JP7079058B2 - Dropping device and method - Google Patents
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Description
本発明は、液体の滴下装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a liquid dropping device and a method thereof.
液体を液滴の状態で滴下させる工程は、工業的にいくつもの例が見られる。例えば、液晶パネルに液晶を滴下する工程、薬剤を含む液体を滴下・乾燥させて顆粒状にする工程、半導体ウェハに溶媒で溶解させた高粘度コーティング剤を滴下しスピンナにより塗布する工程、ケイ酸アルカリ水溶液を酸性溶液中に滴下し沈降シリカを得る工程、などがある。 There are many industrial examples of the process of dropping a liquid in the form of droplets. For example, a step of dropping a liquid crystal onto a liquid crystal panel, a step of dropping and drying a liquid containing a chemical to form granules, a step of dropping a high-viscosity coating agent dissolved in a solvent on a semiconductor wafer and applying it with a spinner, a silicic acid. There is a step of dropping an alkaline aqueous solution into an acidic solution to obtain precipitated silica.
これらの工程においては、滴下装置に、滴下量を定量的に制御できることや、液の停止時の液だれや糸曳きを防げることが求められる。また、コスト面から、一つの液供給機構で複数ノズルからの滴下を可能とするなど、機構を簡便にすることが望まれる。例えば、チューブポンプを用いてチューブから滴下を行う方法は、定量性は高いが、一本のチューブごとに一基の液供給機構が必要となることから、工業的な利用には適していない。 In these steps, the dropping device is required to be able to quantitatively control the dropping amount and to prevent dripping and stringing when the liquid is stopped. Further, from the viewpoint of cost, it is desired to simplify the mechanism, such as enabling dropping from a plurality of nozzles with one liquid supply mechanism. For example, the method of dropping from a tube using a tube pump is highly quantitative, but is not suitable for industrial use because it requires one liquid supply mechanism for each tube.
特許文献1には、密閉されたタンクに高粘性コーティング剤を充填し、これを天地反転させ、電磁弁による開閉制御を行うことで重力による滴下を行い、配管中に残液が残ることを防ぐことが可能な滴下装置が記載されている。特許文献2には、ノズル内部に高圧エアー噴射装置を付け、ノズルからの糸曳きを防ぐことが可能な滴下装置が記載されている。特許文献3には、構造上の工夫によりタンク内の液面が常に一定高さで保たれるようにし、送液機構を要さずに重力のみで定量性の高い滴下が可能な滴下装置が記載されている。
In Patent Document 1, a sealed tank is filled with a highly viscous coating agent, which is turned upside down, and the opening / closing control is performed by a solenoid valve to perform dripping by gravity to prevent residual liquid from remaining in the piping. A dropping device capable of is described.
特許文献1~3は、いずれも、比較的簡便な機構で定量性の高い滴下を可能とし、また、配管中に残液を残さないようにしている。一方、工業的に使用する場合にはそれぞれ以下の課題がある。特許文献1に記載の滴下装置は、各ノズルの開閉を電磁弁で制御する必要があるため、多数のノズルから同時に滴下を行いたい場合、経済的に不利である。特許文献2に記載の滴下装置は、液だれはしにくいものの、細いノズル部に複雑な機構を有しており、ノズル内で粘性の高い液が固化した際にはメンテナンスが困難である。特許文献3に記載の滴下装置は、滴下速度が装置の機械的構造に依存するため定量性に難があり、また、複数ノズルからの均等な滴下は難しい。
In all of Patent Documents 1 to 3, a relatively simple mechanism enables highly quantitative dropping, and does not leave residual liquid in the pipe. On the other hand, when used industrially, there are the following problems. Since the dropping device described in Patent Document 1 needs to control the opening and closing of each nozzle by a solenoid valve, it is economically disadvantageous when it is desired to drop from a large number of nozzles at the same time. Although the dropping device described in
この他、複数ノズルからの滴下が可能な方法としては、液体を加圧下で供給し、各ノズルに分岐させる方法がある。この方法で液滴状に滴下するためには、液が噴射状態にならないよう加圧の程度を低く抑えて運転するか、ノズル口径を小さくして運転する必要がある。しかし、微加圧下で運転するのは滴下量を一定にするような圧力コントロールが難しく、ノズル口径を小さくする場合は液がノズル内で固化した場合、詰まりを除去することが非常に難しくなる。 In addition, as a method capable of dropping from a plurality of nozzles, there is a method of supplying a liquid under pressure and branching it to each nozzle. In order to drip in the form of droplets by this method, it is necessary to operate with the degree of pressurization suppressed to a low level so that the liquid does not become a jet state, or to operate with a small nozzle diameter. However, when operating under a slight pressurization, it is difficult to control the pressure so as to keep the dropping amount constant, and when the nozzle diameter is reduced, it is very difficult to remove the clogging when the liquid solidifies in the nozzle.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な機構を必要とせずに、複数のノズルからの定量的で均一な滴下が容易にでき、かつメンテナンスが容易である滴下装置およびその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a dropping device that can easily perform quantitative and uniform dropping from a plurality of nozzles without requiring a complicated mechanism, and is easy to maintain. And to provide a method for it.
(1)上記の目的を達成するため、本発明の滴下装置は、複数のノズルから液体を滴下する滴下装置であって、前記液体を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクの底面に配置された複数の前記ノズルと、前記貯留タンクに前記液体を供給する液体供給部と、前記ノズルが配置された底面の対向面に配置された空気抜き用バルブと、を備え、前記貯留タンクは、前記複数のノズル、前記液体供給部、および前記空気抜き用バルブを閉塞することで密閉状態となることを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the dropping device of the present invention is a dropping device that drops a liquid from a plurality of nozzles, and is arranged on a storage tank for storing the liquid and a bottom surface of the storage tank. The storage tank comprises a plurality of the nozzles, a liquid supply unit for supplying the liquid to the storage tank, and an air vent valve arranged on a facing surface of a bottom surface on which the nozzles are arranged. It is characterized in that it is sealed by closing the nozzle, the liquid supply unit, and the air vent valve.
このように、貯留タンクが、複数のノズル、液体供給部、および空気抜き用バルブを閉塞することで密閉状態となる滴下装置とすることで、真空による力の釣り合いによって滴下速度を制御でき、各ノズルから定量的で均一な滴下ができる。また、簡易な構造の滴下装置とすることができ、メンテナンスが容易となる。 In this way, by making the storage tank a dripping device that is sealed by closing a plurality of nozzles, a liquid supply unit, and an air bleeding valve, the dripping speed can be controlled by the balance of the force due to the vacuum, and each nozzle. Quantitative and uniform dropping can be done. In addition, it can be a dropping device having a simple structure, which facilitates maintenance.
(2)また、本発明の滴下装置において、前記複数のノズルは、最も狭い部分の直径が1.2mm以上4.0mm以下であることを特徴としている。これにより、ノズル径が十分大きいため、メンテナンスがより容易となる。 (2) Further, in the dropping device of the present invention, the plurality of nozzles are characterized in that the diameter of the narrowest portion is 1.2 mm or more and 4.0 mm or less. This makes maintenance easier because the nozzle diameter is large enough.
(3)また、本発明の滴下装置において、前記複数のノズルは、長さが50mm以下であることを特徴としている。これにより、ノズルの長さが長くなりすぎないため、メンテナンスがより容易となる。 (3) Further, in the dropping device of the present invention, the plurality of nozzles are characterized in that the length is 50 mm or less. This makes maintenance easier because the nozzle length is not too long.
(4)また、本発明の方法は、貯留タンクが複数のノズル、液体供給部、および空気抜き用バルブを閉塞することで密閉状態となる滴下装置に適用される液体の滴下方法であって、前記液体供給部から粘度が1cp以上1000cp以下の前記液体を供給し、前記空気抜き用バルブから空気を排出しつつ、前記複数のノズルが閉塞された前記貯留タンクに前記液体を貯留する工程と、前記空気抜き用バルブを閉塞する工程と、前記複数のノズルを開放し、前記複数のノズルからの前記液体の排出が自然に停止するまで待機する工程と、前記液体供給部から前記貯留タンクに、前記複数のノズルの個数および前記各ノズルから滴下する前記液体の量に応じて、前記液体を調節し供給する工程と、を含むことを特徴としている。これにより、真空による力の釣り合いによって滴下速度を制御でき、各ノズルから定量的で均一な滴下ができる。 (4) Further, the method of the present invention is a liquid dropping method applied to a dropping device in which a storage tank is closed by closing a plurality of nozzles, a liquid supply unit, and an air bleeding valve, and is in a closed state. A step of supplying the liquid having a viscosity of 1 cp or more and 1000 cp or less from the liquid supply unit, discharging the air from the air bleeding valve, and storing the liquid in the storage tank in which the plurality of nozzles are closed, and the air bleeding. A step of closing the valve, a step of opening the plurality of nozzles and waiting until the discharge of the liquid from the plurality of nozzles naturally stops, and a step of waiting from the liquid supply unit to the storage tank. It is characterized by including a step of adjusting and supplying the liquid according to the number of nozzles and the amount of the liquid dripping from each of the nozzles. As a result, the dropping speed can be controlled by the balance of the force due to the vacuum, and quantitative and uniform dropping can be performed from each nozzle.
本発明の滴下装置およびその方法は、複雑な機構を必要とせずに複数ノズルからの定量性が高い滴下が可能であり、また、粘性の高い液や固化しやすい液などを滴下する場合でもあっても、ノズルが閉塞しにくく容易にメンテナンスを行うことが可能である。 The dropping device and its method of the present invention can drop highly quantitatively from a plurality of nozzles without requiring a complicated mechanism, and may also drop a highly viscous liquid or a liquid that easily solidifies. However, the nozzle is less likely to be blocked and maintenance can be easily performed.
本発明者らは、鋭意研究の結果、滴下装置の貯留タンクを、複数のノズル、液体供給部、および空気抜き用バルブを閉塞することで密閉状態となる構造とし、真空による力の釣り合いによって滴下速度を制御することで、各ノズルから定量的で均一な滴下ができ、また、簡易な構造の滴下装置とすることができ、メンテナンスが容易となることを見出し、本発明を完成させた。以下に、本発明の実施形態について説明する。 As a result of diligent research, the present inventors have made the storage tank of the dropping device a closed state by closing a plurality of nozzles, a liquid supply unit, and an air vent valve, and the dropping speed is balanced by the force of vacuum. By controlling the above, it was found that quantitative and uniform dropping can be performed from each nozzle, a dropping device having a simple structure can be obtained, and maintenance can be facilitated, and the present invention has been completed. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[滴下装置の構成]
図1は、本実施形態に係る滴下装置の概略構成を示す概念図である。本実施形態に係る滴下装置1は、貯留タンク3、ノズル5、液体供給部7、および空気抜き用バルブ9を備える。
[Structure of dropping device]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a dropping device according to the present embodiment. The dropping device 1 according to the present embodiment includes a storage tank 3, a
貯留タンク3は、滴下される液体が貯留される。貯留タンク3は、ノズル5、液体供給部7、および空気抜き用バルブ9を閉塞することで密閉される。このように、貯留タンク3を、ノズル5、液体供給部7、および空気抜き用バルブ9を閉塞することで密閉される構造とすることで、真空による力の釣り合いによって滴下速度を制御することが可能となる。その原理は後述する。貯留タンク3は、大気圧による圧力を受けるため、容易に変形しない材質であることが好ましい。例えば、銅、鉄、ステンレス、陶磁器等で作製することができる。
The storage tank 3 stores the liquid to be dropped. The storage tank 3 is sealed by closing the
ノズル5は、貯留タンク3に設けられ、貯留タンク3に貯留された液体の液滴が放出される。ノズル5は、複数設けられる。複数のノズル5は、各ノズル5から定量的で均一な滴下をするために、液滴を生成する際の貯留タンク3に貯留された液体の液面からの距離が略同一となる位置に設けられることが好ましい。例えば、貯留タンク3が液面と平行になる底面を有する場合、複数のノズル5は底面に設けることが簡便である。また、液面からの距離が略同一となる貯留タンク3の側面の位置に設けることもできる。
The
ノズル5は、最も狭い部分の直径(ノズル径)が1.2mm以上4.0mm以下であることが好ましい。なお、ノズル5の孔の形状は、円形以外に楕円や正多角形等であってもよいが、メンテナンス性を考えると円形が好ましい。また、ノズル径とはノズル5の内径であり、ノズル5の孔の形状が円形の場合は直径、楕円の場合は長径、正多角形の場合はその中心を通る最大の長さである。また、ノズル5は、長さが50mm以下であることが好ましい。ノズル径が1.2mmより小さいか、または、ノズルの長さが50mmより長いと、メンテナンス性が悪くなる場合がある。また、ノズル径が4.0mmより大きいと、ノズル5を介して貯留タンク3内に空気が入ってしまいやすく、真空状態が崩れやすくなる場合がある。また、複数のノズル5は、各ノズル5から定量的で均一な滴下をするために、同一のノズル径、ノズルの長さ、およびノズルの形状を有することが好ましい。
It is preferable that the diameter (nozzle diameter) of the narrowest portion of the
なお、ノズル径、ノズルの長さ、およびノズルの形状は、貯留する液体の粘度および生成する液滴の大きさによって調整可能としてもよい。ノズルの形状は、例えば、先端が円筒形状のものやテーパー形状のものを使用できる。また、例えば、貯留タンク3に形成された凸状で中央に孔の空いたノズル5に、樹脂などで作製された補助ノズルを装着することで、装着する補助ノズルごとにノズル径、ノズルの長さ、およびノズルの形状を調整してもよい。
The nozzle diameter, nozzle length, and nozzle shape may be adjustable according to the viscosity of the stored liquid and the size of the generated droplets. As the shape of the nozzle, for example, one having a cylindrical tip or one having a tapered tip can be used. Further, for example, by mounting an auxiliary nozzle made of resin or the like on a
ノズル5の個数は、貯留タンク3やノズル5の大きさにより上限があるが、液滴の生成効率を向上させる観点、および、液滴の生成中に一部のノズル5が液体の固化等により閉塞した場合に他のノズル5から生成される液滴の定量性に影響を与えにくくする観点から、多い方が好ましい。例えば、n個のノズルのうち1個が閉塞した場合、液体供給部7から貯留タンク3に供給する液体の量を変更しないときには、残りのn-1個のノズル5から生成される液滴の量は、閉塞前と比較して、n/(n-1)倍になる。このため、nが大きいほど影響は小さくなる。
The number of
液体供給部7は、貯留タンク3に設けられ、貯留タンク3に液体を供給する。液体供給部7は、定量性に優れた液体供給ができ、液体供給時に供給する液体以外の空気等が混入しにくい構造であることが好ましい。例えば、チューブポンプ、ダイヤフラムポンプ等を使用できる。複数のノズル5の個数および各ノズル5から滴下する液体の量に応じて、液体供給部7から液体を調節し供給することで、各ノズル5から定量的で均一な滴下をすることができる。
The
空気抜き用バルブ9は、貯留タンク3に液体を供給する際に開放することで、貯留タンク3内の空気を抜く。また、空気抜き用バルブ9は、液滴の生成中は閉塞される。また、空気抜き用バルブ9は、液滴の生成終了後に開放することで、貯留タンク3内に残った液体をノズル5から排出することができる。なお、貯留タンク3に液抜き用のバルブを別途設け、そこを通して排出してもよい。
The
[滴下装置を用いた滴下方法と原理]
次に、滴下装置を用いた滴下方法とその原理を説明する。ここでは図1の滴下装置を用いた方法について述べるが、発明の範囲をこれに制限するものではない。
[Dripping method and principle using a dropping device]
Next, the dropping method using the dropping device and its principle will be described. Here, the method using the dropping device of FIG. 1 will be described, but the scope of the invention is not limited to this.
(1)運転準備
まず、空気抜き用バルブ9を開とし、ノズル5のそれぞれにキャップをした状態で液体供給部7より液滴の材料となる液体を供給し、貯留タンク3を液体で満たす。
(1) Preparation for operation First, the
その後、空気抜き用バルブ9を閉とし、ノズル5のキャップを全て外す。すると、それぞれのノズル5から液体が排出され、貯留されている液体11の液面が下がる。ここで排出された液体は液滴としては使用しない。
After that, the
貯留されている液体11の液面が下がることにより、タンク内の空間13の体積が大きくなる。液体を充填した状態(空間13がほぼ無い状態)から液が下がって、気体の量が変わらないまま空間13は膨張するため、空間13は低真空状態となる。
As the liquid level of the stored liquid 11 decreases, the volume of the
液体が排出されていくと、液体には、低真空による上向きの力、液体の自重による下向きの力がかかり、両者が釣り合って液体の排出が止まる。 As the liquid is discharged, an upward force due to a low vacuum and a downward force due to the weight of the liquid are applied to the liquid, and both are balanced to stop the discharge of the liquid.
(2)運転
液体供給部7より、滴下したい速度(全ノズル合計)にて、液体を供給する。すると、液体の自重が増加し、供給した分だけ液体がノズル5から液滴15として滴下される。
(2) Operation The liquid is supplied from the
(3)停止
空気抜き用バルブ9を開とすると、液体の全量がノズル5を通して排出される。ここで排出される液体は液滴としては使用せず、他の容器などに受ける。あるいは、液抜き用のバルブを装置底部に設け、そこを通して排出してもよい。
(3) Stop When the
(原理の補足)
本滴下装置では、真空による上向きの力と液体の自重による下向きの力を釣り合わせることで滴下速度を制御している。仮に大気開放であった場合、滴下速度は液体の自重と、液体とノズルの摩擦によって制御されるが、この場合、わずかな傾きによってノズルに対する液体の高さが変わるため、液体にかかる下向きの力が一律にならず、全ノズルから均一に滴下することがきわめて難しい。この現象はノズルを細長くすることによって液体とノズルの摩擦を増加させることである程度軽減できるが、ノズルを細長くすることは、メンテナンスを難しくすることにつながる。
(Supplement to the principle)
In this dropping device, the dropping speed is controlled by balancing the upward force due to the vacuum and the downward force due to the weight of the liquid itself. If it is open to the atmosphere, the dropping speed is controlled by the weight of the liquid and the friction between the liquid and the nozzle. In this case, the height of the liquid with respect to the nozzle changes with a slight tilt, so the downward force applied to the liquid. Is not uniform, and it is extremely difficult to drip evenly from all nozzles. This phenomenon can be alleviated to some extent by increasing the friction between the liquid and the nozzle by making the nozzle elongated, but making the nozzle elongated leads to difficulty in maintenance.
また、貯留タンクを加圧にする場合はノズルごとの液量がばらつく問題は軽減できるが、液体とノズルの摩擦を更に大きくする必要が生じ、やはりメンテナンス性が悪くなる。 Further, when the storage tank is pressurized, the problem that the amount of liquid varies from nozzle to nozzle can be alleviated, but it becomes necessary to further increase the friction between the liquid and the nozzle, which also deteriorates maintainability.
本発明の滴下装置では、流量の調整に、液体とノズルの摩擦ではなく、真空による力の釣り合いを活用しており、これによって、ノズル口径を数mmまで大きく取り、メンテナンス性に優れた構造としても、良好な定量性をもった滴下が可能である。また、液面が高くなるため、装置の傾きに対しても大気開放の場合より遥かに許容範囲が広い。 In the dropping device of the present invention, the balance of the force due to the vacuum is utilized for adjusting the flow rate instead of the friction between the liquid and the nozzle. As a result, the nozzle diameter can be increased to several mm, and the structure has excellent maintainability. However, it can be dropped with good quantitativeness. In addition, since the liquid level is high, the allowable range for the inclination of the device is much wider than that in the case of opening to the atmosphere.
なお、本発明の滴下装置は、流量の調整を真空による力の釣り合いによって行うことによって、粘度によらず、装置内への液体の供給量で、滴下する流量をコントロールすることができるため、1~1000cpまで幅広い液体に適用できる。また、この特徴は高粘度溶液の滴下において有利であることから、本発明の装置で滴下する液体の粘度としては、特に50~750cp程度の比較的高粘度の液体の滴下に好適である。なお、粘度がこれ以上に高い液体に対しては、力の釣り合いにおけるノズルと液体の摩擦の寄与が相対的に大きくなり、滴下が不安定となる。 In addition, since the dropping device of the present invention adjusts the flow rate by adjusting the force by vacuum, the dropping flow rate can be controlled by the amount of liquid supplied into the device regardless of the viscosity. It can be applied to a wide range of liquids up to 1000 cp. Further, since this feature is advantageous in dropping a high-viscosity solution, the viscosity of the liquid dropped by the apparatus of the present invention is particularly suitable for dropping a relatively high-viscosity liquid of about 50 to 750 cp. For a liquid having a viscosity higher than this, the contribution of friction between the nozzle and the liquid in the balance of forces becomes relatively large, and the dropping becomes unstable.
また、本発明の滴下装置は、複数のノズルから質量、体積、形状等のバラツキの少ない液滴を多量に得ることが容易であるため、液滴自体が製品または製品の材料となり、それを多量に製造する必要があるものの製造における滴下の工程に好適に使用される。例えば、薬剤を含む液体を滴下・乾燥させて顆粒状にする薬剤の製造工程、ケイ酸アルカリ水溶液を酸性溶液中に滴下し沈降シリカを得るシリカの製造工程等に好適に使用される。このような製造工程で使用することで、粒状または粉状の製品または製品の材料を短時間に低コストで得ることができる。 Further, in the dropping device of the present invention, it is easy to obtain a large amount of droplets having little variation in mass, volume, shape, etc. from a plurality of nozzles, so that the droplet itself becomes a product or a material of the product, and a large amount thereof is used. It is suitably used in the process of dropping in the production of what needs to be produced. For example, it is suitably used in a drug manufacturing step of dropping and drying a liquid containing a drug to form granules, a silica manufacturing step of dropping an alkaline silicate aqueous solution into an acidic solution to obtain precipitated silica, and the like. By using it in such a manufacturing process, it is possible to obtain a granular or powdery product or a material for the product in a short time and at low cost.
[実施例]
以下に本発明を適用した例を記載するが、本発明は実施例の滴下装置およびその用途に限定されるものではない。底面200×200mm、高さ100mmの直方体の貯留タンクの底部に、口径2mm、長さ15mmのノズル36本(互いに30mmの間隔を空け、6×6の格子状に配置)、上部に液体注入口(液体供給部)と空気抜き用バルブを設けた滴下装置を作製した。材質はステンレス製とした。この滴下装置を用い、室温25℃、湿度60%の室内にて以下の実験を行った。
[Example]
Examples of applying the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the dropping device of the embodiment and its use. 36 nozzles with a diameter of 2 mm and a length of 15 mm (arranged in a 6 x 6 grid with a gap of 30 mm from each other) at the bottom of a rectangular parallelepiped storage tank with a bottom surface of 200 x 200 mm and a height of 100 mm, and a liquid injection port at the top. A dropping device equipped with a (liquid supply unit) and an air vent valve was manufactured. The material was stainless steel. Using this dropping device, the following experiments were performed in a room at room temperature of 25 ° C. and humidity of 60%.
まず、この装置のノズルにキャップをし、空気抜き用バルブを開いた上で、液体注入口から3号ケイ酸ソーダ(粘度370cp)をチューブポンプにより満水になるまで注入した。その上で、空気抜き用バルブを閉めて、キャップを外し、液体の排出が止まるまで待機した。 First, the nozzle of this device was capped, the air vent valve was opened, and then soda No. 3 silicate (viscosity 370 cp) was injected from the liquid injection port until the water was full. After that, the air vent valve was closed, the cap was removed, and the liquid was waited until the discharge stopped.
(試験1)
この装置を底面が水平になるよう固定し、滴下装置の下に、それぞれノズル9本からの液滴を受けられるような、4つの受け皿(A~Dと呼称)を設置した。
(Test 1)
This device was fixed so that the bottom surface was horizontal, and four saucers (called A to D) were installed under the dropping device so that droplets from nine nozzles could be received.
チューブポンプを運転し、滴下装置内に3号ケイ酸ソーダを導入すると、全てのノズルから3号ケイ酸ソーダが滴下された。 When the tube pump was operated and the No. 3 sodium silicate was introduced into the dropping device, the No. 3 sodium silicate was dropped from all the nozzles.
チューブポンプの流量を150mL/minとなるようにし、1分間、5分間、10分間の運転を行い、運転前後の受け皿の重量を測定することで滴下された液体の量を計測した。図2は、その結果を示すグラフである。横軸に運転時間、縦軸に各受け皿の液体量をプロットした。 The flow rate of the tube pump was set to 150 mL / min, and the operation was performed for 1 minute, 5 minutes, and 10 minutes, and the weight of the saucer before and after the operation was measured to measure the amount of the dropped liquid. FIG. 2 is a graph showing the result. The horizontal axis plots the operating time, and the vertical axis plots the amount of liquid in each saucer.
滴下量は滴下時間に比例して増加し、各受け皿に均一に滴下されていた。このことから運転時間によらず、各ノズルから均一に滴下が行えていることが分かった。 The amount of dropping increased in proportion to the dropping time, and the dropping amount was uniformly dropped on each saucer. From this, it was found that dropping was uniformly performed from each nozzle regardless of the operating time.
(試験2)
また、チューブポンプの流量を30mL/min、60mL/min、150mL/min、300mL/minと変え、1分間、5分間、10分間の運転を行い、運転前後の受け皿Aの重量を測定して滴下された液体の量を計測した。図3は、その結果を示すグラフである。
(Test 2)
In addition, the flow rate of the tube pump was changed to 30 mL / min, 60 mL / min, 150 mL / min, and 300 mL / min, and the operation was performed for 1 minute, 5 minutes, and 10 minutes, and the weight of the saucer A before and after the operation was measured and dropped. The amount of liquid that was added was measured. FIG. 3 is a graph showing the result.
いずれの滴下量においても滴下時間に比例した滴下量が得られており、幅広い滴下量範囲で定量的な滴下が可能であることが分かった。 It was found that the dropping amount was proportional to the dropping time in any of the dropping amounts, and that quantitative dropping was possible in a wide dropping amount range.
(試験3)
また、使用後、10%苛性ソーダ溶液(粘度3.2cp)を、同じ方法で、150mL/minの速度で15分間滴下し、続いて上水で同じく150mL/minの速度で15分間滴下することで滴下装置の洗浄を行った。24時間置いてから再度3号ケイ酸ソーダの滴下実験を行ったが、同様の結果が得られ、3号ケイ酸ソーダの滴下装置内部への残留・固化は見られなかった。したがって、メンテナンスが容易であることが分かった。
(Test 3)
After use, a 10% caustic soda solution (viscosity 3.2 cp) was added dropwise at a rate of 150 mL / min for 15 minutes in the same manner, followed by tap water at a rate of 150 mL / min for 15 minutes. The dropping device was washed. After 24 hours, the dropping experiment of No. 3 sodium silicate was performed again, but the same result was obtained, and no residue or solidification of No. 3 sodium silicate inside the dropping device was observed. Therefore, it was found that maintenance was easy.
また、別途、10%苛性ソーダ溶液および上水についても試験1と同様の試験を行なった。いずれも、滴下量は滴下時間に比例して増加し、各受け皿に均一に滴下されていた。このことから、本発明の滴下装置は、液体の粘度によらず、各ノズルから均一に滴下が行えることが分かった。 In addition, the same test as in Test 1 was separately performed on the 10% caustic soda solution and clean water. In each case, the dropping amount increased in proportion to the dropping time, and the dropping amount was uniformly dropped on each saucer. From this, it was found that the dropping device of the present invention can uniformly drop from each nozzle regardless of the viscosity of the liquid.
以上の結果から、本発明の滴下装置は、簡便な機構で複数ノズルからの均一な滴下が可能であり、また、ノズル口径が大きく洗浄が容易であることからメンテナンス性に優れる滴下装置である。 From the above results, the dropping device of the present invention is a dropping device having excellent maintainability because it can uniformly drop from a plurality of nozzles with a simple mechanism and has a large nozzle diameter and is easy to clean.
1 滴下装置
3 貯留タンク
5 ノズル
7 液体供給部
9 空気抜き用バルブ
11 貯留されている液体
13 タンク内の空間
15 滴下された液体(液滴)
17 供給される液体
1 Drop device 3
17 Liquid to be supplied
Claims (4)
前記液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの底面に配置された複数の前記ノズルと、
前記貯留タンクに前記液体を供給する液体供給部と、
前記ノズルが配置された底面の対向面に配置された空気抜き用バルブと、を備え、
前記貯留タンクは、前記複数のノズル、前記液体供給部、および前記空気抜き用バルブを閉塞することで密閉状態となり、
前記液体供給部は、前記貯留タンクに前記液体が貯留され、前記液体供給部および前記空気抜きバルブが閉塞され、前記複数のノズルが下向きに解放された状態で前記液体が自然に排出されない低真空状態において、所定の速度の供給量で前記貯留タンクに前記液体を供給でき、前記複数のノズルから前記供給量に応じた液滴が滴下されることを特徴とする滴下装置。 A dripping device that drips liquid from multiple nozzles.
A storage tank for storing the liquid and
A plurality of the nozzles arranged on the bottom surface of the storage tank,
A liquid supply unit that supplies the liquid to the storage tank,
A valve for bleeding air, which is arranged on the facing surface of the bottom surface on which the nozzle is arranged, is provided.
The storage tank is sealed by closing the plurality of nozzles, the liquid supply unit, and the air vent valve .
The liquid supply unit is in a low vacuum state in which the liquid is stored in the storage tank, the liquid supply unit and the air vent valve are closed, and the liquid is not naturally discharged in a state where the plurality of nozzles are released downward. The dropping device is characterized in that the liquid can be supplied to the storage tank at a supply amount of a predetermined speed, and droplets corresponding to the supply amount are dropped from the plurality of nozzles .
前記液体供給部から粘度が1cp以上1000cp以下の前記液体を供給し、前記空気抜き用バルブから空気を排出しつつ、前記複数のノズルが閉塞された前記貯留タンクに前記液体を貯留する工程と、
前記空気抜き用バルブを閉塞する工程と、
前記複数のノズルを開放し、前記複数のノズルからの前記液体の排出が自然に停止するまで待機する工程と、
前記液体供給部から前記貯留タンクに、前記複数のノズルの個数および前記各ノズルから滴下する前記液体の量に応じて、前記液体を調節し供給する工程と、を含むことを特徴とする方法。 A method of dripping liquid applied to a dripping device in which a storage tank is sealed by closing a plurality of nozzles, a liquid supply unit, and an air bleeding valve.
A step of supplying the liquid having a viscosity of 1 cp or more and 1000 cp or less from the liquid supply unit, discharging the air from the air vent valve, and storing the liquid in the storage tank in which the plurality of nozzles are closed.
The process of closing the air vent valve and
A step of opening the plurality of nozzles and waiting until the discharge of the liquid from the plurality of nozzles naturally stops.
A method comprising a step of adjusting and supplying the liquid from the liquid supply unit to the storage tank according to the number of the plurality of nozzles and the amount of the liquid dripping from each nozzle.
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