| 【発明の名称】 |
液体混入機 |
| 【発明者】 |
【氏名】黒木 誠
【氏名】野村 保明
【氏名】瀬出井 守
|
| 【要約】 |
【課題】液体の細かい混入量制御を簡単に行うことができると共に、混入させる液体量を少量から多量まで容易に制御可能で、液体量の制御性に優れ、多種類の液体の混入も容易に行うことができる液体混入機を提供すること。
【解決手段】液体混入機５を、駆動源としての可変速モータ装置８の回転駆動軸９にカム１０を連結し、このカム１０とダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂのダイヤフラム１２の作動軸１３とを連動させ、カム９の回転により作動軸１３を往復動させて該ダイヤフラム１２を往復動し、このダイヤフラム１２の往復動に基づくポンピング作用により、液体としての薬液を吸引して、吐出する構成とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 可変速モータ装置と、該可変速モータ装置の回転駆動軸に連結されて回転されるカムと、前記カムと連動して往復動されるダイヤフラムを有し、該カムの回転によるダイヤフラムの往復動に基づくポンピング作用により、液体源から液体を吸引して、混入対象部に吐出する構成のダイヤフラムポンプと、を含んで構成されたことを特徴とする液体混入機。
【請求項２】 前記可変速モータ装置は、原動機とこの原動機の回転を変速する変速機とを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の液体混入機。
【請求項３】 前記カムは、外周面に周方向に沿って所定角度間隔をもって複数の突起部が形成され、隣接する突起部間は円弧面により連接された形状に形成され、前記ダイヤフラムの作動軸に設けられた回転ローラ部材と接触されると共に、前記回転ローラ部材を常時カムに接触する方向に弾性付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の液体混入機。
【請求項４】 前記ダイヤフラムポンプが複数設けられ、各ポンプの各ダイヤフラムがカムと連動して往復動されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の液体混入機。
【請求項５】 原水と液体としての薬液とを撹拌混合して栽培植物に散布する所定濃度の培養液を供給する撹拌機に対して、薬液を混入させる混入機であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の液体混入機。
【請求項６】 撹拌機から供給される培養液の濃度を測定する培養液濃度測定手段を介装し、この濃度測定値に基づいて、可変速モータ装置の回転数を制御して混入する薬液量を制御する構成としたことを特徴とする請求項５記載の液体混入機。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、栽培植物に散布する所定濃度の培養液を撹拌機から供給する際に、この撹拌機に対して、薬液（養液）を混入させる（供給する）場合に有効な液体混入機に関し、特に、液体混入量の制御性を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、栽培植物に散布する所定濃度の培養液を供給する装置として、原水の流通経路に介装された撹拌機に対して薬液（養液）を混入させて、原水と薬液とを撹拌混合し、所定濃度の培養液を形成して、これを供給する構成のものが知られている。
【０００３】そして、撹拌機に対して、薬液を混入させる（供給する）液体混入機としては、次のようなものが知られている。すなわち、ソレノイドを駆動源としてダイヤフラムポンプを駆動し、このダイヤフラムポンプのポンピング作用により、薬液を吸引して、吐出する装置がある。詳しくは、ソレノイドの往復動作する駆動軸にダイヤフラムポンプのダイヤフラムを連結して、該ダイヤフラムを変形作動し、このダイヤフラムの変形作動に基づくポンピング作用により、薬液を吸引して、吐出する。
【０００４】あるいは、原水の流通経路に薬液吐出口を臨ませ、原水の流通時に経路に発生する負圧にて薬液を経路側に吸引する装置もある。さらに、渦巻きポンプのポンピング作用により、薬液を吸引して、吐出する装置であって、流量センサにより薬液流量を検出して、所定流量となるようにこのポンプの駆動を制御する装置もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上のような従来の混入機にあっては、それぞれ次のような問題点がある。すなわち、ソレノイドを駆動源としてダイヤフラムポンプを駆動する装置では、ソレノイドの往復動能力によって薬液の混入制御に問題がある。つまり、ソレノイドの往復動能力にはＭＡＸ値が有り、例えば、３００回の往復動能力をＭＡＸ値とするものでは、例えば６００ｃｃの薬液を混入させる場合には、１回の往復動で２ｃｃずつ薬液を吐出すれば、３００回の往復動で、６００ｃｃの薬液を混入でき、特に問題はない。しかし、例えば、奇数量の薬液を混入させる場合には対応できない。
【０００６】また、原水の流通時の負圧を利用して薬液を吸引する装置にあっては、多数の種類の薬液を混入させることが難しく、また、原水圧変動に伴って発生負圧が変動するため、薬液の混入量調整が難しい。
【０００７】さらに、渦巻きポンプのポンピング作用により、薬液を吸引して、吐出する装置にあっては、ポンプ性能の問題から少吐出量に調整することができず、薬液の混入には適していない。
【０００８】本発明は上記した課題を解消するためになされたものであり、液体の細かい混入量制御を簡単に行うことができると共に、混入させる液体量を少量から多量まで容易に制御可能で、液体量の制御性に優れ、多種類の液体の混入も容易に行うことができる液体混入機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成するため本発明は、可変速モータ装置と、該可変速モータ装置の回転駆動軸に連結されて回転されるカムと、前記カムと連動して往復動されるダイヤフラムを有し、該カムの回転によるダイヤフラムの往復動に基づくポンピング作用により、液体源から液体を吸引して、混入対象部に吐出する構成のダイヤフラムポンプと、を含んで構成されたことを特徴とする。
【００１０】特に、前記可変速モータ装置を、原動機とこの原動機の回転を変速する変速機とを含んで構成することができる。
【００１１】また、前記カムを、外周面に周方向に沿って所定角度間隔をもって複数の突起部が形成され、隣接する突起部間は円弧面により連接された形状に形成し、前記ダイヤフラムの作動軸に設けられた回転ローラ部材と接触されると共に、前記回転ローラ部材を常時カムに接触する方向に弾性付勢する弾性部材を設けることが好ましい。
【００１２】さらに、前記ダイヤフラムポンプを複数設け、各ポンプの各ダイヤフラムをカムと連動させて往復動させるようにすることができる。
【００１３】また、原水と液体としての薬液とを撹拌混合して栽培植物に散布する所定濃度の培養液を供給する撹拌機に対して、薬液を混入させる混入機とすることができ、この場合、撹拌機から供給される培養液の濃度を測定する培養液濃度測定手段を介装し、この濃度測定値に基づいて、可変速モータ装置の回転数を制御して混入する薬液量を制御する構成とするのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一の実施の形態にかかる液体混入機の内部構造を示す側面断面図、図２は、その平面図、図３は、その正面図である。また、図４は、本発明の液体混入機が適用される、栽培植物に散布する所定濃度の培養液を撹拌機から供給する培養液供給装置の概略図である。
【００１５】先ず、図４に基づいて培養液供給装置の構造について説明する。原水源１から培養液の散布装置２に至る液流通経路３の途中に、原水と薬液とを撹拌混合する撹拌機４が介装されている。そして、この撹拌機４に供給された原水に対して薬液を混入する本発明の液体混入機５が設けられており、この液体混入機５からの薬液の吐出ホース６が撹拌機４に接続される。
【００１６】次に、図１〜図３を参照して、液体混入機５の構成について説明する。すなわち、本発明の液体混入機５は、概略的に説明すると、駆動源としての可変速モータ装置８の回転駆動軸９にカム１０を連結し、このカム１０とダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂのダイヤフラム１２の作動軸１３とを連動させ、カム９の回転により作動軸１３を往復動させて該ダイヤフラム１２を往復動し、このダイヤフラム１２の往復動に基づくポンピング作用により、液体としての薬液を吸引して、吐出する構成である。
【００１７】この構成を詳述すると、液体混入機５は、駆動部Ａとこの駆動部Ａにより駆動されるポンプ部Ｂとから構成される（図２及び図３参照）。駆動部Ａには、原動機８Ａとこの原動機８Ａの回転を変速する変速機としてのギヤヘッド８Ｂからなる可変速モータ装置８が設けられ、ポンプ部Ｂには、ダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂが設けられている。
【００１８】ギヤヘッド８Ｂの前部には、図３に示すように、方形状の枠体１４がボルト・ナット１５により締結されており、この枠体１４内に可変速モータ装置８の回転駆動軸９が突出されている。
【００１９】また、枠体１４の回転駆動軸９と直交する方向の相対向する一対の側壁外面に、２つのダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ固定取付されている。前記回転駆動軸９には、これによって回転駆動される前記カム１０が前記枠体１４内側に位置して固定取付されている。このカム１０は、図１に示すように、外周面に周方向に沿って所定角度間隔をもって複数の突起部１０Ａが形成され、隣接する突起部１０Ａ間は円弧面１０Ｂにより連接された形状に形成される。
【００２０】前記２つのダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂは、それぞれポンプ本体１６とダイヤフラム１２とから構成される。ポンプ本体１６は、方形体ブロック１６Ａと該方形体ブロック１６Ａの一側面に固定取付されるダイヤフラム取付部材１６Ｂとから構成されており、内部には、ダイヤフラム１２が配設される圧力室１７と、該圧力室１７とそれぞれ連通する吸込通路１８と吐出通路１９と、が設けられている。
【００２１】圧力室１７はポンプ本体１６の一側部に円形状に形成されている。ダイヤフラム１２の背面中央部には作動軸１３の一端部が固定取付されており、この作動軸１３は、前記ダイヤフラム取付部材１６Ｂに形成された支持孔１６ａにスライド可能に貫通され、該ダイヤフラム取付部材１６Ｂ側面から外方に突出されている。
【００２２】そして、前記作動軸１３の突出端部には、略コ字形状の支持部材２０が固定取付されている。この支持部材２０は、図３に示すように、離間して相対向する一対の取付片２０Ａと両取付片２０Ａの基端部同士を連結する連結片２０Ｂとから構成されており、この連結片２０Ｂに前記作動軸１３が連結される。
【００２３】かかる支持部材２０には回転ローラとしてのベアリング２１が回転自由に取り付けられている。この場合、ベアリング２１は、支軸２１Ａに回転自由に支持されており、この支軸２１Ａの両端部が前記支持部材２０の各取付片２０Ａに固定されている。かかるベアリング２１の外周面は、前記カム１０の外周面に接触される。この場合、ダイヤフラム取付部材１６Ｂと支持部材２０の連結片２０Ａとの間の作動軸１３外周面には、弾性部材としてのコイルスプリング２２が介装されており、このコイルスプリング２２によって前記ベアリング２１が常時カム１０に接触する方向に弾性付勢される。
【００２４】一方、前記圧力室１７の周部の相対向する２位置に吸込通路１８と吐出通路１９とがそれぞれ連通されている。吸込通路１８は途中で屈曲してポンプ本体１６Ａの一方の端壁外面に吸込口として開口される。また、吐出通路１９は途中で屈曲してポンプ本体１６Ａの他方の端壁外面に吐出口として開口される。
【００２５】吸込口にはコネクタ２３を介して吸込ホース２４が接続される。このコネクタ２３内部には、吸込ホース２４から吸込通路１８への流れのみを許容する２つのチェックバルブ２５，２６が直列に配置されて内蔵されている。
【００２６】また、吐出口にはコネクタ２７を介して吐出ホース６が接続される。このコネクタ２７内部には、吐出通路１９から吐出ホース６への流れのみを許容する２つのチェックバルブ２８，２９が直列に配置されて内蔵されている。
【００２７】そして、一方のダイヤフラムポンプ１１Ａの吸込ホース２４は、図示しない薬液が貯留されたタンク等と連通され、吐出ホース６は、前述した培養液供給装置の撹拌機４に連通される。
【００２８】また、他方のダイヤフラムポンプ１１Ｂの吸込ホース２４は、図示しない他のの薬液が貯留されたタンク等と連通され、吐出ホース６は、前述した培養液供給装置の撹拌機４に連通される。かかるダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂは、ポンプ本体１６Ａを前記枠体１４に締結することにより、可変速モータ装置８からなる駆動部Ａに固定取付される。
【００２９】次に、かかる構成の液体混入機の作用について説明する。可変速モータ装置８の駆動によって回転駆動軸９が回転すると、カム１０が回転する。
【００３０】かかるカム１０の回転時、カム１０の円弧面１０Ｂがベアリング２１外周面に接している状態では、ダイヤフラム１２の作動軸１３がコイルスプリング２２の弾性付勢力によってダイヤフラム１２を引く方向に動作され、カム１０の突起部１０Ａがベアリング１２外周面に接している状態では、ダイヤフラム１２の作動軸１３がコイルスプリング２２の弾性付勢力に抗してダイヤフラム１２を押す方向に動作される。
【００３１】したがって、可変速モータ装置８の連続的な回転駆動により、カム１０が連続的に回転することにより、作動軸１３、つまり、ダイヤフラム１２が連続的に往復動する。
【００３２】ダイヤフラム１２の往復動によるポンピング作用により、圧力室１７には吸込ホース２４、コネクタ２５、吸込通路１８を介してタンク内の薬液が吸い込まれると共に、圧力室１７に吸い込まれた薬液は、吐出通路１９、コネクタ２７および吐出ホース６を介して、撹拌機４に吐出される。
【００３３】この場合、ダイヤフラムポンプ１２の作動軸１３の１回の往復動、すなわち、ダイヤフラム１２の１回の往復動で所定の少量の薬液が吐出され、ダイヤフラムポンプ１２の作動軸１３の複数回の往復動、すなわち、ダイヤフラム１２の複数回の往復動で全体として多量の薬液が原水に混入される。
【００３４】なお、一方のダイヤフラムポンプ１１Ａによって一方の薬液が供給され、他方のダイヤフラムポンプ１１Ｂによって他方の薬液が供給される。そして、撹拌機４において、原水とダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂから供給された一方の薬液と他方の薬液とが撹拌混合されて所定濃度の培養液となる。この培養液は、撹拌機４からその下流の液流通経路３を介して培養液散布装置２に供給される。
【００３５】ここで、ある所定量の薬液を原水に混入させたい場合には、可変速モータ装置８の回転数を調整して、ダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂの作動軸１３の往復動の回数を調整すれば良い。可変速モータ装置８の回転数の調整により、薬液の混入量をいかようにも調整することができる。
【００３６】例えば、予め、ダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂの作動軸１３の１回の往復動で１ｃｃの薬液が吐出されるように設定しておけば、あとは、可変速モータ装置８の回転数を調整するだけで、所望の薬液混入量に設定することができる。したがって、薬液の細かい混入量制御が簡単に行える。
【００３７】また、カム１０に複数の突起部１０Ａを設けて、ダイヤフラム１２の作動軸１３を往復動させる構成であるから、１回の往復動では極少量の薬液を吐出でき、可変速モータ装置８の高速回転時には、大量の薬液を混入することができ、混入させる薬液量を少量から多量まで無段階に容易に制御することができる。
【００３８】したがって、本実施形態の如く、液体混入機５を培養液供給装置に適用した場合、散布する培養液濃度を低濃度（混入させる薬液量を少量）から高濃度（混入させる薬液量を多量）まで無段階に容易に制御することができる。
【００３９】この場合、撹拌機４の下流側の液流通経路３に、培養液濃度測定手段（例えば、液体の電気伝導度；ＥＣのセンサ）を介装し、このＥＣ測定値に基づいて、可変速モータ装置８の回転数を制御する構成とすれば、目標とする培養液濃度にフィードバック制御することができる。
【００４０】さらに、単一のカム１０によって複数のダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂの同時駆動が可能となるため、複数種の薬液の混入が可能である。本実施形態においては、カム１０によって２つのダイヤフラムポンプ１１Ａ，１１Ｂを駆動しているが、３つ、４つ・・・のダイヤフラムポンプを設けて駆動するようにしても良い。
【００４１】また、原動機８Ａとギヤヘッド８Ｂとから構成した可変速モータ装置８を適用したから、安価な費用で製作することが可能であり、ギヤヘッド８Ｂの変更によって、例えば、本実施形態の如く、液体混入機５を培養液供給装置に適用した場合、栽培植物に合わせて、薬液の吐出能力と培養液濃度値の上限とを容易に変更することが可能である。
【００４２】なお、上記の実施形態においては、本配設の液体混入機を培養液供給装置に適用した例について説明したが、これに限らず、液体を他の液体に混入する種々の混入機に適用することができることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】本発明の液体混入機は、可変速モータ装置と、該可変速モータ装置の回転駆動軸に連結されて回転されるカムと、カムと連動して往復動されるダイヤフラムを有し、該カムの回転によるダイヤフラムの往復動に基づくポンピング作用により、液体源から液体を吸引して、混入対象部に吐出する構成のダイヤフラムポンプと、を含んで構成している。従って、可変速モータ装置の回転数を調整して、ダイヤフラムの往復動の回数を調整すれば、液体の混入量をいかようにも調整することができ、液体の細かい混入量制御を簡単に行うことができ、液体の混入量の制御性の向上を図ることができる。この場合、前記可変速モータ装置を、原動機とこの原動機の回転を変速する変速機とを含んで構成することができ、これにより、製作費用を安価に抑えることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１０８１４
【氏名又は名称】株式会社誠和
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】千田 稔
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１５５３２４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３３９４８９ |
|