(57)【要約】【課題】洗剤などの薬液のような高粘性流体を、電気などの他の動力を使わず水道圧だけを動力として使い、希釈液の吐出口を希釈装置よりも高い位置に設置しても十分な吐出圧を確保でき、水量、希釈濃度に関する別段のセンサを使わずに希釈率を略一定にした希釈液を作る希釈装置を得る。【解決手段】水道水の給水口、水路Ａ、水車、水路Ｂ、逆止弁、水路Ｃ、希釈液の吐出口がこの順に接続されて構成された、密閉された流路；水車の回転軸に接続され、流路を流れる水道水による水車の回転運動を直線往復運動に変換するクランク機構；クランク機構により直線往復運動するダイヤフラムと、薬液吸入側逆止弁と、薬液吐出側逆止弁とを含んで構成されるダイヤフラムポンプ；を備え、薬液吐出側逆止弁からの薬液の吐出口が、薬液管Ｄを介して水路Ｃの中間部に接続されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007229613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水の給水口、水路Ａ、水車、水路Ｂ、逆止弁、水路Ｃ、希釈液の吐出口がこの順に接続されて構成された、密閉された流路；
前記水車の回転軸に接続され、前記流路を流れる水道水による前記水車の回転運動を往復運動に変換するクランク機構；
前記クランク機構により直線往復運動するダイヤフラムと、薬液吸入側逆止弁と、薬液吐出側逆止弁とを含んで構成されるダイヤフラムポンプ；  を備え、
前記薬液吐出側逆止弁からの薬液の吐出口が、薬液管Ｄを介して前記水路Ｃの中間部に接続されていることを特徴とする希釈装置。
【請求項２】
前記流路のうち前記水路Ａの中間部と水路Ｂの中間部との間に、流量調節弁を備えたバイパス水路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の希釈装置。
【請求項３】
前記水路Ａの前記水車との接続部分が、直径が徐徐に細くなる形状（ノズル形状）であることを特徴とする請求項１に記載の希釈装置。
【請求項４】
前記薬液吸入側逆止弁が、前記水路Ｃの中間部と前記薬液管Ｄの接続部よりも低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の希釈装置。
【請求項５】
前記薬液管Ｄが逆Ｕ字形状の部分を備え、前記逆Ｕ字形状部分の頂点が前記薬液吐出側逆止弁よりも高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の希釈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は希釈装置に係り、特に、洗剤などの薬液と水道水とを混合させて手洗用の希釈液を作り出す希釈装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような希釈装置としては従来各種のものが開発されており、薬液を指押しポンプなどで押し出す方法は簡便であるが、均一な希釈液を得ることができない。そこで、手動以外の外部動力を用いる方法が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、水道水圧自身を利用して水車を回転させ、この回転動力を減速ギアを介してベーンポンプに伝え、このベーンポンプにより薬液を圧送し、水車の下流で水道水に混合して希釈液を作る技術が開示されている。
【０００４】
この方式によれば、ベーンポンプの駆動力、従って薬液の混合量は水道水量に略、比例するので、水量に拘わらず略一定濃度の希釈液が、別段の動力や制御機構を使わずに得られる。
【０００５】
しかしながら、この方式では水車、減速ギア、ベーンポンプと、これらの間のシールド（水密）伝動機構を要するので、構造が複雑高価になる。
その上にベーンポンプは摺動部が多くあって、薬液のような高粘性の流体を圧送するにはエネルギ損失が大きいので、低回転速度で高トルクを必要とし、必要な回転トルクを得るには、水車を高速で回転させて水車の回転軸とポンプの駆動軸の間に減速ギアを備えなければならない。
その結果、水道水圧の大部分は水車の回転動力に使われ、水車下流の希釈液の圧力は低下し、希釈液を水車下流路よりも高い位置から吐出させることが困難になる。
【０００６】
また、水道水が流れない不使用時には一般にベーンポンプが空気に晒されるので、長い間使用しないでいると、特に薬液として石鹸などを使用した場合、残存薬液が乾燥、固化してベーンポンプが動かなくなる場合がある。
【０００７】
そこで本願の発明者の発明になる特許文献２によれば、逆止弁とダイヤフラムポンプの組み合わせによる希釈装置が開示されている。
本方式によれば、構造が簡明である上に、摩擦によるエネルギ損失が殆どなく、粘性の高い流体でも効率がよく送りだすことが可能となる。
【０００８】
この場合、希釈室をポンプ室の上部に設けてあるので、ポンプ室は空気にさらされないように常時薬液で満たしておくことができる。
【０００９】
しかしながら、この本式ではダイヤフラムポンプを駆動するため、小動力ではあるがソレノイドなどの別段の駆動装置を必要とする。
それだけでなく希釈濃度を略一定にするためには、水道水量又は希釈濃度のセンサを備えて、センサ出力によりダイヤフラムポンプの駆動装置を制御する必要がある。
【特許文献１】特開平１１−１７９１８３号公報
【特許文献２】特開２００４−００８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような希釈装置における諸問題を解決するためになされた本発明の目的は、洗剤などの薬液のような高粘性流体を、人手、電気などの他の動力を使わず水道圧だけを動力として使い、希釈液の吐出口を水車下流路よりも高い位置に設置しても十分な吐出圧を確保できる希釈装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、水量、希釈濃度に関する別段のセンサを使わずに希釈率を略一定にした希釈液を作る希釈装置を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、不使用期間が長い場合でも薬液が固化せず、長い不使用期間の直後を含め何時でも使用が可能な希釈装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するためになされた本発明による希釈装置は、請求項１に示すように、  水道水の給水口、水路Ａ、水車、水路Ｂ、逆止弁、水路Ｃ、希釈液の吐出口がこの順に接続されて構成された、密閉された流路；  前記水車の回転軸に接続され、前記流路を流れる水道水による前記水車の回転運動を往復運動に変換するクランク機構；  前記クランク機構により直線往復運動するダイヤフラムと、薬液吸入側逆止弁と、薬液吐出側逆止弁とを含んで構成され、前記ダイヤフラムの直線往復運動により生じる容積変化により、薬液を一方向に移動可能にするダイヤフラムポンプ；  を備え、前記薬液吐出側逆止弁からの薬液の吐出口が、薬液管Ｄを介して前記水路Ｃの中間部に接続され、水道水と薬液が混合されて希釈液として前記希釈液の吐出口から吐出されるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
また請求項２に示すように、前記流路のうち前記水路Ａの中間部と水路Ｂの中間部との間に、流量調節弁を備えたバイパス水路が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また請求項３に示すように、前記水路Ａの前記水車との接続部分が、直径が徐徐に細くなる形状（ノズル形状）であることを特徴とする。
【００１６】
また請求項４に示すように、前記薬液吸入側逆止弁が、前記水路Ｃの中間部と前記薬液管Ｄの接続部よりも低い位置に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また請求項５に示すように、前記薬液管Ｄが逆Ｕ字形状の部分を備え、前記逆Ｕ字形状部分の頂点が前記薬液吐出側逆止弁よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による希釈装置によれば、水道圧だけで動き、人手、電気などの他の動力を必要としないので、使いやすく安価でコンパクトな希釈装置が得られる。
【００１９】
また本発明による希釈装置では、水車室と薬液ポンプ室がダイヤフラムにより隔離されているので、水道圧の一部を動力として使うだけで、高粘性の薬液を少量の場合でも効率的にポンピングすることができ、希釈した液体を本希釈装置よりも高い位置に十分な吐出圧を残して吐出することができるので、薬液及び希釈装置の置き場に対する制約が解消される。
【００２０】
さらに、水道圧の変化、水量に拘わらず薬液の希釈率が、高価なセンサ、制御装置を使用せずに略一定に保持できるので、安価でコンパクトな希釈装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の形態と効果を、図１ないし図７に従って具体的に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１、図２、図３は本実施例に係る希釈装置の各々、正面図、側面図、側面図におけるａ−ａ断面図、である。
断面線ａ−ａは、中間に断面シフトｂ−ｂを含む。
【００２３】
図１、図２に示すように、水車１は回転軸２に固定され、回転軸２はケーシング３に対してシールド玉軸受４により回転自在かつ水密に軸支されている。
回転軸２の一部はケーシング３の外部に突出していてその軸端には偏心カム５が固定され、偏心カム５はラジアル軸受６を介して偏心外輪６５の内側に回転自在に嵌装され、偏心外輪６５にはクランク軸７の一端が固着されて、クランク軸７は下方に突出している。
【００２４】
クランク軸７の他端には可撓性のあるダイヤフラム８が付着されており、ダイヤフラム８の下方にはポンプ室９が設けられており、ダイヤフラム８はポンプ室９の上壁の一部を覆う。
さらにポンプ室９の側壁には薬液吸入側逆止弁１０と薬液吐出側逆止弁１１が設けられている。
【００２５】
さらに図３に示すように、水路Ａ  １３がケーシング３の側壁を貫通してケーシング３の内部に貫挿され、水路Ａ  １３の一端は水道水給水口１２となり、水路Ａ  １３の他端は水車１に接続されている。
水路Ｂ  １４がケーシング３の内部に設けられ、水路Ｂ  １４の一端は水路Ａ  １３と別の位置で水車１に接続され、水路Ｂ  １４の他端は、ケーシング３の内側に設けられた逆止弁１５を介して水路Ｃ  １６の一端に連結され、水路Ｃ  １６はケーシング３の側壁を貫通してケーシング３の外部に貫挿され、水路Ｃ  １６の他端は希釈液吐出口１９となる。
【００２６】
水路Ａ  １３の中間部と水路Ｂ  １４の中間部は、途中に流量調節弁１７を備えたバイパス水路１８により連結されている。
水路Ｃ  １６の中間部は薬液管Ｄ  ２１を介して薬液吐出側逆止弁１１に連結され、薬液吸入側逆止弁１０には薬液管Ｅ  ２２の一端が連結され、薬液管Ｅ  ２２の他端は薬液流入口２３となる。
ケーシング３のうち逆止弁１０、１１、１５を収容する部分は、逆止弁１５の保守に便利なように外側に突出している。
【００２７】
次に本希釈装置の作用について説明する。
図３に示すように、水道水給水口１２から給水された水は水路Ａ  １３を通り、一部の水は、その水量に応じたトルクを水車１に与えた後、水路Ｂ  １４、逆止弁１５を通り水路Ｃ  １６に流れる。
残りの水は、その水量が流量調節弁１７により調節された後、バイパス水路１８を通り、水路Ｂ  １４の中間で合流する。
【００２８】
水車１、従って偏心カム５は前記与えられたトルクに応じた速度で回転し、偏心カム５の回転運動はラジアル軸受６、偏心外輪６５を介してクランク軸７の往復（本図では、上下）運動に変換される。
【００２９】
一方、薬液流入口２３から供給された薬液は、薬液吸入側逆止弁１０を介してポンプ室９に入り、前記上下運動するクランク軸７に付着されたダイヤフラム８の動作により、薬液吐出側逆止弁１１、薬液管Ｄ  ２１を介して水路Ｃ  １６に圧送され、ここで水道水と混合され、即ち希釈されて希釈液吐出口１９から吐出される。
逆止弁１５は希釈液の水車側への逆流と拡散を防止するために配置してある。
【００３０】
図４、図５は偏心カム５の回転位置とダイヤフラム８の動作の関係を示す図である。
図４即ち偏心カムが回転し偏心カムの中心が上死点まで回転すると、ダイヤフラムが持ち上げられて薬液が吸入される。
一方、図５、即ち偏心カムの中心が下死点まで回転すると、ダイヤフラムが押し下げられて一定量の薬液が吐出される。
各々の場合、薬液吸入側逆止弁１０、薬液吐出側逆止弁１１が介在するので、薬液は逆流しない。
【００３１】
偏心カム５の１回転ごとに一定量の薬液が水路Ｃ  １６に吐出されるので、薬液の吐出量は、偏心カムの回転速度、即ち水車１に供給される水道水の流量に比例することになり、結局希釈液の濃度、即ち水道水に対する薬液の混合比は、水道水量に拘わらず略一定に保たれる。
【００３２】
しかも、この希釈率は、バイパス流路１８に設けた流量調節弁１７により調節することができる。
なぜなら、バイパス流路１８に流れる水道水はダイヤフラム８の動作に寄与しないので、バイパス水量を増やすと、それに応じて希釈液の濃度を下げられるからである。
【００３３】
なお、本実施例では、薬液吐出側逆止弁１１の位置が、薬液管Ｄ  ２１と水路Ｃ  １６の中間部との接続部より低い位置にあるので、これらの逆止弁は常に薬液に浸されていて空気に晒されることがなく、薬液の乾燥、固化による逆止弁の動作不良を防ぐことができる。
【実施例２】
【００３４】
図６は本実施例に係る希釈装置の部分的断面図である。
本実施例では、上記実施例１と異なり、バイパス水路１８が無く、水路Ａ  １３の水車１に接続されている部分がノズル２０になっている。
他の部分の構造・作用は実施例１の場合と同様である。
【００３５】
ノズル２０の作用により、水道水圧の一部が水道水流速の高速化に変換されるので、水流が水車の羽根により高速で衝突し、水車をより高速で回転させることができ希釈液の濃度を上げることができる。
【００３６】
さらには、水道水の供給量が少ない場合にも、摩擦に打ち勝って水車を回転させることができる。
あるいは、ノズル２０として絞りの調節可能なノズルを使って、希釈液の濃度を調節することもできる。
また逆に、上記実施例１に説明した流量調節弁１７付きのバイパス水路１８を併用して、希釈液の濃度を調節することもできる。
【実施例３】
【００３７】
図７は本実施例に係る希釈装置の正面図である。
本実施例では、上記実施例１と異なり、薬液管Ｄ  ２１が逆Ｕ字形状の部分２５を備え、逆Ｕ字形状部分２５の頂点が薬液吐出側逆止弁１１よりも高い位置にくるように配置してある。
【００３８】
この場合、薬液吐出側逆止弁１１の位置が、薬液管Ｄ  ２１と水路Ｃ  １６との接続部よりも高い位置にあるが、薬液吐出側逆止弁１１は常に薬液に浸されており、その乾燥による逆止弁の固着誤動作を防ぐことができる。
他の部分の構造・作用は実施例１の場合と同様である。
【００３９】
即ち、ダイヤフラムポンプ室９の位置を水路Ｃ  １６及び水車１の位置に対して、上置きにする（本実施例）、又は横置きにする等、高低自在にとることができ、希釈装置の装着の際の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施例に係る希釈装置の正面図である。
【図２】第１の実施例に係る希釈装置の側面図である。
【図３】図２におけるａ−ａ断面図である。
【図４】第１の実施例に係る偏心カムの回転位置とダイヤフラムの動作の関係を示す図である。
【図５】第１の実施例に係る偏心カムの回転位置とダイヤフラムの動作の関係を示す図である。
【図６】第２の実施例に係る希釈装置の部分的断面図である。
【図７】第３の実施例に係る希釈装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    水車
２    回転軸
３    ケーシング
４    シールド玉軸受
５    偏心カム
６    ラジアル軸受
６５    偏心外輪
７    クランク軸
８    ダイヤフラム
９    ダイヤフラムポンプ室
１０    薬液吸入側逆止弁
１１    薬液吐出側逆止弁
１２    水道水給水口
１３    水路Ａ
１４    水路Ｂ
１５    逆止弁
１６    水路Ｃ
１７    流量調節弁
１８    バイパス水路
１９    希釈液吐出口
２０    ノズル
２１    薬液管Ｄ
２２    薬液管Ｅ
２３    薬液流入口
２５    薬液管Ｄの逆Ｕ字形状の部分
【図１】
2007229613.tif 000003
【図２】
2007229613.tif 000004
【図３】
2007229613.tif 000005
【図４】
2007229613.tif 000006
【図５】
2007229613.tif 000007
【図６】
2007229613.tif 000008
【図７】
2007229613.tif 000009