JP3242709U - 水流式薬液散布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薬液量を適宜可変とすることにより、噴射の対象物の状態に対応した薬液量により適切な薬液噴射効果を有する水流式薬液散布装置を提供する。【解決手段】本体１１、ノズル１２、グリップ１３、リザーバ１４で散布装置を構成し、これらをプラスチック製とし、グリップを本体に螺合接続する構造とした。装置全体の重量を大幅に軽減し、その密閉性も確保した。リザーバタンクからの薬液路３１に複数の透孔（口径の異なる透孔）を介在させる。薬液路に介在させた円板３２を回転させ、異なる口径の透孔を薬液路に配置する。その結果、任意の量の薬液を、薬液路から水道水の流路に供給する。グリップの水路から水道水が供給され、本体の液路で薬液を吸い上げて混合し、混合液がノズルの噴射路１２Ａから噴射される。このとき、空気吸入口からの空気により、水道水で希釈された薬液は泡状となり噴射される。【選択図】図１

Description

この考案は水流式薬液散布装置、例えば水道水を使用した洗車用スプレーガンなどの水流式薬液散布装置に関する。

従来の水道水を用いて洗浄液を対象物に噴射する装置としては、例えば下記の特許文献１に記載のものが知られている。このものは、洗浄剤（液剤）を水と混合して洗浄液とし、洗浄液を発泡させて洗浄対象物に噴射・散布するための水流式フォーマである。この水流式フォーマは、洗浄剤収容部と、水導入部と、洗浄剤と水を混合させて洗浄液とする、空気導入口とアスピレータ構造を有する筒状部と、筒状部の先端に設けられ、洗浄液を噴射する吐出部とを備えている。吐出部は、この吐出部の表面に多数の孔が設けられたシャワーヘッド形状とされている。
アスピレータ構造は、以下の原理を実現するものである。すなわち、水が流れている水平な配管を途中で細くして径を絞ることで、太い部分よりも細い部分の方がその流速が速くなる。この流速の違いにより、流速の速い部分が真空(低圧)状態になる(ベンチュリ効果)。真空になった部分に周囲の気体が流れ込むため、配管が細くなった部分に気体の取り込み口を作っておくと、取り込み口から気体を吸引するという原理である。

特開２０２０－１９５９４８号公報

しかしながら、このような従来の水流式フォーマにあっては、シャワーヘッドから吐出される混合洗浄液は、水道水に対して洗浄剤が常に一定の割合で混合されていたため、その洗浄対象物の状態、条件などに対応した洗浄が行えていなかった。例えば洗浄剤が必要以上に消費されること、また、洗浄剤が少量のため洗浄効果が不十分であることなどの不具合が生じていた。

そこで、考案者は鋭意研究の結果、薬液を水道水と混合する場合にその薬液路の口径を可変として通過量をコントロールすることにより、上述した問題点を解消できることを知見し、この考案を完成させた。

この考案の目的は、薬液を水道水に混合してノズルから噴射する装置にあって、薬液量を適宜可変とすることにより、噴射の対象物の状態に対応した薬液量により適切なその薬液噴射効果を提供することにある。

請求項１に記載の考案は、水道水の水圧を用いてノズルより水道水をまたは薬液を水道水で希釈した混合液を噴射する水流式薬液散布装置において、水道水が供給される液路が形成された本体と、本体に連結され、上記液路に連通する噴射路が形成された上記ノズルと、本体に連結され、上記薬液が貯留されるリザーバと、リザーバの薬液を上記液路に供給する薬液路と、上記液路に水道水を供給する水路と、この水路を開閉する弁と、上記薬液路に配設され、通過する薬液量を変更する液量可変手段と、を含む水流式薬液散布装置である。

この散布装置では、水道管（給水管）から供給された水道水の水圧を用いて、水道水を、または薬液を水道水で希釈した混合液を、ノズル（噴射路）より噴射する。水道水は水路を介して液路に供給され、この液路には薬液路から薬液が供給されて混合液が生成される。供給される薬液量は液量可変手段により調整される。混合液は液路から噴射路に供給され、噴射路から対象物に対して噴射される。水道水の供給は弁を開閉することで行われる。
すなわち、水流式薬液散布装置は、水道（給水管）直結型であって、例えばホース（外径２０mm、内径１２～１５mm）で給水管の蛇口から本装置の水路に直結して水道水を加圧された状態で使用する。

水流式薬液散布装置としては、薬液（混合液）を泡状にして吹き付けるフォーマガンタイプ、洗浄・洗車用シャワー（スプレー）タイプなどがある。ノズルからは混合液を広角に、また直噴式として噴射することができる。そして、本体やノズルは、その素材がＰＰ（ポリプロピレン）、ＴＰＲ（熱可塑性ゴム）等が好適である。金属素材（例えば銅製）に比較して軽量化を達成することができる。
そして、液量可変手段としては、本体にリザーバを取り付ける部分にダイヤル付きの円板（複数の透孔付き）を薬液路に介在させた構造とすることができる。
また、例えば噴射路にオリフィスを形成し、ノズルに吸気口を設けて、混合液が泡状に噴射される構成とする。
さらに、薬液として界面活性剤を含むこと、その使用目的を衛生面での洗浄などとすることができる。洗車目的での使用についても、薬液（洗浄剤）を水道水で自動的に希釈する水圧式の発泡装置として、その希釈率も可変とすることが可能である。なお、薬液としては洗浄液の他、除草剤、消毒液などを含むものとする。
さらに、水道水に替えて他の水源を使用することもできる。例えばポンプで汲み上げた井戸水、河川水などである。すなわち、上記水道水（約３ｋｇ／ｍ2）は、その圧力以上に加圧された加圧水（ポンプ加圧水）で代替することができる。

請求項２に記載の考案は、上記本体にはグリップが連結され、このグリップにレバーを配し、このレバーを揺動させて上記弁を開閉動作させる請求項１に記載の水流式薬液散布装置である。
いわゆるスプレーガン方式の散布装置とすることができる。グリップ部分にレバー（トリガー）を配置することで、その使用目的を容易に達成することができる。なお、グリップ部分に水路を形成し、これに水道水ホースを連結することができる。

請求項３に記載の考案は、上記本体および上記グリップはいずれもプラスチック製であって、螺合することにより着脱自在とした請求項２に記載の水流式薬液散布装置である。
本体にはノズル、グリップ、リザーバが連結されるが、本体とグリップとの連結構造での両者をプラスチック製として螺合する構造とすることができる。軽量化に資することができる。すなわち、グリップと本体の接続部にあって、従来挿入して使用される金属製品（銅製の接続リングなど）を廃してプラスチック材で直接螺合接続する構成により、大幅な軽量化を達成することができる。結果として、金属製スプリング材などを除いてその他の部材をプラスチック製品化することでは、例えば大略４０％程度の軽量化を達成可能とされる。また、水密性を確保するため、Ｏリング、パッキンなどの非金属製品を用いる。この場合のネジ結合によっては、金属リングを挿入して結合する方式に比較して、その密閉性を大幅に高めることもできる。

請求項４に記載の考案は、上記ノズルには、上記噴射路に対して空気を供給可能な空気吸入口が形成された請求項１～３のいずれか１項に記載の水流式薬液散布装置である。
ノズルに形成された空気吸入口から噴射路に空気を供給する。この場合、混合液の流速をオリフィス（小径部）で速め、負圧を発生させて空気吸入を行う。

請求項１～４に記載の考案によれば、水道水の水圧を用いてノズルより水道水を、または、薬液を水道水で希釈した混合液を噴射する。例えば水圧動作型のアスピレータ構造にあって、水道水の液路に小径部を設け、この小径部に発生する低圧により薬液を吸い込んで混合液を形成する。リザーバに貯留された薬液は薬液路から液路に吸い込まれるが、その吸い込み量は液量可変手段（透孔の口径の変更）により適宜変更することができる。この結果、洗浄・散布の対象となる物体、部材などの散布面の条件に対応した薬液量を混合液として所定の水圧に基づいて噴射することができる。
また、この水流式薬液散布装置については、プラスチック製本体にプラスチック製グリップを螺合する連結構造とすることにより、上述のように、金属部品を廃して、装置全体の軽量化に寄与することができる。

この考案の実施例１に係る水流式薬液散布装置を示す分解図である。 この考案の実施例１に係る水流式薬液散布装置の液量可変手段（透孔形成円板）を示す平面図である。

以下、この考案の実施例に係る水流式薬液散布装置を説明する。

実施例１に係る水流式薬液散布装置１０は、図１に示すように、大略して、プラスチック製の筒状の本体１１と、この本体１１の筒形状部分での長さ方向の一端側に連結されたプラスチック製のノズル１２と、本体１１の他端側にネジ結合で連結されたプラスチック製のグリップ１３と、により構成されている。
本体１１の下端には薬液容器であるプラスチック製のリザーバ１４がさらに連結されている。リザーバ１４の連結構造では、筒状の本体１１の下端部に平面視して円形のソケット形状の上蓋部１５が一体に形成されている。この上蓋部１５にはリザーバ取付口部１６がビスで固定されている。リザーバ取付口部１６は同様に円形筒状であって、開口部内面には雌ねじが形成されている。その上端開口に形成された雄ねじがこの雌ねじに螺合することにより、リザーバタンク１７が本体上蓋部１５に垂下された状態でかつ着脱自在に取り付けられている。

本体１１の筒状部分には水平方向に延びる液路２１が貫通して形成されており、液路２１の一端側開口に上記ノズル１２の基端部２２が挿入・固定されている。ノズル１２は、円筒形状の基端部２２の先端に漏斗形状に絞られた噴射部２３が固定されている。これらの基端部２２および噴射部２３には上記液路２１に同軸的に連通して噴射路１２Ａが設けられており、この噴射路１２Ａの一部は小径化（オリフィス）されてこの小径部分に近接して空気吸入口１２Ｂが配設・形成されている。基端部２２は発泡作用を発揮するパイプとして機能している。なお、５１はストレーナ、５２はブラケットで、発泡パイプ２２と噴射部２３との間に介装されている。図中５０は、本体１１に基端部２２を接合してロックする金具である。

筒状の本体１１の液路２１の他端側開口には、連結ナット２４Ａ、平リング２４Ｂ、およびこれらの連結カバー２４を介して、グリップ１３のネジ連結部２５がねじ込み連結される。また、当該液路２１内には自動吸入パイプ４１、水圧スイベルヘッド４２、栓４３およびＯリング６３がそれぞれ介装されている。これら部材４１，４２，４３を液路２１内に配設し、上記連結用ナット２４Ａなどにより本体１１に固定している。
グリップ１３は、このネジ連結部２５を固着したグリップ本体２６を有し、このグリップ本体２６の下端には給水管に接続するホースを連結するコネクタプラグ２７が固定されている。コネクタプラグ２７は、図外の給水管蛇口に接続されたホース端に接続され、グリップ本体２６内に穿設された水路（図外）にホースを介して加圧された水道水が供給されることとなる。２５Ａはパッキンであり、握り手形状のグリップ本体２６の水路開口部でネジ連結部２５からのシールを行う。２７ＡはＯリングである。
この水路は弁２８（開閉弁機構）により開閉される。すなわち、水路が上記液路２１に連通・接続されているが、弁２８により開閉される構造である。弁２８を動作（水平往復動）させるトリガレバー２９はグリップ本体２６の背面に水平ピン３０を支点として揺動自在に配設されている。グリップ本体２６を把持してトリガレバー２７を握り込めばピン３０を始点としてレバー端が弁２８をバネ（金属バネ）２８Ｃに抗して引っ張り水路を開くよう構成されている。レバー２７を放すとスプリング付勢されて弁２８は水路を閉止し、水道水の液路２１への供給が停止される。図中、２８Ａはナット、２８Ｂは密閉パッキン、２８Ｄはロック金具である。

ここで、上記リザーバタンク１７に貯留された薬液の液路２１への供給量を変更可能とした液量可変手段について説明する。リザーバ１４におけるリザーバタンク１７内には、そのリザーバ取付口部１６について所定口径のパイプ３１がタンク開口部からタンク底面に向かって垂直に垂下・固定されている。このパイプ３１の上端はリザーバ取付口部１６を介して上記上蓋部１５に固定されている。詳しくは、パイプ３１の上端は液路連結パイプ４７に接続され、このパイプが本体１１の上蓋部１５の垂直孔に挿入、接続されている。４８はパイプ付勢用のスプリングである。この結果、パイプ３１、液路連結パイプ４７を介してリザーバタンク１７内の薬液は上記液路２１に供給可能とされている。これら部材３１、４７により薬液路が構成されている。
そして、この上蓋部１５と取付口部１６との間には、流量調整具である円板（ダイヤル）３２が回転可能に配置されている。６１はリザーバ取付口部１６の中心から情報に突出する十字形状の突起である。６２はこの突起６１に嵌まり込むよう円板３２の中心から下方に向かって突出する筒状突出部である。

この所定厚さの円板３２には、図２に示すように、その同一半径位置で周方向に等間隔で５つの口径の異なる透孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅが形成されている。すなわち、円板３２には同一半径位置に口径の異なる５つの透孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅが配設されており、この位置に上記パイプ３１（連結パイプ４７）の上端開口が配置されている。同一半径で周方向には等間隔（等角度）に５つの透孔と１つの盲栓とが配置されている。
よって、ダイヤル形状の円板３２をその垂直軸を中心に回動させ、この口径の異なる透孔または透孔の無い位置にパイプ３１の上端開口を一致させてパイプなどの上・下通路（薬液路）を連通または不通とすることができる。このような薬液路に円板３２を配置し、円板３２の透孔３３Ａ～３３Ｅのいずれかを選択することがパイプ３１（薬液路）を通過する薬液の量を可変とするものである。
また、このパイプ上端開口はこの円板３２を介して上蓋部１５に形成された縦通路に対峙している。縦通路は横通路（メインの液路２１）に連通している。すなわち、液路２１と縦通路（パイプ薬液路）とはＴ字路の構成となっている（アスピレータ構造；水流ポンプ）。水道水はこの横通路（液路２１）を所定の速度で通流すると、薬液路３１からの薬液は上記透孔の口径に応じた液量の薬液が吸い出されて混合液が形成される。
なお、円板３２には各透孔に対応して、クリック感形成用の凹部３４が配置されている。４５はこれら凹部に嵌まり込む位置決めボールであってスプリング４６で上方に向かって付勢されている。よって、ボールが当接する際の各凹部３４のクリック感で所望の口径の透孔がパイプ上端位置に位置することを判定できる。複数の凹部３４間にはそれぞれ口径を識別できるように複数の数字目盛りが配置されている。凸部３４と隣の凸部３４の間に目盛りが配設されている。この場合、各透孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅはその口径が小さいものから、より大きいものへと周方向において順に配置している。この場合、例えば透孔は口径０．５ｍｍ～３．０ｍｍとする。なお、４４は空気吸入栓である。

この考案に係る水流式薬液散布装置では、グリップ本体２６のコネクタプラグ２７に水道水蛇口からのホースを接続し、この水道水の水圧を用いてノズルより水道水または混合液を、散布対象物に噴射する。すなわち、操作者がトリガレバー２９を握り込むことで弁２８を開放させ、水道水を水路から液路２１に供給する。混合液とは薬液を水道水で希釈した液である。
よって、水路から液路２１を介して噴射路１２Ａに水道水を通流させ、噴射路１２Ａから対象物に噴射する。この際、水道水に薬液を混合させて（薬液が吸い上げられて）混合液を形成し、その後混合液に対して空気を吸入口１２Ｂから吸入して泡状の混合液としてこれを噴射する。このとき、薬液として液状洗浄剤を使用する場合、対象物の汚れの程度などに応じて混合する薬液量を調節する。ダイヤル円板３２を回動させて最大口径から最小口径のいずれか１の透孔を通して薬液（洗浄剤）を薬液路（パイプ３１など）から液路２１に供給する。

なお、家庭用の洗浄、または洗車用としては中性洗剤などを使用する。低粘度の薬液であれば２００倍程度に希釈して使用する。ムラ無く洗浄するには発泡させて使用する。
すなわち、ホース接続により水導入口に水道水の水圧がかかった状態とし、スプレーガンのトリガー２９を握ることで水道水が筒状部（液路）に導入される。とともに、吸入パイプ３１から洗浄剤が液路２１に導入され、液路２１において洗浄剤と水道水が混合され、洗浄剤が希釈されて洗浄液となる。詳しくは、この液路２１はＴ字形状のアスピレータ構造を有し、アスピレータ構造には洗浄剤導入口が設けられている。水道水がアスピレータ構造を通るときに、ベンチュリ効果によって洗浄剤がリザーバタンク１７からパイプ３１を介して洗浄剤導入口に吸い上げられ、その後、水道水と洗浄剤が合流して混合されて洗浄液となる。噴射路１２Ａでは、空気導入口１２Ｂから空気が導入されて洗浄液と混合され、泡状の洗浄液となる。
吸入パイプ３１の先端には希釈チップ（円板３２）を取り付け、その透孔の口径を変更することで希釈倍率を調整することができ、洗浄液における洗浄剤の濃度を調整することができる。
水道水を導入する場合、水が流れていない場合（未噴射時）は水道水の圧力（静水圧）が当該散布装置に加わるが、使用時の水の圧力は、水が流れているとき（噴射中）の圧力である動水圧である。この動水圧は、０．１２～０．３２ＭＰａである。洗浄剤としてアルカリ性の洗浄剤や塩素剤を配合した洗浄剤を使用するが、アルカリ剤や塩素剤による腐食が生じにくい耐食性の素材であることが好ましい。
この本体１１などはプラスチックで製作されるが、この樹脂としてはポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エンプラ類等が挙げられる。

発泡洗浄液の不均一な飛散を抑制して発泡洗浄液を洗浄対象物に噴射・散布することができる。使用すると、噴射・散布された発泡洗浄液は薄く広く拡がり、洗剤の使用量に対して発泡洗浄液が有効に広がる面積が大きくなるので、洗剤使用量を減らすことができる。
また、不均一な飛散を抑制して、発泡洗浄液の噴射・散布を広範囲に短時間で行うことができるので、発泡洗浄液の噴射・散布に要する作業時間を短くすることができる。
この場合、界面活性剤を含む洗浄剤を使用することができる。
洗浄剤が界面活性剤を含むと、洗浄剤および発泡洗浄液の表面張力が小さくなるので、液滴の集合が丸くならず、濡れ性の向上が期待でき、洗浄対象物への洗浄効果が均一になる。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩、アルカンスルホン酸塩、オレフィンスルホン酸塩などの陰イオン界面活性剤や、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩などの陽イオン界面活性剤が挙げられる。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、などの非イオン界面活性剤が挙げられる。さらに、アルキルアミンオキシド、アミノ酸型両性界面活性剤などの両性界面活性剤が挙げられる。

洗浄剤は、界面活性剤の他には、アルカリ剤、キレート剤、塩素剤等を含むことが好ましい。
アルカリ剤としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩を用いることができ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが望ましい。
キレート剤としては、アミノカルボン酸系、ヒドロキシカルボン酸系等を使用することができる。
塩素剤としては、塩素化イソシアヌール酸塩（塩素化イソシアヌール酸ナトリウム、塩素化イソシアヌール酸カリウム等）、次亜塩素酸塩(次亜塩素酸ナトリウム等）等が挙げられる。
洗浄対象物としては、車を含む各種機械、装置の他に飲食店、ホテルなどの厨房、公共施設、スーパーマーケット、食品工場における食品製造・加工・調理装置や床などに用いることができる。また、農薬などを散布する場合は、薬液として所定濃度の液剤を使用するが、水道水に替えて水源から供給された所定圧力の水を使用することもできる。

この考案は、洗浄剤などの薬液を散布するための技術として有用である。

１０ 水流式薬液散布装置、
１１ 本体、
１２ ノズル、
１２Ａ 噴射路、
１３ グリップ、
１４ リザーバ、
２１ 液路、
２８ 弁、
２９ トリガレバー、
３１ パイプ（薬液路）、
３２ 円板（液量可変手段）、
３３Ａ～３３Ｅ 透孔（液量可変手段）。

Claims (4)

1. 水道水の水圧を用いてノズルより水道水または薬液を水道水で希釈した混合液を噴射する水流式薬液散布装置において、
   水道水が供給される液路が形成された本体と、
   本体に連結され、上記液路に連通する噴射路が形成された上記ノズルと、
   本体に連結され、上記薬液が貯留されるリザーバと、
   リザーバの薬液を上記液路に供給する薬液路と、
   上記液路に水道水を供給する水路と、
   この水路を開閉する弁と、
   上記薬液路に配設され、通過する薬液量を変更する液量可変手段と、を含む水流式薬液散布装置。
2. 上記本体にはグリップが連結され、このグリップにレバーを配し、このレバーを揺動させて上記弁を開閉動作させる請求項１に記載の水流式薬液散布装置。
3. 上記本体および上記グリップはいずれもプラスチック製であって、本体にグリップを螺合することにより着脱自在とした請求項２に記載の水流式薬液散布装置。
4. 上記ノズルには、噴射路に対して空気を供給可能な空気吸入口を形成した請求項１～３のいずれか１項に記載の水流式薬液散布装置。

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