JPH0134647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 例えば清涼飲料製造工程における水とシロツプ
の配合装置の如き従来の液体配合装置は、第１図
のように構成されている。

前記水とシロツプの配合装置において、水タン
ク１０およびシロツプタンク１１にその底部を貫
通してオーバーフローパイプ１２，１２ａが設け
られ、水タンク１０およびシロツプタンク１１と
オーバーフローパイプ１２，１２ａとの各底部は
それぞれ通路１３，１３ａで相互に連通されてい
る。

また通路１３，１３ａの上端部にはそれぞれポ
ンプ１４，１４ａが配設されており、同ポンプ１
４，１４ａはれぞれモータ１５，１５ａで駆動さ
れるようになつている。

さらに、オーバーフローパイプ１２，１２ａの
下方にミツクスタンク１６が配置され、オーバー
フローパイプ１２，１２ａの下部とミツクスタン
ク１６とはそれぞれパイプ１７，１７ａで相互に
連通され、パイプ１７，１７ａの上端にオリフイ
ス１８，１８ａが介装されており、オリフイス１
８，１８ａの開口面積は調整ボルト１９，１９ａ
で調整されるようになつている。

さらにまたミツクスタンク１６の下部出口２０
にはポンプ２１および空気式調節弁２２が接続さ
れている。

また、水タンク１０、シロツプタンク１１およ
びミツクスタンク１６には、液面制御用フロート
２３，２３ａ，２４が設けられ、フロート２３，
２３ａ，２４の昇降でエヤースイツチ２５，２５
ａ，２６が開閉されるようになつている。

さらに水タンク１０、シロツプタンク１１およ
びオーバーフローパイプ１２，１２ａには、液面
スイツチ２７，２７ａ，２８，２８ａが配設され
ており、液面スイツチ２７，２７ａにより液面の
異常上昇を検出しリレー２９を作動させて全装置
を停止させ、液面スイツチ２８，２８ａにより液
面が接触していないことを検出した時、エヤーシ
リンダ３０，３０ａを作動させ、プランジヤ３
１，３１ａを操作し、オーバーフローパイプ１
２，１２ａの下端開口部を閉塞するようになつて
いる。

さらにまたミツクスタンク１６には、炭酸ガス
供給管３２が付設されており、これより少量づつ
供給される炭酸ガスは、ミツクス１６内の混合液
表面に炭酸ガス雰囲気を形成するようになつてい
る。

第１図の従来配合装置では、水およびシロツプ
は各々の供給口３３，３３ａより水タンク１０お
よびシロツプタンク１１へ供給され、水タンク１
０およびシロツプタンク１１の液面は各々フロー
ト２３，２３ａに連結されたエヤースイツチ２
５，２５ａと空気式調節弁３４，３４ａとによつ
て一定に保持される。

また、水およびシロツプは各々水タンク１０お
よびシロツプタンク１１よりポンプ１４，１４ａ
の作用により通路１３，１３ａを介してオーバー
フローパイプ１２，１２ａに送られ、オーバーフ
ローパイプ１２，１２ａの下部開口部、オリフイ
ス１８，１８ａおよびパイプ１７，１７ａを介し
てミツクスタンク１６に送られて混合される。

一方、水およびシロツプの一部はオーバーフロ
ーパイプ１２，１２ａの上端よりオーバーフロー
し、各々水タンク１０およびシロツプタンク１１
に戻り、オーバーフローパイプ１２，１２ａの上
端での液面高さは絞り弁３５，３５ａで過度にな
らないように調節される。

このオーバーフローによりオリフイス１８，１
８ａの一次側ヘツドは一定に保持される。

他方ミツクスタンク１６の中の液面はフロート
２４に連結されたエヤースイツチ２６と空気式調
節弁２２とによつて一定に保持される。

従つてオーバーフローパイプ１２，１２ａ上の
液面とミツクスタンク１６内の液面との液面差に
よつて形成されるオリフイス１８，１８ａの全差
圧が一定に保たれるので、水およびシロツプのミ
ツクスタンク１６へ流入する流量が定まり、水と
シロツプが一定流量比率（配合比率）で配合され
る。

しかしながら第１図に示す従来の液体配合装置
においては、水、シロツプおよびミツクスタンク
はいずれも大気圧タンクでかつ密閉されてなく、
タンク内の液面変化に伴つて各々のタンクにある
フロートロツドの貫通孔等の孔を通してタンク内
に外気が出入りするので、外気中の細菌や異物が
混入することがあり衛生的でない。

また、水またはシロツプの供給圧力の変化等に
よつて水またはシロツプタンク内の液面が変化す
ると、オーバーフローパイプ上端での液面高さも
変化する。この変化は小さいが、オリフイスの全
差圧に無視できない影響があつて流量の変化を生
ぜしめるので、配合比率精度に限界がある。

さらに水またはシロツプの設定流量を変更する
と、オーバーフローパイプ上端での液面高さも変
化するので、設定流量の変更がオリフイスの開口
面積の調節だけですまず、オーバーフローパイプ
上での液面高さを加減する絞り弁の調節も必要で
ある。

さらにまた水とシロツプは特別な撹拌装置を備
えないミツクスタンクの中で初めて合流し直ぐ吐
出されるので、水とシロツプの混合が不充分であ
り、この装置の出口で混合液の配合比率（濃度）
を正確に測定チエツクすることが困難で、後続の
適当な貯液容量を有する装置の中で混合された後
に測定チエツクする必要があり、従つて配合比率
の設定が容易でなく、かつ配合比率の不良な混合
液が生じ易い。

しかも構造が複雑で分解、洗浄が困難であるな
どの問題点がある。

本発明は、前記のような問題点に対処するため
に開発されたものであつて、２種以上の液体を配
合する装置であつて、それぞれの液体を一定の共
通圧力で加圧するとともに液体の流入流量を制御
して液面を一定に保つ液面制御機構を備えた各液
体の流入容器と、前記各流入容器の下方に連設さ
れ吐出流量を制御して液面を一定に保つ液面制御
機構を備えた液体混合容器と、各流入容器からの
液体を液体混合容器の液面下に導く自動開閉弁を
備えた各液体ごとの導管と、同導管ごとに設けら
れて前記各流入容器に加えられた共通圧力および
同各流入容器内液面と液体混合容器内液面の落差
とによつて生じる差圧により前記各流入容器から
の液体流量が決定される調整可能な絞り機構とか
らなることを特徴とするもので、構造が簡単で外
気の侵入がなく、より衛生的であつて、配合比率
精度が高くかつ配合比率と設定とその確認が容易
な液体配合装置を提供する点にある。

本発明は、前記のように２種以上の液体を配合
する装置であつて、それぞれの液体を一定の共通
圧力で加圧するとともに液体の流入量を制御して
液面を一定に保つ液面制御機構を備えた各液体の
流入容器と、前記各流入容器の下方に連結され吐
出流量を制御して液面を一定に保つ液面制御機構
を備えた液体混合容器と、前記各流入容器からの
液体を前記液体混合容器の液面下に導く自動開閉
弁を備えた各液体ごとの導管と、同導管ごとに設
けられ前記各流入容器に加えられた。共通圧力お
よび各流入容器内液面と前記液体混合容器内液面
の落差とによつて生じる差圧により各流入容器か
らの液体流量が決定される調節可能な絞り機構と
で構成されているため、前記各流入容器内を加圧
することによつて、前記絞り機構に働く全差圧を
従来のものに比べて著しく大きくすることがで
き、流体供給圧力の変化等による前記各流入容器
の液面変化の流量に対する影響を小さくすること
ができ、オーバーフローのための装置を不要とし
て構造を単純化することができるとともに配合比
率精度を高めることができる。

また本発明においては、前記各流入容器を共通
の圧力源により均等に加圧するようになつている
ため、圧力の変化が生じても配合比率はほとんど
変らない。

さらに本発明では、前記各流入容器からの液体
流量を決定する絞り機構の開度を変更するだけ
で、設定流量の変更および配合比率の調整を極め
て容易に行なうことができる。

さらに本発明においては、前記流入容器内の液
体を大気圧以上に加圧すべく同流入容器を密閉し
たため、外気の侵入がなく衛生的である。

さらに本発明は、前記液体配合装置において、
前記各流入容器からの液体を前記混合容器内の液
面下に導く導管の合流混合部上流側に自動開閉弁
を設けその下流側に混合機構を設けたため、液体
混合容器に流入する前に各導管の合流混合部で２
種以上の液体が混合されて、液体混合容器内で完
全な混合状態となり、装置の出口で混合液の配合
比率の測定、チエツクを正確にすることができ、
従つて配合比率の設定を容易に行なうことができ
るとともに混合液のロスを著しく減少させること
ができる。

以下、本発明を第２図ないし第４図に示す実施
例によつて説明する。１００，１０１はそれぞれ
シロツプ供給管および水供給管で、同シロツプ供
給管１００および水供給管１０１はそれぞれシロ
ツプ入口弁１０２および水入口弁１０３を介して
フロートパイプ１０４，１０５に接続されてい
る。

またフロートパイプ１０４，１０５は孔１０４
ａ，１０５ａ，１０４ｂ，１０５ｂを備え、シロ
ツプの流入容器即ちシロツプタンク１０６および
水の流入容器即ち水タンク１０７内に貫通しこれ
と一体に結合され、フロートパイプ１０４，１０
５にピン１１０が一体に取付けられている。

さらにフロート１０８，１０９はフロート本体
１０８ａ，１０９ａを有し、同フロート本体１０
８ａ，１０９ａには、ピン１１０を係合案内する
案内孔１０８ｂ，１０９ｂとフロートパイプ１０
４，１０５の孔１０４ａ，１０５ａに対応する孔
１０８ｃ，１０９ｃが設けられており、フロート
１０８，１０９はピン１１０を案内としてフロー
トパイプ１０４，１０５に対し上下へ摺動自在に
嵌装されている。

さらにまたシロツプタンク１０６および水タン
ク１０７の底部開口には導管が連設され、各導管
にそれぞれシロツプメータリング弁１１１、水メ
ータリング弁１１２および自動開閉弁１１３，１
１４を介して混合機構即ちミキシングチー１１５
に接続されており、前記両メータリング弁１１
１，１１２は、前記各タンク即ち各流入容器１０
６，１０７の下部に連結された導管ごとに設けら
れて、各流入容器１０６，１０７内に加えられた
共通圧力および各流入容器内液面とミツクスタン
ク即ち液体混合容器１１７内液面の落差とによつ
て生じる差圧により各流入容器１０６，１０７か
らの液体（水、シロツプ）流量が決定される調整
可能な絞り機構に構成されている。

またミキシングチー１１５に連らなるパイプ１
１６は液体混合容器即ちミツクスタンク１１７内
に貫通してこれに一体に結合され、ミツクスタン
ク１１７の下部に一体に設けられたバツフル板
（整流板）１１８の下方に開口されている。

さらにミツクスタンク１１７の底部と連なるミ
ツクスポンプ１１９はミツクスコントロール弁１
２０を介して次工程に接続されており、ミツクス
タンク１１７に設けられたレベルコントローラ１
２１によりミツクスコントロール弁１２０が開閉
調節され、ミツクスタンク１１７からの流量が制
御されミツクスタンク１１７内の液面が一定に保
たれるようになつている。

さらにまた図示されないタンク加圧ガス供給源
に連なる加圧ガス供給パイプ１２２はシロツプタ
ンク１０６および水タンク１０７の上部へ開口さ
れている。

しかしてシロツプタンク１０６および水タンク
１０７の上部は均圧管１２３を介し相互に連通さ
れて、同均圧管１２３に圧力が異常上昇した時の
安全装置たるリリーフバルブ１２４が設けられ、
また均圧管１２３はガスパージ弁１２５およびガ
スオリフイス１２６を直列に介装したパイプ１２
７を介してミツクスタンク１１７の上部に連通さ
れ、スクリーン１２９を有するパイプ１２８がミ
ツクスタンク１１７の上部に接続されている。

また、タンク１０６，１０７，１１７内にはタ
ンク洗浄用スプレイボール１３０が配設され、同
スプレイボール１３０は、ストツプバルブ１３１
を介してミツクスポンプ１１９の吐出側に接続さ
れている。

さらに、シロツプタンク１０６および水タンク
１０７に液面レベル検出用電極１３２が設けられ
るとともにミツクスタンク１１７に液面レベル検
出用電極１３３が設けられており、同電極１３
２，１３３で液面レベルが正常なレベル範囲から
外れたことを検出した時に、図示されない警報装
置が動作するようになつている。

さらにまたシロツプタンク１０６および水タン
ク１０７内には、バツフル板１３４，１３５が設
けられており、シロツプおよび水を整流するよう
になつている。

第２図ないし第４図に示す実施例は前記のよう
に構成されているので、加圧ガス供給パイプ１２
２より供給された炭酸ガスまたは清浄空気は図示
されない手段により一定圧力に保たれてシロツプ
タンク１０６および水タンク１０７へ供給され、
両タンク１０６，１０７の圧力は均圧管１２３に
より等しい圧力に保持される。また供給ガスの一
部は均圧管１２３、パイプ１２７、ガスパージ弁
１２５およびガスオリフイス１２６を介してミツ
クスタンク１１７にも供給され、ミツクスタンク
１１７内の上部空間を充満してパイプ１２８より
大気中へ放出される。

そして、前工程より圧送されてきた水は水入口
弁１０３、フロートパイプ１０５および孔１０５
ａ，１０９ｃを介して水タンク１０７に流入し、
水タンク１０７内の液面レベルは、フロート１０
９の上下動による孔１０５ａ，１０９ａの重なり
面積の変化によつて自動的に制御され、常に一定
に保持される。

一方、シロツプはシロツプ入口弁１０２、フロ
ートパイプ１０４および孔１０４ａ，１０８ｃを
介してシロツプタンク１０６に流入し、前記同様
に一定の液面レベルに保持される。

また、水およびシロツプは、水メータリング弁
１１２、シロツプメータリング弁１１１および自
動開閉弁１１４，１１３を介してミキシングチー
１１５に送られ、こゝでシロツプは孔１１５ａを
介して水中に噴出混合されて、パイプ１１６を流
下してミツクスタンク１１７へ供給され、ミツク
スタンク１１７内の液面レベルは、レベルコント
ローラ１２１とミツクスポンプ１１９の吐出口に
設けられたミツクスコントロール弁１２０とによ
り制御されて一定に保持される。

従つて水およびシロツプの各メータリング弁１
１２，１１１は、水およびシロツプの各タンク１
０７，１０６に加えられた圧力と、各タンク内液
面とミツクスタンク１１７内液面の落差とによつ
て生ずる差圧により水およびシロツプの流量が決
定される可変口径オリフイスとして作用し、調整
可能な絞り機構になつているので、水およびシロ
ツプが設定した一定の配合比率のもとで配合され
る。

このように本実施例では、シロツプおよび水の
流量を設定するための可変口径オリフイスとして
作用する前記メータリング弁１１１，１１２の全
差圧を、シロツプおよび水タンク１０６，１０７
内を加圧することによつて、即ち、液面差により
生ずる差圧の少くても数倍に大きくしてあるた
め、シロツプまたは水タンク１０６，１０７の液
面変化に対する流量への影響が極めて少なくな
り、従つて配合比率精度が頗る高い。

また、シロツプあるいは水タンク１０６，１０
７の液面変化の影響を格別に考慮する必要がない
ので、従来のオーバーフローのためのポンプやオ
ーバーフローパイプが不要となつて、装置全体の
構造が簡単となり、製作が容易である。

さらにシロツプおよび水の各タンク１０６，１
０７内は共通の圧力源により均等に加圧されてい
るので、圧力が変化しても配合比率には格別の変
化を生じない。

さらにまたシロツプおよび水タンク１０６，１
０７は密閉タンクであつて炭酸ガスまたは除菌空
気等の無菌気体で加圧されているとともに、ミツ
クスタンク１１７もスクリーン１２９を備えた大
気との連通パイプ１２８が付設されている密閉タ
ンクであつて、上部空間にはシロツプおよび水タ
ンク１０６，１０７よりそれらの加圧用無菌気体
の一部が常時通気され充満しているので、外気が
出入することもなく、極めて衛生的である。

しかも流体の通路は密閉系であるため、清涼飲
料を取扱う装置に特有な洗浄、殺菌作業を容易に
安全に行なうことができるとともに同作業の自動
化も可能である。

また、液体の流量の設定変更および配合比率の
微調節が、前記メータリング弁１１１，１１２の
開度変更のみででき、かつ流量設定精度が高く再
現性に優れているので、取扱いが容易であつて信
頼性が著しく高められている。

さらにシロツプおよび水がミツクスタンク１１
７に流入する前にミキシングチー１１５で合流混
合させるようになつているため、シロツプと水が
装置内で略完全に混合し、装置の出口で混合液の
配合比率（濃度）の測定チエツクが正確にでき、
従つて配合比率の設定を容易に行なうことができ
るとともに、配合比率の調節のための混合液のロ
スを充分に少なくすることができる。

前記実施例では、２種類の液体を配合したが、
必要に応じて３種類の液体を配合することもでき
る。

また、本発明は清涼飲料製造用だけでなく、一
般産業用の２種類またはそれ以上の種類の液体の
配合用にも適用することができる。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で
種々の設計の改変を施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体配合装置の縦断側面図、第
２図は本発明に係る液体配合装置の一実施例を図
示した概略縦断側面図、第３図はその要部縦断側
面図、第４図は第３図の矢視図である。 １００……シロツプ供給管、１０１……水供給
管、１０４，１０５……フロートパイプ、１０６
……シロツプタンク（流入容器）、１０７……水
タンク（流入容器）、１０８，１０９……フロー
ト、１１１……シロツプメータリング弁（絞り機
構）、１１２……水メータリング弁（絞り機構）、
１１３，１１４……自動開閉弁、１１５……ミキ
シングチー（混合機構）、１１６……パイプ、１
１７……ミツクスタンク（液体混合容器）、１１
９……ミツクスポンプ、１２０……ミツクスコン
トロール弁、１２１……レベルコントローラ、１
２２……加圧ガス供給パイプ、１２３……均圧
管、１２４……リリーフバルブ、１２５……ガス
パージ弁、１２６……ガスオリフイス、１２７，
１２８……パイプ、１３２，１３３……液面レベ
ル検出用電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２種以上の液体を配合する装置であつて、そ
   れぞれの液体を一定の共通圧力で加圧するととも
   に液体の流入流量を制御して液面を一定に保つ液
   面制御機構を備えた各液体の流入容器と、前記各
   流入容器の下方に連結され吐出流量を制御して液
   面を一定に保つ液面制御機構を備えた液体混合容
   器と、前記各流入容器からの液体を前記液体混合
   容器の液面下に導く自動開閉弁を備えた各液体ご
   との導管と、同導管ごとに設けられて前記各流入
   容器に加えられた共通圧力および同各流入容器内
   液面と前記液体混合容器内液面の落差とによつて
   生じる差圧により前記各流入容器からの液体流量
   が決定される調整可能な絞り機構とからなること
   を特徴とする液体配合装置。 ２ ２種以上の液体を配合する装置であつて、そ
   れぞれの液体を一定の共通圧力で加圧するととも
   に液体の流入流量を制御して液面を一定に保つ液
   面制御機構を備えた各流体の流入容器と、前記各
   流入容器の下方に連結され吐出流量を制御して液
   面を一定に保つ液面制御機構を備えた液体混合容
   器と、前記各流入容器からの液体を合流混合して
   前記液体混合容器内の液面下に導く自動開閉弁を
   備えかつその下流側に混合機構を設けた各液体ご
   との導管と、前記自動開閉弁上流側の前記導管ご
   とに設けられ前記各流入容器に加えられた共通圧
   力と同各流入容器内液面および前記液体混合容器
   内液面の落差とによつて生じる差圧により前記各
   流入容器からの液体流量が決定される調整可能な
   絞り機構とからなることを特徴とする液体配合装
   置。