JP4866772B2 - 隔壁汚染防止装置及び隔壁の汚染防止方法 - Google Patents

Description

本発明は隔壁汚染防止装置及び汚れた隔壁の汚染防止方法に関する。古紙離解機（パルパー）本体（容器）や、下水、汚水、有機物・無機物混入排水用配管等において、それらの中に収容された処理材料（被測定流体）の圧力を測定する計器類や、混合状態や流動状態を観察する覗き窓が装着される場合がある。かかる計器類等は、前記容器や配管等に短管等を設け、この短管の端面に取り付けられる。
本発明は、かかる短管の端面に設けられる計器類や覗き窓等のごとき隔壁の汚染を防止する隔壁汚染防止装置及び隔壁の汚染防止方法に関するものである。

例えば、容器に収容された処理材料（被測定流体）や配管内を流動する材料（被測定流体）に固形物質が混合していたり、被測定流体がスケール生成物質を含有している場合がある。かかる場合、容器や配管内の被測定流体の流速や圧力を測定したり、覗き窓を介して内容物の状態を確認する際に、測定機器の検出面が汚れたり検出面にスケールが付着していたりすると、正確な検出が出来なかったり覗き窓から内部が確認できなかったりするという不具合が生じることとなる。

このため、従来から被測定流体が、固形物質やスケール生成物質を含有している場合において、測定機器の検出面や覗き窓が汚れたりスケールが付着したりしたときには、汚れた検出面や覗き窓を洗浄することが行われている。

この汚染防止方法としては、古くは装置を停止して人力で清掃するという最もシンプルな方法から始まり、既に種々の方法が提案されている。例えば、装置を停止せずに自動的に洗浄する方法が提案されている（特許文献１）。
特許文献１の技術は「流量測定装置」に関する技術であり、下水、屎尿、汚泥、有機物混入排水等の流量を測定する際、流量計の検出部に汚染物質が付着した場合、随時、配管を取り外すことなく洗浄可能としたものである。具体的には、被測定流体が流動する配管に流量計を設置し、該流量計の前段に、通常時は配管内流体の流動に影響を与えず、洗浄状態に切換えた時にのみ流速を増大させて、流量計を洗浄する洗浄流発生装置を設けたものである。

この洗浄流発生装置は、配管に追加して設けるだけでよいので設置が容易であるという利点がある。しかも、通常運転と洗浄とを選択的に切換え可能とし、洗浄時にのみ流体の流速を速めて洗浄し、通常運転時には管内流体に影響を与えないようにしているため、通常運転時に流体の圧力損失も殆ど無いという利点もある。

特公平６−２３６６７号号

ところが、この特許文献１記載の洗浄装置では、被測定流体を、その流速を変えて洗浄液として使用するものであるため、被測定流体に固形物質が混合されていると、洗浄面に付着したり、洗浄面を疵付けたりする恐れがある。
また、スケールの付着および一旦生成されたスケールの洗浄には被測定流体の流速はあまり影響しないので、被測定流体にスケール生成物質が含まれている場合には、特許文献１記載の洗浄装置を設けても、流量計の汚染を防止したり流量計の洗浄を行ったりすることは難しい。

本発明は上記事情に鑑み、処理材料等に固形物質が混合されていたり、スケール生成物質が含まれていても、隔壁が汚染されたり、隔壁にスケールが付着するのを防止することが可能な隔壁汚染防止装置、及び隔壁の汚染を防止する汚染防止方法を提供することを目的とする。

第１発明の隔壁汚染防止装置は、壁面に短管が連接されており、該短管の先端に該短管内の空間を通して被測定流体の状況を検出する検出手段が取り付けられた、前記被測定流体を内部に収容する容器または配管において、前記短管に対し、該短管に設けられる前記検出手段の隔壁よりも前記容器または配管側の空間内の前記被測定流体内に前記隔壁の表面を覆う清水層が形成されるように、清水を供給する清水供給手段を備えていることを特徴とする。
第２発明の隔壁汚染防止装置は、第１発明において、前記清水供給手段は、前記短管内の空間に清水を供給する清水供給部を複数有しており、該複数の清水供給部は、該清水供給部から前記短管内に清水が流出する方向が、前記隔壁表面と略平行かつ前記短管の略接線方向となるように配設されていることを特徴とする。
第３発明の隔壁汚染防止装置は、第１または第２発明において、前記清水供給手段は、前記短管内の空間に清水を供給する清水供給部を複数有しており、該複数の清水供給部は、前記短管の周方向における位置をずらして配設されていることを特徴とする。
第４発明の隔壁汚染防止装置は、第１発明において、前記隔壁は、隔膜式液面計の隔膜であることを特徴とする。
第５発明の隔壁汚染防止装置は、第１発明において、前記隔壁は、圧力計の検出面であることを特徴とする。
第６発明の隔壁汚染防止装置は、第１発明において、前記隔壁は、覗き窓の透明壁であることを特徴とする。
第７発明の隔壁の汚染防止方法は、壁面に短管が連接されており、該短管の先端に該短管内の空間を通して被測定流体の状況を検出する検出手段が取り付けられた、前記被測定流体を内部に収容する容器または配管において、前記短管と前記容器または配管とを連通した状態を維持したまま、前記短管に対し、該短管に設けられる前記検出手段の隔壁よりも前記容器または配管側の空間内の前記被測定流体内に前記隔壁の表面を覆う清水層が形成されるように、清水を供給することを特徴とする。

第１発明によれば、清水供給手段から短管の空間内の被測定流体に清水を供給すれば、短管の空間内の被測定流体内に検出手段の隔壁の表面を覆う清水層を形成させることができる。すると、被測定流体が検出手段の隔壁に直接接触することを防ぐことができるので、被測定流体に含まれる物質によって隔壁が汚れたり、スケールが付着したりすることを防止することができる。
第２発明によれば、清水供給部から短管内に清水が流出する方向が、隔壁表面と略平行かつ短管の略接線方向となるように配設されているので、各清水供給部から供給された清水によって隔壁表面に清水層を容易に形成することができる。しかも、清水供給部から清水を供給したときに隔壁表面に加わる圧力を小さくできるので、隔膜式液面計などのセンサによる測定の際に、液面などの測定に清水を短管内に供給する供給圧力が与える影響を抑えることができる。
第３発明によれば、各清水供給部から供給された清水を短管内の空間において干渉させることができるから、短管の断面全体に清水を行き渡らせることができ、短管内に清水層を確実に形成させることができる。
第４発明によれば、清水層を介して、被測定流体の液面を測定することができる。
第５発明によれば、清水層を介して、被測定流体の圧力を測定することができる。
第６発明によれば、清水層を介して、被測定流体の状況を目視等で観測することができる。
第７発明によれば、短管の空間内の被測定流体に清水を供給すれば、短管の空間内の被測定流体内に検出手段の隔壁の表面を覆う清水層を形成させることができる。すると、被測定流体が検出手段の隔壁に直接接触することを防ぐことができるので、被測定流体に含まれる物質によって隔壁が汚れたり、スケールが付着したりすることを防止することができる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の隔壁汚染防止装置は、例えば、古紙離解機本体（以下、単にパルパー本体という）や、下水、汚水、有機物・無機物混入排水用配管等に設けられ、それらの中に収容された処理材料（以下、被測定流体という）の圧力等を測定する計器類における被測定流体と接触する部分（検出面や隔膜等）や被測定流体の混合状態や流動状態を観察する覗き窓等の隔壁が汚染することを防止するために使用される装置である。
なお、以下では、検出手段として隔膜式液面計が取り付けられたパルパー本体に隔壁汚染防止装置が設けられた場合を説明する。

図１は本発明の隔壁汚染防止装置を設けたパルパー本体１の要部拡大図であり、（Ａ）は概略正面図であり、（Ｂ）は概略断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面矢視図である。
同図において、符号１はパルパー本体を示している。この古紙離解機（パルパー）は、古紙に水(温水)と苛性ソーダやケイ酸ソーダ等の薬品を添加して図示しない攪拌手段により攪拌し繊維（パルプ）を離解するものであり、パルパー本体１内においてパルプが離解される。

図１に示すように、前記パルパー本体１の側壁には、内部にパルパー本体１内部と連通する空間を有する筒状部１ａが形成されており、この筒状部１ａには、フランジ３ａを介して、円筒状の短管１２の一端が連結されている。この短管１２は、その軸方向を貫通する空間を有しており、この空間は、筒状部１ａの空間を介してパルパー本体１内部と連通している。

一方、短管１２の他端には、フランジ３ｂを介して、検出手段である公知の隔膜式液面計４が装着されている。この隔膜式液面計４は、隔膜４ａ表面が短管１２の内部の空間に露出した状態となるように取り付けられている(図１（Ｂ）)。つまり、隔膜式液面計４の隔膜４ａは、筒状部１ａの空間と短管１２内の空間とを介して、パルパー本体１内部と連通されているのである。
なお、以下では、筒状部１ａの空間と短管１２内の空間を合わせて連通空間１２ｈで示す。

パルパー本体１内部においてパルプが離解されるときには、古紙中の填料や顔料と薬品が反応してＣａＯやＳｉＯ2等のスケール生成物質も生成される。すると、パルパー本体１内部と隔膜式液面計４の隔膜４ａとは連通されているので、スケール生成物質が、連通空間１２ｈを通じて隔膜式液面計４の隔膜４ａに接触し付着する可能性がある。
そこで、図１に示すように、短管１２の側面には、連通空間１２ｈに水道水或いは工業用水等の清水を供給し得る清水供給手段の清水供給部１５ａ，１５ｂが設けられている。

図１に示すように、前記清水供給部１５ａ，１５ｂは、短管１２の外周部に設けられており、短管１２の周方向における位置をずらした状態で短管１２に装着されている。そして、清水供給部１５ａ，１５ｂは、清水を連通空間１２ｈに供給すると、隔膜式液面計４の隔膜４ａ表面と平行かつ短管１２の略接線方向に沿った流れであって、互いに逆向きの水流が発生するように配設されている(図１（Ｃ）)。

このため、清水供給部１５ａ，１５ｂから清水を連通空間１２ｈに供給した場合、各清水供給部１５ａ，１５ｂから供給された清水を連通空間１２ｈにおいて干渉させることができる。干渉した清水は乱流状態となり短管１２の断面全体に行き渡るから、連通空間１２ｈ内における隔膜式液面計４の隔膜４ａ表面とパルパー本体１内部との間に、清水層ＷＬを形成することができる。すると、パルパー本体１内部の連通空間１２ｈ内に侵入した被測定流体が直接隔膜４ａに直接接触することを防ぐことができるから、隔膜式液面計４により長期間安定した液面の測定が可能になる。

ここで、隔膜式液面計４の隔膜４ａには、パルパー本体１内部の被測定流体の圧力だけでなく、清水供給部１５ａ，１５ｂから短管１２内に清水を供給する圧力（以下、単に供給圧力という）も加わる。すると、供給圧力の影響によって隔膜式液面計４がパルパー本体１内部の液面を正確に測定できない可能性がある。
したがって、供給圧力は、隔膜式液面計４による測定に影響を及ぼさない程度の圧力、即ち、パルパー本体１内部における被測定流体の圧力より１０%未満高い圧力とすることが好ましい。
とくに、隔膜式液面計４の隔膜４ａ表面と平行に清水を供給すれば、供給圧力が隔膜４ａに与える影響を抑えることができるので、より好ましい。

なお、検出手段が覗き窓等の場合には、供給圧力が観測等に影響を与えないので、供給圧力の決定にあたって特別な条件はなく、覗き窓の透明壁面等と平行に清水を供給しなくても観測等に与える影響はない。しかし、清水の供給量が多くなると被測定流体の濃度等に影響を及ぼす可能性があるので、被測定流体の濃度等に影響を及ぼさない程度に清水の供給量を調整することが好ましい。

また、清水層ＷＬ内の清水は時間の経過とともに被測定流体との混合が生じるので、清水層ＷＬの厚さは被測定流体と清水との混合の度合い等を考慮して、形成する清水層ＷＬの厚さを調整するのが望ましい。
清水供給部１５ａ，１５ｂを短管１２における同一円周上に配設した場合でも、清水供給部１５ａ，１５ｂから供給する清水の流量等を調節すれば清水層ＷＬを調整することができるのであるが、図１に示すように、清水供給部１５ａ，１５ｂを短管１２の軸方向における位置をずらして配置すれば、清水層ＷＬの厚さをより簡単に調整することができる。具体的には、清水供給部１５ａ，１５ｂの短管１２の軸方向における間隔Ｌを調整すれば清水層ＷＬの厚さを変えることができ、例えば、清水供給部１５ａ，１５ｂにおける短管１２の軸方向の間隔Ｌを短くすれば清水層ＷＬを薄くでき、間隔Ｌを長くすれば清水層ＷＬを厚くすることができるのである。

なお、清水供給部１５ａ，１５ｂを取り付ける位置や数、清水を供給する方向は、上記のごとき例に限られず、清水供給部１５ａ，１５ｂから供給された清水によって連通空間１２ｈ内に清水層ＷＬを形成することができるように配設されていればよい。
図２に示すように、清水供給部１５ａ，１５ｂから連通空間１２ｈにおいて同じ向きの水流が発生するように配設すれば、連通空間１２ｈに循環流を形成することができる。循環流を形成させた場合であっても、清水供給部１５ａ，１５ｂから連続的に清水を供給すれば、清水を短管１２の断面全体に行き渡らせることができ、清水層ＷＬを形成することができる。

さらに、図３に示すように、清水供給部を３つ（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）設けた場合には、清水供給部１５ｂを他の清水供給部１５ａ，１５ｃに対して短管１２の軸方向における位置をずらし、かつ、３つの清水供給部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの周方向の位相が略120°ずれるように、短管１２に装着してもよい。図３の例では、３つの清水供給部１５ａ，１５ｂ，１５ｃから清水を連通空間１２ｈに供給すると同じ向きの水流が発生するように配設されているので、連通空間１２ｈに循環流が形成されるが、いずれかの清水供給部から供給される水流が他の清水供給部から供給される水流と異なる向きとなるようにすれば、供給された清水同士を干渉させることもでき、乱流状態を形成することもできる。

さらになお、通常よりも高圧で清水供給部１５から清水を供給すれば、このとき発生する水流によって隔壁表面を洗浄することも可能となるので、実質的にメンテナンスフリーの装置とすることも可能となり、保守・点検も容易になる。

本発明の隔壁汚染防止装置は、古紙離解機（パルパー）本体や、下水、汚水、有機物・無機物混入排水用配管等において、それらの中に収容された被測定流体の圧力に基づいて被測定流体の状況を測定する計器類や、混合状態や流動状態を観察する覗き窓等の汚染を防止する装置に適している。

本発明の隔壁汚染防止装置を設けたパルパー本体１の要部拡大図であり、（Ａ）は概略正面図であり、（Ｂ）は概略断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面矢視図である。 他の実施形態の隔壁汚染防止装置の概略説明図である。 他の実施形態の隔壁汚染防止装置の概略説明図である。

１ 容器
１ａ 筒状部
３ フランジ
４ 隔膜式液面計
４ａ 隔膜
１２ 短管
１２ｈ 連通空間
15a,15b,15c 清水供給部

Claims (7)

1. 壁面に短管が連接されており、該短管の先端に該短管内の空間を通して被測定流体の状況を検出する検出手段が取り付けられた、前記被測定流体を内部に収容する容器または配管において、
   前記短管に対し、該短管に設けられる前記検出手段の隔壁よりも前記容器または配管側の空間内の前記被測定流体内に前記隔壁の表面を覆う清水層が形成されるように、清水を供給する清水供給手段を備えている
   ことを特徴とする隔壁汚染防止装置。
2. 前記清水供給手段は、
   前記短管内の空間に清水を供給する清水供給部を複数有しており、
   該複数の清水供給部は、
   該清水供給部から前記短管内に清水が流出する方向が、前記隔壁表面と略平行かつ前記短管の略接線方向となるように配設されている
   ことを特徴とする請求項１記載の隔壁汚染防止装置。
3. 前記清水供給手段は、
   前記短管内の空間に清水を供給する清水供給部を複数有しており、
   該複数の清水供給部は、前記短管の周方向における位置をずらして配設されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の隔壁汚染防止装置。
4. 前記隔壁は、隔膜式液面計の隔膜である
   ことを特徴とする請求項１記載の隔壁汚染防止装置。
5. 前記隔壁は、圧力計の検出面である
   ことを特徴とする請求項１記載の隔壁汚染防止装置。
6. 前記隔壁は、覗き窓の透明壁である
   ことを特徴とする請求項１記載の隔壁汚染防止装置。
7. 壁面に短管が連接されており、該短管の先端に該短管内の空間を通して被測定流体の状況を検出する検出手段が取り付けられた、前記被測定流体を内部に収容する容器または配管において、
   前記短管と前記容器または配管とを連通した状態を維持したまま、前記短管に対し、該短管に設けられる前記検出手段の隔壁よりも前記容器または配管側の空間内の前記被測定流体内に前記隔壁の表面を覆う清水層が形成されるように、清水を供給する
   ことを特徴とする隔壁の汚染防止方法。
   

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