JPH0375661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いくつかの直列に接続された洗浄
槽を通るように、編織品のウエブを導き、かつこ
れら洗浄槽を通るように、温かい洗浄水を向流で
導き、その際に、洗浄水の流量および温度を調節
するようにした、幅全体に渉つて洗浄する幅洗浄
機械を使用して、編織品の仕上げ加工を行なう際
に、編織品のウエブから、過剰の化学品のような
汚染を洗い去る際の、洗浄水の流量および温度を
調節する方法、に関する。このような方法は、実
務から知られている。 かかる方法では、洗い去りの程度またはいわゆ
る洗浄効果が、汚染濃度感知器によつて制御され
る。かかる汚染濃度感知器は、例えばPH計または
導電率感知器であり、これは、過剰の化学品で汚
染された編織品の導電率の程度を測定する。機械
の入口および出口では、かかる感知器が編織品に
押付けできる。この場合に、編織品の質か定まつ
ている際に、所望の洗浄効果の定まつた値に対し
て、水の流量および水の温度が調節される。しか
しながら、これは編織品の単一の質にだけ当ては
まり、編織品の質が別の場合には、対応する洗浄
効果を達成するためには、水の流量および温度の
別の調節が利用されなければならない。 一般に、かかる調節は、編織品のすべての質に
対して、所望の洗浄効果を達成するように広く査
定された、過度の水と高い温度で実施される。こ
の調節の場合に洗浄過程に必要なエネルギは、洗
浄水および洗浄すべき編織品を或る温度にするの
に、必要な温度を持続するのに、すなわち生じる
エネルギ損失を補償するのに、および機械を駆動
するのに、利用される。 実際に示されたところによれば、洗浄過程の熱
的収益は、しばしば最適ではない。すなわち、所
望の洗浄効果は、種種の経路で達成でき、その際
に、(a)多くの水および低い温度、および(b)少ない
水および高い温度、が極端な経路と認められる。
一般に、多過ぎる洗浄水でかつ高過ぎる温度で作
動すると、エネルギの費用が余りにも高くなる。
特に、温度が高く上昇すると、特に温度が高い場
合に蒸発が大いに強くなるので、エネルギの損失
（およびそれ故にエネルギの費用）が指数的に増
大する。 この発明は、すべての編織品に利用できるよう
な方法で、所望の洗浄効果を維持しながら、洗浄
水の流量および温度の、価格的に有利な最適の調
節を、迅速な方法で達成するようにして、上述の
問題点を除去し、改良された方法を提供すること
を、その目的とする。冒頭に述べたようなこの発
明の種類の方法は、この目的の達成のため、洗浄
水の１つの温度の際の測定によつて、洗浄水の流
量および洗浄効果を測定し、これから、対応する
第１の交換係数を計算し、別の温度の際の別の測
定によつて、新らたに洗浄水の流量および洗浄効
果を測定し、これから、別の対応する第２の交換
係数を計算し、第１の交換係数、第２の交換係数
およびこれらに対応する温度から、直線的な関係
Ｍ＝ｆ（Ｔ）を求め、流れ区域において常に増大
する洗浄水の流量の値および所望の洗浄効果に対
して、それに応じた必要な交換係数を決定すると
共に、前記の直線的な関係を介して必要な温度を
決定し、その際に、その都度の洗浄水消費量およ
び蒸気消費量の費用を求め、これから生じるこの
費用の最小値によつて、対応する洗浄水の流量お
よび蒸気の供給量を調節するようにする。 このようなこの発明による実施の場合には、所
望の洗浄効果を保持するように経済的な系を保持
するような方法で、幅洗浄機械が調整できる。こ
れによれば、実際に平均のエネルギ消費が、知ら
れている方法と比べて、40ないし50％だけ低減で
きる。 この発明の実施例について、図面を参照しなが
ら、以下に説明する。 第１図は、幅全体に渉つて洗浄するいわゆる幅
洗浄機械を図解的に示し、これにおいて、浸出液
処理および漂白処理に由来するアルカリおよび反
応生成物のような、不要な化学品が、編織品から
洗い出される。かかる機械は、例えば３個の洗浄
槽５を有し、これは、各洗浄槽の洗浄効果を上昇
させるため、３つの直列に接続された洗浄隔室１
に分割される。洗浄水２は、向流方式で機械の中
を導かれ、この際に、新鮮な洗浄水は、右側で機
械に流入し、その後にすべての隔室を流過する。
洗浄すべき編織品のウエブ３は、左側で機械の中
に進み、ローラに沿つてすべての隔室を通過す
る。この際に、編織品の進路は、垂直および水平
にできる。各洗浄槽ののちに、編織品は、圧搾装
置４によつて圧搾され、絞り出された水は、流化
する洗浄水に再び戻される。洗浄槽ごとに、洗浄
水は、例えば高温の蒸気の吹込みによつて、適当
の温度にされかつ保持される。同時に、入口、場
合によつては洗浄槽の１つ、および出口には、導
電率感知器のような汚染濃度感知器が取付けら
れ、これは編織品に押付けられる。 実際に、洗浄水消費量および温度（すなわち蒸
気送入量）は、すべての状態で良好な洗浄効果が
保たれるように、一般に選択される。これは、殆
んど一般に、洗浄水が多過ぎかつ温度が高過ぎる
と、エネルギ費用が高過ぎるということを意味す
る。 この発明は、洗浄水の流量および温度の最適な
同調に対して、所望の洗浄効果を保持しながらエ
ネルギの節約を可能にし、それのため、第２図に
図示されるような予防処置を装備するような方法
を提供する。洗浄水消費量および蒸気消費量の測
定に対して、両主送入通路の流量計ＷおよびＳが
配置され、個個の洗浄槽における温度測定に対し
て、例えばP_t−100−要素のような温度感知器T1
からT6が装着される。同じく、編織品のウエブ
の速度に対して、速度計Ｖが取付けられる。洗浄
水送入通路K1からK6における弁は、流量で制御
される空圧弁として実施できる。編織品の汚染度
のためには、入口、洗浄槽、および出口に、導電
率感知器G1からG3が取付けられる。 第３図に示される調節ユニツト８は、マイクロ
コンピユータでよい。温度感知器Ｔ、導電率感知
器Ｇおよび計器Ｗ、Ｓ、Ｖの測定データは、デー
タロガー（Datalogger）６に集められ、十分毎
に一回、切断場所７を介して調節ユニツト８にさ
らに送られる。この調節ユニツト８から発する二
進符号の制御信号は、切断場所９を介して、１０
で一般に示される弁のための、４から20ｍＡの制
御信号に変換される。この際に、水の流量に対し
ては、比例調節が用いられ、温度に対しては、
PID調節が用いられる。 調節は、編織品における汚染の濃度を、例えば
汚染のこの濃度に比例的に対応する導電率によつ
て測定することに基いて、達成される。ｎ隔室の
のちの所望の導電率の値は、入口で測定された導
電率と共に、所望の洗浄効果を生じ、これは、
出口における編織品の導電率C_oを、入口におけ
る導電率C_pで割つたものである、＝C_o／C_p、
この所望の洗浄効果に対して、洗浄水の流量およ
び温度の最適の低廉な組合せが計算され、その後
にこれが、弁によつて調節され、偏椅の場合には
追跡される。 一般に、各洗浄隔室が、その水の流量で、それ
自信の温度で、それ自信の洗浄効果を有するとい
うことが、前提となる。例えば、隔室の寸法と、
定まつた隔室の間の編織品の圧搾装置の寸法との
結果として、上述のことは、実際に常に当つてい
るとは限らないから、隔室当りの平均の洗浄効果
で働く。第４図には、若干のｉ隔室を備えた幅洗
浄機械の図解的表示が与えられ、これにおいて、
編織品３は、左側で送入されかつ右側で送出さ
れ、この編織品の汚染度は、左から右へと低減す
る。この際に、洗浄水流２においては、汚染度が
右から左へと増大する。この際に、C_p……C_i-3、
C_i-2、C_i-1、C_iは、編織品の汚染濃度であり、K_p
……K_i-3、K_i-2、K_i-1、K_iは、洗浄水における汚
染の濃度である。洗浄隔室に対する交換係数Ｍ
は、この場合に、洗浄水によつて交換される、編
織品と共にはいつて来る液体の割合として定めら
れる。 Ｍ＝（C_i-1−C_i）／（C_i-1−K_i-1） (1) 完全な交換の場合にＭ＝１であり、交換なしの
場合にＭ＝０である。この交換係数は、作動区域
において温度に直線に依存することが判る。 Ｍ＝RC・Ｔ＋Ｂ（Ｔは℃で） (2) ここでRCおよびＢは、洗浄隔室および編織品
の質の種類によつて定められる定数である。Ｍ
は、同じく、水流の量に左右されない。簡単な洗
浄モデルによれば、洗浄されない分数 ＝
C_o／C_p、交換係数Ｍおよび液体流の間の関係に
対する関類が引出しできる。この関係は、次のよ
うに記載できる。 C_o／C_p＝(1-F)／（１−Ｆ(F/P)ⁿ） (3) ここで、Ｆは、位相比、すなわち１秒間に送入
される洗浄水の容積を１秒間に編織品と共に送ら
れる水の容積で割つたものであり、Ｐ＝Ｆ−MF
＋Ｍであり、この際に、１秒間に編織品と共に送
られる水の容積に対しては、一定の平均値が採用
される。 上述した式(2)および(3)を用いて、洗浄効果＝
C_o／C_p、洗浄水の温度Ｔおよび位相比Ｆの間の
関係が、例えば第５図に洗浄効果を一定として示
したように、確定できる。この図から明らかにな
るように、一定の所望の洗浄効果が、水の流量お
よび温度の多数の調節によつて到達できる。最適
の低廉な組合せの決定のためには、この調節の際
に、蒸気および水の費用が知られなければならな
い。 洗浄水および編織品の加熱のために必要な蒸気
の量は、洗浄水および編織品を所望の温度にする
ために理論的に必要な蒸気の量（温度に直線的に
依存）と、熱損失を補償するために必要な蒸気の
量とを包含する。 一定の所望の洗浄効果を生じる水の流量および
温度の個個の組合せに対して、水および蒸気のた
めの全体の費用を対照させると、第６図に図示さ
れる関係が生じる。この図から明らかなように、
所望の各洗浄効果に対して、水の流量と温度の最
適で低廉な組合せが、見出すことができる。 以前のデータによつて、調節ユニツトに次の調
節モデルが作成できる。 (1) 調節ユニツトにおける測定値の投入。 (2) 測定値の平均値の計算。 (3) 測定された洗浄効果＝C_o／C_pおよび水の
流量からの交換係数Ｍの計算。 (4) 交換係数Ｍと温度Ｔとの間の関係の計算。 (5) 所望の洗浄効果の際の水の流量および温度の
最適で低廉な組合せの決定。 (6) 調節点の適合。 上述した式(3)を書き直すと、平均交換係数Ｍに
対して、次の式が保持される。 Ｍ＝Ｆ／Ｆ−１・｛１−F／Ｆ＋−１｝^1/n (4) ここでｎ＝隔室の個数（例えば12）である。 前述した式(4)から、若干のｎ隔室を備えた洗浄
機械に対して、所望の洗浄効果および選択された
水の流量の値に、Ｍの１つの値が属する。水の温
度が（所望の洗浄効果に対する）所望の値Ｍに到
達した、定められた幅洗浄機械の場合に、計算で
きるようにするためには、これら双方の量の間の
関係が知られなければならない。この関係が直線
的であると仮定すると、直線Ｍ＝ｆ（Ｔ）の方向
係数（RC）および軸線との交差点(B)が、最初に
決定されなければならない。 第７図を参照して、この関係を次に決定する。 −第１の測定過程において、温度が一定の場合
に、入口および出口における導電率の平均測定
値から、および水の流量から、対応するＭ値が
求められ、これは、関数Ｍ＝ｆ（Ｔ）の方向係
数の第１評価を与える。 −第２の測定過程において、次の温度の際に、導
電率の測定値から、および流量から、第２の対
応するＭ値が求められる。このＭ値および前の
前に求められたＭ値から、新しい方向係数RC
が求められる。この方法によれば、常にその都
度の最後の２つのＭ値が、直線Ｍ＝ｆ（Ｔ）を
決定するために利用される。 この計算の際に、第８図の経過線図にも示され
ているように、次の事態が生じる。 (1) 第１測定の際に、軸線との交差点Ｂに付し
て、値ゼロが仮定される。 (2) 次の測定の際に、測定された温度T₁とT₂が
異なる場合、直線は次のように決定される。 RC＝(M₂-M₁)／(T₂-T₁)および Ｂ＝M₂−RC・T₂ (3) 次の測定の際に、測定された温度T₁とT₂が
等しい場合、或いは、何らかの原因によつて、
負のRCまたはＢが生じた場合には、直線は次
のように決定される。 RC＝（M₂−B_p）／T₂ ここでB_pはＢの最後に測定された値であり、
これが高過ぎる場合には、B_pに対して、固定の
実際値が採用される。 ＭとＴの間の上述した関係が決定されたのち
に、始めの値から出発して、そののちに、流れ区
域における水の流量の増大する値および所望の洗
浄効果から出発して、対応する所望の交換係数Ｍ
および対応する温度Ｔが算出される。水の流量お
よび温度のこの後続の組合せに対して、対応する
費用が算出され、これから、最小の費用のこのよ
うな組合わせが選択される。次いで、水の流量お
よび温度のこの組合せが調節され、そのすべて
は、第９図の経過線図に示されている通りであ
る。 表において、編織品のウエブの列に対して、
古い方法および新しい方法で得られる結果が示さ
れる。明らかに、必要な洗浄効果の維持によつ
て、著しいエネルギ節約が達成される。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は、洗浄隔室に分割された３個の洗浄槽
を備えた幅洗浄機械の図解図である。第２図は、
この発明による方法に利用される測定要素および
調節要素の原理を示す。第３図は、利用される調
節ユニツトの簡単な図示である。第４図は、洗浄
隔室に使用すべき交換係数の決定を説明するため
の図である。第５図は、洗浄効果を一定にした場
合の位相比と温度の間の関係を例示するグラフで
ある。第６図は、洗浄効果が一定の場合の、洗浄
水の流量と温度の組合わせと駆動費用との関係を
例示するグラフである。第７図は、交換係数と温
度の間の関係を例示するグラフである。第８図
は、交換係数と温度の間の関係を決定する経過線
図である。第９図は、洗浄水の流量および温度の
費用を最小にする調節の経過線図である。 図面において、１は洗浄隔室、２は洗浄水、３
は編織品のウエブ、４は圧搾装置、５は洗浄槽を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ いくつかの直列に接続された洗浄浴を通るよ
   うに、編織品のウエブを導き、かつ前記洗浄浴を
   通るように、温かい洗浄水を向流で導くようにし
   た、幅全体に渉つて洗浄する幅洗浄機械を使用し
   て、編織品の仕上げ加工を行なう際に、編織品の
   ウエブから汚染を洗い去る際の、洗浄水の流量お
   よび温度を調節する方法において、 洗浄浴を通して編織品のウエブを導く際に、第
   １水温における、第１洗浄水流量と洗浄浴におけ
   る水の第１洗浄効果とを測定し、ここで、前記第
   １洗浄効果は、洗浄後と洗浄前の編織品のウエブ
   における汚染の濃度の比を意味するものとし、 前記の測定された第１洗浄水流量と前記第１洗
   浄効果から、式 Ｍ＝Ｆ／Ｆ−１・〔１−Ｆ／Ｆ＋−１〕^1/n によつて、第１交換係数を計算し、ここで、Ｍ
   は、交換係数、Ｆは、１秒当りの供給される洗浄
   水の容積を１秒当りの編織品に同伴される水の容
   積で割つたもの、ｎは、洗浄隔室の個数を意味す
   るものとし、は、洗浄後と洗浄前の編織品のウ
   エブにおける汚染の濃度の比を意味して、第１洗
   浄効果と合致するものとし、 第２水温における、第２洗浄水流量と第２洗浄
   効果とを測定し、ここで、前記第２洗浄効果は、
   洗浄後と洗浄前の編織品のウエブにおける汚染の
   濃度の比を意味するものとし、 前記第２洗浄水流量と前記第２洗浄効果から、
   第２交換係数を計算し、 前記第１交換係数、第２交換係数、第１水温お
   よび第２水温から、式 Ｍ＝RC・Ｔ＋Ｂ（Ｔは℃） に従つて、式 RC＝M₂−M₁／T₂−T₁ Ｂ＝M₂−RC・T₂ によつて、交換係数と温度の間の直線関係の係数
   を計算し、ここで、M₁は、前記第１交換係数、
   M₂は前記第２交換係数、T₁は、前記第１水温、
   T₂は、前記第２水温を意味するものとし、 要求される洗浄効果_dすなわち _d＝洗浄後の編織品における汚染の要求
   される濃度／洗浄前の編織品における汚染の濃度 に基いて、式 Ｍ＝Ｆ／Ｆ−１〔１−_d・Ｆ／Ｆ＋_d−１〕^{1/
   n} によつて、関係 T_c＝M_c−Ｂ／RC を介する対応する温度Ｔの計算を含めて、洗浄水
   流量の次第に増大する値に対する交換係数Ｍを計
   算し、 費用の表を作り上げるため、洗浄水流量の増大
   する値と対応する洗浄温度に対する、洗浄水流量
   と洗浄水加熱との費用の合計を計算し、 最小の費用値を与えるために、費用を表から、
   洗浄水流量および対応する洗浄水温を選択し、 洗浄浴を通る洗浄水の流量および洗浄水温度
   を、選択された流量および水温に設定すること、 を特徴とする方法。 ２ 編織品に同伴される水の１秒当りの容積を、
   固定された平均値のものであると仮定する、請求
   項１に記載の方法。 ３ 洗浄水を水蒸気によつて加熱し、洗浄水温度
   の調節を、水蒸気供給手段の調節によつて達成す
   る、請求項１または２に記載の方法。