(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液（Ｍ）を貯留する薬液容器（１５）と、前記薬液（Ｍ）と希釈用液体（Ｗ）とが供給される混合タンク（９０）と、前記希釈用液体（Ｗ）を前記混合タンク（９０）に導く希釈用流路（１１、１２）に介装されて前記希釈用液体（Ｗ）の流過により往復駆動される流体駆動モータ（１０）と、前記薬液（Ｍ）を前記薬液容器（１５）から前記混合タンク（９０）に供給すべく前記流体駆動モータ（１０）によって駆動せしめられる往復動式の薬液ポンプ（１２０）と、を具備し、
前記流体駆動モータ（１０）は、ピストン（５５）の両側に第一給排室（６１）と第二給排室（６２）とが形成されている複動型のシリンダ（５０）と、前記第一給排室（６１）及び第二給排室（６２）に対する液体の供給排出を選択的に行う切換弁（２０）と、前記ピストン（５５）がその往復動一方端位置及び他方端位置に移動せしめられたとき、前記切換弁（２０）の動作状態を瞬間的に切り換える瞬時切換機構（４０）と、を具備していることを特徴とする、前記薬液（Ｍ）と前記希釈用液体（Ｗ）とを一定の比率に混合するための薬液混合装置。
【請求項２】
前記流体駆動モータ（１０）は、前記瞬時切換機構（４０）が前記シリンダ（５０）と前記切換弁（２０）の間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
【請求項３】
前記薬液ポンプ（１２０）は、逆止弁（１９０、２１０）付きの吸入口（１２６）及び吐出口（１２７）が内方端部に設けられたシリンダ（１２２）と、前記流体駆動モータ（１０）の往復駆動部（３５Ｂ）により押動されるピストンロッド（１３０）と、該ピストンロッド（１３０）の先端部に取り付けられて前記シリンダ（１２２）に摺動自在に嵌挿されたピストン（１３５）と、前記ピストンロッド（１３０）を前記シリンダ（１２２）の外方へ向けて付勢する付勢手段（１３７）と、前記ピストン（１３５）のストロークを調節すべく前記ピストンロッド（１３０）の前記付勢手段（１３７）による付勢移動位置を制限する制限部材（１４０）と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液混合装置。
【請求項４】
前記制限部材（１４０）は、前記シリンダ（１２２）の側面に前記ピストンロッド（１３０）の往復動方向に沿って位置調節可能に固定されて前記シリンダ（１２２）の外方に突出する縦辺部（１４２）と、該縦辺部（１４２）の一端部から側方に突出して前記ピストンロッド（１３０）を所定の位置にて係止する横辺部（１４１）と、からなっていることを特徴とする請求項３に記載の薬液混合装置。
【請求項５】
前記制限部材（１４０）の前記縦辺部（１４２）に、固定用ボルト類（１０１、１０２）が挿通せしめられる位置調節用長穴（１４５、１４６）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の薬液混合装置。
【請求項６】
前記制限部材（１４０）の前記縦辺部（１４２）に、前記ピストンロッド（１３０）の係止位置の調節に供される目盛り（１４８）が付されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の薬液混合装置。
【請求項７】
前記制限部材（１４０）の前記縦辺部（１４２）の他端部が前記シリンダ（１２２）から突出せしめられていて、この突出部に位置調節用操作部（１４３）が形成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の薬液混合装置。
【請求項８】
前記薬液ポンプ（１２０）の前記付勢手段（１３７）が、前記シリンダ（１２２）の外部に配設されていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の薬液混合装置。
【請求項９】
複数台の前記薬液ポンプ（１２０）の前記シリンダ（１２２）と前記制限部材（１４０）とが横並びに配列されて、それらを貫くように挿入されたボルト類（１０１、１０２）等によって一対の保持板部（１１２、１１２）間に保持固定されてなるポンプユニット（１００）を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の薬液混合装置。
【請求項１０】
前記薬液容器（１５）内の薬液（Ｍ）を吸入して再び前記薬液容器（１５）内に吐出することによって薬液（Ｍ）を攪拌する、前記流体駆動モータ（１０）により往復駆動される往復動式の薬液攪拌用ポンプ（１５０）を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の薬液混合装置。
【請求項１１】
前記薬液攪拌用ポンプ（１５０）は、逆止弁（２６０、２５０）付きの吸入口（１５６）及び吐出口（１５７）が内端部に設けられたシリンダ（１５２）と、前記流体駆動モータ（１０）の往復駆動部（３５Ｂ）により往復駆動されるピストンロッド（１６０）と、該ピストンロッド（１６０）の先端部に取り付けられて前記シリンダ（１５２）に摺動自在に嵌挿されたピストン（１６５）と、を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の薬液混合装置。
【請求項１２】
前記薬液攪拌用ポンプ（１５０）の吸入パイプ（１７）の途中に前記薬液ポンプ（１２０）の吸入パイプ（１６）が連結されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の薬液混合装置。
【請求項１３】
前記薬液攪拌用ポンプ（１５０）は、前記流体駆動モータ（１０）の全ストロークのうちの任意の部分を使用できるようにされていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の薬液混合装置。
【請求項１４】
前記薬液攪拌用ポンプ（１５０）の前記ピストンロッド（１６０）に、長さ方向に所定の間隔をあけて一対の掛止部（１６１、１６２）が設けられるとともに、該掛止部（１６１、１６２）が前記流体駆動モータ（１０）の往復駆動部（３５Ｂ）に設けられた係止部（３５ｃ）の両側に位置するように前記ピストンロッド（１６０）の位置が設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の薬液混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、畑等に農薬を噴霧するための防除機等に組み込まれて使用されるのに好適な薬液混合装置に係り、より詳細には、薬液と清水等の希釈用流体とを一定の比率に混合する薬液混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、畑等に農薬等の薬液を噴霧するための防除機であるブームスプレーヤ等においては、前記薬液（原液）を清水等の希釈用流体で所定の濃度に予め希釈して噴霧することが要求されるので、前記薬液と清水等の希釈用流体とを一定の比率で混合するための薬液混合装置が組み込まれることがある。
しかしながら、前記のようなブームスプレーヤ等に組み込まれている従来の薬液混合装置には、次のような問題があった。
【０００３】
すなわち、従来の薬液混合装置においては、薬液と希釈用流体とを一定の比率に混合すべく、薬液と希釈用流体とをそれぞれ個別に比較的大吐出量で高圧の噴霧用ポンプで加圧して混合器（Ｔ形チーズやエゼクタ等）に送り出し、その混合器内で混ぜ合わせて噴霧するようにしているが、少量の薬液と多量の希釈用流体（その比は通常では１対１００以上である）とを、高圧下で一定の比率をもって混合器内に送り込むことは難しく、また、混合器内において、相互に量及び加圧度の異なる薬液と希釈用流体とを均一に混合することは、きわめて難しい。
【０００４】
言い換えれば、薬液と希釈用流体とを一定の比率に混合するためには、それらの流量を流量計等のセンサ類で常時精密に計測して制御することが必要となり、また、薬液と希釈用流体とを高圧に加圧することから、その流路を形成する配管系等に高圧に耐え得る高いシール性が要求されることもあって、装置構成が複雑となるとともに、装置コストが高くなる嫌いがあった。特に、二種以上の薬液をそれぞれ所定の比率で希釈用流体に混合することは、確実性、信頼性の点から事実上不可能であった。
【０００５】
前記に加え、噴霧作業後に薬液混合装置を含む機内に残った農薬等の残液の処分が問題となる。すなわち、前記農薬等の薬液（希釈された薬液も含む）は、粘着性、腐食性等があるものが多く、中には粒状物等が混ざっている場合もあり、さらに、変質、劣化する可能性もあって、そのまま配管系を含む機内に残しておくと、配管類が詰まったり、ポンプ類や噴霧ノズル等が作動不良を引き起こすおそれがある。また、残った薬液をそのまま河川等に投棄すると環境汚染を招くので、畑等に所要量の薬液を噴霧し終えた後であっても、機内に薬液が残っている場合は、再度、薬液を畑等に噴霧して使い切ることが要求され、薬液が無駄に消費されるとともに、作業時間が長くなり、不経済である等の問題もあった。
【０００６】
そこで、本件発明者は、前記の問題を解消すべく、先に、特願平１０−１２９０２３号等に所載のような薬液混合装置を提案した。この提案に係る薬液混合装置は、薬液を貯留する薬液タンクと、前記薬液と清水等の希釈用流体とが供給される混合タンクと、前記希釈用流体を前記混合タンクに導く希釈用流路に介装されて前記希釈用流体の流過により回転駆動される流体駆動モータと、前記薬液を前記薬液タンクから前記混合タンクに供給すべく、前記流体駆動モータによって駆動せしめられる往復動式の薬液ポンプと、を具備するものであり、かかる装置によれば、薬液と清水とを、それらの流量を別途に計測制御することを要しないで、前記混合タンクに一定の比率をもって供給することができるとともに、その比率で均一に混合することができ、前記混合タンク内で均一に混合された希釈薬液を、当該装置外に備えられた高圧の噴霧用ポンプにより噴霧ノズルを介して外部に噴霧するようにされるので、当該装置内では薬液や希釈用流体を低圧で流せばよく、そのため、当該装置内の配管系等についてはシール性を容易に確保できて、装置構成を簡素となし得るとともに、装置コストを低く抑えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記提案の薬液混合装置においても、ブームスプレーヤ等に組み込むことを考慮すると、一層のコンパクト化、軽量化、構成の簡素化・合理化、組み込みの容易化等を図ることが要望されるとともに、装置コストの低減化、メンテンナスの容易化等を図ることも望まれる。
【０００８】
本発明は、前記した如くの要望に応えるべくなされたもので、その目的とするところは、薬液と清水等の希釈用流体とを、それらの流量を計測制御することを要しないないで、一定の比率に確実に混合することができるとともに、配管系等のシール性を容易に確保でき、装置構成を簡素となし得るとともに、噴霧作業後に残っている薬液による配管系の詰まり、ポンプや噴霧ノズル等の作動不良等を生じ難くできて、薬液を無駄に消費してしまうこと等も回避できるようにされ、さらに、一層のコンパクト化、軽量化、構成の簡素化・合理化、組み込みの容易化等を図ることができるとともに、装置コストの低減化、メンテンナスの容易化等も図ることのできる薬液混合装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る薬液混合装置は、前記薬液と前記希釈用液体とを一定の比率に混合するべく、基本的には、薬液を貯留する薬液容器と、前記薬液と希釈用液体とが供給される混合タンクと、前記希釈用液体を前記混合タンクに導く希釈用流路に介装されて前記希釈用液体の流過により往復駆動される流体駆動モータと、前記薬液を前記薬液容器から前記混合タンクに供給すべく前記流体駆動モータによって駆動せしめられる往復動式の薬液ポンプと、を具備している。
【００１０】
そして、本発明に係る薬液混合装置は、往復動式の前記流体駆動モータは、ピストンの両側に第一給排室と第二給排室とが形成されている複動型のシリンダと、前記第一給排室及び第二給排室に対する液体の供給排出を選択的に行う切換弁と、前記ピストンがその往復動一方端位置及び他方端位置に移動せしめられたとき、前記切換弁の動作状態を瞬間的に切り換える瞬時切換機構と、を具備していることを特徴としており、より好ましくは、前記瞬時切換機構が前記シリンダと前記切換弁の間に配設される。
【００１１】
このような構成とされた本発明に係る薬液混合装置の好ましい態様においては、例えば、別途に備えられる清水タンクからの清水が比較的低圧に加圧された状態で、希釈用（清水）流路に介装された流体駆動モータを介して混合タンクに供給される。この際、前記流体駆動モータが前記流路を流れる清水により往復駆動され、その往復駆動力が薬液ポンプに直接伝達され、該薬液ポンプは前記流体駆動モータに機械的に連動して往復駆動される。
【００１２】
これにより、前記流路を通じて前記混合タンクに供給される清水の流量に対する、前記薬液ポンプから前記混合タンクに供給される薬液の流量の比率が、常時正確に一定となる。
したがって、前記混合タンクには、前記清水と前記薬液とが常時一定の比率で貯留され、それら清水と薬液とは、前記混合タンク内において、例えば、希釈薬液戻し流路を通じて噴霧用ポンプの吐出側から戻された希釈薬液により均一に攪拌混合された後、前記噴霧用ポンプを介して噴霧ノズルから外部に噴霧される。
【００１３】
このように、本発明の薬液混合装置では、薬液と希釈用液体とを、それらの流量を計測制御することを要しないで、常に一定の比率で確実に混合することができ、また、往復動式の流体駆動モータと薬液ポンプを用いているので、装置構成を簡素となし得るとともに、配管系等のシール性を容易に確保でき、噴霧作業後に残っている薬液による配管系の詰まり、ポンプや噴霧ノズル等の作動不良等を生じ難くできて、薬液を無駄に消費してしまうこと等も回避できるようにされ、さらに、コンパクト化、軽量化、構成の簡素化・合理化、組み込みの容易化等を図ることができるとともに、装置コストの低減化、メンテンナスの容易化等も図ることができる。
【００１４】
前記に加え、本発明の薬液混合装置に備えられる流体駆動モータは、シリンダと切換弁とが別体とされ、それらの間に瞬時切換機構が配設されているので、保守点検、潤滑等を容易に行え、さらに、出力取出部材であるピストン及びピストンロッドの往復運動、切換弁の作動状態、瞬時切換機構の動作等を外部から目視でき、このため、不具合、故障等に対する対策、修復処置を迅速にかつ適正にとり行うことができ、さらに、部品点数の削減、構造の簡素化、組み立ての容易化、装置コストの低減、小型化等を図ることができる。
【００１５】
一方、本発明の薬液混合装置に備えられる往復動式の前記薬液ポンプは、好ましくは、逆止弁付きの吸入口及び吐出口が内方端部に設けられたシリンダと、前記流体駆動モータの往復駆動部により押動されるピストンロッドと、該ピストンロッドの先端部に取り付けられて前記シリンダに摺動自在に嵌挿されたピストンと、前記ピストンロッドを前記シリンダの外方へ向けて付勢する付勢手段と、前記ピストンのストロークを調節すべく前記ピストンロッドの前記付勢手段による付勢移動位置を制限する制限部材と、を備えている。
【００１６】
好ましい態様では、前記制限部材は、前記シリンダの側面に前記ピストンロッドの往復動方向に沿って位置調節可能に固定されて前記シリンダの外方に突出する縦辺部と、該縦辺部から側方に突出して前記ピストンロッドを所定の位置にて係止する横辺部と、からなっており、さらに好ましくは、前記制限部材の前記縦辺部に、固定用ボルト類が挿通せしめられる位置調節用長穴が形成され、また、前記制限部材の前記縦辺部に、前記ピストンロッドの係止位置の調節に供される目盛りが付され、さらに、その縦辺部の下部が前記シリンダの下方に突出せしめられていて、この下方突出部に位置調節用操作部が形成される。
【００１７】
本発明の薬液混合装置のさらに好ましい態様では、複数台の前記薬液ポンプの前記シリンダと前記制限部材とが横並びに配列されて、それらを貫くように挿入されたボルト類等によって一対の保持板部間に保持固定されてなるポンプユニットを備える。
【００１８】
前記の如くの構成とされた薬液ポンプにおいては、前記ピストンのストロークを調節すべく前記ピストンロッドの移動位置を制限する制限部材を備えているので、該制限部材の位置を調節することにより、前記往復動式の流体駆動モータの往復駆動部により押動されるピストンのストロークが調節され、そのため、前記薬液ポンプのシリンダやピストンロッドの寸法形状等を変更することなく、また、複数台のポンプの相対位置を変更することを要しないで、各ポンプの吐出量を個々に独立して調節することができる。
【００１９】
この場合、ポンプ全体の高さ位置を変更することで前記ピストンのストローク、すなわち、吐出量を調節することができるものの、前記ピストンの位置がシリンダの内端部に達しないと、特に薬液を極少量だけ吸入するようにした場合、自吸性能が悪くなるのに対し、前記のように制限部材により前記ピストンの一方端位置を制限（他方端位置をシリンダの内端部に設定）するようにしたことで、自吸性能の悪化が避けられる。
また、ピストンロッド及び制限部材がシリンダの外に配在されるので、当該薬液ポンプが所定のストロークで駆動されているか否かを容易に目視確認できる等の利点も得られる。
【００２０】
本発明に係る薬液混合装置の他の好ましい態様では、前記薬液容器内の薬液を吸入して再び前記薬液容器内に吐出することによって薬液を攪拌する、前記流体駆動モータにより往復駆動される往復動式の薬液攪拌用ポンプが備えられる。
これにより、沈殿凝固等が生じやすい水和剤等の薬液の攪拌を、薬液容器内に別途に攪拌装置を設置することなく、また、別途に電動モータ等の動力源を付設することを要しないで、合理的にかつ確実に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１、図２は、本発明に係る薬液混合装置の一実施形態の正面図、右側面図である。
図示実施形態の薬液混合装置１は、例えば、最大で四種類の薬液Ｍ〔Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄ（水和剤）〕と希釈用液体とされる清水Ｗとを一定の比率に混合するためのもので、前記各薬液Ｍ（Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ）を貯留する四個の薬液容器１５（例えば、市販薬剤ボトルをそのまま使用）と、前記薬液Ｍと清水Ｗとが供給される混合タンク９０と、前記清水Ｗを前記混合タンク９０に導く希釈用流路を形成する清水導入通路１１と清水導出通路１２との間に介装されて、前記清水Ｗの流過により往復駆動される流体駆動モータ１０と、前記薬液Ｍを前記薬液容器１５から前記混合タンク９０に供給すべく、前記流体駆動モータ１０によって駆動せしめられる、同一構成の四台の往復動式の薬液ポンプ１２０と薬液攪拌用ポンプ１５０とからなるポンプユニット１００と、を備えている。
【００２２】
ここでは、前記混合タンク９０の背面側上下に横設された横架部材７、７により、前記混合タンク９０の横隣りに保持固定された保持部材５に、上から順に、前記流体駆動モータ１０、前記ポンプユニット１００、及び、前記四個の薬液容器１５を並列保持するケース状部材８が、マウントされている。
前記混合タンク９０は、当該薬液混合装置１が搭載されるブームスプレーヤ等の機台２上に支持台４を介して支持されている。この混合タンク９０には、前記流体駆動モータ１０が介装されている清水流路を形成する導入通路１１及び導出通路１２、及びボールタップ９２を介して清水Ｗが供給されるとともに、前記ポンプユニット１００の前記各薬液ポンプ１２０、１２０、…から送液パイプ１８、１８、…及び供給口９１、９１、…を介して、前記各薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄが供給される。
【００２３】
前記混合タンク９０内で前記清水Ｗにより希釈混合された希釈薬液ＤＭは、吸出口９７から外部の噴霧用ポンプ（図示せず）により吸い出されるとともに、吸い出された希釈薬液の一部が、前記噴霧用ポンプの吐出側と薬液噴霧手段（図示せず）との間から調圧弁（図示せず）及び戻し口９５を介して、攪拌流生成部材９４から前記混合タンク９０内に戻されて、該混合タンク９０に供給された前記薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄと清水Ｗとの希釈薬液ＤＭが、効果的に攪拌混合されるようになっている。
前記流体駆動モータ１０は、図３〜図９に示される如くに、切換弁２０と、シリンダ５０と、それらの間に配設された瞬時切換機構４０と、を備えている。前記切換弁２０は、その背面側が前記保持部材５に上下左右の四隅でねじ止め具６により固定保持されている。
【００２４】
前記シリンダ５０は、図３〜図６に加えて図７〜図９を参照すればよくわかるように、合成樹脂製であり、円筒状のシリンダ本体部５１と、その上下に四組のねじ止め具５４で締結された一対の蓋部材５２、５３と、それら蓋部材５２、５３の中央部間を貫通するようにＯリング５９、５９を介して往復摺動自在に配置された、出力取出部材となるピストンロッド５７と、該ピストンロッド５７の上下方向中央部に一対のＣリング５６により固定されて前記シリンダ本体部５１に摺動自在に嵌挿されたピストン５５と、を有し、前記ピストン５５の上下に第一給排室６１及び第二給排室６２が形成されている。
【００２５】
また、前記一対の蓋部材５２、５３には、図９に示される如くに、それぞれ第一給排通路６３及び第二給排通路６４が設けられ、それらの前端に設けられているフランジ部６５、６５が、ボルト類６６、６６により前記切換弁２０に直接締結されており、これによって、前記シリンダ５０が前記切換弁２０にマウントされ、前記第一給排通路６３及び前記第二給排通路６４は、それぞれ後述する前記切換弁２０の第一ポート３３及び第二ポート３４に連通せしめられている。
また、前記ピストンロッド５７の上下端には、概略コ字状の支持部材３５の上下両端部がビス３６、３７により固定されており、該支持部材３５の下辺部が、後述する往復動式の四台の薬液ポンプ１２０及び薬液攪拌用ポンプ１５０を駆動するための往復駆動部３５Ｂとなっている。
【００２６】
一方、前記切換弁２０は四方切換弁であり、前記往復動型のシリンダ５０の前記第一給排室６１及び前記第二給排室６２に対する清水Ｗの供給排出を選択的に行うもので、弁室３０を形成する横蓋部材２１Ａが前記保持部材５との間で挟まれるようにして嵌着された角筒状の弁本体部２１と、その上下に四組のねじ止め具２４で締結された上下一対の蓋部材２２、２３と、からなっている。前記弁本体部２１には、前記弁室３０の他、前記清水導入通路１１から清水が導入される導入ポート３１、前記清水を、前記混合タンク９０に導く前記清水導出通路１２に導出する導出ポート３２、前記シリンダ５０の前記第一給排室６１に前記第一給排通路６３を介して連通せしめられる第一ポート３３、及び前記第二給排室６２に前記第二給排通路６４を介して連通せしめられる第二ポート３４が形成されている。さらに、前記弁室３０に回動自在に配置され、前記導入ポート３１と前記第一ポート３３とを連通させるとともに、前記第二ポート３４と前記導出ポート３２とを連通させる第一作動位置（図１１、図１２（Ｂ）において実線で示されている位置）と、前記導入ポート３１と前記第二ポート３４とを連通させるとともに、前記第一ポート３３と前記導出ポート３２とを連通させる第二作動位置（図１１において仮想線で、また、図１２（Ｅ）に示されている位置）と、を選択的にとり得るようにされた回動弁体２５が配設されている。
【００２７】
該回動弁体２５は、その中央部に支軸２７が貫装され、この支軸２７の両端が前記弁本体部２１に固着された軸受部材２６、２６に軸支されている。
前記回動弁体２５が前記第一作動位置Ｂをとるときには、前記シリンダ５０の第一給排室６１に清水が供給されるとともに前記第二給排室６２内の清水が排出され、前記ピストン５５が下降せしめられ、それとは逆に、前記回動弁体２５が前記第二作動位置Ｅをとるときには、前記シリンダ５０の前記第二給排室６２に清水が供給されるとともに前記第一給排室６１内の清水が排出され、前記ピストン５５が上昇せしめられ、これを繰り返すことにより、清水の一方向への流過を利用して往復駆動力が得られる。
また、前記瞬時切換機構４０は、前記弁体２５を回動させるべく、前記支軸２７にビス２８（図１０）等で一体に固定された切換レバー４１と、弾性付勢部材としてのコイルばね４２と、ストッパ７０と、を備えている。
【００２８】
前記コイルばね４２は、その一端４２ａが前記シリンダ５０側に配設されている前記支持部材３５の上下方向中央部に横向き（前記切換弁２０側）に突設された突出片部３５Ａに螺着固定された係止部３８に連結されるとともに、他端４２ｂが前記切換レバー４１の先端部付近に螺着固定された係止部４４に連結されており、前記コイルばね４２の前記一端４２ａ（係止部３８）は、前記ピストン５５及び前記ピストンロッド５７と共に、そのストロークＳの１／２ずつ、前記切換レバー４１の回動中心Ｏから上下方向に真っ直ぐ移動せしめられ、これによって、図８、図９、図１０を参照すればよくわかるように、前記ピストン５５がその往復動一方端位置である最上昇位置Ｈ（図８において実線で示される位置）まで上昇せしめられたとき（前記コイルばね４２の中心線が前記回動中心Ｏを通過したとき）には、それまで前記第二作動位置Ｅをとっていた前記弁体２５を前記第一作動位置Ｂに瞬間的に切り換えるべく、前記コイルばね４２の引張力により、前記切換レバー４１を、図１０（Ｅ）に示される前記第二位置から図１０（Ｃ）→（Ａ）→（Ｂ）に示される如くに反転（約９０°回転）させ、前記ピストン５５がその往復動他方端位置である最下降位置Ｌ（図８において仮想線で示されている位置）まで下降せしめられたとき（前記コイルばね４２の中心線が前記回動中心Ｏを通過したとき）には、それまで前記第一作動位置Ｂをとっていた前記弁体２５を前記第二作動位置Ｅへと瞬間的に切り換えるべく、前記コイルばね４２の引張力により、前記切換レバー４１を、図１２（Ｂ）に示される位置から図１２（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）に示される如くに反転（約９０°回転）させるようにされている。
【００２９】
また、前記瞬時切換機構４０は、前記切換レバー４１が反転せしめられたとき、該切換レバー４１を受け止める一対の緩衝機能付きストッパ７０を備えている。前記ストッパ７０は、図１０を参照すればよくわかるように、前記切換弁２０の上面右側部の上下に前方に向けて突設された保持板部７３、この保持板部７３に螺着固定された螺子部材７１、及び、この螺子部材７１の先端に取着された弾性材料からなる半球状の緩衝部材７２からなっており、該緩衝部材７２で、前記切換レバー４１の直交状に配設された一対の水平折曲部４１ａ、４１ｂを受け止めるようになっている。
【００３０】
さらに、本実施形態の流体駆動モータ１０では、前記瞬時切換機構４０の動作を円滑に行わせるべく、前記支持部材３５の中央部に取り付けられた支軸ねじ部材８２に回転自在に支持された転動子としてのボールベアリング８０と、前記シリンダ本体部５１の左外側部に前記ピストン５５の移動方向（上下方向）に沿って一体に形成され、前記ボールベアリング８０が摺接しつつ転動せしめられるガイドレール５８と、からなるガイド手段が付設されている。
【００３１】
前記の如くの構成とされた本実施形態の流体駆動モータ１０においては、シリンダ５０の外部に切換弁２０が別体に設けられ、それらの間に瞬時切換機構４０が配設されているので、保守点検、潤滑等を容易に行え、さらに、出力取出部材であるピストン５５及びピストンロッド５７の往復運動、切換弁２０の作動状態、瞬時切換機構４０の動作等を外部から目視でき、このため、不具合、故障等に対する対策、修復処置を迅速にかつ適正にとり行うことができる。
さらに、部品点数の削減、構造の簡素化、組み立ての容易化、装置コストの低減、小型化等も図ることができる。
【００３２】
前記に加え、前記切換弁２０の回動弁体２５は、図１２（Ｃ）に示される如くに、前記第一作動位置Ｂから前記第二作動位置Ｅへと切り換えられる切換時、及び、前記第二作動位置Ｅから前記第一作動位置Ｂへと切り換えられる切換時において、前記第一ポート３３及び前記第二ポート３４を完全には閉鎖しない（間隙Ｚが形成される）ようにされているので、水撃作用が緩和される。
また、前記切換弁２０や前記シリンダ５０は、要求気密性が低いので、射出成形部品等の仕上げ加工不要部材の集積で成り立ち、また、弁部に隘路が無いので、低圧で流量が確保できる等の利点もある。
【００３３】
一方、前記ポンプユニット１００は、図１、図２に加えて図１３、図１４を参照すれはよくわかるように、前記四台の薬液ポンプ１２０の後述するシリンダ１２２と制限部材１４０とが横並びに配列されて、それらを貫くように挿入されたボルトナット類１０１、１０２、１０３、１０４によって、前記保持部材５に取り付けられた一対の取付板１１０、１１０間に締結固定されてなる。すなわち、該取付板１１０、１１０は、取付部１１１と保持板部１１２とから構成され、前記取付部１１１がボルト１１５により前記保持部材５に固定され、前記保持板部１１２、１１２間に前記四台の薬液ポンプ１２０が固定される。該四台の薬液ポンプ１２０の背面側には、後述する薬液攪拌用ポンプ１５０が、それを貫くように挿入されたボルトナット類１０６、１０７、１０８、１０９によって保持固定されている。
【００３４】
そして、前記各薬液ポンプ１２０は、図１３〜図１６に示される如くに、逆止弁１９０、２１０付きの吸入口１２６及び吐出口１２７が、その内方端部の底面側と側面側とにそれぞれ設けられた有底角形外形のシリンダ１２２と、前記流体駆動モータ１０の往復駆動部３５Ｂにより押動されるピストンロッド１３０と、該ピストンロッド１３０の先端部に取り付けられて前記シリンダ１２２に往復摺動自在に嵌挿されたピストン１３５と、前記ピストンロッド１３０を前記シリンダ１２２の外方へ向けて上方に付勢する付勢手段である圧縮コイルばね１３７と、前記ピストン１３５のストロークを調節すべく前記ピストンロッド１３０の前記付勢手段による付勢移動位置を制限する制限部材１４０と、を備えている。
【００３５】
ここでは、前記ピストンロッド１３０は、段付きのロッド本体１３１と、このロッド本体１３１の段付き上部に外嵌固定されたばね受け部材１３２と、からなっており、前記ロッド本体１３１の下部が前記シリンダ１２２の上部に螺着された蓋部材１２４に摺動自在に嵌挿されている。
また、前記制限部材１４０は、前記シリンダ１２２の側面に前記ピストンロッド１３０の往復動方向に沿って上下方向に位置調節可能に固定されてその上方に突出する縦辺部１４２と、該縦辺部１４２から側方に折り曲がって、前記ピストンロッド１３０を所定の高さ位置にて係止する横辺部１４１とを有するＬ形板材からなっており、前記制限部材１４０の前記縦辺部１４２に、図１６に示される如くに、前記固定用ボルト類１０１、１０２が挿通せしめられる位置調節用長穴１４５、１４６が上下方向に形成されている。
【００３６】
また、前記制限部材１４０の前記横辺部１４１には、前記ピストンロッド１３０の前記ばね受け部材１３２が下側から摺動自在に嵌挿される係止穴１４１ａが形成され、前記ばね受け部材１３２の下端には、前記係止穴１４１ａに係止される鍔状掛止部１３３が設けられており、前記ピストンロッド１３０及び前記ピストン１３５は、前記ばね受け部材１３２と前記蓋部材１２４との間に介装された前記コイルばね１３７の付勢力によって常時前記シリンダ１２２の外方へ向けて上方に付勢されているが、前記係止穴１４１ａに前記鍔状掛止部１３３が係止されることによって、その最大上昇（付勢移動）位置が制限されるようになっている。
【００３７】
また、前記制限部材１４０の前記縦辺部１４２には、前記ピストンロッド１３０及び前記ピストン１３５の付勢移動高さ制限位置の調節に供される目盛り１４８（図１４、図１６参照）が付されるとともに、前記縦辺部１４２の下部が前記シリンダの下方に突出せしめられていて、この下方突出部に開口１４４付きの位置調節用操作部１４３が形成されている。
【００３８】
かかる構成の薬液ポンプ１２０を四台備えたポンプユニット１００においては、前記各薬液ポンプ１２０の吐出量を調節するにあたっては、そのシリンダ１２２及び前記制限部材１４０を左右に貫くように挿入されている前記ボルトナット類１０１、１０２、１０３、１０４を緩めて、前記制限部材１４０の前記操作部１４３を掴んでそれを上下方向に移動させる。このとき、前記各制限部材１４０には、前記長穴１４５、１４６が形成されているので、その長穴１４５、１４６の長さ分は自由に動かせるが、前記シリンダ１２２には前記ボルト類１０１、１０２が嵌挿される丸穴しか形成されていないので、前記シリンダ１２２は所定位置から動かず、したがって、例えば、前記シリンダ１２２の上端面を指標にして、前記目盛り１４８を参照しながら、前記シリンダ１２２に対する前記制限部材１４０の上下方向の位置を調節し、その状態で、前記ボルトナット類１０１、１０２、１０３、１０４を締結して前記各シリンダ１２２及び前記各制限部材１４０を挟圧固定すれば、前記各ピストン１３５すなわち、前記各ピストンロッド１３０ごとの最上昇（付勢移動）位置が設定されることになる。
【００３９】
このような構成とされたポンプユニット１００においては、前記往復動式の流体駆動モータ１０の前記往復駆動部３５Ｂにより押動される、前記各薬液ポンプ１２０の前記ピストンロッド１３０の最上昇位置（自然状態の位置）が、図１３に示される如くに適宜に調節されているので、各ピストンロッド１３０及び前記ピストン１３５が、前記流体駆動モータ１０の前記往復駆動部３５Ｂの下降動作によって下方に押し動かされる時期（位置）が異なるが、その最下降位置は、図１３の一点鎖線で示される如くに、全て前記シリンダ１２２の内端である最底部となっており、このため、前記各ピストン１３５のストロークが調節され、前記ポンプ１２０の前記シリンダ１２２や前記ピストンロッド１３０の寸法形状等を変更することなく、また、複数台のポンプ１２０の相対位置を変更することを要しないで、各ポンプ１２０の吐出量を個々に独立して調節することができる。
【００４０】
この場合、ポンプ全体の高さ位置を変更することで前記ピストン１３５のストローク、すなわち、吐出量を調節することができるものの、前記ピストン１３５の最下降位置がシリンダの最底部に達しないと、特に薬液を極少量だけ吸入するようにした場合、自吸性能が悪くなるのに対し、前記のように制限部材１４０により前記ピストン１３５の最上昇位置を制限（最下降位置をシリンダの最底部に設定）するようにしたことで、自吸性能の悪化が避けられる。
また、前記ピストンロッド１３０、前記コイルばね１３７、及び前記制限部材１４０が、前記シリンダ１２２の外に配在されるので、当該薬液ポンプ１２０が所定のストロークで駆動されているか否かを容易に目視確認でき、保守・点検も容易である等の利点も得られる。
【００４１】
このような構成の各薬液ポンプ１２０、１２０、…が前記流体駆動モータ１０により往復駆動されることにより、前記各薬液容器１５、１５、…の各薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄは、前記ピストン１３５の上昇時には、図１４及び図１５に示す如く、ストレーナ１９１、吸入パイプ１６、継手２０１、前記逆止弁１９０、及び、前記吸入口１２６を介して前記シリンダ１２２内に吸い込まれ、前記ピストン１３５の下降時には、前記吐出口１２７、前記逆止弁２１０、継手２０２、及び前記送液パイプ１８を介して前記混合タンク９０に供給され、該混合タンク９０内で前記のように清水Ｗと混合攪拌される。
【００４２】
一方、前記薬液ポンプ１２０の背面側に配設された前記薬液攪拌用ポンプ１５０は、図１４、図１５に示される如くに、前記薬液容器１５内の薬液（水和剤）Ｍｄを吸入して、再び前記薬液容器１５内に吐出することによって薬液Ｍｄを攪拌するもので、逆止弁２６０付きの吸入口１５６及び逆止弁２５０付きの吐出口１５７が下端部に設けられたシリンダ１５２と、前記流体駆動モータ１０の前記往復駆動部３５Ｂにより往復駆動されるピストンロッド１６０と、該ピストンロッド１６０の先端部に取り付けられて前記シリンダ１５２に往復摺動自在に嵌挿されたピストン１６５と、を備えている。
【００４３】
ここでは、前記薬液攪拌用ポンプ１５０の前記ピストンロッド１６０の上端部に、長さ方向に所定の間隔をあけて一対の鍔状掛止部１６１、１６２が設けられるとともに、該掛止部１６１、１６２が、前記流体駆動モータ１０の前記往復駆動部３５Ｂに設けられた係止穴３５ｃの上下両側に位置するように、前記ピストンロッド１６０の位置が設定されており、当該薬液攪拌用ポンプ１５０は、前記流体駆動モータ１０の全ストロークＳのうちの任意の部分を使用できるようにされている。
【００４４】
かかる薬液攪拌用ポンプ１５０では、前記往復駆動部３５Ｂの上昇時には、前記係止穴３５ｃに前記上側掛止部１６２が係止されて、前記ピストン１６５及び前記ピストンロッド１６０が上方に持ち上げられ、このピストン１６５の上昇時には、前記薬液ポンプ１２０の前記吸入パイプ１６が途中に連結されている、当該薬液攪拌用ポンプ１５０の二股状の吸入パイプ１７（下流部１７Ａ）、継手２２１、前記逆止弁２６０、及び、前記吸入口１５６を介して薬液Ｍｄが前記シリンダ１５２内に吸い込まれる。それに対し、前記往復駆動部３５Ｂの下降時には、前記係止穴３５ｃに下側の前記鍔状掛止部１６１が押動されて、前記ピストン１６５及び前記ピストンロッド１６０が下方に押し下げられ、前記シリンダ１５２内の薬液Ｍｄが、前記吐出口１５７、前記逆止弁２５０、継手２２２、前記送液パイプ１９、及び攪拌ノズル１９５を介して前記薬液容器１５の底部付近から上方に向けて吹き出され、これによって、前記薬液容器１５内の薬液Ｍｄ（水和剤）が効果的に攪拌される。
【００４５】
このように、前記流体駆動モータ１０に往復駆動される前記薬液攪拌用ポンプ１５０を付設したことにより、沈殿凝固等が生じやすい水和剤等の薬液の攪拌を、前記薬液容器１５内に別途に攪拌装置を設置することなく、また、別途に電動モータ等の動力源を付設することを要しないで、合理的にかつ確実に行うことができる。
【００４６】
前記の如くの構成とされた本実施形態の薬液混合装置１においては、別途に備えられる清水タンクからの清水が比較的低圧に加圧された状態で、清水流路を構成する前記清水導入通路１１と前記清水導出通路１２の間に介装された前記流体駆動モータ１０を介して前記混合タンク９０に供給される。この際、前記流体駆動モータ１０が前記通路１１、１２を流過する清水Ｗにより往復駆動され、その往復駆動力が前記各薬液ポンプ１２０、１２０、…（ポンプユニット１００）に直接伝達され、該薬液ポンプ１２０、１２０、…は前記流体駆動モータ１０に機械的に連動して往復駆動される。
【００４７】
これにより、前記通路１１、１２を通じて前記混合タンク９０に供給される清水Ｗの流量に対する、前記薬液ポンプ１２０、１２０、…から前記混合タンク９０に供給される薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄの流量の比率が、常時正確に一定となる。
したがって、前記混合タンク９０には、前記清水Ｗと前記薬液とが常時一定の比率で貯留され、それら清水Ｗと薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄとは、前記混合タンク９０内において、例えば、希釈薬液戻し口９５を通じて噴霧用ポンプの吐出側から戻された希釈薬液ＤＭにより均一に攪拌混合された後、前記噴霧用ポンプを介して噴霧ノズルから外部に噴霧される。
【００４８】
このように、本実施形態の薬液混合装置１では、薬液Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、及びＭｄと清水Ｗとを、それらの流量を計測制御することを要しないで、常に一定の比率に確実に混合することができ、また、往復動式の流体駆動モータ１０と薬液ポンプ１２０を用いているので、装置構成を簡素となし得るとともに、配管系等のシール性を容易に確保をでき、噴霧作業後に残っている薬液による配管系の詰まり、ポンプや噴霧ノズル等の作動不良等を生じ難くできて、薬液を無駄に消費してしまうこと等も回避できるようにされ、さらに、コンパクト化、軽量化、構成の簡素化・合理化、組み込みの容易化等を図ることができるとともに、装置コストの低減化、メンテンナスの容易化等も図ることができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において、種々の変更ができるものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る薬液混合装置は、薬液と希釈用液体とを、それらの流量を別途に計測手段等を設けて計測制御することを要しないで、常に一定の比率に確実に混合することができ、また、往復動式の流体駆動モータと薬液ポンプを用いているので、装置構成を簡素となし得るとともに、配管系等のシール性を容易に確保をでき、噴霧作業後に残っている薬液による配管系の詰まり、ポンプや噴霧ノズル等の作動不良等を生じ難くできて、薬液を無駄に消費してしまうこと等も回避できるようにされ、さらに、コンパクト化、軽量化、構成の簡素化・合理化、組み込みの容易化等を図ることができるとともに、装置コストの低減化、メンテンナスの容易化等も図ることができる。
【００５０】
前記に加え、本発明の薬液混合装置に備えられる流体駆動モータは、シリンダと切換弁とが別体とされ、それらの間に瞬時切換機構が配設されているので、保守点検、潤滑等を容易に行え、さらに、出力取出部材であるピストン及びピストンロッドの往復運動、切換弁の作動状態、瞬時切換機構の動作等を外部から目視でき、このため、不具合、故障等に対する対策、修復処置を迅速にかつ適正にとり行うことができ、さらに、部品点数の削減、構造の簡素化、組み立ての容易化、装置コストの低減、小型化等を図ることができる。
【００５１】
さらに、本発明の薬液混合装置に備えられる薬液ポンプは、ピストンのストロークを調節すべくピストンロッドの付勢移動位置を制限する制限部材を備えているので、該制限部材の位置を調節することにより、前記往復動式の流体駆動モータの往復駆動部により押動されるピストンのストロークが調節され、そのため、ポンプのシリンダやピストンロッドの寸法形状等を変更することなく、また、複数台のポンプの相対位置を変更することを要しないで、各ポンプの吐出量を個々に独立して所定量に調節することができる。
【００５２】
また、さらに、本発明の薬液混合装置は、前記流体駆動モータに往復駆動される薬液攪拌用ポンプを付設しているので、沈殿凝固等が生じやすい水和剤等の薬液の攪拌を、薬液容器内に別途に攪拌装置を設置することなく、また、別途に電動モータ等の動力源を付設することを要しないで、合理的にかつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬液混合装置の一実施形態の全体構成を示す正面図。
【図２】図１に示される薬液混合装置の右側面図。
【図３】図１に示される薬液混合装置に備えられる流体駆動モータを示す拡大平面図。
【図４】図３に示される流体駆動モータの正面図。
【図５】図３に示される流体駆動モータの左側面図。
【図６】図３に示される流体駆動モータの右側面図。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図。
【図８】図３のＶIII −ＶIII 矢視断面図。
【図９】図３のＩＸ−ＩＸ矢視断面図。
【図１０】図６のＸ−Ｘ矢視断面図。
【図１１】図６のＸＩ−ＸＩ矢視断面図。
【図１２】切換弁の動作説明に供される概念図。
【図１３】図１に示される薬液混合装置に備えられるポンプユニットを示す拡大縦断面図。
【図１４】図１３に示されるポンプユニットの縦断面図。
【図１５】図１に示される薬液混合装置に備えられるポンプユニット及び薬液タンクを示す拡大右側面図。
【図１６】図１３に示されるポンプユニットの部分左側面図。
【符号の説明】
１…薬液混合装置
１０…流体駆動モータ
１１…清水導入通路（希釈用流路）
１２…清水導出通路（希釈用流路）
１５…薬液容器
１６、１７…吸入パイプ
２０…切換弁
３５Ｂ…往復駆動部
３５ｃ…係止穴（係止部）
４０…瞬時切換機構
５０…シリンダ
５５…ピストン
６１…第一給排室
６２…第二給排室
９０…混合タンク
１００…ポンプユニット
１０１、１０２…ボルト類
１１２…保持板部
１２０…薬液ポンプ
１２２…シリンダ
１２６…吸入口
１２７…吐出口
１３０…ピストンロッド
１３５…ピストン
１３７…圧縮コイルばね（付勢手段）
１４０…制限部材
１４１…横辺部
１４２…縦辺部
１４３…位置調節用操作部
１４５、１４６…位置調節用長穴
１４８…目盛り
１５０…薬液攪拌用ポンプ
１５２…シリンダ
１５６…吸入口
１５７…吐出口
１６０…ピストンロッド
１６１、１６２…鍔状掛止部
１６５…ピストン
１９０、２１０…逆止弁
２５０、２６０…逆止弁
Ｍ…薬液
Ｗ…希釈用液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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