JP6964295B2

JP6964295B2 - 流体充填装置

Info

Publication number: JP6964295B2
Application number: JP2018094670A
Authority: JP
Inventors: 耕作 ▲高▼橋; 洋允中西
Original assignee: KOSEN SHA; Daikin Industries Ltd; Daikin Applied Systems Co Ltd
Current assignee: KOSEN SHA; Daikin Industries Ltd; Daikin Applied Systems Co Ltd
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2038-05-16
Also published as: JP2019199278A

Description

本発明は、容器に所定量の流体を正確に充填するための流体充填装置に関する。

従来より、複数のノズルを介して複数の容器にそれぞれ所定量の液体を充填する方法として、各ノズルが容器に所定量の液体を充填するのに必要な時間を液体の圧力ごとに記憶しておき、充填時間が各ノズルに対応した時間になった際に各ノズルの開閉弁を閉じるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２１９９９５号公報

しかしながら、上記技術では、各ノズルが容器に所定量の液体を充填するのに必要な時間を液体の圧力ごとに求める作業に労力を要すると共に、ノズルごとに開閉弁の制御を行う複雑な機構が必要となる。

そこで、本発明は、簡易な構造でありながら所定量の流体を正確に充填することのできる流体充填装置を提供することを目的としている。

本発明は、可撓性を有し内部が略真空に保たれた状態の複数の容器に所定量の流体をそれぞれ充填するための流体充填装置であって、前記流体が流入する流入口と、前記複数の容器にそれぞれ接続される複数の流出口と、を有し、可撓性を有するノズルと、内部が略真空に保たれた状態の前記ノズルに接続され、前記ノズル内の圧力を検出する圧力検出部と、前記ノズルを介した前記複数の容器への前記流体の充填を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力検出部に検出された圧力が所定値に達した場合に前記複数の容器への前記流体の充填を停止させることを特徴とする流体充填装置を提供している。

このような構成によれば、ノズル内と複数の容器内の圧力は、パスカルの原理により同一になるため、一の圧力検出部で検出された圧力に基づき、全ての容器に対して所定量の流体を充填することが可能となる。また、全ての容器内の圧力を検出するのに一の圧力検出部で済むので、圧力検出部の校正の労力も少なく、簡易かつ安価に所定量の流体を充填することが可能となる。

また、前記容器は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材の端部を接合することにより形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、容器の内部が容易に略真空に保たれるので、圧力検出部により検出される圧力の信頼度が高まり、所定量の流体を精度よく充填することが可能となる。

また、前記ノズルは、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材の端部を接合することにより形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、ノズルの内部が容易に略真空に保たれるので、圧力検出部により検出される圧力の信頼度が高まり、所定量の流体を精度よく充填することが可能となる。

また、互いに対向する第１の当接面と第２の当接面を有し、前記第１の当接面と前記第２の当接面との間に前記容器がそれぞれ配置される複数の配置部と、前記複数の配置部にそれぞれ設けられ、前記流体が充填されて膨張した容器が、対応する第１の当接面に所定以上の圧力で当接すると当接信号を送信する複数の充填監視部と、前記当接信号を受信し、前記複数の充填監視部から当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行う報知部と、を更に備えたことが好ましい。

このような構成によれば、圧力検出部により検出された圧力が所定値になり、充填が停止された場合であっても、報知部による報知により、複数の容器が適切に膨張したか否かを判断することができる。従って、いずれかのノズルに詰まりや折れ曲がりが生じ、いずれかの容器への充填が失敗している場合であっても、その旨を認識することが可能となり、一の圧力検出部で検出された圧力に基づき充填を制御する構成によって生じ得る課題が解決される。

また、前記報知部は、前記複数の充填監視部の全てから当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行うことが好ましい。

このような構成によれば、簡易な構造で、全ての容器が適切に膨張したか否かを判断することが可能となる。

また、前記第１の当接面と前記第２の当接面との間の距離は、変更可能であることが好ましい。

このような構成によれば、各容器が所定量又は所定量近くまで充填されて膨張した際に、より正確に当接信号を送信することが可能となる。

本発明の流体充填装置によれば、簡易な構造でありながら所定量の流体を正確に充填することが可能となる。

本発明の実施の形態による流体充填装置の全体図本発明の実施の形態による容器の説明図本発明の実施の形態によるノズルの説明図本発明の実施の形態による充填監視機構の説明図

以下、本発明の実施の形態による流体充填装置１について、図１−図４を参照して説明する。

流体充填装置１は、可撓性を有し内部が略真空に保たれた状態の複数の容器２に所定量の流体をそれぞれ充填するためのものであって、図１に示すように、ポンプ３と、ノズル４と、圧力検出部５と、充填監視機構６と、制御部７と、報知部８と、を備えている。本実施の形態では、“流体”として液体を採用する。

容器２は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材２１の端部を接合することにより形成されている。例えば、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材２１の端部を圧着した上で、外側の余分な部分を切除することにより形成される。これにより、未充填状態には、図２（ａ）に示すように、容器２の内分は略真空に保たれているが、流体の充填時には、容器２は、図２（ｂ）に示すように、略真空を保ったまま膨張することになる。なお、図２では、理解容易のために、可撓性素材２１の外側の余分な部分を多く残したが、ギリギリの位置で圧着されたものや、ギリギリまで切除されたものであってもよい。

容器２を形成する可撓性素材２１としては、ポリ塩化ビニルや軟質ビニル等、様々なものが考えられる。なお、図２（ａ）においては、理解容易のために、一対の略平面状の可撓性素材２１の間に空間が設けられているが、実際には設けられていない。

また、本実施の形態では、所定量の流体を充填した際に、一対の可撓性素材２１は、距離Ｌを有するまで膨張するものとする。

ポンプ３は、タンクＡに貯留された流体を吸い上げ、ノズル４に送出する。

ノズル４は、ポンプ３から送出された流体が流入する流入口４１と、複数の容器２にそれぞれ接続される複数の流出口４２と、を有している。ノズル４も、容器２と同様に、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材４３の端部を接合することにより形成されている。例えば、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材４３の端部を圧着した上で、外側の余分な部分を切除することにより形成される。これにより、未充填状態には、図３（ａ）に示すように、ノズル４の内分は略真空に保たれているが、流体の充填時には、図３（ｂ）に示すように、ノズル４は、略真空を保ったまま膨張することになる。なお、図３では、理解容易のために、可撓性素材４３の外側の余分な部分が多く残したが、ギリギリの位置で圧着されたものや、ギリギリまで切除されたものであってもよい。

ノズル４を形成する可撓性素材４３としては、ポリ塩化ビニルや軟質ビニル等、様々なものが考えられる。なお、図３（ａ）においては、理解容易のために、一対の略平面状の可撓性素材４３の間に空間が設けられているが、実際には設けられていない。

圧力検出部５は、ノズル４に接続され、ノズル４内の圧力を検出する。詳細には、ノズル４に形成された接続孔（図示せず）に接続されることで、ノズル４内の圧力を検出する。

充填監視機構６は、図１に示すように、各容器２に対して設けられており、図４に示すように、それぞれ、配置部６１と、充填監視部６２と、を備えている。

各配置部６１は、互いに対向する第１の当接面６１ａと第２の当接面６１ｂと、を有している。第１の当接面６１ａと第２の当接面６１ｂとの間の距離は、所定量の流体を充填した際の容器２の一対の可撓性素材２１間の距離Ｌに略同一であり、第１の当接面６１ａと第２の当接面６１ｂとの間には、図４（ａ）に示すように、未充填状態（略真空状態）の容器２が配置される。

充填監視部６２は、図４（ｂ）に示すように、流体が充填されて膨張した容器２が、対応する第１の当接面６１ａに所定以上の圧力で当接すると当接信号を送信するように、各配置部６１に設けられている。従って、第１の当接面６１ａと第２の当接面６１ｂとの間の距離Ｌは、容器２の容量や形状、流体の充填量に応じて、変更可能であることが好ましい。本実施の形態では、第１の当接面６１ａに、流体が充填されて膨張した容器２に押圧されるスイッチを充填監視部６２として採用するものとする

制御部７は、ノズル４を介した複数の容器２への流体の充填を制御する。詳細には、圧力検出部５に検出された圧力が所定値に達した場合にポンプ３から複数の容器２への流体の充填を停止させる。

このような構成により、ノズル４の複数の流出口４２にそれぞれ複数の容器２が接続されている場合、ノズル４と複数の容器２内の圧力は、パスカルの原理により同一になる。従って、一の圧力検出部５で検出された圧力に基づき、全ての容器２に対して所定量の流体を充填することが可能となる。

なお、充填終了後には、容器２の流入口４１との接続口の所定位置を熱シール等することで、空気が入らないように所定量の流体を各容器２内に密封することが好ましい。

また、流体の充填は、ノズル４及び容器２内を略真空状態にするために、ポンプ３を逆転させた後で開始することが好ましい。

報知部８は、充填監視部６２からの当接信号を受信し、複数の充填監視部６２の全てから当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行う。例えば、複数の充填監視部６２の全てから当接信号を受信したか否かにより、（異なる色の）点灯を行ったり、（異なる種類の）音声を発したりすること等が考えられる。

ここで、上記したように、ノズル４と複数の容器２内の圧力は、パスカルの原理により同一になるため、いずれかのノズル４に詰まりや折れ曲がりが生じて充填が正常に行われていなかったとしても、圧力検出部５に検出された圧力が所定値に達していれば、制御部７は、ポンプ３から複数の容器２への流体の充填を停止させてしまう。

しかしながら、本実施の形態では、複数の充填監視部６２の全てから当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行うので、充填の停止後に全ての容器２への流体の充填が完了したか否かを確認することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態による流体充填装置１では、ノズル４内及びノズル４に接続された複数の容器２内の圧力を一の圧力検出部５で検出し、検出された圧力が所定値に達した場合にポンプ３から複数の容器２への流体の充填を停止させる。

このような構成によれば、ノズル４内と複数の容器２内の圧力は、パスカルの原理により同一になるため、一の圧力検出部５で検出された圧力に基づき、全ての容器２に対して所定量の流体を充填することが可能となる。また、全ての容器２内の圧力を検出するのに一の圧力検出部５で済むので、圧力検出部５の校正の労力も少なく、簡易かつ安価に所定量の流体を充填することが可能となる。

また、本実施の形態による流体充填装置１では、容器２は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材２１の端部を接合することにより形成されている。

このような構成によれば、容器２の内部が容易に略真空に保たれるので、圧力検出部５により検出される圧力の信頼度が高まり、所定量の流体を精度よく充填することが可能となる。

また、本実施の形態による流体充填装置１では、ノズル４は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材４３の端部を接合することにより形成されている。

このような構成によれば、ノズル４の内部が容易に略真空に保たれるので、圧力検出部５により検出される圧力の信頼度が高まり、所定量の流体を精度よく充填することが可能となる。

また、本実施の形態による流体充填装置１では、圧力検出部５とは別に、充填監視部６２により容器２の膨張を監視し、複数の充填監視部６２の全てから当接信号を受信したか否かにより、報知部８が異なる報知を行う。

このような構成によれば、圧力検出部５により検出された圧力が所定値になり、充填が停止された場合であっても、報知部８による報知により、全ての容器２が適切に膨張したか否かを判断することができる。従って、いずれかのノズル４に詰まりや折れ曲がりが生じ、いずれかの容器２への充填が失敗している場合であっても、その旨を認識することが可能となり、一の圧力検出部５で検出された圧力に基づき充填を制御する構成によって生じ得る課題が解決される。

また、本実施の形態による流体充填装置１では、第１の当接面６１ａと第２の当接面６１ｂとの間の距離Ｌは、変更可能である。

このような構成によれば、各容器２が所定量又は所定量近くまで充填されて膨張した際に、より正確に当接信号を送信することが可能となる。

尚、本発明の流体充填装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上記実施の形態では、充填監視部６２として、第１の当接面６１ａに設けられたスイッチを採用したが、その他の構成を用いてもよい。

例えば、第１の当接面６１ａが第２の当接面６１ｂから離れることができるように僅かな遊びを設けておき、第１の当接面６１ａが膨張した容器２によって押圧された際に、第１の当接面６１ａの背面に設けたスイッチが押圧される構成等が考えられる。

また、上記実施の形態では、圧力検出部５に検出された圧力が所定値に達した場合に、制御部７がポンプ３から複数の容器２への流体の充填を停止させたが、その他の構成を用いてもよい。

例えば、ノズル４の流入口４１、又は、複数の流出口４２に開閉スイッチを設け、制御部７は、圧力検出部５に検出された圧力が所定値に達した場合に、当該スイッチを閉じるように制御してもよい。

また、上記実施の形態では、報知部８は、複数の充填監視部６２の全てから当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行ったが、各充填監視部６２からの当接信号の受信に応じた報知を行ってもよい。

例えば、複数の充填監視部６２にそれぞれ対応したランプを設け、当接信号を受信した場合に点灯（消灯）する構成等が考えられる。

また、上記実施の形態では、ノズル４内の圧力を検出したが、このことは、パスカルの原理により、容器２内の圧力を検出することと等しく、本発明の“圧力検出部”は、容器２内の圧力を検出する場合も含むことになる。

また、上記実施の形態では、内部を略真空に保つために、容器２及びノズル４は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材２１及び４３の端部を接合することにより形成されていたが、充填される量の誤差許容範囲によっては、必ずしもこのような構成でなくてもよい。

例えば、一般的に、ノズル４の内部よりも複数の容器２の内部の方が、容積は遥かに大きい。従って、多少の誤差が認められている場合には、複数の容器２の内部を略真空に保てば、略真空にすることが難しい円筒ノズル等をノズル４として用いることもできる。

１流体充填装置
２容器
３ポンプ
４ノズル
５圧力検出部
６充填監視機構
７制御部
８報知部
２１可撓性素材
４１流入口
４２流出口
４３可撓性素材
６１配置部
６１ａ第１の当接面
６１ｂ第２の当接面
６２充填監視部
Ａタンク

Claims

可撓性を有し内部が略真空に保たれた状態の複数の容器に所定量の流体をそれぞれ充填するための流体充填装置であって、
前記流体が流入する流入口と、前記複数の容器にそれぞれ接続される複数の流出口と、を有し、可撓性を有するノズルと、
内部が略真空に保たれた状態の前記ノズルに接続され、前記ノズル内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記ノズルを介した前記複数の容器への前記流体の充填を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力検出部に検出された圧力が所定値に達した場合に前記複数の容器への前記流体の充填を停止させ、
上記流体充填装置は、
互いに対向する第１の当接面と第２の当接面を有し、前記第１の当接面と前記第２の当接面との間に前記容器がそれぞれ配置される複数の配置部と、
前記複数の配置部にそれぞれ設けられ、前記流体が充填されて膨張した容器が、対応する第１の当接面に所定以上の圧力で当接すると当接信号を送信する複数の充填監視部と、
前記当接信号を受信し、前記複数の充填監視部から当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行う報知部と、を更に備える
ことを特徴とする流体充填装置。
前記容器は、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材の端部を接合することにより形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流体充填装置。
前記ノズルは、重ね合わされた一対の略平面状の可撓性素材の端部を接合することにより形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の流体充填装置。
前記報知部は、前記複数の充填監視部の全てから当接信号を受信したか否かにより、異なる報知を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の流体充填装置。
前記第１の当接面と前記第２の当接面との間の距離は、変更可能である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の流体充填装置。