JP3496258B2 - 自動給液装置 - Google Patents
自動給液装置Info
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/02—Rinsing or air-blowing devices, e.g. using fluid jets or comprising liquid medication
- A61C17/0205—Container filling apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D3/00—Apparatus or devices for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
- B67D3/0003—Apparatus or devices for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes provided with automatic fluid control means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D3/00—Apparatus or devices for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
- B67D3/0058—Details
- B67D3/0077—Electronic circuitry
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D3/00—Apparatus or devices for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
- B67D3/0058—Details
- B67D3/008—Supports
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
- G01F23/266—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors measuring circuits therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，給液口よりコップにう
がい用水等の液体を供給する歯科治療装置等における自
動給液装置，特にコップに供給される給液柱を介して形
成される導電回路の電気抵抗値を計測することにより，
全電子化された回路を用いて自動的に給液量を計測し，
過不足なくコップに給液を行う自動給液装置に関する。
がい用水等の液体を供給する歯科治療装置等における自
動給液装置，特にコップに供給される給液柱を介して形
成される導電回路の電気抵抗値を計測することにより，
全電子化された回路を用いて自動的に給液量を計測し，
過不足なくコップに給液を行う自動給液装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の歯科治療装置におけるコッ
プ自動給水装置の構成図，図６は従来の歯科治療装置に
おける電気開閉部分の作動説明図である。従来のコップ
への自動給水装置を図５，図６を用いて説明する。図５
のように受皿２上にコップＫを置くと，スプリングによ
り支持された受皿はコップの重量を受けて沈下し，受皿
２に取り付けらているマグネット２７が沈下して固定位
置に配置されたリードリレー１０のＯＮの位置に達する
とその接点が閉じるので，電気回路が形成され，電磁弁
ＳＶを動作させてコップＫに給液を開始する。コップに
うがい水が満たされると，コップＫと水の重量が自動給
液装置の受皿２に伝わり，受皿２が皿に沈下するこれに
よりマグネットが皿に一段下のＯＦＦの位置に降り，リ
ードリレー１０が開き，電気回路が断となるので電磁弁
ＳＶが動作を停止し，給水が停止する。
プ自動給水装置の構成図，図６は従来の歯科治療装置に
おける電気開閉部分の作動説明図である。従来のコップ
への自動給水装置を図５，図６を用いて説明する。図５
のように受皿２上にコップＫを置くと，スプリングによ
り支持された受皿はコップの重量を受けて沈下し，受皿
２に取り付けらているマグネット２７が沈下して固定位
置に配置されたリードリレー１０のＯＮの位置に達する
とその接点が閉じるので，電気回路が形成され，電磁弁
ＳＶを動作させてコップＫに給液を開始する。コップに
うがい水が満たされると，コップＫと水の重量が自動給
液装置の受皿２に伝わり，受皿２が皿に沈下するこれに
よりマグネットが皿に一段下のＯＦＦの位置に降り，リ
ードリレー１０が開き，電気回路が断となるので電磁弁
ＳＶが動作を停止し，給水が停止する。
【０００３】このような従来の方式によれば，受皿２を
支えるスプリングは，弾性係数を厳密に管理して製作し
なければならず，加えてコップに一定の重量を必要とす
るため，プラスチック，紙コップ等の重量が僅少なコッ
プは使用できず，コップの重量差に対応して自動給水装
置の検出部を調節する必要に迫られた。
支えるスプリングは，弾性係数を厳密に管理して製作し
なければならず，加えてコップに一定の重量を必要とす
るため，プラスチック，紙コップ等の重量が僅少なコッ
プは使用できず，コップの重量差に対応して自動給水装
置の検出部を調節する必要に迫られた。
【０００４】上記の問題点を解決するため，本出願人は
特願平４−１５０１４４号〜特願平４−１５０１４７号
において，全電子化された制御回路を用い，給液される
液体を介して形成される導電回路の電気抵抗値を計測す
ることにより，自動的に給液量を計測する自動給液装置
を提案した。
特願平４−１５０１４４号〜特願平４−１５０１４７号
において，全電子化された制御回路を用い，給液される
液体を介して形成される導電回路の電気抵抗値を計測す
ることにより，自動的に給液量を計測する自動給液装置
を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記図５及び図６に示
す従来の給水方法ではスプリングの製作に関して厳密な
る品質管理が要求され，かつコップの重量差に対応する
ための調整が不可欠である等の問題点が存在した。さら
に，上記の提案された全電子化された制御回路を用いた
装置においても，給水量が給水される水質により，左右
されるという問題点があった。
す従来の給水方法ではスプリングの製作に関して厳密な
る品質管理が要求され，かつコップの重量差に対応する
ための調整が不可欠である等の問題点が存在した。さら
に，上記の提案された全電子化された制御回路を用いた
装置においても，給水量が給水される水質により，左右
されるという問題点があった。
【０００６】すなわち，水質浄化のため塩素系物質を用
いたり，あるいは患者に爽快感を提供するために芳香剤
等をうがい用水に混入すれば，直ちにその電気抵抗値が
変化するため，水質により給液量が左右されるためコッ
プに対して正確に適量の水量を供給することが困難とな
る。
いたり，あるいは患者に爽快感を提供するために芳香剤
等をうがい用水に混入すれば，直ちにその電気抵抗値が
変化するため，水質により給液量が左右されるためコッ
プに対して正確に適量の水量を供給することが困難とな
る。
【０００７】本発明は全電子式の自動給液装置におい
て，水質に対して変化する基準電圧を設け，水質による
導電回路の電気抵抗値の偏差を補償して，常時コップの
中へ一定量の水量を供給するよう改良した装置を提供す
るものである。
て，水質に対して変化する基準電圧を設け，水質による
導電回路の電気抵抗値の偏差を補償して，常時コップの
中へ一定量の水量を供給するよう改良した装置を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はコップ載置部に
配置のセンサを有するコップ検出部と，コップ検出部の
出力により駆動されてコップ内の液量を調節する出力を
発生する液量検出制御回路と，液量検出制御回路の出力
により液の供給を断続する駆動回路とを備えた自動給液
装置において，電磁弁とコップへの給液口の間の給液管
に所定間隔をおいて各間隔内の液体の電気抵抗を検出す
る第１の電極を設け，給液口にコップへ落下供給される
液体により形成される液柱の電気抵抗を検出する第２の
電極を設ける。
配置のセンサを有するコップ検出部と，コップ検出部の
出力により駆動されてコップ内の液量を調節する出力を
発生する液量検出制御回路と，液量検出制御回路の出力
により液の供給を断続する駆動回路とを備えた自動給液
装置において，電磁弁とコップへの給液口の間の給液管
に所定間隔をおいて各間隔内の液体の電気抵抗を検出す
る第１の電極を設け，給液口にコップへ落下供給される
液体により形成される液柱の電気抵抗を検出する第２の
電極を設ける。
【０００９】また，液量検出制御回路は複数の第１の電
極の各間隔内の液体の抵抗値を検出して基準電圧を発生
し，第２の電極により落下供給される液柱の電気抵抗を
検出して液質に対応したコップ内の給液量に対応した電
圧を発生し，両者を比較してその出力により駆動回路を
制御する。
極の各間隔内の液体の抵抗値を検出して基準電圧を発生
し，第２の電極により落下供給される液柱の電気抵抗を
検出して液質に対応したコップ内の給液量に対応した電
圧を発生し，両者を比較してその出力により駆動回路を
制御する。
【００１０】
【作用】センサを有するコップ載置部でコップの載置を
検出すると，液量検出制御回路が動作し，液量検出制御
回路は複数の第１の電極間の電気抵抗により液質に対応
した基準電圧を発生し，第２の電極により給液口から落
下供給される液柱の電気抵抗に対応する電圧を検出し
て，この液柱に対応する電圧を基準電圧と比較すること
により，液質の差による電気抵抗値の変差を補償し，常
時コップへ，一定量の給液を行う。
検出すると，液量検出制御回路が動作し，液量検出制御
回路は複数の第１の電極間の電気抵抗により液質に対応
した基準電圧を発生し，第２の電極により給液口から落
下供給される液柱の電気抵抗に対応する電圧を検出し
て，この液柱に対応する電圧を基準電圧と比較すること
により，液質の差による電気抵抗値の変差を補償し，常
時コップへ，一定量の給液を行う。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例の歯科治療装置における，コップ
への自動給液装置の給液部の説明図である。図２は本発
明の実施例の歯科治療装置における，コップ載置部と給
液塔の側面図である。図３は本発明の実施例の歯科治療
装置における，自動給液装置の制御回路図であり，図４
は水量調節回路と電極を含む水量検出制御回路の一部の
等価回路図である。
図１は本発明の実施例の歯科治療装置における，コップ
への自動給液装置の給液部の説明図である。図２は本発
明の実施例の歯科治療装置における，コップ載置部と給
液塔の側面図である。図３は本発明の実施例の歯科治療
装置における，自動給液装置の制御回路図であり，図４
は水量調節回路と電極を含む水量検出制御回路の一部の
等価回路図である。
【００１２】図１において，３は４０ＭΩ程度の絶縁抵
抗を有するプラスチック管等で構成する給液管であり，
水の供給源からコップＫに水（うがい水や他の芳香剤入
の液体を含む）を供給する。この給液管の途中に電磁弁
ＳＶ1 があり，この弁を開閉することにより，コップＫ
への給液量を調節し，常時一定量のうがい用水をコップ
Ｋに供給する。
抗を有するプラスチック管等で構成する給液管であり，
水の供給源からコップＫに水（うがい水や他の芳香剤入
の液体を含む）を供給する。この給液管の途中に電磁弁
ＳＶ1 があり，この弁を開閉することにより，コップＫ
への給液量を調節し，常時一定量のうがい用水をコップ
Ｋに供給する。
【００１３】電磁弁ＳＶ1 を出た給液管３の途中に所定
の間隔をおいて電極Ｔ1 〜Ｔ4 が設けられ，各電極には
それぞれ〜で示す導線が接続され，それぞれ後述す
る図３に示す制御回路の同じ符号で示す部分に接続され
る。そして，電極Ｔ2 ・Ｔ3間の液体の電気抵抗値（ＲA
とする）と電極Ｔ3 ・Ｔ4 間の液体の電気抵抗値（ＲB
とする）及び電極Ｔ1 ・Ｔ2 間の液体の電気抵抗値
（ＲC とする）に基づいて発生する電圧を基準電圧とし
て後述する液量検出制御回路のコンパレータＣＯＭＰの
一方の入力に導き，給液量を水質（液質）の差による電
気抵抗値の偏差に拘わらず，常時一定量の液量をコップ
に給液するように補償する。
の間隔をおいて電極Ｔ1 〜Ｔ4 が設けられ，各電極には
それぞれ〜で示す導線が接続され，それぞれ後述す
る図３に示す制御回路の同じ符号で示す部分に接続され
る。そして，電極Ｔ2 ・Ｔ3間の液体の電気抵抗値（ＲA
とする）と電極Ｔ3 ・Ｔ4 間の液体の電気抵抗値（ＲB
とする）及び電極Ｔ1 ・Ｔ2 間の液体の電気抵抗値
（ＲC とする）に基づいて発生する電圧を基準電圧とし
て後述する液量検出制御回路のコンパレータＣＯＭＰの
一方の入力に導き，給液量を水質（液質）の差による電
気抵抗値の偏差に拘わらず，常時一定量の液量をコップ
に給液するように補償する。
【００１４】電極Ｔ4からコップ側へ向かう給液管３は
２股に分かれ，一方の給液管３ａの先端には電極Ｔ5 ，
そして他方の給液管３ｂの先端には電極Ｔ６ が設けら
れ，各電極Ｔ5 及び電極Ｔ６ に接続する導線，も
それぞれ後述する図３の制御回路の同じ符号で示す位置
に接続され，この２つの電極を用いて給液管より流れ落
ちる液柱の電気抵抗値（ＲZ とする）を検出し，後述す
る液量検出制御回路のコンパレータＣＯＭＰの他方の入
力に導かれている。また、電極Ｔ4，Ｔ６に接続する
，の間の液体の電気抵抗値ＲDが検出されて、液量
検出制御回路における検出動作に利用される。
２股に分かれ，一方の給液管３ａの先端には電極Ｔ5 ，
そして他方の給液管３ｂの先端には電極Ｔ６ が設けら
れ，各電極Ｔ5 及び電極Ｔ６ に接続する導線，も
それぞれ後述する図３の制御回路の同じ符号で示す位置
に接続され，この２つの電極を用いて給液管より流れ落
ちる液柱の電気抵抗値（ＲZ とする）を検出し，後述す
る液量検出制御回路のコンパレータＣＯＭＰの他方の入
力に導かれている。また、電極Ｔ4，Ｔ６に接続する
，の間の液体の電気抵抗値ＲDが検出されて、液量
検出制御回路における検出動作に利用される。
【００１５】図２はコップ給液部の給液塔１の側面を示
しており，載置部の受皿２上にはコップＫが載置され，
コップＫの直上にはアームによって導かれる２股給液管
３ａ，３ｂが現出していて，それぞれの先端から給液が
行われる。給液塔１のアームの基部には，赤外線発光ダ
イオードＬＥＤが斜上方に向けて取付けられており，そ
の光軸の先端部には光集積回路ＩＣp が取り付けられ，
コップが載置されるとその光軸がコップＫの一部により
遮断され，コップＫが受皿２上に載置されたことを検知
する。
しており，載置部の受皿２上にはコップＫが載置され，
コップＫの直上にはアームによって導かれる２股給液管
３ａ，３ｂが現出していて，それぞれの先端から給液が
行われる。給液塔１のアームの基部には，赤外線発光ダ
イオードＬＥＤが斜上方に向けて取付けられており，そ
の光軸の先端部には光集積回路ＩＣp が取り付けられ，
コップが載置されるとその光軸がコップＫの一部により
遮断され，コップＫが受皿２上に載置されたことを検知
する。
【００１６】図３に示す自動給液装置の制御回路を説明
すると，図３において，交流電源は端子１３，１４に印
加され，整流回路（ＲＥＣ）３１において直流に整流さ
れる。この直流出力がＤＣ１２Ｖ安定化回路３２に導か
れ，本実施例の電子回路を駆動するＤＣ１２Ｖ安定化電
源を発生する。
すると，図３において，交流電源は端子１３，１４に印
加され，整流回路（ＲＥＣ）３１において直流に整流さ
れる。この直流出力がＤＣ１２Ｖ安定化回路３２に導か
れ，本実施例の電子回路を駆動するＤＣ１２Ｖ安定化電
源を発生する。
【００１７】交流電源は端子１３’，１４’を持つ駆動
回路３７にも印加され，この回路は電磁弁ＳＶ1 と，リ
レーＲＬのメーク接点ｒｌ1 とが直列に接続され，メー
ク接点ｒｌ1 のオン，オフにより電磁弁ＳＶ1 が駆動，
停止を行ってコップＫへの給液が制御される。トランジ
スタＱ1 ，赤外線発光ダイオードＬＥＤ，光集積回路Ｉ
Ｃp 並びに抵抗Ｒ1 〜Ｒ6 をもってコップ検出部３３を
形成する。
回路３７にも印加され，この回路は電磁弁ＳＶ1 と，リ
レーＲＬのメーク接点ｒｌ1 とが直列に接続され，メー
ク接点ｒｌ1 のオン，オフにより電磁弁ＳＶ1 が駆動，
停止を行ってコップＫへの給液が制御される。トランジ
スタＱ1 ，赤外線発光ダイオードＬＥＤ，光集積回路Ｉ
Ｃp 並びに抵抗Ｒ1 〜Ｒ6 をもってコップ検出部３３を
形成する。
【００１８】光集積回路ＩＣp は，その内蔵する発振器
により約１０ＫＨZ 程度の発振が行われ，出力が抵抗Ｒ
１，Ｒ２に出力し，その分圧出力がトランジスタＱ1 の
ベースに入力するから，トランジスタＱ1 は約１０ＫＨ
Z で断続するので，抵抗Ｒ3を介して接続されている赤
外線発光ダイオードＬＥＤは，トランジスタＱ1 の断続
に応じて点滅する。
により約１０ＫＨZ 程度の発振が行われ，出力が抵抗Ｒ
１，Ｒ２に出力し，その分圧出力がトランジスタＱ1 の
ベースに入力するから，トランジスタＱ1 は約１０ＫＨ
Z で断続するので，抵抗Ｒ3を介して接続されている赤
外線発光ダイオードＬＥＤは，トランジスタＱ1 の断続
に応じて点滅する。
【００１９】この赤外線が光集積回路ＩＣp の検出素子
に入力すると，他の出力端子に設けられた回路接続部３
４を構成する抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 が短絡されるので，トラン
ジスタＱ2 のベース入力が無くなり，トランジスタＱ2
は導通せず，以後の液量調節回路等の各回路への給電が
断たれる。
に入力すると，他の出力端子に設けられた回路接続部３
４を構成する抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 が短絡されるので，トラン
ジスタＱ2 のベース入力が無くなり，トランジスタＱ2
は導通せず，以後の液量調節回路等の各回路への給電が
断たれる。
【００２０】図２に示すように，載置部の受皿２上にコ
ップＫが載置されると，コップが赤外光の光路を断つの
で，光集積回路ＩＣpには赤外光が入光せず，そのため
に他方の出力端子に設けられた回路接続部３４の抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 の短絡を解除する。これにより抵抗Ｒ5 ，Ｒ6
の分圧電圧がトランジスタＱ2 のベースに入力して導通
するから，以後の給液量調節回路等への給電が行われ，
コップＫに給液が開始される。
ップＫが載置されると，コップが赤外光の光路を断つの
で，光集積回路ＩＣpには赤外光が入光せず，そのため
に他方の出力端子に設けられた回路接続部３４の抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 の短絡を解除する。これにより抵抗Ｒ5 ，Ｒ6
の分圧電圧がトランジスタＱ2 のベースに入力して導通
するから，以後の給液量調節回路等への給電が行われ，
コップＫに給液が開始される。
【００２１】通常フオトカップラは，外来光からの影響
を避けるために遮光を施して使用するものであるが，本
発明の場合は，歯科治療装置における自動給液装置とし
て使用するため，遮光等の手段が採用できない。そのた
め，図２に示すように赤外線発光ダイオードＬＥＤは給
液塔１の基部に斜上方に向けて取付け，赤外線も斜上方
に向けて発光し，これに対向する給液塔１の項部アーム
部に光集積回路ＩＣp が斜下方に向けて取り付けられ，
発光した赤外線を受光する構成となっている。
を避けるために遮光を施して使用するものであるが，本
発明の場合は，歯科治療装置における自動給液装置とし
て使用するため，遮光等の手段が採用できない。そのた
め，図２に示すように赤外線発光ダイオードＬＥＤは給
液塔１の基部に斜上方に向けて取付け，赤外線も斜上方
に向けて発光し，これに対向する給液塔１の項部アーム
部に光集積回路ＩＣp が斜下方に向けて取り付けられ，
発光した赤外線を受光する構成となっている。
【００２２】現実社会においては，外来光が斜下方より
入光する機会は極めて少ないので，上記した構成とする
ことにより，特別に外来光の影響を排除する遮光を用い
ることなく，コップの検出が可能である。
入光する機会は極めて少ないので，上記した構成とする
ことにより，特別に外来光の影響を排除する遮光を用い
ることなく，コップの検出が可能である。
【００２３】図３の集積回路ＩＣ1 ，可変抵抗ＶＲ1 ，
抵抗Ｒ7 により液量調節回路３５を構成し，可変抵抗Ｖ
Ｒ1 は，給液部の操作し易い個所に設置され，集積回路
ＩＣ1の出力電圧を可変して，医師がコップＫ中に供給
される給液量を調節することができる。また，図３の集
積回路ＩＣ2 とコンパレータＣＯＭＰ，可変抵抗ＶＲ１
とＲZ，抵抗Ｒ８〜Ｒ9 ，ダイオードＤ1 をもって液量
検出制御回路３６を構成してコップＫに給液される給液
量の検出と制御が行われる。図３に示す液量検出制御回
路３６の〜で示す記号は，上記図１の各電極Ｔ1 〜
Ｔ6 に接続され，各電極は上記回路接続部３４が給電を
行うことによりそれぞれ，図３の各接続位置で図１に示
す各区間の水流の長さや，水質（液質）に応じた電気抵
抗値に比例する電圧を発生する。
抵抗Ｒ7 により液量調節回路３５を構成し，可変抵抗Ｖ
Ｒ1 は，給液部の操作し易い個所に設置され，集積回路
ＩＣ1の出力電圧を可変して，医師がコップＫ中に供給
される給液量を調節することができる。また，図３の集
積回路ＩＣ2 とコンパレータＣＯＭＰ，可変抵抗ＶＲ１
とＲZ，抵抗Ｒ８〜Ｒ9 ，ダイオードＤ1 をもって液量
検出制御回路３６を構成してコップＫに給液される給液
量の検出と制御が行われる。図３に示す液量検出制御回
路３６の〜で示す記号は，上記図１の各電極Ｔ1 〜
Ｔ6 に接続され，各電極は上記回路接続部３４が給電を
行うことによりそれぞれ，図３の各接続位置で図１に示
す各区間の水流の長さや，水質（液質）に応じた電気抵
抗値に比例する電圧を発生する。
【００２４】図４に示す液量調節回路と電極を含む液量
検出制御回路の一部の等価回路において，抵抗ＲA は図
１の電極Ｔ2 と電極Ｔ3 の間，抵抗ＲB は図１の電極Ｔ
3 電極Ｔ4 の間，抵抗ＲC は図１の電極Ｔ1 と電極Ｔ2
の間、抵抗ＲDは図１の電極Ｔ4と電極Ｔ６の間の各液体
の電気抵抗値を表す。３つの抵抗ＲA ，ＲB ，ＲC は，
図４に示すようにπ型を成して接続されており，抵抗Ｒ
A・ＲCの接続点には液量調節用の可変電圧が印加され，
抵抗ＲA，ＲBの接続点はコンパレータＣＯＭＰの一方の
入力へ基準電圧として入力されている。
検出制御回路の一部の等価回路において，抵抗ＲA は図
１の電極Ｔ2 と電極Ｔ3 の間，抵抗ＲB は図１の電極Ｔ
3 電極Ｔ4 の間，抵抗ＲC は図１の電極Ｔ1 と電極Ｔ2
の間、抵抗ＲDは図１の電極Ｔ4と電極Ｔ６の間の各液体
の電気抵抗値を表す。３つの抵抗ＲA ，ＲB ，ＲC は，
図４に示すようにπ型を成して接続されており，抵抗Ｒ
A・ＲCの接続点には液量調節用の可変電圧が印加され，
抵抗ＲA，ＲBの接続点はコンパレータＣＯＭＰの一方の
入力へ基準電圧として入力されている。
【００２５】ＲZ は電極Ｔ5 と電極Ｔ６にて検出され，
コップＫ中に供給されるうがい用水を介して形成される
液柱の導電回路の電気抵抗値を表し，コップＫに水が溜
まっていない時は抵抗値が大であるが，満水に近づくと
急激に抵抗値が低下する。この抵抗ＲZ を通る電流は、
コンデンサＣ3と並行に設けられた電極Ｔ６とＴ4の間の
抵抗ＲDを通って流れる。したがって、抵抗ＲZの抵抗値
（液柱）に対応して発生する電圧は抵抗ＲDを通ること
により水質による変動を保証することができる。この抵
抗ＲDにより発生する電圧がコンパレータＣＯＭＰの他
方の入力へ供給される。なお、コンデンサＣ3は、液柱
を形成する液体がコップの液面で撥ねる等により発生す
る電圧波形の変動を平滑化する機能をもつ。
コップＫ中に供給されるうがい用水を介して形成される
液柱の導電回路の電気抵抗値を表し，コップＫに水が溜
まっていない時は抵抗値が大であるが，満水に近づくと
急激に抵抗値が低下する。この抵抗ＲZ を通る電流は、
コンデンサＣ3と並行に設けられた電極Ｔ６とＴ4の間の
抵抗ＲDを通って流れる。したがって、抵抗ＲZの抵抗値
（液柱）に対応して発生する電圧は抵抗ＲDを通ること
により水質による変動を保証することができる。この抵
抗ＲDにより発生する電圧がコンパレータＣＯＭＰの他
方の入力へ供給される。なお、コンデンサＣ3は、液柱
を形成する液体がコップの液面で撥ねる等により発生す
る電圧波形の変動を平滑化する機能をもつ。
【００２６】抵抗ＲA ，ＲB の接続点で発生する基準電
圧は，水質（液質）の差により液の電気抵抗値が変化し
ても，コップＫを介して計測される液柱の電気抵抗値Ｒ
ZとコンパレータＣＯＭＰにおいて相対比較されるの
で，相互にその偏差が相殺され，可変抵抗ＶＲ1によっ
て設置された規定の給液量が，コップＫ中に常時供給さ
れることになる。
圧は，水質（液質）の差により液の電気抵抗値が変化し
ても，コップＫを介して計測される液柱の電気抵抗値Ｒ
ZとコンパレータＣＯＭＰにおいて相対比較されるの
で，相互にその偏差が相殺され，可変抵抗ＶＲ1によっ
て設置された規定の給液量が，コップＫ中に常時供給さ
れることになる。
【００２７】集積回路ＩＣ2と，抵抗Ｒ13〜Ｒ14，コン
デンサＣ1Ｃ2，トランジスタＱ3並びにリレーＲＬによ
り構成する回路で水量制御を行い，前記コンパレータＣ
ＯＭＰから出力する適正水量信号を受けとって，制御信
号を発生して駆動回路３７の電磁弁ＳＶ1を開閉し，コ
ップＫの中にうがい用水を給液する制御を行う。この水
量制御を行う回路には，給液部に異常が生じた場合，タ
イミングを計って集積回路ＩＣ2の動作を停止し，給液
部分が水浸しになることを防ぐための保安機能を持たせ
てある。
デンサＣ1Ｃ2，トランジスタＱ3並びにリレーＲＬによ
り構成する回路で水量制御を行い，前記コンパレータＣ
ＯＭＰから出力する適正水量信号を受けとって，制御信
号を発生して駆動回路３７の電磁弁ＳＶ1を開閉し，コ
ップＫの中にうがい用水を給液する制御を行う。この水
量制御を行う回路には，給液部に異常が生じた場合，タ
イミングを計って集積回路ＩＣ2の動作を停止し，給液
部分が水浸しになることを防ぐための保安機能を持たせ
てある。
【００２８】抵抗Ｒ10は集積回路ＩＣ2 をスタート・ス
トップさせるための入力信号を発生する回路の一つであ
って，スタート時にはコンパレータＣＯＭＰの出力と共
に，高電位を集積回路ＩＣ2に供給し，その信号を受け
て集積回路ＩＣ2は，動作を開始する。
トップさせるための入力信号を発生する回路の一つであ
って，スタート時にはコンパレータＣＯＭＰの出力と共
に，高電位を集積回路ＩＣ2に供給し，その信号を受け
て集積回路ＩＣ2は，動作を開始する。
【００２９】コンパレータＣＯＭＰが適正設定液量に達
したことを検知すると，その出力が反転し，集積回路Ｉ
Ｃ2には低電位が入力するので，集積回路ＩＣ2はこの信
号を受けてその動作を停止する。
したことを検知すると，その出力が反転し，集積回路Ｉ
Ｃ2には低電位が入力するので，集積回路ＩＣ2はこの信
号を受けてその動作を停止する。
【００３０】抵抗Ｒ13，Ｒ14並びにコンデンサＣ1 ，Ｃ
2 により構成される夫々の回路は，何れも時定数回路で
あり，抵抗Ｒ13とコンデンサＣ1 は，トランジスタＱ2
が導通し給液が開始された直後は，零電位を集積回路Ｉ
Ｃ2に供給し，その後は時間と共に供給電位が上昇して
定格電圧の２／３に達すると，集積回路ＩＣ2の駆動を
停止する保安機能を果たすものである。
2 により構成される夫々の回路は，何れも時定数回路で
あり，抵抗Ｒ13とコンデンサＣ1 は，トランジスタＱ2
が導通し給液が開始された直後は，零電位を集積回路Ｉ
Ｃ2に供給し，その後は時間と共に供給電位が上昇して
定格電圧の２／３に達すると，集積回路ＩＣ2の駆動を
停止する保安機能を果たすものである。
【００３１】この時定数は，コップＫへの給液完了時間
より若干長い時定数を選択しておく必要がある。一旦停
止した集積回路ＩＣ2は，その後トランジスタＱ2を一旦
断，換言すればコップＫを取り上げてうがいを行わせ，
コンデンサＣ1 ，Ｃ2を放電させなければ，集積回路Ｉ
Ｃ２は再駆動しない。
より若干長い時定数を選択しておく必要がある。一旦停
止した集積回路ＩＣ2は，その後トランジスタＱ2を一旦
断，換言すればコップＫを取り上げてうがいを行わせ，
コンデンサＣ1 ，Ｃ2を放電させなければ，集積回路Ｉ
Ｃ２は再駆動しない。
【００３２】なお，抵抗Ｒ14とコンデンサＣ2の回路
は，トリガーゲート回路となっており，集積回路ＩＣ2
の駆動スタート信号を構成している。集積回路ＩＣ2が
駆動されると，抵抗Ｒ11，Ｒ12上に出力が発生し，その
分圧電圧がトランジスタＱ3 のベースに入力するので導
通し，トランジスタＱ3 と直列に接続されているリレー
ＲＬが駆動される。リレーＲＬが駆動されると，そのメ
ーク接点ｒｌ1 が閉じるので電磁弁ＳＶ1が動作し，コ
ップＫに給液を開始する。
は，トリガーゲート回路となっており，集積回路ＩＣ2
の駆動スタート信号を構成している。集積回路ＩＣ2が
駆動されると，抵抗Ｒ11，Ｒ12上に出力が発生し，その
分圧電圧がトランジスタＱ3 のベースに入力するので導
通し，トランジスタＱ3 と直列に接続されているリレー
ＲＬが駆動される。リレーＲＬが駆動されると，そのメ
ーク接点ｒｌ1 が閉じるので電磁弁ＳＶ1が動作し，コ
ップＫに給液を開始する。
【００３３】本実施例の動作を図３及び図４の回路図に
基づいて説明する。歯科治療装置において，患者がコッ
プＫを取り上げてうがいを行うとき，コップＫが受皿２
上に無いため，赤外線発光ダイオードＬＥＤと光集積回
路ＩＣp との間にはその受光を妨げるコップＫが無いの
で，断続赤外光が光集積回路ＩＣpに受光されるので，
その出力部の抵抗Ｒ5 とＲ6 を短絡し，トランジスタＱ
2 が非導通になるから，以降の回路には給電されず，給
液が行われない。
基づいて説明する。歯科治療装置において，患者がコッ
プＫを取り上げてうがいを行うとき，コップＫが受皿２
上に無いため，赤外線発光ダイオードＬＥＤと光集積回
路ＩＣp との間にはその受光を妨げるコップＫが無いの
で，断続赤外光が光集積回路ＩＣpに受光されるので，
その出力部の抵抗Ｒ5 とＲ6 を短絡し，トランジスタＱ
2 が非導通になるから，以降の回路には給電されず，給
液が行われない。
【００３４】コップＫが受皿２上に載置されると，光集
積回路ＩＣp の入力が無くなり，その出力部の抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 に電圧が発生するのでトランジスタＱ2 が導通
となり，給電が開始される。
積回路ＩＣp の入力が無くなり，その出力部の抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 に電圧が発生するのでトランジスタＱ2 が導通
となり，給電が開始される。
【００３５】コップの水量調節用の可変抵抗ＶＲ1 を介
して供給される電圧が，上記した各電極間の抵抗ＲA ，
ＲB ，ＲC で構成する回路に入力すると基準電圧が発生
し，コンパレータＣＯＭＰの一方の入力に供給される。
他方の入力にはコップＫを介して計測された水柱の可変
抵抗ＲZと抵抗ＲDの抵抗値に対応する電圧が供給される
が，最初はコップＫ中にはうがい用水が無いので計測電
気抵抗値は無限大であるから，コンパレータＣＯＭＰは
高電位を出力して集積回路ＩＣ2 に入力するので，集積
回路ＩＣ2は抵抗Ｒ11, Ｒ12に出力を発生する。
して供給される電圧が，上記した各電極間の抵抗ＲA ，
ＲB ，ＲC で構成する回路に入力すると基準電圧が発生
し，コンパレータＣＯＭＰの一方の入力に供給される。
他方の入力にはコップＫを介して計測された水柱の可変
抵抗ＲZと抵抗ＲDの抵抗値に対応する電圧が供給される
が，最初はコップＫ中にはうがい用水が無いので計測電
気抵抗値は無限大であるから，コンパレータＣＯＭＰは
高電位を出力して集積回路ＩＣ2 に入力するので，集積
回路ＩＣ2は抵抗Ｒ11, Ｒ12に出力を発生する。
【００３６】この分圧電圧がトランジスタＱ3 に入力す
るので，トランジスタＱ3 は導通し，これと直列に接続
されているリレーＲＬを駆動させ，そのメーク接点ｒｌ
1 が閉じるので電磁弁ＳＶ1が動作してコップに給液を
開始する。コップＫ内にうがい用水が供給されるに従っ
て，計測された水柱の可変抵抗ＲZが急激に減少し，コ
ンパレータＣＯＭＰへの入力が上昇し，基準電圧の入力
電圧と同一になった時，コンパレータＣＯＭＰの出力が
反転して低電圧を出力し，集積回路ＩＣ2 の駆動を止め
る。
るので，トランジスタＱ3 は導通し，これと直列に接続
されているリレーＲＬを駆動させ，そのメーク接点ｒｌ
1 が閉じるので電磁弁ＳＶ1が動作してコップに給液を
開始する。コップＫ内にうがい用水が供給されるに従っ
て，計測された水柱の可変抵抗ＲZが急激に減少し，コ
ンパレータＣＯＭＰへの入力が上昇し，基準電圧の入力
電圧と同一になった時，コンパレータＣＯＭＰの出力が
反転して低電圧を出力し，集積回路ＩＣ2 の駆動を止め
る。
【００３７】集積回路ＩＣ2 が停止すると，トランジス
タＱ3も非導通となり，リレーＲＬを復旧させるのでメ
ーク接点ｒｌ1は開となり電磁弁ＳＶ1 の動作を止めて
給液を停止する。この状態で患者の次のうがいを行わせ
るために，満水となったコップＫは待機している。
タＱ3も非導通となり，リレーＲＬを復旧させるのでメ
ーク接点ｒｌ1は開となり電磁弁ＳＶ1 の動作を止めて
給液を停止する。この状態で患者の次のうがいを行わせ
るために，満水となったコップＫは待機している。
【００３８】以上に実施例として説明したように，図１
〜図４に示したコップ給液装置を用いることにより，全
電子化された制御回路を用い，水質の差による水の電気
抵抗値の偏差を補償した給液機能を持つコップへの自動
給液装置が実現した。
〜図４に示したコップ給液装置を用いることにより，全
電子化された制御回路を用い，水質の差による水の電気
抵抗値の偏差を補償した給液機能を持つコップへの自動
給液装置が実現した。
【００３９】本実施例は歯科治療装置におけるうがい用
水の給液装置として説明したが，容器に一定量の液体を
供給する装置，例えばジュース等の自動販売機等にも応
用は可能である。
水の給液装置として説明したが，容器に一定量の液体を
供給する装置，例えばジュース等の自動販売機等にも応
用は可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上に実施例として詳述したように，本
発明に係るコップへの自動給液装置には種々の利点があ
る。
発明に係るコップへの自動給液装置には種々の利点があ
る。
【００４１】給液部分のスプリングの弾性係数に依存し
なくて済むので，製作は容易であり，マグネット，スプ
リング等の機構部品が無くなったので小型軽量化が実現
でき，コップの重量差に基づく給液量の調整を必要とし
なくなり，保守が容易となった。
なくて済むので，製作は容易であり，マグネット，スプ
リング等の機構部品が無くなったので小型軽量化が実現
でき，コップの重量差に基づく給液量の調整を必要とし
なくなり，保守が容易となった。
【００４２】また，本発明によれば給液口からの水柱の
電気抵抗が水の水質（電気伝導度等）に対応して変化し
ても，給液管の途中に複数の電極を設けて基準電圧を発
生することにより補償して常に適性な水量を維持するこ
とができる。又，いかなる種類のコップにも対応でき，
特に紙コップのような軽量コップへも対応ができる。
電気抵抗が水の水質（電気伝導度等）に対応して変化し
ても，給液管の途中に複数の電極を設けて基準電圧を発
生することにより補償して常に適性な水量を維持するこ
とができる。又，いかなる種類のコップにも対応でき，
特に紙コップのような軽量コップへも対応ができる。
【００４３】さらに，コップへの給液量の調整は，可変
抵抗を調整するのみであるから，熟練した保守者に依存
することなく，医師でも現場で随時調整できると共に，
供給される給液量は水質に左右されることなく常時一定
量の給液が可能である。
抵抗を調整するのみであるから，熟練した保守者に依存
することなく，医師でも現場で随時調整できると共に，
供給される給液量は水質に左右されることなく常時一定
量の給液が可能である。
【００４４】本発明の給液装置は全電子回路であるか
ら，その製作に際し，パーツインサータ等の自動化装置
を用いて組み立て配線が行えるので，コストダウンにも
役立ち，加えてパッケージタイプに組み立てれば社外事
故時にも速やかに対応できる等の多くの利点がある。
ら，その製作に際し，パーツインサータ等の自動化装置
を用いて組み立て配線が行えるので，コストダウンにも
役立ち，加えてパッケージタイプに組み立てれば社外事
故時にも速やかに対応できる等の多くの利点がある。
【図１】本発明の実施例の歯科治療装置における，コッ
プへの自動給液装置の給液部の説明図である。
プへの自動給液装置の給液部の説明図である。
【図２】本発明の実施例の歯科治療装置における，コッ
プ載置部と給液塔の側面図である。
プ載置部と給液塔の側面図である。
【図３】本発明の実施例の歯科治療装置における，自動
給液装置の制御回路図である。
給液装置の制御回路図である。
【図４】本発明実施例に係る歯科治療装置における，水
量調節回路と電極を含む水量検出制御回路の一部の等価
回路図である。
量調節回路と電極を含む水量検出制御回路の一部の等価
回路図である。
【図５】従来の歯科治療装置におけるコップ自動給液装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図６】従来の歯科治療装置における電気開閉部分の作
動説明図である。
動説明図である。
１：給液塔
２：受皿
３：給液管
３１：整流回路（ＲＥＣ）
３２：１２Ｖ安定化回路
３３：コップ検出部
３４：回路接続部
３５：液量調節回路
３６：液量検出制御回路
３７：駆動回路
Ｋ ： コップ
ＳＶ1 ：電磁弁
Ｔ1 〜Ｔ6：電極
ＲA 〜ＲD：各電極間の等価抵抗
ＲZ ：水柱の等価抵抗
〜：導線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61C 17/00 - 17/40
A61C 19/00
Claims (3)
- 【請求項１】 コップ載置部に配置のセンサを有するコ
ップ検出部，コップ検出部の出力により駆動されてコッ
プ内の給液を制御する出力を発生する水量検出制御回路
と，該水量検出制御回路の出力により液の供給を断続す
る駆動回路とを備えた自動給液装置において，給液管の
コップへの給液口までの間に所定間隔をおいて配置され
各間隔毎の液体の電気抵抗を検出する第１の電極と，給
液口にコップへ落下供給される液体により形成される液
柱の電気抵抗を検出する第２の電極とを設け，前記水量
検出制御回路は，複数の第１の電極により検出した複数
の電気抵抗値から発生する水質に対応した基準電圧と，
前記第２の電極により検出した抵抗値に対応する電圧を
比較して，その比較出力により駆動回路を駆動すること
によりコップへ常に一定量の給液を行うことを特徴とす
る自動給液装置。 - 【請求項２】 前記コップ載置部に配置するセンサは，
給液口までの給液管を支持する給液塔の基部に発光部を
設け，該発光部はコップの載置位置を斜めに横切るよう
斜上方に向けて発光し，給液塔頂部に前記発光部の光を
受けるように斜下方に向けて受光部を設けたことを特徴
とする請求項１に記載の自動給液装置。して，常時一定
量の給液を行うことを特徴とする自動給液装置。 - 【請求項３】 前記複数の第１の電極として，給液管の
電磁弁と給液口までの中間に所定の間隔をおいて４個設
け，順次隣接する２つの電極の間に決められた電圧を印
加して等価的に３つの電気抵抗値に対応する出力を発生
し，該３つの電気抵抗値を用いて基準電圧を発生するこ
とを特徴とする請求項１に記載の自動給液装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31286193A JP3496258B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 自動給液装置 |
| KR1019940029205A KR100313301B1 (ko) | 1993-11-19 | 1994-11-08 | 자동급액장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31286193A JP3496258B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 自動給液装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136195A JPH07136195A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3496258B2 true JP3496258B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18034326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31286193A Expired - Lifetime JP3496258B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 自動給液装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496258B2 (ja) |
| KR (1) | KR100313301B1 (ja) |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP31286193A patent/JP3496258B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-08 KR KR1019940029205A patent/KR100313301B1/ko not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100313301B1 (ko) | 2001-12-28 |
| JPH07136195A (ja) | 1995-05-30 |
| KR950013481A (ko) | 1995-06-15 |
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