.5インチ（3.81cm）スケジュール4
0PVCパイプから二次加工されており、長さは13.5インチ
（34.29cm）であった。散布パイプの開口部（オリフィ
ス）は底部材12に向かって下向きに面しており、２列に
なって位置し、それぞれの列には４つのオリフィスがあ
った。それぞれの列は鉛直方向から15度偏っているため
30度離れていた。
散布パイプ42は、ハウジングの内壁に融着した1.5イ
ンチ（3.81cm）スケジュール40PVC入口カップリングに
連結していた。出口導管は、ハウジング内壁に融着し、
内側で平らにカットした３インチ（7.62cm）スケジュー
ル40PVC出口カップリングに連結していた。出口カップ
リングのもう一方にはおねじを有していた。入口および
出口カップリングの中心は底部材から上３インチ（7.52
cm）に位置していた。
フィーダーは、寸法12フィート（3.66メーター）×32
フィート（9.75メーター）×４フィート（1.22フィー
ト）の10,000ガロン（37.8m3）地上ビニル−ライニング
プールに隣接する高さ約５フィート（1.5メーター）の
足場に設置したプラットフォームバランスに設置した。
２インチ（5.08cm）入口および出口取り付け部品を有す
る１分間あたり10〜130ガロン（0.038〜0.492m3/min）
のロートメーターフローメーター（Rotometer flowmete
r）と嵌合した２インチ（5.08cm）柔軟性ポリ（ビニル
クロライド）ホース形材を用いて、フィーダー入口を２
馬力モーターを装備したジャグジーマグナム（Jacuzzi
Magnum）2000（EM−2000）プールポンプの圧力側に連結
した。
フィーダーから出口を、４インチ（10.16cm）硬質性
ポリ（ビニルクロライド）パイプを経て重力によりテス
トプールに戻した。ポンプはプールからポンプの吸い込
み側へ水を引き、フローメーターを経てフィーダーに水
を流した。
フィーダーに、PPGインダストリーズ（PPG Industrie
s,Inc.）社製で、どのタブレットにおいても最小有効塩
素65％の３インチ（7.62cm）次亜塩素酸カルシウムタブ
レット約60ポンド（27.3kg）を充填した。フィーダーを
通過する水の流速を１分間あたり15〜60ガロン（0.06〜
0.23m3/min）まで変化させた。次亜塩素酸カルシウムタ
ブレットを装填したフィーダーの前後ならびに所望の流
速を達成した後、および実験を通して適切な間隔で、重
量を記録した。測定した重量損失および時間間隔から送
出量を算出した。得られたデータを表１に示した。
＊ 0.65×重量損失／時間 ＊＊この流速の測定では10〜130GPMの範囲のロートメー
ターフローメーターを用いた。
▲ 計算値；ポンド／日に標準化した 本発明はある好ましい具体例の特定の詳細について説
明されているが、添付の請求項に含まれる範囲以外は本
発明の範囲を制限して詳細を考えることを意図するもの
ではない。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０Ａ ５５０ ５５０Ｃ (72)発明者 ドーリー，ジェラード・エフ アメリカ合衆国15090ペンシルベニア州 ウェックスフォード、グッカート・レ イン180番 (56)参考文献 特開 昭47−29947（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−500171（ＪＰ，Ａ) 米国特許4790981（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 1/00 - 5/26 C02F 1/50 B01J 19/00 - 19/32

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ベース部材と上方に伸長した側壁とを有す
    るハウジングであって、該ベース部材と側壁とでキャビ
    ティーを形成するもの；該キャビティーの下部における
    側壁を有するチャンバーであって、該チャンバーの側壁
    の底が該ベース部材に隣接しており、該チャンバーの側
    壁がハウジングの側壁から離れており、そのことにより
    環状のキャビティーを形成するもの；チャンバーの最上
    部に搭載されたグリッド板手段であって、該グリッドが
    ベース部材と平行であるもの；該チャンバーに、固体化
    学材料が溶解する液体を移送する手段；及び該化学材料
    の溶液を該環状のキャビティーから除去する手段；を有
    する、固体化学材料の溶解及び溶液移送のための装置。
  2. 【請求項２】前記グリッドが、チャンバーの側壁の上端
    からハウジングの側壁に隣接する位置にもしくは近接す
    るが離れているように伸長するフランジ手段を有する請
    求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記フランジ手段が連続であり、ハウジン
    グの側壁に近接するが離れている位置に伸長されている
    請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記フランジ手段が抜き孔を有する請求項
    ２記載の装置。
  5. 【請求項５】前記フランジ手段がハウジングの側壁に隣
    接する請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】前記フランジ手段が、グリッドからハウジ
    ングの側壁に向かって上方方向に傾けて配置されている
    請求項２記載の装置。
  7. 【請求項７】前記フランジの下側表面がグリッドの水平
    面と10゜〜75゜の鋭角を形成する請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】前記チャンバーの側壁がハウジングの側壁
    から0.64〜2.54cmの距離離れている請求項１記載の装
    置。
  9. 【請求項９】ベース部材と上方に伸長した側壁とを有す
    るシリンダー状のハウジングであって、該ベース部材と
    側壁とでキャビティーを形成するもの；該キャビティー
    の下部における側壁を有する円状のチャンバーであっ
    て、該チャンバーの側壁の底が該ベース部材に隣接して
    おり、該チャンバーの側壁がハウジングの側壁から離れ
    ており、そのことにより環状のキャビティーを形成する
    もの；チャンバーの最上部に搭載された濾過板手段であ
    って、該濾過板がベース部材と平行であるもの；該チャ
    ンバーに、消毒剤が溶解する液体を移送する配管手段；
    及び該消毒剤の溶液を該環状のキャビティーから除去す
    る手段；を有する、固体消毒剤の溶解及び溶液移送のた
    めの装置。
  10. 【請求項１０】前記濾過板が、チャンバーの側壁の上端
    からハウジングの側壁に隣接する位置にもしくは近接す
    るが離れているように伸長するフランジ手段を有する請
    求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記フランジ手段が連続であり、ハウジ
    ングの側壁に近接するが離れている請求項10記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】前記濾過板及びフランジが一の連続平坦
    板である請求項11記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記フランジがハウジングの側壁から0.
    64〜2.54cm離れている請求項12記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記フランジ手段が抜き孔を有する請求
    項10記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記フランジ手段がハウジングの側壁に
    隣接する請求項14記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記フランジ手段がハウジングの側壁か
    ら0.64〜2.54cm離れている請求項14記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記グリッド板が複数の等間隔の円形抜
    き孔を有する請求項２記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記グリッドにおける円形抜き孔が直径
    0.64〜7.62cmである請求項17記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記フランジにおける抜き孔が直径0.64
    〜7.62cmである請求項４記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記濾過板が複数の等間隔の円形抜き孔
    を有する請求項10記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記濾過板における円形抜き孔が直径0.
    64〜7.62cmである請求項20記載の装置。
  22. 【請求項２２】前記フランジ手段における抜き孔が直径
    0.64〜7.62cmである請求項14記載の装置。
  23. 【請求項２３】前記濾過板が、溶解液によりチャンバー
    内に圧力が形成されるのを防止し、濾過板上の固体消毒
    剤の均一な溶解を提供するのに十分な寸法及び合計開口
    面積を有する複数の抜き孔を有する請求項９記載の装
    置。
  24. 【請求項２４】前記グリッド板が、溶解液によりチャン
    バー内に圧力が形成されるのを防止し、グリッド板上の
    固体消毒剤の均一な溶解を提供するのに十分な寸法及び
    合計開口面積を有する複数の抜き孔を有する請求項１記
    載の装置。
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