JPH08193579A - 定量送給ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器中の残存液量に係わらず、給液供給量を
精密に一定にできると共に給液の装填および交換が容易
かつ衛生的に行なえる定量送給ポンプを提供する。 【構成】 第一の液溜１２と、該液溜１２に接続され、
柔軟性物質からなる壁面２ａ、吸込用逆止弁３及び吐出
用逆止弁４を有するポンプ室５と、該ポンプ室５の吐出
側に接続された第二の液溜１３とからなり、前記第一の
液溜１２に、液面の上限，下限をそれぞれ検出する上限
センサ１５と下限センサ１６を設置し、ポンプ室５は圧
電振動子によってポンプ室５の柔軟性物質を駆動するポ
ンプ振動部６に着脱自在に装着され、前記吸込用逆止弁
３と吐出用逆止弁４は５００ｍｍ水柱の順圧を封止する
力で閉止され、かつ、第一の液溜１２と第二の液溜１３
の空間部を連結管１４で連結してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーヒー，ジュース，
紅茶，麺類等に使用する液体食品及び液体薬品，薬液等
の液体を小分けして一定量ずつ供給するためのディスペ
ンサー等に適用する定量送給ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コーヒー，ジュース等の濃縮液
や、酒類等の分給を行う給液装置は、給液容器部と、こ
の給液容器に接続された給液管と、この給液管に設けら
れた電磁弁等の開閉手段とから構成され、給液の供給時
には、開閉手段を開いて給液を吐出し、必要に応じて所
定量の水，湯等を加えている。この従来装置において、
一定量の給液を供給する必要のある場合はタイマ等を用
いて一定時間開閉手段を制御している。しかし、このよ
うな従来の給液装置においては、容器から給液管に自由
落下する給液を供給する構成のため、開閉手段の開時間
を一定にしても容器に残存する給液量によって実際の供
給量が変化するという課題がある。このため、圧電振動
子ポンプを用いて一定量を給液する装置を提供した（特
願平４−１１２６５８号）。この装置はポンプを用いて
液を強制的に送給するため、供給量を一定量化すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記ポンプで送
給する装置において、吸込ヘッド、吐出ヘッド、液の流
動抵抗劣化等のため、精密さを要する給液にはまだ不充
分であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題である高精度に一定量ずつ給液できない課題を解
決し、容器中の残存液量に係わらず、給液供給量を精密
に一定にできると共に給液の装填および交換が容易かつ
衛生的に行なえる定量送給ポンプを提供しようとするも
のである。即ち、本発明ポンプは、第一の液溜１２と、
該液溜１２に接続され、柔軟性物質からなる壁面２ａ、
吸込用逆止弁３及び吐出用逆止弁４を有するポンプ室５
と、該ポンプ室５の吐出側に接続された第二の液溜１３
とからなり、前記第一の液溜１２に、液面の上限，下限
をそれぞれ検出する上限センサ１５と下限センサ１６を
設置し、ポンプ室５は圧電振動子によってポンプ室５の
柔軟性物質を駆動するポンプ駆動部６に着脱自在に装着
され、前記吸込用逆止弁３と吐出用逆止弁４は５００ｍ
ｍ水柱の順圧を封止する力で閉止され、かつ、第一の液
溜１２と第二の液溜１３の空間部を連結管１４で連結し
てなる。

【０００５】

【作 用】ポンプに駆動信号が入力されると、第一の液
溜１２の上限センサ１５で液が所定量存在することを確
認した後、ポンプ駆動部６が作動して第一の液溜１２に
貯溜された液を送給して第二の液溜１３に供給する。第
１の液溜１２の下限センサ１６で液が所定量排出された
ことが確認されると、ポンプの駆動信号はカットされ、
ポンプ駆動部６は停止する。この際、第一の液溜１２と
第二の液溜１３の空間部を連結管１４で連結しているの
で、吐出ヘッドは常に一定となり、また、液量を上限セ
ンサ１５と下限センサで検出して送給するので精密に一
定量を送給することができる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明ポンプの１実施例を示す縦断面
図、図２はその要部の分解斜視図、図３は同じくそのポ
ンプ本体の斜視図である。収液部Ａは、給液を入れた容
器１と、その容器１に送液管１ａで連結された第一の液
溜１２と、これに連結された直方体形状のポンプ本体２
と、そのポンプ本体２に連結された第二の液溜１３と、
これに接続された吐出チューブ９と、第一の液溜１２と
第二の液溜１３を連結する連結管１４とからなる。ポン
プ本体２は、吸込側と吐出側に設けた逆止弁３，４と、
この逆止弁３，４と対向する面に凸して設けられ、柔軟
性壁材２ａで封止され、容積が変化し得るポンプ室５と
を有している。第一の液溜１２には液面の上限を検出す
る上限センサ１５と、液面の下限を検出する下限センサ
１６が設置されている。

【０００７】上記容器１は図２に示すように直方体状に
膨らむ可撓袋で、図１に示すようにその送液管１ａに連
なる地口には、閉鎖用のビニール板１ｂがあり、このビ
ニール板１ｂに切れ目１ｃにより連結された蓋１ｄは、
鉤とピン１ｅを介して外側の摘み１ｆに連結され、摘み
１ｆを引くことにより使用時に引きちぎって容器１内の
給液を送液管１ａを経て第一の液溜１２に送る。送液管
１ａ内には収納時窒素ガス等の不活性ガスを封入する。
なお、送液管１ａの下端は連結管１４の開口部より下方
に位置するように設けられる。

【０００８】ポンプ本体２は容器１側の第一の液溜１２
に連通する吸込用逆止弁３と、軟質性樹脂よりなる吐出
チューブ９側の第二の液溜１３に連通する吐出用逆止弁
４とよりなり、逆止弁３と逆止弁４とは互いに反対向き
でそれぞれのダイヤフラム３ａ，４ａと反対側はポンプ
室５に連通している。吐出チューブ９の端部はヒートシ
ールし、使用時に切り取る。このポンプ室５の外側の柔
軟性壁材２ａは、たとえばポリプロピレンやポリエチレ
ンテレフタレートのフィルムを用いることができる。

【０００９】固定部Ｂは、蓋体８を有し、ポンプ本体２
の形状に対応し、ポンプ本体２を着脱自在に収容する駆
動部６と、前記ポンプ本体２の柔軟性物質からなる壁面
２ａを駆動する駆動体７とからなる。上記駆動部６の駆
動体７は、たとえばステンレス板よりなり、駆動効率を
高めるため粘着性両面テープ、面ファスナー等の面接合
部材７ａを介して前記ポンプ室５の柔軟性物質からなる
壁面２ａと着脱自在に接合する。この面接合部材７ａの
接着力は、着脱時に駆動体側にテープが残らないように
設定する。例えば、粘着性両面テープを用いる場合は、
駆動体７に接する側の粘着力を弱く設定する。図１に示
すようにこの駆動体７は、その裏面に圧電体よりなるポ
ンプアクチュエータ７ｂが固着され、ポンプアクチュエ
ータ７ｂに交流電圧を印加することにより駆動する。

【００１０】なお、図２の１０ａ，１０ｂは蓋体８を閉
じるロック、１０ｃ，１０ｄはそのヒンジである。第一
の液溜１２の上限センサ１５と下限センサ１６はいかな
るものでもよく、一般に光センサを用いることができ、
また、超音波探触子を用いて検出してもよい。吸込用逆
止弁３と吐出用逆止弁４は、上方の第一の液溜１２のヘ
ッド圧で液が流れないように、順圧に対しても閉鎖作用
のある弁体が用いられ、一般に傘型弁の押圧力を強くす
るか、あるいは弁体を製造するエラストマーとして、若
干硬いものを使用して製造する。順圧に対する閉鎖力と
しては、吐出用逆止弁４と吸込用逆止弁３双方で５００
ｍｍ水柱以上の圧力を封じる強さ、好ましくは１ｍ以上
の閉鎖力のあるものが使用される。

【００１１】次に本実施例の動作を説明する。収液部Ａ
は、送液管１ａと吐出チューブ９を折り曲げ、ポンプ本
体２をその上に重ね、箱等に収納して運搬する。次にこ
れを使用するときは図１に示すように全体を展開する。
次に収液部Ａのポンプ本体２の柔軟性物質からなる壁面
２ａに予め設けた面接合部材７ａの保護テープをはがし
て接合面を露出させ、固定部Ｂの駆動部６内に挿入し、
壁面２ａを駆動体７と接合する。同時に吐出チューブ９
を溝１１ａ内に挿入する。次に蓋体８を閉じロック１０
ａ，１０ｂにより閉鎖する。

【００１２】かくして摘み１ｆを引っ張って蓋１ｄを開
くと、容器１内の給液は、徐々に第一の液溜１２に溜ま
り、送液管１ａの下端位置で停止する。次に吐出チュー
ブ９の端部をはさみで切る。この時はピンチ弁１１が吐
出チューブ９を挟圧しており、第二の液溜１３内の給液
は吐出されない。液の供給時にはピンチ弁１１を開き、
アクチュエータ７ｂに駆動信号を入力する。駆動信号が
入力されると上限センサ１５で液が所定量以上存在する
ことを確認した後、ポンプ駆動部６が駆動して第一の液
溜１２に貯溜された液を送給して第二の液溜１３に供給
し、下限センサ１６が所定量の液を送給したことを検出
すると駆動部６が停止する。駆動信号が継続するとき
は、第一の液溜１２の液位が再度上昇して上限センサ１
５が液面を検出すると再び駆動部６が駆動し、これを繰
り返す。従って、液は一定速度で送給されることにな
る。この場合、図示しないカウンターにより駆動部６の
駆動回数を測定すれば送給された液量を知ることができ
る。駆動信号の入力が切れると、下限センサ１６が液面
を検出したときに駆動部６を停止し、ピンチ弁１１を閉
じる。

【００１３】この場合、吸込ヘッド、吐出ヘッド、液の
流動抵抗等が変化しても、第一液溜１２に上，下限セン
サ１５，１６を設置して液面の上，下限を検出すること
により液面を常に一定に収められると共に、第一の液溜
１２と第二の液溜１３の空間部を連結管１４で連結して
いるから、高精度に一定量ずつ給液できることになる。
吐出後アクチュエータ７ｂの駆動停止と同時にピンチ弁
１１は吐出チューブ９を挟圧して閉じ、液漏れを防止す
る。給液が全部消費されたら収液部Ａ全体を捨てて交換
する。ポンプアクチュエータ７ｂは圧電素子，電歪材
料，磁歪材料等、電気，磁気の印加により変形するもの
又は体積が変化するものならなんでもよい。また、実施
例においては面接合部材を用いたが、ポンプ駆動部の振
動が効率良くポンプ室壁面に伝達されれば必ずしも必要
でない。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば給液を定量
的にポンプで供給しているからその残存量に関係なく一
定量ずつ注入でき、また第一の液溜に設置した上，下限
センサにより液面の上，下限を検出して液面を常に許容
範囲に収めると共に第一の液溜と第二の液溜の空間部を
連結して、ポンプの吸込側と吐出側の圧力差を常に一定
にすることで、吐出量を精密に一定量とすることができ
る。また給液容器，ポンプ，弁部分を一体にした収液部
とポンプを駆動する固定部Ｂとからなる構成としたた
め、給液および給液流路全体を殺菌槽に入れて消毒で
き、また使い捨てであるから衛生的であると共に便利で
ある。さらに、収液部は電気部品等を有さないので安価
に製造できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ポンプの１実施例を示す縦断面図であ
る。

【図２】その要部の分解斜視図である。

【図３】同じくそのポンプ本体の斜視図である。

【符号の説明】

２ ポンプ本体 ２ａ 柔軟性物質からなる壁面 ３ 吸込用逆止弁 ４ 吐出用逆止弁 ５ ポンプ室 ６ ポンプ駆動部 ９ 吐出チューブ １２ 第一の液溜 １３ 第二の液溜 １４ 連結管 １５ 上限センサ １６ 下限センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の液溜と、該液溜に接続され、柔軟
   性物質からなる壁面と吸込用逆止弁及び吐出用逆止弁を
   有するポンプ室と、該ポンプ室の吐出側に接続された第
   二の液溜とからなり、前記第一の液溜に、液面の上限，
   下限をそれぞれ検出する上限センサと下限センサを設置
   し、ポンプ室は圧電振動子によってポンプ室の柔軟性物
   質を駆動するポンプ駆動部に着脱自在に装着され、前記
   吸込用逆止弁と吐出用逆止弁は５００ｍｍ水柱の順圧を
   封止する力で閉止され、かつ、第一の液溜と第二の液溜
   の空間部を連結管で連結してなる定量送給ポンプ。