JP5281833B2

JP5281833B2 - 液体供給装置

Info

Publication number: JP5281833B2
Application number: JP2008174388A
Authority: JP
Inventors: 時夫杉; 聖一山口
Original assignee: UNITEX Co Ltd; Tokyo Keiso Co Ltd
Current assignee: UNITEX Co Ltd; Tokyo Keiso Co Ltd
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: JP2010014011A

Description

本発明は、液体を連続して供給する液体供給装置に関するものである。

微小量の液体を連続的に供給する手段は少ないが、例えば特許文献１にその手段が開示されている。

この特許文献１においては、ダイアフラムなどから成る容積可変部材を用いて、液体を吸引、吐出するものである。

特開２００３−４９７７８号公報

しかし、特許文献１の装置は構造が複雑であり、微少量の液体を扱うためには、極めて精細な構造としなければならず、実現がなかなか困難である。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、好ましくは微少量の液体を連続的にかつ正確に供給し得る液体供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る液体供給装置は、液体を連続的に供給する装置であって、底部に孔部を有し該孔部に対する表面張力により前記液体を保持する計量室と、該計量室に下部側方から前記液体を注入する注入手段と、前記計量室内の前記液体のレベルを検知するセンサと、該センサにより前記計量室内に所定量の前記液体が注入されたことを検知すると前記計量室の上方からガス圧を加えて、前記計量室内の液体を前記孔部から下方に排出する液体排出手段とを備え、前記計量室での前記液体の注入、計量、排出を繰り返すことを特徴とする。

本発明に係る液体供給装置によれば、簡便な手段により液体が連続的に正確に供給される。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例の構成図を示し、例えば薬液タンク１に貯留した薬液を移送する管路２の途中に流量調節弁３、電磁遮断弁４、計量室５が設けられ、計量室５の上方にはテーパ部６を介してエアポンプ７が設けられ、計量室５の下方には排出管８が配置されている。計量室５は例えば０．１ｃｃの計量容積を有し、下部側方に管路２が接続されている。計量室５は例えば直径３ｍｍの透明な合成樹脂材から成る円筒形とされ、その底部には円筒断面の約１／４の面積の小孔５ａが設けられている。

計量室５の両側には、光センサ９の投光器９ａと受光器９ｂが配置され、計量室５内の薬液を所定のレベル、つまり０．１ｃｃに相当する薬液を検知するようにされている。そして、この光センサ９の出力は電磁遮断弁４に接続されている。

計量室５の上部には、例えば直径１０ｍｍのエアポンプ７が設けられている。エアポンプ７にはシリンダ孔７ａが形成され、このシリンダ孔７ａ内にピストンロッド７ｂが上下動可能に配置され、ピストンロッド７ｂは電磁石、磁石により作動するようにされている。これらの部材の動作は図示しない制御回路によってその動作が指令される。光センサ９の出力も一旦は制御回路で受信され、制御回路の指令信号により電磁遮断弁４が高速にオンオフ動作を行うようにされている。

管路２には、薬液タンク１からの薬液が流量調節弁３によりほぼ等量が流れるようにされている。計量室５における１回の計量が終了し、計量室５の小孔５ａから薬液が排出されると、電磁遮断弁４により次に計量すべき薬液が計量室５内に注入され始める。計量室５の底部には小孔５ａが設けられているが、小径の孔のため薬液はその表面張力により計量室５内に保持され、下方に漏れ出すことはない。

薬液が計量室５に充填されて、光センサ９により所定量のレベルに達したことが検知されると、電磁遮断弁４に信号を送信し、薬液の注入を停止する。なお、計量室５への管路２は計量室５の上側に設けてもよいが、注入される薬液の水滴等によって光センサ９が誤差することもあるので、計量室５の下部から注入することが好ましい。次いで、エアポンプ７のピストンロッド７ｂを電磁石の作用により急速に降下することにより、計量室５の上方の空気圧を高めて、この圧縮空気により計量室５内の薬液を小孔５ａから下方の排出管８内に排出する。薬液の排出後に、ピストンロッド７ｂは電磁石の極性を逆にした付勢力により上昇し、シリンダ孔７ａ内には小孔５ａや図示しない孔部から外部空気が流入し、大気圧に戻る。

このようにして、１回の排出当りの薬液の容量は、計量室５において所定量に測定され、排出の回数との積算を行えば、供給量を算出することができる。例えば、１分間に２０回の排出を行えば、１分間当り２ｃｃの薬液を供給できる。薬液の排出は実際には間欠的ではあるが、単位時間当りの繰り返し回数が大きいため、連続的になされるとほぼ同等となる。図２は計量室５、光センサ９の取付部を透明な合成樹脂のボディ１０により一体成型した状態を示し、計量室５の下方には排出管８を螺合するねじ部１１が設けられている。

また、小孔５ａの直径は薬液の表面張力にもよるが、概略１．５ｍｍ程度である。この小孔５ａは図３（ａ）に示すように計量室５の底部に傾斜を設けて、その中央に小孔５ａを設けてもよいし、（ｂ）に示すように計量室５の底部にテーパを設けて排出する薬液が拡散しないようにすることもでき、或いは（ｃ）に示すように計量室５の内壁に溝を形成して薬液を排出し易いようにしてもよい。なお、溝を設けることによって薬液の張力は大きく作用することになるが、その分だけ小孔５ａを大きくでき、薬液の排出が効率的となる。

なお上述の実施例では、薬液のレベルを光センサ９により検知したが、他の検知機構を用いることができる。

また、計量室５内の薬液のレベルが所定量に達すると、電磁遮断弁４により薬液の注入を停止するようにしたが、精度の低下を許容すれば、光センサ９により電磁遮断弁４を作動させることなく、常時薬液を計量室５に注入しながら所定レベルに達すると、空気圧により薬液を計量室５から排出することを繰り返してもよい。

更に、薬液の種類によっては、空気と触れることが好ましくない場合には、エアポンプ７による気体の圧縮は、空気以外の例えば炭酸ガスなどを用いることができる。また、計量室５の上方に特にエアポンプ７を配置しなくとも、円筒状の計量室５の上部を摺動するピストンロッドを設け、このピストンロッドにより計量室５内の空気の圧力を高めて薬液を排出することもできる。

なお、計量室５の容量、エアポンプ７等の時間当りの作動回数は任意に設定できる。また、計量室５の形状も実施例の円筒形に限定されず、例えば円錐形としてもよい。

実施例の構成図である。計量室と光センサの取付部等を合成樹脂材のボディにより一体化した状態の断面図である。計量室底部の断面図である。

符号の説明

１薬液タンク
２管路
３流量調節弁
４電磁遮断弁
５計量室
５ａ小孔
７エアポンプ
８排出管
９光センサ
１０ボディ

Claims

液体を連続的に供給する装置であって、底部に孔部を有し該孔部に対する表面張力により前記液体を保持する計量室と、該計量室に下部側方から前記液体を注入する注入手段と、前記計量室内の前記液体のレベルを検知するセンサと、該センサにより前記計量室内に所定量の前記液体が注入されたことを検知すると前記計量室の上方からガス圧を加えて、前記計量室内の液体を前記孔部から下方に排出する液体排出手段とを備え、前記計量室での前記液体の注入、計量、排出を繰り返すことを特徴とする液体供給装置。
前記計量室は円筒形としたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
前記液体のレベルを検知する前記センサの出力により、前記注入手段により前記計量室への前記液体をオンオフすることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体供給装置。
前記液体排出手段は圧縮空気を生成するエアポンプとしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の液体供給装置。