(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される液体の入った容器(3) を載置する容器置台(1) と、少なくとも底部がこの容器置台の下方に位置する密閉されたリザーブタンク(2) と、このリザーブタンクに下端を連通させて容器(3) とリザーブタンク(2) との最大バランス液面高さ以上の高さまで立設された少なくとも周面の一部が上下方向に透明な筒体(4) と、一端が容器置台(1) に搭載された容器(3) の底面より低い位置でリザーブタンク(2) に開口し他端が当該容器(3) に投入される可撓性の吸入パイプ(8) と、リザーブタンク(2) に連通された供給パイプ(7) と、筒体(4) 内の空気の吸引手段(5) 及び大気連通手段(5) とを備えている、液体供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体供給装置の供給パイプ(7) に計量ポンプ(14)が接続されており、この計量ポンプは、逆止弁(21)を設けた吸込口(15)と第２の逆止弁(32)を設けた吐出管(31)とを備えた密閉容器からなる計量容器(19)と、枝管(29)が計量容器内に連通されかつ吐出側が弁体(25)の背面から流れるようにフロートバルブ(23)に接続されたエジェクタ(22)と、計量容器(19)内に所定量の液体が吸入されたときにフロートバルブ(23)の弁体(25)を閉じるフロート(26)と、計量容器(19)内の液体が所定の量に達したときにその液面を検出する液センサ(33)とを有することを特徴とする、計量ポンプを備えた液体供給装置。
【請求項３】
請求項１記載の液体供給装置の供給パイプ(7) に計量ポンプ(35)が接続されており、この計量ポンプは、逆止弁(21)を設けた吸込口(15)と第２の逆止弁(32)を設けた吐出管(31)とを備えた密閉容器からなる計量容器(19)と、計量容器(19)内の液体の液面を検出するレベルスイッチ(40,41) と、このレベルスイッチの信号によって開閉するエアー電磁弁(36)と、枝管(29)が計量容器(19)内に連通されかつ吐出側がエアー電磁弁(36)に接続されたエジェクタ(22)とを有することを特徴とする、計量ポンプを備えた液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器に入れた液体を供給する装置に関するもので、供給途中における容器の交換を可能にした装置に関し、例えば一斗罐や丸罐などの流通容器から洗剤液を洗濯機に供給する際などに使用される装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器に入れて提供（販売など）されている液体をその液体を使用する装置に供給するときは、流通時に使用されている容器（流通容器）から液体を各装置に設けられた専用のタンクに移し替えるか、あるいは流通容器の中に装置の吸入パイプを差し込んで、直接液体を吸い上げるなどの手段を講じる必要がある。液体を専用のタンクに移し替える方法は、たとえば家庭用の暖房装置への灯油の供給などに用いられているが、流通容器に入った液体を一々専用タンクに移し替えねばならないという面倒がある。
【０００３】
一方流通容器に直接吸入パイプを差し込んで液体を供給する方法は、作業は簡単であるけれども、流通容器内の残量の確認が困難であり、容器を交換するときに液体の供給が中断するという問題がある。すなわち、一斗罐や丸罐などの流通容器自体には液体の量を検出するレベルメータやセンサが設けられていないので、容器が空になったことを知らないで装置の運転を続けることが往々にしてあり、トラブルの原因となる。また容器に投入する吸入パイプの先端にセンサを設けておく手段もあるが、このような手段を講じても、容器が空になったとき急いで容器を交換しなければならず、また容器の交換作業中は液体の供給が中断し、さらにセンサの設置位置精度をあまり高くできないから、常に容器内に液体が残った状態で容器の交換が行われることになるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、一斗罐や丸罐などの流通容器に入れて提供される洗剤液や薬液などの液体を連続的に洗濯機などに供給する場合において、流通容器から装置の専用タンクにわざわざ液体を移し替える必要がなく、液体供給中の流通容器内の液体の残量を容易に確認することができ、空になった流通容器を交換するときにも液体の供給が中断されず、また液体の残量や供給量を電気的に検出して動作確認や警告を自動的に行わせることも容易に可能な、液体供給装置を得ることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液体供給装置は、供給される液体の入った容器３を載置する容器置台１と、少なくとも底部がこの容器置台の下方に位置する密閉されたリザーブタンク２と、このリザーブタンクに下端を連通させて容器３とリザーブタンク２との最大バランス液面高さ以上の高さまで立設された少なくとも周面の一部が上下方向に透明な筒体４と、一端が容器置台１に搭載された容器３の底面より低い位置でリザーブタンク２内に開口し他端が当該容器に投入される可撓性の吸入パイプ８と、リザーブタンク２内に開口する供給パイプ７と、筒体４内の空気の吸引手段５及び大気連通手段５とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の計量ポンプを備えた液体供給装置は、請求項１記載の液体供給装置の供給パイプ７に計量ポンプ１４が接続されており、この計量ポンプは、逆止弁２１を設けた吸込口１５と第２の逆止弁３２を設けた吐出管３１とを備えた密閉容器からなる計量容器１９と、枝管２９が計量容器内に連通されかつ吐出側が弁体２５の背面から流れるようにフロートバルブ２３に接続されたエジェクタ２２と、計量容器１９内に所定量の液体が吸入されたときにフロートバルブ２３の弁体２５を閉じるフロート２６と、計量容器１９内の液体が所定の量に達したときにその液面を検出する液センサ３３とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載の計量ポンプを備えた液体供給装置は、請求項１記載の液体供給装置の供給パイプ７に計量ポンプ３５が接続されており、この計量ポンプは、逆止弁２１を設けた吸込口１５と第２の逆止弁３２を設けた吐出管３１とを備えた密閉容器からなる計量容器１９と、枝管２９が計量容器内に連通されかつ吐出側がエアー電磁弁３６に接続されたエジェクタ２２と、計量容器１９内の液体の液面を検出するレベルスイッチ４０、４１と、このレベルスイッチの信号によってエアー電磁弁３６を開閉することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
請求項１に係る液体供給装置は、容器置台１上に供給しようとする液体の入った容器３を搭載し、吸入パイプ８を当該容器内に挿入し、空気吸引手段５を動作させてリザーブタンク２内を負圧にして容器３内の液体をリザーブタンク２内に導入する。リザーブタンク２内の液面が吸入パイプ８の開口端に達したあと空気吸引手段５を停止すれば、吸入パイプ８のサイフォン作用により、リザーブタンク２の液面と容器３の液面とは同一高さでバランスし、その液面高さは筒体４の透明部で確認することができる。供給パイプ７からリザーブタンク２内の液体が供給されると、リザーブタンク２の液面と容器３の液面とはバランス状態を保ったまま下降していく。リザーブタンク２の液面が容器３の底面より低い位置になれば、容器３が空になったことが分かるから容器３を交換する。容器３の交換中は、リザーブタンクの容器置台１より低い位置に残ったままとなっている液体が供給され続ける。その間に容器置台１上に新たな容器３を搭載し、前述の手順を繰り返すことによって、再びリザーブタンク２と新たな容器３との液面がバランスし、上述の動作が繰り返される。
【０００９】
容器３内の液体は、吸入パイプ８によってリザーブタンク２へと吸引されるので、容器３として液体の提供（販売）時に用いられている流通容器をそのまま用いることができる。リザーブタンク２の底部を容器置台１より下方とすることにより、容器交換中に継続して供給するための液体をリザーブタンク２内に残すことができる。吸入パイプ８のリザーブタンク２側の開口端を容器置台１上に搭載された容器３の底面より低い位置とすることにより、容器３内に液体を残さずにリザーブタンク２側へ吸引することができる。吸入パイプ８のサイフォン作用により、容器３内の液面とリザーブタンク２の液面とは常時バランス状態にあり、容器３内の液の残量をいつでも確認できるとともに、リザーブタンク２の液面が容器３の底面より低いことをもって容器３が空になったことを判別できる。この液面のバランス状態を保持するには、筒体４の上方が大気に連通されている必要がある。また新たな容器を搭載したときに吸入パイプ８に液体を満たすために、空気吸引手段５が必要である。
【００１０】
後述する実施例では、吸入パイプ８及び供給パイプ７を筒体４の上端から引き出しているが、吸入パイプ８を高い位置から引き出すことにより、吸入パイプ８を容器３から抜き取ったときにパイプ８が垂れ下がってリザーブタンク２内の液体が漏れるのを防止できる。この作用は、吸入パイプ８の中間を高い位置で保持する支持具を設けることによっても達成できる。
【００１１】
請求項２の装置は、エジェクタ２２に空気を供給することによって計量容器１９内を負圧にし、供給しようとする液体をリザーブタンク２から計量容器１９内に吸引する。計量容器内の液体が所定の量に達すると、これが液センサ３３で検出されるとともに、フロート２６を動作させてフロートバルブ２３を閉鎖する。フロートバルブ２３が閉鎖されると、エジェクタ２２に供給されている空気は枝管２９から計量容器１９内へと流れ、計量容器１９を加圧して、フロートバルブ２３の閉状態を保持するとともに、計量容器１９内の液体を吐出管３１から吐出して、この液体の供給を受ける装置に供給する。
【００１２】
この請求項２の装置によれば、エジェクタへの間歇的な空気の供給により、１回の空気の供給毎に計量容器１９で計量される一定量の液体を自動的に吸引して供給できる。計量タンク内の液体のレベルを検出する液スイッチ３３が設けられているので、装置の動作を確認することができる。
【００１３】
請求項３の装置によれば、レベルスイッチ４０、４１により計量容器１９に吸引される液体の液面を検出し、この検出信号によりエアー電磁弁３６を開閉し、エジェクタ２２への間歇的な空気の供給により、計量容器内に所定量の液体を吸引したり供給したりすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１に係る液体供給装置の使用中の状態を示す断面図である。この装置は、上面を容器置台１としたリザーブタンク２を備えている。容器置台１の上には、供給しようとする液体が入った流通容器３が搭載される。
【００１５】
リザーブタンク２は密閉容器で、上方に延びる透明な外管４を備えている。透明外管４の上端からの液体の溢流を防ぐためには、透明外管４の突出高さは、少なくとも流通容器３とリザーブタンク２内の液体の最大バランス液面高さより安全のための余裕分だけ高くしておく必要がある。より安全には、流通容器３内の最大液面高さより高くするのが好ましい。透明外管４の上端は、第１エジェクタ５を内蔵した蓋６で閉鎖されており、従ってリザーブタンク２は、第１エジェクタ５を介して大気に連通している。
【００１６】
蓋６には、２本の液体パイプ７、８と、センサパイプ９が貫通しており、これらパイプ７、８、９は、透明外管４内を通ってリザーブタンク２の底部に延びている。センサパイプ９の下端には、液センサ１１が装着されており、このセンサの信号線１２がセンサパイプ９内を通って外部に引き出され、制御ボックス１３に接続されている。液パイプの一方７は供給パイプで、後述する計量ポンプ１４の吸込口１５に接続されている。液パイプの他方８は吸入パイプで、流通容器３内に挿入される可撓性のパイプである。
【００１７】
リザーブタンク２内に延びている各パイプ７、８、９の下端の位置関係は、供給パイプ７が最も低くリザーブタンク２の底面にまで延びており、吸入パイプ８の下端が最も高い位置にあり、液センサ１１が吸入パイプ８の下端より若干低い位置にある。供給パイプ７の下端には、必要に応じてストレーナ１６を装着する。
【００１８】
透明外管４の上端の第１エジェクタ５の主管は、空気パイプ１７により、制御ボックス１３の上部に設けた電磁弁１８を経て、図示してない空気源に連通されている。エジェクタ５の枝管は、透明外管４の上端に開口している。
【００１９】
図２は、図１の装置の供給パイプ７に連通される計量ポンプの第１実施例の断面図である。計量ポンプ１４は、計量タンク１９を備えており、前述した供給パイプ７がこの計量タンクの底部に設けた吸込口１５に接続されている。吸込口１５には第１逆止弁２１が内蔵されており、計量タンク１９から図１のリザーブタンク２への液体の逆流を防止している。計量タンク１９は、第２エジェクタ２２及びフロートバルブ２３が内蔵されたカバー２４で密閉されており、フロートバルブ２３の弁体２５には、計量タンク１９内に延びるフロート２６が接続されている。弁体２５とフロート２６とは一体となって上下動し、上動したときに弁体２５がフロートバルブ２３を閉鎖する。
【００２０】
第２エジェクタ２２の本管２８の吐出側は、フロートバルブ２３の弁室に連通しており、弁体２５がフロートバルブ２３を閉鎖したとき、エジェクタ２２の空気圧が弁体２５の背面に作用して弁体２５の閉状態を維持する。第２エジェクタ２２への空気の供給を停止すると、弁体２５は弁体２５及びフロート２６の自重によって下動し、フロートバルブ２３が開かれる。
【００２１】
フロートバルブ２３の開状態において第２エジェクタ２２に供給された空気は、フロートバルブ２３を通って流出し、第２エジェクタ２２の枝管２９側を負圧にする。枝管２９は、カバー２４の下面に開口して、計量タンク１９に連通している。エジェクタ２２は、図示しない電磁弁を経て空気源に接続されており、フロートバルブ２３が開いた状態で第２エジェクタ２２に空気が供給されると、計量タンク１９内の空気が吸引排出される。またフロートバルブ２３が閉じた状態で第２エジェクタ２２に空気が供給されると、空気は枝管２９を通って計量タンク１９内に流入する。
【００２２】
カバー２４には吐出管３１が貫通しており、この吐出管の下端は計量タンク１９の底面近くに開口している。吐出管３１には第２逆止弁３２が内蔵されており、吐出側から計量タンク１９へと液体が逆流するのを防止している。計量タンク１９の上部には第２液センサ３３が設けられており、この液センサの検出信号によって、計量タンク１９内の液量が規定量に達したことが検出される。
【００２３】
次に図１に示した装置の作動について説明する。容器置台１に液体が入った流通容器３を載置し、吸入パイプ８をその流通容器内に投入する。そして第１エジェクタ５に空気を流すと、リザーブタンク２内が負圧となり、流通容器３からリザーブタンク２へと液体が吸入パイプ８を通って流入してくる。リザーブタンク内の液面が吸入パイプ８の下端を越えた後の時点で（透明外管４に液面が出てくるので確認できる）第１エジェクタ５への空気の供給を停止する。その後は吸入パイプ８のサイフォン作用によって、リザーブタンク２の液面と流通容器３の液面とが一致するまで液体が吸入パイプ８を流れて、両方の液面がバランスする。この液面のバランス状態は、吸入パイプ８のサイフォン作用によって常に維持され、リザーブタンク２から計量ポンプ１４へと液体が供給されると、その供給量に従って流通容器３からリザーブタンク２へと液体が補給される。
【００２４】
流通容器３が空になると、吸入パイプ８は空気を吸い込む状態となり、リザーブタンク２に蓄えられた液体が計量ポンプ１４へと供給される。流通容器３が空になったことは、透明外管４の液面で確認できるから、流通容器３を交換し、吸入パイプ８を新たな流通容器に投入して、第１エジェクタ５をしばらく動作させれば、吸入パイプ８内の空気が排出され、新たな容器内の液体がリザーブタンクへと吸い込まれて、液面の高い状態で再びバランスする。流通容器３が空になったのに気付かないでそのまま放置しておくと、リザーブタンク２の液面が液センサ１１より低くなったときに、制御ボックス１３に信号が出力され、この信号によって作業者に警告することができる。
【００２５】
リザーブタンク２に液体が溜まっている状態で、図２の計量タンクの第２エジェクタ２２に空気を供給すると、この空気はフロートバルブ２３を通って流れ、枝管２９から空気を吸引して計量タンク１９内を負圧にするから、リザーブタンク２内の液体は、供給パイプ７を通って計量タンク１９に流入する。第２エジェクタ２２に空気を供給し続けると、やがて計量タンク１９が一杯になり、フロート２６が上動して弁体２５がフロートバルブ２３を閉鎖する。すると第２エジェクタ２２に供給されていた空気は、枝管２９を通って計量タンク１９に流れ込み、計量タンク１９を加圧する。計量タンク１９内が加圧されると、第１逆止弁２１が閉じ、第２逆止弁３２が開いて、計量タンク１９内の液体は吐出管３１を通って洗濯機等の装置に供給される。この供給により計量タンク１９内の液面が下がってフロート２６が下動しようとしても、計量タンク１９内を加圧している空気の圧力によって弁体２５が背面から押され、フロートバルブ２３の閉状態は維持され、従って吐出管３１からの液体の供給が継続する。
【００２６】
計量タンク１９内の液体がなくなると、吐出管３１からの液体の供給は停止し、その後の時点で第２エジェクタ２２に供給している空気を停止すれば、弁体２５及びフロート２６が自重で下動してフロートバルブ２３が開き、初期状態に戻る。このように計量タンクの第２エジェクタ２２に１回空気を所定時間送り込むことにより、一定量の液体をリザーブタンク２から計量タンク１９に吸い込み、それを吐出管３１から供給することができる。
【００２７】
なお図２（及び後述する図３）に模式的に示す第２エジェクタ２２の詳細構造を図４に示す。第２エジェクタ２２のスロートの開度は、カバー２４に螺合されたニードルピース４２を進退させることにより変更することができ、液体吸引時の計量タンク１９内の負圧力を調整することができる。また吐出管３１は、ユニオンナット４３でカバー２４に取付けられており、吐出管３１の計量タンク１９内への挿入長さを変えることにより、１回に供給する液体の量を容易に変更することができる。
【００２８】
計量タンクに設けた第２液センサ３３は、計量ポンプ１４の動作確認のために設けられているもので、フロートバルブ２３の動作不良やリザーブタンク２が空になるなどして、計量ポンプ１４の動作に異常が生じたとき、第２液センサ３３の検出信号によってその異常が検出される。このような動作確認のための液センサは、計量タンクの底部やリザーブタンクの透明外管４の上方部にも設けることができ、そのような液センサを設けることによって、動作確認をより確実に行うことができる。
【００２９】
図３は図２の計量ポンプに代えて図１の装置に接続して用いることができる他の構造の計量ポンプを示したものである。この計量ポンプ３５は、フロートバルブ２３に代えてエアー電磁弁３６を用いたものである。初期状態においては、エアー電磁弁３６に通電して弁を開状態にして第２エジェクタの本管２８の吐出側を大気開放している。エアー電磁弁３６の閉鎖は、カバー２４に設けた上方のレベルスイッチ４０で行われる。
【００３０】
即ち、第２エジェクタ２２に空気を供給すると、計量タンク１９内が負圧になり、図１のリザーブタンクの液体は供給パイプ７を通って計量タンク１９に流入する。計量容器１９内に所定量の液体が吸入されたときにレベルスイッチ４０が検出信号を出力し、この出力により制御器がエアー電磁弁３６への通電を切り、第２エジェクタの本管２８の吐出側を閉鎖する。すると第２エジェクタ２２に供給されていた空気は、枝管２９を通って計量タンク１９に流れ込み、計量タンク１９を加圧する。計量タンク１９内が加圧されると、第１逆止弁２１が閉じ、第２逆止弁３２が開いて、計量タンク１９内の液体は吐出管３１を通って洗濯機等の装置に供給される。計量タンク１９内の液面が下がって液面が下方のレベルスイッチ４１で検出されると、設定時間後に本管２８のエアー供給が切られて初期状態に戻る。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したこの出願の発明により、供給しようとする液体を流通容器から専用タンクに移し替える必要がなく、流通タンク内の液体の残量を容易に確認することができ、また空になった流通タンクを交換する途中においても液体の供給を継続することが可能な、構造が簡単で作業性に優れた液体の供給装置を提供することができる。さらに、液体供給装置に請求項２又は３記載の計量ポンプを接続することにより、液体の計量及び供給を自動的に行うことができ、液体の自動供給システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の液体供給装置の使用中の状態を示す断面図
【図２】計量ポンプの使用中の状態を示す断面図
【図３】計量ポンプの他の構造を示す断面図
【図４】計量タンクのエジェクタの詳細断面図
【符号の説明】
１  容器置台
２  リザーブタンク
３  容器
４  外管
５  第１エジェクタ
７  液体パイプ
８  液体パイプ
15  吸込口
19  計量タンク
21  第１逆止弁
22  第２エジェクタ
23  フロートバルブ
25  弁体
26  フロート
29  枝管
31  吐出口
32  第２逆止弁
33  第２液センサ
【図１】
0003705553.tif 000002
【図２】
0003705553.tif 000003
【図３】
0003705553.tif 000004
【図４】
0003705553.tif 000005