JP5558854B2 - Liquid mixing method and liquid mixing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液体混合方法及び液体混合装置に関し、特に、A液タンクに収容されたA液を送液するためのA液配管と、B液タンクに収容されたB液を送液するためのB液配管とを合流させる場合に、混合液配管へ導き、混合液配管でA液とB液を所望の比率で混合した混合液を得る液体混合方法及びそれに用いる液体混合装置に関する。 The present invention relates to a liquid mixing method and a liquid mixing apparatus, and in particular, for supplying A liquid pipe for supplying A liquid stored in the A liquid tank and for supplying B liquid stored in the B liquid tank. The present invention relates to a liquid mixing method for obtaining a mixed liquid obtained by mixing a liquid B and a liquid B at a desired ratio by introducing the liquid B to a mixed liquid pipe when the B liquid pipe is joined.
図14から図19は、従来の液体混合装置を説明するための概略的な構成図である。
図14に示す液体混合装置は、A液タンク101aからのA液配管103aとB液タンク101bからのB液配管103bをティーズ105にて結合し、ティーズ105からの混合液配管107に設けられたミキサー109でA液とB液を混合させ、その混合液をユースポイントに送液する系である。この系では、重力落下にて、配管103a,103b,107内の流速を確保する。
14 to 19 are schematic configuration diagrams for explaining a conventional liquid mixing apparatus.
In the liquid mixing apparatus shown in FIG. 14, the A
A液とB液の混合比率は、A液配管103aに設けられたA液流量可変バルブ111aとB液配管103bに設けられたB液流量可変バルブ111bにて、配管103a,103bの断面積を調整して、A液、B液の流量を可変にすることによって調整される。A液とB液の流量の調整には、流量可変バルブ111a,111bの下流に設けられたA液流量計113a、B液流量計113bの指示値が使用される。
The mixing ratio of the liquid A and the liquid B is the cross-sectional area of the
図15に示す液体混合装置は、図14に示した構成に加え、混合液配管107に送液ポンプ115を備えた系である。この系では、送液ポンプ115にて、配管103a,103b,107内の流速を確保する。送液ポンプ115は、ミキサー109の下流側に挿入されている。
The liquid mixing apparatus shown in FIG. 15 is a system in which a
この場合、A液とB液の混合比率は、流量可変バルブ111a,111bにて、配管103a,103bの断面積を調整して、A液、B液の流量を可変にすることによって調整される。A液とB液の流量の調整には、流量可変バルブ111a,111bの下流に設けられたA液流量計113a、B液流量計113bの指示値が使用される。
In this case, the mixing ratio of the liquid A and the liquid B is adjusted by adjusting the cross-sectional areas of the
図16に示す液体混合装置は、図14に示した構成の流量可変バルブ111a,111bに替えて、A液配管103aにA液送液ポンプ117aを備え、B液配管103bにB液送液ポンプ117bを備えた系である。この系では、送液ポンプ117a,117bにて、配管103a,103b,107内の流速を確保する。
The liquid mixing apparatus shown in FIG. 16 includes an A
この液体混合装置において、A液とB液の混合比率は、送液ポンプ117a,117bの稼働率を変えて、A液、B液のそれぞれの配管103a,103b内の流量を可変にすることによって調整される。A液とB液の流量の調整には、送液ポンプ117a,117bの下流に設けられたA液流量計113a、B液流量計113bの指示値が使用される。
In this liquid mixing apparatus, the mixing ratio of liquid A and liquid B can be changed by changing the operating rates of the
図17に示す液体混合装置は、図16に示した構成のティーズ105に替えてバッファタンク119を備え、ミキサー109に替えてバッファタンク内ミキサー121を備えた系である。
送液ポンプ117a,117bにて、A液タンク101aとB液タンク101bからA液とB液をバッファタンク119に入れる。A液とB液の流量の調整には、A液流量計113a、B液流量計113bの指示値が使用される。
The liquid mixing apparatus shown in FIG. 17 is a system that includes a
The liquid A and the B liquid are put into the
この系において、A液流量計113a、B液流量計113bは例えば積算流量計である。A液とB液がバッファタンク119内にとどまっている時間に、流量計113a,113bの積算値がバッファタンク119に収容されているので、A液とB液の混合比率は計算より求めることができる。
バッファタンク119に設置されているミキサー121によりA液とB液を混合し、混合が終了した後、混合液はユースポイントへと送液される。
In this system, the liquid
The liquid A and the liquid B are mixed by the
図18は、図17に示した構成の流量計113a,113bに替えて液面計123を備えた系である。
送液ポンプ117a,117bにて、A液タンク101aとB液タンク101bからA液とB液をバッファタンク119に入れる。バッファタンク119には、液面計123が設置されており、まずバッファタンク119が空の状態から、送液ポンプ117aを稼働させて、指定の液面になるまで、A液をバッファタンク119に入れる。次に送液ポンプ117bを稼働させ、指定の液面になるまで、B液バッファタンク119に入れる。バッファタンク119内の液面高さにより、バッファタンク119に入ったA液及びB液の容量が求められる。その容量値から、A液とB液の混合比率が計算より求められる。その後、バッファタンク119に設置してあるミキサー121によりA液とB液を混合し、混合が終了した後、混合液はユースポイントへと送液される。
FIG. 18 shows a system provided with a
The liquid A and the B liquid are put into the
図19に示す液体混合装置は、A液タンク125aからのA液配管103aとB液タンク125bからのB液配管103bをティーズ105にて結合し、ティーズ105からの混合液配管107に設けられたミキサー109でA液とB液を混合させ、その混合液をユースポイントに送液する系である。A液タンク125a及びB液タンク125bは内部を加圧可能な容器である。A液タンク125aにはA液上の空間内を加圧するための加圧用配管127aが接続されている。B液タンク125bにはB液上の空間内を加圧するための加圧用配管127bが接続されている。加圧用配管127a,127bはともに加圧用配管127に接続されている。この系では、A液タンク125a内、B液タンク125b内へ一定の圧力を加えて、配管103a,103b,107内の流速を確保する。
In the liquid mixing apparatus shown in FIG. 19, the A
A液とB液の混合比率は、A液配管103aに設けられたA液流量可変バルブ111aとB液配管103bに設けられたB液流量可変バルブ111bにて、配管103a,103bの断面積を調整して、A液、B液の流量を可変にすることによって調整される。A液とB液の流量の調整には、流量可変バルブ111a,111bの下流に設けられたA液流量計113a、B液流量計113bの指示値が使用される。
The mixing ratio of the liquid A and the liquid B is the cross-sectional area of the
図14〜図19を参照して説明した従来の液体混合装置は、大きく分けて図14〜図16、図19のグループと、図17、図18のグループの2つに分類できる。
前者は、バッファタンクなしで、流量計113a,113bによりA液とB液の液流量を随時測定し、その測定データより混合比率を計算して、指定混合値になるように制御した混合液をユースポイントに送液することができる。
後者の図17は流量計113a,113bを使用して、図18は液面計123を使用して、バッファタンク119内の液容量を求めて混合比率を算出している。
The conventional liquid mixing apparatus described with reference to FIGS. 14 to 19 can be broadly classified into two groups, that is, the group shown in FIGS. 14 to 16 and 19 and the group shown in FIGS.
The former measures the liquid flow rate of liquid A and liquid B at any time using
The latter FIG. 17 uses the
後者グループは以下の問題を有する。(1)前者グループと比較して、バッチ処理による混合であり、迅速性に欠ける。(2)バッファタンク分の液が常に存在することになり、残液が発生して、液使用効率が低下する場合がある。(3)バッファタンク分がかさ高になり、装置自体が大きくなるのと、その分のコスト高になる。(4)混合ムラが発生しやすい。 The latter group has the following problems. (1) Compared with the former group, it is mixed by batch processing and lacks rapidity. (2) The liquid for the buffer tank always exists, and a residual liquid is generated, which may reduce the liquid use efficiency. (3) If the buffer tank becomes bulky and the apparatus itself becomes large, the cost increases accordingly. (4) Uneven mixing is likely to occur.
また、図18の液体混合装置は、液面計123によりバッファタンク119内の液容量を測定しているが、バッファタンク119の重量測定より、バッファタンク119内のA液、B液の量を測定する場合もある。その場合の重量測定手段としては、重量センサーを使用するが、概してその価格は高いという問題があった。
18 measures the liquid volume in the
前者グループである図14〜図16、図19の液体混合装置は、流量可変バルブ111a,111bを使用するもの(図14、図15、図19)と、そうでないもの(図16)に分類できる。
図14,図15,図19の液体混合装置における流量可変バルブ111a,111bは、バルブの開度を調整して流量を調整するもので、一般的に使用されるが、液体の種類、温度、圧力、動作速度により、それに合ったものが選定される。流量可変バルブの種類によっては、高価であったり、複雑なため信頼性が低下したりする問題があった。また、耐薬品性を要求される場合は、接液部にフッ素樹脂を使用しなければならず、フッ素樹脂が有するクリープ特性により、再現性が劣るという問題があった。
The liquid mixing devices of FIGS. 14 to 16 and 19 which are the former group can be classified into those using the flow
The flow
図16の液体混合装置は、流量可変バルブの代わりに、送液ポンプ117a,117bの稼働率を調整することにより流量を変えるものである。送液ポンプの場合は、流量可変バルブと同じで、液体の種類、温度、圧力、動作速度により、それに合ったものが選定される。流量可変バルブと同じく、送液ポンプの種類によっては、高価であったり、複雑なため信頼性が低下したりする問題があった。
The liquid mixing apparatus of FIG. 16 changes the flow rate by adjusting the operating rate of the
バッファタンク、A液流量可変バルブ、B液流量可変バルブ、A液用送液ポンプ及びB液送液ポンプを用いない液体混合装置が特許文献1に開示されている。図20にその液体混合装置の概略的な構成図を示す。 Patent Document 1 discloses a liquid mixing apparatus that does not use a buffer tank, a liquid A flow rate variable valve, a liquid B flow rate variable valve, a liquid A feed pump, and a liquid B feed pump. FIG. 20 shows a schematic configuration diagram of the liquid mixing apparatus.
図20に示す液体混合装置は、A液タンク125aからのA液配管103aとB液タンク101bからのB液配管103bをアスピレータ129にて結合し、アスピレータ129からの混合液配管107でA液とB液を混合させ、その混合液をユースポイントに送液する系である。A液タンク125aは内部を加圧可能な容器である。A液タンク125aにはA液上の空間内を加圧するための加圧用配管127aが接続されている。
In the liquid mixing apparatus shown in FIG. 20, the
A液タンク125aへ一定の圧力が加えられて、アスピレータ129にA液が流されることにより、アスピレータ129に生じる吸引力でB液がアスピレータ129に流れ込み、混合液配管107でA液とB液が混合される。
この系では、A液タンク125a内の加圧により、配管103a,103b,107内の流速が確保される。
When a certain pressure is applied to the
In this system, the flow velocity in the
また、図20の液体混合装置は、混合液配管107に、アスピレータ129側から順にティーズ131と混合液ストップバルブ133を備えている。ティーズ131にはドレイン配管135が接続されている。ドレイン配管135にはドレインストップバルブ137が設けられている。
20 includes a
アスピレータ129にA液を流し始めた直後は、混合液配管107でのA液とB液の混合比率の精度が良くないため、混合液ストップバルブ133が閉じられ、ドレインストップバルブ137が開かれて、混合液はティーズ131からドレイン配管135へ導かれる。所定時間後、混合液ストップバルブ133が開かれ、ドレインストップバルブ137が閉じられて、混合液はユースポイントへ導かれる。
Immediately after the liquid A starts to flow into the
図14から図20は従来の混合系を模式的に示したものであり、流量計、流量可変バルブ、ティーズ、ミキサー、送液ポンプ、バッファタンクは、形状や機構が変わっても、それぞれの機能が同じであれば、実際の液体混合装置は各部類に分けられる。 FIG. 14 to FIG. 20 schematically show a conventional mixing system, and the flowmeter, variable flow valve, teas, mixer, liquid feed pump, and buffer tank can function even if the shape and mechanism change. Are the same, the actual liquid mixing device can be divided into categories.
図20に示した液体混合装置は、バッファタンク、A液流量可変バルブ、B液流量可変バルブ、A液用送液ポンプ及びB液送液ポンプを備えていないので、上述の課題は解決できる。 The liquid mixing apparatus shown in FIG. 20 does not include the buffer tank, the liquid A flow rate variable valve, the liquid B flow rate variable valve, the liquid A feed pump, and the liquid B feed pump.
しかし、図20に示した液体混合装置では、アスピレータ129に吸引力を生じさせるためにA液タンク125aに高い圧力をかけなければならず、高圧に耐え得るA液タンク125aが必要であるという問題があった。高圧用のタンクを用いる場合、故障などで所定以上の圧力がタンク内にかかったときに備えて、タンクの破裂防止の設備を設ける必要がある。その設備は、例えば安全弁であったり、本質的に設計以上の圧力がかかっても破裂しないような設計であったりするが、コストが高く、装置が複雑になり、部品点数の増加で結果的に信頼性が低下する。
However, in the liquid mixing apparatus shown in FIG. 20, in order to generate a suction force in the
さらに、図20に示した液体混合装置には、アスピレータ自体の問題もある。例えば、A液とB液の混合比率を変えるにはアスピレータを変更しなければならないという問題があった。また、アスピレータを用いた混合は混合比率が安定しにくい、アスピレータは高価である、アスピレータを用いた混合における混合比率が流量に対してリニアではない、などの問題もあった。 Further, the liquid mixing apparatus shown in FIG. 20 has a problem of the aspirator itself. For example, there is a problem that the aspirator must be changed in order to change the mixing ratio of liquid A and liquid B. In addition, mixing using an aspirator has a problem that the mixing ratio is difficult to stabilize, the aspirator is expensive, and the mixing ratio in mixing using an aspirator is not linear with respect to the flow rate.
本発明は、A液タンクに収容されたA液を送液するためのA液配管と、B液タンクに収容されたB液を送液するためのB液配管とを合流させて混合液配管へ導き、混合液配管でA液とB液を所望の比率で混合した混合液を得る液体混合方法及びそれに用いる液体混合装置において、装置の製造コストを低減することを目的とするものである。 The present invention joins the A liquid pipe for feeding the A liquid stored in the A liquid tank and the B liquid pipe for feeding the B liquid stored in the B liquid tank to mix the mixed liquid pipe. In a liquid mixing method for obtaining a mixed liquid obtained by mixing A liquid and B liquid at a desired ratio in a mixed liquid pipe and a liquid mixing apparatus used therefor, the object is to reduce the manufacturing cost of the apparatus.
本発明に係る液体混合方法は、A液タンクに収容されたA液を送液するためのA液配管と、B液タンクに収容されたB液を送液するためのB液配管とを合流させて混合液配管へ導き、混合液配管でA液とB液を所望の比率で混合した混合液を得る液体混合方法であって、送液手段として送液ポンプを用い、上記A液タンク及び上記B液タンクとして圧力調整できる容器を用い、上記A液タンク内の圧力と上記B液タンク内の圧力とを相対的に変化させることによって、A液を送液する能力とB液を送液する能力を制御してA液流量とB液流量を変化させ、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させる。 In the liquid mixing method according to the present invention, the A liquid pipe for feeding the A liquid housed in the A liquid tank and the B liquid pipe for feeding the B liquid housed in the B liquid tank are merged. A liquid mixture method for obtaining a mixed liquid obtained by mixing A liquid and B liquid at a desired ratio in the mixed liquid pipe, using a liquid feed pump as liquid feeding means, By using a container whose pressure can be adjusted as the B liquid tank, and changing the pressure in the A liquid tank and the pressure in the B liquid tank relatively, the ability to send A liquid and the B liquid are sent. The A liquid flow rate and the B liquid flow rate are changed by controlling the ability to perform, and the mixing ratio of the A liquid and the B liquid in the mixed liquid is changed.
本発明に係る液体混合装置は、A液タンクに収容されたA液を送液するためのA液配管と、B液タンクに収容されたB液を送液するためのB液配管と、A液配管とB液配管が合流された混合液配管とを備えた液体混合装置であって、送液ポンプにより送液を行ない、上記A液タンク及び上記B液タンクは圧力調整できる容器であり、上記A液タンク内の圧力を調節するためのA液タンク内圧力調節機構と、上記B液タンク内の圧力を調節するためのB液タンク内圧力機構とを備え、上記A液タンク内圧力調節機構によって上記A液タンク内の圧力と、上記B液タンク内圧力調節機構によって上記B液タンク内の圧力とを相対的に変化させることによって、A液を送液する能力とB液を送液する能力を制御して、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させる。 The liquid mixing apparatus according to the present invention includes an A liquid pipe for feeding A liquid contained in the A liquid tank, a B liquid pipe for feeding B liquid contained in the B liquid tank, and A A liquid mixing apparatus including a liquid pipe and a liquid mixture pipe in which the liquid B pipe is merged, liquid is fed by a liquid feed pump , and the liquid A tank and the liquid B tank are containers whose pressure can be adjusted, A liquid tank internal pressure adjustment mechanism for adjusting the pressure in the liquid A tank, and a liquid B tank pressure mechanism for adjusting the pressure in the liquid B tank, and the liquid A tank pressure adjustment liquid feed pressure of the liquid a in the tank by a mechanism, by relatively changing the pressure of the liquid B tank by the liquid B tank pressure regulating mechanism, the ability and liquid B for feeding the liquid a The mixing ratio of liquid A and liquid B in the liquid mixture To change the.
A液タンク内でのA液面へ加える圧力とB液タンク内でのB液面へ加える圧力とを相対的に変化させると、A液配管内のA液流量とB液配管内のB液流量の比率が変化し、混合液でのA液とB液の混合比率が変化するので、A液面への圧力とB液面への圧力を制御することにより、A液とB液を所望の比率で混合した混合液が得られる。 When the pressure applied to the A liquid surface in the A liquid tank and the pressure applied to the B liquid surface in the B liquid tank are changed relatively, the A liquid flow rate in the A liquid pipe and the B liquid in the B liquid pipe Since the ratio of the flow rate changes and the mixing ratio of liquid A and liquid B in the liquid mixture changes, the liquid A and liquid B are desired by controlling the pressure on the liquid A level and the pressure on the liquid B level. A mixed solution mixed at a ratio of
また、A液タンク内とB液タンク内との差圧をある一定以上にすることにより、ストップバルブなどの切替え弁をA液配管及びB液配管に設けなくても、A液のみ又はB液のみを混合液配管に流すこともできる。ただし、本発明の液体混合装置において、A液配管、B液配管にストップバルブなどの切替え弁を配置することを排除するものではない。 Further, by setting the pressure difference between the A liquid tank and the B liquid tank to a certain level or higher, only the A liquid or the B liquid can be obtained without providing a switching valve such as a stop valve in the A liquid pipe and the B liquid pipe. It is also possible to flow only through the mixed solution piping. However, in the liquid mixing apparatus of the present invention, it is not excluded to dispose a switching valve such as a stop valve in the A liquid pipe and the B liquid pipe.
ストップバルブを使用せずに、A液のみ又はB液のみを流すことができる理由は以下のものによる。A液配管とB液配管の合流部分で、A液、B液の流路ができるが、A液の送液圧力とB液の送液圧力の差がある値以上になり、例えばA液に圧力が加えられてA液配管とB液配管の合流部分にA液のみが流れ出すと、その合流部分にA液のみの流路が形成される。その流路は、液の粘性のためにあたかもA液そのもので構成された配管のようなもので、合流部分へのB液の進入を阻む状況になる。この状態で、B液側に多少圧力がかかっても、A液の流路障壁を破ることができなければ、合流部分にB液は流れ込まない。
A液、B液ともに合流部分に流れ込む状況(後述する実施例での比例領域)では、各液へ加わる圧力比率により、流量が比例して、混合される。
The reason why only the liquid A or the liquid B can flow without using the stop valve is as follows. The flow path of liquid A and liquid B is created at the confluence of liquid A and pipe B, but the difference between the liquid supply pressure of liquid A and the liquid supply pressure of liquid B exceeds a certain value. When pressure is applied and only the A liquid flows out to the confluence portion of the A liquid pipe and the B liquid pipe, a flow path of only the A liquid is formed in the confluence portion. The flow path is like a pipe made of the A liquid itself because of the viscosity of the liquid, and the situation is such that the entrance of the B liquid into the merged portion is prevented. In this state, even if some pressure is applied to the B liquid side, the B liquid does not flow into the merged part unless the flow path barrier of the A liquid can be broken.
In a situation where both the liquid A and the liquid B flow into the merged portion (proportional region in the embodiment described later), the flow rates are mixed in proportion to the pressure ratio applied to each liquid.
本発明の液体混合方法及び液体混合装置において、上記A液タンク内の圧力と上記B液タンク内の圧力は、上記タンクを設置している場所の大気圧に対して負圧である。 In the liquid mixing method and a liquid mixing apparatus of the present invention, the pressure of the pressure and the liquid B in the tank of the liquid A in the tank is a negative pressure relative to atmospheric pressure of place where a the tank.
また、A液タンク及びB液タンクの耐圧の例は、約−0.1MPa(メガパスカル)〜約10,000Pa(パスカル)の範囲内の低耐圧である。 An example of the pressure resistance of the liquid A tank and the liquid B tank is a low pressure resistance within a range of about −0.1 MPa (megapascal) to about 10,000 Pa (pascal).
本発明の液体混合方法及び液体混合装置において、各種条件が一定であるならば、A液面への圧力とB液面への圧力の制御により、混合液でのA液とB液の比率と、混合液の流量を決定できる。
各種条件の変動として、例えば、A液タンク液面高さ、B液タンク液面高さが変化すると、A液、B液の流量が変化することが知られている(特許文献2を参照。)。また、発明者の知見として、A液、B液の温度、配管の温度、A液流量、B液流量により、混合液のA液とB液の混合比率は変化する。そのことから、A液、B液への液面へ加える圧力値だけでは所望の混合比率の混合液を得ることができない場合がある。
In the liquid mixing method and the liquid mixing apparatus of the present invention, if various conditions are constant, the ratio of the liquid A to the liquid B in the liquid mixture can be controlled by controlling the pressure to the liquid A level and the pressure to the liquid B level. The flow rate of the liquid mixture can be determined.
As fluctuations in various conditions, for example, it is known that when the liquid level of the liquid A tank and the liquid level of the liquid B tank change, the flow rates of liquid A and liquid B change (see Patent Document 2). ). In addition, as the inventors' knowledge, the mixing ratio of the liquid A and the liquid B varies depending on the temperatures of the liquid A and the liquid B, the temperature of the pipe, the liquid A flow rate, and the liquid B flow rate. Therefore, there are cases where a liquid mixture having a desired mixing ratio cannot be obtained only by the pressure value applied to the liquid surfaces of the liquid A and the liquid B.
このような場合は、A液配管、B液配管に流量計などの流量に相関するセンサーを設けて、A液、B液が所定の流量になるように、A液タンク内、B液タンク内の液面に加える圧力を制御、調整するようにしてもよい。 In such a case, a sensor correlating to the flow rate such as a flow meter is provided in the A liquid pipe and the B liquid pipe so that the A liquid and the B liquid have a predetermined flow rate in the A liquid tank and the B liquid tank. The pressure applied to the liquid level may be controlled and adjusted.
また、A液とB液の混合後のA液とB液の比率に相関のある値を計測するセンサーを混合液配管に設けて、所望の混合比率になるように、A液タンク内、B液タンク内の液面に加える圧力を制御、調整するようにしてもよい。 In addition, a sensor for measuring a value correlated with the ratio of the A liquid and the B liquid after mixing the A liquid and the B liquid is provided in the mixed liquid piping so that a desired mixing ratio is obtained. The pressure applied to the liquid level in the liquid tank may be controlled and adjusted.
本発明の液体混合装置において、A液とB液を確実に混合させるために、混合液配管に混合器を設置してもよい。混合器と、混合液配管に上記センサーを設ける場合には、上記センサーは混合器の下流側に設けることが好ましい。ただし、混合器が混合液配管に配置される位置は特に限定されず、混合液配管の任意の位置である。 In the liquid mixing apparatus of the present invention, a mixer may be installed in the liquid mixture pipe in order to reliably mix the liquid A and the liquid B. When the sensor is provided in the mixer and the liquid mixture pipe, the sensor is preferably provided on the downstream side of the mixer. However, the position where the mixer is arranged in the mixed liquid pipe is not particularly limited, and is an arbitrary position of the mixed liquid pipe.
混合後の出口であるユースポイントがA液タンクとB液タンクのそれぞれの液面よりも低い箇所に設けられている場合には、A液、B液及び混合液の送液手段として、重力落下を用いることができる。この場合は、A液タンク、B液タンクに加える圧力が、そのままユースポイントへ液を送液するための圧力にもなる。 When the point of use, which is the outlet after mixing, is provided at a location lower than the liquid level of the A liquid tank and the B liquid tank, gravity drop as liquid A, B liquid and liquid mixture feeding means Can be used. In this case, the pressure applied to the A liquid tank and the B liquid tank also becomes the pressure for sending the liquid to the use point as it is.
A液タンク、B液タンクからユースポイントまで、流量比で細い配管であったり、各液の粘度が高かったりする場合は、送液に必要な圧力が高圧になる場合が多い。
その場合、従来技術では、A液タンク、B液タンクは高耐圧タンクである必要があった。
When the pipes are thin from the A liquid tank and the B liquid tank to the use point, or when the viscosity of each liquid is high, the pressure required for liquid supply is often high.
In that case, in the prior art, the liquid A tank and the liquid B tank need to be high pressure tanks.
本発明の液体混合装置において、このような場合に対応すべく、混合液配管に送液ポンプを備えている。送液ポンプにより混合液配管内の液体を送液することにより、A液タンク、B液タンクとして高耐圧のものを用いる必要がなくなる。送液ポンプが混合液配管に配置される位置は特に限定されず、混合液配管の任意の位置である。 In the liquid mixing apparatus of the present invention, in order to cope with such a case, and a liquid feed pump to the mixed liquid pipe. By sending the liquid in the mixed liquid pipe by the liquid feed pump, it is not necessary to use high pressure-resistant A liquid tank and B liquid tank. The position at which the liquid feed pump is arranged in the mixed liquid pipe is not particularly limited, and is an arbitrary position in the mixed liquid pipe.
各タンクに加えられている高圧の圧力を調整する場合は、その制御誤差というのは、圧力にほぼ比例している。例えば、1MPaで加圧している場合、1%精度の圧力制御装置は、0.01MPaの圧力精度で制御できる。同じ精度の圧力制御装置で、0.1MPaで加圧している場合は、0.001MPaの圧力精度で制御できる。つまり、A液タンク、B液タンクに加えられている圧力を調整する場合、高圧が加えられている場合よりも、低圧の方が精度の高い圧力制御ができる。 When adjusting the high pressure applied to each tank, the control error is substantially proportional to the pressure. For example, when pressure is applied at 1 MPa, a pressure control device with 1% accuracy can be controlled with a pressure accuracy of 0.01 MPa. When pressure is applied at 0.1 MPa with a pressure control device having the same accuracy, the pressure can be controlled with a pressure accuracy of 0.001 MPa. That is, when the pressure applied to the liquid A tank and the liquid B tank is adjusted, pressure control with higher accuracy can be performed at a low pressure than when a high pressure is applied.
また、タンク内の液には、人体に有害な薬液の場合があり、特許文献1ではフッ酸が用いられている。特許文献1ではフッ酸側のタンクには圧力をかけず大気圧であるのは、特許文献1中では記載されていないが、装置トラブル時のタンク破裂によるフッ酸飛散を防止する意図があると考えられる。
また、高耐圧タンクはその構造上、肉厚で頑丈な構造で大型になり、安全弁の装備等でタンク自体のコストアップになる問題がある。
In addition, the liquid in the tank may be a chemical liquid that is harmful to the human body. In Patent Document 1, hydrofluoric acid is used. In Patent Document 1, although it is not described in Patent Document 1 that atmospheric pressure is not applied to the hydrofluoric acid side tank, it is intended to prevent scattering of hydrofluoric acid due to rupture of the tank at the time of equipment trouble Conceivable.
In addition, the high pressure tank has a structure that is thick and sturdy and large in size, and there is a problem that the cost of the tank itself increases due to the provision of a safety valve.
本発明では、混合液配管に送液ポンプを設置して、各タンク側からは吸引して、送液ポンプの吐出側からユースポントまでが、大気圧以上になるようにできる。この場合、A液タンク、B液タンクからポンプの入り口側までの配管内圧力は、大気圧以下にもなり得る。そして、トラブルなどで配管の漏れや、配管継手外れの場合にも液が飛散せず、安全性が高まる。
さらに、A液タンク、B液タンクの圧力調整は、微差圧でよく、精度の高い圧力制御が可能となる。
さらに、A液タンク内及びB液タンク内が負圧(大気圧よりも小さい圧力)であるので、A液タンク内圧力調節機構及びB液タンク内圧力調節機構として、加圧機構は不要であり、A液タンク外部(大気圧)とA液タンク内部との流通路に設けられた弁の開度、及び、B液タンク外部(大気圧)とB液タンク内部との流通経路に設けられた弁の開度を制御するだけで、それぞれのタンク内圧力の調整が可能となる。
In the present invention, a liquid feed pump is installed in the mixed liquid pipe, and suction is performed from each tank side, so that the pressure from the discharge side of the liquid feed pump to the use point can be over atmospheric pressure. In this case, the pressure in the pipe from the liquid A tank and the liquid B tank to the inlet side of the pump can be equal to or lower than the atmospheric pressure. And even if the pipe leaks due to trouble or the pipe joint is disconnected, the liquid does not scatter and the safety is improved.
Furthermore, the pressure adjustment of the A liquid tank and the B liquid tank may be performed with a slight differential pressure, and highly accurate pressure control is possible.
Furthermore, since the pressure in the A liquid tank and the B liquid tank is negative (pressure lower than atmospheric pressure) , a pressure mechanism is not required as the pressure adjusting mechanism in the A liquid tank and the pressure adjusting mechanism in the B liquid tank. The opening of the valve provided in the flow path between the outside of the A liquid tank (atmospheric pressure) and the inside of the A liquid tank, and the flow path between the outside of the B liquid tank (atmospheric pressure) and the inside of the B liquid tank Each tank internal pressure can be adjusted only by controlling the opening of the valve.
ところで、図20に示した従来の液体混合装置では、混合液配管107を分岐するためにドレイン配管135及びストップバルブ133,137を備えている。ストップバルブは、構造上、流量可変バルブとよく似ていて、上述の流量可変バルブと同様の問題点を有する。
Incidentally, the conventional liquid mixing apparatus shown in FIG. 20 includes a
そこで、本発明の液体混合方法において、上記混合液配管の出口に第1分岐配管及び第2分岐配管を接続し、上記第1分岐配管の出口に圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクを接続し、上記第1分岐配管タンク内の圧力を変化させることによって、上記第1分岐配管側へ流れる液と上記第2分岐配管側へ流れる液の流量比率を変化させるようにしてもよい。
また、本発明の液体混合装置において、上記混合液配管が分岐された第1分岐配管及び第2分岐配管と、上記第1分岐配管の出口に接続された圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクと、上記分岐配管タンク内の圧力を調節するための分岐配管タンク内圧力調節機構と、をさらに備えているようにしてもよい。
ここで、第2分岐配管の出口は、例えばユースポイントであり、大気圧であってもよいし、大気圧よりも大きい圧力であってもよい。
Therefore, in the liquid mixing method of the present invention, the first branch pipe and the second branch pipe are connected to the outlet of the mixed liquid pipe, and the branch pipe tank made of a container capable of adjusting the pressure is connected to the outlet of the first branch pipe. The flow rate ratio of the liquid flowing to the first branch pipe side and the liquid flowing to the second branch pipe side may be changed by changing the pressure in the first branch pipe tank.
In the liquid mixing apparatus of the present invention, a first branch pipe and a second branch pipe branched from the mixed liquid pipe, and a branch pipe tank comprising a pressure-adjustable container connected to an outlet of the first branch pipe. A branch pipe tank pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure in the branch pipe tank may be further provided.
Here, the outlet of the second branch pipe is, for example, a use point, and may be atmospheric pressure or a pressure larger than atmospheric pressure.
分岐配管タンク内の圧力を変化させることによって、第1分岐配管内の圧力と第2分岐配管内の圧力の差を調整できる。この圧力差をある一定以上にした場合、液が第1分岐配管側のみに流れる状態、又は、第2分岐配管側のみに流れる状態にでき、ストップバルブなどの切替え弁をなしで、液を分岐できる。これにより、さらに液体混合装置の製造コストを低減できる。
精度の高い分岐比率を得るためには、第1分岐配管もしくは第2分岐配管又はその両方の液流量をセンサーで測定して、所望値からのずれ量に基づいて第1分岐配管内と第2分岐配管内の差圧を制御して、各分岐配管内で所望の流量を得るようにすればよい。
By changing the pressure in the branch pipe tank, the difference between the pressure in the first branch pipe and the pressure in the second branch pipe can be adjusted. When this pressure difference is set above a certain level, the liquid can flow only to the first branch pipe side or to the second branch pipe side, and the liquid can be branched without a switching valve such as a stop valve. it can. Thereby, the manufacturing cost of the liquid mixing apparatus can be further reduced.
In order to obtain a branching ratio with high accuracy, the liquid flow rate of the first branch pipe and / or the second branch pipe is measured with a sensor, and the second branch pipe and the second branch pipe are compared with each other based on the deviation from the desired value. What is necessary is just to control the differential pressure | voltage in branch piping, and to obtain a desired flow volume in each branch piping.
分岐配管タンクの耐圧の例は、約−0.1MPa〜約10000Paの範囲内の低耐圧である。
また、送液ポンプを用いる場合は、送液ポンプは混合液配管又は第2分岐配管に配置される。
An example of the pressure resistance of the branch piping tank is a low pressure resistance within a range of about −0.1 MPa to about 10,000 Pa.
Moreover, when using a liquid feed pump, a liquid feed pump is arrange | positioned at liquid mixture piping or 2nd branch piping.
本発明の液体混合方法では、A液タンク及びB液タンクとし圧力調整できる容器を用い、A液タンク内でA液面に加わる圧力とB液タンク内でB液面に加わる圧力とを相対的に変化させることによって、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させるようにした。
本発明の液体混合装置では、A液タンク及びB液タンクは圧力調整できる容器であり、A液タンク内の圧力を調節するためのA液タンク内圧力調節機構と、B液タンク内の圧力を調節するためのB液タンク内圧力機構とを備え、A液タンク内圧力調節機構によってA液タンク内でA液面に加える圧力と、B液タンク内圧力調節機構によってB液タンク内でB液面に加える圧力とを相対的に変化させることによって、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させるようにした。
これにより、バッファタンク、A液流量可変バルブ、B液流量可変バルブ、A液用送液ポンプ、B液用送液ポンプ及びアスピレータを用いることなく、所望の混合比率のA液とB液の混合液を得ることができ、液体混合装置の製造コストを低減できる。
In the liquid mixing method of the present invention, a container capable of adjusting the pressure is used as the A liquid tank and the B liquid tank, and the pressure applied to the A liquid surface in the A liquid tank and the pressure applied to the B liquid surface in the B liquid tank are relative to each other. The mixing ratio of the liquid A and the liquid B in the liquid mixture was changed.
In the liquid mixing apparatus of the present invention, the A liquid tank and the B liquid tank are containers capable of adjusting the pressure, and the A liquid tank pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure in the A liquid tank, and the pressure in the B liquid tank are adjusted. A liquid B tank internal pressure mechanism for adjusting, a pressure applied to the A liquid surface in the A liquid tank by the A liquid tank pressure adjusting mechanism, and a B liquid in the B liquid tank by the B liquid tank pressure adjusting mechanism. By changing the pressure applied to the surface relatively, the mixing ratio of the liquid A and the liquid B in the liquid mixture was changed.
As a result, mixing of liquid A and liquid B in a desired mixing ratio without using a buffer tank, liquid A flow rate variable valve, liquid B flow variable valve, liquid A feed pump, liquid B feed pump and aspirator A liquid can be obtained and the manufacturing cost of the liquid mixing apparatus can be reduced.
本発明の液体混合方法及び液体混合装置において、A液タンク内の圧力とB液タンク内の圧力は、それらのタンクを設置している場所の大気圧に対して負圧であるようにしたり、A液タンク及びB液タンクの耐圧は約−0.1MPa〜約10000Paの範囲内の低耐圧であるようにしたりすれば、高価な高耐圧タンクを用いないので、液体混合装置の製造コストを低減できる。さらに、低い圧力の範囲内でA液面及びB液面に加えるので、高い圧力を用いる場合に比べて圧力制御の精度が増し、ひいては混合比率の精度が向上する。 In the liquid mixing method and a liquid mixing apparatus of the present invention, the pressure of the pressure and the liquid B in the tank of the liquid A in the tank, or to be a negative pressure relative to atmospheric pressure of place where a those tanks, If the pressure resistance of the liquid A tank and the liquid B tank is a low pressure within the range of about -0.1 MPa to about 10,000 Pa, an expensive high pressure tank is not used, thereby reducing the manufacturing cost of the liquid mixing device. it can. Furthermore, since the pressure is applied to the liquid level A and the liquid level B within a range of low pressure, the accuracy of pressure control is increased as compared with the case where a high pressure is used, and consequently the accuracy of the mixing ratio is improved.
本発明の液体混合方法において、混合液配管の出口に第1分岐配管及び第2分岐配管を接続し、第1分岐配管の出口に圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクを接続し、第1分岐配管タンク内の圧力を変化させることによって、第1分岐配管側へ流れる液と第2分岐配管側へ流れる液の流量比率を変化させるようにしてもよい。
本発明の液体混合装置において、混合液配管が分岐された第1分岐配管及び第2分岐配管と、第1分岐配管の出口に接続された圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクと、分岐配管タンク内の圧力を調節するための分岐配管タンク内圧力調節機構と、をさらに備えているようにしてもよい。
これにより、ストップバルブなどの切替え弁を用いることなく、混合液配管内を流れる液を第1分岐配管と第2分岐配管に分岐することができる。
In the liquid mixing method of the present invention, the first branch pipe and the second branch pipe are connected to the outlet of the mixed liquid pipe, and the branch pipe tank made of a container capable of adjusting the pressure is connected to the outlet of the first branch pipe. You may make it change the flow rate ratio of the liquid which flows into the 1st branch piping side, and the liquid which flows into the 2nd branch piping side by changing the pressure in a piping tank.
In the liquid mixing apparatus of the present invention, a branch pipe tank comprising a first branch pipe and a second branch pipe branched from a mixed liquid pipe, a pressure adjustable container connected to an outlet of the first branch pipe, and a branch pipe tank And a branch piping tank internal pressure adjusting mechanism for adjusting the internal pressure.
As a result, the liquid flowing in the mixed liquid pipe can be branched into the first branch pipe and the second branch pipe without using a switching valve such as a stop valve.
本発明の液体混合方法及び液体混合装置において、分岐配管タンクを用いる場合、分岐配管タンクの耐圧は約−0.1MPa〜約10000Paの範囲内の低耐圧であるようにすれば、高価な高耐圧タンクを用いないので、液体混合装置の製造コストを低減できる。さらに、低い圧力の範囲内で分岐配管タンク内の圧力を制御するので、高い圧力を用いる場合に比べて圧力制御の精度が増す。 In the liquid mixing method and liquid mixing apparatus of the present invention, when a branch pipe tank is used, if the pressure resistance of the branch pipe tank is a low pressure within the range of about −0.1 MPa to about 10,000 Pa, an expensive high pressure resistance Since no tank is used, the manufacturing cost of the liquid mixing device can be reduced. Furthermore, since the pressure in the branch pipe tank is controlled within a low pressure range, the accuracy of pressure control is increased as compared with the case where a high pressure is used.
本発明の液体混合装置において、混合液中のA液濃度又はB液濃度の少なくとも一方を測定するために混合液配管に設けられた測定部を備えているようにすれば、混合液でのA液とB液の混合比率を随時監視できる。
この場合、測定部の測定データに基づき、混合液が所望のA液とB液の混合比率になるようにA液タンク内でA液面に加わる圧力とB液タンク内でB液面に加わる圧力とをフィードバック制御をかける制御部を備えているようにすれば、迅速かつ自動で所望の混合比率の混合液を得ることができる。
In the liquid mixing apparatus of the present invention, if a measuring section provided in the liquid mixture pipe is provided for measuring at least one of the liquid A concentration or the liquid B concentration in the liquid mixture, the A in the liquid mixture The mixing ratio of the liquid and the B liquid can be monitored at any time.
In this case, based on the measurement data of the measurement unit, the pressure applied to the A liquid surface in the A liquid tank and the B liquid surface in the B liquid tank so that the mixed liquid has a desired mixing ratio of the A liquid and the B liquid. If a control unit that performs feedback control of pressure is provided, a liquid mixture having a desired mixing ratio can be obtained quickly and automatically.
また、A液配管に設けられたA液流量計と、B液配管に設けられたB液流量計を備えているようにすれば、混合液でのA液とB液の混合比率を随時監視できる。
この場合、A液流量計及びB液流量計の測定データに基づき、混合液が所望のA液とB液の混合比率になるようにA液タンク内でA液面に加わる圧力とB液タンク内でB液面に加わる圧力とをフィードバック制御をかける制御部を備えているようにすれば、迅速かつ自動で所望の混合比率の混合液を得ることができる。
Moreover, if the A liquid flow meter provided in the A liquid pipe and the B liquid flow meter provided in the B liquid pipe are provided, the mixing ratio of the A liquid and the B liquid in the mixed liquid is monitored at any time. it can.
In this case, based on the measurement data of the A liquid flow meter and the B liquid flow meter, the pressure applied to the A liquid surface in the A liquid tank and the B liquid tank so that the mixed liquid has a desired mixing ratio of A liquid and B liquid. If a control unit that performs feedback control on the pressure applied to the B liquid surface is provided, a liquid mixture having a desired mixing ratio can be obtained quickly and automatically.
また、A液とB液を混合するために混合液配管に設けられた混合器を備えているようにすれば、混合液配管でA液とB液を確実に混合させることができる。 Moreover, if the mixer provided in the liquid mixture piping is provided to mix the liquid A and the liquid B, the liquid A and the liquid B can be reliably mixed by the liquid mixture piping.
また、混合液を送液するために混合液配管に設けられた送液ポンプを備えているので、送液に重力落下を用いる場合に比べて流速制御の迅速性及び範囲が増す。さらに、送液ポンプの駆動により、A液タンク内及びB液タンク内を負圧にするので、A液タンク内圧力調節機構及びB液タンク内圧力調節機構として、加圧機構ではなく、弁の開度によりタンク内圧力を調整する構造の簡単なものを用いることができるようになる。 Further, is provided with the liquid feed pump provided in the mixing liquid pipe for feeding a liquid mixture, the rapidity and extent of the flow rate control as compared with the case of using gravity to feed liquid increases. Further, by driving the liquid feeding pump, because the solution A tank and B liquid in the tank at a negative pressure, as the liquid A tank pressure regulating mechanism and the liquid B tank pressure regulating mechanism, rather than the pressurizing mechanism, the valve A simple structure that adjusts the pressure in the tank according to the opening can be used.
図1は、液体混合装置の一実施例を概略的に示す図である。
A液を収容するためのA液タンク1aと、B液を収容するためのB液タンク1bが設けられている。A液タンク1aに収容されたA液を送液するためのA液配管3aと、B液タンク1bに収容されたB液を送液するためのB液配管3bと、A液配管3aとB液配管3bを合流させるためのティーズ5と、ティーズ5に接続され、A液とB液の混合液を送液するための混合液配管7が設けられている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a liquid mixing apparatus.
A
混合液配管7に、上流側から順に、ミキサー(混合器)9、測定部11、送液ポンプ13が設けられている。ミキサー9はA液とB液を混合するためのものである。測定部11は混合液中のA液濃度又はB液濃度の少なくとも一方を測定するためのものである。送液ポンプ13は配管3a,3b,7内の液をユースポイントへ送液するためのものである。ミキサー9、測定部11、送液ポンプ13を並べる順序は特に限定されない。ただし、ミキサー9は測定部11よりも上流側に配置されることが好ましい。
A mixer (mixer) 9, a measuring
A液タンク1a及びB液タンク1bは圧力調整できる容器である。A液タンク1a及びB液タンク1bは高圧に耐え得るものである必要はなく、例えば±2000Pa(約±0.02kg/cm2)の微圧の圧力制御ができるものであればよい。A液タンク1a及びB液タンク1bは、例えば市販されているポリエチレン製のものである。
The
A液タンク1aには、A液タンク1a内の圧力を調節するための圧力調節用配管15a及びA液タンク内圧力調節機構17aが接続されている。B液タンク1bには、B液タンク1b内の圧力を調節するための圧力調節用配管15b及びB液タンク内圧力調節機構17bが接続されている。圧力調節機構17a,17bは例えば加圧及び減圧の動作が可能なものである。圧力調節機構17a,17bは例えばエアー圧によってタンク1a,1b内の圧力を調節する。
The
圧力調節機構17a,17bの動作を制御するための制御部19が設けられている。制御部19は、測定部11の測定データに基づき、混合液が所望のA液とB液の混合比率になるように圧力調節機構17a,17bにフィードバック制御をかける。
A
この実施例では、送液ポンプ13によって配管3a,3b,7内の液をユースポイントへ送液する。このとき、圧力調節機構17aによってA液タンク1a内でA液面に加える圧力と、圧力調節機構17bによってB液タンク内でB液面に加える圧力とを相対的に変化させることによって、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させる。
In this embodiment, the liquid in the
ミキサー9を通過した後の混合液のA液濃度もしくはB液濃度又はその両方を測定部11で測定する。測定部11の測定データに基づいて、制御部19により、所望の混合比の混合液が得られるように圧力調節機構17a,17bが制御される。ユースポイントへの混合液流量は、送液ポンプ13の稼働率で可変にできる。また、混合液流量は、圧力調節機構17a,17bによってタンク1a,1b内でA液面及びB液面に加える圧力を変化させることによっても可変である。
The
A液とB液の混合比率の制御方法は、測定部11の測定データから、現在流れている混合液の混合比率が、設定された値よりも高いか低いかを、制御部19で判断する。例えば、A液の比率が高い場合、A液タンク1a内でのA液面への加圧を低くするか、B液タンク1b内でのB液面への加圧を高くする。圧力調節機構17a,17bの動作は、制御部19から圧力調節機構17a,17bに電気信号が伝えられることによって行なわれる。例えば数秒後に、このアクションの結果が、測定部11の測定データに反映される。制御部19は、測定データに基づいて、設定された混合比率にまだ達していないと判断した場合は、圧力調節機構17a,17bに、さらにA液タンク1a内でのA液面への加圧を低くするか、B液タンクb内でのB液面への加圧を高くする動作を指示し、すでに設定された混合比率に達している場合は逆の動作を指示するフィードバック制御を行なう。
In the control method of the mixing ratio of the liquid A and the liquid B, the
また、タンク1a,1b内でA液面及びB液面に加える圧力の変化と流量変化との関係を予め取得したデータを制御部19に設けられたメモリ装置に格納しておくようにしてもよい。制御部19は、設定された混合比率と、測定部11からの測定データとを比較して、設定された混合比率にするために必要なA液、B液の流量変化分を求め、それに応じたA液面及びB液面に加える圧力の変化量を算出する。そして、制御部19は、その圧力変化量を圧力調節機構17a,17bに電気信号で伝える。本発明の液体混合装置は、このようなフィードフォワード制御を行なうこともできる。
Further, in the
次に、図1に示した実施例を用い、A液とB液の混合比率を変化させた結果を説明する。
A液タンク1a及びB液タンク1bとして20L(リットル)タンクを用いた。A液タンク1aには純水を入れた。B液タンク1bには、濃度が4.2wt%(重量パーセント)のIPA(イソプロピルアルコール)を入れた。A液タンク1a、B液タンク1bは、ともに圧力調整できる容器であり、±2000Pa(約±0.02kg/cm2)の微圧の圧力制御ができるポリエチレン製のものである。
Next, the result of changing the mixing ratio of the liquid A and the liquid B will be described using the embodiment shown in FIG.
20 L (liter) tanks were used as the
A液タンク1aからティーズ5までのA液配管3aの長さは3m(メートル)である。B液タンク1bからティーズ5までのB液配管の長さも3mである。ティーズ5からミキサー9までの混合液配管7の長さは1cm(センチメートル)である。ミキサー9から測定部11までの混合液配管7の長さは30cmである。測定部11からポンプ13までの混合液配管7の長さは50cmである。
The length of the A
配管は、全て外径3mm、内径2mmのPFA(パーフルオロアルコキシ樹脂)製チューブである。ミキサー9は、チューブ内に螺旋状の攪拌部があり、液がそこを通過する間にミキシングされるものである。測定部11は、液体の近赤外線スペクトル透過減衰率を測定するものである。送液ポンプ13はチューブしごきポンプである。送液ポンプ13の流量は、10cc/分である。温度条件は25℃である。
The pipes are all PFA (perfluoroalkoxy resin) tubes having an outer diameter of 3 mm and an inner diameter of 2 mm. The
表1は、A液タンクへの圧力と、B液タンクへの圧力と、IPA濃度との関係の表である。圧力のマイナス値は大気圧に対する負圧を表す。 Table 1 is a table showing the relationship between the pressure to the liquid A tank, the pressure to the liquid B tank, and the IPA concentration. The negative value of the pressure represents a negative pressure with respect to the atmospheric pressure.
図2は、表1をグラフ化したものであり、IPA濃度と、A液タンクとB液タンクの差圧の関係を示す図である。縦軸が測定部の出力値であるIPA濃度(wt%)である。横軸は差圧(Pa)である。差圧は(B液タンクへの圧力−A液タンクへの圧力)である。 FIG. 2 is a graph of Table 1, showing the relationship between the IPA concentration and the differential pressure between the liquid A tank and the liquid B tank. The vertical axis represents the IPA concentration (wt%) that is the output value of the measurement unit. The horizontal axis is the differential pressure (Pa). The differential pressure is (pressure to the B liquid tank−pressure to the A liquid tank).
これらの結果から、差圧にほぼ相関のある結果が得られているのがわかる。差圧を制御することにより、IPA濃度を制御できる。
図3は、図2に理論カーブを表示した図である。
図3に示すように、A液飽和領域と、比例領域と、B液飽和領域に分けられる。A液(純水)だけを混合液流路7に流したいならば、この例では、差圧を−1200Pa以下にすればよい。また、B液(IPA 4.2wt%)だけを混合液流路7に流したいならば、差圧を+1200Pa以上にすればよい。
From these results, it can be seen that a result almost correlated with the differential pressure is obtained. By controlling the differential pressure, the IPA concentration can be controlled.
FIG. 3 is a diagram showing the theoretical curve in FIG.
As shown in FIG. 3, it is divided into a liquid A saturation region, a proportional region, and a liquid B saturation region. If only the liquid A (pure water) is desired to flow through the mixed
次に、図1に示した実施例を用い、他の条件でA液とB液の混合比率を変化させた結果を説明する。
A液タンク1a及びB液タンク1bとして20Lタンクを用いた。A液タンク1aには、純水を入れた。B液タンク1bには、濃度が1wt%のIPAを入れた。A液タンク1a、B液タンク1bは、ともに圧力調整できる容器であり、±2000Pa(約±0.02kg/cm2)の微圧の圧力制御ができるポリエチレン製のものである。
Next, the result of changing the mixing ratio of the liquid A and the liquid B under other conditions will be described using the embodiment shown in FIG.
20 L tanks were used as the
A液タンク1aからティーズ5までのA液配管3aの長さは0.8mである。B液タンク1bからティーズ5までのB液配管の長さは0.8mである。ティーズ5からミキサー9までの混合液配管7の長さは1cmである。ミキサー9から測定部11までの混合液配管7の長さは30cmである。測定部11からポンプ13までの混合液配管7の長さは50cmである。
The length of the A
A液配管3a及び混合液配管7は、外径3mm、内径2mmのPFA製チューブである。B液配管3bは、外径2mm、内径1mmのPFA製チューブである。ミキサー9は、チューブ内に螺旋状の攪拌部があり、液がそこを通過する間にミキシングされるものである。測定部11は、液体の近赤外線スペクトル透過減衰率を測定するものである。送液ポンプ13はチューブしごきポンプである。送液ポンプ13の流量は、10cc/分である。温度条件は25℃である。
The A
表2は、A液タンクへの圧力と、B液タンクへの圧力と、IPA濃度との関係の表である。圧力のマイナス値は大気圧に対する負圧を表す。 Table 2 is a table showing the relationship between the pressure to the liquid A tank, the pressure to the liquid B tank, and the IPA concentration. The negative value of the pressure represents a negative pressure with respect to the atmospheric pressure.
図4は、表2をグラフ化したものであり、IPA濃度と、A液タンクとB液タンクの差圧の関係を示す図である。縦軸が測定部の出力値であるIPA濃度(wt%)である。横軸は差圧(Pa)である。差圧は(B液タンクへの圧力−A液タンクへの圧力)である。 FIG. 4 is a graph of Table 2, showing the relationship between the IPA concentration and the differential pressure between the liquid A tank and the liquid B tank. The vertical axis represents the IPA concentration (wt%) that is the output value of the measurement unit. The horizontal axis is the differential pressure (Pa). The differential pressure is (pressure to the B liquid tank−pressure to the A liquid tank).
これら結果から、液面差にほぼ相関のある結果が得られているのがわかる。差圧を制御することにより、IPA濃度を0.01wt%から0.035wt%付近まで制御できる。これは、希釈率として、30倍から100倍程度が可能な例である。 From these results, it can be seen that the results are almost correlated with the liquid level difference. By controlling the differential pressure, the IPA concentration can be controlled from 0.01 wt% to around 0.035 wt%. This is an example in which the dilution rate can be about 30 to 100 times.
図5は、図4に理論カーブを表示した図である。
図5に示すように、A液飽和領域と、比例領域に分けられる。A液(純水)だけを混合液配管7に流したいならば、この例では、差圧を−1000Pa以下にすればよい。
この例では、B液飽和領域を得るためにはB液タンク1bへ桁違いの圧力を加えなければならない状況で、B液タンク1bの耐圧以上なので、データはないが、必ずその領域があることは容易に推定できる。
FIG. 5 is a diagram showing the theoretical curve shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it is divided into a liquid A saturation region and a proportional region. If only the liquid A (pure water) is desired to flow through the mixed
In this example, in order to obtain the B liquid saturation region, it is necessary to apply an extraordinary pressure to the
ユースポイントへ、所望濃度の混合液を送液したいが、装置立ち上げ時は、どうしても混合濃度への制御が過渡期になるために、所望濃度になっていない液がユースポイント方向に向かうことになる。そこで、混合液配管の出口にティーズを接続し、そのティーズにユースポイントにつながる配管と廃液タンクにつながる配管を接続して、所望濃度以外の液を廃液タンク側へ向かわせるようにすればよい。混合液が所望濃度比率になったかどうかの判断は測定部で行なうことが好ましい。 I want to send a liquid mixture with the desired concentration to the use point, but at the time of starting up the device, the control to the mixed concentration will inevitably become a transitional period, so the liquid that does not have the desired concentration will go toward the use point. Become. Therefore, a tease is connected to the outlet of the mixed liquid pipe, and a pipe connected to the use point and a pipe connected to the waste liquid tank are connected to the tease so that liquids other than the desired concentration are directed toward the waste liquid tank. It is preferable to determine whether or not the mixed solution has a desired concentration ratio by the measurement unit.
図6は、液体混合装置の他の実施例を概略的に示す図である。図1と同じ部分には同じ符号を付す。
この実施例では、図1に示した実施例と比較して、ティーズ21、廃液配管(第1分岐配管)23、ユースポイント配管(第2分岐配管)25、廃液タンク(分岐配管タンク)27、圧力調節用配管29及び廃液タンク内圧力調節機構31をさらに備えている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing another embodiment of the liquid mixing apparatus. The same parts as those in FIG.
In this embodiment, compared with the embodiment shown in FIG. 1,
ティーズ21は混合液配管7の出口に接続されている。廃液配管23及びユースポイント配管25はティーズ21に接続されている。廃液配管23の出口は廃液タンク27に接続されている。ユースポイント配管25の出口はユースポイントへ導かれている。
廃液タンク27は圧力調整できる容器である。廃液タンク27の耐圧は例えば−15000Pa〜15000Paである。廃液タンク27の材質は例えばポリエチレンである。
廃液タンク27には、廃液タンク27内の圧力を調節するための圧力調節用配管29及びA液タンク内圧力調節機構31が接続されている。圧力調節機構31は例えば加圧及び減圧の動作が可能なものである。廃液タンク内圧力調節機構31は、例えばエアー圧によって廃液タンク27内の圧力を調節する。圧力調節機構31の動作は制御部19によって制御される。
The
The
また、この実施例では、図1に示した実施例と比較して、混合液配管7で送液ポンプ13が測定部11の上流側に配置されているが、ミキサー9、測定部11、送液ポンプ13を並べる順序は特に限定されない。ただし、ここでもミキサー9は測定部11よりも上流側に配置されることが好ましい。
Further, in this embodiment, compared with the embodiment shown in FIG. 1, the
圧力調節機構31の動作により、廃液タンク27内の圧力を変動させることにより、ティーズ21から廃液配管23側へ流れる液の流量とユースポイント配管25側へ流れる液の流量の比率を変化させることができる。
表3は、ユースポイント側への流量と、廃液タンク内に加える圧力との関係を示す表である。
By changing the pressure in the
Table 3 is a table showing the relationship between the flow rate to the use point side and the pressure applied to the waste liquid tank.
図7は、表3をグラフ化したものである。
廃液タンク31内の圧力を−2000Paよりも低くすれば、混合液配管7内の液体はすべてティーズ21から廃液配管23を介して廃液タンク31側へ向かう。
また、廃液タンク31内の圧力を2000Pa以上にすれば、混合液配管7内の液体はすべてティーズ21からユースポイント配管25を介してユースポイント側へ向かう。
ティーズ21の箇所で、ポンプ13による圧力が10000Paであり、廃液タンク31の圧力が10000Pa以上の状態では、圧力調節用配管29を通じて廃液タンク31内に加えているエアー圧が廃液配管23を逆流してユースポイントに向かう。
FIG. 7 is a graph of Table 3.
If the pressure in the
Further, if the pressure in the
When the pressure by the
このデータより、廃液タンク31の圧力を、−2000Paよりも低い値と、2000Pa以上10000Pa以下の値とで切り替えることにより、ユースポイントへ向かう流量のオン/オフの制御が可能となる。
From this data, by switching the pressure of the
混合液配管7内を流れる混合液が所望濃度になっていないときは、廃液タンク31内の圧力を−2000Pa以下に制御部19によって制御して、ユースポイントへ混合液が向かわないようにする。混合液配管7内を流れる混合液が所望濃度であるときは、廃液タンク31内の圧力を、2000Pa以上10000Pa以下の値にして、混合液を全てユースポイント側へ向かわせる。
ユースポイント配管25内での流量調整をすばやく行なう場合は、ポンプ13を制御するのではなく、図7の比例領域を積極的に利用して、制御してもよい。
When the liquid mixture flowing in the
When the flow rate adjustment in the
図8、図9、それぞれ、液体混合装置のさらに他の実施例を概略的に示す図である。
図8の実施例は図1の実施例に対して、図9の実施例は図6の実施例に対して、測定部11に替えて、A液配管3aにA液流量計33aを、B液配管3bにB液流量計33bを備えたものである。
これらの実施例において、流量計33a,33bの指示値に基づき、混合液での混合比率は計算で求められることができる。制御部19は、流量計33a,33bの指示値に基づき、所望の混合比率になるように圧力調節機構17a,17bの動作を制御する。
8 and 9 are diagrams schematically showing still other embodiments of the liquid mixing apparatus, respectively.
The embodiment of FIG. 8 is different from the embodiment of FIG. 1 in the embodiment of FIG. 9, and the embodiment of FIG. 9 is different from the embodiment of FIG. The
In these embodiments, the mixing ratio in the mixed liquid can be obtained by calculation based on the indication values of the
次に図10〜図13を参照して他の実施例について説明する。
燃料電池で、携帯機器向けの小型のものとして、直接メタノール型燃料電池(DMFC:Direct Methanol Fuel Cell)がある。DMFC型燃料電池の燃料供給は、メタノール濃度3〜5wt%の濃度のメタノール水溶液で行なう。メタノール濃度が高いと、燃料極で未反応なメタノールが電解質膜を透過して空気極へ到達するクロスオーバー現象が発生して、発電効率が低下する問題が発生する。他方、メタノール濃度が低くいと、発電効率が落ちる。したがって、常に最適なメタノール濃度を供給することが望まれる。また、濃度の濃いメタノールを、水で最適な濃度に希釈して使用することができれば、メタノール燃料体積の減少ができ、より小型にすることができる。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS.
A direct methanol fuel cell (DMFC) is a small fuel cell for portable devices. The fuel supply of the DMFC type fuel cell is performed with a methanol aqueous solution having a methanol concentration of 3 to 5 wt%. If the methanol concentration is high, a crossover phenomenon occurs in which unreacted methanol at the fuel electrode permeates the electrolyte membrane and reaches the air electrode, resulting in a problem that power generation efficiency decreases. On the other hand, if the methanol concentration is low, the power generation efficiency decreases. Therefore, it is desired to always supply an optimal methanol concentration. Further, if methanol having a high concentration can be used after being diluted to an optimum concentration with water, the volume of methanol fuel can be reduced and the size can be further reduced.
図10は、この実施例で用いた送液機構の構成を説明するための概略図である。図1、図6と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付す。 FIG. 10 is a schematic view for explaining the configuration of the liquid feeding mechanism used in this embodiment. Parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals.
濃度が30%のメタノールの入ったA液タンク1aと、水の入ったB液タンク1bが設けられている。
メタノールの入ったA液タンク1aにA液配管3aの一端が接続されている。A液配管3aの他端は混合部35に接続されている。
水の入ったB液タンク1bにB液配管3bの一端が接続されている。B液配管3bの他端は混合部35に接続されている。混合部35には、配管3a,3bからのメタノール及び水が混合された所望濃度の希釈メタノールを流すためのユースポイント配管25と、所望濃度でない希釈メタノールを流すための廃液配管23も接続されている。ユースポイント配管25にはポンプ13が設けられている。
A
One end of the A
One end of the B
図11は図10に示した装置の混合部の平面図と側面図を示す図である。図11において、チップ内部に形成された配管を透過して図示している。
混合部35は、ガラスのエッチングで内部に配管が形成されたチップ37と、チップ37を支持するための金属製の枠部39と、配管3a,3b,23,25をチップ37に接続するための継手41,43,45,47を備えている。チップ37はマイクロ流体デバイスである。
FIG. 11 is a diagram showing a plan view and a side view of the mixing section of the apparatus shown in FIG. In FIG. 11, a pipe formed inside the chip is shown in a transparent manner.
The mixing
チップ37の平面サイズは12.5mm×39mm、厚みは2.2mmである。枠部39の外周平面サイズは19mm×46mm、内周平面サイズは13mm×40mm、厚みは4.2mmである。枠部39には、ネジで継手41,43,45,47が差し込まれている。枠部39の内側に配置されたチップ37は継手41,43,45,47によって押さえ込まれることによって固定されている。チップ37は、側面に継手41,43,45,47に対応する位置に、チップ37内部の配管につながるテーパー形状の凹部を備えている。継手41,43,45,47の先端がチップ37側面の凹部に差し込まれることによって配管がシールされて液漏れを防止している。
The planar size of the
チップ37内部の配管パターンについて説明する。
A液配管3aに接続されるチップ内A液配管49aと、B液配管3bが接続されるチップ内B液配管49bが設けられている。配管49a,49bは下流側で合流されてチップ内混合液配管51に接続されている。チップ内混合液配管51の下流側にミキシング部(混合器)53が設けられている。チップ内混合液配管51には、ミキシング部53よりも下流側にセンサー部55が設けられている。センサー部55は、混合後のメタノール濃度の測定に用いられる小空間である。
The piping pattern inside the
An in-chip
センサー部55の下流側でチップ内混合液配管51が分岐されたチップ内廃液配管57とチップ内ユースポイント配管59が設けられている。チップ内廃液配管57は廃液配管23に接続される。チップ内ユースポイント配管59はユースポイント配管25に接続される。
An in-chip
図12は、ミキシング部53内における液体の流れを矢印で示す平面図である。
ミキシング部53は2つの広い箇所61,63を備えている。上流側の広い箇所61と下流側の広い箇所63は2本の配管65,67で接続されている。
FIG. 12 is a plan view showing the flow of liquid in the mixing
The mixing
上流側の広い箇所61にはチップ内混合液配管51が接続されている。広い箇所61の近傍でチップ内混合液配管51に配管の細い箇所69が設けられている。広い箇所61と63とを接続する2本の配管65,67の上流側の端部は、細い箇所69の両隣の箇所で広い箇所61に接続されている。
An in-chip
下流側の広い箇所63には下流側の配管71が接続されている。広い箇所61と63とを接続する2本の配管65,67の下流側の端部は、配管71の両隣の箇所で広い箇所63に接続されている。広い箇所63の近傍で配管65,67に配管の細い箇所73,75が設けられている。
A
チップ内混合液配管51から細い箇所69を介して広い箇所61に導入された液体は、細い箇所69で流速が早くなるので、広い箇所61内で渦を発生する(矢印を参照)。広い箇所61から、広い箇所61と63とを接続する2本の配管65,67及び流路の細い箇所73,75を介して広い箇所63に導入された液体は、細い箇所73,75で流速が速くなるので、広い箇所63内で渦を発生する(矢印を参照)。これらの渦により、液体の混合が促進される。
図11に示すように、ミキシング部53は2段に設けられているので、図12に示した混合パターンを2段繰り返すことにより、液体は完全に混合される。
The liquid introduced from the in-chip
As shown in FIG. 11, since the mixing
図13に示すように、チップ37は、流路を形成するための貫通溝が形成された厚みの均一なガラス間仕切り板37aを2枚のガラス平面板37b,37cで挟み込んだ3層構造になっている。ガラス間仕切り板37aの厚みは0.2mmで均一である。ガラス平面板37b,37cは継手との接触部だけがテーパー形状になるように加工されている。ガラス平面板37b,37cの厚みは1mmである。ガラス間仕切り板37aにおける貫通溝はエッチング技術で形成されている。
As shown in FIG. 13, the
チップ37内に形成された配管や空間の高さは0.2mmである。
チップ内A液配管49aの溝幅は1mmである。チップ内B液配管49bの溝幅は4mmである。チップ内廃液配管57の溝幅及びチップ内ユースポイント配管59の溝幅はどちらも1mmである。
The height of the piping and space formed in the
The groove width of the in-chip
図10に戻って装置全体の説明を続ける。
図6に示した実施例と同様に、A液タンク1a、B液タンク1b、廃液タンク27に対して、圧力調節用配管15a,15b,29及びタンク内圧力調節機構17a,17b,31が設けられている。タンク内圧力調節機構17a,17b,31の動作を制御するための制御部19が設けられている。
Returning to FIG. 10, the description of the entire apparatus will be continued.
Similar to the embodiment shown in FIG. 6,
混合部35のセンサー部55内の液のメタノール濃度を測定するための測定部77が設けられている。測定部77は例えば近赤外線スペクトル透過減衰率を測定する方法でメタノール濃度を計測する。チップ37に対して上部から光を照射して、反対面からその光の透過光を受光して、液体の近赤外線スペクトル透過減衰率を測定する。測定部77は、例えばメタノール濃度が4wt%になっているかを常時測定して、制御部19にその信号を伝える。
A measuring
制御部19は、測定部77が測定したメタノール濃度に応じてタンク内圧力調節機構17a,17b,31の動作を制御する。
メタノール濃度が4wt%よりも濃い場合、メタノール側の流量を減少させるように、A液タンク1aに加えている圧力からB液タンク1bに加えている圧力を引いた差圧を減少させるように制御する。メタノール濃度が4wt%よりも薄い場合は、その逆の制御が行なわれる。制御部19の制御により、タンク内圧力調節機構17a,17bは圧力調節用配管15a,15bを介してタンク1a,1b内で液面に加える圧力を制御する。この加える圧力は、大気圧に対して正圧にも負圧にもなる。制御圧力範囲は、±200Paの微圧の制御で十分である。
The
When the methanol concentration is higher than 4 wt%, control is performed to reduce the differential pressure obtained by subtracting the pressure applied to the
例えばタンク1a,1b内の圧力制御が不完全で、測定部77が測定したメタノール濃度が4wt%から外れている場合は、制御部19により廃液タンク内圧力調節機構31の動作を制御して、廃液タンク27内を減圧して、混合後の液が廃液配管23に向かうようにして、ユースポイント配管25側に流れないようにする。この場合は、ユースポイント配管25側からポンプ13で引いているため、その圧力に勝る圧力で引く必要がある。例えば10000Paの圧力にて、液がユースポイント配管25側へ完全に行かないようにできる。
For example, when the pressure control in the
以上、本発明の実施例を説明したが、材料、形状、配置、寸法等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, material, a shape, arrangement | positioning, a dimension, etc. are examples, This invention is not limited to these, In the range of this invention described in the claim Various changes can be made.
例えば、A液、B液の2液混合でティーズ(3分岐継手)と記載したが、3分岐路であれば、どういう形状でもよい。
また、A液、B液、C液の3液混合でも同じで、その場合は、4分岐継手でもよいし、複数の3分岐継手を組み合わせてもよい。
3液以上の混合は、この例の2液混合の方法の組み合わせで行なうことができる。
また、分岐に関しても、2方向の分岐のみ例を記載しているが、3方向以上でも、2方向分岐の組み合わせで実現できることは明白である。
また、上記実施例では、送液ポンプ13を備えているが、本発明において重力落下により送液できる場合には送液ポンプは必ずしも必要でない。
For example, although it described as tees (three-branch joint) by 2 liquid mixing of A liquid and B liquid, what kind of shape may be sufficient if it is a 3 branch path.
In addition, the same applies to the three-liquid mixing of the liquid A, the liquid B, and the liquid C. In that case, a four-branch joint may be used, or a plurality of three-branch joints may be combined.
Three or more liquids can be mixed by a combination of the two liquid mixing methods in this example.
In addition, only an example of bi-directional branching is described with respect to the bifurcation, but it is obvious that the bi-directional bifurcation can be realized even in three or more directions.
Moreover, in the said Example, although the
1a A液タンク
1b B液タンク
3a A液配管
3b B液配管
7 混合液配管
9 ミキサー(混合器)
11 測定部
13 送液ポンプ
17a A液タンク内圧力調節機構
17b B液タンク内圧力調節機構
19 制御部
23 廃液配管(第1分岐配管)
25 ユースポイント配管(第2分岐配管)
27 廃液タンク(第1分岐配管タンク)
31 廃液タンク内圧力調節機構(分岐配管タンク内圧力調節機構)
33a A液流量計
33b B液流量計
49a チップ内A液配管
49b チップ内B液配管
51 チップ内混合液配管
53 ミキシング部(混合器)
57 チップ内廃液配管(第1分岐配管)
59 チップ内ユースポイント配管(第2分岐配管)
77 測定部
1a
DESCRIPTION OF
25 Use point piping (second branch piping)
27 Waste liquid tank (first branch piping tank)
31 Pressure adjustment mechanism in waste liquid tank (pressure adjustment mechanism in branch piping tank)
33a A
57 Chip waste pipe (first branch pipe)
59 In-chip use point piping (second branch piping)
77 Measuring unit
Claims (13)
送液手段として前記A液タンク及び前記B液タンクの下流に配置された送液ポンプを用いて、前記A液タンク内の圧力と前記B液タンク内の圧力を前記それぞれのタンクを設置している場所の大気圧に対して負圧にし、
前記A液タンク及び前記B液タンクとして圧力調整できる容器を用い、前記A液タンク内の圧力と前記B液タンク内の圧力とを相対的に変化させることによって、A液を送液する能力とB液を送液する能力を制御してA液流量とB液流量を変化させ、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させることを特徴とする液体混合方法。 The A liquid pipe for feeding the A liquid stored in the A liquid tank and the B liquid pipe for feeding the B liquid stored in the B liquid tank are merged and led to the mixed liquid pipe for mixing. In a liquid mixing method for obtaining a liquid mixture in which liquid A and liquid B are mixed at a desired ratio in a liquid pipe,
Using the liquid feeding pumps arranged downstream of the A liquid tank and the B liquid tank as liquid feeding means , the pressure in the A liquid tank and the pressure in the B liquid tank are set in the respective tanks. Make negative pressure relative to the atmospheric pressure
By relatively changing the pressure of the liquid A tank and using a container capable of pressure control as the B liquid tank, the liquid B tank and the pressure of the liquid A in the tank, the ability to feed the solution A A liquid mixing method characterized by controlling the ability to send the B liquid to change the A liquid flow rate and the B liquid flow rate to change the mixing ratio of the A liquid and the B liquid in the mixed liquid.
前記第1分岐配管の出口に圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクを接続し、
前記第1分岐配管タンク内の圧力を変化させることによって、前記第1分岐配管側へ流れる液と前記第2分岐配管側へ流れる液の流量比率を変化させる請求項1又は2に記載の液体混合方法。 Connecting the first branch pipe and the second branch pipe to the outlet of the mixed liquid pipe;
Connecting a branch pipe tank made of a container capable of adjusting pressure to the outlet of the first branch pipe;
The liquid mixing according to claim 1 or 2 , wherein a flow rate ratio of a liquid flowing to the first branch pipe side and a liquid flowing to the second branch pipe side is changed by changing a pressure in the first branch pipe tank. Method.
前記A液タンク及び前記B液タンクは圧力調整できる容器であり、
前記A液タンク及び前記B液タンクの下流に設けられた送液ポンプと、
前記A液タンク内の圧力を調節するためのA液タンク内圧力調節機構と、前記B液タンク内の圧力を調節するためのB液タンク内圧力調節機構とを備え、
前記送液ポンプ、前記A液タンク内圧力調節機構及び前記B液タンク内圧力調節機構により、前記A液タンク内の圧力と前記B液タンク内の圧力が前記それぞれのタンクを設置している場所の大気圧に対して負圧になるようにし、かつ、前記A液タンク内圧力調節機構によって前記A液タンク内の圧力と、前記B液タンク内圧力調節機構によって前記B液タンク内の圧力とを相対的に変化させることによって、A液を送液する能力とB液を送液する能力を制御して、混合液でのA液とB液の混合比率を変化させることを特徴とする液体混合装置。 The A liquid pipe for feeding the A liquid stored in the A liquid tank, the B liquid pipe for feeding the B liquid stored in the B liquid tank, the A liquid pipe and the B liquid pipe are joined together. In a liquid mixing apparatus provided with a mixed liquid pipe,
The A liquid tank and the B liquid tank are containers whose pressure can be adjusted,
A liquid feed pump provided downstream of the liquid A tank and the liquid B tank;
A liquid tank internal pressure adjustment mechanism for adjusting the pressure in the liquid A tank, and a liquid B tank pressure adjustment mechanism for adjusting the pressure in the liquid B tank,
Locations where the pressure in the A liquid tank and the pressure in the B liquid tank are installed in the respective liquid tanks by the liquid feed pump, the pressure adjusting mechanism in the A liquid tank, and the pressure adjusting mechanism in the B liquid tank The pressure in the liquid A tank is adjusted by the pressure adjustment mechanism in the liquid A tank, and the pressure in the liquid B tank is adjusted by the pressure adjustment mechanism in the liquid B tank. The liquid is characterized by changing the mixing ratio of the A liquid and the B liquid in the mixed liquid by controlling the ability to send the A liquid and the ability to send the B liquid by relatively changing the ratio. Mixing equipment.
前記A液タンク内圧力調節機構及び前記B液タンク内圧力調節機構はその耐圧の範囲内で前記A液タンク内の圧力と前記B液タンク内の圧力を調節する請求項5に記載の液体混合装置。 The A liquid tank and the B liquid tank have a low pressure resistance within a range of about −0.1 MPa to about 10,000 Pa,
Wherein A liquid tank pressure adjusting mechanism and the liquid B tank pressure regulating mechanism is a liquid mixture of claim 5 to adjust the pressure of the pressure and the liquid B tank of the liquid A in the tank within the scope of the breakdown voltage apparatus.
前記第1分岐配管の出口に接続された圧力調整できる容器からなる分岐配管タンクと、
前記分岐配管タンク内の圧力を調節するための分岐配管タンク内圧力調節機構と、をさらに備えている請求項5から11のいずれか一項に記載の液体混合装置。 A first branch pipe and a second branch pipe branched from the mixed liquid pipe;
A branch pipe tank composed of a pressure-adjustable container connected to the outlet of the first branch pipe;
The liquid mixing device according to any one of claims 5 to 11 , further comprising a branch piping tank pressure adjusting mechanism for adjusting a pressure in the branch piping tank.
前記分岐配管タンク内圧力調節機構はその耐圧の範囲内で前記第1分岐配管タンク内の圧力を制御する請求項12に記載の液体混合装置。 The first branch pipe tank has a low pressure resistance within a range of a pressure resistance of about −0.1 MPa to about 10,000 Pa,
The liquid mixing device according to claim 12 , wherein the branch pipe tank pressure adjustment mechanism controls the pressure in the first branch pipe tank within a range of pressure resistance.
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