JPH09257542A - 給液量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送液量の計測誤差を減少させ、計測精度を向
上させる。 【解決手段】 ポンプ４の流出側と流入側との間に逃し
配管１１を設け、該逃し配管１１途中に補助弁１２を設
ける。そして、送液量計測終了の直前、即ち、流量計７
によって計測される液体原料Ｌの送液量が自動計測装置
８に設定された所定の設定量に達する直前に補助弁１２
を開弁し、ポンプ４の流出側と流入側とを連通させる。
これにより、送液量計測終了時に配管２内の液圧を低下
させることができる。従って、液体原料Ｌの液量が所定
の設定量に達してから定量弁９が閉弁するまでの僅かな
時間に、配管２内から各仕込槽３に流れ込む液体原料Ｌ
の液量を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学製品を製造す
るプラント等に用いて好適な給液量計測装置に関し、特
に、タンク等の貯液槽に貯えられた液体を分配槽に送液
するときに該液体の送液量を計測する給液量計測装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薬品や化粧品等の液体製品を製
造する場合には、タンク等の貯液槽に貯えられた液体原
料を、所定の設定量だけ仕込槽等の分配槽に送液し、該
分配槽内で例えば加熱処理等の加工を施す。また、複数
の液体原料をそれぞれ設定量ずつ分配槽に注入すること
により、両液体を混合させる場合もある。

【０００３】このように、液体製品を製造するプラント
等には、液体原料を貯留した貯液槽と、該貯液槽に接続
された配管と、該配管の下流側に設けられ前記貯液槽か
ら該配管を介して送液される液体を分配させる分配槽
と、該配管途中に設けられ、前記液体を貯液槽から分配
槽に向けて送液するポンプと、前記貯液槽から分配槽に
向けて送液された液体の送液量を計測する流量計と、前
記配管途中に設けられ、送液中は開弁し、該流量計によ
り計測された送液量が設定量に達したときに閉弁する定
量弁とからなる給液量計測装置が設けられる。

【０００４】このような給液量計測装置では、定量弁を
開弁しポンプを駆動することにより、貯液槽から分配槽
に向けて液体を送液する。このとき、流量計はこの貯液
槽から下流槽側に向けて流れる送液量を計測し、該送液
量が設定量に達すると、前記ポンプを停止し定量弁を閉
弁する。これにより、設定量分の液体が貯液槽から分配
槽に送液される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、前記配管を介して貯液槽から分配槽に向け
て液体を送液するとき、ポンプから吐出された高圧な液
体を圧送するため、配管内の液圧が高圧になっており、
定量弁を開弁しているときには、ポンプの吐出圧力に対
応した流量の液体が分配槽に流入している。

【０００６】このため、流量計により計測された送液量
が設定量に達し、定量弁が閉弁を開始してから完全に閉
弁するまでの僅かな時間に、前記配管内から分配槽内に
流入した液体がいわゆる行き過ぎ量となり、この行き過
ぎ量が計測誤差となる。この結果、正確な給液量計測が
できないという問題が生じる。

【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は、送液量が所定の設定量に達し
てから定量弁が完全に閉弁するまでの間に配管内から分
配槽に向けて流れる液量を軽減でき、送液量の計測誤差
を軽減して計測精度を向上させることができる給液量計
測装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、液体を貯留した貯液槽と、該貯液槽に
接続された配管と、該配管の下流側に設けられ前記貯液
槽から該配管を介して送液される液体を分配させる分配
槽と、該配管途中に設けられ、前記液体を前記貯液槽か
ら分配槽に向けて送液するポンプと、前記貯液槽から分
配槽に向けて送液された液体の送液量を計測する流量計
と、前記配管途中に設けられ、送液中は開弁し、該流量
計により計測された送液量が所定の設定量に達したとき
に閉弁する定量弁とからなる。

【０００９】そして、請求項１に記載する発明の特徴
は、前記ポンプの流出側と流入側との間には逃し配管を
設け、該逃し配管の途中には、常時は閉弁し、前記流量
計により計測された送液量が所定の設定量に達する前に
開弁して前記ポンプの流出側と流入側とを連通させる補
助弁を設けたことにある。

【００１０】上記構成より、定量弁を開弁しポンプを駆
動することにより、貯液槽から分配槽に向けて液体が送
液される。そして、流量計はこの貯液槽から分配槽側に
向けて流れる送液量を計測し、該送液量が設定量に達す
ると、前記ポンプを停止し定量弁を閉弁する。これによ
り、設定量分の液体が貯液槽から分配槽に送液される。

【００１１】ここで、配管を介して貯液槽から分配槽に
向けて液体を送液するとき、ポンプから吐出された高圧
な液体を圧送するため、配管内の液圧は高圧になる。し
かし、流量計により計測された送液量が設定量に達する
直前になると、補助弁が開弁してポンプの流出側と流入
側とを連通させる。これにより、配管内の液圧が低下
し、貯液槽から分配槽に向けて配管内を流れる送液量
（流速）が減少する。

【００１２】従って、流量計により計測された送液量が
設定量に達し、定量弁が閉弁を開始した時点から完全に
閉弁するまでの時間に、配管内から分配槽に流入する行
き過ぎ量を大幅に減少させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳述する。

【００１４】ここで、図１および図２は本発明の実施例
による給液量計測装置を示している。

【００１５】図において、１は貯液槽としてのタンクを
示し、該タンク１内には液体原料Ｌが貯留されている。
２は該タンク１に接続された配管であり、３，３，…は
該配管２の下流側に複数設けられた分配槽としての仕込
槽である。

【００１６】４は配管２の途中に設けられたポンプを示
し、該ポンプ４はタンク１から各仕込槽３に向けて液体
原料Ｌを送液させるものである。５は該ポンプ４の流出
側と流入側とを連通させる第１の逃し配管であり、該逃
し配管５の途中には絞り弁６が接続されている。そし
て、該絞り弁６の絞りを調節することにより、配管２内
の液圧を調整する。

【００１７】７はタンク１から各仕込槽３に向けて送液
された液体原料Ｌの送液量を計測するために、配管２の
途中に設けられた流量計を示し、該流量計７は質量式流
量計または容積式流量計等から構成され、該流量計７は
配管２内を流通する液体原料Ｌの流量を計測し、この計
測結果を流量信号として後述の自動計測装置８に向けて
出力する。

【００１８】８は前記流量計７からの流量信号を受けて
液体原料Ｌの送液量を計測する自動計測装置を示し、該
自動計測装置８の入力側には流量計７が接続され、出力
側には後述の定量弁９、補助弁１２が接続されている。
そして、該自動計測装置８は定量弁９、補助弁１２の開
弁，閉弁の制御を行う。

【００１９】また、該自動計測装置８は、積算カウンタ
８Ａ，プリセットスイッチ８Ｂ，プリセット値メモリ８
Ｃ，補助弁用プリセット値メモリ８Ｄおよび始動スイッ
チ８Ｅから構成されている。

【００２０】ここで、積算カウンタ８Ａは流量計７から
出力される流量信号を受けて液体原料Ｌの流量を積算計
数するものである。なお、該積算カウンタ８Ａは始動ス
イッチ８ＥをＯＮ操作して給液量計測を開始する度にリ
セットされる。

【００２１】また、プリセットスイッチ８Ｂは給液量計
測を開始するに際して、各仕込槽３に送液すべき液体原
料Ｌの設定量をプリセット値メモリ８Ｃにセットするも
のである。さらに、プリセット値メモリ８Ｃはプリセッ
トスイッチ８Ｂによりセットされる設定量を記憶するも
のである。そして、前記積算カウンタ８Ａの計数値が該
プリセット値メモリ８Ｃに記憶された値に達したときに
は、自動計測装置８から定量弁９に向けて閉弁信号が出
力され、これを受けて定量弁９が閉弁する。

【００２２】さらに、補助弁用プリセット値メモリ８Ｄ
は、プリセットスイッチ８Ｂによってプリセット値メモ
リ８Ｃに設定量がセットされたとき、該設定量より所定
量少ない値が記憶される。そして、積算カウンタ８Ａの
計数値が補助弁用プリセット値メモリ８Ｄに記憶された
値に達したとき、自動計測装置８から補助弁１２に向け
て閉弁信号が出力される。

【００２３】また、始動スイッチ８Ｅは給液量計測を開
始するときにＯＮ操作するもので、該始動スイッチ８Ｅ
をＯＮ操作することによって、自動計測装置８からポン
プ４に向けて駆動信号が出力されると共に、定量弁９に
向けて開弁信号が出力される。９，９，…は各仕込槽３
近傍に位置して該各仕込槽３に対応するように複数設け
られた定量弁を示す。そして、該各定量弁９はエア駆動
式の自動弁であり、自動計測装置８から出力される開弁
信号，閉弁信号に基づいて開弁，閉弁する。

【００２４】１０はポンプ４と第１の定量弁９との間に
位置して配管２途中に設けられた逆止弁であり、該逆止
弁１０は配管２上流側の液体原料Ｌがポンプ４側に逆流
するのを防止するものである。

【００２５】１１はポンプ４の流出側と流入側との間に
接続された第２の逃し配管で、ポンプ４の吐出圧を流入
側に循環させるものである。１２は該逃し配管１１の途
中に設けられた補助弁を示し、該補助弁１２は上述した
ように自動計測装置８に接続されており、自動計測装置
８からの開弁信号，閉弁信号に基づいて開弁，閉弁す
る。そして、後述するように、該補助弁１２を開弁させ
ることにより、配管２内の液圧を低下させることがで
き、該配管２内を流通する液体原料Ｌの流量を減少させ
ることができる。

【００２６】１３は逃し配管１１の途中に設けられた調
整弁であり、該調整弁１３は補助弁１２開弁時に逃し配
管１１に流れる液体原料Ｌの流量を調整することによ
り、補助弁１２開弁時における配管２内の液圧を調整す
るものである。

【００２７】本実施例による給液量計測装置は上述した
構成を有するものであり、次に、その動作を図２を参照
しつつ説明する。

【００２８】まず、給液量計測を開始すべく、自動計測
装置８のプリセットスイッチ８Ｂを操作して、所望の設
定量、例えば質量（重量）で１００ｋｇをプリセット値
メモリ８Ｃにセットする。次に、図２中の時点Ａにおい
て、特性線Ｓ１に示すように始動スイッチ８ＥをＯＮ操
作する。これにより、特性線Ｓ４に示すように各定量弁
９が開弁すると共に、特性線Ｓ３に示すようにポンプ４
が駆動を開始する。そして、タンク１から各仕込槽３に
向けての液体原料Ｌの送液が開始される。なお、補助弁
１２は閉弁している。

【００２９】このとき、配管２内にはポンプ４から吐出
された高圧な液体原料Ｌが流通するため、該配管２内の
液圧は特性線Ｓ６に示すように、例えば１．５［ｋｇ／
ｃｍ²］程度の高圧になる。

【００３０】また、時点Ａでは、自動計測装置８の積算
カウンタ８Ａが「０」にリセットされると共に、特性線
Ｓ２に示すように該積算カウンタ８Ａが流量計７からの
流量信号を受けて配管２内を流通する液体原料Ｌの流量
を積算計数する。

【００３１】そして、給液量計測の終了直前である時点
Ｂにおいて、自動計測装置８の積算カウンタ８Ａの計数
値が補助弁用プリセット値メモリ８Ｄに記憶された値
（例えば９７ｋｇ）に達すると、自動計測装置８から補
助弁１２に向けて開弁信号が出力され、特性線Ｓ５に示
すように補助弁１２が開弁する。これにより、ポンプ４
の流出側と流入側との間が逃し配管１１を介して連通さ
れるから、配管２内の液圧が、特性線Ｓ６に示すよう
に、例えば０．５［ｋｇ／ｃｍ²］程度の低圧になり、
配管２内を流通する液体原料Ｌの流量が減少する。

【００３２】さらに、時点Ｃになったとき、即ち、積算
カウンタ８Ａの計数値とプリセット値メモリ８Ｃに記憶
された値との差が１ｋｇ程度になったとき、自動計測装
置８からポンプ４に向けて停止信号が出力されポンプ４
が停止する。しかし、配管２内の液体原料Ｌは慣性力、
ヘッド圧等によって継続して流れる。

【００３３】そして、時点Ｄにおいて、自動計測装置８
の積算カウンタ８Ａの値がプリセット値メモリ８Ｃに記
憶された値、即ち、設定量に達すると、給液量計測を終
了すべく、自動計測装置８から定量弁９に向けて閉弁信
号が出力され、該定量弁９が閉弁する。また、これと同
時に、自動計測装置８から補助弁１２に向けて閉弁信号
を出力され、補助弁１２が閉弁する。その後、始動スイ
ッチ８ＥがＯＦＦになり、給液量計測は終了する。

【００３４】ここで、時点Ｄにおいて、配管２内の液圧
は、特性線Ｓ６に示す如く補助弁１２の開弁により例え
ば０．５［ｋｇ／ｃｍ²］程度の低圧状態であり、配管
２内を流通する液体原料Ｌの流量は減少している。この
ため、液体原料Ｌの送液量が設定量と一致してから定量
弁９が完全に閉弁するまでの間に僅かな時間差が生じた
場合でも、配管２内から各仕込槽３内に向けて慣性的に
流れ込む液体原料Ｌの量（行き過ぎ量）を大幅に減少さ
せることができる。

【００３５】かくして、本実施例によれば、給液量計測
の終了直前である時点Ｂにおいて補助弁１２を開弁させ
ることにより、給液量計測終了時の時点Ｄにおいて配管
２内を低圧状態にできるから、液体原料Ｌの送液量が設
定量と一致したにも拘らず、配管２内から各仕込槽３内
に向けて慣性的に流込む液体原料Ｌの量を大幅に減少さ
せることができる。

【００３６】従って、実際に各仕込槽３に流入させた液
体原料Ｌの総量と、自動計測装置８のプリセット値メモ
リ８Ｃに設定した設定量との誤差を大幅に減少させるこ
とができ、当該給液量計測装置の精度を大幅に向上させ
ることができる。特に、本実施例によれば、タンク１か
ら各仕込槽３に送液する液体原料Ｌの設定量を少量に設
定した場合でも、正確な給液量計測が可能となる。

【００３７】なお、前記実施例では、タンク１に貯留さ
れた液体原料Ｌを各仕込槽３に送液する場合を例に挙げ
たが、本発明はこれに限らず、タンク１に貯留された液
体原料Ｌを分配槽としての溶解槽、攪拌槽、ドラム缶等
に送液する場合にも適用できる。また、本発明は、第１
の製造工程で使用した槽に貯留された中間液体を、第２
の製造工程で使用する槽に送液する場合等、送液時の液
体計測に広く適用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、ポン
プの流出側と流入側との間には逃し配管を設け、該逃し
配管の途中には、常時は閉弁し、流量計により計測され
た送液量が所定の設定量に達する前に開弁して前記ポン
プの流出側と流入側とを連通させる補助弁を設けたか
ら、前記流量計により計測された送液量が所定の設定量
に達するときに、前記配管内を低圧にでき、前記配管内
を貯液槽から分配槽に向けて流れる送液量を減少させる
ことができる。

【００３９】これにより、前記流量計により計測された
送液量が前記設定量に達してから前記定量弁が完全に閉
弁するまでの間に、前記配管内から分配槽に流入する液
量、いわゆる行き過ぎ量を少なくすることができる。

【００４０】従って、実際に貯液槽から分配槽に向けて
送液した送液量と前記設定量との誤差を軽減することが
でき、給液量計測の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による給液量計測装置を示す全
体図である。

【図２】本発明の実施例による給液量計測装置の動作状
態を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ タンク（貯液槽） ２ 配管 ３ 仕込槽（分配槽） ４ ポンプ ７ 流量計 ８ 自動計測装置 ９ 定量弁 １１ 逃し配管 １２ 補助弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯留した貯液槽と、該貯液槽に接
   続された配管と、該配管の下流側に設けられ前記貯液槽
   から該配管を介して送液される液体を分配させる分配槽
   と、該配管途中に設けられ前記液体を前記貯液槽から分
   配槽に向けて送液するポンプと、前記貯液槽から分配槽
   に向けて送液された液体の送液量を計測する流量計と、
   前記配管途中に設けられ、送液中は開弁し該流量計によ
   り計測された送液量が所定の設定量に達したときに閉弁
   する定量弁とからなる給液量計測装置において、 前記ポンプの流出側と流入側との間には逃し配管を設
   け、該逃し配管の途中には、常時閉弁し前記流量計によ
   り計測された送液量が所定の設定量に達する前に開弁し
   て前記ポンプの流出側と流入側とを連通させる補助弁を
   設けたことを特徴とする給液量計測装置。