JPH09236183A - 液体定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体を繰り返し精度よく自動的に定量供給で
きるようにすることを目的とする。 【解決手段】 液体２を貯留する貯留槽１、貯留槽１か
ら下方に延びて貯留槽１内の液体２を下端の供給口３か
ら供給対象２５に流し込む供給管路４を備え、供給管路
４の途中に上流側と下流側とに個別に開閉される開閉弁
５、６を有した計量管７を設け、計量管７に開閉弁５、
６間の容量を微調節する容量調節手段８を設け、実際の
供給量が必要な供給量になるように容量調節手段８によ
って計量管７の容量を設定しておき、貯留槽１内の液体
２を開閉弁５、６の適時な開閉によって計量管７に充満
させて、この計量管７内に充満した液体２を供給口３か
ら供給できるようにして、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体定量供給装置
に関し、例えば、バッチ式で炊飯を行う釜に定量の水を
自動的に供給したり、飲料水を市販用のボトルや袋類に
自動的に定量充填したりする液体定量供給装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体を定量供給するのに、液体を
供給する供給路の単位時間当たりの流量を一定にしてお
き、この供給路に設けた弁を開いてからこれを閉じるま
での時間を自動制御するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、供給路の流量
を一定に設定し、かつ供給路の開き時間を自動制御して
も、１％程度の変動がどうしてもあり、これを解消する
方法はまだ提供されていない。

【０００４】このため、炊飯では水を自動的に供給して
正確な水量の設定ができないために、おいしいご飯を炊
き切れず、おいしいご飯を炊くには人手による水量の調
節が必要である。

【０００５】また、飲料水を市販用のボトルに充填する
のに、実際の充填量の設定を前記１％程度の変動幅を上
乗せした量に設定することにより、１％の変動のために
正味容量が不足して流通上問題になるようなことを防止
している。

【０００６】従って、液体を繰り返し精度よく自動的に
定量供給できる装置が希求されている。

【０００７】本発明はこのような要求に応え得る液体の
定量供給装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、液体
を貯留する貯留槽と、この貯留槽から下方に延びて貯留
槽内の液体を下端の供給口から容器等の供給対象に流し
込む供給管路とを備え、この供給管路の途中に上流側と
下流側とに個別に開閉される開閉弁を有した計量管を設
けるとともに、この計量管に開閉弁間の容量を微調節す
る容量調節手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】このような構成では、各開閉弁間での計量
管の容量は容量調節手段による微調節状態を含めて一定
している。従って、上、下流側の各開閉弁を閉じた状態
から上流側の開閉弁を開くと、貯留槽内の液体が前記一
定の容量状態である計量管内に流れ込み貯留槽と繋がっ
た状態で充満する。この状態で上流側の開閉弁を閉じる
と、計量管内の液体は上流側から仕切られる。この状態
で下流側の開閉弁を開くと一定の容量状態にある計量管
内に充満していた液体が供給口へと流れて流出し供給対
象に供給される。

【００１０】ここで、前記のような操作によって液体を
実際に供給して、液体の一回の供給量が所定量になるよ
うに計量管の容量を容量調節手段によって微調整する
と、それ以降の各回の供給量は所定量によく安定し、繰
り返し精度が格段に向上する。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、さらに、計量管は供給管路との間に取り替えできる
接続部を有している。

【００１２】このような構成では、請求項１の発明に加
え、さらに、計量管を違った容量のものと交換すること
によって、種々の供給量に対応することができる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、さらに、接続部は計量管と各開閉弁との間である。

【００１４】このような構成では、請求項２の発明に加
え、さらに、計量管１つを交換するだけで、供給量の変
更に対応できる。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１〜３の発明の
いずれか１つにおいて、さらに、計量管は金属製薄板よ
りなり、容量調節手段は計量管の途中を両側から挟み付
ける一対の挟み付け部材と、この挟み付け部材による挟
み付け間隔を調節する間隔調節部材とを備えたものであ
る。

【００１６】このような構成では、請求項１〜３の発明
のいずれか１つに加え、さらに、計量管は金属製薄板よ
りなり、管形態への復元力を持って偏平化でき、計量管
を挟みつけている各挟み付け部材の間隔を間隔調節部材
によって調節すると、調節した間隔に対応した挟み付け
度合いで計量管を偏平化させて計量管の容量を容易に微
調節し、一回の供給に必要な供給量を精度よく得られ
る。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、さらに、間隔調節部材は一方の挟み付け部材から他
方の挟み付け部材に通して他方の挟み付け部材に螺合し
たねじである。

【００１８】このような構成では、請求項４の発明に加
え、さらに、各挟み付け部材の間隔の調節により計量管
の偏平化度を微調節するのに、ねじのリードを利用して
さらに細かく容易かつ的確に行える。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１〜５の発明の
いずれか１つにおいて、さらに、貯留槽は負圧にされて
いる。

【００２０】このような構成では、請求項１〜５の発明
のいずれか１つに加え、さらに、上流側の開閉弁が開か
れて貯留槽内の液体が計量管内に流れ込むとき、貯留槽
内の負圧によって計量管内に入っていた空気を吸い上げ
るので、計量管内の空気と貯留槽内の液体との入れ代わ
りを促進して、計量管内への液体の充満速度を高め、定
量の液体を供給するタクト時間を短縮し作業能率を向上
することができる。

【００２１】請求項７の発明は、請求項１〜６の発明の
いずれか１つにおいて、計量管が、容量の異なる複数の
ものを組み合わせ備えている。

【００２２】このような構成では、請求項１〜６の発明
のいずれか１つに加え、さらに、複数ある計量管を、必
要な供給量に応じて選択して用いることにより、各種の
供給量を満足した液体の供給を簡易に実現することがで
きる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１〜７の発明の
いずれか１つにおいて、さらに、供給口が細口容器であ
る充填対象の口部内に挿入されるノズル形状を有し、充
填対象内から供給口内を通って充填対象外に突出する空
気抜きパイプを備えている。

【００２４】このような構成では、請求項１〜７の発明
のいずれか１つに加え、さらに、ノズル形状をした供給
口を供給対象である細口容器の口部に挿入して液体を供
給するのに、細口の口部とこれに挿入した供給口との間
に隙間が少ないか、無いような場合でも、供給対象であ
る細口容器内が、供給口内を通る空気抜きパイプを通じ
て細口容器外に通じているので、細口容器内に液体が供
給されるとき、細口容器内の空気は空気抜きパイプを通
じて外部に容易に追い出されるので、細口容器を供給対
象とした液体の供給、充填を確実かつスムーズに短時間
で達成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の代表的な１つの実
施の形態につき図を参照しながら詳細に説明する。

【００２６】本実施の形態は、細口容器を液体の供給対
象とするときに便利な形態および構造とした液体供給装
置である。従って、バッチ式に炊飯を行う釜に液体を定
量供給するような場合とか、用途によってはそれぞれに
適した形態や構造を採ればよい。

【００２７】図１に主要な構成を示しているように、液
体を貯留する適当な貯留槽１と、この貯留槽１から下方
に延びて貯留槽１内の液体２を下端の供給口３から細口
容器２５等の供給対象に流し込む供給管路４とを備えて
いる。また、この供給管路４の途中に上流側と下流側と
に個別に開閉される開閉弁５、６を有した計量管７が設
けられ、この計量管７に開閉弁５、６間の容量を微調節
する容量調節手段８を設けてある。

【００２８】本実施の形態では、供給管路４は貯留槽１
から真下に延びているが、傾斜するように下方に延びて
もよい。また、途中湾曲したり、屈曲したりしてもよい
し、計量管７に通じて液体の計量を行う各開閉弁５、６
の間以外の部分はフレキシブルな管路としてもよい。液
体の計量を行う各開閉弁５、６の間の計量管部分は設定
した容量が変化しないようにするため、フレキシブルに
しないのが有利である。

【００２９】計量管７は供給管路４との間に取り替えで
きる接続部１１、１２を有し、この接続部１１、１２は
計量管７と各開閉弁５、６との間のねじ合わせ部として
あり、この接続のために、計量管７の上下端に開閉弁
５、６と接続するねじ部を有する金属ブッシュ１３を取
付けてある。しかし、このような接続構造は種々に設計
できる。

【００３０】本実施の形態ではさらに、計量管７は金属
製薄板よりなり、容量調節手段８は計量管７の途中を両
側から挟み付ける一対の挟み付け部材２１、２２と、こ
の挟み付け部材２１、２２による挟み付け間隔を調節す
る間隔調節部材２３とを備えたものである。計量管７の
材料は、前記復元力および衛生面の上から、例えば厚み
が１ｍｍ程度のステンレス鋼板が好適である。しかし、
これに限られることなない。また、前記復元力のために
は横断面が円形の管を採用するこのが好適である。しか
し、これも種々の事情に合わせて種々な横断面形状のも
のとすることもできる。

【００３１】間隔調節部材２３は一方の挟み付け部材２
１から他方の挟み付け部材２２に通して他方の挟み付け
部材２２に螺合したねじ２３ａである。供給口３は細口
容器２５である充填対象の口部２５ａ内に挿入されるノ
ズル形状を有し、充填対象内から供給口３内を通って充
填対象である細口容器２５外に突出する空気抜きパイプ
２６を設けてある。各挟み付け部材２１、２２はそれら
の一端側を他端側が開閉できるように枢着し、他端側を
前記ねじ２３ａにて間隔調節するようにしてもよく、こ
の場合間隔調節するために操作するねじ２３ａが１つに
なり、操作に便利である。

【００３２】各開閉弁５、６間での計量管７の容量は容
量調節手段８による微調節状態を含めて一定している。
従って、図１の（ａ）に示す上、下流側の各開閉弁５、
６を閉じた状態から上流側の開閉弁５を図２に示すよう
に開くと、貯留槽１内の液体２が前記一定の容量状態で
ある計量管７内に流れ込み貯留槽１と繋がった状態で充
満する。

【００３３】この状態で図３に示すように上流側の開閉
弁５を閉じると、計量管７内の液体は上流側から仕切ら
れる。この状態で下流側の開閉弁６を開くと一定の容量
状態にある計量管７内に充満していた液体２が図３に示
すように供給口３へと流れて流出し供給対象である細口
容器２５に供給される。

【００３４】ここで、前記のような操作によって液体２
を実際に供給して、液体の一回の供給量が所定量になる
ように計量管７の容量を容量調節手段８によって微調整
すると、それ以降の各回の供給量は所定量によく安定
し、繰り返し精度が格段に向上する。本発明者の実験に
よれば、各回の供給量の変動は約０．１％と従来の１０
倍の精度になった。これは、計量管７内の液体全部が常
に一定した流出状態になっていることを示している。換
言すると水滴が１、２滴残ったり残らなかったりするよ
うな変動もないと言うことである。しかし、要求される
精度によってはこの程度の変動は許容される。従って、
容量調節手段８は計量管７を長さ調節できるように中継
ぎし、この長さ調節によって容量を微調節するようにし
てもよい。

【００３５】この場合、計量管７は厚肉の変形しないも
のを採用する。また、計量管６を変形しないものとし、
これの内部に容量調節体が出没できるように設け、この
突出度を微調節するようにすることもできる。しかし、
これらも計量管７内を流下する液体が引っ掛かりにくく
するのが好適であるし、微調節はねじによるのが好都合
である。

【００３６】なお、貯留槽１に貯留する液体２の量は、
１回の供給量を上回るように設定すればよいく、計量管
７に液体を流し込むときは常に一定の液量を保っている
ようにするのが好適である。また、上記のような液体２
の定量供給を自動的に行うのに、開閉弁５、６は電磁弁
としてマイクロコンピュータ等によって開閉のタイミン
グや順序を制御すればよいし、貯留槽１内の液体２の貯
留量は図１の（ａ）に示すような液量センサ３１等によ
り液量を検出しながら必要に応じて補給を行うようにす
るのが好適である。液量センサ３１の出力は例えば、給
水制御手段３２に入力され、前記出力に応じて給液管３
０の電磁弁３３を開閉することにより行われる。また、
貯留槽１を負圧にするのに真空吸引源からの吸引管３４
が接続されている。

【００３７】また、本実施の形態のように接続部１１、
１２を利用して、計量管７を違った容量のものと交換す
ることによって、種々の供給量に対応することができ
る。しかも、接続部１１、１２は計量管７と各開閉弁
５、６との間にあるので、計量管７を単独で交換するだ
けで、供給量の変更に対応できる。

【００３８】さらに、本実施の形態の計量管７はステン
レス鋼等の金属製薄板よりなり、図１の（ａ）、（ｂ）
に示すような横断面円形の管形態への復元力を持って偏
平化でき、計量管７を挟みつけている各挟み付け部材２
１、２２の間隔を間隔調節部材２３によって調節する
と、調節した間隔に対応した挟み付け度合いで計量管７
を図１の（ｃ）に示す状態を限度に偏平化させて計量管
７の容量を容易に微調節し、一回の供給に必要な供給量
を精度よく得られる。本実施の形態では図１の（ｂ）と
（ｃ）との間の容量調節幅によって、３４％程度の微調
節ができる。従って、この範囲では必要な供給量を得る
ための微調節に止まらず、必要な供給量を変えるときの
容量変化にも対応することができる。

【００３９】特に本実施の形態では、各挟み付け部材２
１、２２の間隔の調節により計量管７の偏平化度を微調
節するのに、ねじ２３ａのリードを利用してさらに細か
く容易かつ的確に行える。

【００４０】貯留槽１を負圧にしておくと、上流側の開
閉弁５が開かれて貯留槽１内の液体２が図１の（ａ）の
状態から、図２のように計量管７内に流れ込むとき、貯
留槽１内の負圧によって計量管７内に入っていた空気を
吸い上げるので、計量管７内の空気と貯留槽１内の液体
との入れ代わりを促進して、計量管７内への液体２の充
満速度を高め、定量の液体２を供給するタクト時間を短
縮し作業能率を向上することができる。

【００４１】計量管７を取り替えて必要な供給量の変更
に対応する場合、当初より容量の異なる複数のものを組
み合わせ備えているのが好適である。このようにする
と、複数ある計量管７を、必要な供給量に応じて選択し
て用いることにより、各種の供給量を満足した液体の供
給を簡易に実現することができる。

【００４２】本実施の形態ではさらに、供給対象が細口
容器２５であるのに対応して、ノズル形状をした供給口
３を図１〜図４に示すように細口容器２５の口部２５ａ
に挿入して液体を供給するが、細口の口部２５ａとこれ
に挿入した供給口３との間に図に示すように隙間が少な
いか、無いような場合でも、細口容器２５内が、供給口
３内を通る空気抜きパイプ２６を通じて細口容器２５外
に通じているので、細口容器２５内に液体が供給される
とき、細口容器２５内の空気は空気抜きパイプ２６を通
じて外部に容易に追い出されるので、細口容器２５を供
給対象とした液体２の供給、充填を確実かつスムーズに
短時間で達成することができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、液体を実際に
供給して、液体の一回の供給量が所定量になるように計
量管の容量を容量調節手段によって微調整すると、それ
以降の各回の供給量は所定量によく安定し、繰り返し精
度が格段に向上する。

【００４４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加え、さらに、計量管を違った容量のものと交換する
ことによって、種々の供給量に対応することができる。

【００４５】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
に加え、さらに、計量管１つを交換するだけで、供給量
の変更に対応できる。

【００４６】請求項４の発明によれば、請求項１〜３の
発明のいずれか１つに加え、さらに、計量管を挟みつけ
ている各挟み付け部材の間隔の調節に対応した挟み付け
度合いで計量管を偏平化させて計量管の容量を容易に微
調節し、一回の供給に必要な供給量を精度よく得られ
る。

【００４７】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
に加え、さらに、各挟み付け部材の間隔の調節により計
量管の偏平化度を微調節するのに、ねじのリードを利用
してさらに細かく容易かつ的確に行える。

【００４８】請求項６の発明によれば、請求項１〜５の
発明のいずれか１つに加え、さらに、貯留槽内の液体が
計量管内に流れ込むとき、貯留槽内の負圧によって計量
管内に入っていた空気を吸い上げて、計量管内の空気と
貯留槽内の液体との入れ代わりを促進し、計量管内への
液体の充満速度を高め、定量の液体を供給するタクト時
間を短縮し作業能率を向上することができる。

【００４９】請求項７の発明によれば、請求項１〜６の
発明のいずれか１つに加え、さらに、複数ある計量管
を、必要な供給量に応じて選択して用いることにより、
各種の供給量を満足した液体の供給を簡易に実現するこ
とができる。

【００５０】請求項８の発明によれば、請求項１〜７の
発明のいずれか１つに加え、さらに、細口の口部とこれ
に挿入した供給口との間に隙間が少ないか、無いような
場合でも、細口容器内に液体が供給されるとき、細口容
器内の空気は空気抜きパイプを通じて外部に容易に追い
出されるので、細口容器を供給対象とした液体の供給、
充填を確実かつスムーズに短時間で達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す液体定量供給装置
を示す縦断断面図、および容量調節手段の無調節状態と
最大調節状態とを示す横断面図である。

【図２】図１の装置の液体計量の初期状態を示す縦断面
図である。

【図３】図１の装置の液体計量の完了状態を示す縦断面
図である。

【図４】図１の装置の液体定量供給状態を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 貯留槽 ２ 液体 ３ 供給口 ４ 供給管路 ５、６ 開閉弁 ７ 計量管 ８ 容量調節手段 １１、１２ 接続部 ２１、２２ 挟み付け部材 ２３ 間隔調節部材 ２３ａ ねじ ２５ 細口容器 ２５ａ 口部 ２６ 空気抜きパイプ ３０ 給液管 ３４ 吸引管

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯留する貯留槽と、この貯留槽か
   ら下方に延びて貯留槽内の液体を下端の供給口から容器
   等の供給対象に流し込む供給管路とを備え、この供給管
   路の途中に上流側と下流側とに個別に開閉される開閉弁
   を有した計量管を設けるとともに、この計量管に開閉弁
   間の容量を微調節する容量調節手段を設けたことを特徴
   とする液体定量供給装置。
2. 【請求項２】 計量管は供給管路との間に取り替えでき
   る接続部を有している請求項１に記載の液体定量供給装
   置。
3. 【請求項３】 接続部は計量管と各開閉弁との間である
   請求項２に記載の液体定量供給装置。
4. 【請求項４】 計量管は金属製薄板よりなり、容量調節
   手段は計量管の途中を両側から挟み付ける一対の挟み付
   け部材と、この挟み付け部材による挟み付け間隔を調節
   する間隔調節部材とを備えた請求項１〜３のいずれか一
   項に記載の液体定量供給装置。
5. 【請求項５】 間隔調節部材は一方の挟み付け部材から
   他方の挟み付け部材に通して他方の挟み付け部材に螺合
   したねじである請求項４に記載の液体定量供給装置。
6. 【請求項６】 貯留槽は負圧にされている請求項１〜５
   のいずれか一項に記載の液体定量供給装置。
7. 【請求項７】 計量管は、容量の異なる複数のものを組
   み合わせ備えた請求項１〜６にいずれか一項に記載の液
   体定量供給装置。
8. 【請求項８】 供給口は細口容器である充填対象の口部
   内に挿入されるノズル形状を有し、充填対象内から供給
   口内を通って充填対象外に突出する空気抜きパイプを備
   えた請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体定量供給
   装置。