(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液容器内に収容される薬液を気体で押し出してまたはポンプにより移送配管を通して所定の箇所に移送する薬液供給装置において、移送配管の一部として接続された、薬液が通過する回転可能な筒状密閉容器を備え、薬液通過時の筒状密閉容器内の薬液と気体との分布の変化により筒状密閉容器が回転変位する、前記薬液供給装置。
【請求項２】
筒状密閉容器の回転変位により、薬液容器内の薬液の有無を検知する、および／または移送配管の流路を開閉する、請求項１に記載の薬液供給装置。
【請求項３】
薬液容器内の薬液の有無の検知、および／または移送配管の流路の開閉が、筒状密閉容器の回転により押圧されるスイッチに連動してなされる、請求項２に記載の薬液供給装置。
【請求項４】
筒状密閉容器に排気ガス配管が接続された、請求項１〜３のいずれか一項に記載の薬液供給装置。
【請求項５】
薬液が可燃性または揮発性、および／または酸性またはアルカリ性を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の薬液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液を収容する容器の空検知機能を有する、薬液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃性または揮発性、および／または酸性またはアルカリ性を有する薬液などの液体を収容したタンク、容器などの薬液容器を工場などに運んで使用する際に、薬液容器から安全に液体を取り出して、利用者に提供する手段として、液体が収容された薬液容器内に窒素ガスなどの気体を送り込み、液体を薬液容器の外に押し出して配管などを通して移送し供給する（加圧圧送）、またはポンプ等を使用して薬液容器から移送配管を通して供給する（ポンプ圧送）、薬液供給装置が知られている。かかる装置においては、薬液容器内の液体が無くなると、薬液容器内に溜まった窒素ガスや、気化した可燃性のガスが配管を通して排出されてしまうため、薬液容器が空になったかどうかを検知して移送を止める必要がある。薬液容器内の液体の有無の検知は、一般的に、静電容量式センサー、光電式センサー、ロードセル等の電気的手法により行われているが、このような電気式の装置を使用する場合、電気配線からの漏電や素子の接触不良によりスパークが起き、発火や爆発を誘発することがあり、大変危険であるため、防爆対策を施した高価な設備となる。また不燃性、酸アルカリの液体であっても電気的手法で制御する場合には、ＰＬＣ（programmable logic controller）を使用するため同様に高価な設備となる。
【０００３】
したがって、薬液容器内の液体の有無の検知を非電気的な手法で行う必要があるが、かかる手法としては、例えば、特許文献１に開示されるような装置が知られている。装置は、薬液容器内の液剤の液面で上下浮動するフロートとフロートの変位から液位の上限および下限位置を検出する液位検出器を有し、液位の上限および下限位置の検出に合わせて、容器への液剤の移入の開始や停止を制御する。また、特許文献２に開示されている装置は、天秤のシャフトの一端に設けられたカップ内の溶剤の増減に伴い、カップが上下動し、天秤のシャフトの他端により近接スイッチを入切させ、その近接スイッチの入切で電磁弁を作動させて、溶剤の量を調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５３８９６
【特許文献２】特開平１１−３４２３６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような装置は、防爆対策のための構造が複雑で、製造コストが高く、また、薬液容器の改造、薬液容器内に液位検出器の挿入による薬液容器内の液体を汚染する可能性が高いといった問題がある。したがって、本発明は、電気を使用しない単純な機構で、液体を汚染することなく薬液容器内の液体の有無を判定できる、薬液供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意検討する中で、気体により薬液容器内の液体を押し出して移送配管を通して供給、またはポンプ等を使用して容器から移送配管を通して供給する薬液供給装置において、移送配管に接続される密閉容器内の液体の有無を確認することにより、薬液容器内の液体の有無を安全に判定できるとの着眼のもと、さらに研究を重ねた結果、密閉容器を回転可能にし、密閉容器内の液体の気体との分布の変化により起こる密閉容器の回転変位により、薬液容器内の液体の有無が判定できることを見出し、発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は以下に関する。
［１］薬液容器内に収容される薬液を気体で押し出してまたはポンプにより移送配管を通して所定の箇所に移送する薬液供給装置において、移送配管の一部に接続された、薬液が通過する回転可能な筒状密閉容器を備え、薬液通過時の筒状密閉容器内の薬液と気体との分布の変化により筒状密閉容器が回転変位する、前記薬液供給装置。
［２］筒状密閉容器の回転変位により、薬液容器内の薬液の有無を検知する、および／または移送配管の流路を開閉する、［１］に記載の薬液供給装置。
［３］薬液容器内の薬液の有無の検知、および／または移送配管の流路の開閉が、筒状密閉容器の回転により押圧されるスイッチに連動してなされる、［２］に記載の薬液供給装置。
［４］筒状密閉容器に排気ガス配管が接続された、［１］〜［３］のいずれかに記載の薬液供給装置。
［５］薬液が可燃性または揮発性、および／または酸性またはアルカリ性を有する、［１］〜［４］のいずれかに記載の薬液供給装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、薬液容器内の液体の有無を、液体を汚染することなく、電気を使用しない単純な機構で判定することができる、薬液供給装置を提供することができる。
本発明の薬液供給装置は、液体を収容する薬液容器に接続される移送配管を含み、気体により薬液容器内の液体を押し出して移送配管を通して供給、またはポンプ等を使用して薬液容器から移送配管を通して供給する薬液供給装置において、移送配管に接続された液体が通過する回転可能な密閉容器を備え、液体通過時の密閉容器内の液体の気体との分布の変化により起こる密閉容器の回転変位により、薬液容器内の液体の有無が判定可能である。密閉容器は、密閉容器内の液体の気体との分布が変化すると、重量バランスが変化して回転が起きるように設計されている。密閉容器が、薬液容器から移送された液体で満たされている場合は、重量バランスが安定し回転は起こらない。一方で、薬液容器内の液体が無くなり、液体の代わりに移送配管に移送された気体が密閉容器内に移入すると、密閉容器内の液体の気体との分布が変化し、重量バランスが崩れて回転が起きる。したがって、本発明の装置においては、密閉容器の回転による変位を確認するだけで、薬液容器内の液体の有無を判定することができる。これにより、薬液容器内の液体の有無を、液体を汚染することなく、電気を使用しない単純な機構で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施態様に係る装置を概略的に示す空気回路図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、図１の回転可能な密閉容器７を示す概略図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２実施態様に係る装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る装置について実施態様を挙げ、図面を参照して説明する。なお、本願における各図において、説明を容易とするため、各部材の大きさは、適宜強調されており、図示の各部材は、実際の大きさを示すものではない。
【００１１】
〔第１実施態様〕
まず、本発明の第１実施態様に係る装置を、図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施態様に係る装置を概略的に示すフロー図である。図１に示されるように、薬液などの液体が収容された薬液容器１には、プロセスガス配管が接続される開口５と移送配管Ａが接続される開口６とが設けられており、移送配管Ａの先端は薬液容器１内の液体中に浸漬している。液体が収容された薬液容器１に開口５からプロセスガスが移入すると、薬液容器１内の液体が開口６から押し出され、移送配管Ａを通して移送される。
【００１２】
密閉容器７には、移送配管Ａが接続される開口２０と、移送配管Ｂが接続される開口２１と、排気ガス配管が接続される開口２２が設けられている。移送配管Ａを通して移送された液体は、開口２０から密閉容器７内に移入し、密閉容器７が液体で満たされる。次に、液体は開口２１から押し出され、移送配管Ｂを通して移送され利用者に供給される。このように、本発明の密閉容器７は、薬液容器１に接続される移送配管の一部として流路を形成し、液体を密閉状態で通過させることができる。これにより、可燃性または揮発性、および／または酸性またはアルカリ性を有する薬液などの液体であっても、液体を外気に触れさせることなく安全に移送することができる。
【００１３】
図２Ａおよび図２Ｂは、図１の密閉容器７を示す概略図である。図２Ａは、空状態の密閉容器７を示す概略図である。密閉容器７は、回転中心２３によって支持される筒状体である。密閉容器７の端部側には、回転中心２３を挟んで開口２０および開口２１が設けられている。開口２０に接続される移送配管Ａおよび開口２１に接続される移送配管Ｂの一部は、可撓性を有し、密閉容器７の回転運動を阻害しないように変形する。図２Ａに示されるように、密閉容器７は、空の状態では水平状態もしくは回転中心２３より左側に傾斜する状態で状態を保つように設計されている。すなわち密閉容器７は、空の時密閉容器７の回転中心２３より右側の重量と左側の重量がほぼ同等もしくはやや左側荷重となり右回りと左回りのモーメントがほぼ釣り合うように設計されている。
【００１４】
図２Ｂは、密閉容器７が回転変位した状態を示す概略図である。薬液容器１から液体が供給され、液体で満たされている間は、回転中心２３より右側に傾斜するよう重量の配分がなされた設計となっており、密閉容器７に気体が混入するまで回転中心２３より右側に傾斜状態を保つことができる。このように、密閉容器７は、密閉容器７内の液体の気体との分布の変化により、右回りと左回りのモーメントの釣り合いが崩れ、回転が起きるように設計されており、移送配管内の圧力に関係なく密閉容器７の変位を目視で確認するだけで、薬液容器１内の液体の有無を判定することができる。以上のように、液体を収容する薬液容器１に接続可能な移送配管と、該移送配管の一部として流路を形成し、薬液容器からの液体を密閉状態で通過させることができる、回転可能な密閉容器７という簡単な機構で、薬液容器１内の液体の有無を判定することができる。
【００１５】
図１に戻って、本発明の第１実施態様に係る装置の使用例を説明する。本発明の装置を使用する際には、まず手動弁２を開けて、操作盤１３およびプロセス配管３にガスを送り込む。操作盤１３には、薬液容器１内の液体の有無を判定するためのスイッチＪと、薬液容器１内の液体の有無を表示するランプＬと、液の供給、停止を操作するためのスイッチＳとが配置されている。ランプＬが「無」を表示している場合は、薬液容器１内の液体の有無を判定するためのスイッチＪを操作する。スイッチＪの操作により、自動弁４が開き、薬液容器１内にガスが移入して薬液容器１内を加圧する。自動弁８および自動弁１０は開くが、自動弁１４は開かない。加圧された薬液容器１からは液体が押し出され、移送配管Ａと自動弁８とを通って回転容器７に移送される。移送された液体は、回転容器７内の気体を押し出しながら回転容器７を満たし、押し出された気体は、排気ガス配管と自動弁１０を通って排出される。
【００１６】
液体で満たされた密閉容器７は、右回りに回転して接点スイッチＣを押圧し、図２Ａに示されるような右下がり状態に変位する。接点スイッチＣが動作すると、移送配管Ｂに配置された自動弁１４を操作するための計装ガスが操作盤１３に送られると共に、ランプＬの表示が「有」に変わる。以上の操作により、液体を供給するための準備が整う。液体の供給は、供給スイッチＳを操作して自動弁１４を開閉させることで行う。薬液容器１内の液体が無くなり、薬液容器１から移送された気体が密閉容器７に移入すると、密閉容器７は左回りに回転して接点スイッチＣの押圧が解除され、図２Ｂに示されるような平行した状態に変位する。接点スイッチＣが動作すると、自動弁１４を操作するための計装ガスが閉鎖されると共に、スイッチＳが切り替わり、自動弁１４が閉じられ、ランプＬの表示が「無」に変わる。
【００１７】
以上のように、本発明の装置は、空気圧回路により動作し、電気を使用することなく安全に薬液容器１内の液体の有無を判定して、液体の供給、停止を行うことができる。
なお、密閉容器７は、上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の変形例をとることが可能である。例えば、密閉容器７は、上記の実施態様に示された形状に限定されるものではなく、自由に設計することができる。つまり、密閉容器７は、密閉容器７内の液体の気体との分布の変化により回転が起きるように、例えば、円錐状、円錐台状、三角錐状、四角錐状、多角錐状のような錐状や、円柱状、三角柱状、四角柱状、多角注状のような柱状をなすものを組み合わせて、回転中心と一体成型された容器として設計してもよい。
【００１８】
また、開口２０、開口２１、開口２２および回転中心２３の位置も自由に設定することができる。例えば、開口を容器の上面、側面、下面などに設けても良いし、容器の形状に合わせて、回転中心の位置を変えても良い。すなわち、回転中心は、容器が液体で満たされた場合に、容器に作用する張力と重力が同一で、力のモーメントが発生しないような位置であれば、任意の位置に設けてもよい。また、容器に接続される配管による張力や、容器の回転を停止するためのストッパーなどを利用して、容器のバランスを安定させてもよい。
さらに、容器の変位も回転による変位に限らず、平行移動による変位や、変形による変位であってもよい。例えば、中空の容器を弾性部材の上に配置し、容器内の液体の気体との分布の変化に伴う重量の変化により、容器を上下に平行運動させてもよいし、容器内の液体の気体との分布の変化に伴う、容器の内圧の変化に合わせて伸縮する容器を使用し、容器の変形による変位を検知してもよい。
【００１９】
〔第２実施態様〕
次に、第２実施態様に係る装置について説明する。なお、以下の説明では、第１実施態様に係る装置と同じ構成または機能を有する構成については同じ符号を付して説明は省略する。
【００２０】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２実施態様に係る装置を示す概略図である。図３Ａは、液体で満たされた状態の密閉容器７Ａを示す概略図である。密閉容器７Ａは、回転中心２３によって支持される、筒状体である。密閉容器７Ａの両端部には、回転中心２３を挟んで開口２０および開口２１が設けられている。密閉容器７Ａの内部には、回転中心２３の軸に固定された、板状のストッパー２４が設けられている。図３Ｂは、密閉容器７Ａが回転変位した状態を示す概略図である。図３Ｂに示されるように、ストッパー２４は固定されて回転しないため、回転した密閉容器７Ａの内壁がストッパー２４の両端にあたり、密閉容器７Ａの回転を止める。板状のストッパー２４の４つの側面は、密閉容器７Ａの内壁に密着し、密閉容器７Ａの流路を閉鎖する。密閉容器７Ａが液体で満たされると、密閉容器７Ａは水平状態に戻り、密閉容器７Ａの流路が開放される。密閉容器７Ａの水平状態は、密閉容器７Ａの両端部に接続された移送配管の張力により安定する。
【００２１】
このように、第２実施態様に係る装置でも、第１実施態様に係る装置と同様の効果を得ることができる。流路の開閉は、上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の変形例をとることが可能である。例えば、容器の回転に伴って、容器によって移送配管が引っ張られ、移送配管が折れ曲がるように設計することで、移送配管の流路の閉鎖を実現してもよい。
以上、本発明を好適な実施態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図１】
0006734639.tif 000002
【図２】
0006734639.tif 000003
【図３】
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