JP3895405B2

JP3895405B2 - 注液装置

Info

Publication number: JP3895405B2
Application number: JP26257996A
Authority: JP
Inventors: 久夫千葉; 光政田中; 俊彦山崎
Original assignee: Elna Co Ltd
Current assignee: Elna Co Ltd
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: JPH1091245A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は注液装置に関し、さらに詳しく言えば、コンデンサや電池などの製造工程において、それらの各素子に所定の電解液を供給するのに好適な注液装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、アルミニウム電解コンデンサや電気二重層コンデンサについて説明すると、その製造工程の一つとして電解液注入工程がある。これにはディスペンサーと呼ばれる注液装置が用いられ、その一例が図３に示されている。
【０００３】
これによると、ポンプとしては１回の吐出量を微小（例えば、０．００５ｍｌオーダー）に制御できるプランジャポンプ１が用いられる。この種のプランジャポンプ１はよく知られているように、内部にシリンダ室２が形成されたポンプ本体３を有し、この場合、吸入ポート４はポンプ本体３の下部に設けられ、吐出ポート５はポンプ本体３の上部に設けられている。
【０００４】
吸入ポート４および吐出ポート５内には、吐出ポート５側から吸入ポート４側に向けての逆流を阻止する逆止弁４ａ，５ａがそれぞれ設けられている。吸入ポート４はその吸入パイプ８を介して図示しない電解液貯液タンクに接続され、また、吐出ポート５には図示しない注液箇所（例えば、コンデンサ素子が収納された金属ケース）に至る給液パイプ９が接続される。
【０００５】
そして、シリンダ室２内のプランジャ６を例えばソレノイドなどの駆動手段７にて往復動させることにより、給液パイプ９を介してその先端のノズルから注液箇所に対して所定量の電解液が間欠的に供給される。すなわち、図３においてプランジャ６の左方向移動時に吸入ポート４からシリンダ室２内に電解液が吸い上げられ、プランジャ６の右方向移動時に吐出ポート５からその移動ストロークに見合った量の電解液が吐出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、電解液をコンデンサの金属ケース内に滴下する関係上、プランジャポンプ１はその注液箇所よりも上方位置に配置されることになる。このため、これに伴なって給液パイプ９の一部分が逆Ｕ字状に折り曲げられることになる。
【０００７】
ところで、電解液に限らずに液体内には多少の差こそあれ、空気が溶け込んでおり、その液体をパイプを介して送り込む際、上記のような逆Ｕ字部分があると、その部分で空気が気泡として顕在化する。図３において、その気泡を参照符号Ｂとして示すが、気泡Ｂが成長するとプランジャポンプ１が正常に動作しても、注液箇所に対する吐出量が一定でなくなり、コンデンサや電池にとっては特性変化をもたらすことになる。
【０００８】
このため、従来では気泡Ｂがある程度成長すると、作業者が工程を停止した上で、プランジャポンプ１を高速に作動させ、電解液を多量に吐出させその勢いで気泡Ｂを強制的に給液パイプ９外に追い出すようにしている。しかしながら、これにはかなりの時間がかかるばかりでなく、電解液が無駄に消費されることになり、この点に関する改善が望まれていた。
【０００９】
これを防止するには、図３とは逆に吸入ポート４をポンプ本体３の上部に設け、吐出ポート５をポンプ本体３の下部に設けて給液パイプ９に逆Ｕ字状部分が生じないようにすることが考えられるが、このように吐出ポート５をポンプ本体３の下部に設けたとしても、今度はその吐出ポート５の付近に気泡が溜まることになり、問題は解決されない。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、吐出ポートから注液箇所に至る給液パイプ内に発生した気泡を素早く、しかも確実に大気に放出し得るようにした注液装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、下部に貯液タンクに接続される吸入ポートを有し、上部に吐出ポートを備えた間欠作動型ポンプを含み、上記吐出ポートから給液パイプを介して上記吐出ポートよりも下方に位置する注液箇所に上記貯液タンク内の液体を間欠的に供給する注液装置において、下端が上記吐出ポートに接続され、上端側に第１の開閉弁を有して上記吐出ポートからほぼ垂直に立ち上がる主配管部と、上記主配管部の中間部から分岐されていて、上記給液パイプが接続される分岐管部と、上記分岐管部もしくは上記給液パイプに設けられる第２の開閉弁とを備え、上記主配管部の上記分岐管部よりも上方位置に、上記主配管部内の液面を検出する液面センサが設けられ、上記第１の開閉弁が上記液面センサにて制御される電磁弁からなるとともに、上記第２の開閉弁が上記給液パイプ内の液体の逆流を阻止する逆止弁からなり、上記液面センサにて上記主配管部の液面低下が検知されると、上記第１の開閉弁が開かれて上記主配管部が大気に開放され、上記ポンプから送られてくる液体により、上記主配管部内に貯留されている空気を大気に放出可能としたことを特徴としている。
【００１２】
これによれば、吐出ポートから注液箇所に至る配管系において発生する気泡はその配管系のもっとも高い位置の主配管部の上端に滞留することになる。したがって、主配管部の液面低下を液面センサにて検知し、第１の開閉弁を開としてポンプを動作させることにより、主配管部内に貯留されている空気をすみやかに大気に放出させることができる。放出後は、第２の開閉弁を開とし、第１の開閉弁を閉としてポンプを動作させることにより、通常の注液を行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図１の参考例を説明したうえで、図２の本発明の実施例について説明する。なお、これらの各例において、プランジャポンプ１はさきに説明した図３の従来例と同じものが用いられている。
【００１４】
まず、図１の参考例においては、プランジャポンプ１の吐出ポート５に対してほぼ直立状に接続される主配管部１１を備えている。この主配管部１１は所定の長さを有する好ましくは内部が透視可能なパイプ材からなり、その上端側には第１の開閉弁２０が設けられている。
【００１５】
この参考例によると、第１の開閉弁２０は手動式とされていて、主配管部１１に連通する吐出孔２１と、同吐出孔２１を開閉する弁体２２とを備えている。この場合、弁体２２は吐出孔２１に対して直交する透孔内に摺動可能に挿嵌されたロッドからなり、その一部分には同ロッドの所定の摺動位置において吐出孔２１と同軸的に位置決めされる弁孔２２ａが穿設されている。なお、弁体２２は常閉型弁であって、常態においてその弁孔２２ａが吐出孔２１から位置的にずれるように圧縮コイルバネ２３により図１でその右方向に付勢されている。
【００１６】
また、主配管部１１はその中間部から分岐された分岐管部１２を備えている。この分岐管部１２に図示しない注液箇所に至る給液パイプ９が接続されるのであるが、この場合、給液パイプ９の所定部分に第２の開閉弁３０が介装されている。この実施例では、第２の開閉弁３０は通常よく使用されている回転式のコックが用いられている。なお、第２の開閉弁３０を第１の開閉弁２０と同様な構成の弁としてもよいが、その場合には常開型とされる。
【００１７】
上記の構成において、注液箇所、例えばコンデンサ素子が収納された金属ケース内に電解液を注入するには、この実施例では第１の開閉弁２０が常閉であるため、第２の開閉弁３０を開にしてプランシャポンプ１を作動させる。これにより、プランジャ６の移動ストロークに見合った量の電解液が給液パイプ９の先端にあるノズルから間欠的に金属ケース内のコンデンサ素子に供給される。
【００１８】
この場合、吐出ポート５から注液箇所に至る配管系において、主配管部１１の上端がもっとも高い位置であるため、電解液内に含まれている空気による気泡は主配管部１１の上端に溜ることになる。
【００１９】
この参考例において、その気泡Ｂを抜くには第２の開閉弁３０を閉（コックを閉）にするとともに、第１の開閉弁２０の弁体２２を圧縮コイルバネ２３に抗して図１の左方向に摺動させ、その弁孔２２ａを吐出孔２１に合致させて第１の開閉弁２０を開とした後、プランシャポンプ１を作動させる。
【００２０】
これにより、気泡Ｂはプランシャポンプ１から圧送されてくる電解液により大気中に放出される。その場合、プランシャポンプ１の作動時間はその１回の吐出量により決められるが、気泡Ｂを押し出すだけの量でよいため、従来に比べてきわめて短い時間で済み、また、電解液の無駄な消費も最小限に抑えることができる。しかる後、コンデンサ素子に対する電解液の注液を再開するには、第１の開閉弁２０を閉とし、第２の開閉弁３０を開としてプランシャポンプ１を作動させればよい。
【００２１】
次に、図２の本発明の実施例について説明する。この実施例は気泡Ｂがある程度成長した時点で自動的にその気泡を抜くようにしたもので、主配管部１１と分岐管部１２は例えば透明な合成樹脂ブロック４０内に形成され、同合成樹脂ブロック４０がプランシャポンプ１の上部にその主配管部１１と吐出ポート５とが連通するように載置されている。
【００２２】
合成樹脂ブロック４０の上面には、第１の開閉弁としての電磁弁２５が設けられている。電磁弁２５はソレノイドなどの駆動手段２６により開位置と閉位置とに往復的に摺動される弁体２７を有し、弁体２７にはその開位置において主配管部１１と連通する弁孔２７ａが穿設されている。なお、図２には弁体２７が閉位置にある状態が示されている。
【００２３】
この実施例では、第２の開閉弁として逆止弁３１が用いられ、この逆止弁３１は分岐管部１２内に給液パイプ９内の電解液が主配管部１１側に逆流しない向きとして設けられている。また、合成樹脂ブロック４０内には、主配管部１１の分岐管部１２の分岐点よりも上方位置において、その液面を検知する液面センサ５０が設けられている。この液面センサ５０は例えば発光素子５０ａと受光素子５０ｂとからなり、電解液内を通る光量と気泡Ｂ中を通る光量との差によりその液面を検知するものであってよい。
【００２４】
この実施例においても、図示しないコンデンサ素子への注液時には電磁弁２５は閉じられ、気泡Ｂは主配管部１１の上端側に溜るが、その気泡Ｂの成長に伴ない電解液の液面が下降して液面センサ５０にて検出されると、その検出信号により電磁弁２５が制御され、弁体２７が開位置に摺動する（図２において左側の位置）。
【００２５】
これにより、その弁孔２７ａを介して主配管部１１が大気に開放され、プランジャポンプ１から圧送されてくる電解液により気泡Ｂが大気中に放出される。そして、主配管部１１内の電解液が上昇し、その液面が液面センサ５０にて検出されると、その液面検出信号により電磁弁２５が再び閉位置に戻され、コンデンサ素子への注液が再開されることになる。
【００２６】
上記実施例はコンデンサ素子に対してその電解液を注液する場合のものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。また、間欠作動型ポンプとしてプランジャポンプを使用しているが、他の形式のポンプであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、例えばコンデンサ素子に電解液を注入するにあたって、ポンプの吐出ポートから注液箇所（コンデンサ素子）に至る配管系内で発生する気泡を短時間の内に、しかもその注液物質（電解液）の無駄を最小限に抑えて確実に大気に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例を模式的に示した断面図。
【図２】本発明の実施例を模式的に示した断面図。
【図３】従来例を模式的に示した断面図。
【符号の説明】
１プランジャポンプ
２シリンダ室
４吸入ポート
５吐出ポート
６プランジャ
１１主配管部
１２分岐管部
２０，２５第１の開閉弁
３０，３１第２の開閉弁

Claims

下部に貯液タンクに接続される吸入ポートを有し、上部に吐出ポートを備えた間欠作動型ポンプを含み、上記吐出ポートから給液パイプを介して上記吐出ポートよりも下方に位置する注液箇所に上記貯液タンク内の液体を間欠的に供給する注液装置において、
下端が上記吐出ポートに接続され、上端側に第１の開閉弁を有して上記吐出ポートからほぼ垂直に立ち上がる主配管部と、上記主配管部の中間部から分岐されていて、上記給液パイプが接続される分岐管部と、上記分岐管部もしくは上記給液パイプに設けられる第２の開閉弁とを備え、
上記主配管部の上記分岐管部よりも上方位置に、上記主配管部内の液面を検出する液面センサが設けられ、上記第１の開閉弁が上記液面センサにて制御される電磁弁からなるとともに、上記第２の開閉弁が上記給液パイプ内の液体の逆流を阻止する逆止弁からなり、
上記液面センサにて上記主配管部の液面低下が検知されると、上記第１の開閉弁が開かれて上記主配管部が大気に開放され、上記ポンプから送られてくる液体により、上記主配管部内に貯留されている空気を大気に放出可能としたことを特徴とする注液装置。