JPH11219219A - 液体の定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造で安価、かつ確実に液体の定量供
給ができる液体の定量供給装置を提供する。さらには、
液体供給量の設定が任意かつ簡易に行え、連続的に確実
な液体の定量供給ができる液体の定量供給装置を提供す
る。 【解決手段】 液体を貯留し、その上部空間が密閉可能
となるタンク本体を備える第１のタンクと、この第１の
タンクと連通管によって連結される第２のタンクを有
し、前記第１のタンクは、タンク本体に貯留された液体
中に一方端が浸漬するとともに他方端がタンク本体の外
部に通じる筒体を備え、前記連通管は、第１のタンクか
ら第２のタンクへの液体の移動を規制するための第１の
開閉弁を備え、前記第２のタンクは、第２のタンクに貯
留された液体を吐出しつつ定量供給するために吐出ノズ
ルとこの吐出ノズルを開閉するための第２の開閉弁を備
え、前記第２のタンクは、前記第１の開閉弁を開くこと
により前記第１のタンクのタンク本体に貯留された液体
中に浸漬される筒体の一方端の開口部位置と同一レベル
の液面を形成できるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体の定量供給装置
に関し、特に、簡易な構造で安価、かつ確実に液体の定
量供給ができる液体の定量供給装置に関する。さらに
は、液体供給量の設定が任意かつ簡易に行え、連続的に
確実な液体の定量供給ができる液体の定量供給装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられている液体の定量供給
装置１００の一例が図５に示されている。この装置１０
０は、十分な容量のあるメインタンク１１０と、このメ
インタンク１１０の底部に取りつけられた液体供給ノズ
ル１１２と、この液体供給ノズル１１２の開閉を行うた
めの開閉弁１１５を備え、さらに、液体供給ノズル１１
２の下方には、容器１２０を載置するとともに、この容
器ごと液体の重量を測定するための秤量装置１３０と、
この秤量値にもとづいて開閉弁１１５の開閉動作を制御
するための制御装置１４０を備えている。

【０００３】このような装置を用いての液体の定量供給
操作は、開閉弁１１５を開けて、メインタンク１１０に
貯留されている液体を容器１２０の中に吐出させなが
ら、容器１２０ごと液体の重量を計り、所望の重量に達
した時点で開閉弁１１５を閉じることにより行われてい
た。

【０００４】しかしながら、このような装置は、装置の
構成が複雑であり、しかも、精度の高い制御が要求され
るために、装置自体が高価であるという不都合が生じて
いた。また、秤量装置１３０に容器１２０を乗せて、容
器ごと液体の重量を計らなければならないために、製造
ラインでの自動化が困難であり、また、複数の容器１２
０を用いる場合、容器１２０の重量が一定であるという
制約が付加されてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような実状のもと
に本発明は、創案されたものであって、その目的は、簡
易な構造で安価、かつ確実に液体の定量供給ができる液
体の定量供給装置を提供することにある。さらには、液
体供給量の設定が任意かつ簡易に行え、連続的に確実な
液体の定量供給ができる液体の定量供給装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、液体を貯留し、その上部空間が密閉可
能となるタンク本体を備える第１のタンクと、この第１
のタンクと連通管によって連結される第２のタンクと、
を有する液体の定量供給装置であって、前記第１のタン
クは、タンク本体に貯留された液体中に一方端が浸漬す
るとともに他方端がタンク本体の外部に通じる筒体を備
え、前記連通管は、第１のタンクから第２のタンクへの
液体の移動を規制するための第１の開閉弁を備え、前記
第２のタンクは、第２のタンクに貯留された液体を吐出
しつつ定量供給するために吐出ノズルとこの吐出ノズル
を開閉するための第２の開閉弁を備え、前記第２のタン
クは、前記第１の開閉弁を開くことにより前記第１のタ
ンクのタンク本体に貯留された液体中に浸漬される筒体
の一方端の開口部位置と同一レベルの液面を形成できる
ように構成される。

【０００７】本発明の好ましい態様として、前記第１の
開閉弁および前記第２の開閉弁は、制御装置に連結され
るとともに弁の開閉が自動制御可能になっており、当該
制御装置は、前記第１の開閉弁を開けて前記第２のタン
クの液面が、前記第１のタンクのタンク本体に貯留され
液体中に浸漬されている筒体の一方端の開口部位置と同
一レベルになった時点以降に、前記第１の開閉弁を閉
め、しかる後、前記第２の開閉弁を開けて液体の定量供
給を行う制御機能を有するように構成される。

【０００８】さらに、前記制御装置は、前記第２の開閉
弁を開けて液体の定量供給を完了した時点で前記第２の
開閉弁を閉じ、しかる後、前記第１の開閉弁を開けて第
１のタンクから第２のタンクへ液体を移動させ、液体を
定量補充させる制御機能を有するように構成される。

【０００９】本発明の好ましい態様として、前記液体の
定量供給は、前記第２のタンク内を空にすることにより
行われる。

【００１０】本発明の好ましい態様として、前記液体の
定量供給は、前記第２の開閉弁の『開』の時間をタイマ
ー制御して行われる。

【００１１】本発明の好ましい態様として、前記筒体
は、前記第１のタンクのタンク本体に貯留された液体中
に浸漬される一方端の開口部位置が深さ方向に移動可能
なように、液面調整機構を備えてなるように構成され
る。

【００１２】本発明の好ましい態様として、前記液面調
整機構は、前記筒体の側面に形成された螺子部の回動に
より行われる。

【００１３】本発明の好ましい態様として、前記液面調
整機構は、前記第１のタンクの側面から延出するように
取りつけられ、かつ液体中に浸漬する一方端近傍にエル
ボ部を備える筒体を、回動にすることにより行われる。

【００１４】本発明の好ましい態様として、前記液面調
整機構は、深さ方向に摺動可能に取りつけられた筒体の
側面を押し螺子により固定することにより行われる。

【００１５】本発明において、前記第１のタンク内に設
置される筒体の内部の圧力と、前記第２のタンクの液面
を加圧する圧力とは同一に設定される。

【００１６】本発明の好ましい態様として、前記第１の
タンク内に設置される筒体の内部の圧力と、前記第２の
タンクの液面を加圧する圧力とは共に大気圧であるよう
に構成される。

【００１７】本発明の好ましい態様として、前記第１の
タンクには、液体供給管が接続されて構成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１９】図１には本発明の液体の定量供給装置の好
適な実施の形態が示される。図１に示されるように液体
の定量供給装置１は、連通管３０によって連通された第
１のタンク１０と、第２のタンク２０を備えている。

【００２０】第１のタンク１０は、液体３を貯留するこ
とができ、その上部空間４が密閉可能となるタンク本体
６と、このタンク本体６内に外部から挿入するように設
置された筒体９とを備えている。図示のごとく筒体９の
一方端９ａは、タンク本体６に貯留された液体３中に浸
漬されるとともに開口部９ｂを備えており、この一方
で、筒体９の他方端９ｃは、タンク本体６の外部に通じ
るようになっている。本実施の形態において、筒体９
は、タンク本体６の蓋体６ａから突出するように設置さ
れているが、蓋体６ａと筒体９との接触面には、上部空
間４の気密性を保持できるようにシール部材１３を介在
させることが好ましい。

【００２１】本発明における第１のタンク１０には、開
閉弁４５を介して液体供給管４０が接続されており、第
１のタンク１０内に常に所定の液体量が確保できるよう
になっている。また、液面センサ（図示していない）を
タンク内の上下に２箇所設け、これらからの信号に基づ
き開閉弁４５の開閉を自動制御するようにしてもよい。
なお、第１のタンク１０内の液面高さは、筒体９の開口
部９ｂの位置より常に高いことが必要である。

【００２２】このような第１のタンク１０は、その底部
近傍に連通管３０の一端が固着されており、連通管３０
の他端は、第２のタンク２０の底部近傍に固着され、第
１のタンク１０と第２のタンク２０とは互いに連通する
ようになっている。連通管３０の途中には、第１のタン
ク１０から第２のタンク２０への液体の移動を規制する
ための第１の開閉弁３５が介在される。

【００２３】第２のタンク２０は、第２のタンク２０の
中に貯留された液体２１を吐出しつつ定量供給するため
に吐出ノズル５０と、この吐出ノズル５０を開閉するた
めの第２の開閉弁５５を備えている。吐出ノズル５０の
下方には、定量供給される液体を貯留し収納するための
容器６０が準備される。

【００２４】第２のタンク２０は、第１の開閉弁３５を
開くことにより（第２の開閉弁５５を閉じたままの状態
にある）、前記第１のタンク１０のタンク本体６に貯留
された液体中に浸漬される筒体９の一方端９ａの開口部
９ｂ位置と同一レベルの液面を形成できるようになって
いる。その詳細な操作、原理等については、後述する。

【００２５】さらに、本発明における前記筒体９は、第
１のタンク１０のタンク本体６に貯留された液体中に浸
漬される一方端の開口部９ｂの位置が深さ方向に任意に
移動可能なように、液面調整機構を備えて構成されるこ
とが好ましい。開口部９ｂの深さ方向の位置を変えるこ
とにより、これに追従して第２のタンク２０の液面７が
変動する。

【００２６】図１に示される本実施の形態の場合、液面
調整機構は、筒体９の側面に形成された螺子部１９を備
え、この螺子部１９は、蓋体６ａ側に形成された螺子部
１８と螺合されている。そして、筒体９を回動（螺子部
１９を回動）させることによって、筒体９そのものを適
宜、上下移動させることができるようになっている。筒
体９を上下に移動させることにより、筒体９の開口部９
ｂの高さ方向の位置を変えることができ、これにより追
従移動する第２のタンク２０の液面の高さを簡易に調整
することができる。

【００２７】第２のタンク２０の液面７を上昇させるよ
うに液面設定（液面調整）する場合、筒体９を回動させ
ながら筒体９を上昇させる。すると、第２のタンク２０
の液面７は、筒体９の開口部９ｂの高さ位置に追従して
上昇するので、液面７は任意の高さに設定可能になる。
この一方で、第２のタンク２０の液面７を下降させるよ
うに液面設定（液面調整）する場合、筒体９を逆方向に
回動させながら筒体９を下降させた後、第２のタンク２
０の液体２１を排出すれば、液面７は設定後の筒体９の
開口部９ｂの高さ位置で停止する。

【００２８】また、上記の螺合方式に代わる他の液面調
整機構として、図１における筒体９を深さ方向に摺動可
能に取りつけ、所定の高さのところで筒体９の側面を押
し螺子により押し付けて固定するようにしてもよい。

【００２９】前記第１のタンク１０は、その内部を頻繁
に洗浄することがあり、そのため、蓋体６ａの取り外し
以外に、蓋体６ａと筒体９との接合部の周辺で筒体９を
単独に取り外しできる機構を設けることが好ましい。

【００３０】また、図示の例では、筒体９は、蓋体６ａ
を通して挿入されているが、液面７の調整という作用効
果を維持できるかぎりにおいて、第１のタンク１０の側
面方向から挿入して設置することもできる。その場合の
具体的態様が図３に示される。図３に示される液面調整
機構は、第１のタンク１０の側面から筒体９が延出する
ように取りつけられており、この筒体９は液体中に浸漬
する一方端９ａの近傍にエルボ部１４が形成されてい
る。図４は、図３のＡ−Ａ矢視図を示したものであり、
この図に示されるようにエルボ部１４を例えば角度θの
範囲で回動にすることにより、筒体９の開口部９ｂの高
さ方向の位置を変えることができる。これにより第２の
タンク２０の液面７の高さを簡易に調整することができ
る。なお、図３において、図１と同一の符号は実質的に
同一な部材を示している。

【００３１】次に、上述してきた本発明の液体の定量供
給装置１の基本的操作および作用を図１に基づいて説明
する。

【００３２】第１のタンク１０の筒体９の他方端９ｃ
は、タンク本体６の外部に通じ、大気開放の状態となっ
ており、また、第２のタンク２０の液面７上も大気開放
になっている。

【００３３】まず、最初に連通管３０の開閉弁３５を
『閉』の状態にしておき、タンク本体６の蓋体６ａを開
けて、あるいは液体供給管４０から、タンク本体６内に
所定量の液体３を注入する。その後、蓋体６ａを密閉状
に被着させるか、あるいは開閉弁４５を閉じる。この
時、上部空間４は密閉状態になる。

【００３４】次いで、連通管３０の第１の開閉弁３５を
開けて、第１のタンク１０と第２のタンク２０とを連通
させる。この時、第２のタンク２０側の第２の開閉弁５
５は閉じられている。すると、第１のタンク１０に貯留
されていた液体の一部は第２のタンク２０側に流れて行
き、図１に示されるように第２のタンク２０の液面７
が、第１のタンク１０に設置された筒体９の一方端の開
口部９ｂの位置と、同一レベルとなったところで第１の
タンク１０から第２のタンク２０への液体移動は停止す
る。液面７の高さは、筒体９の設定により常に一定とな
っている。筒体９の一方端の開口部９ｂの高さ位置（図
面の点線で示される位置）においては、第１のタンク１
０および第２のタンク２０いずれも大気圧でバランスが
とれているからである。

【００３５】次に、連通管３０の第１の開閉弁３５を閉
じてから、第２のタンク２０の第２の開閉弁５５を開け
る。すると、第２のタンク２０の中に貯留していた液体
は、容器６０に注がれ、定量の液体が容器６０に取り出
せる。この場合、（１）液体の定量供給は、前記第２の
タンク２０内を空にすること、すなわち、第２のタンク
２０に溜っている液体を全て注出することにより定量化
を行なってもよいし（第２のタンク２０の液面７の高さ
は、筒体９の設定により常に一定となっている）、
（２）第２の開閉弁５５の『開』の状態を所定時間に定
めたタイマー制御により定量化を行ってもよい（この場
合、第１の開閉弁３５を『開』の状態にすると、注出分
が第１のタンク１０から第２のタンク２０へ補充される
ので、容器６０への単位時間あたりの抽出量は一定とな
り、所定時間経過後、第２の開閉弁５５は自動的に閉じ
られる）。

【００３６】このようにして容器６０に定量の液体が注
入された後、第２の開閉弁５５が閉じられる（上記
（２）のタイマー制御の場合はすでに閉じている）。次
いで、連通管３０の第１の開閉弁３５を開けると、第１
のタンク１０から第２のタンク２０へと、液体が定量補
充され、液体の流れは停止する（第２のタンク２０の液
面７の高さは、筒体９の設定により常に一定）。これに
より、再度、容器６０に定量供給が可能になる。このよ
うな一連の連続操作が繰り返し行われて、連続的な定量
供給が可能になる。

【００３７】なお、前記（１）の第２のタンクを空にす
る方法で液体の定量供給を行う場合において、液体の供
給量を適宜変えたいときには、上述した液面調整機構を
用いて、前記筒体９の開口部９ｂの高さ方向位置を変え
てやればよい。これにより第２のタンク２０の液面７の
高さが変わる（貯留容積が変更される）。

【００３８】図２には、上記の定量供給の操作を具体的
に自動制御できるように改変した液体の定量供給装置１
の一例が示されている。なお、図２において、図１と同
一の符号は実質的に同一な部材を示している。図２にお
いて、第１の開閉弁３５および前記第２の開閉弁５５
は、制御装置７０に連結されるとともに弁の開閉が自動
制御可能になっている電磁弁から構成されている。図２
に示される装置においても、基本的な操作は上述した操
作と同じであり、制御装置７０は、第１の開閉弁３５を
開けて前記第２のタンク２０の液面７が、前記第１のタ
ンク１０のタンク本体６に貯留され液体中に浸漬されて
いる筒体９の一方端９ａの開口部９ｂ位置と同一レベル
になった時点以降に、前記第１の開閉弁３５を閉め、し
かる後、前記第２の開閉弁５５を開けて液体の定量供給
を行う制御機能を有している。さらに制御装置７０は、
第２の開閉弁５５を開けて液体の定量供給を完了した時
点で第２の開閉弁５５を閉じ、しかる後、前記第１の開
閉弁３５を開けて第１のタンク１０から第２のタンク２
０へ液体を移動させ、液体を定量補充させる制御機能を
有している。

【００３９】なお、上記の説明では、簡易な好適例とし
て、筒体９の他方端９ｃ、および第２のタンク２０の液
面上の双方を大気開放とした場合を例に採って説明した
が、第２のタンク２０に蓋体を設けて密閉状態とし、別
途、加圧機構を設けて、第２のタンク２０の液面を加圧
する圧力と、筒体９の内部の圧力とが同一になるように
設定してもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明の液体の定量供給装置は、液体を
貯留し、その上部空間が密閉可能となるタンク本体を備
える第１のタンクと、この第１のタンクと連通管によっ
て連結される第２のタンクを有し、前記第１のタンク
は、タンク本体に貯留された液体中に一方端が浸漬する
とともに他方端がタンク本体の外部に通じる筒体を備
え、前記連通管は、第１のタンクから第２のタンクへの
液体の移動を規制するための第１の開閉弁を備え、前記
第２のタンクは、第２のタンクに貯留された液体を吐出
しつつ定量供給するために吐出ノズルとこの吐出ノズル
を開閉するための第２の開閉弁を備え、前記第２のタン
クは、前記第１の開閉弁を開くことにより前記第１のタ
ンクのタンク本体に貯留された液体中に浸漬される筒体
の一方端の開口部位置と同一レベルの液面を形成できる
ようになっているので、簡易な構造で安価、かつ確実に
液体の定量供給ができる。さらには、液体供給量の設定
が任意かつ簡易に行うこともでき、連続的に確実な液体
の定量供給ができる。従来の容器ごと重量を計る装置に
比べ、製造ラインに組み込むことも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体の定量供給装置の実施の形態を示
す概略断面図である。

【図２】定量供給の操作を具体的に自動制御できるよう
に改変した液体の定量供給装置の一例を示す概略図であ
る。

【図３】液面調整機構の他の例を示す概略断面図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】従来の液体の充填装置の一例を示す概略断面図
である。

【符号の説明】

１…液体の定量供給装置 ６…タンク本体 ９…筒体 ９ｂ…筒体の一方端の開口部 １０…第１のタンク ２０…第２のタンク ３０…連通管 ３５…第１の開閉弁 ５０…吐出ノズル ５５…第２の開閉弁 ６０…容器（被充填容器）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯留し、その上部空間が密閉可能
   となるタンク本体を備える第１のタンクと、この第１の
   タンクと連通管によって連結される第２のタンクと、を
   有する液体の定量供給装置であって、 前記第１のタンクは、タンク本体に貯留された液体中に
   一方端が浸漬するとともに他方端がタンク本体の外部に
   通じる筒体を備え、 前記連通管は、第１のタンクから第２のタンクへの液体
   の移動を規制するための第１の開閉弁を備え、 前記第２のタンクは、第２のタンクに貯留された液体を
   吐出しつつ定量供給するために吐出ノズルとこの吐出ノ
   ズルを開閉するための第２の開閉弁を備え、 前記第２のタンクは、前記第１の開閉弁を開くことによ
   り前記第１のタンクのタンク本体に貯留された液体中に
   浸漬される筒体の一方端の開口部位置と同一レベルの液
   面を形成できるようになっていることを特徴とする液体
   の定量供給装置。
2. 【請求項２】 前記第１の開閉弁および前記第２の開閉
   弁は、制御装置に連結されるとともに弁の開閉が自動制
   御可能になっており、 当該制御装置は、前記第１の開閉弁を開けて前記第２の
   タンクの液面が、前記第１のタンクのタンク本体に貯留
   され液体中に浸漬されている筒体の一方端の開口部位置
   と同一レベルになった時点以降に、前記第１の開閉弁を
   閉め、しかる後、前記第２の開閉弁を開けて液体の定量
   供給を行う制御機能を有する請求項１記載の液体の定量
   供給装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記第２の開閉弁を開
   けて液体の定量供給を完了した時点で前記第２の開閉弁
   を閉じ、しかる後、前記第１の開閉弁を開けて第１のタ
   ンクから第２のタンクへ液体を移動させ、液体を定量補
   充させる制御機能を有する請求項２に記載の液体の定量
   供給装置。
4. 【請求項４】 前記液体の定量供給は、前記第２のタン
   ク内を空にすることにより行われる請求項２または請求
   項３に記載の液体の定量供給装置。
5. 【請求項５】 前記液体の定量供給は、前記第２の開閉
   弁の『開』の時間をタイマー制御して行われる請求項２
   または請求項３に記載の液体の定量供給装置。
6. 【請求項６】 前記筒体は、前記第１のタンクのタンク
   本体に貯留された液体中に浸漬される一方端の開口部位
   置が深さ方向に移動可能なように、液面調整機構を備え
   てなる請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の液体
   の定量供給装置。
7. 【請求項７】 前記液面調整機構は、前記筒体の側面に
   形成された螺子部の回動により行われる請求項６に記載
   の液体の定量供給装置。
8. 【請求項８】 前記液面調整機構は、前記第１のタンク
   の側面から延出するように取りつけられ、かつ液体中に
   浸漬する一方端近傍にエルボ部を備える筒体を、回動に
   することにより行われる請求項６に記載の液体の定量供
   給装置。
9. 【請求項９】 前記液面調整機構は、深さ方向に摺動可
   能に取りつけられた筒体の側面を押し螺子により固定す
   ることにより行われる請求項６に記載の液体の定量供給
   装置。
10. 【請求項１０】 前記第１のタンク内に設置される筒体
    の内部の圧力と、前記第２のタンクの液面を加圧する圧
    力とは同一に設定されてなる請求項１ないし請求項９の
    いずれかに記載の液体の定量供給装置。
11. 【請求項１１】 前記第１のタンク内に設置される筒体
    の内部の圧力と、前記第２のタンクの液面を加圧する圧
    力とは共に大気圧である請求項１０に記載の液体の定量
    供給装置。
12. 【請求項１２】 前記第１のタンクには、液体供給管が
    接続されてなる請求項１ないし請求項１１のいずれかに
    記載の液体の定量供給装置。