JPH0716508A - 泡噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 希釈薬剤に発泡剤を混入し、泡状にして、噴
射する泡噴射装置10において、発泡剤入りタンクを近傍
に配設する必要を排除し、空気と発泡剤入り希釈薬剤と
の混合を改善し、網体128を省略して、短小化を図り、
かつ良好な飛散距離を得る。 【構成】 泡噴射装置10は、ポンプから圧送されて来る
発泡剤入り希釈薬剤を受ける。発泡剤入り希釈薬剤は、
導入孔48から空気を混入されつつ、オリフィス26に通過
し、径を段階的に増大する第１段ディフューザ28、第２
段ディフューザ30及び第３段ディフューザ32を順次、通
過し、第３段ディフューザ32において通孔48から多量の
空気を混入される。そして、隔壁50に衝突、反射して、
後続の発泡剤入り希釈薬剤と衝突して撹拌され、発泡室
34にて発泡する。泡は、膨張室36において膨張し、テー
パ部40から対象物へ噴射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発泡剤入りの液体を
泡状にして噴射する泡噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】洗浄、消毒、除草、作物の殺菌等の作業
では、薬剤の効果を高めるために、希釈薬剤に発泡剤を
混ぜて、泡状にして、泡を対象物へ噴射するようにして
いる。

【０００３】図２は従来の発泡ノズル100の縦断面図で
ある。ボデー102、パイプ104及びフラットノズル部材10
6は、基端側から先端側へ発泡ノズル100の中心線に沿っ
て順番に配列され、隣接同士は螺合により相互に結合し
ている。カバー108は、ボデー102の基端からパイプ104
の基端部までの範囲を外側から覆うように、ボデー102
に螺着されている。接続口110は、ボデー102の基端部内
に形成され、バルブコック及びストップガン（共に図示
せず）等の先端部を螺着され、接続口110の奥側には、
インジェクタノズル112が、ノズルケース114内に収容さ
れて、配設される。ポンプ（図示せず）から圧送されて
来る希釈薬剤は、バルブコック及びストップガンを介し
てインジェクタノズル112へ供給され、インジェクタノ
ズル112の先端からノズルケース114内へ噴出して、その
際、ノズルケース114の周部に負圧を生成する。逆止め
弁116は、管路（図示せず）を介して発泡剤タンクへ接
続され、発泡剤タンクからノズルケース114への一方向
の液体の流れを許容する。発泡剤タンク内の発泡剤は、
ノズルケース114内の負圧により吸引され、逆止め弁116
を経てノズルケース114内へ導入される。インジェクタ
ノズル112から噴出した液体は、逆止め弁116からの発泡
剤を吸引して、中心孔118へ流入し、発泡剤と混合して
から、拡径部120へ噴出する。拡径部120への発泡剤入り
希釈薬剤の噴出により、拡径部120の周部には負圧が生
成される。発泡ノズル100の外部の空気は、拡径部120内
の負圧により、パイプ104の外周面とカバー108の先端部
の内周との間の空気吸込み口122から取り込まれ、導入
孔124を経て拡径部120へ導入される。空気を混入された
発泡剤入り希釈薬剤は、拡径部120からディフューザ126
へ進入し、ディフューザ126において空気との混合を促
進され、網体128へ突入する。パンチングメタル130は先
端方向へのパイプ104からの網体128の抜けを阻止する役
目を果たし、空気と混合した発泡剤入り希釈薬剤は、網
体128における通過中、減速され、それに伴って、泡が
生成される。こうして、泡状の薬剤が、パンチングメタ
ル130を通過し、フラットノズル部材106の先端の噴孔13
2から噴出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の発泡ノズル100
の問題点を列挙すると、次の通りである。 （ａ）発泡ノズル100においてインジェクタノズル112か
らの噴射により負圧を生成して、この負圧で発泡剤を発
泡剤タンクから吸引する方式であるので、発泡剤タンク
を発泡ノズル100の近傍に配設する必要があり、制約と
なっている。 （ｂ）ディフューザ126における発泡剤入り希釈薬剤と
空気との混合が不十分であり、発泡性が低い。これを回
避するために、ディフューザ126を長くすると、発泡ノ
ズル100の長さが増大する。 （ｃ）網体128に発泡剤入り希釈薬剤と空気との混合を
通過させて、泡を生成する仕組みであるが、網体128の
密度が低い場合は、減速効果が低下して、噴孔132から
の流体が、泡とならず、霧状になってしまい、また、網
体128の密度が高い場合、減速効果は増大するものの、
泡が小さくなったり、噴孔132からの噴出力が弱くなる
不具合がある。 （ｄ）網体128の組付けの仕方によって、泡の生成性能
が変動し、製品ごとのばらつきが多い。 （ｅ）噴孔132から泡を噴出するようになっているが、
網体128の存在のために、噴出速度が低下し、到達距離
が短くなる。

【０００５】請求項１の発明の目的は、上述の問題点を
克服できる泡噴射装置を提供することである。請求項２
の発明の目的は、さらに、泡の到達性を向上できる泡噴
射装置を提供することである。請求項３の発明の目的
は、第１の空気導入孔及び第２の空気導入孔からの空気
の導入のために外部から吸入する空気に対する吸入抵抗
を低減することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１の泡噴
射装置(10)は次の（ａ）〜（ｇ）の構成要素を有してい
る。 （ａ）発泡剤入り液体が通過するオリフィス(26) （ｂ）オリフィス(26)の下流側に設けられ順次径を増大
する複数段のディフューザ(28,30,32) （ｃ）オリフィス(26)の周面に開口してオリフィス(26)
の負圧によりオリフィス(26)内へ空気を導入する第１の
空気導入孔(46) （ｄ）最終段ディフューザ(32)へ連通し最終段ディフュ
ーザ(32)の負圧により最終段ディフューザ(32)内へ空気
を導入する第２の空気導入孔(48) （ｅ）最終段ディフューザ(32)の下流側に設けられ最終
段ディフューザ(32)からの発泡剤入り液体を衝突壁(50)
に衝突させるとともに衝突壁(50)から反射した発泡剤入
り液体を後続の発泡剤入り液体と衝突させて撹拌する発
泡室(34) （ｆ）発泡室(34)から連通孔(52)を介して流入して来る
泡を膨張させる膨張室(36) （ｇ）膨張室(36)からの泡を噴射する泡噴射部(40)

【０００７】請求項２の泡噴射装置(10)では、泡噴射部
(40)は、泡の噴射方向へ径を漸増するテーパに形成さ
れ、整流用空気通路(58)が、泡噴射部(40)の上流側端部
と泡噴射装置(10)の外部とを相互に連通させている。

【０００８】請求項３の泡噴射装置(10)では、外部の空
気を第１の空気導入孔(46)及び第２の空気導入孔(48)へ
導く空気吸入通路(42,44)は、流路断面積の増大する拡
径部分(44)を途中にもつ。

【０００９】

【作用】請求項１の泡噴射装置(10)では、発泡剤入り液
体は、圧送されて、オリフィス(26)を通過し、複数段の
ディフューザ(28,30,32)へ進む。オリフィス(26)に開口
する第１の空気導入孔(46)は、オリフィス(26)における
発泡剤入り液体の通過に伴って、負圧となり、空気が、
第１の空気導入孔(46)を介してオリフィス(26)内へ流れ
込んで、発泡剤入り液体へ混入する。複数段のディフュ
ーザ(28,30,32)を通過する際、発泡剤入り液体は流速を
維持するとともに、ディフューザ(28,30,32)の断面積に
対応して流束径を増大していく。発泡剤入り液体が最終
段ディフューザ(32)を通過することにより、最終段ディ
フューザ(32)には大きな負圧が生成され、空気が、第２
の空気導入孔(48)より最終段ディフューザ(32)へ多量に
導入され、最終段ディフューザ(32)内の発泡剤入り液体
へ混入する。最終段ディフューザ(32)では、発泡剤入り
液体の流速が高く維持され、かつ大きな横断面積となっ
ているので、大きな負圧が生じ、第１の空気導入孔(46)
からオリフィス(26)へ導入される空気の量よりも十分に
多量の空気が導入されることになる。発泡剤入り液体
は、発泡室(34)へ入ると、発泡室(34)の衝突壁(50)に衝
突して、反射し、さらに後続の発泡剤入り液体と衝突し
て、撹拌状態になる。発泡剤入り液体が、十分な空気を
混入されつつ、撹拌される結果、泡が発泡室(34)に生成
され、この泡は、連通孔(52)を介して膨張室(36)へ至
り、さらに膨張する。膨張室(36)における泡の膨張は、
泡噴射部(40)の方への泡の押出し力として機能し、泡
が、泡噴射部(40)から被散布対象物へ向かって、噴射さ
れる。

【００１０】請求項２の泡噴射装置(10)では、泡は、径
を漸増するテーパ状の泡噴射部(40)を経て、外部へ放出
される。また、泡噴射装置(10)の外部の空気が、泡噴射
部(40)内の負圧により整流用空気通路(58)を経て泡噴射
部(40)へ吸引され、泡噴射部(40)の上流側端部へ供給さ
れる。この供給空気は、テーパ状の泡噴射部(40)内を出
口側へ整流状態で向かい、泡の出口での散乱を防止しつ
つ、飛距離を大とする。

【００１１】請求項３の泡噴射装置(10)では、外部の空
気は、第１の空気導入孔(46)及び第２の空気導入孔(48)
へ負圧により空気吸入通路(42,44)を経て供給される
が、空気吸入通路(42,44)の途中において拡径部分(44)
を経由するようになっている。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を図１の実施例について説明
する。図１は泡噴射装置10の縦断面図である。ボデー1
2、パイプ16及び噴射口部材18は、泡噴射装置10の中心
線に沿って順番に配列され、隣接同士は螺合により相互
に結合している。カバー20は、ボデー12の外周側を覆う
ように、ボデー12の基端部に螺合している。接続部22
は、ボデー12の基端部内周側に形成され、バルブコック
及びストップガン（共に図示せず）等の先端部を螺着さ
れるようになっている。ボデー12内には、ボデー12の中
心線に沿って接続部22側から順番にテーパ部24、オリフ
ィス26、第１段ディフューザ28及び第２段ディフューザ
30が穿設されている。テーパ部24は、下流方向へ径を漸
減し、接続部22へ接続されたバルブコック及びストップ
ガンを介してポンプ（図示せず）から発泡剤入り希釈薬
剤を供給される。第２段ディフューザ30の下流側には、
第２段ディフューザ30側から順番に、泡噴射装置10の中
心線に沿って、パイプ16内には第３段ディフューザ32及
び発泡室34が、また、噴射口部材18内には膨張室36、吐
出口38及びテーパ部40が、それぞれ形成されている。

【００１３】環状吸込み口42は、カバー20の先端とパイ
プ16の基端との間に形成されて、泡噴射装置10の外部へ
露出している。環状空気室44は、カバー20の内周側とボ
デー12の環状凹部との間に形成され、環状吸込み口42へ
連通し、流路断面積を環状吸込み口42のそれより十分に
増大されている。環状吸込み口42は、カバー20をボデー
12に対し螺進させることで、開口面積を調整自在とされ
ている。１個の導入孔46は、泡噴射装置10の放射方向へ
延びて、放射方向外側及び内側の端においてそれぞれ環
状空気室44及びオリフィス26へ開口している。通孔48
は、ボデー12の先端部に中心線に平行に複数個形成さ
れ、環状空気室44を第３段ディフューザ32の下流端側へ
連通している。

【００１４】隔壁50は、噴射口部材18の上流側の端に形
成され、発泡室34と膨張室36とを相互に仕切っている。
４個の連通孔52は、膨張室36を画定する周壁部に周方向
へ等角度間隔で放射方向へ穿設され、発泡室34の下流側
端部を膨張室36の上流側端部へ連通させていて、発泡室
34での発泡剤入り流体と第３段ディフューザ32で吸引し
た多量の空気との十分な混合、撹拌、発泡に支障を来た
さない位置に設定されている。Ｏリング54，56は、それ
ぞれボデー12とパイプ16との螺合部及びパイプ16と噴射
口部材18との螺合部に嵌着され、螺合結合部のシールを
行っている。吐出口38は、膨張室36より径を縮小され、
テーパ部40の径は上流端における吐出口38の径から下流
方向へ漸増している。４個の通孔58は、噴射口部材18の
周方向へ等角度間隔に穿設されて、放射方向へ延び、噴
射口部材18の外周部とテーパ部40の上流側端部とを相互
に連通させている。

【００１５】実施例の作用について説明する。図示して
いないポンプから圧送された発泡剤入り希釈薬剤は、ホ
ース等を介してテーパ部24へ供給される。発泡剤入り希
釈薬剤は、オリフィス26において絞られて、増速され、
オリフィス26の周部に負圧を生成する。泡噴射装置10の
外部の空気は、オリフィス26の周部の負圧及び第３段デ
ィフューザ32の周部の後述の負圧により吸引されて、環
状吸込み口42から取り込まれ、環状空気室44を経て導入
孔46からオリフィス26へ導入されて、オリフィス26の発
泡剤入り希釈薬剤へ少量混入する。発泡剤入り希釈薬剤
と空気との混合流体は、第１段ディフューザ28、第２段
ディフューザ30及び第３段ディフューザ32を順次通過す
る。第１段ディフューザ28及び第２段ディフューザ30
は、径を段階的に増大しており、混合流体はオリフィス
26における導入孔46からの少量の空気の混入により流速
がほとんど低下することなく維持されるとともに、混合
流体の径は、第１段ディフューザ28、第２段ディフュー
ザ30へと進むに連れて、各段のディフューザの径に応じ
増大することが判明している。実験では、導入孔46を閉
塞して、導入孔46からの空気の混入を中止した場合に
は、発泡剤入り希釈薬剤の流束は、オリフィス26の径を
維持しつつ、第１段ディフューザ28、第２段ディフュー
ザ30及び第３段ディフューザ32を通過した。また、径を
段階的に増大する第１段ディフューザ28、第２段ディフ
ューザ30及び第３段ディフューザ32に代えてテーパ通路
を設けると、実施例のような各段ディフューザ28，30，
32を配置した程度の短い距離では、十分な流束径の増大
は起こらなかった。

【００１６】流束径が増大された混合流体が、第２段デ
ィフューザ30から第３段ディフューザ32へ噴出するのに
伴って、第３段ディフューザ32の周部に大きな負圧を生
成する。この負圧により環状空気室44内の空気が、通孔
48を経てボデー12の先端部外周側から第３段ディフュー
ザ32へ導入され、第３段ディフューザ32内の混合流体へ
さらに混入する。第３段ディフューザ32の径は大きく、
また、そのような径の増大にもかかわらず、混合流体の
流速は高く維持されているので、通孔48から第３段ディ
フューザ32への空気の混入量は、導入孔46からオリフィ
ス26へのそれより十分に大きく、多量となる。カバー20
が拡径部分44を被覆形成することで不安定な外気が直接
第１及び第２の空気導入孔46，48に達することが無く、
安定した空気供給を可能にする。

【００１７】十分に空気を混入された発泡剤入り希釈薬
剤は、第３段ディフューザ32から発泡室34内へ進入し、
隔壁50と正面衝突し、大きく減速されて、後続の混合流
体によって撹拌され、発泡室34において泡を生成する。
泡状の混合流体は、隔壁50を迂回して、複数個の連通孔
52を放射方向外側から内側へ通過し、圧縮されて膨張室
36内へ進入する。泡は、膨張室36における流路径の増大
により、膨張する。膨張室36における泡の増大は、下流
側の泡をテーパ部40の方へ押し遣り、泡をテーパ部40か
ら押し出す推進力になる。

【００１８】泡は、吐出口38において絞られてから、径
を下流方向へ漸増するテーパ部40を流れる。テーパ部40
の基端側には負圧が生成され、この負圧は、通孔58を介
して噴射口部材18の外部の空気を吸引する。この空気の
吸引は、この部分における径の漸増による泡の出口へ向
かう速度の減速効果を除く。周方向へ等角度間隔に配列
された通孔58からテーパ部40の下流側端部へ導入された
空気は、テーパ部40内を層流で下流側へ進み、この結
果、テーパ部40内の泡は、整流されつつ、搬送されて、
テーパ部40から対象物へ向かって、空気の吸引によりテ
ーパ部40出口での泡の散乱がなく、泡の飛距離が増大す
る。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明の効果は次の通りであ
る。 （ａ）ノズルにおける噴射による負圧により発泡剤を吸
引することなく、発泡剤入り液体を圧送されるようにな
っているので、発泡剤タンクを泡噴射装置の近傍に配置
しなければならない制約から解放される。 （ｂ）空気導入可能なオリフィスの下流に複数段のディ
フューザが連接されることにより、オリフィスを通過し
た空気発泡剤入り液体は空気との混合流体となって、前
記複数段のディフューザの間を流体の速度を減ずること
なくかつ急速に流束径を増大させ、最終段ディフューザ
において大きな負圧を発生可能とされ、さらに、ここに
第２の空気導入孔を配設することにより大量の外部の空
気が導入される結果、短距離で発泡剤入り液体への大量
の空気の混入が可能となって、泡噴射装置の長さを短縮
できる。 （ｃ）発泡剤入り液体と空気との混合を、網体に通過さ
せることなく、衝突壁への衝突に因る発泡室内の減速、
撹拌により泡を生成するので、網体の網目寸法に左右さ
れることなく、適切な寸法の泡が、泡噴射部からの泡の
噴射力を低下させることなく、生成される。 （ｄ）組付けの仕方によって泡の生成が変化することが
ないので、製品ごとのばらつきを防止できる。 （ｅ）ノズルから泡を噴出するのではなく、膨張室にお
ける泡の膨張に因る泡噴射部の方への押出し力により泡
を噴射する方式であるので、霧（ミスト）が風により飛
散して、到達距離が低下するのに対して、到達距離が向
上する。

【００２０】請求項２の発明では、泡噴射部が下流側へ
径を漸増するテーパ状であり、かつ泡噴射部の上流端部
側へ整流用空気通路を経て外部の空気を導入して、この
部分における径の漸増による泡の出口へ向かう速度の減
速効果を断ち、泡噴射部内に整流を生成し、泡を搬送す
るので、泡噴射部からの泡の噴射を一層改善して、泡の
到達性を高めることができる。

【００２１】請求項３の発明では、オリフィス及び第２
の空気導入孔へ空気を導入する第１の空気導入孔及び第
２の空気導入孔へ至る空気吸入通路が途中に拡径部分を
もち、泡噴射装置の外部の空気は拡径部分を経て供給さ
れるようになっているので、空気の取入抵抗が減少し、
空気の取り入れを円滑化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】泡噴射装置の縦断面図である。

【図２】従来の発泡ノズルの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 泡噴射装置 ２６ オリフィス ２８ 第１段ディフューザ（ディフューザ） ３０ 第２段ディフューザ（ディフューザ） ３２ 第３段ディフューザ（ディフューザ、最終段デ
ィフューザ） ３４ 発泡室 ３６ 膨張室 ４０ テーパ部（泡噴射部） ４２ 環状吸込み口（空気吸入通路） ４４ 環状空気室（空気吸入通路、拡径部分） ４６ 導入孔（第１の空気導入孔） ４８ 通孔（第２の空気導入孔） ５０ 隔壁（衝突壁） ５２ 連通孔 ５８ 通孔（整流用空気通路）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月３日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】環状吸込み口４２は、カバー２０の先端と
パイプ１６の基端との間に形成されて、泡噴射装置１０
の外部へ露出している。環状空気室４４は、カバー２０
の内周側とボデー１２の環状凹部との間に形成され、環
状吸込み口４２へ連通し、流路断面積を環状吸込み口４
２のそれより十分に増大されている。環状吸込み口４２
は、カバー２０をボデー１２に対し螺進させることで、
開口面積を調整自在とされている。１個の導入孔４６
は、泡噴射装置１０の放射方向へ延びて、放射方向外側
及び内側の端においてそれぞれ環状空気室４４及びオリ
フィス２６へ開口している。通孔４８は、ボデー１２の
先端部に中心線に平行に複数個形成され、環状空気室４
４を第３段ディフューザ３２の上流端側へ連通してい
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）発泡剤入り液体が通過するオリフ
   ィス(26)と、（ｂ）前記オリフィス(26)の下流側に設け
   られ順次径を増大する複数段のディフューザ(28,30,32)
   と、（ｃ）前記オリフィス(26)の周面に開口して前記オ
   リフィス(26)の負圧により前記オリフィス(26)内へ空気
   を導入する第１の空気導入孔(46)と、（ｄ）最終段ディ
   フューザ(32)へ連通し前記最終段ディフューザ(32)の負
   圧により前記最終段ディフューザ(32)内へ空気を導入す
   る第２の空気導入孔(48)と、（ｅ）前記最終段ディフュ
   ーザ(32)の下流側に設けられ前記最終段ディフューザ(3
   2)からの発泡剤入り液体を衝突壁(50)に衝突させるとと
   もに前記衝突壁(50)から反射した発泡剤入り液体を後続
   の発泡剤入り液体と衝突させて撹拌する発泡室(34)と、
   （ｆ）前記発泡室(34)から連通孔(52)を介して流入して
   来る泡を膨張させる膨張室(36)と、（ｇ）前記膨張室(3
   6)からの泡を噴射する泡噴射部(40)とを有していること
   を特徴とする泡噴射装置。
2. 【請求項２】 前記泡噴射部(40)は、泡の噴射方向へ径
   を漸増するテーパに形成され、整流用空気通路(58)が、
   前記泡噴射部(40)の上流側端部と前記泡噴射装置(10)の
   外部とを相互に連通させていることを特徴とする請求項
   １記載の泡噴射装置。
3. 【請求項３】 外部の空気を前記第１の空気導入孔(46)
   及び前記第２の空気導入孔(48)へ導く空気吸入通路(42,
   44)は、流路断面積の増大する拡径部分(44)を途中にも
   つことを特徴とする請求項１又は２記載の泡噴射装置。