JPH08168606A - 投与するべき粘性液体から気泡を除去する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投与するべき液体から気泡を除去し、細工品
に液体を連続的に塗布出来るようにする。 【解決手段】 投与するべき粘性液体（Ｌ）から気泡を
除去するため、液体（Ｌ）に第１圧力をかけ薄くかつ広
域に噴射して、液体（Ｌ）を部分的に満たした気密室１
５に導入することによって、気泡が導入液体から脱出で
きるようにする。第１圧力より低い第２圧力を気密室１
５にかけることによって、液体内の気泡を膨張破裂させ
る。液体を気密室１５に導入する時にかける第１圧力
と、気密室１５を支配する第２圧力との差は一定であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投与するべき粘性
液体で部分的に満たした気密室内に、該液体を薄く噴射
して加圧導入することによって、導入された液体から気
泡を遊離させるようにした、該液体から気泡を除去する
方法および装置に関する。ちなみに前記液体は、容器か
ら投与装置に導かれる。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４、２５７、５６２号明細書
には、水平のスロット孔を通し、蠕動性ポンプによっ
て、容器に液体を導入する方法が記載されている。容器
の頂部には、通風孔が設置され、収集された気体は、通
気弁から、手動または自動的に排気される。液体は、容
器から出て噴霧ノズルに誘導される。

【０００３】液体を圧力タンクから容器に誘導すること
は、米国特許第４、９２１、１３３号明細書により知ら
れているが、容器内の圧力不足のため、液体内の気泡の
量が増加して破裂することがある。液体は、容器内にお
いて、回転円板上に供給され、そこから、遠心力で垂直
の容器壁に投げつけられる。容器内における液体レベル
を制御する適切なセンサが設けられている。液体は、ね
じポンプによって容器から除去され、投与装置へ配送さ
れる。

【０００４】脱気するべき液体を、２つの容器に交互に
送る脱気装置が、国際公開ＷＯ９２／０２３０６号明細
書により知られているが、交互に送るため、連続的に作
動させるためには、２つの脱気容器が必要である。液体
は、ふるい分け，および不足圧力印加によって、容器内
で脱気される。容器内に存在する液体の量だけ脱気した
後、その量の液体は、不足圧力を引き上げてから、蠕動
性ホースポンプによって、投与装置に送られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、動作
の信頼性が高く、かつ液体を、例えば細工品に連続的に
付着させることができるようにした、投与するべき液体
から気泡を除去する方法、および装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、以下に示す
本発明による方法によって達成される。すなわち、低い
第２圧力を容器に印加することによって、液体内の気泡
を膨張破裂させると共に、液体を室内に導入する時に印
加する第１圧力と、室を支配している第２圧力との差を
一定にする。

【０００７】容器内の液体は、好適には、液体を容器内
に導入する地点以下のレベルに保たれている。

【０００８】液体は、好適には、容器を支配する第２圧
力によって投与装置に配送される。

【０００９】第１および第２圧力は、好適には一定であ
る。

【００１０】容器から出る気泡の気体は、好適には、一
定の第２圧力で容器から導出される。

【００１１】本方法を実施する装置は、液体供給装置
が、該液体を一定の第１圧力で供給すると共に、収集し
た気体を容器から導出する装置が、室内を低く、かつ一
定の第２圧力に保つ精密圧力調整器であることを特徴と
している。

【００１２】本装置は、好適には、容器内側の室に液体
を配送する多数の中空針を有しているが、これらの針
は、上向きに配向され、若干半径方向外側に傾斜してい
る。

【００１３】針の先端は、好適には、際だった平板状に
なっているため、スロット形状の穴を設けて、液体を出
させるようになっている。

【００１４】液体送りラインは、好適には、上方から中
心を通り容器内に延びており、その下端部に、中空針に
通じる数個の結合穴を有しており、液体の流れは、約１
８０°偏倚される。送りラインの下端部には、下向きに
尖った投与コーンが設けられている。投与コーンの上端
部には、送りラインを包囲する環状面が設けられてい
る。この環状面は、外側に向かって若干下降しており、
中空針は、そこから上向きに突出している。

【００１５】本発明によって達成される利点は、次の通
りである。液体を容器に供給する時にかけた圧力が、容
器内で零になるため、残留圧力、すなわち、第２圧力だ
けで、液体を容器から投与装置に送って、そこから放出
できる。第２圧力については、精密圧力調整器で、非常
に正確に特定値に保持できるため、液体は、極めて一定
のスルーフロー（throughflow)値で、投与装置から放出
される。

【００１６】本発明による方法および装置は、中高程度
の粘度の嫌気性接着剤の塗布に特に適している。気泡を
除去するため、既存気泡、特に空気泡は、接着剤から除
去されるが、接着剤内の溶解酸素が新たな空気泡を形成
せずかつ逃げ出さない地点に、容器の圧力を下げるだけ
で良い。この溶解酸素は、接着剤の時期尚早の固化を防
止するため、嫌気性接着剤に必要である。

【００１７】別の利点として、容器と投与装置との間の
結合ライン内の圧力を一定に保つことによって、結合ラ
イン内にも新たな気泡が出来ないようにすることがあげ
られる。粘性液体を、第１圧力下で脱気容器に配送する
貯蔵容器が替わると、脱気容器内に液体が存在する限
り、脱気容器からの液体の投与も保たれる。そのため、
室からの脱気済液体の投与を妨げずに、貯蔵タンクを替
えることができる。容器を支配している第２圧力は、容
器から投与される液体の圧力降下を防止し、その結果、
さらなる脱気および新たな気泡の形成は防止される。

【００１８】

【作用】中空針自体を整列させると共に、出口穴をスロ
ット形状にした効果として、中高程度の粘度を有する液
体が、扁平ジェットまたはビーズ状に斜め上向きに出て
から、非常に小さい半径のアーチ状に下向きに傾き、針
およびテーパ付け投与コーンの外側に沿って落ちていく
ことが挙げられる。針のスロット穴からの液体が出た直
後におけるこのジェットまたはビーズ状のアーチ領域に
おいて、液体はどこにも当接せず、そのため、針穴がス
ロット形状であることから、その表面が非常に大きくな
る。従って、液体内の気泡は、必然的に液体ジェットの
自由面と接触し、その結果、気泡は破裂して液体から離
れる。その後、液体が針および円錐状の中間部に沿って
下方に流れるため、ここでも、新たな空気泡の形成が防
止される。

【００１９】空気泡の形成は、特に容器の組立て段階に
おいて、投与コーンの円錐状に下向きにテーパ付けされ
た形状によって防止される。

【００２０】

【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。

【００２１】図１に示すように、投与されるべき液体
（Ｌ）は、圧力タンク（１０）から、送りライン（１
１）および送り弁（１２）を介して、脱気容器（１３）
に送られ、ここで液体（Ｌ）から気泡が除去される。送
り圧力は、圧力調整器および制御弁を介して、圧力タン
ク（１０）内の液体（Ｌ）、またはその種の膜上に位置
するピストンに第１圧力値を有する圧縮空気で作用す
る、圧縮空気源（１４）によって供給される。液体
（Ｌ）は、この第１圧力で脱気容器（１３）に送られ
る。脱気容器（１３）内には、液体（Ｌ）を送り込む室
（１５）が設けられているが、その内部圧力は、精密圧
力調整器によって、低めの第２値に一定保持されてい
る。

【００２２】第１および第２圧力が一定保持されている
ため、室（１５）内の圧力差も一定である。圧力差が一
定であるため、送り込まれた液体（Ｌ）内に存在する気
泡は膨張し、最終的に破裂する。このようにして脱気さ
れた液体（Ｌ）は、室（１５）底部に集まり、脱気容器
（１３）の下端部において、結合ライン（１７）を介し
て、投薬弁（１８）に誘導される。投薬弁（１８）は空
圧作動式であり、その端部は、圧縮空気ライン（１９）
および遮断弁（２０）を介して、圧縮空気源（１４）に
連結されている。

【００２３】脱気容器（１３）には、３つのセンサ（２
１）、（２２）、（２３）が設けられている。脱気容器
（１３）の下端部または結合ライン（１７）には、結合
ライン（１７）に液体（Ｌ）が存在するか否かを決定し
て、脱気容器（１３）が空動作している場合は警告信号
を発生する、第１センサ（２１）が設置されている。脱
気容器（１３）の室（１５）の中央領域には、室（１
５）内の液体レベルが高すぎる場合に信号を発生する、
第２センサ（２２）が設置されている。送り弁（１２）
は、この信号によって閉鎖される。さらに安全性を考慮
して、第２センサ（２２）上方の近い個所には、同様に
液体レベルを測定し、これが高すぎる場合に信号を発す
ることによって、送り弁（１２）を同様に閉鎖すると共
に、圧力タンク（１０）を付加的に無圧状態にして、整
備員に警告信号を送る、第３センサ（２３）が設けられ
ている。

【００２４】図２〜図４は、脱気容器（１３）の断面図
およびその詳細図を示している。図２に示すように、脱
気容器（１３）は、中空の円筒体（２５）によって形成
され、密閉底部と可脱カバー（２６）とを備えており、
室（１５）を密閉できるようになっている。容器（１
３）は垂直に立設されている。送りライン（１１）は、
室（１５）の下領域に中央軸方向に向かう管（２８）で
あり、カバー（２６）を介して連続的に設けられてい
る。管（２８）の下端部には、下方に鋭角になった投与
コーン（２９）が取りつけられており、その先端は、室
（１５）の底部からほどない地点に位置している。投与
コーン（２９）は、その上側に、管（２８）を包囲し、
側部に向かって下傾する環状面（３０）を有している。
この環状面（３０）には、管（２８）の周囲に配設さ
れ、それぞれが中空針（３２）を保持している多数のホ
ルダー（３１）が、捩込みまたは嵌入されている。全て
の針（３２）は、ダクト（３３）を介して、管（２８）
内のダクト、従って送りライン（１１）に結合されてい
る。

【００２５】針（３２）は、先端をおおむね垂直に上に
向けているが、若干外向きに傾斜している。その結果、
室（１５）の軸線に対して、例えば１５°といった小角
度を成している。針先（３４）は、図３に示すように接
線方向に平坦化されている。すなわち、針先（３４）の
スロット穴の長寸法側が円周方向を指している。針（３
２）を若干外向きに配列させると共に、スロット穴から
加圧出現する液体を扁平片形状にしている。半径方向外
向きの分力が働く結果、この液体ジェットまたは液体片
は、噴射速度が相対的に低いため、約１ｍｍの曲率半径
で円弧（２７）内で下傾し、その後液体は、針（３２）
の外側、斜めに下降する環状面（３０）、および投与コ
ーン（２９）の外側に沿って流れ落ち、室（１５）の下
領域に存在する液体内に流入する。

【００２６】細い針ダクトを覆う液体（Ｌ）の内圧が降
下するため、空気泡の寸法が、スロット穴からの出現時
に大きくなり破裂し、その結果、液体から気泡が出てい
く。そのため、室（１５）内の気体の量が増加し、室
（１５）内の液体レベルが下がるか、または圧力が上昇
する。送り弁を介しての液体の配送を、第２および第３
センサ（２２）および（２３）によって制御して、液体
が投与コーン（２９）領域内に位置するようにする。室
（１５）内の圧力は、液体レベルに関係なく、精密圧力
調整器（１６）によって一定値に保持されている。

【００２７】室（１５）は、下向きに円錐状に細くなっ
ており、その最下地点（３５）には、１つ以上、本例で
は３つの投薬弁（１８）を連結する出口穴がある。

【００２８】投薬弁（１８）の断面図を、図５に示す。
図５によると、投薬弁（１８）は、先端部（４１）、中
間部（４２）、筒形後部（４３）および後カバー（４
７）からなる四部ハウジング（４０）を有している。筒
形部（４３）には、ピストン（４４）が移動自在に収容
されており、ピストンロッド（４５）によって誘導さ
れ、螺旋状の圧縮ばね（４６）によって前方に押し出さ
れる。筒形部（４３）は、カバー（４７）によって密閉
されており、ピストンロッド（４５）は、カバー（４
７）の心軸穴およびピストン（４５）の前方に位置する
横壁（４８）内を誘導される。ピストンロッド（４５）
の前端部には、中間部および先端部（４１）を通って軸
方向に延びる針弁（４９）が固定されている。投与され
るべき液体は、側方結合口（５０）を通って配送され、
中間部（４２）および先端部（４１）を通って結合口
（５０）から通じ、円錐状にテーパ付けされて前端部に
投与口（５１）を形成する軸向き流路を通って流れる。
針弁（４９）の前端部も、同様に円錐状にテーパ付けさ
れており、投与口（５１）内の螺旋状圧縮ばね（４６）
に押されて投与口に当接し、これを密閉する。閉止状態
においては、針弁（４９）の先端が、ハウジング（４
０）の先端部（４１）の前端部と同一面になるため、液
体が停留し得る針弁（４９）の前方に空間が無くなる。
後方の空圧部は、「テフロン（Teflon）」シール（５
５）によって、前方液体部から離間されている。

【００２９】ピストンロッドの後端部から始まる軸穴
（５３）、およびこの軸穴（５３）の前端部にある小さ
い横穴を通り、圧縮空気結合部（５２）および圧縮空気
ライン（１９）（図１）を介して、後端部からピストン
（４４）の前側に圧縮空気を誘導することにより、ピス
トン（４４）を、後方図５では右側に移動させ、針弁
（４９）を投与口（５１）から引き戻すことができ、そ
の結果液体を、軸ダクトを通り投与口（５１）から流出
させることができる。針弁（４９）を引き戻す位置につ
いては、ピストンロッド（４５）の後端部に作用する調
整ねじ（５４）によって設定できる。

【００３０】総体的に、投薬弁（１８）は、流れ空間を
できるだけ小さくして、例えば接着剤塗布に使用する時
に、非常に微量の接着剤しか投薬弁内に残らないように
設計されている。閉止状態において、針弁（４９）は、
ハウジング（４０）の先端部（４１）を密閉することに
よって、投薬弁の開口時に、液体例えば接着剤が残留す
る針弁（４９）の前方に空間が残らないようにしている
ため、針弁（４９）の引き戻しにより圧力降下が発生す
る針弁（４９）の先端に空間がなくなる。このような圧
力降下は、液体内の気泡形成を引き起こし得るため良く
ない。

【００３１】脱気容器（１３）および投薬弁（１８）の
個々の構成部品の材料については、金属またはプラスチ
ック材にすることができる。ただし、これらの材料は、
配送されて気泡を除去するべき液体に確実に適したもの
でなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体を供給し、液体から空気泡を除去するとと
もに液体を投与する装置の模式図である。

【図２】液体から気泡を除去する容器の断面図である。

【図３】中空針の勾配を考慮せずに投与コーンから突出
させた状態を示す、投与コーンの頂面図である。

【図４】針の側面図である。

【図５】投与装置の断面図である。

【符号の説明】

（１０）圧力タンク （１１）送りライン （１２）送り弁 （１３）脱気容器 （１４）圧縮空気源 （１５）室 （１６）精密圧力調整器 （１７）結合ライン （１８）投薬弁 （１９）圧縮空気ライン （２０）遮断弁 （２１）（２２）（２３）センサ （２５）中空筒体 （２６）可脱カバー （２７）円弧 （２８）管 （２９）投与コーン （３０）コーン環状面 （３１）ホルダ （３２）中空針 （３３）ダクト （３４）針先 （３５）最下地点 （４０）四部ハウジング （４１）先端部 （４２）中間部 （４３）筒形後部 （４４）ピストン （４５）ピストンロッド （４６）螺旋圧縮ばね （４７）カバー （４８）横壁 （４９）針弁 （５０）側結合 （５１）投与口 （５２）圧縮空気結合部 （５３）軸穴 （５４）調整ねじ （５５）「テフロン」シール （Ｌ） 液体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投与するべき粘性液体（Ｌ）を、前記液
   体（Ｌ）を部分的に満たした気密室（１５）内に、薄く
   かつ広域に噴射して第１圧力で導入することによって、
   導入された液体から気泡を逃がすようにした、前記粘性
   液体（Ｌ）から気泡を除去する方法であって、 前記第１圧力より低い第２圧力を、前記気密室（１５）
   内に行き渡らせることによって、前記液体内の気泡を膨
   張破裂させると共に、気密室（１５）内に前記液体を導
   入する時にかける第１圧力と、前記気密室（１５）を支
   配している第２圧力との差が一定であることを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 前記気密室（１５）内の液体が、前記液
   体が気密室（１５）内に導入される個所（針先３４）以
   下に位置するレベルに保持されていることを特徴とする
   請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記液体を、気密室を支配する前記第２
   圧力によって、投与装置（投薬弁１８）に送ることを特
   徴とする請求項１または２による方法。
4. 【請求項４】 前記第１および第２圧力が一定であるこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法を
   実施する装置であって、 気密室（１５）が配設された脱気容器（１３）、 液体（Ｌ）を気密室（１５）に供給する装置（１０、１
   １、１２、１４）、 前記気密室（１５）から前記液体（Ｌ）を導出する装
   置、および前記気密室（１５）から収集された気体を除
   去する装置を備え、かつ前記液体（Ｌ）を供給する装置
   が、一定の第１圧力でこれを供給するものであり、前記
   気密室（１５）から収集された気体を除去する装置が、
   前記気密室（１５）を一定の低い第２圧力に保つ精密圧
   力調整器（１６）であることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 前記一定の第１圧力で液体（Ｌ）を供給
   する装置が、貯水用の圧力タンク（１０）および圧力タ
   ンク（１０）内に一定の第１圧力を発生させる圧縮空気
   源（１４）を有することを特徴とする請求項５による装
   置。
7. 【請求項７】 前記気密室（１５）内には、下向きにテ
   ーパ付けされた投与コーン（２９）が、上向きかつ若干
   外向きに配列され、前記投与コーン（２９）内側のダク
   ト（３３）を経て前記一定の第１圧力で液体が供給され
   る中空針（３２）を保持する気密室底部から一定の距離
   を保って配設されており、前記針の先端を扁平にして、
   その長寸法部が正接方向を指す、広幅スロット穴を形成
   したことを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 【請求項８】 気密室（１５）内の液体レベルを、前記
   針（３２）のスロット穴（針先３４）以下に保つセンサ
   （２１、２２、２３）を備えることを特徴とする請求項
   ５及至７のいずれかによる装置。
9. 【請求項９】 前記気密室（１５）を支配する一定の第
   ２圧力によって、前記気密室（１５）から結合ライン
   （１７）を介して液体（Ｌ）の供給を受ける投薬弁（１
   ８）を備えることを特徴とする請求項５及至８のいずれ
   かによる装置。
10. 【請求項１０】 前記投薬弁（１８）が針弁（４９）を
    有し、前記針弁（４９）が、閉止状態において出口穴を
    密閉することによって、前記投薬弁（１８）の閉止時
    に、液体（Ｌ）が残留し得る空間を、前記針弁先端の前
    方に残さないようにしたことを特徴とする請求項９によ
    る装置。