JP2004205462A - 付着物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電率計の測定電極に付着した付着物を容易に除去可能な付着物除去装置の提供を課題とする。
【解決手段】付着物除去装置１は、シャフト４の一端にブラシ２、他端に弁体３をそれぞれ有するシャフト部５と、補給水が流通する補給水流通管６とを主に有する。そして、クーリングタワーの冷却水内に設置された導電率計１０１の測定電極１０４の表面に付着した付着物を除去する場合、補給水管を接続部１０を介して付着物除去装置１に接続し、補給水が補給水流通管６内に流入されると、水圧で弁体３が押され、ブラシ２が測定電極１０４を通過し、その際、測定電極１０４との摩擦を利用して付着物を除去できる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付着物除去装置に関するものであり、特にクーリングタワー内の冷却水の水質管理に使用される導電率計の測定電極に付着した付着物を除去可能な付着物除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、水冷式冷凍空調装置等の機器はクーリングタワーを備え、冷却水を循環させて再使用している場合が多い。そして、このクーリングタワーでは、使用により徐々に水が蒸発するため、冷却水中に吸収された大気中の有害ガスや不純物、および補給水中に含まれる不純物等が濃縮され、機器の腐食や、スケールおよびスライムの配管等への付着などが生じやすくなる。そのため、新たに補給水を供給して冷却水の一部をクーリングタワーの外へ放出（いわゆるブロー）し、冷却水中の不純物濃度を一定以下に保持している。現在では、連続的に冷却水の導電率を測定し、導電率センサーの信号に対応して自動的に補給水の給水および強制ブローを行う自動ブロー管理により水質を管理することが一般的である。
【０００３】
以上の従来技術は、公然に実施されているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を、本願出願時においては知見していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したクーリングタワー内の冷却水の過濃縮が起こると、導電率計のセンサー（測定電極）の表面にスケール等が付着し、センサーの抵抗値が実際の値より低く表示されることがあった。そのため、ブロー管理が正常に行われず、冷却水の汚染が促進される場合がある。そこで、クーリングタワーの運転を停止し、ブラシやウエス等を用いて作業者らが一乃至二ヶ月毎に測定電極の清掃を行う必要があり、人手による清掃は手間および経費が多大にかかった。
【０００５】
そこで本発明は、上記実情に鑑み、測定電極に付着した付着物を容易に除去可能な付着物除去装置の提供を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明にかかる付着物除去装置は、溜水中に設置され、前記溜水の導電率を測定する導電率計の測定電極に付着した付着物を除去する付着物除去装置であって、前記測定電極に接触する除去部を有し、前記除去部との摩擦を利用して前記測定電極の表面に付着した前記付着物を除去する除去手段と、前記除去部を少なくとも前記測定電極に接触する接触位置、および前記測定電極から離間した離間位置との間で変位させる変位手段とを具備するものである。
【０００７】
ここで、溜水とはクーリングタワー内の冷却水、ボイラーの缶水、冷凍機械室内の冷却水等、さらに、湖および沼等の水が例示される。また、付着物とはスケール、スライム、土砂および泥等の測定電極の感度を損なうものが挙げられる。
【０００８】
そして、除去手段とはブラシおよびスポンジ等の除去部との摩擦を利用して導電率計の測定電極表面に付着する付着物を除去するものである。また、除去部を変位させる駆動手段は油圧および空気圧等を利用する機械式およびモータ等を利用する電動式等様々な公知の手段を適用することが可能である。
【０００９】
したがって、請求項１の発明の付着物除去装置によれば、溜水中に水質を管理するための導電率計が没入されている状態で、除去部を導電率計の測定電極に接触しない離間位置にして付着物除去装置を設置する。このとき、除去部は測定電極に接触しないため、溜水の導電率の計測を妨げることがない。そして、変位手段により所定間隔で、あるいは無作為的に、除去部を測定電極に接触する接触位置に変位させることにより、除去部と測定電極との摩擦により測定電極に付着した付着物が取除かれる。これにより、導電率計を溜水に没入した状態で測定電極の清掃をすることが可能となる。
【００１０】
請求項２の発明にかかる付着物除去装置は、請求項１に記載の付着物除去装置において、前記変位手段は、前記除去部を少なくとも前記接触位置および前記離間位置の間で往復運動させるものである。
【００１１】
ここで、往復運動とは、往復直線運動、または回転を伴う往復運動をいう。
【００１２】
したがって、請求項２の発明の付着物除去装置によれば、請求項１の発明の付着物除去装置の作用に加え、除去部を離間位置および接触位置の間を変位させると共に、除去部と測定電極との摩擦により付着物を除去する。これにより、除去部に比較的単調な往復運動をさせることによって、複雑な機構を有することなく、測定電極の清掃が可能となる。
【００１３】
請求項３の発明にかかる付着物除去装置は、請求項１または請求項２に記載の付着物除去装置において、前記変位手段は、前記溜水に補給される補給水および前記溜水より抽出された抽出水のいずれか一方の流水の水圧が利用され、前記除去手段は、一端に前記除去部を有し、他端に前記水圧を受ける弁体を有するシャフト部を備え、前記シャフト部を内包し、内部に前記流水が流通可能な空間が形成された筒状を呈するケーシングと、前記ケーシング内に配設され、前記シャフト部の前記除去部を前記離間位置に付勢する付勢手段と、前記流水を供給する供給部と前記ケーシングの一端を水密にして接続する接続部とを具備し、前記水圧を利用して前記弁体を押圧し、前記付勢手段に抗して前記離間位置から前記接触位置に前記除去部を変位させるものである。
【００１４】
ここで、補給水の水圧を利用するのはクーリングタワー内の冷却水中に没入して導電率計を設置し、導電率を測定して水質管理を行う場合が想定され、溜水より抽出される抽出水の水圧を利用するのはクーリングタワーに送流される冷却水循環水から冷却水を抽出し、その抽出水の導電率を測定し水質監視を行う場合、および冷凍機械室内の冷却水中に導電率計を設置して導電率を測定し水質監視を行う場合等が想定される。
【００１５】
また、付勢手段とはスプリングおよび弾性ゴム等をシャフトが貫通するように一本設けたり、シャフトの外周に数本取付けるなどしてブラシ等の除去部を離間位置に付勢するものが例示される。
【００１６】
したがって、請求項３の発明の付着物除去装置によれば、請求項１または請求項２の発明の付着物除去装置の作用に加え、変位手段としては溜水に補給される補給水や抽出された抽出水の水圧が利用される。なお、係る水は最低でも一日に数回は供給されるため、その度に除去部が変位し、付着物が除去される。
【００１７】
請求項４の発明にかかる付着物除去装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の付着物除去装置において、前記ケーシングは、前記シャフト部の前記除去部および前記弁体の間に設けられ、前記空間を流通する前記流水を堰止める堰止部と、前記堰止部によって堰止められた前記流水を、前記測定電極から離間する方向へ流出させる流出手段とをさらに具備するである。
【００１８】
ここで、流出手段とは、ケーシングの側面に複数の孔を内部空間に連通するように穿設し、ケーシングの外部に放出された流水が測定電極方向に流入しないようにケーシングの外周に壁を作ったり、ケーシングの側面に測定電極と逆方向に曲折した放出管を貫設すること等が例示される。
【００１９】
したがって、請求項４の発明の付着物除去装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の付着物除去装置の作用に加え、ケーシング内を流通する流水が堰止部に堰止められるため、測定電極付近に直接流入することがない。さらに、ケーシング内に流入された流水は測定電極から離間する方向に流出されるため、測定電極付近の水が部分的に過希釈されることはない。また、ケーシング内に流入した流水を外部に放出できるため、ケーシング内に流水が溜まり、供給部等へ逆流することがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である付着物除去装置１について図１乃至図５に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である付着物除去装置１の使用状態を示す説明図であり、図２は付着物除去装置１の構成を示す斜視図であり、図３は離間位置Ａにあるブラシ２を示す断面図であり、図４は測定電極との接触位置Ｂにあるブラシ２を示す断面図であり、図５は係止位置Ｃにあるブラシ２を示す断面図である。なお、図１に示すように、本実施形態では、クーリングタワーＴの水槽内の冷却水Ｃに没入して設置された導電率計１０１の測定電極１０４表面に付着した付着物を、補給水Ｓの水圧を利用して除去するものを例示している。
【００２１】
付着物除去装置１は、図２および図３に示すように、シャフト４の一端にブラシ２、他端に断面凸字形状の円形短柱形状を呈する弁体３が取付けられたシャフト部５と、円筒形状を呈しシャフト部５を内包し、補給水Ｓが流通する補給水流通管６と、補給水流通管６の一端に盲蓋状に嵌設されている係止部７と、一端が弁体３に接続され、さらに他端が係止部７に接続されたスプリング８と、一端が閉塞され、補給水流通管６より径の大きい円筒形状を呈する流出方向案内部９と、補給水流通管６の一端から延設され、補給水管Ｐと接続される接続部１０と、補給水流通管６と連結部１１を介して連結され、導電率計１０１に取付けられる取付部１２とから主に構成される。そして、補給水Ｓが補給されない時は、ブラシ２は図３に示す離間位置Ａに配置されている。
【００２２】
また、導電率計１０１としては、図２に示すように四電極方式のものが本実施形態において利用され、円筒状の中空部１０３を有し、略直方体形状を呈する導電率計本体１０２と、円筒状の中空部１０３の内側面に突設された四つの測定電極１０４と、冷却水ブロー調節器本体（図示しない）に接続されている電極ケーブル１０５とから主に構成されている。一方、クーリングタワーＴは図１に示すように電磁弁Ｖを備える補給水管Ｐおよびブロー管Ｂを有し、水冷式冷凍機の冷却水が循環し、下部の水槽に溜まっている。そして、係る冷却水Ｃの水質は、連続して導電率を計測し、冷却水ブロー調節器を用いて管理されている。すなわち、冷却水Ｃが濃縮され導電率計１０１で計測された導電率が予め設定した基準値を上回ると、電磁弁Ｖが開放され、補給水Ｓが水槽内に新たに補給され、これによりブロー管Ｂから汚れた冷却水Ｃがブローダウンされ、冷却水Ｃ中の不純物濃度を希釈する自動ブロー管理が行われる。そして、付着物除去装置１は、図２に示すように導電率計本体１０２が取付部１２に内包された状態で取付けられ、補給水Ｓの水圧によってブラシ２が中空部１０３を貫通し、測定電極１０４表面に付着した付着物を除去するものである。
【００２３】
さらに、付着物除去装置１の構成について図２および図３に基づいて詳しく説明する。取付部１２は、導電率計本体１０２を挟持する二枚の挟持面１３と、挟持面１３を連結する連結面１４と、連結部１１が接続される接続面１５とを有する。二枚の挟持面１３は、導電率計本体１０２の断面形状と略同形状であり、相対する位置にネジ孔２１がそれぞれ穿設されている。そして、連結面１４の略中央には、電極ケーブル１０５が挿通可能な円形状を呈するケーブル孔１６が穿設されている。また、接続面１５には、導電率計本体１０２を挟持した際に中空部１０３の開口部と対応する位置に、ブラシ２が通過する通過孔１７が穿設されている。そして、ケーブル孔１６に電極ケーブル１０５を挿通し、取付部１２に導電率計本体１０２が嵌入された状態で、ネジ１８をネジ孔２１に螺合することによって、二枚の挟持面１３がネジ１８を介して連結され、本実施形態の付着物除去装置１が導電率計１０１に取付けられる。このとき、付着物除去装置１の連結部１１は、導電率計本体１０２の中空部１０３と対応する位置に配置されるため、ブラシ２はスムーズに中空部１０３に挿入される。
【００２４】
そして、内部を補給水Ｓが流通する補給水流通管６は、一端に盲蓋状の係止部７が嵌設され、さらに連結部１１を介して取付部１２に連結され、他端から延設された接続部１０によって補給水管Ｐと接続される。さらに、弁体３が係止部７に当接した際に弁体３によって塞がれない位置に、補給水Ｓが放出される放出孔１９が四つ穿設され、さらに、流出方向案内部９が放出孔１９を内包するように付設されている。このとき、開口端は接続部１０の方に向いている。
【００２５】
そして、シャフト部５はシャフト４が係止部７の中心を貫通し、ブラシ２は連結部１１内に、弁体３は補給水流通管６内に位置する。そして、弁体３はスプリング８を介して係止体と連結され、測定電極１０４から離間する方向へスプリング８によって付勢されている。なお、ブラシ２の外径は、導電率計本体１０２の中空部１０３の内径と略同径であり、弁体３の外径は補給水流通管６の内径と略同径である。
【００２６】
なお、本実施形態においてブラシ２が本発明における除去部、補給水流通管６が本発明におけるケーシング、係止部７が本発明における係止部および堰止部、スプリング８が本発明における付勢手段、放出孔１９および流出方向案内部９が本発明における流出手段に相当する。また、冷却水Ｃが本発明における溜水、補給水管Ｐが本発明における補給部、補給水Ｓが本発明における流水に相当する。
【００２７】
次に、付着物除去装置１の動作について図１乃至図５に基づいて説明する。付着物除去装置１は、図１に示すようにクーリングタワーＴの水槽内の冷却水Ｃに没入して設置されている導電率計１０１に取付けられ、一端に補給水管Ｐが接続部１０を介して接続されている。このとき、ブラシ２はスプリング８によって付勢され、図３に示す離間位置Ａに配置されている。そして、自動ブロー管理を行うことによってクーリングタワーＴ内の冷却水Ｃの水質を調整している場合、導電率計１０１によって計測された導電率が、予め設定された基準値を上回ると、補給水管Ｐに取付けられた電磁弁Ｖが開放され、補給水Ｓが補給される。このとき、補給水管Ｐは、付着物除去装置１に接続されているため、補給水Ｓは補給水流通管６内に流入される。そして、流入された補給水Ｓの水圧によって弁体３が押圧されるため、シャフト部５が導電率計１０１の方へ押出され、ブラシ２は図４に示す接触位置Ｂを経て、図５に示す係止位置Ｃで係止する。このとき、弁体３が係止部７に当接し係止されているため、シャフト部５が係止され、ブラシ２は導電率計１０１の中空部１０３を貫通した係止位置Ｃに配置されている。付着物除去装置１は、ブラシ２の径が中空部１０３の内径と略一致するため、ブラシ２が離間位置Ａから接触位置Ｂを経て係止位置Ｃまで移動する間に、測定電極１０４と接触し、測定電極１０４との摩擦により表面に付着した付着物を除去する。さらに、シャフト部５が係止された後も補給水Ｓは補給され続け、導電率が基準値以下になると電磁弁Ｖが閉塞され、補給が終了する。そして、補給水Ｓの補給が終了すると弁体３を押圧する水圧が無くなるため、スプリング８の付勢力によりシャフト部５は接触位置Ｂを経て離間位置Ａに戻される。このときも、前述と同様にブラシ２が測定電極１０４を通過するため摩擦により付着物が除去される。すなわち、補給水Ｓの水圧およびスプリング８の付勢力によってシャフト部５は往復運動し、その際にブラシ２との摩擦により測定電極１０４に付着した付着物が除去される。なお、通常、補給水Ｓは一日に数十回程度は補給されることが多いため、その都度測定電極１０４の表面に付着した付着物を除去することができる。
【００２８】
なお、係止部７は補給水流通管６に溶接されているため補給水流通管６内に流入した補給水Ｓは係止部７で堰止められる。すなわち、係止部７は堰止部としても作用し、中空部１０３に直接補給水Ｓが流入することがない。さらに、補給水流通管６は放出孔１９を有し、外周に流出方向案内部９が付設されているため、補給水流通管６内に流入された補給水Ｓは、弁体３が係止部７に当接し係止すると放出孔１９から補給水流通管６の外へ放出され、流出方向案内部９の内側面に沿って、測定電極１０４から離れる方向に流出される。そのため、測定電極１０４付近に多量に補給水Ｓが流入することがなく、測定電極１０４はほぼ均一に希釈された冷却水Ｃの導電率を計測することができる。
【００２９】
また、連結部１１には四つの円形孔２０が穿設されており、ブラシ２が往復運動する際に連結部１１内部の冷却水Ｃが流出するため、ブラシ２の往復運動に対する抵抗を低減できる。
【００３０】
上記のように、本実施形態の付着物除去装置１は、クーリングタワーＴの冷却水Ｃに没入して設置されている導電率計１０１に取りつけられているため、導電率計１０１を冷却水Ｃから引上げて、測定電極１０４の掃除を人手によってする必要がなくなり、経費が低減できる。
【００３１】
さらに、冷却水Ｃに補給される補給水Ｓの水圧を利用してシャフト部５を変位させ測定電極１０４の掃除を行っている。すなわち、シャフト部５を変位させるために、モーター、空気圧、油圧等を利用した駆動機構を設けることなく、クーリングタワーＴに既設されている補給水Ｓの水圧を利用してシャフト部５を変位させることができる。また、補給水Ｓが供給される度にブラシ２が測定電極１０４を通過し、測定電極１０４表面の付着物を除去することができる。
【００３２】
また、堰止部として作用する係止部７によって、補給水Ｓが測定電極１０４付近に直接流入しないため、測定電極１０４は部分的に過希釈された冷却水Ｃの導電率を計測することはなく、ほぼ均一に希釈された冷却水Ｃの導電率を計測することができるため、正確に水質管理を行うことができる。
【００３３】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３４】
すなわち、ブラシ２を用いて測定電極１０４表面に付着した付着物を除去する付着物除去装置１を示したが、除去部はスポンジ等であってもよい。特に、形状の違う電極の場合など、スポンジが好適な場合がある。例えば、図６に示すような測定電極２０２を有し円柱形状を呈する電極本体２０１の場合、電極本体２０１が嵌通する中空部５２を有し円筒形状を呈するスポンジ５１からなる除去部を用いるのが好適である。
【００３５】
また、補給水Ｓの水圧を利用してシャフト部５を離間位置Ａから係止位置Ｃまで変位させ、スプリング８の付勢力を利用して離間位置Ａに戻す往復運動において、測定電極１０４を通過する際に付着物を除去するものを示したが、往復運動の際に回転を伴うものであってもよい。これにより、測定電極１０４表面との摩擦が大きくなり、さらに付着物を除去できる。さらに、係止位置Ｃを接触位置Ｂに設定するものであってもよい。また、シャフト部５を変位させる駆動手段として、モーター等の電気的手段および油圧、空気圧等の機械的手段を利用してもよい。
【００３６】
また、係止部７は堰止部を兼ねるものを示したが、別々に備えてもよい。例えば、一端が閉塞された補給水流通管６の内部に複数のピンを突設して弁体を係止するものであってもよい。
【００３７】
また、補給水流通管６に放出孔１９を穿設し、流出方向案内部９を付設して、測定電極から離れる方向に補給水Ｓを流出しているが、測定電極から離れる方向に曲折した流出管を放出孔１９に嵌設してもよい。
【００３８】
そして、スプリング８の付勢力を利用してシャフト部５を測定電極１０４から離れる方向へ付勢するものを示したが、シャフト部５が貫通するゴム体を補給水流通管６の内部に嵌設し、ゴムの弾性力を利用して付勢してもよい。
【００３９】
また、クーリングタワーＴの冷却水Ｃに没入して設置された導電率計１０１の測定電極１０４の表面に付着している付着物を、冷却水Ｃに補給される補給水Ｓの水圧を利用して除去するものを示したが、それ以外の設置場所にも適用できる。例えば、クーリングタワーから流出、あるいはクーリングタワーに流れる冷却水循環水から冷却水を抽出し、その抽出水中に導電率計を設置し水質監視を行う場合、抽出水の水圧を利用することができ、冷凍機械室内の冷却水中に導電率計を設置して導電率を測定し水質監視を行う場合は冷凍機械室に流入される冷却水循環水の水圧を利用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１および請求項２の発明の付着物除去装置は、溜水中に導電率計が没入した状態で、測定電極表面に付着した付着物を除去することができる。したがって、導電率計を水中から引上げて人手によって測定電極を掃除する手間および経費を低減することができる。さらに、請求項２の発明の付着物除去装置は、除去部を変位させると共に付着物を除去することができ、一定の動きを繰り返す簡単な構造にできるため、安価に製造できる。
【００４１】
請求項３の発明の付着物除去装置は、請求項１または請求項２の発明の付着物除去装置の効果に加え、溜水中に補給される補給水および溜水より抽出される抽出水のいずれか一方の流水の水圧を利用して除去部を変位させるため、既存の設備から駆動力を得られる。すなわち、モーター等の電気的駆動力および油圧、空気圧等の機械的駆動力等を付着物除去装置用に備える必要がない。したがって、種々の溜水中に設置されている導電率計の測定電極に対して設置することができる。
【００４２】
請求項４の発明の付着物除去装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の付着物除去装置の効果に加え、ケーシング内に流入した流水が堰止部によって堰止められ、測定電極付近に直接流入しない。さらに、ケーシング内に流入した流水は測定電極と逆方向に向かって放出される。したがって、測定電極付近が流水によって部分的に過希釈されることなく、導電率計は一様に希釈された溜水の導電率を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実地形態の付着物除去装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】付着物除去装置の構成を示す斜視図である。
【図３】離間位置にある除去部を示す断面図である。
【図４】測定電極との接触位置にある除去部を示す断面図である。
【図５】係止位置にある除去部を示す断面図である。
【図６】付着物除去装置の除去部の別例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 付着物除去装置
２ ブラシ（除去部）
３ 弁体
５ シャフト部
６ 補給水流通管（ケーシング）
７ 係止部（係止部、堰止部）
８ スプリング（付勢手段）
９ 流出方向案内部（流出手段）
１０ 接続部
１９ 放出孔（流出手段）
Ｃ 冷却水（溜水）
Ｐ 補給水管（供給部）
Ｓ 補給水（流水）
Ａ 離間位置
Ｂ 接触位置

Claims (4)

1. 溜水中に設置され、前記溜水の導電率を測定する導電率計の測定電極に付着した付着物を除去する付着物除去装置であって、
   前記測定電極に接触する除去部を有し、前記除去部との摩擦を利用して前記測定電極の表面に付着した前記付着物を除去する除去手段と、
   前記除去部を少なくとも前記測定電極に接触する接触位置、および前記測定電極から離間した離間位置との間で変位させる変位手段と
   を具備することを特徴とする付着物除去装置。
2. 前記変位手段は、
   前記除去部を少なくとも前記接触位置および前記離間位置の間で往復運動させることを特徴とする請求項１に記載の付着物除去装置。
3. 前記変位手段は、
   前記溜水に補給される補給水および前記溜水より抽出された抽出水のいずれか一方の流水の水圧が利用され、
   前記除去手段は、
   一端に前記除去部を有し、他端に前記水圧を受ける弁体を有するシャフト部を備え、
   前記シャフト部を内包し、内部に前記流水が流通可能な空間が形成された筒状を呈するケーシングと、
   前記ケーシング内に配設され、前記シャフト部の前記除去部を前記離間位置に付勢する付勢手段と、
   前記流水を供給する供給部と前記ケーシングの一端を水密にして接続する接続部とを具備し、
   前記水圧を利用して前記弁体を押圧し、前記付勢手段に抗して前記離間位置から前記接触位置に前記除去部を変位させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の付着物除去装置。
4. 前記ケーシングは、
   前記シャフト部の前記除去部および前記弁体の間に設けられ、前記空間を流通する前記流水を堰止める堰止部と、
   前記堰止部によって堰止められた前記流水を、前記測定電極から離間する方向へ流出させる流出手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の付着物除去装置。

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