(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】液体を収容した容器を載せた載せ板を弾性体で支持し、液体の増減に伴う重量変化による載せ板の移動を検出する空気検出手段を設け、該検出信号により高圧空気を出力させ警笛を鳴らす等、容器内の液体残量が残り少なくなったことを作業者に知らせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に設置されたベース板の上で、液体を収容した容器を載せた載せ板を弾性体で支持し、液体の増減に伴う重量変化による前記載せ板の移動を検知し信号を出力する液体残量検知装置において、前記載せ板の移動を検出する空圧式検出手段を設け、該検出手段からの検出信号による高圧空気出力手段と、該高圧空気により作動する警報手段とを有することを特徴とする液体残量検知装置。
【請求項２】
移動を検出する空圧式検出手段が、前記載せ板の移動により形成される検出部のスキマに、検出空気を吐出し、該吐出空気の背圧変動により検出信号を出力する近接センサである請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項３】
移動を検出する空圧式検出手段が、吐出空気ノズルと空気受圧部を有する検出部と、前記載せ板の移動により前記受圧部への入力を遮断する遮蔽部からなる請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項４】
前記高圧空気出力手段が微圧の検出空気圧によりダイアフラムを作動させて高圧空気バルブを開いて高圧空気を出力する空気式増圧器とし、前記空圧式検出手段が前記載せ板が移動すると該空気式増圧器からの排気を該空気式増圧器への検出信号とする請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項５】
警報手段が高圧空気で警笛を鳴らすことを特徴とする請求項１乃至４に記載の液体残量検知装置。
【請求項６】
床面に設置されたベース板の上で、液体を収容した容器を載せた載せ板を弾性体で支持し、液体の増減に伴う重量変化による前記載せ板の移動を検知し信号を出力する液体残量検知装置において、前記載せ板の移動を検出する空圧式検出手段を設け、該検出手段からの検出信号を、爆発危険域から離隔した区域に設けた空圧作動スイッチに接続し、該作動スイッチの出力信号を出力させることを特徴とする液体残量検知装置。
【請求項７】
移動を検出する空圧式検出手段が、前記載せ板の移動により形成される検出部のスキマに、検出空気を吐出し、該吐出空気の背圧変動により検出信号を出力する近接センサである請求項６記載の液体残量検知装置。
【請求項８】
移動を検出する空圧式検出手段が、吐出空気ノズルと空気受圧部を有する検出部と、前記載せ板の移動により前記受圧部への入力を遮断する遮蔽部からなる請求項６記載の液体残量検知装置。
【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液体残量検知装置に関する。
【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、密閉加圧容器であるため塗料による浮力や背圧等の物理量の変化を検知することが難しかった。また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。これらの技術は塗料が収容された塗料容器の重量を、片持ち支持する気体圧生成器が検出し、生成した圧力を連続的に圧力計に表示するようになっている。
【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前記気体圧生成器に付設される受圧子のわずかな変位を、ダイアフラムを介して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、液面位置を検知する精度に課題があった。また、生成した圧力を圧力計に表示はするが、残量が残り少なくなったことを確認するには圧力計の表示が見える範囲まで作業者が近づく必要があり、よって離れて作業する際に確認ができないことと、作業者が意識して能動的に確認しない限り残量が残り少なくなったことを知り得ないため、時として液体補充のタイミングを逃してしまうなどの課題があった。精度良く安定して検知し、且つ作業者に確実に知らせる装置が求められていた。
【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、精度良く安定して確実に行え、取扱い性の優れた安価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】このような課題を解決するために、本発明は床面に設置されたベース板の上で、液体を収容した容器を載せた載せ板を弾性体で支持し、液体の増減に伴う重量変化による前記載せ板の移動を検知し信号を出力する液体残量検知装置において、液体を使用し容器内の液体が減少すると容器全体の重量が減少するので、減少する前に釣り合って静止していた載せ板が弾性体の力によって移動する。この移動を検出するために空圧式の検出手段を設けたことを特徴とするものである。検出手段からの検出信号により高圧空気（例えば５ｂａｒ程度）を出力する手段と、該高圧空気により作動する警報手段とを設けることによって、前記高圧空気を利用し、例えば警笛を鳴らすことで作業者に容器内の液体残量が残り少なくなったことを知らせることができる。
【０００７】
また、移動を検出する空圧式検出手段を、前記載せ板の移動により形成される検出部のスキマに、検出空気を吐出し、該吐出空気の背圧変動により検出信号を出力する近接センサとすることにより課題解決が達成できる。
【０００８】
また、他の手段として吐出空気ノズルと空気受圧部を有する検出部とを設けて、検出空気を流しこの流れに対して前記載せ板の移動により前記受圧部への入力を遮断する遮蔽部を設けることで同様に課題解決が達成できる。
【０００９】
また、高圧空気を出力する手段が、検出部に吐出する検出空気が遮断された時、該検出空気でダイアフラムを作動させ高圧空気バルブを開いて高圧空気を出力する空気式増圧器であって、前記検出空気の吐出を遮断する検出信号の入力に、前記検出部に吐出させた検出空気が、前記載せ板の移動により近接した検出ノズルに流入した検出空気を使用するので、安価で簡単な構成とすることができ課題解決が達成できる。
【００１０】
また、警報手段として高圧空気で警笛を鳴らすことを特徴とすることで課題解決が達成できる。
【００１１】
また、床面に設置されたベース板の上で、液体を収容した容器を載せた載せ板を弾性体で支持し、液体の増減による重量変化で前記載せ板の移動を検知し信号を出力する液体残量検知装置において、前記載せ板の移動を検出する空圧式検出手段を設け、該検出手段からの検出信号を、爆発危険域から離隔した区域に設けた空圧作動スイッチに接続し、該作動スイッチの出力信号を作動させることで、電気的出力方式が可能となり、空気出力方式に比較して精度良く、より広範囲な出力形態を必要に応じて選択することができ、空気出力方式と同様安全な確認ができるので課題解決が達成できる。尚、ここで用いられる空気式検出手段は前述と同様近接センサ等が用いられる。
【００１２】
【発明の実施の態様】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１３】
図１は本発明の一実施例に係る液体残量検知装置である。この実施例では容器は加圧式塗料タンクとしているがこれに限定されない。図１において床面に設置されたベース板１には塗料容器２を載せる載せ板３が設置され、支点４を中心にベース板１に固定された支柱５に付設されるばね６によって吊られている。塗料容器２は支点４とばね６の付設位置とのほぼ中間点で載せ板３に固定され、塗料容器２および載せ板３はばね６により片持ち支持される。尚、図による説明は省略するが片持ち支持に限定せず、容器や載せ板全体をばねで受け支える構成としても良いし、吊り下げる構成としても良い。またばねに関しても繰り返し荷重に対して復元性の有る弾性体で良くばねに限定しない。
【００１４】
塗料容器内に塗料が十分にある場合は、塗料容器２と載せ板３などの重量はばね６の引っ張り力に打ち勝ち、塗料容器２を載せた載せ板３がベース板１に付設されたストッパー１１に接し、静止するようになっている。即ちベース板１が荷重の一部を受けている状態となるので、ばね６を必要以上に強いばねにしなくとも良い。
【００１５】
塗装作業が進み塗料が吸い上げ管１５を通りスプレーガン（図示せず）などに供給され、塗料容器内の塗料が残り少なくなり、液面水位が下限（塗料の補充が必要な状態）になった時、塗料容器２と載せ板３がばね６の引っ張る力により持ち上げられるようにし、ばね６側の調整ねじ７により、ばねが引っ張る強さを予め調整しておく。尚この際、ベース板１と載せ板３との間に磁石等を用いた作動抵抗を付与すると、ばね力と荷重の中立による緩慢な動きを防ぐことができる。つまりばね６を若干強めに設定し液面水位が下限となった時、載せ板３が速やかに大きく変位するようにしている。
【００１６】
そして液面水位が下限（塗料の補充が必要な状態）になった時、載せ板３がばね６の引っ張る力により持ち上げられ、載せ板３に設置された検知ノズル８の端面が支柱５に固定された空気式増圧器２０の壁面９に設けられた補助空気の排出口１０に接近または当接すると検知ノズル８が前記排出口１０からの排出空気圧力を検知するようになっている。そして後述のようにこの圧力を空気式増圧器２０の動作信号に利用する。尚、載せ板３がほぼ水平の状態で検知ノズル８の端面が前記排出口１０に接近または当接するように検知ノズル８の上下位置は調節できるようになっている。また、本実施例では接近または当接する前、検知ノズル８の端面と前記排出口１０とのスキマは２ｍｍ程度としている。
【００１７】
ばね６の引っ張る力により一旦吊りあがった塗料容器２と載せ板３は必要以上に浮かないように支柱５には載せ板３のストッパー１２が付設されている。そして塗料容器２に塗料を補充し、容器全体が重くなり、吊り上げるばね力より勝ると載せ板３は元の状態、即ち荷重の一部をベース板１が受け、静止する状態になる。つまり載せ板３は支点４を中心にストッパー１２とストッパー１１との間で上下移動することになる。
【００１８】
ここで、図１に示された空気式増圧器２０の動作説明を図２及び図３で行う。通常、被検出物の接近を検知する空気式の近接センサと空気式増圧器２０は図２に示される様に、被検出物が、常時検出用微圧空気を先端から吐出している近接センサに接近すると、吐出が制限され背圧を受け、近接センサからの信号ａの圧力が上昇し、空気式増圧器２０が作動して空気圧力Ｐにより空気圧力Ｓが出力される。一方、空気式増圧器２０は図２、図３に示すように動作補助空気Ｐｘが空気式増圧器２０に供給され、微量な空気（例えば０．１ｂａｒで１．４Ｌ／ｍｉｎ程度）が非動作時に排出口から常に排出されている。そして前記近接センサからの信号ａを内部のダイアフラム２３が受圧しノズル２６をふさぎ、動作補助空気Ｐｘの排出が停止されると、動作補助空気による内圧が上昇しダイアフラム２４が押し上げられ、出力側のポペット弁２５を開く構造になっている。
【００１９】
図１で示された実施例の検知部分を図４を用いてより詳しく説明する。空気式増圧器２０の動作補助空気Ｐｘの排出口１０の真下にスキマ２６を隔て検知ノズル８の端面の中心が正面に位置している。液面水位が下限（塗料の補充が必要な状態）になった時、載せ板３がばね６の引っ張る力により持ち上げられ、載せ板３に設置された検知ノズル８の端面が支柱５に固定された圧力増圧器２０に形成される前記排出口１０に接近または当接するようになっている。
【００２０】
本実施例では、前記動作補助空気Ｐｘを排出口１０に接近した検知ノズル８が受け、検出信号として空気チューブ２７を通り空気式増圧器２０の動作信号として働く。一方、動作補助空気Ｐｘはエアユニット１３内に設置された減圧弁２８、空気フィルター２９、流量調節弁３０を介して供給される。出力用高圧空気Ｐは空気チューブ３１により空気式増圧器２０に供給され、出力Ｓが空気チューブ３２に出力される。空気チューブ３２の先端にはホイッスル３３などの警笛を取り付け、液面水位が下限（塗料の補充が必要な状態）になった時、作業者に知らせるようになっている。
【００２１】
このように図１に示す本発明の一実施例では前記動作補助空気の排出空気を信号圧力として利用している。即ち前記動作補助空気の排出口１０にノズル８の端面が接近または当接すると、微圧（例えば０．１ｂａｒ）を検知し、この信号圧力により空気式増圧器２０が空気圧力Ｓを出力するよう構成されている。そして図３で示したように前記動作補助空気の排出がストップすると前記信号圧力がなくなりノズル２６が開いて、空気圧式増圧器２０からの高圧空気吐出は停止する。すると再び前記動作補助空気の排出が始まり空気式増圧器２０を動作させるといったいわゆるフリップフロップ出力が得られる。
【００２２】
このフリップフロップ出力をホイッスルに接続することによって、液面水位が下限（塗料の補充が必要な状態）になった時、作業者はホイッスルの断続警報音を聞くこととなる。尚、危険雰囲気から離れた場所で警報もしくは警告灯その他の出力をさせる場合には、チューブ等で前記出力空気を送り電気信号に変換することによって広範囲な出力形態が選択でき、自動制御への応用展開も図ることができる。
【００２３】
図５に本発明の空気式検出手段における別の実施例を示す。吐出空気ノズル５１に対峙して受圧ノズル５２が設置され両者の中間に遮蔽版５３が位置する。載せ板３の移動により遮蔽版５３が吐出空気ノズル５１より吐出する空気を遮ると受圧ノズル５２が載せ板の移動を検出し、検出信号を出力するようになっている。図５に示すエアセンサはいわゆる対向形と呼ばれ、この他に背圧形、反射形、乱流形などが市販されておりこれらの空圧式検出手段を用いて本発明の目的を達成することができる。
【００２４】
図６は請求項６、７、８に記載された本発明の一実施例で、検出部からの検出信号で非爆発危険区域に設けた無接点スイッチを作動させ電気信号が得られるようにしている。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば液体の残量検知手段が全て空気駆動式の機器で構成可能となるので、塗装現場における火災危険場所であっても安全に使用できる。またフリップフロップ出力による断続警報音のため連続音に比較して作業者に液面下限を知らしめ易く液体補充のタイミングを逃してしまうことがない。
【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は図１に示された空気検出手段の動作説明図
【図３】図３は図１に示された空気式増圧器の動作説明図
【図４】図４は図１で示された発明の検知部分の詳細説明図
【図５】図５は本発明の空気式検出手段の別の実施例を示す
【図６】図６は本発明手段からの検出信号を空圧作動スイッチに接続した実施例を示す
【符号の説明】
１、  ベース板
２、  塗料容器
３、  載せ板
４、  支点
５、  支柱
６、  ばね
７、  調整ねじ
８、  検知ノズル
９、  壁面
１０、排出口
１１  ストッパー
１２  ストッパー
１３  エアユニット
１５  吸い上げ管
２０  空気式増圧器
【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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【図６】
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