JPH036693A - 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１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−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から飲料カップ１６に供給される。 電磁弁１４はマイクロコンピュ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１４
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Ｈｏ
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が開くことによって、冷却コイル１１、売切れ検
知装置８、各原料配管７ａ、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、’？ｂ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１９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
発生する場合があり、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
配管内に原料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１
９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】

以上説明したように、従来の技術では、表示管１７を含
み各原料配管１ａ、’Ｈ＋の合計３本の配管がほぼ直立
して設置される。このため、配管処理が複雑になり、単
に配管工数が増すだけでなく配管ミスや保守のし難さの
原因になる。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、各配管がコンパクトに処理される液体ルベル計測
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、この液体容器内の液体レベルの下位限界に応じ
て位置する低位箇所と、前記導出側で前記液体容器内の
液体レベルの上位限界に応じて位置する封鎖された高位
端部とを有し、かつこの高位端部と前記低位箇所との間
では内部の気液境界が目視可能な透明度を有する気液配
管と；この気液配管内にその高位端部を貫通して前記低
位箇所に達するように設けられ、両端部がそれぞれ開口
する液体配管と； 前記気体配管の任意箇所と前記気液配管の高位端部近傍
箇所との接続路に設けられ、正、逆各方向の所定流速以
上の流れを阻止可能なバルブ機構と；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； 両側の封鎖された高位、低位の各端部が前記液体容器内
の液体レベルの上位、下位の各限界に応じて位置し、内
部の気液境界が目視可能な透明度を有する気液配管と； この気液配管内にその上端部を貫通して設けられ、一方
の端部が前記液体の導出側に開口し、他方の端部が前記
気液配管の低位端部近傍に開口する第１の液体配管と； 前記液体容器内の液体を導出するため、前記気液配管の
高位端部近傍箇所からその内部に導入され低位端部近傍
に開口する第２の液体配管と；前記気体配管の任意箇所
と前記気液配管の前記高位端部近傍箇所との接続路に設
けられ、正、逆各方向の所定流速以上の流れを阻止可能
なバルブ機構と；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３の発明に係る液体レベル計測装置は、第１．第２の
各発明において、気液配管の低位端部が液体容器内の液
体レベルの下位限界より所定レベルだけ低く位置し、か
つこの下位限界に対応する箇所に液体レベル用検知器が
設けられる。 第４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； 一方の端部が前記液体容器内の液体と接する空間に正、
逆各方向の所定流速以上の流れを阻止可能なバルブ機構
を介して連通し、他方の端部が導出側に開口するととも
に前記液体容器内の液体レベルの上位、下位の各限界に
応じて位置する高位。 低位の各箇所を有し、前記液体容器に接続される側の前
記高位、低位の各箇所間ではその内部の気液境界が目視
可能な透明度を有する気液配管と；この気液配管内に挿
入されるとともに一方の端部が前記液体容器内の液体に
連通し、他方の端部が前記気液配管の低位箇所近傍に開
口する液体配管と；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。

【作　用】

第１発明に係る液体レベル計測装置では、液体容器から
出てほぼ直立する配管は、液体配管と気液配管との２本
であり、しかも気液配管内部には液体容器内と同じレベ
ルの気液境界が目視可能に形成され、かつ気液配管内の
液体の気体配管側への流れおよび逆方向の流れがバルブ
機構によって阻止される。 第２発明に係る液体レベル計測装置では、容器から出て
ほぼ直立する配管は、気液配管の１本だけであり、しか
も気液配管の内部には液体容器内と同じレベルの気液境
界が目視可能に形成され、かつ気液配管内の液体の気体
配管側への流れおよび逆方向の流れがバルブ機構によっ
て阻止される。 第３発明に係る液体レベル計測装置では、第１゜第２の
各発明の作用の外に、気液配管の低位端部が液体容器内
の下位限界より所定レベルだけ低く位置しているから、
液体容器が空になったとき、このことが検知器によって
検知され、かつ気液配管の所定レベルに対応する液体が
その後にさらに導出可能な一種の予備液になる。 第４発明に係る液体レベル計測装置では、液体容器から
出てほぼ直立する配管は、低位、高位め一′各箇所をつ
なぐＵ字状気液配管の各脚部に相当する２本であり、し
かも気体配管と、液体容器と、気液配管とが直列に簡明
な形で接続される。液体容器に接続される側の気液配管
の低位、高位の各箇所間の内部には液体容器内と同じレ
ベルの気液境界が目視可能に形成される。

【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、これが適用された飲料用
自動販売機の原料供給系の系統図である第１図を参照し
ながら説明する。 第１図における各部材は、とくに断らない限り第６図の
従来例におけるものと同じであり、かつ同じ符号を付け
である。第１図において、表示管２１は原料容器５内の
原料６が取り得る上位、下位の各限界に応じて位置する
脚部をもつＵ字状配管で、右脚部と底部とは比較的細い
管、左脚部は内部が目視可能な透明度をもつ比較的太い
管で上端部が封鎖されている。この表示管２１の左脚部
の管内には、原料配管２２が挿入される。この原料配管
２２の上端部は売切れ検知装置８側に開口し、下端部は
表示管２１の底部近傍に開口している。また、表示管２
１の左脚部の上端部近傍箇所と分岐管１８との間にバル
ブ機構２０が設けられている。このバルブ機構２０は、
正、逆各方向の所定流速以上の流れを阻止できる したがって、はぼ直立する配管は表示管２１の両胛部に
相当する２本であり、しかも表示管２１の左脚部内には
、原料容器５内におけるのと同じレベルの、原料とガス
との境界が目視可能に形成される。かつ表示管２１の左
脚部内の原料のガス配管側への流れおよび逆方向の流れ
がバルブ機構２０によって阻止される。この第１実施例
は、いわば第６図において表示管１７の内部に原料配管
４ａが内蔵された形である。 第２図は、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）が適用された飲料用自動
販売機の原料供給系の系統図である。第２図において、
表示管３１は両端部が封鎖された比較的太い管で、第１
実施例における表示管２１の左脚部に相当する。各原料
配管３２．３３は、いずれも表示管３１に内蔵され、そ
れぞれ第１実施例における原料配管２２と、表示管２１
の右脚部とに相当し、かつ第２発明における第１．第２
の各液体配管である。表示管３１と各原料配管３２．３
３の隣接部材は第１実施例におけるのと同じであるから
、説明を省略する。 第２実施例では、原料容器５から出てほぼ直立する配管
は、表示管３１の１本だけであり、しかもその内部には
原料容器５内と同じレベルの原料とガスとの境界が目視
可能に形成され、かつ表示管３１内の原料のガス配管側
への流れおよび逆方向の流れがバルブ機構２０によって
阻止される。 第３図は、第３の発明に係る液体レベル計測装置の一実
施例（以下、第３実施例という）が適用された飲料用自
動販売機の原料供給系の系統図である。この第３実施例
は第１実施例に対応し、かつこの第１実施例と異なる点
は、■表示管４１の下端部と原料配管４２の下端部と原
料配管４３の開口部との位置が原料容器５の原料レベル
の下位限界よりＬだけ低位にあること、■表示管４１に
は原料容器５の原料レベルの下位限界に対応する箇所に
原料境界検知用の検知器９（従来例における売切れ検知
装置８に含まれると同じ機器）が設けられること、■こ
れに関連して表示管４１の上端部に隣接して流量制御弁
１０が設けられること、等である。 なお、原料配管４２は第１実施例における原料配管２２
に相当する。 第３実施例では、第１実施例の作用の外に、表示管４１
の低位端部が原料容器５内の下位限界より所定レベルＬ
だけ低く位置しているから、原料容器５内の原料６が空
になったとき、このことが検知器９によって検知され、
かつ表示管４１の所定レベルＬに対応する量の原料がそ
の後にさらに導出可能な一種の予備原料になる。また、
表示管４１内のガスを抜く必要がないから、従来必要と
したガス逃がし弁が不要になる。 第４図は、第３の発明に係る液体レベル計測装置の別の
実施例（以下、第４実施例という）が適用された飲料用
自動販売機の原料供給系の系統図である。この第４実施
例は第２実施例に対応し、これと異なる点は、■表示管
５１の下端部と、原料配管５２．原料配管５３の各開口
部との位置が原料容器５の原料レベノｐの下位限界より
したけ低位にあること、■表示管５１には原料容器５の
原料レベルの下位限界に対応する箇所に原料境界検知用
の検知器９が設けられること、■これに関連して表示管
５１の上端部に隣接して流量制御弁１０が設けられるこ
と、等である。なお、原料配管５２は第２実施例におけ
る原料配管３２に相当する。 第４実施例では、第２実施例の作用の外に、表示管５１
の低位端部が原料容器５内の下位限界より所定レベルし
たけ低く位置しているから、原料容器５内の原料６が空
になったとき、このことが検知器９によって検知され、
かつ表示管５１の所定レベルＬに対応する量の原料がそ
の後にさらに導出可能な一種の予備原料になる。また、
表示管４１内のガスを抜く必要がないから、従来必要と
したガス逃がし弁が不要になる。 第５図は、第４の発明に係る液体レベル計測装置の実施
例（以下、第５実施例という）が適用された飲料用自動
販売機の原料供給系の系統図である。第５図において、
Ｕ字状の表示管６１が原料容器５と売切れ検知装置８と
の間に設置される。表示管６１は、その右脚部の端部が
原料容器５のガス空間に接続継手６０を介して連通し、
また左脚部の端部が売切れ検知装置８側に開口する。な
お、接続継手６０には正、逆各方向の所定流速以上の流
れが阻止可能なバルブ機構が内蔵されている。さらに、
表示管６１の右脚部には、原料配管６２が内蔵される。 この原料配管６２はその右端部が原料容器５内の原料６
に連通し、左端部が表示管６１の底部近傍に開口する。 ガス分配管３からのガス配管は、原料容器５までの接続
管としての１本のガス配管４だけである。表示管６１の
右脚部は、内部を目視可能なように透明度をもち、この
部分に原料とガスとの境界が形成される。 第５実施例では、原料容器５から出てほぼ直立する配管
は、Ｕ字状表示管６１の各脚部に相当する２本であり、
しかもガス配管４と、原料容器５と、表示管６１とが直
列に簡明な形で接続される。そして、原料容器５に接続
される側の表示管６１の右脚部の内部には原料容器５内
と同じレベルの原料。 ガスの境界が目視可能に形成される。

【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、液体容器から出てほぼ直
立する配管は、液体配管と気液配管との２本であるから
、配管がコンパクトに処理でき、配管工数の短縮、配管
ミスのおそれ解消、保守の容易さ等が図れる。 （２）第２発明によれば、容器から出てほぼ直立する配
管は気液配管の１本だけであるから、配管がさらにコン
パクトに処理でき、加えてさらに配管工数の短縮、配管
ミスのおそれ解消、保守の容易さ等が図れる。 （３）第３発明によれば、第１．第２の各発明による効
果に加えて共通に、気液配管内の気体を抜く必要がない
から、従来必要であった気体逃がし弁が不要になる、と
いう効果がある。 （４）第４発明によれば、液体容器から出てほぼ直立す
る配管は、低位、高位の各箇所をつなぐＵ字状気液配管
の各脚部に相当する２本であり、しかも気体配管と、液
体容器と、気液配管とが直列に簡明な形で接続されるか
ら、配管がコンパクトに処理でき、配管工数の短縮、配
管ミスのおそれ解消、保守の容易さ等が図れる。゛

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明に係る実施例が適用された原料供給系
の系統図、 第２図は第２発明に係る実施例が適用された原料供給系
の系統図、 第３図は第３発明に係る一実施例が適用された原料供給
系の系統図、 第４図は第３発明に係る別の実施例が適用された原料供
給系の系統図、 第５図は第４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 ４．４ａ、４ｂ：ガス配管、５：原料容器、６：原料、
８：売切れ検知装置、９：検知器、１０：流量制御弁、
２０：バルブ機構、２１．３１，４Ｌ５１，６１　：表
示管、丙 ６ 司

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、この液体容器内の液
   体レベルの下位限界に応じて位置する低位箇所と、前記
   導出側で前記液体容器内の液体レベルの上位限界に応じ
   て位置する封鎖された高位端部とを有し、かつこの高位
   端部と前記低位箇所との間では内部の気液境界が目視可
   能な透明度を有する気液配管と；この気液配管内にその
   高位端部を貫通して前記低位箇所に達するように設けら
   れ、両端部がそれぞれ開口する液体配管と；前記気体配
   管の任意箇所と前記気液配管の高位端部近傍箇所との接
   続路に設けられ、正、逆各方向の所定流速以上の流れを
   阻止可能なバルブ機構と；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；両側の封鎖された高位、低位
   の各端部が前記液体容器内の液体レベルの上位、下位の
   各限界に応じて位置し、内部の気液境界が目視可能な透
   明度を有する気液配管と；この気液配管内にその上端部
   を貫通して設けられ、一方の端部が前記液体の導出側に
   開口し、他方の端部が前記気液配管の低位端部近傍に開
   口する第１の液体配管と；前記液体容器内の液体を導出
   するため、前記気液配管の高位端部近傍箇所からその内
   部に導入され低位端部近傍に開口する第２の液体配管と
   ；前記気体配管の任意箇所と前記気液配管の前記高位端
   部近傍箇所との接続路に設けられ、正、逆各方向の所定
   流速以上の流れを阻止可能なバルブ機構と；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。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
   いて、気液配管は、その低位端部が液体容器内の液体レ
   ベルの下位限界より所定レベルだけ低く位置し、かつこ
   の下位限界に対応する箇所に液体レベル用検知器を備え
   ることを特徴とする液体レベル計測装置。 ４）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；一方の端部が前記液体容器内
   の液体と接する空間に正、逆各方向の所定流速以上の流
   れを阻止可能なバルブ機構を介して連通し、他方の端部
   が導出側に開口するとともに前記液体容器内の液体レベ
   ルの上位、下位の各限界に応じて位置する高位、低位の
   各箇所を有し、前記液体容器に接続される側の前記高位
   、低位の各箇所間ではその内部の気液境界が目視可能な
   透明度を有する気液配管と；この気液配管内に挿入され
   るとともに一方の端部が前記液体容器内の液体に連通し
   、他方の端部が前記気液配管の低位箇所近傍に開口する
   液体配管と；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。