JP3458249B2 - 泡を立てずにタンクに液体を供給する方法及びそれに使用する装置並びに該装置を備えたタンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、泡を立てずに液体を供
給する方法及びそれに使用する装置並びに該装置を備え
たタンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体の中には塗工液や洗剤或いは食品等
のように泡の発生を嫌うものがある。このような液体を
タンクに入れる際に泡を発生させないようにするには、
例えば液体を少しずつゆっくりタンク壁面を伝わらせ
て入れる；タンクに液体供給用配管を設け、配管を液
体で充満させて（空気を抜いて）からタンクの液中に直
接入れる；タンクに液体を入れた後、発生した泡を脱
泡装置で除去する；等の手段が採られている。しかしな
がら、の手段は大量の液体をタンクに入れる場合に時
間がかかりすぎる欠点がある。の手段は、液体供給用
配管内に液体を充満させるのに時間がかかる上に、液体
をタンクに入れるために圧力等の後押し設備が必要とな
る欠点がある。の手段は脱泡装置等の高価な設備が必
要な上に脱泡中はタンクが使えないし、高粘度液体を入
れる場合は脱泡困難で時間がかかる欠点がある。以上の
ほか、超音波や遠心力等を利用して脱泡する提案もなさ
れているが、これらは設備を設けるのに費用がかかりす
ぎるという欠点がある。

【０００３】前記の諸問題を解決するために、実公平２
−１９８０８号公報には、タンクに液体を供給する際に
タンク内の液体落下部に障壁を配設し、これで液体落下
時の泡立ちを防ぐ装置が提案されている。該装置を使え
ば大量の液体を急速に供給できるが、障壁通過後の液体
が乱流となってタンクに供給されるから、障壁通過後の
液体にも多少の泡が発生する上に、障壁に供給される液
体中の泡を消すことも困難なので、充分満足できる泡の
立たない液体供給装置とは言えない。実開平１−３７９
８７６号公報には、上方に凸な曲面を持つ液体案内部材
をタンク内の液体中に浸漬するように設け、該案内部材
上部に液体供給管が配設されている液体供給装置が提案
されている。この装置では供給液体が飛散することによ
る泡の発生は防止できるが、液体案内部材上を流下する
液体が乱流状態なので流速が速いと泡が発生する上に、
供給された液体中の泡を消すこともできないから、充分
満足できる泡の立たない液体供給装置とは言えない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の欠点を解決し、高価な設備や特別な装置を必要
とせずに大量の液体を泡だてずに迅速に供給できる上
に、低粘度液体の供給時も高粘度液体の供給時にも好適
な液体供給方法、及びそれに使用する装置並びに該装置
を備えたタンクを提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、液体を層流状態でタ
ンクに供給すれば泡が立たないことを見出し、この結果
に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明によれば、タンクに液体を供給する方法において、そ
の先端がタンク内周壁面の近傍に延びる下降斜面の上部
に液体を供給し、液体を該下降斜面に沿って流下させて
から、タンク内周壁面と該内周壁面に沿って間隔を置い
て配設されている流路形成部材との間の隙間部内を層流
状態で流下させることを特徴とする液体供給方法が提供
される。また、本発明によれば、タンク中央の所定高さ
の位置を頂点とし、その下端がタンク内周壁面近傍に延
びる下降斜面を有する液体案内部材と、その下端部から
下方に延びる流路形成部材とから構成されていることを
特徴とする液体供給装置が提供される。

【０００６】さらに、本発明によれば、液体案内部材が
切欠部と該切欠部の端部から上方に延びる堰部材を備え
ていると共に、流路形成部材とタンク内周壁面間の隙間
間隔が調整可能なように液体供給装置が堰部材を介して
支持体に取付けられている前記の液体供給装置が提供さ
れる。さらにまた、液体案内部の平均斜度が５〜１０°
で、該部分が円錐面状又は上方に膨らんだ曲面状に形成
されていることを特徴とする前記の液体供給装置が提供
される。そしてまた、前記の液体供給装置を備えたタン
クにおいて、液体供給装置の流路形成部材下端面に摺動
自在に接触する支持部材が設けられていることを特徴と
するタンクが提供されるが、該支持部材としては丸棒状
のものが好ましい。

【０００７】

【作用】請求項２及び３に記載した装置では、供給液体
が下降斜面を有する液体案内部材の上で分散されて液溜
りを生じることなくゆっくりと流下し、流路形成部材と
タンク内周壁面とで形成される隙間部を層流状態で流下
してタンク内に収容されるので、脱泡装置や後押し装置
等の特別な装置又は設備を必要とせずに大量の液体を泡
の発生なしに短時間で円滑にタンク内に収容することが
できる。請求項４に記載した装置では、流路形成部材と
タンク内周壁面とで形成される隙間部の間隔を容易に調
整することができるので、収容する液体の粘度や量等に
応じて該隙間間隔を最適値に設定することにより、大量
の液体の供給を短時間で効果的に行うことができる。請
求項５に記載した装置では、液体流速が遅すぎる際に液
体案内部材上に液溜りができない上に液体流速が速すぎ
ても泡が発生しないから、液体供給速度が大きく変動し
ても泡を発生させずにタンク内に液体を収容することが
できる。

【０００８】請求項６及び７に記載した装置では、液体
案内部材に供給された液体がほぼ均等に該部材上を流下
して前記の隙間部に到達し、隙間部の形成場所によって
流下液量が大きく変動することがない上に、液体案内部
材の表面に角や突起がないから、液体供給速度が大きく
ても液体案内部材上で泡が発生しないで円滑にタンク内
に液体を収容することができる。請求項８に記載したタ
ンクは、前記の液体供給装置を備えているために泡を立
てずに大量の液体を迅速に供給することができるタンク
である。請求項９に記載したタンクは、液体供給装置と
摺動自在に接触する支持部材を備えているために、液体
供給装置を支障なく支持することができる上に隙間調整
のために液体供給装置を動かすことが容易にできるタン
クである。請求項１０に記載したタンクは、丸棒状の支
持部材が液体供給装置の下部と滑らかな線接触で当接す
るので、液体供給装置の重量を支えると共に隙間調整の
ために該装置を水平方向に移動させる際のガイドにもな
るから、液体供給装置を持ち上げることなく単にスライ
ドさせるだけで狭いタンク内でも液に触れずに微妙な隙
間調整を円滑に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一つの実施例について図面に
基づいて詳細に説明するが、本発明はこの実施例によっ
て限定されるものではない。図１は、本発明の液体供給
装置の１例を示す斜視図であり、図２は該液体供給装置
を備えたタンクの１例を示す平面図である。また、図３
は図２をＡ−Ａ線で切った断面図を示している。

【００１０】本実施例のタンク１は液体貯槽であり、内
部に液体供給装置２を備えている。この液体供給装置２
は、図１に示すように半円錐面状傾斜部より成る液体案
内部材３と、板状垂直壁部より成る堰部材４と、水平断
面が半円状の垂直壁部より成る流路形成部材５で構成さ
れている。そして、該液体供給装置２は平面角度１８０
°の切欠部を持つ液体案内部材３を備えた装置である。
なお、液体案内部材３がタンク上面全体を覆う場合には
切欠部が存在せず、タンク上面の半分が該部材で覆われ
ている場合は平面角度１８０°の切欠部が存在するもの
とする。従って、平面角度でタンク上面の１５０°だけ
が液体案内部材３で覆われている場合には、平面角度で
２１０°の切り欠け部が存在することになる。液体供給
装置２は、その全部を軽量安価で強靱な肉薄の材料で形
成するのが好ましく、好適な該装置の形成材料として
は、供給する液体と反応したり該液体に溶解することの
ない合成樹脂板、金属板又は各種の積層板等が挙げられ
る。

【００１１】本実施例の液体案内部材３は、円錐面を縦
方向にほぼ２分割した形の液体案内部材であり、図１及
び図３からも分るようにタンク１の上部中央を頂点
（Ｃ）とし、その下端部はタンク内周壁面１Ａの近傍ま
で下方にゆるやかに傾斜して延びている。そして、この
下方傾斜角度αは５〜１０°に設定されている。αが５
°未満では液体案内部材３の上に液溜りが生じ、液体が
該液溜りに流れ込む際に空気を巻き込んで泡が発生し易
くなる。また、αが１０°を超えると液体案内部材３に
沿って流下する液体の流速が速くなりすぎて、やはり泡
が発生し易くなる。液体案内部材３の下方端部３Ｃから
は、水平断面が半円で垂直壁状の流路形成部材５が、図
３に示すように長さｌだけ下方に設けられている。そし
て、液体案内部材３と流路形成部材５との境界は、流下
する液体が乱流となって泡立つことがないように角や突
起物がないように形成されている。すなわち、この部分
は液体が円滑に流れるように丸味を持つように形成され
ている。

【００１２】流路形成部材５とタンク内周壁面１Ａとの
間の隙間は、流下する液体を層流状態にするための重要
部分であり、この隙間間隔ｔが広すぎると液体を層流状
態で流下させるのが困難となり、隙間間隔ｔが狭すぎる
と大量の液体を急速に流下させるのが困難になる。従っ
て、隙間間隔ｔは流下する液体の粘度や比重等を勘案し
て最適値となるように定めるのが望ましい。そして、高
粘度液体が流下する場合は該間隔を５〜２０ｍｍ、好ま
しくは８〜１２ｍｍとし、低粘度液体が流下する場合は
該間隔を３〜１５ｍｍ、好ましくは５〜８ｍｍとするの
が良い。また、隙間部の長さ（図３に示したｌの長さ）
が短かすぎると流下液体を層流状態とするのが困難なの
で、高粘度液体が流下する場合は隙間部の長さを３０ｍ
ｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上とし、低粘度液体が流
下する場合はその長さを５０ｍｍ以上、好ましくは８０
ｍｍ以上とするのが望ましい。なお、隙間部下端とタン
ク底部との間が長すぎると泡が立ち易くなるから、この
部分の長さはなるべく短くするのが好ましい。

【００１３】液体案内部材３の切欠部の端部３ａ及び３
ｂからは、板状の堰部材４が上方に延びている。堰部材
４は、液体案内部材３の上に供給された液体が切欠部か
らタンクに落下するのを防ぐ部材であり、液体が溢れ出
したり液体の飛沫が飛び散るのを防止している。また、
堰部材４の上端両側部分からは取付け部６Ａ及び６Ｂが
水平方向に延びており、この取付け部６Ａ及び６Ｂには
それぞれ長円形の取付け穴７Ａ及び７Ｂが形成されてい
る。一方、タンク１の内周壁面１Ａの上部には図２及び
図３から分るように、液体供給装置２を取付けるための
取付けステー８Ａ及び８Ｂが設けられており、この取付
けステー８Ａ及び８Ｂの適所には取付けボルト９Ａ及び
９Ｂとかみ合うネジ穴（図示せず）が形成されている。
そして、取付けボルト９Ａ及び９Ｂをゆるめて液体供給
装置２を隙間間隔ｔが所望値となるように動かしてか
ら、取付けボルト９Ａ及び９Ｂを締めつければ隙間間隔
ｔを調整することができる。前記した流路形成部材５の
下端部分のほぼ中央と対応する位置にはタンク内周壁面
１Ａの下部から丸棒状の支持部材１０が水平方向に突設
されており、このものは液体供給装置２を支えると共に
液体供給装置２を移動させる時のガイドとなっている。
なお、図中の１１は収容した液体を示している。

【００１４】次に、上記実施例の動作について説明す
る。液体を供給する前に、取付けボルト９Ａと９Ｂをゆ
るめて液体供給装置２の水平方向の位置（図２における
左右方向の位置）を調整し、これによってタンク内周壁
面１Ａと流路形成部材５との隙間間隔ｔが適正値となる
ように調節後に、取付ボルト９Ａと９Ｂを締め付ける。
この隙間調整時には、液体供給装置２の下部にある流路
形成部材５の下端部がタンク内周壁面１Ａから突設され
た丸棒状支持部材１０と滑らかな線接触で当接するた
め、支持部材１０は液体供給装置２の重量を支えると共
に隙間調整のために水平方向に該装置を移動させる際の
ガイドにもなるので、液体供給装置２を持ち上げずに単
にスライドさせるだけで狭いタンク内でも液に触れずに
微妙な調整を円滑に行うことができる。なお、支持部材
１０に角棒を使うと面接触やエッジ接触となるために丸
棒使用時より滑りが悪くなり、そのために丸棒使用時よ
り微妙な隙間調整が困難になる。

【００１５】隙間間隔ｔの調整後、収容すべき液体を液
体供給装置２の液体案内部材３の頂点Ｃ近傍の位置に供
給する。この際、液体の供給手段は従来公知の手段を採
用することができる。供給された液体は液体案内部材３
の傾斜面に沿って下方に流れていくが、その際に液体案
内部材３が半円錐面状に形成されているため、供給した
液体が一部に集中することなく該部材３の周方向にほど
よく分散され、しかも該部材３の傾斜角度αが５〜１０
°に設定されているため、液体案内部材３の上に液溜り
が形成されずに適切な流速で下方に流れていく。従っ
て、供給した液体が一部に集中することによる空気の巻
き込みや、液溜りの発生による空気の巻き込みがなくな
って泡の発生が防止される。さらに、液体案内部材３の
下端まで流下した液体は、流路形成部材５とタンク内周
壁面１Ａとの間の隙間部を層流状態で静かに流下してタ
ンクに収容される。

【００１６】液体案内部材上を流下した液体は、該部材
の下方端部で方向を変えて隙間部を流下して行くが、こ
の方向を変える際に流下液体中に含まれている泡の過半
を消滅させることができる。そして、泡がほとんど含ま
れていない液体は隙間部内を充満するように流下し、こ
の部分で層流状態になる。従って、供給された液体中に
泡が含まれていてもタンク１内に収容される液体中には
ほとんど泡が含まれない。また、液体供給装置２には板
状の堰部材４が設けられているので、供給液体が液体案
内部材３にぶつかる際に図１における液体供給装置２の
設置部分と反対側へ液体が飛散することがなくなり、そ
のため液体の飛散による泡の発生も防止されるから泡の
発生が極めて効果的に防止できる。以上、本発明を一実
施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。
例えば、容器形状は八角筒形や六角筒形であっても良い
し、液体案内部材は上方に凸な曲面状であっても良い。
そこで、以下に変形例について説明する。

【００１７】図４、５は図２と対応する平面図であり、
図から分るように液体供給装置２の液体案内部材３に設
けられている切欠部は、その平面角度βが１８０°未満
（図４）でも１８０°以上（図５）であっても良い。そ
して、切欠部の平面角度βは１２０〜２４０°、好まし
くは１５０〜２１０°とするのが望ましい。図６〜１２
は図３と対応する断面図であり、図６、８、１０及び１
２では液体案内部材３’が上方に膨らんだ曲面状に形成
されている。すなわち、液体案内部材は液体が円滑に流
下するように形成されていればどのような形状であって
も良い。しかし、該部材の表面に突起や角があると液体
流速の速い場合に泡が発生するから、該表面は泡の発生
が防止できる程度に平滑であることが好ましい。図７、
８、１１及び１２では、堰部材４’が前記実施例で説明
した堰部材と異なって傾斜状に形成されている。このよ
うに、堰部材は板状垂直壁部として形成されていなくて
も良く、供給した液体が溢れたり飛び散ったりしないよ
うに形成されていれば傾斜状でも曲面状でもひだがあっ
ても良い。

【００１８】図９〜１２では流路形成部材５’が傾斜を
持っており、そのために該部材とタンク内周壁面１Ａと
の間に形成される隙間間隔が上部ではｔ₂に下部ではｔ₂
より狭いｔ₁になっている。このように、流路形成部材
には傾斜を持たせても良いが前記した層流状態を形成さ
せるための要件を満たす必要があり、前記範囲の隙間間
隔を持つ部分が前記の長さに設けられていればｔ₂が前
記の隙間間隔より広くても良い。しかし、ｔ₁は前記隙
間間隔の範囲とすることが必要である。前記のように、
タンクの平面形状は円形のほか六角や八角等の任意の形
状とすることができる。そして、タンクがどのような形
に形成されていても前記の隙間間隔を持つように液体案
内部材３が形成されるから、平面形状が円形以外のタン
ク使用時に円錐面状の液体案内部材３を使うと、その下
方端部の高さが場所によって異なってしまう。しかし、
液体案内部材３の下方傾斜度αが場所によって多少異な
った曲面を持つ液体案内部材を使えば、下方端部の高さ
をほぼ同じにすることができる。また、液体案内部材下
方端部の高さが多少異なっていても特に大きな支障はな
く、大量の液体を泡立てずに円滑に流下させることがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、高価な設備や特別な装
置を必要とせずに大量の液体を迅速に供給でき、しかも
高粘度液体供給にも適した液体供給装置を備えたタンク
を提供することができる。また、該液体供給装置を水平
方向に移動可能に固定する構成を採用すれば、流路形成
部材とタンク内周壁面との隙間間隔を容易に調整するこ
とができ、収容する液体の粘度や量等に応じた適切な液
体供給が可能となる。さらに、丸棒状の支持部材をタン
ク内周壁面の下部に設置することにより、該支持部材が
液体供給装置の下部と滑らかな線接触で当接するので、
液体供給装置の重量を支えると共に、隙間調整のために
該装置を移動する際の水平方向のガイドにもなるから、
該装置を持ち上げることなく単にスライドさせるだけ
で、狭いタンク内でも液に触れずに微妙な調整を円滑に
行うことが可能となる。

【００２０】本発明の液体供給装置を備えたタンクは、
感光剤や感熱剤を浸漬法で塗布するための塗布槽として
好ましく使用することができる。また、浸漬法による防
錆塗装用タンクや磁気液塗工用タンクとして好ましく使
用することができる。そのほか、粘度が０．４〜５００
ポイズの水性液体や油性液体を塗布液とする塗布槽、又
は粘着ノリ塗工用循環タンク、或いは液状の医薬品や食
品等のストレージタンク等に好ましく使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液体供給装置の一実施例を示す斜
視図である。

【図２】図１に示した液体供給装置を有するタンクの平
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２とは別の液体供給装置を有するタンクの平
面図である。

【図５】図２及び４とは別の液体供給装置を有するタン
クの平面図である。

【図６】図２、４、５に示した平面図を持つ液体供給装
置を有するタンクのうち、図２とは異なる断面を持つ場
合のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図２及び図６とは異なる断面を持つＡ−Ａ線断
面図である。

【図８】図２、６、７とは異なる断面を持つＡ−Ａ線断
面図である。

【図９】図２、６、７、８とは異なる断面を持つＡ−Ａ
線断面図である。

【図１０】図２、６、７、８、９とは異なる断面を持つ
Ａ−Ａ線断面図である。

【図１１】図２、６、７、８、９、１０とは異なる断面
を持つＡ−Ａ線断面図である。

【図１２】図２、６、７、８、９、１０、１１とは異な
る断面を持つＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ タンク １Ａ タンク内周壁面 ２ 液体供給装置 ３、３’ 液体案内部材 ４、４’ 堰部材 ５、５’ 流路形成部材 ６Ａ、６Ｂ 取付部 ７Ａ、７Ｂ 取付穴 ８Ａ、８Ｂ 取付ステー ９Ａ、９Ｂ 取付ボルト １０ 丸棒状支持部材 １１ 液体

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65D 88/00 - 90/66 B01D 19/00 - 19/04 C02F 3/28 - 3/34

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクに液体を供給する方法において、
   その先端がタンク内周壁面の近傍に延びる下降斜面の上
   部に液体を供給し、該液体を前記下降斜面に沿って流下
   させてから、該液体をタンク内周壁面と該内周壁面に沿
   って間隔を置いて配設されている流路形成部材の隙間部
   を前記液体が充満した状態で流下させ、かつ前記液体の
   落下が層流状態であることを特徴とする液体供給方法。
2. 【請求項２】 タンク中央の所定高さの位置を頂点と
   し、その下端がタンク内周壁面近傍に延びる下降斜面を
   有する液体案内部材、および該液体案内部材の下端部か
   ら下方に延びる流路形成部材を有する液体供給装置にお
   いて、該液体供給装置が前記流路形成部材とタンク内周
   壁面間の隙間間隔が調整可能に堰部材を介して支持体に
   支持されていることを特徴とする液体供給装置。
3. 【請求項３】 流路形成部材の下端面が支持部材に摺動
   自在に接触することを特徴とする請求項２に記載したタ
   ンク。
4. 【請求項４】 支持部材が丸棒状に形成されていること
   を特徴とする請求項２または３に記載したタンク。
5. 【請求項５】 液体案内部材が切欠部を有すると共に、
   該切欠部の端部から上方に延びる堰部材を備えているこ
   とを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の液体供
   給装置。
6. 【請求項６】 液体案内部材の平均斜度が５〜１０°で
   あることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載し
   た液体供給装置。
7. 【請求項７】 液体案内部材が円錐面状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載した
   液体供給装置。
8. 【請求項８】 液体案内部材が上方に膨らんだ曲面状に
   形成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれ
   かに記載した液体供給装置。