JPH02307021A - 液体レベル計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、主として飲料用自動販売機の容器内に収容
される液体原料に係る液体レベル計測装置に関する。

【従来の技術】

第６図は従来例が適用された原料供給系の系統図である
。第６図から明らかなように、この従来例では、炭酸ガ
スボンベｌから供給される炭酸ガスはレギュレータ２で
あらかじめ設定された圧力まで減圧され、ガス分配管３
からガス配管４ａ＋４ｂを通って原料容器５へ注入され
る。原料容器５内で炭酸ガスによって加圧された液体原
料６は、原料配管７ａ、７ｂ内を圧送され、売切れ検知
装置８に入る。この売切れ検知装置８は気液分離の機能
を持ち、通常販売時には、飲料カップ１６に供給される
原料に気泡が混じるのを防いでいる。また、原料容器５
内の原料が無くなったときには、売切れ検知機能を発揮
する。すなわち、売切れ検知装置８内には炭酸ガスが流
入し、そのため上方にガスが溜るから、これを一対の売
切れ検知用電極９で検知することによって、約一杯分の
原料を残した状態、つまり売切れ直前状態を知ることが
できる。 売切れ検知装置８で気液分離された原料は流量制御弁１
０を通る。流量制御弁１０は、炭酸ガスの加圧力のばら
つきによって原料の吐出流量が変化しないことを保証し
ている。ここから押し出された原料は、水槽１２内の冷
却水１３に浸された冷却コイル１１を通り、その下流側
の一端に取りつけられた吐出制御用の電磁弁１４を通過
して吐出ノズル１５がら飲料カップ１６に供給される。 電磁弁１４はマイクロコンピユータによって制御されて
いて、通常の販売時にはあらかじめ設定された吐出時間
になるように開閉される。 また、ガス配管４（４ａ、４ｂ）と原料配管７（７ａ。 ７ｂ）との間に表示管１７、各分岐管１８ａ、１８ｂ　
、バルブ機構１９を設けである。なお、バルブ機構１９
は表示管１７から原料配管７ａ、７ｂへ向う流れだけを
阻止する逆止め弁である。各分岐管１８ａ、　１８ｂは
、内部でそれぞれ３方向に連通していて、分岐管１８ａ
は炭酸ガスを、分岐管１８ｂは原料液体をそれぞれ分岐
させて表示管１７に導いている。表示管１７は透明なほ
ぼ垂直に設置される管体であり、これによって各ガス配
管４ａ、４ｂと各原料配管７ａ、７ｂとが接続されてい
る。 このような構成をとることによって、各原料配、管７ａ
、７ｂ以降が原料６で満たされ、吐出制御用の電磁弁１
４が閉じている静的な状態では、表示管１７内の炭酸ガ
ス、原料液体相互の圧力バランスを原料容器５の内部と
同じ状態に保つことができ、原料容器５内の液面高さＨ
ｏと表示管１７内の液面高さＨを等しくすることができ
る。 なお、バルブ機構１９は、通常の販売をしない静的な状
態では開いていて、表示管１７と、各原料配管７ａ、７
ｂおよび各ガス配管４ａ、４ｂとはそれぞれ連通してい
る。しかし、販売時などの原料配管側の圧力が低下する
場合に、バルブ機構１９が表示管１７内の原料液体やガ
スが各原料配管７ａ、７ｂ内に流出するのを防ぐ。 例えば、バルブ機構１９が無い状態で販売すると電磁弁
１４が開（ことによって、冷却コイル１１、売切れ検知
装置８、各原料配管？ａ、７ｂ内部の圧力が低下し、表
示管１７内の原料は原料配管側に送り出されて液面高さ
の関係はＨ＜Ｈｏとなる。その際、表示管１７内の初期
の液面高さが低い場合には、液面が表示管１７を下がり
きって炭酸ガスまでが各原料配管７ａ、７ｂ内に流れ込
む場合が生じる。この炭酸ガスが売切れ検知装置８まで
送られてしまうと、売切れ検知装置８の誤作動の原因と
なるため、原料側の圧力が低下する時にはバルブ機構１
９を閉じて表示管１７からのガス流出を防ぐ構成として
いる。また、原料容器５の交換時にも同様の現象が発生
ずる場合があり、バルブ機構１９によってこれを防いで
いる。 なお、先程のバルブ機構１９にはもう一つ別の機能、つ
まり各原料配管７ａ、７ｂ内に原料が無いときに、この
配管内に原寧４をスムーズに充填するのを補助する機能
がある。すなわち、各原料配管７ａ、７ｂ内に原料が無
ければ、分配管３から原料容器５に向かう側の抵抗が大
きいために、炭酸ガスはガス配管４ａから表示管１７を
通って各原料配管７ａ、７ｂへ流出し、原料容器５から
原料が押し出されなくなる。したがって、表示管１７内
を一定量以上の炭酸ガスが流れる場合には、バルブ機構
１９が閉じることによって表示管側１７からの炭酸ガス
流出を防ぎ、各原料配管７ａ、７ｂへの原料充填を容易
にしている。 以上の説明においては、バルブ機構１９は各分岐管１８
ａ、　１８ｂと表示管１７との間にそれぞれ設けられて
いるが、各分岐管１８ａ、　１８ｂ間であればどこでも
良いことは勿論である。

【発明が解決しようとする課題】

従来の技術には次のような問題点がある。 （１）　　表示管１７の設置位置が暗かったり、原料が
透明な液体であったりする場合には、液体し・・ルの目
視がしにくいから、その計測に誤りを住しるおそれがあ
る。 （２）液体レベルの計測に基づいて別置された指示装置
や制御装置により指示や各種制御をおこなうような場合
に不便である。 （３）原料容器５の交換時や原料配管７ａ、７ｂや表示
器１７の洗浄時などに原料がガス配管側へ逆流するおそ
れを生じるが、これに対処できない。 この発明の課題は、従来の技術のもつ以上の問題点を解
消し、液体レベルの目視が容易であること、液体レベル
が遠隔的に計測可能であること、気体の液体配管側への
流出阻止だけでなく、液体の気体配管側への流出阻止や
大気側への流出が電気信号によって確実に制御されるこ
と、等の改善を図った液体レベル計測装置を提供するこ
とにある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、第１の発明に係る液体レベ
ル計測装置は、 配管部を除いて密封状の液体容器と； この液体容器の内部に収容される液体を圧力気体によっ
て加圧するために前記液体容器内の液体と接する空間に
気体配管を介して連通ずる加圧手段と； 前記液体容器内の液体を所定箇所まで導出する途中に設
けられ前記液体容器の底面以下のレベルに位置する低位
箇所を存する液体配管と：前記液体容器内で可能な最高
の液体レベル以上に位置する、前記気体配管の所定箇所
と、前記液体配管の低位箇所とを接続し内部の気液境界
を目視可能な透明度と模様付き背景とを有する気液配管
この気液配管に設けられこの気液配管側から前記液体配
管側への流れを阻止するバルブ機構と；を備え、 前記気液配管内の気液境界レベルによって前記液体容器
内の液体レベルを計測する。 第２の発明に係る液体レベル計測装置は、配管部を除い
て密封状の液体容器と； この液体容器の内部に収容される液体を圧力気体によっ
て加圧するために前記液体容器内の液体と接する空間に
気体配管を介して連通ずる加圧手段と： 前記液体容器内の液体を所定箇所まで導出する途中に設
けられ前記液体容器の底面以下のレベルに位置する低位
箇所を有する液体配管と；前記液体容器内で可能な最高
の液体レベル以上に位置する、前記気体配管の所定箇所
と、前記液体配管の低位箇所とを接続し液体レベル用検
出器を具備する気液配管と； この気液配管に設けられこの気液配管側から前記液体配
管側へめ流れを阻止するバルブ機構と；を備え、前記検
出器からの信号によって前記液体容器内の液体レベルを
計測する。 第３の発明に係る液体レベル計測装置は、配管部を除い
て密封状の液体容器と； この液体容器の内部に収容される液体を圧力気体によっ
て加圧するために前記液体容器内の液体と接する空間に
気体配管を介して連通ずる加圧手段と： 前記液体容器内の液体を所定箇所まで導出する途中に設
けられ前記液体容器の底面以下のレベルに位置する低位
箇所を有する液体配管と：前記液体容器内で可能な最高
の液体レベル以上に位置する、前記気体配管の所定箇所
と、前記液体配管の低位箇所とを接続し内部の気液境界
を目視可能な透明度を有する気液配管と： この気液配管の前記液体配管、気体配管の各側端部に設
けられ電気信号によってそれぞれ開閉可能な電（Ａｍと
、前記気体配管側か大気側かに切替え可能な電磁弁と：
を偵え、 前記気液配管内の気液境界レベルの目視によって前記液
体容器内の液体レベルを計測する。

【作用］ 第１発明に係る液体レベル計測装置では、気液境界の上
下で背景の模様の大きさが変化して目視されるから、気
液境界の位置が明確に分かる。 第２発明に係る液体レベル計測装置では、検出器からの
信号によって気液境界レベルを遠隔的に計測することが
できる。。 第３発明に係る液体レベル計測装置では、液体容器から
の液体の導出時や、液体容器の交換時、配管の洗浄時な
どに、自動または手動で人力される電気信号によって各
電磁弁を開閉して気体の液体配管側への流出と液体の気
体配管側への流出とを完全かつ確実に阻止するとともに
、必要に応して液体を大気側へ流出させて、液体導出や
容器交換１配管洗浄などをおこなうことができる。 【実施例】 第１の発明に係る液体レベル計測装置の実施例（以下、
第１実施例という）について以下に図面を参照しながら
説明する。 第１図はこの実施例の要部を示し、同図（ａ）はその原
料が無いときの正面図、同図（ｂ）はその原料が有ると
きの正面図、第２図は同じ（その横断面図である。第１
図、第２図において、２０は表示管１７の外周面のほぼ
半分の範囲に背景として貼り付けられたラベルで、黄色
地に黒色の斜め縞模様が描かれている。 表示管１７の内部に原料６が無いときには、ラベル２０
の縞模様が第１図（ａ）に示したように、一様に見える
。これに対して表示管１７の内部に原料６が有るときに
は、第１図（１））に示したように、ラベル２０の縞模
様が、一点鎖線表示の液面レベルを境界として上側（ガ
ス側）の模様より下側（原料側）の模様の方が大きく見
え、この模様の大きさの差異によって境界自体の位置が
明確に、かつ目視しやすくなる。これは原料６によるレ
ンズ効果のためである。境界自体の位置が明確に、かつ
目視しやすくなるのは、とくに原料６が透明液のときに
著しい。 第２の発明に係る液体レベル計測装置の実施例（以下、
第２実施例という）について以下に図面を参照しながら
説明する。 第３図は第２実施例の要部の正面図、第４図は同じくそ
の部分断面図である。第３図において、２１．２２．２
３は原料６の有無を検知するための、いずれも同一な対
電極である。各対電極２１，２２．２３は、表示管１７
の計測範囲にわたって必要に応じた位置に配置される。 第４図において、代表としての対電極２Ｉはその軸線を
表示管１７の直径方向に一致させて、その周壁にねじ込
んで設置される。 この各対電極２１．２２．２３からの信号によって、原
料６のレベルが、はぼどの位置にあるかが遠隔的に計測
される。また、原料レベルについて、その変化範囲に係
る連続的な計測が必要なときは変化範囲に係る連続的レ
ベル検出器を設けることになる。各対電極または連続的
レベル検出器からの信号はたとえば図示してない別置の
指示装置や制御装置に送信され、指示や各種制御がおこ
なわれる。 第３の発明に係る液体レベル計測装置の実施例（以下、
第３実施例という）について以下に図面を参照しながら
説明する。 第５図は第３実施例が適用された原料供給系の系統図で
ある。第５図において、この原料供給系が第６図におけ
るものと異なる点は、バルブ機構１９の代わりに開閉用
電磁弁２４Ａが、また表示器１７の分岐管１８ａ近傍に
ガス配管４ａ、４ｂ側か大気側かに切替可能な電磁弁２
４Ｂがそれぞれ設けられること、原料容器５のガス配管
４ｂの接続箇所に継手スイッチ２７ａを具備する接続継
手２７が用いられること、および制御回路２５が新設さ
れ、この入力側に販売信号用入力端子２６と、先程の継
手スイッチ２７ａ　と、操作スイッチ２８とがそれぞれ
接続され、また出力側に吐出用電磁弁１４と各電磁弁２
４＾、２４Ｂとがそれぞれ接続されることである。 第５図において、販売信号が入力端子２６にオンされる
と、制御回路２５を介して電磁弁１４は開放され、電磁
弁２４Ａは閉鎖されて原料の吐出がおこなわれる。次に
、販売信号がオフされると、制御回路２５を介して電磁
弁１４は閉鎖され、電磁弁２４八は開放されて、電磁弁
２４Ｂはガス配管４ａ、４ｂ側に切り替えられて原料６
の吐出が停止し、原料しへルの計測が可能になる。 また、原料容器５を交換する場合には、その交換に先立
って接続継手２７を外すことによって継手スイッチ２７
ａが自動的にオンされる。この継手スイッチ２７ａのオ
ンによって、制御回路２５を介して各電磁弁１４．２４
Ａがいずれも閉鎖される。こうして、原料６の吐出はも
ちろん、原料６のガス配管４ａ＋４ｂへの逆流、または
ガスの原料配管７ａ、７ｂへの逆流がいずれも確実に阻
止される。 原料配管７ａ、７ｂを洗浄する場合には、原料容器５が
図示してない洗浄液容器と交換された後に操作スイッチ
２８がオンされる。これによって、制ｉ！１１回路２５
を介して各電磁弁１４．２４Ａが開放され、電磁弁２４
Ｂが大気側に切り替えられる。次に、ガスによって加圧
された洗浄液は、原料配管７ａ、７ｂを通り吐出ノズル
１５から流出するとともに、表示Ｈ７を通り電磁弁２４
Ｂから大気側へ流出し、その間に途中の配管内部を洗浄
する。 ところで、第３実施例では、表示管１７は内部の原料レ
ベルが目視可能な程度の透明度を有するだけである。し
かし、第１．第２の各実施例におけるように、表示管１
７に背景としての斜め縞模様のラベルが貼り付けられる
ことも、または表示管１７に３組の対電極が取り付けら
れることも可能である。

【発明の効果】

したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）第１発明によれば、液体レベルが目視しやす（、
計測上の誤り発生のおそれが少なくなる。と（に液体レ
ベル計測装置が暗く狭い上位装置内に組み込まれるとき
や、液体が透明であるときに有利である。 （２）第２発明によれば、液体レベルの遠隔計測が可能
になり、とくに液体レベル計測装置が暗く狭い上位装置
内に組み込まれるときや、液体が透明であるときはもち
ろん、別置される指示装置や制御装置によって指示や各
種制御をおこなうときに、有利である。 （３）第３発明によれば、気体の液体配管側への流出阻
止だけでなく液体の気体配管側への流出阻止も、また液
体の大気側への流出もそれぞれ自動または手動による電
気信号によって確実に制御できるから、液体の導出時や
、液体容器の交換時、液体配管の洗浄時などに好都合で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明に係る実施例の要部を示し、同図（ａ
）はその原料が無いときの正面図、同図（ｂ）はその原
料が有るときの正面図、 第２図は同じくその横断面図、 第３図は第２発明に係る実施例の要部の正面図、第４図
は同じくその部分断面図、 第５図は第３発明に係る実施例が適用された原料供給系
の系統図、 第６図は従来例が適用された原料供給系の系統図である
。 符号説明 ４ａ、４ｂ：ガス配管、５：原料容器、６：原料、７ａ
、７ｂ：原料配管、１７：表示管、１８ａ、１８ｂ　　
：分岐管、１９：バルブ機構、２０ニラベル、２１，２
２．２３　：対電極、２４Ａ、２４８　　：電磁弁、２
５：制御回路、２６：入力端子、２７：接続継手、 （ご）（ｂ） 第２図 亮４図 売５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）配管部を除いて密封状の液体容器と；この液体容器
   の内部に収容される液体を圧力気体によって加圧するた
   めに前記液体容器内の液体と接する空間に気体配管を介
   して連通する加圧手段と；前記液体容器内の液体を所定
   箇所まで導出する途中に設けられ前記液体容器の底面以
   下のレベルに位置する低位箇所を有する液体配管と；前
   記液体容器内で可能な最高の液体レベル以上に位置する
   、前記気体配管の所定箇所と、前記液体配管の低位箇所
   とを接続し内部の気液境界を目視可能な透明度と模様付
   き背景とを有する気液配管と；この気液配管に設けられ
   この気液配管側から前記液体配管側への流れを阻止する
   バルブ機構と；を備え、前記気液配管内の気液境界レベ
   ルによって前記液体容器内の液体レベルを計測するよう
   にしたことを特徴とする液体レベル計測装置。 ２）配管部を除いて密封状の液体容器と；この液体容器
   の内部に収容される液体を圧力気体によって加圧するた
   めに前記液体容器内の液体と接する空間に気体配管を介
   して連通する加圧手段と；前記液体容器内の液体を所定
   箇所まで導出する途中に設けられ前記液体容器の底面以
   下のレベルに位置する低位箇所を有する液体配管と；前
   記液体容器内で可能な最高の液体レベル以上に位置する
   、前記気体配管の所定箇所と、前記液体配管の低位箇所
   とを接続し液体レベル用検出器を具備する気液配管と；
   この気液配管に設けられこの気液配管側から前記液体配
   管側への流れを阻止するバルブ機構と；を備え、前記検
   出器からの信号によって前記液体容器内の液体レベルを
   計測するようにしたことを特徴とする液体レベル計測装
   置。 ３）配管部を除いて密封状の液体容器と；この液体容器
   の内部に収容される液体を圧力気体によって加圧するた
   めに前記液体容器内の液体と接する空間に気体配管を介
   して連通する加圧手段と；前記液体容器内の液体を所定
   箇所まで導出する途中に設けられ前記液体容器の底面以
   下のレベルに位置する低位箇所を有する液体配管と；前
   記液体容器内で可能な最高の液体レベル以上に位置する
   、前記気体配管の所定箇所と、前記液体配管の低位箇所
   とを接続し内部の気液境界を目視可能な透明度を有する
   気液配管と；この気液配管の前記液体配管、気体配管の
   各側端部に設けられ電気信号によってそれぞれ開閉可能
   な電磁弁と、前記気体配管側か大気側かに切替可能な電
   磁弁と；を備え、前記気液配管内の気液境界によって前
   記液体容器内の液体レベルを計測するようにしたことを
   特徴とする液体レベル計測装置。