JP2008534087A - 圧縮空気泡システムのための散布及び空気混和装置 - Google Patents

Abstract

第１の流体のための少なくとも１つの入口（１５）と少なくとも１つの出口（１６）を有する第１の通路と、第２の材料のための少なくとも１つの入口（１８）と少なくとも１つの出口（１９）を有する第２の通路（１７）を備えており、第１の通路の出口（１６）は、第２の材料が第２の通路の出口（１９）を出る時それと第１の流体を混合し、第２の材料へ空気を混和し、そしてあらかじめ決めた方向に分散するように配置されているノズル部分（１１）を含んでいる散布および空気混和装置。

Description

本発明は、散布装置および特に、流体、特に液体を迅速かつ多様な方向へ散布するための装置に関する。

圧縮空気泡（ＣＡＦ）は、水が極端に不足している地域における草原火災の消火のための革新的なアプローチとして１９７０年代にテキサスにおいて開発された。システムは、水の表面張力を低下するための薬品と消火剤の膨張させた体積を作り出すための圧縮空気の２つの技術を結合している。水を消火剤としてより一層有効にする表面張力の低下は、僅かの割合のＡクラスの泡の濃縮液を水流の中へ導入することにより達成される。その時、圧縮された空気は、泡を膨張させるために溶液の中へ噴射され、垂直表面にひっ付き、そして水平表面を覆って流れる能力を有する形の消火剤の極めて大きな体積を提供する絶縁層を形成する泡の塊を作り出す。泡バブルは、間断のない流れ又は小さな水滴のいずれかである単純な水より熱の吸収においてより有効である。ＣＡＦは、細い消火ホースとマスターストリーム装置の両方から排出することができる。

ＣＡＦを散布するために使用されるノズルの主なタイプは普通，吸引ノズル又は圧縮空気ノズルの２つである。圧縮空気ノズルは、通常以下のように作動する：最初の泡成分の混合は、混合チャンバーの中で起きる。圧縮空気ノズルは、後混合チャンバーの中のちょうど混合チャンバーを越えた点で与圧されたガス又は空気の噴射を許容する。後混合チャンバーの中へ与圧された噴射ガスは、泡の追加混合を提供し、そしてまた泡を推進し、その結果改良されたスプレーパターンを生ずる。スプレーパターンの細かさは、後混合チャンバーの中へ与圧される噴射ガスの総量を調整することにより部分的に変えることができる。また、与圧された噴射ガスは、あらゆる使用の間および使用の後、後混合チャンバーおよび後混合チャンバーへ取り付けられたノズルから泡を洗い流し、そのため、それぞれの使用の後でノズルを交換又は洗浄する必要性がなくなる。

このタイプのノズルは、主に泡を運搬しそして広げる両方のために与圧された噴射ガスを使用するために、泡を広げることができる程度に制限を受ける。加えて、泡は与圧されたガスの噴射とノズルからの散布の間で潰れる時間を持ち得る。

吸引ノズル又は引出しノズルは、通常ベンチュリの原理に基づいて作動し、その中で泡がノズルを通過して流れるように、空気がノズルから外部へ引き抜かれ、そして泡の流れの中へ噴射される。作動中、運動液体の圧力エネルギーは、先細ノズルにより速度エネルギーへ変換される。その時、高速の液体の流れは吸引液体を一緒に引きずる。この装置は、ノズルの中へ吸引される空気の量がノズルを通過する泡の流速に直接比例するという欠点を有する。これは、泡を広げることができる程度を制限する。

もし、先行技術刊行物について言及されているならば、この言及は、該刊行物がオーストラリア又はいかなる他の国において公衆の通常の知識の一部を形成することを自認するものでないことは、明確に理解されるであろう。

本発明は、上述された欠点の少なくとも１つを少なくとも部分的に克服するか、又は消費者に有用な又は商業的な選択を提供することができる散布および空気混和装置へ向けられている。

第１の形態において、本発明の特徴は、第１の流体のために少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第１の通路と、第２の材料のために少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第２の通路を備えており、第１の通路からの少なくとも１つの出口は、第２の材料が少なくとも１つの第２の出口を出る時、前記少なくとも１つの出口を出る第１の流体を第２の材料と混合し、第２の材料へ空気を混和し、そして第２の材料をあらかじめ定めた方向に分散するように配置されているノズル部分を含んでいる散布および空気混和装置に存する。

第２の形態において、本発明は、第１の流体のための少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第１のヘッド通路と、第２の材料のための少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第２のヘッド通路を備えているノズル部分であって、第１の通路からの少なくとも１つの出口は、第２の材料が少なくとも１つの第２の出口を出る時、前記少なくとも１つの出口を出る第１の流体を第２の材料と混合し、第２の材料へ空気を混和し、そしてそれをあらかじめ定めた方向に分散するように配置されたノズル部分と、そして第１および第２の流体をそれぞれの通路へ供給するための取付け部分を含んでいる流体接続部分と、そして第１および第２の頭部通路とそれぞれに連通している第１および第２の本体通路を有する、該流体接続部分を頭部部分へ接続する少なくとも１つの本体部分；を含んでいる手持ち散布および空気混和放出銃に存する。

本発明の装置は、火災の鎮火および消火の分野において、最も好ましくは、応答の間にとることができる行動が制限されているボランティア消火隊員により火災が消火される状況において特別の用途がある。例えば、ボランティアの消火隊員は、火災が起きている建物へ進入することが禁じられ、そして火災の拡大を阻止することが制限されている。

また、本発明の装置は、農業のような他の分野における使用に対しても適合される。気耕栽培は、空中で植物の根に栄養液を噴霧することを含み、水耕栽培による成長法の派生である。気耕栽培は顕著に効率が悪く、かつ高価であり、そして現在のところ、これらの非効率のため気耕栽培に関する実験室でのテストは商業的に実行されていない。しかしながら、本発明の装置を使用すると、栄養液を発泡させ、そして植物の根の領域の中へ導入することができる。本発明のノズルを用いて散布することができる泡の混合物は、６〜７時間の長さの期間の間持続することが発見された。

この期間の間、植物の根は泡の中の栄養分のみならず、泡それ自体の中に捕獲されている少量の水および酸素からも栄養摂取することができる。本発明者は、この応用を“泡栽域”と称している。

泡栽域技術は、栄養分、水、酸素、ミネラル、微量元素および植物及び根のシステムの起泡剤の全く新しい供給システムを代表する。

泡の混合物はインジェクターヘッドを通して作り出され、そして、好ましくは根成長室の中へ供給される。根成長室の構造は、根のシステムの観察および制御のために容易なアクセスを可能にする。

植物栄養混合物処方は、好ましくは有機物である。また、システムは現在市場にある直ちに役立つ化学肥料を利用することもできる。栽培者の要求により、特定の植物および樹木のための特別の処方を製造することができる。

泡溶液は電磁気的に帯電させることができ、そしてそれが供給ネットワークへ入る前にミネラルおよびオゾンを富化することができる。

好ましくは、高圧縮空気と溶液はインジェクターヘッドへ入り、そしてその時、栄養分、ミネラルおよび水の膜の中へ捕えられた酸素の泡バブルを根の室へ供給することができる。

このシステムの主な利点は、オーバーヘッドおよびマイクロ灌水、水耕栽培および他の灌がいシステムと比較して、システムが使用する水の量が相当に少ないことである。すべての泡混合物は、水又は栄養分のどちらも殆ど又は全く無駄にすることなく植物により役立てられ、そして吸収される。また、この技術により、栽培者に、植物が成長する環境の総合的なコントロールを与える。また、気耕栽培システムとは、酸素の植物の根システムへの供給という有益な効果もある。酸素は除々に乾燥した泡から放出され、そして長期間の間植物に利用される。

このシステムは、すべての野菜、花、ブドウ及び果実樹を含むあらゆる植物農作物のために使用されるように設計されている。

さらに、本発明の装置は、発泡食物又は他の物質のペレットを水中養殖の環境の中へ噴射するため、水中養殖の領域にその用途を見い出すことができる。また、この用途は、発泡した形の他の材料を水中養殖環境へ追加することを許容することができる。

また、さらに、本発明の装置は工業的な領域の中に、および特に建築又は発泡アプリケーションの領域の中にも応用を見い出すことができる。例えば、発泡された又は膨張されたポリスチレンのボードを製作する時、特に本装置は使用のために良好に適合する。また、それは、特に発泡コンクリートボードを製作するためにも有益である。そして両タイプのボードは、そのボードにおける使用される材料の低減により軽量化されるが、ハニカム状の内部構造の組み込みにより一般に頑強でもある。

最も好ましい具体例において、第１の流体は与圧された空気又はガス（しかしながら、液体でよい）であり、そして第２の材料は発泡材料を形成するために空気と混和される材料である。第２の材料は、流体、液体又はペースト状又は凝結した材料のような他の材料などでもよい。与圧された空気又はガスは高められた圧力で提供され、そのレベルはユーザーにより望まれる発泡の程度に基づいて調整することができるであろう。従来型の圧縮空気の消火泡沫およびそれらの散布する方法は、水をその元の体積の５から１５倍の間へ膨張する。従来型の圧縮空気の泡のための通常の混合比は、体積で（吸入装置で発生させた泡が０．５％であるのに対して）０．２％濃度である。ほぼ１０倍の平均的な膨張の下では、泡は０．０２％の濃縮物と、９．９８％の水とそして９０％の空気からなる。

圧縮空気の泡の他の利益は：
１．圧縮空気の泡は、火災から構造物を保護し、かつ絶縁のために垂直および頭上の燃料にべったりくっつく。
２．ＣＡＦは、与えられた圧力で水より大きな距離および大きな高さにわたってポンプアップすることができる。また、良い発射距離もＣＡＦにより達成される。
３．使用される水の量の激的な減少により、洗浄が一層簡単である。同様に、水によるダメージが低減される。
４．ＣＡＦラインは水のみが充填されたラインより重量において相当に軽く、そしてほとんどの場合、水の上に浮かぶ。従って、消火隊員の疲労を減少させる。
５．ＣＡＦシステムで使用される低い圧力により、ほとんどの場合、１人でホースを安全に操作できるようにマンパワーを一層役立てることができる。

本発明の装置は好適な手持ち装置、特に放水銃（ランス）の具体例とすることができる。
典型的には、散布銃（ランス）は、第２の材料を供給するための発泡ホースへ直接取り付けることができる。その時、第２のホースは、散布銃へ第１の流体を供給するために接続することができる。銃は特にボランティアの消火隊員に関し、上述された状況における使用に上手く適合させることができる。銃の使用は、建物へ入る必要なしに建物の内部へ泡を入れることを許容する。

代りに、本発明の装置は所定位置に固定することができ、例えば、１又はそれ以上のノズル部分を建物の中の従来型のスプリンクラーヘッドの代りに使用することができる。典型的には、ノズル部分は建物内の高い位置に配置することができ、そして車や船舶の中での使用を見い出すことさえできる。発泡材料および圧縮空気の源への接続は建築時建物の中へ配管することができ、そして恒久的にノズル部分へ取り付けられる。その時、ノズルは、それらを有効に使用できるようにするための活性化システム（一般的に、従来型の火災検知および警報システムの一部分）に接続することができる。

本装置のノズル部分は、典型的には２流体スプレーノズルとして形成されるであろう。一般的にノズル部分は、少なくともその外部形状として先細にテーパーした先端部分を備えた実質上円筒状の本体部分を有しているであろう。一般にノズル部分は、断面において円形であろう。好ましくは、ノズル部分の先細テーパーの先端部分は実質上中実な先端であろう。先端部分は尖らせた先端へ収束することができ、又は代りとして取り外し可能に突き刺し先端を備えてもよい。設けた場合、突き刺し先端は、一般にノズル部分の挿入を許容するために種々の材料を通って押し込むのに適合した、硬化金属から形成されるであろう。

典型的には、第１および第２の通路は同軸であり、そして２つの通路を分離する内部壁部材を伴って長手方向の主軸の周りに同心に配置されるであろう。一般的にこの配置は、内部通路の内側の流体流路と、壁部材の外側と周囲を取り囲む外部壁部材との間で区画された環状の通路の他の流体流路とを区画するであろう。

典型的には、第２の通路は外側の環状の通路である。典型的には、第２の通路は典型的には泡である第２の材料の予め決められた最大流速を提供する寸法にされるであろう。

典型的には、第２の通路は、ノズル部分の第１の端部に配置された単一の入口と、ノズル部分の反対側の第２の端部に又は近くに配置された複数の出口を有するであろう。好ましくは、複数の出口のそれぞれは、泡がノズル部分を出る時に泡の広がりを促進するためにノズル部分の主軸に関してある角度に向けられるであろう。出口の角度は、泡の広がりが形作られるパターンを提供するように選択することができる。角度は泡の広がりを最大化するように選択することができ、そして出口は与えられた広がりパターンを達成するために異なる角度で傾けられてよい。

典型的には、出口の角度は１５°と６０°の間でよいが、好ましくは３０°と４５°の間である。本発明の最も好ましい具体例は、すべての出口はノズル部分のテーパー部分の周りに離間され、４個は３０°で４個は４５°の８個の出口を有している。出口は成形されてもよい。

出口は前方又は逆向きのいずれに向けられていてもよく、そして出口は方向の組み合せに向けることができる。ノズルは段が付けられるか又は形成される泡を広げるための異なる角度の部分を設けることができる。

好ましくは、各出口には分散手段をさらに提供することができる。分散手段は、流れの破壊を増強するために出口を通る流路の中へ配置される障害物であってよい。典型的には、障害物は成形した障害物であり、そしてテーパー付きの又は尖った３次元の表面が好ましい。このテーパーを付けられた表面は、一般に出口の側壁から又は通って延びている円錐表面である。好ましくは、円錐表面は、端部において障害物が流路の中へ延びる距離を適当に調整できるようにするねじが切られた棒を備えるであろう。棒およびねじが切られた表面は、実質上垂直方向に流路の中へ延びる。

代替の具体例によれば、分散手段はノズル部分へ通じる入口と各々の出口の間にはさまれた網目の分散手段であってもよい。２枚以上の網目の分散手段を使用することができ、提供場所では、２枚以上の網目の分散手段は分散を最大化するために互いに片寄らせてもよい。

各出口は、典型的にはノズル部分のテーパー区域の中に配置された開口を有する。開口は、連続した縁部により適当に区画されるであろう。

第１の通路は、典型的には内部側壁により区画されたチューブ状又は円筒状の形状を有するであろう。一般的には、第１の通路は第２の通路の範囲内に配置され、そして好ましくは中央に配置される。典型的には第１の通路は、好ましくはノズル部分の第１の端部に又は近くに配置された単一の入口と、ノズル部分の反対側の第２の端部に又は近くに配置された複数の出口を有するであろう。適切に第１の通路からの１つの出口が第２の通路からの各出口のために存在するであろう。第２の通路からの出口のように、第１の通路からの出口は、典型的にはノズル部分の主軸に関してある角度に向けられるであろう。しかしながら、第２の通路からの出口と対照的に、第１の通路からの出口は典型的にはノズル部分の主軸に対して略直角に向けられるであろう。これらの出口の角度は９０°でなくてもよいが、好ましい角度は直角である。例えば、第１の通路からの出口は第２の通路からの出口に対し実質的に直角に延びていてよい。

従って、第１の通路からの出口は、ノズル部分を横断する軸に対して同一線上であることができる。第１の通路からの各出口は、それぞれの通路からの出口が交差するように第２の通路からの出口の側壁中に配置することができる。好ましくは、第１の通路からの出口は流体流路の中の分散手段の後に配置することができ、そのため第２の通路からの出口を通る流体流を分裂崩壊でき、そして第１の通路からの出口から出てくる流体へ服させることができる。第１の通路からの出口の配置は、このようにして多量の泡を形成するために第２の材料の流れの中にガスを適当に同伴させることができる。

第１の通路からの出口は、好ましくは第２の通路からの出口の向きに関らず、ノズル部分の主軸に対して直角である。

銃のノズル部分は単一部品から形成してもよいが、好ましくは複数の部品を使用することができ、そして部品は互いに取り外し可能に取り付けることができる。

ノズルの中の各出口（第１及び第２の両通路からの出口）は、連続した縁部により区画された開口を有する。最も好ましい具体例においては、交差する出口の開口はある角度に向けられ、そして第１の通路からの出口の開口が第２の通路からの開口と少なくとも部分的に整列するように配置されるであろう。

好ましい具体例によれば、ノズル部分は散布銃の一部として使用することができる。このようにして使用される時、ノズル部分は銃の本体部分へ取り付けることができる。２以上の本体部分を設けることができ、そして本体部分は銃本体を形成するように互いに対して取り付けることができる。複数の本体部分の使用により、ノズル部分と銃の流体接続部分の間の離間距離を調整することができる。典型的には、本体部分はねじ込みにより互いに及びノズル部分に取り付けられるであろう。一般にノズル部分は、特に銃が構造に穴を開けるために使用される時、長手方向に剛性を与えかつ支持するためのショルダー部分が備えられるであろう。

典型的に各本体部分は、第１のチューブ状部材をノズル部分の中の第１の通路へ接続し、そして第２のチューブ状部材を第１のチューブ部材の外側でノズル部分へ接続し、さらにそれらの間で第２の通路を区画する、同心に位置決めするのに適合された１対のチューブ状部材を含んでいるであろう。接続は、適当な手段、例えばねじ込み又は嵌合接続を使用することができる。典型的には、各第１のチューブ状部材は、銃の配置および組立てを手助けするために各第２のチューブ状部材よりわずかに長くてよい。生成するシールを高めるために銃の部品を互いに取り付ける時に、シーリング部材を使用してもよい。

流体接続部分は典型的には本体部分の１つに取り付けられ、そして通常はねじ取付が使用されるであろう。流体接続部分はノズル部分の第１の通路へやはり取り付けられるパイプ又は類似の導管を取り付けるための第１の取付け部分と、第２の通路を区画するためにノズル部分にも取り付けられるパイプ又は類似の導管を取り付けるための第２の取付け部分とを含んでいるであろう。

典型的には、流体接続部分は本体を通って長手方向に延びている通路を備えた円筒状の本体を有する。第２の取付け部分は、一般に流体接続部分の第１の端部に配置される第２の材料のための入口であり、そして第１の取付け部分は適当には本体部分の側壁の中の開口を通って流体接続部分の本体部分に嵌入する。典型的には第１の取付け部分は、中心に配置されたソケットに対してある角度で本体部分の側壁の中の開口を通って延びるであろう。取付け部分が延びている開口の周縁は、一般にシールされるであろう。

中心に配置されたソケットは銃（ランス）のチューブ状部材を受け入れるのに適合し、そしてその中でチューブ状部材をしっかりと固定する。第１の取付け部分は、本体部分内で中心に配置されたソケットを保持するために硬質であろう。１又はそれ以上の突っ張り部材が同心形状の保持を補助するために設けられてもよい。もし設けられたなら、突っ張り部材は突っ張り部材および中心に配置されたソケットの周りの流れをなお許容するであろう。突っ張り部材は、突っ張り部材を越して流れる時、第２の材料の流れをかき混ぜるか又は分裂するように配置又は形成することができる。

本発明の装置へ向けて容易に加えることができる追加の改良は、構造に穴が開けられた時、付加的な力を加えることができるようにするための銃上のスライドハンマー、銃を一層容易に手で操作するための１又はそれ以上のハンドル、およびユーザーが第１の流体及び第２の材料の流れの調整をできるようにするために提供されるであろう典型的には１又はそれ以上のバルブを含んでいる。

本発明の様々の実施例は、図面を参照して詳述されるであろう。

本発明の好ましい具体例によれば、散布および空気混和銃（ランス）１０が提供される。

図３の中に示されるような散布銃は、ノズル部分１１（最良は図１の中に示される）と１又はそれ以上の本体部分１３により分離された流体接続部分１２（最良は図２の中に示される）とを有する。散布銃は、泡を供給するための泡ホースへ直接取り付けられる。その時、第２のホースは圧縮ガスを供給するために散布銃へ接続することができる。銃の使用は、建物へ入る必要なしに建物の内部に泡を入れることができるようにする。

図１の中に示されるようなノズル部分１１の第１の好ましい具体例は、一般に圧縮空気のための入口１５と複数の出口１６を備えた圧縮ガス通路１４と、入口１８と複数の出口１９を備えた泡通路１７とを有する。

各ガス出口１６は、ガスがさらに空気混和をし、そして予め決められた方向に泡を散布するように出口１９を出るように、前記ガス出口１６を出るガスが泡と混ざるように配置される。

与圧されたガスは高められた圧力で提供され、そのレベルはユーザーにより望まれる発泡の程度に基づいて調整することができる。

本発明のこの好ましい形の装置は、火災の消火の分野において、特に、応答している間にとることができる行動について制限されているボランティアの消火隊員により火災が消火される状況において、特別な適用が見出される。例えば、ボランティアの消火隊員は、火災が起きている建物へ進入することが禁じられている。

銃１０のノズル部分１１は、２流体スプレーノズルである。ノズル部分１１は、先細のテーパーが付けられた先端部分２１を備えた実質上円筒状の本体部分２０を有している。ノズル部分１１は、円形の断面を有する。ノズル部分１１のテーパーを付けられた先端部分２１は、ノズル部分１１の挿入を許容するために種々の材料を通って押し込むのに適合している硬化された金属から成形された取り外し可能に突き刺し先端２２をさらに備えている。

泡および圧縮ガス通路１７，１４は同軸であり、そして２つの通路を分離する内部壁部材２３と共に長手方向の主軸の周りに同心に配置される。この配置は内部通路の内側の圧縮ガス流路と、壁部材２３の外側と周囲を取り囲む外部壁部材２４との間で区画された環状通路の泡流路とを区画する。

泡通路１７は、予め決められた泡の最大流速を提供する寸法にされる。

泡通路１７へ通じる入口１８は、ノズル部分１１の第１の端部に配置され、そして複数の泡出口１９はノズル部分１１の反対側の第２の端部に又は近くに配置される。複数の泡出口１９のそれぞれは、泡がノズル部分１１を出る時に泡の広がりを促進するため、ノズル部分１１の主軸に関してある角度に向けられる。出口１９の角度は、泡の広がりを最大化するために泡の広がりが形作られるパターンを提供するように選択される。

本発明の最も好ましい具体例は８個の泡出口１９を有しており、すべての泡出口１９はノズル部分１１のテーパーが付けられた先端部分２１の周りに間隔を開けられ、ノズル部分１１の長手方向の主軸に対して４個は３０°に傾けられ、そして４個は４５°に傾けられる。

好ましい具体例の各泡出口１９には、分散手段２５が提供される。分散手段２５は、流れの分裂を増進するために泡出口１９を通る流路の中に配置される障害物である。好ましい具体例の分散手段２５は出口の側壁を通って延びる円錐表面を備えたねじが切られた棒であり、そしてそれは、分散手段２５が流路の中へ延びる距離を調整できるようにする。分散手段２５は、実質上垂直方向に流路の中へ延びている。

圧縮ガス通路１４は、内部側壁２３により区画されたチューブ状又は円筒状の形状を有する。圧縮ガス通路１４は、泡通路１７の中央に配置される。圧縮ガス通路１４は、ノズル部分１１の第１の端部に又は近くに配置された単一の入口１５と、ノズル部分の反対側の第２の端部に又は近くに配置された複数出口１６を有する。圧縮ガス通路１４からの圧縮ガス出口１６は、泡通路１７からの各泡出口のためにある。圧縮ガス通路１４からの圧縮ガス出口１６は、ノズル部分１１の主軸に関してある角度に向けられる。しかしながら、泡通路１７からの泡出口１９と対比すると、圧縮ガス出口１６はノズル部分１１の主軸に対して略直角に向けられる。

各圧縮ガス出口１６は、それぞれの通路からの出口が交差するように泡出口１９の側壁の中に配置される。圧縮ガス出口１６は流体流路の中の分散手段２５の後に配置され、そのため泡出口１９を通る流体流れは、初めに分断され、多量の泡を形成するために圧縮ガス出口１６から出てくる流体にさらされる。

交差する出口の開口はある角度に向けられ、そして圧縮ガス出口１６の開口は交差する出口１９の開口と少なくとも部分的に整列するように配置される。

散布銃（ランス）１０の一部として使用される時、ノズル部分１１は銃１０の本体部分１３へ取り付けることができる。複数の本体部分１３の使用により、ノズル部分１１と銃１０の流体接続部分１２の間の離間距離を調整できる。本体部分１３は、ねじ込みにより互いに及びノズル部分１１に取り付けることができる。一般にノズル部分１１は、特に銃１０が構造に穴開けするために使用される時、長手方向に剛性を与えかつ支持するためのショルダー部分が設けられるであろう。

各本体部分１３は、第１のチューブ状部材２６をノズル部分１１の中の圧縮ガス通路１４へ接続し、そして第２のチューブ状部材２７を第１のチューブ状部材２６の外側でノズル部分１１へ接続し、さらにそれらの間に泡通路１７を区画する、同心に配置するのに適合した１対のチューブ状部材を含んでいる。

好ましい具体例の流体接続部分１２は本体部分１３の１つへ取り付けられ、そして通常はねじ取付が使用されるであろう。流体接続部分１２はノズル部分１１の圧縮ガス通路１４にも取り付けるパイプ又は類似の導管を取り付けるための圧縮ガス取付け部分２８と、泡通路１７を区画するためにノズル部分１１にも取り付けるパイプ又は類似の導管を取り付けるための泡取付け部分２９とを含んでいる。

流体接続部分１２は、本体３０を通って長手方向に延びている通路を備えた円筒状の本体３０を有する。泡取付け部分２９は流体接続部分１２の第１の端部に配置される泡のための入口であり、そして圧縮ガス取付け部分２８は本体部分３０の側壁中の開口（図２に断面が見られる）を通して流体接続部分１２の本体部分３０に入る。圧縮ガス取付け部分２８は、中心に配置されたソケット３１に対してある角度で本体部分３０の側壁の中の開口を通って延びている。圧縮ガス取付け部分２８が延びている開口の周縁は、一般にシールされるであろう。泡取付け部分２９は、一般に火災区域で使用するタイプの泡ホースへ直接接続されるであろう。

中心に配置されたソケット３１はやりの第１のチューブ状部材２６を受入れるのに適合され、そしてそれらの中で第１のチューブ状部材２６をしっかりと固定する。圧縮ガス取付け部分２８は、本体部分３０内で中心に配置されたソケット３１を保持するために硬質であろう。中心に配置されたソケット３１は、圧縮ガス取付け部分２８および中央に配置されたソケット３１のまわりの泡の流れを許容する。

図４ないし８に、ノズル部分の第２の好ましい具体例が示されている。

やはりノズル部分１１は、圧縮空気のための入口１５および複数の出口１６を有するガス通路１４と、入口１８および複数の出口１９を有する泡通路１７を備えている。

各ガス出口１６は、ガス出口１６を出るガスが泡出口１９を出る泡と混和し、泡へさらに空気を混入し、そして予め決められた方向に泡を散布するように配置される。与圧されたガスは高められた圧力で提供され、そのレベルはユーザーにより望まれる発泡の程度に基づいて調整することができる。

第２の好ましい具体例のノズル部分は２つの部品、すなわち実質上円筒状の本体部分２０と取り外し可能に取り付けることができる先細のテーパーが付けられた先端部分２１から形成される。ノズル部分１１の両部品は、円形断面を有する。ノズル部分１１のテーパーを付けられた先端部分２１は、ノズル部分１１の挿入を許容するためにそれを種々の材料を通って押し込むのに適合した硬化された金属から成形された取り外し可能な突き刺し先端２２をさらに備える。

泡および圧縮ガス通路１７，１４は同軸であり、そして２つの通路を分離する内部壁部材２３と共に長手方向の主軸の周りに同心に配置される。この配置は内部通路の内側の圧縮ガス流路と、壁部材２３の外側と周囲を取り囲む外部壁部材２４との間で区画された環状の通路の泡流路とを区画する。

泡流路１７は、予め決められた泡の最大流速を提供する寸法にされる。

泡通路１７へ通じる入口１８はノズル部分の第１の端部に配置され、そして複数出口１９は、先端部分２１の中でノズル部分１１の反対側の第２の端部に又は近くに配置される。複数の泡出口１９のそれぞれは、泡がノズル部分１１を出る時に泡の広がりを促進するためにノズル部分１１の主軸に関してある角度に向けられる。出口１９の角度は、泡沫の広がりを最大化するために泡沫の広がりが形作られるパターンを提供するように選択される。

本発明の最も好ましい具体例は８個の泡出口１９を有しており、すべての泡出口１９はノズル部分１１のテーパーが付けられた先端部分２１の周りに間隔を開けられ、ノズル部分１１の長手方向の主軸に対して４個は３０°に傾けられ、そして４個は４５°に傾けられる。

第２の好ましい具体例の各泡出口１９には、分散網５０が提供される。分散網５０は、流れの分裂を増進するため泡出口１９を通る流路の中に配置される障害物である。分散網５０は、実質上垂直方向に流路の中へ延びている。この具体例によれば、分散網５０は圧縮空気出口１６が泡出口１９に合流した後に配置される。

圧縮ガス通路１４は、内部側壁２３により区画されたチューブ状又は円筒状の形状を有する。圧縮ガス通路１４は、泡通路１７内の中央に配置される。圧縮ガス通路１４は、ノズル部分１１の第１の端部に又は近くに配置された単一の入口１５と、ノズル部分の反対側の第２の端部に又は近くに配置された複数の出口１６を有する。圧縮ガス通路１４からの圧縮ガス出口１６は、泡通路１７からの各泡出口１９のためにある。圧縮ガス通路１４からの圧縮ガス出口１６は、ノズル部分１１の主軸に関してある角度に向けられる。しかしながら、先端部分２１の前方へ角度が付けられた泡通路１７からの泡出口１９と対比すると、圧縮ガス出口１６は泡出口１９に対して略直角に向けられる。

各圧縮ガス出口１６は、それぞれの通路からの出口が交差するように泡出口１９の側壁の中に配置される。圧縮ガス出口１６は流体流路の中の分散網５０の後に配置され、そのため泡出口１９を通る流体流れは、初めに分裂され、そして多量の泡を形成するために圧縮ガス出口１６から出てくる流体にさらされる。

図１は、本発明の第１の好ましい具体例によるノズル部分の断面図である。 図２は、本発明の好ましい具体例による流体接続部分の断面図である。 図３は、本発明の好ましい具体例による散布および空気混和銃（ランス）の断面図である。 図４は、本発明の第２の好ましい具体例によるノズル部分の断面図である。 図５は、本発明の第２の好ましい具体例によるプロトタイプのノズルの斜視図である。 図６は、図５の中に示されたノズル部分の第１の部品の斜視図である。 図７は、流れ方向における図６の中に示されたノズル部分の第１の部品の斜視図である。 図８は、流れ方向における図５に示されたノズル部分の第２の部品の図である。 図９は、建物、車又は船又はそのようなものにおいて天井に装着するのに適合された、本発明の第３の好ましい具体例によるプロトタイプの斜視図である。

Claims (23)

1. 第１の流体のための少なくとも１つの入口と複数の出口を有する第１の（空気）通路と、第２の材料のために少なくとも１つの入口と複数の出口を有する第２の（泡）通路を備えており、第１の通路からの各出口は、第２の材料が各第２の出口を出る時、それと出口を出る第１の流体を混合し、第２の材料に空気を混和し、そしてそれをあらかじめ決められた方向に分散するように配置されているノズル部分を含んでいる散布および空気混和装置。
2. 第１の流体のための少なくとも１つの入口と複数の出口を有する第１の頭部通路と、第２の材料のために少なくとも１つの入口と複数の出口を有する第２の頭部通路を備えているノズル部分であって、第１の通路からの各出口は、第２の材料が第２の出口を出る時、それと出口を出る第１の流体を混合し、第２の材料に空気を混和しそしてそれをあらかじめ決められた方向に分散するように配置されているノズル部分と；第１および第２の流体を各々の通路へ供給するための取付け部分を含んでいる流体接続部分と；第１および第２の頭部通路とそれぞれに連通している第１および第２の本体通路を有する、流体接続部分を頭部部分へ接続する少なくとも１つの本体部分；を含んでいる手持の散布および空気混和銃。
3. 第１の流体は予圧された空気又は他のガスであり、そして第２の材料は泡であることを特徴とする請求項１に記載の散布および空気混和装置。
4. 予圧された空気又は他のガスは高められた圧力で供給され、そのレベルはユーザーにより望まれる程度に基づいて調整することができることを特徴とする請求項２に記載の散布および空気混和銃。
5. 銃は第２の材料を供給するための泡ホースへ直接取り付けることができ、そして第２のホースは第１の流体を銃へ供給するために接続されていることを特徴とする請求項２に記載の散布および空気混和銃。
6. 装置は、建物、車又は海洋船舶内の高い位置に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の散布および空気混和装置。
7. ノズル部分は、２流体スプレーノズルの形状であることを特徴とする請求項１に記載の散布および空気混和装置。
8. ノズル部分は、先細のテーパーが付けられた先端部分を備えた実質上円筒状の本体部分を持っていることを特徴とする請求項７に記載の散布および空気混和装置。
9. ノズル部分のテーパーが付けられた先端部分は、段が付けられていることを特徴とする請求項７に記載の散布および空気混和装置。
10. 第１および第２の通路は、２つの通路を分離する内部壁部材を備えた、同軸でかつ長手方向の主軸の周りに同心に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の散布および空気混和装置。
11. 第２の通路は、外側の環状通路であることを特徴とする請求項１０に記載の散布および空気混和装置。
12. 第２の通路は、ノズル部分の第１の端部に配置された単一の入口と、ノズル部分の反対側の第２の端部に又は近くに配置された複数の出口とを有していることを特徴とする請求項１０に記載の散布および空気混和装置。
13. 複数の出口のそれぞれは、泡がノズル部分を出る時、泡の広がりを最大化するように、泡の広がりを促進するためにノズル部分の長手方向の主軸に関してある角度に向けられていることを特徴とする請求項１２に記載の散布および空気混和装置。
14. 出口の角度は、１５°と６０°の間であることを特徴とする請求項１３に記載の散布および空気混和装置。
15. すべての出口はノズル部分のテーパーが付けられた部分の周りに間隔を開けられ、少なくとも４個の出口は３０°の角度が付けられ、かつ少なくとも４個の出口は４５°の角度が付けられた少なくとも８個の出口を有していることを特徴とする請求項１４に記載の散布および空気混和装置。
16. 複数の出口は、前方および後方の両方へ向けられていることを特徴とする請求項２に記載の散布および空気混和銃。
17. 各出口は、さらに分散手段を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の散布および空気混和装置。
18. 第１の通路は、ノズル部分の第１の端部に又は近くに配置された単一の入口と、ノズル部分の反対側の第２の端に又は近くに配置された複数の出口とを有していることを特徴とする請求項１２に記載の散布および空気混和装置。
19. 第１の通路からの各出口は第２の通路からの出口の側壁の中に配置されており、そのためそれぞれの通路からの出口は少なくとも部分的にガスを第２の材料の流れの中へ持ち込むように交差していることを特徴とする請求項１８に記
    載の散布および空気混和装置。
20. 第１の通路からの出口は、ノズル部分の主軸に対して略直角であることを特徴とする請求項１９に記載の散布および空気混和装置。
21. ノズル部分は、互いに取り外し可能に取り付けることができる複数の部品から形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の散布および空気混和装置。
22. 植物へ栄養分を含んでいる泡を供給する少なくとも１つのノズルを含んでいる、植物へ栄養を供給するための供給システム。
23. 植物へ栄養を供給するための供給システムであって、第１の流体のための少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第１の通路と、第２の材料のための少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口を有する第２の通路を備えており、第１の通路からの少なくとも１の出口は、第２の材料が前記少なくとも１つの第２の出口を出る時それと混合し、第２の材料へ空気を混和しそしてそれをあらかじめ決められた方向に分散するように配置されているノズル部分を含み、第１又は第２の流体の少なくとも１つは植物の栄養分を含んでいることを特徴とする散布および空気混和装置を含む該システム。

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