JP4771268B1 - Negative pressure device - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で連続的又は断続的に対象物の負圧処理を行えるとともに、対象物を作用液に接触させることなく取り出せる負圧作用装置を提供する。
【解決手段】作用液を貯留する貯液槽12と、下端開口24を貯液槽12内の作用液L中に浸して配置された中空の縦長管14と、縦長管14の上端に連通接続し、対象物Fが入れられる負圧の作用空間30が内部に形成された負圧作用部16と、負圧作用部16に設置され作用液に対象物Fを接触させない状態で投入口32側から排出口34側に向けて対象物Fを搬送する搬送装置18と、負圧作用部16の負圧を保持させた状態で外気側EXから負圧作用部16内に対象物Fを投入する負圧保持機能付き投入装置20と、負圧作用部16の負圧を保持させた状態で外気側EXに取り出す負圧保持機能付き排出装置22と、を備えた負圧作用装置10から構成される。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a negative pressure operating device that can perform negative pressure processing of an object continuously or intermittently with a simple configuration and can take out the object without contacting the working fluid.
A liquid storage tank for storing a working liquid, a hollow vertical pipe disposed by immersing a lower end opening in a working liquid in the liquid storage tank, and an upper end of the vertical pipe are connected in communication. The negative pressure working section 16 in which the negative pressure working space 30 into which the target F is put is formed, and the inlet 32 side in a state where the target F is not brought into contact with the working fluid installed in the negative pressure working section 16. The object F is thrown into the negative pressure acting part 16 from the outside air EX in a state where the negative pressure acting part 16 is held and the transport device 18 that conveys the object F toward the discharge port 34 side from the outside. The negative pressure operation device 10 includes a charging device 20 with a negative pressure holding function and a discharge device 22 with a negative pressure holding function that takes out to the outside side EX while holding the negative pressure of the negative pressure operation unit 16. The
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、対象物を負圧処理するのに利用される負圧作用装置に関する。 The present invention relates to a negative pressure acting device used for negative pressure processing of an object.
大気圧より低い負圧、真空を利用する技術は、食品、医薬品、金属材料、電子部品や半導体、化学製品の製造や加工、保存、乾燥処理等、広い分野で利用されている。従来、真空や負圧を形成する装置としては、処理対象の密封容器内の空気を強制的に排気して圧力を下げる真空ポンプや、特許文献1に開示された吸引装置等が知られている。特許文献1の吸引装置は、高所に設置された密閉式の真空タンク1aに水を満杯にし、その下側排水口から配管を貯水槽2へ通ずることで、真空タンク1a内は貯水槽2との水位差により負圧となるものであった。そして、特許文献1添付図面の図4に示すように、真空タンク1aを下水処理設備12等の目的の負圧処理装置に接続して、真空タンク1aの負圧を汚水の処理に利用していた。なお、番号は特許文献1記載のものである。
Technologies using negative pressure and vacuum lower than atmospheric pressure are used in a wide range of fields such as food, pharmaceuticals, metal materials, electronic components and semiconductors, and manufacturing, processing, storage, and drying of chemical products. Conventionally, as a device for forming a vacuum or a negative pressure, a vacuum pump that forcibly exhausts air in a sealed container to be processed to lower the pressure, a suction device disclosed in
また、本出願人らは、特許文献2において連続的に対象物の負圧処理を行える負圧作用装置を提案した。特許文献2の負圧作用装置は、上方を開放し内部に作用液Lが溜められた貯液槽と、上端を閉鎖し下端を開口して縦長く形成された中空管からなり、下端開口を貯液槽内の作用液中に浸して配置され、管内作用液と貯液槽内の作用液に対する大気圧とのバランスにより上部に負圧空間を形成させた負圧形成管と、複数の対象物を順次連続的に搬送し負圧形成管の下端開口から負圧形成管内の上部に形成させた負圧空間まで上下往復移動させつつ負圧形成管外へ搬出する連続搬送機構と、を備えたものであった。 In addition, the present applicants proposed a negative pressure device capable of continuously processing a negative pressure of an object in Patent Document 2. The negative pressure operating device of Patent Document 2 is composed of a liquid storage tank in which the upper side is opened and the working liquid L is stored inside, and a hollow tube formed in a vertically long shape with the upper end closed and the lower end opened. A negative pressure forming tube that is arranged so as to be immersed in the working liquid in the liquid storage tank, and in which a negative pressure space is formed in the upper part by balancing the working liquid in the pipe and the atmospheric pressure with respect to the working liquid in the liquid storage tank, A continuous conveyance mechanism that sequentially conveys an object and carries it out of the negative pressure forming pipe while reciprocating up and down from a lower end opening of the negative pressure forming pipe to a negative pressure space formed in an upper portion of the negative pressure forming pipe; It was a preparation.
従来では、目的の対象物を負圧処理する際には、真空ポンプや吸引装置を処理目的の負圧処理装置に接続して使用するものであり、真空ポンプ等に接続された密封容器内に対象物を入れ、該容器を気密密封した状態で真空ポンプ等を介して排気して負圧を形成することにより対象物を所望の負圧処理した後、密封容器を大気圧に戻して対象物を取り出すといったバッチ処理を行っていた。したがって、多くの対象物を負圧処理する場合には、密封容器への対象物の出し入れや負圧形成、大気圧への復帰等の繰り返し行われる作業が煩雑であるとともに、負圧形成に大幅に時間がかかり効率性に劣る問題があった。また、特許文献1の吸引装置はそれ自体で大型に構成されているが、対象物に負圧作用させるための密封容器等を別個に設ける必要があるので設置スペースの利用効率も悪かった。一方、特許文献2の負圧作用装置では、連続搬送機構によって連続的に対象物を処理できる点で優れている。連続搬送機構は負圧形成管の作用液中を通って上部に形成させた負圧空間まで上下往復移動させるものであることから、負圧処理済みの対象物も作用液中を長距離間すなわち長時間かけて通過させるものであった。しかしながら、対象物の種類によっては、負圧作用した後に作用液に濡らさない状態で取り出したい場合があったり、該対象物を作用液に短時間だけ浸けて負圧作用処理させたい場合があった。従って、この種の対象物に対応して負圧作用を行える新しい負圧作用装置を開発した。
Conventionally, when a target object is subjected to negative pressure processing, a vacuum pump or a suction device is connected to the negative pressure processing device for processing purpose, and the target object is placed in a sealed container connected to the vacuum pump or the like. An object is put in, and the container is hermetically sealed and evacuated through a vacuum pump or the like to form a negative pressure so that the object is subjected to a desired negative pressure. The batch processing such as taking out was performed. Therefore, when many objects are subjected to negative pressure treatment, repeated operations such as putting in and out of the sealed container, forming negative pressure, returning to atmospheric pressure, etc. are complicated and greatly reduce negative pressure. There was a problem that it took a long time and the efficiency was inferior. Moreover, although the suction device of
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、簡単な構成で連続的又は断続的に対象物の負圧処理を行えるとともに、負圧作用済みの対象物を作用液に接触させることなく、或いは所定の短時間だけ作用液に接触させて、円滑に取り出せる負圧作用装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and one object of the present invention is to perform negative pressure treatment of an object continuously or intermittently with a simple configuration and to remove an object subjected to negative pressure action. An object of the present invention is to provide a negative pressure acting device that can be smoothly taken out without being brought into contact with the working fluid or by being brought into contact with the working fluid for a predetermined short time.
上記課題を解決するために本発明は、液面を大気に接触させた状態で作用液を貯留する貯液槽12と、下端開口24を貯液槽12内の作用液L中に浸して配置された中空の縦長管14と、縦長管14の上端に連通接続して貯液槽12から所定高さ位置に設けられ、対象物Fが入れられる負圧の作用空間30が内部に形成された負圧作用部16であって、縦長管14の下端開口24を閉鎖した状態で該縦長管14とは別経路(36)で貯液槽12から作用液を負圧作用部16内及び縦長管14内に充填させた後、縦長管14の下端開口24を開放し、作用空間30に負圧を形成保持させる負圧作用部16と、負圧作用部16の作用空間30に設置され、該作用空間30の負圧を形成保持する作用液に対象物Fを接触させない状態、又は短時間だけ接触させた状態で、作用空間30への投入口32側から排出口34側に向けて対象物Fを搬送する搬送装置18と、負圧作用部16の投入口32側に設けられ、負圧作用部16の負圧を保持させた状態で外気側EXから負圧作用部16内に対象物Fを投入する負圧保持機能付き投入装置20と、負圧作用部16の排出口32側に設けられ、負圧作用部16の負圧を保持させた状態で、かつ負圧作用部16内の負圧作用済みの対象物Fを作用液とは接触させない状態で外気側EXに取り出す負圧保持機能付き排出装置22と、を備えたことを特徴とする負圧作用装置10から構成される。
In order to solve the above-described problems, the present invention arranges the
また、投入装置20と排出装置22は、対象物Fが入れられる中空内部を形成したケース50、82を備え、ケース50、82の中空内部への液体の充填と排出を行わせることにより負圧作用部16の負圧を保持する液体利用の負圧保持機構64を有することとしてもよい。
In addition, the
また、投入装置20と排出装置22は、ケース50、80の中空内部を、外気側EX及び負圧作用部16とは気密閉鎖した態様と、外気側と連通した態様と、負圧作用部と連通した態様と、に切り換え可能に設けられ、該中空内部52を外気側及び負圧作用部とは閉鎖した態様で作用液を充填した後、負圧作用部16と連通して作用液を排出することにより、負圧形成部16の負圧を保持させることとしてもよい。
Further, the
また、投入装置20と排出装置22はそれぞれ、対象物Fが入れられる中空内部52を形成したケース50と、閉時には中空内部52と負圧作用部16、又は中空内部52と外気側EXを気密閉鎖するとともに、開時には対象物Fが通過可能に中空内部52と負圧作用部16、又は中空内部52と外気側EXとを連通させる複数の開閉扉54、55、56、57と、中空内部52と負圧作用部16とを連通させる際に中空内部52に負圧を形成する状態と、中空内部52と外気側EXとを連通させる際に中空内部52を大気圧とする状態とを選択的に切り換える負圧切換機構58と、を有することとしてもよい。
In addition, the
また、投入装置20と排出装置22は、貯液槽12から所定の高さ位置に設置され、負圧切換機構58は、中空内部52に貯液槽12内の作用液を充填させるための経路に介設された給液弁60、61と、中空内部52から空気を排気する排気弁62、63と、開時に中空内部52の作用液を負圧作用部16に排出させるように設けられた負圧作用部側の開閉扉56、57と、を含み、給液弁60、61及び排気弁62、63を開放して充填経路36を介して中空内部52に作用液を充填した後、給液弁60、61及び排気弁62、63を閉鎖し、負圧作用部側の開閉扉56、57のみを開くことにより、中空内部52に負圧を形成することとしてもよい。
The
また、負圧作用部16に負圧を形成するための機構は負圧作用部16内に貯液槽12内の作用液を充填させる経路36に設けられたポンプ44を含み、該経路36はポンプ44の下流側で分岐され投入装置20と排出装置22とにそれぞれ給液弁60、61を介して接続されたこととしてもよい。
The mechanism for forming a negative pressure in the negative
また、投入装置20及び/又は排出装置22には、対象物Fを搬送し、負圧作用部16内の搬送装置18と受け渡しする移送装置68が設置されたこととしてもよい。
In addition, the
また、投入装置20と排出装置22はそれぞれ、円筒状周壁の外気側に臨む一部分と負圧形成部16に臨む一部分に対象物が通過する開口88、89が設けられた円筒状ケース80と、円筒状ケース中心に軸支された回転軸86からケース内壁に向けて突出しケース内部を外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖された閉鎖空間と外気側に臨む空間と負圧作用部に臨む空間とに分割して水密気密状態を保持して仕切る複数の羽根84を含む回転扉82と、を含み、複数の羽根84で仕切られた閉鎖空間に作用液を充填させた状態で回転扉82を回転軸86周りに回転させることにより負圧作用部16の負圧を保持させることとしてもよい。
Further, the
本発明の負圧作用装置によれば、液面を大気に接触させた状態で作用液を貯留する貯液槽と、下端開口を貯液槽内の作用液中に浸して配置された中空の縦長管と、縦長管の上端に連通接続して貯液槽から所定高さ位置に設けられ、対象物が入れられる負圧の作用空間が内部に形成された負圧作用部であって、縦長管の下端開口を閉鎖した状態で該縦長管とは別経路で貯液槽から作用液を負圧作用部内及び縦長管内に充填させた後、縦長管の下端開口を開放し、作用空間に負圧を形成保持させる負圧作用部と、負圧作用部の作用空間に設置され、該作用空間の負圧を形成保持する作用液に対象物を接触させない状態、又は短時間だけ接触させた状態で、作用空間への投入口側から排出口側に向けて対象物を搬送する搬送装置と、負圧作用部の投入口側に設けられ、負圧作用部の負圧を保持させた状態で外気側から負圧作用部内に対象物を投入する負圧保持機能付き投入装置と、負圧作用部の排出口側に設けられ、負圧作用部の負圧を保持させた状態で、かつ負圧作用部内の負圧作用済みの対象物を作用液とは接触させない状態で外気側に取り出す負圧保持機能付き排出装置と、を備えた構成であるから、連続的又は断続的に対象物を負圧作用部で負圧処理することができ、高い処理効率を実現して、大量の対象物を負圧作用させるのに有利である。さらに、負圧作用中及び外側へ排出する際に対象物を作用液に接触させることがないので、負圧作用済みの対象物を扱いやすく、対象物の乾燥処理や解凍等に適用するのに優れる。また、対象物を所定の短時間だけ作用液に接触させて、作用液による含浸や洗浄等を行うこともでき、負圧作用の実用性を向上しうる。 According to the negative pressure working device of the present invention, a liquid storage tank that stores the working liquid in a state where the liquid level is in contact with the atmosphere, and a hollow that is disposed by immersing the lower end opening in the working liquid in the liquid storage tank. A negative pressure acting part that is connected to the upper end of the vertical pipe and is connected to the upper end of the vertical pipe at a predetermined height position from the liquid storage tank and in which a negative pressure working space into which an object is placed is formed. After the lower end opening of the pipe is closed, the working fluid is filled in the negative pressure acting part and the vertical pipe from the liquid storage tank through a path different from the vertical pipe, and then the lower end opening of the vertical pipe is opened to make the working space negative. A negative pressure acting part that forms and holds pressure, and a state in which the object is not in contact with the working liquid that forms and holds the negative pressure in the working space, or a state in which the object is contacted for a short time In the working space, the conveying device for conveying the object from the inlet side to the outlet side and the negative pressure acting part A charging device with a negative pressure holding function, which is provided on the mouth side and holds the negative pressure of the negative pressure acting part into the negative pressure acting part from the outside air side, and on the outlet side of the negative pressure acting part Discharge device with a negative pressure holding function that is provided and takes out a negative pressure acting target in the negative pressure acting portion to the outside air in a state in which the negative pressure acting portion is held without contacting the working fluid. Therefore, it is possible to perform negative pressure processing on a target object continuously or intermittently in a negative pressure operation part, and to achieve high processing efficiency and to apply a large amount of target object to negative pressure. Is advantageous. Furthermore, since the target object is not brought into contact with the working fluid during the negative pressure action and when discharged to the outside, it is easy to handle the target object that has been subjected to the negative pressure action, and it can be applied to drying and thawing of the target object. Excellent. Further, impregnation with the working liquid and washing can be performed by bringing the target object into contact with the working liquid for a predetermined short time, and the practicality of the negative pressure action can be improved.
また、投入装置と排出装置は、対象物が入れられる中空内部を形成したケースを備え、ケースの中空内部への液体の充填と排出を行わせることにより負圧作用部の負圧を保持する液体利用の負圧保持機構を有する構成とすることにより、簡単な構成で負圧保持機能を実現できると同時に、例えば、作用液等の液体をケース内に充填、排出するだけの簡単な操作又は制御でケース内に負圧作用部と同等な負圧を形成して負圧を保持できる。 In addition, the charging device and the discharging device include a case in which a hollow interior into which an object is to be placed is formed, and a liquid that holds the negative pressure of the negative pressure acting portion by filling and discharging the liquid into the hollow interior of the case By adopting a configuration having a negative pressure holding mechanism to be used, a negative pressure holding function can be realized with a simple configuration, and at the same time, for example, simple operation or control by simply filling and discharging a liquid such as a working liquid in the case Thus, a negative pressure equivalent to the negative pressure acting portion can be formed in the case to hold the negative pressure.
また、投入装置と排出装置は、ケースの中空内部を、外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖した態様と、外気側と連通した態様と、負圧作用部と連通した態様と、に切り換え可能に設けられ、該中空内部を外気側及び負圧作用部とは閉鎖した態様で作用液を充填した後、負圧作用部と連通して作用液を排出することにより、負圧形成部の負圧を保持させる構成とすることにより、簡単な構成で負圧保持機能を実現できると同時に、ケースの態様を切換えながら作用液をケース内に充填、排出するだけの簡単な操作又は制御で負圧を保持できる。 Further, the charging device and the discharging device are switched between a mode in which the hollow interior of the case is hermetically sealed with the outside air side and the negative pressure acting part, a mode communicating with the outside air side, and a mode communicating with the negative pressure acting part. After filling the hollow interior with the working liquid in such a manner that the hollow interior is closed to the outside air side and the negative pressure acting part, the working liquid is discharged in communication with the negative pressure acting part, so that the negative pressure forming part By adopting a configuration that holds negative pressure, the negative pressure holding function can be realized with a simple configuration, and at the same time, the negative pressure can be obtained by simple operation or control that simply fills and discharges the working fluid into the case while switching the case mode. The pressure can be maintained.
また、投入装置と排出装置はそれぞれ、対象物が入れられる中空内部を形成したケースと、閉時には中空内部と負圧作用部、又は中空内部と外気側を気密閉鎖するとともに、開時には対象物が通過可能に中空内部と負圧作用部、又は中空内部と外気側とを連通させる複数の開閉扉と、中空内部と負圧作用部とを連通させる際に中空内部に負圧を形成する状態と、中空内部と外気側とを連通させる際に中空内部を大気圧とする状態とを選択的に切り換える負圧切換機構と、を有する構成とすることにより、投入装置及び排出装置の負圧保持機能を簡単な構成で具体的に実現できる。 In addition, each of the charging device and the discharging device has a case in which a hollow interior into which an object is put is formed, and when closed, the hollow interior and the negative pressure acting part, or the hollow interior and the outside air side are hermetically sealed, and when opened, the object is not sealed. A state in which a negative pressure is formed in the hollow interior when the hollow interior and the negative pressure acting portion are communicated with a plurality of opening / closing doors that allow the hollow interior and the negative pressure acting portion to communicate with each other so as to pass through. A negative pressure switching mechanism for selectively switching between a state in which the hollow interior is brought to atmospheric pressure when the hollow interior communicates with the outside air side, and a negative pressure holding function of the charging device and the discharging device Can be specifically realized with a simple configuration.
また、投入装置と排出装置は、貯液槽から所定の高さ位置に設置され、負圧切換機構は、中空内部に貯液槽内の作用液を充填させるための経路に介設された給液弁と、中空内部から空気を排気する排気弁と、開時に中空内部の作用液を負圧作用部に排出させるように設けられた負圧作用部側の開閉扉と、を含み、給液弁及び排気弁を開放して充填経路を介して中空内部に作用液を充填した後、給液弁及び排気弁を閉鎖し、負圧作用部側の開閉扉のみを開くことにより、中空内部に負圧を形成する構成とすることにより、投入装置及び排出装置の中空内部の負圧形成を、負圧作用部の負圧形成と略同じ原理で、かつ多くの部材を共通化して実現でき、簡単な構成で、低コストで製造できる。 In addition, the charging device and the discharging device are installed at a predetermined height from the liquid storage tank, and the negative pressure switching mechanism is provided in a supply path for filling the working liquid in the liquid storage tank into the hollow interior. A liquid valve, an exhaust valve for exhausting air from the inside of the hollow, and an opening / closing door on the side of the negative pressure acting part provided to discharge the working liquid inside the hollow to the negative pressure acting part when opened, After opening the valve and exhaust valve and filling the hollow interior with working fluid via the filling path, close the liquid supply valve and exhaust valve, and open only the open / close door on the negative pressure action side to open the hollow interior. By forming a negative pressure, the negative pressure formation inside the hollow of the input device and the discharge device can be realized by using substantially the same principle as the negative pressure formation of the negative pressure acting part, and by sharing many members, It can be manufactured at a low cost with a simple configuration.
また、負圧作用部に負圧を形成するための機構は負圧作用部内に貯液槽内の作用液を充填させる経路に設けられたポンプを含み、該経路はポンプの下流側で分岐され投入装置と排出装置とにそれぞれ給液弁を介して接続された構成とすることにより、負圧作用装置、投入装置及び排出装置に負圧を形成させる機構を構成する部材を共通化して、少ない部材点数で簡単な構成で製造できるとともに、低コストで製造できる。 The mechanism for forming the negative pressure in the negative pressure acting part includes a pump provided in a path for filling the negative pressure acting part with the working liquid in the liquid storage tank, and the path is branched downstream of the pump. By adopting a configuration in which the charging device and the discharging device are connected to each other via a liquid supply valve, the number of members constituting the negative pressure operating device, the mechanism for forming the negative pressure in the charging device and the discharging device are made common, and there are few It can be manufactured with a simple configuration by the number of members, and can be manufactured at low cost.
また、投入装置及び/又は排出装置には、対象物を搬送し、負圧作用部内の搬送装置と受け渡しする移送装置が設置された構成とすることにより、負圧を保持した状態でスムーズに対象物を負圧作用部へ投入、又は負圧作用部から排出することができる。 In addition, the feeding device and / or the discharging device are configured to include a transfer device that conveys the object and transfers it to and from the conveying device in the negative pressure operation unit, so that the object can be smoothly maintained while maintaining the negative pressure. An object can be thrown into or discharged from the negative pressure acting part.
また、投入装置と排出装置はそれぞれ、円筒状周壁の外気側に臨む一部分と負圧形成部に臨む一部分に対象物が通過する開口が設けられた円筒状ケースと、円筒状ケース中心に軸支された回転軸からケース内壁に向けて突出しケース内部を外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖された閉鎖空間と外気側に臨む空間と負圧作用部に臨む空間とに分割して水密気密状態を保持して仕切る複数の羽根を含む回転扉と、を含み、複数の羽根で仕切られた閉鎖空間に作用液を充填させた状態で回転扉を回転軸周りに回転させることにより負圧作用部の負圧を保持させる構成とすることにより、投入装置及び排出装置の負圧保持機能を簡単な構成で具体的に実現できる。 In addition, each of the charging device and the discharging device has a cylindrical case in which an opening through which an object passes is provided in a part facing the outside air side of the cylindrical peripheral wall and a part facing the negative pressure forming part, and a shaft support in the center of the cylindrical case. It projects from the rotating shaft toward the inner wall of the case, and the inside of the case is divided into a closed space where the outside air side and negative pressure acting part are hermetically sealed, a space facing the outside air side, and a space facing the negative pressure acting part, and is watertight and airtight. A revolving door including a plurality of blades that maintain and partition the state, and a negative pressure action is obtained by rotating the revolving door around a rotation axis in a state where a closed space partitioned by the plurality of blades is filled with a working liquid. By adopting a configuration that holds the negative pressure of the section, the negative pressure holding function of the input device and the discharge device can be specifically realized with a simple configuration.
以下添付図面を参照しつつ本発明の負圧作用装置の実施形態について説明する。本発明に係る負圧作用装置は、負圧作用部に負圧を形成保持し、例えば、食品、医薬品、機械部品等の対象物を効率的に負圧処理する負圧処理装置である。図1ないし図5は、本発明の負圧作用装置の第1の実施形態を示している。図1に示すように、本実施形態において、負圧作用装置10は、作用液Lを貯留する貯液槽12と、中空の縦長管14と、縦長管14の上端に接続された負圧作用部16と、負圧作用部16に設置された搬送装置18と、負圧作用部16への対象物Fの投入装置20と、負圧作用部16からの対象物Fの排出装置22と、を備えている。なお、本実施形態では、負圧作用装置10で負圧作用させる対象物Fは、例えば、食品等の固形物又は固形状物を適用した場合で説明する。
Embodiments of the negative pressure device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The negative pressure operation device according to the present invention is a negative pressure processing device that forms and holds a negative pressure in the negative pressure operation portion and efficiently performs negative pressure processing on an object such as a food, a medicine, or a machine part. 1 to 5 show a first embodiment of the negative pressure acting device of the present invention. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
図1に示すように、貯液槽12は、液面Lafを大気に接触させて所定量の作用液Lを貯留する液溜め手段である。本実施形態では、貯液槽12は、例えば、上面側全体を開放した有底の中空容器からなり、上面開放部分から内部に溜めた作用液L(La)の液面Lafに大気圧が作用するようになっている。貯液槽12内の作用液Lは、例えば、水からなり、後述のように縦長管14内及び負圧作用部16内に導入され、貯液槽12内の作用液Laと縦長管14或いは負圧作用部16内の作用液Lbの液面の高低差で負圧作用部16に負圧の作用空間30を形成し、その負圧を気密保持する媒体である。なお、作用液Lは、水に限らず、対象物Fの種類等に応じて種々変更してもよい。例えば、対象物Fが食品の場合には作用液Lを調味液や着色液等としたり、対象物が電気電子部品の場合には作用液を絶縁剤としたり、対象物が機械部品の場合には作用液を潤滑油としたり、対象物が木材の場合には作用液を防腐剤としたり、その他処理目的に応じて任意の組み合わせで設定するとよい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、縦長管14は、上下両端部に開口24、26を有し細長く形成された中空管からなり、下端開口24を貯液槽12内の作用液Lに浸して配置されている。本実施形態では、縦長管14は、例えば、管の長さが約10m程度の円筒管からなり、図示しない支持手段で支持されて略鉛直状に立てて配置されている。縦長管14の下端側には、下端開口24を開閉する下部開閉弁28が設けられている。なお、下部開閉弁の代わりに、縦長管14の上端側又は上下中間位置の任意の位置に開閉弁を設ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 1, the vertically
縦長管14の上端には負圧作用部16が互いに内部を連通させた状態で接続されている。負圧作用部16は、対象物Fが入れられる負圧の作用空間30が内部に形成され、貯液槽12内の作用液の液面Lafから所定高さ位置に設置されている。本実施形態では、負圧作用部16は、例えば、耐圧製の素材で形成され、複数の対象物Fを収容可能な大きさの中空内部を有する横長中空箱体からなり、図示しない支持手段で支持されている。負圧作用部16は、その底壁の横長方向中間位置に縦長管14の上端が接続され、縦長管14の上端開口26を介して該縦長管内と連通しており、底壁が貯液槽12内の作用液面Lafから約10m程度の位置に設置されている。負圧作用部16は、横長方向の一端側(図1上、左側)に対象物Fの投入口32が設けられるとともに、他端側(図1上、右側)に排出口34が設けられている。そして、投入口32に投入装置22が、排出口34に排出装置22がそれぞれ設けられると同時に、後述の負圧側開閉扉56、57で開閉されるようになっている。負圧作用部16には、貯液槽12内の作用液Lを縦長管14とは別経路で充填させる充填経路36が接続されている。充填経路36は、例えば、一端を貯液槽12の作用液を浸すとともに、他端を負圧作用部16に接続された配管等からなり、負圧作用部16と貯液槽12とを迂回状に連通している。負圧作用部16は、縦長管14の下端開口24を下部開閉弁28により閉鎖した状態で充填経路36を介して貯液槽12から作用液Lを負圧作用部16内及び縦長管14内に充填させた後、縦長管14の下端開口24を開放すると、負圧作用部16内の作用液が下降し、該液面Lbfの上方側に負圧の作用空間30が形成保持される。本実施形態では、負圧の作用空間30を形成した状態で負圧作用部16内に作用液Lbが残っている。なお、例えば、縦長管14をより長く形成して負圧作用部16をより高い位置に設けることにより、縦長管の縦長管14内まで液面Lbfを下降させ、負圧作用部16の内部全体を作用空間とするようにしてもよい。
A negative
負圧作用部16の作用空間30は、負圧作用部16内及び縦長管14内の作用液L(Lb)の重さによる圧力と、貯液槽12内の作用液Lbの液面Lに作用する大気圧と、のバランスにより負圧が形成保持される。貯液槽12の作用液Laに作用する大気圧Pと、負圧作用部16の作用空間30の圧力P1と該負圧作用部16内及び縦長管14内の作用液Lbの重さによる圧力P2の和と、がバランスをとってつりあう(P=P1+P2)。縦長管14内の作用液の圧力P2は、作用液の密度ρ×重力加速度g×縦長管14内の作用液面Lbfと貯液槽12の作用液面Lafとの差h、すなわち、作用液の単位体積あたりの重量γ×管内の作用液面Lbfの貯液槽12の作用液面Lafからの高さh、であらわされる(P2=ρgh=γh)。本実施形態では、作用空間30の圧力P1ができるだけ小さな(P1が0に近い)略真空状態に設定されるように設けられており、いわゆるトリチェリの真空を形成するように縦長管14及び負圧作用部16の高さが設定されている。上記式で作用空間20の圧力P1を0(真空)に近似するとP=γhで近似できるので、大気圧Pを作用液Lの単位体積の重量γで割った値(h=P/γ)が大気圧とつりあう作用液Lbの液面限界高さとなる。よって、作用空間30を略真空状態にするために、貯液槽12内の作用液面Lafからの負圧作用部16の設置高さは、大気圧Pを作用液Lの単位体積の重量γで割った値(h=P/γ)よりも高く設定される。例えば、作用液Lが水の場合には負圧作用部16内の作用液面Lbfは、貯液槽12の作用液面Lafからの高さが約10m程度となるので、上述のように負圧作用部16は約10mよりも高い位置に設定されている。
The working
本実施形態では、負圧作用部16の作用空間30を負圧にするための負圧形成機構38が設けられている。負圧形成機構38は、例えば、上述の縦長管14の下端開口24を開閉する下部開閉弁28と、充填経路36と、負圧形成部16の上端に設けられた排気管40と、排気管40を開閉する排気弁42と、充填経路36に介設され作用空間30内に作用液を強制的に送る揚水ポンプ44と、充填経路36の負圧作用部16側に介設された給液弁46と、を含む。排気管40は、負圧作用部16の閉鎖されている上端側で管内外を連通するように接続された小管からなる。排気管40には、水位センサ48が設けられており、負圧作用部16に負圧を形成する際に作用液Lが負圧作用部16内に満杯になるのを検出する。揚水ポンプ44は、例えば、遠心ポンプからなり、稼動時には貯液槽12内の作用液Lを吸引して充填経路36を圧送して負圧作用部16内に充填する。図3に示すように、負圧形成機構38は、下部開閉弁28、排気弁42、給液弁46等の複数の弁の開閉操作及び揚水ポンプ44のオンオフ操作を行なって、負圧作用部16の作用空間30に負圧を形成する。
In the present embodiment, a negative
図1に示すように、搬送装置18は、負圧作用部16の作用空間30に設置され、該作用空間30において対象物Fを作用液Lに接触させない状態を維持しながら該対象物Fを投入口32側から排出口34側に向けて搬送する搬送手段である。本実施形態では、搬送装置18は、例えば、負圧作用部16内の作用液の液面Lbfよりも上方に設置され、無端状のベルトを2つのプーリに巻き掛けて構成されたベルトコンベアからなる。搬送装置18は、例えば、ベルトコンベアの一端を投入口32側に近接配置されるとともに、他端側を排出口34側に近接配置されている。搬送装置18、複数の対象物Fをベルト上に載せて連続的又は断続的に横方向に向けて略直線状に搬送しながら作用空間において対象物Fを所定時間負圧作用させることができる。搬送装置18は、作用空間30中で対象物Fを作用液に接触させないので、例えば、対象物Fに付着する液が少ない又はほとんど無い状態となるので対象物Fを扱いやすく、乾燥処理や食品の解凍等に有利である。なお、搬送装置18は、本実施形態に限らず、例えば、対象物Fを作用液Lbに所定の短時間だけ接触させて搬送するように構成してもよい。
As shown in FIG. 1, the conveying
負圧作用部16の投入口32側に設けられる投入装置20は、負圧作用部16の作用空間30の負圧を保持させた状態で、対象物Fを外気側EXから作用空間30内に投入するための負圧保持機能付きの投入手段である。一方、負圧作用部16の排出口34側に設けられる排出装置22は、作用空間30の負圧を保持させた状態で、処理済みの対象物Fを作用空間30内から外気側EXに取り出す(排出する)ための負圧保持機能付きの排出手段である。さらに、排出装置22は、排出する際に作用済みの対象物Fを作用液に接触させない状態を維持する。投入装置20と排出装置22とは、互いに同じ構成で対称的に設けられており、負圧作用部16と略同じ高さ位置に設けられている。
The charging
本実施形態では、投入装置20と排出装置22は、対象物Fが入れられる中空内部52を形成したケース50を備え、ケース50の中空内部52への液体の充填と排出を行わせることにより負圧作用部16の負圧を保持する液体利用の負圧保持機構64を有する。具体的には、投入装置20と排出装置22とはそれぞれ、例えば、それぞれ内部に対象物Fを入れることが可能な中空内部52を形成した中空箱状又は筒状のケース50と、中空内部52の外気側EXを開閉する外気側開閉扉54、55と、中空内部52の負圧作用部16側を開閉する負圧側開閉扉56、57と、中空内部52に負圧を形成した状態と大気圧状態とを切り換える負圧切換機構58と、を含む。ケース50は、例えば、横方向に対向する側面を開放して対象物の入口又は出口を形成し、開放部分に外気側開閉扉54、55と負圧側開閉扉56、57が設置されている。ケース50は一部を負圧作用部16の作用空間30内に突出した状態で該負圧作用部16に一体的に接続されている。中空内部52は、例えば、対象物Fを1個ないし数個投入できるような比較的小さな空間で形成され、対象物Fを通過させる通路となる。中空内部52は、例えば、負圧作用部16と略同じ高さ位置であって、負圧作用部16内の作用液の液面Lbfよりも高い位置に設けられている。中空内部52には、貯液槽12内の作用液を負圧作用部16に充填する充填経路36に分岐接続361、362されている。外気側開閉扉54、55は、外気側EXに臨ませて設けられており、閉時には中空内部52と外気側EXとを気密閉鎖するとともに、開時には中空内部52と外気側EXとを連通させる。負圧側開閉扉56、57は、負圧作用部16の作用空間30の投入口32又は排出口34に臨ませて設けられており、閉時には中空内部52と負圧作用部16とを気密閉鎖するとともに、開時には中空内部52と負圧作用部16とを連通させる。外気側開閉扉54、55及び負圧側開閉扉56、57は、開時には対象物Fを通過可能な大きさで開口するように設けられており、例えば、中空内部52の横方向の側面部分全体を閉鎖、開放するように設けられている。外気側開閉扉54、55及び負圧側開閉扉56、57は、例えば、上下方向又は左右方向にスライドして開閉するスライド式の扉からなり、図示しないガイド等に案内されてシリンダやモータ等の任意の駆動機構により開閉駆動される。さらに、負圧側開閉扉56、57を開放すると、中空内部52内に充填される作用液は負圧作用部16側へ自然に排出できるようになっている。
In the present embodiment, the charging
負圧切換機構58は、中空内部52と負圧作用部16とを連通させる際に中空内部52を負圧形成する状態と、中空内部52と外気側EXとを連通させる際に中空内部52を大気圧とする状態と、を選択的に切り換える。このように負圧と大気圧とを切り換えることによって、投入、排出装置20、22の負圧保持機能を具体的に実現している。すなわち、外気側EXから投入装置20に対象物Fを入れる際、及び排出装置22から外気側に対象物Fを取り出す際には、中空内部52と外気側EXとが連通して該中空内部52は大気圧となるが、負圧作用部16側の開閉扉56、57を気密閉鎖しておくことで該負圧作用部16の作用空間30の負圧を保持できる。一方、投入装置20から負圧作用部16に対象物Fを投入する際、及び負圧作用部16から排出装置22へ対象物Fを排出する際には、負圧切換機構58により中空内部52に負圧を形成することで、中空内部52と負圧作用部16とが連通しても該負圧作用部16の作用空間30の負圧を保持できる。
The negative
本実施形態では、負圧切換機構58は、例えば、外気側開閉扉54、55と、負圧側開閉扉56、57と、充填経路36の分岐経路361、362に介設された給液弁60、61と、中空内部52から空気を排気する排気弁62、63と、を含む。排気弁62、63は、中空内部52から外部に連通した排気管に介設されている。排気管には、水位センサ66が設けられており、負圧形成のために中空内部52に作用液Lを充填した際に作用液が満杯になるのを検出する。給液弁60、61が設けられる分岐経路361、362は、充填経路36において揚水ポンプ44が介設された位置より下流側で分岐されている。投入装置20の給液弁60と排出装置22の給液弁61と負圧作用部16の給液弁46との3つの給液弁を開閉制御することで、1つのポンプだけで作用液を供給する3つの負圧形成空間を選択的に切り換えることができる。負圧切換機構58により投入装置20(排出装置22)の中空内部52に負圧を形成する場合には、外気側開閉扉54(55)、負圧側開閉扉56(57)を閉鎖し、給液弁60(61)及び第2排気弁62(63)を開放して、充填経路36を介して中空内部52に作用液を充填する。その後、給液弁60(61)及び排気弁62(63)を閉鎖し、負圧側開閉扉56(57)のみを開くことにより、作用液が負圧作用部16内に流出し、中空内部52に負圧が形成される。すなわち、中空内部52は、負圧作用部16の負圧形成と同じ原理で、負圧作用部内の作用液の液面Lbfと貯液槽12内の液面Lafとの差により負圧が形成される。よって本実施形態では、貯液槽から所定の高さ位置に設けられ作用液の自重と大気圧とのバランスにより内部に負圧が形成される3つの負圧形成空間(30、52、52)が開閉扉(56、57)を介して直列状に接続され、中央の負圧形成空間(30)の負圧を保持した状態で、両側の負圧形成空間(52、52)のみを負圧状態と大気圧状態とを切り換えて対象物Fを投入、排出させるような構成とも言える。そして、これらの3つの負圧形成空間の負圧形成に必要な部材を共通させた構成とすることにより、部品点数が少なく構造が簡単で、制御等も行ないやすい。
In the present embodiment, the negative
図1に示すように、投入装置20及び排出装置22の中空内部52には、移送装置68が設けられている。移送装置68は、例えば、搬送装置18と同じ高さ位置に設置され、無端状のベルトを2つのプーリに巻き掛けて構成されるベルトコンベア等からなる。投入装置20側では、負圧側開閉扉56が開いた際に移送装置68が駆動され、対象物Fを中空内部52内で横方向に搬送させ、該移送装置68から負圧作用部16内の搬送装置18へ対象物Fを受け渡して投入させる。同様に、排出装置22側では、負圧側開閉扉57が開いた際に移送装置68が駆動され、負圧作用部16内の搬送装置18から移送装置68へ処理済みの対象物Fを受け渡して負圧作用部から排出し、対象物Fを中空内部52で横方向に移動させる。なお、移送装置68は、投入装置20、排出装置22のいずれか一方のみに設けることとしても良い。また、移送装置68の構成はベルトコンベアに限らず、レールや転動体、ピストン等により対象物を移動させる構成等その他任意の構成でもよい。また、投入、排出装置20、22は、例えば、対象物を滑り落とすシュータ等の構造を有していても良い。
As shown in FIG. 1, a
負圧作用部16の作用空間30で対象物Fを負圧作用処理させていると、対象物中の空気やガス等が脱気されたり水分が蒸発して、作用空間30内の圧力が次第に上がって真空度が下がる。その結果、負圧処理の効率、確実性が低下してくる。本実施形態では、作用空間30の圧力が上昇してきた場合に該作用空間30を設定された負圧に復帰させる負圧復帰機構70が設けられている。負圧復帰機構70は、作用空間30の圧力を測定する真空センサ72に連動して負圧形成機構38を作動するように設けられている。すなわち、負圧復帰機構70は、真空センサ72と、負圧形成機構38と、を含む。真空センサ72は、例えば、作用空間30の圧力を直接測定する種々の真空計、または作用空間の圧力により上下変動する負圧作用部内の作用液の液面Lbfの変化を検知する水位センサを利用したもの等からなる。真空センサ72からの信号が所定の圧力値以上になった際に、負圧形成機構38により略真空状態の作用空間30を復帰形成する。
When the object F is subjected to a negative pressure action treatment in the working
本実施形態では、図2に示すように、負圧形成機構38及び負圧復帰機構70、投入装置20、排出装置22は、それぞれ制御部74によって自動的または半自動的に制御される。制御部74には、真空センサ72、負圧作用部16の水位センサ48、投入装置20の水位センサ66、排出装置22の水位センサ66、縦長管14の下部開閉弁28、揚水ポンプ44、が電気的に接続されている。そして、図3に示すように、制御部74は、それぞれのセンサからの信号に応じて、下部開閉弁28の開閉制御や揚水ポンプ44のオンオフ制御を行って作用空間30に負圧を形成又は復帰する。さらに、制御部74には搬送装置18、移送装置68、開閉扉54〜57、排気弁42、62、63、給液弁46、60,61が電気的に接続されており、図4、図5に示すように、制御信号に応じて、開閉扉の開閉制御や移送装置等の駆動停止制御が行なわれる。なお、開閉扉や排気弁、給液弁等の各構成要素は、制御部74で自動制御する構成に限らず、手動で操作することとしてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the negative
次に、図2ないし図5を参照しつつ、本実施形態に係る負圧作用装置10の作用すなわち負圧処理方法について説明する。図2に示すように、まず、負圧形成機構38により負圧作用部16に負圧の作用空間30を形成保持させる(S100)。具体的には、図3に示すように、最初に、負圧形成部16の排気弁42と給液弁46を開放するとともに縦長管14の下部開閉弁28を閉鎖する(S10)。この際、全ての開閉扉54〜57、及び投入装置20、排出装置22の給液弁60、61と排気弁62、63は閉鎖しておく。その状態で揚水ポンプ44を駆動して貯液槽12の作用液Lを充填経路36を介して負圧作用部16内に強制的に送り入れる(S12)。負圧作用部16内に圧送された作用液Lは、縦長管14の上端開口26から縦長管14内に入り、下部開閉弁28で受け止められ次第に液面を上昇して充填されていくと同時に、縦長管14内及び負圧作用部16内の空気は排気弁42を介して排気される。そして、負圧作用部16内と縦長管14内に作用液Lが完全に満たされると(S14)、水位センサ48により感知されて、揚水ポンプ44を停止する(S16)。そして、負圧作用部16の排気弁42と給液弁46を閉鎖し(S18)、縦長管14の下部開閉弁28を開くと(S20)、図1に示すように、該縦長管14の下端開口24から作用液が貯液槽12内に一部戻り、負圧作用部16内の作用液の液面Lbfが下降して、縦長管内の作用液が大気圧とバランスでつりあう液面高さhで停止し、液面Lbfより上方に略真空状態の負圧の作用空間30が形成される(S22)。なお、例えば、揚水ポンプ44で負圧作用部16内に作用液Lを送り込む際に、負圧作用部16内に空気を残しておくことで、真空度が低い(圧力が比較的高い)負圧空間を形成することもできる。対象物Fの種類に応じて、真空度を調整するようにしてもよい。
Next, the operation of the negative
負圧作用部16の作用空間30内に投入装置20から対象物Fを投入する場合には、負圧側開閉扉54を閉鎖した状態で大気圧状態の中空内部52に対象物Fを外気側から投入装置20に投入し(S102)、負圧切換機構58により中空内部52に負圧を形成して(S104)、対象物を中空内部52から負圧作用部16に投入する(S106)。その後、再び負圧側開閉扉54を閉鎖した状態で負圧切換機構58により中空内部52を大気圧状態に復帰して(S108)、上記同様の操作が繰り返されて負圧作用部16の負圧を保持しながら複数の対象物Fを該負圧作用部16へ断続的に順番に投入する。具体的には、図4に示すように、まず、投入装置20の給液弁60と排気弁62及び負圧開閉扉56を閉鎖した状態で、外気側開閉扉54を開放する(S30)。投入装置20の中空内部52は外気側EXと連通し大気圧となっており、該開閉扉54を開けた開口より対象物Fを中空内部52内に入れ、移送装置68に載せる(S32)。この際、負圧側開閉扉56により気密閉鎖されているので、負圧作用部16内の負圧は保持される。外気側開閉扉54を閉鎖して(S34)、給液弁60と排気弁62を開放した状態で(S36)、揚水ポンプ44を駆動して投入装置20の中空内部52に作用液を充填する(S38)。中空内部52に作用液が充填されてその液面が上昇していくと同時に、中空内部52の空気は排気弁62を介して排気される。この際、対象物Fは作用液Fに浸されることとなる。よって、例えば、この作用液を充填するステップを利用して、作用液を対象物に含浸させるような構成としてもよい。中空内部52内に作用液Lが完全に充填されると(S40)、水位センサ66により感知されて、揚水ポンプ44を停止する(S42)。そして、投入装置20の給液弁60と排気弁62とを閉鎖する(S44)。この状態で、負圧側開閉扉56を開くと(S46)、投入装置20は負圧を形成保持する作用液がつりあう液面位置よりも高い位置に設けられていることから、開いた開口から中空内部52内の作用液は負圧作用部16へ流出し、中空内部52に略真空状態の負圧が形成される(S48)。この状態では、外気側開閉扉54は閉鎖されているので負圧形成部16の負圧が保持される。投入装置20の移送装置68を駆動して、対象物Fを負圧作用部16内の搬送装置18の投入口32側に移送して、対象物Fの投入を行う(S50)。その後、再び負圧側開閉扉56を閉じ(S52)、外気側開閉扉54を開くと中空内部52は大気圧に復帰する。なお、排気弁62を開いて大気圧に復帰させることとしてもよい。このように上記ステップ(S30〜S52)を繰り返して、負圧を保持しながら対象物の負圧作用部への投入を行う。
When the object F is thrown into the working
図2に戻って、負圧作用部16に投入された対象物Fは、搬送装置18を介して作用液に接触しない状態で作用空間30を排出口34に向かって搬送されながら、所定時間負圧作用を受けて、対象物内部の気体の脱気、脱泡及び乾燥処理等される(S110)。搬送装置18の速度を調整して処理時間を設定してもよい。
Returning to FIG. 2, the object F thrown into the negative
負圧作用部16で負圧作用処理を受けた処理済みの対象物Fを、負圧作用部16の排出口34から排出装置22を介して外気側EXに排出する場合には、排出装置22の中空内部52を負圧切換機構58により大気圧状態から負圧を形成し(S112)、対象物Fを搬送装置18から負圧の中空内部52へ排出する(S114)。その後、負圧側開閉扉57を閉鎖した状態で負圧切換機構58により中空内部52を大気圧状態に復帰して(S116)、対象物を排出装置22から外気側へ取り出す(S118)。上記同様の操作が繰り返されて負圧作用部16の負圧を保持しながら複数の対象物Fを断続的に順次排出する。具体的には、図5に示すように、排出装置22の負圧側開閉扉57と外気側開閉扉55をともに閉鎖した状態で、給液弁61、排気弁63を開放する(S60)。揚水ポンプ44を駆動して排出装置22の中空内部52に作用液を充填する(S62)。中空内部52に作用液が充填されてその液面が上昇していくと同時に、中空内部52の空気は排気弁63を介して排気される。中空内部52内に作用液Lが完全に充填されると(S64)、水位センサ66が感知し、揚水ポンプ44を停止する(S66)。排出装置22の給液弁61と排気弁63とを閉鎖する(S68)。この状態で負圧側開閉扉57を開くと(S70)、排出装置22は負圧を形成保持する作用液がつりあう液面Lbf位置よりも高い位置に設けられていることから、扉を開いた開口から中空内部52内の作用液は負圧作用部16へ流出し、中空内部52に略真空状態の負圧が形成される(S72)。この際、外気側開閉扉55は閉鎖されているので負圧形成部16の負圧は保持される。そして、負圧作用部16の搬送装置18から排出装置22の移送装置68へ処理済みの対象物Fが受け渡された後、移送装置68を停止して対象物Fを中空内部52に収容する(S74)。負圧側開閉扉57を閉鎖した後(S78)、外気側開閉扉55を開放することにより中空内部52は大気圧に復帰する(S80)。この際、閉鎖された負圧側開閉扉57により、負圧作用部16の負圧は保持される。排出装置22の中空内部52から対象物Fを取り出し(S82)、外気側開閉扉55を閉鎖する(S84)。このように上記ステップ(S60〜S84)を繰り返して、負圧を保持しながら対象物の負圧作用部からの排出を行う。なお、投入装置20による投入と排出装置22による排出のタイミングを同期するようにしてもよい。
In a case where the processed object F that has been subjected to the negative pressure action process in the negative
上述のように、負圧作用部16の作用空間30で、複数の対象物Fを連続的又は断続的に負圧作用させるとともに、負圧作用部16の負圧を保持した状態で対象物Fを外気側EXから負圧作用部16へ投入及び負圧作用部16から外気側へ排出することができ、効率良く大量の対象物を負圧作用することができる。負圧処理中に対象物から脱気された空気やガスにより負圧作用部16の作用空間30の真空度が低くなってくると真空センサ72で感知し、負圧作用部の搬送装置18を停止して、図2と同じフローチャートで作用空間30は所定の負圧に復帰形成される。なお、本実施形態では食品等の固形物を単に脱気や含有水分を蒸発して乾燥するために負圧作用を利用する態様で説明したがそれに限るものではなく、例えば、食品、医薬品、化学製品、金属材料、電子・電気部品や半導体、機械部品、木製品の製造や加工、保存、乾燥処理等で負圧作用する際にも適用することができる。また、負圧処理装置は、例えば、機械や精密機器類、又は繊維製品の洗浄にも適用できる。
As described above, in the working
次に、図6ないし図8を参照しつつ、本発明の第2実施形態の負圧作用装置10−2について説明する。上記した第1実施形態と同一構成、同一部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図6に示すように本実施形態では、貯液槽12と、縦長管14と、負圧作用部16と、は上記実施形態と略同じ構成であるが、搬送装置18と、投入装置20と、排出装置22の構成が上記実施形態とは異なっている。また、縦長管14には、下端開閉弁28の代わりに上部寄りの中間位置に開閉弁76が設けられている。
Next, a negative pressure acting device 10-2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same configurations and the same members as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
本実施形態では、搬送装置18は、負圧作用部16の内部で対象物を横方向に搬送するとともに、作用液の液面Lbfより上方に上昇して作用液とは接触しない位置と、下降して作用液中に没する位置と、に上下変位するように設けられている。搬送装置18は、例えば、シリンダ等の上下駆動機構78で支持されるとともに、図示しないガイド等を介して安定した状態で上下移動を案内される。搬送装置18と上下駆動機構78は、例えば、制御部74に電気的に接続されて制御される。搬送装置18は、通常は対象物Fを搬送しつつ作用液の液面Lbfより高い非接触の位置に配置させておき、予め設定した時間ごとに作用液中まで下降して対象物を所定の短時間だけ作用液Lbfに浸けて、再び液面より高い位置に上昇させるのを繰り返しながら対象物を排出口側まで搬送する。
In the present embodiment, the
投入装置20及び排出装置22は、中空内部を形成したケースを備え、ケースの中空内部への液体の充填と排出を行わせることにより負圧作用部16の負圧を保持する液体利用の負圧保持機構64を有するが、詳細な構造が上記実施形態と異なっている。本実施形態では、図6に示すように、投入装置20及び排出装置22は、円筒状ケース80と、円筒状ケース80を複数の空間に分割して円筒状ケース中心に軸支された回転軸86回りに回転する回転扉82と、を含む。円筒状ケース80は、例えば、円筒状周壁の外気側EXに臨む一部分と負圧形成部16に臨む一部分に対象物Fが通過する開口88、89が設けられている。回転扉82は、例えば、回転軸86から円筒状ケース内壁に向けて突出し回転軸周りに90度間隔で配置された4つの羽根84を有している。羽根84は、円筒状ケース80の中空空間を右上、右下、左上、左下の4つの同じ大きさの扇形状空間に分割しており、羽根先端側には円筒状ケース内壁に接摺して水密気密を保持するパッキンが取り付けられている。投入装置20では、右上空間と左下空間が外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖された閉鎖空間となり、左上空間が外気側EXに臨む空間となり、右下空間が負圧作用部16に臨む空間となっている。そして、回転扉82が回転軸86中心に右回りに90度ずつ回転するごとに、これらの4つの空間の位置が切り換えられることとなる。一方、排出装置22では、右上空間と左下空間が外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖された閉鎖空間となり、右下空間が外気側EXに臨む空間となり、左上空間が負圧作用部16に臨む空間となっている。そして、回転扉82が回転軸86中心に左回りに90度ずつ回転するごとに、これらの4つの空間の位置が切り換えられることとなる。さらに、投入装置20及び排出装置22の右上の閉鎖空間には、給液弁60、61を介設した分岐管361、362が接続されるとともに、排気弁62、63を介設した排気管が接続され、該閉鎖空間内部に貯液槽12内の作用液をポンプ44により充填できるようになっている。このケース内部の右上閉鎖空間内に作用液を充填して空気を排気した状態で排気弁、給液弁を閉鎖し、回転扉82を90度回転させて、負圧作用部16に連通させると、作用液が負圧作用部16内に流出されるとともに、負圧作用部16の負圧が保持される。投入装置20と排出装置22は、それらの負圧作用部への投入位置と排出位置に応じて高さが異なって設定されている。なお、例えば、円筒状ケース80の外気側EXに臨む部分に作用液を貯留した液槽を連通して設け、給液弁の代わりに液槽から常に該空間に作用液が充填されるように構成してもよい。また、回転扉82の羽根84の数は、3枚以上であれば任意でよく、円筒状ケース80内を少なくとも3つの空間に気密状態で分割するような構成であればよい。また、図6では、排出装置22から排出された対象物Fを受けて搬送する外部搬送装置90が設けられている。
The charging
次に、本実施形態に係る負圧作用装置10−2の作用について説明する。上記第1実施形態と同じ操作及び制御を行って、負圧形成機構38により負圧作用部16に負圧の作用空間30を形成保持させる。なお、本実施形態では、開閉弁76が縦長管16の中間位置に設けられているので、最初に負圧を形成する際には、縦長管16中の開閉弁76と貯液槽12の作用液液面までの分の空気が残るので、同じ操作を2回行なうことで空気を略完全に排気して負圧作用部16に略真空に近い負圧を形成する。負圧作用部16の作用空間30内に投入装置20から対象物Fを投入する場合には、図7に示すように、大気圧状態の円筒状ケース80の左上の外気側に臨む空間に対象物Fを投入する(S130)。回転扉82を90度回転すると対象物が入れられた空間は円筒状ケースの右上の閉鎖された空間に移動する。投入装置20の給液弁60、排気弁62を開放した状態で(S132)、揚水ポンプ44を駆動して該右上の閉鎖空間に作用液を充填し(S134)、該右上の閉鎖空間内に作用液が充満すると(S136)、揚水ポンプ44を停止し(S138)、給液弁60、排気弁62を閉鎖する(S140)。その状態で回転扉82を90度回転すると、作用液が充填した空間は右下の負圧作用部16と連通した空間に切り換えられ、作用液が負圧作用部16内に流出すると同時に、対象物Fは負圧作用部16の搬送装置に移動される(S142)。これにより、負圧作用部16の負圧を保持できる。その後、回転扉82を90度回転させると、空になった右下の空間は負圧の状態で左下の閉鎖空間を経て(S144)、さらに回転扉82を90度回転させると1周して左上の空間に戻る。このような工程を繰り返して対象物を投入する。
Next, the operation of the negative pressure device 10-2 according to the present embodiment will be described. The same operation and control as in the first embodiment are performed, and the negative
負圧作用部16に投入された対象物Fは、搬送装置18を介して排出口34に向かって搬送されながら、作用液に接触しない状態と作用液に接触した状態とを切り換えることによって、予め設定した所定の短時間だけ対象物を作用液に接触される。負圧作用部16で負圧作用処理を受けた処理済みの対象物Fを、負圧作用部16の排出口34から排出装置22を介して外気側EXに排出する場合には、図8に示すように、上記同様に右上の閉鎖空間で排出装置22の給液弁61、排気弁63を開放した状態で(S150)揚水ポンプ44を駆動して右上の閉鎖空間内に作用液を充填し(S152)、作用液が充満したら(S154)揚水ポンプ44を停止して(S156)、排出装置22の給液弁61、排気弁63を閉鎖する(S158)。回転扉82を左回りに90度回転すると、作用液が充填された空間が左上に移動して負圧作用部16に連通し、作用液が流出して負圧が保持される(S160)。負圧作用部16の処理済みの対象物Fを受け取ると(S162)、回転扉82を90度回転して負圧状態で左下の閉鎖空間へ移動し(S164)、さらに回転扉82を90度回転すると、対象物Fが入った空間が外気側に連通して対象物Fを外側に排出する(S166)。このような工程を繰り返して対象物を排出する。本実施形態においても、負圧作用部16の負圧を保持して対象物を断続的に投入、排出しながら負圧作用処理できると同時に、対象物を短時間だけ作用液に接触させて負圧処理することができる。
The object F thrown into the negative
次に、図9を参照しつつ、本発明の第3実施形態の負圧作用装置10−3について説明する。上記した第2実施形態と同一構成、同一部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図9に示すように、本実施形態では、貯液槽12と、縦長管14と、負圧作用部16と、投入装置20と、排出装置22と、は上記第2実施形態と略同じ構成であるが、搬送装置18の構成が第2実施形態とは異なっている。なお、本実施形態では、投入装置20と排出装置22は、同じ高さ位置に設定されている。搬送装置18は、投入口側と、搬出口側が作用液の液面より上方に位置され、中間位置が作用液中に没するように設けられている。よって、搬送装置18で搬送される対象物Fは、搬送途中で短時間だけ作用液に接触されて負圧処理される。搬送装置18には、対象物Fが落ちないように支持するフックや籠等の図示しない係止部材が設けられている。本実施形態でも第2実施形態同様の作用効果を奏しうる。なお、投入装置20及び排出装置22は、上記した第1ないし第3の実施形態の構成に限らず、負圧作用部の負圧を保持しながら対象物を投入又は排出できる構成であれば任意の構成でよい。
Next, a negative pressure acting device 10-3 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same configurations and the same members as those of the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the
以上説明した本発明の負圧作用装置は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。 The negative pressure operating device of the present invention described above is not limited to the configuration of only the above-described embodiment, and may be arbitrarily modified without departing from the essence of the present invention described in the claims. Also good.
本発明の負圧作用装置は、例えば、食品、医薬品、化学製品、金属材料、電子・電気部品や半導体、機械部品、木製品、繊維製品の製造や加工、保存、洗浄、乾燥処理等に利用できる。 The negative pressure device of the present invention can be used for manufacturing, processing, storing, washing, drying processing, etc. of foods, pharmaceuticals, chemical products, metal materials, electronic / electric parts, semiconductors, mechanical parts, wooden products, textile products, etc. .
10 負圧作用装置
12 貯液槽
14 縦長管
16 負圧作用部
18 搬送装置
20 投入装置
22 排出装置
24 下端開口
30 作用空間
32 投入口
34 排出口
36 充填経路
44 揚水ポンプ
52 中空内部
54、55 外気側開閉扉
56、57 負圧側開閉扉
58 負圧切換機構
60、61 給液弁
62、63 排気弁
68 移送装置
80 円筒状ケース
82 回転扉
84 羽根
L 作用液
EX 外気側
DESCRIPTION OF
Claims (8)
下端開口を貯液槽内の作用液中に浸して配置された中空の縦長管と、
縦長管の上端に連通接続して貯液槽から所定高さ位置に設けられ、対象物が入れられる負圧の作用空間が内部に形成された負圧作用部であって、縦長管の下端開口を閉鎖した状態で該縦長管とは別経路で貯液槽から作用液を負圧作用部内及び縦長管内に充填させた後、縦長管の下端開口を開放し、作用空間に負圧を形成保持させる負圧作用部と、
負圧作用部の作用空間に設置され、該作用空間の負圧を形成保持する作用液に対象物を接触させない状態、又は短時間だけ接触させた状態で、作用空間への投入口側から排出口側に向けて対象物を搬送する搬送装置と、
負圧作用部の投入口側に設けられ、負圧作用部の負圧を保持させた状態で外気側から負圧作用部内に対象物を投入する負圧保持機能付き投入装置と、
負圧作用部の排出口側に設けられ、負圧作用部の負圧を保持させた状態で、かつ負圧作用部内の負圧作用済みの対象物を作用液とは接触させない状態で外気側に取り出す負圧保持機能付き排出装置と、を備えたことを特徴とする負圧作用装置。 A reservoir for storing the working fluid in a state where the liquid level is in contact with the atmosphere;
A hollow longitudinal tube arranged with the lower end opening immersed in the working liquid in the liquid storage tank;
A negative pressure working portion that is connected to the upper end of the vertical pipe and is provided at a predetermined height position from the liquid storage tank, and in which a negative pressure working space into which an object is placed is formed, and the lower end opening of the vertical pipe In a state where the vertical tube is closed, the working fluid is filled into the negative pressure working part and the vertical tube from the liquid storage tank through a different path, and then the lower end opening of the vertical tube is opened to maintain a negative pressure in the working space. A negative pressure acting part,
It is installed in the working space of the negative pressure acting part, and is discharged from the inlet side to the working space in a state where the target object is not brought into contact with the working liquid that forms and holds the negative pressure in the working space, or in a state where it is brought into contact with the working space for a short time. A transport device for transporting an object toward the exit side;
A charging device with a negative pressure holding function that is provided on the charging port side of the negative pressure acting part, and that throws an object into the negative pressure acting part from the outside air side while holding the negative pressure of the negative pressure acting part;
Provided on the discharge port side of the negative pressure acting part, while maintaining the negative pressure of the negative pressure acting part, and in the state where the negative pressure acted object in the negative pressure acting part is not in contact with the working fluid side And a discharge device with a negative pressure holding function to be taken out.
該中空内部を外気側及び負圧作用部とは閉鎖した態様で作用液を充填した後、負圧作用部と連通して作用液を排出することにより、負圧形成部の負圧を保持させることを特徴とする請求項2記載の負圧作用装置。 The charging device and the discharging device can be switched between a hollow interior of the case between an external air side and a negative pressure acting part, an airtight chained state, an aspect communicating with the outside air side, and an aspect communicating with the negative pressure acting part. Provided,
After filling the hollow interior with the working air in such a manner that the outside air side and the negative pressure acting portion are closed, the negative pressure forming portion is held at a negative pressure by discharging the working fluid in communication with the negative pressure acting portion. The negative pressure action device according to claim 2, wherein:
閉時には中空内部と負圧作用部、又は中空内部と外気側を気密閉鎖するとともに、開時には対象物が通過可能に中空内部と負圧作用部、又は中空内部と外気側とを連通させる複数の開閉扉と、
中空内部と負圧作用部とを連通させる際に中空内部に負圧を形成する状態と、中空内部と外気側とを連通させる際に中空内部を大気圧とする状態とを選択的に切り換える負圧切換機構と、を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の負圧作用装置。 Each of the charging device and the discharging device has a case in which a hollow interior into which an object is put is formed,
When closed, the hollow interior and the negative pressure acting part, or the hollow inside and the outside air side are hermetically sealed, and when opened, the hollow interior and the negative pressure acting part or the hollow inside and the outside air side are communicated so that the object can pass through. A door,
A negative switch that selectively switches between a state in which a negative pressure is formed in the hollow interior when the hollow interior communicates with the negative pressure acting portion and a state in which the hollow interior is at atmospheric pressure when the hollow interior communicates with the outside air side. The negative pressure acting device according to claim 1, further comprising a pressure switching mechanism.
負圧切換機構は、ケースの中空内部に貯液槽内の作用液を充填させるための経路に介設された給液弁と、
中空内部から空気を排気する排気弁と、
開時に中空内部の作用液を負圧作用部に排出させるように設けられた負圧作用部側の開閉扉と、を含み、
給液弁及び排気弁を開放して充填経路を介して中空内部に作用液を充填した後、給液弁及び排気弁を閉鎖し、負圧作用部側の開閉扉のみを開くことにより、中空内部に負圧を形成することを特徴とする請求項4記載の負圧作用装置。 The charging device and the discharging device are installed at a predetermined height from the liquid storage tank,
The negative pressure switching mechanism includes a liquid supply valve interposed in a path for filling the working liquid in the liquid storage tank into the hollow interior of the case,
An exhaust valve for exhausting air from the hollow interior;
An open / close door on the negative pressure acting part side provided to discharge the working fluid inside the hollow to the negative pressure acting part when opened,
Open the liquid supply valve and exhaust valve and fill the hollow interior with working fluid via the filling path, then close the liquid supply valve and exhaust valve, and open only the open / close door on the negative pressure operation side to 5. The negative pressure acting device according to claim 4, wherein a negative pressure is formed inside.
該経路はポンプの下流側で分岐され投入装置と排出装置とにそれぞれ給液弁を介して接続されたことを特徴とする請求項5記載の負圧作用装置。 The mechanism for forming the negative pressure in the negative pressure acting part includes a pump provided in a path for filling the working liquid in the liquid storage tank in the negative pressure acting part,
6. The negative pressure operating device according to claim 5, wherein the path is branched downstream of the pump and connected to the charging device and the discharging device via a liquid supply valve.
円筒状ケース中心に軸支された回転軸からケース内壁に向けて突出しケース内部を外気側及び負圧作用部とは気密閉鎖された閉鎖空間と外気側に臨む空間と負圧作用部に臨む空間とに分割して水密気密状態を保持して仕切る複数の羽根を含む回転扉と、を含み、
複数の羽根で仕切られた閉鎖空間に作用液を充填させた状態で回転扉を回転軸周りに回転させることにより負圧作用部の負圧を保持させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の負圧作用装置。
Each of the charging device and the discharging device has a cylindrical case provided with an opening through which an object passes in a part facing the outside air side of the cylindrical peripheral wall and a part facing the negative pressure forming part,
Projected from the rotating shaft pivotally supported at the center of the cylindrical case toward the inner wall of the case, the inside of the case is closed to the outside air side and the negative pressure acting part, the closed space that is hermetically sealed, the space facing the outside air side, and the space facing the negative pressure acting part A revolving door including a plurality of blades that are divided into
4. The negative pressure of the negative pressure acting part is maintained by rotating the rotary door around the rotation axis in a state where the working liquid is filled in a closed space partitioned by a plurality of blades. The negative pressure action apparatus in any one.
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