JPH026716A - 液体計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体の計量装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の液体計量装置の一例を第２図の従来例に基づき説
明する（第２図の液体計量装置のタイプは、例えば特開
昭６１−１３０８１９号公報に開示される）。

第２図において、３ｏは計量容器（カップ）で、計量容
器３０は回収タンク３４の中に設けられ、計量容器３０
の底と被注入容器（混合タンク）３６とがバルブ３８付
の注入管３７を介して接続される。回収タンク３４は、
その底部が回収タンク下方の給液タンク３１と接続され
、給液タンク３１は、計量容器３０に液体を供給するた
めのポンプ３５及び給液管３３を介して回収タンク３４
の上部と接続される。

そして、計量容器３０に給液タンク３１内の液体を供給
する場合には、注入管３７のバルブ３８を閉め、ポンプ
３５を駆動して、液体を給液管３３を通して計量容器３
０に供給する。計量容器３０の液が満杯になると余分の
液はあふれ出し、回収タンク３４に回収される。そして
、液の供給を停止し、計量容器３０からあふれる液の滴
下がなくなったら、バルブ３８を開いて、計量容器３０
中の液体が被注入タンク３６側に注入される。

このようなＫｌ−Ｕｊ装置は、複雑な計量機構を要さず
ａＩ量容器白身が白すと泪量を行い、また、３１量容器
３０からあふれた余分な液体は回収されて再び液の供給
に使用される合理性を有している。

その他の液体Ｒ］泪量置としては、図示しないが、例え
は特開昭５６−１５’１６１４号公報に開示されるよう
に、容積の等しい２個の計量容器（液槽）を並列配置し
、これらのｔｌｌｌ容器同士を割量面となる」二部位置
で互いに連通させたものがある。この装置も、複雑な計
量機構を必要とせず、しかも計量容器のオーバフローを
利用して、計量容器に交互に液体を供給して、交互に泪
量を行い得る利点を有する。

更に、特殊な用途をもつ液体計量装置としては、例えば
特開昭５６−６：１７８０号公報に開示されるような「
すトリウ１１・硫黄電池のす１−リウム充填装置」があ
る。このす１−ワウ１１充坂装置は、ナトリウム計量室
の上部に４量機構を配置し、計量室の内部に計量機構に
接続される検針を設けて、ナトワウ１１計量を行ってい
る。このす１ヘリウｌ、充填装置は、ナトリウム計量室
にナトリウムを供給するに際して、計量室内部を真空に
してすトリウムの別置室内への供給を行い易くし、月つ
真空中で計量を行うことで、不純物を除去する等の配慮
がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した如く、従来より種々の液体計量装置が提案され
ている。

ところで、これらの液体計量装置のうち、特開昭６１−
１３０８１９号、特開昭５６−１５，４６１．４号公報
等に開示されるものは、複雑な計量機構を必要とせず、
簡易である利点を有するが、反面、計量容器で液を計量
する時、表面張力により調量容器上面に液の盛り上がり
が生じ、且つ、その盛り上がりは、計量容器が広口であ
るため、盛り−にかり高さにばらつきが生じて、計量誤
差が比較的大きくなる傾向がある。また、液を給液管で
計量容器へ戻す方式を採用した場合には、計量容器へ戻
す時に液に気泡が生じる。特に、高粘度の液体の場合に
は、気泡が生じ易く消失しない可能性が大きい。気泡が
あると、計量容器で測定する時に誤差になると共に、細
い配管では気泡が詰まりの原因となって液体の供給に支
障をきたすおそれがあった。

また、特開昭５６−６３７８０号公報に開示される方式
は、高精度の液体計量を期待できる反面、計量機構が複
雑で装置が高価になる。特に、同時に多くの液体計量を
行う生産工場においては、多数の計量機構を必要とし、
設備コストが高価なものとなる。

本発明は以にの点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、複雑な計量機構を要することなく、
簡易な装置によって精度の良い計量を行い、旧つ１つの
計量システムに計量容器を１個は勿論、複数配置でき、
設備コストの低廉化を図り得る、液体計量装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、次のようにして達成される。

以下、本発明の内容を、理解を容易にするため第１図の
実施例の符号を引用して説明する。

すなわち、本発明は、液体を計量容器に供給して計量を
行う装置において、耐量容器］　（或いは２、又は１，
２双方で、ここては便宜上符号１として統一する）の上
端に形成される液体人口］ａの断面積を計量容器断面積
に比へて充分に小さくし、この液体人口１ａに給液管３
を、液体人口１ａを横切る状態で接続して、この液体入
［１１ａの給液管接続口６を計量液面とし、且つ給液管
３の上流側に給液タンク４を、下流側に回収タンク５を
配置すると共に、計量容器１を弁を介して真空ポンプ８
に接続してなる。

〔作用〕

このような構成よりなれば、先ず訓示容器」に液体を供
給して計量を行う場合は、弁を開いて真空ポンプ８を駆
動し、計量容器１内を真空にする。

計量容器内を真空にするのは、計量容器］の人Ｌ１１ａ
の断面積を小さく絞ったため、計量容器】内に空気やそ
の他のガスが入っていると、液体が入りにくくなるので
、予めこれらの空気、ガス抜きを真空排気により行って
、液体を計量容器１内に入り易くしたものである。

次いて、給液タンク４から給液管３に液体を流すと、計
量容器」内に液体人口１ａを介して液体か流入し、この
液体の流れ過程により、液体が計量容器」を満すと、余
分な液体は給液管接続口６より給液管３内にオーバフロ
ーし、このオーバフローの液体が回収タンク５に送給さ
れる。このオバフローの時点で給液を停止させれば、計
量容器１内の液体は、液体人口１ａの給液管接続口６の
液面レベルまで満たされる。この給液管接続］１６の液
面レベルは、予め計量容器１の計量液面になるよう設定
されており、自ずと計量がなされる。

このようにして潤油がなされるが、本発明の場合は、計
量容器１の液体人口］ｄの断面積を容器に比べ充分に小
さくしているので、別置液面での液の盛り−１ニリ高さ
がばらついても、その量的誤差を支障のない程度に極め
て小さくすることができ、計量精度の向上化を図れる。

更に本発明では、計量容器］の液体入Ｉ−Ｉ　１　ａに
給液管３が横切る状態で接続されるので、給液管接続ｔ
、−，＋　（Ｆｌｌ油液面６に泡が生しても、液のオー
バフローと給液管内の流れによって、泡が流れ去ってし
まう構造で、計量容器に泡が停滞することを防止する。

従って、計量精度の低下を防止できる。

なお、本発明では、給液タンク４と回収タンク５との間
に高低差をつけて、給液管３を傾斜配画すれば、ポンプ
等を用いず、給液タンク４と回収タンク５間の落差を利
用して、液体を自然に給液管３中を流すことができる。

また、給液管３に計量容器１を複数並列に接続すること
で、］−台の計量装置で多数の計量を行うことも可能で
ある。更に、粘度の高い液体の場合には、給液管３に液
が付着するので、この場合には、不活性ガスて給液管３
に付着した液体を回収タンク５側に吹き払うように設定
すれば、計量容器１，２内の液体を被注入容器に注入す
る場合に、前記付着液体が被注入容器に入る事態がなく
なり、計量精度を更に向上させることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に基づき説明する５、第１図
は本発明の一実施例を示す液体計量装置のシステム構成
図である。本実施例の液体計量装置は、例えばナトリウ
ム等の溶融塩を計量するものとして用いる。

図中、１及び２は計量容器（枡）、３は給液管、４は給
液タンク、５は回収タンクである。

給液タンク４と回収タンク５とは、前者が高く後者が低
くなるよう高低差をつけて配置される。

給液管３は、一端が給液タンク４の底部に接続され、他
端が回収タンク５の上部に接続されて。

給液タンク３側から次第に下るように傾斜する。

計量容器１，２は互いに並列状態で給液管３の下面側に
垂下しつつ接続される。この接続は、各訓示容器１，２
の上端に設けた液体人口１ａ。

２ａに給液管３が横切る状態で接続される。そして、こ
の液体人口１．ａ、２ａの給液管接続口６が計量容器１
，２の計量液面となるように設定される。計量容器１，
２の入口］、ａ、２ａは、その断面積が容器１，２の断
面積に較べて充分に小さくなるよう、絞り形成しである
。程度でいえば、液体人口１ａ、２ａの各断面積を液体
の流入に支障のない限り、できるだけ小さくする。

計量容器１，２の下端には管状の出口１ｂ。

２ｂが配設され、出口１ｂ、２ｂが各被注入容器１３の
入口に接続される。

７は、回収容器５の底部と給液タンク４の人口４ａとを
接続する給液戻し管である。

給液管３の両端には、液体の流通制御を行う弁１５．１
６が、計量容器１，２の出口側には弁１７．１８が、液
体戻し管７の一端（給液タンク入口側）４ａには弁１９
が配設される。

８は真空ポンプで、真空ポンプ８は、配管１４ａ。

１４ｂ、１４−ｃ及び給液管３を介して計量容器１゜２
の入口１ａ、２ａと接続され、また、配管Ｊ４ａ。

１４ｄを介して被注入容器１３と接続され、更に配管１
４ａ’　、　トラップ１０．配管１４ｇを介して給液タ
ンク４と接続され、配管１４．ａ’、Ｉ−ランプ１０．
配管１４−　ｆを介して回収タンク５と接続される。給
液タンク４２回収タンク５等をトラップ１０を介して真
空ポンプ８と接続するのは、液体が溶融塩等である場合
も、真空ポンプ８の機能に悪影響を与えないようするた
めである。

１２は不活性カス（例えばアルゴンガス）の供給源で、
不活性カスの圧力調節計］］付きの配管１４−　ｈ　、
配管１．４．　ｃを介して給液管３と接続され、配管１
．４　ｈ　、　１４　ｂ　、　、Ｌ　４ｅを介して回収
タンク５と接続され、配管］　４　ｈ　、　１４　］、
　１４　ｇを介して給液タンク４と接続される。

なお、各配管１／ｌａ〜１４１まての適宜箇所にバルブ
２０〜２５が配設される。

また、Ｉｉｌ量容器１，２．給液管３．給液タンク４、
回収タンク５．戻し配管７．被注入容器１３には、溶融
塩を液体状に保持するための加熱装置（図示せず）が設
置６される。

次に本実施例の動作について説明する。

被注入容器１３へ液体（溶融塩）を別置し注入する場合
には、予め給液タンク４にホッパ等により粉体、又は固
体の塩を投入し、真空ポンプ８で給液タンク４内を真空
にしつつ異物、不純物ガスを除去するよう徐々に加熱し
、溶融液をつくり出す。この時、バルブ２４は開、その
他のバルブを閉とする。

その後、バルブ２０，２１．２２を開の状態とし、配管
１４ａ、１４ｂ、、１４ｃを介して計量容器１，２、及
び回収タンク５上のバルブ１６までの給液管３内を真空
排気した後、給液タンク４下のバルブ１５を開く。また
、バルブ２０〜２１を元の閉に戻し、バルブ２５．２４
を開として、配管１４　ｉ、１４　ｇを介して給液タン
ク４に不活性ガス供給源１２より不活性ガスを供給して
、給液タンク４内に圧力をかける。この圧力により、給
液タンク４内の溶融塩が計量容器１内に給液管３を介し
て送給される。計量容器１が満杯になると接続口６より
オーバフローし、給液管３のトリ勾配により溶融塩が計
量容器２に入る。そして、溶融塩が計量容器２をオーバ
フローすると、回収タンク５上のバルブ１６迄の給液管
３に溶融塩が満たされる。その後、給液タンク下のバル
ブ１５を閉め、バルブ２３を開いて、回収タンク５内を
真空引きし、回収タンク５上のバルブ１６を開いて、計
量容器１，２をオーバフローした給液管３内の溶融塩を
回収タンクＳ内に回収すると共に、不活性カス源１２の
接続バルブ２２を開いて、給液管３に不活性ガスを送給
し、給油管３の内面に付着した溶融塩を吹き払って、回
収タンク５へ送る。

その後、回収タンク５上のバルブ１６を閉し、計量容器
１，２下のバルブ１７．１８を開け、真空状態の注入容
器１３へ溶融塩を注入する。この時、不活性ガス源１２
より、不活性ガスを計量容器１゜２内に供給し、計量容
器１，２の溶融液面に圧力をかけ注入を助けてもよい。

注入後、計量容器１，２下のバルブ１７．１８及び回収
タンク５上のバルブ１６を閉じ、給液タンク４を真空排
気した後、バルブ２」を開いて、不活性ガス供給源１２
より配管１４ｂ、１４ｅを介して、不活性ガスを回収タ
ンク５に供給し、回収タンク液面に圧力をかけることに
より、回収タンク５内の溶融塩を戻し管７を通して給液
タンク４に戻す。そして、このような一連の動作を繰返
すことにより、被注入容器１３に定量の液体が注入充填
される。なお、これらの一連の動作は、例えば各過程ご
とに時間を定めて行う。

しかして本実施例によれば、次のような効果を奏する。

（１）溶融塩を真空中で溶解することにより、溶融塩中
の不純物や湿分を除去でき、また、給液タンク４．給液
管３．戻し管７．被注入容器］−３を加熱状態で真空排
気でき、装置全体を清浄に維持できる。従って、溶融塩
を汚さずに注入できるので、注入後純度の高い溶融塩を
得ることができる。

（２）計量容器１，２内に液体（溶融塩）が満たされて
、液面が給液管接続口６まで達すると自ずと訓示され、
且つ計量容器１，２の入口断面積が、計量面となる給液
管接続口６まで、計量容器本体より小さくなっているた
め、表面張力により液面位置が多少ばらついても、全体
の容積に占める割合が小さいので、計量精度を向上させ
る効果がある。すなわち、計量容器本体の断面積Ｓｔと
給液管接続口６の断面積ｓ２の比（Ｓ　２／　Ｓ　ｎ）
に比例して、計量誤差は小さくな（３）またｉｉｌ’　
ｆｔ容器」、２の入口１ａ、２ａの断面積を小さく絞り
形成しても、針鼠容器１，２を真空にしであるので、液
体を計量容器内にスムーズに導くことができる。

（４）実施例では、計量容器は２個であるが、給液タン
ク４と回収タンク５との間に多数個設置することも容易
であり、その場合には量産に適した設備となる。

（５）給液タンク４と回収タンク５との間に高低差をつ
け、給液管３に傾斜をつけることで、給液管３にポンプ
を設置しなくとも、液体を落差により給液管３内に流し
、計量容器１，２に送給てきる。

また回収タンク５より、給液タンク４への戻しには戻し
配管７にポンプを設けて行うことも可能であるが、本実
施例では、回収タンク５ゝの溶融塩液面に不活性ガスで
圧力をかけるとともに、給液タンク４内を真空排気する
ことにより、？’４ＷＡｉ塩を回収タンク５より給液タ
ンク４ヘポンプを用いず移送することができる。

（６）給液タンク４に回収タンク５より戻された液体を
、加熱、真空排気することにより、戻す途中で不活性ガ
ス等により生した気泡を除去できるので、計量容器１，
２へは液体のみを供給でき、計量精度を上げることがで
きる。又、気泡がないため、配管中を液体が通過し易い
。

（７）計量容器へ給液後、不活性ガスを給液管３．へ適
当な圧力で流して、給液管３に付着した溶融塩を吹き払
い回収タンク５へ送り込むので、計量後の被注入容器１
３への注入作業時に、給液管３に付着していた溶融塩が
被注入容器１３に入る事態をなくし、計量精度を上げる
ことができる。

（８）更に本実施例によれば、単純な構造の計量容器１
，２を給液タンク４２回収タンク５．被注入容器１３と
接続することにより計量装置を構成でき、また複雑な計
量機構を要さないので、装置を簡単に構成でき、経済性
のある装置とすることができる。

なお、本実施例では計量容器１つにつき被注入容器１３
を１個取り付けるが、計量容器１つに複数個の被注入容
器を取り付け、バルブの切換により複数個の被注入容器
に液体を順次注入することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、計量容器の入口断面積や
、Ｒ１量容器と給液管の接続等に工夫をこらすことで５
複雑なｉ−１量４！＆構を要することなく、簡易な装置
によって精度の良い計量を行うことができる。また、１
つの計量システムに計量容器を１個は勿論複数配置でき
るので、設備コストの低廉化を図ることができ、実用性
に優れた別置装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
の液体計量装置の一例を示す構成図である。 １．２・・計量容器、１．ａ、２ａ　　・液体入口、３
給液管、４　・給液タンク、５・回収タンク、６・給液
管接続口、 液体戻し管、 真空ポンプ、 １２・不活性ガス源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体を計量容器に供給して計量を行う装置において
   、前記計量容器の上端に形成される液体入口の断面積を
   計量容器の本体断面積に比べて充分に小さくし、前記液
   体入口に給液管をこの液体入口を横切る状態で接続して
   、この液体入口の給液管接続口を計量液面とし、且つ前
   記給液管の上流側に給液タンクを、下流側に回収タンク
   を配置すると共に、前記計量容器を弁を介して真空ポン
   プに接続してなることを特徴とする液体計量装置。 ２、第１請求項において、前記給液管は、上流側が高く
   下流側が低くなるように傾斜させてなる液体計量装置。 ３、第１請求項又は第２請求項において、前記計量容器
   は複数よりなり、これらの計量容器が並列の状態で前記
   給液管に接続される液体計量装置。 ４、第１請求項ないし第３請求項のいずれか１項におい
   て、前記真空ポンプは、前記給液管を介して前記計量容
   器に接続される液体計量装置。 ５、第１請求項ないし第４請求項のいずれか１項におい
   て、前記給液管の上流側は、不活性ガス源に弁を介して
   接続される液体計量装置。 ６、第１請求項ないし第５請求項のいずれか１項におい
   て、前記給液タンクと前記回収タンクとを液体戻し管を
   介して接続すると共に、前記回収タンクを不活性ガス源
   に弁を介して接続して、回収タンク内の液体を不活性ガ
   ス圧で前記液体戻し管を介して前記給液タンクに戻すよ
   うに設定し、且つ前記給液タンクを弁を介して真空ポン
   プと接続してなる液体計量装置。