JPH09509244A - 流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムおよび関連した装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体復水管（１４）の内部を洗浄するための洗浄システム。洗浄システムは、本システム中を流通する流体に随伴される複数のボール（２６）と、管（１４）の下流で流体からボール（２６）を分離するための分離装置（２８）と、分離装置（２８）の下流でボールを加圧するための蓄圧装置（６０）と、噴射流体の容量を貯蔵するための貯蔵装置（６２）と、いくつかのボール（２６）をそれと随伴させて管（１４）の上流に噴射するため噴射流体の容量の一部が蓄圧装置（６０）を通過するように圧縮空気の貯蔵装置（６２）への供給を選択的に提供する圧縮器（６０）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムおよび関連した装置発明の分野および背景 本発明は、ボールを用いて復水器および他の一般的な熱交換形式のものにおけ る管の内部を洗浄するためのシステムに関する。本発明はまた、このようなシス テム内に混合されるボールが随伴する流体の流れからボールを分離するための分 離装置に関する。本発明はさらにまた、多量の流体を流体復水システムに噴射す るための圧縮器を含む装置に関する。 管内で被膜や他の汚れの堆積を避けるべく、ボールを用いて流体復水管の内部 を洗浄するためのシステムが当業者に知られている。このようなシステムは、一 般に分離装置とボール再循環装置とをを含む。分離装置は、流体復水管の下流側 とボール再循環装置との間に配置され、それぞれのボールが管を通過した後、ボ ール再循環装置に分配するためシステム中を循環する流体の流れからボールを分 離するために用いられる。ボール再循環装置は、それからボールを収容するため の分離装置と流体復水管の上流側との間に配置され、正の流体圧をもってボール を管の上流側に噴射することによって管を通るボールを再循環するために用いら れる。 従来の洗浄システムは多数の障害をこうむることが知られている。第一に、ボ ール再循環装置へのボールの運搬を促進しない分離装置が洗浄システムの全効率 を損なうことが周知である。第二に、ボールの再循環のために連続的に駆動され るポンプを用いるボール再循環装置、例えばクマガイに付与された米国特許３， ８８２，９３１およびキントナーに付与された４，２３４，９９３は、高価なだ けでなく、維持または修繕の目的のために相当の休止期間をこうむる。一方、管 の上流側にボールを逆放出するため機械的に駆動される放出装置を用いたボール 再循環装置、例えばベン−ドサに付与された米国特許４，８６５，１２１は、ボ ールが放出装置と分離スクリーンとの間に挟み込まれる傾向にあるため、非常に 誤動作しやすく、したがってまた、維持または修繕の目的のために相当の休止期 間が必要である。第三に、相当量の復水流体、典型的には水が廃水として放出さ れることが周知である。 このように、広く認識された必要性があるし、上述した不利益を克服した流体 復水管の内部の洗浄のための低廉で効率のよい洗浄システムを備えたものが非常 に有利であろう。発明の概要 本発明の主な目的は、流体復水管の内部を洗浄するための低コスト、簡素で効 率のよい洗浄システムおよび関連した装置を提供することである。 それゆえに、本発明の第一の局面によれば、洗浄システムが、(a)システム中 を流通する流体によって随伴される複数のボール、(b)管の下流で流体からボー ルを分離するための分離装置、(c)分離装置の下流でボールを加圧するための蓄 圧装置、(d)多量の噴射流体を貯蔵するための貯蔵装置であって、貯蔵装置は蓄 圧装置に連結されており、貯蔵装置は管の下流部分に接続されており、および、 (e)多量の噴射流体の一部、すなわちいくつかのボールをそれと随伴させて管の 上流に噴射するため蓄圧装置を通過する噴射流体の一部を蓄圧装置から管の上流 で部分に向けて噴射するため圧縮空気の貯蔵装置への供給を選択的に提供するた めの圧縮器を含む、流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムが提供され る。 本発明の他の特徴によれば、蓄圧装置および貯蔵装置が単一のハウジング内に 組み付けられている。 本発明のさらに他の特徴によれば、ハウジングがふるいと下方従属管を有する 漏斗とを含む。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、蓄圧装置および貯蔵装置が二つの分離 した気密ハウジングとして配置されている。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、貯蔵装置が蓄圧装置から流出する流体 により少なくとも一部が満たされている。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、蓄圧装置内の圧力を低減するための圧 力低減装置をさらに含む。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、圧力低減装置がリリース弁である。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、圧力低減装置がポンプである。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、貯蔵装置内に多量の流体の液位を検出 するための検出手段をさらに含む。 本発明のまたさらに他の特徴によれば、システムの操作のためのタイマーをさ らに含む。 本発明の第２の局面によれば、(a)管の下流側に流体接合された入口と、複数 のボールを管の上流側に再循環するためボール再循環装置に接続されたボール出 口と、管の上流側に接続された流体出口とを有する導管、および、(b)流体が入 口から流体出目に向けて連続して流通するときに複数のボールをそれに捕捉する ため導管内で入口とボール出口との間の長手方向に実質的に延びるほぼ円柱状の ふるいを含む、流体復水管中を循環する複数のボールを分離するための分離装置 であって、上流側と下流側とを有する管の下流側にて分離が生じるものが提供さ れる。 本発明の他の特徴によれば、入口の断面積が管の出口ヘッダくびの断面積とほ ぼ等しい。 本発明の他の特徴によれば、ふるいの断面積が管の出口ヘッダ首の断面積とほ ぼ等しい。 本発明のさらに他の特徴によれば、ふるいの合計開口面積がその断面積の少な くとも実質的に５倍である。 本発明のさらに他の特徴によれば、ふるいの合計開口面積が管の出口ヘッダ首 の断面積の少なくとも実質的に５倍である。 本発明のさらに他の特徴によれば、ボール出口がふるいの実質的に中心に位置 している。 本発明のさらに他の特徴によれば、流体出口の近辺内で流体の流れの乱流を低 減するための手段をさらに含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、ボール出口の近辺内で流体の流れの乱流を 低減するための手段をさらに含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、ボール出口に向けて複数のボールを追い込 むための手段をさらに含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、ボール出口の軸線から複数のボールが逸脱 するのを低減するように複数のボールの動きを圧縮するための手段をさらに含む 。 本発明のさらに他の特徴によれば、ふるいが非貫通部分を含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、ふるいが入口からボール出口に向けて収斂 する。 本発明のさらに他の特徴によれば、ふるいが絞られた胴部分を含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、ボール出口から入口に向けて延びるインサ ートをさらに含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、第１の分離装置と平行な第２の分離装置を さらに含み、第２の分離装置は、管の下流側に流体接続された入口を有する導管 と、ボール再循環装置の入口に接続されたボール出口と、出口流体線に接続され た流体出口と、入口とボール出口との間で実質的に延びるほぼ円柱状のふるいと を含む。 本発明のさらに他の特徴によれば、第２の分離装置の入口が第１の分離装置の 入口と実質的に対向している。 本発明のさらに他の特徴によれば、第１及び第２の流体出口のそれぞれに展開 される第１及び第２の弁をさらに含む。 本発明の第３の局面によれば、(a)システム中を流通する流体によって随伴さ れる複数のボール、(b)管の下流で流体からいくつかのボールを分離するための 分離装置、(c)分離装置の下流でいくつかのボールを加圧するための蓄圧装置、( d)管の上流でボールを引き入れるため管の上流で蓄圧装置に接続されたベンチュ リ装置、および、(e)実質的にすべての流体を選択的に分割しベンチュリ装置を 通って流するための弁装置を含む、流体復水管の内部を洗浄するための洗浄シス テムが提供される。 本発明の他の特徴によれば、蓄圧装置は、ボールを捕捉し加圧するための第１ の操作位置と、弁装置がベンチュリ装置を通る流体を分割するときにボールを放 出するための第２の操作位置とを設定するための回転可能なふるいを有する。 本発明の第４の局面によれば、(a)システム中を流通する流体によって随伴さ れる複数のボール、(b)管の下流で流体からボールを分離するための分離装置、( c)分離装置の下流でボールを蓄圧するための蓄圧装置、(d)ポンプの上流でボー ルを引き入れるため管の上流で蓄圧装置に接続されたポンプ装置、および、(e) ポンプ装置と蓄圧装置との間を選択的に連通するための弁装置を含む、流体復水 管の内部を洗浄するための洗浄システムが提供される。 本発明の他の特徴によれば、蓄圧装置は、ボールを捕捉し加圧するための第１ の操作位置と弁装置がポンプ装置と蓄圧装置との間を連通するときボールを放出 するための第２の操作位置とを設定するための回転可能なふるいを有する。 本発明の第５の局面によれば、(a)圧縮ガスの供給を選択的に提供するするた めの圧縮器、(b)(i)多量の流体を収容するため流体の水源に選択的に流体接続さ れる流体入口部、(ii)多量の流体の所定量を分配するため流体復水システムに選 択的に流体接続される流体出口部、(iii)タンク内の卓越した圧力を増加して多 量の流体の所定量を放出するために圧縮器に流体接続される空気入口部、(iv)タ ンク内で卓越した圧力を選択的に低減する圧力解放弁を含むタンクを含む、流体 の水源から収容された多量の流体を流体復水システム内に噴射するための装置が 提供される。図面の簡単な説明 本発明は、添付図面を参照しつつ、単なる実施例としてここに示される。ここ に、 図１ａは、本発明にしたがって構成され、かつ動作し、流体復水管の上流で噴 射の準備が整ったボール再循環装置内でシステムのボールが加圧される流体復水 管を洗浄するための洗浄システムの好適な実施例の概略図である。 図１ｂは、洗浄システムの分離装置内で捕捉される前にボールが流体復水管中 に分散される図１ａの洗浄システムの概略図である。 図１ｃは、洗浄システムのボール再循環装置に配送する準備が整った分離装置 内でボールが加圧される図１ａの洗浄システムの概略図である。 図２は、分離装置からボール再循環装置までボールを随伴するために用いられ るすべての冷却流体を貯留するよう変更された図１の洗浄システムの概略図であ る。 図３ａ〜３ｇは、ボールのそこからの除去を容易にするための改良および変更 を含む図１に示された洗浄システムの分離装置の概略図である。 図４は、本発明の教示にしたがって構成され、かつ動作し、平行な分離装置の 組を含む新規な分離装置の概略図である。 図５ａおよび５ｂは、本発明の教示にしたがう流体復水管を洗浄するための洗 浄システムの第２の実施例の概略図であって、システムは、そのボール再循環装 置の動作前が図５ａで示され、そのボール再循環装置の動作後のいつかが図５ｂ で示される。 図６ａおよび６ｂは、本発明の教示にしたがう流体復水管を洗浄するための洗 浄システムの第３の実施例の概略図であって、システムは、そのボール再循環装 置の動作前が図６ａで示され、そのボール再循環装置の動作後のいつかが図６ｂ で示される。 図７ａおよび７ｂは、大量の液体の噴射前および後に液体の水源から液体復水 システムに大量の液体を噴射するための装置の好適な実施例の概略図である。好適な実施例の説明 本発明は、復水器および他の熱交換形式のものにおける流体復水管を洗浄する ためボールを用いた洗浄システムおよび関連装置である。 本発明による洗浄システムおよび関連装置の原理および動作は、図面および添 付した説明を参照してよりよく理解されるであろう。 ここで、図を参照すると、図１ａから１Ｃは洗浄システムの概略図であり、包 括的に１０で指示され、本発明の教示にしたがって構成され、かつ動作し、異な る動作時に復水器１２を洗浄する。復水器１２は流体復水管１４を含み、流体復 水管は、水のような冷却液体が通過して水流または冷媒ガスのような流体を凝縮 し、復水管１４間の空隙を通過する。冷却流体は、復水器１２の上流側に位置し て復水器１２の入口ヘッダ１６に接続された入口導管２２と、復水管１４と、復 水器１２の下流側に位置して復水器１２の出口ヘッダ１８に接続された出口導管 ２４とを含む閉鎖回路中に、ポンプ２０によって汲み上げられる。 概して述べると、洗浄システム１０は、３つの要素、すなわち、バクテリアや 垢が生じるときに同種のものを洗浄するため復水管１４内を強制的に循環するた めのボール２６と、包括的に２８で指示された分離装置と、包括的に３０で指示 されたボール再循環装置とを含む。分離装置２８は、復水器１２とボール再循環 装置３０との間に配置されている。分離装置２８は、それぞれのボール２６が復 水管１４を通過した後、システム１０中の流体循環の流れからボール２６を分離 するために用いられる。分離装置２８は、導管３２を介してボール２６をボール 再循環装置３０へ運搬する。ボール再循環装置３０は、ボール２６をそれから受 け取るための分離装置２８と、復水器１２の上流側との間に配設されている。ボ ール再循環装置３０は、導管３４を介して復水器１２の上流側へボール２６を噴 射するために用いられる。 導管３２および３４は、常時一方向閉鎖弁３６および３８をそれぞれ備えてい る。一方向弁３６は、ボール２６が分離装置２８からボール再循環装置３０へ運 搬されているときに開放されるのに対し、一方向弁３８は、ボール２６がボール 再循環装置３０によって復水器１２の上流に噴射されている間に開放される。加 えて、導管３０および３４は、常時開放弁４０および４２を備え、これらは、ボ ール再循環装置３０の維持および修繕の目的のため定期的に閉鎖される。 分離装置２８は、復水器１２の下流側に接続された入口４６と、出口導管２４ に接続された流体出口４８と、導管３２を介してボール２６をボール再循環装置 ３０に運搬するためのボール出口５０とを有するバイパス管４４を含む。分離装 置２８を通る流体の流れを制御するため、出口導管２４は弁５２を備え、入口４ ６は弁５４を備え、流体出口４８は弁５６を備える。特徴的には、復水器１２の 下流にて流体の流れが分離装置２８を通過し、出口導管２４を直接通らないよう に弁５２が閉鎖され、弁５４および５６が開放される。定期的に、洗浄および他 の維持目的のために分離装置２８の動作を中断すべく弁５２が開放され、弁５４ および５６が閉鎖される。 分離装置２８はまた、ボール２６がそれらの間に実質的に取り囲まれた容量内 に充填されるように、バイパス管４４内を入口４６からボール出口５０まで実質 的に縦方向に延びるほぼ円筒状のふるい５８を含む。復水器１２の下流側から流 体がバイパス管４４を通って出口導管２４に流れるとき、ふるい５８の範囲内で 、ボール２６がほぼ低速でＡで示される楕円状に動く。 ボール再循環装置３０に運搬する間、ボール２６をそれから完全に除去するこ とを達成する分離装置２８内で好ましく具体化された設計の特徴は、ここで述べ られる。ふるい５８からボール２６の完全な除去を助ける環境を引き出す分離装 置２８の他の改良は、図３ａ〜３ｇを参照して以下に説明される。第一に、復水 管１４の出口ヘッダ首１８ａ、入口４６およびふるい５８の断面積が実質的に同 一となっており、それによって、復水器１２から分離装置２８を通って出口導管 ２４まで概して円滑で層状の流体の流れが保障される。第二に、ふるい５８の壁 を横断する圧力差はできるだけ０に近い方が好ましく、それにより、ボール２６ が、ふるい５８の容量内でその動きを通じてふるい５８の壁に対して追い立てら れず、自由にその中を循環することを保障する。この圧力差は、その断面積の少 なくともほぼ５倍の合計開口面積を有するふるい５８を提供することによっても っともよく達成される。しかしながら、復水管１４の出口ヘッダ首１８ａ、入口 ４６およびふるい５８の断面積が同じでなくても、ふるい５８の合計開口面積は 典型的には復水管１４の外部ヘッダ首１８ａである速度決定部の少なくともほぼ ５倍とすべきである。ふるいの合計開口面積は、その合計貫通面積として規定さ れることに留意されるべきである。第三に、ボール出口５０は、ボール導管３２ 内の卓越する圧力が出口導管２４内の卓越圧力より低下するとき、強い渦の生成 を助長するためにふるい５８の中央部に配置されていることが好ましく、それに よってボール２６の分離装置２８からの完全な除去が保障される。 概して述べると、ボール再循環装置３０は、４つの要素を含む。第一は、入口 導管２２に噴射されるための準備ができたボール２６を加圧するためのトラップ ６０である。そして、トラップ６０は、ボールを分離装置２８から受け取るため 導管３２に、復水器１２の上流でボール２６の噴射のための導管３４に接続され ている。トラップ６０は、循環中のすべてのボール２６を収容するのに十分な貯 蔵容量を有している。第二は、大量の噴射液体を貯蔵するための気密タンク６２ であり、その中に貯蔵されたボール２６を管１４の上流部に随伴するためトラッ プ６０を介して配置される。タンク６２は、トラップ６０からまたは別体の流体 水源（図示しない）からの流出によって満たされ、トラップ６０内に貯蔵された すべてのボールを主水流の流体流へ噴射するために十分な貯蔵量を有することが 好ましい。第三は、大量の噴射流体の排水を引き起こすため、タンク６２内の卓 越圧力を増加すべく、弁６８が取りつけられた空気パイプ６６を介して圧縮され た空気の供給を提供するための圧縮器６４である。そして第四は、次に起こるボ ール２６の再循環のために洗浄システム１０を起動させるべく、タンク６２内の 圧力を低下させるための圧力解放装置７０である。圧力解放装置７０は弁または ポンプである方がよい。典型的には、圧力解放弁７０は、排水管７１へ放出する 。圧縮器６４、弁６８および圧力解放弁７０は、予め設定された計画にしたがっ てタイマー（図示しない）により動作される方がよく、または復水器１２を洗浄 したいときはいつでも手動にて動作できる方がよい。 本発明の好適な実施例では、トラップ６０およびタンク６２は包括的に７２で 示されるように単一のハウジング内に組み付けられ、ボール２６の挿入および取 出の双方を通過を許容する日７４を有することが好ましい。トラップ６０は、ホ ール２６を導管３２から口７４を通して排出する冷却流体から分離し、再循環の ための準備ができたそれらを貯蔵するためのふるい７６を含む。タンク６２は、 ふるい７６から流出する冷却流体を捕捉するための捕捉盆７８と、それから下方 に向けて設けられた管８０を備える。さらに、ハウジング７２は、ボール２６の 蓄積および放出の観察を可能にするための観察ガラス８２と、洗浄や他の維持目 的のための排水弁８４とを備えることができる。トラップ６０およびタンク６２ は、別体として提供することもできる。 ここで、図２を参照すると、本発明の他の特徴では、ボール再循環装置３０が ボール２６をその中に随伴するために用いられる冷却流体のすべてではないが、 ほとんどが再循環され、その一部が排水管７１に廃水として排水されるように変 更されている。この場合、タンク６２の貯蔵量は、ボール２６をトラップ６０に 随伴するために用いられるすべての冷却流体が貯蔵される十分な量を有するよう に増加されうる。選択的には、特別の設備により、すなわち接続管８８を通して タンク６２からの溢れを受け取るために設けられた第２のタンク８６を備える方 がよい。この場合、圧縮器６４は、弁９２が取付けられた空気ライン９０および タンク８６に接続された圧力解放弁９４を介して圧縮を供給する。ボール再循環 装置３０は、ボール再循環装置３０内における冷却流体の最大量および最小量を 決定するために用いられるセンサ９６ａおよび９６ｂを含むことが好ましい。 ここで、洗浄システム１０の動作サイクルが、図１ａ〜１ｃを参照して説明さ れる。みて明らかなように、図１ａは、ボール２６がトラップ６０内に蓄積され 管１４の上流でそれらを噴射する直前を示す。図１ｂは、ボール２６が、分離装 置２８によって主な流体の流れから分離される前に復水器１２を通して分散され ることを示し、図１Ｃはボール２６が分離装置２８内に蓄積され、それらがボー ル再循環装置３０に分配される前を示す。 トラップ６０内での復水器１２の上流点へのボール２６の噴射は、正の流体圧 下で弁６８の開放、弁７０の閉鎖、およびタンク６２への空気供給パイプ６６を 通って圧縮空気を供給する圧縮器６４の動作によって達成される。タンク６２の 卓越圧力は、その中の大量の噴射流体が管８０およびボールとラップ６０を通っ て動作され、それによってボール２６がそれに随伴されるように調整される。ボ ール再循環装置３０からのボール２６の放出時には、タンク６２の卓越圧力は、 一方向弁３６を閉鎖することによって起こる復水器１２の冷却流体の下流側圧力 および一方向弁３８を開放することによって起こる復水器１２の冷却流体の上流 側圧力より大きい。ボール２６の噴射後、弁６８は閉鎖され、圧力解放弁７０は 開放され、復水器１２を通って流れる冷却流体と一方向弁３８を閉鎖することに より起こるタンク６２の卓越圧力との圧力差が増加される。 一度、復水器１２の上流点に噴射されたボール２６は、強制的に復水器１２を 通して洗浄システム１０中の冷却流体の主な流れに沿ったほぼ時計回り方向に循 環される。ボール２６は、復水管１４中を通過し、かつ分離装置２８のふるい５ ８内に収集される。ボール２６は、冷却流体が復水器１２の下流側からバイパス 導管４４を通って出口導管２４に流れるとき、ふるい５８の容積内でほぼ低速で Ａで示される楕円状に動く。 予め設定された時間が経過すると、特徴的には、ボール２６のすべてではない がほとんどがふるい５８内に捕捉されることが十分に可能となり、ボール再循環 装置３０は、タンク６２の卓越圧力が出口導管２４内の卓越圧力より急激に低下 するように動作する。急激な圧力低下は、冷却流体のほとんどが、流体出口４８ を通って出口導管２４に沿うことに代わり、ボール出口５０を通り導管３２に沿 って放出されるように分離装置２８を通る冷却流体の流れに相対的な急転換を引 き起こす。したがって、ふるい５８内のボール２６の穏やかな動きと好対照的に 、ボール出口５０を通ってボール再循環装置３０に向かってボール２６を随伴す る冷却流体の強い渦によってボール２６がそれから除去される。ふるい５８から のボール２６の除去後、タンク６２の圧力は分離装置２８を通って流れる冷却流 体が復帰し流体出口４８を通って出口導管２４に流れるように調整される。ボー ル２６は、それらを随伴する冷却流体が排水される間に、タンク６２内の貯蔵の ためにトラップ６０のふるい７６によって蓄積される。必要ならば、タンク６２ は別体の水源からの冷却流体でいっぱいに満たされ、トラップ６０に貯蔵された すべてのボールを入口導管２２に噴射するため十分な量の噴射流体が貯蔵される ことを保障する方がよい。上記サイクルは、復水管１４の内部に塗装および他の 物質の堆積量により定期的に実行されることが好ましい。 ここで、図３ａ〜３ｇを参照すると、ふるい５８からのボール２６の完全な除 去を助ける環境を引き出すため分離装置２８の実行のための他の改良が図示され ている。図３ａ〜３ｃは、流体出口４８がボール出口５０に向けて配置された分 離装置２８の改良を示しているのに対し、図３ｄ〜３ｇは流体出口４８が入口４ ６に向けて配置された分離装置２８の改良を示している。一般的には、流体出口 ４８がボール出口５０に向けて配置された配置が好ましい。これは、流体出口４ ８を通る流体の流れがボール出口５０に向けてボール２６を追い立てる傾向にあ り、それによってそれらの除去が容易になるからである。しかしながら、ある設 備では、スペースの要求はこの配置のために許容されず、したがって流体出口４ ８は入口４６に向けて配置される。 概していえば、一つ以上の次のような効果が達成される改良が設計される。第 一に、乱流、特に、流体出口４８を通る流体の流れの結果としてのボール出口５ ０の付近内の乱流を減少することである。第二に、ボール導管３２内の圧力低減 によって生じる渦の吸引がボール２６の吸引力を増加させるようにボール２６を ボール出口５０に向けて追い立てることである。第三に、ボール導管３２内の圧 力の低減によって生じる渦の吸引が、渦がそれの吸引力を増加させるように実質 的にボール２６を指向することである。最後に、ボール出口５０の軸線からボー ル２６の偏倚運動を低減するようにボール２６の動きを押さえ、それによってボ ール導管３２内の圧力低減により生じる渦の吸引力を増加させることである。 ここで、図３ａ〜３ｃを参照すると、ボール出口５０に向かって配置されたふ るい５８の端部に向かう非貫通部分９８を提供することによって、ふるい５８は ボール出口５０の近辺内での乱流を低減するのに適合されている方がよい。非貫 通部分９８は、ほぼ半貫通形状（図３ａ）から全円筒形状（図３ｂ）までおよぶ 。選択的には、ふるい５８に適合されるよりはむしろ、分離装置２８が、ボール 出口５０に向かう狭い口と入口４６に向かう広い口とを有する漏斗状のインサー ト１００（図３ｃを参照）を含む方がよい。ふるい５８およびインサート１００ は、実質的に連続した壁体を形づくり、入口４６とボール出口５０との間のボー ル２６のための閉じられた環境を維持する。インサート１００は、渦の吸引がボ ール出口５０を介してボール２６の除去を容易にすることを強調するようにボー ル２６の楕円状の動きを押さえる設計がなされる。 ここで、図３ｄおよび３ｅを参照すると、ふるい５８は、流体出口４８の近辺 内の乱流を低減し、それによってボール２６が破壊する影響を最小にするために 設けられる非貫通部分１０２を含む方がよい。繰り返せば、分離装置２８は、ボ ール２６がより容易に分離装置２８から除去されるように、導管３２内の圧力低 減によって生じる渦の吸引力を指向するためボール出口５０から入口４６に向か って延びるインサート１０４が設けられている方がよい。 ここで、図３ｆおよび３ｇを参照すると、ふるい５８の改良は、収斂したふる い１０６または絞られた胴部分を有するふるい１０８を含む。ふるい１０６は、 導管３２の圧力低下によって生じる渦の吸引力がボール２６の吸引を増加するよ うに、ボール出口５０に向かうボール２６の偏倚運動を押さえる。対照的に、ふ るい１０８は、渦が分離装置２８からそれらを容易に除去するときから、それら がいったん絞られた胴部分１１０を通過すると、ボール出口５０の付近でボール ２６を維持する。 ここで、図４を参照すると、包括的に１１２で示される分離装置は、二組の分 離装置１１２ａおよび１１２ｂを含んで示される。分離装置１１２ａおよび１１ ２ｂは、分離装置２８と構成上類似しており、したがって類似した要素が同様に 符号が付されている。以下の記載から明らかとなる理由で、入口４６ａが入口４ ６ｂの実質的に反対側に配置され、さらに分離装置１１２は流体出口４８ａおよ び４８ｂのそれぞれに配置された弁１１４ａおよび１１４ｂを含むことが好まし い。 分離装置１１２の動作は、ここに述べられる。通常の動作では、復水管１２を 通って流れる冷却流体が分離装置１１２ａおよび１１２ｂを通って出口導管２４ へ実質的に同様な割合で流れるように、弁１１４ａおよび１１４ｂが開放される 。したがって、ボール２６は、ボール再循環装置３０による噴射に続いてそれら が復水管１４を通過した後、ほぼ同一量が双方の分離装置１１２ａおよび１１２ ｂに向かう。明瞭にするため、分離装置１１２ａ内に導入されたボール２６はボ ール２６ａで示される一方、分離装置１１２ｂ内に導入されたボール２６はボー ル２６ｂで示される。 ボール２６の導入後、弁１１４ａおよび１１４ｂの内の一つ、例えば弁１１４ ａが一時的に閉鎖され、この場合、分離装置１１２ａからボール２６ａの除去の ための準備がなされる。閉鎖弁１１４ａは、分離装置１１２ａ中をもともと流れ ている流体が向きを変え、このように復水管１２中を流れるすべての流体が分離 装置１１２ｂを通って流れる双方を引き起こすとともに、ボール２６ａをふるい ５８内の容量内で実質的に静止させる。ボール２６ａの状況は、入口４６ａの卓 越圧力よりボール導管３２ａ内の卓越圧力を低減させるボール再循環装置３０の 動作のために、再び流体が分離装置１１２ａを通って流れるときに生じる強い渦 によってそれらの除去を容易にする。ボール２６ａの除去後、弁１１４ａは開放 され、弁１１４ｂは一時的に閉鎖され、それにより同様にして分離装置１１２ｂ からのボール２６ｂの除去を可能にする。ボール２６ｂが除去された後、分離装 置１１２が復帰して通常の動作を行うように弁１１４ｂが再開放される。 図５ａおよび５ｂは、包括的に１１６で示された洗浄システムの第２の実施例 を示し、ボール２６を復水管１４の上流点で入口導管２２に導き、導管３４を介 してトラップ６０に接続される、包括的に１１８で示されるベンチュリ装置を備 える。ベンチュリ装置１１８は入口および出口パイプ１２２および１２４の間に 配置されたバイパス導管１２０をそれぞれ含み、トラップ６０からボール２６を 導く狭隘部１２６を通る流体が高速となるように、入口導管２２の常時開放弁１ ２８の閉鎖がバイパス導管１２０を通る流体の転換を引き起こすような狭隘部１ ２６を有する。弁１２８が開放されているときでさえ、流体が未だベンチュリ装 置１１８を通って流れるが、入口ヘッダ１６にてかなりの圧力低下がないよう留 意されるべきである。これは、入口導管２２の直径が部分１２６のそれと比較し て相対的に大きな直径を有するからである。トラップ６０は、ボール２６を捕捉 し加圧するための第１の操作位置と、弁１２８が閉鎖されてボール２６を放出す べく第２の操作位置とを設定するための、アクチュエータ１３２の制御下で駆動 される回転ふるい１３０を備えることが好ましい。 図６ａおよび６ｂは、包括的に１３４で示される洗浄システムの第３の実施例 を示し、トラップ６０はポンプ２０の上流で入口導管２２に接続され、導管３４ に設けられた弁１３６が開放されたときにそれへボール２６を導く。トラップ６ ０は、ボール２６を捕捉し加圧するための第１の操作位置と、弁１３６が開放さ れてボール２６を放出すべく第２の操作位置とを設定するための、アクチュエー タ１３２の制御下で駆動される回転ふるい１３０を備えることが好ましい。 ここで、図７ａおよび７ｂに目を向けると、液体２０２の水源から液体復水シ ステム２０４へ受け取られた大量の液体を噴射するため、本発明の教示によって 構成され動作され、包括的に２００で示される液体噴射装置の好ましい実施例が 示される。液体噴射装置２００がボール再循環装置３０の変更された実行である こと、および液体２０２の水源から受け取られた液体が、液体噴射装置２００の 特別な実行に依存された液体復水システム２０４内を流れる液体の同種または異 種のいずれかであることが分かるであろう。 装置２００は、以下の説明で明らかとなるような、水源２０２から受け取った 大量の液体を貯蔵するためのタンク２０６と、タンク２０６内のいくらかまたは すべての容量をシステム２０４に噴射するための圧縮器２０８とを一般に含む。 タンク２０６は、水源２０２から導入液体を通過して内側ライン２１２に沿う入 口部２１０およびシステム２０４に外側ライン２１６に沿って液体を排出する出 口部２１４とを備えることが好ましい。油圧一方向弁２１８および２２０は、シ ステム２０４に水源２０２からの液体の流れを保障するため、内側および外側ラ イン２１２および２１６をそれぞれ備える。選択的には、一方向弁２１８および ２２０は、ソレノイド動作される方がよい。 圧縮器２０８は、空気入口２２４ニテタンク２０６に接続された空気ライン２ ２２を介して圧縮された流体の供給を提供し、典型的には圧縮空気である。タン ク２０６の卓越圧力を調整するため、圧縮器２０８からの圧縮された空気の提供 を可能にすることによっておよびタンク２０６からの空気を除去することによっ て、空気ライン２２２は弁２２６および圧力解放弁２８に適合される。一方向弁 ２１８，２２０および圧力解放弁２２８ａは、タンク２０６からシステム２０４ への定期的な液体噴射によって多数の動作モードで動作される。このようなモー ドは、予め設定された計画によって、タンク２０６の液体量レベルを探知するセ ンサ２３０ａおよび２３０ｂまたは手動動作によって指示される対応して含まれ る。 ここで、図７ａおよび７ｂを参照して装置２００の動作サイクルが説明される 。図７ａは実質的にからの状態のタンク２０６を示し、図７ｂはシステム２０４ へ液体が噴射される前の液体で満たされたタンク２０６を示す。液体は、開放一 方向弁２１８を通って水源２０２から入口ライン２１２に沿って通過し、タンク ２０６で蓄積される。典型的には、弁２２６は閉鎖され、圧力解放弁２２８はタ ンク２０６内の卓越圧力が大気圧となるように開放される。タンク２０６内の大 量の液体は、液体のレベルが図７ｂに示されるようにセンサ２３０ａに達するま で増加する。センサ２３０ａは、弁２２６を開放し、圧力解放弁２２８を閉鎖す ることによって信号を伝達する。もって、タンク２０６および圧縮器２０８の間 に接続される流れを確立する。圧縮器２０８は、タンク２０６内の卓越圧力が弁 ２１６を閉鎖するのに十分となり水源２０２からの液体の供給を停止するととも に出口２１４を通って外部パイプ２１６に沿ってシステム２０４に液体量を駆動 するようにタンク２０６に圧縮空気を供給する。タンク２０６が実質的に〜にな った後、その中の液体のレベルが図７ａに示されるようにセンサ２３０ｂに達す る。圧力解放弁２２４が開放し、弁２２２が閉鎖することによってセンサ２３０ ｂが タンク２０６の卓越圧力が低減することによって次の液体の噴射のために起動さ れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／２５８，８８８ (32)優先日 1994年６月13日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムであって、洗浄システ ムは、 (a)システム中を流通する流体によって随伴される複数のボール (b)管の下流で流体から前記ボールを分離するための分離装置 (c)前記分離装置の下流で前記ボールを加圧するための蓄圧装置 (d)多量の噴射流体を貯蔵するための貯蔵装置であって、前記貯蔵装置は前記 蓄圧装置に連結されており、前記貯蔵装置は管の下流部分に接続されており、お よび (e)前記多量の噴射流体の一部、すなわちいくつかのボールをそれと随伴させ て管の上流に噴射するため前記蓄圧装置を通過する前記噴射流体の一部を前記蓄 圧装置から前記部分に向けて噴射するため圧縮空気の前記貯蔵装置への供給を選 択的に提供するための圧縮器 を含む。 ２． 前記蓄圧装置および前記貯蔵装置は、単一のハウジング内に組み付けら れている請求項１によるシステム。 ３． 前記ハウジングがふるいと下方従属管を有する漏斗とを含む請求項２に よるシステム。 ４． 前記蓄圧装置および前記貯蔵装置は、二つの分離した気密ハウジングと して配置されている請求項１によるシステム。 ５． 前記貯蔵装置は、前記蓄圧装置から流出する流体により少なくとも一部 が満たされている請求項１によるシステム。 ６． 前記蓄圧装置内の圧力を低減するための圧力低減装置をさらに含む請求 項１によるシステム。 ７． 前記圧力低減装置がリリース弁である請求項６によるシステム。 ８． 前記圧力低減装置がポンプである請求項６によるシステム。 ９． 前記貯蔵装置内に多量の流体の液位を検出するための検出手段をさらに 含む請求項１によるシステム。 １０． システムの操作のためのタイマーをさらに含む請求項１によるシステム 。 １１． 流体復水管中を循環する複数のボールを分離するための分離装置であっ て、上流側と下流側とを有する管の下流側にて分離が生じるもので、分離装置は 、 (a)管の下流側に流体接合された入口と、複数のボールを管の上流側に再循環 するためボール再循環装置に接続されたボール出口と、管の上流側に接続された 流体出口とを有する導管、および (b)流体が前記入口から前記流体出口に向けて連続して流通するときに複数の ボールをそれに捕捉するため前記導管内で前記入口と前記ボール出口との間の長 手方向に実質的に延びるほぼ円柱状のふるい を含む。 １２． 前記入口の断面積が管の出口ヘッダ首の断面積とほぼ等しい請求項１１ による装置。 １３． 前記ふるいの断面積が管の出口ヘッダ首の断面積とほぼ等しい請求項１ １による装置。 １４． 前記ふるいの合計開口面積がその断面積の少なくとも実質的に５倍であ る請求項１１による装置。 １５． 前記ふるいの合計開口面積が管の出口ヘッダ首の断面積の少なくとも実 質的に５倍である請求項１１による装置。 １６． 前記ボール出口が前記ふるいの実質的に中心に位置している請求項１１ による装置。 １７． 前記流体出口の近辺内で流体の流れの乱流を低減するための手段をさら に含む請求項１１による装置。 １８． 前記ボール出口の近辺内で流体の流れの乱流を低減するための手段をさ らに含む請求項１１による装置。 １９． 前記ボール出口に向けて前記複数のボールを追い込むための手段をさら に含む請求項１１による装置。 ２０． 前記ボール出口の軸線から前記複数のボールが逸脱するのを低減するよ うに前記複数のボールの偏倚運動を押さえるための手段をさらに含む請求項１１ による装置。 ２１． 前記ふるいが非貫通部分を含む請求項１１による装置。 ２２． 前記ふるいが前記入口から前記ボール出目に向けて収斂する請求項１１ による装置。 ２３． 前記ふるいが絞られた胴部分を含む請求項１１による装置。 ２４． 前記ボール出口から前記入口に向けて延びるインサートをさらに含む請 求項１１による装置。 ２５ 前記第１の分離装置と平行な第２の分離装置をさらに含み、前記第２の 分離装置は、管の下流側に流体接続された入口を有する導管と、前記ボール再循 環装置の入口に接続されたボール出口と、出口流体線に接続された流体出口と、 前記入口と前記ボール出口との間で実質的に延びるほぼ円柱状のふるいとを含む 請求項１１による装置。 ２６． 前記第２の分離装置の入口が前記第１の分離装置の前記入口と実質的に 対向している請求項２５による装置。 ２７． 前記第１及び第２の流体出口のそれぞれに配置される第１及び第２の弁 をさらに含む請求項２５による装置。 ２８． 流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムであって、システムは 、 (a)システム中を流通する流体によって随伴される複数のボール (b)管の下流で流体からいくつかの前記ボールを分離するための分離装置 (c)前記分離装置の下流でいくつかの前記ボールを加圧するための蓄圧装置 (d)管の上流で前記ボールを引き入れるため管の上流で前記蓄圧装置に接続さ れたベンチュリ装置、および (e)実質的にすべての流体を選択的に分割し前記ベンチュリ装置を通って流す るための弁装置 を含む。 ２９． 前記蓄圧装置は、ボールを捕捉し加圧するための第１の操作位置と、弁 装置が前記ベンチュリ装置を通る流体を分割するときにボールを放出するための 第２の操作位置とを設定するための回転可能なふるいを有する請求項２８に記載 されたシステム。 ３０． 流体復水管の内部を洗浄するための洗浄システムであって、 (a)システム中を流通する流体によって随伴される複数のボール (b)管の下流で流体から前記ボールを分離するための分離装置 (c)前記分離装置の下流で前記ボールを蓄圧するための蓄圧装置 (d)前記ポンプの上流で前記ボールを引き入れるため管の上流で前記蓄圧装置 に接続されたポンプ装置、および (e)前記ポンプ装置と前記蓄圧装置との間を選択的に連通するための弁装置 を含む。 ３１． 前記蓄圧装置は、ボールを捕捉し加圧するための第１の操作位置と弁装 置が前記ポンプ装置と前記蓄圧装置との間を連通するときボールを放出するため の第２の操作位置とを設定するための回転可能なふるいを有する請求項３０に記 載されたシステム。 ３２． 流体の水源から収容された多量の流体を流体復水システム内に噴射する ための装置であって、前記装置は、 (a)圧縮ガスの供給を選択的に提供するするための圧縮器 (b)(i)多量の流体を収容するため流体の水源に選択的に流体接続される流体入 口部、(ii)前記多量の流体の所定量を分配するため流体復水システムに選択的に 流体接続される流体出口部、(iii)前記タンク内の卓越した圧力を増加して前記 多量の流体の所定量を放出するために前記圧縮器に流体接続される空気入口部、 (iv)前記タンク内で卓越した圧力を選択的に低減する圧力解放弁を含むタンク を含む。