JP2005203175A - Jointing device for supplying and receiving liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池、インクジェットプリンタ等における液体供給手段において、液体リザーバから液体を受容する液体アクセプタに液体を導く液体送受用ジョイント装置に関する。 The present invention relates to a liquid transmission / reception joint device for guiding a liquid from a liquid reservoir to a liquid acceptor that receives the liquid in a liquid supply unit in a fuel cell, an ink jet printer, or the like.
現在、インクジェットプリンタ、液体燃料を用いたライター、医療用薬液投与などにおいて、液体を収容しかつ流出する液体リザーバと、該液体リザーバから液体を受容する液体アクセプタとが着脱可能な液体供給手段を用いたものが広く普及されている。当該液体供給手段は、供給液体が不足したとき液体リザーバ自体を直接取り替えることができ、液体を本体内に搭載されているリザーブタンク等に直接供給することに比べ、液体によって手を汚すことがほとんどなく、安全性が高く、簡便に供給液体を補給できる。特に、供給液体が人体に影響のあるものや外気に触れると劣化が激しいものを用いる場合等には、大変有効な液体供給手段である。 Currently, in an ink jet printer, a lighter using liquid fuel, medical liquid medicine administration, etc., a liquid supply means in which a liquid reservoir for containing and flowing out a liquid and a liquid acceptor for receiving the liquid from the liquid reservoir are detachable are used. What has been widely spread. The liquid supply means can directly replace the liquid reservoir itself when there is a shortage of supply liquid, and in most cases, the hand is soiled by liquid compared to supplying the liquid directly to a reserve tank or the like mounted in the main body. The supply liquid can be easily replenished with high safety. In particular, this is a very effective liquid supply means when a supply liquid that affects the human body or a liquid that deteriorates drastically when exposed to outside air is used.
また、最近、液体を燃料として発電する燃料電池の開発が進められており、特にメタノールを燃料としたメタノール直接型燃料電池(DMFC)の開発が盛んに行われている。DMFCは、ノートパソコン、携帯可能な各種電子機器、携帯電話等に使用する次世代の新型電池として期待されている。メタノールは、人体に対する影響が大きく、吸入すると中枢神経を冒し、めまい、下痢を起こす。また、大量に吸入したり、眼に入ったりした場合は、視神経に障害を起こし失明する可能性が非常に高く、危険性が高く、有毒な液体である。そのためDMFCにおいても、一般需要者等にはメタノールを直接取り扱わせず、液体リザーバをカートリッジとしてメタノールを供給する手段の適用が考えられており、開発が行われている(特開2003−308871、特開平8−12301、特開2003−317756など)。当該液体供給手段には、液体リザーバから液体アクセプタに液体を導く着脱可能な液体送受用ジョイントを有する必要がある。従来考えられているジョイントとして、特開平10−789、特開平8−50042、特表2003−528699、特開2003−266739、特表2001−524896、特開2000−289225、特開平7−68780、特開平5−254138、特開2003−331879等が挙げられる。また、本発明者などが従来構想したジョイントの中で最も部品点数が少なく、単純な構造を有する液体送受用ジョイント装置を図11、12、13に従来例として示す。 Recently, development of fuel cells that generate electricity using liquid as fuel has been promoted. In particular, methanol direct fuel cells (DMFC) using methanol as fuel have been actively developed. DMFC is expected as a next-generation new battery for use in notebook computers, various portable electronic devices, mobile phones and the like. Methanol has a great effect on the human body. When inhaled, it affects the central nervous system, causing dizziness and diarrhea. In addition, if inhaled in large quantities or enters the eye, it is very likely to cause optic nerve damage and blindness, and is a highly dangerous and toxic liquid. Therefore, in DMFC, it is considered to apply means for supplying methanol using a liquid reservoir as a cartridge instead of directly handling methanol for general consumers and the like (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-308771). (Kaihei 8-12301, JP2003-317756, etc.). The liquid supply means needs to have a detachable liquid transmission / reception joint that guides the liquid from the liquid reservoir to the liquid acceptor. As joints conventionally considered, JP-A-10-789, JP-A-8-50042, JP2003-528699, JP2003-266739, JP2001-524896, JP2000-289225, JP7-68780, JP-A-5-254138, JP-A-2003-331879, and the like. Further, FIGS. 11, 12, and 13 show a liquid transmission / reception joint device having the simplest structure with the smallest number of parts among the joints conventionally conceived by the present inventors.
図11は従来例の液体送受用ジョイント装置の、送液側ジョイント部61と受液側ジョイント部60を嵌着させていない状態の要部拡大断面図である。図12は従来例の液体送受用ジョイント装置の送液側ジョイント部61と受液側ジョイント部60を嵌着させた状態を表す要部拡大断面図、図13は図12のC−C矢視断面図である。液体アクセプタ50に形成された管状の受液側ジョイント部60内には弁53が配されており、付勢装置51は受液側ジョイント部60の内径が小さく形成されている部分と弁53に係合して、常に弁53を液体アクセプタ50の外側(図11で見た右側)方向へと付勢する。これにより、弁53は弾性体パッキン52に押し付けられている。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the conventional liquid sending / receiving joint device in a state where the liquid feeding side joint portion 61 and the liquid receiving side joint portion 60 are not fitted. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which the liquid feeding side joint portion 61 and the liquid receiving side joint portion 60 of the conventional liquid feeding / receiving joint device are fitted, and FIG. 13 is a view taken along the line CC in FIG. It is sectional drawing. A valve 53 is arranged in a tubular liquid-receiving side joint portion 60 formed in the
同様に、液体リザーバ57に形成された管状の送液側ジョイント部61内には、弁58が配されており、付勢装置56は送液側ジョイント61の内径が小さく形成されている部分と弁58に係合して、常に弁58を液体リザーバ57の外側(図11で見た左側)方向へと付勢する。これにより、弁58は弾性体パッキン55に押し付けられ、液体リザーバ57内の液体は弁58と弾性体パッキン55によって密封され、液体リザーバ57内に収容される。液体リザーバ57の内圧と、付勢装置56とによって弁58が常に弾性体パッキンに押し付けられ液体リザーバ57内の液体を密封しているので液漏れしない状態となっている。
Similarly, a
受液側ジョイント部60の先端(Oリングを配設してある部分)を送液側ジョイント部61内側に差し込み嵌着させると、向かい合った受液側ジョイント部60の弁53の端と、送液側ジョイント部61の弁58の端が係合し、互いに押し合うため、弁53、58の鍔状に形成されている(径の大きい)部分は弾性体パッキンから離れる。
図13に示したとおり、弁53、58の鍔状に形成されている部分の外周には、1つまたは複数の溝62がつけてある。液体リザーバ57内の液体は、送液側ジョイント部61の管内周と弁58の溝62との隙間を通り抜け、送液側ジョイント部61管内を通り抜け受液側ジョイント部60内に入りこみ、弾性体パッキン52中央の孔を通り抜け、受液側ジョイント部60の管内周と弁53の溝62との隙間を通り抜け、受液側ジョイント部61を通過して、液体アクセプタ50内に入り込む。
液体リザーバ57の送液側ジョイント部61と液体アクセプタ50の受液側ジョイント部60との嵌着を外すと、
受液側ジョイント部60の弁53は付勢装置51に弾性体パッキン52のある側へ付勢され、押し付けられているので、液体アクセプタ50内の液体は外部へ液漏れしない状態になる。
As shown in FIG. 13, one or a plurality of
When the fitting between the liquid feeding side joint portion 61 of the
Since the valve 53 of the liquid receiving side joint portion 60 is urged and pressed by the urging device 51 toward the
しかし、いずれのジョイント装置においても、部品点数が非常に多く複雑な構造となるため、小型化、コスト低減には限界がある。図11、12、13に示す液体送受用ジョイント装置においても、少なくとも弁、付勢装置、Oリング、弾性体パッキンなどが必要であり、特許等で開示されているジョイントと同様に、小型化、コスト低減は非常に難しい。また、液体リザーバ、アクセプタ内の圧力が高くなると、弁等が開く構造を有するため、液漏れが生じやすい構造になっている。そのため、ジョイント構造の簡略化、高内圧下でも液漏れを起こさず、かつスムーズな着脱が可能なジョイント装置が強く求められている。その他、上記引用した例のうちの一例では、液体リザーバ、液体アクセプタ双方を嵌着させた際に液体の通過する流路内にバネ等が配設されており、ジョイントの使用中、液体にバネ等の成分が溶出してしまい、液体が汚染される問題点があった。 However, since any joint device has a complicated structure with a very large number of parts, there is a limit to downsizing and cost reduction. Also in the joint device for sending and receiving liquids shown in FIGS. 11, 12, and 13, at least a valve, a biasing device, an O-ring, an elastic packing, and the like are necessary. Like the joint disclosed in the patent, Cost reduction is very difficult. In addition, when the pressure in the liquid reservoir and the acceptor is increased, the valve or the like is opened, so that the liquid is likely to leak. Therefore, there is a strong demand for a joint device that can simplify the joint structure, prevent liquid leakage even under high internal pressure, and can be smoothly attached and detached. In addition, in one of the above-cited examples, a spring or the like is disposed in the flow path through which the liquid passes when both the liquid reservoir and the liquid acceptor are fitted. And the like components are eluted and the liquid is contaminated.
本発明の液体送受用ジョイントは、上記のかかる問題に鑑み、ジョイント構造を簡略化することにより、小型化、ローコスト化を図ると同時に、高い内圧下においても液漏れを起こさず、液体を汚染することのない、信頼性の高いジョイントを目指し鋭意検討した結果、上記の問題点を以下のようにして解決できることを見出した。 In view of the above-described problems, the liquid transmission / reception joint of the present invention simplifies the joint structure to reduce the size and cost, and at the same time, does not cause liquid leakage even under high internal pressure and contaminates the liquid. As a result of diligent investigation aiming for a reliable joint without any problems, it was found that the above problems can be solved as follows.
液体を収容する液体リザーバと前記液体リザーバから液体を受容する液体アクセプタを接続するジョイントにおいて、液体リザーバまたは液体アクセプタのいずれか一方もしくは両者のジョイントに、送液方向に対して予め貫通した切り込みを入れた弾性体を用い、前記弾性体を用いた液体リザーバまたは液体アクセプタの他方に、液体の流路を有するジョイントチューブを備える。 In the joint that connects the liquid reservoir that contains the liquid and the liquid acceptor that receives the liquid from the liquid reservoir, the liquid reservoir and / or the liquid acceptor has a notch penetrating in advance in the liquid feeding direction. A joint tube having a liquid flow path is provided on the other side of the liquid reservoir or the liquid acceptor using the elastic body.
本発明の液体送受用ジョイントは、上記のような構成を採用しているので以下に示す効果を奏する。
本発明では、従来品よりもジョイント構造を簡略化し、部品点数を少なくしてあるため、製品の小型化、ローコスト化を図ることが可能である。
同時に、液体リザーバまたは液体アクセプタ容器内が高い圧力下でも液漏れが生じ難い、信頼性の高いジョイントを実現できる。
また、当該ジョイントを、液体を燃料として発電する燃料電池の液体燃料カートリッジにも用いることができることがわかった。
本発明の液体送受用ジョイント装置は、ジョイントチューブ2の内径の大きさや弾性体パッキン1、13の切り込みの大きさを変化させて、送受される液体の流量を加減することが可能である。加えて、送液側ジョイント部18からの送液流量を100ml/hr以下に押さえることが可能なため、適切な量の液体を少量ずつ供給することができ、特に燃料電池に本発明を使用した際はクロスオーバー現象(燃料の液体が燃料電池内の燃料極で反応を起こさないまま電解質に流入してしまう現象)を防止するという効果が得られる。
本発明に係る液体送受用ジョイント装置は、先に記した燃料電池や、インクカートリッジ、薬液投与用の容器に取り付けて使用するだけでなく、液体を容器から容器へと送受する目的のジョイント装置として様々な用途に使用できることはもちろんである。
本発明にかかる液体送受用ジョイント装置の弾性体パッキンは、ジョイントチューブの着脱の繰り返しに対して耐久性が良く、磨耗や変形等の劣化が無いため、弾性体パッキンへのジョイントチューブの着脱を繰り返した後も、元の切り込みが密着した形状に復元するので、液漏れの心配が無い。よって本発明の液体送受用ジョイント装置を取り付けた液体アクセプタや液体リザーバが使用済みになった後、液体を補充して再利用することが可能である。
また、本発明の液体送受用ジョイント装置は、内部の液体を付勢装置に接触させずに液体リザーバから液体アクセプタへ送受できるので、付勢装置の材料が溶け出して内部の液体に混じる事がないので、液体が汚染される心配がない。
Since the liquid transmission / reception joint of the present invention employs the above-described configuration, the following effects can be obtained.
In the present invention, since the joint structure is simplified and the number of parts is reduced as compared with the conventional product, it is possible to reduce the size and cost of the product.
At the same time, it is possible to realize a highly reliable joint in which liquid leakage hardly occurs even under high pressure in the liquid reservoir or the liquid acceptor container.
It was also found that the joint can be used for a liquid fuel cartridge of a fuel cell that generates power using liquid as fuel.
The joint device for sending and receiving liquid according to the present invention can change the flow rate of the liquid to be sent and received by changing the size of the inner diameter of the
The joint device for liquid transmission / reception according to the present invention is not only used by being attached to the fuel cell, ink cartridge, chemical solution container described above, but also as a joint device for the purpose of transmitting / receiving liquid from container to container. Of course, it can be used for various purposes.
The elastic packing of the joint device for liquid transmission and reception according to the present invention has good durability against repeated mounting and dismounting of the joint tube, and there is no deterioration such as wear or deformation. After that, the original notch is restored to the close contact shape, so there is no risk of liquid leakage. Therefore, after the liquid acceptor and the liquid reservoir to which the liquid transmission / reception joint device of the present invention is attached are used, the liquid can be replenished and reused.
In addition, since the liquid transmission / reception joint device of the present invention can transmit and receive the liquid inside the liquid reservoir to the liquid acceptor without bringing the liquid into contact with the biasing device, the material of the biasing device may melt and mix with the liquid inside. Since there is no, there is no worry that the liquid will be contaminated.
以下に本発明の液体送受用ジョイント装置の実施例を示すが、本考案はこれらに限定されることはない。 Although the Example of the joint apparatus for liquid transmission / reception of this invention is shown below, this invention is not limited to these.
図1は本発明実施例の液体送受用ジョイントの一例を示す。液体送受用ジョイント装置の構造としては、液体アクセプタ(液体を受容する)側では、送液方向に対して予め貫通した切り込みを入れた弾性体、液体の流路を有するジョイントチューブ、付勢装置の三部品のみで、液体リザーバ側では送液方向に切り込みを入れた弾性体のみである。ジョイントチューブが各弾性体に挿入する際には、弾性体を通貫することなく、通貫する手前の適正な位置まで挿入する。ジョイントチューブの挿入位置は、送液流量や液体の性質によって異なり、具体的には弾性体の材質や切り込みの大きさ、ジョイントチューブの外径等によって異なる。ジョイントチューブ挿入の適正位置を「通貫する手前」としたのは、通貫させると、弾性体の歪が大きくなり、挿入前の形状に弾性復元し難くなり、液漏れを起こす心配があるためである。 FIG. 1 shows an example of a liquid transmission / reception joint according to an embodiment of the present invention. As a structure of the liquid sending / receiving joint device, on the liquid acceptor (receiving liquid) side, an elastic body with a notch penetrating in advance in the liquid feeding direction, a joint tube having a liquid flow path, and a biasing device There are only three parts, and on the liquid reservoir side, there is only an elastic body cut in the liquid feeding direction. When the joint tube is inserted into each elastic body, the joint tube is inserted to an appropriate position before passing through without passing through the elastic body. The insertion position of the joint tube varies depending on the liquid flow rate and the properties of the liquid, and specifically varies depending on the material of the elastic body, the size of the cut, the outer diameter of the joint tube, and the like. The appropriate position for inserting the joint tube is set to “before penetration”. If it is penetrated, the distortion of the elastic body will increase, making it difficult to elastically restore the shape before insertion, which may cause liquid leakage. It is.
弾性体としては、種々の形状のものが考えられるが、図2に示すように、ジョイントチューブが挿入する進行方向に対して切り込みを有しており、好ましくはジョイントチューブのガイド入り口を有している構造が望ましい。弾性体の材質としては、公知の弾性材料を用いることができ、各種ゴムやエラストマー等を用いることができる。具体的には、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、シンジオタクチック1、2−ポリブタジエン、イソプレンゴム、アクリニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、ブチルゴム、アクリルゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフロロエチレン・プロピレン系ゴム、テトラフロロエチレン・パーフロロメチルビニルエーテル系ゴム、フロロシリコーン系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等が挙げられ、これら1種または2種以上を混合して用いることができる。弾性体は、送液する液体の特性や、弾性体の摺動特性、永久圧縮ひずみ特性、反発弾性、耐溶性等の特性によって選択されることが望ましい。 As the elastic body, various shapes are conceivable. As shown in FIG. 2, the elastic body has a cut in the advancing direction in which the joint tube is inserted, and preferably has a guide inlet for the joint tube. The structure is desirable. As a material of the elastic body, a known elastic material can be used, and various rubbers, elastomers, and the like can be used. Specifically, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, butyl rubber, acrylic rubber, Chlorsulfonated polyethylene, silicone rubber, vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, tetrafluoroethylene / perfluoromethyl vinyl ether rubber, fluorosilicone rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, urethane rubber, natural rubber These can be used, and one or more of these can be used in combination. The elastic body is desirably selected according to characteristics of the liquid to be fed, sliding characteristics of the elastic body, permanent compression strain characteristics, rebound resilience, resistance to dissolution, and the like.
ジョイントチューブは、弾性体に挿入し、弾性体内の液体を送り込む機能と耐溶性を有していれば良く、使用する材質は問わない。チューブの内径は送液流量、送液する液体の特性、外径は弾性体の出口の大きさを考慮して決定する。材質は、金属、プラスチック、木材、セラミック等を用いることができ、好ましくは金属、プラスチックが望ましい。具体的には、金属は、ステンレス、アルミ、鉄、銅、銀、白金、金等が挙げられる。プラスチックでは、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ABS樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフタルアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン、TEFE、PFA、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。 The joint tube may be inserted into the elastic body and has a function of feeding the liquid in the elastic body and resistance to melting, and any material may be used. The inner diameter of the tube is determined in consideration of the liquid flow rate, the characteristics of the liquid to be fed, and the outer diameter in consideration of the size of the outlet of the elastic body. The material can be metal, plastic, wood, ceramic or the like, preferably metal or plastic. Specifically, examples of the metal include stainless steel, aluminum, iron, copper, silver, platinum, and gold. In plastics, polyethylene, polypropylene, vinyl chloride resin, polystyrene, ABS resin, methacrylic resin, polyethylene terephthalate, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polybutylene terephthalate, modified polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polysulfone, polyethersulfone, poly Arylate, polyether ether ketone, polyphthalamide, polyimide, polyetherimide, polyamideimide, polymethylpentene, fluororesin, polyvinylidene fluoride, TEFE, PFA, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, diallyl phthalate Examples thereof include resins, epoxy resins, polyurethane resins, and silicone resins.
また、液体リザーバと液体アクセプタの着脱の際、ジョイントチューブが弾性体からスムーズに抜けるようにするため、付勢装置等を利用してもよい。該付勢装置はコイルバネや板バネ等でも良いが、目的の効果が得られるのであれば、どのような物を使用しても良い。 Further, an urging device or the like may be used so that the joint tube can be smoothly removed from the elastic body when the liquid reservoir and the liquid acceptor are attached and detached. The biasing device may be a coil spring, a leaf spring, or the like, but any device may be used as long as the desired effect can be obtained.
図1は本発明実施例の液体送受用ジョイントの、送液側ジョイント部18と受液側ジョイント部19の使用状態を表す斜視図、図2は液体アクセプタ7に配設された受液側ジョイント部19の要部断面図、図3は液体リザーバ8に配設された送液側ジョイント部18の要部断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a usage state of a liquid feeding side
図1、図2、図3に示す液体リザーバ8は液体を入れる容器であり、内部の液体を注出するために送液側ジョイント部18が取り付けられている。該送液側ジョイント部18は、該液体リザーバ8に予め孔20が貫通開口してあり、該孔20の縁端部22はリザーバ8外側方向へ僅かに肉厚に形成され、縁端部22の縁の(孔20内周方向への)端は他の部分より肉薄な形状に形成されている。
The
上記の孔20に、弾性体パッキン13の一方の端(外径の小さい方)をリザーバ8内側に向けて、つまり液体リザーバ8外側から、図3に示す矢印A方向へ向けて挿着する。弾性体パッキン13のもう一方の端(外径の大きい方)にはフランジ23が設けてあり、該フランジ23は孔20縁端部22の肉薄部分の縁と嵌合する形状に形成されており、接着材等で外れないように装着されている。リザーバ8内部の液体が漏れない方法であれば接着手段は問わない。そして、液体リザーバ8の外側から、孔20と弾性体パッキン13内側の空間15を覆うようにして保護フィルム6を配置してある。該保護フィルム6により、液体リザーバ8を使用する以前に弾性体パッキン13の内側の空間15内にゴミ等の異物が入って、ジョイントチューブ2が弾性体パッキン13に入りづらくなったり、液体リザーバ8内部液体の流路を塞いだりしてしまうことを防いでいる。
また、弾性体パッキン13の外径の小さい方の端から空間15までは切り込み14が入っていて、切り込み14は通常、上下の弾性体同士が密着して開口していない状態となっているが、弾性体パッキン13の材料特性により弾性変形するので開閉自在になっている。弾性体パッキン13内側は途中から切り込み14に向けて、切り込み14の部分の手前まで傾斜部分25が施されている。
One end (the smaller outer diameter) of the
In addition, a
図1、図2に示す液体アクセプタ7は、前記液体リザーバ8から供給される液体を注入するための容器である。
液体を注入するための受液側ジョイント部19は、該液体アクセプタ7に予め孔21が貫通開口してあり、該孔21の縁端部12は、液体アクセプタ7外側方向へ肉厚に突出して形成され、縁端部12の縁の(孔21内周方向への)端は他の部分より肉薄な形状に形成されている。
The
The liquid receiving side
上記の孔21に、弾性体パッキン1の径の小さい方の端を、液体アクセプタ7内側に向けて、つまり液体アクセプタ7外側から図2に示す矢印B方向へ向けて挿着する。弾性体パッキン1のもう一方の端(径の大きい方)にはフランジ24が設けてあり、該フランジ24は孔21縁端部12の肉薄部分の縁と嵌合する形状に形成されている。
The end with the smaller diameter of the
前記弾性体パッキン1の後方、つまり液体アクセプタ7外側方向から、予め付勢装置3を片方の端に装着してあるジョイントチューブ2を、図2に示す矢印B方向へ向けて、弾性体パッキン1内の空間16の途中まで差し込み、このジョイントチューブ2外周に鍔状に形成されたフランジ4とストッパー9との間にケース5の頂面が配置されるように、ケース5を装着する。該ケース5は分割された円筒状に形成されており、分割されているパーツを嵌合させ組み合わせると円筒を形成する構造になっていて、円筒は底面側が開放面に、頂面は閉塞状になっていて、開放面(底面)側の縁は、孔21縁端部12の、液体アクセプタ7外側方向に突出している部分に溶着等の手段により固定されていて、閉塞面(頂面)側の中央にはジョイントチューブ2の細い部分を摺動自在に通すサイズの孔が開口貫通されている。ケース5と縁端部12との固定方法は溶着でなくても、内部の液体が漏れない方法であれば固定手段は限定しない。
From the back of the
ケース5は無くとも本発明は成り立つが、付勢装置3やジョイントチューブ2等に不用意に外力がかかった時に、これら部品を外力から保護し、ゴミ等の異物がジョイントチューブ2や付勢装置3等に入り込みこれら部品の動作を妨げてしまう事を防ぐ目的と、送液側・受液側の各ジョイント部を連結する際に、ジョイントチューブ2が斜めになったり弾性体パッキン1から外れたりすることを防ぐため、ケース5を装着した方がより本発明の液体送受用ジョイント装置に対しての信頼性が増すので好ましい。
The present invention can be realized without the
ジョイントチューブ2に装着されている付勢装置3は、付勢装置本体のバネ等の性質である弾性復元力により片方の端を弾性体パッキン1のフランジ24に、もう一方の端はジョイントチューブ2のフランジ4に接し、それぞれを押圧している。これにより、送液側ジョイント18が受液側ジョイントに嵌合していない時、ジョイントチューブ2のフランジ4は常にケース5の頂面(閉塞面)側へと付勢されて、ジョイントチューブ2が弾性体パッキン1の切れ込み11内に入り込まないようになっている。
The
なお、孔20、孔21、ケース5やジョイントチューブ2は、製作が簡単であるため外周が円形状になっている例をここでは説明しているが、外周を円形に限定しなくとも同様の効果は得られる。
In addition, although the
前記弾性体パッキン1の外径の小さい方の端には切り込み11が入っていて、切り込み11は通常は上下の弾性体同士が密着して開口していない状態となっているが、弾性体パッキン1の材料特性により弾性変形するので開閉自在になっている。図4は弾性体パッキン1のみを径の小さい方の側から見た図であり、図3の右側面図になる。弾性体パッキン1の内側の途中から切り込みの11の部分に向けて、切り込み11手前の部分までは傾斜部分26が施されている。
The
本発明実施例にかかる液体送受用ジョイントを使用する際は、液体アクセプタ7に液体リザーバ8を嵌着させる。この時に送液側、受液側のジョイントも互いに嵌合する。詳しく説明すると、受液側ジョイント部19のジョイントチューブ2の(弾性体パッキンにはまっていない側の)先端が、送液側ジョイント部18の保護フィルム6に刺さり保護フィルム6は破れ、さらにジョイントチューブ2先端は図3に示す矢印A方向へと移動し弾性体パッキン13内側の空間15内を通り、切り込み14に入り、ジョイントチューブ2に押されて弾性体パッキン13の切り込み14は弾性変形し開口する。弾性体パッキン13が変形した状態を図8にて表す。
When the liquid transmission / reception joint according to the embodiment of the present invention is used, the
同時に、ジョイントチューブ2のストッパー9は、前記送液側ジョイント部18の縁端部22に接し、押されて図2に示す矢印B方向へと移動する。ケース5内にあるジョイントチューブ2のフランジ4も同様に移動するので付勢装置3がフランジ4に押されて収縮し、ジョイントチューブ2のもう一方の先端は弾性体パッキン1内部へ入り、切り込み11の間に入り込み、ジョイントチューブ2に押されて切り込み11は弾性変形し開口する。この状態を図5の要部断面図に表す。図6は図5の左側面図であり、要部(弾性体パッキン1)を拡大した図である。
At the same time, the
弾性体パッキン13内側には、切り込み14方向(図9に示す矢印A方向)に向けて、内径の中央方向へ徐々に先端がすぼまるよう傾斜部分25が形成されている。同様に、弾性体パッキン1内側には、切り込み11方向(図10に示す矢印B方向)に向けて、内径の中央方向へ徐々に先端がすぼまるよう傾斜部分26が形成されている。送液側と受液側の両ジョイント部を嵌着させる際、ジョイントチューブ2の両端が各弾性体パッキン1、13内に挿入されるが、弾性体パッキン1、13内には前記傾斜部分25、26が形成されているので、ジョイントチューブ2の両端は傾斜部分25、26をガイドに各切り込み11、14内にスムーズに挿入でき、弾性体1、13の切り込み11、14は弾性変形・開口しやすくなっている。
An
ジョイントチューブ2が弾性体パッキン1、13の切り込み11、14をそれぞれ開口させたことにより、液体リザーバ8内部の液体が切り込み14の開口した部分から空間15内に流入し、ジョイントチューブ2内の流路17を通過して、受液側ジョイント部19の弾性体パッキン1内の空間16を通過し、切り込み11の開口した部分から流出して液体アクセプタ7へと流入する。以上により液体リザーバ8内の液体は液体アクセプタ7に少しずつ移動し、送液側・受液側双方のジョイントは目的を果たす。この時、液体は弾性体パッキン13とジョイントチューブ2と弾性体パッキン1にのみ接触し、ケース5や付勢装置3には接触しない。
Since the
ジョイントチューブ2の内径の大きさや弾性体パッキン1、13の切り込みの大きさを変化させると、送受される液体の流量を加減することが可能である。加えて、送液側ジョイント部18からの送液流量を100ml/hr以下に押さえることが可能なため、液体を少量ずつ、かつ適切な量で供給することができる。
If the size of the inner diameter of the
なお、液体アクセプタ7と液体リザーバ8が互いに接する面は、双方が嵌合する形状で、嵌合後、液体を補充している間に不意に強い外力がかかった場合等には容易には外れにくく、かつ液体リザーバ8を新しいものと交換する際には液体アクセプタ7からの取り外しが簡単に行える形状に形成されるのが望ましい。また、液体リザーバと液体アクセプタの形は、各図に示すような略直方体に限定せず、使用する機器等の形状や取り付け部位によって形状を変えて形成することはもちろんである。
Note that the surfaces where the
なお、幾度も液体リザーバ8と液体アクセプタ7を着脱、つまり送液側・受液側のジョイントを着脱させても、弾性体の材料の選択が適切であれば、弾性体パッキン1、13の切り込み11、14の弾性復元力に変化は無く、磨耗や変形等の劣化に対する耐久性は高いことがわかった。このため、弾性体パッキン1、13にジョイントチューブ2の着脱を繰り返し行い、ジョイントチューブを外した後も、弾性体パッキン1、13の切り込み11、14は密着して閉じた形状に復元する。よって、液体アクセプタ7や液体リザーバ8は互いの嵌合を外しても、どちらからも液漏れをおこす心配がない上、これら液体アクセプタ7や液体リザーバ8が使用済みになった後、液体リザーバ8には液体を補充して、双方を再利用することが可能である。
In addition, even if the
なお、上記実施例では、液体リザーバ8側に備えられた送液側ジョイント部18が、弾性体パッキン13と保護フィルム6にて構成され、液体アクセプタ7側に備えられた受液側ジョイント部19は、弾性体パッキン1と、ジョイントチューブ2と、付勢装置3とそれらを収納、保護するためのケース5で構成されているが、液体リザーバ8と液体アクセプタ7の各ジョイント部同士の部品を交換しても、目的の効果を得る事が可能である。
つまり、液体リザーバ8側の送液側ジョイント部18の部品を弾性体パッキン1と、ジョイントチューブ2と、付勢装置3とそれらを収納、保護するためのケース5にて構成し、液体アクセプタ7の受液側ジョイント部19の部品を弾性体パッキン13と保護フィルム6にて構成しても液体の送受用ジョイント装置としての役割を果たすことが出来る。
In the above embodiment, the liquid supply side
That is, the components of the liquid supply side
受液側ジョイント部19を使用する以前にゴミ等の異物が付着して、いざ使用する際に液体の流れを妨げることの無いよう、ジョイントチューブ2のケース5外側に出ている先端には、保護用のキャップ等を予め付けておくと、なお好ましい。
In order to prevent foreign matter such as dust from adhering before using the liquid-receiving side
1 弾性体パッキン
2 ジョイントチューブ
3 付勢装置
4 フランジ
5 ケース
6 保護フィルム
7 液体アクセプタ
8 液体リザーバ
9 ストッパー
11 切り込み
12 縁端
13 弾性体パッキン
14 切り込み
15 空間
16 空間
17 流路
18 送液側ジョイント部
19 受液側ジョイント部
20 孔
21 孔
22 縁端
23 フランジ
24 フランジ
25 傾斜部分
26 傾斜部分
50 液体アクセプタ
51 付勢装置
52 弾性体パッキン
53 弁
54 弾性体Oリング
55 弾性体パッキン
56 付勢装置
57 液体リザーバ
58 弁
60 受液側ジョイント部
61 送液側ジョイント部
62 孔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The joint device for liquid transmission and reception according to any one of claims 1 to 6, wherein the elastic body has a size of 10 3 mm 3 or less.
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