200938477 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液體添加系統，特別是指一種— 量液體添加系統。 【先前技術】 無論在加工、製造或是研究實驗的領域中，如何有效 地將液體定量準確地導入乃是相當重要的課題舉例說明 ，在化學鎳的製程中，是將各種金屬零件浸泡於鎳離子狀 態之溶液中，並在適當的反應條件下，使溶液中之鎳成分 還原成固態再附著於零件表面（類似於電鍍），而溶液中所I 的二種成分會隨之消耗，必須作同比例（1 :丨或是丨丨5)的 添加’以時時保持溶液之正常化學作用，而最傳統的添加 方式則是以人工方式進行，也就是說，操作人員以附有刻 度之量杯，根據需求量而將欲添加之成分加入，但是，此 種添加方式的精確性很容易因人為偏差而受影響，如果未 能按照比例添加，則該溶液中之兩種成分會漸漸產生偏差 ’終將影響品質而使該溶液提前報廢。 如圖1所示’為一習知的電極式液體添加裝置，該液 體添加裝置包含-外容器U、—設置於該外容器u内的内 谷器12、一設於該外容器u之相對下方的補充液儲存容器 13、一使該補充液儲存容器13與該内容器η相連通的一 輸送管14、一設於該輸送管14上並用於將該補充液儲存容 器13的液體輸至該内容器12的輸送幫浦15、一使該外容 器11與該補充液儲存容器13相連通的溢流管16、一連接 200938477 於該内容器12底面並與該内容器12相連通的排放管π、 一設於該排放管17上並控制該排放管π之開閉的電動閥 18、分別穿伸入該外容器11内的第一及第二外容器電極感 應桿100、101、分別穿伸入該内容器12内的第一及第二内 容器電極感應桿200、201 ’以及一與該輸送幫浦丨5、該電 動閥18、該第一及第二外容器電極感應桿1〇〇、ι〇1、該第 一及第二内容器電極感應桿200、201電連接的控制器（圖未 示）。 該輸送幫浦15將液體經由該輸送管14送至該内容器 12内直到滿出，而滿出的液體及會被該外容器丨丨所承接並 經由該溢流管16回流至該補充液儲存容器13，並觸及該第 第一及第二外容器電極感應桿1〇〇、1〇1，促使該控制器停 止該輸送幫浦15，此時該控制器則會開啟該電動閥18使該 内各器12中的液體經由該排放管17流出，直到該内容器 的液面達到該第一内容器電極感應桿2〇〇的最底端，此 時該控制器即會關閉該電動閥18並停止液體輸出，並藉此 作動週期來排放出定量之液體。 但是’此種電極式液體添加裝置之管線、電線偏多， 體積也大，進而使其設置時所佔的空間大，且該等電極桿 皆谷易因震動而改變高度’或是因潮濕水氣而造成液體輸 出量的改變或是使該控制器誤判，進而形成精確性上的不 佳。 如圖2所示’另一種習知的電極式液體添加裝置，大 致上是與前述之電極式液體添加裝置類似，相同之處不再 200938477 贅言，其中之不相同之處在於，此種電極式液體添加裝置 更導入’’虹吸”之物理原理，並僅具有一内容器12，以及與 伸入該内容器12内的一第一電極桿與一第二電極桿300、 301，且該第一電極桿300之最低點位置是高於該第二電極 桿301的最低點位置。 該輸送幫浦15將液體經由該輸送管14輸進該内容器 12 直到6亥内谷器12内之液面尚度觸碰到該第一電極桿
300之最低點，此時該控制器即會關閉該輸送幫浦15以停 止液體的輸送，而位在該輸送管14伸入該内容器12的一 端的最低點以上（圖中虛線所示）的液體則會藉由虹吸作用回 到該補充液儲存容器13内，而當該内容器12内之液面位 於該輸送管14伸入該内容器12的一端的最低點時虹吸 =用則會停止’此時該控制器則會打開該電動閥Μ使該内 容H 12内之液體經由該排放管17流出並藉上述之作動 週期將定量之液體輸出。 但疋’此種液體添加裝置之預定液體輸出量不易調整 :如輸出量要減少時’該輸送管14伸入該内容器η的一 丰又必須延長，且如該於 # ^ J B 被拉扯或碰撞，會使該輸送 官14伸入該内容器] 的一编的最低點改變，進而s 出定量的改變而影響精確度。 冑相導致輸 【發明内容】
因此，本發明之B ^ ^ ^^ ^ ^ ^ 於是，本發明之宏 量液體添加系統，包含一儲存槽、 200938477 一定量容器、一注入回流管、一輸送幫浦、一液位感測器 、一定量罩，及一製程排放單元。 該儲存槽是用於儲存欲添加之液體。 該定量容器是位於該儲存槽的相對上方，該定量容器 具有一底座、一自該底座之周緣向上延伸之圍繞壁，及一 設於該圍繞壁之頂緣的頂座，該底座、該圍繞壁，及該頂 座三者相配合地界定出一容置空間，該頂座上設有一螺孔 及一空氣調節孔。 © 該注入回流管是設置於該儲存槽及定量容器上並使兩 者相連通，該注入回流管連接於該定量容器的一端是伸入 該定量容器之容置空間内。 該輸送幫浦是設置於該注入回流管上，並驅動儲存於 該儲存槽内之液體藉由該注入回流管往該定量容器内之容 置空間移動。 該液位感測器是與該定量容器之頂座相連接並伸入該 定量容器之容置空間内。 ® 該定量罩具有一封閉端即一開放端，該定量罩之外周 壁具有螺紋，並與該定量容器之頂座上的螺孔相配合地使 該定量罩之開放端旋入穿伸於該定量容器之容置空間内， 並對同樣是伸入該容置空間内的注入回流管的一端形成遮 罩，該定量罩之開放端之最底緣是低於該液位感測器之最 底緣。 該製程排放單元具有一與該定量容器之底座相連接並 與該定量容器之容置空間相連通的排放管，以及一設置於 200938477 該排放管上’用於控制該排放管之開閉的電動閥。 本發明之功效在於利用伸入該定量容器内的定量罩來 遮罩同樣是伸入該定量容器内的該注入回流管的一端，藉 此形成虹吸現象並將液體從該定量容器内吸出直至虹吸現 象消失，並在該定量容器之容置空間内留下的一預設之液 體量’再將留下之液體藉由該製程排放單元排出，進而形 成液體的定量輸出’而該定量罩與該定量容器之頂座間螺 合式的連結關係’使該定量罩能藉由旋轉該定量罩來調整 伸入該定量容器内的深度以決定輸出液體量，使輸出液體 量的調整更為容易。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 如圖3所示’本發明定量液體添加系統之較佳實施例 ，包含一儲存槽2' —定量容器3、一注入回流管4、一輸 送幫浦5、一液位感測器6、一定量罩7，及一製程排放單 元8。 該定量容器3是位於該儲存槽2的相對上方，該定量 容器3具有一底座31、一自該底座31之周緣向上延伸之圍 繞壁32,及一設於該圍繞壁32之頂緣的頂座％，該底座 31、該圍繞壁32，及該頂座33三者相配合地界定出一容置 空間34。該頂座33上設有一用於供該定量罩7穿設的螺孔 3 31、—與該螺孔3 31相間隔並供該液位感測器6穿設的第 200938477 冑孔332 ’及-在液體排出或注入該定量容器3之容置空 間34時，可相配合地將空氣吸入或排出該容置空間μ的 空氣調節孔333。該底座31上設有相間隔且分別供該注入 回机g 4及δ亥製程排放單元8穿設的一第二穿孔hi與一第 三穿孔312。 該注入回流管4是設置於該儲存槽2及定量容器3上 並使兩者相連通，該注入回流管4連接於該定量容器3的 一端是藉由該第三穿孔312伸入該定量容器3之容置空間 ® 34内。在本實施例中，為了方便與該定量罩7之搭配產生 虹吸現象，該注入回流管4位於該容置空間34内的一段是 呈垂直狀。 該輸送幫浦5是設置於該注入回流管4上，並驅動該 儲存於該儲存槽2内之液體通過該注入回流管4往該定量 容器3内之容置空間34移動，而當該輸送幫浦5停止運轉 時，液體仍能經由該注入回流管4回流至該儲存槽2。 該液位感測器6是與該定量容器3之頂座33相連接並 ® 藉由該第一穿孔332伸入該定量容器3之容置空間34内， 並偵測存於該容置空間34内的液體高度。在本實施例中， 該液位感測器6是一浮球式液位感測開關。 該定量罩7是具有一封閉端及一開放端，該定量罩7 之外周壁上具有螺紋，並與該定量容器3之頂座33上的螺 孔331相配合地使該定量罩7之開放端旋入穿伸於該定量 容器3之容置空間34内，並對同樣是伸入該容置空間34 内的注入回流管4的一端形成遮罩，該定量罩7之開放端 10 200938477 之最底緣是低於該液位感測器6之最底緣。 該製程排放單元8具有-與該定量容H 3之底座31相 連接’並藉由該底座31之第二穿孔311穿伸入該定量容器 3且與其谷置空間34相連通的排放管81，以及一設置於該 排放管81上，用於控制該排放管81之開閉的電動閥82。 在此要注意的是，該輸送幫浦5、該電動閥82,及該 液位感測器6皆是與一可程式的控制器（圖未示）電連接，並 藉由該控制器處理該液位感測器6所傳回的訊號，以及控 制该輸送幫浦5及該電動閥82的相對應開啟及關閉。 本發明之作動週期如下：首先，該控制器會將製程排 放單元8之電動閥82關閉’並致使液體不能藉由該排放管 81輸出’並接著啟動該輸送幫浦5使液體從該儲存槽2經 由該注入回流管4流向該定量容器3，直到液體達到如圖3 中所示之一第一液面高度α時，液面即會觸動該液位感測 器6 ’而該液位感測器6此時則會傳送一訊號通知該控制器 告知該定量容器3内之液面高度已到達該第一液面高度^^ ’此時該控制器在接收到此訊號後即會關閉該輸送幫浦5 使液體不再流入該定量容器3内。 承接上述，由於此時該電動閥82仍是處於關閉之狀態 ，使得該排放管81同樣呈封閉狀態，又由於該儲存槽2是 位於該定量容器3之相對下方，藉由大氣壓力及液體自身 重力的關係，該定量罩7即會與該注入回流管4相配合地 產生虹吸現象，並使液體逐漸回流至該儲存槽2内，並導 致該定量容器3内的液體開始經由該注入回流管4流回該 200938477 儲存槽2内，直至虹吸現象消失，也就是說，該定量容器3 内的液體會經由該注入回流管4流回該儲存槽2内直到該 定量容器3内的液面高度達到如圖3中所示之第二液面高 度石為止。 承接上述，在上述之作動完成後，該定量容器3及該 排放管81内即會存有一預設定量的液體，當需要進行定量 液體輸出時，該控制器即會開啟該電動閥82並使該定量容 器3内的液體藉由該排放管81輸出。 由圖3中可看出，由於該定量罩7是藉由其外周壁上 的外螺紋與該定量容器3之頂座33的螺孔331相配合地旋 入該定量容器3内，如需要對液體輸出量進行調整時，僅 需旋轉該定量罩7，使其伸入該定量容器3的深度改變，即 可改變s亥第二液面高度冷，進而改變存於該定量容器3内 的液體量（即輸出的液體量），操作上相當簡易。 但是要注意的是’該定量罩7在伸入該定量容器3中 時’其最底緣必須低於該注入回流管頂緣41並對該注入回 流管4形成有效遮罩，進而使虹吸現象能夠順利產生。 由於本發明之定量液體添加系統並無使用任何電極式 感應器’進而不會有因容器内的潮濕而產生誤觸的情形， 而本發明利用該定量罩7與該注入回流管4相配合地產生 虹吸現象將該定量容器3内多餘的液體排出，使該定量容 器3内始終維持一定的液體存量。該液位感測器6僅為輔 助之用’該定量容器3内的最終液面高度（第二液面高度冷） 仍是由該定量罩7來決定，而此種利用虹吸之物理原理來 12 200938477 設定液位的方式相較於習知利用電極式感應器來設定監測 液面高度要可靠且準確，進而增加輸出量的精準度。
歸納上述，本發明之定量液體添加系統，利用伸入該 定量容器3内的定量罩7來遮罩同樣是伸入該定量容二 内的該注人回流管4的—端，藉此形成虹吸現象並將多餘 液體從該定量容器3内吸出直至虹吸現象消失，並在該定 量容器3之容置空間34内留下的—預設之液體量，之後再 將留下之液體藉由該製程排放單元8之排放f 81排出進 而形成液體的定量輸出，而該定量罩7與該定量容器3之 頂座33間螺合式的連結關係，使較量罩7能藉由旋轉該 定量罩7來調整伸人蚊量容器3内的深度以決定輸出液 體量，使輸出液體量的調整更為容易，且本發明主要是藉 由物理原理（虹吸作用）來進行液面高度設定，並不會有利用 電極式的感應器可能因潮濕而導致誤觸而影響液體輸出量 的情形，故確實能達到本發明之目的。 准以上所述者’僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍’即大凡依本發明巾請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一示意圖，說明習知的電極式液體添加裝置； 圖2是-示意圖，說明另一習知的電極式液體添 置；及 圖3是-示意圖，說明本發明定量液體添加系統之較 13 200938477 佳實施例。
14 200938477 【主要元件符號說明】 2 ....... •…儲存槽 4…… ••…注入回流管 3 ....... •…定畺容器 41••… •…·注入回流管頂 31…… •…底座 緣 311… …·第二穿孔 5…… •…·輸送幫浦 312… •…第三穿孔 6…… •…液位感測器 32…… •…圍繞壁 7…… •…定量罩 33…… …·頂座 8…… •…製程排放單元 331 ···. …螺孔 81·.··. ••…排放管 332 ··· •…第一穿孔 82····. …··電動閥 333… •…空氣調節孔 a ..... …·第一液面高度 34…… …·容置空間 β 苐一^液面间度 ❹ 15