JPH11500768A - 粘性使用溶液の計量分配装置と計量分配法 - Google Patents

粘性使用溶液の計量分配装置と計量分配法

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JPH11500768A
JPH11500768A JP8525649A JP52564996A JPH11500768A JP H11500768 A JPH11500768 A JP H11500768A JP 8525649 A JP8525649 A JP 8525649A JP 52564996 A JP52564996 A JP 52564996A JP H11500768 A JPH11500768 A JP H11500768A
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スタインドーフ，リチャード・イー
ホッジ，チャールズ・エイ
パーカー，カールトン・ジェイ
ジョンソン，リチャード・エイチ
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エコラブ・インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 濃厚液を希釈液を用いて希釈して使用溶液を調製し、該使用溶液を計量分配する装置が提供される(この場合、使用溶液の粘度は濃厚液または希釈液よりも高い)。この装置はアスピレーター(１２)、希釈液送給手段(１４)、濃厚液送給手段(１６)および送給液流出手段(１８)を具備する。アスピレーターは第一入口ポート(２０)、第二入口ポート(２２)および出口ポート(２４)を有する。第一入口ポートは希釈液を受容するための希釈液送給手段に接続され、第二入口ポートは大気圧下で濃厚液を受容するための濃厚液送給手段に接続される。送給液流出手段は該装置から使用溶液を計量分配するための出口ポートに接続される。アスピレーターのノズルおよびディスペンサー内の流路の幾何学的形態は高粘性希釈物に適合させる。

Description

【発明の詳細な説明】 粘性使用溶液の計量分配装置と計量分配法 発明の分野 この発明は濃厚液（好ましくは水性濃厚液）を希釈液（好ましくは水性希釈液 ）を用いて希釈して該濃厚液よりも粘性の使用溶液を調製し、該使用溶液を計量 分配するための方法と装置に関する。本発明による装置は特有の流路形態を有し ており、濃厚液の一定で信頼性のある正確な希釈と計量分配を可能にする。希釈 装置またはディスペンサーのこの特有の流路形態は濃厚液を希釈液で希釈して実 質的に増粘した使用溶液を調製するのに適合している。本発明による組成物は本 発明による装置と方法によって実質的に高粘度の好ましい最終的な使用溶液を調 製するための希釈条件に適合している。 発明の背景 配合された水性液状製品の水性希釈液の輸送コストは使用場所で使用に供され る水性液状製品のコストのかなりの割合を占めている。消毒液または洗浄液のよ うな製品を多量に使用する場合のコストは水分の輸送コストに起因して高くなる 。このため、多くの有用な液状製品は製造業者によって水性濃厚液、水性アルコ ール濃厚液または粘性濃厚液として船で輸送され、該水性濃厚液等は使用場所に おいて水性希釈液を用いるディスペンサーによって希釈して使用に供されている 。例えば、サービス業の施設、各種の機関等の施設または工業的な施設(例えば 、ホテル、病院およびレストラン等)において使用される液状洗剤や洗浄液は濃 厚液として船で輸送される場合が多く、該濃厚液は計量分配装置を用いて希釈液 で適当な濃度に希釈した使用溶液として実用に供している。 濃厚液の希釈は多くの方法でおこなうことができ、例えば、手動で計量し、コ ンピューター制御希釈装置を利用して混合する。一つの一般的な希釈法には、濃 厚液流と希釈液流を混合条件下において合流させる計量分配装置の利用が含まれ る。希釈液流はアスピレーターを通して放出される。希釈液がアスピレーターを 通過すると、アスピレーターの内部に負圧が生じ、濃厚液がアスピレーター内へ 吸引されて希釈液と混合する。コープランドらによる米国特許第５,０３３,６４ ９号およびフレッセによる米国特許第４,８１７,８２５号各明細書には、この一 般的な方法により、濃厚液を希釈するためのアスピレーター具有ディスペンサー が開示されている。このようなアスピレーター型ディスペンサーは任意の粘度の 濃厚液を低粘度希釈液を用いて希釈することによって両者の中間の粘度または低 粘度の使用溶液を調製するのに利用されている(調製液の粘度は濃厚液の粘度と 希釈液の粘度の間で任意に変化する)。 高粘性使用溶液が望ましい場合が多くある。粘度の増加によって傾斜基体また は垂直基体の表面への粘着性が高くなって該表面との接触がより有効かつ長時間 にわたって維持される。粘着性が重要な製品としては手洗いによる食器用洗剤、 ハンドクリーナー、便器消毒用クリーナー、デライマー(delimer)、オーブン／ グリルクリーナーおよび油脂除去剤等が例示される。この種の比較的粘度の高い 使用溶液は低粘度濃厚液を低粘度希釈液を用いて希釈して非常に高い粘度の液体 を生成させることによって調製することができる。 常套のアスピレーター型ディスペンサーは希釈液と濃厚液が混合したときに粘 度が低下するように設計されており、高粘度(５０〜２５００cＰ)濃厚液の場合 は断続的に作動するだけである。この種の常套のディスペンサーは希釈によって 粘度が増加して約２００〜４０００cＰの使用溶液が生成する場合には利用でき ない。 この種の代表的なディスペンサーはベンチュリノズル口とスロートを有する標 準的アスピレーターを備えており、該スロートはアスピレーターノズルの濃厚液 源から誘導される混合液を混合するための流路の下流に開口する。このようなデ ィスペンサーはスロートに近接した（一般的には３mmまたはそれ以下）ベンチュ リ管を有しており、また、ノズル口の直径と下流流路開口部の直径との比は一般 的には１:１〜１:１．４である。この直径比は低粘度または中粘度の濃厚液を希 釈液と混合して該濃厚液よりも粘度の低い使用溶液の計量分配に適合している。 一般的には、従来のディスペンサーにおけるノズル口とスロートの間の距離は約 ２mm またはそれ以下である。高粘度製品用ディスペンサーにおいては、低粘度濃厚液 を希釈液と混合するときに問題が生ずる。使用溶液の粘度が濃厚液の粘度よりも 高くなると、固有のアスピレーター作用を発揮するディスペンサーを通る液流は 妨げられる。あるいは、高い粘度の濃厚液または使用溶液はアスピレーターの正 確な操作を妨げる。このような状態では、希釈液は濃厚液とほとんど混合しない でディスペンサーを通過する。粘度の実質的増大は混合効率の低下、断続液流の 発生またはディスペンサーを通る液流の遮断等の問題をもたらす。さらに、使用 溶液の流れが完全に停止しなくても、使用溶液は経時的に一定の流量で調製また は計量分配されない。 濃厚液を希釈して該濃厚液よりも高粘度の希釈溶液を調製してこれを計量分配 できるディスペンサーが要請されている。本発明の好ましいディスペンサーは高 粘度使用溶液の調製、希釈液と濃厚液の一定の混合、希釈比の制御および使用溶 液の一定流量での分配を可能にする。本発明は、希釈過程で発生する粘度変化に 適合して濃厚液や希釈液よりも高粘度の使用溶液を一定量で正確に調製する新規 な内部寸法形態を有する希釈用ディスペンサーを用いることによって上記の課題 を解決した。 発明の概要 本発明は濃厚液を希釈液で希釈することによって該濃厚液と該希釈液よりも高 粘度の使用溶液(即ち、該濃厚液と該希釈液は使用溶液のような粘性を示さない) を調製するための方法と装置を提供する。使用溶液の粘度は濃厚液または希釈液 よりも２倍以上、好ましくは４〜１０倍増粘する。動的な液状シール(liquid s eal)をもたらす寸法形態を有する該装置は、動的な液状シールが形成されると、 希釈液(例えば水道水)の流れによって発生する減圧により濃厚液を吸引するアス ピレーターを具備する。このアスピレーターは希釈液の流れの中へ濃厚液を連続 的に吸引して両者を一定の希釈比で混合するのに適合した寸法形態を有する。流 出手段は、濃厚液の希釈によるより粘性の使用溶液（または増粘した希釈使用溶 液を含む動的使用溶液)の生成によって形成される動的な液状シールが該流出手 段内で維持されるような寸法形態を有する。動的な液状シールは、希釈された高 粘度液によって満たされた状態に維持されたベンチュリ管の一部と流出手段に及 ぶ。動的な液状シールが適所に形成されないと、アスピレーターは希釈液との混 合のための濃厚液の吸引を効果的におこなわない。一般的なアスピレーター／ベ ンチュリ管は、希釈によって増粘する濃厚液による動的シールを確実に形成する ことはできない。アスピレーターは液流を変向、転換もしくは制限するかまたは 乱流を形成する装置を具有しており、該装置は動的シールを形成し、これによっ て使用溶液の流出口の端部とスロートの下流部分において瞬間的な希釈液流の形 成が開始されたときに動的な液状シールが確実に形成される。液状シールが形成 されないとアスピレーターは濃厚液を吸引しない場合が多い。動的な液状シール は混合室内における断続的で不確実な混合と流れの発生を防止する。該液状シー ルに起因して計量分配過程では混合室内は液体によって効果的または実質的に満 たされるので固有の希釈と流れの発生が保証される。 アスピレーターはベンチュリ管における希釈液の流量を圧力差に比例して増加 させて濃厚液をアスピレーター内へ吸引する制流装置を具有する。アスピレータ ーは希釈液送給手段、濃厚液送給手段および希釈された粘性液送給手段を具有す る。アスピレーターは第一入口ポート、第二入口ポートおよび出口ポートを有す る。第一入口ポートはベンチュリ管の制流装置と連絡しており、希釈液流を受容 するために希釈液送給手段に接続される。第二入口ポートは大気圧下で濃厚液流 を受容するために濃厚液送給手段に接続される。 計量分配装置は複数の濃厚液用入口ポート(２種、３種またはそれ以上の濃厚 液用入口ポート)を有していてもよい。粘性希釈液送給手段は該装置から使用溶 液を計量分配するための出口ポートに接続される。出口ポートと送給液流出手段 は、第一入口ポートおよび第二入口ポートを通る希釈液と濃厚液の流量に関連し て、該装置から分配される使用溶液の流量が使用溶液の粘度によって実質的に影 響されないようなサイズを有する。 添付図面には細部を示すために寸法を表わす数字は省略し、また、複数の図面 において対応する類似の部分や部材には同じ番号を付す。 図１は本発明による装置の好ましい態様の断面を示す。 図２は図１に示す態様に使用し得る逆止め玉弁の断面を示す。 図３は図１に示すアスピレーターの断面を示す。 図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは出口流路における制流手段または乱流発生手段 を示す。 図４は図３の線４−４に沿ったアスピレーターの一部の断面を示す(ノズルは 示さない)。 図５は図３に示すアスピレーターのノズルの縦断面を示す。 図６は本発明による装置の好ましい態様の部分断面を示す。 図７は安定な動的液状シールを確実に形成させる調整流れ変向手段および調整 ノズルを具有する本発明による調整アスピレーターの断面を示す。 図８はユーザー側の下流のスロート端部を有するアスピレーターの出口部分か らのノズルのオフセットを示すアスピレーターの断面略図である。ノズルのオフ セットは動的液状シールの形成を促進するアスピレーターの下流に沿って乱流、 流れの方向性または流れの妨害をもたらす。 図９はノズル流入口と下流に沿ったスロート部分を有するアスピレーターの断 面略図である。この場合、スロートは流れ方向に関してアスピレーターノズルか ら角度を成す。偏向流はスロートと接触すると動的液状シールを形成する流れの 変化、乱流またはその他の効果をもたらす。 図１０および図１１は、ノズル／スロートの距離の調整による希釈液と濃厚液 を種々の割合で混合して計量分配する本発明装置(図７参照)のアスピレーターノ ズルからスロートまでの調整可能な距離を示すグラフである。 本発明は濃厚液を希釈液で希釈して調製した使用溶液を計量分配するための方 法と装置を提供する。該装置はアスピレーター、希釈液送給手段、濃厚液送給手 段および送給液流出手段を具備する。アスピレーターは第一入口ポート、第二入 口ポートおよび出口ポートを有する。第一入口ポートは希釈液送給手段からの希 釈液流を受容し、第二入口ポートは大気圧下で濃厚液送給手段からの濃厚液流を 受容する。アスピレーターは、入口開口部および該入口開口部の下流に沿った出 口ポートに接続された端部を有する収束部を備えた流路を有するベンチュリ管制 限装置を具有する。アスピレーターベンチュリ管（図１参照）は希釈液の噴流を 流路(８１)のスロート(８０)内へ誘導する。第一入口ポート(２０)と連絡するノ ズル(６０)をさらに具有する。噴流は濃厚液充満室内を通過する。噴流は濃厚液 をスロート(８０)および動的液状シールで満たされた流路(８１)内へ連行する。 スロート(８０)の開口部の直径とノズル(６０)の出口開口部(即ち、流出口)の直 径の比は１．４:１よりも大きく、好ましくは２:１よりも大きくする。送給液流 出手段は使用溶液を計量分配する出口開口部に接続される。送給液流出手段(５ ２)は開口部を有する制流手段(２４)を備えており、該開口部の面積はアスピレ ーターの出口ポートからの制限流を変向させる出口ポート(８６)(図１参照)の面 積よりも小さい。別の流れの変向手段または制限手段を利用してもよい。 好ましい態様においては、蒸留水または脱イオン水の粘度(以下に説明するよ うにブルックフィールド粘度計で測定した値:約１００cＰまで)とほぼ等しい粘 度を有する希釈液流は、好ましくは円錐形のベンチュリ管制限装置を有するアス ピレーターの内部構成部材内へ誘導される。円錐形制限装置の入口から出口にか けては直径が小さくなるので、濃厚液中に浸漬された狭い円錐形出口における流 速と比例圧力低下は増大する。狭い円錐形出口は粘度が約１０〜１０００cＰ、 好ましくは１０〜６００cＰの濃厚液によって接触状態で包囲される。 濃厚液の粘度と希釈使用溶液の粘度の関係を以下の表に示す 濃厚液の入口は一般に円錐形制限装置とノズルの外側と連絡する液体中に配置 される。この場合、減圧と流速の増大によって、濃厚液が円錐形出口から流出す る希釈液流中へ吸引されるように調整される。円錐形出口は液体流出口へ導くス ロートに連絡する液体中にも配置される。液体流出室内においては、希釈液流と 濃厚液流が一緒になって混合液流が形成され、該混合液流は混合後に増粘する。 最終的な希釈液は濃厚液と希釈液よりも高い粘度を有する。この粘度は１００〜 ４０００cＰ、好ましくは１００〜２０００cＰ、最も好ましくは２００〜１２０ ０cＰである。希釈液を流出させる混合室は、該混合室の一般に環状の断面の大 きさが粘性希釈液の粘度に適合するような寸法形態を有する。系内を液体が流れ 始めると、希釈液は濃厚液と混合し、流れ制限装置を備えた適切な寸法形態を有 する出口を介して乱流または複雑流によって動的液状シールが形成される。動的 液状シールはスロート(８０)と制流手段(２４)の間の空間内で形成される。希釈 液と濃厚液の性状に応じて、粘度は実質上瞬間的または非常に早い速度で増大す る。生成する使用液の粘度に起因して、混合室は一般に、比較的狭い入口と比較 的広い出口を有する円錐状形態のものが適当である。 好ましい態様においては、調整可能な希釈比の希釈製品を一定の流速と流量で 得るためには、制限用の入口と出口の寸法および混合室の入口と出口の寸法は重 要である。 本発明は比較的高粘性の洗浄液を計量分配する好ましい方法も提供する。この 方法は次の過程(i)〜(iv)を含む:(i)濃厚液源を流路または混合室と連絡させ、( ii)希釈液の噴流を混合室または流路内へ開口部を通して送給し(この場合の流速 は、該開口部における圧力を低減させて濃厚液源からの濃厚液流を混合室または 流路内へ流入させ、これによって濃厚液が該流路内において希釈液の噴流と混合 して動的液状シールを形成するのに十分な流速である)、(iii)濃厚液と希釈液を 混合して前者を後者で希釈させることによって、両者よりも高粘度の使用溶液を 調製し、(iv)得られた比較的高粘性の洗浄液を所望の使用場所へ送給する。上記 の方法において、該高粘性洗浄液の送給速度は濃厚液の粘度によって実質的に影 響を受けない。 本発明による装置は、使用溶液よりも低粘度の濃厚液を相溶性希釈液を用いて 希釈することによって調製される粘性使用溶液の計量分配に用いるのに特に有効 である。作動中の本発明による装置の制御は容易であり、これによって濃厚液の 流速の選択により一定組成の使用溶液を計量分配することができる。従って、異 なる粘度を有する異なる濃厚液を同じ装置を用いて異なる時に希釈する場合の装 置の調整に要する時間と労力は大幅に節約される。 本発明による装置は管路圧が比較的低いときであっても、遮断されないで正確 で一定の希釈を可能にするという重要な利点を有する。本発明による装置の一般 的な操作圧は約１５〜約４０psiであるが、使用場所に応じてこれよりも高圧で 操作してもよい。多くのディスペンサーは１０〜２０psiまたは１０〜２５psiの ような比較的低い管路圧では操作できない。本発明による装置の特有の利点は、 効率、精度またはコンシステンシーを低下させることなく濃厚液の正確な希釈に よって高粘度の使用溶液を調製できることである。本発明による装置によって達 成し得る希釈比は広範囲に変化させることができる。この希釈装置は濃厚液を比 較的高い希釈比(濃厚液１部に対して希釈液１０部)から比較的低い希釈比(濃厚 液１部に対して希釈液３部まで)にわたって希釈することによって全体積に基づ いて約１０％〜約３３％の希釈液を調製するのに使用できる。本発明による装置 を用いる好ましい希釈比は約１５％〜約３０％、最も好ましくは約２０％(５:１ )〜約２５％(４:１)である。 濃厚液よりも低粘度の使用溶液用に設計されたアスピレーターは一般的には使 用できない。これは濃厚液と希釈液を混合したときに粘度が実質的に増大するか らである。この種のアスピレーターを有するディスペンサーを用いることによっ ては濃厚液と混合液を吸引させることはできない。一般的なディスペンサーのベ ンチュリ管と流出用コンパートメントを改造しない場合には、希釈液は噴霧状態 で送給されるので、濃厚液が誘導されず、動的液状シールは形成されない。粘性 使用溶液を流出させるためにスロートの流路とディフューザー(diffuser)の寸法 を大きくすると共に、効果的な流れの転換もしくは変更または乱流を発生させる 背圧を誘発する制流手段を備えた装置を配設して希釈液の噴流の速度を低下させ てその運動エネルギーを効果的な混合に利用することによって、アスピレーター 内を一定の液流を通過させることができる。 制流手段の下流に十分に大きな寸法の導管を配設することによって、制流手段 の寸法によって左右されるが流れ変更手段の下流の導管によって大きな影響を受 けない空間内の動的な流れによってアスピレーター内には動的液状シールが形成 される。これによって使用溶液の組成と計量分配速度の効果的な制御が促進され る。同様に、比較的寸法の大きな濃厚液送給手段を用いることによって、大きな 圧力損失を伴うことなく濃厚液をアスピレーター内へ吸引させることができる。 また、これによって濃厚液の粘度にほとんど影響されないで使用溶液の連続的で 一定の計量分配が可能となる。 実施態様の説明 本発明による方法と装置を使用することにより希釈によって増粘する化学液系 を計量分配する。この種の化学液系は希釈液または基剤溶剤中で形成される濃厚 物である。このような希釈液または溶剤としては水、水性アルコール混合液また はアルコール混合液である。 このような濃厚物は一般的な増粘機構によって増粘するものである。要件は希 釈によって増粘することである。希釈による粘度増加は濃厚液中の界面活性剤の 相互作用および希釈水性媒体中のイオン性もしくは塩状の化学種との相互作用、 濃度および分子構造に起因する物理的変化による水性媒体との相互作用に基づく 。低濃度(臨界ミセル濃度以下)においては、界面活性剤は溶液中では分離した解 離状態の分子として存在する。濃度が高くなるとミセルが形成され、さらに濃度 が高くなると、界面活性剤は凝縮メソ相内へ配向する。メソモルフ(mesomorph) として知られているこのような中間相は長距離配列とミセル間距離に応じて規則 的な構造をとる。中間相もしくはメソ相の形成をもたらす濃度増加により、使用 溶液はゲル状の特性を示すようになり、実質的に粘度が増大する。グリコール、 アルコールおよび他のミセル抑制添加剤の使用により、水を用いて希釈すること に よって粘性希釈物をもたらす濃厚液に現在配合されている界面活性剤を高濃度で 使用することが可能になる。この界面活性剤の構造および濃厚液に配合されてい る添加剤の特性によって所定濃度における希釈使用溶液の粘度が決定される。直 鎖状アルキルスルフェートは分枝鎖状類似体よりも大きな増粘効果をもたらすが 、これは前者が後者の場合よりも大きな分子間凝集力と小さな臨界ミセル濃度を もたらすからである。同様に、脂肪酸から誘導されるアルカノールアミドの強い 増粘効果に関しても同様のことが言える。この種の化合物の粘度は塩の使用に基 づくイオン的相互作用または界面活性剤の濃度増加によって高くなり、この効果 はアミドの存在下ではさらに大きくなる。しかしながら、過剰の塩を使用すると 、最大粘度に達した後に粘度が低下することがある。希釈物の濃度増加における 塩の効果は荷電ミセル表面における電気的二重層の圧縮により、ミセル間斥力の 低下をもたらす電荷効果が低減されることに関係する。球状形態に制限されなく なったミセルはミセル構造内の界面活性剤イオンの数を増加させることによって 円筒状形態に成長する。球状ミセルは充填密度が小さいので溶液中を自由に移動 するが、円筒状ミセルは横方向の並進運動が制限されるので粘度を増加させる。 アルカノールアミドとイオン性添加剤の使用による粘度増加は一般的なことであ り、溶解度が最も低いアルカノールアミドは最も大きな増粘効果をもたらすこと が知られている。溶解度に影響をもたらす明らかな要因はアルキル鎖の長さ、所 定の鎖長あたりのアルキル基の分布およびアミドの親水基の種類や数である。最 適な増粘剤の選択は良好な低温安定性をもたらす添加剤の選定によっても影響さ れる。ジエタノールアミドのようなより極性の強い添加剤は対応するモノエタノ ールアミドよりもより良い低温貯蔵性をもたらす。界面活性剤系の粘度もトリエ タノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンおよびナトリウム の順で中和性カチオンの選択によって影響を受ける。濃厚液の粘度制御の観点か らは、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールが好ましい中和性カチオンで ある。２−アミノ−２−メチル-１−プロパノールは液状粘度をもたらすが、他 の無機もしくは有機の塩基はゲル形成をもたらす。 化学液系は一般的には界面活性剤を基剤とする一般に中性の系または相溶性界 面活性剤、補助溶剤および他の添加剤を含有する酸を基剤とする系または相溶性 界面活性剤や補助溶剤を含有するアルカリ性の系であってもよい。 一般的には、中性の界面活性剤を基剤とする系の溶剤は一般に水性系または水 性アルコール溶剤系であり、種々の界面活性剤、増粘剤、色素および香料等を用 いて本発明による組成物を調製してもよい。有用な溶剤としてはメタノール、エ タノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレン グリコール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール等が例示 される。適当な界面活性剤については以下において説明する。 典型的な酸性系は有効量の酸性洗剤を含有する水性系または水性溶剤系である 。有機酸と無機酸が使用できる。使用できる酸の典型例としては塩酸、リン酸、 酢酸、ヒドロキシ酢酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸、コハク 酸、アジピン酸およびその他の周知の酸が挙げられる。これらの酸を周知の相溶 性界面活性剤、増粘剤、色素および補助溶剤等と併用することによって完全に作 用する組成物を調製してもよい。このような系に使用する界面活性剤については 以下に説明する。 アルカリ性系は一般にアルカリ性源を含有する水性系または水性溶剤系である 。強いアルカリ性源およびおだやかなアルカリ性源が使用できる。強アルカリ性 源としては、広範囲の水酸化物(ＯＨ-)濃度の水溶液をもたらす水酸化ナトリウ ムや水酸化カリウム等が例示される。これよりも弱いかまたはおだやかなアルカ リ性源としては、ケイ酸のナトリウム塩もしくはカリウム塩、リン酸のナトリウ ム塩もしくはカリウム塩、炭酸のナトリウム塩もしくはカリウム塩、重炭酸のナ トリウム塩もしくはカリウム塩、水酸化アンモニウム、モノエタノールアミン、 トリエタノールアミンおよびその他の周知のアルカリ性源が例示される。これら の塩基性化合物を相溶性水性系において周知の界面活性剤と併用することによっ て完全に作用するアルカリ性洗剤を調製できる。界面活性剤については以下に説 明する。 本発明による組成物は一般に界面活性剤を含有する。界面活性剤は低分子化合 物、ポリマーおよび反応生成物を含むいずれの界面活性剤であってもよい。界面 活性剤は調製される組成物の表面張力を変化させ、汚れを乳化させてその後の水 洗またはすすぎによって除去するのを促進する。有機界面活性剤、例えばアニオ ン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤およ びこれらの任意の混合物を含むいずれの界面活性剤を使用してもよい。 アニオン界面活性剤は油性の汚れの除去に有用である。本発明において有用な アニオン界面活性剤としては特にスルフェート、スルホネート、カルボキシレー ト、例えば、アルキルカルボキシレート塩等が挙げられる。アニオン界面活性剤 としては特にアルキルスルフェート、アルキルスルホネート、アルキルエーテル スルフェート、アルキルエーテルスルホネートアルキルアリールスルフェート、 アルキルアリールスルホネート、アリールスルフェート、アリールスルホネート およびスルフェート化脂肪酸エステル等が例示される。好ましいアニオン界面活 性剤としては直鎖状アルキルスルフェートもしくはスルホネートおよびアルキル アリールスルフェートもしくはスルホネート等が例示される。いずれの場合もア ルキル基は炭素鎖が約Ｃ6〜18のものであり、また、好ましいアリール基はベン ジルである。 本発明による任意の配合組成物において一般に有用なノニオン界面活性剤はエ チレンオキシドユニットおよび／またはプロピレンオキシドユニットを有するも のである。これらの界面活性剤は酸性条件下においてpＨ安定性があり、また、 必要な洗浄効率と汚れ懸濁効率をもたらす。本発明において有用なノニオン界面 活性剤としてはポリオキシアルキレンノニオン界面活性剤、例えば直鎖状Ｃ8〜2 2 脂肪アルコール−エチレンオキシドもしくはプロピレンオキシド縮合物（炭素 原子数８〜２２の脂肪アルコール１モルとエチレンオキシドもしくはプロピレン オキシド２〜２０モルとの縮合反応生成物)、ＨＯ(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x(Ｃ3Ｈ6Ｏ)yＨ[式 中、(Ｃ2Ｈ4Ｏ)xは化合物の全重量の少なくとも１５％であり、(Ｃ3Ｈ6Ｏ)yは２ ０〜９０％である]で表されるポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン縮合 物、 ＲＯ−(Ｃ3Ｈ6Ｏ)x(Ｃ2Ｈ4Ｏ)yＨ[式中、ＲはＣ1〜15アルキル基を示し、xおよ びyは２〜９８の数を示す]で表されるアルキルポリオキシプロピレン−ポリオキ シエチレン縮合物、ポリオキシアルキレングリコール、Ｒ(ＯＣ2Ｈ4)y(ＯＣ4Ｈ9 )xＯＨ[式中、ＲはＣ8〜18アルキル基を示し、yは約３．５〜１０の数を示し、x は約０．５〜１．５の数を示す]で表されるブチレンオキシドキャップ化アルコ ールエトキシレート、Ｒ(Ｃ6Ｈ4)(ＯＣ2Ｈ4)xＯＣＨ2Ｃ6Ｈ5[式中、ＲはＣ6〜20 アルキル基を示し、xは５〜４０の数を示す]で表されるポリオキシエチレンのベ ンジルエーテルとアルキルフェノールとの縮合物およびＲ(Ｃ6Ｈ4)(ＯＣ2Ｈ4)x ＯＨ[式中、ＲはＣ8〜20アルキル基を示し、xは３〜２０の数を示す]で表される アルキルフェノキシポリオキシエチレンエタノール等が挙げられる。次の２つの タイプのノニオン界面活性剤は本発明による固体状洗浄組成物においては有効な 汚れ懸濁剤として好ましいものである。第一のタイプのポリオキシプロピレン− ポリオキシエチレンブロックポリマーは本発明において有用である。これらのポ リマーは次の一般式: (式中、xは０〜１５０、好ましくは２〜１２８の数を示し、yは０〜１５０、好 ましくは１６〜７０の数を示し、zは０〜１５０、好ましくは２〜１２８の数を 示す) で表される。本発明において用いるより好ましいポリオキシプロピレン−ポリオ キシエチレンブロックコポリマーは上式においてxが２〜４０の数を示し、yが３ ０〜７０の数を示し、zが２〜４０の数を示すポリマーである。上式で表される ノニオンブロックコポリマーは低発泡特性を有するので種々の用途に望ましいも のである。本発明において有用であって他の用途に望ましいノニオン界面活性剤 の第二のタイプのものはアルコールエトキシレートである。この種のノニオン界 面活性剤はアルコレート塩[ＲＯ-Ｎa (Ｒはアルコール残基またはアルキルアリ ール残基を示す)]とアルキレンオキシドとの反応によって調製される。一般に、 好ましいアルコキシレートはＣ1〜12アルキルフェノールアルキルオキシレート 、例えば、一般に次式: Ｒ−Ｃ6Ｈ4(ＯＣＨ2ＣＨ2)nＯＨ Ｃ9Ｈ19Ｃ6Ｈ4(ＯＣＨ2ＣＨ2)nＯＨ (式中、Ｒはアルキル基を示し、nは６〜１００の数を示す) で表されるノニルフェノールエトキシレート等である。エトキシレートを約６〜 １５モル含むノニルフェノールエトキシレートは、本発明による組成物が使用さ れる酸性条件下において安定であって発泡性が低いので好ましい。 これらの系において用いるのに特に有用な界面活性剤としてはアミンオキシド 界面活性剤が挙げられる。有用なアミンオキシドは次式: (式中、Ｒ1はＣ8〜Ｃ20−アルキル基もしくはＣ8〜Ｃ20−アルキルアミド−Ｃ2 〜Ｃ5−アルキル基を示し、Ｒ2およびＲ3は各々Ｃ1〜Ｃ4−低級アルキル基また はヒドロキシ−Ｃ1〜Ｃ4−低級アルキル基を示す) で表されるアミンオキシドである。好ましくはＲ2とＲ3はいずれもメチル、エチ ルまたは２−ヒドロキシエチルを示す。好ましいこの種のアミンオキシドとして は次のものが例示される:ラウリル(ジメチル)アミンオキシド[「ナイノックス(Ｎ inox)(登録商標)Ｌ」、ステファンケミカル社(ノースフィールド、イリノイ)製] 、ココジメチルアミンオキシド[「ナイノックスＣ」]、ミリスチル(ジメチル)アミ ンオキシド[「ナイノックスＭ」]、ステアリル(ジメチル)アミンオキシド[「シェル カモックス(Ｓchercamox)(登録商標)ＤＭＳ」]、シェルケミカルズ社(クリフトン 、ニュージャーシー)製]、ココ(ビクスヒドロキシエチル)アミンオキシド[「シェ ルカモックスＣＭＳ」]、牛脂(ビス−ヒドロキシエチル)アミンオキシド、および ココアミドプロピル(ジメチル)アミンオキシド[「ナイノックスＣＡ」]。これらの 界面活性剤はアルカリ性溶液においてはノニオン性であるが、酸性溶液ではカチ オ ン特性を示す。本発明による組成物中のアミンオキシド界面活性剤の含有量は好 ましくは約１〜１５％、最も好ましくは約２〜１０％である。本発明による酸性 洗浄剤にはカチオン界面活性剤を使用してもよい。 本発明による洗浄剤には抗菌剤、殺菌剤、抗イースト剤、抗ウイルス剤または これらの任意の混合物を配合してもよい。これらの添加剤は最終的な用途に応じ て適宜選択すればよい。特定の用途によっては抗ウイルス剤と抗菌剤の併用が好 ましい。有用な抗菌剤としてはパラクロロ−メタ−シレノール(ＰＣＭＸ)、クロ ルヘキシジエングルコネート(ＣＨＧ)、トリクロサンアルコール、ヨードホレス 、ポビドンヨウ素、ノノキシノール−９(登録商標)、フェノール化合物、グルタ ルアルデヒドおよび第四級化合物等が例示される。本発明において抗菌剤として 有用な第四級アンモニウム化合物はカチオン界面活性剤であって、次の化合物が 例示される:第四級アンモニウムクロリド界面活性剤、例えば、Ｎ−アルキル(Ｃ12 〜18)ジメチルベンジルアンモニウムクロリド、Ｎ−テトラデシルジメチルベ ンジルアンモニウムクロリドモノハイドレートおよびＮ−アルキル(Ｃ12〜14)ジ メチル１−ナフチルメチルアンモニウムクロリド(例えば、ステパンケミカル社 製の市販品)。 上記の組成物は有機または無機の金属イオン封鎖剤を好ましくは約１〜１５. ０重量％含有していてもよい。適当な金属イオン封鎖剤としてはアルカリ金属ホ スフェート、ポリホスフェートおよびメタホスフェート等が例示される。好まし くは、金属イオン封鎖剤はトリポリリン酸ナトリウムを含有する。有機金属イオ ン封鎖剤としてはアミノポリカルボン酸(例えば、エチレンジアミン四酢酸等)お よびヒドロキシカルボン酸(例えば、グルコン酸、クエン酸、酒石酸およびγ− ヒドロキシ酪酸等)等が挙げられる。 図１は濃厚液を希釈液で希釈するための本発明による装置(１０)の好ましい態 様を示す。装置(１０)はアスピレーターアセンブリー(１２)を具備しており、該 アセンブリーは希釈液送給手段(１４)(例えば、水道水送給管のような導管)、濃 厚液送給手段(１６)(例えば、比較的粘性な濃厚液送給管のような導管)、および チューブやパイプのような導管を有していてもよい送給液流出手段(１８)に接続 され、これらの手段と液体を介して連絡する。アスピレーター(１２)は希釈液送 給手段(１４)に接続された希釈液流入ポート(２０)、濃厚液送給手段(１６)に接 続された１または複数の濃厚液流入ポート(２２)、および送給液流出手段(１８) に接続された流出ポート(２４)を具有する。 希釈液送給手段(１４)は、圧力が例えば１０〜４０psig、好ましくは３０〜４ ０psig(１×１０5Ｎ／m2)のベンチュリ管のもとで給水するためのパイプ(２６) が好ましい。アスピレーターの１つの驚くべき利点は管路圧が約１０〜１５psi の低圧であっても一定でばらつきのない正確な希釈液の供給を可能にする点であ る。水圧はパイプ(２６)に接続されてその上流に配設された水圧調整器(２８)に よって調整するのが好ましい。図１において、濃厚液送給手段(１６)はパイプ( チューブまたはその他の導管であってもよい)(３０)を有しており、該パイプは 容器(９０)内に収容された濃厚液(９０)と連絡すると共にＬ形コネクター(３２) を介してアスピレーター(１２)に接続される。 逆止め弁(３４)はアスピレーター(１２)から遠位の上流のパイプ(３０)の端部 に接続される。逆止め弁(３４)、パイプ(３０)およびＬ形コネクター(３２)の大 きさは、逆止め弁(３４)と装置(１０)の入口(２２)の間における濃厚液の輸送中 の圧力損失(圧力低下)が少なくなるように(好ましくは最少になるように)選択さ れる。装置(１０)の方向と用途に応じてＬ形コネクターは随意に選択すればよい 。例えば、パイプ(３０)とＬ形コネクター(３２)は滑らかで漸進的に変化する曲 面を有する可撓性チューブで置き換えてもよく、これによってパイプの嵌合点( ３６,３８等)における内径の変化およびＬ形コネクターのＬ形物によって引き起 こされる流れ方向の急激な変化による圧力損失を少なくすることができる。好ま しくは、濃厚液送給手段(１６)の最大内径は濃厚液用入口ポート(２２)よりも質 実的に大きく、その比は最も好ましくは２:１(面積比は４:１である)である。好 ましくは、濃厚液送給手段(１６)の長さは該手段内を液体が流れる間の圧力低下 (圧力損失)を最少にするようにする。 図２に示すように、逆止め弁(３４)は、逆止め弁の入口(４４)の方向に対して 玉を押圧するばね(４０)を有する逆止め玉弁であってもよい。濃厚液が吸引され ないときは、玉(４２)はシート(４６)上に位置して逆止め弁(３４)の入口(４４) への流体の逆流を防止する。この種の逆止め弁は該弁が垂直状態とは異なる状態 になったときでも使用できる利点がある。好ましくは、逆止め弁としてはばねの ない重力型の逆止め玉弁を使用し、ばねによってももたらされる圧力低下を最少 にしてもよい。操作中は、逆止め弁を垂直状態にして玉をシート上に重力の作用 で落下させることによって、吸引が停止したときの濃厚液の逆流を防止するのが 好ましい。このようなばねのない重力型の逆止め玉弁は、ばね以外は図２に示す 逆止め弁と実質的に同一の形態を有する。この場合、ばねのない玉は、玉を下方 の逆止め弁の入口の方向へ押圧するばね(４０)と共に用いる図２に示す玉(４２) よりも実質的に密度が高い。 ばねのない重力型の逆止め玉弁の玉は濃厚液の密度(比重)よりも高い密度の材 料から製造される。好ましくは、玉の密度は、玉が圧力損失をほとんどもたらさ ずに吸引が停止したときにシート上に落下して逆流を防止するように選択される 。密度が０．９５〜１．２５g／mlの濃厚液の場合、玉の密度は約１．３g／ml以 上、好ましくは約２．０g／mlよりも大きくするのが好ましい。逆止め玉弁の玉 としては、密度と耐蝕性の点からはセラミック製のものがより好ましい。しかし ながら、その他の材質のボールを使用してもよい。例えば、ソリッドコアを有さ ない(例えば、ボイドを含む)ステンレス鋼製玉を用いて望ましい密度を得てもよ い。 アスピレーターへ濃厚液を送給する１つの好ましい方法はダイヤフラム逆止め 弁を使用する方法である。ダイヤフラム逆止め弁はアスピレーターからの濃厚液 の流れを防止することによって逆止め弁と同じ機能を果たす。一般的に知られて いるように、ダイヤフラム弁は、通常は金属製またはプラスチックや複合材のよ うな他の硬質材料製の封止部材を有する封止接合部内に可撓性のダイヤフラムも しくはダイヤフラムの一部を誘導させる原理に基づいて作動する。ダイヤフラム ゴムは一般に比較的薄い断面および周縁補強インサートを有していてもよく、ま た、比較的硬質であってもよい。ダイヤフラムもしくはダイヤフラムの一部の周 縁部は受座部材の表面もしくは内面と合体して封止状態を形成しなければならな いので、ダイヤフラムの周縁部は比較的硬質にして密着した嵌合封止状態を確実 に発現させる。 一般にこの種のダイヤフラム弁は全体としては、円形シートに嵌合する円形の 形態を有する。しかしながら、特定の態様においては、ダイヤフラムは２枚、３ 枚、４枚またはそれよりも多くのローブ(lobe)から調製してもよい。操作中は、 各々のローブは弁を通る液流の影響下でシートから移動して弁を開放させる。液 体の流れが停止するかまたは反対方向へ流れ始めると、弁もしくは弁の一部はシ ートに対して押しつけられるので弁を封鎖して流れを遮断する。ダイヤフラム弁 はばね部材を有しており、該ばね部材はダイヤフラムもしくはダイヤフラムの一 部をシートに対して押しつけて開放前の弁に力を及ぼす。しかしながら、本発明 においては、ばねのないダイヤフラム弁が好ましい。さらに、本発明においては 、２枚または３枚のローブから成るローブ弁が好ましい。 図１において、希釈液送給手段(１４)は随意のアダプター(４８)を介してアス ピレーター(１２)の入口ポート(２０)に接続されてこれと液体を介して連絡する 。希釈液送給手段(１４)は、アスピレーター(１２)の入口ポート(２０)における 希釈液の圧力がその噴流をノズル(６４)の開口部(６０)から濃厚液送給手段(１ ８)を通って濃厚液が吸引されるのに十分な速度で放出させるのに十分な圧力に なるようなサイズを有する。希釈液流を受容するアスピレーター(１２)の入口ポ ート(２０)における希釈液の圧力は約１０〜６０psig、好ましくは２０〜４０ps ig(７×１０4〜１×１０5Ｎ／m2；大気圧以上)であるが、１０〜１５psigで操作 することもできる。 パイプ(２６)(またはチューブ等)はアダプター(４８)に接続され、これによっ て希釈液はアスピレーター(１２)内へ供給される。アスピレーターから遠位のパ イプ(２６)の端部(５０)は希釈液の圧力を所望の圧力に調整する圧力調整器(２ ８)に接続される。調整器がなくても１０〜６０psig、好ましくは２０〜４０psi gで作動可能であるが、１０〜１５psigで操作可能である。圧力調整器(２８)は 希釈液の供給源(図示せず)に接続される。好ましくは、パイプ(２６)の材質は比 較的剛直な材料、例えば銅、鋼およびポリ塩化ビニル等であり、これによって操 作中の装置の安定性を高めることができる。 アスピレーター(１２)は液体流出部(５２)を有しており、該液体流出部は一般 に希釈液の流れ方向と同じ方向であってアスピレーター内への濃厚液の流入方向 に対して垂直の方向に配設される。アスピレーター(１２)内においては、チャン バー(５４)は希釈液入口ポート(２０)、濃厚液入口ポート(２２)および流出部( ５２)に接続されてこれらと液体を介して連絡する。アスピレーター(１２)の流 出部(５２)はスロート(８０)、流路(８１)および拡散部(８２)を有する。チャン バー(５４)から遠位(下流)の拡散部(８２)の端部はアスピレーターの出口ポート (２４)の上流に沿ってこれに隣接する。円錐ノズル(６４)はアスピレーター(１ ２)の下流に沿ってアスピレーターの希釈液送給手段(１４)に隣接して配設され るので、希釈液はノズル出口(６０)を通ってチャンバー(５４)内へ流入する。 図３および図５において、図１に示す好ましい態様のアスピレーター内のノズ ル(６４)は入口端(６８)と出口端(６０)を有しており、好ましくはノズルの周囲 からの液漏れを封止するＯリング(７２)を有する。２つの端部(６８)および(６ ０)を接続するノズル流路(７４)はノズル内に制限される。ノズル(６４)の内部 壁(７６)は連続的で滑らかな先細形態を有するのが好ましく、これによって希釈 液の流速を加速させてノズルから希釈液の噴流を放出させる。ノズルの入口端( ６８)の直径は約５cm以下、好ましくは０．５〜４cmである。ノズルの内部面(７ ６)は、ベル状入口(７８)が形成されて液体の滑らかな移動とノズルの入口端(６ ８)の機械的保全性を高めるような形態を有する。また、このような形態に起因 して、希釈液の入口ポート(２０)の内径と実質的に同一の直径を有するノズル流 入口が形成される。ノズルの流出口(即ち、出口端(６０)の開口部)の内径および 収束角は、ノズルから放出される希釈液の噴流が濃厚液を吸引して混合するため の拡散部(８２)、流路(８１)およびスロート(８０)の流路の壁部に効果的に衝突 する速 度と形態を有するように選択される。 図３〜図５において、ノズル(６４)の出口端(６０)(直径は０．１〜６mm、好 ましくは０．２〜５mm、最も好ましくは約１〜４mm)は濃厚液の流れ方向に対し て約９０°の角度で希釈液入口ポート(２０)から濃厚液入口ポート(２２)を経て チャンバー(５４)まで延びる。ノズルの出口端(６０)はスロート(８０)の方に面 する。スロート(８０)はノズル(６０)とは別の大きさを有しており、直径は１〜 １０mm、好ましくは２〜９mm、最も好ましくは３〜７mmである。スロート(８０) は流路(８１)に続いており、該流路はアスピレーター(１２)の拡散部(８２)と出 口ポート(２４)に続くので、チャンバー(５４)から放出される希釈液の噴流は一 般に軸方向に沿ってアスピレーターの流出部(５２)内へ流入する。出口端(６０) とスロート(８０)の最近接部との間の距離は重要である。何故ならば、この距離 がゼロから約１０mm、好ましくは８mm以下まで増加するにつれてディスペンサー の効率は一次関数的に増大するからである。この距離が約１０mmよりも長くなる と、ディスペンサーの効率はほぼ同程度に維持される。 操作中は、希釈液の噴流はスロート(８０)と流路(８１)へ流入して液流または 乱流中で抵抗を受けると流路(８１)と拡散部(８２)の壁部に衝突するので、動的 液状シールが形成される。この動的液状シール内においては、液体は該流路内の 液体を出口ポート(２４)の方向へ圧送するので、チャンバー(５４)の内部にはア スピレーター(１２)の外部の大気圧に対して負圧が生ずる。これによって濃厚液 は吸引されて濃厚液送給手段(１６)[即ち、Ｌ形コネクター(３２)、パイプ(３０ )および逆止め玉弁(３４)]を経て装置(１０)内へ供給される。流路(８２)内への スロート(８０)の直径とノズルの出口端(６０)の直径との比は、希釈液が該装置 内へ圧送されたときに濃厚液が効率的に吸引されるように選択される。この直径 比は約１．４:１以上、好ましくは２．０:１以上、より好ましくは約２．０〜３ ．５:１、特に約２．０〜３．０:１である。 流路(８２)へ続くスロート(８０)は一定の直径を有する。しかしながら、スロ ートの一部(８１)はスロートの開口部から発散していてもよく、これによって液 体が流路(８２)内をその壁部と接触して通過するときに乱流を発生させるか、ま たは線速度を低減させることができる。流路(８２)内へのスロート(８０)の開口 部の直径および該流路のスロートの一部(８１)の直径は、濃厚液と希釈液が混合 したときに混合液が増粘して混合液が流路(８２)からチャンバー(５４)内へ逆流 しないように選択される。スロート(８０)の開口部の断面形状を非円形にして動 的液状シールの形成を促進させてもよい。このような非円形断面形状としては卵 形、楕円形、三角形および矩形等が例示される。適当に選択されたノズル流出口 と流路開口部の面積比に応じて、流路の拡散部(８２)の発散角並びにスロートの 一部(８１)の長さおよび該拡散部(８２)の長さは常套のベンチュリ管の設計法に 従って選定すればよい。一般に、拡散部の発散角は液体の流路から約１〜５０° で発散する角度である。流路(８２)の発散部の端部に位置するアスピレーターの 出口ポート(２４)は装置から使用溶液を計量分配するための送給液流出手段(１ ８)に接続される。 図１において、アスピレーター(１２)の出口ポート(２４)は流路と液体を介し て連絡する制流手段(８６)に接続された出口アダプター(８４)に接続される。制 流手段は、計量分配特性を最適化する背圧を制御すめために調整することができ る。図１に示す制流手段(８６)は、出口ポート(２４)の内径よりも小さな内径を 有する計量オリフィスである。アスピレーター(１２)から遠位の計量オリフィス (８６)の端部は容器(９２)内へ誘導された導管(８８)(好ましくはパイプ)に接続 される。容器(９２)には希釈使用溶液が充填され、該容器は該使用溶液の量に応 じて適宜選定すればよい。導管(８８)は室圧に維持し、希釈使用液中に浸漬させ ないのが好ましい。この導管はチューブ、Ｌ形コネクター、トラフまたはその他 の送液手段であってもよい。 制流手段(８６)はアスピレーター(１２)内に呼称背圧を発生させ、これによっ て流路(８２)への開口部とノズル流出口との常套の面積比よりも大きな面積比に よる効果が打ち消されるので吸引がもたらされる。流路への開口部の大きさおよ びスロートの大きさは、制流手段(８６)を用いないで、ノズルから放出させる噴 流の大きさよりも大きいので、該噴流はアスピレーターのスロート、流路または 拡散部(即ち、発散部)の壁部に実質的に衝突しないで流路(８２)を通過してアス ピレーターから放出される。制流手段(即ち、計量オリフィス)が存在する場合に は、液体(濃厚液、希釈液およびこれらの混合液を含む)は流路(８２)の壁部に衝 突して流入口(２２)から制流手段(８６)までの間に動的液状シールを形成し、ま た、濃厚液は出口ポート(２４)の方向へ流れるので、流路内の液体が該流路とア スピレーターから放出されるときにチャンバー(５４)内に負圧が発生する。 制流手段(８６)はニップル、管状短ピース、オリフィス(例えば、計量オリフ ィス)、またはアスピレーターの出口ポートから放出される液流の発散、乱流化 または変化等をもたらさないその他の手段であってもよい。しかしながら、制流 手段(８６)のサイズと形態は、流速が実質的に低減した液流をもたらす過度の背 圧を発生させないように選択される。好ましくは、制流手段(８６)(計量オリフ ィスがより好ましい)の内径は導管(８８)の出口ポート(２４)の開口部の直径の 約０．９倍以下にし、また、制流手段(８６)の長さは比較的短くすることによっ て(例えば、流路内への開口部の直径にほぼ等しくする)、背圧が該長さによって 大きな影響を受けないようにする。過度の背圧の発生を防止するために、計量オ リフィス(８６)に接続させたパイプ(８８)の直径を比較的大きくするのが好まし い。パイプ(８８)の直径と計量オリフィスの内径との比は１．３:１以上、好ま しくは１．５:１〜３．５:１である。アスピレーター(１２)の内部流路であって 、スロート(８０)の開口部からスロートの一部(８１)を経て流路(８２)に至る流 路のサイズと大きさは動的液状シールが形成されるように選択される。 動的液状シールが別の形態を有するスロート(８０)、流路(８１)および拡散部 (８２)によって形成される場合には、制流手段は必要ではないが、使用してもよ い。図３Ａにはスロート(８０)の内部または流路(８１)に配設された円筒状イン サート(８３)を示す。液体の噴流が流入してインサート(８３)に接触すると実質 的な乱流が発生して濃厚液の高粘性希釈液が形成され、該高粘性希釈液はスロー ト(８０)を満たすと共にさらにスロート(８０)を通過して流路(８１)を満たす。 図３Ｂには流路(８１)を横切って配設されたスクリーン(８５)を示す。希釈され た濃厚液の流路内に配設されたスクリーン(８５)はその出口端においてかなりの 背圧と乱流を発生させ、これによってスロート(８０)と流路(８１)を満たす動的 液状シールが形成される。図３Ｃにはスロート(８０)と流路(８１)内に動的液状 シールを導入するさらに別の態様の手段を示す。拡散部(８２)の壁部に固定され た曲りワイヤは希釈濃厚液がベンチュリ管内を通過するときに該希釈濃厚液の流 路内にさらされるので乱流および／または背圧を発生させ、これによって動的液 状シールが形成される。 使用中、圧力調整器(２８)は流入する希釈液の圧力を約１０〜４０psi、好ま しくは３０〜４０psiに調整するが、操作は１０〜１５psig(１×１０5Ｎ／m2)で おこなってもよい。この圧力によって希釈液はパイプ(２６)、アダプター(４８) 、ノズル(６４)およびその流出口(６０)を経て圧送される。希釈液は噴流として ノズル(６４)の流出口(６０)からアスピレーター(１２)のスロート(８０)とその 一部(８１)を経て放出される。前述のように、この噴流はスロートの一部(８１) と流路(８２)を満たして該流路内の液体を計量オリフィス(８６)の方向へ圧送す るので、アスピレーターの外側に対して負圧が流路(８２)内に発生する。該噴流 によって流路(８２)内に発生した負圧はチャンバー(５４)、濃厚液入口ポート( ２２)、Ｌ形コネクター(３２)、パイプ(３０)および逆止め弁(３４)を経て伝達 されるので、大気圧下の容器(９０)内の濃厚液はアスピレーター内へ吸引される 。逆止め弁、パイプおよびＬ形コネクターはいずれも比較的大きな内径を有する ので、濃厚液がアスピレーター内へ流入しても圧力損失はほとんどない。好まし くは、濃厚液の粘度およびパイプの大きな内径による濃厚液の遅い流速に起因し てパイプ内には濃厚液の層流が発生するので、濃厚液送給手段(１６)内の圧力損 失はほとんどない。次いで、濃厚液はチヤンバー(５４)内へ流入し、開口部を経 て流路内へ流入して希釈液と接触混合する。 希釈液の噴流が流路(８２)内の液体に衝突すると、高い運動エネルギーを有す る高速の噴流は乱流の移動および該流路内での希釈液と濃厚液との混合をもたら す。液体が流路(８２)の発散状の拡散部を通過するときには、該拡散部の直径は 出口ポート(２４)の方向へ増大するので、液流の線速度は低下し、液体の運動エ ネルギーは混合作用に変換され、これによって希釈液と濃厚液が混合して使用溶 液が調製される。希釈液と濃厚液の混合液は高い粘度を有する。スロートの一部 (８１)と流路(８２)の発散部のサイズはこのような増粘液の流れを促進するよう に選択されるので、得られた混合液(即ち、使用溶液)は該流路を経て出口アダプ ター(８４)と計量オリフィス(８６)を通過する。次いで、使用溶液は送給液流出 手段(１８)のパイプ(８８)を経て容器(９２)内へ流入する。 ノズル(６４)、スロート(８０)、流路(８１)、拡散部(８２)、濃厚液送給手段 (１６)および送給液流出手段(１８)のサイズは、増粘液を流路(８２)内に収容す るように選択されるので、一定の範囲の粘度を有する濃厚液をアスピレーター内 へ吸引することができる。使用溶液の分配速度は濃厚液の粘度によって左右され ない。本発明による装置は、１０〜１０００cＰ(以下に定義するような２２℃に おけるブルックフィールド粘度)の粘度を有する濃厚液を希釈して粘度が１００ 〜４０００cＰ(２２℃)の使用溶液を調製するのに有用である。 図１に示す装置の使用に際して、アスピレーターは希釈液供給用パイプ(２６) と濃厚液供給用パイプ(３０)に接続され、またアダプター(８４)を介して制流器 もしくは計量オリフィス(８６)に接続され、該計量オリフィスは使用溶液を容器 (９２)内へ送給するパイプ(８８)に接続される。希釈液の圧力と流速は、濃厚液 が所望の流速でアスピレーター内へ吸引されて希釈液と混合するように制御され る。得られた使用溶液は容器(９２)内へ供給される。このようにして使用溶液の 組成と流速は制御される。 図６には、希釈液を用いて濃厚液を希釈するための本発明による装置の好まし い態様(６１０)を示す。この装置(６１０)内にはアスピレーター(６１２)とディ フューザー(６８２)を通して液体を一般に水平方向に流すことができる。この装 置はアスピレーターアセンブリー(６１２)を有しており、該アセンブリーは希釈 液送給手段(６１４)(例えば、脱イオン水、水道水またはその他の水性液の供給 用パイプのような導管)、濃厚液送給手段(６１６)(例えば、比較的粘性な濃厚液 の供給用パイプのような導管)、およびパイプのような導管を有していてもよい 使用溶液流出手段(６１８)に接続される。アスピレーター(６１２)は希釈液送給 手段(６１４)に接続するための希釈液入口ポート(６２０)、濃厚液送給手段(６ １６)に接続するための１個もしくは複数個の濃厚液入口ポート(６２２)、およ び送給液流出手段(６１８)に接続するための出口ポート(６２４)を具有する。 希釈液送給手段(６１４)は、圧力が例えば１０〜６０psig、好ましくは２０〜 ４０psig(１×１０5Ｎ／m2)の下で機能し得るベンチュリ管(１０〜１５psigも許 容される)によって希釈液、水性希釈液または脱イオン水を供給する。水圧は上 流の水圧調整器によって調整するのが好ましい。図６において、好ましい態様の 濃厚液送給手段(６１６)は、Ｌ形コネクター(６３２)を通してアスピレーター( ６１２)内の濃厚液と液体を介して連絡するパイプ(６３０)(チューブまたは他の 導管を用いてもよい)を具有する。 ダイヤフラム防流手段もしくは弁(６３４)はアスピレーター(６１２)から遠位 もしくは上流のパイプ(６３０)の内部に配設される。ダイヤフラム(６３４)、パ イプ(６３０)およびＬ形コネクター(６３２)のサイズは、濃厚液を装置(６１０) 内で送給するときのダイヤフラム(６３４)と入口(６２２)との間の圧力損失(圧 力低下)を少なくする(好ましくは最少にする)ように選択される。装置(６１０) の設置方向と用途に応じてＬ形コネクター(６３２)は随意に適宜使用すればよい 。例えば、パイプ(６３０)とＬ形コネクター(６３２)は内部面が滑らかで徐々に 湾曲する可撓性チューブで置き換えてもよく、これによって構成部材の内径の変 化によってもたらされる液体の流動方向の急激な変化に起因する圧力損失を少な くすることができる。濃厚液送給手段(６１６)の内径は濃厚液入口ポート(６２ ２)よりも実質的に大きくするのが好ましく、最も好ましい両者の直径比は１． ２５:１以下である。濃厚液送給手段(６１６)の長さを最少にして該手段内を液 体が 通過するときの圧力低下もしくは圧力損失を少なくするのが好ましい。 図６において、希釈液送給手段(６１４)はアスピレーター(６１２)の入口ポー ト(６２０)に接続される。希釈液送給手段(６１４)のサイズは、アスピレーター (６１２)の入口ポート(６２０)における希釈液が希釈液の噴流を圧送してノズル (６６４)から濃厚液を濃厚液送給手段(６１６)を通して吸引させるのに十分な速 度で放出させるのに十分な圧力を有するように選択される。希釈液の供給源は入 口ポート(６２０)に接続され、希釈液は好ましくは２０〜４０psigの圧力でアス ピレーター(６１２)内へ供給される。 アスピレーター(６１２)は出口部分(６８１)を有しており、該出口部分は一般 に希釈液の流動方向と同じ方向であって、濃厚液のアスピレーター内への流入方 向と垂直な方向に配設される。アスピレーター(６１２)内においては、チャンバ ー(６５４)は希釈液入口ポート(６２０)、濃厚液入口ポート(６２２)および出口 部分(６８１)に接続される。アスピレーター(６１２)の出口部分(６８１)はスロ ート(６８０)および流路(６８１)を制限するディフューザーを有しており、該流 路はアスピレーターのスロートとディフューザーに対応する拡散部(６８２)を有 する。チャンバー(６５４)から遠位のディフューザー(６８２)の端部はアスピレ ーターの出口ポート(６２４)に隣接する。円錐ノズル(６６４)はアスピレーター 内においてアスピレーターの希釈液送給手段(６１４)に近接した下流に配設され るので、希釈液はノズルの出口(６６０)を通ってチヤンバー(６５４)内へ軸方向 から流入する。該出口(６６０)はスロート(６８０)に対して図１に関連して先に 説明した場合と同じサイズ比を有する。 図７はアスピレーター(７７０)の断面図である。アスピレーター(７７０)はス ロート(７７７)の大きさまで調整可能なノズル(７７１)を備えた固定ノズル径お よび直径が調整可能な計量手段(７７２)を有するので、装置の吸引特性と濃厚液 の希釈特性を希釈液によって変化させて粘度と水圧の変化を補償し、希釈操作中 の液流を安定化させる。計量手段(７７２)は中空の切頭円錐であり、その内径は 調整ねじ(７８１)の方向に減少する。切頭円錐は溝切りされていてもよい。長手 方向の溝を切頭円錐部に形成させて該円錐の可撓性を高めることによって計量手 段(７７２)の最終的な端部の内径をより小さくする。アスピレーターは濃厚液源 (７７３)および希釈液源(一般的には水、好ましくは脱イオン水)に接続される。 濃厚液が吸引され、希釈液流はスロート(７７７)と流路(７７８)内の濃厚液に向 けて軸方向に放出させるアスピレーターノズル(７７１)の作用によって濃厚液と 混合する。ノズル出口(７７１)からスロート(７７７)までの距離は調整手段、好 ましくは調整ねじ(７７５)によって調整することができる。調整ねじ(７７５)は ねじ差込部(７７６)内を前進または後退させることによってノズル口(７７１)か らスロート開口部(７７７)までの距離を短くさせるか(調整ねじを矢印の方向へ 前進させる)、または長くする(調整ねじを矢印と反対方向へ後退させる)ことが できる。この距離を変化させることによって濃厚液と希釈液の希釈比を調整する ことができる。また、この距離を変化させることによってアスピレーターを広範 囲の濃厚液粘度と希釈液源圧に適合させることができる。この距離を変化させる ことによる別の利点は希釈液１部あたり濃厚液約０．０１〜９０部から希釈液１ ００部あたり濃厚液０．５〜６０部にわたる希釈比から好ましい希釈比を選択で きることである。本発明に用いるアスピレーターのその他の調整可能な点に応じ て、希釈比は希釈液１００部あたり濃厚液約１０〜４０部、最も好ましくは希釈 液１００部あたり約１８〜２８部にすることができる。アスピレーターの作用に よってノズル(７７１)を経てスロート(７７７)内へ流入する希釈液は濃厚液を( ７７３)を経てスロート(７７７)から流路(７７８)とディフューザー(７７９)へ 流入させる。流路(７７８)とディフューザー(７７９)においては希釈液と濃厚液 は混合して均一な高粘度使用溶液が調製される。使用溶液は濃厚液と希釈液の粘 度よりも実質的に高い粘度を有する。本発明に用いるアスピレーターは流路(７ ７８)とディフューザー(７７９)内に使用溶液が満たされたときに最適な条件で 操作することができる。本発明のこの態様においては、ノズル口(７７１)から希 釈液が流入するスロート(７７７)の直径比は１．４:１以上、好ましくは約２． ０:１以上、最も好ましくは約２．５〜３．５:１である。本発明によるアスピレ ー ターの高粘度領域での操作においては、アスピレーターの計量手段(７７２)がデ ィフューザーの出口(７８０)よりも小さな直径または断面積を有するときに流路 とディフューザーに液体が満たされる。本発明による調整可能なアスピレーター においては、計量手段(７７２)の直径または断面積は、使用溶液の粘度と希釈液 流の圧力に応じてアスピレーター内を通過する液流を安定化するように調整する ことができる。計量手段の直径または断面積の調整は既知のいずれかの機械的調 整手段によっておこなってもよいが、好ましい手段は、ねじ差込手段(７８２)内 の調整ねじ(７８１)の作用によってサイズを小さくすることができる可撓性弾性 材料製計量手段を含む。調整ねじを液流の方向へ移動させると、計量手段の直径 または断面積は大きくなる。調整ねじを液流と反対方向へ移動させると、計量手 段の直径または断面積は小さくなる。計量手段の最適な断面積または直径は、操 作中にスロートとディフューザーが使用溶液で満たされるように選択される。し かしながら、十分な一定の希釈がおこなわれた後では、計量手段の直径または断 面積は一定な希釈に悪影響を及ぼさないか、または一定な希釈を中断させないで 液流が最適に維持されるように適合させることができる。 図８はディスペンサーのスロートと流路を満たす動的液状シールの形成を促進 する別の形態のアスピレーターを示す。アスピレーター(８００)は希釈液用入口 (８０１)を有しており、該入口は、ディフューザー(８０５)に接続する流路(８ ０４)のスロート(８０３)内へ希釈液を誘導するノズル口(８０２)まで延びる。 ノズル口(８０２)から流出する希釈液によって吸引された濃厚液はアスピレータ ーの濃厚液用入口(８０６)を経てアスピレーターチャンバー(８０７)内へ流入す る。希釈液流によって吸引された濃厚液は軸のずれたスロート(８０３)を経て流 路(８０４)内へ流入した後、ディフューザー(８０５)内へ送給される。アスピレ ーターのこの好ましい態様においては、スロートの開口部(８０３)の軸はノズル 口(８０２)の軸からずれているので、液流の軸は前者からずれる。従来の一般的 ディスペンサーの場合、ノズル口(８０２)の軸は環状のスロート開口部(８０３) の軸または中心上に位置するので、液流の軸はスロートの開口部(８０３)と流路 (８０４)の軸と一致する。図８に示すアスピレーターの好ましい態様においては 、該開口部と得られる液流の軸は環状スロートの中心からずれる。このような液 流の軸のずれによって動的液状シールの形成が促進されてスロートとディフュー ザーがこれによって確実に満たされることが判明した。 この場合の「ずれ(offset)」は、ノズル(８０２)と入口(８０１)の軸ライン(８ ０９)および希釈液流の軸もしくは中心点が環状スロートの開口部の軸ライン(８ １０)もしくは中心点と一致しないが、スロート(８０３)の軸もしくは中心から 環状スロートの壁部(８０８)に引いた仮想的半径に一致することを意味する。本 発明によるアスピレーターの好ましい態様においては、ノズル口(８０２)はスロ ートの開口部(８０３)よりも一般に小さい。スロートの開口部(８０３)の直径と ノズル口(８０２)の直径の比は一般に１.４:１以上、特に２.０:１以上、好まし くは約２.２〜３.５:１である。 図９は本発明によるアスピレーターの別態様を示す断面図である。従来のアス ピレーターの場合、ディスペンサーのスロートまたはスロート入口の形態は一般 的には希釈液流に対して同軸的または平行軸的である。この種のディスペンサー においては、スロートの壁部と希釈液流の同軸性に起因して乱流の発生は最少限 となる。本発明によるアスピレーターの場合には、スロートの壁部は希釈液流の 軸に対して角度(Ｘ)を成して配設される。このような斜角スロートを有するアス ピレーターの場合、アスピレーター(９００)は水性希釈液用入口(９０１)および 希釈液用ノズル口(９０２)を有する。ノズル口(９０２)を通過後の希釈液はスロ ート(９０３)内へ流入し、流路(９０４)を経てディフューザー(９０５)へ送給さ れる。この種のアスピレーターは中心軸ライン(９０６)を有する。この中心軸ラ インは、アスピレーターを通ってノズル口(９０２)と環状入口(９０１)を結んで 引いた軸ラインである。中心軸ライン(９０６)はスロートと流路(９０４)を経て ディフューザー(９０５)内へ達する。流路(９０４)の壁部(９０７)の断面は一般 に円筒形である。しかしながら、流路(９０４)の壁部(９０７)と軸ライン(９０ ８)はアスピレーターの中心軸ライン(９０６)に対して角度(Ｘ)を成してずれる 。 このずれ角(Ｘ)は中心軸ライン(９０６)に対して０°よりも大きな角度、好まし くは２°よりも大きな角度、最も好ましくは５°よりも大きな角度である。この ようなずれ角または角度を成した液体流は動的液状シールの形成を促進してこれ によってスロートとディフューザーを確実に満たすことができる。 図１０はノズル口[例えば、図１のノズル(６０)または図７のノズル(７７１) からスロート[例えば、図１のスロート(８０)または図７のスロート(７７７)]ま での距離を変化させたときに得られた希釈比を示すグラフである。ノズルとスロ ートの距離を変化させることができるアスピレーター(図７参照)を用いて図１０ および図１１に示すデータを得た。ノズル口をスロートからわずかに引き下げる と、濃厚液を非常にわずかしか含まない使用溶液が得られた。ノズル口をスロー トから引き下げるにつれて、アスピレーターはより多くの濃厚液を吸引した。希 釈比は希釈液１００部あたり濃厚液０.０１〜９０部、好ましくは０.５〜６０部 りの範囲で変化させることができる(使用溶液の化学成分に基づく濃度：０.１〜 ２５重量％)。 以下の実施例は化学濃厚液を希釈して粘性使用溶液として計量分配する本発明 装置の使用例を示すものである。 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４Ａおよび４Ｂ ポット(pot)およびパン(pan)用製品 全ての計量分配試験は市水(city water)を用いて４０psigでおこなった。 実施例４Ｃ〜４Ｅ 実施例４Ａに基づくポットおよびパン用希釈性製品の計量分配 目的:ディスペンサーを用いて２５％以下の希釈物を調製する。 結果:試験は３つの異なる水圧の水を用いて１５秒間にわたって計量分配された 製品の量および使用用調製品の全量を記録した。 この最初の試験の後、ディスペンサー用の導入チップを調製して再試験をおこ なった。 ポット・パン用製品 40psiのみ 調製品 0.722 lb 0.702 0.722 0.715 lb/1500ml＝22%(ターゲット範囲) この実験は希釈が導入オリフィスの調整によって制御できることを示す。 実施例５Ａ〜５Ｃ 以下の調製品は粘度増加をより大きくするために低い重量／容量％(１０％、 ２０％等)で希釈した。全ての計量分配試験は市水(４０psi)を用いておこなった 。 ５Ａ(酸性品) 成 分 濃度(重量％) 脱イオン水 20.100 色素 0.200 リン酸(７５％) 36.700 クエン酸(５０％) 13.000 Ａrquad １６−２９(1) 12.000 ＳＸＳ(４０％) 18.000 (合計) 100.000 ５Ｂ(苛性アルカリ品) 成 分 濃度(重量％) 脱イオン水 43.520 Ｂayhibit ＡＭ(2) 1.000 水酸化ナトリウム(５０％) 20.000 グルコン酸ナトリウム(４０％) 2.500 Ｓupra ２(3)(３０％) 3.000 色素 0.100 ＳＸＳ(４０％) 12.880 Ａromox Ｔ−１２(4)(６２％) 5.000 Ａrquad Ｔ−２７Ｗ(5)(２７％) 12.000 (合計) 100.000 ５Ｃ(非苛性アルカリ品) 成 分 濃度(重量％) 軟水 42.962 コカミドプロピルベタイン(３０％) 12.800 Ｓteol ＣＳ−４６０(６０％) 3.200 Ｂarlox１２(３０％) 3.200 Ｖersene １００(6)(４０％) 4.000 ＳＸＳ(４０％) 13.000 香料 0.320 色素 0.018 水酸化アンモニウム 3.500 Ａromox Ｔ−１２(６２％) 5.000 Ａrquad Ｔ−２７Ｗ(２７％) 12.000 (合計) 100.000 (1)Ｎ,Ｎ,Ｎ−トリメチル−１−ヘキサデシルアンモニウムクロリド (2)１−ホスホノ−ブタン−トリカルボン酸−１,２,４ (3)ラウリルジメチルアミンオキシド (4)Ｎ−牛脂アルキル−２,２−イミノビスエタノールＮ−オキシド(４０％) およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル(２２.４％)の混合物 (5)トリメチル牛脂第４四級アンモニウムクロリド (6)エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム 実施例６(他の希釈性製品) ハンドソープ 成 分 濃度(重量％) 軟水 36.517 塩化ナトリウム 10.000 ＳＸＳ(４０％) 4.000 プロピレングリコール 4.000 ＩＰＡ(1)(９９％) 1.000 Ｓteol ＣＳ−４６０(６０％) 22.500 ＨＦ−０６６ 6.000 ＰＣＭＸ(2)(またはＩrgasan(3)) 1.200 Ｂioterge ＡＳ−４０(４０％)(10) 13.500 グリセリン(９６％) 0.600 色素 0.005 香料 0.500 クエン酸(５０％) 0.178 (合計) 100.000 酸性クリーナー 成 分 濃度(重量％) 軟水 55.799 水酸化カリウム(４５％) 5.910 ＥＤＴＡ酸(粉末) 0.450 Ｄequest ２０００(6)(５０％) 0.100 リン酸 2.550 Ｂarlox１２(３０％) 2.000 ケイ酸ナトリウム 0.900 ＳＸＳ(４０％) 7.000 Ｄowanol ＰＭ(7)(溶剤) 2.680 Ｄowanol ＤＰＭ(8)(溶剤) 1.780 Ｄowanol ＤＭ(9)(溶剤) 2.680 Ａromox Ｔ−１２(６２％) 4.000 軟水 1.350 色素 0.001 (合計) 100.000 (1)イソプロパノール (2)４−クロロ−３,５−キシレノール (3)２,４,４−トリクロロ−２−ヒドロキシジフェニルエーテル (4)ナトリウムＣ１２−Ｃ１４アルファオレフィンスルホネート (5)エチレンジアミン四酢酸 (6)トリホスホノメチルアミン (7)プロピレングリコールモノメチルエーテル (8)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル (9)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル (10)ナトリウムＣ１２−Ｃ１４アルファオレフィンスルホネート 全ての計量分配試験は市水(４０psig)を用いておこなった。 実施例７ 濃厚液♯２から調製した粘性溶液の計量分配 以下の表に示す組成を有する濃厚液♯２を希釈して調製した使用溶液を本発明 による装置(図１参照)を用いて計量分配した。濃厚液の粘度(１００ＲＰＭで２ ２℃以下の条件下において♯３スピンドルを用いて測定したブルックフィールド 粘度)は２２５cＰであった。希釈液としては市水(２２℃)を１５psig(１×１０5 Ｎ／m2)で使用した。 濃厚液♯２ 製品のバッチは実施例１の場合と同様にして調製した。これらのバッチの調製 データを以下の表に示す。この表から明らかなように、ディスペンサーは希釈液 の流速の調整により濃厚液から種々の希釈比の粘性使用溶液を調製するのに有効 である。 濃厚液♯２の希釈製品 実施例８ 本発明による装置によって希釈した濃厚液を以下の表に示す。 実施例９および１０ 以下の組成物は水を用いて約１５〜２５重量％に希釈したときに最大の増粘効 果をもたらすのに適合する。 実施例９Ａ〜９Ｅ 実施例１０ 初期粘度 ４５ｃP 条件: −圧力:１５psi −スピンドル: ３ −ＲＰＭs: １０ −市水を用いる希釈 実施例１１ 実施例１の製品と類似の製品(初期粘度：９１cＰ)を調整可能なディスペンサ ーを用いて計量分配した。ノズルとスロートの間の距離を調整した。外方向へ− ３−１／３回転のスロートとノズル間距離は０.０７０mmとした。計量分配特性 を以下に示す。 スロートとノズルの間隔は−５回転もしくは２.６mmに増大させた。分配特性 を以下に示す。 スロートとノズルの間隔を−７回転または３.７０mmに増大させたときの分配 特性を以下に示す。 本発明の説明は以上の通りである。前述の実施の態様は本発明を例示的に説明 するだけであり、本発明はこれらの態様によって制限されるものではない。本発 明による装置、特にサイズと形態の修正と改変は本発明の技術的思想と範囲を逸 脱することなくおこなうことができる。また、スロートの長さとディフューザー 内の発散角は前述の実施例の場合とは異なるようにしてもよい。希釈液としては 水の代わりに溶液を用いてもよい。本発明の範囲は以下の請求の範囲に基づいて 決定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１１Ｄ 1/86 Ｃ１１Ｄ 1/86 3/43 3/43 7/06 7/06 (72)発明者 パーカー，カールトン・ジェイ アメリカ合衆国55107ミネソタ州セント・ ポール、チェロキー・アベニュー812番 (72)発明者 ジョンソン，リチャード・エイチ アメリカ合衆国55118ミネソタ州ウエス ト・セント・ポール、ビビアン・レイン 1770番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．下記の構成部材(a)〜(c)を具備する、濃厚液を希釈液を用いて希釈するこ とによって該濃厚液および該希釈液よりも高い粘度を有する使用溶液を調製する 装置: (a)希釈液を受容するための第一入口ポート、希釈液用ノズル開口部、約１０ 〜１０００cＰの粘度を有する濃厚液を受容するための第二入口ポート、および 約１００〜４０００cＰの粘度を有する使用溶液用出口ポートを具有するアスピ レーター、 (b)希釈液および濃厚液をそれぞれ送給するためにアスピレーターの第一入口 ポートおよび第二入口ポートにそれぞれ接続された希釈液送給手段および濃厚液 送給手段、および (c)濃厚液および高い粘度を有する使用溶液を該装置から計量分配するための 出口ポートに接続された流路とスロートを有する送給液流出手段 (この場合、スロートと流路への開口部の直径とノズル開口部の直径の比は１. ４:１よりも大きく、また、送給液流出手段が、流路の直径よりも小さな直径を 有して該流路に使用溶液を満たす制流手段を有する)。 ２．流路への開口部の直径とノズル開口部の直径との比が１.６:１よりも大き い請求項１記載の装置。 ３．出口ポートと送給液流出手段が、計量分配中に出口ポートと送給液流出手 段内での使用溶液の動的体積が連続的な計量分配が維持されると共に濃厚液と希 釈液の量比が一定に維持されるように十分に保持されるような構造形態を有し、 かつ第一入口ポートおよび第二入口ポートをそれぞれ通る希釈液および濃厚液の 流量が該装置からの使用溶液の流出量が使用溶液の粘度によって実質的に影響を 受けないようなサイズを有する請求項１記載の装置。 ４．流路への開口部の直径とノズルの開口部の直径の比が１.８〜３.０:１で ある請求項１記載の装置。 ５．ノズルの開口部の大きさが約３〜１０mmである請求項１記載の装置。 ６．送給液流出手段の直径と制流手段の内径の比が約１.３:１〜３.５:１であ る請求項１記載の装置。 ７．濃厚液が活性成分約４０〜９０重量％の水溶液を含有する請求項１記載の 装置。 ８．使用溶液が活性成分約１０〜２５重量％の水溶液を含有する請求項１記載 の装置。 ９．濃厚液の約２２℃での粘度が約１０〜６００cＰであり、使用溶液の約２ ２℃での粘度が１００〜２０００cＰである請求項１記載の装置。 10．希釈液の管路圧が約１０〜６０psigである請求項１記載の装置。 11．希釈液の管路圧が約２０〜４０psigである請求項１記載の装置。 12．ノズルの開口部からスロートまでの距離が約０.１〜１０mmである請求項 １記載の装置。 13．濃厚液送給手段が逆止め弁を有する請求項１記載の装置。 14．逆止め弁がダイヤフラム弁である請求項１３記載の装置。 15．濃厚液の約２２℃での粘度が約１００〜４００cＰであり、使用溶液の約 ２２℃での粘度が約２００〜１２００cＰである請求項１記載の装置。 16．希釈液が脱イオン水である請求項１記載の装置。 17．濃厚液が界面活性剤含有溶液を含有する請求項１記載の装置。 18．水性濃厚液がアルカリ性源をさらに含有する請求項１３記載の装置。 19．水性濃厚液が酸性源をさらに含有する請求項１３記載の装置。 20．下記の構成部材(a)〜(c)を具備する、濃厚液を希釈液を用いて希釈するこ とによって該濃厚液および該希釈液よりも高い粘度を有する使用溶液を調製する 装置: (a)希釈液を受容するための第一入口ポート、２２℃での粘度が１０〜６００c Ｐである濃厚液を受容するための第二入口ポート、ノズル並びにノズル開口部、 該ノズルに面したスロートおよび出口ポートで終止する流路を有するベンチュリ 管を具有するアスピレーター(この場合、スロートとノズルの面 積比が４:１よりも大きく、濃厚液は装置を通して吸引される)、 (b)第一入口ポートに接続された希釈液送給手段および大気圧下で濃厚液を送 給するためのアスピレーターの第二入口ポートに接続された弁具有濃厚液送給手 段、および (c)濃厚液よりも高い粘度を有する使用溶液を分配するための出口ポートに接 続された送給液流出手段 (この場合、出口ポートと第二の送給手段が２２℃での粘度が２００〜１２０ ０cＰである使用溶液を送給するのに適合しており、さらに出口ポートと送給液 流出手段が、計量分配中に出口ポートと送給液流出手段内での使用溶液の動的体 積が連続的な計量分配が維持されると共に濃厚液と希釈液の量比が前者約１部に 対して後者約３〜６部になるように十分に保持されるような構造形態を有し、ま た、第一入口ポートおよび第二入口ポートをそれぞれ通る希釈液および濃厚液の 流量が、該装置からの使用溶液の流出量が使用溶液の粘度によって実質的に影響 を受けないようなサイズを有する)。 21．濃厚液が活性成分約４０〜９０重量％水溶液を含有する請求項２０記載の 装置。 22．使用溶液が活性成分約１０〜２５重量％水溶液を含有する請求項２０記載 の装置。 23．出口ポートで終止する流路が、出口ポートから流出される希釈液の噴流を アスピレーターの末広部に衝撃を与えることなく妨害するのに有効な内径を有す る開口部を具有する請求項２０記載の装置。 24．出口ポートで終止する流路が制流手段を有する請求項２０記載の装置。 25．送給液流出手段が制流手段の下流に接続された導管であって、該制流手段 の直径の少なくとも１.５倍の直径を有する導管を有する請求項２０記載の装置 。 26．濃厚液の約２２℃における粘度が約１００〜４００cPである請求項２０記 載の装置。 27．使用溶液の２２℃における粘度が約２００〜１２００cＰである請求項２ ０記載の装置。 28．制流手段が円筒状ポストを有する請求項２０記載の装置。 29．制流手段がワイヤインサートを有する請求項２０記載の装置。 30．濃厚液力堺面活性剤含有水溶液を含有する請求項２０記載の装置。 31．水性液がアルカリ性源をさらに含有する請求項２０記載の装置。 32．濃厚液が酸性源をさらに含有する請求項２０記載の装置。 33．下記の過程(a)および(b)を含む、約１０〜１０００cＰの粘度を有する水 性濃厚液を水性希釈液を用いて希釈することによって該濃厚液よりも高い粘度を 有する水性使用溶液を調製する方法: (a)アスピレーター装置内において約１０〜１０００cＰの粘度を有する濃厚液 を希釈液と混合することによって該濃厚液よりも高い粘度を有する使用溶液を調 製し、次いで (b)アスピレーターと液体を介して連絡する容器内に貯留させる(この場合、使 用溶液の粘度は２００cＰよりも高くかつ濃厚液の粘度よりも高い)。 34．濃厚液が約４０〜９０重量％の活性成分水溶液を含有する請求項３４記載 の方法。 35．使用溶液が約１０〜３０重量％の活性成分水溶液を含有する請求項３３記 載の方法。 36．使用溶液が約１０〜２５重量％の活性成分水溶液を含有する請求項３３記 載の方法。 37．使用溶液の粘度が約２００〜１２００cPである請求項３３記載の方法。 38．使用溶液の粘度が約４００〜１０００cＰである請求項３３記載の方法。 39．水性希釈液が脱イオン水を含有する請求項３３記載の方法。 40．水性濃厚液が界面活性剤組成物を含有する脱イオン水を含有する請求項３ ３記載の方法。 41．水性濃厚液がアルカリ性源をさらに含有する請求項３３記載の方法。 42．水性濃厚液が酸性源をさらに含有する請求項３３記載の方法。 43．下記の構成部材(a)〜(c)を具備する、濃厚液を希釈液を用いて希釈するこ とによって該濃厚液と該希釈液よりも高い粘度を有する使用溶液を調製する装置 ： (a)希釈液を受容するための第一入口ポート、約１〜６mmの直径を有する希釈 液用ノズル開口部、約１０〜１０００cＰの粘度を有する濃厚液を受容するため の第二入口ポートおよび約１００〜４０００cＰの粘度を有する使用溶液用出口 ポート、 (b)希釈液および濃厚液を送給するためにアスピレーターの第一入口ポートお よび第二入口ポートにそれぞれ接続された希釈液送給手段および濃厚液送給手段 、および (c)濃厚液よりも高い粘度を有する使用溶液を計量分配するための出口ポート に接続された流路およびスロートを有する送給液流出手段 (この場合、スロートと流路への開口部の直径とノズル開口部の直径の比が約 １.４:１よりも大きく、また、送給液流出手段が、流路の直径よりも小さな直径 であって約３〜１０mmの直径を有して該流路に使用溶液を満たす可変性制流手段 を有する)。 44．流路への開口部の直径とノズルの開口部の直径の比が１.６:１よりも大き い請求項４３記載の装置。 45．出口ポートと送給液流出手段が、計量分配中に出口ポートと送給液流出手 段内での使用溶液の動的体積が連続的な計量分配が維持されると共に濃厚液と希 釈液の量比が一定に維持されるように十分に保持されるような構造形態を有しか つ第一入口ポートおよび第二入口ポートをそれぞれ通る希釈液および濃厚液の流 量が該装置からの使用溶液の流出量が使用溶液の粘度によって実質的に影響を受 けないようなサイズを有する請求項４３記載の装置。 46．流路への開口部の直径とノズルの開口部の直径との比が約１.８〜３.１: １である請求項４３記載の装置。 47．ノズルの開口部の大きさが約１〜６mmである請求項４３記載の装置。 48．送給液流出手段の直径と制流手段の内径との比が約１.３〜１〜３.５:１ である請求項４３記載の装置。 49．濃厚液が約４０〜９０重量％の活性成分水溶液を含有する請求項４３記載 の装置。 50．使用溶液が約１０〜２５重量％の活性成分水溶液を含有する請求項４３記 載の装置。 51．濃厚液の約２２℃での粘度が約１０〜６００cＰであり、使用溶液の約２ ２℃での粘度が１００〜２０００cＰである請求項４３記載の装置。 52．希釈液の管路圧が約１０〜６０psigである請求項４３記載の装置。 53．希釈液の管路圧が約２０〜４０psigである請求項４３記載の装置。 54．ノズル開口部からスロートまでの距離が約０.１〜１０mmである請求項４ ３記載の装置。 55．濃厚液送給手段が逆止め弁を有する請求項４３記載の装置。 56．逆止め弁がダイヤフラム弁である請求項５５記載の装置。 57．濃厚液の約２２℃での粘度が約１００〜４００cＰであり、使用溶液の約 ２２℃での粘度が約２００〜１２００cＰである請求項４３記載の装置。 58．希釈液が脱イオン水である請求項４３記載の装置。 59．濃厚液が界面活性剤含有水性液を含有する請求項４３記載の装置。 60．水性濃厚液がアルカリ性源をさらに含有する請求項４３記載の装置。 61．水性濃厚液が酸性源をさらに含有する請求項４３記載の装置。 62．下記の成分(a)〜(e)を含有する粘度約１０〜１０００cＰの水性濃厚組成 物: (a)エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジ プロピレングリコールまたはこれらの任意の混合物から成る群から選択されるヒ ドロキシ化合物（溶剤）約１〜２５重量％、 (b)次式: （式中、ＲはＨまたはＲ1を示し、各々のＲ1は相互に独立してＣ1-5アルキル を示す） で表される化合物で中和されたカルボキシレート界面活性剤、スルホネート界面 活性剤およびこれらの任意の混合物から成る群から選択されるアニオン界面活性 剤約５〜５０重量％、 (c)Ｃ6-24アルキルジメチルアミンオキシド、 (d)塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムおよびこ れらの任意の混合物から選択される可溶性塩約０.１〜２０重量％および (e)バランス量の水。 63．溶剤がエタノール、イソプロパノールおよびこれらの任意の混合物から選 択される低級アルカノールをさらに含有する請求項６２記載の組成物。 64．ジエチレングリコールまたはジプロピレングリコールがモノメチルエーテ ルを含有する請求項６２記載の組成物。 65．モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよ びこれらの任意の混合物から成る群から選択される成分約０.１〜２５重量％を さらに含有する請求項６２記載の組成物。 66．スルホネート界面活性剤がラウリルエーテルアルコキシレートスルフェー ト界面活性剤を含有する請求項６２記載の組成物。 67．アニオン界面活性剤が２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールで中和 される請求項６２記載の組成物。 68．Ｃ6-24カルボン酸ジエタノールアミド約０.１〜２５重量％をさらに含有 する請求項６２記載の組成物。 69．下記の成分(a)〜(d)を含有する粘度約１０〜１０００cＰの水性濃厚液: (a)Ｃ6-24アルキル−(ＥＯ)n(ＰＯ)m−ＯＳＯ3−Ｘ（式中、mおよびnは約０〜 ９８の数を示し、m＋nは８またはそれよりも大きい数を示し、Ｘ はアルカリ金 属カチオンまたはＨ を示す)で表される化合物約１〜１０重量％、 (b)Ｃ6-24脂肪酸ジアルカノールアミド約１〜２０重量％、 (c)２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールで中和されたアルキルベンゼ ンスルホネート約１５〜４０重量％、および (d)バランス量の水。 70．アルキルベンゼンスルホネートがキシレンスルホネートナトリウム塩を含 有する請求項６９記載の水性濃厚液。 71．下記の成分(a)〜(f)を含有する粘度約１０〜１０００cＰのアルカリ性水 性濃厚組成物: (a)アルカリ金属水酸化物約５〜３０重量％、 (b)有機金属イオン封鎖剤約０.１〜１０重量％、 (c)Ｃ6-24アルキルジメチルアミンオキシド約０.１〜１０重量％、 (d)アルキルベンゼンスルホネート約０.１〜５重量％、 (e)第四級アルキルアンモニウム化合物約０.１〜１０重量％および (f)バランス量の水。 72．アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムを含有する請求項７１記載の組 成物。 73．金属イオン封鎖剤がグルコン酸ナトリウムおよび有機ホスホネートから成 る群から選択される請求項７１記載の組成物。 74．アルキルベンゼンスルホネートがキシレンスルホネートを含有する請求項 ７１記載の組成物。 75．第四級アンモニウム化合物がＣ6-24アルキルトリメチルアンモニウムクロ リドを含有する請求項７１記載の組成物。 76．水性濃厚液を水性希釈液で希釈して希釈使用溶液を調製して計量分配する のに適合したアスピレーターであって、制限された軸流ラインを有するノズル、 希釈使用溶液用出口部分および制限された軸流ラインを有するスロートを具備し 、 該ノズルがスロートと液体を介して直接連絡するように配設され、また、ノズル の軸流ラインがスロートの軸流ラインから半径方向に変位するアスピレーター。 77．スロートへの開口部の直径とノズルの直径の比が約１.４:１よりも大きい 請求項７６記載のアスピレーター。 78．濃厚液の粘度が約１０〜１０００cＰであり、使用溶液の粘度が約１００ 〜４０００cＰである請求項７６記載のアスピレーター。 79．水性濃厚液を水性希釈液で希釈して希釈使用溶液を調製して計量分配する のに適合したアスピレーターであって、希釈液用ノズル出口部分および希釈使用 溶液用スロートを具備し、希釈液がスロート内へ直接流入し、制限された軸流ラ インを有するノズルおよびスロート壁を有するスロートが軸流ラインを制限し、 スロートの軸流ラインとスロート壁がノズルの軸流ラインから約１°よりも大き な角度で変位するアスピレーター。 80．該角度が約３°よりも大きな角度である請求項７９記載のアスピレーター 。 81．スロートへの開口部の直径とノズルの直径との比が約１.４:１よりも大き い請求項７９記載のアスピレーター。 82．濃厚液の粘度が約１０〜１０００cＰであり、使用溶液の粘度が約１００ 〜４０００cＰである請求項７９記載のアスピレーター。
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