(57)【要約】【課題】本発明は、前記した従来のもののもつ問題を解決することを目的とするものであり、高い精度でバラツキが少なく液体を計量添加でき、可動部分も少ないことから故障なども少ない液体計量添加装置および装置および液体計量添加方法を提供することにある。【解決手段】精密に計量した量の液体を供給する液体計量添加装置において、貯留タンクから貯留タンクより上部に設置した計量ポットに送液する手段と、計量ポット満液後、送液を止めた際に、一定量の液体が計量ポット内に残り、余剰分の液体が貯留タンクに戻ることにより一定量の液体を計量する手段と、計量ポット内の液体を供給先へ添加する手段とを有することを特徴とする液体計量添加装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密に計量した量の液体を供給する液体計量添加装置において、貯留タンクから貯留タンクより上部に設置した計量ポットに送液する手段と、計量ポット満液後、送液を止めた際に、一定量の液体が計量ポット内に残り、余剰分の液体が貯留タンクに戻ることにより一定量の液体を計量する手段と、計量ポット内の液体を供給先へ添加する手段とを有することを特徴とする液体計量添加装置。
【請求項２】
前記送液手段として、計量ポットを大気圧以下にし、かつ貯留タンクから計量ポットまで液体を吸引するための真空発生装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体計量添加装置。
【請求項３】
前記真空発生装置として、エゼクタを使用することを特徴とする請求項２に記載の液体計量添加装置。
【請求項４】
前記送液手段として、貯留タンクを加圧状態にし、貯留タンクから計量ポットまで液体を送液する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体計量添加装置。
【請求項５】
前記計量ポットは、下部に液体抜出し用の弁を有する容器に、容器内にノズルを挿入した形状とし、挿入するノズル長さにより、残留分の液体量を決定するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体計量添加装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の 液体計量添加装置を用いて液体を計量添加することを特徴とする液体計量添加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂の製造方法に関し、さらに詳しくは、合成樹脂の製造中に行う各種触媒および添加物などを計量し、一定量を反応槽に添加させる液体計量添加装置および液体計量添加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、合成樹脂の製造工程で使用する液体計量添加システムにおいては、貯留タンクから液体をポンプで送液し、送液配管途中に設置した流量計にて流量を計測しながら供給先へ液体を添加する方式が採用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、ポンプおよび流量計を用いた液体計量添加システムでは、流量計の誤差により、高い精度でバラツキが少なく液体を計量することが困難であるという問題がある。
【０００４】
また、ポンプや流量計は可動部分が多いため、該装置の故障により液体計量添加システムが正常に作動しない場合があるという問題がある。
【特許文献１】特開昭６０−５９６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記した従来のもののもつ問題を解決することを目的とするものであり、高い精度でバラツキが少なく液体を計量添加でき、可動部分も少ないことから故障なども少ない液体計量添加装置および装置および液体計量添加方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した本発明の目的は、以下の（１）記載の本発明による液体計量添加装置およびの構成とすることによって達成することができる。
【０００７】
（１）精密に計量した量の液体を供給する液体計量添加装置において、貯留タンクから貯留タンクより上部に設置した計量ポットに送液する手段と、計量ポット満液後、送液を止めた際に、一定量の液体が計量ポット内に残り、余剰分の液体が貯留タンクに戻ることにより一定量の液体を計量する手段と、計量ポット内の液体を供給先へ添加する手段とを有することを特徴とする液体計量添加装置。
【０００８】
かかる本発明の液体計量添加装置は、さらに以下の（２）〜（５）記載の好ましい態様を有する。
【０００９】
（２）前記送液手段として、計量ポットを大気圧以下にし、かつ貯留タンクから計量ポットまで液体を吸引するための真空発生装置を備えることを特徴とする上記（１）に記載の液体計量添加装置。
【００１０】
（３）前記真空発生装置として、エゼクタを使用することを特徴とする上記（２）に記載の液体計量添加装置。
【００１１】
（４）前記送液手段として、貯留タンクを加圧状態にし、貯留タンクから計量ポットまで液体を送液する手段を備えることを特徴とする上記（１）に記載の液体計量添加装置。
【００１２】
（５）前記計量ポットは、下部に液体抜出し用の弁を有する容器に、容器内にノズルを挿入した形状とし、挿入するノズル長さにより、残留分の液体量を決定するようにしたことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の液体計量添加装置。
【００１３】
さらに、本発明の液体計量添加は、以下の（６）記載の好ましい態様を有する。
【００１４】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の 液体計量添加装置を用いて液体を計量添加することを特徴とする液体計量添加方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、流量計の代わりに計量ポットを用いることで、高い精度でバラツキが少なく液体を計量・添加できる。また、可動部分が少なくなるため、流量計の故障による液体計量添加システムの作動不良がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の液体計量添加装置について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による液体計量添加装置の一例を示す全体概略図である。図２は本発明による計量ポットの一例を示す概略図である。
【００１７】
図１において、計量添加する液体を貯留する貯留タンク１の底部と貯留タンク１内液面より上部に設置した計量ポット２の液入口８（図２）を配管３で接続する。また、計量ポット２の上部の吸込口９（図２）と真空発生装置であるエアーエゼクタ４を配管３で接続する。エアーエゼクタ４の設置位置は真空時に貯留タンク１内の液がエアーエゼクタ４側まで達しない高さとする（液体が水の場合は貯留タンク内の液面から１０ｍより上に設置する）。エアーエゼクタ４には第１のバルブ５を介し、作動用の圧力空気Ｐを配管で接続する。最後に、計量ポット２の底部の液出口１０（図２）に第２のバルブ６を介し、供給先のタンク７と配管３で接続する。該システムで必要となる真空部分については、合成樹脂の製造工程で使用している真空設備を共用してもかまわない。
【００１８】
図２において、計量ポット２は計量ポット２の斜め下より液入口８が符号１１のようにポット内まで斜めに挿入されており、吸込口９をポット上部に、液出口１０をポット底部に有している。また、図２の符号１２で示す調節棒１２を上下させて計量ポット容量の調整が可能な機構を有してもよい。調整機構は棒以外の方法を用いても良い。
【００１９】
該装置の作動方法は、作動前の初期状態として、第１のバルブ５を閉、第２のバルブ６を閉とする。次に、第１のバルブ５を開とし、エアーエゼクタ４を作動させると、貯留タンク１にある液体が吸い上げられ、計量ポット２を満液にし、計量ポット２の上部の配管３まで液が満たされる。その後、第１のバルブ５を閉とし、エアーエゼクタ４を停止させると、計量ポット２の上部の配管３まで吸い上げられた液が重力により逆流し、貯留タンク１に戻る。この際、計量ポットは図２のとおりの構造となっているため、計量ポット内液入口ノズル１１より上部の液は該ノズルをとおり、貯留タンク１へ戻るが、該ノズルより下部の液は計量ポット２内に残る。その後、第２のバルブ６を開とし、計量ポット２内に残った液を重力により全量、供給先のタンク７に添加する。
【００２０】
また、本発明の液体計量添加装置で複数の液体を計量する場合でも、図３のようにエアーエゼクタ４以外の部分を該装置に接続することにより該装置を使用することができる。この場合の作動方法は、作動前の初期状態として、第１のバルブ５を閉、第２のバルブ６を閉とする。次に、第１のバルブ５を開とし、エアーエゼクタ４を作動させると、貯留タンク１にある液体が吸い上げられ、計量ポット２を満液にし、計量ポット２の上部の配管３まで液が満たされる。その後、第１のバルブ５を閉とし、エアーエゼクタ４を停止させると、計量ポット２の上部の配管３まで吸い上げられた液が重力により逆流し、貯留タンク１に戻る。この際、計量ポットは図２のとおりの構造となっているため、計量ポット内液入口ノズル１１より上部の液は該ノズルをとおり、貯留タンク１へ戻るが、該ノズルより下部の液は計量ポット２内に残る。その後、第２のバルブ６を開とし、計量ポット２内に残った液を重力により全量、供給先のタンク７に添加する。
【００２１】
本発明の液体計量添加装置の自動化について、一例を図４に示す。図４において、計量添加する液体を貯留する貯留タンク１の底部と貯留タンク１内液面より上部に設置した計量ポット２の液入口８を配管３で接続する。計量ポット２には、液の残留部分に第１の液面検知センサ１５を取り付ける。また、計量ポット２の上部の吸込口９と真空発生装置であるエアーエゼクタ４を配管３で接続し、吸込口９の上部に第２の液面検知センサ１６を取り付ける。エアーエゼクタ４の設置位置は真空時に貯留タンク１内の液がエアーエゼクタ４側まで達しない高さとする（液体が水の場合は貯留タンク内の液面から１０ｍより上に設置する）。エアーエゼクタ４には第１の自動バルブ１２を介し、作動用の圧力空気を配管で接続する。最後に、計量ポット底部の液出口に第２の自動バルブ１４を介し、供給先のタンク７と配管３で接続する。
【００２２】
図４に示す装置の作動方法は、作動前の初期状態として、第１の自動バルブ１２を閉、第２の自動バルブ１４を閉とする。次に、第１の自動バルブ１２を開とし、エアーエゼクタ４を作動させると、貯留タンク１にある液体が吸い上げられ、計量ポット２を満液にし、計量ポット２の上部の第２の液面検知センサ１６が反応する。第２の液面検知センサ１６が反応すると、第１の自動バルブ１２を閉とし、エアーエゼクタ４を停止させると、計量ポット２の上部の配管３まで吸い上げられた液が重力により逆流し、貯留タンク１に戻る。この際、計量ポットは図２のとおりの構造となっているため、計量ポット内液入口ノズル１１より上部の液は該ノズルをとおり、貯留タンク１へ戻るが、該ノズルより下部の液は計量ポット２内に残る。計量ポット２内の液が逆流する一定時間以上経った後に、第２の自動バルブ１４を開とし、計量ポット２内に残った液を供給先のタンク７に添加する。その際、第２の液面検知センサ１６により、計量ポット２からの液の抜き出しを確認し、計量ポット２内の液が全量添加される充分な時間が経った後に第２の自動バルブ１４を閉とする。
【００２３】
また、本発明の液体計量添加装置は図５のように真空系ではなく、加圧系を用いても良い。図５において、計量添加する液体を貯留する貯留タンク１の底部と貯留タンク１内液面より上部に設置した計量ポット２の液入口８を配管３で接続する。貯留タンク１には第３のバルブ１７を介し、圧力空気Ｐ、第４のバルブ１８を介し、ベントＶとそれぞれ配管で接続する。計量ポット２吸込口９は充分な高さ（貯留タンクを加圧しても液体が噴出しない高さ）を有するベントＶと配管３で接続する。最後に、計量ポット２の底部の液出口１０に第２のバルブ６を介し、供給先のタンク７と配管３で接続する。
【００２４】
該装置の作動方法は、作動前の初期状態として、第２のバルブ６を閉、第３のバルブ１７を閉、第４のバルブ１８を閉とする。次に、第３のバルブ１７を開とし、貯留タンク１にある液体を計量ポット２まで圧送することにより計量ポット２を満液にし、計量ポット２上部の配管３まで液が満たされる。その後、第３のバルブ１７を閉、第４のバルブ１８を開とし、貯留タンク１を大気圧に戻すと、計量ポット２上部の配管３まで吸い上げられた液が重力により逆流し、貯留タンク１に戻る。この際、計量ポットは図２のとおりの構造となっているため、計量ポット内液入口ノズル１１より上部の液は該ノズルをとおり、貯留タンク１へ戻るが、該ノズルより下部の液は計量ポット２内に残る。その後、第２のバルブ６を開とし、計量ポット１内に残った液を重力により全量、供給先のタンク７に添加する。
【００２５】
合成樹脂の製造工程で添加する触媒・添加物は添加精度が重要であり、精度が悪いと反応時間、樹脂の物性などに影響を及ぼすため、本発明の液体計量添加装置は該工程で有効である。
【実施例】
【００２６】
図１、図２に示した本発明による液体計量添加装置について以下の条件にて評価した。
【００２７】
（評価条件）
・液体計量量      ：  ５００ｃｃ
・計量ポット高さ  ：  貯留タンク液面より５ｍ上部
・圧力空気圧力    ：  ０．３６MPａG
・エアーエゼクタ
吸引圧力        ：  −０．０８ＭＰａＧ
・液体            ：  水
上記評価条件にて、６回計量添加を行った結果、次のとおりの結果となり、バラツキが少なく高い精度で計量添加できた。
【００２８】
計量回数  添加量（ｃｃ）  誤差（ｃｃ）
１        ５００．１      ０．１
２        ５００．２      ０．２
３        ４９９．９    −０．１
４        ５００．４      ０．４
５        ４９９．５    −０．５
６        ４９９．７    −０．３
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による液体計量添加装置の一例を示す全体概略図である。
【図２】本発明による計量ポットの一例を示す概略図である
【図３】本発明による液体計量添加装置の他の一例を示す全体概略図である。
【図４】本発明による液体計量添加装置のさらに他の一例を示す全体概略図である。
【図５】本発明による液体計量添加装置のさらに他の一例を示す全体概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｖ：通気管（ベント）
Ｐ：圧力空気
１：貯留タンク
２：計量ポット
３：配管
４：エアーエゼクタ（真空装置）
５：第１のバルブ
６：第２のバルブ
７：供給先のタンク
８：計量ポット液入口
９：計量ポット吸込口
１０：計量ポット液出口
１１：計量ポット内液入口ノズル
１２：調節棒
１３：第１の自動バルブ
１４：第２の自動バルブ
１５：第１の液面検知センサ
１６：第２の液面検知センサ
１７：第３のバルブ
１８：第４のバルブ
【図１】
2009185195.tif 000003
【図２】
2009185195.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009185195.tif 000006
【図５】
2009185195.tif 000007