JPH09198141A - ピグ及びピグの位置検出方法及びピグの位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でありながら、製品移送管内にお
けるピグの位置を逐次検出して、製品移送管内における
ピグの移動状況を把握することができ、ピグの移動速度
が最適に維持されるように、ピグを圧送する加圧流体を
調整できるようにする。 【解決手段】 磁石４２の接近を検出する複数個の近接
センサＳ１〜Ｓ７を、流動製品を移送する製品移送管５
に沿って適宜間隔で配置しておき、各近接センサＳ１〜
Ｓ７の出力から前記製品移送管５内のピグ３５の位置を
検出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動製品を移送す
る製品移送管内を移動させることによって前記製品移送
管内に残留する製品等の回収や除去を行うためのピグ及
びピグの位置検出方法及びピグの位置制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ピグは、外径が製品移送管の内径に略等
しい栓状に合成ゴム等の可撓弾性材料を成形したもの
で、該ピグを製品移送管内で移動させることで、製品移
送管内に残留している製品等の回収や除去を行うピグ・
システムが開発されている。このピグ・システムを利用
すると、管内残液を製品として回収することができ
て、製品の歩留りを向上させることができ、また、管
内残液が少なくなるので、管内の洗浄に使用する洗浄液
量を節約できると同時に、洗浄処理に要する時間を短縮
することができ、更には、廃液処理設備の負荷を軽減す
ることができる。

【０００３】この様な効果を有することから、例えば、
（１）高粘度の流体を取り扱い、水押しや圧縮ガスのフ
ラッシングが不向きなプロセス設備、（２）製品が高価
で回収率を高めなければならないプロセス設備、（３）
廃水の処理に費用がかかり、廃水処理設備の負荷を低減
するため、洗浄前の残留製品をできる限り回収除去しな
ければならないプロセス設備、（４）残留製品の除去に
より、洗浄液の消費量を低減したいプロセス設備、
（５）重力落下等の方法での製品回収・除去では時間が
かかり運転効率が悪くなるプロセス設備、等に広く普及
するようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のピグ
・システムが、高粘度液体の払い出しに用いられた場
合、製品移送管内におけるピグの移動速度が速過ぎる
と、ピグの外周と管の内壁との間にハイドロリックプレ
ーン現象が生じて、残液の回収効果や除去効果が著しく
低下するという問題が発生する。また、移動速度が遅す
ぎる場合には、無駄に処理を遅延させる結果となる。そ
こで、ピグの移動速度を最適値に維持することが重要に
なる。ピグの移動は加圧流体による圧送によって行って
おり、移動速度は前記加圧流体の圧力や流量の調整によ
って行うため、ピグの移動に使用される加圧流体の圧力
や流量を適正に管理することが、重要になる。

【０００５】ところが、加圧流体の圧力や流量を調整し
てピグの移動速度を最適に保つことは、実際上では、極
めて難しい。それは、次のような理由による。一つは、
通常は管内を移動しているピグの位置が視認できず、ピ
グの移動状況の把握が難しいということ。また、一つ
は、管内の残液分布のばらつきや管の傾斜等によってピ
グに加わる負荷が刻々変化して、ピグの移動速度に影響
を与えるため、加圧流体の圧力や流量をピグの実際の移
動状況に応じて調整しないと、ピグの移動速度を最適値
に維持できないために、例えばピグの移動速度が高すぎ
ることによってピグが激突するトラブルが発生する。こ
の激突によってピグが破損することが頻繁にあった。

【０００６】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、簡単な構成でありながら、製品移送管内
におけるピグの位置を検出して、製品移送管内における
ピグの移動状況を把握することができ、また、製品移送
管内におけるピグの位置の経時に伴う変化から実際のピ
グの移動速度を検出することで、ピグの移動速度が最適
値となるように、ピグを圧送する加圧流体の圧力や流量
を調整して、ピグの移動による残液の回収・除去効果を
最大限に引き出すことのできるピグ及びピグの位置検出
方法及びピグの位置制御装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、流
動製品を移送する製品移送管内を移動させることによっ
て、前記製品移送管内に残留する製品等の回収や除去を
行うピグであって、外径が前記製品移送管の内径に略等
しい栓状に成形された可撓弾性体と、該可撓弾性体に内
蔵された磁石とを具備してなるピグにより達成される。

【０００８】また、本発明の上記目的は、磁石の接近を
検出する複数個の近接センサを、流動製品を移送する製
品移送管に沿って適宜間隔で配置しておき、各近接セン
サの出力から前記製品移送管内のピグの位置を検出させ
ることを特徴とするピグの位置検出方法により達成され
る。

【０００９】さらに、本発明の上記目的は、磁石を内蔵
して製品移送管内を移動するピグと、前記製品移送管に
沿って適宜間隔で配置されて磁石の接近を検出する複数
個の近接センサと、これらの各近接センサの出力を監視
して製品移送管内のピグの位置を検出する信号処理装置
とを備えたことを特徴としたピグの位置制御装置により
達成される。

【００１０】そして、上記のピグの位置制御装置におい
て、前記信号処理装置には、各近接センサの出力から検
出されたピグ位置の経時に伴う変化から製品移送管内に
おけるピグの移動速度を逆算する速度検出機能と、製品
移送管内のピグの移動速度が理想値となるように前記ピ
グの圧送に使う圧送流体の圧力や流量を前記速度検出機
能によって算出した移動速度に応じて調整する速度調整
機能が装備された構成としても、上記目的を達成するこ
とができるものである。

【００１１】

【作用】本発明の上記構成によれば、製品移送管に沿っ
て適宜間隔で近接センサを配置する一方で、磁石を内蔵
したピグを使用するという簡単な構成でありながら、製
品移送管内におけるピグの位置を逐次検出して、製品移
送管内におけるピグの移動状況を把握することができ
る。そして、製品移送管内におけるピグの位置の経時に
伴う変化から実際のピグの移動速度を検出することで、
現在の移動速度の是非を判定することが可能になり、ピ
グの移動速度が最適値となるように、ピグを圧送する加
圧流体の圧力や流量を調整することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図示実施形態により、本発
明を説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態を示
したもので、図１は本発明の一実施形態のピグの位置制
御装置を装備したプロセス設備の概略構成図、図２は本
発明の一実施形態で使用するピグの拡大図である。図示
のプロセス設備１は、第１のタンク２に貯留している液
状の製品３を、製品移送管５によって第２のタンク７に
移送する。

【００１３】ここに、第１のタンク２は、２重シール構
造の３方弁９、開閉弁１１、Ｔ字管１３を介して製品移
送管５の一端に接続されている。また、第２のタンク７
は、２重シール構造の３方弁１５、ピグ受取ステーショ
ン１７を介して製品移送管５の他端に接続されている。
第１のタンク２に接続された３方弁９の残りのポートに
は、前記製品移送管５の一端に洗浄液を送り込む洗浄液
供給管１９が、２重シール構造の３方弁２１を介して接
続されている。また、３方弁２１の残りのポートに接続
された配管２３は、余った洗浄液を回収する洗浄液回収
容器２５に接続されている。第２のタンク７に接続され
た３方弁１５の残りのポートには、製品移送管５の一端
側から供給された洗浄液を前記３方弁１５を通して洗浄
液回収容器２７に導く洗浄液回収管２９が接続され、こ
の洗浄液回収管２９は開閉弁３１によって開閉可能にさ
れている。

【００１４】以上の構成をなすプロセス設備１には、製
品移送管５内の残液の回収・除去を目的として、本発明
を適用したピグ・システム３３が装備されている。この
ピグ・システム３３は、前記製品移送管５内を移動させ
るためのピグ３５と、前記Ｔ字管１３を介して前記製品
移送管５の一端に分岐接続されてピグ３５を製品移送管
５に出入り可能に収容保持する略円筒状のピグ射出ステ
ーション３７と、前記製品移送管５の他端に接続されて
ピグ３５を製品移送管５に出入り可能に収容保持する略
円筒状のピグ受取ステーション１７と、前記製品移送管
５に沿って適宜間隔で配置されて磁石の接近を検出する
複数個の近接センサＳ１〜Ｓ７と、これらの各近接セン
サＳ１〜Ｓ７の出力を監視して製品移送管５内のピグ３
５の位置を検出する信号処理装置３９とを備えた構成を
なしている。

【００１５】前記ピグ３５は、図２に示すように、外径
が前記製品移送管５の内径よりも僅かに大きい栓状に成
形された可撓弾性体４１と、該可撓弾性体４１に埋め込
まれた磁石４２とを具備した構成をなしている。可撓弾
性体４１は、例えば、シリコンゴム等を所定の形状（両
端外周に丸みを持たせた鼓形）に成形したもので、外周
を弾性変形させた状態で製品移送管５内を移動する。

【００１６】前記ピグ射出ステーション３７は、前記Ｔ
字管１３の直管部に連なる円筒体で、内径が前記製品移
送管５及びＴ字管１３の直管部と同一にされている。こ
のピグ射出ステーション３７の端部には、該ピグ射出ス
テーション３７よりも大きな内径を有した円筒形の洗浄
室４４が装備されている。また、洗浄室４４を介してピ
グ射出ステーション３７の端部に連通する管路４６に
は、前記ピグ射出ステーション３７内のピグ３５の位置
を規制する押し棒４８と、前記ピグ射出ステーション３
７内のピグ３５を製品移送管５内に圧送する加圧流体を
供給する射出用流体供給管５０と、圧送時に製品移送管
５内に溜まった加圧流体を抜くための流体抜き管５２
と、前記洗浄室４４内の洗浄液を抜くための洗浄液排出
管５４とが装備されている。

【００１７】また、前記射出用流体供給管５０、流体抜
き管５２、洗浄液排出管５４には、これらの管路を開閉
する開閉弁５６，５７，５８が装備されている。前記押
し棒４８は、前記ピグ３５の端部に当接することによっ
て、前記ピグ３５の動きを規制するもので、前記ピグ射
出ステーション３７及び洗浄室４４の中心軸線上を進退
することができ、図示のように、ピグ３５が洗浄室４４
側に入ることを防止するストッパとして機能するだけで
なく、ピグ射出ステーション３７と洗浄室４４との間で
ピグ３５を往来させるピグ移動機構として機能する。

【００１８】前記ピグ受取ステーション１７は、内径が
前記製品移送管５と同一の円筒状をなしており、内部に
はピグ３５を受け止めるストッパ５９が立設されてい
る。そして、前記ピグ受取ステーション１７上でストッ
パ５９よりも３方弁１５寄りの位置には、該ピグ受取ス
テーション１７に到達したピグ３５をピグ射出ステーシ
ョン３７に返送する加圧流体を供給する返送用流体供給
管６１が、２重シール構造の３方弁６３、開閉弁６４を
介して接続されている。また、３方弁６３の残りのポー
トには、製品移送管５の一端側から送給された洗浄液の
一部を洗浄液回収容器６６に回収する配管６７が装備さ
れている。なお、通常、ピグ３５を製品移送管５内に射
出したり返送する加圧流体としては、殺菌エアーが利用
される。その場合、前記開閉弁５６は、エア抜き弁であ
る。

【００１９】前記信号処理装置３９は、いわゆる制御用
コンピュータで、プロセス設備１内の全ての弁の開閉を
制御することができ、製品移送管５を介しての製品３の
移送、ピグ３５による製品移送管５内の残液の回収、回
収処理後のピグ３５の返送、洗浄液供給管１９から供給
される洗浄液による製品移送管５内の洗浄、同じく洗浄
液供給管１９から供給される洗浄液を洗浄室４４に供給
するピグ３５の洗浄等の諸動作を実現する。また、信号
処理装置３９には、各近接センサＳ１〜Ｓ７の出力から
検出されたピグ３５位置の経時に伴う変化から製品移送
管５内におけるピグ３５の移動速度を逆算する速度検出
機能と、製品移送管５内のピグ３５の移動速度が理想値
となるように前記ピグ３５の圧送に使う圧送流体の圧力
や流量を前記速度検出機能によって算出した移動速度に
応じて調整する速度調整機能が装備されている。

【００２０】以上のピグ・システム３３の動作を以下に
説明する。製品３の移送の際には、洗浄液供給管１９，
洗浄液回収管２９，開閉弁５６，５７，５８，６４，は
全て閉じられた状態とされ、また、ピグ３５はピグ射出
ステーション３７に収容保持された状態に維持される。
そして、３方弁９，開閉弁１１を介して第１のタンク２
が製品移送管５に連通する一方、ピグ受取ステーション
１７および３方弁１５を介して製品移送管５の他端が第
２のタンク７に連通した状態とされて、第１のタンク２
内の製品３が第２のタンク７に移送される。

【００２１】製品３の移送後には、前記開閉弁１１を閉
じると共に、前記開閉弁５７を開いて、射出用流体供給
管５０から基準圧の殺菌エアをピグ射出ステーション３
７に送り込むことで、ピグ３５を製品移送管５内に発射
して、製品移送管５内の残液を第２のタンク７におく
る。ピグ３５がピグ受取ステーション１７に到達して、
残液の回収が終了したら、第２のタンク７に接続されて
いる３方弁１５や射出用流体供給管５０の開閉弁５７を
閉じる一方、開閉弁５６，６４を開き、また、３方弁６
３を開いて、返送用流体供給管６１から殺菌エアーをピ
グ受取ステーション１７に送り込んで、ピグ３５をピグ
射出ステーション３７に戻す。

【００２２】ピグ３５の射出時や返送時には、製品移送
管５内におけるピグ３５の移動に伴って各近接センサＳ
１〜Ｓ７の出力が順に変化するため、製品移送管５内に
おけるピグ３５の位置を逐次検出して、製品移送管５内
におけるピグ３５の移動状況を把握することができる。
そして、製品移送管５内におけるピグ３５の位置の経時
に伴う変化から実際のピグ３５の移動速度を検出するこ
とで、現在の移動速度の是非を判定することが可能にな
り、ピグ３５の移動速度が最適値となるように、ピグ３
５を圧送する加圧流体の圧力や流量を調整して、ピグ３
５の移動による残液の回収・除去効果を最大限に引き出
すことが可能になる。

【００２３】なお、本発明を利用するに応用するに際し
て、ピグ射出ステーション３７やピグ受取ステーション
１７の具体的な構造や、これらのステーション１７，３
７への加圧流体を供給するための構造、更には、ピグ３
５の可撓弾性体４１の外郭形状等は、いずれも一実施形
態の構造に限るものではない。また、近接センサの装備
数、装備する位置も、上記の一実施形態のものに限らな
い。ただし、少なくとも、それぞれのステーション、製
品移送管５の折曲部、負荷が変る傾斜部等には、近接セ
ンサを装備した方が好ましい。

【００２４】

【発明の効果】本発明のピグ及びピグの位置検出方法及
びピグの位置制御装置によれば、製品移送管に沿って適
宜間隔で近接センサを配置する一方で、磁石を内蔵した
ピグを使用するという簡単な構成でありながら、製品移
送管内におけるピグの位置を逐次検出して、製品移送管
内におけるピグの移動状況を把握することができる。そ
して、製品移送管内におけるピグの位置の経時に伴う変
化から実際のピグの移動速度を検出することで、現在の
移動速度の是非を判定することが可能になり、ピグの移
動速度が最適値となるように、ピグを圧送する加圧流体
の圧力や流量を調整して、ピグの移動による残液の回収
・除去効果を最大限に引き出すことが可能になる。ま
た、ピグの移動速度を最適値に制御できるので、ピグの
移動速度が高すぎることによるピグ激突によりピグの破
損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のピグの位置制御装置を使
用したプロセス設備の概略構成図である。

【図２】本発明の一実施形態で使用するピグの拡大図で
ある。

【符号の説明】

２ 第１のタンク ５ 製品移送管 ７ 第２のタンク １３ Ｔ字管 １７ ピグ受取ステーション ３３ ピグ・システム ３５ ピグ ３９ 信号処理装置 ４１ 可撓弾性体 ４２ 磁石 ４４ 洗浄室 ４８ 押し棒 ５６，５７，５８ 開閉弁 ５９ ストッパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動製品を移送する製品移送管内を移動
   させることによって、前記製品移送管内に残留する製品
   等の回収や除去を行うピグであって、 外径が前記製品移送管の内径に略等しい栓状に成形され
   た可撓弾性体と、該可撓弾性体に内蔵された磁石とを具
   備してなるピグ。
2. 【請求項２】 磁石の接近を検出する複数個の近接セン
   サを、流動製品を移送する製品移送管に沿って適宜間隔
   で配置しておき、各近接センサの出力から前記製品移送
   管内のピグの位置を検出させることを特徴とするピグの
   位置検出方法。
3. 【請求項３】 磁石を内蔵して製品移送管内を移動する
   ピグと、前記製品移送管に沿って適宜間隔で配置されて
   磁石の接近を検出する複数個の近接センサと、これらの
   各近接センサの出力を監視して製品移送管内のピグの位
   置を検出する信号処理装置とを備えたことを特徴とした
   ピグの位置制御装置。
4. 【請求項４】 前記信号処理装置には、各近接センサの
   出力から検出されたピグ位置の経時に伴う変化から製品
   移送管内におけるピグの移動速度を逆算する速度検出機
   能と、製品移送管内のピグの移動速度が理想値となるよ
   うに前記ピグの圧送に使う圧送流体の圧力や流量を前記
   速度検出機能によって算出した移動速度に応じて調整す
   る速度調整機能が装備されたことを特徴とした請求項３
   に記載のピグの位置制御装置。