JP4011056B2

JP4011056B2 - 液体供給装置

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Publication number: JP4011056B2
Application number: JP2004317796A
Authority: JP
Inventors: 克規二瀬; 敏昭志田
Original assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Current assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2016-04-15
Also published as: JP2005053589A

Description

この発明は、流量制御弁を用いた液体供給装置に関するものであり、とくには、内部付着物の完全なる除去を容易ならしめるとともに、液体タンク内への、雑菌や塵埃等の混入のおそれを除去するものである。

従来から広く一般に使用されている絞り弁、流量調整弁、分流弁などの流量制御弁はいずれも、流体との接触部品が多く、しかも、通路形状が複雑であるため、その内部を洗浄するに当って、洗浄水を通過させただけでは可動部品、流体通路等への付着物を完全に除去することが実質的に不可能であり、これがため、多くは、流量制御弁を分解掃除することによって付着物の完全除去を図っていた。

しかるに、流量制御弁の分解掃除のためには多くの作業工数が必要になる他、とくにその流量制御弁が、飲料水、酒類、液体調味料等の輸送に適用されるものである場合には、その分解掃除後の組立てその他に際する、作業者からの落下菌、浮遊塵埃等のそこへの付着が衛生上の問題となることがあった。

しかも、流量制御弁を用いた液体供給装置のうち、たとえば、液体調味料の自動充填製袋機に付設されるものにあっては、従来は、液体調味料を一時的に貯留するタンクの上蓋が、通常は、液切れによるトラブル回避のための監視やタンクそれ自体の掃除等の要請に応じられるように、密閉式ではなく開閉式の構造となっていたため、その上蓋の開放中における，または、充填製袋作業中の上蓋の開閉等に起因する、タンク内への雑菌、塵埃等の落下が不可避となるという問題もあった。

この発明は、従来技術の有するこのような問題点を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、それの主たる目的は、流体含有物の、流量制御弁への付着を有効に防止するとともに、たとえばそれが付着した場合であっても、付着物を、簡易、迅速に、しかも完全に除去することができ、併せて、雑菌、塵埃等の入り込みのおそれを十分に取り除くことができる、流量制御弁を用いた液体供給装置を提供するにある。

この発明の液体供給装置に用いることのできる流量制御弁は、軟質チューブの外側に、その軟質チューブの半径方向に進退変位される少なくとも一のピストンを設けるとともに、そのピストンを、少なくとも進出方向に変位させる駆動手段、たとえばシリンダ、歯車機構等を設けたものである。
ここで好ましくは、ピストンを、軟質チューブの直径方向に対抗する二個所に配設するものとし、より好ましくは、ピストンを、可撓膜体にてハウジングに連結し、そして、その可撓膜体の背面側、いいかえれば、ピストンの後端側に画成した閉空間に加圧流体の給排口を設け、この給排口に供給される加圧流体をもって、その閉空間および可撓膜体をピストンの進出駆動手段として機能させる。

また好ましくは、ピストンをハウジングに連結する可撓膜体の、背面側および前面側のそれぞれに閉空間を画成するとともに、それらの両閉空間に加圧流体給排口を設けて、背面側の閉空間およびそれの画成に寄与する可撓膜体を、上述したようにピストンの進出駆動手段として、一方、前面側の閉空間およびそれの画成に寄与する可撓膜体をピストンの後退駆動手段としてそれぞれ機能させる。さらに好ましくは、可撓膜体に、ピストンを後退位置に復帰させるばね力を付与する。ここで、このばね力の付与は、可撓膜体それ自体をばね材料にて構成すること、可撓膜体に板ばね等のばね材を局部的に付設すること、可撓膜体に、圧縮もしくは引張りタイプのコイルばねその他を、直接的もしくは間接的に着座させること等によって行うことができる。

そして、かかる流量制御弁においては、多くは、軟質チューブ外周を弾性カバーにより覆うことが好適であり、その弾性カバーは、軟質チューブの軸線方向に並置した複数本のオーリングにより、または鞘管により構成することができ、それらのオーリング等は、軟質チューブに対して接着もしくは非接着のいずれとすることもできる。

以上のような流量制御弁を用いたこの発明の液体供給装置は、密閉液体タンクと、この液体タンクに接続した液体流入通路および液体流出通路と、これらのそれぞれの通路に設けたそれぞれの流量制御弁と、密閉液体タンクに取付けた加圧弁および減圧弁とを具え、前記各流量制御弁を、軟質チューブの外側に配設されて、その軟質チューブの半径方向に進退変位される、少なくとも一のピストンを設けるとともに、そのピストンを、少なくとも進出方向に変位させる駆動手段を設け、少なくとも、液体流入通路に配設される流量制御弁に、ピストンを進出方向に変位させる駆動手段および後退方向に変位させる駆動手段のそれぞれを設けるとともに、この流量制御弁の、ピストンをハウジングに連結する可撓膜体の背面側の閉空間および前面側の閉空間のそれぞれを、それらの各閉空間の増減圧をもたらす各電空変換器に接続し、また、これらの電空変換器の作動を制御する一の出力勾配設定器を設け、密閉液体タンク内の液面の最低レベルおよび最高レベルを検知し、この検知結果に基いて、その出力勾配設定器を作動させるレベルセンサを設けることにより構成してなるものである。

前記流量制御弁では、それの流体通路を、シリコーンやシリコーンゴム等その他の高分子材料製とすることができる軟質チューブにて構成して、通路内表面を十分平滑なものとすること、ならびに、その軟質チューブをストレートチューブとして、流体通路から凹凸，迂曲等を除去することにより、そこへの流体凝集物等の付着を有効に防止することができる。しかもここでは、軟質チューブの外側に配置したピストンの進退変位によって、軟質チューブの圧潰変形量、ひいては、そこを通過する流体の流量を調節することにより、その通過流体の、軟質チューブ以外の弁構成部品との接触を防止して、それらの部品への凝集物等の付着のおそれを完全に除去することができる。
この一方において、凝集物等が、たとえ流体通路に付着することがあっても、合成樹脂製等の軟質チューブは、それの物性上、剥離性に優れていることから、たとえば水蒸気等の高圧洗浄流体のそこへの通過等によって、その凝集物等を、簡易迅速に、かつ完全に剥離除去させることができる。

ところで、ピストンの、所要に応じた進出変位をもたらす駆動手段としては、それの変位量を適宜に調整し得る限りにおいて、既知の各種の往復駆動手段を用いることができる。
またここで、ピストンを、軟質チューブの直径方向に対抗する二個所に配設した場合には、それらの両者を同時に進退変位させることによって、流量制御の応答性を大きく高めることができる。

そしてまた、ピストンを可撓膜体によってハウジングに連結するとともに、その可撓膜体の背面側に画成した閉空間に加圧流体給排口を設け、これによって、その加圧流体給排口から閉空間へ供給されるたとえば圧縮空気を、ピストンの進出駆動源として機能させることにより、流量制御弁それ自体に特別の駆動手段を付設することが不要となって、その流量制御弁の構造を簡単にし、かつ、それの全体を小型化することができる。
なおこの場合の流量制御は、軟質チューブ内を流動する流体が、その軟質チューブを介してピストンに及ぼす後退方向の押圧力と、閉空間に供給された圧縮空気が、直接的および間接的にピストンに及ぼす進出方向の押圧力との関連の下で行われ、閉空間内圧に基づく、ピストンの進出方向押圧力が、それの後退方向押圧力に打勝った場合には、ピストンの進出変位、ひいては、流体流量の低減がもたらされ、そのピストンは、それに作用する進出方向押圧力と、後退方向押圧力とが釣合った位置に停止され、維持される。この一方において、流体流量の増加は、閉空間内圧を低下させて、ピストンを、そこに作用する進出方向押圧力と、後退方向押圧力とが釣合う位置まで後退変位させることにより行われ、その閉空間圧内を大気圧まで低下させたときには、軟質チューブの圧潰変形量が零となり、流体流量は最大となる。

このような流量制御弁において、可撓膜体の背面側および前面側のそれぞれに閉空間を画成するとともに、それらのそれぞれの閉空間に加圧流体給排口を設けることにより、上述したところに加えて、前面側閉空間に供給される加圧流体を、ピストンの後退駆動源として機能させた場合には、ピストンの進退変位速度を所要に応じてコントロールすることができる。いいかえれば、可撓膜体の背面側だけに閉空間を設けた場合には、そこへの所定内圧の直接的な設定によって、ピストンは、所要の進出もしくは後退位置へ迅速に変位することになるところ、可撓膜体の前面側にも閉空間を設けた場合には、両閉空間の内圧差を調節することで、ピストンが、それに作用する両押圧力が相互に釣合う位置に至るまでの進退各方向の変位速度を適宜にコントロールすることができる。

さらにまた、可撓膜体に、それ自身、ひいては、ピストンを後退位置に復帰させるばね力を付与した場合には、閉空間が一個であると二個であるとを問わず、背面側の閉空間内圧が零となったときに、軟質チューブの圧潰変形を、流動流体がピストンに及ぼす後退方向押圧力に依存することなく確実に取除くことができ、たとえば、流体が流量制御弁を通過するに先だって、その流量制御弁を全開状態とすることができる。

ところで、このような流量制御弁においては、多くの場合は、バルブハウジングと軟質チューブとの間に隙間が存在することになるので、その隙間部分において、軟質チューブを、ハウジングに内接するもしくは内接しない弾性カバーをもって覆うことにより、その軟質チューブ内を高圧流体、たとえば、130 〜140 ℃前後の温度で、２kgf/cm²程度の圧力の水蒸気によって洗浄するに当たっての、その軟質チューブの半径方向の膨出変形を有効に拘束して、それの耐圧性を高め、耐疲労性を向上させることができる。ここで弾性カバーを、複数本のオーリングにて構成する場合には、特別の部品の準備，加工等を必要とすることなく、弾性カバーを簡単にかつ容易に装着することができ、また、それを鞘管により構成する場合には、軟質チューブを、その長さ方向の各部において十分均等に保護することができる。

そしてまた、以上のような流量制御弁を適用した、この発明にかかる液体供給装置では、装置全体としてもまた、流量制御弁に固有の作用効果をそのまま発揮させることができ、液体凝集物等の、装置への付着を有効に防止するとともに、たとえ凝集物等が付着しても、それの完全除去をきわめて容易に行うことができる。
しかもこの装置では、液体タンクを密閉タンクとし、液体の供給作業中は基本的に蓋の開閉を行わないことから、その開閉によって、雑菌や塵埃等がタンク内へ混入するおそれを十分に除去することができる。

ところで、この装置において、密閉液体タンクに液体を供給する液体流入通路中の流量制御弁に、ピストンを進出変位させる駆動手段および、それを後退変位させる駆動手段のそれぞれを設けた場合には、前述したように、ピストンの進退変位速度を所要に応じてコントロールすることができ、これがため、たとえば、全閉状態の、その流量制御弁を開放して、密閉液体タンク内へ液体を流入させるに当り、流量制御弁をゆっくり開放し、液体の、密閉液体タンクへの流下もしくは落下を静的状態に近づけることによって、好ましくは内圧を一定に維持される密閉液体タンクの急激な内圧変動を有効に防止して、タンク内圧に基づいてそこから吐出される液体量を十分均一ならしめることができる。

そしてこのことは、密閉液体タンク内の液体量が所定量に達した後の、流量制御弁の全閉操作に当ってもほぼ同様であり、その閉止作動をゆっくりと行わせることによって、急激な内圧変動を有効に防止することができる。

ところで、タンク内液体の吐出の継続に起因するタンク内圧の漸減に対しては、タンクに取付けた加圧弁を介してタンク内圧の漸増をもたらすことにより、一方、タンクへの液体の流入に起因するタンク内圧の漸増に対しては、これもタンクに取付けた減圧弁の作用下で、タンク内圧の漸減をもたらすことにより、いずれもタンク内圧を実質上一定に維持することができる。

なおここで、密閉液体タンクに接続した液体流出通路中の流量制御弁は、それを、上述した流量制御弁と同様に構成し得ることはもちろんであるが、その流量制御弁の開閉作動は、タンク内圧にそれほど急激な圧力変動をもたらすことがなく、また、その流量制御弁は、多くは、所定開度の開放状態に維持されており、しかも、この液体供給装置を、たとえば、自動製袋機に適用した場合には、流量制御弁の開閉速度が速い方が、包装用フィルムのロスを少なくすることができるので、その流量制御弁に対しては、ピストンの進出変位をもたらす駆動手段だけを設けることも可能である。

以下にこの発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は流量制御弁の一実施形態を示す縦断面図もしくは横断面図である。
図中１は、軟質チューブ、たとえばシリコーンやシリコーンゴム等のチューブを示し、ここにおけるこのシリコーンチューブ１は、その両端部分に嵌め込んだ一対のフランジ付きインサート２と、インサート２の挿入部分でそれの各端部分外周に、たとえばかしめ等によって固定した、これもフランジ付きのスリーブ３とで端部分を液密に保持される。

かかるシリコーンチューブ１の中央部分外周側では、それぞれのスリーブ３に設けたフランジ３ａに、全体としてほぼ円筒状、角筒状などをなす弁枠体４を、その端面にて固定し、この弁枠体４の、シリコーンチューブ１の直径方向に対抗する二個所に、それぞれのピストン５を、そのチューブ１の半径方向に進退変位可能に配設するとともに、各ピストン５の先端に、シリコーンチューブ１の外周面に接触する押圧部材６を設ける。この押圧部材６は、シリコーンチューブ１の直径を幾分越える程度の幅、図に示すところでは紙面と直交する方向の長さを有し、その先端面は全幅にわたって平坦面をなす。

またここでは、各ピストン５の後端部分に、可撓膜体７の中央貫通穴の縁部分をたとえば気密に連結するとともに、その可撓膜体７の外周縁部分を、弁枠体４と、それに嵌め合わせた各蓋体８との間に、これもたとえば気密に挟持することによって、ピストン５を、弁枠体４およびそれぞれの蓋体８からなるハウジング９に、可撓膜体７により連結し、併せて、それらの可撓膜体７の背面側、すなわち、可撓膜体７と蓋体８との間に気密な閉空間１０を画成する。ここにおいて、可撓膜体７は、補強層を埋設したもしくは埋設しない、ガス不透過性のゴム、合成樹脂材料などにて形成することができる他、それらの材料に、ピストン５を図示のような後退位置に復帰させるばね部材を付設した複合部材により、または、図示のような形状に自己復帰する弾性膜体それ自体によって構成することもできる。

さらに、各蓋体８には、閉空間１０に開口する加圧流体給排口１１を設け、その給排口１１を、図示しない加圧流体給排手段、たとえば加圧空気給排手段に接続する。なおこの場合、可撓膜体７と弁枠体４との間の空間１２に対する空気の流入出は、ピストン５と、弁枠体４に設けた摺動ガイド１３との間および、弁枠体４に設けた、図示しない通孔の少なくとも一方を介して行うことができる。

このように構成してなる流量制御弁において、シリコーンチューブ内を流動する流体の流量を絞る場合には、閉空間内へ加圧空気を供給して、ピストン５に、それが押圧部材６を介してシリコーンチューブ１から受ける後退方向の力、ときとしては、それに加えて、可撓膜体７の変形抵抗にも打ち勝つ進出方向の力を及ぼすことによって、両ピストン５に、相互に同期した、所要速度の進出方向変位を行わせ、押圧部材６をもって、シリコーンチューブ１に図の上下方向からの括れ変形をもたらす。これによって、シリコーンチューブ内の流体流路断面積が減少されて、流体流量もまた所期した通りに減少されることになる。

ここで、流体流量のこのような減少は、両ピストン５が、それらの進出限位置まで進出変位されて、図２に示すように、シリコーンチューブ１が完全に圧潰されて流路断面積が零になるまでの間で、所要に応じて適宜に選択することができる。なお、シリコーンチューブ１のこのような圧潰変形に際しては、それの両端部分に挿入したインサート２がシリコーンチューブ１の潰れの拡大を有効に防止すべく機能する。

この一方で、流体の流量を増加させる場合には、たとえば図２に示す状態から、閉空間内圧を徐々にもしくは迅速に減圧して、ピストン５の進出方向押圧力を、シリコーンチューブ１、ひいては内部流体がピストン５に及ぼす後退方向押圧力等より小さくすることにより、所要速度での流路断面積の増加、いいかえれば、流体流量の増加をもたらすことができる。

ところで、このような流量制御弁のシリコーンチューブ１は、内表面が十分平滑であるとともに、その物性上、流体凝集物等が付着し難く、しかも、直線状の流体流路を画成することから、その内表面への流体凝集物等の付着を長期間にわたって有効に阻止して、流体流量の変動を十分に防止することができる。

この一方で、流体凝集物等がシリコーンチューブ１の内表面に付着することがあっても、その付着物の多くは、流量制御弁の作用に基づく、それ自身の幾分の伸びを伴う括れ変形および、縮みを伴う膨径変形によってそこから剥離されることになる。しかも、シリコーンチューブ１はそもそも、付着物の剥離性に優れる物性を有しており、加えて、シリコーンチューブ１の外側に、凝集物等が付着するおそれは全くないことから、たとえば、高圧の洗浄流体をそこに通過させることによって、付着物の全てを、簡易・迅速に剥離除去させることができる。かくしてここでは、付着物の除去のための、弁の分解掃除が不要となり、それ故に、掃除後の弁の組立てに際する、弁構成部材への、雑菌や塵埃等の付着のおそれを十分に除去することができる。

図３は、流量制御弁の他の実施形態を示す断面図であり、これは、可撓膜体７の前面側で、それと弁枠体４とによって画成される空間をもまた十分気密な閉空間１４とするとともに、その閉空間１４に開口する加圧流体給排口１５を弁枠体４に設け、そしてその加圧流体給排口１５を、たとえば、図示しない加圧空気給排手段等に接続したものである。

このような流量制御弁では、ピストン５をそれの後退方向に押圧する力を考慮に入れた上で、背面側閉空間１０と前面側閉空間１４との内圧差を調整することで、ピストン５の進退変位速度を所要に応じてコントロールすることができる。すなわち、弁の開放に当っては、たとえば、前面側閉空間１４を予め定めた内圧とする一方、背面側閉空間１０を、その内圧等と釣合い状態となる初期設定内圧から、所要の速度で次第に減圧することによって、また、弁の閉止に当っては、これもたとえば、背面側閉空間１０を予め定めた内圧とする一方、前面側閉空間１４を、その内圧と釣合い状態となる初期設定内圧から所要速度で減圧することによって、ピストン５の各方向の変位速度を、所期した通りに正確にコントロールすることができる。
そして、この弁においてもまた、流体凝集物等の付着および剥離除去に関しては、前述したものと全く同様の作用効果をもたらすことができる。

ところで、流量制御弁の、上述したような実施形態においては、多くの場合は図１および３に示すところから明らかなように、ピストン５の不作動姿勢の下で、シリコーンチューブ１の外周面と、弁枠体４との間に隙間が存在することになるので、その隙間部分に、シリコーンチューブ１を覆う弾性カバーを配設し、その弾性カバーをもってシリコーンチューブ１を、それの拡径変形から保護することが好ましい。

図４は、その弾性カバーの一の実施形態を示す断面図であり、ここでは、シリコーンチューブ１の外周に嵌め合わせて、それの軸線方向に並置したオーリング１６の複数本によって弾性カバーを構成する。ここで、各オーリング１６はシリコーンチューブ１の周面に接着等させることも可能であるが、そのオーリング１６を若干の拡径変形下でシリコーンチューブに嵌め合わせた場合には、それら両者間に十分大きな摩擦力を発生させることができるので、かかる場合には、それらの両者を接着等させるまでもなく、オーリング１６の、チューブ軸線方向への不測の変位を十分に防止することができる。
またここで、オーリング１６は、ピストン５の本体部分とシリコーンチューブ１との間のみならず、押圧部材６とシリコーンチューブ１との間にも配置可能であるが、図示のように、押圧部材６が、シリコーンチューブ１の外周面に、それの上下方向から直接接触する場合には、その押圧部材６がシリコーンチューブ１の保護部材としても機能することから、その接触部分へのオーリングの配置を省略することもできる。
なおここにおいて、各オーリング１６の外周面もしくは外周縁は、弁枠体４に内接させることが好ましいが、各オーリングそれ自身は、個有の物性の下で、シリコーンチューブ１の拡径変形に対して変形拘束力を有効に発揮し得ることから、このことは必須ではない。

このような弾性カバーでは、流量制御弁の内部、ひいてはシリコーンチューブ１の内周面の洗浄に際して、高温高圧の流体、たとえば、130 〜140 ℃前後の温度で２kgf/cm²程度の圧力の水蒸気をそこに通過させる場合に、そのシリコーンチューブ１の膨張を、それぞれのオーリング１６によって有効に拘束することができ、これにより、繰り返しの洗浄に際するシリコーンチューブ１の拡径変形量を十分少ならしめて、シリコーンチューブ１の耐圧性を高め、また、耐疲労性を大きく向上させることができる。

ところで、オーリング１６からなる弾性カバーは、シリコーンチューブ１の、図５に示すような圧潰変形、いいかえれば、流量制御弁の閉止作動に当たり、図５の紙面と直交する方向に長く変形して、各オーリング１６の、不要の緩みもしくは弛みを十分に吸収することから、それぞれのオーリング１６は、それらがシリコーンチューブ１に接着等されていない場合であっても、そのシリコーンチューブ１の軸線方向への変位を十分に阻止されることになる。

以上のように、オーリング１６によって弾性カバーを構成する場合には、特別の部品を準備したり、それに加工を加えたりする必要なしに、簡単かつ容易に、しかも安価に弾性カバーを構成してシリコーンチューブ１の耐久性を有効に向上させることができる。

図６は、弾性カバーの他の実施形態を示す断面図であり、これは、シリコーンチューブ１と弁枠体４との間に、ゴム，プラスチック等からなる鞘管１７を、好ましくは拡径方向への幾分の弾性変形下にて配設することにて弾性カバーとしたものである。
ここにおける鞘管１７もまた、シリコーンチューブ１への接着もしくは非接着下で、また、弁枠体４への内接もしくは非内接下で、前述した弾性カバーとほぼ同様に機能することができるも、ここでは、鞘管１７がその全長にわたってシリコーンチューブ１に好ましくは密着することから、その内周面の高圧洗浄に当たって、シリコーンチューブ１の拡径変形を、いずれの部分においてもより均等に抑制することができる。

以上図１に示す流量制御弁への弾性カバーの適用態様について説明したが、図３に示す流量制御弁にもまた同様にして弾性カバーを適用し得ることはもちろんである。

図７は、上述したような流量制御弁を用いた、自動充填製袋機への液体供給装置を例示する回路図である。
ここでは、液体タンクを密閉液体タンク２１とするとともに、この密閉液体タンク２１に、一次側タンクからそこへ液体を供給する液体流入通路２２および、その密閉液体タンク２１から自動充填製袋機に液体を供給する液体流出通路２３をそれぞれ接続し、液体流入通路２２には、図３に示す流量制御弁２４を、そして、液体流出通路２３には、図１、２に示す流量制御弁２５をそれぞれ設ける。ここで、流量制御弁２４の背面側閉空間１０および前面側閉空間１４のそれぞれは、それぞれの電空変換器２６、２７に接続され、流量制御弁２５の背面側閉空間１０は、他の一の電空変換器２８に接続される。なお、これらのそれぞれの電空変換器２６、２７、２８には、たとえば圧縮空気供給手段からの加圧空気が供給される。

密閉液体タンク２１にはまた、これも圧縮空気供給手段に接続した加圧弁２９および、タンク内圧の排出を行う減圧弁３０のそれぞれを取付けるとともに、圧力計３１を取付け、さらに、タンク内の液面の最低レベルおよび最高レベルを検知する両レベルセンサ３２を取付ける。ここでこのレベルセンサ３２は、レベルスイッチ用アンプ３３および出力勾配設定器３４を経て、電空変換器２６、２７に信号接続される。

このような液体供給装置による、自動充填製袋機への液体の定量供給は、加減圧弁２９、３０の作用下で、密閉液体タンク２１の内圧を所定の一定値に維持しつつ、液体流出通路２３の流量制御弁２５より下流側に設けた電磁流量計３５から流量調節計３６へ入力される計測流量を設定流量と比較し、それら両者の差が所定範囲を越えた場合に、電空変換器２８により、背面側閉空間１０の加圧もしくは減圧を行って、計測流量を設定流量に実質的に一致させることにより行う。

そして、液体のこのような定量供給の継続によってタンク内の液面レベルが低下すると、タンク内圧もまた低下するので、かかる場合には、加圧弁２９からタンク内へ加圧空気を供給して、タンク内圧の維持、ひいては、液体の供給流量の維持を図る。
またここで、タンク内の液面レベルがさらに低下して、レベルセンサ３２による検知結果が最低レベル以下になったときには、レベルスイッチ用アンプ３３を介して出力勾配設定器３４を作動させることによって、それぞれの電空変換器２６、２７から、流量制御弁２４の背面側閉空間１０および前面側閉空間１４のそれぞれに供給される圧力の差を、設定時間内で次第に増加させて、その流量制御弁２４の緩かな開放作動をもたらし、これにより、多量の液体がタンク内へ急速に流入することによるタンク内圧の急激な増加を防止して、その間にも継続して自動充填製袋機に供給されている液体の流量変化のおそれを十分に取除く。

ところで、密閉液体タンク内へこのようにして液体を供給した場合には、タンク内の空間体積が減少することによってタンク内圧が次第に増加することになるも、この場合は、タンク内圧の増加分は減圧弁３０を経てタンク外へ排出されることから、タンク内圧は実質上一定に維持されることになる。

そしてさらに、タンク内への液体の流入によって、タンク内の液面レベルが最高レベルに達したときには、これもまた出力勾配設定器３４の作用によって、流量制御弁２４を緩かに閉作動させ、これによって、タンク内圧の急激な変動を回避して、自動充填製袋機に供給される液体量の変動を有効に防止する。

以上のような液体供給装置では、液体の定量供給作業中に密閉液体タンク２１の蓋部材２１ａを開放する必要がなく、従って、液体の定量供給中に、雑菌、塵埃等がそのタンク内に落下することもない。また、液体凝集物等の付着物の除去に当っても、蓋部材２１ａを開放することなしに、タンク内部に高圧洗浄流体、たとえば水蒸気等を通過させるだけで、それぞれの流量制御弁２４、２５と同様に、付着物の十分なる剥離除去を行うことができるので、タンク内部の洗浄後に事後的にその蓋部材２１ａを嵌め合わせることに起因する雑菌等の付着のおそれをも完全に除去することができる。

かくして、先に述べた流量制御弁によれば、流体凝集物等の、流量制御弁への付着堆積を有効に防止して、流体流量を、長期間にわたって十分正確に制御することができ、たとえその流量制御弁に凝集物等の付着があっても、弁を分解掃除等することなしにその付着物を、完全に剥離除去することができるので、流量制御弁への雑菌、塵埃等の付着のおそれを除去することができる。

そして、これらのことは、その流量制御弁を用いたこの発明の液体供給装置においてもほぼ同様であり、液体タンクを密閉タンクとし、液体の定量供給中はもちろん、その密閉液体タンクへの付着物の除去作業に当ってもまた、タンクの蓋部材を完全閉止状態に維持することによって、タンク内への雑菌や塵埃等の落下を有効に防止してなお、そのタンクおよび流量制御弁への付着物を十分に除去することができる。

この発明に用いることができる流量制御弁を例示する断面図である。流量制御弁の流路遮断状態を示す断面図である。流量制御弁の他の例を示す断面図である。弾性カバーの適用形態を示す断面図である。弾性カバーの変形状態を示す断面図である。弾性カバーの他の実施形態を示す断面図である。この発明に係る液体供給装置を例示する回路図である。

符号の説明

１シリコーンチューブ
２フランジ付きインサート
３スリーブ, ３ａフランジ
４弁枠体
５ピストン
６押圧部材
７可撓膜体
８蓋体
９ハウジング
１０背面側閉空間
１１, １５加圧流体給排口
１３摺動ガイド
１４前面側閉空間
１６オーリング
１７鞘管
２１密閉液体タンク, ２１ａ蓋部材
２２液体流入通路
２３液体流出通路
２４流量制御弁
２５流量制御弁
２９加圧弁
３０減圧弁
３１圧力計
３２レベルセンサ
３５電流流量計

Claims

密閉液体タンクと、この液体タンクに接続した液体流入通路および液体流出通路と、これらのそれぞれの通路に設けたそれぞれの流量制御弁と、密閉液体タンクに取付けた加圧弁および減圧弁とを具え、前記各流量制御弁を、軟質チューブの外側に配設されて、その軟質チューブの半径方向に進退変位される、少なくとも一のピストンを設けるとともに、そのピストンを、少なくとも進出方向に変位させる駆動手段を設け、少なくとも、液体流入通路に配設される流量制御弁に、ピストンを進出方向に変位させる駆動手段および後退方向に変位させる駆動手段のそれぞれを設けるとともに、この流量制御弁の、ピストンをハウジングに連結する可撓膜体の背面側の閉空間および前面側の閉空間のそれぞれを、それらの各閉空間の増減圧をもたらす各電空変換器に接続し、また、これらの電空変換器の作動を制御する一の出力勾配設定器を設け、密閉液体タンク内の液面の最低レベルおよび最高レベルを検知し、この検知結果に基いて、その出力勾配設定器を作動させるレベルセンサを設けることにより構成してなる液体供給装置。