JP6315378B2 - 貯留タンクおよびその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクおよびその運転方法に関する。

従来、さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクにおいては、通常運転時はタンク内の液面が中液面レベルまで下がった時点で液体受入れ再開、高液面レベルまで上昇した時点で液体受入れ停止とするように液面制御をしているが、タンク内に沈殿或いは浮遊しているさのうまたはその他の固形物が攪拌翼による液体の攪拌によって混合されるようになっていた（特許文献１、２）。

また、さのうまたはその他の固形物入り液体を容器に充填するフィラにおいては、充填停止中にフィラタンク内の液体をフィラタンクに取付けた戻り配管から貯留タンクに戻す還流により、フィラタンク内の液体のさのうまたはその他の固形物が沈殿或いは浮遊するのを防止する技術が公表されている（特許文献３）。

特公昭５８−３７１６１号公報（第１図） 特開平１０−３３８２０３号公報（図１） 国際公開第２００４／０５２７７０号（図１）

前記特許文献１によれば、密閉形タンク内のさのうまたはその他の固形物入り液体を攪拌翼で均一に攪拌混合しながら充填機へ供給するとしている。
しかしながら、前記特許文献１の技術では、回転駆動する攪拌翼が必要であり、装置コストが高価になるという恐れがあるとともに、運転終了後に攪拌翼洗浄の手間がかかるという恐れがあり、また、タンク壁部に回転翼の回転軸の軸受またはシール部材が存在する場合に、ガス入りの液体の場合には軸受またはシール部材を通してガス或いは液体の漏れが生じる恐れ、無菌の液体の場合には軸受またはシール部材での無菌保持が難しいという恐れがある。

また、前記特許文献２の技術では、タンクから充填機への配管をタンク前で延長接続して設けた還流管をタンクに接続して、充填機停止時に液体をタンクからタンクへ還流することにより、充填機停止時のさのう等の沈殿を防止するとしている。
しかしながら、前記特許文献２の技術では、タンク内で攪拌翼を使用しており、装置コストが高価になるという恐れがあるとともに、運転終了後に攪拌翼洗浄の手間がかかるという恐れがあり、また、タンク壁部に回転翼の回転軸の軸受またはシール部材が存在するので、ガス入りの液体の場合には軸受またはシール部材を通してガス或いは液体の漏れが生じる恐れ、無菌の液体の場合には軸受またはシール部材での無菌保持が難しいという恐れがある。

さらに、前記特許文献３の技術では、貯留タンクの運転停止後の運転再開時における貯留タンク内の液体のさのうまたはその他の固形物の沈殿或いは浮遊を攪拌混合する技術が開示されておらず、運転再開時に貯留タンク内にさのうまたはその他の固形物が沈殿或いは浮遊したままフィラへ液体を供給してしまうという恐れがある。

本発明は、上述の事情に鑑み、さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクにおいて、運転再開時に、運転停止に伴って沈殿或いは浮遊していたさのうまたはその他の固形物を容易にかつ安価に攪拌混合でき、また、運転終了後の洗浄が容易で、ガス入り或いは無菌の液体の場合でもガスや液体の漏れ防止、或いは、無菌維持が容易な貯留タンクおよびその運転方法を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）本発明の第１の態様の貯留タンクの運転方法は、さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクの運転方法において、通常運転時は、前記タンクへ前記液体を供給する液体配管に設けた手動開閉弁を閉とし、前記タンク内の液面が所定の中液面レベルまで下がった時点で前記タンクへの液体受入れ再開、所定の高液面レベルまで上昇した時点で前記タンクへの液体受入れ停止とするように、制御装置からの指令によって、前記液体配管に設けた電磁開閉弁を開閉させて液面制御をし、所定時間以上運転停止後の運転再開時は、前記制御装置からの指令によって前記電磁開閉弁を閉とし、前記手動開閉弁を開くことで前記高液面レベルよりさらに高い高高液面レベルまで該タンク内に前記液体を受け入れて、運転停止時に該タンク内に沈殿或いは浮遊した前記さのうまたはその他の固形物を、前記高高液面レベルまでの液体受入れによって攪拌するようにすることを特徴とする。

（２）本発明の第２の態様の貯留タンクの運転方法は、前記貯留タンクの運転方法において、前記タンクへの前記液体の受入れを前記タンクの下方からとするようにしてもよい。

（３）本発明の第３の態様の貯留タンクの運転方法は、前記貯留タンクの運転方法において、前記液体をガス入りのさのうまたはその他の固形物入り液体としてもよい。

（４）本発明の第４の態様の貯留タンクの運転方法は、前記液体を無菌のさのうまたはその他の固形物入り液体とてもよい。

（５）本発明の第５の態様の貯留タンクの運転方法は、前記貯留タンクの運転方法において、前記タンクへの前記高高液面レベルまでの前記液体の受入れに際して、前記高高液面レベルに到達する時点で、前記タンク内の前記高高液面レベルに対応する位置に設けたフロートボールが前記高高液面レベルを検知することにより、前記手動開閉弁が閉作動して前記タンクへの液体受入れ停止とするようにしてもよい。

（６）本発明の第６の態様の貯留タンクは、さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクにおいて、中液面レベル、高液面レベルを検知できる液面レベル計と、並びに、前記高液面レベルよりもさらに高い高高液面レベルを検知できる高高液面レベル計と、該タンクへの液体配管に設けた前記タンクへの開閉弁と、前記液面レベル計からの信号に基づいて前記タンク内の液面を制御する制御装置と、によって構成し、前記開閉弁は、手動開閉弁と、前記手動開弁が開になると閉状態となり、前記手動開閉弁が閉になると開閉可能となる電磁開閉弁とを有し、前記制御装置は、通常運転時は、前記液面レベル計の液面レベル検知で、中液面レベルまで下がった時点で液体受入れ再開、高液面レベルまで上昇した時点で液体受入れ停止とするように前記制御部で前記電磁開閉弁の開閉状態を制御して液面制御をし、所定時間以上運転停止後の運転再開時は、前記電磁開閉弁を閉状態とし、前記手動開閉弁は、前記運転再開時に前記高高液面レベルまで該タンク内に前記液体を供給可能とされていることを特徴とする。

（７）本発明の第７の態様の貯留タンクは、前記貯留タンクにおいて、タンクの下方に液体受入れ口を設けてもよい。

（８）本発明の第８の態様の貯留タンクは、前記貯留タンクにおいて、前記高高液面レベル計を、前記液体による浮力を利用したフロートボールと、該フロートボールの高高液面レベル検知によって前記開閉弁の閉作動用信号、或いは、閉作動用機構動作を出力するフロート機構とにより構成としてもよい。

実施態様１または８に係わる本発明は、通常運転時は、タンク内の液面が中液面レベルまで下がった時点でタンクへの液体受入れ再開、高液面レベルまで上昇した時点でタンクへの液体受入れ停止とするように液面制御をし、所定時間以上運転停止後の運転再開時は、前記高液面レベルよりさらに高い高高液面レベルまで該タンク内に液体を受け入れて、運転停止時に該タンク内に沈殿或いは浮遊したさのうまたはその他の固形物を、前記高高液面レベルまでの液体受入れによって攪拌混合するようにしたことにより、運転再開時の液体の攪拌混合が安価で、効率がよく、また、運転終了後の洗浄に手間取らないという効果を有する。

実施態様２および９に係わる本発明は、実施態様１または８に記載の貯留タンクおよびその運転方法において、液体の受入れをタンクの下方からとするようにしたことにより、液体受入れによる攪拌混合が効率的に行われるという効果を有する。

実施態様３に係わる本発明は、実施態様１または２に記載の貯留タンクの運転方法において、ガス入りのさのうまたはその他の固形物入り液体を対象とした場合、従来技術のタンクでは、攪拌翼の回転軸をタンク内から外部へ軸受およびシール部材を貫通させてタンク内で攪拌翼を回転させるため、ガス入り液体によるタンク内の高い圧力により、前記軸受およびシール部材からガス或いは液体が外部へ漏れる恐れが大きいが、本発明の技術によればその恐れがないという効果を有する。

実施態様４に係わる本発明は、実施態様１または２に記載の貯留タンクの運転方法において、無菌のさのうまたはその他の固形物入り液体を対象とした場合、従来技術のタンクでは、攪拌翼の回転軸をタンク内から外部へ軸受およびシール部材を貫通させてタンク内で攪拌翼を回転させるため、無菌保持が難しいという恐れがあるが、本発明の技術によればその恐れがないという効果を有する。

実施態様５、６、７或いは１０に係わる本発明は、実施態様１から４、６或いは８、９のいずれかに記載の貯留タンクおよびその運転方法において、所定時間以上運転停止後の運転再開時に、タンクへの高高液面レベルまでの液体の受入れを、操作制御装置からの指令によって、タンクへの液体配管に設けた電磁開閉弁の開閉作動で行うようにしたこと、または、手動開閉弁の開閉作動によって行うようにしたこと、さらには、高高液面レベルに到達する時点での手動開閉弁の閉作動を、タンク内の高高液面レベルに対応する位置に設けたフロートボールによる高高液面レベルの検知と、それに伴う手動開閉弁の閉作動によって行うようにしたことにより、タンクへの高高液面レベルまでの液体の受入れ並びに受入れ停止の操作が容易であり、用途に応じて操作方法の選択ができるという効果を有する。

本発明の第一の実施の形態に係わる貯留タンクを摸式的に示した正面図である。 本発明の第二の実施の形態に係わる貯留タンクを摸式的に示した正面図である。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（本発明の第一の実施の形態）
本発明の第一の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係わる貯留タンクを摸式的に示した正面図である。
図１において、貯留タンク（以下、貯留タンクを単にタンクと称することがある）１は、さのう入りまたはその他の固形物入り液体（以下、さのう入りまたはその他の固形物入り液体を単に液体と称することがある）を貯留するタンクで、上流から矢印Ｙ１方向に配管（液体配管）Ｐ１により電磁開閉弁６経由で、該貯留タンク１の下方に設けられた液体受入れ口５を介して液体の供給を受けて、内部の液面が液面レベル計４によって検知（以下検知を計測と称することがある）されて制御装置９に入力されるようになっており、貯留した液体が該貯留タンク１から配管Ｐ２経由でポンプ７によって配管Ｐを経て矢印Ｙ２方向の液体充填機８へ供給されるようになっている。

また、タンク１は、通常運転時に、液面レベル計４によって所定の中液面レベルＭＤＬになったと計測された時点で、中液面レベルＭＤＬの計測信号が制御装置９に入力されて、制御装置９から電磁開閉弁６を開状態にするように指令が出されて液体が配管Ｐ１より液体受入れ口５を介して該タンク１内に供給され、液面レベル計４によって所定の高液面レベルＨＬになったと計測された時点で、高液面レベルＨＬの計測信号が制御装置９に入力され、制御装置９から電磁開閉弁６を閉状態にするように指令が出されて該タンク１内への液体供給が停止となる液面レベル制御がなされるようになっている。

ここで、貯留タンク１の運転が所定時間以上運転停止した際には、運転再開時に、図示しない操作盤（操作制御装置）からの操作で電磁開閉弁６が開状態となって、タンク１内の液面が前記高液面レベルＨＬよりさらに高い高高液面レベルＨＨＬに達するまで液体の供給を受け、液面レベル計４によって高高液面レベルＨＨＬになったと計測されると、高高液面レベルＨＨＬの計測信号が制御装置９に入力され、制御装置９から電磁開閉弁６を閉状態にする指令が出されて該貯留タンク１内への液体供給が停止されるように構成されている。即ち、本実施形態では、液面レベル計４が、高高液面レベルＨＨＬを検知できる高高液面レベル計を兼ねている。

次に、本発明の第１の実施の形態に係わる貯留タンク１の作用を説明する。
タンク１の運転が所定時間以上運転停止した際には、タンク１内の液体のさのうまたはその他の固形物が沈殿或いは浮遊する。
運転再開時に、このままの状態でタンク１内の液体をポンプ７の作動により液体充填機８へ供給すると、運転再開直後に液体充填機８へ供給される液体は、さのうまたはその他の固形物が多い状態となり、その後は少なめの状態となって、液体充填機８で液体を充填された容器内のさのうまたはその他の固形物の割合のばらつきが大きくなってしまうという不具合が生じる。

そこで、運転再開時に、図示しない操作盤からの操作により電磁開閉弁６を開状態にして、タンク１内の液面が前記高高液面レベルＨＨＬに達するまで液体を供給すると、タンク１内の液体に沈殿または浮遊していたさのうまたはその他の固形物が前記液体の供給によって攪拌されて、タンク１内の液体のさのうまたはその他の固形物が均一に混合される。
このようにして、沈殿または浮遊していたさのうまたはその他の固形物の混合均一化を、タンク１の下方からの液体供給による液体自身の攪拌混合により容易に行うことができる。

なお、本発明の第一の実施の形態においては、前記説明のさのうまたはその他の固形物入り液体がガス入り液体の場合には、従来の場合に使用していた前記攪拌用回転翼の回転軸がタンクから外部へ貫通することがなく、したがって、前記回転軸用の軸受、シール部材等もないので、タンク内のガス圧力によって前記軸受、シール部材等からの液漏れ、ガス漏れの懸念がなく、好都合である。
さらに、前記説明のさのうまたはその他の固形物入り液体が無菌液体の場合には、前記ガス入り液体と同様に、前記軸受、シール部材等での無菌保持のための特別の対応策が必要でなく、好都合である。

（本発明の第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態を図２に基づいて説明する。
図２は、本発明の第二の実施の形態に係わるタンクを摸式的に示した正面図である。
図２において、先に図１を基に説明したタンクの構造と同じものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
図２において、タンク１１は、さのう入りまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクにおいて、通常運転時は、液面レベル計１４によって所定の中液面レベルＭＤＬになったと計測されると、中液面レベルＭＤＬの計測信号が制御装置１９に入力されて、制御装置１９から電磁開閉弁６を開状態にするように指令が出されて液体が配管Ｐ１より液体受入れ口５を介して該タンク１１内に供給され、液面レベル計１４によって所定の高液面レベルＨＬになったと計測されると、高液面レベルＨＬの計測信号が制御装置１９に入力され、制御装置１９から電磁開閉弁６を閉状態にするように指令が出されて該タンク１１内への液体供給が停止されるように液面レベル制御がなされる。

前記配管Ｐ１には電磁開閉弁６が設けられているとともに配管Ｐ１のバイパス配管Ｐ１１には手動開閉弁１６が設けられている。
また、タンク１１の上部には、高高液面レベル計として、図示二点鎖線と図示実線の間でスウィング作動するレバー付きフロートボール１５Ｒが設けられており、前記フロートボール１５Ｒが、該タンク１１内の液面が高液面レベルＨＬ以下の時には図示二点鎖線で示す位置にあり、液体に接触して該フロートボール１５Ｒの浮力によって浮上を始めて、液面が高高液面レベルＨＨＬに達すると図示矢印Ｆのように浮上して図示実線で示す位置まで浮上するようになっており、該フロートボール１５Ｒの作動がフロート機構１５に伝達されて、フロートボール１５Ｒが図示実線で示す位置になると、フロート機構１５を介してレバー１５Ｌが手動開閉弁１６を閉じるようになっている。
なお、手動開閉弁１６の開作動は手動、閉作動は前記フロート機構１５を介したレバー１５Ｌの作動または手動で行われるようになっており、該手動開閉弁１６が開になると、電磁開閉弁６が閉に、液面レベル計１４の信号が制御装置１９ではＯＦＦ状態になり、該手動開閉弁１６が閉になると、電磁開閉弁６が開閉でき、液面レベル計１４の信号が制御装置１９ではＯＮ状態になるように構成されている。

次に、本発明の第二の実施の形態に係わるタンク１１の作用を説明する。
タンク１１の運転が所定時間以上運転停止した後の運転再開時に、閉となっていた手動開閉弁１６を手動で開にすることにより、制御装置１９からの指令で電磁開閉弁６は閉状態になり、配管Ｐ１およびバイパス配管Ｐ１１によって液体が液体受入れ口５を介してタンク１１内に供給され、タンク１１内の液面が高高液面レベルＨＨＬに達すると、フロートボール１５Ｒが図２に示す実線の位置まで浮上して、前記フロート機構１５を介したレバー１５Ｌの作動により前記手動開閉弁１６が閉となり、電磁開閉弁６は開閉できる状態になって液面レベル計１４の信号がＯＮ状態となる。

タンク１１への前記説明の高高液面レベルＨＨＬに達するまでの液体の供給により、タンク１１内の液体に沈殿していたさのうまたはその他の固形物が前記液体の供給によって攪拌混合されて、タンク１１内の液体のさのうまたはその他の固形物が均一に分散され、以降、ポンプ７の作動によりタンク１１内の液体は液体充填機８へ供給されることにより、タンク１１内の液面は次第に下降し、フロートボール１５Ｒが図２に示す二点鎖線の位置へ下降することに伴って、手動開閉弁１６は閉状態となるとともに、電磁開閉弁６は開閉できる状態になって、タンク１１内は液面レベル計１４によって高液面レベルＨＬと中液面レベルＭＤＬの間で液面制御される。

このようにして、タンク１１内の液体に沈殿または浮遊していたさのうまたはその他の固形物の混合均一化を、タンク１１の下方からの液体供給による液体自身の攪拌混合により容易に行うことができるが、運転再開時にはオペレータがタンク１１の近くでタンク１１の状態を見ながら操作をすることが多く、本発明の第２の実施の形態の場合は、高高液面レベルＨＨＬまでの液体供給をタンク１１の近辺に設けた手動開閉弁１６の手動操作による開作動で行うことができ、また、前記フロートボール１５Ｒの作動とフロート機構１５を介したレバー１５Ｌの作動により前記手動開閉弁１６を閉とすることができるので、オペレータの操作が容易となる。

１、１１ タンク
４、１４ 液面レベル計
５ （タンクの）液体受入れ口
６ 電磁開閉弁
９、１９ 制御装置
１５ フロート機構
１５Ｒ フロートボール
１６ 手動開閉弁
ＨＨＬ 高高液面レベル
ＨＬ 高液面レベル
ＭＤＬ 中液面レベル
Ｐ１ 液体（供給）配管
Ｐ１１ バイパス配管

Claims (8)

1. さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクの運転方法において、
   通常運転時は、前記タンクへ前記液体を供給する液体配管に設けた手動開閉弁を閉とし、前記タンク内の液面が所定の中液面レベルまで下がった時点で前記タンクへの液体受入れ再開、所定の高液面レベルまで上昇した時点で前記タンクへの液体受入れ停止とするように、制御装置からの指令によって、前記液体配管に設けた電磁開閉弁を開閉させて液面制御をし、
   所定時間以上運転停止後の運転再開時は、前記制御装置からの指令によって前記電磁開閉弁を閉とし、前記手動開閉弁を開くことで前記高液面レベルよりさらに高い高高液面レベルまで該タンク内に前記液体を受け入れて、運転停止時に該タンク内に沈殿或いは浮遊した前記さのうまたはその他の固形物を、前記高高液面レベルまでの液体受入れによって攪拌するようにすることを特徴とする貯留タンクの運転方法。
2. 請求項１に記載する貯留タンクの運転方法において、
   前記タンクへの前記液体の受入れを前記タンクの下方からとするようにすることを特徴とする貯留タンクの運転方法。
3. 請求項１または２に記載する貯留タンクの運転方法において、
   前記液体をガス入りのさのうまたはその他の固形物入り液体とすることを特徴とする貯留タンクの運転方法。
4. 請求項１または２に記載する貯留タンクの運転方法において、
   前記液体を無菌のさのうまたはその他の固形物入り液体とすることを特徴とする貯留タンクの運転方法。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載する貯留タンクの運転方法において、
   前記タンクへの前記高高液面レベルまでの前記液体の受入れに際して、前記高高液面レベルに到達する時点で、前記タンク内の前記高高液面レベルに対応する位置に設けたフロートボールが前記高高液面レベルを検知することにより、前記手動開閉弁が閉作動して前記タンクへの液体受入れ停止とするようにすることを特徴とする貯留タンクの運転方法。
6. さのうまたはその他の固形物入り液体を貯留するタンクにおいて、
   中液面レベル、高液面レベルを検知できる液面レベル計と、並びに、前記高液面レベルよりもさらに高い高高液面レベルを検知できる高高液面レベル計と、
   該タンクへの液体配管に設けた前記タンクへの開閉弁と、
   前記液面レベル計からの信号に基づいて前記タンク内の液面を制御する制御装置と、によって構成し、
   前記開閉弁は、手動開閉弁と、前記手動開閉弁が開になると閉状態となり、前記手動開閉弁が閉になると開閉可能となる電磁開閉弁とを有し、
   前記制御装置は、通常運転時は、前記液面レベル計の液面レベル検知で、中液面レベルまで下がった時点で液体受入れ再開、高液面レベルまで上昇した時点で液体受入れ停止とするように前記制御装置で前記電磁開閉弁の開閉状態を制御して液面制御をし、所定時間以上運転停止後の運転再開時は、前記電磁開閉弁を閉状態とし、
   前記手動開閉弁は、前記運転再開時に前記高高液面レベルまで該タンク内に前記液体を供給可能とされていることを特徴とする貯留タンク。
7. 請求項６に記載する貯留タンクにおいて、
   該タンクの下方に液体受入れ口を設けることを特徴とする貯留タンク。
8. 請求項６または７に記載する貯留タンクにおいて、
   前記高高液面レベル計を、前記液体による浮力を利用したフロートボールと、
   該フロートボールの高高液面レベル検知によって前記開閉弁の閉作動用信号、或いは、閉作動用機構動作を出力するフロート機構とにより構成することを特徴とする貯留タンク。

Images