JP5426096B2 - 固体製品ディスペンサー、及び温度変化で固体製品の分配速度を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、希釈剤を有する固形製品を分配する発明、より詳しくは、希釈剤の温度が変わるときに分配速度を制御する方法及び装置に関する。

希釈剤を利用して、消毒剤又は洗剤のような製品を分解するディスペンサー（分配機）がよく知られている。分配される製品は、典型的に固体製品であり、固体ブロックの化学製品、ペレット又は鋳型製品の形態をとることができる。このようなディスペンサーの例は、コープランド（Ｃｏｐｅｌａｎｄ）らによる米国特許第４，８２６，６６１号に確認される。この特許は、洗浄システム（装置）用の固体ブロック（塊）の化学製品ディスペンサーを開示している。このディスペンサーは、均一な溶解スプレーを洗浄組成物の固体ブロックの表面に方向付けるためのスプレーノズルを含む。ノズルは、固体ブロックの露出面にスプレーして、ブロックの部分を溶解し、使用溶液を形成する。これは、希釈剤を使用するディスペンサーのほんの一例であり、さらに分配可能な製品の種類の単なる一例に過ぎない。同様に任意の数の形態を有することが可能な製品の部分を分解して分配するために、希釈剤を利用する異なる多くのディスペンサーがあることが認識される。

使用溶液を分配する場合、ある一定の使用溶液の濃度を維持することが重要であることが多い。固体にスプレーされまた使用溶液に加えられる水量を制御することによって、上記のことを行ってきた従来技術のディスペンサーは、典型的に、バルブの制御に電子装置を使用してきた。なおさらに、従来技術のディスペンサーで、追加の希釈剤が使用溶液に加えられる場合、発泡の問題がしばしば起きる。

分配されるある製品では、使用溶液の濃度をある範囲内に維持することが望ましい。しかし、希釈剤、典型的に水の温度が上昇すると、固体の分解量が増加し、これによって、使用溶液の濃度が高められる。このことは、特に、本出願の譲受人、セントポール、ミネソタのエコラボインク（Ｅｃｏｌａｂ Ｉｎｃ．）及びケイケミカル（Ｋａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）によって販売されている四級塩を含有する消毒剤のようなある消毒剤では普通のことである。しかし、本発明は、化学製品にスプレーされる希釈剤の温度に応じて、異なる速度で分解することが可能な他の化学製品で有用である。

本発明は、従来技術のディスペンサーに関連する問題に取り組み、希釈剤の温度変化で固体製品の分配速度を制御するための方法及び装置を提供する。

一実施形態において、本発明は、希釈剤を固体に供給又はスプレーして、使用溶液を生成するためのディスペンサーである。ディスペンサーは、固体を保持するためのハウジングを含む。スプレーノズルは、希釈剤を固体に当てて、使用溶液を形成するために使用される。ディスペンサーは、スプレーノズルと流体連通している第１の流入希釈剤通路と、ある圧力範囲内において希釈剤の圧力と無関係な第１の流れ範囲を維持するために、第１の流入希釈剤通路に配置された第１の流れ制御部とを有する。ディスペンサーはまた、使用溶液と流体連通している第２の流入希釈剤通路と、当該圧力範囲内において希釈剤の圧力と無関係な第２の流れ範囲を維持するために、第２の流入希釈剤通路に配置された第２の流れ制御部とを有し、使用溶液の濃度は当該圧力範囲にわたって維持される。前記第１と第２の流れ制御部は、エラストマ製品から構成されており、前記第１と第２の流れ制御部は、第１と第２の流れ制御部の可変オリフィスを、希釈剤の圧力の変化に応じて形状を変化させることにより制限して、それにより、前記第１と第２の流れ制御部を制御するための電子装置を使用することなく、前記ある圧力範囲にわたって前記第１と第２の流れ範囲を提供する。

別の実施形態において、本発明は、前記一実施形態のディスペンサーを使用して、固体に希釈剤に当てることによって使用溶液を分配する方法である。本方法は、固体を溶解してある量の溶存固形分を提供する程度に十分な流量の希釈剤に対しノズルを選択する工程を含む。第１の流れ制御部は、第１の流入希釈剤通路に配置され、第１の流れ制御部は、第１の圧力範囲内において希釈剤の圧力と無関係な第１の流量を維持するためにある。目標濃度の使用溶液を提供するために必要な追加量の希釈剤が決定される。第２の流れ制御部が、第２の流入希釈剤通路に配置され、第２の流れ制御部は、目標濃度の使用溶液を提供するのに十分であって且つ第２の圧力範囲内にある、第２の流量範囲を維持するためにある。

本方法は、固体化学製品に作用して使用溶液を形成するための温度を有する希釈剤を供給する工程を含む。希釈剤の温度が感知される。希釈剤の温度が所定の温度に達したときにバイパスバルブが作動されて、希釈剤と使用溶液との混合を可能にし、これによって、使用溶液の濃度が低減され、かつ濃度が上限未満に維持される。

複数の図面にわたって同様の番号が同様の部分を表す図面を参照すると、ディスペンサー（分配機）は一般に１０で示されている。ディスペンサー１０はハウジング１１を含む。ハウジング１１は、ヒンジ１２ａ、１３ａのような適切な手段によってハウジング１１に動作的に（又は、作動するように）接続される、ふた１２、１３を有する。ハウジング１１は、ディスペンサー１０を取り囲む。しかし、図２に示したように、背部及び底部は分かりやすくするために取り除かれている。ハウジング１１は、２つの製品ホルダ１４、１５が配置される内部空洞１１ａを有する。製品ホルダ１４、１５は、使用溶液を作ることが望ましい洗剤、消毒剤又は他の適切な化学製品のような適切な固体製品を受け入れるためにある。ディスペンサー１０は、２つの製品ホルダ１４、１５を有するものとして示されている。しかし、本発明を利用するディスペンサー１０に、単一の製品ホルダ又はより多くの製品ホルダを組み込むことも可能であることが理解される。ディスペンサー１０は、空洞１１ａにわたって延びていて且つハウジング１１の側面に接続される、スクリーン１６を有する。製品ホルダ１４、１５は、スクリーン１６によって支持可能である。スクリーン１６のサイズ及びメッシュ開口部は、分配すべき化学製品及び当分野で周知の他の要因に左右される。各々の製品ホルダ１４、１５の下に、円錐形部材（図示されない）が動作的（即ち、作動するよう）に配置される（円錐形部材が設置される場所が、参照番号１７で指示される）。円錐形部材（図示されない）は、図２では、製品ホルダ１５の下（参照番号１７で示される場所）に配置されている。同様の円錐形部材が製品ホルダ１４の下に配置されているが、図２の図面では不明瞭である。円錐形部材は円錐形空洞を形成する。マニホールド１８は、当分野で周知の手段によって円錐形部材の底部の下に動作的に接続される。円錐形部材は、円筒状開口部１８ａに着座し、棚１８ｂに乗る。円筒状開口部１８ａは、図６に観測されるように、マニホールド１８の底部まで下方に延びる。円筒状開口部１８ａの端部は、使用溶液用の出口を形成する。円錐形部材はまた、使用溶液をマニホールド１８の円筒状開口部１８ａに方向付けるための収集部材として作用する。ブロック部材１９は、ねじ２０のような当分野で周知の手段によってマニホールド１８に適切に取り付けられる。ブロック部材１９は、ブロック部材１９を通して延びる３つの孔１９ａ、１９ｂ、１９ｃを有する。通路１８ｃがマニホールド１８に形成され、孔１９ａと流体連通する。通路１８ｃは、ノズル２１と流体連通しているその他方の端部を有する。Ｏリング２３が孔１９ａの周りのブロック部材１９とマニホールド１８との間に配置され、液密シールを可能にする。第２の部材２４ｂに動作的（即ち、作動するよう）に接続される第１の部材２４ａを有する取付具２４が、孔１９ａに配置される。取付具２４は、以下に説明するように、導管に接続されるように形成かつ構成される。Ｏリング２５は、孔１９ａの内部の取付具２４の端部に配置される。第２の通路１８ｄはマニホールド１８に形成され、孔１９ｂに流体連通している一方の端部を有し、他方の端部は円筒状開口部１８ａに開く。Ｏリング２６は、通路１８ｄ及び孔１９ｂの周りに配置される。第１の部材２７ａと第２の部材２７ｂとを有する取付具２７は、孔１９ｂの一方の端部に配置され、Ｏリング２８上に配置される。第３の通路１８ｅがマニホールド１８に形成され、孔１９ｃと流体連通する。第２の通路１８ｂは、円筒状開口部１８ａに開く。第１の部材２９ａと第２の部材２９ｂとを有する取付具２９は、孔１９ｃのＯリング３０上に配置される。Ｏリング３１は、マニホールド１８と、孔１９ｃ及び通路１８ｅに近接したブロック部材１９との間に配置される。第３の通路１８ｅは、円筒状開口部１８ａに開く。しかし、通路１９ｄ、１９ｅは円筒状開口部１８ａに入り、他方、挿入部３２は円筒状開口部１８ａに配置される。３つの流れ制御部が、マニホールド１８及びブロック１９に形成された３つの通路で利用される。第１の流れ制御部７０は、挿入部７１に配置され、第１の通路１８ｃに固定される。第２の流れ制御部７３は、第２の挿入部７４に配置され、第２の通路１８ｄに配置される。最後に、第３の流れ制御部７５は第２の挿入部７６に配置され、この挿入部は、次に第３の通路１８ｅに配置される。Ｏリング７２は取付具７１の後方に配置される。流れ制御部７０、７３、７５は、ＥＰＭゴムのような適切な材料から製造される流れ制御部であり、また可撓性であり、希釈剤の圧力の変化に応じて形状が変化する。流れ制御部７０、７３、７５は、妥当な流れ範囲内において圧力と無関係に希釈剤の流れを制御し、希釈剤の圧力に応じてサイズが変化する可変オリフィス７０ａ、７３ａ、７５ａを有する。バーネイラボラトリーズ社（Ｖｅｒｎａｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能な流れ制御部のような任意の適切な流れ制御部を利用してもよい。流れ制御部は動的流れ制御部と称される。動的流れ制御部は、圧力に基づきそれらの可変オリフィスを制限し、これによって、流れ制御部を制御するための電子装置を使用することなく、ある圧力範囲にわたって流量範囲を提供する。利用される特定の流れ制御部は、目標の１分当たりガロン流量に左右される。例えば、１分当たり１．１４リットル（０．３ガロン）の流量が望ましい場合、ＶＬ３００７−１１１のような適切な部品番号を使用してもよい。異なる流量が必要な場合、他の流れ制御部が使用されるであろう。一例として、流れ制御部７０は、１分当たり１．１４リットル（０．３ガロン）の流れ制御であり、流れ制御７３部及び１分当たり７．５７リットル（２．０ガロン）の流れ制御、また流れ制御部７５は、１分当たり１３．２５リットル（３．５ガロン）の流れ制御でもよい。これについて、以下により詳細に説明する。

図６と図７に示したような挿入部３２は、第１のセクション（部分）３２ａと第２のセクション３２ｂとを有する。第２のセクション３２ｂは、その端部に出口開口部３２ｃを有する。

挿入部３２はウォータダンプナー（緩衝器）であり、発泡の発生に寄与する乱流を低減する。第１のセクション３２ａは、通路１８ｄ、１８ｅから希釈剤を受け入れるハウジングを形成する。通路１８ｄと１８ｅは、図に示したように側面から、又は頂部からのような他の方向から入ってもよい。第１のセクション３２ａは、挿入部３２が円筒状開口部１８ａの内部に配置されるときに通路１８ｄ、１８ｅの周りにはまるようなサイズ及び構造である長方形の開口部を有する。挿入部３２の周りの通路は、フィンと円筒状開口部１８ａの壁部との間の領域によって画定される。このようにして、挿入部は、使用溶液の流れをブロック（妨害）しない。円筒状開口部１８ａはディスペンサー出口通路を提供し、その端部にディスペンサー出口を有し、この場合、適切な導管（図示せず）が使用溶液をとり、適切な最終用途に使用溶液を供給する。第１のセクション３２ａは囲まれており、したがって、通路１８ｄ、１８ｅからの希釈剤は、長方形の開口部３２ｄを通して第１のセクション３２ａに入り、第２のセクション３２ｂと流体連通している開口部３２ｅを通して出る。第２のセクション３２ｂは、出口導管である管状部分３２ｇに動作的に接続される第１の円錐形セクション３２ｆを含む。３つのフィン３２ｈは、第１のセクション３２ａから半径方向外側に延びる。フィン３２ｈは円筒状開口部１８ａと摩擦ばめを形成し、挿入部３２を適所に保持する。フィンは、円筒状開口部１８ａの頂部に入る使用溶液用の通路を提供する。使用溶液は、挿入部３２の外側の周りで流れることができる。図８を参照すると、挿入部３２の頂部は、この図を用意するときに分かりやすくするために取り除かれており、したがって、ノズル２１が見える。

ディスペンサー１０は、希釈剤、典型的に水を運ぶ注入管（図示せず）を受け入れるように形成かつ構成される開口部３３ａを有する主入口（又は、主希釈剤入口とも言う）３３を有する。ハンドル３４は、入口開口部３３ａを開閉するための遮断弁として使用される。主入口３３は、２つの出口３３ｂを有し、その内の１つのみが図２に示されている。流れの概略図が図３に示されている。しかし、図では、分かりやすくするため、導管又は管は、矢印付きの線で示されている。図３では、管又は導管のセクションは、導管がどのように見えるかを例示するものとして示されている。しかし、図２への導管の記入は、図面の複数の部分を不明瞭にし、したがって、矢印付きの線によって置き換えられている。図示されている出口３３ｂは、真空ブレーカ３６への導管３５及びその入口３６ａのような適切な手段によって、流体連通している。入口３３ｃの他方の出口は、真空ブレーカ３８への導管３７及びその入口３８ａのような適切な手段によって、流体連通している。第１の真空ブレーカ３６は、導管４０のような適切な手段によってマニホールド３９と流体連通している出口３６ｂを有する。マニホールド３９は、当分野で周知の任意の数の異なる形態をとることが可能であることが理解される。マニホールド３９は、単一の流れの希釈剤を導入し、それを２つ以上の流れの希釈剤に分割する。マニホールド３９の入口開口部３９ａは、３つの出口３９ａ、３９ｂ、３９ｃと流体連通している。出口３９ａは、以下により詳細に説明するように、熱バルブ４１と流体連通している。出口３９ａは、導管４２のような適切な手段によって流体連通している。出口３９ｂは、導管４３のような適切な手段によって孔１９ａと流体連通し、また出口３９ｃは、導管４４のような適切な手段によって熱バルブ４１と流体連通している。次に、特に図４と図５を参照すると、熱バルブ組立体（アセンブリ）４１が示されている。熱バルブ組立体４１は、入口４５ａと出口４５ｂとを有する典型的なバルブ４５を含む。通路４６は、入口４５ａを出口４５ｂと流体連通させる。ばね４７が孔４８の内部に配置される。ばね４７は、バルブ４５に対する１つの端部と、キャップ４９に対する他の端部とを有する。ゴムガスケット５０は中央開口部を有し、スプール５２の出口５１の周りに配置される。ロッド５３は、スプール５２を通して配置され、キャップ４９に入る。図４と図５から観測されるように、ロッド５３による左移動により、キャップ４９は出口５１から移動させられ、水は入口４５ａから出口４５ｂに通過可能である。任意の適切なバルブ４５を熱バルブ組立体４１に利用できることが理解される。スプール５２は、ねじ山５２ａによってバルブ４５に動作的に接続され、バルブ４５とスプール５２との間に配置されたＯリング５０を有する。円筒状ハウジング５５は、ねじ付きの第１の端部５５ａを有し、この端部は、スプール５２の嵌合式条溝にねじ込むことによってバルブ４５に動作的に接続されるように形成かつ構成される。第１の端部５５ａは開口を有し、この開口を通してロッド５３が配置される。円筒状ハウジング５５は、熱モータ５６が配置される空洞５５ｂを有する。空洞５５ｂは、熱モータ５６の第１の端部５６ａを支持するようなサイズ及び構造の末端部５５ｃを有する。円筒状ハウジングは、水の通過を可能にする入口開口部５５ｄ及び出口開口部５５ｅを有する。熱モータ５６は、温度が変化するにつれ長さが拡張又は変化する任意の適切な感熱部材でもよい。１つの適切な例は、ワッツレギュレータ会社（Ｗａｔｔｓ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）、ローレンス、マサチューセッツによるモデル番号ＭＭＶである。キャップ５７は、ディスク部材５７ｂに動作的に接続される略円筒状部材５７ａを含む。円筒状部材５７ａは、空洞５５ａの内部に嵌合するような寸法及び構造である。Ｏリング５８は、円筒状ハウジング５５とキャップ５７との間に配置され、水密シールを提供する。キャップ５７は、ねじ（スクリュー）５９のような適切な手段によってハウジング５５に固定される。調整要素６０は、キャップ５７に作動するように接続される。要素６０は、キャップ５７の円筒状部材５７ａの内部に嵌合するように形成かつ構成される円筒状本体を有する。調整要素６０は、キャップ５７に形成された対応する溝と整合するねじ付き部分６０ｂを有する円筒状要素６０ａを有する。円筒状部材６０ａは、Ｏリング６１によってキャップ５７に対しシールされる。図５から理解できるように、円筒状部材６０ａは、熱モータ５６を受け入れるような寸法及び構造である。玉軸受又は同様の装置１６１が、円筒状部材６０ａの内部空洞６０ｂに配置される。調整要素６０は、ねじ６３のような適切な手段によってノブ６２に固定される端部６０ｂを有する。したがって、ノブ６２が回転されるとき、調整要素６０はキャップ５７の内外に移動し、これによって、熱モータ５６は、ロッド５３の端部により近く又はそれから離れて移動し、これによって、ロッド５３がバルブ４５を開く温度が変更されることを理解できる。バルブ組立体４１を調整する他の方法は、ロッド５３の長さを変更することであることも理解される。

アダプタ８０は、マニホールド１８の底部に固定される。アダプタ８０は、円筒状開口部１８ａと整列している中心孔を有し、この中心孔は、使用溶液を収集して、アダプタ８０の端部に接続される適切な導管（図示せず）に使用溶液を案内するための機構を提供する。アダプタ８０に接続される導管は、使用溶液のみでなく、挿入部３２を出る希釈剤も排出するであろう。

ホルダ１４内の製品は、熱バルブ組立体を利用せず、したがって、希釈剤又は水の流れに関し僅かに異なる構造を有する。水は、第２の真空ブレーカ３８の出口３８ｂからマニホールド６５に流れる。マニホールド６５の構造は、マニホールド３９と同様である。マニホールド６５は、導管６４のような適切な手段によって第２の真空ブレーカの出口３８ｂと流体連通している。マニホールド６５は、３つの出口６５ａ、６５ｂ、６５ｃと流体連通している入口６５ｘを有する。しかし、熱バルブ組立体は利用されないので、マニホールド６５の２つのみの出口ポートが利用される。第３の出口ポート６５ｃは、適切なプラグ（図示せず）を、詰められている。同様に、マニホールド１８とブロック１９が利用される、しかし第３の通路１８ｅは利用されない。出口６５ｂは、適切な導管６６によってブロック１９の取付具３４と流体連通している。出口６５ｃは、適切な導管６７で取付具２７と流体連通している。再び、適切な流れ制御部７０、７３は、第２の製品ホルダ１５と関連するマニホールド１８に使用されるブロックで利用される。

操作時、ディスペンサー１０は、希釈剤用の流れ制御部を使用することによって、固体から使用溶液を供給する。希釈剤は、分配される製品が分解に対し感温性であるか又は感温性でないかに応じて、２つ又は３つの流れに分割される。使用溶液が望ましい場合、ハンドル３４が回転され、これによって、希釈剤は主入口３３を通過することができる。本発明は、１つ以上の異なる製品で利用できることが理解され、その内の２つが図面に示されている。さらに、本発明は、熱バルブ組立体４１の温度制御特徴部付きで又はなしに利用できることが理解される。ホルダ１５から分配される製品について、熱バルブ４１の使用に関し説明し、また製品ホルダ１４から分配されるべき製品について、熱バルブ４１を使用しないことに関し説明する。

主入口３３内に流れる水は、第１の真空ブレーカ３６と第２の真空ブレーカ３８の両方に方向転換（又は、分流）されるが、１つのみを本発明に利用してもよいことが理解される。第１の真空ブレーカ３６から、水は第１のマニホールド３９に入口３９ｘを通過して、そして３つの出口３９ａ、３９ｂ、３９ｃを出る。出口３９ｂを出る水は、孔１９ａと通路１８ｃとを通して第２のマニホールドを通過する。そこで、水はノズル２１を出て、適切なスプレーパターンを形成し、製品ホルダ１５に保持された製品（図示せず）を分解し、使用溶液が形成される。使用溶液は、下方に円錐形部材内に落ち、マニホールド１８の円筒状開口部１８ａに入る。使用溶液は、フィンによって形成されたチャネル内の挿入部３２の周りを通過して、アダプタ８０と挿入部３２の第２のセクション３２ｂとの間の円筒状開口部１８ａの出口を出る。出口３９ａを出る希釈剤は、熱バルブ４１に入って、開口部５５ｄを通過し、開口部５５ｅから孔１９ｂに入る。次に、希釈剤は第２の通路１８ｄを出て、挿入部３２の第１のセクション３２ａ内に注ぐ。出口３９ｃを出ている希釈剤は弁／バルブ４５の入口４５ａに、導管４４を介して、通過する。しかし、希釈剤の温度が所定値未満である場合、バルブ４５が閉じられる。所定値は、製品及び必要とする濃度に応じて変化する。希釈剤又は水の温度が上昇した場合、希釈剤が開口部５５ｄ、５５ｅを通過するときに、熱モータ５６が希釈剤に露出される。温度が上昇するときに、熱モータ５６のサイズが大きくなり、バルブ４５を開き、これによって、より多くの水が、孔１９ｃと第３の通路１８ｅとを通して挿入部３２の第１のセクション３２ａに入ることができる。この追加の希釈剤は、温度が上昇するにつれ高まるであろう使用溶液の濃度を低減する。

通路１８ｄ、１８ｅ、１８ｆのすべてを通した流れは、流れ制御部７０、７３、７５によって制御される。流れ制御部７０、７３、７５は、以下により詳細に説明するように、希釈剤の合理的な流れ範囲の制御を可能にするために、水の流れを制御する動的流れ制御装置に設置される。

挿入部３２に入る希釈剤は、使用溶液と直ちに混合しない。使用溶液の方向は、挿入部３２の外側を通過しているとき、一般に下方方向にある。同様に、挿入部３２内の希釈剤は、使用溶液に対し挿入部が傾かないように、再び方向付けられるが、略下方にかつ使用溶液に対し平行に再び流れる。したがって、使用溶液が挿入部３２からの希釈剤と混合するとき、希釈剤及び使用溶液は、略同一方向に移動し、これによって剪断力を最小にし、これによって発泡を低減する。

製品ホルダ１４から分配されるべき製品は、希釈剤の温度に応じて実質的に異なる速度で分解されない。したがって、熱バルブ４１の利用は不要である。その代わりに、第１の通路１８ｃと第２の通路１８ｄとを通した流れのみが利用され、また製品ホルダ１５から分配される製品に関して記述したのと同じであり、説明は繰り返さない。以下により詳細に説明するように、再び希釈剤の容積を制御するために、流れ制御部材７０、７３が利用される。再び、第２の通路１８ｄを通した希釈剤は、発泡を低減するために挿入部３２に入る。

本発明は、電子装置又は制御部を使用することなく、目標濃度の使用溶液を供給できるディスペンサーを提供することができる。通路の動的流れ制御部の使用により、２０６．８〜６，８９４ｋＰａ（３０〜１００ｐｓｉ）のような合理的な流れ範囲にわたって、システム内の圧力と無関係にある範囲内の流れが可能になる。図９は、ディスペンサーの１平方インチ当たりのポンドの圧力に対する１分当たりガロンの流量の範囲のチャートであり、ディスペンサーは、０．２８ガロンノズルと共に、１分当たり１．２５リットル（０．３３ガロン）の流れ制御と、１分当たり１１．３６リットル（３．０ガロン）の流れ制御とを利用する。底部の線は、０．３３流れ制御の分配流量が１０３．４〜６２０．５ｋＰａ（１５〜９０ｐｓｉ）の測定範囲にわたって比較的一定であることを示している。同様に、１分当たり１１．３６リットル（３．０ガロン）の流れ制御の流量は、１５〜９０psi（１０３．４〜６２０．５ kPa）の圧力で比較的一定であり、特に２０６．８〜６２０．５ｋＰａ（３０〜９０ｐｓｉ）の範囲内でより一貫している。両方の流れ制御の２０６．８ｋＰａ（３０ｐｓｉ）の速度において、流量は、目標流量以上にある。本出願人はまた、チャートには示されていないが、この関係が６８９．５ｋＰａ（１００ｐｓｉ）に拡大適用できることを確認した。

図１０は、４０パーセントの四級塩を有する洗剤から四級塩を分配するために本発明の使用を示しているチャートである。チャートは、７５．７リットル（２０ガロン）の充填を表している。示されるように、「温度補償なし」の線は、本発明の熱バルブを有しないディスペンサーを示し、この場合、下方の線は本発明の熱バルブを利用する。図１０に示したように、熱バルブ組立体４１は、１２０度で開くように設定されている。したがって、熱バルブは１２０度で開くので、追加の水が分配され、これによって、７５．７リットル（２０ガロン）を分配する時間を減少させ、これによって、７５．７リットル（２０ガロン）の充填のために分配される製品の合計グラム数を小さくする。

次に図１１と図１２を参照すると、本発明は、温度及び水圧の範囲について特定の範囲内に使用溶液の濃度を維持できることを理解できる。図１１では、１分当たり１．２５リットル（０．３３ガロン）の流れ制御部７０、１分当たり１３．２５リットル（３．５ガロン）の流れ制御部７３及び１分当たり７．５７リットル（２．０ガロン）の流れ制御部７５を有するディスペンサーが利用される。ノズル２１は、１分当たり１．０６リットル（０．２８ガロン）に定格設定される。これはまた、目標濃度が百万部当たり１５０〜３００部である四級塩に当てはまる。熱バルブ４１は、１２０度（４８．９℃）で開くように設定される。最も明るい影及び最も暗い影によって表されるように、百万部当たり１５０〜３００部の目標範囲にない、特定の領域があることを理解できる。本発明によれば、この場合、変数の１つ以上を簡単に変更することによって、熱バルブを調整することが可能である。例えば、熱バイパス４１を通る流量を増加し、これによって、より高温における濃度を下げることが可能であろう。言い換えると、ノズル２１を通る流れを低減することによって、溶解される製品の量を制御することが可能である。図１２は、流れ制御部７０が１分当たり１．１４リットル（０．３ガロン）に下げられていること以外、図１１と同様のディスペンサーを示している。この場合、百万部当たりの部の読み取りは、チャート内の数によって表される。数のすべては、２０６．８〜６８９．５ｋＰａ（３０〜１００ｐｓｉ）の範囲及び９０〜１４０度（３２．２〜６０℃）の温度範囲の全体にわたって、百万部当たり１５０〜３００部の目標範囲内にあることを理解できる。読み取りの内の２つは３１０にあり、僅かに目標範囲から外れていることが理解される。しかし、これは、試験の際の実験誤差の範囲内に十分にある。図１２に関する追加の変更は、熱バイパスが１２０度（４８．９℃）よりも１１７度（４７．２℃）で作動するように設定されたことである。

本発明は、使用溶液の目標濃度を可能にするためのエレクトロニクスに頼らない動的流れ制御部を利用するディスペンサーの設計に非常に有用であることを理解できる。今まで説明してきた例は、四級塩に関してであったが、多目的クリーナ、酸性床クリーナ、アルカリ性床クリーナ及び第３の流し消毒剤のような他の配合物、ならびに他の配合方法を利用してもよいことが理解される。製品から目標濃度を分配する際、濃度は、分配される製品及びノズルに左右されるであろうことが理解される。したがって、分配される製品の領域の適切なスプレーを可能にするノズル２１が選択される。スプレーパターンは、典型的にブロック全体を覆うべきである。ノズル２１用の流れ制御部７０は、典型的に、ノズルの容量よりも僅かに大きく寸法決めされる。例えば、０．２８ガロンの流量ノズルが望ましい場合、０．３０又は０．３３の流れ制御部が設けられる。ノズルは、典型的に、１０ｐｓｉ（６８．９５ｋＰａ）の流量に定格設定される。典型的に、圧力により、水が製品に当てられる力が及ぼされ、流量により、溶解される製品量が決定される。目標時間にわたって溶解される製品量を容易に測定することができる。この場合、目標濃度を提供するために流れ制御７３を通して追加量の希釈剤を供給することが、単純に必要である。言い換えると、分配される製品が希釈剤に対し感温性である場合、熱バルブ４１を利用してもよく、流れ制御７５を通して流れが提供される。

上記の仕様、例及びデータは、本発明の組成物の製造及び使用について完全な説明を提供する。本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本発明の多くの実施形態を実施できるので、本発明は、以下に添付する特許請求の範囲に依拠する。

図１は、本発明によるディスペンサーの正面斜視図である。 図２は、図１に示したディスペンサーの背部及び底部を取り外した略後部からの斜視図である。 図３は、図１に示したディスペンサーで利用される本発明の一実施形態の拡大図である。 図４は、図３に示した本発明の部分の分解正面図である。 図５は、略線５−５に沿ったセクション３の部分の断面図である。 図６は、図２に示したディスペンサーの部分の切断拡大斜視図である。 図７は、図６に示したマニホールドの分解斜視図である。 図８は、図７に示した組み立てられたマニホールドの底面図である。 図９は、本発明に使用される様々な流れ制御部に関する流量対圧力のチャートである。 図１０は、本発明の熱バルブを利用して２０ガロン（７５．７リットル）の充填のために分配されたグラムを示したチャートである。 図１１は、様々な状態下の使用溶液の濃度を示すチャートである。 図１２は、図１１のチャートとは異なるパラメータを利用する使用溶液の濃度を示したチャートである。

Claims (5)

1. 希釈剤を固体にスプレーして、使用溶液を生成するためのディスペンサーであって、
   ａ）前記固体を保持するためのハウジングと、
   ｂ）希釈剤を固体に当てて、使用溶液を形成する際に使用するためのスプレーノズルと、
   ｃ）前記スプレーノズルと流体連通している第１の流入希釈剤通路と、
   ｄ）ある圧力範囲内において前記希釈剤の圧力と無関係な第１の流れ範囲を維持するために、前記第１の流入希釈剤通路に配置された第１の流れ制御部と、
   ｅ）前記使用溶液と流体連通している第２の流入希釈剤通路と、
   ｆ）前記圧力範囲内において前記希釈剤の圧力と無関係な第２の流れ範囲を維持するために、前記第２の流入希釈剤通路に配置された第２の流れ制御部であって、前記使用溶液の濃度が前記圧力範囲にわたって維持される第２の流れ制御部と、
   を備えるディスペンサーにおいて、
   前記第１と第２の流れ制御部は、エラストマ製品から構成されており、前記第１と第２の流れ制御部は、前記第１と第２の流れ制御部の可変オリフィスを、前記希釈剤の圧力の変化に応じて形状を変化させることにより制限して、それにより、前記第１と第２の流れ制御部を制御するための電子装置を使用することなく、前記ある圧力範囲にわたって前記第１と第２の流れ範囲を提供する、ディスペンサー。
2. 前記第１と第２の流れ制御部の各々は、圧力変化に応答してサイズが変化する可変オリフィスを有するので、前記流れ範囲は維持される、請求項１に記載のディスペンサー。
3. ａ）前記使用溶液用の経路を提供するために前記スプレーノズルの下に配置されたディスペンサー出口を有するディスペンサー出口通路と、
   ｂ）前記使用溶液と流体連通している第３の流入希釈剤通路と、
   ｃ）前記圧力範囲内において前記希釈剤の圧力と無関係な第３の流れ範囲を維持するために、前記第３の流入希釈剤通路に配置された第３の流れ制御部と、
   ｄ）前記第３の流入希釈剤通路に作動するように接続されるバイパスバルブであって、前記バイパスバルブが温度制御バルブを有し、前記温度制御バルブがバイパス通路を有し、前記バイパス通路が、前記第３の流入希釈剤通路を前記ディスペンサー出口に作動するように接続し、追加の希釈剤が前記使用溶液に加えられ、これによって前記使用溶液の濃度を制御するバイパスバルブと、
   をさらに備える、請求項２に記載のディスペンサー。
4. 請求項１または２に記載のディスペンサーを使用して、希釈剤を固体に当てることによって使用溶液を分配する方法であって、
   ａ）ノズルと、固体を溶解してある量の溶存固形分を提供する程度に十分な流量の希釈剤と、を選択する工程と、
   ｂ）第１の圧力範囲内において希釈剤の圧力と無関係な第１の流量を維持するための前記第１の流れ制御部を流入希釈剤通路に配置する工程と、
   ｃ）目標濃度の使用溶液を提供するために必要な追加量の希釈剤を決定する工程と、
   ｄ）第２の圧力範囲内にある第２の流量範囲を維持するための前記第２の流れ制御部を前記第２の流入希釈剤通路に配置する工程であって、前記第２の流量範囲は、前記目標濃度の使用溶液を提供するのに十分である工程と、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 請求項３に記載のディスペンサーを使用して、希釈剤を固体に当てることによって使用溶液を分配する方法であって、
   ａ）ノズルと、固体を溶解してある量の溶存固形分を提供する程度に十分な流量の希釈剤と、を選択する工程と、
   ｂ）第１の圧力範囲内において希釈剤の圧力と無関係な第１の流量を維持するための前記第１の流れ制御部を前記第１の流入希釈剤通路に配置する工程と、
   ｃ）目標濃度の使用溶液を提供するために必要な追加量の希釈剤を決定する工程と、
   ｄ）第２の圧力範囲内にある第２の流量範囲を維持するための前記第２の流れ制御部を前記第２の流入希釈剤通路に配置する工程であって、前記第２の流量範囲は、前記目標濃度の使用溶液を提供するのに十分である工程と、
   を含む方法であって、
   その分解が希釈剤の温度と共に増大する固体をさらに含み、前記方法が、
   ａ）前記目標濃度の使用溶液を提供するのに十分な第３の流量の範囲を第３の圧力範囲内に維持するための前記第３の流れ制御部を、前記第３の流入希釈剤通路に配置する工程と、
   ｂ）前記希釈剤温度を感知する工程と、
   ｃ）希釈剤の温度が所定の温度に達したときに前記バイパスバルブを作動させて、前記第３の流入希釈剤通路を通る流れを可能にする工程と、を含む方法。

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