JP6786003B1 - 調合システム及び調合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体供給手段から供給される液体の圧力が低くても、調合タンクの内面に付着した粉体を液体で流し落とすことができる調合システム及び調合方法を提供する。【解決手段】液体を第１の圧力で供給する液体供給手段１０と、前記液体供給手段１０から供給路２０を介して液体が供給される調合タンク３０と、前記調合タンク３０内において前記供給路２０の一端部に設けられた噴射ノズル２２と、を備え、前記液体供給手段１０から供給された液体を前記供給路２０の途中で一時保留し、一時保留した液体を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力に加圧した後、前記第２の圧力に加圧された液体を前記調合タンク３０に供給する加圧供給を行う加圧供給手段４０を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、液状製品を調合するための粉体などの原料と液体とを調合タンク内で調合する調合システム及び調合方法に関する。

医薬品、飲料、インクなどの液状製品は、調合タンクに粉体及び液体を投入し、これらを攪拌することにより調合される。粉体を調合タンクに投入した際に粉体は調合タンクの内面に付着する。このため液体供給手段から調合タンクに液体を投入する際に、液体をシャワーボールから調合タンクの内壁面に向かって吹き付けて、内壁面に付着した粉体を液体で流し落とすようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１０２６６７号公報

しかしながら、液体供給手段から供給される液体の圧力が低いと、調合タンクの内面に付着した粉体を流し落とすことができないという問題がある。このように調合タンクの内面に付着した粉体が流し落とせないと、調合する液状製品に含まれる粉体の量の不足やばらつきが生じてしまう。特に、液体供給手段から供給される液体の単位時間当たりの供給量が少ない場合に、供給圧が低くなってしまい、単位時間当たりの供給量の少ない液体の使用を諦めざるを得ないという問題がある。

また、調合される液状製品が比較的少量の場合、投入される液体が少なく、調合タンクの内面に吹き付ける液体が少なくなるため、調合タンクの内壁面に付着した粉体を流し落とすことが困難になる。

なお、このような問題は、粉体に限定されず、粉体以外の原料においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、液体供給手段から供給される液体の圧力が低くても、調合タンクの内面に付着した粉体等の原料を液体で流し落とすことができる調合システム及び調合方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を第１の圧力で供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給路を介して液体が供給される調合タンクと、前記調合タンク内において前記供給路の一端部に設けられた噴射ノズルと、を備え、前記液体供給手段から供給された液体を前記供給路の途中で一時保留し、一時保留した液体を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力に加圧した後、前記第２の圧力に加圧された液体を前記調合タンクに供給する加圧供給を行う加圧供給手段を具備し、前記加圧供給手段は、前記供給路の途中に設けられて液体を一時貯留するバッファー室と、前記バッファー室内に気体を供給して前記バッファー室内の圧力を前記第２の圧力に加圧する加圧手段と、前記バッファー室と前記噴射ノズルとの間に設けられて前記供給路を開閉する開閉手段と、を具備することを特徴とする調合システムにある。

また、前記バッファー室の径は、当該バッファー室よりも下流側の前記供給路の径よりも大きいことが好ましい。

また、前記加圧供給手段は、前記加圧手段及び前記開閉手段を制御する制御手段であって、前記開閉手段によって前記供給路を閉じて、前記バッファー室内に液体を貯留し、前記加圧手段によって前記バッファー室内に貯留された液体を前記第２の圧力に加圧し、前記開閉手段によって前記供給路を開くことで、前記第２の圧力に加圧された液体を前記調合タンク内に供給する前記加圧供給を行わせる制御手段を具備することが好ましい。

また、前記制御手段は、前記バッファー室内及び前記供給路内の液体を前記調合タンクに加圧供給した後で、前記開閉手段により前記供給路を閉じることが好ましい。

また、前記制御手段は、前記第２の圧力よりも低い圧力で液体を前記調合タンクに供給させる非加圧供給を行わせることが好ましい。

また、前記制御手段は、前記加圧供給は、前記非加圧供給の後に行うことが好ましい。

さらに、本発明の他の態様は、液体を第１の圧力で供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給路を介して液体が供給される調合タンクと、前記調合タンク内において前記供給路の一端部に設けられた噴射ノズルと、を備えた調合システムを用いた調合方法であって、前記調合タンクに原料を投入する工程と、前記調合タンクに前記液体供給手段から前記供給路を介して前記液体を供給する工程と、を具備し、前記調合タンクに前記液体を供給する工程は、前記液体供給手段から供給された液体を前記供給路の途中に設けられたバッファー室内に一時貯留し、前記バッファー室内に気体を供給して前記バッファー室内の圧力を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力に加圧し、前記バッファー室と前記噴射ノズルとの間に設けられて前記供給路を開閉する開閉手段によって前記供給路を開くことで前記第２の圧力に加圧した液体を前記調合タンクに供給する加圧供給工程を含むことを特徴とする調合方法にある。

本発明は、液体供給手段から供給される液体の圧力が比較的低い圧力（第１の圧力）であったとしても、加圧供給手段によって液体を調合タンクに加圧供給することで、調合タンクの内面に付着した粉体等の原料を液体で流し落とすことができる。

本発明の調合システムを説明する図である。 本発明の実施形態１に係る調合方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る調合方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る調合方法を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る調合方法を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る調合方法を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る調合方法を説明する図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の調合システムを説明する図である。

図１に示すように、液状製品を調合する調合システム１は、液体供給手段１０と供給路２０と調合タンク３０と加圧供給手段４０とを備える。

液体供給手段１０は、液状製品の調合に使用する溶媒となる液体を供給するものである。また、液体供給手段１０は、液体を第１の圧力Ｐ１で供給可能なものである。なお、液体供給手段１０が供給する液体としては、例えば、水、冷水、温水、精製水、イオン液体等が用いられる。例えば、液体供給手段１０が冷水を供給する場合、比較的小型の冷却装置では冷水の単位時間当たりの供給量が少なく、供給する第１の圧力が小さくなってしまう。ちなみに、液体供給手段１０から供給可能な冷水の単位時間当たりの供給量を多くするには、冷却装置を大型化して冷却能力を上げる必要になるなど、液体供給手段１０が大型化及び高コスト化してしまう。その他の温水、精製水、イオン液体等においても同様に単位時間当たりの供給量が少なく、液体を供給する第１の圧力Ｐ１は比較的小さくなる。本実施形態では、詳しくは後述するが、液体供給手段１０として、比較的小型の装置を用いた比較的低い第１の圧力Ｐ１で液体を供給するものを使用することができる。また、液体供給手段１０は、システムを構成する他の装置等に共通して液体を供給するものを想定している。このため別の装置のために供給する圧力（第１の圧力Ｐ１）を変更することが困難なものである。

このような液体供給手段１０からの液体は、供給路２０を介して調合タンク３０に供給される。供給路２０は、管状部材などの供給部材２１に設けられたものである。供給部材２１は、例えば、複数の管状部材が接続されて構成されている。このような供給路２０は、一端が液体供給手段１０に接続され、他端が調合タンク３０内に配置されている。供給路２０の調合タンク３０内に配置された他端部には、シャワーボールからなる噴射ノズル２２が設けられており、液体供給手段１０から供給路２０を介して供給された液体は、噴射ノズル２２から調合タンク３０内に供給される。なお、供給路２０の他端部に設けられた噴射ノズル２２は、シャワーボールに限定されず、例えば、ローラーボール式、プッシュアウトボール式、ジェットワッシャー式、噴射する液体の反力でノズル自体が回転する２Ｄノズル、噴射する液体の反力でノズル自体が自転及び公転を行う３Ｄノズルなどを用いることができる。

調合タンク３０は、様々な原料が供給され、これら原料を攪拌して液状製品を調合するものである。なお、液状製品の具体例としては、液状の医薬品、飲料、インクなどが挙げられる。

本実施形態の調合タンク３０は、粉体と液体供給手段１０からの液体とが原料として供給され、供給された原料を攪拌することで調合された液状製品を一時的に貯留する容器である。なお、本実施形態では、原料として粉体を例示したが、特にこれに限定されず、液状製品の原料であれば粉体以外の原料、例えば、原液等であってもよい。ただし、原料として粉体を用いた場合の方が、調合タンク３０に投入した際に舞い上がり易く、調合タンク３０の内面の側面や天面に付着し易い。本実施形態の調合タンク３０は、タンク本体３１と蓋部材３２とを具備する。

タンク本体３１は、上部に開口する中空の容器であり、蓋部材３２は、タンク本体３１の上部の開口を塞ぐものである。

蓋部材３２には、供給部３３が設けられている。供給部３３は、特に図示しないが、調合タンク３０の内部に連通した開口部と、当該開口部を開閉する蓋や弁などの開閉手段と、開閉手段を開閉させるための機構などの装置群とからなる。

調合タンク３０内に粉体を供給する場合は、供給部３３の開口部を開けて、その開口部から粉体を調合タンク３０内に供給する。粉体の供給は、人手で行ってもよいし、粉体を調合タンク３０に供給する装置等を用いてもよい。

また、蓋部材３２には、供給部材２１が当該蓋部材３２を貫通して、調合タンク３０の内部と外部とを連通するように設けられている。

また、タンク本体３１の底部には、調合タンク３０に貯留された原料を調合して得られた液状製品を取り出すための取出部３４が設けられている。取出部３４は、特に図示しないが、調合タンク３０の内部に連通した開口部と、当該開口部を開閉する蓋や弁などの開閉手段と、開閉手段を開閉させるための機構などの装置群とからなる。もちろん、取出部３４はこれに限定されず、調合タンク３０の内部と連通する取出流路と、取出流路の途中に設けられて取出流路を開閉する弁機構等であってもよい。

なお、調合タンク３０から液状製品を取り出す場合は、取出部３４の開口部を開けて、その開口部から液状製品を調合タンクの外に取り出す。液状製品の取り出しは、人手で行ってもよいし、液状製品を調合タンクの外部に取り出す装置等を用いてもよい。

また、蓋部材３２をタンク本体３１に装着することで、調合タンク３０の内部は密閉される。このため、調合タンク３０には、特に図示していないが、内部の圧力が所定圧力以上に上昇した際に自動的に圧力を放出させ、内部圧力の降下と共に自動的に閉じる安全弁が設けられている。

また、調合タンク３０には、投入された原料を攪拌する攪拌手段３５が設けられている。本実施形態の攪拌手段は、タンク本体３１の底面側に設けられた攪拌翼３５ａと攪拌翼３５ａを回転させるモーター３５ｂとを具備する。このような攪拌手段３５は、モーター３５ｂによって攪拌翼３５ａを回転させることで調合タンク３０内に投入された原料を攪拌して液状製品を調合する。

加圧供給手段４０は、供給路２０の液体を一時貯留し、一時貯留した液体を第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）に加圧して、調合タンク３０に供給する。本実施形態では、液体を第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２に加圧して調合タンク３０に供給することを、「加圧供給」と称する。

具体的には、加圧供給手段４０は、バッファー室４１と開閉手段４２と加圧手段４３と制御手段４４とを具備する。

バッファー室４１は、供給路２０の途中に設けられて液体供給手段１０から供給された液体を一時貯留するものである。本実施形態のバッファー室４１の径Ｒ１は、バッファー室４１よりも下流側の供給路２０の径Ｒ２よりも大きい。すなわち、流路長における単位長さ当たりの容積は、バッファー室４１の方が供給路２０よりも大きい。このため、バッファー室４１を含めた供給路２０の流路長が短い場合であっても、供給路２０の容積を比較的大きくすることができ、バッファー室４１内の液体を調合タンク３０に加圧供給する際の液体の量を多くすることができる。ちなみに、例えば、バッファー室４１を設けずに、供給路２０のみで構成した場合、加圧手段４３によって液体を調合タンク３０に加圧供給する際の液体の量が少なくなってしまう。このため、加圧供給する液体の量を多くするには、供給路２０を長い流路で形成しなくてはならず、システムが大型化してしまうと共に供給路２０の洗浄等のメンテナンスも煩雑になってしまう。本実施形態では、供給路２０の途中に下流の供給路２０の径Ｒ２よりも大きな径Ｒ１のバッファー室４１を設けることで、供給路２０の流路長を長くすることなく、液体を調合タンク３０に加圧供給する際の液体の量を多くすることができる。

このようなバッファー室４１は、底面に噴射ノズル２２につながる供給路２０が開口している。また、バッファー室４１の底面は、噴射ノズル２２につながる供給路２０の開口に向かって傾斜したテーパー面となっている。また、本実施形態では、バッファー室４１の天面に液体供給手段１０につながる供給路２０が開口しており、バッファー室４１の天面は、液体供給手段１０につながる供給路２０の開口に向かって傾斜したテーパー面となっている。このようにバッファー室４１の側面と底面及び天面との角部の角度を鈍角となることで、角部に液体が表面張力等によって残留し難くすることができる。したがって、バッファー室４１内の液体を調合タンク３０に供給して液状製品を調合する際に、液体がバッファー室４１内に残留することによって液状製品の液体の不足や、液体の量のばらつきが生じるのを抑制することができる。なお、バッファー室４１は、底面の方がより液体が滞留し易いため、少なくとも底面がテーパー面となっているのが好ましい。

開閉手段４２は、バッファー室４１と噴射ノズル２２との間の供給路２０に設けられて当該供給路２０を開閉する開閉弁からなる。開閉手段４２は、手動によって開閉するものであってもよいが、本実施形態では、制御手段４４の制御によって開閉するもの、例えば、調整弁（コントロールバルブ）等からなる。開閉手段４２は、供給路２０を閉じることで、液体供給手段１０からの供給された液体をバッファー室４１内に一時貯留する。また、開閉手段４２は、供給路２０を開くことで、バッファー室４１内に一時貯留されて加圧手段４３によって加圧された液体を調合タンク３０に供給する。すなわち、開閉手段４２は、供給路２０を開閉することで、バッファー室４１内への液体の一時貯留と、一時貯留されたバッファー室４１内の液体の調合タンク３０への供給と、を行う。

加圧手段４３は、バッファー室４１内に貯留された液体を液体供給手段１０による液体の供給する圧力である第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）に加圧するものである。本実施形態の加圧手段４３は、圧縮機４３ａと加圧流路４３ｂと加圧流路開閉手段４３ｃとを具備する。圧縮機４３ａは、バッファー室４１内の液体を加圧するための気体をバッファー室４１に供給するエアーコンプレッサーからなる。圧縮機４３ａから供給された気体は、加圧流路４３ｂを介して供給路２０に接続される。加圧流路４３ｂは、供給路２０のバッファー室４１と上流側開閉手段１１との間である。これにより、圧縮機４３ａからの気体は、上流側開閉手段１１よりも下流のバッファー室４１に供給することができる。また、加圧流路４３ｂには、当該加圧流路４３ｂを開閉する開閉弁からなる加圧流路開閉手段４３ｃが設けられている。加圧流路開閉手段４３ｃは、手動によって開閉するものであってもよいが、本実施形態では、制御手段４４の制御によって開閉するもの、例えば、調整弁（コントロールバルブ）等からなる。また、本実施形態では、制御手段４４は、圧縮機４３ａの動作を制御して、圧縮機４３ａから供給される気体の圧力を調整することができる。もちろん、制御手段４４が圧縮機４３ａの制御を行わず、圧縮機４３ａ自体が自律的に一定の圧力の気体を供給するものであってもよい。また、圧縮機４３ａは、システムを構成する他の装置等に共通して気体を供給するものであってもよい。さらに、制御手段４４が、圧縮機４３ａを制御して、圧縮機４３ａからの気体の供給及び停止や、圧縮機４３ａから供給される気体の圧力を調整可能な場合には、加圧流路開閉手段４３ｃに代わって、供給路２０から圧縮機４３ａに向かう液体の流れを防止する逆止弁等を設けるようにすればよい。なお、加圧手段４３がバッファー室４１に送る気体としては、空気、窒素等の不活性ガスなどを用いることができる。もちろん、加圧手段４３は、バッファー室４１内に一時貯留された液体を第２の圧力Ｐ２に加圧することができるものであれば、上述した構成に限定されず、バッファー室４１よりも上流の供給路２０に設けられて、液体を加圧しながら送液する送液ポンプ等であってもよい。ただし、加圧手段４３として、送液ポンプを用いた場合には、送液ポンプ内の複雑な流路内を液体が流れることになり、送液ポンプ内の洗浄等のメンテナンスが煩雑であると共に、複雑な流路内で異物が生じ易く、液体に異物が混入し易い。本実施形態のように加圧手段４３として圧縮気体を送風する圧縮機４３ａ等を用いることで、液体が送液ポンプの内部などの複雑な経路を経由することなく、バッファー室４１内の液体を容易に加圧することができるため、複雑な経路の洗浄等のメンテナンスが不要となり、液体への異物の混入を抑制することができる。

また、本実施形態では、上述のようにバッファー室４１の径Ｒ１は、バッファー室４１よりも下流の供給路２０の径Ｒ２よりも大きい。このため、バッファー室４１内において加圧手段４３が加圧可能な液体１１０の水面を広くすることができる。したがって、加圧手段４３から比較的低い圧力で気体を供給しても、液体１１０を比較的高い圧力に容易に加圧することができる。よって、加圧手段４３の圧縮機４３ａとして比較的能力が低く、小型の装置を用いることができる。

制御手段４４は、プログラマブルコントローラ又はシーケンサとも称される装置である。制御手段４４は、開閉手段４２の開閉動作や、加圧手段４３による加圧動作を制御することが可能となっている。

制御手段４４は、バッファー室４１内に一時貯留して加圧手段４３によって加圧し、加圧した液体を調合タンク３０に加圧供給する液体の量がユーザーなどにより設定可能となっている。以降、この加圧供給するのに設定された液体の量を加圧供給の設定量と称する。制御手段４４は、調合タンク３０に加圧供給する液体の量が加圧供給の設定量となるように、開閉手段４２を制御する。また、本実施形態では、加圧供給の設定量として設定した量の液体に粉体が溶け込むことで液状製品ができる。したがって、液状製品として調合するのに必要な液体（溶媒）の量が、加圧供給の設定量として設定されている。

また、制御手段４４は、バッファー室４１内に貯留された液体を加圧手段４３によって所定の第２の圧力Ｐ２となるまで加圧するようにユーザーなどにより設定可能となっている。制御手段４４は、バッファー室４１内に一時貯留された液体が第２の圧力Ｐ２となるまで加圧手段４３を制御する。例えば、本実施形態では、制御手段４４が圧縮機４３ａから供給される気体の圧力を制御すると共に加圧流路開閉手段４３ｃによる加圧流路４３ｂの開弁時間を制御することで、バッファー室４１内の液体が第２の圧力Ｐ２となるまで加圧する。もちろん、制御手段４４が加圧手段４３による加圧時間を制御するのに限定されず、例えば、バッファー室４１内に圧力センサーを設け、制御手段４４は、圧力センサーが検出した圧力に基づいて第２の圧力Ｐ２まで加圧するように加圧手段４３を制御するようにしてもよい。

また、本実施形態の液体供給手段１０とバッファー室４１との間の供給路２０には、供給路２０の開閉を行う開閉弁である上流側開閉手段１１が設けられている。上流側開閉手段１１は、手動によって動作するものであってもよいが、本実施形態では、制御手段４４の制御によって開閉するもの、例えば、調整弁（コントロールバルブ）等からなる。この上流側開閉手段１１によって供給路２０を開閉することで、液体供給手段１０からバッファー室４１への液体の供給及び停止を制御することができる。また、上流側開閉手段１１は、供給路２０を閉じることで、加圧手段４３によってバッファー室４１内の加圧された液体が液体供給手段１０に向かう逆流を防止する逆流防止手段としても機能する。なお、逆流防止手段は、供給路２０を開閉する開閉弁からなる上流側開閉手段１１に限定されず、例えば、供給路２０の液体が液体供給手段１０に逆流するのを防止する逆止弁であってもよい。また、液体供給手段１０自体が、液体の供給を停止する開閉弁等の弁機構を有する場合には、逆流防止手段は設けなくてもよく、制御手段４４が液体供給手段１０を制御することで、バッファー室４１への液体の供給及び停止の制御や、バッファー室４１内で加圧された液体の逆流を防止するようにしてもよい。

このような制御手段４４は、開閉手段４２、加圧手段４３及び上流側開閉手段１１を制御することで、液体供給手段１０から供給される第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２で液体を調合タンク３０内に供給する加圧供給を行わせることができる。

ここで、本実施形形態の調合システムを用いた液状製品の調合方法について図２〜図４を参照して説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、供給部３３から調合タンク３０内に原料である粉体１００を投入する。このように供給部３３から投入された粉体１００は、その一部が調合タンク３０の側面や天面などの内面に付着する。

次に、加圧供給手段４０によって加圧された液体を調合タンク３０内に加圧供給する加圧供給工程を行う。具体的には、まず図２（ｂ）に示すように、液体供給手段１０からバッファー室４１内に液体１１０を一時貯留する。すなわち、開閉手段４２によってバッファー室４１と調合タンク３０との間の供給路２０を閉じた状態で、上流側開閉手段１１によって供給路２０を開くことで、液体供給手段１０からの液体１１０をバッファー室４１内（供給路２０の一部も含む）内に一時的に貯留する。バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内に一時的に貯留される液体１１０の量は、加圧供給の設定量である。つまり、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内に貯留する液体１１０が加圧供給の設定量となったら上流側開閉手段１１を閉じる。この加圧供給の設定量は、上流側開閉手段１１を開いている時間によって規定してもよく、図示しない流量計等によって計測してもよい。このような制御は、上述のように制御手段４４によって行われる。

次に、図３（ａ）に示すように、開閉手段４２及び上流側開閉手段１１が供給路２０を閉じた状態で、バッファー室４１内に貯留された液体１１０を加圧手段４３によって第２の圧力Ｐ２になるまで加圧する。本実施形態では、制御手段４４が圧縮機４３ａから供給される気体の圧力を制御すると共に加圧流路開閉手段４３ｃによる加圧流路４３ｂの開弁時間を制御することで、バッファー室４１内の液体が第２の圧力Ｐ２となるまで加圧する。

次に、図３（ｂ）に示すように、開閉手段４２によって供給路２０を開くことで、バッファー室４１内で第２の圧力Ｐ２まで加圧された液体１１０を調合タンク３０内に加圧供給する。これにより、調合タンク３０内で噴射ノズル２２から液体１１０を勢いよく噴射させて、噴射ノズル２２から噴射された液体１１０によって調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすことができる。このため、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００によって、液状製品に含まれる粉体１００の量に不足やばらつきが生じるのを抑制して、安定した成分の液状製品を調合することができる。特に、本実施形態では、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内で液体供給手段１０が液体を供給する第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２まで加圧して、加圧した液体を調合タンク３０内に供給するため、例えば、冷水などの単位時間当たりの供給量が少ない液体を用いた液状製品を調合する際であっても、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすことができる。これに対して、例えば、液体供給手段１０から単位時間当たりの供給量が少ない液体を第１の圧力Ｐ１で直接、調合タンク３０内に供給しても、噴射ノズル２２から液体を勢いよく噴射させることができず、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすことができない。このため、液状製品に含まれる粉体１００が不足することや、液状製品に含まれる粉体１００の量にばらつきが生じてしまう。また、例えば、冷水などの単位時間当たりの供給量の少ない液体で調合タンク３０の内面に付着した液体を流し落とすことができない場合、冷水などの単位時間当たりの供給量の少ない液体を用いることができず、単位時間当たりの供給量が比較的多い常温水などを用いるか、液体供給手段１０として大型及び高コストな冷却装置に変更する必要がある。本実施形態では、例えば、冷水などの単位時間当たりの供給量が少ない液体１１０であっても、液体を加圧供給することで調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすことができるため、液体の供給量によって液体の使用が制限されることがなく、液体供給手段１０を大型な装置に入れ替える必要がない。

なお、この加圧供給を行う際に、加圧手段４３によって液体１１０を加圧し続けてもよいし、加圧手段４３による加圧を停止してもよい。

次に、図４に示すように、開閉手段４２によって供給路２０を閉じることで加圧供給を停止する。バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内には加圧供給の設定量の液体１１０が貯留されているので、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内の液体１１０が全て調合タンク３０に加圧供給された後、直ちに開閉手段４２によって供給路２０を閉じて加圧供給を停止する。これにより、バッファー室４１内及び供給路２０内の液体が加圧手段４３から送風された気体によって調合タンク３０内に吹き出され（エアーブロー）、バッファー室４１及び供給路２０内に液体１１０が残留することなく、一時貯留された全ての液体１１０を調合タンク３０に供給することができる。このため、調合する液状製品の液体１１０が不足することや、ばらつきが生じることを抑制することができる。なお、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内の液体１１０が全て調合タンク３０に加圧供給された後、加圧供給を停止するまでの時間が長いと、調合タンク３０内に加圧手段４３によって加圧された気体も供給され、調合タンク３０内の圧力が高くなり調合タンク３０の寿命が短くなることや、安全弁が作動することで安全弁の交換などが必要になってしまう。本実施形態では、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内の液体１１０が全て調合タンク３０に加圧供給された後、直ちに開閉手段４２によって供給路２０を閉じて加圧供給を停止することで、調合タンク３０の寿命が短くなるのを抑制することができると共に安全弁の交換等を不要として、煩雑な作業が不要となる。

また、本実施形態では、バッファー室４１を設けることで、供給路２０の流路長を延長することなく、液状製品に必要な液体１１０を全て加圧供給することができる。このため、供給路２０の流路長が長くなることによる大型化や、洗浄の手間を低減することができる。

その後は、攪拌手段によって粉体１００と液体１１０とを攪拌することで、液状製品を調合することができる。

以上説明したように、本実施形態の調合システム１は、液体供給手段１０から供給された液体１１０を供給路２０の途中で一時保留し、一時保留した液体１１０を液体供給手段１０から供給する液体の第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２に加圧した後、第２の圧力Ｐ２に加圧された液体１１０を調合タンク３０に供給する加圧供給を行う加圧供給手段４０を具備する。このように調合システム１に加圧供給手段４０を設けることで、液体供給手段から供給される液体の単位時間当たりの供給量が少ない場合（第１の圧力Ｐ１による供給）であっても、加圧供給手段４０によって液体１１０を第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２に加圧して、比較的高い第２の圧力Ｐ２で噴射ノズル２２から調合タンク３０内に液体１１０を噴射することができる。したがって、調合タンク３０の内面に付着した粉体を流し落とすことができ、液状製品に含まれる粉体の量が不足することや、粉体の量にばらつきが生じるのを抑制することができる。また、液体供給手段１０として、液体の単位時間当たりの供給量が少ないもの、例えば、冷水を供給する手段を用いることができる。したがって、液体１１０の使用に制限されることなく、液体供給手段１０を大型の装置に交換する必要がない。

また、本実施形態の加圧供給手段４０は、供給路２０の途中に設けられて液体１１０を一時貯留するバッファー室４１と、バッファー室４１内に気体を供給してバッファー室４１内の圧力を第２の圧力Ｐ２に加圧する加圧手段４３と、バッファー室４１と噴射ノズル２２との間に設けられて供給路２０を開閉する開閉手段４２と、を具備する。加圧手段４３が、バッファー室４１内に気体を供給してバッファー室４１内の圧力を第２の圧力Ｐ２に加圧することで、複雑な経路の洗浄が不要となり、液体への異物の混入を抑制することができる。また、開閉手段４２の開閉によって、バッファー室４１内への液体１１０の一時貯留及び加圧手段４３による加圧と、加圧された液体１１０の調合タンク３０への供給とを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、バッファー室４１の径Ｒ１は、当該バッファー室４１よりも下流側の供給路２０の径Ｒ２よりも大きい。このように、バッファー室４１の径Ｒ１を、下流側の供給路２０の径Ｒ２よりも大きくすることで、供給路２０の流路長を長くすることなく、加圧供給手段４０によって加圧供給可能な液体の量を多くすることができる。また、径Ｒ１の大きなバッファー室４１内の液体を加圧手段４３が気体を送風して加圧することで、加圧可能な液体１１０の水面を広くすることができる。したがって、加圧手段４３から比較的低い圧力で気体を送風しても、液体１１０を比較的高い圧力に加圧することができる。

また、本実施形態の加圧供給手段４０は、加圧手段４３及び開閉手段４２を制御する制御手段４４を具備し、制御手段４４は、開閉手段４２によって供給路２０を閉じて、バッファー室４１内に液体１１０を貯留し、加圧手段４３によってバッファー室４１内に貯留された液体１１０を第２の圧力Ｐ２に加圧し、開閉手段４２によって供給路２０を開くことで、第２の圧力Ｐ２に加圧された液体１１０を調合タンク３０内に供給する加圧供給を行わせる制御を行う。このように制御手段４４が、加圧手段４３、開閉手段４２を制御して加圧供給を行うことで、加圧供給を自動化することができる。また、加圧供給する液体の量を制御手段４４によって制御可能である。

また、本実施形態の制御手段４４は、バッファー室４１内及び供給路２０内の液体１１０を調合タンク３０に加圧供給した後で、開閉手段４２により供給路２０を閉じるように制御する。このように、制御手段４４は、加圧供給した後に、開閉手段４２によって供給路２０を閉じることで、加圧手段４３によるエアーブローを行うことができ、バッファー室４１及び供給路２０内に液体１１０が残留するのを抑制することができる。これにより、調合する液状製品の液体１１０が不足することや、ばらつきが生じることを抑制することができる。

（実施形態２）
図５〜図７は、本発明の実施形態２に係る調合方法を説明する図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

また、本実施形態の調合システム１は、上述した実施形態１の調合システム１と同様に、加圧供給手段４０を具備する。

本実施形態の加圧供給手段４０に設けられた制御手段４４は、第２の圧力Ｐ２よりも低い圧力で、液体を調合タンク３０内に供給させる制御を実行可能である。なお、加圧供給手段４０による加圧供給時の第２の圧力Ｐ２よりも低い圧力で、液体を調合タンク３０に供給することを非加圧供給と称する。本実施形態の非加圧供給では、液体供給手段１０から第１の圧力Ｐ１で供給された液体を直接、調合タンク３０に供給するようにしている。つまり、本実施形態の非加圧供給は、第１の圧力Ｐ１で液体を供給することである。もちろん、非加圧供給は、これに限定されず、液体供給手段１０から供給される液体の第１の圧力Ｐ１よりもさらに低い圧力で液体を調合タンク３０に供給するようにしてもよい。

そして、制御手段４４は、非加圧供給する液体の量が設定可能となっている。以降、この非加圧供給するのに設定された液体の量を非加圧供給の設定量と称する。制御手段４４は、調合タンク３０に非加圧供給する液体の量が非加圧供給の設定量となるように、開閉手段４２を制御する。また、非加圧供給の設定量と加圧供給の設定量との合計が、液状製品に必要な液体の量となるように設計されている。

ここで、このような調合システム１を用いた液状製品の調合方法について参照して説明する。なお、上述した実施形態と同様の工程については詳細な説明は省略する。

まず、図５（ａ）に示すように、供給部３３から調合タンク３０内に原料である粉体１００を投入する。このとき、粉体１００の一部は、舞い上がることで調合タンク３０の内壁面、例えば、側面や天面などに付着する。

次に、図５（ｂ）に示すように、液体供給手段１０から第１の圧力Ｐ１で供給された液体１１０を調合タンク３０に供給する非加圧供給を行う。本実施形態では、開閉手段４２及び上流側開閉手段１１が供給路２０を開くことで、液体供給手段１０から液体１１０を第１の圧力Ｐ１で直接、調合タンク３０に供給する。非加圧供給で供給する液体１１０の量は、非加圧供給の設定量である。この非加圧供給の設定量は、液状製品に必要な液体の量から加圧供給の設定量を減算した量である。

この非加圧供給では、比較的低い圧力、本実施形態では、第１の圧力Ｐ１で液体１１０が供給されるため、噴射ノズル２２から液体１１０を勢いよく吹き出させることができない。したがって、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００は、流し落とすことができない。

次に、上述した実施形態１と同様に加圧供給手段４０によって加圧された液体を調合タンク３０内に加圧供給する加圧供給工程を行う。具体的には、まず図６（ａ）に示すように、液体供給手段１０からバッファー室４１内に液体１１０を一時貯留する。

次に、図６（ｂ）に示すように、開閉手段４２及び上流側開閉手段１１が供給路２０を閉じた状態で、バッファー室４１内に貯留された液体１１０を加圧手段４３によって第２の圧力Ｐ２になるまで加圧する。

次に、図７（ａ）に示すように、開閉手段４２によって供給路２０を開くことで、バッファー室４１内で第２の圧力Ｐ２まで加圧された液体１１０を調合タンク３０内に加圧供給する。これにより、調合タンク３０内で噴射ノズル２２から液体１１０を勢いよく噴射させて、噴射ノズル２２から噴射された液体１１０によって調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすことができる。

また、本実施形態では、加圧供給は、非加圧供給の後に行うようにした。このため、非加圧供給によって液体１１０を調合タンク３０内に供給することで、調合タンク３０の底面に堆積した粉体１００が舞い上がって調合タンク３０の内面に付着したとしても、非加圧供給の後に加圧供給を行うことによって、調合タンク３０の内面に付着した粉体を流し落とすことができる。

次に、図７（ｂ）に示すように、開閉手段４２によって供給路２０を閉じることで加圧供給を停止する。これにより、調合タンク３０内には、非加圧供給によって供給された液体１１０と、加圧供給によって供給された液体１１０とが貯留される。つまり、液状製品に必要な液体の量が、加圧供給によって供給可能な液体の量よりも多い場合であっても、非加圧供給することによって供給することができる。また、加圧供給も行うため、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落とすることができる。なお、上述した実施形態１と同様に、バッファー室４１（供給路２０の一部も含む）内の液体１１０が全て調合タンク３０に加圧供給された後、直ちに開閉手段４２によって供給路２０を閉じて加圧供給を停止する。これにより、バッファー室４１内及び供給路２０内の液体が加圧手段４３から送風された気体によって調合タンク３０内に吹き出され（エアーブロー）、バッファー室４１及び供給路２０内に液体１１０が残留することなく、一時貯留された全ての液体１１０を調合タンク３０に供給することができる。本実施形態では、加圧供給を非加圧供給の後に行うことで、非加圧供給の後にエアーブローが行われるため、バッファー室４１及び供給路２０内に液体１１０が残留するのをさらに抑制することができる。ちなみに、加圧供給を行った後で非加圧供給を行ってもよいが、非加圧供給の後、加圧供給のエアーブローが行われないことから、バッファー室４１及び供給路２０内に液体が残留し易い。このため、加圧供給を行った後で非加圧供給を行う場合には、非加圧供給を行った後、加圧手段４３による気体の送風を行ってエアーブローのみを実行するのが好ましい。

その後は、攪拌手段によって粉体１００と液体１１０とを攪拌することで、液状製品を調合することができる。

以上説明したように、本実施形態の制御手段４４は、第２の圧力Ｐ２よりも低い圧力で調合タンク３０に液体１１０を供給させる非加圧供給を行わせることで、液状製品を調合する際に必要な液体の量が、バッファー室４１及び供給路２０で加圧供給することが可能な液体の量よりも多い場合であっても、供給路２０の流路長を長くすることなく、また、バッファー室４１の容積を大きくすることなく、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を流し落としつつ液状製品に必要な液体を供給することができる。もちろん、液状製品に必要な量が、加圧供給可能な液体の量よりも少ない場合であっても、非加圧供給と加圧供給との両方を行うようにしてもよい。

また、本実施形態の制御手段４４は、液体１１０の加圧供給を非加圧供給の後に行わせることで、非加圧供給によって液体１１０を調合タンク３０内に供給することで舞い上がった粉体１００が調合タンク３０の内面に付着したとしても、調合タンク３０の内面に付着した粉体１００を加圧供給によって流し落とすことができる。また、非加圧供給の後に加圧供給を行うことで、加圧供給によるエアーブローを実行することができ、バッファー室４１及び供給路２０内に液体１１０が残留するのを抑制することができる。

なお、本実施形態では、加圧供給は、非加圧供給の後に行うようにしたが、特にこれに限定されず、加圧供給は、非加圧供給の前に行うようにしてもよく、また、非加圧供給の途中、すなわち、加圧供給の前後に非加圧供給を行うようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した各実施形態では、加圧供給手段４０は、バッファー室４１を有する構成としたが、特にこれに限定されず、加圧供給手段４０は、供給路２０の途中にバッファー室４１を有さない構成であってもよい。すなわち、加圧手段４３は、供給路２０内の液体を加圧するようにしてもよい。ただし、供給路２０の途中にバッファー室４１を設けた方が、比較的短い流路長であっても加圧供給する液体の量を多くすることができるため、供給路２０の流路長を短くすることができる。また、バッファー室４１を設けることで、加圧手段４３による気体の供給圧が低くてもバッファー室４１内の液体を比較的高い第２の圧力Ｐ２に加圧することができる。

また、上述した各実施形態では、制御手段４４が、加圧手段４３及び開閉手段４２を制御して調合タンク３０に液体を加圧供給するようにしたが、特にこれに限定されず、加圧供給手段４０に制御手段４４を設けずに、加圧手段４３及び開閉手段４２等の制御を人手で行うようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、調合タンク３０に加圧供給する液体１１０として、液状製品の溶媒となる液体１１０を用いる構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、調合タンク３０に加圧供給する液体１１０として供給路２０や調合タンク３０内を洗浄する洗浄液を用いるようにしてもよい。これにより、少ない洗浄液を調合タンク３０の内面の全面に亘って散布することができる。

Ｐ１…第１の圧力、Ｐ２…第２の圧力、Ｒ１…径、Ｒ２…径、１…調合システム、１０…液体供給手段、１１…上流側開閉手段、２０…供給路、２１…供給部材、２２…噴射ノズル、３０…調合タンク、３１…タンク本体、３２…蓋部材、３３…供給部、３４…取出部、３５…攪拌手段、３５ａ…攪拌翼、３５ｂ…モーター、４０…加圧供給手段、４１…バッファー室、４２…開閉手段、４３…加圧手段、４３ａ…圧縮機、４３ｂ…加圧流路、４３ｃ…加圧流路開閉手段、４４…制御手段、１００…粉体、１１０…液体

Claims (7)

1. 液体を第１の圧力で供給する液体供給手段と、
   前記液体供給手段から供給路を介して液体が供給される調合タンクと、
   前記調合タンク内において前記供給路の一端部に設けられた噴射ノズルと、
   を備え、
   前記液体供給手段から供給された液体を前記供給路の途中で一時保留し、一時保留した液体を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力に加圧した後、前記第２の圧力に加圧された液体を前記調合タンクに供給する加圧供給を行う加圧供給手段を具備し、
   前記加圧供給手段は、
   前記供給路の途中に設けられて液体を一時貯留するバッファー室と、
   前記バッファー室内に気体を供給して前記バッファー室内の圧力を前記第２の圧力に加圧する加圧手段と、
   前記バッファー室と前記噴射ノズルとの間に設けられて前記供給路を開閉する開閉手段と、
   を具備する
   ことを特徴とする調合システム。
2. 前記バッファー室の径は、当該バッファー室よりも下流側の前記供給路の径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の調合システム。
3. 前記加圧供給手段は、前記加圧手段及び前記開閉手段を制御する制御手段であって、
   前記開閉手段によって前記供給路を閉じて、前記バッファー室内に液体を貯留し、
   前記加圧手段によって前記バッファー室内に貯留された液体を前記第２の圧力に加圧し、
   前記開閉手段によって前記供給路を開くことで、前記第２の圧力に加圧された液体を前記調合タンク内に供給する前記加圧供給を行わせる制御手段を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の調合システム。
4. 前記制御手段は、前記バッファー室内及び前記供給路内の液体を前記調合タンクに前記加圧供給した後で、前記開閉手段により前記供給路を閉じることを特徴とする請求項３記載の調合システム。
5. 前記制御手段は、前記第２の圧力よりも低い圧力で液体を前記調合タンクに供給させる非加圧供給を行わせることを特徴とする請求項３又は４記載の調合システム。
6. 前記制御手段は、前記加圧供給は、前記非加圧供給の後に行うことを特徴とする請求項５記載の調合システム。
7. 液体を第１の圧力で供給する液体供給手段と、
   前記液体供給手段から供給路を介して液体が供給される調合タンクと、
   前記調合タンク内において前記供給路の一端部に設けられた噴射ノズルと、
   を備えた調合システムを用いた調合方法であって、
   前記調合タンクに原料を投入する工程と、
   前記調合タンクに前記液体供給手段から前記供給路を介して前記液体を供給する工程と、を具備し、
   前記調合タンクに前記液体を供給する工程は、
   前記液体供給手段から供給された液体を前記供給路の途中に設けられたバッファー室内に一時貯留し、前記バッファー室内に気体を供給して前記バッファー室内の圧力を前記第１の圧力よりも高い第２の圧力に加圧し、前記バッファー室と前記噴射ノズルとの間に設けられて前記供給路を開閉する開閉手段によって前記供給路を開くことで前記第２の圧力に加圧した液体を前記調合タンクに供給する加圧供給工程
   を含むことを特徴とする調合方法。