(57)【要約】【課題】各種小売店などで店頭販売、補充販売のためとしてコンパクトで携帯タイプの構造でしかも取扱いが簡便な液剤充填のできる技術の提供。【解決手段】バルブ付ノズル１３を有する携帯タイプの小型容器１の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌを貯留するに足る小容量の小型シリンダ２に前記定格充填液剤量に計量した液剤Ｌを貯留した後、加圧した不活性ガスＧ１を前記小型シリンダ２に供給してシリンダ内圧を前記小型容器１の定格内圧力よりも高めに保持し、この不活性ガスＧ１の加圧力により、小型シリンダ２内の底層の液剤Ｌを前記バルブ付ノズル１３に接続した送液管６に順次移送させて、定格充填液剤量の液剤Ｌを前記小型容器１に加圧充填するようにした。【選択図】        図１
2004263736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ付ノズル（１３）を有する携帯タイプの小型容器（１）の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤（Ｌ）を貯留するに足る小容量の小型シリンダ（２）に前記定格充填液剤量に計量した液剤（Ｌ）を貯留した後、加圧した不活性ガス（Ｇ１）を前記小型シリンダ（２）に供給してシリンダ内圧を前記小型容器（１）の定格内圧力よりも高めに保持し、この不活性ガス（Ｇ１）の加圧力により、小型シリンダ（２）内の底層の液剤Ｌを前記バルブ付ノズル（１３）に接続した送液管（６）に順次移送させて、定格充填液剤量の液剤（Ｌ）を前記小型容器（１）に加圧充填するようにしたことを特徴とする小型容器への液剤充填方法。
【請求項２】
バルブ付ノズル（１３）を有する携帯タイプの小型容器（１）の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤（Ｌ）を貯留するに足る小容量のシリンダにより形成され、前記液剤（Ｌ）の補給作業時に開弁する開閉弁（９）を備える給液口（４）がシリンダ頂部に設けられてなる小型シリンダ（２）と、
一端部を前記バルブ付ノズル（１３）に液密接続するための送液口とし他端部を吸液口としてそれぞれ開口してなるチューブにより形成され、吸液口を前記小型シリンダ（２）の内底部に臨ませて該シリンダ（２）外に引き出され、かつこの引き出される部分に液剤（Ｌ）の充填作業時に開弁する開閉弁（１０）が介設されてなる送液管（６）と、
不活性ガス貯留装置（１４）内の不活性ガス（Ｇ１）を、液剤（Ｌ）の充填作業時に相前後して開弁する開閉弁（１７）が介設されてなるガス管（１５）を通して前記小型シリンダ（２）に前記小型容器（１）の定格内圧力よりも高めの圧力で供給する不活性ガス供給手段（７）と、
前記定格充填液剤量に見合う相当量の液剤（Ｌ）が前記小型シリンダ（２）に貯留されていることを高位置の設定液面レベルで検知して、開閉弁（９）を閉弁し、開閉弁（１０）及び開閉弁（１７）を開弁するための指令信号を発信する上限液位検知手段（１１）を備え、前記小型シリンダ（２）に付設されてなる液位検知手段（８）と、
を含んで構成されることを特徴とする小型容器への液剤充填装置。
【請求項３】
前記液位検知手段（８）が下限液位検知手段（１２）を付加して備えてなり、この下限液位検知手段（１２）は、送液管（６）の前記吸液口の開口位置に比し高レベル、かつ前記上限液位検知手段（１１）における前記設定液面レベルに比し低レベルであって、該設定液面レベルとの間における小型シリンダ（２）内容積を前記定格充填液剤量に等量とさせる所定液面レベルにまで貯留液剤が減量したことを検知して、開閉弁（１０）及び開閉弁（１７）を閉弁するための指令信号を発信するものである請求項２記載の小型容器への液剤充填装置。
【請求項４】
前記小型シリンダ（２）が細長立筒形状であり、前記上限液位検知手段（１１）が設定液面レベルを高低位置調節可能であり、前記不活性ガス供給手段（７）の不活性ガス貯留装置（１４）が内容積１リットル程度の小型ガスタンク（１９）であり、全体として共通のケーシング内に組み込まれて携帯タイプに構成される請求項２又は３に記載の小型容器への液剤充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧用、家庭医薬用などの液剤を携帯タイプの小型容器に簡易に補給充填するための小型容器への液剤充填方法及び該方法の実施に好適に使用される液剤充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボンベやタンクなどの容器に燃料の如き液剤を補給するものとしては、例えば、自動車燃料用液化石油ガスを貯蔵している燃料ガス貯蔵容器に加圧用ガスとしてのプロパンガスを供給して燃料ガス貯蔵容器の内圧を高め、この加圧用プロパンガスによる加圧力で、燃料ガス貯蔵容器内の自動車燃料用液化石油ガスを自動車の燃料タンクに移送充填するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１０９８９号公報（第補１−第補２頁、段落番号［０００５］の節文、図１）
【０００４】
上記特許文献１に示される液剤補給（充填）システムでは、高圧ガス保安法に規定される設備である充填ポンプを使用しないことから、広大な保安距離を置く必要が無く、また、法定資格を持つ取扱責任者が要らない点などで有利であるが、下記のようなニーズの下での使用には問題がある。
【０００５】
即ち、個人のニーズに適応した特有の「身の回り品」を持ちたいとする個意識感が広がってきている最近の風潮から、例えば化粧水、トリートメントなどの化粧品の場合、当人の肌にマッチングした各種成分の組み合わせ、配合比を持つ限定した種類の液剤が充填されているスプレー缶などの小型容器を保有してこれを日常的に使用し、使い切った時点でドラッグストア、化粧品小売店にて同種の液剤を補充して貰って再使用するような生活手段が漸次普及しつつあり、このような固有のオリジナル品を愛用しようとする生活様式は、家庭医薬面、食品調味料面など他の分野にも同様に広がる傾向にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この場合に、ドラッグストア、コンビニエンスストア、各種小売店などでは、店頭販売、補充販売のためとしてコンパクトで携帯タイプの構造の簡易型液剤充填装置が必要となるが、上記特許文献１に示される液剤補給（充填）システムは、液剤（燃料ガス）貯蔵容器、加圧用不活性ガス（プロパンガス）貯蔵容器の何れもが何回もの連続充填に対応可能な大型構造であって、設置場所を広く占有するのと設備費が高くつくのとの理由でこの種装置としては不適当であって、しかも目的に叶うものが現状では今もって提供されていないのが実態である。
【０００７】
本発明は、上述するような問題点に鑑みて成されたものであって、従って本発明の目的は、各種小売店などで店頭販売、補充販売のためとしてコンパクトで携帯タイプの構造でしかも取扱いが簡便な液剤充填のできる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上記の目的を達成するべく、請求項１に記載の発明は、バルブ付ノズル１３を有する携帯タイプの小型容器１の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌを貯留するに足る小容量の小型シリンダ２に前記定格充填液剤量に計量した液剤Ｌを貯留した後、加圧した不活性ガスＧ１を前記小型シリンダ２に供給してシリンダ内圧を前記小型容器１の定格内圧力よりも高めに保持し、この不活性ガスＧ１の加圧力により、小型容器１内の底層の液剤Ｌを前記バルブ付ノズル１３に接続した送液管６に順次移送させて、定格充填液剤量の液剤Ｌを前記小型容器１に加圧充填するようにした小型容器への液剤充填方法を特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２に記載の発明は、バルブ付ノズル１３を有する携帯タイプの小型容器１の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌを貯留するに足る小容量のシリンダにより形成され、前記液剤Ｌの補給作業時に開弁する開閉弁９を備える給液口４がシリンダ頂部に設けられてなる小型シリンダ２と、一端部を前記バルブ付ノズル１３に液密接続するための送液口とし他端部を吸液口としてそれぞれ開口してなるチューブにより形成され、吸液口を前記小型シリンダ２の内底部に臨ませて該シリンダ２外に引き出され、かつこの引き出される部分に液剤Ｌの充填作業時に開弁する開閉弁１０が介設されてなる送液管６と、不活性ガス貯留装置１４内の不活性ガスＧ１を、液剤Ｌの充填作業時に相前後して開弁する開閉弁１７が介設されてなるガス管１５を通して前記小型シリンダ２に前記小型容器１の定格内圧力よりも高めの圧力で供給する不活性ガス供給手段７と、前記定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌが前記小型シリンダ２に貯留されていることを高位置の設定液面レベルで検知して、開閉弁９を閉弁し、開閉弁１０及び開閉弁１７を開弁するための指令信号を発信する上限液位検知手段１１を備え、前記小型シリンダ２に付設されてなる液位検知手段８と、を含んで構成される小型容器への液剤充填装置を特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る請求項３に記載の発明は、上記請求項２記載の小型容器への液剤充填装置に関して、前記液位検知手段８が下限液位検知手段１２を付加して備えてなり、この下限液位検知手段１２は、送液管６の前記吸液口の開口位置に比し高レベル、かつ前記上限液位検知手段１１における前記設定液面レベルに比し低レベルであって、該設定液面レベルとの間における小型シリンダ２内容積を前記定格充填液剤量に等量とさせる所定液面レベルにまで貯留液剤が減量したことを検知して、開閉弁１０及び開閉弁１７を閉弁するための指令信号を発信するものである構成としたことを特徴とする。
【００１１】
さらに又、本発明に係る請求項４に記載の発明は、上記請求項２又は３に記載の小型容器への液剤充填装置に関して、前記小型シリンダ２が細長立筒形状であり、前記上限液位検知手段１１が設定液面レベルを高低位置調節可能であり、前記不活性ガス供給手段７の不活性ガス貯留装置１４が内容積１リットル程度の小型ガスタンク１９であり、全体として共通のケーシング内に組み込まれて携帯タイプに構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、加圧充填方式のため装置が簡易となり、取扱いもすこぶる簡便である。また、小型、コンパクトな構造であって場所をとらずメンテナンスも容易である。さらに、一回毎の不活性ガスによる充填方式のため、被充填物においての品質面、衛生面での保証が確実に果たされるし、酸化が防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１の実施形態に係る液剤充填装置の概略構成図が示される。図示の液剤充填装置は、小型シリンダ２と、送液管６と、不活性ガス供給手段７と、液位検知手段８と、操作盤１８の各要素部材から構成されていて、携帯タイプの小型容器１に対し定格充填液剤量の液剤Ｌを加圧充填し得る装置に形成される。
【００１４】
ここで、液剤充填対象物である小型容器１は、図３にその一例の概略構造が、液剤充填後の状態（イ）及び液剤充填前の状態（ロ）にて示されるが、一般的にスプレー缶と称される携帯タイプの容器であって、スチール、アルミ製の砲弾丸型密封容器の頂部にバルブ付ノズル１３を備えていて、該ノズル１３に取付けられた図示しない操作ボタンを押してバルブを開かせることにより、容器内に封入した噴射剤の圧力で器内の貯留液剤Ｌをノズル１３から噴出するようになっている。
【００１５】
この種のスプレー缶において、図示例はパウチ容器と称されるもので、容器内にパウチ２１（バリヤー性（気体遮断性）及び伸縮性を持つフィルムの嚢袋）をバルブ付ノズル１３に連通させて装填していて、パウチ２１内を液剤Ｌの充填部に、パウチ２１周囲空間を加圧した（例えば、０．８ＭＰａ程度に）空気や不活性ガスなどの加圧ガスＧ２の充填部にした２室構造と成して、パウチ２１内の液剤Ｌを上記加圧ガスＧ２の圧力でバルブ付ノズル１３から噴出するようになっている。
【００１６】
前記小型シリンダ２は、上記小型容器１の定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌを貯留するに足る小容量の好ましくは細長立筒形状を成すシリンダにより形成されていて、そのシリンダ頂部には前記液剤Ｌの補給作業時に開弁する電磁開閉弁で実現される開閉弁９を備える給液口４が設けられている。
【００１７】
前記送液管６は、一端部を前記バルブ付ノズル（１３）に液密接続するための送液口とし他端部を吸液口としてそれぞれ開口してなる適宜長さの細径チューブから形成されて、吸液口を前記小型シリンダ２の内底部に臨ませて該シリンダ２内にて立ち上げるとともに、該シリンダ２外に引き出して延設し、かつこの引き出し延長部分に液剤Ｌの充填作業時に開弁する電磁開閉弁で実現される開閉弁１０を介設していて、これにより小型シリンダ２内に貯留される液剤Ｌを該シリンダ２外に送り出させる管路に形成している。
【００１８】
前記不活性ガス供給手段７は、不活性ガス貯留装置１４と、液剤Ｌの充填作業時に相前後して開弁する手元調圧弁１６及び電磁開閉弁で実現される開閉弁１７が介設されてなるガス管１５とにより形成されていて、不活性ガス貯留装置１４内の不活性ガスＧ１を、ガス管１５を通して前記小型シリンダ２に前記小型容器１の定格内圧力よりも高めの圧力で供給するようになっている。この場合、不活性ガス貯留装置１４としては、内容積１リットル程度の小型ガスタンク１９により形成することが装置全体のコンパクト化を図らせる点から好ましい形態である。
【００１９】
前記液位検知手段８は、小型シリンダ２に付設されてなる検知用電気制御回路であって、前記定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌが前記小型シリンダ２に貯留されていることを高位置の設定液面レベルで検知して、電磁開閉弁９を閉弁し、電磁開閉弁１０及び電磁開閉弁１７を開弁するための指令信号を発信する上限液位検知手段１１を備えている。
【００２０】
この上限液位検知手段１１の具体的な態様としては種々なものが考えられるが、例えば、小型シリンダ２内に収容して液剤Ｌの界面に自由浮遊可能に設けた磁石付浮子２２と、小型シリンダ２の筒壁部に取付けられた磁気感応センサ２３とからなる非接触型位置検出機構が好適なものとして挙げられる。この場合、磁気感応センサ２３を小型シリンダ２軸方向の上下に位置変え可能に設け、これに併せて小型シリンダ２の筒壁外面に容積換算目盛りを付すことで、高位置の設定液面レベルを任意に変更し得るように構成することは好ましい手段である。なお、図１中の符号２７は、上記磁気感応センサ２３の昇降ガイドを示す。
【００２１】
前記操作盤１８は、本液剤充填装置の運転制御を掌る電気制御回路盤であって、運転スイッチ２５その他制御用各種機器を内蔵しており、前記液位検知手段８からの指令（検知）信号がインプットされることによって、各開閉弁９、１０、１７に対して開弁、閉弁の電気出力を発するよう作動するものであり、その作動の態様については後述する運転方法の説明によって明らかにされる。
【００２２】
以上説明の液剤充填装置は、図示しないが、全体として共通のケーシング内に組み込まれて片手で持ち下げが可能な携帯タイプの装置ユニットに構成される。なお、図１中、符号２６は送液管６中に設けたフィルタである。続いて、本装置による液剤充填方法について説明する。
【００２３】
空圧シリンダの作動で数ｃｍのヘッド差の昇降動可能に設けた水平台座を持つ昇降台座２０の横に本液剤充填装置をセットし、図３（ロ）に示される空の小型容器１を昇降台座２０上に直立に載せる一方、送液管６の送液口を昇降台座２０上の小型容器１におけるバルブ付ノズル１３の直ぐ真上部に下向きに固定する。なお、送液管６の送液口には図示しないがキャップ状の結合具が取付けられている。
【００２４】
この状態で、昇降台座２０を昇動してバルブ付ノズル１３と送液口とを液密状態に結合させる。他方、前記小型シリンダ２の頂部の給液口４に液剤補給用の漏斗５を連結して所要量の液剤Ｌを漏斗５内に注入する。また、この注入作業に相前後して手元調圧弁１６を開弁・調圧操作して、不活性ガス貯留装置１４としての小型ガスタンク１９内に貯留されている不活性ガスＧ１を前記小型容器１の定格内圧力よりもやや高めの圧力に減圧させて小型シリンダ２に供給できる状態に保持しておく。
【００２５】
こうして充填準備作業が終わると、次に操作盤１８の運転スイッチ２５を入れて充填運転にさせる。先ず、電磁開閉弁９が開いて漏斗５内の液剤Ｌが小型シリンダ２に注入される。該シリンダ２内の液剤Ｌが増量してきて前記定格充填液剤量に見合う相当量の液剤Ｌが前記小型シリンダ２に貯留されてくると、これを上限液位検知手段１１が高位置の設定液面レベルで検知して開・閉弁のための指令信号を発することから、電磁開閉弁９が閉弁し、電磁開閉弁１０、１７が開弁する。
【００２６】
その結果、小型ガスタンク１９内に貯留されている不活性ガスＧ１が前記小型容器１の定格内圧力よりもやや高めに減圧された圧力の下で小型シリンダ２に供給されることから、この加圧力で小型シリンダ２内の液剤Ｌは、前記バルブ付ノズル１３に接続した送液管６を経て底層から順次移送され、かくして、小型シリンダ２内の全量が、即ち、前記定格充填液剤量の液剤Ｌが前記小型容器１に加圧充填される。
【００２７】
小型シリンダ２内の液剤Ｌが空になるのをタイマーや内圧変化等の検出手段で検出すると、操作盤１８からの指令出力で電磁開閉弁１０、１７が閉弁し、かくして、一回の液剤充填作業が完了する。
小型容器１を別の空のものと取替えて再び液剤充填作業を行う場合には、以上述べた一連の作業を同じように繰り返せばよいことは言うまでもない。なお、小型ガスタンク１９は、何回かの使用で空になるが、その場合は新しいものと交換することが可能である。また、不活性ガス貯留装置１４に替えて、小型コンプレッサー、メンブレン（中空糸膜）、小型レシーバータンクを組み合わせた機械式窒素ガス充填装置を使用することもできる。
【００２８】
図２には、本発明の第２の実施形態に係る液剤充填装置の概略構成図が示される。図示の液剤充填装置において、前述の第１の実施形態に係る液剤充填装置のものに類似し、対応する各部材に関しては、同一の参照符号を付してここでは重複を避け個々の説明を省くこととする。
【００２９】
この第２の実施形態に係る液剤充填装置において殊に特徴付けられる構成は、前記液位検知手段８において上限液位検知手段１１に加えて下限液位検知手段１２を備えてなることである。即ち、下限液位検知手段１２は、送液管６の前記吸液口の開口位置よりも高レベルで、かつ上限液位検知手段１１における前記設定液面レベルよりも低レベルであって、しかも、この設定液面レベルとの間の空間部に対応する小型シリンダ２内容積が前記定格充填液剤量に等量となる如き所定液面レベルを決定して、この所定液面レベルにまで貯留液剤が減量したことを検知して、開閉弁１０及び開閉弁１７を閉弁するための指令信号を発信するように構成したものである。
【００３０】
上記下限液位検知手段１２の具体的な態様としては種々なものが考えられるが、例えば、小型シリンダ２内に収容して液剤Ｌの界面に自由浮遊可能に設けた前記磁石付浮子２２を共用と成して、この磁石付浮子２２と、小型シリンダ２の筒壁部の前記所定液面レベルの個所に取付けられた磁気感応センサ２３とからなる非接触型位置検出機構が好適なものとして挙げられる。
【００３１】
この液剤充填装置によれば、液剤充填作業の態様については前記第１の実施形態に係る液剤充填装置の場合と同様であり、但し、満液充填で作業完了した状態では、小型シリンダ２内には前記所定液面レベルまでは液剤が残存している点で異なっている。従って、この違いによって充填作業中に不活性ガス貯留装置１４としての小型ガスタンク１９内の不活性ガスＧ１が、小型シリンダ２内及び送液管６内を通って小型容器１に入り込むことは未然に防がれる。このようなことから、小型容器１がパウチ容器からなるものに限らなく、噴射剤が装てんされてなる一般のスプレー缶に液剤充填を行わせる場合にも効果的に使用されるものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的圧力域の低い不活性ガスによる加圧充填方式のため装置が簡易となり、取扱いもすこぶる簡便である。また、小型、コンパクトな構造であって場所をとらず、故障を起こす個所が少なくてメンテナンスが簡単、容易である。
【００３３】
さらに、一回毎の不活性ガスによる充填方式のため、被充填物においての品質面、衛生面での保証が確実に果たされるし、酸化が防止できる。また、小型容器の再利用が可能で資源の活用、環境美化が図れる。さらに又、本発明は化粧品（液体）、家庭医薬（液体）、食品（液体）など広範な分野での一般的な利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液剤充填装置の概略構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る液剤充填装置の概略構成図。
【図３】図１、２における小型容器１の概略構造図で、（イ）は液剤充填後の状態を、（ロ）は液剤充填前の状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１…小型容器            ２…小型シリンダ          ３…給液管
４…給液口              ５…漏斗                  ６…送液管
７…不活性ガス供給手段  ８…液位検知手段          ９…開閉弁
１０…開閉弁            １１…上限液位検知手段    １２…下限液位検知手段
１３…バルブ付ノズル    １４…不活性ガス貯留装置  １５…ガス管
１６…手元調圧弁        １７…開閉弁              １８…操作盤
１９…小型ガスタンク      Ｌ…液剤                Ｇ１…不活性ガス
Ｇ２…ガス
整理番号  ＩＷＰ０３０２０１                    ページ（１／３）
【図１】
2004263736.tif 000003
【図２】
2004263736.tif 000004
【図３】
2004263736.tif 000005