JP3003072B2

JP3003072B2 - 洗浄ノズル装置

Info

Publication number: JP3003072B2
Application number: JP7351301A
Authority: JP
Inventors: 俊作橘; 征夫三辺
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: JPH09174006A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば重合槽、反
応釡、輸送、貯蔵タンク等の缶内や大口径パイプの内面
に高圧流体を噴射する洗浄ノズル装置に関するものであ
り、特に、装置自体の作動状況の確認が可能な洗浄ノズ
ル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】洗浄ノズル装置は、洗浄液の噴射中に回
転する本体部を備え、例えば重合槽や貯蔵タンク等の大
口径パイプの内面を洗浄する装置である。従って、本体
部が、例えば適正に回転しなかったり、停止した場合に
は、タンク内面の洗浄ムラを生じ、再度洗浄し直さなけ
ればならない。このため、従来においては、本体部が適
正に回転しているか否かの判別は、タンク内面に高圧洗
浄液が当射する音を作業者がタンクの外部から耳で聞く
ことにより判別していた。これは、タンクの外部からタ
ンクの内部を覗き見ることが困難なためであった。

【０００３】また、本発明に関する従来技術としては、
特開平６−４６３号公報に開示された「タンク内洗浄機
の作動状況確認装置」などがある。このタンク内洗浄機
の作動状況確認装置は、互いに対向させた２本の光ファ
イバーケーブル及び洗浄機本体の回転に伴って上下動可
能な遮光板とを組合せ、光の通過・遮蔽（光信号）によ
って洗浄機本体の回転を検出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来に
おいては、洗浄ノズル装置の本体部が適正に回転してい
るか否かの判別は、作業者がタンクの外部から耳で聞く
ことにより判別していた。このため、従来においては、
洗浄ノズル装置の本体部が適正に回転しているか否かの
判別が、例えばタンク外部における騒音と相俟って非常
に曖昧になりやすく、信頼性に乏しいと云う問題点があ
った。

【０００５】また、特開平６−４６３号公報に開示され
た「タンク内洗浄機の作動状況確認装置」では、光の通
過・遮蔽（光信号）によって洗浄機本体の回転を検出し
ているが、タンク内部は、本体部の回転中に噴射される
高圧洗浄液によって暴雨の悪環境になっているため、本
体部が適正に回転しているか否かの判別の確実性が問題
となる。更に、対向させる２本の光ファイバーの位置決
めが難しく、コスト的にも高いと云う問題点が生じる。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
であり、本体部が適正に回転しているか否かの判別が、
容易且つ正確に判別することができる洗浄ノズル装置を
得ることを主目的とする。

【０００７】また、本発明の別の目的は、本体部が適正
に回転しているか否かの判別を、信頼性の高いものにす
ることができる洗浄ノズル装置を得ることである。

【０００８】更に、本発明に別の目的は、悪環境下で
も、本体部が適正に回転しているか否かを判別すること
ができる洗浄ノズル装置を得ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明による洗浄ノズル装置は、回
転可能な本体部と、該本体部に取り付けられた洗浄ノズ
ルと、前記本体部の回転を流体圧力変動に基いて検出す
る検出手段を備えた洗浄ノズル装置において、前記検出
手段は、流体ジェット流を噴射する回転検知用ノズル
と、前記洗浄ノズルへ供給される洗浄液とは別に、前記
回転検知用ノズルに流体を供給する計装用供給手段と、
前記本体部に一体形成され、前記回転検知用ノズルから
噴射される流体ジェット噴流を機械的に通過／遮断する
遮蔽部材と、前記回転検知用ノズルから噴射される流体
の圧力を検出する圧力検出手段と、を備えたことを特徴
とするものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、支持部材
によって回転可能に支持された本体部と、前記本体部に
回転可能に取り付けられた洗浄ノズルとを備え、前記洗
浄ノズルから噴射される高圧洗浄水の反動力によって洗
浄ノズルを本体部に対して自転運動させつつ、前記自転
運動に連動して本体部を支持部材に対して公転運動させ
る洗浄ノズル装置において、前記支持部材に設けられ、
流体ジェット流を噴射する回転検知用ノズルと前記洗浄
ノズルへ供給される洗浄液とは別に、前記回転検知用ノ
ズルに流体を供給する計装用供給手段と、前記本体部に
一体形成され、回転検知用ノズルからの前記流体ジェッ
ト流を本体部の公転運動に同期して周期的に遮断／通過
させる遮蔽部材と、前記回転検知用ノズルから噴射され
る流体の圧力を検出する圧力検出手段と、を備えたこと
を特徴とするものである。

【００１１】本発明による洗浄ノズル装置では、本体部
が回転し、洗浄液が本体部の回転に伴って向きを変えな
がら噴射される。そして、例えばタンクなどの内面が洗
浄液によって洗浄される。

【００１２】ここで、本体部が、例えばタンク内の中央
に位置せず、タンクの中央からずれたタンク内面の近傍
に位置する場合には、洗浄液の噴射方向によっては洗浄
液の噴射力（噴射距離）に応じて、洗浄液がタンク内面
に到達しない期間が生じる。

【００１３】従って、本体部が一定速度で回転する場合
には、本体部の回転に伴って噴射される洗浄液のタンク
内面に到達する期間は一定間隔になる。即ち、洗浄液は
周期的にタンク内面に到達する。

【００１４】この結果、洗浄液が、タンク内面に到達す
る期間とタンク内面に到達しない期間において、洗浄液
を噴射するためのノズル孔に加わる圧力、即ち洗浄液の
背圧が変化する。

【００１５】つまり、洗浄液がタンク内面に到達する期
間では、洗浄液を噴射するノズル孔が、タンク内面近傍
に位置してタンク内面に向けられているため、ノズル孔
はタンク内面によって遮蔽される状態にあり、この結
果、洗浄液を噴射するためのノズル孔に加わる圧力、即
ち洗浄液の背圧は高くなる。

【００１６】また、洗浄液がタンク内面に到達しない期
間では、洗浄液を噴射するノズル孔は、タンク内面近傍
に位置せずタンク内面に遮蔽されない状態にあり、この
結果、ノズル孔がタンク内面近傍に位置してタンク内面
に遮蔽される状態にあるときに比べ、洗浄液の背圧は低
くなる。

【００１７】従って、この洗浄液の背圧が、一定の周期
で変動する場合には、本体部が適正に回転していると判
別することができ、また洗浄液の背圧が、一定周期で変
動しなくなったり、全く変動しなくなった場合には、本
体部の回転が不規則なったり、停止したと判別すること
ができる。

【００１８】この結果、本体部の回転が、人間の感覚に
よる曖昧な判別ではなく、機械的に検出されるため、本
体部が適正に回転しているか否かを正確に検出すること
が可能になる。また、機械的に本体部が適正に回転して
いるか否かが検出されるため、その検出結果を信頼性の
高いものにすることが可能になる。

【００１９】また、洗浄液を噴射するノズルの背圧を本
体部の回転に応じて周期的に変化させるための手段とし
ては、タンク内面のみならず、例えば回転する本体部に
対して非回転の遮蔽部材を本体部支持構造に取付けて、
本体部と共に回転するノズルからの洗浄液の噴射を遮蔽
部材で周期的に遮蔽するようにしてもよい。この場合に
は、本体部をタンクの中央に位置させた状態であって
も、本体部が適正に回転しているか否かを検出すること
が可能になる。

【００２０】更に、本体部の回転を検出するために用い
られるノズルとしては、例えば洗浄液を噴射するための
ノズルとは別の第２のノズルを本体部支持構造に非回転
的に取付け、第２のノズルのノズル孔を本体部側に設け
た遮蔽部材によって周期的に遮蔽するようにしても、本
体部が適正に回転しているか否かを検出することが可能
になる。

【００２１】また、本体部の回転を検出するための流体
としては、洗浄液のみならず、洗浄液とは別の計装用流
体を用いても良く、液体又は気体のいずれでも良い。従
って、例えばタンク内部が本体部の回転中に噴射される
高圧洗浄液によって暴雨の悪環境下であっても、検出装
置に影響を与えることがないため、タンク内が暴雨の悪
環境のもとでも耐え得ることが可能になるとともに、本
体部が適正に回転しているか否か検出するための制御も
容易となる。

【００２２】本発明による洗浄ノズル装置では、遮蔽部
材が本体部の公転に同期して、回転検知用ノズルから噴
射される流体の噴射流を周期的に遮断／通過させるた
め、例えば回転検知用ノズルから噴射される流体ジェッ
ト流が遮蔽部材によって遮断された場合には、回転検知
用ノズルの噴射孔が遮られるため、流体の供給側の圧力
が高くなる。また、回転検知用ノズルから噴射される流
体ジェット流が遮蔽部材による遮断状態から解除されて
通過された場合には、高くなった流体の供給側の圧力が
定常値に戻る。

【００２３】即ち、遮蔽部材が本体部の回転と同期し
て、回転検知用ノズルから噴射される流体ジェット流を
周期的に遮断／通過させるため、本体部の回転が停止し
た場合には、遮蔽部材によって回転検知用ノズルから噴
射される流体ジェット流は、周期的に遮断／通過されな
いため、流体の供給側の圧力に変化が生じない。また、
本体部の回転が不規則になった場合には、一定周期で変
化するはずの流体の供給側の圧力が周期的に変化しなく
なる。

【００２４】つまり、流体の供給側の圧力が一定の周期
で変化する場合には、本体部が適正に回転していると判
別され、流体の供給側の圧力が、全く変化しなかった
り、変化する圧力の周期が不規則な場合には、本体部が
適正に回転していないと判別される。

【００２５】従って、流体の経時的な圧力変化から装置
作動状況を確認することが可能となり、従来のように、
人間の感覚による曖昧な判別ではなく、機械的に検出さ
れるため、本体部が適正に回転しているか否かを容易に
且つ正確に検出することが可能になる。また、機械的
に、本体部が適正に回転しているか否かが検出されるた
め、その検出結果は信頼性の高いものになる。

【００２６】また、回転検知用ノズルから噴射される流
体として、例えば工場の運転あるいは管理を行うために
予め装備された計装用水を用いれば、コストの低減を図
ることが可能になる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一つの実施形態
を示す洗浄ノズル装置の概略構成を示す説明図である。
図１に示すように、この実施形態に係る洗浄ノズル装置
１は、洗浄ノズル２と、本体部３と、回転検知ノズル４
と、遮蔽部（遮蔽部材）５とから主に構成されている。

【００２８】洗浄ノズル２は、本体部３の側面に取付け
られており、供給される高圧洗浄液を噴射することによ
り、その反動力によって本体部３に対して矢印Ｘ方向に
自転運動するようになっている。

【００２９】本体部３は、洗浄ノズル２の自転運動に連
動して、該本体部３を支持する支柱（支持部材）６に対
して矢印Ｙ方向に公転運動するようになっている。尚、
この実施形態に係る洗浄ノズル装置１は、洗浄ノズル２
が自転しつつ本体部３が公転する、いわゆる３次元回転
洗浄ノズル装置を例示している。

【００３０】また、支柱６の内部は中空になっており、
高圧洗浄液供給源７より支柱６及び本体部３の内部を介
して高圧洗浄液が洗浄ノズル２へ供給されるようになっ
ている。

【００３１】回転検知ノズル４は、一端が計装用水供給
源９に接続されたパイプ８の他端に接続・固定されると
ともに、本体部３と相対回転可能に本体部３の上部枠体
３ａ内に配置されており、パイプ８内に供給される計装
用水を本体部３の外方略水平方向へ噴射するようになっ
ている。尚、パイプ８には、該パイプ８内に供給される
計装用水の圧力を検出するための圧力検出計１０が計装
用水供給源９側に取付けられている。

【００３２】遮蔽部５は、本体部３の上部に一体形成さ
れた上部囲い壁３ａの一端部または全周で、回転検知ノ
ズル４のノズル孔と一定間隔をあけて相対向する位置
（高さ）に形成されており、回転検知用ノズル４から噴
射されるジェット水を本体部３の公転運動に同期して周
期的に遮断／通過させるようになっている。

【００３３】図２は、遮蔽部５の種々の態様を示す概略
斜視図である。（ａ）は、遮蔽部５が、本体部３の上部
囲い壁３ａの一端部で凹状に切欠いて形成された場合を
例示しており、図１に示す遮蔽部５の態様を示してい
る。

【００３４】また、図２（ｂ）は、遮蔽部５が、本体部
３の上部囲い壁３ａの一端部から上方に突出するように
形成された場合を例示している。尚、図２（ｂ）に示す
場合において、本体部３の上部囲い壁３ａの高さが回転
検知ノズル４のノズル孔よりも低くなるように形成し、
その後に上部囲い壁３ａの一端部の上面に遮蔽部５を接
続（溶接）するように形成しても良いが、この場合に
は、回転検知ノズル４から噴射されるジェット水の負荷
により破損する可能性が生じるため、上部囲い壁３ａと
一体形成することが好ましい。

【００３５】また、図２（ｃ）は、遮蔽部５が、本体部
３の上部囲い壁３ａの全周に亙って凹状に切欠いて形成
された場合を例示している。

【００３６】尚、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す矢
印Ｙは、図１に示す本体部３の公転方向を示している。
また、図１と同一部分については同一符号を付し説明を
省略する。

【００３７】上記のように構成された洗浄ノズル装置１
においては、本体部３が、タンク１１内のほぼ中央部に
配置され、タンク１１内で宙吊りにされた状態で、高圧
洗浄液供給源７から高圧洗浄液が支柱６及び本体部３を
介して洗浄ノズル２へ供給されると、洗浄ノズル２から
高圧洗浄液が噴射され、その反動力によって洗浄ノズル
２が本体部３に対して自転運動し、この自転運動に連動
して本体部３が支柱６に対して公転運動する。この結
果、タンク１１の内面全周に洗浄液が当射し、タンク１
１の内面が洗浄される。

【００３８】また、洗浄ノズル２へ高圧洗浄液が供給さ
れるときとほぼ同時に、回転検知ノズル４へ計装用水供
給源９の水がパイプ８を介して供給され、回転検知ノズ
ル４から本体部３の外方略水平方向へジェット水が噴射
される。

【００３９】ここで、本体部３が支柱６に対して公転す
ることに伴い、上部囲い壁３ａも本体部３と同一方向に
回転し、上部囲い壁３ａに形成された遮蔽部５が、例え
ばパイプ８に接続・固定された回転検知ノズル４のノズ
ル孔を遮蔽した場合、回転検知ノズル４から噴射される
ジェット水の噴射が遮断されるため、ノズル孔に圧力が
加わる。この圧力は、パイプ８にも加わるため、タンク
１１の外部でパイプ８に接続された圧力検出計１０は、
ノズル孔が遮蔽される前の圧力値よりも高い圧力値を示
す。

【００４０】次に、本体部３が更に公転すると、これに
同期して上部囲い壁３ａも移動し、遮蔽部５による回転
検知ノズル４のノズル孔の遮蔽状態が解除される。この
結果、回転検知ノズル４からジェット水が本体部３の外
方略水平方向へ噴射されるため、ノズル孔の圧力及びパ
イプ８の圧力は、定常値に低下する。

【００４１】本体部３の公転速度は予め定められた一定
速度であるため、遮蔽部５による回転検知ノズル４のノ
ズル孔の遮蔽又は解除は周期的に行われる。従って、パ
イプ８に接続された圧力計１０の変動も周期的に行われ
る。この結果、本体部３の回転が適正な場合には、圧力
計１０は周期的に変動し、タンク１１の外部において圧
力計１０を見ることにより、本体部３の回転状況を正確
に把握することができる。即ち、回転検知ノズル４から
噴射されるジェット水の圧力を検出することにより、洗
浄ノズル装置１の本体部３の作動状況を把握することが
できる。

【００４２】従って、従来のように、人間の耳による曖
昧な検出ではなく、圧力計１０によって機械的に検出さ
れるため、本体部が適正に回転しているか否かが正確に
判別することができる。

【００４３】また、仮に、本体部３の回転が停止した
り、本体部３の回転が不規則になった場合には、圧力計
１０の変動がなくなったり、周期的に変動しなくなるた
め、タンク１１の外部においてタンク１１内の本体部３
の回転に異常が生じたことが分かる。従って、本体部３
の回転に異常が生じた場合には、即座に原因を調査し、
本体部３が正常に回転するように修理すれば、一旦タン
ク１１内を洗浄した後に洗浄ムラが原因による再洗浄を
防止することができる。

【００４４】尚、上記実施形態においては、回転検知ノ
ズル４が、計装用水供給源９から供給される水を噴射す
る場合を例示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、気体でも良い。具体的には、大気、フッ化性ガ
ス（Ｎ₂ ）などが好ましい。また、回転検知ノズル４に
供給される計装用水の圧力は、回転検知ノズル４のノズ
ル孔が遮蔽部５によって遮蔽された場合に、計装用水供
給源９へ過度の圧力負担が加わらないように設定してお
くことが望ましい。

【００４５】図３は、図２（ｂ）に示す態様の遮蔽部５
を使用し、上記実施形態に係る洗浄ノズル装置１の本体
部３の回転状況の測定を行った場合における計装用水供
給源９から回転検知ノズル４に供給される計装用水の圧
力変化の状態を示す圧力−時間特性グラフである。尚、
図３において、縦軸は圧力（Kgf/cm² ）を示し、横軸は
時間を示している。

【００４６】図３に示すグラフから分かるように、回転
検知ノズル４に供給される計装用水の圧力は、一定の時
間間隔毎に１Kgf/cm² 上昇している。このように、回転
検知ノズル４に供給される計装用水の圧力が一定の時間
間隔毎に変動しているため、本体部３は適正に回転して
いると判別することができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、本体部の
回転を流体圧力変動に基づいて検出する手段を備えたた
め、本体部が適正に回転しているか否かの判別が、容易
且つ正確に判別することができるという効果がある。

【００４８】また、以上説明したように、本発明では、
遮蔽部材が本体部の公転に同期して、回転検知用ノズル
から噴射されるジェット流を周期的に遮断／通過させる
ため、ジェット流体の経時的な圧力変化が分かり、装置
作動状況を容易且つ正確に確認することができるという
効果がある。

【００４９】また、本発明では、本体部が適正に回転し
ているか否かを機械的に検出するため、その検出結果を
信頼性の高いものにすることができるという効果もあ
る。

【００５０】また、本発明では、本体部が適正に回転し
ているか否かを機械的に検出するために流体を用いてい
るため、水浸しの悪環境のタンク内でも検出装置に悪影
響を及ぼすことがないため、悪環境のもとでも検出する
ことができるとともに、本体部が適正に回転しているか
否か検出するための制御も容易にすることができる。ま
た、計装用水を用いれば、コストの低減を図ることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施形態を示す洗浄ノズル装置
の概略構成を示す説明図である。

【図２】遮蔽部材（遮蔽部５）の種々の態様を示す概略
斜視図である。

【図３】本発明の一つの実施形態を示す洗浄ノズル装置
に用いられる計装用水の圧力変化の状態を示す圧力−時
間特性グラフである。

【符号の説明】

１：洗浄ノズル装置２：洗浄ノズル３：本体部３ａ：上部囲い壁４：回転検知ノズル５：遮蔽部（遮蔽部材）６：支柱（支持部材）７：高圧洗浄液供給源８：パイプ９：計装用水供給源１０：圧力検出計１１：タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−463（ＪＰ，Ａ) 特開平５−238477（ＪＰ，Ａ) 特開平６−121975（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−151091（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−31987（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−71397（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−195689（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 9/00 - 9/093 B08B 3/00 - 3/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な本体部と、該本体部に取り付
けられた洗浄ノズルと、前記本体部の回転を流体圧力変
動に基いて検出する検出手段を備えた洗浄ノズル装置に
おいて、前記検出手段は、流体ジェット流を噴射する回転検知用ノズルと、前記洗浄ノズルへ供給される洗浄液とは別に、前記回転
検知用ノズルに流体を供給する計装用供給手段と、前記本体部に一体形成され、前記回転検知用ノズルから
噴射される流体ジェット噴流を機械的に通過／遮断する
遮蔽部材と、前記回転検知用ノズルから噴射される流体の圧力を検出
する圧力検出手段と、を備えたことを特徴とする洗浄ノ
ズル装置。
【請求項２】支持部材によって回転可能に支持された
本体部と、前記本体部に回転可能に取り付けられた洗浄
ノズルとを備え、前記洗浄ノズルから噴射される高圧洗
浄水の反動力によって洗浄ノズルを本体部に対して自転
運動させつつ、前記自転運動に連動して本体部を支持部
材に対して公転運動させる洗浄ノズル装置において、前記支持部材に設けられ、流体ジェット流を噴射する回
転検知用ノズルと前記洗浄ノズルへ供給される洗浄液と
は別に、前記回転検知用ノズルに流体を供給する計装用
供給手段と、前記本体部に一体形成され、回転検知用ノズルからの前
記流体ジェット流を本体部の公転運動に同期して周期的
に遮断／通過させる遮蔽部材と、前記回転検知用ノズルから噴射される流体の圧力を検出
する圧力検出手段と、を備えたことを特徴とする洗浄ノ
ズル装置。