JPH11270500A

JPH11270500A - 液体排出装置

Info

Publication number: JPH11270500A
Application number: JP10114040A
Authority: JP
Inventors: Kikuko Yamamoto; 紀久子山本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の液体排出装置は、液体を貯える容器の
側面を、引張りバネの性質を有するベロー構造とし、ベ
ローのバネ定数ｋをｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの
液体容器が貯える液体重量とすることにより、ベローの
設計に用いた比重を有するか、又は、その比重に近い比
重を有する液体を注入した場合、液深さの増加量とベロ
ーの伸びる量が同じとなることを特徴とする液体容器を
使用した液体排出装置により構成されている。【効果】この液体排出装置によれば、ポンプなどの動機
器を使用することなく、容器の液体の深さに拘わらず、
液面と液体の排出端との高低差が一定となるので、排出
端の高さを任意に選定することにより、任意の一定の排
出速度を得ることが出来る。特に、液体容器の側面を引
張りバネの性質を有するベロー構造としたので、液体容
器の上方への動きを無くすることが出来、装置使用上の
便利さが向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はタンクや容器などに貯
えられた液体をポンプなどの動機器を使用せず、排出す
る装置であり、容器内の液深さの変動に拘わらず流出速
度を一定にする発明である。

【０００２】

【従来の技術】容器より液体を排出させることは石油化
学工業や一般産業などの大規模な装置から理科学実験で
行われる分離操作や観葉植物の給水の様な小規模の装置
に至るまで広く使用されている。しかるに従来の技術で
は液面の高さの変化に拘わらず一定の流出速度を得るに
は液面制御やポンプなどの設備が必要であった。液面と
液体の排出端との高低差と排出端での流出速度は、液体
を流す管の摩擦損失や排出端での摩擦や断面の収縮など
の圧力損失を無視すると、理論的に、ここで、ｇは重力の加速度である。ｈは液面と排出端と
の高低差である。この関係は図１５（ａ）の様に容器の
底部より液体を管で排出させる場合や図１５（ｂ）の様
に、容器内の液面より差し込んだ管により液体を吸引し
容器の外へ排出すが適用される。図１５（ａ）において、容器１に液体２
が満たされていて、容器１の底部側面に吐出口が設けら
れ、排出端３より液体２が排出している。液体２の液面
と排出端３とのレベル差が高低差４である、一方図１５
（ｂ）においても、液面と排出端３とのレベル差が高低
差４である。図１５（ａ）、図１５（ｂ）の高低差４が
上式のｈに相当する。この式は排出速度Ｖが容器内の液
面と排出端との高低差ｈに依存することを示している。
容器内の液面は液体が流出すれば低下するのであるか
ら、容器内の液体を一定の流出速度で排出することは出
来ない。上記の欠点を解消するための発明が特開平９−
２１８７５「液体定量供給機」に示されている。この発
明はバネ定数ｋが、ｋ＝（容器の液体の最大重量）／
（容器の液の最大深さ）を有する引張りコイルバネ又は
圧縮コイルバネを、引張りコイルバネにあっては液体の
入った容器を引張りコイルバネに吊り下げ、又、圧縮コ
イルバネにあっては液体の入った容器を圧縮コイルバネ
に載せることにより、液体を容器底部より排出する場合
において、容器内の液体の量の多少に拘わらず容器内の
液面と固定された排出端の高低差が一定となり、一定の
流出速度を得ることが出来る。この発明では容器内の液
面と固定された排出端の高低差を一定にするという本来
の目的は達せられたが、液体の量の変化に伴い容器自体
が上下するのであり、実用上は容器の動きが不便さをも
たらすことがあった。又、特願平９−１６４８４６「液
体定量吸引排出装置」ではコイルバネを用いる点では特
開平９−２１８７１５と同じあるが、容器の液面へ管を
差し込み液体を吸引排出する方法を開示している。この
方法は容器が複雑でないことや液面より吸引するので容
器内の液体を上澄みを吸引しながら全量を一定の流出速
度で排出出来るなどの利点があるが、液体の量の変化に
伴い容器自身が上下することは特開平９−２１８７１５
と同様であり、実用上の不便さは解消されていない。図
１６（ａ）、図１６（ｂ）は特願平９−１６４８４６
「液体定量吸引排出装置」の圧縮コイルバネを使用した
装置の縦断面図である。容器１には液体２が満たされて
いる。吸引管５より液体２は吸引され、排出端３より排
出されている。容器２は圧縮コイルバネ６の上に載って
いて、容器１内の液体２の量の増減による液深さの増減
と圧縮コイルバネ６の伸縮の増減が同じなので、吸引管
５を容器１及び圧縮コイルバネ６以外の固定点である外
筒７の固定端子８に固定することにより、容器１内の液
面と排出端３との高低差４は液体２の量の多少に拘わら
ず不変となる。図１６（ａ）の高低差４と図１６（ｂ）
の高低差４は同じとなる。しかし、図１６（ａ）と図１
６（ｂ）とでは、液体２の量が少ない図１６（ｂ）では
容器１が図１６（ａ）より上昇している。この様に、液
体２の量の多少に従い容器１が上下する事が判る。又、
この方法では液体の排出をある時間経過後に開始させる
様な操作は出来ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】容器内の液面と、排出
端との高低差を一定に保ちつつ容器より液体を排出する
液体排出装置において、容器全体が上方へ動くのを防ぐ
ことである。又、液体の排出を遅らせることを可能とし
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は次の様な液体排出装置を採用した。即ち、請求
項１記載の液体容器では、底部を有する円筒状の液体容
器において、該液体容器の側面を、該液体容器の軸方向
に直角なベロー構造とし、該ベローに引張りコイルバネ
の性質を持たせ、該引張コイルバネのバネ定数ｋ（荷重
／長さ）を、ｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とすることである。又、請求項２では、請求項１記載の
液体容器を、上端解放であって内径が該液体容器のベロ
ーの外径より大きい筒に収納し、該液体容器のベローよ
り上部を該筒の上端に固定し、液体を貯えた該液体容器
の上方より吸引管を差し込み、液体を吸引排出する液体
排出装置において、吸引管の排出端を該液体容器の動き
と連動しない固定点でかつ該液体容器の液面より低い位
置に固定することを特徴とする液体排出装置とすること
である。又、請求項３では、請求項１記載の液体容器の
底部に穴を設け、該穴に排出管を接続した該液体容器
を、上端解放であって内径が該液体容器のベローの外径
より大きい筒に収納し、該液体容器の上部を該筒の上端
に固定し、該液体容器に液体を貯え、しかるのちに、排
出する装置において、該吸引管の排出端を該液体容器の
動きと連動しない固定点であって該液体容器の液面より
低い位置に固定することにより、該液体容器の液量が変
化しても該液体容器内の液面と該排出端との高低差が一
定となる液体排出装置とすることである。又、請求項４
では請求項２及び請求項３記載の液体排出装置の吸引管
の排出端の下方に、上端解放で下部に細い排出ノズルを
有する小容器を、上下移動可能に設置し、該小容器に該
排出端より液体を受けたのち、該小容器の液深さに応じ
た排出速度で液体を排出させる液体排出装置とすること
である。又、請求項５では底部を有する円筒状の液体を
貯える液体容器において、該液体容器の側面を、該液体
容器の軸方向に直角であって伸縮自在の軟らかいベロー
構造とし、該液体容器を圧縮コイルバネの上に載せ、該
圧縮コイルバネ定数ｋ（荷重／長さ）を、ｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素とすることである。又、請求項６で
は

【請求項５】記載の液体排出要素を、上端解放であって
内径が該液体排出要素のベローの外径より大きい筒に収
納し、該液体排出要素の上部を該筒の上端に固定し、液
体が貯えられた該液体排出要素の上方より吸引管を差し
込み液体を排出し、又は液体で貯えられた該液体排出要
素の底部に穴を設け、該穴に排出管を接続し液体を排出
する液体排出装置において、該吸引管の排出端又は該排
出管の排出端を、該液体排出要素の動きと連動しない固
定点であって、該液体排出要素の液面より低い位置に固
定する液体排出装置とすることである。又、請求項７で
は底部を有する円筒状又は角筒状の液体を貯える液体容
器において、該液体容器の側面を該液体容器の軸方向に
直角であって伸縮が容易な軟らかいベロー構造とし、該
液体容器の底部に穴を設け、該穴にパイプで出来た圧縮
コイルバネを接続し、該液体容器内の液体を該圧縮コイ
ルバネを通し排出させる液体排出要素において、該圧縮
コイルバネのバネ定数ｋ（荷重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素とすることである。又、請求項８で
は請求項７記載の液体排出要素を、上端解放であって内
径が該液体排出要素のベローの外径より大きい筒に収納
し、該液体排出要素のベローより上部を該筒の上端に固
定し、圧縮コイルバネの下端ににある排出端を該筒の底
部に固定し、液体を排出させる液体排出装置である。
又、請求項９では請求項２記載の液体排出装置におい
て、液体容器のベロー部より上部をキャップ嵌合部と
し、該ベローの初張力から筒に固定された該液体容器の
固定箇所より下方の懸垂部分の重量であって液体が無い
場合の重量を差し引いた重量（便宜的に、初張力−懸垂
容器の空重量と呼ぶ）以上の液体を注入したのち、キャ
ップを嵌合う際に、（初張力−懸垂容器の空重量）に相
当する液体を下方に押し込める液体排出装置とすること
である。又、請求項１０では請求項２、請求項３、請求
項４、請求項６、請求項８、請求項９記載の液体排出装
置において、液体が水の場合であって、該液体排出装置
の水の排出端に、高吸水性樹脂を練り込んだ水膨潤性ゴ
ムで成形したゴム栓を被せた液体排出装置とすることで
ある。

【０００５】

【作用】本発明は上述した様に、請求項１においては、
底部を有する円筒状の液体容器の側面を、液体容器の軸
方向に直角であって引張バネの性質をもったベロー構造
とし、バネ定数ｋ（荷重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量となる様な弾性材料で該液体容器を製作することによ
り、液面と該液体容器の上端との高低差が該液体の量の
多少に拘わらず一定となる。従って、液体の入った該液
体容器のベロー部より上部を固定することにより、液面
と該液体容器の動きと連動しない固定点との高低差は該
液体の量の多少に拘わらず一定となる。

【０００６】また、請求項２では請求項１記載の液体容
器を、上端解放であって内径が該液体容器のベローの外
径よりも大きい筒に収納し、該液体容器のベロー部より
上部を筒の上端に固定し、液体が貯えられた該液体容器
の上方より吸引管を差し込み、該液体の排出端を、該液
体容器の動きと連動しない固定点であって該液体容器の
液面より低い位置に固定して該液体を排出することによ
り、該液面と該排出端との高低差を一定の状態で該液体
容器内の該液体を排出することが出来る。更に該液体容
器内の液体の量の多少に応じて、ベロー部が伸縮するの
で、ベロー部より上部を固定しておけば該液体容器全体
が固定箇所より上方へ動くことはないい。

【０００７】また、請求項３では請求項１記載の液体容
器の底部に穴を設け、液体を排出する排出管を該穴に接
続し、該液体容器を、上端解放であって内径が該液体容
器のベローの外径よりも大きく下部に排出管を通す開口
部を有する筒に収納し、該液体容器のベロー部より上部
を該筒の上端に固定し、該排出管の排出端を該液体容器
の液面より低い位置に固定して液体を排出することによ
り、請求項２の作用と同様の作用が得られる。すなわ
ち、該液面と該排出端との高低差は該液体容器内の該液
体の量の多少に拘わらず一定となる。又、該ベロー部の
伸縮作用により該液体容器が該筒の固定箇所より上方へ
動くことはない。

【０００８】また、請求項４では請求項２及び請求項３
記載の液体排出装置において、吸引管の排出端の下方
に、上端解放で下部に細い排出ノズルを有し、上下に移
動可能な小容器を設置し、該小容器に該吸引管より液体
を受けたのち、該排出ノズルより該液体を排出させるこ
とにより、該液体容器の液面と該排出端との高低差を該
小容器の液面と該排出ノズルとの高低差へ移し替えるこ
とが出来る。

【０００９】また、請求項５では底部を有する円筒状の
液体を貯える液体容器において、該液体容器の側面を、
該液体容器の軸方向に直角であって、伸縮が容易な軟ら
かいベロー構造とし、該液体容器を圧縮コイルバネに載
せ、該圧縮コイルバネのバネ定数ｋ（荷重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素であるから、該液体容器内の該液体
の増減に基づく該液体の深さの増減が該圧縮コイルバル
の伸縮の大きさと同じとなる。

【００１０】また、請求項６では請求項５記載の液体排
出要素を、上端解放であって内径が該液体排出要素のベ
ローの外径よりも大きい筒に収納し、該液体排出要素の
ベローより上部を該筒の上端に固定し、液体を貯えた該
液体排出要素の上方より吸引管を差し込み該液体を排出
し、又は該液体を貯えた該排出要素の底部に穴を設け、
該穴に排出管を接続し該液体を排出し、該吸引管の排出
端又は該排出管の排出端を、該液体排出要素の動きと連
動しない固定点であって該液体排出要素の液面よりも低
い位置に固定することにより、該液体排出要素内の液量
が変化しても、該液体排出要素内の液面と該排出端との
高低差が一定となる。又、該ベロー部の伸縮作用により
該液体排出要素が該筒の固定箇所より上方へ動くことは
ない。

【００１１】また、請求項７では底部を有する円筒状の
液体を貯える液体容器において、該液体容器の側面を、
該液体容器の軸方向に直角であって、伸縮が容易な軟ら
かいベロー構造とし、該液体容器の底部に穴を設け、該
穴にパイプで出来た圧縮コイルバネを接続し、該液体容
器内の液体を該圧縮コイルバネを通し排出させる液体排
出要素において、該圧縮コイルバネのバネ定数ｋ（荷重
／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素であるから、該液体容器内の該液体
の増減に基づく該液体の深さの増減が該圧縮コイルバネ
の伸縮の大きさと同じとなる。

【００１２】また、請求項８では請求項７記載の液体排
出要素を、上端解放であって内径が該液体排出要素のベ
ローの外径よりも大きい筒に収納し、該液体排出要素の
ベローより上部を該筒の上端に固定し、圧縮コイルバネ
の下端の排出端を該筒の底を貫通させる状態で固定する
ことにより、該液体排出要素に貯えられた液体が排出し
液量が変化しても、該液体排出要素の液面と該排出端と
の高低差が一定となる。又、該ベロー部の伸縮作用によ
り、該液体排出要素が該筒の固定箇所より上方へ動くこ
とはない。

【００１３】また、請求項９では請求項２記載の液体排
出装置において、液体容器のベロー部より上部をキャッ
プ嵌合部とし、該ベローの初張力から筒に固定された該
液体容器の固定箇所より下方の懸垂部分の重量であって
液体が無い場合の重量を差し引いた重量（便宜的に、初
張力−懸垂容器の空重量と呼ぶ）以上の液体を注入した
のち、該キャップを嵌合わせる際に、（初張力−懸垂容
器の空重量）に相当する液体の量を押し込めることによ
り、該液体の液面での圧力は、（初張力−液体容器の空
重量）をベロー部の断面積で割った値となる。

【００１４】また、請求項１０では請求項２，請求項
３、請求項４、請求項６、請求項８、請求項９記載の液
体排出装置において、液体が水の場合、該液体排出装置
の水の排出端に、高吸水性樹脂を練り込んだ水膨潤性ゴ
ムで成形したゴム栓を被せることにより、該ゴム栓が水
を吸い込んで膨潤して該排出端との密着が緩みかつ該ゴ
ム栓の重量が増加して該排出端より落下するまでの時
間、水の排出を遅らせることができる。

【００１５】

【実施例１】本発明の請求項１の実施例の液体容器の縦
断面図を図１（ａ），図１（ｂ）に示す。図１（ａ）に
於いて液体容器９は液体を貯える容器であり、ベロー１
０はバネ弾性を有し、液体容器９の軸に直角なベローで
あり、液体容器９に液体を注入すると、液体の重さに応
じて伸びる性質を有する。ベロー圧縮長１１は液体容器
９の内部に液体が無い状態でのベロー１０の長さであ
り、ベロー１０が縮んだ状態である。液体容器９はベロ
ー１０を有するが、概ね有底の円筒の容器であり、ベロ
ー１０の伸縮により、ベロー１０の横断面積が大きく変
動しないような寸法とする必要がある。ここでベロー１
０に引張りバネの性質を持たせ、そのバネ定数ｋ（荷重
／長さ）をｋ＝ベロー１０の単位深さ当たりの液体容器９が貯える
液体重量となるようにベロー１０を選定することにより、ベロー
１０のバネ定数ｋの設計に使用した液体の比重と同じ比
重又はその比重に近い比重を有する液体の液深さとベロ
ー１０の伸びる量が等しくなる。又、鍔１２は液体容器
９の上端に設けられた周方向に一巡する外方向に突き出
た鍔であり、液体容器９を固定する際に用いるものであ
る。

【００１６】上述の説明は液体の注入の場合であるが、
液体を管で上方より吸引する場合などのように液体を排
出する場合も液体容器９内の液体の減少に伴う液深さの
減少とベロー１０の収縮量は等しくなる。

【００１７】液体の注入量はベローのバネ弾性が弾性限
界を越えない範囲とする必要がある。図１（ｂ）ではベ
ロー１０の設計に用いた比重の液体２を、重量がベロー
１０のバネ弾性を越えない範囲で注入した状態を示して
いる。液体２を注入しても常にベロー１０の圧縮長１１
に相当する空間がベロー１０の上部にはある。液体２の
増減に伴う液深さの増減とベロー１０の伸縮が同じであ
るから、液体２の液面１３と液体容器９の上端との高低
差１４は不変となる。液体２の注入を継続し、高低差１
４が減少し始める時がベロー１０の弾性限界の点であ
り、その時の注入液量が最大液量である。通常は最大液
量以下の量を注入して使用することが必要である。

【００１８】ベローの材質とベロー以外の容器の材質は
別のものとしてもよいが、１つの材質でベロー部分を含
めて容器を成形するのが良く、材質としては繰り返し使
用してもバネ弾性が変化しない様な材質がよい。材質と
しては金属材料でもよいが、例えばポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）やエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）やポリカー
ボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）などの熱可塑性樹脂がよい。又、容器の成形はベロ
ー部分があるので熱可塑性樹脂を使用する場合はブロー
成形がよい。ブロー成形で成形した容器のベロー部分を
圧縮した状態で、成形材料の軟化点以下の温度で加熱し
て、引張りバネの性質を有するベローとすることが出来
る。

【００１９】

【実験例】実施例１の実験例の液体容器の縦断面を図２
（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す。液体を水と
し、ヤング率が２０ｋｇ／ｍｍ^２のポリプロピレン樹脂
で図２（ａ）に示す有底上部開放の液体容器９を肉厚
０．５ｍｍでブロー成形で製作した。液体容器９の全高
は１００ｍｍであり、ベロー１０の全長は８０ｍｍであ
る。又、ベロー１０は１５個の山より成り立っていて、
山と山の内径は１３６ｍｍであり、谷と谷の内径は１２
０ｍｍであり、山の角度１５は３０度である。液体容器
９のベロー１０より上部は円筒状で垂直に上方にのびて
いて、内径は１２０ｍｍである。なお、液体容器１０の
底の内径も１２０ｍｍである。ベロー１０の全長８０ｍ
ｍでのベロー１０の凹凸部分を含めた全容積は１０００
ｃｃであり、この内１０％の１００ｃｃがベロー１０の
凹凸が占める容積である。

【００２０】図２（ｂ）は図２（ａ）の液体容器９のベ
ロー１０を圧縮した状態で加熱し、塑性変形をおこさせ
ベロー１０に引張りバネの性質をもたせたた液体容器９
を示している。圧縮して塑性変形を起こさせる加熱温度
は成形品が加熱により軟化し変形する温度より５〜１０
度Ｃ低い温度で行うのがよく、加熱方法は空気浴が良
い。図２（ｂ）の圧縮ベロー１１の全長は２０ｍｍであ
り、液体容器９の全高は４０ｍｍとなる。なおベローを
圧縮加熱する場合、ベローの山と山を密着させないで加
熱することにより、初張力の発生を微量かまたは無くす
ることが出来る。

【００２１】図２（ｃ）は図２（ｂ）の液体容器９に水
を最大量注入した状態を示す。上記で説明した材料及び
形状・寸法では、ベロー１０のバネ定数ｋはベロー１０
の単位深さ（１ｍｍ）当たりの水の重量である１２．５
ｇより、１２．５ｇ／ｍｍとなる。図２（ｂ）の液体容
器９に水を注入すると、水の重さでベロー１０の伸びる
量と液体容器９の底からの水の深さが同じとなるので、
液体容器９の液面と上端との高低差１４は不変である。
注入する水の量はベロー１０の弾性範囲内であればよい
が、ベロー１０が液体容器９を成形した状態でのベロー
１０の長さ以内とするのが望ましい。即ち、本実験例で
はベロー１０が全長８ｍｍになるまで水を注入するのが
よく、水深１６の最大値としては６０ｍｍである。又、
最大の水深値より水を管により吸い上げるなどの方法で
水を排出して水深が減少する場合は、減少した水の重量
分だけベロー１０が収縮するが、ベロー１０のバネ定数
ｋを、ベロー１０の単位長さに相当する液体容器内の水
の重量としてあるので、減少した水深とベロー１０の収
縮した長さは等しくなる。従って液体容器９の液面と上
端との高低差１４は不変である。

【００２２】上記の設計は、ヤング率が２０ｋｇ／ｍｍ
^２のポリプロピレン樹脂で設計したが、ヤング率が２０
ｋｇ／ｍｍ^２以外の他の樹脂の場合でも、ベローの寸法
の設計を変更することにより弾性を有するベローは可能
である。又、成形後の液体容器のベローのバネ定数ｋが
設計通りの値が得られない場合は、材料のヤング率を若
干変える等により解決する事が可能である。同じ系統の
樹脂材料であれば、物性値が少し異なる２種類の材料を
混ぜることにより任意のヤング率の材料が得られる。

【００２３】以上説明したように、本実験例の容器では
水の量が変化しても容器上端と液面との高低差は、水の
量の多少に拘わらず一定となる。

【００２４】

【実施例２】請求項２の実施例であり、実施例の液体排
出装置Ａの縦断面図を図３（ａ）、図３（ｂ），図
（ｃ）に示す。図３（ａ）では実施例１で述べた請求項
１記載の空の液体容器９を、上端解放であって、内径が
液体容器９のベロー１０の外径より若干大きい筒１７の
内側に収納し、液体容器９の上部の鍔１２を筒１７の上
端へ固定し、液体を吸引する吸引管５を液体容器９の上
方より差し込み、吸引管５の排出端１８を筒１７に固定
器具８により固定する。又、排出端１８は液体容器９の
底よりも低い位置とする。吸引管５には排出端１８の上
流側に液体の流量を調節する弁１９がある。図３（ａ）
では液体容器９に液体が無く、ベロー１０が収縮してい
る状態を示している。

【００２５】図３（ｂ）では、ベロー１０のバネ定数ｋ
の設計に用いた比重又はその比重に近い比重を有する液
体２が最大量液体容器９に注入されたところを示してい
る。この場合でも実施例１で説明したように、水深の増
減とベロー１０の伸び縮みが等しいので、液体容器９内
の液量の多少に拘わらず、液面と液体容器９の上端との
高低差１４は不変である。従って、液体容器９の上端が
固定され、かつ吸引管５の吸引端２０が液中にあり、か
つ排出端１８が固定されているのであるから、液面と排
出端１８との高低差２１も不変となる。このことより、
液体容器９内の液体２の多少に拘わらず、排出端１８で
の液体を押し出そうとする圧力は一定となり、安定した
流出速度が得られる。吸引管５は液体２を一度高所に上
げて低所に移す所謂サイホンであるので、液体を液体容
器より流出させるには、最初に排出端１８より液体２を
注射筒などで吸引して連続した液体の流出を起こすこと
が必要である。

【００２６】図３（ｃ）では液体２が排出されて液体容
器９内の液量が減少したところを示している。減少した
液量に相当する液体容器９の液深さだけベロー１０が収
縮するが、液体容器９の鍔１２が筒１７の上端に固定さ
れているので、ベロー１０の収縮分だけ液体容器９の底
が上昇し、液面の位置は液量の多少によらず一定とな
る。従って、吸引管５の排出端１８は固定されているの
で、液面と排出端の高低差２１は液体の多少に拘わらず
一定となる。このことから、液体容器９内の液体の多少
に拘わらず排出端１８での液体を押し出そうとする圧力
は一定となり、安定した流出速度が得られる。又、本実
施例の液体排出装置Ａでは、液体容器９の鍔１２が筒１
７に固定されているので、液体２の多少に拘わらず液体
容器９の上端部分の上方への動きがなく、実用上便利で
ある。

【００２７】以上説明したように上述の液体排出装置Ａ
によれば、液体容器内の液量の多少に拘わらず一定の流
出速度を得ることが出来る。又、排出端からの流出速度
を変化させる場合は、排出端を上げたり下げたりするこ
とにより可能となる。又、排出端は固定しておき、排出
端の上流側に弁やコックなどの絞りを入れることによ
り、流量調節が可能となる。上述の実施例では排出端の
固定方法を筒に固定したが、この方法に限定したわけで
はなく、別途に設けたスタンドに固定してもよい。な
お、本実施例では液体容器９にはキャップが使用されて
ないが、キャップの有無は本実施例には無関係であり、
省いた。

【００２８】

【実施例３】請求項３の実施例であり、本実施例の液体
排出装置Ｂの縦断面図を図４に示す。実施例３では請求
項１記載の液体容器の底部に穴２２を設け、液体２を排
出する排出管２６を接続した液体容器９であり、液体容
器９を上端解放であって、内径がベロー１０の外径より
若干大きい筒１７に収納し、液体容器９の上端の鍔１２
を筒１７の上端に固定し、排出管２６の排出端２４を変
動しない固定点、例えば筒１７の底部側面にある貫通口
２３より外側に出し固定する。又、貫通口２３と排出端
２４との間には流量調節用の弁１９を設ける。更に液体
容器９の底部に設けた穴２２と、排出管２３とは、液体
２の注入又は排出に伴う底部の上昇又は下降に従い、上
げ下げが自由なな軟らかい材料で出来た弛んだ部分を有
する弛緩排出管２５が接続している。液体排出装置Ｂの
機能は、液体２の排出を液体容器２の底部より抜き取る
以外実施例２と同じなので説明を省く。

【００２９】

【実施例４】請求項４の実施例であり、本実施例の液体
排出装置Ｃの縦断面図を、図５（ａ），図５（ｂ），図
５（ｃ）に示す。本実施例は、液体を液体容器の上方よ
り抜出す液体排出装置に関するものである。図５（ａ）
には液体を注入してない状態が示されている。液体容器
９のベロー１０は収縮した状態であり、液体を注入して
ない状態が示されている。液体容器９のベロー１０は収
縮した状態であり、液体容器９の上端にある円周方向に
一巡する突出た鍔１２は液体容器９を収納している筒１
７の上端に載った状態で固定されている。液体容器９の
底部には吸引管５の吸引端２０が僅か該底部を押す様な
状態でおかれている。又、吸引管５は筒１７に固定器具
８により固定されている。吸引管５は、所謂サイホン管
であり、排出端１８は吸引端２０よりも低い位置に設け
られている。小容器２７は吸引管５により吸引され、排
出端１８より排出された液体を貯える容器であり、小容
器２７は上部が大気解放の円筒状の容器であり、液体を
排出する排出ノズル２８を有する。

【００３０】図５（ｂ）は、ベロー１０の設計に用いた
液体の比重又は該比重に近い値の比重を有する液体２が
注ぎこまれ、液体容器９及び小容器２７に貯えられてい
る状態が示されている。液体２の重みでベロー１０が伸
びるが、ベロー１０の伸びる量は液体２の注入により上
昇する液深さの量と同一となるようにベロー１０は設計
されている。従って、液体２が注入されても液体容器９
の上端より液面までの高低差１４は不変である。又、吸
引管５の吸引端２０は液面より僅か埋没した所に固定さ
れているので、排出端１８より液体２を吸引することに
より液体２の排出が開始出来る。液体２の排出開始後に
小容器２７を上昇させ、排出端１８より排出する液体２
を受ける位置であって、さらに小容器２７の上端部が液
体容器９の液面より高い位置になるように固定する。こ
のことにより、液体２は小容器２７に貯まり始め、小容
器２７内の液面は上昇し、液体容器９の液面に等しいか
少し低い位置で停止し安定する。吸引管５内での液体２
の摩擦損失が小さい場合は、液体容器９の液面と小容器
２７の液面との高低差は僅かであるが、摩擦損失が大き
くなるにつれ、高低差は大きくなる。

【００３１】小容器２７の下部には液体２を排出させる
排出ノズル２８が有るので、液体２は排出ノズル２８よ
り排出するが、単位時間当たりの排出量を吸引管５を流
れる時間当たりの排出量よりもはるかに少ないように設
定することにより、小容器２７より液体２が排出してい
ても、小容器２７の液面の位置を一定に保つことが出来
る。例えば、実験例で述べた液体容器（容器寸法は直径
１２０ｍｍ、有効液深さ６０ｍｍ、最大液量７５０ｃ
ｃ）で、液体を水とした場合、全長３００ｍｍ、内径３
ｍｍの真鍮性のサイホン吸引管を用い、内径１５ｍｍ，
長さ６０ｍｍのポリプロピレン製で上部解放下部有底で
底部近くの側面に、内径０．５ｍｍ，長さ１０ｍｍのノ
ズルを有する小容器を設ける例のように、吸引管５の管
内径を小容器２７のノズル内径の５倍以上の大きさでか
つ吸引管の管内径を２ｍｍ以上にすることにより、排出
ノズル２８での液体の排出が阻害されることがなく、さ
らに吸引管でのつまりなどが発生しなくなる。特に図５
（ｂ）のように吸引管５がサイホン管の形状で、液体が
水の場合は、水が吸引管内を上昇し、次に下降するよう
な流れとなるので、内径が１ｍｍ以下のような小さく全
長が３００ｍｍ程度の吸引管の場合では、雰囲気の温度
の上昇により微細な気泡が吸引管内で発生し、流れを阻
害する。吸引管の内径を２ｍｍ以上にすることにより、
流速が遅くても気泡による水の流れの阻害は起こらな
い。

【００３２】子容器２７の排出ノズル２８の排出速度
は、排出ノズル２８の先端と子容器２７内の液面との高
低差２９に依存する。排出ノズル２８からの排出速度を
大きくするには、子容器２７を下げ、子容器２７の液面
と排出ノズル２８の先端との高低差２９を大きくするこ
とにより可能となる。以下図５（ｃ）で説明する。子容
器２７を垂直方向に下げると、液体容器９から吸引管５
を通り子容器２７へ流入する流量速度は、子容器２７の
排出ノズル２８の流量速度より大きいのであるから、子
容器２７の液面は速やかに上昇し、液体容器２の液面と
等しいか又は少し低い位置で停止し、安定する。このよ
うにして子容器２７の液面と排出ノズル２８との高低差
２９は、子容器２７を下げた距離だけ大きくなる。従っ
て、排出ノズル２８からの排出速度を大きくとることが
可能となる。

【００３３】以上説明したように実施例４の液体排出装
置Ｃによれば、筒の外側に子容器を設け、液体の排出を
子容器を通して、排出量の多少の制御を子容器を上げ下
げすることにより可能となるので、大変便利である。つ
まり実施例４によれば、液体の排出の制御を子容器だけ
で出来るので、例えば、子容器を透明な材質で製作して
おけば目視で観察しながら流出量を制御出来る。なお本
実施例では液体容器９の上方より液体２を吸引・排出す
る例について説明したが、液体２を底部より抜き出す例
については、子容器２７の効果は全く同じであり、説明
を省いた。又、本実施例では小容器を上下する機構につ
いては述べられていないが、本発明の重要な点ではな
く、繁雑さをさけるため省いた。

【００３４】

【実施例５】請求項５の実施例であり、本実施例の液体
排出要素Ｄの縦断面図を図６（ａ），図６（ｂ）に示
す。図６（ａ）は液体が無い状態での液体排出要素であ
り、液体容器３０は、上端に周方向に一巡する鍔１２を
有する液体を貯える底部を有する円筒状の容器である。
ベロー３１は液体容器３０の鉛直軸方向に直角であっ
て、伸縮自在な軟らかい材料で出来ているベローであ
る。ベロー３１の上方は垂直な円筒となっている。圧縮
ベロー長３２はベロー３１が収縮した状態での厚みであ
る。液体容器３０は圧縮コイルバネ３３の上に載った状
態となっている。圧縮コイルバネ３３のバネ定数ｋ（荷
重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とすることにより、圧縮コイルバネ３３の設計に用いた
液体比重と同じ比重か又はその比重に近い比重を有する
液体を、圧縮コイルバネ３３の弾性限界の範囲内で注入
した場合、ベロー３１は柔軟な材料で出来ているので、
鍔１２と圧縮コイルバネ３３の下端を固定することによ
り，液体の重さによるベロー３１の伸びる量と圧縮コイ
ルバネ３３の収縮量は同じとなる。

【００３５】図６（ｂ）は液体容器３０に液体２を注入
した場合を示している。鍔１２と圧縮コイルバネ３３の
下端を予め垂直方向に固定しておけば、液面と圧縮コイ
ルバネ３３の下端との高低差３４は液体の量の多少に拘
わらず一定となる。

【００３６】

【実施例６】請求項６の実施例であり、本実施例の液体
排出装置Ｅ及び液体排出装置Ｆの縦断面図を図７
（ａ），図７（ｂ），に示す。図７（ａ）には、請求項
５記載の液体排出要素を、上端解放であって内径がベロ
ー３１の外径より若干大きい筒１７に収納し、該液体排
出要素の液体容器３０の鍔１２を筒１７の上端に載せる
状態で固定し、液体２で満たされた該液体排出要素の上
方より吸引管５を差し込み、液体２を排出する液体排出
装置Ｅが示されている。ベロー３１は、弾性バネの性質
を持たず軸方向の伸縮による単なる容量可変のための容
器の一部である。圧縮コイルバネ３３により、液面と圧
縮コイルバネ３３の下端との高低差３４が一定となる以
外は実施例２と同様なので説明を省く。

【００３７】図７（ｂ）は、請求項５記載の液体排出要
素を、上端解放であって内径がベロー３１の外径より若
干大きい筒１７に収納し、該液体排出要素の液体容器３
０の鍔１２を筒１７の上端に載せる状態で固定し、液体
容器３０の底部に穴２２を設け、液体２を排出する管で
あって、上下に自由に伸縮が出来弛んだ部分を有する弛
緩排出管２５が接続し、弛緩排出管２５は排出管２６と
接続している。排出管２６の排出端２４は変動しない固
定箇所、例えば筒１７の底部側面の貫通口２３より外側
に出し固定する。又、貫通口２３と排出端２４との間に
は流量調節用の弁１９が設けられている。ベロー３１
は、弾性バネの性質を持たず単なる軸方向の伸縮による
容量可変のための容器の一部であり、圧縮コイルバネ３
３により、液面と排出端２４との高低差３５は一定とな
る。図７（ｂ）の液体排出装置Ｅの機能は実施例２と同
様なので説明を省く。

【００３８】

【実施例７】請求項７の実施例であり、本実施例の液体
排出要素Ｇの縦断面図を図８に示す。図８に於いて、液
体容器３０は液体２を貯える円筒状の容器であり、ベロ
ー３１は、液体容器３０の軸に直角で伸縮が容易な軟ら
かい材料で出来ているベローである。穴２２は液体容器
３０の底部に設けた穴である。圧縮コイルバネ３６は中
空の弾性材質のパイプでコイルバネを製作したものであ
り、圧縮コイルバネ３６の上端を穴２２に接続してあ
る。排出端３７は圧縮コイルバネ３６の下端部分であ
り、液体容器３０の内側の空間部分は穴２２、圧縮コイ
ルバネ３６、排出端３７を通して排出端３７の下方の外
気に通じている。圧縮コイルバネ３６のバネ定数ｋ（荷
重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とすることにより、圧縮コイルバネ３６の設計に用いた
液体比重と同じ比重又はその比重に近い比重を有する液
体２を液体容器３０に注入した場合、予め液体容器３０
の鍔１２の部分と排出端３７を垂直方向に固定しておく
ことにより、液体２の重量によるベロー３１の伸びる量
と圧縮コイルバネ３６の収縮量は同じとなる。液体容器
３０に液体２がない場合と液体２がある場合とでは、液
体容器３０の上端と排出端３７との高低差３８は同じと
なる。更に液面と排出端３７との高低差４０も同じとな
る。従って液体容器３０の上端と液面との高低差３９も
同じとなる。

【００３９】なお、液体２の注入を継続して、高低差３
９が減少し始めたら、圧縮コイルバネ３６の弾性限界を
越えた力に相当する液体が注入されたことを示している
ので、液体の注入を停止する必要がある。又、請求項５
乃至請求項８記載の液体容器のベローは請求項１乃至請
求項４のベローの様なバネ弾性を有しておらず、塑性変
形の起こり易い軟らかい材料、例えば軟質ポリエチレン
樹脂の様な材料により薄肉で成形するのがよい。但し、
液体の注入・排出で、液体容器の軸方向の伸縮は容易で
あるが、半径方向に膨らむようなベローであってはいけ
ない。

【００４０】

【実施例８】請求項８の実施例であり、本実施例の液体
排出装置Ｈの縦断面図を図９に示す。図９には請求項７
記載の液体排出要素を筒１７に収納し、液体容器３０の
鍔１２を筒１７の上端に載せる様に固定し、圧縮コイル
バネ３６の下端にある排出端３７を筒１７の底を貫通さ
せる状態で筒１７に固定する。なお排出端３７の手前で
あって筒１７の外側には流量調節弁１９を設けることに
より、液体容器３０内の液体をパイプで製作した圧縮コ
イルバネ３６を通して排出端３７から排出する流量を調
節することが出来る。液体容器３０の液体２を排出端３
７より排出しても、実施例７で説明したように、液体２
の量の多少に拘わらず液面と排出端３７との高低差３８
は一定である。従って液体の量の多少に拘わらず排出端
３７よりの流出速度を一定にすることが出来る。請求項
７の液体排出要素を固定し安定させるために、本実施例
では円筒状の筒を用いたが、筒に限定したわけではな
く、スタンドでもよい。

【００４１】

【実施例９】請求項９の実施例であり、本実施例の液体
排出装置Ｉの縦断面図を図１０（ａ），図１０（ｂ），
図１０（ｃ），図１１（ａ）、図１１（ｂ），図１２に
示す。請求項９では、請求項２記載の引張り弾性バネの
性質を持つベローを有する液体容器からなる液体排出装
置において、該ベローに初張力が生じる様なベロー構造
とし、該液体容器の上面より吸引管を差し込み、該吸引
管の排出端を液面より低い位置に設定し、該液体を排出
する液体排出装置において、該液体を排出する圧力源
に、該液面と該排出端との高低差に該ベローの初張力を
加えることにより、安定した液体の排出が得られるよう
にした液体排出装置である。

【００４２】図１０（ａ）は液体を注入しない状態での
液体排出装置であり、液体容器４１は縁４２、密着状態
のベロー４３及び周方向に一巡する鍔１２及び底部より
構成されている。ベロー４３はベローの山と山が密着状
態となっていて、初張力が生じているベローである。液
体容器４１は鍔１２の部分が、内径がベロー４３の外径
より若干大きい筒１７の上端に載った状態で固定されて
いる。又、高低差４４は液体容器４１の底と筒１７の底
との高低差である。

【００４３】図１０（ｂ）は液体容器４１に液体２を注
入開始し、ベロー４３が伸びを開始する直前の液深さ４
５にまで貯まった状態を示している。即ち、液体容器４
１の筒１７の固定箇所より下方の懸垂部分の重量であっ
て液体が無い空の重量に、液深さ４５に相当する液体の
重量を加えた重量が、ベロー４３の初張力に等しい状態
を示している。

【００４４】図１０（ｃ）は更に液体２が注入され、液
深さ４６にまで貯まったところである。ベロー４３のバ
ネ定数ｋは、ベロー４３の単位液深さ当たりの液体容器
４１内の液体重量であるので、例えば、液体容器４１の
ベロー４３部分の平均径を１００ｍｍで、液体２が水と
した場合、ｋ＝７．８５ｇ／ｍｍと設計される。図１０
（ｃ）の液深さ４６では図１０（ｂ）の液深さ４５より
増加した分だけベロー４３は伸びることになる。従っ
て、液面と液体容器４１の上端との高低差４７は変化し
ない。

【００４５】図１１（ａ）では更に液体２が注入され、
液深さ４８となったところが示されている。液深さ４８
は最大の液量であり、図１０（ａ）の高低差４４に等し
い。栓４９は液体容器４１の栓であり、該ベローの初張
力から筒に固定された該液体容器の固定箇所より下方の
懸垂部分の重量であって液体が無い場合の重量を差し引
いた重量（便宜的に、初張力−懸垂容器の空重量と呼
ぶ）に相当する液量以上の液深さでありかつ最大液深さ
４８以下の液深さで栓４９をする。

【００４６】栓４９は中央に直管５０が設けられてお
り、直管５０の下端は液体容器４１に栓４９を装着した
場合、液体中に埋没する様に、栓４９の底部より少し飛
び出ている。直管５０を安定させるために、補強リブ５
１が設けられている。直管５０は吸引管５に接続され、
吸引管５は先端の少し手前に弁１９が設けられ、吸引管
５の排出端１８が栓４９より下方に来る様に曲げられて
いる。栓４９のＸＹ切断面が平面図５２に示されてい
る。

【００４７】図１１（ｂ）は、最大液深さ４８まで液体
２を注入した液体容器４１に栓４９を押し込んだ状態を
示している。栓４９を押し込む時には、液体２が液体容
器４１より漏れ出ない様に、圧入またはネジ込みによ
り、（初張力−懸垂容器の空重量）に相当する液深さ
（＝図１０（ｂ）の液深さ４５）だけ液体２を押し込む
ことが必要ある。従って、ベロー４３は栓４９に押し込
まれた液量に相当する液深さだけ伸びることになる。

【００４８】図１１（ｂ）に於いて、吸引管５の排出端
１８と液体２の液面との高低差５４に、（初張力−懸垂
容器の空重量）相当する液深さを加えた高低差に相当す
る液体２の圧力が吸引管５の排出端１８より排出する液
体２の圧力源となる。

【００４９】図１２には液体２が排出し、液体容器４１
の底部が上昇した際の、底部空間高さ５５が示されてい
る。この状態でも高低差５４に、（初張力−懸垂容器の
空重量）に相当する液深さを、加えた高低差に相当する
液体２の圧力が、排出する液体２の圧力源であり、液体
容器４１の液体２の量の多少に拘わらず、一定の圧力で
液体２が流出することが判る。

【００５０】以上説明した様に本実施例によれば、バネ
弾性を有するベローの初張力を利用することにより、液
面と排出端との高低差に基づく圧力以上の圧力により、
液体を流出させることが出来るので、液面と排出端との
高低差を小さくとることが出来る。又、液体の量の増減
に拘わらず、液体容器が筒の固定箇所より上方動くこと
がない。従ってコンパクトに装置をまとめあげることが
出来る。

【００５１】なおバネ弾性を有するベロー付き液体容器
の材料としては、金属でも可能だが、ポリプロピレンや
エチレンビニルアセテートやポリカーボネートやポリエ
チレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂がよく、ブロ
ー成形方などで成形したのち、成形材料の軟化点以下の
温度で加熱し圧縮ベローとするのがよく、初張力を持た
せるにはベローが密着するように加熱処理する事が必要
である。

【００５２】

【実施例１０】請求項１０の実施例であり、請求項２，
請求項３，請求項４，請求項６，請求項８，請求項９記
載の液体排出装置に於いて、液体が水の場合、水の排出
開始を一定時間遅らせる方法に関するものであり、液体
排出装置の水の排出端に水膨潤性の膨潤ゴムで製作した
キャップを被せることにより、水の排出時間を遅らせる
ことが出来る。

【００５３】水膨潤性の膨潤ゴムは、アクリル酸ソーダ
重合体やイソブチレン・無水マレイン酸共重合体等の吸
水性樹脂をネオプレンゴムやブチルゴム等のゴムに練り
込んだものであり、吸水性樹脂とゴムの配合割合により
水中での膨潤速度が異なる。

【００５４】膨潤ゴムのキャップの形状は、膨潤前は水
の排出端を被いかつ締めつけることにより水の排出を防
ぎ、水で膨潤するとキャップの寸法が大きくなり締めつ
けが緩み、キャップの自重で排出端より落下する様な機
能を有するものである。

【００５５】本実施例の液体排出装置Ｊの縦断面図を図
１３，図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示す。なお図１４
（ａ），図１４（ｂ）は液体排出装置Ｊの排出端の拡大
図である。図１３は実施例２の液体排出装置に適用した
場合である。吸引管５の排出端１８は、有底円筒状の水
膨潤性の膨潤ゴム製のキャップ５６が差し込まれ、水の
流出が停止されている。キャップ５６の内径は排出端１
８の外径より僅か小さく成形する。キャップ５６により
水の流出は防げるが、キャップ５６は水と接しているの
で、水がキャップ５６に浸透し、ゆっくりと膨潤してい
く。水膨潤性膨潤ゴムは、水で膨潤すると、寸法が大き
くなりかつ吸水した水の重量だけ重くなり、図１４
（ａ），図１４（ｂ）に示す様にキャップ５６の内径が
排出端１８の外径より大きくなり、キャップ５６と排出
端１８との密着はなくなる。従ってキャップ５６は排出
端１８より離れかつ落下し、この時点より水の排出が開
始される。

【００５６】上記実施例の用途は色々考えられるが、例
えば、鉢植植物の水やりなどがある。例えば数日間の外
出で水やりが出来ない場合、外出時には植物に水をたっ
ぷりと与えるので、一定時間後に水やりを開始する場合
などである。

【００５７】以上説明したように本実施例では、正確な
時間設定は困難だが、ある範囲内の一定時間経過後に水
の排出が出来る水排出装置である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の液体容器又
は液体排出要素を用いた液体排出装置によれば、請求項
１では、底部を有する円筒状の液体を貯える液体容器の
側面をベロー構造とし、該ベローに引張りバネの性質を
付与できる材料で該液体容器を製作し、該ベローのバネ
定数ｋをｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とすることにより、液体容器内の液体を液体容器の外へ
排出させる場合、容器内の液面の低下量とベローの収縮
量が等しくなる。

【００５９】請求項２では、請求項１の液体容器を上端
解放の筒に収納し、該液体容器のベローより上部の部分
を該筒の上端に固定し、液体を貯えた該液体容器の上方
より吸引管を差し込み、該液体を吸引する液体排出装置
において、該吸引管の排出端を該液体容器の動きと連動
しない固定点に固定することにより、該液体容器内の液
面が変化しても、該液体容器内の液面と該吸引管の該排
出端の高低差は一定となり、従って一定の流出速度が得
られ安定した液体の抜き取りが出来る。更に該液体容器
自身が上方へ動くことがないので、実用上の不便さが解
消される。

【００６０】また請求項３では、液体容器の底部に穴を
設け、伸縮自在の排出管を接続し、排出管の排出端を液
体容器の動きと連動しない固定点に固定することによ
り、請求項２と同様の効果が得られる。

【００６１】また請求項４の液体排出装置では、吸引管
の排出端の下方に、上端解放で下部に細い排出ノズル有
する子容器を、液体容器の動きと連動しないの固定点に
固定し、液体容器内の液体を吸引管を通して一旦子容器
に受け、子容器の排出管より液体を排出させる。この様
にすると、液体容器の液面と吸引管の排出端の高低差を
子容器の液深さ（＝子容器の液面と排出ノズルとの高低
差）へ移しかえることが出来るので、液体の排出速度の
制御が容易となり、さらに高低差の観察が容易であり、
大変便利である。

【００６２】また請求項５の液体排出要素では、液体容
器の側面を伸縮が容易な軟らかい材料によるベロー構造
とし、液体容器の下に、バネ定数ｋがｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量の圧縮コイルバネを設けることにより、液体容器の液量
の増減による液面の増減と圧縮コイルバネの伸縮が同じ
となる。

【００６３】また請求項６では、請求項５の液体排出要
素を用いた液体排出装置なので、液体容器の液量の変化
に拘わらず、安定した液体の抜き取りが出来、更に液体
容器が上方へ動くことがないので、実用上便利である。

【００６４】また請求項７の液体排出要素では、液体容
器の側面を伸縮該容易な軟らかい材料によるベロー構造
とし、液体容器の下に設けた穴に、バネ定数ｋがｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量であって、パイプで出来た圧縮コイルバネを接続したも
のであり、請求項５と同様の効果が得られる。

【００６５】また請求項８では、請求項７の液体排出要
素を用いた液体排出装置なので、吸引管や排出管を使用
することなく、安定した液体の抜き取りが出来、更に液
体容器が上方へ動くことがないので、実用上便利であ
る。

【００６６】また請求項９では、バネ弾性を有するベロ
ーの引張りバネの初張力を利用しているので、吸引管の
排出端より液体を押し出そうとする圧力は、液体容器の
液面と排出端との高低差に初張力を加えたものとなり、
高低差以上の圧力が得られるので、吸引管の目詰まりな
どが軽減出来、安定した液体の抜き取りが出来る。

【００６７】また請求項１０では、液体が水の場合に、
液体排出装置の排出端に、水膨潤性の膨潤ゴムで製作し
たキャップを被せることにより、水の排出開始までの時
間を遅らせることが可能となり、タイマーの役目が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の液体容器の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例１の実験例の液体容器の縦断面
図である。

【図３】本発明の実施例２の液体排出装置Ａの縦断面図
である。

【図４】本発明の実施例３の液体排出装置Ｂの縦断面図
である。

【図５】本発明の実施例４の液体排出装置Ｃの縦断面図
である。

【図６】本発明の実施例５の液体排出要素Ｄの縦断面図
である。

【図７】本発明の実施例６の液体排出装置Ｅ及び液体排
出装置Ｆの縦断面図である。

【図８】本発明の実施例７の液体排出要素Ｇの縦断面図
である。

【図９】本発明の実施例８の液体排出装置Ｈの縦断面図
である。

【図１０】本発明の実施例９の液体排出装置Ｉの縦断面
図である。

【図１１】本発明の実施例９の液体排出装置Ｉの縦断面
図である。

【図１２】本発明の実施例９の液体排出装置Ｉの縦断面
図である。

【図１３】本発明の実施例１０の液体排出装置Ｊの縦断
面図である。

【図１４】本発明の実施例１０の液体排出装置Ｊの水膨
潤ゴム栓の縦断面図である。

【図１５】従来例の液体容器

【図１６】従来例の液体定量吸引排出装置の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１−−−容器２−−−液体３−−−排出端４−−−高低差５−−−吸引管６−−−圧縮コ
イルバネ７−−−外筒８−−−固定端
子９−−−液体容器１０−−−ベロー１１−−−ベロー圧縮長１２−−−鍔１３−−−液面１４−−−高低
差１５−−−山の角度１６−−−水深１７−−−筒１８−−−排出
端１９−−−弁２０−−−吸引
端２１−−−液面と排出端との高低差２２−−−穴２３−−−貫通口２４−−−排出
端２５−−−弛緩排出管２６−−−排出
管２７−−−小容器２８−−−排出
ノズル２９−−−高低差３０−−−液体
容器３１−−−ベロー３２−−−圧縮
ベロー長３３−−−圧縮コイルバネ３４−−−高低
差３５−−−高低差３６−−−圧縮
コイルバネ３７−−−排出端３８−−−高低
差３９−−−高低差４０−−−高低
差４１−−−液体容器４２−−−縁４３−−−ベロー４４−−−高低
差４５−−−液深さ４６−−−液深
さ４７−−−高低差４８−−−液深
さ４９−−−栓５０−−−直管５１−−−補強リブ５２−−−栓の
ＸＹ断面の平面図５３−−−液深さ５４−−−高低
差５５−−−底部空間高さ５６−−−キャ
ップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底部を有する円筒状の液体を貯える液体容
器において、該液体容器の側面を、該液体容器の軸方向
に直角なベロー構造とし、該ベローに引張りバネの性質
を持たせ、該ベローの該液体容器内の液体に対するバネ
定数ｋ（荷重／長さ）を、ｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体容器。
【請求項２】請求項１の液体容器を、上端解放であって
内径が該液体容器のベローの外径より大きい筒に収納
し、該液体容器のベローより上部を該筒の上端に固定
し、液体が貯えられた該液体容器の上方より吸引管を差
し込み該液体を吸引排出する液体排出装置において、該
吸引管の排出端を該液体容器の動きと連動しない固定点
であって該液体容器の液面より低い位置に固定すること
を特徴とする液体排出装置
【請求項３】請求項１の液体容器の底部に穴を設け、該
穴に液体を排出する排出管を接続し、該液体容器のベロ
ーより上部を、上端開放であって内径が該液体容器のベ
ローの外径より大きい筒に固定した液体排出装置におい
て、該排出管の排出端を該液体容器の動きと連動しない
固定点であって該液体容器の液面より低い位置に固定す
ることを特徴とする液体排出装置。
【請求項４】請求項２及び請求項３の液体排出装置にお
いて、吸引管の排出端又は排出管の排出端の下方に、上
端開放で下部に細い排出ノズルを有する小容器を上下に
移動可能に設置し、該吸引管の排出端又は該排出管の排
出端より液体を該小容器に排出し、しかるのち、該小容
器の該排出ノズルより液体を排出させることを特徴とす
る液体排出装置。
【請求項５】底部を有する円筒状の液体を貯える液体容
器において、該液体容器の側面を、該液体容器の軸方向
に直角であって伸縮が容易な軟らかいベロー構造とし、
該液体容器の下に圧縮コイルバネを設置し、該圧縮コイ
ルバネのバネ定数ｋ（荷重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素。
【請求項６】請求項５の液体排出要素を、上端開放であ
って内径が該液体排出要素のベローの外径より大きい筒
に収納し、該液体排出要素のベローより上部を該筒の上
端に固定し、液体が貯えられた該液体排出要素の上方よ
り吸引管を差し込み該液体を排出し、又は液体が貯えら
れた該液体排出要素の底部に穴を設け該穴に排出管を接
続し該液体を排出し、該吸引管の排出端又は該排出管の
排出端を該液体排出要素の動きに連動しない固定点であ
って該液体排出要素内の液面より低い低い位置に固定す
ることを特徴とする液体排出装置。
【請求項７】底部を有する円筒状の液体を貯える液体容
器において、該液体容器の側面を、該液体容器の軸方向
に直角であって伸縮が容易で軟らかいベロー構造とし、
該液体容器の底部に穴を設け、該穴にパイプで出来た圧
縮コイルバネを接続し、該液体容器内の液体を該圧縮コ
イルバネを通し排出させる液体排出要素において、該圧
縮コイルバネのバネ定数ｋ（荷重／長さ）をｋ＝ベロー部分の単位深さ当たりの液体容器が貯える液
体重量とする液体排出要素。
【請求項８】請求項７の液体排出要素を、上端開放であ
って内径が該液体排出要素のベローの外径より大きい筒
に収納し、該液体排出要素のベローより上部を該筒の上
端に固定し、該液体排出要素の圧縮コイルバネの下端を
該筒の底部を貫通させる状態で固定させることを特徴と
する液体排出装置。
【請求項９】請求項２の液体排出装置において、液体容
器のベロー部より上部をキャップ嵌合部とし、該ベロー
の初張力から筒に固定された該液体容器の固定箇所より
下方の懸垂部分の重量であって液体が無い場合の重量を
差し引いた重量（便宜的に、初張力−懸垂容器の空重量
と呼ぶ）以上の液体を注入したのち、キャップを嵌合う
際に、（初張力−懸垂容器の空重量）に相当する液体の
量を下方に押し込めることを特徴とする液体排出装置。
【請求項１０】請求項２、請求項３、請求項４、請求項
６、請求項８、請求項９の液体排出装置において、液体
が水の場合であって、該液体排出装置の排出端に、高吸
水性樹脂を練り込んだ水膨潤性ゴムで成形したゴム栓を
被せることを特徴とする液体排出装置。