(57)【要約】【課題】大幅に容積を変化できる容積可変型液体容器を提供すること。【解決手段】容器本体２３と、容器本体２３の底部２３ｂと連結されたオーバーフロー管２８とを備え、前記オーバーフロー管２８のオーバーフロー高さが容器本体２３の底部２３ｂと上端の間で変化できるように構成されている。【効果】オーバーフロー管の高さを変化させて容器本体に収容し得る溶液の容積を変化できるようにしたので、強度上の問題を起こすことなく容積を大幅に変化することができる容積可変型液体容器を構成できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体容器本体と、該液体容器本体と連結されたオーバーフロー管とを備え、前記オーバーフロー管のオーバーフロー高さが前記液体容器本体の上端と前記オーバーフロー管の連結部の間で変化できるように構成されていることを特徴とする容積可変型液体容器。
【請求項２】
液体容器本体に連通している連結管とオーバーフロー管とが伸縮自在管で連結されていることを特徴とする請求項１記載の容積可変型液体容器。
【請求項３】
液体容器本体に連通している連結管とオーバーフロー管とが可撓性配管で連結されていることを特徴とする請求項１記載の容積可変型液体容器。
【請求項４】
液体容器本体は、上端が上面蓋で密閉され、上面蓋に内圧調整コックが介設された配管が連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の容積可変型液体容器。
【請求項５】
液体容器本体内に反応溶液を導入する導入管を有しており、前記オーバーフロー管は前記高さ調整を行うことにより、導入管を通して所定速度で導入される反応溶液が容器本体内に貯留される時間を調整可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の容積可変型液体容器。
【請求項６】
液体容器本体に連通している連結管が、該液体容器の底部に連通されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の容積可変型液体容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流動可能な液体を貯留または反応等させる液体容器であって、容積を可変とした容積可変型液体容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような容積可変型液体容器として図３に示すようなものが知られている。図において、１０は液体容器本体、１７は液体容器の一部を構成している伸縮自在の蛇腹膜部である。液体容器本体１０の上面板１９には、空気抜き弁１２ａが介設された配管１２と、開閉コック１３ａが介設された配管１３が連結されている。この容積可変型液体容器の使用に当たっては、空気抜き弁１２ａを開放し容器本体１０内の空気を実質的に全部追い出し（蛇腹膜部１７が収縮し、上面板１９が降下する。）た後、攪拌羽根１１を回転させながら、開閉コック１３ａを介設した配管１２および反応液の送液管１４、１５を通して反応液を液体容器本体１０内に導入する。液体容器本体１０内の溶液量の増加に伴って、上面板１９が上昇し、蛇腹膜部１７は伸長する。伸長した蛇腹膜部１７は振動等で揺れるので、これを支える為に蛇腹膜部１７の周囲には支持枠１８が設けられるのが一般的である。
【０００３】
前記伸縮自在の蛇腹膜部１７は、ゴム弾性体膜や、可塑性膜でなるフレキシブル膜で構成される。このような膜を単体で蛇腹膜部１７を構成したものと、屈折部に沿ってリング状あるいは螺旋状の骨を設けたものとがある。
前記攪拌羽根１１は、液体容器１０の底板に設けた軸封部１６を通して挿通した攪拌軸１１ａに取り付けられている。外部に設置した図示しない回転駆動機構で攪拌軸１１ａを回転させることで、攪拌羽根１１の回転ができるようにされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来の容積可変型液体容器は、液体容器本体１０と蛇腹膜部１７で構成される反応室の容積を大幅に可変とする為には、蛇腹膜部１７を大きくする必要があったが、蛇腹膜部１７は前記のようにゴム弾性体膜やフレキシブル膜で構成されている為に、水圧などに対する耐久性に問題があり、難しかった。
また、空気抜き弁１２ａを開放した状態で、液体容器本体１０内へ反応液を添加した場合に、溶液が配管１２を通して溢れるので、開放状態で使用することができないという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記の諸事情を背景としてなされたものであり、大幅に容積を変化できる容積可変型液体容器を提供することを基本的な目的とする。
また、液体容器を開放状態にしても溢水することなく使用のできる容積可変型液体容器を提供することを別の目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の容積可変型液体容器のうち請求項１記載の発明は、液体容器本体と、該液体容器本体と連結されたオーバーフロー管とを備え、前記オーバーフロー管のオーバーフロー高さが前記液体容器本体の上端と前記オーバーフロー管の連結部の間で変化できるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、液体容器本体に連通している連結管とオーバーフロー管とが伸縮自在管で連結されていることをを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１に記載の発明において、液体容器本体に連通している連結管とオーバーフロー管とが可撓性配管で連結されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記液体容器本体は、上端が上面蓋で密閉され、上面蓋に内圧調整コックが介設された配管が連結されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の容積可変型液体容器は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、液体容器本体内に反応溶液を導入する導入管を有しており、前記オーバーフロー管は前記高さ調整を行うことにより、導入管を通して所定速度で導入される反応溶液が容器本体内に貯留される時間を調整可能としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の容積可変型液体容器は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、液体容器本体に連通している連結管が、該液体容器の底部に連通されていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
この発明の容積可変型液体容器においては、液体容器本体内の液面とオーバーフロー管内の液面が一致することから、オーバーフロー管のオーバーフロー高さを所定高さに設定することで液体容器内に収容できる溶液の容積を所定の容積に設定することができる。そして液体容器本体の最大容積を限度として、容積を大幅に変化することができる。液体容器本体は鋼管などを主体として構成して十分な強度を保有させることができるので、容積を変化させるに当たって強度が問題となることはない。また、液体容器本体自体は十分な容積で構成できることから、溶液が溢水することもない。
【００１３】
オーバーフロー管のオーバーフロー高さを変化できるように構成するには、液体容器本体に連通している連結管とオーバーフロー管とを請求項２のように伸縮自在管で連結したり、請求項３のように可撓性配管で連結して構成することができる。伸縮自在管には、蛇腹管や伸縮管などを使用することができる。また、可撓性配管には、ゴムや可撓性樹脂のホースを使用することができる。強度的には、屈折部分にリング状または螺旋状の骨を設けた蛇腹管が適している。この骨は、蛇腹膜の内側または外側に配置することができる。
なお、連通管は液体容器本体の底部や側部に連結することができる。
【００１４】
液体容器本体の上端は、請求項４のように上面蓋で密閉するのが望ましいが、溶液の反応が密閉状態でなくとも構わない場合は、上面蓋は設けなくても良い。上面蓋で密閉した場合、液体容器本体内の溶液が増加するのに伴って内圧が上昇する。この為、上面蓋には内圧調整コックが介設された配管を連結し、内圧調整コックを開いた状態で溶液を増加させるようにできる。また、前記オーバーフロー管の高さを降下させて、液体容器本体内に収容可能な容積を減少させる場合、容積の減少に伴い液体容器本体内が負圧となるので、内圧調整コックを開いてガスを流入させるようにすることができる。流入させるガスは、空気その他のガスで特に限定されないが、反応溶液に対しては不活性ガスを流入させるのが好ましい。なお、本発明では、容器本体内に収容する液体の種別は特に限定されるものではない。また、本発明容器の使用用途としても前記したように貯留、反応容器等の所望の目的に使用することができ、特定の用途に限定されるものではない。
【００１５】
また、請求項５に記載するように液体容器本体内に反応溶液を導入する導入管を有しており、導入管を通して反応溶液が所定速度で導入される場合には、オーバーフロー管の高さを調整することにより容器本体内に反応容器が貯留される時間を調整することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図１、２に基づいて説明する。
図１は一実施形態の容積可変型液体容器を示す図であり、また、図２は液面の変化を示すである。
液体容器本体２３を円筒部２３ａと、該円筒部２３ａの下部に連なる逆円錐形の底部２３ｂとで構成した。また底部２３ｂの最下端中央部の外側にＵ字形の連結管２６を連結し、この連結管２６と逆Ｕ字形のオーバーフロー管２８を伸縮自在管２７で連結して、オーバーフロー管２８が液体容器２３の底部２３ｂと円筒部２３ａの上端の間で高さを変化できるように構成した。伸縮自在管２７は蛇腹膜の外側を保護枠で覆ったものを使用した。なお、保護枠は図示しないが、例えば伸縮自在管２７の周囲を覆う筒枠等により構成することができる。
【００１７】
液体容器本体２３の円筒部２３ａの底部２３ｂ寄りの側壁には、調整コック２２を介設した送液管２１を連結して、この送液管２１を通して液体容器本体２３内に反応溶液を送液できるようにした。また、液体容器本体２３を構成した円筒部２３ａの上端は上面蓋３０で密閉し、この上面蓋３０に内圧調整コック３１を介設した配管３２を連結して、内圧調整コック３１を開いて液体容器本体２３内の圧力上昇や減圧に対応し、また、内圧調整コック３１を閉じて液体容器本体２３内を密閉状態にできるようにした。
【００１８】
さらに、前記上面蓋３０の中央部に設けた軸封部２４ａを通して攪拌軸２４を挿通し、攪拌軸２４の先端に攪拌羽根２５を取り付けて、液体容器２３内の溶液を攪拌できるようにした。
上記構成により本発明の液体容器が構成されている。
【００１９】
次に、上記のように構成した容積可変型液体容器の使用状況について説明する。先ず、オーバーフロー管２８の最大高さ液面３３（オーバーフロー高さ）が上面蓋３０から所定の距離を隔てる位置となるように、オーバーフロー管２８の高さを調整する。これにより、液体容器２３本体内の最大高さ液面２９は、上面蓋３０から所定の距離を隔てる位置となる。
また、オーバーフロー管２８の高さを変化させると、オーバーフロー管２８の最大高さ液面３３が液面３３０に変化し、これに連れて液体容器２３本体内の最大高さ液面２９が液面２９０へと変化する。これにより液体容器本体２３に収容し得る容積が変化する。
【００２０】
該液体容器では調整コック２２を開にして、送液管２１を通して反応溶液を液体容器本体２３内に投入する。反応溶液が固形物を含有する場合等、所望により攪拌軸２４を介して攪拌羽根２５を回転させ、反応溶液を攪拌して溶液の均一化を図ることができる。
【００２１】
また、容器本体２３内では、反応溶液を収容した状態でオーバーフロー管２８の高さ調整を行うと、液面の変化によって内圧が変化する。この内圧の変化は、内圧調整コック３１の開閉により調整することができる。
上記のように、オーバーフロー管の高さ調整により、液体容器本体内に収容可能な容積を任意かつ容易に調整することができ、液体容器本体の強度も十分に得ることができる。
【００２２】
【実施例】
次に、上記容積可変型液体容器を用いた実施例を説明する。
上記容器において、容器本体は、内径２ｍ、高さ５ｍの円筒部２３ａと、高さ０．８ｍの円錐でなる底部２３ｂとで構成した。したがって円筒部２３ａの容積は１５．７１ｍ３、底部２３ｂの容積は０．８４ｍ３であり、液体容器本体２３の総容積は１６．５５ｍ３である。
先ず、オーバーフロー管２８の液面３３および液体容器２３本体内の液面２９が円筒部２３ａの上端即ち上面蓋３０から１ｍの位置となるように、オーバーフロー管２８の高さを調整した。この時の液体容器２３内に収容し得る溶液の容積は１３．４１ｍ３となる。
【００２３】
次に、調整コック２２を開にして、送液管２１を通して反応溶液を液体容器本体２３内に投入した。反応溶液は固形物を含有していたので、攪拌軸２４を介して攪拌羽根２５を回転し、反応溶液を攪拌して溶液の均一化を図った。
【００２４】
反応溶液がオーバーフロー管２８から排出された時点を反応時間０として、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）を５日に設定して反応を継続した。反応溶液は随時オーバーフロー管２８から排出した。ここで、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）＝液体容器の容積（Ｖ）／反応溶液の流入量（Ｑ）である。したがって、送液管２１を通して投入される反応液の流入量は２．６８２ｍ３／日である。
【００２５】
その後、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）を反応溶液の流入量を変えることなく３日とするべく、オーバーフロー管２８の高さを変化させて、液体容器本体２３に収容し得る容積を変化させた。反応溶液の流入量は２．６８２ｍ３であり、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）が３日であることから、液体容器本体２３の容積（Ｖ）＝３×２．６８２＝８．０４６ｍ３とする必要がある。液体容器２３の底部２３ｂの容積は０．８４ｍ３であることから、図３に示した液面２９０は、（８．０４６−０．８４）／１・１・π＝２．２９ｍと求められる。つまり、オーバーフロー管２８の液面３３０および液体容器２３の液面２９０が液体容器２３の上端から２．７１ｍ（５−２．２９）になるようにオーバーフロー管２８の高さを変化させた。
【００２６】
上記のように本発明の液体容器においては、容器本体内に液体が連続または間欠的に導入されるなどして所定の導入速度で液体が導入される際に、オーバーフロー管の高さ調整を行うことにより液体溶液内に貯留される反応溶液の貯留時間を変化させることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の容積可変型液体容器によれば、オーバーフロー管の高さを変化させて液体容器本体に収容し得る反応溶液の容積を変化できるようにしたので、強度上の問題を起こすことなく容積を大幅に変化することができる容積可変型液体容器を構成できる効果がある。また、液体容器本体から反応溶液が溢水しないように容積可変型液体容器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の構成図である。
【図２】同じく実施形態の容積を変化させた状態を示す図である。
【図３】従来の容積可変型液体容器の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
２１　　　送液管
２２　　　調整コック
２３　　　液体容器
２３ａ　　筒状部
２３ｂ　　底部
２４　　　攪拌軸
２５　　　攪拌羽根
２６　　　連結管
２７　　　伸縮自在管
２８　　　オーバーフロー管
２９　　　液体容器本体の液面
２９０　　液体容器本体の液面
３０　　　上面蓋
３１　　　内圧調整コック
３２　　　配管
３３　　　オーバーフロー管の液面
３３０　　オーバーフロー管の液面
【図１】
2004016906.tif 000003
【図２】
2004016906.tif 000004
【図３】
2004016906.tif 000005