JP5734248B2 - 薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、配管経路を流れる流体などに薬液を注入する薬液注入装置に関する。

従来から、配管経路を流れる流体に薬液を注入する薬液注入装置が広く知られている。例えば、クーリングタワーの冷却水や、ボイラのボイラ水の性状を適切に保つために、適宜、薬液を注入する薬液装置が広く知られている。かかる薬液注入装置は、薬液を貯留するタンクや、当該タンク内の薬液を圧送するポンプ、ポンプの運転を駆動する制御部など、薬液注入に必要な注入機器を組付けて構成される。そして、薬液注入装置は、薬液注入部を注入対象物、例えばクーリングタワーの冷却水循環配管に接続するか、または、冷却水の貯水部分に直接注入するポートに接続して、薬液注入ポンプを運転することにより、薬液槽内の薬液を注入対象物へ注入するようにしている。

かかる薬液注入装置で取り扱う薬液は、比較的、毒性または劇性の強いものが多い。そのため、タンクや配管の破損、配管の接続ミスなどがあったとしても、薬液が外部に漏出しないことが求められている。そのため、従来では、薬液注入装置全体を収容可能な大型容器を用意し、当該大型容器の中に薬液注入装置を設置していた。かかる構成によれば、タンクや配管の破損、配管の接続ミスなどで、薬液が漏出したとしても、漏出した薬液は大型容器の中に留まり、外部に漏れることはない。

しかしながら、かかる大型容器は、非常に大きなスペースが必要になるという問題があった。また、大型容器は大気解放状態で使われることが一般的で、漏洩した毒性の強い薬液の蒸発が問題になることがあった。さらに、薬液注入装置を、大型容器に収容した状態では、薬液注入装置の各種メンテナンス、例えば、ポンプ周辺の配管チェックなどの作業性が非常に悪かった。

そこで、本発明では、大気解放型の大型容器を用いることなく、薬液の外部漏出を防止でき得る薬液注入装置を提供することを目的とする。

本発明の薬液注入装置は、配管経路を流れる流体などに薬液を注入する薬液注入装置であって、薬液を貯留するタンクと、前記タンク内の薬液を圧送するポンプと、前記ポンプの運転を制御する制御部と、前記タンク、ポンプ、制御部が載置されるドレンパンと、を備え、前記ドレンパンは、漏出薬液を貯留可能な中空構造であって、その上面には漏出薬液のドレンパン内部への流入を許容する流入口が形成されている、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記ドレンパンの上面には、前記流入口に向かって徐々にレベルが低下する傾斜面と、前記傾斜面から突出して浮き出ており、前記タンクおよびポンプが載置される島部と、が設けられている。

他の好適な態様では、さらに、前記ポンプを完全収容する収容空間と、前記ポンプを、前記収容空間より手前側にスライド移動させるスライド機構と、前記収容空間の下端に設けられた水平軸を中心として回動することで、前記収容空間を開閉する蓋体であって、完全開状態において、前記収容空間と連なり、かつ、前記スライド移動されたポンプが載置される作業面を提供する蓋体と、を備え、前記蓋体は、完全開状態において、前記作業面の上に落下した漏出薬液を前記ドレンパンに導くべく傾斜している。

他の好適な態様では、さらに、前記ドレンパン内の液体の有無を検知する液体検知器を有する。

本発明によれば、前記タンク、ポンプ、制御部が載置されるドレンパンが、漏出薬液を貯留可能な中空構造であるため、大型容器を用いることなく、薬液の外部漏出を防止できる。

本発明野実施形態である薬液注入装置の斜視図である。 薬液注入装置の上側蓋および下側蓋を開けた際の斜視図である。 薬液注入装置の構成ブロック図である。 ドレンパンの斜視図である。 接続部および設置用金具の拡大図である。 設置用金具の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である薬液注入装置１０の斜視図である。また、図２は、薬液注入装置１０の上側蓋体４２および下側蓋体３６を開いた状態を示す斜視図である。さらに、図３は、当該薬液注入装置１０の概略ブロック図である。

薬液注入装置１０は、配管経路を流れる流体、例えば、ビルのクーリングタワーの冷却水や、ボイラのボイラ水などに、薬液を注入する装置である。この薬液注入装置１０は、図１〜図３に示す通り、薬液を貯留するタンク１２、タンク１２に貯留された薬液を圧送するポンプ１６、当該ポンプ１６の運転を制御するコントローラ１４、および、ドレンパン１８を備えている。

タンク１２は、薬液を貯留する中空容器である。本実施形態のタンク１２は、上面視において、略矩形の先に略半円が接続したような略Ｌ字形状となっている。タンク１２のうち、上面視略矩形となる部分１２ａは、図２に示すように、その前面が大きく窪んでおり、ポンプ１６やコントローラ１４を収容する収容空間を形成している。また、タンク１２のうち、上面視略半円状となる部分１２ｂの前面には目盛２１が、また、上面には、タンク蓋２３および投入口２４が設けられている。

投入口２４は、タンク１２内部に連通する開口である。薬液は、この投入口２４からタンク１２内に投入される。投入口２４の周囲は、投入口２４に向かって漏斗状に傾斜する漏斗状部２５が設けられており、薬液投入時に、投入口２４周辺（すなわち漏斗状部２５）に飛び散った薬液も、投入口２４に導かれるようになっている。なお、この漏斗状部２５の形状等は、薬液ボトルの形状等に応じて適宜変更されてもよい。すなわち、通常、薬液は、薬液ボトルを倒立させて、薬液ボトルからタンク１２に投入される。この薬液ボトルを倒立させた状態（すなわち薬液投入時の姿勢の状態）のまま支持できるように、漏斗状部２５の深さや傾斜を変更してもよい。また、倒立した状態で支持した薬液ボトルの落下等を防止するために、薬液ボトルの一部に係合するフックなどを設けてもよい。

タンク蓋２３は、この投入口２４および漏斗状部２５を開閉自在に覆う。タンク蓋２３は、その端部に設けられたヒンジ（図示せず）を中心として回動することで開閉する。タンク蓋２３の内側表面（投入口２４と対向する面）には、先端に近づくにつれ小径になる円錐台状のシール用突起２６が設けられている。タンク蓋２３を閉じた際、このシール用突起２６が投入口２４に嵌りこむことで、投入口２４周辺のシール性が確保される。なお、より確実なシール性を得るために、シール用突起２６の外周面を、弾性部材でコーティングしてもよい。また、シール用突起２６の外周面に、Ｏリング設置用に溝を形成し、Ｏリングを着脱自在にセットできるようにしてもよい。このように、Ｏリングを着脱自在とした場合、収容される薬液に応じて、Ｏリング（シール部材）の材質を変更することができる。

タンク蓋２３の先端には、外側に向かって僅かに突出した先端部２８が設けられている。また、この先端部２８に対応する位置には、タンク蓋２３を閉じた際に、先端部２８を押さえつける押さえ板３０が設けられている。この押さえ板３０には、挿し込み孔３０ａが形成されており、タンク１２の側面には、当該挿し込み孔３０ａに挿入可能な孔付フック３１が形成されている。タンク蓋２３を閉じた際、この孔付フック３１を、挿し込み孔３０ａに挿入したうえで、孔付フック３１の孔部に南京錠などをひっかけて鍵をかければ、悪戯でのタンク蓋２３の開蓋、ひいては、薬液への悪戯などを効果的に防止できる。

タンク１２の前下端部には、ドレンコック３２が設けられている。このドレンコック３２に接続された配管を介して、ポンプ１６とタンク１２が接続される。換言すれば、タンク１２の内部の薬液は、このドレンコック３２からタンク１２外部へと圧送される。このとき、タンク１２の内部の薬液を確実にドレンコック３２に導くため、本実施形態では、タンク１２の載置面を、手前側に近づくにつれレベルが下がるように傾斜させているが、これについては、後に詳説する。

タンク１２の内部には、レベルセンサ２０（図３参照）が設けられており、薬液の残量が計測できるようになっている。このレベルセンサ２０での検知結果は、コントローラ１４へ送られる。

タンク１２の一部は、上述した通り、大きく窪んでいる。この窪みにより形成された空間は、仕切板（図示せず）により、上下に分割され、上側はコントローラ１４の収容空間、下側はポンプ１６の収容空間となる。このように、コントローラ収容空間をポンプ収容空間の上側に設け、かつ、ポンプ収容空間と明確に分離することで、ポンプ１６やポンプ１６に接続された配管から薬液が漏出したとしても、コントローラ１４に薬液がかかることを防止できる。

タンク収容空間の前面は、下側蓋体３６により開閉自在に覆われている。下側蓋体３６は、タンク収容空間の下端に設けられた水平軸を中心に回動することで、開閉する蓋体である。この下側蓋体３６の前面は、下側蓋体３６が完全開状態となったときに、タンク収容空間に連なる作業面を提供する。ポンプ１６の配管チェックなどは、この作業面の上にポンプ１６を引き出して行われる。

ポンプ１６は、タンク１２の内部の薬液を、薬液の注入対象の配管に圧送する。本実施形態では、このポンプ１６を、図２、図３に示すように、二つ設けている。ポンプ１６を二つ設けることにより、一つのタンク１２に貯留された薬液を、異なる二つの注入対象配管に送ることができる。なお、当然ながら、ポンプ１６の数は、二つに限定されず、一つ、または、三つ以上であってもよい。タンク１２から圧送された薬液は、ポンプ１６を介して、注入対象の流体、例えば、クーリングタワーの冷却水等に送られる。

ポンプ１６は、下側蓋体３６が完全開状態となったときに、手前側にスライド移動可能なスライド板３８に載置されている。図２に示すように、スライド板３８ごと、ポンプ１６を手前側にスライドさせることで、より簡易に、ポンプ１６や周辺配管のメンテナンスができる。このメンテナンスの際に、ポンプ１６から配管を取り外すなどすると、当該配管等から薬液が漏れ出る。下側蓋体３６の両サイドおよび上端に設けられた壁は、この漏れ出た薬液が外部に漏出することを防止する堰として機能する。また、完全開状態の下側蓋体３６が提供する作業面に落下した薬液をドレンパン１８に導くために、完全開状態においても、下側蓋体３６の作業面は完全水平ではなく、基端側のレベルが低くなるように僅かに傾斜している。

スライド板３８の下側には、ガイド溝が形成されたポンプ台４０が設置されている。このポンプ台４０は、後述するドレンパン１８の島部５０に設置される。

コントローラ１４は、ポンプ１６の運転を制御する制御部である。このコントローラ１４には、ポンプ１６を駆動するドライバや、上位制御装置との間で信号を送受する通信機能、時間を管理するタイマなどが内蔵されている。また、このコントローラ１４には、タンク１２内に設けられたレベルセンサ２０の信号や、後述するドレンパン１８に設けられたフロートスイッチ２２（図３参照）の信号等も入力される。

コントローラ収容空間の前面は、上側蓋体４２により開閉自在に覆われている。上側蓋体４２は、コントローラ収容空間の上端に設けられたヒンジを中心として回動することで開閉する蓋体である。この上側蓋体４２の上端面には、ユーザからの指示を受け付ける操作部４４が設けられている。この操作部４４は、有線または無線でコントローラ１４と通信可能であり、適宜、上側蓋体４２から取り外せるようになっている。また、上側蓋体４２の内側表面には、上側蓋体４２の開閉に連動して、または、ユーザからの指示に応じて、点灯可能な光源４２ａ（例えばＬＥＤなど）が設置されている。かかる光源４２ａを設けることにより、コントローラ１４周辺を照らすことができ、作業性をより向上できる。

薬液注入装置１０の最下部には、ドレンパン１８が設けられている。図４は、このドレンパン１８の斜視図である。ドレンパン１８は、タンク１２やポンプ１６（正確にはポンプ１６が載置されるポンプ台４０）等が載置されるベース板として機能する部材である。本実施形態では、このドレンパン１８を、漏出した薬液を貯留可能な中空構造とし、さらに、その上面に、落下してきた薬液をドレンパン１８内部に導く流入口４６を設けている。かかる構造としたのは次の理由による。

一般に、薬液注入装置１０は、例えば、ビルのクーリングタワーの冷却水や、ボイラのボイラ水に、薬液を注入するために用いられる。ここで注入される薬液は、比較的、劇性または毒性が高いことが多い。例えば、クーリングタワーに適用する場合は、殺菌殺藻剤（例えば次亜塩素酸など）が、ボイラ水に適用する場合は、清缶剤や脱酸素剤などが薬液として注入される。

かかる劇性または毒性の高い薬液については、外部に漏出しないことが強く求められている。そのため、従来では、薬液注入装置１０全体を収容可能な大型容器を用意し、当該大型容器の中に薬液注入装置１０を設置していた。かかる構成によれば、タンク１２や配管の破損、配管の接続ミスなどで、薬液が漏出したとしても、漏出した薬液は大型容器の中に留まり、外部に漏れることはない。

しかしながら、かかる大型容器は、非常に大きなスペースが必要になるという問題があった。また、大型容器は大気解放型で使われることが一般的で、漏洩した毒性の強い薬液の蒸発が問題になることがあった。さらに、薬液注入装置１０を、大型容器に収容した状態では、薬液注入装置１０の各種メンテナンス、例えば、ポンプ１６周辺の配管チェックなどの作業性が非常に悪かった。さらに、異なる複数種類の薬液を注入する場合には、複数の薬液注入装置１０を設置することが必要になる。この場合、各薬液注入装置１０ごとに大型容器を用意するか、複数の薬液注入装置１０を収容できる更に大型の容器が必要になり、コスト的にもスペース的にも負担が大きかった。

そこで、本実施形態では、こうした問題を解決するために、タンク１２やポンプ１６を設置するベース板として、中空構造のドレンパン１８を採用している。ドレンパン１８は、上述したように、その上面に流入口４６が形成された中空構造である。そのため、このドレンパン１８をタンク１２やポンプ１６の下側に設置することで、タンク１２や配管の破損、配管の接続ミスなどでドレンパン１８に落下した薬液は、当該ドレンパン１８の内部に流れ込み、外部への流出が防止できる。

このドレンパン１８は、耐薬性と適度な剛性を備えた樹脂、例えば、ポリエチレンなどで構成される中空体で、回転成型やブロー成型等の成型技術で成型される。ただし、このドレンパンは、流入してきた薬液を外部に漏らすことなく貯蔵できるのであれば、一体構造である必要はなく、例えば、皿状の本体と、当該本体の上端開口を液密に塞ぐ蓋体と、からなるツーピース構成などでドレンパン１８を構成してもよい。また、ドレンパン１８の形状やサイズは、特に限定されないが、設置面積の低減のためには、薬液注入装置１０（ドレンパン１８を除く）を一回り程度外側にオフセットさせたような略矩形とすることが望ましい。

ドレンパン１８の上面には、薬液のドレンパン１８内部への流入を許容する流入口４６が設けられている。図示例では、この流入口４６をドレンパン１８の略中央に設けているが、その設置位置は特に限定されない。また、本実施形態では、この流入口４６を単なる開口としているが、場合によっては、この流入口４６に、異物混入を防止するフィルタなどを設けてもよい。

ドレンパン１８の上面は、この流入口４６に向かって徐々にレベルが下がる傾斜面４８となっている。このように傾斜を設けることで、上面のうち、どこに落下した薬液であっても、流入口４６、ひいてはドレンパン１８内部へ導かれる。

また、ドレンパン１８の上面には、傾斜面４８から突出して浮き出た二つの島部５０が設けられている。この島部５０は、ポンプ１６（より正確にはポンプ台４０）や、タンク１２が設置される台座として機能するものである。上面視略Ｌ字状のタンク１２は、この二つの島部５０に跨るように、ポンプ台４０は、図面左側の島部５０に載置される。

ここで、上述したように、タンク１２内の薬液は、タンク１２の前下端部に設けられたドレンコック３２から配管を通じてポンプ１６に送られる。本実施形態では、タンク１２内の薬液を確実に、このドレンコック３２に導くために、島部５０を手前側に近づくにつれてレベルが低くなるように、僅かに（タンク１２の転倒等が生じない程度に）傾斜させている。これにより、タンク１２内の薬液は、前側に集まることになり、残量が僅かであっても確実にドレンコック３２から取り出すことができる。

また、この島部５０の傾斜は、ポンプ台４０やスライド板３８に落下した薬液を、ドレンパン１８に導くのにも役立つ。すなわち、傾斜した島部５０には、ポンプ台４０も載置されるため、当然ながら、ポンプ台４０や当該ポンプ台４０の上に載置されるスライド板３８も傾斜する。この傾斜があることにより、ポンプ１６やポンプ１６に接続された配管から漏れて、スライド板３８、ポンプ台４０に薬液が落下しても、重力により、ドレンパン１８へと流れていく。なお、ポンプ台４０やスライド板３８は傾斜していることが望ましいが、ポンプ１６そのものは、傾斜していない水平面に設置されることが望ましい。そのため、本実施形態では、スライド板３８のうちポンプ１６が載置される箇所に、傾斜した島部５０に設置された際に、その上面が水平となるように設定された載置部３８ａ（図２参照）を設けている。

ドレンパン１８の内部には、液体の有無を検知する液体センサ、例えば、フロートスイッチ２２などが設けられている。このフロートスイッチ２２からの信号は、コントローラ１４に出力される。コントローラ１４は、フロートスイッチ２２から液体検知の信号を受けた場合には、薬液の漏出が生じていると判断し、ポンプ１６の駆動を即座に停止したり、アラームを出力したりする。このように、液体検知センサを設けることにより、薬液漏出を迅速に検知することができる。

ドレンパン１８の側部には、排出口５２が設けられている。排出口５２は、ドレンパン１８に貯留された薬液を外部に排出させるための開口で、通常は、開閉自在のドレンコック（図示せず）により閉鎖されている。

ドレンパン１８の左右両端には、設置用金具６０がスライド接続される接続部５４が形成されている。図５は、この接続部５４と設置用金具６０の拡大図である。接続部５４は、ドレンパン１８の左右両側面から幅方向に突出する突起で、奥行方向に一直線に延びている。この接続部５４は、幅方向外側に近づくにつれ厚みが増すような断面略台形となっている。別の見方をすれば、ドレンパン１８の左右両端近傍には、奥行き方向に一直線に延びる溝５４ａが上下に形成されている。本実施形態では、この接続部５４を利用して、設置用金具６０をドレンパン１８に接続している。

設置用金具６０は、固定用のボルト穴６０ａが形成された金具である。この設置用金具６０には、断面略Ｃ字状であって接続部５４にスライド挿入可能な挿入部６２が設けられている。薬液注入装置１０を床面に固定したい場合には、この挿入部６２を、接続部５４にスライド挿入した状態で、ボルト穴６０ａを介して設置用金具６０を床面にボルト固定すればよい。なお、ここで示した接続部５４、設置用金具６０の形状は、一例であり、接続部５４に挿入された設置用金具６０が、スライド方向（図示例では奥行方向）への移動可能、かつ、スライド方向に直交する二方向（図示例では幅方向および高さ方向）への移動不可な形状であれば、他の形状でもよい。例えば、接続部５４をドレンパン１８の側面に形成されたＴ字溝とし、設置用金具６０の挿入部６２を、当該Ｔ字溝に挿入可能なＴ字状突起としてもよい。また、複数の薬液注入装置１０を連結して使用する場合には、図６に示すように、挿入部６２が左右対称に並んだ設置用金具６０を用いて、隣接する二つの薬液注入装置１０を連結してもよい。この場合、左右対称に並んだ二つの挿入部６２それぞれに、隣接する薬液注入装置１０の接続部５４をスライド挿入させればよい。また、他の方法でドレンパン１８の固定が図れるのであれば、接続部５４や設置用金具６０は省略されてもよい。

いずれにしても、上述したように、本実施形態では、薬液注入装置１０のベース板として、中空構造のドレンパン１８を用いている。かかる構造とすることで、薬液注入装置１０全体を収容する大型容器を用いなくても、漏出薬液の外部漏出を効果的に防止でき、薬液注入装置１０の設置スペースを大幅に低減できる。特に、複数の薬液注入装置１０を使用する場合、従来では、各薬液注入装置１０ごとに大型容器を用意するか、複数の薬液注入装置１０を収容可能な更に大型の容器を用意しなければならず、非常に大きな設置スペースが必要であった。本実施形態では、各薬液注入装置１０のベース板が、漏出薬液の貯蔵槽であるドレンパン１８として機能するため、別途、貯蔵槽を設ける必要はなく、比較的小さなスペースでも、複数の薬液注入装置１０を設置できる。

１０ 薬液注入装置、１２ タンク、１４ コントローラ、１６ ポンプ、１８ ドレンパン、２０ レベルセンサ、２２ フロートスイッチ、２３ タンク蓋、２４ 投入口、３２ ドレンコック、３６ 下側蓋体、４２ 上側蓋体、４４ 操作部、４６ 流入口、４８ 傾斜面、５０ 島部、５２ 排出口、５４ 接続部、６０ 設置用金具。

Claims (4)

1. 配管経路を流れる流体などに薬液を注入する薬液注入装置であって、
   薬液を貯留するタンクと、
   前記タンク内の薬液を圧送するポンプと、
   前記ポンプの運転を制御する制御部と、
   前記タンク、ポンプ、制御部が載置されるドレンパンと、
   を備え、
   前記ドレンパンは、漏出薬液を貯留可能な中空構造であって、その上面には漏出薬液のドレンパン内部への流入を許容する流入口が形成されている、
   ことを特徴とする薬液注入装置。
2. 請求項１に記載の薬液注入装置であって、
   前記ドレンパンの上面には、
   前記流入口に向かって徐々にレベルが低下する傾斜面と、
   前記傾斜面から突出して浮き出ており、前記タンクおよびポンプが載置される島部と、
   が設けられていることを特徴とする薬液注入装置。
3. 請求項１または２に記載の薬液注入装置であって、
   さらに、前記ポンプを完全収容する収容空間と、
   前記ポンプを、前記収容空間より手前側にスライド移動させるスライド機構と、
   前記収容空間の下端に設けられた水平軸を中心として回動することで、前記収容空間を開閉する蓋体であって、完全開状態において、前記収容空間と連なり、かつ、前記スライド移動されたポンプが載置される作業面を提供する蓋体と、
   を備え、
   前記蓋体は、完全開状態において、前記作業面の上に落下した漏出薬液を前記ドレンパンに導くべく傾斜している、
   ことを特徴とする薬液注入装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の薬液注入装置であって、
   さらに、前記ドレンパン内の液体の有無を検知する液体検知器を有する、ことを特徴とする薬液注入装置。