JPH0631081B2 - 液殺菌装置の送液制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液殺菌装置への送液流量を一定に保つ送液制御
装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

第２図および第３図は従来の液殺菌装置およびこの送液
制御装置の一例を示すもので、ａは未殺菌の製品液供給
口、ｂはクッションタンク、ｃは送液配管、ｄは未殺菌
の製品液圧送ポンプである。ｅは異物分離器で、圧送ポ
ンプｄにて送液される未殺菌製品液中の固型分等の異物
を除去するものである。ｆはバイパス自動弁で、製品液
の流れが第１の流量調節自動弁ｇにて絞られた時未殺菌
の製品液の一部を自動的にバイパスさせるものであり、
必要に応じて制御信号Ｚ３を接続し得ることも可能で、
その時バイパス自動弁ｆはその開度を自動調節したり、
強制的に全閉にすることも可能である。

第１の流量調節自動弁ｇは、充填機での製品液消費量あ
るいは運転の状態によって製品液の流量を自動的に調節
する自動弁で、後述する制御信号Ｚ２によって開閉して
その開度が定まる。ｈは熱交換器で、未殺菌の製品液を
加熱殺菌する加熱殺菌セクションｉと、殺菌不十分な製
品液又は充填機からの戻し液を冷却する戻し液冷却セク
ションｓとからなる。ｊは熱交換器ｈの加熱殺菌セクシ
ョンｉで未殺菌の製品液を、加熱殺菌する為に熱を補給
する熱媒体循環装置である。加熱殺菌セクションｉは必
要に応じて予熱セクションと加熱セクションとに分ける
ことも可能で、それに応じた熱媒体循環装置と接続され
る。

ｋは製品液の殺菌加熱温度を計測する殺菌温度指示警報
計で、加熱殺菌温度の上・下限を設定し得るものである
ｎは三方切換自動弁で、殺菌温度指示警報計ｋで検出し
た製品液の殺菌温度が異常（設定温度の下限未満又は上
限以上の範囲外）であるか、あるいは充填機での製品液
消費がない時であるばその流量を戻流側の液戻し配管ｒ
側に自動的に切換え、逆に製品液の殺菌温度が正常で充
填機の製品液消費がある時、正流側の第２の流量調節弁
０側に切換る弁である。ｍは製品液のフィルターで通常
一連式又は２連式のものを用いる。

第２の流量調節自動弁０は、充填機での製品液消費量に
応じた比較制御信号Ｚ１によって開閉し、その開度が定
まる自動弁で、充填機での製品液消費に応じた製品液を
充填機への送液配管ｐを通して充填機または充填機送液
用バランスタンク（図示せず）に送液する。

前記三方切換自動弁ｎにて、液戻し配管ｒ側に切換えら
れた製品液は、熱交換器ｈの戻し液冷却セクションｓに
て所定の温度以下に冷却される。ｔは流量調節弁で戻し
液の流量を制限するものである。ｖは戻し液の冷却水の
供給口、ｗは冷却水供給自動弁で、三方切換自動弁ｎが
液戻し配管ｒ側にその流路が切換えられている時のみに
自動的に開となる弁である。

ｘは、冷却水の手動式又は自動式の流量調節弁で、使用
済の冷却水は流出口ｙよりドレン又は別装置に流用され
る。Ｘが自動式の流量調節弁の場合、戻し液の冷却温度
が一定になるように自動制御することも可能なものであ
る。

所定の温度以下に冷却された戻し液は、戻し配管ｕにて
クッションタンクｂに戻されるようになっている。

ＣＲ１はソレノイドバルブＳＶ１を励磁し、エアーレギ
ュレータＡＲ１により設定されたエア圧力を流量調節自
動弁ｇの開度設定となる制御切換信号である。ＣＲ２は
ソレノイドバルブＳＶ２を励磁し、エアーレギュレータ
ＡＲ２により設定されたエア圧力を流量調節自動弁ｇの
開度設定となる制御切換信号である。ＣＲ３はソレノイ
ドバルブＳＶ３を励磁し、エアーレギュレータＡＲ３に
より設定されたエア圧力を流量調節自動弁ｇの開度設定
となる制御切換信号である。

前記構成において、熱媒体循環装置ｊは必要な熱媒体循
環流量を確保し、かつ熱交換器ｈの加熱殺菌セクション
ｉに設定した熱媒体供給温度に制御して、熱媒体を送液
循環させる。

クッションタンクｂから圧送ポンプｄにより圧送される
未殺菌の製品液は異物分離器ｅ、第１の流量調節自動弁
ｇを経て熱交換器ｈに入り、加熱殺菌セクションｉで加
熱殺菌され、フィルターｍ，三方切換自動弁ｎ，第２の
流量調節自動弁ｏを経て充填機へと送液される。

ここで、第２の流量調節自動弁ｏは、加熱殺菌済製品液
を充填機に送液する流量を自動的に調節するもので、充
填機からの製品液消費量に応じた比例制御信号Ｚ１によ
って弁は開閉されその開度が定まるようになっており、
消費量に応じた量の製品液を送液する。

また、第１の流量調節自動弁ｇは、その開度を制御する
信号Ｘ２によってその開度が定まるものであり、この制
御信号Ｚ２は三方切換自動弁ｎがその流路を液戻し側、
つまり、充填機に送液する必要のない条件の時に第１の
流量調節自動弁ｇの必要開度を与えると同時に、充填機
への送液流量が設定流量よりも少なくなった時に、熱交
換器ｈ等々の機能品に圧送ポンプｄの吐出圧力が必要以
上にかからないように第１の流量調節自動弁ｇの開度を
与える。そして、第１の流量調節自動弁ｇの開度が絞ら
れるとバイパス自動弁ｆがその開度を制御する制御信号
Ｚ３、又は弁の一次側の圧力に応じて開き、液をバイパ
スさせ第１の流量調節自動弁ｇの一次側製品圧力を一定
に保つよう使用する。これによって異物分離器ｅにて液
が滞るのを防止し、同時に必要流量を確保する事、圧送
ポンプｄの吐出口より第１の流量調節自動弁ｇの一次側
に至る機能品が圧送ポンプｄの締切圧力によって異常昇
圧しないよう防止する事、第１の流量調節自動弁ｇと第
２の流量調節自動弁ｏとの連動による製品液の流量制御
をし易くする事、三方切換自動弁ｎ及び第２の流量調節
自動弁ｏを可能なかぎり充填機に近い所に位置させ三方
切換弁ｎの正流側の配管内での液の滞りを少なくする事
によって、製品液の品質劣化の防止、装置の簡素化及び
制御性を向上させる事ができる。

前記制御信号Ｚ２は切換信号ＣＲ１がセレクトされた
時、つまり、充填機に送液状態にある時、エアレギュレ
ータＡＲ１にて設定されたエアー圧力を流量調節自動弁
ｇの開度として与える。制御切換信号ＣＲ２がセレクト
された時、つまり、充填機に送液する必要がない時、エ
アレギュレータＡＲ２にて設定されたエアー圧力を流量
調節自動弁ｇの開度として与える。制御切換信号ＣＲ３
がセレクトされた時、つまり、洗浄モードにある時、エ
アレギュレータＡＲ３にて設定されたエアー圧力を流量
調節自動弁ｇの開度として与える。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、第２図、第３図構成にあっては次のような問
題点がある（１）充填機で取り扱う製品液の多様化、又
容器の多様化に伴い処理流量が変化し、エアレギュレー
タＡＲ１〜ＡＲ３の設定をその都度変更する必要があ
る。（２）一旦変更したエアレギュレータＡＲ１〜ＡＲ
３の開度を、その製品，容器毎に記録しなければなら
ず、生産管理データの維持管理が面倒である。（３）多
液種，多容器に対応した開度の設定を切換える為には、
エアレギュレータＡＲ１〜ＡＲ３、ソレノイドバルブＳ
Ｖ１〜ＳＶ３が多く必要となり制御装置が大きくなる。

そこで、本発明は製品液種および液殺菌装置の容器容量
の多様化に対応して製品液処理能力の設定および変更が
容易で、また生産管理データの維持管理が簡略でき、全
体を小形化できる液殺菌装置の送液制御装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前記目的を達成するため、製品液供給槽からの
製品液を量流調節弁を有する送液配管を介して液殺菌装
置に供給するようにしたものにおいて、前記送液配管か
ら前記殺菌装置に供給される実送液流量を検出する流量
検出手段と、この流量検出手段からの実送液流量信号と
目標流量設定手段からの目標流量信号とを入力し、比例
積分微分制御を行ない前記流量調節弁に対して開度信号
を伝送する流量制御手段と、流量制御モードおよび段階
制御モードのいずれかに切換え可能な制御モード切換え
手段と、この制御モード切換え手段が流量制御モードを
選択時、この初期の一定時間前記流量調節弁を一定開度
で変化させる段階制御を行なう手段とを具備したもので
ある。

［作用］ 前記のように構成されているので、流量制御時この初期
の一定時間は流量調節弁を一定開度で段階的に制御され
るので、製品液種および液殺菌装置の容器容量の多様化
に対応して製品液処理能力の設定及び変更が容易に行な
え、また生産管理データの維持管理が簡略でき、全体を
小形化できる。

［実施例］ 以下、本発明について第１図に示す実施例を参照して説
明するが、ここでは従来装置とは異なる点を説明する。
第１図は加熱殺菌サクションｉから製品液を充填機送液
用バランスタンクｑへ送液する例を示しており、圧送ポ
ンプｄの出力側の配管に設けてある流量調節自動弁ｇと
熱交換器ｈとの間に、加熱殺菌セクションｉへの実送液
流量を連続的に検出する流量検出手段例えば流量計１を
設けてある。この流量計１により計測された実送液流量
信号ＰＶと、予めプログラムで設定された制御装置４内
のＳＶ値設定器５からの目標流量信号ＳＶとを流量コン
トローラ３に入力し、ここで比例積分微分（ＰＩＤ）制
御を行ない演算値ＭＶを、データストア９に入力するよ
うにしている。このデータストア９からの演算値ＭＶを
電空変換器２を入力し、ここで電気信号である演算値Ｍ
Ｖをエアー信号に変換し、流量調節自動弁ｇに対して開
度指令信号を与えるようになっている。前記制御装置４
内において、流量（ＦＩＣ）制御モードおよび段階（Ｓ
ＴＥＰ）制御モードが切換えができるように制御モード
切換え手段例えば制御モード切換えスイッチ６を設け
る。そして、この制御モード切換えスイッチ６がＦＩＣ
制御側にセレクトされたとき、ＳＶ設定器５からの設定
信号がタイマー７に入力させ、ここで設定された一定時
間内は、バルブ開度設定器８が作動して流量調節自動弁
ｇの開度に見合う電気信号を発信させ、その一定時間が
経過後は、流量コントローラ３で演算された演算値ＭＶ
をデータストア９から電空変換器２に伝送するようにな
っている。

なお、ＳＶ設定器５およびバルブ開度設定器８は、充填
液の種類、容器、充填能力に応じて予めプログラムに設
定されている。

以下、このような構成の液殺菌送の送液制御装置の動作
について述べる。（１）まず、制御モード切換えスイッ
チ６により、ＦＩＣ制御か、ＳＴＥＰ制御かのいずれか
のセレクトを行なうととともに、充填に必要な処理能力
および製品液種等に基づき、図示しない操作パネルによ
り初期データを入力する。

（２）ＦＩＣ制御をセレクトしたとき…前記のデータを
入力後、液殺菌装置を起動させると、まずタイマ７で設
定された一定時間、ＳＶ値設定器５、タイマ７、バルブ
設定器８を経て、電空変換器２へのＳＴＥＰ制御の状態
に移り、流量調節自動弁ｇはバルブ開度設定器８で決め
られた一定開度となり、送液ポンプｄが起動する。この
間、流量コントローラ３にも流量目標信号ＳＶを与えて
ＰＩＤ制御状態にしておく。一定時間後、タイマ７がタ
イムオーバーすると、データストア９に信号が入力さ
れ、前記のようにＰＩＤ制御された演算値ＭＶを、電空
変換器２へ伝送して、流量調節自動弁ｇの開度に見合う
エアー信号により、流量調節自動弁ｇを制御する。

（３）ＳＴＥＰ制御をセレクトしたとき（例えば、充填
機へ製品液を直送する場合）…バルブ開度設定器８、電
空変換器２から前項（１）の初期データを入力後、液殺
菌装置を起動させると、下流側のバルブ、タンクレベ
ル、配管径等の条件により予め設定されたバルブ開度信
号がバルブ開度設定器８から電空変換器２を経て流量調
節自動弁ｇへ伝送され、この流量調節自動弁ｇの開度を
遂次一定開度で変化させ、セットした目標値になるよう
に制御が行なわれる。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、本発明は製品液種および液
殺菌装置の容器容量の多様化に対応して製品液処理能力
の設定および変更が容易で、また生産管理データの維持
管理が簡略でき、全体を小形化できる液殺菌装置の送液
制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液殺菌装置の送液制御装置の一実
施例を示す概略構成図、第２図は従来の液殺菌装置の一
例を示す概略構成図、第３図は第２図における送液制御
装置の一例を示す概略構成図である。 １……流量計、２……電空変換器、３……流量コントロ
ーラ、４……制御装置、５……ＳＶ設定器、６……制御
モード切換えスイッチ、７……タイマ、８……バルブ開
度設定器、９……データストア、ｇ……流量調節自動
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品液供給槽からの製品液を流量調節弁を
   有する送液配管を介して液殺菌装置に供給するようにし
   たものにおいて、前記送液配管から前記殺菌装置に供給
   される実送液流量を検出する流量検出手段と、この流量
   検出手段からの実送液流量信号と目標流量設定手段から
   の目標流量信号とを入力し、比例積分微分制御を行ない
   前記流量調節弁に対して開度信号を伝送する流量制御手
   段と、流量制御モードおよび段階制御モードのいずれか
   に切換え可能な制御モード切換え手段と、この制御モー
   ド切換え手段が流量制御モードを選択時、この初期の一
   定時間前記流量調節弁を一定開度で変化させる段階制御
   を行なう手段とを具備した液殺菌装置の送液制御装置。