抽液装置以及抽液方法_2

文档序号:9221362阅读:来源:国知局
017]在驱动气泵并且打开气阀从而经由供气管向分支部流入空气层时,可以在短时间开闭气阀,也可以连续地打开。特别是在连续地打开气阀直至将位于比空气层靠上部的液体柱向罐吸上来的情况下,由于空气层未分散地成为一个较大的空气存积处,该空气层与大气压接近,所以能够迅速地抽取位于比空气层靠上部的液体柱。
[0018]发明的效果
[0019]如以上所述,根据本发明,由于供气管的一端经由分支部与抽液管连接,在供气管的另一端部安装有气阀,所以从供气管导入的空气层在抽液管之中成为一个气泡。因此,能够通过气泵产生的负压,顺畅地抽取比气泡靠上侧的液体。由于供气管未使抽液管的剖面积减少,所以供气管不会妨碍在抽液管内上升的气泡的浮起,能够顺利地抽液。并且,由于液体不会与气阀接触,所以液体中的杂质不会附着于阀,能够长期地维持阀的开闭性能。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的抽液装置的第一实施例的简图。
[0021]图2是作为气泵的一个例子的压电微型鼓风机的剖视图。
[0022]图3是表示第一实施例的抽液装置的抽液动作例的图。
[0023]图4是第一实施例的抽液装置中的气泵OFF时的动作图。
[0024]图5是表示第一实施例的抽液装置的其他抽液动作例的图。
[0025]图6是本发明的抽液装置的第二实施例的简图。
[0026]图7是表示第二实施例的抽液装置的抽液动作的图。
[0027]图8是本发明的抽液装置的第三实施例的简图。
[0028]图9是本发明的抽液装置的第四实施例的简图。
[0029]图10是现有抽液装置的一个例子的简图。
[0030]图11是现有抽液装置的其他例子的简图。
【具体实施方式】
[0031]一第一实施例一
[0032]图1表示本发明的抽液装置的第一实施例。该装置I具备:供液部2,其设置于较低的位置;铅垂方向的抽液管3,其一端插入供液部2的液体中;密闭构造的罐4,其设置于较高的位置,并且连接有抽液管3的另一端;以及气泵10,其设置于罐4。虽然该实施例的供液部2是上方开口的储液槽,但是也可以是一部分向大气开放的罐。气泵10设置于罐4的上壁部,以便不与流入罐4内的液体接触。构成为:在罐4的侧壁部设置有液位传感器8并且在罐4内的液面成为液位传感器8的高度的时刻停止气泵10。抽液管3的另一端部延伸至比气泵10的可抽液高度高的位置,并且与罐4的侧壁部连接。此外,虽然抽液管3与罐4的连接部并不限定于侧壁部,但是在比液位传感器8的液面水平高的位置开口,以便罐4内的液体在到达液位传感器8的液面水平以前不会在抽液管3逆流。
[0033]在抽液管3的中途设置有T字形的分支部5,在该分支部5连接有供气管6的一端部。供气管6的另一端部向上方立起,该立起部6a的上端向大气开放。在立起部6a安装有能够开闭的气阀7。作为气阀7,只要是能够对气体进行开闭的阀即可,优选为能够在短时间进行开闭的电磁阀。气泵10、液位传感器8以及气阀7与未图示的控制装置连接,按照后述那样的工作顺序被控制。
[0034]例如,若将液体的密度设为P,将气泵10产生的最大负压设为P,将重力加速度设为g,则气泵10的可抽液高度ho通过下式给出。
[0035]h0 = P/ P g
[0036]因此,例如在液体为水且气泵10产生的最大负压为2kPa的情况下,气泵10的可抽液高度h0约为20cm。
[0037]若将供液部2的液面与抽液管3的另一端部的阶梯差设为hl,将供液部2的液面与分支部5的阶梯差设为h2,则hi与h2设定为满足下式。
[0038]hi > h0 且 h2 < h0
[0039]更加优选供气管6的立起部6a延伸至比气泵10的可抽液高度h0高的位置,气阀7安装于供气管6的立起部6a的比可抽液高度h0高的位置。因此,无论供气管6内如何被减压,液体也不会与气阀7接触。此外,气阀7的安装位置不需要位于比可抽液高度h0高的位置。
[0040]虽然气泵10也可以使用公知的任意真空泵,但是在本实施例中,使用了吸入口与罐4连接并且排出口向大气开放的压电微型鼓风机。该压电微型鼓风机10例如与日本特开2011 - 27079号公报所公开的相同,将其构造的一个例子在图2中示出。如图2所示,鼓风机主体11具备内壳体12以及隔开规定的缝隙非接触地覆盖内壳体12的外侧的外壳体13。在外壳体13之中,以空开规定的缝隙的方式收容有内壳体12,内壳体12经由弹簧连结部14弹性地支承于外壳体13。因此,具有以下功能即:在内壳体12伴随着后述的振动板15的共振驱动而沿着上下方向振动时,抑制该振动向外壳体13传递。在内壳体2与外壳体3之间形成有空气的流入通路17。
[0041]内壳体12形成为下方开口的剖面“3”字形,并且固定有振动板15以关闭内壳体12的开口,从而在内壳体12与振动板15之间形成有第一鼓风机室16。振动板15例如是将由压电陶瓷形成的压电元件15a粘贴于由薄壁的弹性金属板形成的隔膜15b的中央部的单片(二二)构造,并且通过对压电元件15a外加规定频率的电压,将振动板15整体以弯曲模式共振驱动。在该例中,压电元件15a固定于隔膜15b的与第一鼓风机室侧相反侧的面。
[0042]在构成第一鼓风机室16的一个壁面并且与振动板15对置的内壳体12的部位设置有第一壁部12a。优选构成为:由薄壁的弹性金属板形成该第一壁部12a,并且在将振动板15以规定的模式共振驱动时,伴随于此使第一壁部12a激振。在第一壁部12a的与振动板15的中心部对置的部位,形成有使第一鼓风机室16的内部与外部连通的第一开口部12b。在外壳体13的与第一壁部12a对置的部位设置有第二壁部13b,在第二壁部13b的中心部,即在与第一开口部12b对置的部位,形成有第二开口部13c。该第二开口部13c成为空气的排出口。在第一壁部12a与第二壁部13b之间形成有规定的流入空间17a,该空间17a构成上述流入通路17的一部分。流入空间17a具有将从流入通路17导入的空气引导至第一开口部12b以及第二开口部13c的附近的作用。
[0043]在外壳体13的下表面侧,即在使振动板15居于中间而与第一鼓风机室16相反一侦牝设置有用于与振动板15之间形成第二鼓风机室18的第三壁部19。在第三壁部19的中央部,形成有使外部与第二鼓风机室18连通的第三开口部19a。该第三开口部19a成为空气的吸入口。第二鼓风机室18的容积以及第三开口部19a的开口面积设定为,能够伴随着振动板15的振动形成模拟的共鸣空间。第二鼓风机室18与流入通路17相互连接。因此,经由第三开口部19a流入第二鼓风机室18的空气通过流入通路17向流入空间17a供给。
[0044]若对压电元件15a外加规定频率的交流电压,则将振动板15以一次共振模式或者三次共振模式共振驱动,由此,第一鼓风机室16的容积周期性地变化。在第一鼓风机室16的容积增大时,将流入空间17a内的空气通过第一开口部12b向第一鼓风机室16吸入,相反在第一鼓风机室16的容积减少时,将第一鼓风机室16内的空气通过第一开口部12b向流入空间17a排出。由于将振动板15以高频驱动,所以从第一开口部12b向流入空间17a排出的高速/高能量的空气流通过流入空间17a从第二
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