JPH059074Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、試薬等の被吐出液体を下向きに開口
するノズルから吐出させる装置において、被吐出
液体の吐出を停止したときに被吐出液体をノズル
内に吸引することにより、吐出停止後に被吐出液
体が滴下するのを防止するようにした液だれ防止
装置に関する。

従来の技術及び考案が解決しようとする問題点 上記のような液だれ防止装置の１つとして、被
吐出液体の圧送源とノズルとの間に開閉弁を介設
するとともに、開閉弁とノズルとの間に、被吐出
液体を流通させる流通室とパイロツトエアが供給
される圧力室とを両室の間に形成したシリンダに
嵌装したピストンによつて仕切つた吸引弁を介設
して、被吐出液体の吐出を停止する際には、開閉
弁を閉弁すると同時に、パイロツトエアの吸引弁
からの排出を開始して圧力室内の圧力が低下させ
ることにより、ピストンを移動させて流通室の容
積を増大させ、被吐出液体をノズル内に吸引する
ようにしたものがある。

このような装置において、パイロツトエアの排
出速度を遅くして圧力室の圧力をゆつくり低下さ
せた場合には、ピストンとシリンダとの間の摩擦
抵抗のためにピストンが移動し始めるのが遅くな
ることから、開閉弁が閉弁してから流通室の容積
が増大して吸引が開始するまでの時間が長くな
り、その間に、第５図ａに示すように、被吐出液
体Ｌのノズルａの開口から膨出した部分が滴下し
て液だれを生じるのであり、これを防止するため
に、パイロツトエアの排出速度を速くして圧力室
の圧力を急速に低下させると、吐出が停止してか
らピストンが移動して吸引が開始するまでの時間
を短くすることができるのであるが、被吐出液体
Ｌをノズルａ内に吸引する速度が著しく速くな
り、そのために、第５図ｂに示すように、ノズル
ａの開口部の内周壁に被吐出液体Ｌの一部が、吸
引されずに膜状になつて残つて同図ｃに示すよう
に球状に収結することにより、この場合にも液だ
れを生じるのであつて、吐出停止から吸引開始ま
での時間と吸引速度とを各別に調節することがで
きないという不具合があり、また、被吐出液体の
吸引量の調節は、先端にピストンの端面が当接し
得るように吸引弁に螺合した調節ねじを手作業で
螺進させてその突出長さを変えるという方法によ
つて行つていたため、作業に手間がかかるという
欠点があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記問題点を解決するための手段と
して、被吐出液体の圧送源と下向きに開口して被
吐出液体を吐出させるノズルとの間に開閉弁を介
設するとともに、その開閉弁とノズルとの間に、
被吐出液体か流通する流通室の容積がその流通室
とダイヤフラムによつて仕切られた圧力室に供給
されるパイロツトエアの圧力によつて増減する吸
引弁を介設し、その吸引弁に、通電されるパイロ
ツト電流の電圧値または電流値に略比例する圧力
のパイロツトエアをその吸引弁に供給する電空比
例弁を接続し、その電空比例弁を、パイロツト電
流の制御と開閉弁の開閉の制御とを互いに独立さ
せて行う制御装置に接続した構成とした。

考案の作用及び効果 本考案は上記構成になり、制御装置によるパイ
ロツト電流の制御によつて電空比例弁から所定の
圧力のパイロツトエアを吸引弁に供給することに
よりその流通室の容積を減少させた状態におい
て、制御装置の制御により開閉弁を開弁すると、
被吐出液体が開閉弁と吸引弁の流通室とを通つて
ノズルから吐出される。

そして、制御装置の制御によつて開閉弁が閉弁
されることにより被吐出液体の吐出が停止する
と、吐出が停止してから短い時間が経過した後
に、制御装置の制御によつて電空比例弁へのパイ
ロツト電流の電圧値または電流値が所定の速度で
変化するとともに吸引弁に供給されるパイロツト
エア及び圧力室内の圧力が変化し、これと同時に
ダイヤフラムが抵抗を生じることなく変形を始め
ることにより流通室の容積が増大を開始して、被
吐出液体が液だれを生じる前にノズル内に吸引さ
れ始めるのであり、吸引開始後は、パイロツト電
流の変化の速度に対応して流通室の容積が低速度
で増大することにより、被吐出液体が液だれを生
じることのないゆつくりとした速度で吸引され、
パイロツト電流が予め設定した値に達したところ
でその変化が停止することにより、パイロツトエ
ア及び圧力室の圧力低下が停止するとともに流通
室が所定の容積に達してその増大が停止して、被
吐出液体は所定の量だけノズル内に吸引された状
態に保持されるのであつて、上記作用において説
明したように、本考案装置は、被吐出液体の吐出
停止から吸引開始までの時間と被吐出液体を吸引
する速度とを各別に調節することができるととも
に、吸引量の調節をパイロツト電流を制御すると
いう簡単な手段によつて行うことができるという
効果がある。

実施例 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図において、１は、試薬等の被吐出液体Ｌ
を貯留するための内部の気密が保たれたタンクで
あつて、その上板２の供給口３に減圧弁４を介し
て接続された加圧空気圧送源５から供給される空
気の圧力により、タンク１内に貯留された被吐出
液体Ｌが、タンク１の下面に形成した圧送口６か
ら供給管７内に圧送されて、供給管７の先端部の
鉛直方向下向きに開口する小径のノズル８から吐
出するようになつており、供給管７の途中には、
常には、ばね力により閉弁状態に保持されるとと
もに、制御装置１０の制御によるパイロツトエア
の供給によつて開弁される開閉弁９が介設されて
いる。

供給管７の開閉弁９とノズル８との間には、被
吐出液体Ｌの吐出停止後に供給管７内の被吐出液
体Ｌをノズル８側から開閉弁９側へ吸引するため
の吸引弁１２が介設されており、この吸引弁１２
は、第２図に示すように、弁本体１３の開閉弁９
側の流入口１４とノズル８側の流出口１５との間
に、上面がダイヤフラム１６によつて気密に仕切
られた流通室１８を形成したものであつて、この
ダイヤフラム１６の上方に形成した収容室１９内
に、下端面をダイヤフラム１６に固着した昇降体
２１が、摺動抵抗を生じることなく上下動し得る
ように、かつ、圧縮コイルばね２０の弾力により
上方への移動力を付勢された状態で収容されてい
るとともに、この昇降体２１の上端部に、収容室
１９とその上方に形成された圧力室２２とを気密
に仕切るダイヤフラム２３が固着されており、ポ
ート２４を通してパイロツトエアが圧力室２２に
供給されてこの圧力室２２内の圧力が高くなる
と、昇降体２１とともに両ダイヤフラム１６，２
３が圧縮コイルばね２０の弾力に抗して弾性変形
しつつ下方へ移動することにより、流通室１８内
の容積が減少し、逆に、パイロツトエアが圧力室
２２から排出されてその圧力が低くなると、圧縮
コイルばね２０の弾力に従つて両ダイヤフラム１
６，２３が上動することにより、流通室１８内の
容積が増大するようになつている。

また、上記吸引弁１２には、加圧空気圧送源３
０からの加圧空気を、通電されるパイロツト電流
の電圧値または電流値に比例する圧力に減圧して
パイロツトエアとして吸引弁１２の圧力室２２に
供給するようにした電空比例弁３１が、送通管３
２を介して接続され、この電空比例弁３１は、そ
の電空比例弁３１に通電するパイロツト電流の制
御と前記開閉弁９を作動させるパイロツトエアの
制御とを互いに独立させて行うようになつている
前記制御装置１０に接続されている。

ここで、電空比例弁３１から吸引弁１２に供給
されるパイロツトエアの圧力すなわち圧力室２２
内の圧力の値をＰ、圧力室２２側のダイヤフラム
２３の受圧面積をＡ、圧縮コイルばね２０の初期
荷重をF₀、そのばね定数をｋ、昇降体２１とと
もに両ダイヤフラム１６，２３が上下動する距離
をＳとすると、 AP＝F₀＋kS なる関係式が成り立つことから、圧力室２２内
の圧力値Ｐの変動量及び変動速度とダイヤフラム
１６の移動距離Ｓ及び移動速度とが比例し、ま
た、このダイヤフラム１６の移動距離Ｓ及び移動
速度に対して流通室１８内の容積の増減量及び増
減速度が略比例するのであり、したがつて、流通
室１８内の容積ｎの増減量及び増減速度は、第４
図のグラフに示すように圧力室２２内の圧力Ｐの
変動量及び変動速度に略比例することから、電空
比例弁３１に通電するパイロツト電流を調節する
ことによつて容易かつ正確に制御することができ
るようになつている。

本実施例装置は上記構成になり、被吐出液体Ｌ
を吐出する際には、制御装置１０の制御により電
空比例弁３１へ所定の電圧値または電流値のパイ
ロツト電流を通電し、所定の高圧力のパイロツト
エアを吸引弁１２に供給してその圧力室２２内を
第４図のグラフにP₁で示す高い圧力にすること
により、第２図に鎖線で示すように、両ダイヤフ
ラム１６，２３を押し下げて流通室１８内を第４
図のグラフにn₁で示す小さい容積に保持してお
き、この状態で、制御装置１０の制御によつて開
閉弁９が開弁すると、タンク１内の被吐出液体Ｌ
が開閉弁９と吸引弁１２の流通室１８とを通つて
ノズル８から吐出される。

被吐出液体Ｌの吐出を停止する際には、制御装
置１０の制御によつて開閉弁９が閉弁することに
より、第３図ａに示すように、被吐出液体Ｌがノ
ズル８の開口端から下方に膨出した状態となり、
この直後に、制御装置１０の制御により電空比例
弁３１に通電されているパイロツト電流の電圧値
または電流値が所定の速度で変化するのにともな
い、吸引弁１２からパイロツトエアが排出されて
圧力室２２内の圧力が第４図のグラフにP₁で示
す高い値から次第に低下し、このときに、昇降体
２１が収容室１９の内周に接して摺動抵抗を生じ
ることがないから、吸引弁１２のダイヤフラム１
６，２３が圧力室２２の圧力の変動に遅れること
なく圧縮コイルばね２０の弾力に従つて直ちに上
動を開始するのであつて、これにより、吐出を停
止された被吐出液体Ｌが第３図ａに示す状態に放
置されることによる液だれを生じる前に、流通室
１８の容積の増大が開始する。

流通室１８の容積はパイロツト電流の変化に対
応してゆつくりと増大し、これにともない、吸引
弁１２より下流側の被吐出液体Ｌは、徐々に吸引
されることにより、吸引を急速に行つた場合のよ
うにノズルの内周面に膜状に残つて液だれを起こ
すことなく、ノズル８側から吸引弁１２側へ移動
するのであり、制御装置１０の制御によつてパイ
ロツト電流の変化が停止することにより、圧力室
２２内の圧力が予め設定された第４図のグラフに
P₂で示す小さい値に保持されると、ダイヤフラ
ム１６が第２図に実線で示す状態に変形して、流
通室１８の容積が同グラフにn₂で示す大きい値に
達したところでその増大が停止することにより、
被吐出液体Ｌは、液だれを生じることなく、ノズ
ル８の開口端から上方へ引き込まれた第３図ｂに
示す状態に保持される。

なお、被吐出液体Ｌを吸引する際には、ダイヤ
フラム１６，２３に固着された昇降体２１が収容
室１９内をその内周に接触せずに上動することに
よつて、摺動抵抗を生じるのが防止されているか
ら、圧力室２２内の圧力の変化に対する流通室１
８の容積の増減の応答性が極めて良く、吸引の作
動が確実に行われる。

上記装置において、被吐出液体Ｌの吐出を停止
してから吸引を開始するまでの時間は、制御装置
１０が開閉弁９の制御と電空比例弁３１の制御と
を互いに独立させて行うことから、任意に調節す
ることが可能であり、また、吸引速度は、パイロ
ツト電流を調節して圧力室２２内の圧力がP₁か
らP₂まで変化するのに要する時間を変えること
により、吐出停止から吸引開始までの時間に関係
なく任意に設定することができ、さらに、吸引量
は、圧力室２２内の吸引前の圧力P₁と吸引後の
圧力P₂の値を変えることによつて任意に設定す
ることができるのであつて、これらを、被吐出液
体Ｌの粘度、温度等の諸条件に応じて適宜に設定
することにより、液だれを確実に防止することが
できる。

なお、上記実施例においては、流通室１８と圧
力室２２とを昇降体２１で連結された２枚のダイ
ヤフラム１６，２３によつて仕切る構造とした
が、これに替えて、上側のダイヤフラム２３を除
去して圧力室２２と収容室１９を１つの圧力室と
することにより、下側のダイヤフラム１６の上面
にパイロツトエアの圧力が直接作用するようにし
てもよく、また、これとは逆に、下側のダイヤフ
ラム１６を除去して流通室１８と収容室１９を１
つの流通室とするようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は
その吸引弁の断面図、第３図は本実施例装置を用
いた場合の被吐出液体が吸引される状態をあらわ
すノズルの断面図、第４図は圧力室内の圧力と流
通室の容積との関係をあらわすグラフであり、第
５図は従来装置を用いた場合の液だれを生じる状
態をあらわすノズルの断面図である。 １……タンク、８……ノズル、９……開閉弁、
１０……制御装置、１２……吸引弁、１６，２３
……ダイヤフラム、１８……流通室、２２……圧
力室、３１……電空比例弁、Ｌ……被吐出液体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被吐出液体の圧送源と下向きに開口して被吐出
   液体を吐出させるノズルとの間に開閉弁を介設す
   るとともに、該開閉弁と前記ノズルとの間に、被
   吐出液体が流通する流通室の容積が該流通室とダ
   イヤフラムによつて仕切られた圧力室に供給され
   るパイロツトエアの圧力によつて増減する吸引弁
   を介設し、該吸引弁に、通電されるパイロツト電
   流の電圧値または電流値に略比例する圧力の前記
   パイロツトエアを該吸引弁に供給する電空比例弁
   を接続し、該電空比例弁を、前記パイロツト電流
   の制御と前記開閉弁の開閉の制御とを互いに独立
   させて行う制御装置に接続したことを特徴とする
   液だれ防止装置。