(57)【要約】【課題】容器内の残液を検知する場合、特に内部が見えない密閉式塗料容器では、しばしば塗料切れによる塗装不良が生じていた。安全で簡単な信頼性の高い残液検知装置が求められている。【解決手段】容器内の液面位置が変化すると撹拌機の撹拌羽根が受ける抵抗が変化し、回転数が変化する。これを利用し液面下限時の回転数をあらかじめカウンターに設定しておき、液面下限時に、制御部より信号を出力し作業者などに知らしめる。回転数の検出には反射式光センサなどを用い、火災の危険性のある電気的な部分は光ファイバーケーブルで安全場所に設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が収容された容器にエアモータと回転軸と撹拌羽根とを有する撹拌機を配設するとともに、前記回転軸の回転数検出手段と、該回転数検出手段からの検出信号と予め設定した基準回転数とを比較する制御部とを具備してなる残液検知装置において、前記容器内の液面位置が前記撹拌羽根以下となり、前記回転軸の回転数が予め設定した前記基準回転数を上回ると、前記制御部が信号を出力することを特徴とする残液検知装置。
【請求項２】
前記回転数検出手段に光学式センサを用い、かつ前記検出信号の前記制御部への伝達に光ファイバーケーブルを用いたことを特徴とする請求項１記載の残液検知装置。
【請求項３】
前記回転数検出手段として、エアモータからの排気エアを配管により非危険場所に導き、該排気エアの断続排気音を音響センサにて検知して回転数を検出することを特徴とする請求項１記載の残液検知装置。
【請求項４】
前記エアモータがベーン式エアモータであることを特徴とする請求項１、２，３に記載の残液検知装置。
【請求項５】
前記容器が加圧式容器であることを特徴とする請求項１，２，３、４に記載の残液検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は塗料容器、加圧式容器、その他の充填容器における残量検知に係り、特に電気を使用できない引火爆発の恐れのある箇所に配置される各種容器における残液検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スプレーガンを用いた塗装作業の一例として、加圧式塗料タンク内に貯溜した塗料を加圧し、塗料ホースを経由してスプレーガンに供給する形態がよく見受けられるが、前記塗料は密閉された加圧式容器内に貯溜されているために外部より目視できず、塗料残量が確認できないため、しばしば塗料切れによる塗装不良が生じていた。かかる問題点を解消するために、容器内の塗料残量を検知する手段が求められていたが、塗料等の引火性液体の残量を検知することから、火災の危険性を排除する必要があり単純に電気的な検知手段を利用することができなかった。
【０００３】
本発明者は先に、塗料等の引火性液体の残量検知装置として特許公報第２８９５９２７号において、電気的検出によらない方法として充填物の増減に比例して変化する充填容器の荷重を受圧し容器内の充填物の残量を検知する技術を開示している。図２には従来の発明の実施例を示す。塗料が収容された塗料容器２５の重量を片持ち支持する気体圧生成器２４が検出し、生成した圧力を圧力計２１に表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公報の技術においては重量変化に伴う片持ち支持部材のわずかな変位を気体の圧力に変換するため、微妙な重量変化への追従性が十分ではなく、また電気的検出方法に頼らないだけに、液面位置を検知する精度に課題があった。また、実用的な観点から重要なことは、標準的な加圧式塗料タンクに最小限の追加部品で残量検知できることが求められていて、既に現場で使用している撹拌機付の加圧式塗料タンク（例えばアネスト岩田株式会社製ＰＴ−４０ＣＭ形など）に簡易に低コストで追加して取り付けられ、残量の確認、特に液面下限時の確認を容易に出来る取扱い性の優れた残液検知装置を得ることが求められていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み成されたもので、その目的は、簡単な構造で残量の確認、特に液面下限時での確認を、精度良く容易に出来る取扱い性の優れた手軽で安全な残液検知装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体が収容された容器にエアモータと回転軸と撹拌羽根とを有する撹拌機を配設するとともに、前記回転軸の回転数検出手段と、該回転数検出手段からの検出信号と予め設定した基準回転数とを比較する制御部とを具備してなる残液検知装置において、前記容器内の液面位置が前記撹拌羽根以下となり、前記回転軸の回転数が予め設定した前記基準回転数を上回ると、前記制御部が信号を出力し作業者などに容器内の残量が残り少なくなったことを知らしめることを特徴とするものである。
【０００７】
また前記回転軸の回転数検出手段に光学式センサを用い、検出部に電気的な部分を無くし且つ前記検出信号の伝達ケーブルに光ファイバーケーブルを用い、電源、光源部などを塗装作業等で有機溶剤を用いる危険場所エリアの外に設置することで安全な残液検知装置を得ることができる。
【０００８】
また前記回転軸の回転数検出の別の手段として、エア駆動のモータからの排気エアを配管により非危険場所に導き、回転数を直接計測するのではなく前記モータの断続排気音を音響センサにて検知・計測することで代替し、安全な残液検知装置を得ることができる。
【０００９】
さらに本発明は前記容器が特に加圧式容器であり、且つ前記モータをブレード羽根内蔵のベーン式エアモータとし、比較的低トルクのエアモータを採用することで撹拌羽根の受ける抵抗変化の影響を受けやすくし、もって微妙な回転数変化を捉えることで計測精度の向上を図ることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の態様】図１は本発明を実施する上での主な構成を示す。エアモータ１は容器９の上方に設置され、圧縮エアを動力源として得た回転トルクが撹拌軸２によって撹拌羽根３へと伝達される。容器９は大きさ形状材質に限定されず、また密閉式でも開放型でも良く種々の容器に対応できるが本実施例では密閉式の加圧式容器としている。エアモータ１は容器の蓋１１に取り付けられたステー１２に固定される。
【００１１】
吸上管１３は蓋１１に固定され、容器９の中に加圧空気が導入され液体が加圧されると吸い込み口１４から液体が押し出されスプレーガン（図示せず）などへ供給される。吸い込み口１４の水平位置は撹拌羽根３の位置より下方とし、液面位置が撹拌羽根３の位置以下となっても加圧空気を吸い込まないようにしている。つまり液面位置が撹拌羽根３の位置以下となり、撹拌抵抗が無くなって撹拌羽根の回転数が大きく上昇した時に塗料補給の時期であることが作業者などに分かる様になっていて、作業者は加圧空気を吸い込む前に塗料の補充を行えばよく、液中への空気巻き込みによる塗装不良を事前に防止できる。
【００１２】
本実施形態における撹拌軸２の回転数検出方法としては、反射式光センサの光ファイバユニット先端部４が撹拌軸２に接近した位置に設置されて投光し、撹拌軸２に設けられた反射体１０からの反射光を受光する。そして、電気的に接続される投受光素子を内蔵したアンプ部は光ファイバーケーブル５で結ばれていて、塗装作業などにおける火災危険区域外へ電気的な部分を遠ざけることで安全な装置としている。
【００１３】
液体撹拌状態では、エアモータ１への供給エア圧力を空気減圧弁８で一定に保ち、回転数は一定に保たれるが、塗装作業で塗料が使用され容器内塗料が減少するに従って液面が撹拌羽根３の位置まで下がると、撹拌羽根３への抵抗が減少するため回転数が上昇する。つまり撹拌羽根３が液体中から抜け出た時では、液体の種類（水、低粘度塗料、高粘度塗料等）撹拌羽根３の形状等により、差があるものの液体撹拌状態時に比べおおむね５０％増の急激な回転数変化が生じる。特に、ベーン式エアモータは負荷に対する回転数の変化が顕著であるため、回転数の変化を捉えるのに適した撹拌駆動源となる。
【００１４】
よってこの特性を利用して、容器内液面が下限になった時（撹拌羽根３が液体中から抜け出た時）の回転数Ｎの１０〜２０％程度下回る回転数ｎをあらかじめカウンターに設定し、液面が撹拌羽根３の位置まで下がって回転数が前記回転数ｎを超えると制御部６がアラーム警報等の信号を出力するようにしておけば、作業者は容器内の液が残り少ないことが分かるので、容器内の液がなくなる前に液の補充が可能である。特に密閉された容器では残液の状態は外からは見えないため効果的である。尚、液体の種類、粘度などによりエアモータ１に供給する空気を空気減圧弁８や絞り弁７により任意に調整・設定することができるとともに、エアモータ１に安定した駆動空気を供給する構成としている。
【００１５】
図３に本発明の他の実施例の主な構成を示す。エアモータ１の排気ポート１５に排気用ホース１６の一端をつなぎ、排気用ホース１６を延長させエアモータからの排気エアを非危険場所まで導く。排気用ホース１６の他端出口にはマイクロフォン１７（音響センサ）が設置され、排気エアの断続排気音を検出する。これが音声電流に変換され次段の音声アンプで増幅される。次にこの信号をフィルターにかけ、ある範囲の周波数成分のみを通過させる。さらにこの信号は検波回路を介して直流化され、この値が設定レベルを超えるとアラーム信号等を発生する。
【００１６】
以上の構成において、塗装作業で塗料が使用され容器内塗料が減少するに従って液面が撹拌羽根３の位置まで下がると、撹拌羽根３への抵抗が減少するため回転数が上昇する。回転数上昇に伴い、エアモータ１の排気エアの断続排気音は高音を発するので、この時の信号が設定レベルを超える様にし、アラーム信号等を発生するようにしておけば作業者は容器内の液が残り少ないことが分かるので、容器内の液がなくなる前に液の補充が可能である。尚、制御部２０は火災の危険がない非危険場所に設置されるので安全である。また音響センサに関しては断続音（脈動音）をカウントするものであっても良いし、音圧レベルを検知するものでも良く、本実施例のように高音域を検知するセンサに限定するものではない。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば既存容器に対して検知手段を追加配置するだけで残量検知が可能となる。即ち塗料の撹拌に使用するエアモータ式の撹拌機がそのまま利用可能で、残量下限を検知するための部品追加を最小限にすることができる。そして使用する全ての容器に追加配置する必要は無く、使用するときにその容器に配置すればよいため費用がかからない。また危険場所に置かれる被検知容器とは遠隔の安全場所に設置される検出手段によって残量の下限を検知するため、電気的な手段や制御装置が使用でき、精度向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例を示す構成図
【図２】図２は従来の発明の一実施例を示す構成図
【図３】図３は本発明の他の実施例を示す構成図
【符号の説明】
１、  エアモータ
２、  撹拌軸
３、  撹拌羽根
４、  光ファイバユニット先端部
５、  光ファイバーケーブル
６、  制御部
７、  絞り弁
８、  空気減圧弁
９、  容器
１０、反射体
２１  圧力計
２２  チューブ
２３  逃し弁
２４  気体圧生成器
２５  塗料容器
２６  水平板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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