JP5841146B2 - 液剤混合噴射器 - Google Patents

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Description

本発明は、主に園芸や農業に用いられる液剤混合噴射器であって、給水設備に接続されて、この給水設備から供給される水に第二の液体を混合して噴射する液剤混合噴射器に関する。
従来の園芸や農業においては、給水設備から供給される水が通過する主流路を内部に形成し、主流路の先端に水を噴出する噴射口を形成し、主流路を開閉することができる流量制御弁を設けた水の噴射器であって、液体肥料などの第二の液体を水に混合して噴射する液剤混合噴射器が用いられてきた。
この液剤混合噴射器は、第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから主流路へ第二の液体を導入する液剤流路とを備え、第二の液体を水に混合して噴射口から噴射していた。
水に混合される第二の液体としては、液体肥料、農薬その他の薬剤や、洗車等に用いる洗剤など、水以外の様々な液体が用いられていた。
このような液剤混合噴射器として、特許文献1には、主流路の経路中に口径の極細い部分を設けて、その下流側を大径にして負圧発生部を設け、液剤タンクからの液剤流路をこの負圧発生部に接続して、通水する際に発生する負圧によって第二の液体を主流路に導入し、水に混合して噴射するものが記載されている。
また、特許文献2には、特許文献1と同様に負圧発生部を設けた液剤混合噴射器であって、この負圧発生部に、液剤流路だけでなく、主流路から分岐し開閉弁を設けたバイパス流路をも接続したものが記載されている。この液剤混合噴射器では、開閉弁を開放したときには主流路の水量が減って負圧が低下するとともに負圧によってバイパス流路からの水も主流路に導入されることになるため、液在流路から主流路に導入される第二の液体の量を調整することができた。
さらに、特許文献3には、上記負圧発生部の代わりにエアー式エジェクタやポンプを用いて、液剤流路から主流路に第二の液体を導入するようにしたものが記載されている。
また、特許文献4には、液剤流路の経路中に、液剤流路を開閉する開閉弁または液剤流路の口径を絞るニードル弁(液剤流路弁)を設けたものが記載されている。
特許文献5には、特許文献1と同様に負圧発生部を設けた液剤混合噴射器であって、主流路から分岐する分岐流路(第二系統)によって液剤タンク内に水を放出して、液剤タンク内の第二の液体を加圧するものが記載されている。
特開平9−266731号公報 実用新案登録第2540072号公報 特開平8−156751号公報 特許第2666056号公報 特開2008−18411号公報
特許文献1などの液剤混合噴射器では、流量制御弁の開度を調節して水の噴射量を調整できるが、この流量制御弁の操作により主流路の水の流量が増減すると、主流路の水圧も増減して第二の液体の導入量が変化するため、噴射される混合水(水に第二の液体を混合したもの)の濃度が変化してしまう。園芸や農業において液体肥料や農薬などを混合して散布する場合、所望の値に対して濃度が不足すると液剤の効果が不十分となってしまい、逆に濃度が過剰になると作物に悪影響を与えたり液剤消費量の浪費を生じたりしてしまっていた。
また、従来の園芸用の水噴射器には、先端に二種以上の噴射口を設けて、ストレート噴射、シャワー噴射など二以上の噴射形状を切り換えることができる噴射切換弁を設けたものがあった。
液剤混合噴射器において、このような噴射形状を切り換えられるように構成した場合にも、切り換えの際に噴射口の総面積や主流路の通水抵抗が変化することにより、主流路の水の流量が増減し、主流路の水圧も増減して第二の液体の導入量が変化するため、噴射される混合水の濃度が変化してしまっていた。
このような場合、特許文献2のバイパス流路を開閉したり、特許文献3のポンプ等を操作したり、特許文献4の液剤流路弁を操作したりすることで、主流路の水圧の変化に合わせて第二の液体の導入量を調整することもできるが、手動で第二の液体の導入量を調整する手間がかかるとともに、水の流量に合わせて第二の液体の導入量を適当に調整することは困難であった。
特許文献5の液剤混合噴射器では、急に主流路の水圧が高まると、水が主流路から第二系統を通過し、液剤タンクに流出して内部を加圧し、第二の液体を主流路側へ加圧することにより、主流路に導入される第二の液体の水に対する比率を調整することができる可能性はある。
しかしながら、水が第二系統を経て順次液剤タンクに流入するため、液剤タンク中で第二の液体の濃度が徐々に低下することになり、噴射される混合水も徐々に薄くなってしまうという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、主流路を通過する水圧が増減したときに、これに合わせて主流路に導入される第二の液体の量を調整することができ、噴射される混合水の濃度をほぼ一定に保持することのできる液剤混合噴射器を提供することを課題とする。
本発明において、上記課題が解決される手段は以下の通りである。
第1の発明は、給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクと、この水タンク内部および上記液剤タンク内部を連通させて両者を通気させる空気流路とを設け、上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記空気流路の空気を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整することを特徴とする。
第2の発明は、上記水タンク内部の水位が所定高さ以上に上昇すると、上記空気流路を閉鎖して上記液剤タンクへの水の流入を阻止する水位感知弁を設けたことを特徴とする。
第3の発明は、給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整することを特徴とする。
第4の発明は、上記変形可能部が、軟質材料で形成されていることを特徴とする。
第5の発明は、上記変形可能部が、上記液剤タンクの外壁の一部を構成し、上記液剤タンクの他の部分に対し内側に往復摺動可能な栓部材を含むことを特徴とする。
第6の発明は、上記液剤流路を開閉し、または上記液剤流路の一部の流路断面積を増減させて上記液剤流路を通過する上記第二の液体の量を調整する液剤流路弁を上記液剤流路中に設けたことを特徴とする。
第7の発明は、上記液剤流路中に、上記主流路から上記液剤タンクへの水または第二の液体の逆流を阻止する逆流防止弁を設けたことを特徴とする。
第8の発明は、上記主流路の上記液剤流路との合流部近傍に、上記主流路内に負圧を発生させて上記液剤流路からの上記第二の液体の導入を促す負圧発生部を設けたことを特徴とする。
第9の発明は、二種以上の上記噴射口を有するとともに、二以上の噴射形状を切り換える噴射切換弁を設けたことを特徴とする。
第10の発明は、上記変形可能部が、上下方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されていることを特徴とする。
第11の発明は、上記噴射口および上記流量制御弁を備える噴射器本体と、上記水タンクおよび上記液剤タンクを備える容器本体とを有し、上記噴射器本体と上記容器本体との間を、弾性を有する連結ホース部で接続したことを特徴とする。
第1の発明によれば、水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設け、上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクと、この水タンク内部および上記液剤タンク内部を連通させて両者を通気させる空気流路とを設け、上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記空気流路の空気を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整することにより、自動的に第二の液体を水に混合して噴射することができる。
また、流量制御弁の操作や給水設備の操作によって主流路を通過する水流量が増減した場合にも、これに応じて主流路から分岐流路に流れ込む水の量が増減し、第二の液体を加圧する力も増減するため、水に混合される第二の液体の量を追従させることができて、噴射される混合水の濃度をほぼ一定に保持することができる。
第2の発明によれば、上記水タンク内部の水位が所定高さ以上に上昇すると、上記空気流路を閉鎖して上記液剤タンクへの水の流入を阻止する水位感知弁を設けたことにより、水タンク内部の水が空気流路を通って液剤タンクに混入するのを防止して、液剤タンクの第二の液体の濃度を一定に保つことができるため、噴射される混合水の濃度も一定に保つことができる。
第3の発明によれば、水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設け、上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整することにより、自動的に第二の液体を水に混合して噴射することができる。
また、流量制御弁の操作や給水設備の操作によって主流路を通過する水流量が増減した場合にも、これに応じて主流路から分岐流路に流れ込む水の量が増減し、第二の液体を加圧する力も増減するため、水に混合される第二の液体の量を追従させることができて、噴射される混合水の濃度をほぼ一定に保持することができる。
第4の発明によれば、上記変形可能部が、軟質材料で形成されていることにより、水タンク内部の水圧によって変形可能部が内側に弾性変形し、第二の液体を主流路側に加圧し、水に混合して噴射することができる。
第5の発明によれば、上記変形可能部が、上記液剤タンクの外壁の一部を構成し、上記液剤タンクの他の部分に対し内側に往復摺動可能な栓部材を含むことにより、水タンク内部の水圧によって変形可能部が内側に摺動し、第二の液体を主流路側に加圧し、水に混合して噴射することができる。
第6の発明によれば、上記液剤流路を開閉し、または上記液剤流路の一部の流路断面積を増減させて上記液剤流路を通過する上記第二の液体の量を調整する液剤流路弁を上記液剤流路中に設けたことにより、一定の水量を噴射しているときに、第二の液体の性質に応じて主流路に導入される第二の液体の量を調整することができる。
第7の発明によれば、上記液剤流路中に、上記主流路から上記液剤タンクへの水または第二の液体の逆流を阻止する逆流防止弁を設けたことにより、液剤タンク内の第二の液体の濃度を一定に保つことができるため、噴射される混合水の濃度も一定に保つことができる。
第8の発明によれば、上記主流路の上記液剤流路との合流部近傍に、上記主流路内に負圧を発生させて上記液剤流路からの上記第二の液体の導入を促す負圧発生部を設けたことにより、主流路の通水量の増減に伴い、第二の液体の導入量を即時に追従させて、噴射される混合水の濃度を一定に保持することができる。
第9の発明によれば、二種以上の上記噴射口を有するとともに、二以上の噴射形状を切り換える噴射切換弁を設けたことにより、噴射形状の切り換えに伴う主流路の水圧の変化に応じて第二の液体の導入量を増減させて、噴射される混合水の濃度を一定に保持することができる。
第10の発明によれば、上記変形可能部が、上下方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されていることにより、水タンク内部の水圧によって変形可能部が上方に縮小変形し、第二の液体を主流路側に加圧し、水に混合して噴射することができる。
第11の発明によれば、上記噴射口および上記流量制御弁を備える噴射器本体と、上記水タンクおよび上記液剤タンクを備える容器本体とを有し、上記噴射器本体と上記容器本体との間を、弾性を有する連結ホース部で接続したことにより、水タンクおよび液剤タンクの容積を大きくしても、噴射器本体を操作しての噴射作業を行いやすくすることができる。
本発明の第一実施形態に係る液剤混合噴射器の側方図である。 (a)は同液剤混合噴射器の平面図、(b)は同液剤混合噴射器の底面図である。 同液剤混合噴射器の正面図である。 同液剤混合噴射器の斜視図である。 同液剤混合噴射器の側方断面図である。 本発明の第二実施形態に係る液剤混合噴射器の側方図である。 (a)は同液剤混合噴射器の平面図、(b)は同液剤混合噴射器の底面図である。 同液剤混合噴射器の正面図である。 同液剤混合噴射器の斜視図である。 同液剤混合噴射器の側方断面図である。 図10中の空気流路を示す拡大断面図である。 同液剤混合噴射器の水位感知弁を示す一部分解断面図である。 液剤流路弁の弁体を示す六面図であり、(a)は平面図、(b)は左側方図、(c)は正面図、(d)は右側方図、(e)は底面図、(f)背面図である。 (a)は同弁体の斜視図、(b)は同弁体のA−A線断面図である。 本発明の第三実施形態に係る液剤混合噴射器の側方図である。 (a)は同液剤混合噴射器の平面図、(b)は同液剤混合噴射器の底面図である。 同液剤混合噴射器の正面図である。 同液剤混合噴射器の斜視図である。 同液剤混合噴射器の側方断面図である。 図19中の空気流路を示す拡大断面図である。 同液剤混合噴射器の水位感知弁を示す一部分解断面図である。 本発明の第四実施形態に係る液剤混合噴射器の側方断面図である。 本発明の第四実施形態の第一変形例に係る液剤混合噴射器の側方断面図である。 本発明の第五実施形態に係る液剤混合噴射器の斜視図である。 同液剤混合噴射器の側方断面図である。 噴射切換弁を設けた変形例を示す拡大側方断面図であり、(a)はストレート噴射の図、(b)はシャワー噴射の図である。 液剤流路の逆流防止弁を示す拡大断面図である。 本発明の第四実施形態の第二変形例に係る液剤混合噴射器の側方部分断面図である。 本発明の第五実施形態に係る液剤容器を示す図であり、(a)は側方模式図、(b)は平面模式図である。 本発明の第六実施形態に係る液剤混合噴射器の側方断面図である。 本発明の第六実施形態の他の例に係る液剤混合噴射器の側方断面図である。 本発明の第六実施形態のさらに他の例に係る液剤混合噴射器の側方部分断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る液剤混合噴射器について説明する。
<第一実施形態>
この液剤混合噴射器は、園芸、農業その他の散水作業に用いられ、水道等の給水設備から供給される水に、第二の液体を混合して散水する器具である。
第二の液体は、液体肥料や農薬その他の薬剤、洗車等に用いる洗剤など、水以外の液体であれば特に限定されない。
図1から図5に示すように、この液剤混合噴射器1は、基端部をホース2の先端に挿入し、ホース2を外側からクランプ部材3および抑え部材4で抑えつけることで、ホース2の先端に連結される。抑え部材4は、基端部に対して螺合可能に形成されており、液剤混合噴射器1からホース2を着脱することができる。
図5に示すように、液剤混合噴射器1には、基端部から先端へと内部を通過する略L字形の主流路5が形成されており、主流路5の先端には、多数の小孔からなる噴射口6を設けた散水板7(図3,図4参照)が取り付けられている。
以下、液剤混合噴射器1のうち、この主流路5を形成する部分を噴射器本体8という。噴射器本体8は、管要素を備えた複数の部材を連結して構成されている。
図5に示すように、主流路5の屈曲部分には、外部からの操作により主流路5を開閉し、給水設備から供給される水の流量を増減させる流量制御弁9が設けられている。
この流量制御弁9は、主流路5の口径を他の部分より小さくした弁座9aと、この弁座9aに当接する先細りの弁体を棒状部材の先端に備えてなるニードル弁9bと、このニードル弁9bと主流路内壁とに当接してニードル弁9bを弁座9aへ付勢するコイルスプリング9cと、主流路内壁を貫通して外部に表出しているニードル弁9bの一端に取り付けられた操作レバー9dとからなる。
操作レバー9dは、一端をニードル弁9bに取り付けられるとともに、他端側を握り部として形成し、その中間位置を支点として噴射器本体8に取り付けられている。
これにより、流量制御弁9は自然状態では弁閉となっているが、図5のように操作レバー9dを噴射器本体8側に握り込むと、コイルスプリング9cの付勢力に反してニードル弁9bを弁座9aから離間させ、主流路5を開放して水を噴射口6から噴射することができる。また、弁体を先細りに形成しているため、流量制御弁9の操作により主流路5を開閉するだけでなく、開度によって水流量の増減をも制御することができる。
図1から図5に示すように、この液剤混合噴射器1は液剤タンク10を有し、この液剤タンク10に収容する第二の液体を水に混合して噴射することができる。
第二の液体としては、液体肥料、農薬その他の薬剤や、洗車等に用いる洗剤など、水以外の液体であればよく、また、固体の薬品を水に溶かしたものであってもよい。
図5に示すように、液剤タンク10は、有底円筒状の容器として形成されており、上部外周に形成された雄ネジによって、噴射器本体8の一部を構成する液剤タンク取付部材11に形成された雌ネジに螺着される。
液剤タンク取付部材11は、上記雌ネジを形成されて液剤タンク10の蓋となる蓋部11aと、主流路5の一部を構成する合流部11bとの間を、管状の液剤流路11cで連通させている。この液剤流路11cには液剤流路延長部材12が接続されて、液剤タンク10の底部付近まで延長されている。なお、この液剤流路延長部材としては管状部材を使用でき、管状部材の材質としては金属又はポリマー樹脂部材を使用でき、塩化ビニル樹脂からなるホース部材が好適である。その他に、加硫ゴム等の弾性材料を使用してもよい。
このように、液剤タンク取付部材11の液剤流路11cと液剤流路延長部材12とによって、第二の液体を主流路に導入することができる。
主流路5において、液剤流路11cとの合流部分よりも上流には、水が主流路5から分岐する分岐流路13が設けられている。
分岐流路13は、主流路5の一部を構成する流路分岐部材14において、主流路5から分岐する管を形成してなり、終端には水タンク15の蓋となる蓋部14aを設けている。
水タンク15は、有底円筒状の容器として形成されており、上部外周に形成された雄ネジによって、流路分岐部材14の蓋部14aの雌ネジに螺着される。
水タンク15の底にはドレン口15aが形成されるとともに、ドレン口15aの縁部には底板部材16が螺合等によって着脱可能に取り付けられている。これにより、水タンク15内部の水位が必要以上に上昇したときには、底板部材16を取り外して排水することができる。
流路分岐部材14の蓋部14aには、通気管14bが形成されている。また、液剤タンク取付部材11の蓋部11aにも通気管11dが形成され、通気管14bと接続されている。これにより、水タンク15内部と液剤タンク10内部との間を通気可能とする空気流路17が形成されている。
また、水タンク15と蓋部14aとの螺合部付近にはOリング18を配置して、水タンク15を気密に保持している。同様に、液剤タンク10と蓋部11aとの螺合部付近にもOリング19を配置して、液剤タンク10を気密に保持している。
噴射器本体8、水タンク15、液剤タンク10を形成する各部品には、金属(ステンレス鋼、アルミ合金等)、樹脂(ABS、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン系、ポリエチレン系等の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂)やエラストマー(ハードセグメントとソフトセグメントとからなる熱可塑性エラストマーで、シリコン系、ウレタン系等)を用いることができるが、成形性や製造コストの点で、特に熱可塑性樹脂が好ましい。
Oリング18、19には、加硫ゴム(NBR、EPDM、フッ素系ゴム、シリコン系ゴム等)またはエラストマー製のものを用いるのが好ましく、密閉性や耐変形性の観点から特に加硫ゴムが好ましい。
このような液剤混合噴射器1では、図5に示すように、流量制御弁9の操作レバー9dを握りこんで開弁すると、水が主流路5を通過して噴射口6から噴射されるとともに、主流路5を通過する水の一部は分岐流路13を通って水タンク15に流れ込む。
水タンク15内部の水位が上昇すると、水タンク15内の空気が押し出され、空気流路17を経て液剤タンク10に流入する。このようにして液剤タンク10に流入した空気によって、液剤タンク10内部の気圧が上昇し、第二の液体を加圧して液剤流路11cから主流路5に導入する。
これにより、液剤混合噴射器1では、特別の負圧発生部を設けなくても、自動的に第二の液体を水に混合して噴射することができる。
また、流量制御弁9の操作や給水設備の操作によって主流路5を通過する水流量が増減した場合にも、これに応じて主流路5から分岐流路13に流れ込む水の量が増減し、水が空気を液剤タンク10側へ加圧する力および空気が液剤タンク10で第二の液体を加圧する力も増減するため、水に混合される第二の液体の量を追従させることができて、噴射される混合水の濃度をほぼ一定に保持することができる。
なお、図5に示すように、分岐流路13に分岐流路延長部材63を接続して、水タンク15の内部の底部付近まで延長してもよい。分岐流路延長部材63としては管状部材を使用でき、管状部材の材質としては金属又はポリマー樹脂部材を使用でき、塩化ビニル樹脂からなるホース部材が好適である。その他に、加硫ゴム等の弾性材料を使用してもよい。
分岐流路13に分岐流路延長部材63を接続して水タンク15の底部付近まで延長したときには、流量制御弁9の操作や給水設備の操作によって主流路5を通過する水流量が増減した場合に、これに応じて主流路5から分岐流路13に流れ込む水の量が増減し、且つ、分岐流路13から主流路5へ水を逆流させることも可能となり、水が空気を液剤タンク10側へ加圧する力および空気が液剤タンク10で第二の液体を加圧する力の増減を調整する効果がより一層高まり、水に混合される第二の液体の量を主流路の水量により追従させることができて、噴射される混合水の濃度をさらに一定に保持することができる。
また、流量制御弁9にて主流路5を閉止するとき、および閉鎖した後において、分岐流路延長部材63の下側開口が水タンク15の水中に存在しているため、分岐流路13を通して水タンク15から主流路5に空気が流入することを防止できる。なお、これらの効果を高めるため、分岐流路延長部材63の下側開口の最も上側の位置と、水タンク15の内部の底部との距離は、20mm以下とするのが好ましく、さらに10mm以下、特に5mm以下とするのが好ましい。
分岐流路延長部材63を設けることにより、水タンク15から主流路5に水を流すことも可能になるので、流量制御弁9を閉じたときに、水タンク15に溜まった水を分岐流路13と主流路5を通じて噴射口6から外部に排出することができ、つまり、装置を分解することなく水タンク15に溜まった水を外部に排出できる水排出機構を実現することができる。
言い換えると、分岐流路延長部材63を設けることで、流量制御弁9を閉じたときに、水タンクに溜まった水を自動的に外部に排出する水排出機構を実現することができる。
<第二実施形態>
図6から図14には、本発明の第二実施形態を示している。
図10に示すように、第二実施形態の液剤混合噴射器23は、水タンク15内部に水位感知弁を設けた点、液剤タンク10から主流路5までの液剤流路11c中に液剤流路弁を設けた点、主流路5と液剤流路11cとの合流部付近に負圧発生部を設けた点の3つの構成において第一実施形態と異なる。
これらの3つの構成のうち、いずれか1つの構成のみを第一実施形態に付加することも、また、2つを組み合わせて第一実施形態に付加することも、本発明の実施形態として有効なものである。
第二実施形態の液剤混合噴射器は、図11に点線矢印で示した空気流路17を有している。
図10、図11、図12に示すように、水位感知弁は、水タンク15内部の水位が所定高さ以上に上昇すると空気流路17を閉鎖して、水タンク15の水が液剤タンク10に混入することを防止するものである。
この水位感知弁は、図12に示すように、空気流路17の一部兼弁座としての役割を備えた流路分岐部材14と、弁体としてフロート部材20とからなる。
フロート部材20は、フロート上部材とフロート下部材との上下二部材を組み立ててなり、全体として密度が水よりも小さく作られ、水に浮くようになっている。
フロート下部材は、後述するフロート保持部材22の下端から水タンク内に露出する略円柱状の水位感知部20aと、この水位感知部20aの上に設けられた大径有底円筒状の結合部とからなる。
フロート上部材は、大径有蓋円筒状に形成された結合部と、この結合部の上に設けられた略円柱状の弁体部20bとからなる。弁体部20bの最下部には、Oリング21を周設している。また、弁体部20bの周壁には溝(図示せず)を刻設するなどして、弁開状態で水タンク15内部の空気が空気流路17に流れ込むことができるようになっており、第二実施形態では弁体部20bの周壁に該弁体部20bの軸延在方向(図11での上下方向)に4本の溝を設けることにより、弁体部20bを断面略十字形に形成している。
フロート上部材とフロート下部材とは、それぞれの結合部同士を螺着や接合などによって一体に組み付け、その内部に空気を収容する空間を設けて、フロート部材20全体の密度を小さくしている。
フロート部材20は、このような内部に空気などの気体を封じ込めた中空構造とするほか、水より密度の小さい材料から形成してもよく、要するに、水に浮く構造及び/又は材質とすればよい。なお、フロート部材を低コストで実現するためには、内部に空気などの気体を封じ込めた中空構造とするのがよい。
流路分岐部材14は、主流路5の一部を構成するとともに、主流路5から分岐する分岐流路13を形成し、この分岐流路13の終端に、水タンク15の蓋となる蓋部14aを設けている点は第一実施形態と同様である。
第二実施形態の流路分岐部材14では、空気流路17を設けているとともに、図6、図12に示すように、この空気流路の一部にフロート部材20の弁体部20bが昇降できる昇降スペース14cを設けている。
また、図10、図12に示すように、流路分岐部材14の蓋部14aの直下には、フロート保持部材22が設けられている。
このフロート保持部材22は、水タンク15の上部に張り渡されて、フロート部材20を所定の高さに保持することができ、また、フロート部材20の水位感知部20aが保持される位置には孔を穿設して、水位感知部20aが水タンク内に露出するようにしている。
フロート保持部材22には、通気口22aが形成されており、水タンク15内部と流路分岐部材14の空気流路17とを連通させる流路を形成している。
また、フロート保持部材22と蓋部14aとの間には所定の間隙を設けて、水位の上昇に応じてフロート部材20が浮き上がることができるようにしている。
このような水位感知弁を設けたことにより、第二実施形態の液剤混合噴射器23では、第二の液体を水に混合する際に、水が主流路5から水タンク15に流れ込んで水位が所定高さ以上になると、フロート部材20の水位感知部20aが水面に接触し、水位の上昇に応じてフロート部材20が上昇する。
フロート部材20の上昇により、弁体部20bの最下部に周設されたOリング21が、蓋部に設けられた空気流路17を閉塞するため(図11参照)、水タンク15内部の水位の上昇により水が空気流路17を通って液剤タンク10に混入してしまうことがない。
これにより、液剤タンク10の第二の液体の濃度を一定に保つことができるため、噴射される混合水の濃度も一定に保つことができる。
Oリング21は、Oリング18、19と同様に、加硫ゴム(NBR、EPDM、フッ素系ゴム、シリコン系ゴム等)またはエラストマー製のものを用いるのが好ましく、密閉性の観点から特に加硫ゴムが好ましい。
さらに、第二実施形態では、液剤流路11c中に液剤流路弁を設けており、一定の水量の噴射を行っているときに、水に混合される第二の液体の量を増減させて、混合水の濃度を調整することができる。
この液剤流路弁は、図10に示す液剤流路11cを略垂直に貫通する回転式の弁体24と、この弁体24に取り付けられる操作用つまみ25(図9参照)とからなる。
図13、図14に示すように、液剤流路弁の弁体24は、液剤流路11cを閉塞する略円錐形状に形成されて、中央に水が通過する貫通孔24aを穿設している。この貫通孔24aの両端では、貫通孔24aから弁体24の周方向に向かって一対の調整溝24b、24cを刻設している。
入口側すなわち水タンク側の調整溝24bは、貫通孔24aの向きに対しておよそ90度の範囲まで延設され、全範囲において一定の幅および深さで形成されている。
出口側すなわち主流路側の調整溝24cは、上流側の調整溝24bと対称に、貫通孔24aの向きに対しておよそ90度の範囲まで延設されるが、貫通孔24aから遠ざかるにつれて浅く狭く形成されている。
また、この弁体24の一方の端部には、操作用つまみ25を組み付ける筒状の取付部24dを設け、取付部24dの内周には雌ネジを形成し、操作用つまみ25の雄ネジ(図示せず)と螺合する。
操作用つまみ25は、図9に示すように液剤混合噴射器23の外部に露出し、つまみ部25aを突設しているため、指で摘んで回動させることで、弁体24を回動させることができる。
このような液剤流路弁を設けたことにより、第二実施形態の液剤混合噴射器23では、一定量の水を噴射しているときに、操作用つまみ25を回動させて弁体24の貫通孔24aを液剤流路11cに合致させると、第二の液体が弁体24において最も広く短い貫通孔24aのみを通過する。
このため、流路抵抗が小さくなり、比較的多量の第二の液体が主流路5に導入され、噴射される混合水の濃度が大きくなる。
また、噴射水量を一定に保持したまま、操作用つまみ25を回動させて弁体24の調整溝24b、24cを液剤流路11cに合致させると、第二の液体が入口側の調整溝24b、貫通孔24a、および出口側の調整溝24cにかけて長い流路を通過する。このため、流路抵抗が大きくなり、比較的少量の第二の液体が主流路5に導入され、噴射される混合水の濃度が小さくなる。
貫通孔24aから遠ざかるほど出口側の調整溝24cが狭く形成されているため、貫通孔24aと液剤流路11cが合致する位置から大きく回動するに連れて、流路断面積が小さくなり、流路抵抗が大きくなって混合水の濃度が低下する。
さらに操作用つまみ25を回動させて、弁体24の貫通孔24aおよび調整溝24b、24cのいずれもが液剤流路11cに合致しない位置にすると、弁体24によって液剤流路11cが閉鎖され、第二の液体が主流路5に供給されず、第二の液体を含まない水が噴射される。
このように、液剤流路弁によって液剤流路11cを開閉することができ、さらに、主流路5に導入される第二の液体の量を調整することもできる。
なお、上記で示した液剤流路弁の構成に代えて、例えば、電源を用いて液剤の流量を制御できる電気的液剤流路弁とすることもでき、また、上記で示した液剤流路弁と電気的液剤流路弁を並設することもできる。電気的液剤流路弁を設ける場合は、液剤流路又は主流路の液剤流路よりも下流側に、液剤流路の濃度を測定できる濃度センサーを配設し、その濃度センサーからの液剤の濃度データを利用して電気的液在流路弁における液剤の流量を調節するのが好ましい。
さらに、第二実施形態では、図10に示すように、液剤流路11cと主流路5との合流部近傍に、負圧を発生させて第二の液体の導入を促す負圧発生部を設けている。
この負圧発生部は、主流路の一部を内管26と外管27とからなる二重管構造に形成するとともに、外管27に液剤流路11cとの合流部を設けてなる。
内管26の先端部分は縮径され、細い口径となって外管27内に開口している。管の断面積が小さくなると流速が速くなるため、内管26を通過した水は高速で外管27内に放出される。
この高速の水に押されて外管27の水の流速も速められるが、これに応じて断面積の大きい外管27の内部では圧力が低下する。このため、液剤流路11cと主流路5との合流部近傍には負圧が発生して、第二の液体を主流路5側へ牽引する力が働く。
これにより、第二実施形態の液剤混合噴射器23では、水タンク15に供給される水が空気を介して液剤タンク10の第二の液体を加圧するのに加え、負圧発生部の負圧によって第二の液体が牽引されるので、より確実に第二の液体を主流路5に導入し、水と混合することができる。
また、主流路5の通水量に増減があった場合には、第一実施形態と同様に、分岐流路13、水タンク15、空気流路17、液剤タンク10および液剤流路11cからなる調整機構によって、第二の液体の導入量を追従させて混合水の濃度を一定に保持することができるが、この調整機構では空気を介在させているため、空気が緩衝材となってしまい調整に時間を要することがある。しかし、負圧発生部を設けることにより、主流路5の通水量の増減に伴い、負圧発生部の負圧が即時に増減するため、第二の液体の導入量を即時に追従させることができる。
<第三実施形態>
第一実施形態、第二実施形態の液剤混合噴射器では、主流路5から流れ込む水を収容する水タンク15と、第二の液体を収容しておく液剤タンク10とを並設しているが、第三実施形態の液剤混合噴射器28は、水タンク15の内部に液剤タンク10を埋設したことを特徴としている。
図15から図19に示すように、この液剤混合噴射器28では、第一実施形態と同じく、主流路5の一部を構成する流路分岐部材30に、主流路5から分岐する分岐流路13を設け、この分岐流路13の終端に水タンク15の蓋となる蓋部30aを設けている。この蓋部30aは、外縁に沿って水タンク15との螺合部を垂下しており、Oリング18を介在させて水タンク15と気密に組み付けられる。
また、図19、図21に示すように、蓋部30aの直下には、液剤タンク10の蓋となる液剤タンク蓋部材29が取り付けられている。
この液剤タンク蓋部材29からは、液剤タンク10との螺合部を垂下しており、Oリング19を介在させて液剤タンク10と気密に組み付けられる。また、液剤タンク蓋部材29の中心部分には、第二の液体を主流路5に導入する液剤流路の一部となる管を形成しており、この管の下端には液剤流路延長部材12が接続され、液剤流路が液剤タンク10の底部付近まで延長される。管の上部は流路分岐部材30に設けられた液剤流路に接続され、主流路5に連通している。
液剤混合噴射器28には、図20に点線矢印で示した空気流路17が形成される。
液剤タンク蓋部材29は、蓋部との間に間隙を保持するとともに、この間隙と水タンク15とを連通させる孔29a、この間隙と液剤タンク10とを連通させる孔29bを形成しており(図21参照)、この間隙が水タンク15と液剤タンク10とを通気させる空気流路17となる。
また、第三実施形態の液剤混合噴射器28にも、水位感知弁が設けられている。
図19、図20、図21に示すように、この水位感知弁は、フロート上部材とフロート下部材とからなり全体として中空の環状に形成されたフロート部材31と、このフロート部材31の上面に戴置された幅広のパッキン部材32とからなる。
この水位感知弁は、液剤タンク蓋部材29から垂下された液剤タンク10との螺合部を包囲するように装着されて、水タンク15内部の水位が所定高さ以上に上昇すると、フロート部材31が浮き上がることでパッキン部材32が空気流路17の入口の孔29aを閉塞し、水が空気流路17および液剤タンク10に混入することを防止することができる。
パッキン部材32は、空気流路を閉塞する基部と、この基部からフロート部材31側へ突出したいくつかの突起部とを備えており、この突起部をフロート上部材の上面に設けられたいくつかの凹部に挿入することにより、フロート部材31に位置決めされている。本実施形態では、上記基部を断面が方形の環状に形成しており、また、上記突起部及び凹部を円柱状に形成している。なお、パッキン部材の全体又は上記突起部のみを弾性部材より形成するとともにフロート部材の凹部を突起部よりも小さく形成し、この突起部を弾性変形させて凹部に挿入することで、突起部と凹部とを強固に嵌め合わせるのが好ましい。なお、この弾性変形を利用した嵌め合わせに代えて、または併用して、突起部と凹部とを接着剤で接着する等の方法を用いてもよい。
パッキン部材32は、Oリング18、19と同様に、加硫ゴム(NBR、EPDM、フッ素系ゴム、シリコン系ゴム等)またはエラストマー製のものを用いるのが好ましく、密閉性や耐変形性の観点から特に加硫ゴムが好ましい。
第三実施形態の液剤混合噴射器28において、噴射器本体8、流量制御弁9、液剤流路弁、負圧発生部などの他の構成は、第二実施形態と同様である。
第三実施形態の液剤混合噴射器28では、水タンク15内部に液剤タンク10を設けたことにより、第一実施形態および第二実施形態に比して、外観上簡素な構成にすることができる。
また、使用により水タンク15の水が増加するとともに液剤タンク10の第二の液体が減少しても、液剤混合噴射器28の重心が比較的移動しないため、使用性が向上する。
なお、第三実施形態から水位感知弁、液剤流路弁、及び負圧発生部のうち、全部あるいは1つ以上を無くした構成とすることも可能であり、これらも本発明の実施形態として有効なものである。
<第四実施形態>
第一実施形態から第三実施形態の液剤混合噴射器では、気密の水タンク15と気密の液剤タンク10とを空気流路17によって通気させ、水タンク15に水が供給されることで空気を液剤タンク10に流入させ、第二の液体を主流路5側に加圧していたが、第四実施形態の液剤混合噴射器33は、液剤タンク10の全部または一部を水タンク15の内部に配置して、水タンク15内部の水圧により液剤タンク10を変形させて第二の液体を主流路5側に加圧することを特徴とする。
図22に示すように、第四実施形態の液剤混合噴射器33は、基端部から噴射口へ水が流れる主流路5を形成している点、流量制御弁9を設けている点は、第三実施形態と同様である。
また、主流路5からは分岐する分岐流路13の終端に水タンク15が設けられている点、水タンク15内に液剤タンク10が設けられ、第二の液体を液剤タンク10から主流路5へ導入する液剤流路が形成されている点も第三実施形態と同様であり、外観上はほぼ第三実施形態と異ならない。
図22に示すように、第四実施形態では、第三実施形態と異なり、液剤タンク蓋部材29に空気流路を設けていないため、水タンク15内部と液剤タンク10内部との間で空気の行き来が起こらないようになっている。
他方、液剤タンク10は、液剤タンク蓋部材29との螺合部を除き、軟質材料で形成されており、水が主流路5から水タンク15に流れ込むにつれて液剤タンク10に水圧がかかり変形させる。これにより、第二の液体が液剤流路を経て主流路5に導入され、水に混合される。
なお、液剤タンク10の全部が水タンク15の内部に収容されている必要はなく、軟質材料で形成され変形可能な一部分(変形可能部)が水タンク15内部に配置されていればよい。
第四実施形態の液剤混合噴射器33に用いる第二の液体は、水よりも密度の小さいものを用いるのが好ましい。
また、流量制御弁9、液剤流路弁、負圧発生部のうち、いずれか1つあるいは2つ以上を組み合わせて第四実施形態に付加することもでき、これらも本発明の実施形態として有効なものである。
第四実施形態の液剤混合噴射器33では、水タンク15内部に、軟質材料からなる液剤タンク10を配置したことにより、流量制御弁9を開くと、主流路5を通過する水の一部が分岐流路13に分岐して水タンク15内部の水量が増加するにつれて、液剤タンク10に水圧がかかり内側に変形する。これにより、液剤タンク10の容積が減少するため、自動的に第二の液体が主流路5に導入され、水に第二の液体を混合して噴射することができる。
第四実施形態の第一変形例として、図23に示すように、液剤タンク10の全部または一部を軟質材料で形成するのではなく、液剤タンク10の外壁の一部を、液剤タンク10の他の部分に対して内側に往復摺動可能な栓部材34からなる変形可能部として形成してもよい。
この変形可能部は、たとえば図23に示すように、略筒状に形成した液剤タンク10本体に対して、底板にあたる栓部材34が上下にスライドできるように水密に取り付けられている。
この第一変形例では、このような液剤タンク10の変形可能部が水タンク15内部に配置されていることにより、流量制御弁9を開くと、主流路5を通過する水の一部が分岐流路13に分岐して水タンク15内部の水量が増加するにつれて、栓部材34に水圧がかかり内側(上側)に変形する。これにより、液剤タンク10の容積が減少するため、自動的に第二の液体が主流路5に導入され、水に第二の液体を混合して噴射することができる。
また、第四実施形態の第二変形例として、図28に示すように、液剤タンク10を蛇腹状に形成してもよい。
この第二変形例の液剤混合噴射器33では、水タンク15内部に、蛇腹状の液剤タンク10を配置したことにより、流量制御弁9を開くと、主流路5を通過する水の一部が分岐流路13に分岐して水タンク15内部の水量が増加するにつれて、蛇腹状の液剤タンク10に水圧がかかり、蛇腹を縮める方向に変形させる。
これにより、蛇腹状の液剤タンク10の容積が減少するため、自動的に第二の液体が主流路5に導入され、水に第二の液体を混合して噴射することができる。
この第二変形例において、液剤流路には液剤流路延長部材12が接続されて、液剤タンク10の底部付近まで延長されている。この液剤流路延長部材12は、液剤流路に接続する位置である上方の初端位置から液剤タンク10の底部付近に位置する終端位置まで到達する垂直方向長さLを有し、垂直方向長さLが蛇腹状液剤タンク10の伸び縮みに応じて変化できる長さ可変液剤流路延長部材12とするのがよい。たとえば、図28に示すような弾性を有する螺旋状に形成するのがよい。
この第二変形例では、使用時に蛇腹状の液剤タンク10の底面が上昇し、第二の液体の液面があまり低下しないため、液剤流路延長部材12の垂直方向長さLを必ずしも液剤タンク10の底部に到達する長さとしなくてもよい。
しかし、第二の液体の使用量が少なく、当初より第二の液体の液面が低いこともありうるため、第二の液体を確実に吸い上げるために、Lを液剤タンク10の底部付近まで到達する長さとすることが好ましい。
なお、この液剤流路延長部材12としては管状部材を使用でき、管状部材の材料としてはポリマー樹脂部材若しくは加硫ゴム等の弾性材料を使用でき、塩化ビニル樹脂からなるホース部材が特に好適である。
このように、液剤流路と液剤流路延長部材12とによって、第二の液体を安定的に主流路に導入することができる。
上記の第四実施形態およびその第一変形例、第二変形例においては、水タンク15に水が流入して水タンク15内の空気の圧縮が起こり、それに応じて内圧が上昇して一定の強さに達した後に液剤タンク10を変形させ容積を減少させる。そのため、水タンク15内の空気が多いほど、分岐流路13からの水の流入と液剤タンク10の変形(主流路5への第二の液体の供給)との間に時間差が生じやすくなる。
よって、使用開始時における水タンク15内の空気の量を減らし、水の量を増加させるほど、分岐流路13からの水の流入と主流路5への第二の液体の供給との前記時間差が生じにくくなる。
そのため、使用開始時の水タンク15内の空気の量を減らし、水の量を増やすことが好ましい。望ましくは、水タンク15に水を充填した状態で、水タンク15を蓋部30aに装着し、実質的に水のみが入っている状態とするのがよい。
また、水タンク15には、内部と外部との通気を開閉する通気開閉弁を設けるのが良い。この通気開閉弁は、水が流入する液剤タンク10周囲の内部空間の上部に設けるのがよく、好ましくは内部空間の上面を区画する部位に設けるのがよい。流量制御弁9を開いて水を水タンク15に流入させるときに、通気開閉弁を開いて空気を水タンク15の外部に排出し、内部空間の空気が減った状態、好ましくは、内部空間が水のみで充満した状態で開閉弁を閉じて使用すればよい。
なお、第四実施形態及び変形例から、液剤流路弁及び/又は負圧発生部を無くすことも可能であり、これらも本発明の実施形態として有効なものである。
<第五実施形態>
第一実施形態から第三実施形態の液剤混合噴射器では、噴射器本体8において主流路5から分岐する分岐流路13を設け、この分岐流路13の終端に水タンク15を設け、第二の液体を収容する液剤タンク10と水タンク15とを通気させる空気流路17を設け、液剤タンク10から主流路5へ第二の液体を導入する液剤流路11cを設けていた。
図24、図25に示すように、第五実施形態の液剤混合噴射器35では、噴射器本体8よりも上流側の主流路5´において、主流路5´から分岐する分岐流路13を設け、この分岐流路13の終端に水タンク15を設け、第二の液体を収容する液剤タンク10と水タンク15とを通気させる空気流路17を設け、液剤タンク10から主流路5´へ第二の液体を導入する液剤流路36を設けたことを特徴とする。
その他の構成は、第三実施形態と同様であり、流量制御弁9、水位感知弁、液剤流路弁、負圧発生部を設けてもよい。
また、第一実施形態、第二実施形態のように、液剤タンク10を水タンク15の外部に設けてもよい。
第五実施形態の液剤混合噴射器35では、噴射器本体8の外部かつ上流の主流路5´に、水タンク15、液剤タンク10等を設けたことにより、高い位置に所持して取り回すことの多い噴射器本体8を軽量化することができて液剤混合噴射器35の使用性が向上するとともに、図24のように、使用者が持たない水タンク15および液剤タンク10を大容量に形成することができて、長時間継続して多くの混合水を噴射することができる。
第五実施形態においては、図24、図25に示すように、噴射器本体8と、水タンク15及び液剤タンク10を備える容器本体60とを備え、この容器本体60と噴射器本体8との間に連結ホース部61を配するのがよい。
また、この連結ホース部61は、弾性変形(折れ曲がり)可能な弾性連結ホース部とするのがよい。
この弾性連結ホース部61の長さを長くすることにより、容器本体を地面等の上に設置した状態で、噴射器本体8を自由に取り回しながら噴射作業を行うことができる。
よって、弾性連結ホース部61の長さは30cm以上とするのがよく、さらに50cm以上、特に70cm以上とするのがよい。
なお、連結ホース部61の長さが長すぎると、コスト上昇や重量増加を招くので、200cm以下とするのがよく、さらに150cm以下とするのがよく、特に120cm以下とするのがよい。
なお、噴射器本体8と容器本体60との間に、弾性連結ホース部61を巻きつけるホールリール等、長さ調節可能な部材(図示せず)を配する構成としてもよい。
また、容器本体60は必ずしも噴射器本体8と併用される必要はなく、単体でも技術的に有用であり、先端に水を放出できる何らかの機構を取り付けるなどして、液剤の混合噴射に用いることができる。
なお、弾性連結ホース部61が水圧により変形して容積が変化する度合が大きいと、その容積の変化によって第二の液体の混合率にむらが起こりやすくなるので、合成樹脂や金属などからなる繊維やコードで補強した変形率の小さい弾性連結ホース部61を用いるのが好ましい。
このように弾性連結ホース部61を設けることにより、容器本体60(液剤タンク10および水タンク15)を大きくしても噴射作業を行いやすくすることができる。液剤タンク10を大きくできれば、第二の液剤の補充なく長時間の混合噴射が可能となる。また、水タンク15を大きくできれば水タンク15から液剤タンク10への流入する空気の総量を増やすことができ、液剤タンク10内の液剤の残存を無くす、又は残存量を少なくすることができる。
第五実施形態においては、主流路5´の容器本体より下流側に流量制御弁9を設けることにより、噴射を止めたときに、流量制御弁9より上流側の水圧は、給水設備の水圧(水道水圧)に維持される。よって、流量制御弁9を再度開いて噴射を再開したときに、既に主流路5´と水タンク15内との水圧はほぼ同等になっているので、すぐに安定した混合率を得ることができる。
なお、その流量制御弁9は、流路の開閉のみでなく流量の大小も調節できるようにしてもよい。また、好ましくは流量制御弁9を噴射器本体8に設けるのがよく、第五実施形態では、第一実施形態と同様の流量制御弁9を噴射器本体8に設けている。
第五実施形態においては、連結ホース部61、または容器本体60の主流路5´に液剤流路36が合流する位置の下流側に、流路を開閉できる弁を設けることもできる。
また、主流路5´から分岐流路13が分岐する位置の上流側に、流路を開閉できる弁を設けることもできる。
このような流路開閉用の弁を付加することにより、各部材の取り外しや取付作業時における作業性を向上させるとともに、使用者の意図によらずに噴射してしまうのを防止することができる。
なお、連結ホース部61か、容器本体60の主流路5´に液剤流路36が合流する位置の下流側か、主流路5´から分岐流路が分岐する位置の上流側かのいずれかに、流量の大小を調整できる機構を設けてもよいが、コスト上昇を防止するため、流量調整機構は噴射器本体8のみに設けるのが好ましい。
第五実施形態においては、図29に示すように、地面等への設置した際の安定性を高めるために、水タンク15の下部に設置用部位62を設けるのがよい。
この設置用部位62は水タンク15に一体に設けても、別体として水タンク15に取りつけてもよい。
設置用部位62は、容器本体60を地面等の平面状の箇所に置いたときに倒れない形態であればよい。好ましくは、容器本体60の安定性をより高めるため、水タンク15を水平面に設置したときに、水タンク15全体を水平面に投影した水タンク15の投影輪郭線Pよりも、設置用部位62が水平面に接触している範囲の輪郭線Oが外側に位置するのがよい。
設置用部位62の輪郭線Oのうち、水タンク15の投影輪郭線Pの外側に位置する部分の長さO1+O2+O3+O4は、水タンク15の投影輪郭線Pの周の長さの一部であればよいが、好ましくは投影輪郭線Pの周の長さの1/2以上とするのがよく、さらに好ましくは投影輪郭線Pの周の長さの3/4以上とするのがよく、特に好ましくは輪郭線Oの全体が投影輪郭線Pの外側に位置する(投影輪郭線Pが輪郭線Oに囲まれている)のがよい。
<第六実施形態>
第五実施形態では、第二の液体を収容する液剤タンク10と水タンク15とを通気させる空気流路17を設け、液剤タンク10から主流路5´へ第二の液体を導入する液剤流路36を設けていた。
第六実施形態の液剤混合噴射器は、これに代えて、第四実施形態のように、液剤タンク10の全部または一部を水タンク15の内部に配置して、水タンク15内部の水圧により液剤タンク10を変形させて第二の液体を主流路5´側に加圧することを特徴とする。
例えば、図30に示すように、液剤タンク10を軟質材料で形成し、その変形可能な一部分(変形可能部)を水タンク15の内部に配置することができる。
他の例として、図31に示すように、液剤タンク10の外壁の一部を、液剤タンク10の他の部分に対して内側に往復摺動可能な栓部材34からなる変形可能部として形成し、これを水タンク15の内部に配置することができる。
さらに他の例として、図32に示すように、蛇腹状の液剤タンク10を水タンク15の内部に配置することができる。
また、第六実施形態のそれぞれの例で、螺旋状等の長さ可変液剤流路延長部材12(図32参照)の構成も採用することができる。
その他の構成は、第五実施形態と同様であり、変形(折れ曲がり)可能な連結ホース部61を設けたり、噴射器本体8と容器本体60の間にホールリール等の長さ調節可能な部材を配したり、流量制御弁9、液剤流路弁、負圧発生部等を設けてもよい。
第六実施形態では、主流路5´から水タンク15に流入する水の水圧により液剤タンク10を内側に変形させ、第二の液体を主流路5に供給することができる。
さらに、噴射器本体8の外部かつ上流に液剤タンク10等を配置したことにより、液剤タンク10を大容量化しても、噴射器本体8による噴射作業を行いやすくすることができる。
<その他の変形例>
その他の変形例として、図26に示すように、噴射器本体8に二種以上の噴射口を設けるとともに、二以上の噴射形状を切り換える噴射切換弁を設けてもよい。
二種以上の噴射口としては、一例として、水を一本の直線状に噴射するストレート噴射口50と、シャワー状に噴射するシャワー噴射口51との組み合わせを用いることができる。
噴射切換弁の例として、図26に示すように、主流路5の先端を閉鎖するとともに、主流路5の側面に水抜け孔52を設ける。
噴射器本体8の先端には、噴射切換弁53が螺進により前後動自在に取り付けられる。噴射切換弁53は、先端にシャワー噴射口51を形成するとともにその中央には開口が形成されており、シャワー噴射口51と開口との間は仕切り54で区画されている。
噴射切換弁53が水抜け孔52(噴射器本体8)に対して前後動することにより、図26(a)に示すストレート噴射と、図26(b)に示すシャワー噴射とを切り換えることができる。
ストレート噴射状態では、水が、図26(a)の矢印に示すように、主流路5、水抜け孔52から仕切り54の内側の中央空間55に流出し、噴射器本体8の先端に設けられたストレート流路56を経てストレート噴射口50から噴射される。
シャワー噴射状態では、水が、図26(b)の矢印に示すように、主流路5、水抜け孔52から間仕切り54の外側のシャワー流路57に流出し、シャワー噴射口51から噴射される。
その他の構成は、第一実施形態と同様とする。
噴射切換弁を設けた液剤混合噴射器では、噴射形状を切り換える際に水の噴射量が変化するため、主流路内の水圧に変化を生じる。
このような水圧の変化に応じて、水タンク15へ流入する水の圧力が変化し、液剤タンク10の第二の液体を圧す力を追従させるため、第一実施形態から第六実施形態の構成は、特に噴射切換弁を有する液剤混合噴射器に好適である。
さらに、その他の変形例として、図27のように、液剤流路41内に主流路5から液剤タンク10への水または第二の液体の逆流を防止する逆流防止弁を設けてもよい。
この逆流防止弁は、液剤流路41中に設けられた弁座37と、この弁座37の下流側(主流路側)に配置される球形弁体38と、バネ台座39に当接して球形弁体38を下流側から弁座へ付勢するコイルスプリング40とからなる。
逆流防止弁を設けた液剤混合噴射器では、流量制御弁9を開くと、主流路5から水タンク15へ分岐する水によって液剤タンク10の第二の液体が加圧され、コイルスプリング40の付勢力に反して球形弁体38を弁座37から離間させ、第二の液体が主流路5へ導入される。
一方、噴射形状の切り換えなど何らかの原因により主流路5内の水圧が一時的に上昇し、液剤流路41を液剤タンク10側へ逆流する水または第二の液体の流れが発生した場合には、逆流する水等の水圧およびコイルスプリング40の付勢力によって球形弁体38が弁座37に押し付けられ、液剤流路41が閉塞されるため、逆流が防止される。
球形弁体38が金属製または金属球の周囲を熱可塑性エラストマー等で被覆したものなど、十分に重い場合には、コイルスプリング40を無くしても逆流防止弁としての役割を果たすことができる。
これにより、主流路5から液剤タンク10への水または第二の液体を防止することができるため、液剤タンク10内の第二の液体の濃度を一定に保つことができ、噴射される混合水の濃度も一定に保つことができる。
本発明の第二実施形態、第三実施形態、および第五実施形態では、水タンク15から液剤タンク10へとつながる空気流路17を設け、この空気流路17に水位感知弁を設けたことにより、水タンク15に貯蔵された水の量によって水位感知弁が空気流路17を閉鎖することができる。
しかし、さらに、液剤混合噴射器が大きく傾いた場合に、空気流路17を閉止して、水タンク15に貯蔵された水が液剤タンク10に流入してしまうのを防ぐ傾斜時閉止機構を付加するのがよい。
傾斜時閉止機構の一例としては、水位感知弁の開閉に伴ってフロート部材が周囲の他部材と接触摩擦する面である水位感知弁接触面、および/またはその他部材がフロート部材と接触摩擦する部分である他部材接触面を低摩擦係数の材料で形成するか、水位感知弁接触面および/または他部材接触面を低摩擦係数の材料でコーティングしたりするのがよい。
低摩擦係数の材料としては、フッ素樹脂やテフロン(登録商標)等のポリテトラフルオロエチレン樹脂を使用するのがよい。
このような低摩擦係数の材料を用いることにより、水位感知弁接触面および/または他部材接触面の摩擦力が低下するため、液剤混合噴射器が大きく傾いて、フロート部材の移動方向が、浮力のかかる真上方向から逸れた場合でも、フロート部材が容易に摺動して空気流路17を閉止することができる。
また、傾斜時閉止機構の別の例として、液剤混合噴射器が傾いて、水タンク15内の水が水位感知弁に達した時にも、水位感知弁が真上方向以外の斜め方向にも作動して、水位感知弁が空気流路17を閉止できるようにしてもよい。
たとえば、第一実施形態のフロート保持部材22を図11のような円筒状ではなく逆さ円錐状に形成して、フロート部材20を収納する空間が、下部から上部に行くに従って広がる形態にする構成が挙げられる。
なお、この場合、液剤混合噴射器が傾いていない状態において水タンクに水が溜まって水が水位感知弁に達したときに、フロート部材20が上方に移動して、その移動により空気流路を閉止する機能も合わせて有するようにする。
また、傾斜時閉止機構のさらに別の例として、水位感知弁とは別体に、傾斜感知弁のフロート部材を設けるようにしてもよい。液剤混合噴射器が傾いて、水タンク15内の水が傾斜感知弁に達した時に、傾斜感知弁のフロート部材が移動して、傾斜感知弁が空気流路17を閉止する。
この構成における傾斜感知弁の移動方向は、真上方向に対して45度〜90度とするのがよく、さらに60〜90度とするのが良い。
この場合、液剤混合噴射器が傾いていない状態において水タンクに水が溜まって水が水位感知弁に達したときに、フロート部材水位感知弁が上方に移動して、その移動により水位感知弁が空気流路を閉止する機能も合わせて有するようにする。
なお、上述の記載において「水が水位感知弁(傾斜感知弁)に達したとき」とは、水位感知弁(傾斜感知弁)のフロート部材の少なくとも一部に水が達したとき、水位感知弁(傾斜感知弁)のフロート部材の全体に水が達したとき、又は水位感知弁(傾斜感知弁)のフロート部材の全体が水面以下となったとき、のいずれも含む。
上記の水位感知弁、傾斜感知弁は、水と各フロート部材との密度差を利用して空気流路17の閉止(開閉)を行うものであり、言い換えると、フロート部材が水との密度差により移動して、その移動により空気流路を開閉する開閉機構である。上記に示した形態以外でも、水とフロート部材との密度差により移動して、その移動により空気流路17を開閉する構造を水位感知弁または傾斜感知弁として使用することができる。
上記のような水とフロート部材との密度差により作動して、空気流路を開閉する開閉機構に代えて、水タンク15から液剤タンク10への水の混入を防止するために、空気を通すが水を通さない空気流通・水非流通機構を空気流路17に配設してもよい。
たとえば、空気流路17中に、空気は通すが水は通さない膜を張設することができる。
また、空気流路17の一部の断面積を小さくして、空気は通過できるが水はその表面張力によって通過できない細空気流路部を形成してもよい。
さらに、センサーを使用して空気流路17への水の浸入を感知し、空気流路を開閉する電気式弁を設けてもよい。
また、第二実施形態、第三実施形態、第四実施形態、第五実施形態、第六実施形態および上述のいずれの変形例においても、第一実施形態と同様の分岐流路延長部材63、及び/又はその他の第一実施形態に示された構成や材質を付加又は適用することができ、これにより第一実施形態の場合と同様の効果が発生する。
液剤タンク10中の容積である液剤容積V1(水タンク15内に液剤タンク10を収容し液剤タンク10の容積が変化する例では、自然状態での液剤タンク10の最大容積)が小さすぎると、液剤タンク10への第二の液体の補充(または、第二の液体を補充済みの液剤タンク10への交換)の頻度が多くなってしまう。
そのため、液剤容積V1を100cc以上とするのが好ましく、200cc以上とするのがさらに好ましく、400cc以上とするが特に好ましい。特に第二の液体の収容量を重視する場合には、V1を700cc以上とするのがよい。
また、液剤容積V1が大きすぎると、液剤混合噴射器の大型化および重量増加により取り扱い性が悪化する。
そのため、V1を2000cc以下とするのが好ましく、1500cc以下とするのがさらに好ましく、1000cc以下とするのが特に好ましい。特に、取り扱い性を重視する場合には、V1を500cc以下とするのが良い。
水タンク15中で水を収容する空間の容積である水容積V2(水タンク15内に液剤タンク10を収容して液剤タンク10の容積を変化させる例では、水タンク15の総容積から、水タンク15に収容される液剤タンク10の一部を引いた体積)は以下のようにするのが好ましい。
水タンク15と液剤タンク10とを空気流路17で繋いで空気を流通させる第一実施形態等では、使用開始時に大気圧の空気を圧縮して液剤タンク15に送るので、水容積V2を液剤容積V1より大きくするのがよい。具体的にはV2/V1を、1.5以上とするのが好ましく、2以上とするのがさらに好ましく、5以上とするのが特に好ましい。
また、V2/V1を大きくしすぎると、V2が大きくなって液剤混合噴射器の大型化および重量増加により取り扱い性が悪化したり、V1が小さくなって前述の問題が生じる。そのため、V2/V1は、30以下とするのが好ましく、20以下とするのがさらに好ましく、10以下とするのが特に好ましい。
水タンク15に液剤タンク10を収容する第四実施形態等では、水容積V2が小さいほうが、水タンク15へ水が流入したときに時間差なく液剤タンク10を加圧することができ、第二の液体の混合率を安定させることができる。そのため、V2/V1は、1.0以下にするのが好ましく、0.5以下とするのがさらに好ましく、0.2以下とするのが特に好ましい。
なお、V2が小さすぎると、液剤タンク10外面と水タンク15内面との間に遊びがなくなり、液剤混合噴射器の組み立て作業中に両者が接触して組み立てが困難になる。また、分岐流路13から水タンク15内へ水が流入しにくくなる。そのため、V2/V1を、0.01以上とするのが好ましく、0.05以上とするのがさらに好ましく、0.1以上とするのが特に好ましい。
なお、本発明において、給水設備から液剤混合噴射器に供給され、第二の液体を混合される「水」としては、水道水、井戸水、浄化処理をされた水、池や川などの水源からそのまま流入した水などを使用可能であり、また、それらに第二の液体以外の液剤などを含む水であってもよい。
たとえば、あらかじめ液肥を混合した水を給水設備から液剤混合噴射器の主流路に供給し、第二の液体として農薬をこの水に混合することができる。また、あらかじめ第一の液肥を混合した水を給水設備から供給し、第二の液体として第二の液肥をこの水に混合することも可能である。
1 液剤混合噴射器
5、5´ 主流路
6 噴射口
8 噴射器本体
9 流量制御弁
10 液剤タンク
13 分岐流路
15 水タンク
17 空気流路
18、19 Oリング
20 フロート部材
20a 水位感知部
20b 弁体部
21 Oリング
22 フロート保持部材
22a 通気口
23 液剤混合噴射器
24 弁体
24a 貫通孔
24b (入口側の)調整溝
24c (出口側の)調整溝
24d 取付部
25 操作用つまみ
25a つまみ部
26 内管
27 外管
28 液剤混合噴射器
29 液剤タンク蓋部材
29a、29b 孔
30 流路分岐部材
30a 蓋部
31 フロート部材
32 パッキン部材
33 液剤混合噴射器
34 栓部材
35 液剤混合噴射器
36 液剤流路
37 弁座
38 球形弁体
39 バネ台座
40 コイルスプリング
41 液剤流路
50 ストレート噴射口
51 シャワー噴射口
52 水抜け孔
53 噴射切換弁
60 容器本体
61 連結ホース部
62 設置用部位
63 分岐流路延長部材

Claims (12)

  1. 給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、
    上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、
    水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、
    上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、
    この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクと、
    この水タンク内部および上記液剤タンク内部を連通させて両者を通気させる空気流路とを設け、
    上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記空気流路の空気を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整することを特徴とする液剤混合噴射器。
  2. 上記水タンク内部の水位が所定高さ以上に上昇すると、上記空気流路を閉鎖して上記液剤タンクへの水の流入を阻止する水位感知弁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の液剤混合噴射器。
  3. 給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、
    上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、
    水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、
    上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、
    この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、
    上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、
    この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、
    上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整し、かつ、
    上記液剤流路中に、上記主流路から上記液剤タンクへの水または第二の液体の逆流を阻止する逆流防止弁を設けたことを特徴とする液剤混合噴射器。
  4. 上記変形可能部が、軟質材料で形成されていることを特徴とする請求項3記載の液剤混合噴射器。
  5. 給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、
    上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、
    水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、
    上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、
    この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、
    上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、
    この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、
    上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整し、かつ、
    上記変形可能部が、上記液剤タンクの外壁の一部を構成し、上記液剤タンクの他の部分に対し内側に往復摺動可能な栓部材を含むことを特徴とする液剤混合噴射器。
  6. 上記液剤流路を開閉し、および/または上記液剤流路の一部の流路断面積を増減させて上記液剤流路を通過する上記第二の液体の量を調整する液剤流路弁を上記液剤流路中に設けたことを特徴とする請求項1または3記載の液剤混合噴射器。
  7. 上記液剤流路中に、上記主流路から上記液剤タンクへの水または第二の液体の逆流を阻止する逆流防止弁を設けたことを特徴とする請求項1記載の液剤混合噴射器。
  8. 上記主流路の上記液剤流路との合流部近傍に、上記主流路内に負圧を発生させて上記液剤流路からの上記第二の液体の導入を促す負圧発生部を設けたことを特徴とする請求項1または3記載の液剤混合噴射器。
  9. 二種以上の上記噴射口を有するとともに、
    二以上の噴射形状を切り換える噴射切換弁を設けたことを特徴とする請求項1または3記載の液剤混合噴射器。
  10. 給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、
    上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、
    水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、
    上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、
    この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、
    上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、
    この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、
    上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整し、かつ、
    上記変形可能部が、上下方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されていることを特徴とする液剤混合噴射器。
  11. 上記噴射口および上記流量制御弁を備える噴射器本体と、
    上記水タンクおよび上記液剤タンクを備える容器本体とを有し、
    上記噴射器本体と上記容器本体との間を、弾性を有する連結ホース部で接続したことを特徴とする請求項1または3に記載の液剤混合噴射器。
  12. 給水設備から供給される水を通過させる主流路を内部に形成し、この主流路の先端に水を噴出させる噴射口を有するとともに、
    上記主流路に配置され、外部からの操作により上記主流路を開閉し、及び/又は水流量を増減させる流量制御弁と、
    水以外の第二の液体を収容する液剤タンクと、この液剤タンクから上記主流路に上記第二の液体を導入する液剤流路とを設けた液剤混合噴射器であって、
    上記液剤流路との合流部より上流で上記主流路から分岐する分岐流路と、
    この分岐流路の終端に形成され、水を収容する水タンクとを設け、
    上記液剤タンクには水圧により変形可能な変形可能部を有し、
    この変形可能部が上記水タンク内部に配置され、
    上記主流路の水流量及び/又は水圧の変化により上記水タンクの水量を調整し、上記変形可能部を介して上記液剤タンクの上記第二の液体を主流路側に加圧する力を調整し、かつ、
    上記噴射口および上記流量制御弁を備える噴射器本体と、
    上記分岐流路、上記水タンク、上記液剤タンク、および上記流量制御弁を備える容器本体とを有し、
    上記噴射器本体と上記容器本体との間を、弾性を有する連結ホース部で接続したことを特徴とする液剤混合噴射器。
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