JPH11500092A - 可動ノズル付き固体化学薬品ディスペンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体化学薬品(13)のためのディスペンサーと、化学薬品(13)を調合する方法を開示する。水は吸い込み管路(22)を経由して入り、噴霧ノズル(21)から噴霧され、それにより、ブロック固体化学薬品(13)は出口管路(17)を経由して、水性性溶液の形態で調合される。溶液の濃度は、噴霧ノズル(21)と化学薬品(13)の露出した溶解する表面との間の距離を変化させることによって調節することができる。噴霧ノズルの位置は、ねじジャッキ(68)、押し引き型ケーブル(93)、ソレノイド(100)、あるいはレバー(117)を用いて調節される。

Description

【発明の詳細な説明】 可動ノズル付き固体化学薬品ディスペンサー 発明の分野 本出願は、1993年12月17日付けの米国出願番号08/169,325の一部継続出願であ り、また前記出願は、1993年10月 5日付けの米国出願番号08/131,653の一部継続 出願である。 本発明は、洗浄過程において用いられる水溶性組成物の調合に関する。さらに 詳しくは、本発明は、固体洗浄組成物から濃縮洗浄溶液を調合するものに関する 。濃縮洗浄溶液は、固体洗浄組成物を溶解する液体に混合させることによって作 られる。洗浄組成物には、織物、食器、そして堅い表面を洗浄するのに用いられ る洗剤、すすぎ剤、およびそれに類する化合物が含まれる。 発明の背景 洗浄過程において用いられる固体化学薬品を濃縮溶液に変えるために、様々の 異なった技術が今までに開発され、用いられている。たとえば、粉末状、断片状 、あるいは粒状の洗剤向けの装置は、1991年 7月27日にダレイその他に与えられ た米国特許番号 3,595,438、1977年 5月 3日にモフェットその他に与えられた米 国特許番号 4,020,865、そして 1977年12月20日にラーソンその他に与えられた 米国特許番号 4,063,663に開示されている。固体洗剤の別の形態は、あらかじめ 成型された大きなかたまりである。洗剤の大きなかたまりを溶解するための調合 システムは、従来技術において知られている。たとえば、1945年 8月14日に全て マクマホンに与えられた米国特許番号 2,382,163、 2,382,164、そして 2,382,1 65、そして1946年12月17日にマクマホンに与えられた米国特許番号 2,412,819が 挙げられる。 固体洗剤の最近見られる形態は、「鋳造物」またはブロック形である。洗剤の ブロックは、型や容器内に鋳込まれた洗剤、もしくは置くことが可能な洗剤ブロ ックであってもよい。これら固体洗剤向けの調合システムは、従来技術において 知られている。たとえば、コープランドその他に与えられた米国特許番号 4,426 ,362、そして1986年 2月11日にフェーンホルツその他に与えられた一般に属する 米国特許番号 4,569,781 と 4,569,780 を参照することである。鋳造された洗剤 は、容器内の洗剤ブロックの上に溶剤を吹きかけることによって調合され、それ により、洗剤の露出面を溶解して濃縮溶液を造る。この濃縮溶液は、貯蔵器の中 に溜まるか、もしくは洗濯装置の洗浄タンクへと導管によって導かれる。容器内 の化学化合物を使い切れば、使用済み容器を廃棄して、化学化合物が充填された 容器を新たにディスペンサーに装填すればよい。 洗浄過程において用いられる固体の鋳造された化学薬品は、型、運搬及び貯蔵 用の容器、そしてディスペンサーのケースとしての役割を果たすことができるよ うな丈夫な容器の中で鋳込まれるのが望ましい。鋳造された化学薬品は、噴霧ノ ズルの上に容器を反対向きの方向に装着され、溶剤を露出面や容器内の化学薬品 の表面に直接接触させることで調合される。容器は化学薬品が使われている間、 ディスペンサー内に装着されたままでもよいし、取りはずして化学薬品をディス ペンサーの中に残してもよい。しかしながら、洗浄過程において用いられる危険 な化学薬品、たとえば高アルカリ性の洗剤は、人体に直接触れることなく調合さ れうるように収納されていることが望ましい。 従来の調合装置は、溶解させる噴霧ノズルと化学薬品の固体ブロックの露出浸 食面との間の決まった距離を維持することによって、調合される化学薬品が比較 的一定の割合あるいは一定の濃度を保つように工夫されている。たとえば、1987 年 8月18日にコープランドに与えられた一般に属する米国特許番号 4,687,121、 1987年 9月 1日にコープランドに与えられた米国特許番号 4,690,305及び1988年 5月 2日にコープランドその他に与えられた米国特許番号 4,826,661が挙げられ る。他には別の制御システムが調合される洗剤の量を調節して一定の濃度を維持 するものがあり、この装置ではノズルから浸食面への距離を制御する必要がない 。 しかし、多くの場合、噴霧化学薬品の濃度を変えられることが望ましい。化学 薬品の最適な濃度は、調合される固体化学薬品の種類、洗浄される表面の種類、 洗浄される織物や表面から取り除かれる汚物の量、溶剤の温度、洗浄される織物 や表面に対して加えられる機械的動作の度合い、そして製造される洗浄溶液の容 量といった要素に依存している。 過去において、典型的な場合、洗浄溶液の濃度は操作員によって手動で調節さ れていた。つまり、固体化学薬品からある一定量の洗浄溶液が調合され、それに 一定量の水が加えられた。もしもより高い使用溶液濃度が必要な場合には、濃縮 洗浄溶液加える水の量を少なくすれば良い。しかしながらこの方法では一定で正 確に制御できる溶液濃度を得ることは難しく、結果的には使用溶液に含まれる洗 浄化学薬品濃度が大きすぎるものまたは小さすぎるものとなることが多い。 従って、洗浄化学薬品の固体ブロックから容易に、安全に、効率的に、安価に 、その上濃度の調節可能な、濃縮化学薬品溶液調合装置が必要とされている。 発明の概要 ノズルと洗剤製品との間の距離の調節により、調合される洗剤の割合を変える ことができることが発見された。ディスペンサーには、望ましくは水である溶剤 を、固体化学薬品の露出浸食面の上に注ぐための噴霧ノズルがある。調節手段が 、噴霧ノズルと浸食面との間の距離を変化させる。好ましい実施例において、固 体ブロック化学薬品は、固定した位置で支えられており、そして調節組立部品は 、固体化学薬品に対するノズルの垂直位置を変化させる。 本発明の別の側面は、固体化学薬品の調合方法であり、その方法は、吸い込み 管路と噴霧ノズルの中に溶剤を注ぎ、噴霧ノズルの位置を調節することで噴霧ノ ズルと固体化学薬品の浸食面との間の距離を調節し、それにより調合される化学 薬品の濃度を調節し、溶剤を噴霧ノズルから固体化学薬品の浸食面の上に接触さ せることである。 本発明は、噴霧ノズルと化学薬品の固体ブロックの露出浸食面との間の距離を 変えるように構成されている。この特徴は、化学薬品の種類及び特定の利用に基 づいて、使用者が調合される化学薬品の割合を変えることを可能にする。洗浄に 利用される場合には、最適な調合の割合は、洗剤の種類、取り除かれる汚物の種 類と量、洗浄される織物や堅い表面の種類、溶剤の温度、その他の要因によって 決定されるであろう。このようにして調合される洗浄化学薬品の量は、状況に合 わせて一層正確に調節することができ、品質と効率の向上を可能にする。また本 発明は洗浄化学薬品の含有不足を防ぎ、使用目的に見合う含有量が確保された洗 浄製品を供給すると同時に、化学薬品の含有過剰を防ぎ、望ましくない残留物と 無駄な化学薬品を含む洗浄製品を供給を防ぐことになる。 本発明のその他の利点は、溶液の濃度を容易に調節できることである。調節手 段のいくつかの実施例において、洗浄化学薬品の濃度は、一連の機械的リンク装 置を介して使用者により手動で素早く変えることができる。調節手段の別の実施 例において、サーボシステムのような適切な電子制御手段によって、濃度を自動 的に制御することができる。 本発明のさらなる別の利点は、固体ブロック洗剤の使用を可能にすることであ り、これにより、洗浄化学薬品と人体との接触の可能性を最小限にすること、固 体洗浄化学薬品を一つの工程で製造して包装できること、予想どおりの溶解特徴 を持つこと、といった効果をもたらすことができる。固体洗剤はまた、非相溶性 の成分、たとえば液体では効果的に混合できないシリコン消泡剤と界面活性剤と の組み合わせを可能にする。 本出願で用いられる「利用部位(utilization point)」という用語は、濃縮化 学薬品溶液向けに使用する場合、溶液が用いられる場所または貯蔵される場所を 指している。すなわち、洗浄タンク、貯蔵器、噴霧ノズル等である。 この中で用いられる「洗浄組成物(cleaning composition)」という用語は、織 物、製品、及び堅い表面の洗浄とすすぎを助けるために水溶性液体に通常添加さ れる化合物や混合物を指している。これらの化学薬品には、洗剤、柔軟剤、漂白 剤、すすぎ剤等が含まれる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のディスペンサーを使用している床掃除機械の斜視図である。 図２は、図１に例示された床掃除機械の構成図である。 図３は、本発明のディスペンサーの側面構成図である。 図４は、ノズル調節手段の第１実施例に係るディスペンサーの側面構成図であ る。 図５は、ノズル調節手段の第２実施例に係るディスペンサーの側面構成図であ る。 図６は、ノズル調節手段の第３実施例に係るディスペンサーの側面構成図であ る。 図７は、ノズル調節手段の第４実施例に係るディスペンサーの側面構成図であ る。 図８Ａ、８Ｂ、及び８Ｃは、ノズル調節手段の第５実施例に係るディスペンサ ーの側面構成図である。 図９は、ノズル調節手段の第６実施例に係るディスペンサーの側面構成図であ る。 図１０は、ノズル調節手段の第７実施例に係るディスペンサーの側面構成図で ある。 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明に係るディスペンサーを、床掃除機械 75 への応用と関連づけて説明す る。しかしながら、本発明に係るディスペンサーは、他の多くの応用形態におい て用いられうる。たとえば、洗濯用化学薬品、食器洗浄用化学薬品、そして使用 前に溶剤によって溶解されうる他のどんな固体化学薬品組成物に対しても応用で きる。 図１と図２を参照すると、床掃除機械 75 には、金属製の骨組部分からなる支 援構造76と、成型された高分子材料から造られたケース77とが含まれる。機械75 には、前端78と後端79とがある。支援構造の下には車輪80がある。機械75の後方 には、洗浄機械75を手でつかんで押すためのハンドル81がある。 操作員は、床掃除機械 75 の直線速度を制御することができる。いくつかの種 類の床掃除機械の場合、操作員は三つか四つの直線速度を選ぶことができ、別の 床掃除機械の場合には、直線速度を連続して変えることができる。速度制御つま み（図示せず）は、ハンドル81に隣接した制御パネル50に配置されている。 機械75の前面78の近くには、一つまたは二つの回転式掃除用ブラシ85があり、 そのブラシの大きさと形状は数々異なったものであってもよい。動力作動式 掃除用ブラシ 85 は、駆動ベルト（図示せず）またはその均等物によって操作さ れる。 機械75の後方付近には、つまり掃除用ブラシ85の後ろには、使われた洗剤溶液 を床から吸い上げる複数の真空ピックアップ吸い込みノズル（図示せず）がある 。使われた溶液は、導管36、そして汚物溶液タンク84の中へと引き込まれる。真 空ピックアップノズルは、ゴムのピックアップ平板 86 に付けられており、これ が洗剤溶液を真空導管36へと導くのである。 本発明のディスペンサーとその関連の構成部分を説明する。ディスペンサー10 は、図１と図２に例示されているように、床掃除機75の前壁78に取り付けられて いるのが望ましい。しかし、ディスペンサー10は前壁78に限らず、床掃除機械 7 5 の内部など他の適切な位置であればどこに設置しても良い。この実施形態にお いては、成型されたプラスチック側板90がディスペンサー10の底部分を取り囲ん で封入している。ディスペンサー10の上部は側板によって覆われてなく、操作員 が洗剤を追加できるようになっている。ディスペンサー 10 は、ねじなどの適切 な締結装置によって側板90に取り付けられており、側板90は、ねじなどの適切な 締結装置によって機械75の前壁に取り付けられている。 従来の床掃除機械では洗剤溶液はタンク83の中に入っている。本発明の場合、 床掃除機のタンク 83 は水を入れるタンクとして使われている。あるいはタンク 83には、溶剤としても機能し、かつ固体洗剤と必要な反応を行う化学添加剤を充 填してもよい。 タンク83には水導管50があり、これは電気水ポンプ51へと延びている。ポンプ 51の速度は、回路53によってポンプに連結されている制御装置52によって調節す ることができる。たとえば、本実施形態ではポンプはダイアフラム型とする。水 ポンプ 51 の下流で、水導管は二本に分かれている。すなわち、水すすぎ管路54 と、ディスペンサー10のための水吸い込み管路22である。これらの水管路54、22 のそれぞれに、方向制御弁55、56がある。方向制御弁55、56は操作員の調節によ り、交互に開かれる。方向制御弁 55 が開かれていて方向制御弁56が閉じられて いる場合には、洗剤溶液を作るために水がディスペンサー10に供給される。方向 制御弁56が開かれていて方向制御弁55が閉じられている場 合には、すすぎ水が床に供給される。 ディスペンサー10には、ノズルの位置を変えるノズル調節手段58があり、これ により洗剤の濃度を調節している。管路57は、ノズル調節手段58を制御パネル50 上でのノズル位置制御機構59に相互接続させる。ノズル位置制御59は、レバーを 動かすことで操作されるのが望ましい。管路 57 は電気接続、もしくは以下に説 明される押し引き型ケーブルといった機械接続でよい。 図３は、本発明のディスペンサー10を例示している。ディスペンサー10は、ケ ース11を有している。ケース11には、固体ブロック化学薬品13の塊を支えながら 保持する化学薬品貯蔵部12が含まれる。化学薬品貯蔵部12には、固体ブロック化 学薬品13をケース11の中に装填する際に利用するアクセス部分14があるのが望ま しい。計量ポンプ51は、調合される洗浄溶液の所望の容量と流量によって、水の 流入量を調節できる。通常、アクセス部分14は、ケース11の上に取り付けられて いる蓋15によって覆われている。蓋15は、アクセス部分14を完全に覆って、ケー ス11を密閉するようにアクセス部分に合う大きさに合わせて作られている。ケー ス11には、溶液収集部が含まれ、それは水平な底壁29であってもよいし、あるい は出口部分 17 に集めるようなじょうご型に構成されているものであってもよい 。 出口部分 17 の垂直の高さは、床や他の装置使用位置よりも高い。図２に示さ れているように、自然重力によって、化学薬品溶液をディスペンサー 10 から床 の方に導くために、導管25はケース11の出口部分17から延びている。別の方法と しては、溶液を装置使用位置に注ぐために、洗剤管路25の中のポンプ18を用いて もよい。 洗浄化学薬品 13 の固体ブロックは、少なくとも一つの露出面とその露出面を 使用前に密閉するための取り外し可能なキャップまたは蓋（図示せず）を持って いる丈夫な容器の中に貯蔵されている。利用の際、キャップまたは蓋は取り外さ れ、容器はディスペンサー10のアクセス部分14上に反対向きに置かれ、化学薬品 はディスペンサー10の中に置かれる。 特殊な洗浄用途によっては、固体洗剤 13 は、様々な化学薬品組成物と混合さ れうる。固体ブロック 13 は、液体では有効に化合することのできない非相溶性 要素、たとえばシリコン消泡剤と界面活性剤を含んでいることがある。 化学薬品13の固体ブロックは、水平なスクリーン19によって支えられている。 化学薬品13はその容器から取り出されて、スクリーン19の上に置かれる形でも良 いし、または化学薬品が鋳造されて運搬された容器の中に保たれる形でも良い。 もしもディスペンサー10が洗浄化学薬品13のブロックが「上面から突き出る」こ とを許すのであれば、化学薬品容器は、少なくともその底と同じくらいか、でき ればいくらかそれよりも大きな開放口を持っていなければならず、洗浄化学薬品 13 の固体ブロックが容器から抜け出るのを防ぐための内周面のへこみ、隆起や 角がないものでなければならない。 この好ましい実施形態において、スクリーン 19 は平らで、全体的に水平で連 続した物体を支持できるスクリーンであり、ケース 11 の内壁の化学薬品貯蔵部 12 と溶液収集部 16 の交点にあたる位置に取り付けられている。スクリーン 1 9 の網目サイズは、水噴霧が洗浄化学薬品13の低面31に到達するのを著しく妨げ ることなく、洗浄化学薬品13の固体ブロックを支えている。スクリーン19には、 約5/32インチ（0.4センチ）大の開口部があるのが望ましい。 ここで開示されているディスペンサー 10 は垂直な構造であり、ブロック固体 化学薬品13は噴霧ノズル21の上に配置されている。この構造に加えて別の構造も 利用されうる。たとえば、水平構造として、噴霧ノズル21が浸食面31に水平方向 からスプレーをかけ、ブロック固体化学薬品 13 は後面から適度な圧力印可手段 によって水平方向に押され、その浸食面31が支持スクリーン19に対して保持され る構造である。 噴霧手段は、ケース11の中に取り付けられている。噴霧ノズル21は加圧された 水源（あるいは別の溶剤）に、水供給管路 25 によって接続されている。水供給 管路22の方向制御弁55から構成されている噴霧制御手段は、噴霧ノズル21への水 の流れを制御する。方向制御弁 55 は、その中を流れる水量を変化させることが 可能な制御弁であってもよい。方向制御弁55は通常、ノズル21への水の流入を閉 鎖し、外部からの制御信号を受信したときに限り、水の流入を開口する制御を行 う。水流入制御信号を受信したとき、方向制御弁 55 は開き、水は水供給管路22 の中を流れることができる。水は噴霧手段21によって拡散され、その 結果、実質上化学薬品ブロック13の低面31全体に当たる。ノズル21からの噴霧は 比較的圧力が低く（典型的には10から 25p.s.i.）、固体ブロック化学薬品13の 低位部分30だけを濡らす。溶解した化学薬品は、液体として支持スクリーン19を 通り抜け、ケース11の溶液収集部16によって出口部17へと導かれ、そして化学薬 品溶液導管 25 を通って装置使用位置へと流れる。もしも洗浄溶液がすぐに使用 される必要のない場合には、溶液は貯蔵器（図示せず）へ注ぐことができる。 別の方法としては、1/4から1/20インチ（0.64-0.13センチ）の低いスクリーン （図示せず）を、出口部分17に隣接したケース11の溶液収集部16に配置すること により、主となるブロック固体化学薬品 13 から壊れて溶けなかった化学薬品の かたまりで、支持スクリーン 19 を通り抜けられるほどの小さいものであればど んなものでも捕捉することができる。これは、化学薬品の小さなかたまりが出口 部分17や導管25の中に集まるのを防ぎ、ディスペンサー10から濃縮化学薬品溶液 が流れ出すのを阻止することができる。 電気的あるいは機械的に作動させる安全制御切替回路は、アクセス部分 14 を 覆っている蓋 15 の作動位置を感知するために接続されることもでき、そうする ことによって、アクセス部分14の上にある蓋15が閉鎖位置にないとき、あるいは ディスペンサー10の中に固体化学薬品がないときにはいつも、ノズル21から水が 噴霧するのを防ぐのである。これは、操作員がディスペンサーを充填している間 、濃縮化学薬品溶液が噴霧するのを防ぐ。安全制御スイッチ28を、蓋15の上に取 り付けてもよい。 この好ましい実施形態において、噴霧ノズルは、固定されたブロック固体化学 薬品 13 に対して垂直に移動可能なように取り付けられ、またはノズルの位置と 浸食面の両方を移動させて、両者の間の距離の制御およびその結果としての濃度 を制御することは、本発明の範疇に含まれる。噴霧ノズルの垂直位置を調節する 好ましいメカニズムは、図４から１０に例示されている。 図４は、第１の実施形態のノズル調節手段を有するディスペンサー 60 を示し ている。ディスペンサー60は曲げられる吸い込み管路22を持ち、これはノズル 2 1 の吸い込みチューブ 61 に相互接続されている。ノズル吸い込みチューブ 61 は、ノズル21の噴霧ヘッド62に接続されている。この好ましい実施形態で、噴霧 ヘッド62は、ほぼ90度の噴霧角度になっている。ブロック固体化学薬品 13 は、 スライド式カプセル 63 に包囲された状態で入っており、そのスライド式カプセ ルは、化学薬品上部の水平な端部64と、一面以上の側壁65からなっている。相対 する側壁65間の距離は、ディスペンサーの溶液収集部16のケース壁間の距離より も少しだけ離れている。ブロック固体化学薬品13が使い果たされたなら、ブロッ ク固体化学薬品13とそのカプセル63は下がり、カプセルの壁65は、ディスペンサ ーの溶液収集部 16 の壁の中へスライドしていく。このようにして、ブロック固 体化学薬品13の浸食面31は常に固定スクリーン19に面しており、浸食面31はディ スペンサーの中で一定の位置を維持している。 ブラケット66はノズル21を支え、このブラケット66には丸形リング封印67があ るのが望ましい。ノズル21は下部において、ねじジャッキ68によって支えられて いる。ねじジャッキ68の回転によって、ノズル21が上がったり下がったりする。 ねじジャッキ68は、モータ69によって上下される。モータ69は、連続値として出 力調節が行える永久磁石モータか、あるいは適度な間隔で調節が行えるステップ モータであるのが望ましい。モータの軸70は、ギヤボックス71、ウォームギヤ72 、及びねじジャッキ68と作動的に接続されている。 ねじジャッキ68の位置は、複数の位置の表示及び制御スイッチ73、74、75によ って制御されている。例示されているこの実施形態においては、三つの濃縮設定 、すなわち、高濃度（スイッチ73に当たる）、中濃度（スイッチ74に当たる）、 低濃度（スイッチ 75 に当たる）に対応する三つのスイッチが垂直に並べられて いる。ノズル21からのフランジ176は、スイッチ73、74、75に隣接して延びてい る。モータ69は希望のスイッチ73、74、または75とフランジ176が接触するまで 上下に作動し、それによってノズル 21 が希望の位置にあることを示している。 図５は、第２の実施形態のノズル調節手段を有するディスペンサー 76 を示し ている。ディスペンサー76はフレキシブルな吸い込み管路22を持ち、これは適切 な接続手段によってノズル吸い込みチューブ 61 と相互に接続されている。ノズ ル吸い込みチューブ61はノズル21の噴霧ヘッド62で終わっている。化学薬 品の浸食面31は、第１の実施形態で説明されたのと同じ方法で、スクリーン 19 に対して固定した位置で維持されている。 ブラケット66はノズル21を支え、このブラケット66にはＯ形リング封印67があ るのが望ましい。ノズル21は下部において、ねじジャッキ68によって支えられて いる。ねじジャッキ 68 の回転によって、ノズルが上がったり下がったりする。 ねじジャッキ68は、手動の回転可能な取っ手あるいはハンドル車77によって上 下される。取っ手77は、ねじジャッキ68に直接接続されているか(図５に示すよ うに)、または一連の機械的リンク手段（図示せず）によってねじジャッキ68に 接続されている。この好ましい実施形態においては、ノズル21の位置は連続的に 調節可能であり、前の実施形態ほどはっきり区別する位置設定は必要ではない。 図６は、第３の実施形熊のノズル調節手段を有するディスペンサー 91 を示し ている。ディスペンサー91は水吸い込み管路22を持ち、これはフレキシブルなも のでも固定されているものでもよい。ノズル 21 は下部においてケーブル先端92 に相互接続されている。ケーブル先端 92 の動きが、ノズル 21 を上げたり下げ たりする。ケーブル先端92は、ケーブルケース94内に収められているケーブル93 に付けられている。 ディスペンサー91の底壁29と隣接して、ケーブルケース94のねじ山95に合うね じ山をもった管継手95がある。ねじ山95は、ケーブルケース94の位置を幾分調節 するのを可能にする。矢印96、97が示すように、ノズル21の動きはケーブル93を 動かすことによって実現される。つまり、ケーブル93を右へ動かすと、ノズル21 が下がることになる。 ケーブル93は、図２の管路57によって示されるように、床掃除機械の制御パネ ル50に相互接続されている。制御パネル50には取っ手（図示せず）があり、その 取っ手がセクタと小歯車ギヤ（図示せず）に接続されており、取っ手操作の回転 運動が、制御コントローラによりケーブル 93 の直線的な押し引き型運動に変換 される。別の方法としては、クリックスプリングを適用して、設定濃度に対応す るある一定の回転位置とその回転位置に止まるための摩擦を与えて「カチ ッ」と取っ手を回すこともできる。 図７は、第４の実施形態のノズル調節手段を有するディスペンサー 98 を示し ている。ディスペンサー98は水吸い込み管路22を持ち、フレキシブルであるのが 望ましい。ノズル21の下部は、支持棒99に付けられており、その位置は、ソレノ イド 100 によって制御されている。この実施形態において、ノズルは二通りの 垂直な配置を有している。すなわち、ソレノイド 100 の電源が入った位置に相 当する上部位置と、ソレノイド 100 の電源が遮断された位置に相当する下部位 置とである。図７において、電源が入った位置でのソレノイド 100 が示されて いる。ソレノイドに電源が入っていないときには、ばね 101 はその「下」の位 置で支持棒99に電圧を印加する。 ソレノイド 100は、回路 103によって電源 102に電気的に相互接続されており 、その電源は壁面プラグ、電池、または他の適切な壁面電源であればよい。スイ ッチ 104を閉じるとソレノイド 100に電源が入り、そうすることで支持棒99とノ ズル 21 が引上げられ、ディスペンサーをその「高濃度」位置へと移動させる。 ソレノイドの電源が遮断されているときには、ノズルはその「低濃度」位置へと 下に移動する。 図８Ａ、８Ｂ、及び８Ｃは、第５の実施形態のノズル調節手段を有するディス ペンサー 105を示している。図８Ａは、ノズル21がその高い位置にあるものを例 示しており、図８Ｂはノズル 21 が中程度の位置にあるものを例示しており、そ して図８Ｃはノズル 21 が低い位置にあるものを例示しているが、これは装置停 止の状態である。 この実施形態の場合、水吸い込み管路 22 は固定している方が望ましい。これ は、出口部分 107を有する中間水管路 106と接続されている。噴霧ヘッド62の反 対側の端部で、ノズルの水チューブ61が縦方向の環状水路 108の中に接続されて いる。ノズル 21 の垂直方向の動きは、図６に例示されたもの同様、ケーブルの 位置によって制御されている。 図８Ａに示されているように、水は管路22の中を流れて、そして中間管路 106 を通る。出口部分 107は、水がノズル 21 を上昇して噴霧ヘッド62から出るよう に、環状水路 108 の下部と接続されている。同様に、ノズルが図８Ｂに示さ れた位置にあるときには、水は導管22、 106、及び61の中を流れる。ノズル21が その低い位置にある図８Ｃにおいては、水の流れは妨げられている。なぜなら出 口部分 106が、環状水路 108と接続されていないからである。 図９は、第６の実施形態のノズル調節手段を有するディスペンサー 109 を示 している。この実施形態において、ノズル低部はＵ型チューブ 110 と接続され ている。Ｕ型チューブ 110は、ノズル21を支える役割を果たしている。固定され たＵ型チューブの端部 113は、フレキシブルな水吸い込みホース22と接続されて いる。Ｕ型チューブ 110は、線形軸受 112を有するガイド 111の中を貫通してい る。Ｕ型チューブ 110の垂直位置が、ノズル21の垂直位置を制御している。図６ との関連で説明されたものと同様のケーブルの構造により、Ｕ型チューブ 110の 垂直位置を調節している。複数のブラケット 114がガイド 111から延びて、ケー ブル先端92を安定させている。 図１０は、第７の実施形態のノズル調節手段を有するディスペンサー 115 を 示している。ノズル21の低部に付けられているのは、垂直な押し棒 116である。 押し棒 116 の低部端はレバー 117 に付けられており、このレバーはその中心点 118を軸として回転できる。実線は、レバー 117、押し棒 116、そしてノズル21 が高い位置にある配置を例示している。点線は、レバー 117、押し棒 116、そし てノズル21がその低い位置にある配置を例示している。もしもレバー 117が離さ れたなら、ばね 119は押し棒 116を最も低い位置へ押し下げる。 レバー 117 の位置は、レバー棒 121 の端部に付けられている取っ手 120 の 動きによって調節されている。位置ロック 123は、制御パネル50と隣接して設け られている。レバー棒 121は位置ロック 123上に複数あるアパーチャ 122の中の 一つに移動させることができ、それによりノズル 21 の位置を調節する。図１０ に例示されている実施形態は、五つの位置をもつ位置ロック 103 を示している 。しかしながら、異なった数の位置や、連続的な調節を可能にするレバー制御を 設けてもよい。 ノズル21と浸食面30との間の距離は、ノズル21によって噴霧される水が直接当 たる浸食面の領域に影響を与える。図３に示されるように、ブロック固体化学薬 品13が低い位置にあるときには、浸食面31の中心部分だけに直接水があた るかもしれない。ノズル21が下がるにつれて、浸食面31のより広い面に当たるこ とになり、いずれ浸食面 31 全体が「完全円錐形範囲」として当たる。ノズルか ら浸食面への距離がその点を越えて広がったとしたら、水噴霧の外側の部分は、 固体化学薬品13に到達する前にケース12の内壁に当たることになる。 たとえ噴霧ノズル 21 が、完全円錐形範囲の達成される点よりも高かったり低 かったりしても、濃度は効果的に制御され、調節されることができる。しかしな がら、スクリーン 19、水圧、そしてノズル 21 と浸食面 31 との間の距離は、 ブロック固体化学薬品13の低面31が本質的に平坦で凸面のないような状態でなけ ればならない。スクリーン 19 の周囲の水の流れは、比較的一定の溶解率と、ブ ロック固体化学薬品の低面 31 の比較的平坦である面の形成を可能にすることが 発見されている。 ノズル21と浸食面 31 との間の最適な距離は、ブロック固体化学薬品 13の直 径によるであろう。固体化学薬品 13 は、様々な大きさと構成に鋳込まれるであ ろうが、好ましいブロック固体化学薬品 13 は、円柱状のかたまりで、直径が約 ３インチ（7.6 センチ）である。さらに、様々なノズルの構成が使用されうるが 、この好ましい実施形態では90°の噴霧角度を有するノズルを用いる。ノズルが 60°から120°の範囲の噴霧角度をもっていると仮定して、そしてＲがブロック 固体化学薬品 13 の半径であると仮定すると、好ましいノズルから浸食面への距 離は、およそ 1/2Ｒから２Ｒである。すなわち、直径３インチの固体化学薬品に とって、好ましい距離とはおよそ 0.75 インチから３インチである。異なった噴 霧角度を有するノズルの場合、上記範囲は状況の幾何的条件により幾らか異なる であろう。 ここで用いられている用語「直径」、「半径」、そして「Ｒ」の文字は、ブロック 固体化学薬品 13 の横断面が円形でなければならないことを意味しているわけで はない。むしろ、ブロック固体化学薬品 13 は異なった横断面の形、たとえば四 角、八角などでもありうる。 本発明は、固体ブロック濃縮物と平板スクリーン 19 との関連で説明されてい るものの、ディスペンサーには、比較的きめの細かいスクリーンによって支えら れた粉末の濃縮物が収められていることもありうる、と理解されるべきである。 スクリーンは水平でも凸面でも構わない。 操作中、ひとかたまりのブロック固体化学薬品13の入っている容器20は、アク セス部分14を通じてケース11の中へ装着される。容器のキャップ（図示せず）は 外されて、容器20はひっくり返されて、ブロック固体洗浄化学薬品13の開口面あ るいは露出面31は支持スクリーン19の上に置かれる。ブロック固体化学薬品13の 横断面領域は、ブロックが支持スクリーン19の上に平らに置かれるのを可能にす るために、そして水噴霧がディスペンサーケースの内壁に沿って流れたり、蓋15 の上に当たったりするのを防ぐために、ケース11の横断面領域とほぼ同じ大きさ であるべきである。 溶剤は貯蔵器 83 に加えられて、そして溶剤は水であるのが望ましい。あるい は、溶剤は化学的に改良された溶液であってもよい。すなわち、溶剤は固体化学 薬品ブロック 13 に対して反応する溶液であってもよい。たとえば、液体水素過 酸化物を水に加えて溶剤を造ることが可能であり、そして固体ブロックには酢酸 が含まれていてもよい。その結果としての化学溶液は過酢酸を含むことになり、 それは効果的な消毒剤と漂白剤となる。 水は、方向制御弁 55 が開いているときにはいつでも、電子的または手動で、 水源から水供給管路50と25を通って噴霧ノズル21へと液体流路に従って流れる。 ここの中を液体が流れると、噴霧ノズル21は、ブロック固体化学薬品13の下の部 分を濡らしながら、ブロック固体化学薬品13の底面31に噴霧を吹き付け、それは 溶解して溶液として支持スクリーン19の中を通ってケース11の溶液収集部16へと 流れる。濃縮洗剤溶液は、ケース部材11の出口部分17の中を通り、導管25によっ て貯蔵器や利用点へと導かれていく。 洗剤溶液の濃度は、使用者によって手動で、あるいは伝導性センサーといった 適切な感知手段によって自動的に制御されている。この望ましい実施形態おいて は、固定された固体化学薬品との関連で噴霧ノズルを下げることは、結果として 洗剤溶液の濃度を下げる。あるいは、洗剤溶液の濃度を上げることは、噴霧ノズ ルの位置を上げることによって達成される。このような噴霧ノズルの上げ下げは 、図４−１０で例示された調節手段やそれに相当するものによって達成される。 以下の例１で開示されているのは、ディスペンサー 10 の溶解特徴のために必 要なデータを作り出すのに利用される過程である。ノズルから浸食面への距離の 効果に関するこのようなデータに基づき、フィードバックモデルを開発すること ができる。このフィードバックモデルは、ある一定の噴霧ノズルから浸食面への 距離が設定されたときに、結果として得られる化学濃度を予想するために利用で きる。ポンプ 51 の電圧と水温といった他の変動要因は、溶液濃度に影響を与え るであろう。つまり、水圧が上がって温度が上がれば、溶解されるブロック固体 化学薬品 13 の量が増え、溶液の濃度が上がる結果となる。しかしながら、ノズ ルから浸食面への距離は、ポンプの電圧、水温、そして水圧よりも溶液濃度を決 定するもっと大切な要素である。 例１ 直径約 3.5 インチ(8.9 センチ)、高さ約３インチ（7.6 センチ）の円柱状の 容器には、１ポンド（0.45キロ）の床洗浄剤が満たされている。容器20は、調合 する前に室温に下げることが許容されている。 容器20は、ブロック固体化学薬品13が平らな水平スクリーン19の上に支えられ た状態で、本発明のディスペンサー 10 と同様のディスペンサーの中に置かれた 。スクリーン19は金属の平板で、5/32インチ（0.4センチ）の丸い穴がおよそイ ンチ当たり５つ（センチ当たり２つ）あけられている。ノズルは 90°の噴霧角 度をもち、スプレーイング・システムズ・インクによって製造されたものである 。スクリーン往復台の位置は垂直方向に動かさせ、そうすることで露出化学薬品 面を動かして、その結果、噴霧ノズル21と洗剤の露出浸食面30との間の距離は、 約１インチ（2.5センチ）から約２インチ（5.1センチ）であった。 別のテストで、水温を約50°Ｆと80°Ｆに保持した状態で、約10psiと30psiの 圧力で水を洗剤の露出浸食面の上に噴霧し、５リットルのサンプルを製造した。 調合された洗剤の量は、噴霧直前と直後の容器の重さを計ることで計量された。 実験結果は表１に示されている。表１から明らかに示されているように、調合 された洗剤溶液の濃度は、噴霧ノズル21と浸食面30との間の距離が狭くなるにし たがって上昇した。噴霧ノズルと浸食面との間の 1.5 インチ（3.8 センチ）の 距離の差は、洗剤濃度に対して約２から３倍の効果を引き起こした。 この発明に他の変形を加えることは、前述の説明を鑑みれば、当該技術を有す る者には明白であろう。たとえば、お互いに非相溶性の二種類の異なった種類の ブロック固体化学薬品13を調合するために、二つのディスペンサー10を使用する ことが可能であろう。装置使用位置の近隣で、二つの溶液を混合させることがで きるであろう。 上記説明は、本発明において明確に開示された個々の実施形態の具体的な例を 提供することを目的としている。したがって、この発明はこれらの実施形態やこ れら特定要素の使用に限られるものではない。特許請求の範囲の精神と範疇に当 てはまる本発明の別の変形は全て本発明に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ボッシェ、ダニエル、ケー アメリカ合衆国、ミネソタ州 55121 イ ーガン、サリーサークル 611 (72)発明者 ブラディ、ダニエル、エフ アメリカ合衆国、ミネソタ州 55122 イ ーガン、サンクリフロード 4277

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 固体化学薬品のためのディスペンサーであって、 （ａ）固体化学薬品の浸食面の上に溶剤を噴霧するための噴霧ノズルと、ディ スペンサー内のケースの中に置かれた固体化学薬品と、前記固体化学薬品を噴霧 ノズルの上に支持する支持スクリーンを備え、前記噴霧ノズルに直面する固体化 学薬品は溶解してディスペンサーから溶液として取り出すことができ、 （ｂ）前記噴霧ノズルと支持スクリーンの間の距離を変える調節手段と、高濃 度設定であるノズル第一位置と低濃度設定であるノズル第二位置とを備え、前記 固体化学薬品は固定した位置の浸食面を有し、前記噴霧ノズルの位置をノズル第 一位置とノズル第二位置との間で可変とすることにより、化学薬品の溶液中の濃 度を前記高濃度設定と前記低濃度設定との間で調節することができ、 （ｃ）前記高濃度設定と低濃度設定の噴霧ノズルの位置を表示する表示手段を 備えた可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ２． 前記調節手段が固体化学薬品の浸食面を可動する手段である請求項１に記 載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ３． 固体化学薬品の半径がＲ、前記ノズルがおよそ 90 度の噴霧角度であり、 前記調節手段により調節可能な前記噴霧ノズルと前記浸食面との間の距離がおそ よ 1/2Ｒから２Ｒである請求項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペン サー。 ４． 前記スクリーンの網目がおよそ 0.4 センチの開口である請求項３に記載 の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ５． 前記溶剤が水である請求項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペ ンサー。 ６． 前記溶剤に固体化学薬品に反応する化学添加物が含まれている請求項１に 記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ７． 前記固体化学薬品が、液体に非相溶性の構成要素を少なくとも二つ含む請 求項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ８． 前記調節手段により濃度の連続的な調節を行うことのできる請求項１に記 載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 ９． 前記調節手段が複数の区別された濃度設定を持っている請求項１に記載の 可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 １０． さらに、少なくとも一面の側壁を持つ前記固体化学薬品を収めるための カプセルを備え、前記カプセルをディスペンサーに装着したときに前記カプセル の側壁がディスペンサー内部のケース壁とかみ合う請求項１に記載の可動ノズル 付固体化学物質ディスペンサー。 １１． 前記調節手段が噴霧ノズル可動用のねじ式スライド支持手段である請求 項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 １２． 前記噴霧ノズル可動用のねじ式スライド支持手段がモータ駆動できる請 求項１１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 １３． 前記噴霧ノズル可動用のねじ式スライド支持手段が取っ手により手動で きる請求項１１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 １４． 前記調節手段が噴霧ノズルに接続されたケーブルの可動手段からなる請 求項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディスペンサー。 １５． 前記噴霧ノズルが支持材の上に取り付けられ、前記調節手段が支持部材 に接続されたケーブルの可動手段からなる請求項１に記載の可動ノズル付固体化 学物質ディスペンサー。 １６． 前記支持材が水吸い込み導管である請求項１５に記載の可動ノズル付固 体化学物質ディスペンサー。 １７． さらに自動遮断手段を備えた請求項１６に記載の可動ノズル付固体化学 物質ディスペンサー。 １８． 前記調節手段が前記噴霧ノズルの支持棒から成り、前記支持棒の位置が ソレノイドによって制御される請求項１に記載の可動ノズル付固体化学物質ディ スペンサー。 １９． 前記調節手段が前記噴霧ノズルを支える押し棒から成り、前記押し棒の 位置がレバー手段によって制御される請求項１に記載の可動ノズル付固体化学物 質ディスペンサー。 ２０． 浸食面を有する固体化学薬品を調合する方法であり、その工程は、 （ａ）請求項１の装置を用意する工程と、 （ｂ）吸い込み管路を通して溶剤を注ぎ、溶剤が前記吸い込み管路から可動噴 霧ノズルへと導かれ、前記噴霧ノズルに直面している化学薬品が溶解されて溶液 として流れ出す工程と、 （ｃ）前記噴霧ノズルの垂直位置調節により前記噴霧ノズルを第一の高濃度設 定と第二の低濃度設定の間において前記スクリーンとの距離を調節し、調合され る化学薬品の濃度を高濃度と低濃度との間で調節する距離調節工程と、 （ｄ）前記噴霧ノズルから溶剤を固体化学薬品の浸食面の上に噴霧する溶剤噴 霧工程 からなる固体化学薬品調合方法。 ２１． さらに、前記固体化学薬品をスクリーンの上に置く工程を含む請求項２ ０に記載のされている固体化学薬品調合方法。 ２２． 前記距離調節工程が濃度感知手段に呼応して濃度調整する手段を含む請 求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。 ２３． 前記濃度感知手段が伝導性センサーを備えている請求項２２に記載の固 体化学薬品調合方法。 ２４． さらに、溶剤の流量を調節する工程を含む請求項２０に記載の固体化学 薬品調合方法。 ２５． 前記距離調節工程の噴霧ノズルがねじ式スライド手段によって垂直に動 かされる請求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。 ２６． 前記距離調節工程の噴霧ノズルがソレノイド手段によって垂直に動かさ れる請求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。 ２７． 前記距離調節工程の噴霧ノズルがケーブル可動手段によって垂直に動か される請求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。 ２８． 前記距離調節工程の噴霧ノズルがレバー手段によって垂直に動かされる 請求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。 ２９． さらに、水と固体化学薬品に反応する化学薬品添加物から溶剤を造る工 程を含む請求項２０に記載の固体化学薬品調合方法。