(57)【要約】【課題】従来の容量可変液体計量装置は、概して構造が複雑であり、製作が簡単ではなく、計量に手間が掛かる等の問題点があった。本発明は、構造が簡単で、製作が容易であり、液量を簡単に計量できる容量可変液体計量装置および水時計を提供する。【解決手段】本発明の容量可変液体計量装置および水時計は、水平面に対して所定の傾斜角に保たれ，円筒状あるいは多角柱状容器ホルダーによって回転自在かつ脱着自在に保持された底面縁あるいは、底面縁近傍に、あるいは底面から離れた側壁上に排出口が設けられている円筒状あるいは多角柱状計量容器を用いた液体計量装置である。円筒状あるいは多角柱状容器ホルダーの底面の縁近傍で低い位置に回収口が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に対して所定の傾斜角に保たれ，容器ホルダー３によって回転自在に保持された底面縁あるいは、底面縁近傍に、あるいは底面から離れた側壁上に排出口４が設けられている円筒状あるいは多角柱状計量容器２を用いた液体計量装置。
【請求項２】
容器ホルダー３は円筒状あるいは多角柱状であり、容器ホルダー３の底面の縁近傍で低い位置に回収口５が設けられている請求項１の液体計量装置。
【請求項３】
計量容器２の中心軸の周りの回転角あるいは計量容器内の液量あるいは貯溜液の全排出時間が容器ホルダー３上に目盛られており、計量容器２の排出口４の位置と対応した計量容器２の一部に設けた指示マーク８を有する請求項１の液体計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は、水、調味料、洗浄液、薬液等の液体の任意液量を、可変かつ簡単に計量することができ、水時計としても使用することができる容量可変液体計量装置および水時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】      液量を、容量可変に計量する物としては、容量可変カップ等の名称で、多数考案されており、それらは、容器内等に排出口を設け、この排出口をオーバーフロー部として使用して過剰の液量を排出して調節する例が多い。
排出口の高さが液量を決定する。この高さを変化させる諸方式が提案されているが、可なり複雑な機構を用いた方式が多い。下記に、比較的簡単な方式を用いた先行技術文献を示した。【０００３】      水槽として用いる容器の内部に、上下移動可能に排水管を配設する。排水管の上部には排水口を設け、この排水口から排水管内部を通過して容器内の水を外部に排出する。排水管を上下に移動させ、排水口の高さ位置を設定することにより一定量の水が容器内に貯留する。（特許文献１）【０００４】      特許文献１と関連して、作業現場において簡便且正確に計量可能な簡易計量容器を提供することを目的として創案された簡易計量容器がある。この簡易計量容器は、所要の水量を計量する簡易計量容器であって、上端が開口した有底の容器本体と、前記容器本体内の軸線上に、その排水口が位置し、前記排水口から容器本体外に排水させる排水管を備え、前記排水管の排水口の高さ位置を設定することにより、所要の水量を前記容器本体内に貯留させる構成とする。
また、所要の水量に応じて排水口の高さ位置を調整できるように、排水管を下部排水管と上部排水管とから構成し。上部排水管を所要の水量に応じて交換可能とすることにより、セメントモルタルの種類や量による所要の水量に応じて上部排水管を取替え、所要の水量を計量することができるようにした。（特許文献２）【０００５】      また、液体の計量を容易に行うことが可能な計量容器を提供する目的を達成するために、液体を貯留可能な容器本体を複数の傾き姿勢の夫々において自立状態で載置対象面部に置くためのセッティング手段が設けられ、前記容器本体には、前記複数の傾き姿勢の夫々において、残存量が異なるように貯留液体を外部に排出する排出部が設けられている計量容器も提案された。
この計量容器の一つの方式として、下記の物も示されている。すなわち、計量用ボールが枢支軸に揺動自在に枢支され、計里用ポールを枢支軸に枢支する箇所と、計量用ボールの径方向の正反対に相当する箇所を支持するネジ式の伸縮機構が設けられている。前記伸縮機構は、上方に延びるネジ軸と、そのネジ軸を挿脱自在して上下動自在な筒状体と、筒状体と計量用ボールを連結する連結部と、ネジ軸との螺合によりネジ軸を筒状体に挿入または抜脱させるナット部とから構成され、ナット部をネジ軸に螺合することによって、筒状体を上下動させて、載置台に対する計量用ボールの傾きを変更させるように構成されている。
計量用ボールの貯留水を外部に排出する排出部の構成として、他の実施形態においては、計量用ボールの側壁部に、計量用ボールに貯留される炊飯用の米類の通過を阻止するスリット状の孔を形成する構成を示したが、これに代えて、計量用ボールの側壁部にスリット状の孔を形成することなく、計量用ボールを複数の傾き姿勢の夫々にて置いたときに、計量用ボールの外縁部分から貯留水を外部に排出するようにして実施することも提案された。（特許文献３）【０００６】      さらに、別の液体計量器が提案されている。
側面深度方向に孔および目盛を設けた円筒形外容器と、側面斜方向に１または２個以上の孔を設けた円筒形内容器とを回転自在にはめ合せてなる液体計量器である。
ひとつの実施例では、側面斜方向に孔を設けた円筒形内容器と外容器とが回転自在にはめ合されている。
外容器と内容器とを相互に回転して内容器の孔のひとつと外容器の孔を合せると、この選択した内容器の孔のひとつより高く入れられた液体はこの孔より外部にこぼれ落ち、内容器内にはこの孔の高さに応じた体積の液体が残る。【０００７】  本考案の他の実施例では、内容器に設けた孔を連続した１つの孔とした場合である。外容器と内容器を相互に回転して、外容器の孔と内容器の孔の合致する位置を任意体積に応じた目盛に合わせることによって、所望の体積を選ぶことができるものである。本考案によれば、外容器と内容器を回転して、双方に設けた孔を合致するだけの簡単な操作で、所望とする体積の液体を正確に計量でき、液体計量作業を迅速にできる効果がある。（特許文献４）【０００８】      最後に引用した特許文献５は、液体計量容器に関する物ではなく、水田に最適の水量が送出されるようにした水田一定水量器に関するものである。
本発明は、中空の送水管の一方をふさいで閉塞部とし、所要箇所には複数の調節穴を設けて、側面のみで蓋の無いボックスの下端に近い所要箇所に閉塞部を小範囲の回転可能に取付け、他方は水田に送水できる形で設置し、さらにボックスの上端に近い所要箇所には、外部から水を導入するための流入管、下端に近い所要箇所には、余分な水を流し出すための排出管を設けることを特徴とする水田一定水量器であって、水位を決める場合はこの管をどちらかに回すことにより、適切な水位を決めるための微調整を可能にしたものである。（特許文献５）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−００２５７８号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８７４８号公報
【特許文献３】特開２００１−１９４２０６号公報
【特許文献４】実開昭５７−０６８５２４号公報
【特許文献５】特開２０００−１５７０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】      特許文献１は、排出部の高さを任意に設定することができるが、設定に手間がかかる。またシール機構が必要である。
特許文献２は、構造は簡単であるが、上部排水管を所要の水量に応じて交換する必要があるので、排出部の高さを任意に設定することができない。【００１１】      特許文献３における前半の実施例は、液体を貯留可能な容器本体を複数の傾き姿勢の夫々において自立状態で載置対象面部に置くためのセッティング手段が設けられ、前記容器本体には、前記複数の傾き姿勢の夫々において、残存量が異なるように貯留液体を外部に排出する排出部が設けられている計量容器であるため構造が簡単であり液量の設定も簡単であるが、傾き角を任意に設定できない。ねじ機構を用いて、傾き角を任意に設定できる方式も提案されてはいるが、構造は、やや複雑であり、設定には手間がかかる。【００１２】      特許文献４は、側面深度方向に孔および目盛を設けた円筒形外容器と、側面斜方向に１または２個以上の孔を設けた円筒形内容器とを回転自在にはめ合せてなる液体計量器であり、本考案によれば、外容器と内容器を回転して、双方に設けた孔を合致するだけの簡単な操作で、所望とする体積の液体を正確に計量でき、液体計量作業を迅速にできる効果がある物ではあるが、円筒形内容器と円筒形外容器が密着してないと液漏れが起こり、液量が減少する。従って、この液体計量器の製作には、高精度の加工が必要となり、製作が簡単ではないという難点がある。【００１３】      本発明は構造が簡単で、製作が容易であり、任意液量を簡単に計量できる容量可変液体計量装置および水時計を提供することを目的とし、以上の問題点を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】      本発明の容量可変液体計量装置および水時計は、水平面に対して所定の傾斜角に保たれ，ホルダーによって回転自在に保持された底面縁あるいは、縁近傍に、あるいは底面から離れた側壁上に排出口４が設けられている円筒状あるいは多角柱状計量容器を用いた液体計量装置である。計量容器ホルダーは円筒状あるいは多角柱状である。円筒状あるいは多角柱状計量容器２は、円筒状あるいは多角柱状容器ホルダー３とホルダーを支持するホルダー支持部７を介して保持される。計量容器２は、容器ホルダー３の中に脱着自在に、かつ回転自在に嵌め込まれている。計量容器２は、容器ホルダー３とホルダー支持部７を介して水平面に対して所定の傾斜角に保たれ、計量容器２の中心軸の周りの回転角は、計量容器の一部に設けた指示マーク８と容器ホルダー３の上に設けられた目盛９によって設定できるようになっている。円筒状あるいは多角柱状容器ホルダー３の底面の縁近傍で低い位置に回収口５が設けられている。計量容器２の開口部６は給液部である。
【発明の効果】
【００１５】        本発明によれば、シール機構を必要とせず、構造が簡単で製作が容易で、任意液量を簡単に計量できる容量可変液体計量装置および時間を自由に設定できる水時計を提供することができる。さらに、比較的少量の液量を、いちいち給液しなくても計量できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の斜視図
【図２】本発明の原理を示す斜視図
【図３】本発明の原理を示す側面図と底面図
【図４】本発明の実施方法を示した説明図（実施例）
【図５】本発明の変形例の原理を示す側面図と底面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】        以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１における本発明の容量可変液体計量装置１は、透明プラスチック製の円筒状計量容器２とこれを支持する同じく透明プラスチック製の円筒状容器ホルダー３とホルダーを支持する金属製ホルダー支持部７から成る。計量容器２は、容器ホルダー３の中に脱着自在に、かつ回転自在に嵌め込まれている。計量容器２は、容器ホルダー３とホルダー支持部７を介して水平面に対して所定の傾斜角θに保たれ、計量容器２の円筒の中心軸の周りの回転角φは、計量容器の一部に設けた指示マーク８と容器ホルダー３の上に設けられた目盛９によって設定できるようになっている。計量容器２の底面縁あるいは、縁近傍に、あるいは底面から離れた側壁上に排出口４が設けられている。容器ホルダー３の底面の縁近傍で低い位置に回収口５が設けられている。計量容器２の開口部６は給液部である。
排出口４の高さは、計量容器２を回転させることによって、排出口４が最下位置と最高位置の間の任意の高さに設定可能である。回収用容器１０は、この計量装置を使用するために用いられる。図１には計量容器２内の貯溜液１２と液面１１が示されている。
本発明は以上のような構造である。
【００１８】        図２は本発明の原理を示す斜視図であり、計量容器２の作用を示すものである。計量容器２の底面に接する面１３と液面高さ１４が示されている。
計量容器２の水平面に対する傾斜角θと回転角φが決まると計量容器２の底面縁近傍の排出口４の高さすなわち排出口４からのオーバーフロー完了後の液面高さｈは、下記の数式によって与えられる。
【００１９】
【数１】
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ここにａは計量容器の内径の半分である。便宜上、回転角がゼロ度の時、排出部４が最下部に、回転角が１８０度の時、排出部が最高値に来るように決めた。
【００２０】        図２は計量容器２が水平面に対して角度θ傾斜している時の容器内の液面と円筒容器の底面および側面とが接している様子を図示したものであり実際に観察されるが、数学的にも描くことができる。円筒や円筒状容器を斜めに切った時の切り口は楕円であることが知られている。図２における点線で示した直線は、この楕円の長軸あるいは長軸の一部を示したものである。
【００２１】        図３は、本発明の原理を示す側面図と底面図であり、図２の斜視図に対応している。図３において、計量容器を１回転した時の排出口４の軌跡１５と液面を含む平面による切り口１６あるいは。楕円の長軸や長軸の一部が示されている。図５は、計量容器２の排出口４が計量容器底面から容器内径分離れた容器側壁上に設けられ例を示す。計量容器の各回転角における液面はすべて楕円形であり、排出口４を最低位置に持ってきても貯溜液量は、ゼロにならない。この場合は、〔００２６〕で示す差分回収法が適している。図５の底面図における点線の直線は、排出口４の回転軌道内の面と液面とが交わった様子を示す。
【実施例】
【００２２】      図１本発明の斜視図の装置を用いて、その作用を測定した。
図４は本発明の実施方法を示した説明図（実施例）である。
図４において、縦軸は、計量容器２内の貯溜液量、横軸は、計量容器２の回転角φである。傾斜角θは４５度に固定した。
以下、図４に基づいて、本発明の容量可変液体計量装置の使用法を説明する。【００２３】        図１に示すように、容器ホルダー３の上には、回転角が０度から１８０度まで目盛ってある。計量容器２の上の指示マーク８は計量容器２の排出口４の位置に対応している。簡単のため、指示マークの位置と計量容器の排出口４と一致させてあるものとする。指示マーク８を容器ホルダー３上の目盛９に合わせると容器開口部６の回転角が設定される。図４を用いて、液量を対応する回転角目盛の位置に目盛っておくと便利である。そこで、液量が対応する回転角の位置に目盛ってあるものとする。このようにしておくと、液量を簡単に直接設定できる。【００２４】        ここで、液量を計量する手順を示す。まず、計量容器２が空からスタートする場合について記す。計量容器２を回して指示マークを貯溜したい液量Ｖ１を容器ホルダー３上の液量目盛９に合わせる。回収用容器１０などを用いて、計量容器２の容器開口部６から給液する。給液量は、液面が排出口４より少し上に来るようにする。排出口４より上の液体は、オーバーフローによって排出口４から排出されて、排出口４の高さになると排出は勝手に停止する。この時の貯溜量は、設定した液量と一致する。【００２５】        ここで、計量済の液体の回収法について記す。計量容器の開口部６から回収する直接回収法と計量容器の排出口４を経由して、容器ホルダー３の回収口５から回収する間接回収法がある。直接回収法の手順は、計量容器を回して指示マーク８を最上位置に持ってくる。次に計量容器２を容器ホルダー３から少し引き出して、回収用容器１０内あるいは別容器内に回収する。この時排出口４から液をこぼさないように注意する。こぼす恐れがある時は、回収用容器は回収口５の下に置いたままにしておいて別の容器を用いて直接回収する。直接回収法は、回収に要する回収時間が短いという特徴がある。
間接回収法の手順は、計量容器を回して指示マーク８を最下位置に持ってくる。するとオーバーフローによって計量容器内の全貯溜液が排出口４を経由して容器ホルダー３の回収口５から回収用容器１０内に回収される。間接回収法は、回収の手間があまり掛からないが、回収時間が比較的長いという特徴がある。回収時間は、液量の計量精度を落とす事無く計量容器の排出口のサイズによって調整できる。【００２６】        ここでは、差分回収法について説明する。これは二つの回転角のそれぞれに対応する液量の差を計量して所要の液量を計量する方法である。図４によって説明する。最初に計量容器２内に回転角φ０に対応する液量Ｖ０が貯溜されているものとする。回転角をφ０からφ１まで下げると計量容器２の液量は、オーバーフローによって、貯溜液量Ｖ１まで変化する。貯溜液量Ｖは回転角φの関数Ｖ（φ）であり、Ｖの差分Ｖ１−Ｖ０を計量する。このオーバーフローした分は、容器ホルダー３の回収口５から、その下に置かれた回収用容器１０によって回収される。Ｖ１，φ１の状態で液量ΔＶを計量するには、Ｖ２をＶ１−ΔＶによって算出して、計量容器の指示マークを容器ホルダー上の液量目盛の液量Ｖ２に合せる。この時オーバーフローされた液量を間接回収法による回収液量が所要の液量である。差分回収法は、少量の液量を手軽に、比較的短時間で測定可能であり、供液の手間が省けるという特徴がある。【００２７】        水時計としての使用法について記す。計量容器２に液量Ｖが貯溜している時、計量容器を回して、計量容器の排出口４を一気に最低の高さまで下げて、この液を間接法によって回収する。容器が空になるまでの時間が全排出時間である。全排出時間は、最初の液量の関数なので、予めいろいろな初期液量に対して全排出時間を測定しておいて、水時計の全排出時間を容器ホルダー上の対応する角度位置に目盛っておけば、水時計の時間が自由に設定できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】      本発明の容量可変液体計量装置は、構造が簡単であり、広範囲のサイズに対応でき、使用法に多様性があるので、調理道具などの生活用品関係、健康・衛生関係、園芸・農業関係など広範囲に有効利用できる。
【符号の説明】
【００２９】          １  容量可変液体計量装置        ２  計量容器
３  容器ホルダー            ４  排出口
５  回収口                  ６  容器開口部
７  ホルダー支持部          ８  指示マーク
９  目盛                  １０  回収用容器
１１  液面                  １２  液
１３  容器底面に接する面    １４  液面高さ
１５  排出口軌跡
１６  液面を含む平面による切口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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