JPS59188523A - 微小流量注入装置 - Google Patents
微小流量注入装置Info
- Publication number
- JPS59188523A JPS59188523A JP6404583A JP6404583A JPS59188523A JP S59188523 A JPS59188523 A JP S59188523A JP 6404583 A JP6404583 A JP 6404583A JP 6404583 A JP6404583 A JP 6404583A JP S59188523 A JPS59188523 A JP S59188523A
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- JP
- Japan
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- liquid
- injection
- injected
- dripping
- pressure
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は細管先端から滴下する液滴の定量性を利用し
た微小流量注入装置で、被注入液の圧力の如何にかかわ
らず注入液源との圧力差を一定になるように調節し、こ
の圧力差が注入液が液滴として滴下する条件にして、液
滴の滴下数から注入量を計測するものである。
た微小流量注入装置で、被注入液の圧力の如何にかかわ
らず注入液源との圧力差を一定になるように調節し、こ
の圧力差が注入液が液滴として滴下する条件にして、液
滴の滴下数から注入量を計測するものである。
従来所定圧力の被注入液に対して微小流量の液体を注入
する場合は歯車ポンプとかプランジャーポンプ等の機構
要素によっている。しかし近年の生物化学の進歩により
極めて小流の液体注入の必要が生じ、従来の方式では加
工精度の限界から微小流を安定に注入することは困難で
あり、高精度で小流注入する場合は加工精度をより高く
する必要から極めて高価な、ものとなった。
する場合は歯車ポンプとかプランジャーポンプ等の機構
要素によっている。しかし近年の生物化学の進歩により
極めて小流の液体注入の必要が生じ、従来の方式では加
工精度の限界から微小流を安定に注入することは困難で
あり、高精度で小流注入する場合は加工精度をより高く
する必要から極めて高価な、ものとなった。
本発明は斜上の問題点に鑑みなされたもので、細管でで
きた滴下管の先端から滴下する液滴の体積が連続滴下間
隔時間の広い範囲に亘って一定であることを利用して、
注入液量を液滴として計量するものであり、このため被
注入液の圧力が変っても注入液の圧力が被注入液の圧力
に応じて変化させて注入液が常に液滴として滴下する条
件となるよう自動調節する微小流量注入装置を提供する
ことを目的としたものである。壕だこの做小流量が液滴
という不連続流であるのを連続流に変換して極めて微小
な連続液注入装置を提供することを目的としだものであ
る。以下図に基づいて散開する。１は被注入液であり図
示しない移送手段により管路６を移動する。管路６の１
部には導圧室２を配設しである。導圧室２は動圧の影響
を少くするだめ管路の１部に圧力導入孔３を設けて管路
外に設置している。導圧室２からは注入液体源５に導管
４を介して静圧が導びかれている。注入液体８は計測容
器１１と連通する滴下管１２に配設されている弁１３と
予備室１５に通じる弁１４が閉じられた状態で図示され
ていない貯蔵タンクより弁９供給管１０を介して送入さ
れており所定量供給されれば弁９は閉止され注入液の供
給は停止される。７は注入液体源５内において被注入液
（１）と注入液８とが混合するのを防ぐとともにこれら
液体間の圧力差が後述する滴下管１２からの注入液の流
出が液滴の状態を保つに必要な水頭を限定するもので注
入液体源５内を自由に接動可能なピストンである。さき
に送入された注入液の初期圧を調整するため、注入液体
源５下方に配設された弁１４を開路して注入液体源５に
送入された注入液の１部を予備室１５に排出する。予備
室１５は単なる空室であり必要に応じて排出弁１６を開
いて外気圧を導入したり、残余注入液を排出する。この
操作によりピストン７を注入液体源５内に被注入液体源
と平衡状態に保持できる。計測容器１１は上方に滴下管
１２が開口し、下方に注入管２０を開口している以外は
中空の密閉容器となっている。更に滴下液１８は検出器
２１で検知され、計測装置１７により計測される。また
注入管２０の他端は被注入液１内に開口している。
きた滴下管の先端から滴下する液滴の体積が連続滴下間
隔時間の広い範囲に亘って一定であることを利用して、
注入液量を液滴として計量するものであり、このため被
注入液の圧力が変っても注入液の圧力が被注入液の圧力
に応じて変化させて注入液が常に液滴として滴下する条
件となるよう自動調節する微小流量注入装置を提供する
ことを目的としたものである。壕だこの做小流量が液滴
という不連続流であるのを連続流に変換して極めて微小
な連続液注入装置を提供することを目的としだものであ
る。以下図に基づいて散開する。１は被注入液であり図
示しない移送手段により管路６を移動する。管路６の１
部には導圧室２を配設しである。導圧室２は動圧の影響
を少くするだめ管路の１部に圧力導入孔３を設けて管路
外に設置している。導圧室２からは注入液体源５に導管
４を介して静圧が導びかれている。注入液体８は計測容
器１１と連通する滴下管１２に配設されている弁１３と
予備室１５に通じる弁１４が閉じられた状態で図示され
ていない貯蔵タンクより弁９供給管１０を介して送入さ
れており所定量供給されれば弁９は閉止され注入液の供
給は停止される。７は注入液体源５内において被注入液
（１）と注入液８とが混合するのを防ぐとともにこれら
液体間の圧力差が後述する滴下管１２からの注入液の流
出が液滴の状態を保つに必要な水頭を限定するもので注
入液体源５内を自由に接動可能なピストンである。さき
に送入された注入液の初期圧を調整するため、注入液体
源５下方に配設された弁１４を開路して注入液体源５に
送入された注入液の１部を予備室１５に排出する。予備
室１５は単なる空室であり必要に応じて排出弁１６を開
いて外気圧を導入したり、残余注入液を排出する。この
操作によりピストン７を注入液体源５内に被注入液体源
と平衡状態に保持できる。計測容器１１は上方に滴下管
１２が開口し、下方に注入管２０を開口している以外は
中空の密閉容器となっている。更に滴下液１８は検出器
２１で検知され、計測装置１７により計測される。また
注入管２０の他端は被注入液１内に開口している。
斜上の装置において、動作を説明する。液体が細管より
液滴となって落下する条件は主として、細管円周に作用
する表面張力と液滴の重量との平 ３− 衡条件を越えるエネルギが液体に付与されたとき、即ち
この細管の開口部よりの水頭が上記の条件を越える大き
さとなることである。この限界の水頭を越えると液滴落
下の時間間隔が増加する。また液滴の落下流が上記平衡
条件を満足する液滴形成時間を越える水頭に達すると連
続流れとして落下する。このように液体が液滴として滴
下する水頭の大きさには所定の範囲がある。注入液体源
５内のピストン７は上述の水頭を選択して与えるもので
、細管で出来ている滴下管の口径、表面張力、液滴滴下
時間間隔等によって決められる。一方注入液は被注入液
１と上記ピストン７による水頭からピスト／７までの水
頭を差引いた水頭に打勝って注入されるので注入時圧力
は高くピストン７は注入液体源５の上面に接触する。貯
蔵タンクからの注入液供給を弁９により遮断し、予備室
１５に注入液の１部を放出することにより上記ピストン
７は注入液体源上面より離間し被注入液１との圧力平衡
がとれる。計測容器１１内の圧力も被注入液に注入管を
介して開口しているので被注入液１４− との圧力平衡状態にあるので滴下管１２をより滴下の圧
力条件を構成できる。このような圧力平衡の条件にある
とき、計測容器内の空間の圧力は液滴が滴下することに
より変化するのでこれと釣合の条件を充たすように液滴
と等しい容量の液体が注入管２０を介して被注入液体に
注入される。これらの応答は注入管、滴下管の摩擦要素
が液体粘性のみによる遅れ要素であるから計測容器を小
さくして空間の容量を小さくすると、極めて早く瞬間的
に行われる。
液滴となって落下する条件は主として、細管円周に作用
する表面張力と液滴の重量との平 ３− 衡条件を越えるエネルギが液体に付与されたとき、即ち
この細管の開口部よりの水頭が上記の条件を越える大き
さとなることである。この限界の水頭を越えると液滴落
下の時間間隔が増加する。また液滴の落下流が上記平衡
条件を満足する液滴形成時間を越える水頭に達すると連
続流れとして落下する。このように液体が液滴として滴
下する水頭の大きさには所定の範囲がある。注入液体源
５内のピストン７は上述の水頭を選択して与えるもので
、細管で出来ている滴下管の口径、表面張力、液滴滴下
時間間隔等によって決められる。一方注入液は被注入液
１と上記ピストン７による水頭からピスト／７までの水
頭を差引いた水頭に打勝って注入されるので注入時圧力
は高くピストン７は注入液体源５の上面に接触する。貯
蔵タンクからの注入液供給を弁９により遮断し、予備室
１５に注入液の１部を放出することにより上記ピストン
７は注入液体源上面より離間し被注入液１との圧力平衡
がとれる。計測容器１１内の圧力も被注入液に注入管を
介して開口しているので被注入液１４− との圧力平衡状態にあるので滴下管１２をより滴下の圧
力条件を構成できる。このような圧力平衡の条件にある
とき、計測容器内の空間の圧力は液滴が滴下することに
より変化するのでこれと釣合の条件を充たすように液滴
と等しい容量の液体が注入管２０を介して被注入液体に
注入される。これらの応答は注入管、滴下管の摩擦要素
が液体粘性のみによる遅れ要素であるから計測容器を小
さくして空間の容量を小さくすると、極めて早く瞬間的
に行われる。
斜上の例では液滴を形成する一定差圧をピストンの自重
による圧力差としたが、別に設けた注入、被注入液圧を
測定して注入液の圧力を制御する方法も可能である。
による圧力差としたが、別に設けた注入、被注入液圧を
測定して注入液の圧力を制御する方法も可能である。
昭和５４年１月通産省計量研究所発行の計量研究所報告
Ｖｏ１．２８．Ｎｏ、 １ に記載されている［滴下
する水の一滴の体積］によれば滴下管の先端から滴下す
る水滴の体積は、先端の径によって異なるが、連続滴下
の滴下の時間間隔が所定の範囲内で殆一定であるデータ
がしめされている。また滴下の時間間隔は水頭により異
なるので水頭を一定に流 保つことにより定給量の注入液の滴下をさせることがで
き、これと等しい注入液を注入することができる。この
注入液の量は滴下液滴を例えば電極を対向させ、この間
を液滴の通溝による電気伝導により計数するか、捷たけ
光の通過、静電容量のり化または熱的変化等で検出計量
することにより求められる。
Ｖｏ１．２８．Ｎｏ、 １ に記載されている［滴下
する水の一滴の体積］によれば滴下管の先端から滴下す
る水滴の体積は、先端の径によって異なるが、連続滴下
の滴下の時間間隔が所定の範囲内で殆一定であるデータ
がしめされている。また滴下の時間間隔は水頭により異
なるので水頭を一定に流 保つことにより定給量の注入液の滴下をさせることがで
き、これと等しい注入液を注入することができる。この
注入液の量は滴下液滴を例えば電極を対向させ、この間
を液滴の通溝による電気伝導により計数するか、捷たけ
光の通過、静電容量のり化または熱的変化等で検出計量
することにより求められる。
まだ計量室に開口する滴下管１２に対して注入管２００
口径を小さくして滴下管１２よりの滴下液量に対して連
続の条件が満足する口径に縮小することにより滴下によ
る不連続流を連続流に変換してむらの々い注入ができる
。このように不連続流をこれと等しい連続流に変換し、
かつ不連続流の滴下時間間隔が一定であれば、この時間
間隔を時分割することにより連続流の流量をも把握でき
る。
口径を小さくして滴下管１２よりの滴下液量に対して連
続の条件が満足する口径に縮小することにより滴下によ
る不連続流を連続流に変換してむらの々い注入ができる
。このように不連続流をこれと等しい連続流に変換し、
かつ不連続流の滴下時間間隔が一定であれば、この時間
間隔を時分割することにより連続流の流量をも把握でき
る。
更に被注入流源に流量計を配設し、この流量計から発信
される流量信号と上記滴下流の滴下液数を所定の比率に
なるように被注入液の流量を制御することにより微小な
定量混合ができる。滴下液の体積は滴下管の口径に依存
するので、注入混合比を変更する場合滴下管の口径を変
更するか拶数の滴下管を並設してもよい。
される流量信号と上記滴下流の滴下液数を所定の比率に
なるように被注入液の流量を制御することにより微小な
定量混合ができる。滴下液の体積は滴下管の口径に依存
するので、注入混合比を変更する場合滴下管の口径を変
更するか拶数の滴下管を並設してもよい。
斜上の如く、本願発明によると、被注入液の圧力如何に
かかわらず注入液温との圧力差を液滴滴下の条件となる
ように制御することにより、細管から滴下する液滴の体
積は滴下時間間隔が所定範囲で一定であるという簡単な
原理を利用した微小流量注入装置を広範囲の圧力条件ま
で適用を拡大するもので、従来にない安価で正確な償小
流量の注入が可能となった経済的効果は極めて大きい。
かかわらず注入液温との圧力差を液滴滴下の条件となる
ように制御することにより、細管から滴下する液滴の体
積は滴下時間間隔が所定範囲で一定であるという簡単な
原理を利用した微小流量注入装置を広範囲の圧力条件ま
で適用を拡大するもので、従来にない安価で正確な償小
流量の注入が可能となった経済的効果は極めて大きい。
図は本発明に係る微小流量注入装置の構成図である。
２・・・導圧室、４・・・導−管、４ｈ・・・ピストン
、１１・・・計測容器、１２・・・滴下管、２０・・・
注入管、２１・・・検出器
、１１・・・計測容器、１２・・・滴下管、２０・・・
注入管、２１・・・検出器
Claims (3)
- （１）注入液源に連通する滴下管と、この滴下管から滴
下する液滴を検知する検出器と検出計量された注入液を
被注入液に注入する注入管を含む計測容器において、上
記注入液源と被注入液との圧力差を被注入液の圧力の如
何にかかわらず滴下管から流出する注入液が常に液滴を
形成する一定圧力差に保持し、前記注入液量を滴下の数
を計量することにより求めることを特徴とする微小流量
注入装置。 - （２）注入管は前記滴下管から滴下する不連続流を連続
の条件を満足する口径に縮減したことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の微小流量注入装置。 信 - （３）被注入液体移送管に配設された流量計の流ｌ１１
４＋号と一定比率の液滴数の注入液を注入することを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（２）項い
ずれか記載の微小流量注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6404583A JPS59188523A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 微小流量注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6404583A JPS59188523A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 微小流量注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188523A true JPS59188523A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0441288B2 JPH0441288B2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=13246738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6404583A Granted JPS59188523A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 微小流量注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188523A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0585726A2 (de) * | 1992-08-31 | 1994-03-09 | Linde Aktiengesellschaft | Dosierung flüssiger Substanzen |
| JP4549556B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2010-09-22 | エステー株式会社 | 液状体混合充填機 |
| DE102009001860A1 (de) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Verfahren zum Bestimmen einer Anzahl von Tropfen |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP6404583A patent/JPS59188523A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0585726A2 (de) * | 1992-08-31 | 1994-03-09 | Linde Aktiengesellschaft | Dosierung flüssiger Substanzen |
| EP0585726A3 (de) * | 1992-08-31 | 1995-07-19 | Linde Ag | Dosierung flüssiger Substanzen. |
| JP4549556B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2010-09-22 | エステー株式会社 | 液状体混合充填機 |
| DE102009001860A1 (de) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Verfahren zum Bestimmen einer Anzahl von Tropfen |
| US9535048B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-03 | Endress + Hauser Conducta Gmbh + Co. Kg | Method for determining number of drops |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0441288B2 (ja) | 1992-07-07 |
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