(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022165399
(43)【公開日】2022-10-31
(54)【発明の名称】噴霧機
(51)【国際特許分類】
B05B 7/04 20060101AFI20221024BHJP
【FI】
B05B7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022062853
(22)【出願日】2022-04-05
(31)【優先権主張番号】P 2021070133
(32)【優先日】2021-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】503045038
【氏名又は名称】ノズルネットワーク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】麻川 博良
(72)【発明者】
【氏名】久下 良太
【テーマコード(参考)】
4F033
【Fターム(参考)】
4F033QA01
4F033QA05
4F033QB02Y
4F033QB03X
4F033QB12Y
4F033QB17
4F033QB18
4F033QD04
4F033QD14
4F033QE06
4F033QE15
4F033QE18
4F033QE23
4F033QF01X
4F033QF07Y
(57)【要約】
【解決課題】従来の噴霧機と比較して、装置全体として小型で軽量であり、小型のコンプレッサーおよび小型のバッテリーでもマイクロオーダーの噴霧性能を有する、携帯型の噴霧機を提供する。
【課題解決手段】噴霧機は1、本体10、20と、本体の一方端に設けられる、少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニット12、22と、ノズルユニットに送られる液剤を貯留する液剤容器13,23と、本体の他端に設けられるハンドル部11、21と、ノズルユニット12、22へ圧縮空気を送るためのコンプレッサー40と、コンプレッサーを駆動するためのバッテリーと、コンプレッサー40から吐出される圧縮空気をノズルユニット12、22へ送るための圧縮空気用配管30とを備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの本体と、
前記本体の一方端に設けられる、少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニットと、
前記ノズルユニットへ送られる液剤を貯留する液剤容器と、
前記本体の他端に設けられるハンドル部と、
前記本体の前記ノズルユニットへ圧縮空気を送るためのコンプレッサーと、
前記コンプレッサーを駆動するためのバッテリーと、
前記コンプレッサーから吐出される圧縮空気を前記ノズルユニットに送るための圧縮空気用配管と、を備える、噴霧機。
【請求項2】
少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニットと、
前記ノズルユニットへ圧縮空気を送るためのコンプレッサーと、
前記コンプレッサーを駆動するためのバッテリーと、
前記ノズルユニットへ送られる液剤を貯留する液剤容器と、
コンプレッサーから送られる圧縮空気と、液剤容器から送られる液剤と、の両方の流体をノズルユニットへ送るための二流体コックを備え、
前記二流体コックは、
本体と、
前記本体に設けられ、前記液剤容器から送られる液剤が導入される導入液流路と、導入液流路と連通される中間液流路と、中間液流路に沿って配置される液体コックと、前記ノズルユニットへ液剤を送る導出液流路と、
前記本体に設けられ、前記コンプレッサーから送られる圧縮空気が導入される導入気体流路と、導入気体流路と連通される中間気体流路と、中間気体流路に沿って配置される気体コックと、前記ノズルユニットへ圧縮空気を送る導出気体流路と、を有する、
噴霧機。
【請求項3】
少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニットと、
前記ノズルユニットへ圧縮空気を送るためのコンプレッサーと、
前記コンプレッサーを駆動するためのバッテリーと、
前記ノズルユニットへ送られる液剤を貯留する液剤容器と、
コンプレッサーから送られる圧縮空気と、液剤容器から送られる液剤と、の両方の流体をノズルユニットへ送るための二流体コックを備え、
前記二流体コックは、
単一の本体と、本体に設けられる、単一の中間流路部と、前記液剤容器から送られる液剤が導入される第一導入流路および前記ノズルユニットへ液剤を送る第一導出流路と、前記コンプレッサーから送られる圧縮空気が導入される第二導入流路および前記ノズルユニットへ圧縮空気を送る第二導出流路と、共通バルブボタンと、共通バルブボタンと連結される共通バルブニードルと、共通スプリングとを有する、
噴霧機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、小型で軽量な携帯型の噴霧機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、電動モータを駆動源とする吐出ポンプを備えた背負い式の噴霧器であって、電動モータを小型化しているが、依然として装置全体では小型化できていない。
特許文献2は、農産物などに防除液などの液剤を噴霧するための携帯式の噴霧機であって、搭載したバッテリーの使用制限をすることで、バッテリー容量の節約をしている。
特許文献3は、携帯自在に構成したハンディータイプの本体に薬液入りボトルを取り付け、トリガースイッチでエアーポンプを駆動して、薬液をノズル噴霧させることを開示しているが、二流体ノズルではなくまた霧化性能については言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014-100687号公報
【特許文献2】特開2014-33624号公報
【特許文献3】特開2010-274019号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記特許文献1から3に例示される従来の噴霧機と比較して、装置全体として小型で軽量であり、小型のコンプレッサーおよび小型のバッテリーでもマイクロオーダーの噴霧性能を有する、携帯型の噴霧機を提供することを目的とする。
また、本発明は、水平到達距離を近距離から比較的遠い距離でも、マイクロオーダーの噴霧性能を有する、携帯型の噴霧機を提供することを目的とする。
また、本発明は、使用場面に応じて対応できるように、異なる噴霧性能を有する1つ以上のノズルユニットを備えることができる、携帯型の噴霧機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の噴霧機は、
少なくとも1つの本体(例えば、ガンタイプボディ)と、
前記本体の一方端に設けられる、少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニットと、
前記ノズルユニットへ送られる液剤が貯留される液剤容器と、
前記本体の他端に設けられるハンドル部(例えば、ガンタイプハンドル)と、
前記本体の前記ノズルユニットへ圧縮空気を送るための(好ましくは単一の)コンプレッサーと、
前記コンプレッサーを駆動するためのバッテリー(例えば、充電式バッテリー)と、
前記コンプレッサーから吐出される圧縮空気を(前記本体の内部を通じて)前記ノズルユニットへ送るための圧縮空気用配管と、を備える。
前記噴霧機は、前記ノズルユニットに設けられ、前記二流体ノズルへ圧縮空気を送ることを開始するためのレバー(例えば、ガンタイプハンドルのレバー)あるいはスイッチ(例えば、弁開閉用のスイッチ、仕切り弁、電磁弁)と、を備えていてもよい。
ガンタイプボディは、携帯式噴霧機として操作性に優れ扱い易いので好ましい。
【0006】
他の噴霧機は、
少なくとも1つの二流体ノズルが組み込まれているノズルユニットと、
前記ノズルユニットへ圧縮空気を送るためのコンプレッサーと、
前記コンプレッサーを駆動するためのバッテリーと、
前記ノズルユニットへ送られる液剤を貯留する液剤容器と、
コンプレッサーから送られる圧縮空気と、液剤容器から送られる液剤と、の両方の流体をノズルユニットへ送るための二流体コック(バルブ)を備える。
二流体コック(バルブ)は、単一あるいは分離可能な本体と、該本体に設けられ、液剤容器から送られる液剤が導入される導入液流路部と、導入液流路部と連通される中間液流路部と、中間液流路部に沿って配置される液体コック(バルブ)と、ノズルユニットへ液剤を送る導出液流路部と、を有する。
本体は、さらに、コンプレッサーから送られる圧縮空気が導入される導入気体流路部と、導入気体流路部と連通される中間気体流路部と、中間気体流路部に沿って配置される気体コック(バルブ)と、ノズルユニットへ圧縮空気を送る導出気体流路部と、を有する。
二流体コック(バルブ)は、液体コック(バルブ)および気体コック(バルブ)を上方から下方へスライド移動するための共通押しボタンを備えていてもよい。
液体コックは、バルブボタンと、バルブボタンと連結されるバルブニードルと、バルブニードルがスライド移動可能な内部空間が設けられているバルブケースと、スプリング(例えば、断面円錐スプリング、円錐スプリング)とを備えていてもよい。
気体コックは、バルブボタンと、バルブボタンと連結されるバルブニードルと、バルブニードルがスライド移動可能な内部空間が設けられているバルブケースと、スプリング(例えば、断面円錐スプリング、円錐スプリング)とを備えていてもよい。
二流体コック(バルブ)は、共通押しボタン(あるいは、液体コック側のバルブボタン、気体コック側のバルブボタン)を押し続けている状態を維持するためのロック部を備えていてもよい。
導出液流路部は、2以上の流路が設けられていてもよい。選択的に、いずれか一方の流路を閉じ、他方の流路をノズルユニットと配管(例えば、フレキシブルチューブ)で連通するように構成されていてもよい。
導出気体流路部は、2以上の流路が設けられていてもよい。選択的に、いずれか一方の流路を閉じ、他方の流路をノズルユニットと配管(例えば、フレキシブルチューブ)で連通するように構成されていてもよい。
【0007】
二流体コックは、単一の共通フォルダと、共通フォルダに設けられる、単一の中間流路部と、第一流体(前記液剤容器から送られる液剤)が導入される第一導入流路および下流部材へ第一流体を送る第一導出流路と、第二流体(コンプレッサから送られる圧縮空気)が導入される第二導入流路および下流部材へ第二流体を送る第二導出流路と、共通バルブボタンと、共通バルブボタンと連結される共通バルブニードルと、共通スプリング(例えば、断面円錐スプリング、円錐スプリング)とを備えていてもよい。
二流体コックは、共通バルブボタンを押し続けている状態を維持するためのロック機構を備えていてもよい。
【0008】
前記噴霧機は、前記二流体ノズルへ圧縮空気を送ることで前記液剤(例えば、20℃で粘度100cP以下、好ましくは50cP以下、より好ましくは30cP以下の液剤)を前記薬剤容器から吸い上げ、該二流体ノズルから平均粒子径(SMD)6μmから30μm以下の霧にして、単一の二流体ノズルあたり噴霧量4ml/minから10ml/minの噴霧が可能である。
コンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧は、液剤の粘度、噴霧量、平均粒径に応じて設定できる。例えば、水の噴霧において、吐出圧が30kPaから500kPaの範囲で、空気量が1.0NL/minから7.0NL/minの範囲、噴霧量が2.6ml/minから5.5ml/minの範囲、平均粒径(SMD)33μmから3.5μmの範囲で設定可能である。
噴霧される霧の水平到達距離は、吐出圧30kPaから500kPaの範囲に対応して、例えば、0.5mから2.0mの範囲に設定可能である。水平到達距離を可変にできることで、近距離での使用に限らず、比較的距離のある噴霧使用にも対応できる。
【0009】
軽量および小型化の観点から以下の構成が好ましい。
液剤容器のサイズは、特に制限されないが、500cc以下が好ましく、400cc以下がより好ましい。
コンプレッサーの重量は、2.0kg以下、1.5kg以下がより好ましい。
【0010】
前記液剤容器の液面から前記ノズルユニットまでのヘッド差(鉛直距離あるいは吸上高さ)は、30cm以下で、コンプレッサー能力を小さくできるようにより短い方が好ましい。
液剤容器内の液面は減りに応じて変動する。容器の容量(高さ)に応じても変動するが、20cm以下、15cm以下である。ヘッド差を小さくすることで、噴霧量や平均粒子径を安定にできる。
ノズルユニットの下方に液剤容器を設ける(直結構造にする)ことで、配管を短くできヘッド差を極力小さくできる。また、別実施形態として、ノズルユニットの下方に液剤容器を設ける(直結構造)に限定されず、液剤容器からフレキシブルチューブを伸ばしノズルユニットへ連結してもよい。フレキシブルチューブの長さは1m以内が好ましい。
【0011】
前記ノズルユニットが2つ以上である場合に、
前記コンプレッサーから送られる圧縮空気を、それぞれのノズルユニットに分岐するための分岐管を有し、圧縮空気を任意のノズルユニットへ送るまたは遮断するための弁(2方弁、3方弁、エアコックなど)を有していてもよい。
前記レバーによって、弁を開閉させてもよい。
前記ノズルユニットが2つである場合に、
第一のノズルユニットには、単一の二流体ノズルが組み込まれており、第二のノズルユニットには、2つ以上の二流体ノズルが組み込まれていてもよい。
コンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧および吐出量が、一定に設定されている場合には、第一のノズルユニットへと第二のノズルユニットへ送られる、圧縮空気の総吐出量と吐出圧は一定となり、組み込まれている二流体ノズルの数が異なるノズルユニットを任意に選択することで、所望の噴霧量および平均粒径の噴霧を得ることができる。
また、別の方法として、コンプレッサーは、吐出圧と吐出量を所定の設定値に調整する調整部(ボタン、ダイヤルによる入力操作部)を有し、それぞれのノズルユニットへ送る圧縮空気の吐出圧および吐出量を自動または手動で調整することができる。これにより、コンプレッサーの調整により、所望の噴霧量および平均粒径の噴霧を得ることができる。
【0012】
2つのノズルユニットに限定されず、3つ、それ以上でもよい。
各ノズルユニットは同じ構成でもよく、異なっていてもよく、同じ液剤が各ノズルユニットに直結している液剤容器に貯留されていてもよく、使用条件に対応して、異なる液剤が各ノズルユニットに直結している液剤容器に貯留されていてもよい。
液剤容器は、ノズルユニットの下部と簡単に着脱できる構造であることが好ましい。
【0013】
前記二流体ノズルとしては、
圧縮空気を噴射する、少なくとも2つの気体噴射部と、液剤を噴射する一つの液剤噴射部とを備える。
前記気体噴射部から噴射した気体同士を前記液剤噴射部の先端より前方で衝突させて形成した衝突部または当該衝突部を含む部分と、前記液剤噴射部で噴射した液剤とを衝突させて当該液剤を霧化する構成である。
二流体ノズルは、特許第5140712号、特許第5261367号、特許第5971640号に開示されている装置で構成されることが好ましい。
液剤噴射部から噴射される液剤は、2つの気体噴射部から噴射される気体(圧縮空気)により、サイフォン効果で吸上げられることで噴射される。
【0014】
前記二流体ノズルは、前記ノズルユニットから着脱自在に構成されることが好ましい。
噴霧機を構成する各要素(パーツ)は、本体から着脱自在に構成されることが好ましい。
前記バッテリーとは別に、コンプレッサーに電力を供給するための電源が接続可能に構成されていてもよい。
前記バッテリーは、充電用のACアダプターが接続され、充電可能に構成されていてもよい。
【0015】
前記圧縮空気の原料は、特に制限されないが、例えば、空気、清浄空気(クリーンエア)、窒素、不活性ガス、燃料混合エア、酸素等が挙げられ、使用目的に応じて適宜設定可能である。
【0016】
前記液剤は、特に制限されないが、20℃で粘度100cP以下の液剤が好ましく、例えば、水、イオン化水、保湿液、美容水、化粧水等の化粧薬液、医薬液、殺菌液、除菌液等の薬液、塗料、燃料油、コーティング剤、溶剤、樹脂等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図8A】実施形態3の二流体コックの閉状態を示す図である。
【
図8B】実施形態3の二流体コックの開状態を示す図である。
【
図8C】実施形態3の別実施形態の二流体コックの状態を示す図である。
【
図9】実施形態4の二流体コックの閉状態と、開状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
(実施形態1)
実施形態1の噴霧機1を
図1から3を用いて説明する。
噴霧機1は、2種類のノズルユニットを有し、第1ガンタイプボディ10、第2ガンタイプボディ20、単一の充電式コンプレッサー40を備える。充電式コンプレッサー40は、内部に充電式バッテリーを備える。
充電式コンプレッサー40としては、重量1.5kg以下であることが好ましい。圧縮空気の吐出圧は、例えば、15kPaから500kPa以下である。空気流量は1L/minから10L/minである。
コンプレッサー40から圧縮空気を送るための圧縮空気用配管30は、圧縮空気用配管30の途中で分岐弁31を有し、分岐弁31から2つの第1分岐管32、第2分岐管33に分岐する。第1分岐管32は、第1ガンタイプボディ10と連結される。第2分岐管33は、第2ガンタイプボディ20と連結される。
分岐弁31の切替で、第1分岐管32または第2分岐管33のいずれかに圧縮空気を送ることができる。なお、別実施形態としては、分岐弁31で両方の弁を開にして、第1トリガーや第2トリガーで噴霧するノズルユニットを選択してもよい。
【0019】
第1ガンタイプボディ10は、第1ハンドル11、第1ノズルユニット12、第1液剤容器13、第1トリガー14を有する。
第1ハンドル11の下端に第1分岐管32が連結され、第1ガンタイプボディ10と第1ハンドル11に設けられた内部配管(不図示)を介して第1ノズルユニット12へ圧縮空気が送られる。
第1トリガー14は、第1ガンタイプボディ10に設けられ、内部配管に設けられた弁(不図示)の開け閉めを行う。トリガーを引くことで圧縮空気が先端のノズルユニットへ送られる構造である。第1ガンタイプボディ10内部に、トリガーを引くことで圧縮空気の流路弁を開ける構造である。
【0020】
図2を参照して第1ノズルユニット12の構造について説明をする。
第1ノズルユニット12は、本体12aと、単一の二流体ノズル123、空気管121、液剤配管122を有する。二流体ノズル123は、2つの気体噴射部61、62と、液剤を噴射する一つの液剤噴射部71を有する。
図4に二流体ノズルの基本概念の構造を示す。2つの気体噴射部61、62は、上記の内部配管(不図示)と連結される空気管121と連結される。一つの液剤噴射部71は、液剤容器13の吸上管132と連結される液剤配管122と連結される。2つの気体噴射部61、62から噴射した気体611、621の両方を液剤噴射部71の先端より前方で衝突させて形成した衝突部65または当該衝突部65を含む部分と、液剤噴射部71で噴射した液剤711とを衝突させて液剤を霧化した霧Fを、噴霧方向前方へ噴霧する。2つの気体噴射部61、62の噴射方向同士で形成される角度は90度以上180度以下が好ましい。
【0021】
第1液剤容器13には、薬剤が貯留される。第1液剤容器13には、蓋部と本体を有し、蓋部と本体が螺合式で密閉可能になっている。蓋を開けて、液剤を追加、交換できる。蓋には吸上管132が挿通配置される。吸上管132と液剤配管122とは着脱自在となっている。
【0022】
図3を参照して第2ノズルユニット22の構造について説明をする。
第2ノズルユニット22は、本体22aと、3つの二流体ノズル2231、2232、2233、空気管221(第1、第2、第3分岐空気管2211、2212、2213)、液剤配管222(第1、第2分岐液剤配管2221、2223)を有する。
3つの二流体ノズル2231、2232、2233は、それぞれ、2つの気体噴射部61、62と、液剤を噴射する一つの液剤噴射部71を有する。
二流体ノズル2232では、2つの気体噴射部は、第2分岐空気管2212と連結され、一つの液剤噴射部は、液剤容器23の吸上管232と連結される液剤配管222と連結される。
二流体ノズル2231では、2つの気体噴射部は、第1分岐空気管2211と連結され、一つの液剤噴射部は、液剤配管222から分岐する第1分岐液剤配管2221と連結される。
二流体ノズル2233では、2つの気体噴射部は、第13岐空気管2213と連結され、一つの液剤噴射部は、液剤配管222から分岐する第2分岐液剤配管2223と連結される。
3つの二流体ノズル2231、2232、2233のそれぞれの基本構造は、
図4に示した通りである。
【0023】
第2液剤容器23には、薬剤が貯留される。第2液剤容器23には、蓋部と本体を有し、蓋部と本体が螺合式で密閉可能になっている。蓋を開けて、液剤を追加、交換できる。蓋には吸上管232が挿通配置される。吸上管232と液剤配管222とは着脱自在となっている。
【0024】
噴霧機1は、例えば、ショルダーバッグなどに収納して携帯可能である。
二流体ノズルや各管の部材の連結方法は、特に制限されず、着脱自在に構成してもよく、例えば、ネジ式結合、嵌め合わせで結合してもよい。また、各部材同士の連結に際し、パッキンなどのシール部材を介在させてもよい。
【0025】
(別実施形態)
第2ノズルユニット22の3つの二流体ノズル2231、2232、2233が、横に扇状あるいは直列に配置されている。噴霧方向も扇状になっている。これに限定されず、三角形の頂点位置に二流体ノズルを配置してもよい。3つの二流体ノズル2231、2232、2233は、横に扇状でもよく、垂直方向に直列あるいは扇状に配置されていてもよい。各二流体ノズルから噴霧される霧の噴霧密度が、空間状で過度な密と疎の分布にならないように配置させることもできる。
第2ノズルユニットは、3つの二流体ノズルが組み込まれた構造であったが、1つでもよく、4つ以上でもよい。
第1、第2ノズルユニットの両方とも、1つの二流体ノズルが組み込まれていてもよい。
第1、第2ノズルユニットの両方とも、2つ、3つ、それ以上の二流体ノズルが組み込まれていてもよい。
第1、第2液剤容器に貯蔵される液剤は、同じでもよく、異なるものでもよい。
噴霧機1は、第1、第2ノズルユニット12、22の2つのノズルユニットを有していたが、1つのノズルユニットでもよく、3つ以上でもよい。
第1、第2ノズルユニットの下方に液剤容器を直結した構造であったが、これに限定されず、
図5に示すように、液剤容器50から第一、第二フレキシブルチューブ51、52を伸ばし各ノズルユニット12、22へ連結してもよい。液剤容器は1つでもよく、複数でもよい。フレキシブルチューブに連結される仕切り弁を使用して、液剤容器を選択可能に構成されていてもよい。第1、第2ノズルユニット12、22は同じ構造でもよく、異なる構造であってもよい。
液剤容器および充電式コンプレッサーは、リュック、ショルダーバッグなどで携帯可能であり、それぞれ取っ手が設けられていてもよく、可搬できように底面に搬送キャスターが設けられていてもよい。
第1ガンタイプボディ10、第2ガンタイプボディ20の構造に限らず、他の開閉弁付きユニットを用いてもよい。ハンドル式、プッシュ式の弁構造であってもよい。弁構造は、玉形弁(例えば、ニードル弁、アングル弁)、仕切弁、ボール弁、バタフライ弁、ダイヤフラム弁であってもよい。
【0026】
(実施形態2)
実施形態1の噴霧機1は、第1ガンタイプボディ10、第2ガンタイプボディ20の2つを備えた構成であったが、実施形態2では、単一のガンタイプボディ10のみを備える構成である。実施形態1(
図1、
図5)と同じ符号は同じ機能を有するので、説明を省略する。
図6に、噴霧器2を示す。噴霧機2は、第1ガンタイプボディ10、単一の充電式コンプレッサー40、液剤容器50を備える。これにより、噴霧作業の軽減化を目的としてノズルユニット部分と液剤容器を分離し、例えば、液剤容器は充電式コンプレッサーとともに、ウェストポーチなどに入れて腰に保持し、気体用チューブ32と液体用チューブ51でノズルユニット12まで接続する。実施形態1と実施形態2において、液剤容器とチューブ側に手動の仕切弁が設けられていてもよい。
【0027】
(実施形態3)
実施形態2の噴霧機2は、第1ガンタイプボディ10であり、気体用チューブと液体用チューブでノズルユニットまで接続する構成であったが、実施形態3の噴霧器3では、エアコック(バルブ)のガンタイプではなく、液流路コック(バルブ)を備える。噴霧時のエアコック開閉において、エアコックが閉じていても、ノズルに吸水(サイフォン)作用が持続し、ノズル先端オリフィスから液がしたたり出るおそれがある。また、噴霧機の保管時(電源OFF)でもノズル先端オリフィスが液剤容器の液面より下に位置すれば位置水頭により液が流出するおそれもある。これらの対策として液流路にもコック(バルブ)を採用する。
【0028】
図7に示す噴霧器3では、第1ガンタイプボディ10、単一の充電式コンプレッサー40、液剤容器50、液流路コックと気流路コックとを有する二流体コック(バルブ)80を備える。実施形態2(
図6)と同じ符号は同じ機能を有するので、説明を省略する。
【0029】
図8Aに弁を閉じた状態の二流体コック80の平面図、正面中央断面図、A-A断面図を示し、
図8Bに弁を閉じた状態の二流体コック80の平面図、正面中央断面図、A-A断面図を示す。
二流体コック80は、本体81を有する。本体81には、フレキシブルチューブ51と接続される導入液流路81aと、導入液流路81aと連通される中間液流路81bと、ノズルユニット12へ液剤を送る導出液流路81cが設けられている。
中間液流路81bに沿って液体コック(バルブ)82が設けられている。液体コック82は、バルブボタン821と、バルブボタン821と連結されるバルブニードル822と、バルブニードル822がスライド移動可能な内部空間(不図示)が設けられているバルブケース823と、スプリング824とを備える。本実施形態では、バルブケース823は、中間液流路81bの上部から中間部にかけて配置される。スプリング824の一方部は、中間液流路81bの底面に接触し、他方部は、バルブニードル822の下部と接触することでばね力を機能させる。バルブケース823には、その側面に開口部8231を備え、導出液流路81cと連通している。導出液流路81cは出口チューブ511と接続される。バルブケース823の内部空間9233の断面径よりもバルブニードル822の断面径が小さく、開口部8231よりも上方にシーリング部材(Oリング)が設けられていてもよい。
【0030】
本体81(91)は、さらに、第1分岐管32(フレキシブルチューブ)と接続される導入気体流路91aと、導入気体流路91aと連通される中間気体流路91bと、ノズルユニット12へ圧縮空気を送る導出気体流路91cが設けれている。本体81と本体91は別々に分離可能な構成でもよく単一部材で構成されていてもよい。
中間気体流路91bに沿って気体コック(バルブ)92が設けられている。気体コック92は、バルブボタン921と、バルブボタン921と連結されるバルブニードル922と、バルブニードル922がスライド移動可能な内部空間9233が設けられているバルブケース923と、スプリング924とを備える。本実施形態では、バルブケース923は、中間気体流路部91bの上部から中間部にかけて配置される。スプリング924の一方部は、中間気体流路部91bの底面に接触し、他方部は、バルブニードル922の下部と接触することでばね力を機能させる。バルブケース923には、その側面に開口部9231を備え、導出気体流路部91cと連通している。導出気体流路部91cは出口チューブ321と接続される。バルブケース923の内部空間9233の断面径よりもバルブニードル922の断面径が小さく、開口部9231よりも上方にシーリング部材(Oリング)が設けられていてもよい。
【0031】
二流体コック(バルブ)80は、液体コック(バルブ)82および気体コック(バルブ)92のバルブボタン821、921およびバルブニードル822、922を上方から下方へスライド移動するための共通押しボタン85を備える。共通押しボタン85の中央に凹み部85aが形成されている。この凹み部85aを押すことで、液体コック(バルブ)82および気体コック(バルブ)92の両方を均等に押し下げることができる。
凹み部85aを押すことで、スプリング824、924の付勢力に反して、バルブボタン821、921およびバルブニードル822、922が下方へ移動する。
図8Bに示すように、この移動で、バルブニードル922のシール部9221がバルブケース923の底部9232から離れ、バルブケース923の内部空間9233とバルブニードル922との間隔に、導入気体流路部91aから送られてくる気体が流入し、開口部9231から導出気体流路部91cへ送られる。すなわち、導入気体流路部91a、内部空間9233、導出気体流路部91cが連通し、圧縮空気がノズルユニット12へ送られる。
同様に、バルブニードル822のシール部8221がバルブケース823の底部8232から離れ、バルブケース823の内部空間(不図示)とバルブニードル822との間隔に、導入液流路部81aから送られてくる液体が流入し、開口部8231から導出液流路部81cへ送られる。すなわち、導入液流路81a、内部空間、導出液流路81cが連通し、液体がノズルユニット12へ送られる。
共通押しボタン85を押すことをやめると、スプリング824、924の復帰力により、バルブボタン821、921およびバルブニードル822、922は上方へ移動し原位置へ戻る(
図8Bから
図8Aに戻る)。
二流体コック(バルブ)80は、共通押しボタン85を押し続けている状態を維持するためのロック部86が設けられている。ロック部86を矢印方向にスライドさせることで(
図8B)、共通押しボタン85を押し続けている状態を維持できる。本実施形態では、ロック部86は、長孔86aを有する。本体81(91)は、天面から上方に土台部812が設けられている。ロック部86は、土台部812の上にスライド可能に設けられる。支柱861が長孔86aに配置され、ロック部86は、支柱861を基準に長孔86aにそって移動し(
図8BのA-A断面図において左から右へ移動)、凹み部85aの上に当接して共通押しボタン85が上方に戻る動作を停止(ロック)する。ロック部86をもとに戻してロックを解除すれば、共通押しボタン85が上方へ移動可能となる。
実施形態3によれば、二流体コック(バルブ)80は、気体流路と液流路の同時開閉が可能であって、任意に反復開閉と連続開が可能である。
【0032】
別実施形態として、共通押しボタン85の下に配置される液体用のバルブボタン821と気体用のバルブボタン921において、共通押しボタン85を押すと先に気体用のバルブボタン921が当たって押され、次に液体用のバルブボタン821が当たって押される構造としてもよい。この構造としては、バルブニードルのストロークが同じである場合に、例えば、気体用のバルブボタン921の当たる位置が液体用のバルブボタン821の当たる位置よりも共通押しボタン85に近くなるように調整されていてもよい。
図8A、8Bにおいて、気体用のバルブボタン921が共通押しボタン85と接していて、液体用のバルブボタン821と共通押しボタン85とに所定の隙間が設けられていてもよい。これにより、気体用のバルブニードル922のシール部9221が気体用のバルブケース923の底部9232から離れた後で、液体用のバルブニードル822のシール部8221が液体用のバルブケース823の底部8232から離れることで、先に気体流路が形成され次いで液体流路が形成される。共通押しボタン85をもとに戻すと、その逆で、先に液体流路が閉じて、次いで気体流路が閉じる。このように、時間差を設けることで、噴霧開始時に液ダマの飛び出しを防ぐためにノズル内の液の残留を防ぐことができる。
【0033】
別実施形態として、共通押しボタン85がなくともよく、この場合、各バルブボタン821、921を押すことで個別に開閉できる。時間差をつけて、押すことで、気体流路を開けその後に液流路を開け、液流路を閉めその後に気体流路を閉める構成としてもよい。このように、時間差を設けることで、噴霧開始時に液ダマの飛び出しを防ぐためにノズル内の液の残留を防ぐことができる。
【0034】
本来のサイフォンによる噴霧原理に加えて、充電式コンプレサー40からの圧縮空気(吐出エア)の一部を、二流体コック(バルブ)80の下流側(出口チューブ321あるいは導出液流路81d)から加圧用チューブL1を介して、液剤容器50に圧縮空気(極微圧)を供給することにより、ノズルユニットと液剤容器50を分離しても両者の水頭差による噴霧量の影響を軽減できる。また本ノズル独特の霧化原理(クロスニードル原理)により、ノズル内部での気・液の衝突力がアップするので平均粒子径を大幅に増大することはない。
【0035】
液剤容器50には、容器内調圧用のオリフィス(開口部)54が設けられていてもよい。容器内調圧用のオリフィス(開口部)は、実施形態1から2の液剤容器(
図1から3、
図5、6)でも同様に設けられていてもよい。
【0036】
図8Cに別実施形態の二流体コックについて説明する。
図8Cは平面図と、液体流路のB-B断面図を示す。同じ符号は上記実施形態3と同様である。別実施形態では、第一の導出液流路部81cと、第二の導出液流路部81dを備える。このように、2つの液流路が設けられている。選択的に、いずれか一方の流路を閉じ、他方の流路をノズルユニットと配管(例えば、フレキシブルチューブ)で連通するように構成される。
【0037】
(実施形態4)
図9に示す、実施形態4の二流体コック100は、単一の共通フォルダ81と、共通フォルダ81に設けられる、単一の共通中間流路部81bと、第一導入流路部81aおよび第一導出流路部81cと、第二導入流路部91aおよび第二導出流路部91cと、共通バルブボタン85と、共通バルブボタン85と連結される共通バルブニードル821と、共通スプリング824(例えば、断面円錐スプリング、円錐スプリング)とを備える。
スプリング824の一方部は、共通中間流路部81bの底面に接触し、他方部は、共通バルブニードル821の下部と接触することでばね力を機能させる。
第一導入流路部81aは、共通中間流路部81bへ通じる複数の第一小径流入部81aを備える。第二導入流路部91aは、共通中間流路部81bへ通じる複数の第二小径流入部91aを備える。
共通バルブニードル821は、共通フォルダ81の内部空間である共通中間流路部81bに配置されスライド移動可能になってる。
共通バルブニードル821は、第一、第二、第三断面径大部8211、8212、8213と、第一、第二断面径小部8214、8215を備える。本実施形態では、第一、第三断面径大部8211、8213には、1つのシーリング部材R1、R4(例えばOリング)が設けられ、第二断面径大部8212には、2つのシーリング部材R2、R3(例えばOリング)が間隔を開けて設けられている。
弁が閉状態のときは、第二断面径大部8212には、2つのシーリング部材R2、R3の間に、複数の第一小径流入部81aが配置され、これらシーリング部材R2、R3により第一、第二断面径小部8214、8215へ流入しないようにシールされている。また、第三断面径大部8213のシーリング部材R4よりも下に第二小径流入部91aが配置され、シーリング部材R4により第二断面径小部8215へ流入しないようにシールされている。
弁が開状態にするときは、スプリング824のばね力に抗して共通バルブボタン85へ押し、共通バルブニードル821の位置をずらす。第一断面径小部8214が複数の第一小径流入部81aの位置へ移動して、第一断面径小部8214と共通中間流路部81bと第一導入流路部81aと第一導出流路部81cとで、気体用通路が形成される。また、第二断面径小部8215が複数の第二小径流入部91aの位置へ移動して、第二断面径小部8215と共通中間流路部81bと第二導入流路部91aと第二導出流路部91cとで、液体用通路が形成される。シーリング部材R1により、それより上部へ流体の移動はなく、シーリング部材R2により、それより下部への流体の移動はない。シーリング部材R3により、それより上部へ流体の移動はなく、シーリング部材R4により、それより下部への流体の移動はない。
弁を開けた状態をロックするときは、共通バルブボタン85を押した状態で時計回りに回転(または逆回転)させる。共通バルブボタン85の二つのガイドピン851、852のピン先端851a、852aが、ガイド溝Gに沿って移動し、共通スプリング824のばね力に抗して、ガイド溝Gの上内壁とピン先端とが当接し、共通バルブニードル821の上方向への移動が制限されロックされる。本実施形態では、ガイドピン851、852のピン先端851a、852aとガイド溝Gがロック機構に相当する。
図9において、ガイド溝Gは、ピン先端851aを案内するが、ピン先端852aに作用するガイド溝(不図示)もそれと同様の構成である。
【0038】
(実施形態5)
実施形態3、4の二流体コックは、一方が圧縮空気で、他方が液体の通路の弁開閉を行うものであったが、これに制限されず、両方が気体あるいは液体であってもよい。
【0039】
<実施例>
実施形態1の構成の噴霧機1について以下の通り、液剤に水道水を浄化した浄水を使用して噴霧試験を行った。
(1)第1ノズルユニットの1つ二流体ノズルの噴霧性能
空気圧(吐出圧):128kPa
空気量 :2.3NL/min
噴霧量 :5.5ml/min
平均粒子径(SMD):11μm
ボトル容量 :200ml
(2)第2ノズルユニットの3つ二流体ノズルの噴霧性能
空気圧(吐出圧):57kPa
空気量 :4.0NL/min
総噴霧量 :12ml/min
平均粒子径(SMD):26μm
ボトル容量 :350ml
【0040】
実施例でも分かるように、ノズルユニットに組み込まれる二流体ノズルの数によって、総噴霧量、平均粒径を調整できるため、所望のノズルユニットを選択するように、分岐弁を切替えて使用できる。
上記実施例は、本発明の一例に過ぎず、コンプレッサーの性能によって異なる噴霧性能となることに留意してほしい。
【符号の説明】
【0041】
1 噴霧機
10 第1ガンタイプボディ
12 第1ノズルユニット
20 第2ガンタイプボディ
22 第2ノズルユニット
30 圧縮空気用配管
31 分岐弁
40 充電式コンプレッサー