JP6311350B2 - Perforated plate for liquid filling nozzle and liquid filling apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、所望の液体を高速で容器に充填する際に使用する液体充填ノズルに用いられる多孔板と、液体充填装置に関する。 The present invention relates to a perforated plate used for a liquid filling nozzle used when filling a container with a desired liquid at high speed, and a liquid filling apparatus.
定量の液体を容器に高速で充填する液体充填装置では、下端側に吐出口を有する液体充填ノズルが使用されている。この液体充填ノズルは、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後に容器内に液体が落下するのを防止するために、吐出口に液体の流下方向に沿って多段となるように複数枚のメッシュが装着されている。従来、このようなメッシュとして、金属細線の絡まりを有し、液体の落下防止に優れる金網が使用されていた。しかし、金網は、液体の高速充填が繰り返されることにより変形や損傷を生じ易いという問題があった。
このため、金網に代えて、金属薄板をエッチング加工して複数の貫通孔を形成した多孔板がメッシュとして使用されている。このような多孔板は、環状スペーサを介して積層された状態で液体充填ノズルに装着され用いられている(特許文献1)。
In a liquid filling apparatus that fills a container with a fixed amount of liquid at a high speed, a liquid filling nozzle having a discharge port on the lower end side is used. In order to prevent the liquid filling nozzle from being filled with a fixed amount of liquid and preventing the liquid from falling into the container after the liquid filling is stopped, the liquid filling nozzle is arranged in multiple stages along the flow direction of the liquid at the discharge port. Multiple meshes are installed. Conventionally, as such a mesh, a wire mesh having tangling of fine metal wires and excellent in preventing liquid drop has been used. However, the metal mesh has a problem that it is likely to be deformed or damaged by repeated high-speed liquid filling.
For this reason, a perforated plate in which a plurality of through holes are formed by etching a thin metal plate is used as a mesh instead of a wire mesh. Such a perforated plate is used by being attached to a liquid filling nozzle in a state of being laminated via an annular spacer (Patent Document 1).
上記のような多孔板は、金属細線の絡まりがなく、また、隣接する貫通孔間に存在する部位が金属細線よりも広く、耐久性の点で金網に比べて優れたものである。しかし、このような多孔板を使用した液体充填ノズルは、液体が多孔板の貫通孔を通過する際に気泡を噛みやすく、容器に充填された液体の液面が泡立ち、直ぐに容器を封止することができず、液体充填工程の効率が悪いという問題があった。また、容器に定量の液体が充填された後の液切れ性が不十分であり、液体充填ノズルの吐出口から容器内に液体が落下するのを防止できないという問題もあった。
本発明は上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液面の泡立ちが防止され、かつ、液切れ性に優れた液体充填ノズルを可能とする多孔板と、容器への液体充填を高い効率で行える液体充填装置を提供することを目的とする。
The perforated plate as described above has no entanglement of fine metal wires, and the portion existing between adjacent through holes is wider than the fine metal wires, and is superior to a metal mesh in terms of durability. However, the liquid filling nozzle using such a perforated plate is easy to bite bubbles when the liquid passes through the through hole of the perforated plate, and the liquid level of the liquid filled in the container is bubbled and immediately seals the container. There is a problem that the efficiency of the liquid filling process is poor. In addition, there is a problem that the liquid is not sufficiently cut after the fixed amount of liquid is filled in the container, and the liquid cannot be prevented from falling into the container from the discharge port of the liquid filling nozzle.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes a perforated plate that enables a liquid filling nozzle that prevents foaming of the liquid surface and is excellent in liquid drainage, and liquid filling into a container. An object of the present invention is to provide a liquid filling apparatus capable of performing with high efficiency.
このような課題を解決するために、本発明の液体充填ノズル用多孔板は、液体充填ノズルの吐出口近傍に設けられ、充填停止時の液体の落下を抑制する多孔板において、一方の面およびそれに対向する他方の面を有する金属基材と、前記金属基材の前記一方の面から前記他方の面に貫通する複数のエッチング貫通孔とを有し、前記基材の表面粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、前記貫通孔の深さ方向における内径の最大値と最小値との差の半分をBとしたときの前記基材の厚みTとの比(B/T)が0.15以下であるような構成とした。 To solve such problems, a liquid filling nozzle for perforated plate of the present invention is provided in the discharge opening neighborhood of the liquid-filled nozzle, in suppressing perforated plate from falling liquid during filling stops, one surface and has a metal substrate having a second surface opposed thereto, and a plurality of etching holes penetrating from the one surface of the metal substrate to the other surface, the surface roughness of the substrate (Ra ) is at 0.1μm or more, the ratio between the thickness T of the substrate when the half of the difference between the maximum value and the minimum value of the inner diameter in the depth direction of the through hole was set to B (B / T) is It was set as the structure which is 0.15 or less.
本発明の他の態様として、前記基材の表面における前記エッチング貫通孔の開口径が400〜2400μmの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記多孔板の厚みが100〜1000μmの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記多孔板の開口率が40〜80%の範囲であるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the opening diameter of the etching through hole on the surface of the base material is in the range of 400 to 2400 μm.
Another aspect of the present invention, the thickness of the perforated plate is configured such that the range of 100 to 1000 [mu] m.
Another aspect of the present invention, the aperture ratio of the perforated plate is to be such a configuration in the range of 40% to 80%.
本発明の液体充填装置は、定量貯槽と、液体充填ノズルと、前記定量貯槽と前記液体充填ノズルを接続する接続配管と、を少なくとも備え、前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、該筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、少なくとも前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュは、上述の本発明の液体充填ノズル用多孔板であるような構成とした。 The liquid filling apparatus of the present invention includes at least a fixed amount storage tank, a liquid filling nozzle, and a connection pipe connecting the fixed quantity storage tank and the liquid filling nozzle, and the liquid filling nozzle is a cylinder connected to the connection pipe. A cylindrical main body and a cylindrical discharge portion located on the downstream side of the cylindrical main body, and a plurality of meshes are attached to the cylindrical discharge portion via an annular spacer, and at least the cylinder The mesh located on the most downstream side of the shape-like discharge portion is configured to be the above-described porous plate for a liquid-filled nozzle according to the present invention.
また、本発明の液体充填装置は、定量貯槽と、液体充填ノズルと、前記定量貯槽と前記液体充填ノズルを接続する接続配管と、を少なくとも備え、前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、該筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、前記筒状吐出部の最も上流側、および/または、中間に位置する前記メッシュは、上述の本発明の液体充填ノズル用多孔板であり、前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュは金網であるような構成とした。 The liquid filling apparatus of the present invention includes at least a fixed amount storage tank, a liquid filling nozzle, and a connection pipe connecting the fixed quantity storage tank and the liquid filling nozzle, and the liquid filling nozzle is connected to the connection pipe. A cylindrical main body and a cylindrical discharge portion located downstream of the cylindrical main body, and a plurality of meshes are attached to the cylindrical discharge portion in multiple stages via an annular spacer, The mesh located at the most upstream side and / or the middle of the cylindrical discharge part is the above-described porous plate for a liquid filling nozzle of the present invention, and the mesh located at the most downstream side of the cylindrical discharge part is The structure is a wire mesh.
本発明の多孔板は、液体充填ノズルに用いることにより、容器への液体充填時の液面の泡立ちが防止され、また、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後における液体の落下を抑制することができる。
本発明の液体充填装置は、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。
The porous plate of the present invention is used for a liquid filling nozzle to prevent foaming of the liquid surface when filling the liquid into the container, and the liquid after the liquid filling is stopped after filling the container with a certain amount of liquid. Falling can be suppressed.
The liquid filling apparatus of the present invention can perform liquid filling into a container with high efficiency.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions of each member, the ratio of sizes between the members, etc. are not necessarily the same as the actual ones, and represent the same members. However, in some cases, the dimensions and ratios may be different depending on the drawing.
[液体充填ノズル用多孔板]
図1は、本発明の液体充填ノズル用多孔板の一実施形態を説明するための部分平面図であり、図2は、図1に示される多孔板のI−I線における縦断面図であり、図3は、図2に示される多孔板において鎖線円で囲まれた部位の拡大断面図である。図1、図2および図3において、多孔板11は、基材12の一方の面12aから他方の面12bに貫通する複数の貫通孔13を有しており、面12aおよび面12bの表面粗さ(Ra)は、0.1μm以上、好ましくは0.15〜0.3μmの範囲である。基材12の面12aおよび面12bの表面粗さ(Ra)が0.1μm未満であると、多孔板11を液体充填ノズルに用いたときに、液体充填が停止した後における液体の落下を抑制できないことがある。尚、表面粗さ(Ra)は三次元粗さパラメータであり、JIS B0601−2001に準拠して測定することができる。
多孔板11の貫通孔13の開口形状は、図示例では正六角形であるが、これに限定されるものではなく、例えば、円形、正多角形、長方形、台形、楕円形等であってもよい。
[Perforated plate for liquid filling nozzle]
FIG. 1 is a partial plan view for explaining an embodiment of a porous plate for a liquid-filled nozzle according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II of the porous plate shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion surrounded by a chain line circle in the porous plate shown in FIG. 1, 2, and 3, the
The opening shape of the through-
このような貫通孔13は、その内壁14に凹凸が少なく、深さ方向における内径のバラツキが小さいことが好ましく、図3に示すように、貫通孔13の深さ方向における内径の最大値D1と最小値D2との差の半分[(D1−D2)/2]をバラツキ量Bとしたときに、このバラツキ量Bと基材12の厚みTとの比(B/T)が0.15以下、好ましくは0.1以下である。内径の最大値D1と最小値D2との差が大きく、B/Tが0.15を超えると、液体が多孔板11の貫通孔13を通過する際に気泡を噛みやすく、容器に充填された液体の液面に泡立ちが生じやすくなる。このような貫通孔13の深さ方向の内径の測定は、透過型三次元測定器を用いて行うことができる。
尚、図示例では、内径が最大値D1となる部位は、貫通孔13の開口端13a、13bであり、内径が最小値D2となる部位は、貫通孔13の深さ方向の略中央の内壁14に位置する突出部14aとなっているが、内径が最大値D1となる部位、最小値D2となる部位は、これに限定されるものではない。
Such a through-
In the illustrated example, the portion where the inner diameter is the maximum value D1 is the
このような貫通孔13の開口径は、充填対象の液体の粘度、充填速度等を考慮して設定することができ、例えば、400〜2400μm、好ましくは、600〜1500μmの範囲である。尚、貫通孔13の開口径は、基材12の面12a側における貫通孔13の開口端13a、および、基材12の面12b側における貫通孔13の開口端13bにおける開口径である。また、正多角形の開口形状のように、開口端13a、開口端13bにおける開口径が測定箇所において異なる場合、図1に矢印で示すように、最小値を開口径とする。
本発明の多孔板11の基材12の材質は、例えば、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系のステンレス鋼、チタン、チタン合金、ニッケル、ニッケル合金、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、コバルト合金、クロム合金、モリブデン合金、タングステン合金等であってよい。また、多孔板11の厚みは、例えば、100〜1000μm、好ましくは200〜600μmの範囲であることが好適である。また、基材12の外形形状は、多孔板11を使用する液体充填ノズルの形状に応じて適宜設定することができ、例えば、多角形、角部が丸められた多角形、円形、楕円形等であってよい。
The opening diameter of the
The material of the
また、本発明の多孔板11は、図4に示すように、複数(図示例では3枚)の単位多孔板11′が接合されたものであってもよい。この場合、各単位多孔板11′において、上記の比(B/T)が0.15以下、好ましくは0.1となる。尚、図4は、図3相当の断面図である。単位多孔板11′の接合は、例えば、焼結接合、拡散接合、アーク溶接、抵抗溶接、ロウ付け等により行うことができる。
本発明の多孔板11における開口率は、貫通孔13の開口径、基材12の材質、充填する液体の物性等を考慮して適宜設定することができ、例えば、40〜80%の範囲、好ましくは55〜75%の範囲とすることができる。開口率は、図5に示すように、多孔板11を液体充填装置に装着した際の有効な液体吐出面11Aに占める貫通孔13の開口面積の総和の百分率で表される。尚、図5では、液体吐出面11Aに斜線を付して示し、液体吐出面11Aに位置する貫通孔13の記載を省略している。また、本発明の多孔板11は、上記の液体吐出面11Aに存在する貫通孔13の開口形状が同じであることが、液体充填の安定性の点から好ましい。例えば、図6に示すように、液体吐出面11Aの隅部においても、他の部位における貫通孔13と同様に、開口形状が六角形であり、当該六角形よりも小さい開口寸法の貫通孔が存在しないことが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4, the
The aperture ratio in the
このような本発明の多孔板11は、液体充填ノズルに用いることにより、容器への液体充填時の液面の泡立ちが防止され、また、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後における液体の落下を抑制することができる。
By using such a
次に、本発明の多孔板の製造例について、上述の多孔板11を例に説明する。
本発明の多孔板11の製造では、まず、上述のような材質の基材12の両面12a,12bに所望のエッチングマスクを形成し、基材12の両面からウエットエッチング、あるいは、ドライエッチングにより貫通孔13を形成する。図7は、エッチングにより貫通孔13を形成した状態を示す図3相当の断面図である。図7に示されるように、この段階の貫通孔13は、開口端13a、13bにバリのような突出部が存在し、また、貫通孔13の深さ方向の略中央の内壁14に突出部14aが存在している。また、基材12の面12a、面12bは、使用した基材12の表面が維持された平坦な状態となっている。
Next, a production example of the porous plate of the present invention will be described using the above-described
In the production of the
次に、貫通孔13を形成した基材12に対して、粗化処理を施す。粗化処理は、例えば、基材12の材質がステンレス鋼である場合、塩化第二鉄溶液中に基材12を浸漬することにより行うことができる。この粗化処理により、基材12の面12a、面12bは粗化されて、表面粗さ(Ra)は、0.1μm以上、好ましくは0.15〜0.3μmの範囲となる。また、この粗化処理により、貫通孔13の内壁14が粗化されるとともに、貫通孔13に存在する突出部が溶解されて、突出量の低減、突出部の消滅が生じる。図3に示す多孔板11の例では、貫通孔13の開口端13a、13bに存在したバリのような突出部が消滅し、貫通孔13の内壁14に存在した突出部14aの突出量が低減され、貫通孔13の深さ方向における内径の最大値D1と最小値D2との差の半分[(D1−D2)/2]をバラツキ量Bとしたときに、このバラツキ量Bと基材12の厚みTとの比(B/T)が0.15以下、好ましくは0.1以下となる。これにより、図1〜図3に示されるような本発明の多孔板11が得られる。
Next, a roughening process is performed on the
このように、本発明の多孔板は、貫通孔の内壁に存在するバリを粗化処理によって除去しており、これにより、液体が多孔板の貫通孔を通過する際に気泡を噛みにくくなり、容器に充填された液体の表面が泡立ちにくく、直ぐに容器を封止することができるため、液体充填工程の効率が向上する。また、粗化処理により基材の表面が親水性になるため、容器に定量の液体が充填された後の液切れ性が向上し、液体充填ノズルの吐出口から容器内に液体が落下するのを防止することができる。 In this way, the porous plate of the present invention has removed burrs present on the inner wall of the through hole by roughening treatment, which makes it difficult for the liquid to bite bubbles when passing through the through hole of the porous plate, Since the surface of the liquid filled in the container is hard to foam and the container can be sealed immediately, the efficiency of the liquid filling process is improved. In addition, since the surface of the substrate becomes hydrophilic due to the roughening treatment, the liquid breakage after the container is filled with a fixed amount of liquid is improved, and the liquid falls into the container from the discharge port of the liquid filling nozzle. Can be prevented.
また、上述のように、多孔板11が、複数の単位多孔板11′が接合されたものである場合、まず、基材12をエッチングして貫通孔13を備えた単位多孔板11′を作製し、所望の枚数の単位多孔板11′を接合した後、粗化処理を施す。図8は、粗化処理を施す前の状態を示す図4相当の断面図である。図8に示されるように、この段階では、各単位多孔板11′の貫通孔13において、その開口端と、深さ方向の略中央の内壁14に突出部が存在している。また、最外層側に位置する単位多孔板11′の基材12の面12a、および、面12bは、使用した基材12の表面が維持された平坦な状態となっている。そして、粗化処理を施すことにより、面12a、面12bは粗化されて、表面粗さ(Ra)は、0.1μm以上、好ましくは0.15〜0.3μmの範囲となる。また、貫通孔13の内壁が粗化されるとともに、貫通孔13に存在する突出部が溶解されて、突出量の低減、突出部の消滅が生じ、各単位多孔板11′において、貫通孔13の深さ方向における内径の最大値D1と最小値D2との差の半分[(D1−D2)/2]をバラツキ量Bとしたときに、このバラツキ量Bと基材12の厚みTとの比(B/T)が0.15以下、好ましくは0.1以下となる。これにより、図4に示されるような本発明の多孔板11が得られる。図4に示す多孔板11の例では、粗化処理によって、各単位多孔板11′の貫通孔13の開口端に存在したバリのような突出部が消滅し、貫通孔13の内壁14に存在した突出部の突出量が低減されている。
Further, as described above, when the
尚、上記のように、粗化処理を行う前に所望の枚数の単位多孔板11′を接合するのは、粗化処理を施した後の基材12の表面は、表面粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、接合に支障を来すおそれがあるからである。
上述の実施形態は例示であり、本発明の液体充填ノズル用多孔板はこれらの実施形態に限定されるものではない。
As described above, a desired number of unit
The above-described embodiments are examples, and the perforated plate for liquid-filled nozzles of the present invention is not limited to these embodiments.
[液体充填装置]
図9および図10は、本発明の液体充填装置の一実施形態を示す概略構成図である。図9および図10において、本発明の液体充填装置51は、定量貯槽52、この定量貯槽52に液体を供給する供給管53、液体充填ノズル55、定量貯槽52と液体充填ノズル55を接続する接続配管54を備えている。また、液体充填ノズル55は接続配管54と接続している筒状本体56と、この筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部57とを有している。
図11は、本発明の液体充填装置51を構成する液体充填ノズル55の筒状吐出部57の一例を示す概略断面図である。図11に示されるように、筒状吐出部57の先端部には、吐出口58を囲むように係止部57aが設けられており、この係止部57aに複数のメッシュ21が環状スペーサ31を介して多段に装着されている。この筒状吐出部57の外形形状、および、吐出口58の開口形状は、液体を充填する対象の容器の形状に応じて適宜設定することができ、例えば、矩形、円形等であってよい。
[Liquid filling device]
9 and 10 are schematic configuration diagrams showing an embodiment of the liquid filling apparatus of the present invention. 9 and 10, the
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the
このような筒状吐出部57は、筒状本体56の下流側に嵌着されており、筒状本体56の先端部56aは環状スペーサ31を介して複数のメッシュ21を係止部57aとの間に固定する作用をなしている。そして、筒状吐出部57の吐出口58の下方の所定位置に口部が位置するように容器を配置した状態で液体充填が行われる。
尚、本発明において、メッシュとは、多孔板および金網を包含する用語として用いる。
Such a
In the present invention, the term “mesh” is used as a term including a perforated plate and a wire mesh.
本発明の液体充填装置51では、上記の複数のメッシュ21の少なくとも1枚が、本発明の液体充填ノズル用多孔板である。図11では、3枚のメッシュ21が本発明の液体充填ノズル用多孔板11となっている。これにより、容器への液体充填時の液面の泡立ちが防止され、また、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後における液体の落下が抑制され、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。さらに、メッシュ21の耐久性が高く、メッシュ交換の間隔を長くすることができる。尚、図11では、メッシュ21である本発明の液体充填ノズル用多孔板11の貫通孔13は省略している。
In the
また、筒状吐出部57の最も下流側に位置するメッシュ21は、液体充填時の液面の泡立ち防止や、液体充填停止後の液体落下の抑制の点で重要であるので、この位置のメッシュ21が本発明の液体充填ノズル用多孔板11である場合、他のメッシュ21は、従来の液体充填ノズル用の多孔板、あるいは、金網であってもよい。このように、筒状吐出部57の最も下流側に位置するメッシュ21を本発明の液体充填ノズル用多孔板11とすることにより、液体充填時の液面の泡立ち防止や液体充填停止後の液体落下の抑制の効果が奏され、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。尚、他のメッシュ21として金網を使用する場合、耐久性の点で図11に示す例に比べて劣ることになる。
Further, the mesh 21 located on the most downstream side of the
さらに、筒状吐出部57の最も上流側、あるいは、中間に位置するメッシュ21が本発明の液体充填ノズル用多孔板11である場合、筒状吐出部57の最も下流側に位置するメッシュ21が金網であってもよい。これは、上記のように筒状吐出部57の最も下流側に位置するメッシュ21は、液体充填時の液面の泡立ち防止や、液体充填停止後の液体落下の抑制の点で重要であり、最も下流側に位置するメッシュ21として従来の液体充填ノズル用の多孔板を使用することはできないからである。この態様では、液体充填時の液面の泡立ち防止や液体充填停止後の液体落下の抑制の効果が奏され、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。但し、この態様では金網を使用するので、耐久性の点で図11に示す例に比べて劣ることになる。
Furthermore, when the mesh 21 located on the most upstream side or in the middle of the
本発明の液体充填装置51を構成する液体充填ノズル55の筒状吐出部57に装着するメッシュ21の数は3枚に限定されるものではない。
本発明の液体充填装置51では、定量貯槽52の供給管53側に逆止弁61が位置しており、定量貯槽52内にはピストン63が上下動可能に設けられている。また、接続配管54にも逆止弁65が設けられている。
The number of meshes 21 attached to the
In the
次に、図9および図10を参照しながら本発明の液体充填装置51の動作を説明する。まず、図9に示されるように、定量貯槽52内において上昇終点に位置するピストン63が下降することにより、逆止弁61が開状態となって供給管53から液体が定量貯槽52内に流入し、ピストン63が下降終点に到達することにより、定量貯槽52内での液体貯留が終了し、逆止弁61が閉状態となる。この間、逆止弁65は閉状態となっている。
次に、図10に示されるように、定量貯槽52内において下降終点に位置するピストン63が上昇することにより、逆止弁65が開状態となり、接続配管54を通って液体が液体充填ノズル55に供給され、筒状吐出部57から容器(図示せず)内への液体充填が開始される。そして、ピストン63が上昇終点に到達した時点で逆止弁65が閉状態となり、液体の充填が停止される。これにより、容器(図示せず)内に定量の液体が充填される。この間、逆止弁61は閉状態となっている。
Next, the operation of the
Next, as shown in FIG. 10, when the
このような本発明の液体充填装置は、容器への液体充填時の液面の泡立ちが防止され、また、容器に定量の液体が充填され、液体充填が停止した後における液体の落下が抑制され、容器への液体充填を高い効率で行うことができる。
また、本発明の液体充填装置により液体を充填する対象の容器の形状、材質には特に制限はなく、例えば、種々の形状の紙製容器、樹脂製容器、ガラス製容器、金属製容器等が挙げられる。
上述の実施形態は例示であり、本発明の液体充填装置はこの実施形態に限定されるものではない。
Such a liquid filling apparatus of the present invention prevents foaming of the liquid surface when filling the liquid into the container, and suppresses the liquid falling after the liquid filling is stopped and the liquid filling is stopped. The liquid can be filled into the container with high efficiency.
Moreover, there is no particular limitation on the shape and material of the container to be filled with the liquid by the liquid filling apparatus of the present invention. For example, various types of paper containers, resin containers, glass containers, metal containers, etc. Can be mentioned.
The above-described embodiment is an exemplification, and the liquid filling apparatus of the present invention is not limited to this embodiment.
次に、具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
[実施例1]
単位多孔板用の基材としてステンレス鋼(SUS316L、68mm×68mm、厚み200μm)を準備した。
この基材の両主面に感光性ドライフィルム(旭化成イーマテリアルズ(株)製) SUNFORT)をラミネートした後、所望のマスクを介して露光し、現像することにより基材の両面にエッチングマスクを形成した。このように形成したエッチングマスクは、図1に示されるように、開口径が850μmである正六角形の開口部が、ピッチ1050μmで配列されたものであり、表裏のエッチングマスクの開口部が一致するものであった。
Next, the present invention will be described in more detail by showing specific examples.
[Example 1]
Stainless steel (SUS316L, 68 mm × 68 mm, thickness 200 μm) was prepared as a base material for the unit porous plate.
After laminating a photosensitive dry film (manufactured by Asahi Kasei E-materials Co., Ltd. SUNFORT) on both main surfaces of this base material, exposure is performed through a desired mask, and development is performed on both surfaces of the base material. Formed. As shown in FIG. 1, the thus formed etching mask has regular hexagonal openings with an opening diameter of 850 μm arranged at a pitch of 1050 μm, and the openings of the etching masks on the front and back sides coincide with each other. It was a thing.
次に、下記のエッチング条件のスプレーエッチングにより、基材を両面からエッチングして貫通孔を形成し、その後、エッチングマスクを除去し、洗浄した。
(エッチング条件)
・エッチング液 : 塩化第二鉄溶液
・比重 : 45ボーメ(Be)
・温度 : 55℃
・スプレー圧 : 0.3MPa
Next, the substrate was etched from both sides by spray etching under the following etching conditions to form through holes, and then the etching mask was removed and washed.
(Etching conditions)
・ Etching solution: Ferric chloride solution ・ Specific gravity: 45 Baume (Be)
・ Temperature: 55 ℃
・ Spray pressure: 0.3 MPa
このようなスプレーエッチングにより、開口形状が正六角形の貫通孔を複数有する単位多孔板が得られた。
次に、この単位多孔板3枚を焼結接合(焼結温度1250℃、焼結時間4時間)して、多孔板(未処理試料)を作製した(図8参照)。この多孔板(未処理試料)の両面の表面粗さ(Ra)を測定し、結果を下記の表1に示した。尚、表面粗さ(Ra)は、菱化システム(株)製) Vert Scan2.0を用いて測定した。
また、この多孔板(未処理試料)の貫通孔を透過型三次元測定器を用いて観察して、深さ方向における内径の最大値と最小値との差の半分をバラツキ量Bとして算出し、このバラツキ量Bと基材の厚みT(200μm)との比B/Tを算出して、結果を下記の表1に示した。
By such spray etching, a unit porous plate having a plurality of through-holes having a regular hexagonal opening shape was obtained.
Next, the three unit porous plates were sintered and joined (sintering temperature 1250 ° C., sintering time 4 hours) to produce a porous plate (untreated sample) (see FIG. 8). The surface roughness (Ra) of both surfaces of this porous plate (untreated sample) was measured, and the results are shown in Table 1 below. In addition, the surface roughness (Ra) was measured using Ryoka System Co., Ltd. Vert Scan2.0.
In addition, the through hole of this perforated plate (untreated sample) is observed using a transmission type three-dimensional measuring instrument, and half of the difference between the maximum value and the minimum value of the inner diameter in the depth direction is calculated as the variation amount B. The ratio B / T between the variation amount B and the substrate thickness T (200 μm) was calculated, and the results are shown in Table 1 below.
次に、液温45℃の塩化第二鉄溶液に多孔板(未処理試料)を浸漬して、粗化処理を施し、本発明の多孔板(試料A〜試料D)を作製した(図4参照)。この試料A〜試料Dは、塩化第二鉄溶液への浸漬時間を調整して粗化の程度を調節したものとした。このような多孔板(試料A〜試料D)の両面の表面粗さ(Ra)を上記と同様にして測定し、結果を下記の表1に示した。また、この多孔板(試料A〜試料D)の貫通孔について、上記と同様にバラツキ量B、比B/Tを算出して、結果を下記の表1に示した。 Next, the porous plate (untreated sample) was immersed in a ferric chloride solution at a liquid temperature of 45 ° C. and subjected to a roughening treatment to produce porous plates (sample A to sample D) of the present invention (FIG. 4). reference). The samples A to D were adjusted in the degree of roughening by adjusting the immersion time in the ferric chloride solution. The surface roughness (Ra) of both surfaces of such a perforated plate (Sample A to Sample D) was measured in the same manner as described above, and the results are shown in Table 1 below. Further, with respect to the through holes of the perforated plates (sample A to sample D), the variation amount B and the ratio B / T were calculated in the same manner as above, and the results are shown in Table 1 below.
次に、3枚のメッシュとして上記の多孔板(試料A〜試料D、未処理試料)を用い、下記の表2に示される組み合わせで、図9〜図11に示されるような液体充填装置の液体充填ノズルの筒状吐出部に、環状のスペーサを介して多段に装着(試料1〜試料13)した。使用した環状のスペーサは、外形形状、寸法が多孔板を同じあるステンレス鋼(SUS304)の中央に、64mm×64mmの正方形状の開口部を設けたものとした。このように液体充填装置に装着した多孔板の開口率(有効な液体吐出面に占める貫通孔の開口面積の総和の百分率)は、約63%であった。
また、ステンレス製の金網(メッシュ数:24)を準備し、多孔板に代えて3枚のメッシュとして金網を同様に装着(試料14)した。
Next, using the above-mentioned perforated plates (sample A to sample D, untreated sample) as three meshes, the combinations shown in Table 2 below, and the liquid filling apparatus as shown in FIGS. The cylindrical discharge part of the liquid filling nozzle was mounted in multiple stages (sample 1 to sample 13) via an annular spacer. The annular spacer used had a square opening of 64 mm × 64 mm in the center of stainless steel (SUS304) having the same outer shape and dimensions as the porous plate. Thus, the aperture ratio of the perforated plate attached to the liquid filling apparatus (percentage of the total aperture area of the through holes in the effective liquid ejection surface) was about 63%.
Moreover, a stainless steel wire mesh (number of meshes: 24) was prepared, and the wire mesh was similarly attached (sample 14) as three meshes instead of the perforated plate.
次いで、3枚のメッシュが上記の組み合わせである各液体充填装置において、それぞれ液体として液温80℃の純水を使用し、液体充填ノズルから1000mlの液体を1秒間で吐出する操作を3秒間隔で繰り返し、液切れ性、透明性、耐久性の各項目を評価した。 Next, in each liquid filling device in which three meshes are the above combination, pure water with a liquid temperature of 80 ° C. is used as the liquid, and an operation of discharging 1000 ml of liquid from the liquid filling nozzle in 1 second is performed at intervals of 3 seconds Repeatedly, each item of liquid cutting property, transparency, and durability was evaluated.
<液切れ性>
液体の吐出が止められた後の液体充填ノズルからの液体落下の有無を観察して、下記の基準で液切れ性を評価した。
○:液体落下がみられず良好
×:液体落下がみられ液切れ性が悪い
<Liquidity>
The presence or absence of liquid drop from the liquid filling nozzle after the liquid discharge was stopped was observed, and the liquid breakage was evaluated according to the following criteria.
○: No drop of liquid is observed
×: Liquid falling is seen and liquid running out is bad
<透明性>
液体充填ノズルから吐出される液体の透明性を下記の基準で評価した。透明性が良好なほど、液体に混入している気泡の量が少なく、容器に充填した場合の液面の泡立ちが防止される。
○:液体が白濁しておらず透明性が良好
△:液体がやや白濁しているが透明性はほぼ良好
×:液体が白濁しており透明性が悪い
<Transparency>
The transparency of the liquid discharged from the liquid filling nozzle was evaluated according to the following criteria. The better the transparency, the smaller the amount of bubbles mixed in the liquid, and the bubbling of the liquid surface when the container is filled is prevented.
○: The liquid is not cloudy and has good transparency
Δ: The liquid is slightly cloudy but the transparency is almost good
×: The liquid is cloudy and has poor transparency
<耐久性>
上記の条件による液体充填ノズルからの液体吐出を72時間行った後に、メッシュの変形量を観察して、下記の基準で耐久性を評価した。
○:3枚のメッシュに変形がみられず良好
△:1枚のメッシュに変形がみられるものの、2枚のメッシュに変形が
みられず実用上問題ない
×:3枚のメッシュに変形がみられる
<Durability>
After the liquid was discharged from the liquid filling nozzle under the above conditions for 72 hours, the deformation amount of the mesh was observed, and the durability was evaluated according to the following criteria.
○: Deformation is not seen in the three meshes
△: One mesh is deformed, but two meshes are deformed
No problem in practical use
X: Deformation is seen in 3 meshes
表2に示されるように、試料1〜試料8の液体充填装置は、本発明の効果が奏されており、十分に実用レベルにある。
しかし、筒状吐出部の最も下流側に位置するメッシュが未処理試料の多孔板である試料9〜試料13の液体充填装置、および、メッシュが全て金網である試料14の液体充填装置では、本発明の効果が奏されないことが確認された。
As shown in Table 2, the effects of the present invention are exhibited in the liquid filling devices of Sample 1 to Sample 8, and are sufficiently at a practical level.
However, in the liquid filling device of Sample 9 to
[実施例2]
実施例1において作製した多孔板(試料C、未処理試料)と、金網を使用し、液体充填装置を構成する液体充填ノズルの筒状吐出部に装着する3枚のメッシュとして、下記の表3に示される組み合わせで、環状のスペーサを介して多段に装着(試料15〜試料22)した他は、実施例1と同様に、液体充填ノズルから1000mlの液体を1秒間で吐出する操作を3秒間隔で繰り返し、液切れ性、透明性、耐久性の各項目を評価した。
[Example 2]
Table 3 below shows three meshes mounted on the cylindrical discharge portion of the liquid filling nozzle constituting the liquid filling apparatus using the perforated plate (sample C, untreated sample) prepared in Example 1 and a wire mesh. In the same manner as in Example 1, the operation of discharging 1000 ml of liquid from the liquid filling nozzle in 1 second is performed for 3 seconds, except that the combination shown in FIG. Repeatedly at intervals, each item of liquid breakability, transparency, and durability was evaluated.
表3に示されるように、試料15、試料17〜試料19、試料21の液体充填装置は、本発明の効果が奏されており、十分に実用レベルにある。
しかし、最下流に位置するメッシュが金網であっても、試料Cの多孔板を使用していない試料20の液体充填装置、および、試料Cの多孔板を使用していない試料16、試料22の液体充填装置では、本発明の効果が奏されないことが確認された。
As shown in Table 3, the liquid filling devices of Sample 15, Sample 17 to Sample 19, and Sample 21 have the effects of the present invention and are sufficiently at a practical level.
However, even if the most downstream mesh is a wire mesh, the liquid filling device of the sample 20 that does not use the porous plate of the sample C, and the
容器への液体の充填工程を有する種々の分野において利用することができる。 The present invention can be used in various fields having a liquid filling process into a container.
11…多孔板
11′…単位多孔板
12…基材
13…貫通孔
13a,13b…貫通孔の開口部
14…内壁
21…メッシュ
51…充填装置
53…定量貯槽
54…接続配管
55…液体充填ノズル
56…筒状本体
57…筒状吐出部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一方の面およびそれに対向する他方の面を有する金属基材と、前記金属基材の前記一方の面から前記他方の面に貫通する複数のエッチング貫通孔とを有し、
前記基材の表面粗さ(Ra)が0.1μm以上であり、
前記貫通孔の深さ方向における内径の最大値と最小値との差の半分をBとしたときの前記基材の厚みTとの比(B/T)が0.15以下であることを特徴とする液体充填ノズル用多孔板。 In the perforated plate that is provided near the discharge port of the liquid filling nozzle and suppresses the drop of the liquid when filling stops,
A metal substrate having one surface and the other surface opposite thereto, and a plurality of etching holes penetrating from the one surface of the metal substrate to the other surface,
Surface roughness of the substrate (Ra) is not less 0.1μm or more,
Wherein the ratio between the thickness T of the substrate when the half of the difference between the maximum value and the minimum value of the inner diameter in the depth direction of the through hole and B (B / T) is 0.15 or less A perforated plate for a liquid filling nozzle.
前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、
該筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、
少なくとも前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュは、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液体充填ノズル用多孔板であることを特徴とする液体充填装置。 A fixed amount storage tank, a liquid filling nozzle, and a connection pipe connecting the fixed amount storage tank and the liquid filling nozzle;
The liquid filling nozzle has a cylindrical main body connected to the connection pipe, and a cylindrical discharge portion located on the downstream side of the cylindrical main body,
A plurality of meshes are attached to the cylindrical discharge part in multiple stages via an annular spacer,
5. The liquid filling apparatus according to claim 1, wherein at least the mesh located on the most downstream side of the cylindrical discharge portion is a porous plate for a liquid filling nozzle according to claim 1.
前記液体充填ノズルは、前記接続配管と接続される筒状本体と、該筒状本体の下流側に位置する筒状吐出部と、を有し、
該筒状吐出部には複数のメッシュが環状スペーサを介して多段に装着されており、
前記筒状吐出部の最も上流側、および/または、中間に位置する前記メッシュは、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液体充填ノズル用多孔板であり、前記筒状吐出部の最も下流側に位置する前記メッシュは金網であることを特徴とする液体充填装置。 A fixed amount storage tank, a liquid filling nozzle, and a connection pipe connecting the fixed amount storage tank and the liquid filling nozzle;
The liquid filling nozzle has a cylindrical main body connected to the connection pipe, and a cylindrical discharge portion located on the downstream side of the cylindrical main body,
A plurality of meshes are attached to the cylindrical discharge part in multiple stages via an annular spacer,
The said mesh located in the most upstream and / or middle of the said cylindrical discharge part is a perforated plate for liquid filling nozzles in any one of Claims 1 thru | or 4, The liquid filling apparatus, wherein the mesh located on the most downstream side is a wire mesh.
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