JP3067609B2

JP3067609B2 - 液体の混合装置

Info

Publication number: JP3067609B2
Application number: JP7244857A
Authority: JP
Inventors: 良一津根
Original assignee: Tsune Seiki Co Ltd
Current assignee: Tsune Seiki Co Ltd
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2000-07-17
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JPH0985074A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２種類の液体を混
合する混合装置に関するもので、両液体を比較的ラフな
比率で混合する場合に使用される液体混合装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】例えば、工作機械に一般的
に使用される切削油、即ちクーラントは、水と水溶性の
油とを１０：１程度の混合比で混合させたものである
が、この場合、所望の混合比を１０：１とすると、実際
に混合された比が例えば９：１であったり、１１：１で
あったとしても、クーラントの使用においてはほとんど
問題がない。

【０００３】然るに、上記のようなクーラントを製造す
るのに、従来では、２種類の液体を自動流量計等の精巧
な機器の使用によって正確な比率に混合できる自動混合
装置が使用されているが、制作費が非常に高くつき、し
かも装置全体が大型化して広い設置スペースを必要とす
る難点があった。

【０００４】本発明は、上記の課題に鑑み、構造が簡単
で安価に製作できると共に、装置の小型化が可能な混合
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
液体の混合装置は、第１液体Ａと第２液体Ｂとを混合す
る混合装置であって、第１液体Ａを溜める第１液体タン
ク１と、第１液体Ａと第２液体Ｂとの混合液体Ａ，Ｂを
溜める混合液体タンク２とを備え、第１液体タンク１に
はタンク内部の液体を吸引する第１ポンプ３を設けると
共に、該ポンプ３の吐出口と混合液体タンク２とを第１
管路４により接続し、混合液体タンク２には内部の液体
を吸引する第２ポンプ６を設けると共に、該ポンプ６の
吐出口に混合液体排出管路７を接続し、一端部が第２液
体加圧供給部に接続される第２管路１２の他端部を該混
合液体タンク２に接続し、第１管路４及び第２管路１２
のそれぞれ混合液体タンク２側から開閉弁開閉弁１４付
き第１流体流量計測用管路１６及び開閉弁１５付き第２
流体流量計測用管路１７を分岐させて、各流量計測用管
路１６，１７の出口側にそれぞれ流量計測用容器１８，
１９を配備し、第１管路４及び第２管路１２には前記流
量計測用管路１６，１７の分岐点よりも下手側にそれぞ
れ開閉弁２０，２１を設け、更に第１管路４の前記流量
計測用管路１６よりも上手側及び第２管路１２の前記流
量計測用管路１７よりも上手側にそれぞれ電磁開閉弁２
２，２３を設けると共に、各電磁開閉弁２２，２３を所
定時間開くようにタイマー制御する制御装置２６を設け
てなるものである。

【０００６】上記のように構成される液体の混合装置の
使用にあっては、先ず最初に、第１及び第２管路４，１
２の電磁開閉弁２２，２３を開放し、開閉弁２０，２１
を閉じ、また第１及び第２流体流量計測用管路１６，１
７の開閉弁１４，１５を開放し、斯かる状態から、第１
ポンプ３を作動して第１液体タンク１内の第１液体Ａを
第１管路４より第１流体流量計測用管路１６に流通させ
ると共に、第２液体Ｂを第２液体加圧供給部から第２管
路１２を通じて第２流体流量計測用管路１７に流通さ
せ、しかして流量計測用容器１８，１９により第１液体
Ａと第２液体Ｂのそれぞれの流量を計測する。また、そ
の計測値から、第１液体Ａと第２液体Ｂとの流量比を求
める。

【０００７】第１液体Ａと第２液体Ｂとを例えば１：１
０の比率で混合したい場合において、上記第１液体Ａの
流量が５リットル／分、第２液体Ｂの流量が１リットル
／分であれば、両液体Ａ，Ｂの流量比は、５：１となる
から、制御装置２６のタイマーＴ１，Ｔ２による電磁開
閉弁２２，２３のそれぞれ開放時間を、タイマーＴ１に
よる電磁開閉弁２２（第１管路４側）の開放時間の２倍
に設定すればよい。従って、例えば、タイマーＴ１の設
定時間を５分、タイマーＴ２の設定時間を１０分に設定
することにより、１０分経過後には５リットルの第１液
体Ａと５０リットルの第２液体Ｂとが供給されることに
なる。

【０００８】第１液体Ａと第２液体Ｂとが第１管路４と
第２管路１２とによりそれぞれ個別に混合液体タンク２
に加圧供給されるから、両液体Ａ，Ｂはタンク２内にお
いて混合され、混合比が上記１：１０の混合液体Ａ，Ｂ
となる。混合液体タンク２内の混合液体Ａ，Ｂは、バイ
パス管路１０の開閉弁９を閉じ、混合液体排出管路７の
開閉弁１１を開くと、第２ポンプ６の作動により、この
排出管路７を通じて外部へ排出される。

【０００９】この混合装置では、上記のように、両液体
Ａ，Ｂを混合液体タンク２に供給して混合する前に、あ
らかじめ第１及び第２流体流量計測用管路１６，１７に
よりそれぞれ外部に取り出すようにするから、第１液体
Ａ及び第２液体Ｂが第１管路４及び第２管路１２をそれ
ぞれ流通していることを作業者の目で直接確認すること
ができ、しかも両液体Ａ，Ｂのそれぞれの流量を流量計
測用容器１８，１９により実測するから、両液体Ａ，Ｂ
の流量が確実に計測できる。

【００１０】本発明の請求項２は、請求項１に記載の液
体の混合装置において、混合液体排出管路７から分岐し
て混合液体タンク２に接続される開閉弁９付きバイパス
管路１０を設けると共に、排出管路７にはバイパス管路
１０より下手側に開閉弁１１を設けてなるものである。
この構成によると、両液体Ａ，Ｂを混合液体タンク２に
供給している間に、混合液体排出管路７の開閉弁１１閉
じ、バイパス管路１０の開閉弁９を開いた状態で第２ポ
ンプ６を作動させることにより、両液体Ａ，Ｂをタンク
２とバイパス管路１０との間で循環させて、両液体Ａ，
Ｂを有効に攪拌混合させることができる。

【００１１】請求項３は、請求項２に記載の液体の混合
装置において、混合液体タンク２には、第１管路４、第
２管路１２及びバイパス管路１０からの流体を合流させ
て該タンク２内に流入する合流部３１を付設してなるも
のである。この構成によると、第１管路４からの第１液
体Ａと第２管路１２からの第２液体Ｂと上記バイパス管
路１０からの混合液体Ａ，Ｂの三者が１箇所で合流する
ため、両液体Ａ，Ｂを短時間でより効果的に攪拌混合で
きる。

【００１２】請求項４は、請求項１〜３のいずれかに記
載の液体の混合装置において、第１管路４及び第２管路
１２には、電磁開閉弁２２，２３よりも下手側にそれぞ
れ絞り弁２４，２５を設けてなるものである。この構成
によると、第１管路４を流れる第１液体Ａの流量と、第
２管路１２を流れる第２液体Ｂの流量をあらかじめ大ま
かに設定することができ、それにより流量計測用容器１
８，１９での両液体Ａ，Ｂの流量計測が容易となる。

【００１３】請求項５は、請求項１〜４のいずれかに記
載の液体の混合装置において、混合液体タンク２には、
上限液位センサー２８及び下限液位センサー２９を設け
てなるものである。これによると、混合液体タンク２内
における混合液体Ａ，Ｂの上限状態及び下限状態を確認
することができる。

【００１４】請求項６は、請求項１〜５のいずれかに記
載の液体の混合装置において、前記第２液体加圧供給部
として水道１３を利用してなるものである。これによる
と、混合すべき両液体Ａ，Ｂの一方が水である場合に
は、水を溜めておくタンク及びこのタンク内の水を加圧
する装置が不要となるから、混合装置の設備が非常に簡
単となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、クーラントを製造するの
に実施した混合装置の全体外観図で、その詳細な配管図
を図２に示す。これらの図において、１は、第１液体
（水溶性の油）Ａを溜める第１液体タンク、２は、第１
液体Ａと第２液体（水）Ｂとの混合液体Ａ，Ｂを溜める
混合液体タンクで、図１に示すように、これら第１液体
タンク１と混合液体タンク２とが上下に間隔をおいて配
設されている。

【００１６】第１液体タンク１にはタンク内部の第１液
体Ａを吸引する第１ポンプ３が設けられ、この第１ポン
プ３の吐出口と前記混合液体タンク２とが第１管路４に
より接続され、この第１管路４には第１ポンプ３の吐出
口近傍に開閉弁５が設けられている。混合液体タンク２
には内部の液体を吸引する第２ポンプ６が設けられ、
に、この第２ポンプ６の吐出口に混合液体排出管路７が
接続され、この混合液体排出管路７の先端側は、工作機
械の切削加工部付近に配設してあるノズル装置８に接続
される。また、混合液体排出管路７には第２ポンプ６に
近い位置から分岐して混合液体タンク２に接続される開
閉弁９付きバイパス管路１０が接続配管されており、ま
た混合液体排出管路７にはバイパス管路１０との分岐点
より下手側に開閉弁１１が設けてある。

【００１７】第２管路１２の一端部が第２液体加圧供給
部としての水道１３の蛇口１３ａに接続され、この第２
管路１２の他端部が混合液体タンク２に接続されてい
る。第１管路４及び第２管路１２のそれぞれ混合液体タ
ンク２側からは開閉弁１４付き第１流体流量計測用管路
１６及び開閉弁１５付き第２流体流量計測用管路１７が
分岐され、これら流量計測用管路１６，１７の出口側に
それぞれ流量計測用容器１８，１９が配備される。この
流量計測用容器１８，１９としては、測定目盛り付きの
透明な容器が使用される。

【００１８】また、第１管路４及び第２管路１２には前
記流量計測用管路１６，１７の分岐点よりも下手側にそ
れぞれ開閉弁２０，２１が設けられると共に、第１管路
４の前記流量計測用管路１６よりも上手側及び第２管路
１２の前記流量計測用管路１７よりも上手側にそれぞれ
電磁開閉弁２２，２３が設けられている。そして、これ
ら電磁開閉弁２２，２３のそれぞれ下手側に絞り弁２
４，２５が設けられている。これら各電磁開閉弁２２，
２３をそれぞれタイマーＴ１，Ｔ２で所定時間開くよう
にタイマー制御する制御装置２６が設けてある。尚、各
電磁開閉弁２２，２３は、非通電状態では閉じていて、
通電されると開くようになっているが、必要時に制御装
置２６を作動させることによって、各電磁開閉弁２２，
２３をそれぞれタイマーＴ１，Ｔ２で所定時間だけ開放
させることができるものとする。

【００１９】第１液体タンク１には下限液位センサー２
７が設けられ、混合液体タンク２には上限液位センサー
２８及び下限液位センサー２９が設けられている。各セ
ンサー２７〜２９は、例えばフロートスイッチからな
り、そして各液位を検出したとき、その検出信号によっ
て警報が発せられるようになっている。また、図１に示
すように、上記制御装置２６等を操作するための操作盤
３０が混合液体タンク２側に取り付けられている。そし
てまた、混合液体タンク２には、第１管路４、第２管路
１２及びバイパス管路１０からのそれぞれ流体を合流さ
せて当該タンク２内に流入する合流部３１が付設されて
いる。

【００２０】次に、上述したような構成よりなる混合装
置を使用してクーラントを混合製造する場合について説
明する。この場合、第１液体Ａ（油）と第２液体Ｂ
（水）との混合比は、１：１０程度とする。あらかじ
め、第１液体タンク１には第１液体Ａ（水溶性油）を最
大限まで溜めておき、第２管路１２の一端部は水道１３
の蛇口１３ａにつないでおく。

【００２１】先ず、絞り弁２４，２５を調整して、第１
管路４と第２管路１２のそれぞれの大まかな流量設定を
行う。例えば、第１液体Ａ（油）の消費量は少ないから
第１管路４の流量は少なく設定し、第２液体Ｂ（水）の
消費量は多いから第２管路１２の流量は比較的大き目に
設定する。また、第１管路４の開閉弁５及び電磁開閉弁
２２は開放し、開閉弁２０は閉じ、第２管路１２の電磁
開閉弁２２は開放し、開閉弁２１は閉じ、また第１及び
第２流体流量計測用管路１６，１７の開閉弁１４，１５
を開放しておく。

【００２２】斯かる状態から、第１ポンプ３を作動して
第１液体タンク１内の第１液体Ａを第１管路４より第１
流体流量計測用管路１６に流通させると共に、水道１３
の蛇口１３を開放して水道水を第２管路１２より第２流
体流量計測用管路１７に流通させ、しかして流量計測用
容器１８，１９により第１液体Ａと第２液体Ｂのそれぞ
れの流量を手動にて計測する。また、その計測値から、
第１液体Ａと第２液体Ｂとの流量比を計算する。例え
ば、第１液体Ａの流量が５リットル／分、第２液体Ｂの
流量が１リットル／分であれば、両液体Ａ，Ｂ、即ち水
とクーラントとの流量比は、５：１となる。

【００２３】こうして第１液体Ａと第２液体Ｂの流量を
計測して両者の流量比を求めたならば、操作盤３０にお
いて制御装置２６のタイマーＴ１，Ｔ２による電磁開閉
弁２２，２３のそれぞれ開放時間を設定する。この場
合、第１液体Ａ（油）と第２液体Ｂ（水）との混合比が
１：１０であるから、両液体Ａ，Ｂの流量比が５：１で
あれば、タイマーＴ２による電磁開閉弁２３（第２管路
１２側）の開放時間を、タイマーＴ１による電磁開閉弁
２２（第１管路４側）の開放時間の２倍に設定すればよ
い。タイマーＴ１，Ｔ２の時間設定を終えた後、制御装
置２６を動作させると共に、第１管路４及び第２管路１
２の開閉弁２０，２１を開くことによって、第１管路４
及び第２管路１２から第１液体Ａ及び第２液体Ｂがそれ
ぞれ混合液体タンク２内に供給される。

【００２４】例えば、混合液体タンク２の容量を１００
リットルとした場合、第１液体Ａの流量が５リットル／
分、第２液体Ｂの流量が１リットル／分であれば、タイ
マーＴ１の設定時間を５分、タイマーＴ２の設定時間を
１０分に設定することによって、１０分経過後には５リ
ットルの第１液体Ａと５０リットルの第２液体Ｂとが、
混合液体タンク２内にほぼ半分程度まで供給される。あ
るいは、タイマーＴ１の設定時間を８分、タイマーＴ２
の設定時間を１６分に設定すれば、１６分経過後には８
リットルの第１液体Ａと８０リットルの第２液体Ｂと
が、混合液体タンク２内に満杯状態まで供給されること
になる。

【００２５】第１管路４からの第１液体Ａと第２管路１
２からの第２液体Ｂとは、混合液体タンク２に付設され
た合流部３１で合流して混合液体タンク２内に供給され
るが、この供給の途中において、第１管路４の開閉弁１
１を閉じ且つバイパス管路１０の開閉弁９を開いた状態
で第２ポンプ６を作動させることにより、混合液体タン
ク２内に供給されている混合液体Ａ，Ｂがこの第２ポン
プ６に吸引されてバイパス管路１０から上記合流部３１
に流入し、この合流部３１では、第１管路４からの第１
液体Ａと第２管路１２からの第２液体Ｂと上記バイパス
管路１０からの混合液体Ａ，Ｂの三者が合流した状態で
タンク２内に供給されることになり、特に混合液体タン
ク２内の液体Ａ，Ｂがバイパス管路１０を通じて循環す
ることになり、それによって第１液体Ａと第２液体Ｂと
が有効に攪拌混合されることになる。

【００２６】上記バイパス管路１０が設けてあれば、上
記合流部３１がなくても、混合液体タンク２内に供給さ
れつつある両液体Ａ，Ｂがバイパス管路１０を通じて循
環することによって、両液体Ａ，Ｂは十分に混合され
る。但し、上記合流部３１を設けることによって、第１
管路４からの第１液体Ａと第２管路１２からの第２液体
Ｂと上記バイパス管路１０からの混合液体Ａ，Ｂの三者
が１箇所で合流するため、両液体Ａ，Ｂを短時間で効果
的に攪拌混合できる。更には、バイパス管路１０を設け
ない場合でも、第１管路４からの第１液体Ａと第２管路
１２からの第２液体Ｂとがそれぞれ加圧された状態で混
合液体タンク２内に供給されるから、両液体Ａ，Ｂの混
合は可能である。上記のようにして混合液体タンク２内
に第１管路４からの第１液体Ａと第２管路１２からの第
２液体Ｂとが供給されて混合攪拌されることになる。こ
の混合液体Ａ，Ｂが混合液体タンク２の上限位置に達す
るような時には、上限液位センサー２８が作動して警報
を発する。

【００２７】混合液体タンク２内に所定量の混合液体
Ａ，Ｂが溜まったならば、バイパス管路１０の開閉弁９
を閉じ、混合液体排出管路７の開閉弁１１を開くことに
よって、混合液体タンク２内の混合液体Ａ，Ｂは第２ポ
ンプ６により第２管路１２を通じて排出され、ノズル装
置８に供給される。このノズル装置８への供給によって
混合液体タンク２内の混合液体Ａ，Ｂが漸次減少し、そ
の液位が下限位置に達すると、下限液位センサー２９が
作動して警報が発せられて、混合液体タンク２内の混合
液体Ａ，Ｂが残り少なくなったことを知らせる。従っ
て、混合液体排出管路７の開閉弁１１を閉じ、バイパス
管路１０の開閉弁９を開くと共に、前記制御装置２６を
再び作動させることによって、第１管路４及び第２管路
１２から混合液体タンク２内に第１液体Ａ及び第２液体
Ｂが前記タイマーＴ１，Ｔ２によって設定された所定時
間ずつ供給され、混合されることになる。

【００２８】第１液体タンク１内の第１液体Ａがその下
限位置に達すると、下限液位センサー２７が作動して警
報が発せられて、第２液体Ｂが残り少なくなったことを
知らせるから、このとき第１液体タンク１に第１液体Ａ
を補充すればよい。

【００２９】上述した実施例の混合装置では、第２液体
加圧供給部として水道１３を利用しているが、所要の高
さを有する第２液体タンクを設け、この第２液体タンク
の下端側に第２管路１２の端部を接続し、当該タンクの
液圧によってその第２液体を第２管路１２を通じて加圧
供給するようにしてもよい。しかし、この実施例のよう
に、第２液体加圧供給部として水道１３を利用すること
によって、大型のタンクが不要となり、また金属製タン
クの場合に生じ易い錆や漏水等の厄介な問題がなくな
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る混合装置によれ
ば、自動流量計等の精巧且つ複雑なな機器を使用せず、
手動操作できる開閉弁や流量計測用容器を含む簡単な構
成よりなるため、安価に製作できて、故障が少なく、し
かも装置全体を小型且つコンパクトにできて、設置の際
に場所を取らない。また、この混合装置では、２種類の
液体を混合液体タンクに供給する前に、あらかじめ第１
及び第２流体流量計測用管路によりそれぞれ外部に取り
出すようにするから、第１液体及び第２液体が第１管路
及び第２管路をそれぞれ流通していることを作業者の目
で直接確認することができ、しかも両液体のそれぞれの
流量を流量計測用容器により実測するから、両液体の流
量が確実に計測できる。

【００３１】請求項２に係る混合装置によれば、両液体
を混合液体タンクに供給している間に、混合液体排出管
路の開閉弁閉じ、バイパス管路の開閉弁を開いた状態で
第２ポンプを作動させることにより、両液体をタンクと
バイパス管路との間で循環させることができるため、両
液体を有効に攪拌混合させることができる。

【００３２】請求項３に係る混合装置によれば、第１管
路からの第１液体と第２管路からの第２液体と上記バイ
パス管路からの混合液体の三者を合流部の１箇所で合流
させることができるため、両液体を短時間でより効果的
に攪拌混合できる。

【００３３】請求項４に係る混合装置によれば、第１管
路を流れる第１液体の流量と、第２管路を流れる第２液
体の流量をあらかじめ大まかに設定することができるか
ら、流量計測用容器での両液体の流量計測を容易に行う
ことができる。

【００３４】請求項５に係る混合装置によれば、混合液
体タンク内における混合液体の上限状態及び下限状態を
確認することができる。

【００３５】請求項６に係る混合装置によれば、混合す
べき両液体の一方が水である場合には、水を溜めておく
タンク及びこのタンク内の水を加圧する装置が不要とな
るから、混合装置の設備が非常に簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る混合装置の一例を示す外観斜視
図である。

【図２】同上の混合装置の詳細な構造を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１第１液体タンク２混合液体タンク３第１ポンプ４第１管路５開閉弁６第２ポンプ７混合液体排出管路９開閉弁１０バイパス管路１１開閉弁１２第２管路１３水道１４開閉弁１５開閉弁１６第１流体流量計測用管路１７第２流体流量計測用管路１８流量計測用容器１９流量計測用容器２０開閉弁２１開閉弁２２電磁開閉弁２３電磁開閉弁２４絞り弁２５絞り弁２６制御装置２７第１液体タンクの下限液位センサー２８混合液体タンクの上限液位センサー２９混合液体タンクの下限液位センサー３１合流部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の液体と第２の液体とを混合する混
合装置であって、第１の液体を溜める第１液体タンク
と、第１液体と第２液体との混合液体を溜める混合液体
タンクとを備え、第１液体タンクにはタンク内部の液体
を吸引する第１ポンプを設けると共に、該ポンプの吐出
口と混合液体タンクとを第１管路により接続し、混合液
体タンクには内部の液体を吸引する第２ポンプを設ける
と共に、該ポンプの吐出口に混合液体排出管路を接続
し、一端部が第２液体加圧供給部に接続される第２管路
の他端部を該混合液体タンクに接続し、第１管路及び第
２管路のそれぞれ混合液体タンク側から開閉弁付き第１
流体流量計測用管路及び開閉弁付き第２流体流量計測用
管路を分岐させて、各流量計測用管路の出口側にそれぞ
れ流量計測用容器を配備し、第１管路及び第２管路には
前記流量計測用管路の分岐点よりも下手側にそれぞれ開
閉弁を設け、更に第１管路の前記流量計測用管路よりも
上手側及び第２管路の前記流量計測用管路よりも上手側
にそれぞれ電磁開閉弁を設けると共に、各電磁開閉弁を
所定時間開くようにタイマー制御する制御装置を設けて
なる液体の混合装置。
【請求項２】前記排出管路から分岐して混合液体タン
クに接続される開閉弁付きバイパス管路を設けると共
に、排出管路には前記バイパス管路より下手側に開閉弁
を設けてなる請求項１に記載の液体の混合装置。
【請求項３】前記混合液体タンクには、第１管路、第
２管路及びバイパス管路からの流体を合流させて該タン
ク内に流入する合流部を付設してなる請求項２に記載の
液体の混合装置。
【請求項４】前記第１管路及び第２管路には、前記電
磁開閉弁よりも下手側にそれぞれ絞り弁を設けてなる請
求項１〜３のいずれかに記載の液体の混合装置。
【請求項５】前記混合液体タンクには、上限液位セン
サー及び下限液位センサーを設けてなる請求項１〜４の
いずれかに記載の液体の混合装置。
【請求項６】前記第２液体加圧供給部として水道を利
用してなる請求項１〜５のいずれかに記載の液体の混合
装置。