特許 7493239 液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-23

(45)【発行日】2024-05-31

(54)【発明の名称】液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システム

(51)【国際特許分類】

   F04B 13/00 20060101AFI20240524BHJP

   F04B 9/123 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F04B13/00 A

F04B9/123

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021003050

(22)【出願日】2021-01-12

(65)【公開番号】P2022108165

(43)【公開日】2022-07-25

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】398075688

【氏名又は名称】株式会社ＫＧＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100110722

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100213540

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 恵庭

(72)【発明者】

【氏名】山田 浩

(72)【発明者】

【氏名】勝田 悟

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２９９８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８８４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２４７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３１４０７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ １３／００

Ｆ０４Ｂ ９／１２３

Ｂ０５Ｂ ９／０４

Ｂ０５Ｃ １１／１０

Ｂ６５Ｂ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エア通過管内を加圧エアが通過している状態では、前記エア通過管途中の小径部に連通した減圧室を減圧して当該減圧室に連通したシリンダ部を吸上状態とし、前記小径部の排気側が閉鎖された場合には、前記小径部から前記減圧室へ加圧エアを送って前記シリンダ部を吐出状態とする定量ポンプの液量調整機構であって、
前記エア通過管とは別に設けられ、かつ前記エア通過管と共に加圧エアが供給される外部排気管と、
前記エア通過管内のエア通過状態に応じて前記外部排気管を拡縮するダイヤフラムと、
前記小径部の排気側の開閉状態と前記外部排気管の開閉状態とを反転の関係に維持しつつ、前記ダイヤフラムに連動して前記小径部の排気側及び前記外部排気管を開閉する切替バルブと、
前記ダイヤフラム及び前記切替バルブを手動で操作するためのコントロールスイッチと、
を備えることにより、
前記シリンダ部が吸上状態にあるときに前記コントロールスイッチの操作により前記小径部の排気側が閉鎖された場合には、前記シリンダ部を吸上状態から吐出状態へ強制的に移行できるようにしたことを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項2】

請求項１に記載の定量ポンプの液量調整機構において、
前記減圧室内の液面高さが上限に到達した場合に前記小径部から前記減圧室へ向かうエア吸引路を一時的に閉鎖するフロートバルブを備えることにより、
前記コントロールスイッチを操作せずとも前記シリンダ部内の液量が上限に到達した場合に前記シリンダ部が吸上状態から吐出状態へ自動的に移行するようにしたことを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項3】

請求項１または２に記載の定量ポンプの液量調整機構において、
前記切替バルブが前記ダイヤフラムと共通のバルブ軸に取り付けられており、前記バルブ軸を前記コントロールスイッチで操作できるようにしたことを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項4】

請求項３に記載の定量ポンプの液量調整機構において、
前記バルブ軸は、前記コントロールスイッチの操作後、当該コントロールスイッチの復帰を補助するためのコイルバネを更に備えることを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の定量ポンプの液量調整機構において、
前記減圧室と前記シリンダ部を連通する連通管を更に備え、
前記連通管は、液面の高さが視認可能とされていることを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項6】

請求項５に記載の定量ポンプの液量調整機構において、
前記連通管は、前記シリンダ部へ吸上げられた液体をリアルタイムで計量するための目盛りを有していることを特徴とする定量ポンプの液量調整機構。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の定量ポンプの液量調整機構を備えたことを特徴とする定量ポンプ。

【請求項8】

請求項７に記載の定量ポンプを備えた液体充填システムであって、
前記定量ポンプが吐出した液体を収容する可搬容器を固定するためのクランプと、
前記可搬容器が固定された場合に、エア源から前記液量調整機構に対する加圧エアの供給を開始し、当該固定が解除された場合に、前記エア源から前記液量調整機構に対する加圧エアの供給を停止するメカスイッチと、
を備えることを特徴とする液体充填システム。

【請求項9】

請求項８に記載の液体充填システムにおいて、
液体を貯留した貯留容器と前記シリンダ部とを連結する液体吸上用配管の途中に設けられたエアオペレートバルブを更に備え、
前記エアオペレートバルブは、前記液量調整機構に対する加圧エアの供給が開始されたタイミングで前記液体吸上用配管を開成する
ことを特徴とする液体充填システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一定量の液体を正確に送り出すことができる定量ポンプが公知である。但し、定量ポンプの内部に機械的な摺動部が存在すると、通常はその部分にはグリース等の潤滑材を塗布して摩擦の低減を図り、スムーズな動きを確保する必要があるが、取り扱う液体がアルコールやアセトン等の有機溶媒の場合にあっては、そのような潤滑材は有機溶媒によって溶解してしまい役に立たなくなる。また、モータや電気等によって可動させる形式のポンプでは、対象となる液体がアルコールやアセトン等の引火性の高い有機溶媒の場合にあっては、火花や加熱による引火の危険がある。

【0003】

そこで近年になると、機械式の摺動部を備えない定量ポンプが開発された（特許文献１，２等を参照）。特許文献１，２に記載の定量ポンプは、ベルヌーイの定理を利用して液体の吸上げを行うものであって、エア通過管内を加圧エアが通過している状態では、エア通過管途中の小径部に連通した減圧室が減圧されるので、当該減圧室に連通したシリンダ部が液体を吸上げる吸上状態となる。その後、シリンダ部内の液面高さが上限に到達した場合には、小径部の排気側を閉鎖するので、小径部から減圧室へと加圧エアが送られ、シリンダ部から液体を吐出する吐出状態となる。このように、加圧エアを制御することにより液体の吸上げ・吐出を行う特許文献１，２に記載の定量ポンプは、不燃性の液体のみならず、アルコールやアセトン等の引火性の高い有機溶媒をも取り扱うことが可能であるため有用性が高い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４５８９６２３号公報

【文献】特許第４８６０１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、車検整備工場等で用いられるブレーキパーツクリーナー（洗浄剤）としては、地球環境及び使用者安全への配慮により、従来の第一石油類タイプから不燃タイプへの切り替えが進みつつある。また、石油系洗浄剤と同等の乾燥時間・洗浄力を発揮する不燃タイプの洗浄剤も既に開発されている。このように安全性・洗浄力の高い洗浄剤であれば、例えば、大容量のペール缶（例えば２０ｋｇ）からリユーザブルかつ可搬可能なスプレー缶（例えば３，０００回以上使用可能で低コストなもの）へ必要量だけ移し替え、その都度使い切るという利用方法が、廃棄物削減の観点から最も望ましいと考えられる。

【0006】

しかしながら、上述した従来の定量ポンプは、必ず一定量の液体を吸上げるように設計されているので、必要量だけスプレー缶へ移し替えるためには、例えば使用者がポンプ吸上げ中の適当なタイミングで加圧エアの供給を停止するなどの操作が必要である。また、仮に、加圧エアを停止するための操作スイッチを定量ポンプへ設ける場合には、定量ポンプの上述した利点（燃性の洗浄液をも安全に取扱うことが可能という利点）が損なわれないことが望まれる。

【0007】

そこで、本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、必要量だけ液体を移し替えるのに好適な安全性及び操作性を兼ね備えた液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため請求項１に記載の本発明は、エア通過管内を加圧エアが通過している状態では、前記エア通過管途中の小径部に連通した減圧室を減圧して当該減圧室に連通したシリンダ部を吸上状態とし、前記小径部の排気側が閉鎖された場合には、前記小径部から前記減圧室へ加圧エアを送って前記シリンダ部を吐出状態とする定量ポンプの液量調整機構であって、
前記エア通過管とは別に設けられ、かつ前記エア通過管と共に加圧エアが供給される外部排気管と、前記エア通過管内のエア通過状態に応じて前記外部排気管を拡縮するダイヤフラムと、前記小径部の排気側の開閉状態と前記外部排気管の開閉状態とを反転の関係に維持しつつ、前記ダイヤフラムに連動して前記小径部の排気側及び前記外部排気管を開閉する切替バルブと、前記ダイヤフラム及び前記切替バルブを手動で操作するためのコントロールスイッチと、を備えることにより、前記シリンダ部が吸上状態にあるときに前記コントロールスイッチの操作により前記小径部の排気側が閉鎖された場合には、前記シリンダ部を吸上状態から吐出状態へ強制的に移行できるようにしたことを特徴とする。

【0009】

上記課題を解決するため請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の定量ポンプの液量調整機構において、前記減圧室内の液面高さが上限に到達した場合に前記小径部から前記減圧室へ向かうエア吸引路を一時的に閉鎖するフロートバルブを備えることにより、前記コントロールスイッチを操作せずとも前記シリンダ部内の液量が上限に到達した場合に前記シリンダ部が吸上状態から吐出状態へ自動的に移行するようにしたことを特徴とする。

【0010】

上記課題を解決するため請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の定量ポンプの液量調整機構において、前記切替バルブが前記ダイヤフラムと共通のバルブ軸に取り付けられており、前記バルブ軸を前記コントロールスイッチで操作できるようにしたことを特徴とする。

【0011】

上記課題を解決するため請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の定量ポンプの液量調整機構において、前記バルブ軸は、前記コントロールスイッチの操作後、当該コントロールスイッチの復帰を補助するためのコイルバネを更に備えることを特徴とする。

【0012】

上記課題を解決するため請求項５に記載の本発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の定量ポンプの液量調整機構において、前記減圧室と前記シリンダ部を連通する連通管を更に備え、前記連通管は、液面の高さが視認可能とされていることを特徴とする。

【0013】

上記課題を解決するため請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の定量ポンプの液量調整機構において、前記連通管は、前記シリンダ部へ吸上げられた液体をリアルタイムで計量するための目盛りを有していることを特徴とする。

【0014】

上記課題を解決するため請求項７に記載の本発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定量ポンプの液量調整機構を備えた定量ポンプを提供する。

【0015】

上記課題を解決するため請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載の定量ポンプを備えた液体充填システムであって、前記定量ポンプが吐出した液体を収容する可搬容器を固定するためのクランプと、前記可搬容器が固定された場合に、エア源から前記液量調整機構に対する加圧エアの供給を開始し、当該固定が解除された場合に、前記エア源から前記液量調整機構に対する加圧エアの供給を停止するメカスイッチと、を備えることを特徴とする。

【0016】

上記課題を解決するため請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の液体充填システムにおいて、液体を貯留した貯留容器と前記シリンダ部とを連結する液体吸上用配管の途中に設けられたエアオペレートバルブを更に備え、前記エアオペレートバルブは、前記液量調整機構に対する加圧エアの供給が開始されたタイミングで前記液体吸上用配管を開成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システムによれば、定量ポンプのシリンダ部に対する液体の吸上げの途中で使用者がコントロールスイッチを操作するだけで、小径部の排気側及び外部排気管の開閉状態を速やかに反転させ、当該シリンダ部を吸上げ状態から吐出状態へと移行させることができる。しかも、その反転に必要な主たる部品は、シリンダ部の外部に配置された手動操作用のコントロールスイッチ、ダイヤフラム、及び切替バルブに過ぎない。したがって、必要量だけ液体を移し替えるのに好適な安全性及び操作性を兼ね備えた液量調整機構及び定量ポンプ並びに液体充填システムが実現する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明に係る液体充填システムの一実施形態の概略構成図である。

【図2】図２（１）は、図１における液量調整機構及びその周辺の拡大図（吸上げ中）、図２（２）は、図２（１）の部分拡大図である。

【図3】図３は、図１における液量調整機構及びその周辺の拡大図（吐出中）である。

【図4】図４は、図４は、液体充填システムの動作を説明するフローチャートである。

【図5】図５は、吸上げの開始時（第２工程）における液体充填システムの状態を説明する説明図である。

【図6】図６は、コントロールスイッチの操作時（第２Ｂ工程）における液体充填システムの状態を説明する説明図である。

【図7】図７は、吸上げの完了時（第３工程）における液体充填システムの状態を説明する説明図である。

【図8】図８は、充填開始時（第４工程）における液体充填システムの状態を説明する説明図である。

【図9】図９は、充填完了時（第５工程）における液体充填システムの状態を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明に係る液量調整機構及び液量調整機構を備えた定量ポンプ並びに液体充填システムの一実施形態について説明する。

【0020】

［液体充填システムの概略構成］
図１は、本発明に係る液体充填システムの一実施形態の概略構成図である。図１に示すとおり、本実施形態の液体充填システム１は、概略として、貯留容器５０、定量ポンプ１０、液量調整機構８、エア源８０、メカニカルエアバルブ８１、エアレギュレータ９、ホールド機構６ａ、クランプ６などを備えている。

【0021】

貯留容器５０は、例えばブレーキパーツを洗浄するための不燃性の洗浄液５１を貯留した重量２０ｋｇの気密性液缶である。この貯留容器５０に貯留された洗浄液５１の残量が少なくなった場合には、液体充填システム１の管理者が貯留容器５０を取り外して洗浄液５１で満たされた新規の貯留容器５０と交換する。

【0022】

定量ポンプ１０は、貯留容器５０から洗浄液５１を所定量又は必要量だけ吸上げると共に、吸上げた洗浄液５１を可搬容器７０の側へ向けて吐出するポンプである。この定量ポンプ１０の構成の詳細は後述する。

【0023】

可搬容器７０は、貯留容器５０に貯留された洗浄液５１の充填先であって、例えばリユーザブルかつ可搬可能なスプレー缶である。液体充填システム１の利用者は、この可搬容器７０へ必要量の洗浄液５１を移し替えることにより、所望の場所へ洗浄液５１を持ち運び、ブレーキパーツの洗浄を行うことができる。

【0024】

液量調整機構８は、加圧エアを用いて定量ポンプ１０が洗浄液５１を吸上げるタイミングや洗浄液５１を吐出するタイミングを制御する機構である。なお、図１では液量調整機構８が定量ポンプ１０の上部に近接して配置されているが、定量ポンプ１０から離れた位置に配置されていてもよい。この液量調整機構８の構成の詳細は後述する。

【0025】

エア源８０は、液量調整機構８へ供給すべき加圧エアを発生するコンプレッサである。

【0026】

メカニカルエアバルブ８１は、エア源８０が発生させた加圧エアの流路を開閉するバルブであって、メカスイッチ８１ａのオン／オフに応じて流路を開閉する。

【0027】

エアレギュレータ９は、液量調整機構８の作動圧力を所定の圧力（例えば０．８Ｍｐａ）以下に抑制する制御装置である。

【0028】

ホールド機構６ａは、可搬容器７０を不図示の載置台へ固定するための機構である。

【0029】

クランプ６は、ホールド機構６ａを駆動して可搬容器７０を載置台へ固定／解除する操作レバーである。液体充填システム１の利用者は、空の可搬容器７０を載置台へ配置してクランプ６を操作することにより、当該可搬容器７０をホールド機構６ａで載置台へ固定することが可能である。また、液体充填システム１の利用者は、可搬容器７０を固定するという操作によって、液体充填システム１の作動を自動的に開始させることも可能である。

【0030】

［洗浄液の流路について］
本実施形態の液体充填システム１において、貯留容器５０から定量ポンプ１０に至る洗浄液５１の流路には、吸上ユニット５２、液体吸上用配管５３、エアオペレートバルブ３２、逆止弁３１ａ、シリンダ部３０の吸上口３０ｉｎが順に配置されている。また、定量ポンプ１０から可搬容器７０に至る洗浄液５１の流路には、シリンダ部３０の吐出口３０ｏｕｔ、バルブ３５ｂ、充填路７２、充填バルブ７１が順に配置されている。

【0031】

したがって、貯留容器５０に貯留された洗浄液５１は、吸上ユニット５２、液体吸上用配管５３、エアオペレートバルブ３２、逆止弁３１ａ、定量ポンプ１０の吸上口３０ｉｎを介して定量ポンプ１０のシリンダ部３０へ吸上げられる。そしてシリンダ部３０に吸上げられた洗浄液５１は、シリンダ部３０の吐出口３０ｏｕｔ、バルブ３５ｂ、充填路７２、充填バルブ７１を介して可搬容器７０へ充填される。

【0032】

［加圧エアの流路について］
本実施形態の液体充填システム１において、エア源８０から液量調整機構８に至る加圧エアの流路には、継手１００、エア流入路１０１、メカニカルエアバルブ８１、エア流入路９５、継手１００、エアレギュレータ９、エア流入路９２が順に配置されている。また、エアレギュレータ９から液量調整機構８に至る加圧エアの流路には、エア流入路９２と並列の関係でエア流入路９１も配置されている。また、メカニカルエアバルブ８１からエアオペレートバルブ３２に至る加圧エアの流路には、エア流入路９５と並列の関係でエア流入路８２が配置されている。

【0033】

したがって、エア源８０にて発生した加圧エアは、継手１００、エア流入路１０１、メカニカルエアバルブ８１、エア流入路９５、継手１００、エアレギュレータ９、エア流入路９１を介して液量調整機構８のエア通過管１６（後述）へ供給される。また、エアレギュレータ９の出口側の加圧エアは、エア流入路９１を介して液量調整機構８の外部排気管１４（後述）へ供給される。また、メカニカルエアバルブ８１の出口側の加圧エアは、エア流入路８２を介してエアオペレートバルブ３２へ流入する。

【0034】

［定量ポンプの構成］
図１に示すとおり、定量ポンプ１０は、貯留容器５０の側から順に、逆止弁３１ａ、シリンダ部３０の底部に設けられた吸上口３０ｉｎ、円筒状のシリンダ部３０、シリンダ部３０の上方に配置された減圧室２０、シリンダ部３０の下端側の側壁に設けられた吐出口３０ｏｕｔなどを備えている。このうち減圧室２０の下方の開口部はシリンダ部３０の上方の開口部に接続されており、減圧室２０の内部には、液面と共に上昇するフロート２５が収容されている。

【0035】

また、定量ポンプ１０の外側壁には、シリンダ部３０と減圧室２０を連通する連通管４０が取り付けられており、この連通管４０は、内部の液面の高さが視認可能となるように、例えばガラスなどの材質の透明管によって構成されている。さらに、この連通管４０の表面には、目盛り（不図示）が表示されており、シリンダ部３０の内部へ吸上げられた洗浄液５１をリアルタイムで計量できるようになっている。

【0036】

［液量調整機構の構成］
図２（１）は、図１における液量調整機構及びその周辺の拡大図（吸上げ中）、図２（２）は、図２（１）の部分拡大図、図３は、図１における液量調整機構及びその周辺の拡大図（吐出中）である。これらの図２及び図３に示すとおり、液量調整機構８は、エア通過管１６、外部排気管１４、ダイヤフラム８５、切替バルブＢ、コントロールスイッチ８Ａ、バイパス管１８などを備えている。

【0037】

エア通過管１６は、前述したエア流入路９２に連結されている。エア流入路９２からエア通過管１６へと供給された加圧エアは、エア通過管１６の注入側１６－１から流入すると、小径部１６－２を経由した後に排気側１６－３から外部へと排出される。小径部１６－２は、注入側１６－１及び排気側１６－３と比較して相対的に径が細く設定されており、この小径部１６－２が吸引路１７を介して定量ポンプ１０の減圧室２０（図１参照）に連通している。

【0038】

外部排気管１４は、エア通過管１６とは別に設けられた排気管であって、前述したエア流入路９１に連結されている。エア流入路９１から外部排気管１４へと供給された加圧エアは、外部排気管１４の注入側１４－１から排気側１４－２へ向かって流れた後に、外部へ排出される。なお、外部排気管１４の注入側１４－１と排気側１４－２との間の空間は、ダイヤフラム８５によって開閉可能なエリア（ダイヤフラム８５の上室１４Ａ（図３参照））となっている。なお、外部排気管１４の排気側１４－２には絞り弁８２が設けられている。

【0039】

ダイヤフラム８５は、エア通過管１６内のエア通過状態に応じてダイヤフラム８５の上室１４Ａ（図３参照）を拡縮する。このダイヤフラム８５の直下（ダイヤフラム８５の下室１４Ｂの上部エリア１４Ｂ－１）には、ダイヤフラムガイド８６及びシートパッキン（例えばフッ素樹脂製）８７が配置されている。このシートパッキン８７は、ダイヤフラム８５の下室１４Ｂを必要に応じて上部エリア１４Ｂ－１と下部エリア１４Ｂ－２とに分断する。なお、ダイヤフラム８５及びシートパッキン８７の動作の詳細は後述する。

【0040】

切替バルブＢは、エア通過管１６の排気側１６－３の開閉状態と外部排気管１４の開閉状態とを反転の関係に維持しつつ、ダイヤフラム８５に連動してエア通過管１６の排気側１６－３及び外部排気管１４を開閉するバルブである。切替バルブＢは、図２（２）に拡大して示すとおり、ダイヤフラム８５と共通のバルブ軸８８に取り付けられており、このバルブ軸８８の上端側には、外部排気管１４（ダイヤフラム８５の上室１４Ａ）を開閉するためのバルブ軸８３及びバルブパッキン８４が取り付けられており、バルブ軸８８の下端側には、エア通過管１６の排気側１６－３を開閉するためのバルブパッキン８９が取り付けられている。なお、ダイヤフラム８５の下室１４Ｂの下部エリア１４Ｂ－２に存在するバルブ軸８８の周囲には、コイルバネ８ａが配置されている。このコイルバネ８ａには、コントロールスイッチ８Ａ及びダイヤフラム８５の復帰を補助する働きがある。

【0041】

コントロールスイッチ８Ａは、ダイヤフラム８５及びこれと連動する切替バルブＢを操作するための押しボタン式のスイッチである。なお、コントロールスイッチ８Ａの方式は押しボタン式に限定されることはないが、以下では、下方に向けて押し下げることが可能な場合を想定する。

【0042】

バイパス管１８は、ダイヤフラム８５の下室１４Ｂの下部エリア１４Ｂ－２と吸引路１７とを連通する連通路である。このバイパス管１８には、エア通過管１６内のエア通過状態に応じてダイヤフラム８５の下室１４Ｂを減圧／加圧する働きがある（詳細は後述）。

【0043】

［液量調整機構の基本動作］
以上の構成の液量調整機構８は、エア通過管１６内を加圧エアが通過している状態では、ベルヌーイの定理により、エア通過管１６途中の小径部１６－２に連通した減圧室２０を減圧して当該減圧室２０（図１参照）に連通したシリンダ部３０を吸上状態（吸上口３０ｉｎから洗浄液５１を吸上げる状態）とする。このとき、吸引路１７に連通したダイヤフラム８５の下室１４Ｂも減圧される。一方、小径部１６－２の排気側１６－３が閉鎖された場合には、小径部１６－２から減圧室２０へ加圧エアを送りシリンダ部３０を吐出状態（吐出口３０ｏｕｔから洗浄液５１を吐出する状態）とする。

【0044】

［ダイヤフラムの動作］
（１）ダイヤフラム８５の下室１４Ｂが負圧状態（但し、所定値以上の負圧）のとき：
ダイヤフラム８５の下室１４Ｂは、その上部エリア１４Ｂ－１と下部エリア１４Ｂ－２とに分断されていない一室の状態となり、下室１４Ｂの全体の断面積がダイヤフラム８５の上室１４Ａの断面積と等しい状態を維持する。このとき、ダイヤフラム８５は平板状である（図２）。

【0045】

（２）（１）の状態から下室１４Ｂの圧力が低下して所定値を下回ったとき：
ダイヤフラム８５が変形し、シートパッキン８７によってダイヤフラム８５の下室１４Ｂが上部エリア１４Ｂ－１と下部１４Ｂ－２とに遮断され、上部エリア１４Ｂ－１は負圧状態を保持する。同時に、ダイヤフラム８５の上室１４Ａへ加圧エアが導入される（図３）。

【0046】

（３）（２）の状態からダイヤフラム８５の下室１４Ｂが加圧状態に転じたとき：
吸引路１７からバイパス管１８を介して導入される加圧エアは、下室１４Ｂの下部エリア１４Ｂ－２のみに流入する。この状態は、ダイヤフラム８５の下室１４Ｂの断面積とダイヤフラム８５の上室１４Ａの断面積との差が無くなって（１）の状態に戻るまで、維持される。

【0047】

（４）加圧エアの供給が停止したとき：
常時、外部排気管１４の排気側１４－２から少量のエアを外部に排気しているので、加圧エアの供給が停止すると、ダイヤフラム８５の上室１４Ａのエアがなくなり、ダイヤフラム８５が平板状に復帰する。

【0048】

［切替バルブの動作］
切替バルブＢは、ダイヤフラム８５が平板状となっている場合（図２（１））には、外部排気管１４を閉鎖すると共に小径部１６－２の排気側１６－３を開放する。一方、切替バルブＢは、ダイヤフラム８５が変形している場合（図３）には外部排気管１４を開放すると共に小径部１６－２の排気側１６－３を閉鎖する。

【0049】

具体的に、切替バルブＢは、図２（１）に示す状態では、バルブ軸８８の上端側（バルブ軸８３の上端側）に配置されたコントロールスイッチ８Ａが下方へ押下げられていないので、下端側のバルブパッキン８９が小径部１６－２の排気側１６－３を開放し、上端側のバルブパッキン８４が外部排気管１４を閉鎖する。

【0050】

一方、切替バルブＢは、図３に示す状態では、バルブ軸８８の上端側（バルブ軸８３の上端側）に配置されたコントロールスイッチ８Ａが下方へ押下げられているので、下端側のバルブパッキン８９が小径部１６－２の排気側１６－３を閉鎖し、上端側のバルブパッキン８４が外部排気管１４を開放する。

【0051】

［コントロールスイッチの動作］
さらに、シリンダ部３０が図２（１）の状態にあるときにコントロールスイッチ８Ａが押下げられて図３の状態に移行すると、エア通過管１６へ供給された加圧エアが小径部１６－２から減圧室２０へと送られるので、それまでにシリンダ部３０の内部へ吸上げられた洗浄液５１が吐出され始める。したがって、本実施形態の液量調整機構８は、コントロールスイッチ８Ａの操作によってシリンダ部３０を吸上状態から吐出状態へ強制的に移行できるようになっている。

【0052】

［フロートの動作］
また、減圧室２０内のフロート２５の上端にはフロートバルブＢ３が設けられている。このフロートバルブＢ３は、減圧室２０の液面高さが上限に到達した場合にエア吸引路１７を一時的に閉鎖する。これによって、減圧室２０から吸引路１７へのエア吸引が停止し、小径部１６－２を通過するエアの圧力の急低下（排気側１６－３の圧力の急低下）が生じる。その結果、ダイヤフラム８５が変形（図３）することによりコントロールスイッチ８Ａを操作せずともシリンダ部３０が吸上状態から吐出状態へ自動的に移行するようになっている。

【0053】

［加圧エアを利用した他の制御］
本実施形態の液体充填システム１は、図１に示すとおり、定量ポンプ１０が吐出した洗浄液５１を収容する可搬容器７０を不図示の載置台へ固定するためのクランプ６と、可搬容器７０が固定された場合に、エア源８０から定量ポンプ１０に対する加圧エアの供給を開始し、当該固定が解除された場合に、エア源８０から定量ポンプ１０に対する加圧エアの供給を停止するメカスイッチ８１ａを備えている。このメカスイッチ８１ａは、例えば、図１のメカニカルエアバルブ８１を開閉するためのメカスイッチであって、クランプ６の操作によりホールド機構６ａが可搬容器７０を固定した場合にオン（バルブ開放）され、クランプ６の操作によりホールド機構６ａが可搬容器７０の固定を解除した場合にオフ（バルブ閉鎖）される。

【0054】

よって、可搬容器７０が固定されたタイミングで液量調整機構８に対する加圧エアの供給が自動的に開始され、可搬容器７０の固定が解除されたタイミングで液量調整機構８に対する加圧エアの供給が自動的に停止される。言い換えると、液体充填システム１の利用者は、クランプ６の操作により可搬容器７０の固定／解除と加圧エアの供給／停止とを同時に行うことができる。

【0055】

また、本実施形態の液体充填システム１では、前述したとおり、エアオペレートバルブ３２が洗浄液５１を貯留した貯留容器５０とシリンダ部３０とを連結する液体吸上用配管５３の途中にエアオペレートバルブ３２が設けられており、このエアオペレートバルブ３２も上記のメカニカルエアバルブ８１に接続されている。よって、液量調整機構８に対する加圧エアの供給が開始されたタイミングでエアオペレートバルブ３２が液体吸上用配管５３を自動的に開成し、液量調整機構８に対する加圧エアの供給が停止したタイミングでエアオペレートバルブ３２が液体吸上用配管５３を自動的に閉鎖する。したがって、本実施形態では、貯留容器５０から定量ポンプ１０への無用な吸上げを防止することができる。

【0056】

［吸上ユニットの構成］
更に、本実施形態の液体充填システム１では、前述したとおり、液体吸上用配管５３は吸上ユニット５２を介して貯留容器５０に連結され、吸上ユニット５２は、貯留容器５０内が負圧となってシリンダ部３０への吸上げの抵抗となるのを防止するための負圧解除用の逆止弁５２ａを備えている。また、吸上ユニット５２は、貯留容器５０の開口部に密接するようにして装着され、液体吸上用配管５３は、吸上ユニット５２に固定可能な連結ジョイント５２ｃを介して取り付けられる。したがって、本実施形態の液体充填システム１の管理者は、定量ポンプ１０から貯留容器５０への洗浄液５１の逆流を防止しつつ、重量の大きな貯留容器５０の交換を安全に行うことができる。

【0057】

［液体充填システムの動作の流れ］
以下、本実施形態の液体充填システムの動作の流れを説明する。図４は、液体充填システムの動作を説明するフローチャートである。図４に示すとおり、液体充填システム１は、クランプ６で可搬容器７０を固定していない吸上げ前の待機工程（第１工程Ｓ１）と、クランプ６で可搬容器７０を固定した直後の吸上げの開始工程（第２工程Ｓ２）と、シリンダ部３０内の洗浄液５１の量が上限に達した場合の吸上げ完了工程（第３工程Ｓ３）と、シリンダ部３０が吸上げた洗浄液５１を可搬容器７０へ向けて吐出し始める充填開始工程（第４工程Ｓ４）と、可搬容器７０の充填を完了する充填完了工程（第５工程Ｓ５）とを順に実行するものである。

【0058】

但し、本実施形態の液体充填システム１は、吸上げ開始後（第２工程Ｓ２の実行後）に、コントロールスイッチ８Ａを押下げるスイッチ操作工程（第２Ｂ工程Ｓ２Ｂ）が実行された場合には、その時点でシリンダ部３０内の洗浄液５１の量が上限に達していなかったとしても、充填開始工程（第４工程Ｓ４）に移行する。以下、これらの第１工程Ｓ１、第２工程Ｓ２、第２Ｂ工程Ｓ２Ｂ、第３工程Ｓ３、第４工程Ｓ４、予備第５工程Ｓ５を順に説明する。

【0059】

［待機工程（第１工程）］
吸上げ前の待機工程（第１工程）における液体充填システムの状態は、前述した図１に示すとおりである。図１において、加圧エアの存在している流路には濃いハッチング又は太線が施されており、負圧エアの存在している流路には薄いハッチング又は細線が施されており、洗浄液の存在しているエリアにはドットパターンが施されている（他の図も同様）。

【0060】

先ず、図１の状態では、クランプ６が開放状態にあり、可搬容器７０が載置台に固定されていない。この状態では、メカニカルエアバルブ８１のメカスイッチ８１ａがオフされているので、液量調整機構８に対する加圧エアの供給は行われていない。しかも、メカスイッチ８１ａがオフされている場合には、エアオペレートバルブ３２に対する加圧エアの供給も行われないので、液体吸上用配管５３は閉鎖状態となる。したがって、図１の状態では、定量ポンプ１０のシリンダ部３０が貯留容器５０から洗浄液５１を吸上げることはなく、可搬容器７０に対する洗浄液５１の吐出（充填）を行うこともない。

【0061】

ここで、貯留容器５０に貯留された洗浄液５１の揮発性が高く、高温環境下で気化膨張する特性を有していた場合には、気温によっては貯留容器５０の圧力が高まり、洗浄液５１が貯留容器５０から定量ポンプ１０へ流入するおそれがあった。しかしながら、図１の状態では、エアオペレートバルブ３２が液体吸上用配管５３を閉鎖しているので、たとえ気温が高かったとしても、貯留容器５０から定量ポンプ１０への洗浄液５１が流入するのを防止することができる。因みに、洗浄液５１の揮発性が高い場合には、貯留容器５０として耐圧容器が採用されることが望ましい。

【0062】

また、本実施形態では、貯留容器５０の吸上ユニット５２が連結ジョイント５２ｃを介して液体吸上用配管５３に取り付けられているので、図１の状態において、液体充填システム１の管理者は、貯留容器５０の気密性を維持したまま、重量のある貯留容器５０（例えば２０ｋｇ）を液体吸上用配管５３に対して容易に接続／離脱することが可能である。

【0063】

［吸上げの開始工程（第２工程）］
吸上げの開始工程（第２工程）における液体充填システムの状態は図５に示すとおりである。図５の状態では、クランプ６によって可搬容器７０が載置台に固定された状態となる。これにより、メカニカルエアバルブ８１のメカスイッチ８１ａがオンされ、液量調整機構８に対する加圧エアの供給が開始される。また、メカスイッチ８１ａがオンされるので、エアオペレートバルブ３２への加圧エアの供給も行われ、液体吸上用配管５３が開放状態となる。

【0064】

そして、図５の状態では、図２（１）に拡大して示すとおり、ダイヤフラム８５が平板状となり、切替バルブＢがエア通過管１６の排気側１６－３を開放し、外部排気管１４（ダイヤフラム８５の上室１４Ａ）を閉鎖する。したがって、エア通過管１６の小径部１６－２（負圧発生部）に連通した減圧室２０が負圧になり、貯留容器５０の洗浄液５１が定量ポンプ１０のシリンダ部３０へと吸上げられる。なお、減圧室２０が負圧である限り、シリンダ部３０から可搬容器７０に向けて洗浄液５１が吐出することはない。また、本実施形態の液体充填システム１では、貯留容器５０に逆止弁５２ａ付きの吸上ユニット５２を設けているので、吸上げ抵抗の発生を防止することもできる。

【0065】

そして、液体充填システム１の利用者は、シリンダ部３０に沿って設けられた透明な連通管４０から液面の推移を目視することにより、シリンダ部３０に吸上げられた洗浄液５１の液量をリアルタイムで確認し、その液量が所望の値になったタイミングで、コントロールスイッチ８Ａを押下げる。但し、液体充填システム１の利用者は、可搬容器７０を満タンにすること（洗浄液５１を上限一杯まで吸上げること）を希望している場合には、コントロールスイッチ８Ａに触れずに待機する。

【0066】

［コントロールスイッチの操作工程（第２Ｂ工程）］
コントロールスイッチの操作工程（第２Ｂ工程）における液体充填システムの状態は図６に示すとおりである。図６の状態では、コントロールスイッチ８Ａが押下げられるので、図３に拡大して示したとおりダイヤフラム８５が変形し、切替バルブＢが小径部１６－２の排気側１６－３を閉鎖し、外部排気管１４を開放するので、エア通過管１６の排気側１６－３からの排気が停止し、外部排気管１４（ダイヤフラム８５の上室１４Ａ）の注入側１４－１から排気側１４－２へ向かって加圧エアが通過する。

【0067】

このとき、エア通過管１６の注入側１６－１から流入した加圧エアが小径部１６－２及び吸引路１７経由で減圧室２０へ送られるので、シリンダ部３０の液面が下方へと押下げられ、それまでにシリンダ部３０が吸上げた洗浄液５１が可搬容器７０に向かって吐出され始める。その結果、シリンダ部３０内の洗浄液５１及び加圧エアがこの順で可搬容器７０へ充填される（後述する図９を参照）。したがって、液体充填システム１の利用者は、可搬容器７０に充填される洗浄液５１及び加圧エアの比率を、コントロールスイッチ８Ａを操作するタイミングによって自在に制御することができる。

【0068】

［吸上げの完了工程（第３工程）］
吸上げの完了工程（第３工程）における液体充填システムの状態は図７に示すとおりである。図７の状態では、減圧室２０の液面が上限まで上昇し、フロート２５の上端に設けられたフロートバルブＢ３が吸引路１７を閉鎖する。

【0069】

［充填開始工程（第４工程）］
充填開始工程（第４工程）における液体充填システムの状態は図８に示すとおりである。吸引路１７が閉鎖されると、エア通過管１６の小径部１６－２（負圧発生部）の圧力が設定圧にまで低下し、エア通過管１６の排気側１６－３の圧力及びダイヤフラム８５の下室１４Ｂの圧力が低下するので、ダイヤフラム８５が変形する（図３）。これによって、コントロールスイッチ８Ａが押下げられたときと同様の状態となる。つまり、小径部１６－２及び吸引路１７を介して減圧室２０へ加圧エアが送られ、シリンダ部３０の液面が下方へと押下げられ、シリンダ部３０の洗浄液５１が可搬容器７０に向かって吐出され始める。

【0070】

［充填完了工程（第５工程）］
充填完了工程（第５工程）における液体充填システムの状態は図９に示すとおりである。シリンダ部３０の洗浄液５１が全て可搬容器７０へ充填されると、シリンダ部３０内の加圧エアが可搬装置７０へ流入する。可搬装置７０の内部の圧力が所定圧にまで上昇すると、充填が完了である。その後、液体充填システム１の利用者がクランプ６を操作して可搬容器７０の固定を解除すると、液量調整機構８に対する加圧エアの供給が停止するので、液量調整機構８内のエアが排気される。これによって、液体充填システム１が図１の状態（第１工程）に戻る。

【0071】

［実施形態の効果］
以上説明したとおり、本実施形態に係る液量調整機構８及び液量調整機構を備えた定量ポンプ１０並びに液体充填システム１によれば、定量ポンプ１０のシリンダ部３０に対する洗浄液５１の吸上げの途中で液体充填システム１の利用者がコントロールスイッチ８Ａを操作するだけで、小径部１６－２の排気側１６－３及び外部排気管１４の開閉状態を速やかに反転させ、当該シリンダ部３０を吸上げ状態から吐出状態へと移行させることができる。しかも、その反転に必要な主たる部品は、シリンダ部３０の外部に配置された、手動操作用のコントロールスイッチ８Ａ、ダイヤフラム８５、及び切替バルブＢに過ぎない。したがって、本実施形態に係る液量調整機構８及び液量調整機構を備えた定量ポンプ１０並びに液体充填システム１は、必要量だけ洗浄液５１を移し替えるのに好適であり、安全性及び操作性を兼ね備えている。

【0072】

［その他］
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。例えば、本実施形態に係る液量調整機構８及び定量ポンプ１０並びに液体充填システム１が取り扱う液体は、ブレーキパーツ洗浄用の不燃性の洗浄液に限定されることはなく、燃性の洗浄液であってもよいし、洗浄液以外の液体であってもよい。

【符号の説明】

【0073】

１０ 定量ポンプ
１００ 継手
１０１ エア流入路
１４ 外部排気管
１４Ａ ダイヤフラムの上室
１４Ｂ ダイヤフラムの下室
１４Ｂ－１ 上部エリア
１４Ｂ－２ 下部エリア
１５ エア配管
１６ エア通過管
１７ 吸引路
１７ａ パッキン
１８ バイパス管
２０ 減圧室
２５ フロート
３０ シリンダ部
３０ｉｎ 吸上口
３０ｏｕｔ 吐出口
３１ａ 逆止弁
３２ エアオペレートバルブ
３５ｂ バルブ
４０ 連通管
５０ 貯留容器
５１ 洗浄液
５２ 吸上ユニット
５３ 液体吸上用配管
６ クランプ
６ａ ホールド機構
７０ 可搬容器
７１ 充填バルブ
７２ 充填路
８ 液量調整機構
８０ エア源
８１ エア流入路
８１ コントロールスイッチ
８１ メカニカルエアバルブ
８１ａ メカスイッチ
８２ エア流入路
８２ 絞り弁
８３ バルブ軸
８４ バルブパッキン
８５ ダイヤフラム
８６ ダイヤフラムガイド
８７ シートパッキン
８８ バルブ軸
８９ バルブパッキン
８ａ コイルバネ
９ エアレギュレータ
９１ エア流入路
９２ エア流入路
９５ エア流入路
Ｂ 切替バルブ
Ｂ１ 第１通過管バルブ
Ｂ２ 第２通過管バルブ
Ｂ３ フロートバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】