JP3124779U

JP3124779U - 大シリンジと小シリンジで成るエア圧送式液体吐出装置

Info

Publication number: JP3124779U
Application number: JP2006005110U
Authority: JP
Inventors: 稔中村
Original assignee: 稔中村
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2016-05-30

Abstract

【課題】液体の微量を吐出するには出来るだけ小容量、小径のシリンジを使用すると、高精度の微量吐出が確保できる。シリンジ内の液を全量吐出すると液の補給が必要であるが、小容量のシリンジは液の補給頻度が多くなり面倒であった。本考案は、薬品、接着剤、ペースト等を充填したシリンジの液体を分析、液送、塗布に使用するエア圧送式液体吐出装置を提供する。
【解決手段】大シリンジと小シリンジを２位値の三方弁のポートに継ぎ手で直結したエア圧送式液体吐出装置。
【選択図】図１

Description

薬品、接着剤、ペースト等を充填したシリンジの液体を分析、液送、塗布に使用するエア圧送式液体吐出装置に関する。

ペーストやエポキシ樹脂等を充填したシリンジに時間と圧力を制御した加圧エアをシリンジ内に導入し、シリンジ吐出口に装着したノズルより液を吐出するエア圧送式液体吐出装置は
▲１▼吐出を続け液量が減少するに連れ吐出量が減少する。（水頭差による吐出量の増減）
▲２▼液の粘度変化により吐出量が増減する。（冷凍保存している液は室温になるまで粘度変化が大）
▲３▼シリンジは液の容器であると同時に液を圧送吐出するため、肉厚を厚くしたり、精度よく成形するので高価である。しかもほとんどの場合液を使い切ると廃却してしまう。

この問題を解決するために現状では圧力センサー、液面センサー等を設けて種々の補正手段をとっている。しかしながらこの手段は技術的に難易度が大で高価になっている。

課題

シリンジの大きさを小さくすると必要空気量が少量になり、液量の多少に関わらず瞬時に圧力が設定値に達する。また粘度も速やかに常温に達する。

しかしながらシリンジの大きさを小さくすると液がすぐ無くなり、シリンジ交換頻度が多くなり作業効率が悪くなる。液の量より容器の量が多くなり廃棄物が増える、等の問題がある。

解決手段

液を充填した大シリンジと、小シリンジを２位値の三方弁で連結する。三方弁の３個のポートには大シリンジ、小シリンジ、エア管路を連結する。三方弁の１の位置では大シリンジと小シリンジが連結され、エア管路は閉止する。２の位置では小シリンジとエア管路が連結され、大シリンジ管路は閉止する。

大シリンジと小シリンジは三方弁のポートに着脱容易な連結具で直結する。

三方弁の１の位置で大シリンジ内をエアで加圧すると、大シリンジ内の液は小シリンジ内に流入し充填する。次に三方弁を２の位置に変えると小シリンジとエア管路が連結し、エア管路から圧力と時間を制御したエアを導入すると小シリンジ内の液がノズルより吐出する。小シリンジ内の液を数十回から数百回に分けて分注し、小シリンジ内の液が無くなると再び三方弁を１の位置にし、大シリンジの液を小シリンジ内に移す。すなわち大シリンジの液を小シリンジに少しずつ移して使用する。

大シリンジのエア加圧、三方弁の切り換え、小シリンジのエア加圧を関連さして制御する制御装置を設けてスムースな作業を確保する。制御の具体的な手順は、三方弁を切換えて加圧エアを一定時間（小シリンジに液が充満する時間）大シリンジに供給し、次に三方弁を切換えて加圧エアを一定時間（小シリンジ内の液がノズルより所要量吐出する時間）を小シリンジに供給する。小シリンジ内の液が無くなるまで加圧エアを供給することを繰り返す。再び大シリンジのエア加圧、三方弁の切り換えを行う。

大シリンジ１は広く流通している市販品で、ペースト、樹脂等を充填して供給される。大シリンジ１の開放端は加圧エア導入具２を連結する。他端は三方弁７に連結する。

三方弁７は大シリンジ１のとの連結具８、小シリンジ９との連結具１０、加圧エア配管１１との連結具１２を設け、三方弁７のローター１３は回転位置により大シリンジ１と小シリンジ９を連結する１の位置と、小シリンジ９と加圧エア配管１１とを連結する２の位置の２位置を選択する管路１５を刻設している。ローター１３はエア駆動回転装置１４で回転位置決めする。

小シリンジ９は先端に吐出ノズル５を装着し、後端は連結具１０と着脱容易な連結部１６を設けている。小シリンジ９の容積は、大シリンジ１の容積より充分小さくする。実用的には５分の１より小さくするのが良い。

制御盤２５は２位置のソレノイドバルブ２０とソレノイドバルブ２１と、圧力調整部２２と、それらの動きを制御する制御部２３と、付属機能部２４を一つの筐体に収めている。

加圧エア配管１１はソレノイドバルブ２０に連結し、小シリンジ９の加圧又は大気開放の２位置を制御する。加圧エア導入具２はソレノイドバルブ２１に連結し大シリンジ１の加圧又は大気開放の２位置を制御する。エア駆動回転装置１４はソレノイドバルブ２１に連結し、三方弁７の位置を決める。

作用

ソレノイドバルブ２１の、１の位置のときの圧力配管２６を加圧エア導入具２と連結しておき、三方弁７の管路１５が大シリンジ１と小シリンジ９を連通する１の位置に切換えたとき、同時に大シリンジ１内に加圧エアを導入し、大シリンジ１内の液を小シリンジ９内に送り出し、小シリンジ９に液を充填する。液が充填できたらソレノイドバルブ２１を切換え、大シリンジ１への加圧を停止すると共に三方弁７の位置を次に切換える。

三方弁７の管路１５を小シリンジ９と加圧エア配管１１とを連通する２の位置に切換えたとき、圧力調整部２２で加圧力を調整し、制御部２３で加圧時間を設定された電気信号をソレノイドバルブ２０に付加し、加圧エアを小シリンジ９内に導入する。小シリンジ９内の空間は小容積のため、加圧エアは瞬時に設定圧まで上昇し、設定加圧時間だけ小シリンジ９内の液を吐出ノズル５より吐出する。電気信号が無くなるとソレノイドバルブ２０は元の位置に切換り吐出を終了する。小シリンジ９内の液を分注し液がなくなったら再びソレノイドバルブ２１を切換え、三方弁７をエア駆動回転装置１４で駆動し、大シリンジ１内の液を小シリンジ９内に充填する。

実施例１の利点

小シリンジ９の空間体積変化が小さいので水頭差による吐出量変化をほとんど無視できる。

小シリンジ９の外径や体積が小さいので、冷凍保存されていた液は速やかに常温に戻る。またヒーターや液面センサー等の設置が容易になる。

大シリンジ１は液の貯蔵のみの役割なので、吐出機能への配慮不要。すなわちチュウブ状の容器でも適応でき、安価に提供できる。

大シリンジ１、小シリンジ９共に三方弁７と連結具８、連結具１０で直結しているから液の流れがスムースで、かつ流れ抵抗が変わらない。

従来大シリンジは液量毎に多くの容量のものを取り揃えているが、単純化することが可能になる。

従来シリンジ交換毎にノズルの位置調整を必要としたが、大シリンジ１のみの交換で済み、ノズル調整の必要がない。

エポキシ樹脂液の様に反応の進行と共に粘度変化の成ずる液の場合、従来は加圧エアの圧力、時間を調整する時期が難しかった。実施例１の場合だと小シリンジ９への液充填毎に加圧エアの調整を行うことで調整の単純化を計れる。

大シリンジ１内に攪拌羽根を挿入する、液循環のポートを設置するなどの応用が容易にできる。

小シリンジ９で吐出している間に大シリンジ１を交換できる。

路を刻設した２位置の三方ボールバルブを使用する例を述べる。この場合実施例１の三方弁７と三方ボールバルブを置き換えるのみなので作用、効果の詳述は省略する。また制御盤２５はそのまま使用する。

三方ボールバルブ３０のポート３１は大シリンジ１と、ポート３２は小シリンジ９と、ポート３３は加圧エア配管１１と夫々連結する。

ート３１とポート３２が連通し、２の位置ではポート３３とポート３２が連通する。すなわち１の位置では大シリンジ１と小シリンジ９が連通し、２の位置では小シリンジ９と加圧エア配管１１が連通する。

三方ボールバルブ３０はエア駆動回転装置３４で位置決めされ、エア駆動回転装置３４はソレノイドバルブ２１で駆動制御される。

実施例２の利点

実施例１と同じ利点がある。実施例１より若干剛性があるので大シリンジ１に大きなサイズを選定できる。チュウブに入れた液体を吐出するためのカートリッジディスペンサーなどの装着ができる。

大シリンジと小シリンジを一体成形した２段シリンジの中間に２位置の切換えバルブを内蔵した実施例３を詳述する。

２段シリンジ４０は、大容量のタンク部４１と小容量の分注部４２を一体成形し、分注部４２の先端にノズル部４４を形成し、タンク部４１の開放端に加圧エア導入具４８を装着する。

分注部４２の上部に円筒状の切換えバルブ４３を、分注部４２の壁面で切換えバルブ４３の円周を半分程度包み込んで回転自在に設置する。分注部４２の内径に露出する切換えバルブ４３の胴部に液送路４５と、この液送路４５の直角位置にエア導入路４６を刻設し、さらに外部端へ導通さす。エア導入路４６の露出端にエア継ぎ手ポート４７を刻設する。

切換えバルブ４３の回転位置決め機構４９を設置する。切換えバルブ４３と回転位置決め機構４９の連結は簡単に着脱可能（例えば分離形のカップリング）にする。

切換えバルブ４３は１の位置でタンク部４１と分注部４２を液送路４５で連通し、９０度回転した２の位置で分注部４２とエア継ぎ手ポート４７をエア導入路４６で連通する。液送路４５とエア導入路４６は分注部４２に連通しないとき分注部４２の壁面で閉止される。

実施例１同様に制御盤２５を連結して操作する。

実施例３の利点

一体成形した２段シリンジ４０は安価に製造でき、切換えバルブ４３と組付けて供給ができ、複雑な段差や接合部の無い吐出装置は液の流れがスムースで洗浄も容易である。色、薬液、血液等汚染で再使用が出来ない液の吐出装置に適応容易。

切換えバルブ４３は回転により位置を変えているが、直線往復運動で位置を変える構造のものも容易に提供できる。この場合液送路をシリンジの壁面で閉止するのに壁面の肉厚を要する。

実施例１の正面図実施例２の正面図実施例３の断面図実施例３のＡ断面図

符号の説明

１、大シリンジ７、三方弁９、小シリンジ２５、制御盤４０、２段シリンジ４１、タンク部４２、分注部４３、切換えバルブ

Claims

１：大シリンジと小シリンジを２位値の三方弁で連結する。
２：三方弁の３個のポートには大シリンジ、小シリンジ、エア管路を連結する。
３：三方弁の１の位置では大シリンジと小シリンジが連結され、エア管路は閉止し、２の位置では小シリンジとエア管路が連結され、大シリンジ管路は閉止する。
４：大シリンジの開放端に加圧エア導入具を設置する。
５：制御盤は大シリンジに加圧エアを供給するソレノイドバルブと、小シリンジに加圧エアを供給するソレノイドバルブと、三方弁の駆動用ソレノイドバルブと、加圧エアの圧力調整機構と、複数のソレノイドバルブの駆動タイミングを制御する制御装置と、電源、コネクター等の付属機構を組み込む。
６：制御装置は、三方弁の１の位置で大シリンジ内をエアで加圧すると、大シリンジ内の液は小シリンジ内に流入し充填し、次に三方弁を１の位置に変えると小シリンジとエア管路が連結し、エア管路から圧力と時間を制御したエアを導入すると小シリンジ内の液がノズルより吐出し、分注を繰り返し、小シリンジ内の液が無くなると再び三方弁を１の位置にし、大シリンジの液を小シリンジ内に移す様にプログラムする。
７：以上の構成を特徴とするエア圧送式液体吐出装置。
大シリンジと小シリンジを２位値の三方弁で直結したエア圧送式液体吐出装置。
大シリンジに加圧エアを供給するソレノイドバルブと、小シリンジに加圧エアを供給するソレノイドバルブと、三方弁の駆動用ソレノイドバルブと、加圧エアの圧力調整機構と、複数のソレノイドバルブの駆動タイミングを制御するプログラムを組み込んだ制御装置と、電源、コネクター等の付属機構を組み込んだエア圧送式液体吐出装置の制御盤。
大シリンジと小シリンジを一体成形した２段シリンジの中間に２位置の切換えバルブを内蔵したエア圧送式液体吐出装置。