JPH11153558A - スライム又はスケール付着検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライム付着量を高精度で検知できるスライ
ム又はスケール付着検知装置を提供する。 【解決手段】 被検液に接する測温抵抗体１を用いた温
度測定部２と、測定温度からスライムの発生状況を判定
する判定部３と、判定結果を出力する表示部４とを備え
るスライム又はスケール付着検知装置において、測温抵
抗体１として、被検液と接触する表面が合成樹脂よりな
る被膜で被覆されたものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスライム又はスケー
ル付着検知装置に係り、特に、工業用水、例えば紙パル
ププロセス白水系又は冷却水系におけるスライム又はス
ケールの発生状況を検知する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び先行技術】紙パルププロセス白水系や
冷却水系等の各種工業用水系においては、系内の有機栄
養分や濁質と微生物の作用により発生したスライムによ
り、或いは水中の硬度成分等が濃縮されることにより発
生したスケールにより、配管閉塞や熱交換効率低下、或
いは秒紙工程での紙切れ等の様々なスライム又はスケー
ル付着障害を引き起こす。

【０００３】従って、これらの水系においては、系内の
スライムやスケールの付着状況を検知して、適正な処置
を講じることにより、スライム又はスケール付着障害を
未然に防ぐ必要がある。特に、スライム又はスケール付
着障害を防止するために、スライム抑制剤やスライム除
去剤又はスケール防止剤が用いられるが、このような場
合において、適正な薬注管理を行うためにも、系内のス
ライム又はスケール付着状況を把握する必要がある。

【０００４】従来、スケールやスライムの付着状況の検
知方法としては、試験片を用いたモニタリング法があ
る。この方法は、ゴム板等の試験片を系内に浸漬設置
し、一定期間経た後に取り出してスケールの付着量やス
ライムの付着量を計測する方法である。しかし、この方
法は、人手に頼るものであり、操作が煩雑である上に、
測定精度が悪く、また測定に長時間を要し、即時的に付
着状況を把握することができない。

【０００５】また、差圧式のスライム又はスケール付着
検知装置も提供されている。この装置は、配管を用い、
管壁にスライム又はスケールが付着すると配管出入口の
差圧が上昇する現象を利用して、スライム又はスケール
の付着状況を検知するものである。

【０００６】しかしながら、この差圧式の検知装置は、 装置が大きく、大きな設置面積を必要とする。 実プロセス中に設置できない。このため、検知のた
めのバイパス配管を設ける必要があるが、このバイパス
系の条件を実プロセスの条件に合わせることが難しいこ
とから、検知精度が十分でない。 といった欠点がある。

【０００７】このような問題を解決し、実プロセスの任
意の箇所に設置することができる小型のスライム検知装
置として、本出願人は先に、表面が被検液に接するよう
に設けられた測温抵抗体と、該測温抵抗体に通電可能な
通電手段と、該通電手段からの通電電流量を制御可能な
制御手段とを備えてなる、好ましくは、被検液に接する
測温抵抗体と、該測温抵抗体に間欠的に所定値以上の定
電流を通電して測温抵抗体の温度を上昇させる手段と、
この通電時の印加電圧を検知する手段とを備えてなるス
ライム検知装置、を開発し、特許出願した（特願平９−
１４７７６７号公報。以下「先願」という。）。

【０００８】かかる先願のスライム検知装置において
は、通常時には測温抵抗体に全く通電しないか、又は測
温抵抗体の温度が３０〜３７℃（例えば３５℃）となる
ように定電流を通電しておく。そして、定期的に所定時
間だけ（例えば１時間に１分の割合で）測温抵抗体に比
較的大きな定電流を通電する。このときの通電電流量
は、測温抵抗体の温度が例えば４０〜１００℃となる程
度のものに選定される。そして、この通電時の印加電圧
を検知し、この電圧に基づいて（あるいはこの電圧に対
応して求まる測温抵抗体の温度に基づいて）測温抵抗体
へのスライム付着状況を検知する。

【０００９】なお、先願では測温抵抗体を間欠的に比較
的高温度に昇温させている。一般に測温抵抗体を高温度
に昇温させると、その表面へのスライム付着は阻害され
る。しかしながら、先願ではこの高温度に昇温させるの
はきわめて短い時間（例えば１時間につき１分程度）で
あるから、測温抵抗体へのスライム付着挙動に支障はな
く、スライム検知にとって障害とならない。

【００１０】先願のスライム検知装置でセンサとして用
いられる測温抵抗体は、温度の上昇に伴って電気抵抗が
増大するものであり、先願では、測温抵抗体の具体例と
して次のＡ、Ｂの市販品が例示されている。

【００１１】Ａ：白金線をコイル状にしたものを、セラ
ミック等の絶縁体で被覆した構成のもの。例えば中空プ
ラスチックケースの先端部に、長さ１ｃｍ、幅及び厚み
数ｍｍ程度の小型の測温抵抗体がはめ込まれ、この測温
抵抗体に電流を供給する導線が接続して設けられ、この
導線がプラスチックケースの他端から外部に引き出され
ているもの。 Ｂ：セラミック等の絶縁性基板の一方又は双方の板面に
例えばつづら折り状に白金パターンを形成し、この白金
パターンを覆うようにガラス等のコーティング層を形成
したもの（このコーティング層は、白金パターンの切断
防止又は剥離防止のために形成される）。

【００１２】この測温抵抗体は、例えば長さ１ｃｍ、幅
及び厚み数ｍｍ程度の小片であり、従って、先願のスラ
イム検知装置は小型化が可能であり、実プロセスの任意
の箇所に直接設置することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記先願のスライム検
知装置によれば、実プロセスの任意の箇所に直接設置す
ることができる小型のスライム検知装置が提供される
が、スライム又はスケールの発生を、その初期の段階か
ら的確に把握して、スライム又はスケールの付着障害を
より確実に防止するためには、より測定精度の高い検知
装置の開発が望まれているのが現状である。

【００１４】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、実プロセスの任意の箇所に直接設置するこ
とができる小型のスライム又はスケール付着検知装置で
あって、測定精度が高く、スライム又はスケールの発生
をその初期の段階から的確に把握することができるスラ
イム又はスケール付着検知装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のスライム又はス
ケール付着検知装置は、表面が被検液に接するように設
けられた測温抵抗体と、該測温抵抗体に通電可能な通電
手段と、該通電手段からの通電電流量を制御可能な制御
手段とを備えてなるスライム又はスケール付着検知装置
であって、該測温抵抗体の被検液と接触する表面が合成
樹脂よりなる被膜で被覆されていることを特徴とする。

【００１６】本発明に係るスライム又はスケール付着検
知装置の測定原理は先願の検知装置と全く同様である
が、本発明においては、測温抵抗体として、被検液と接
触する表面が合成樹脂よりなる被膜で被覆されたものを
用いるため、スライム又はスケールが測温抵抗体の該表
面に付着し易い。

【００１７】例えば、ガラス被膜を形成した基板と合成
樹脂（ポリエチレン）被膜を形成した基板とを、冷却塔
の循環水槽に３日間同一条件で浸漬した場合のスライム
付着量は、ガラス被膜の場合で約３ｍｇ／ｄｍ²、ポリ
エチレン被膜の場合で約１０ｍｇ／ｄｍ²であり、合成
樹脂のような有機系物質の方がガラスやセラミック等の
無機系物質よりもスライムが付着し易いことが明らかで
ある。

【００１８】従って、本発明のスライム又はスケール付
着検知装置では、測温抵抗体表面へのスライム又はスケ
ールの付着が促進されることから、スライム又はスケー
ルの発生を初期の段階から検知することができ、また、
測定誤差を小さく抑えて測定精度を高めることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明のスライム又はスケール付着
検知装置の実施の形態を示す系統図であり、図２はこの
スライム又はスケール付着検知装置の温度測定部の構成
を示す系統図、図３は本発明に係る測温抵抗体の実施の
形態を示す説明図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図
は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【００２１】図１に示す如く、本実施例のスライム又は
スケール付着検知装置は、測温抵抗体１を有する温度測
定部２、判定部３及び表示部４で構成される。

【００２２】温度測定部２の本体は、図２に示す如く、
通電制御部８を介して測温抵抗体１に通電する定電流発
生部５と、測温抵抗体１に定電流を通電する際の電圧を
測定する電圧測定部６と、測定した電圧から温度を算出
する温度演算部７とで構成されている。

【００２３】判定部３としては、温度測定部２の検出温
度を所定の計算式で計算してスライム付着状況を判定す
る計算機等を用いることができる。

【００２４】表示部４としては、この判定結果を表示で
きるものであれば良く、例えばモニターテレビ、液晶パ
ネル、プリンター、その他、ランプ、ブザー等を用いる
ことができる。

【００２５】測温抵抗体１は、図３に示す如く、セラミ
ック等の絶縁性基板１１の表面につづら折り状に白金パ
ターン１２を形成し、この白金パターン１２の形成面を
覆うようにプラスチックのコーティング層１３を形成し
たものである。１４Ａ，１４Ｂはリード線である。

【００２６】本発明において、測温抵抗体の表面に形成
する被膜の合成樹脂としては、ポリエチレン，塩化ビニ
ル樹脂，ポリプロピレン，フラン樹脂，エポキシ樹脂，
キシレン樹脂，ポリエステル，フッ素樹脂等が挙げられ
る。このような合成樹脂被膜の形成方法としては、特に
制限はないが、例えば次のような方法が挙げられる。

【００２７】 合成樹脂の加熱溶融液を塗装する方
法。 合成樹脂シートを接着剤により接着するか、加熱接
着する方法。 火炎の中に熱可塑性樹脂を送り、溶融させると同時
にこれを吹き飛ばし、測温抵抗体の表面に吹き付けるフ
レームスプレー（ホットジェット，溶射）法。 ポリエチレンなどの粉末中に測温抵抗体を加熱して
１〜２秒程度押し込み、その表面に付着させる流動浸漬
法。この場合、粉末の中に測温抵抗体を押し込むことは
困難であるので、粉末を入れた容器の下部から適当に空
気を送って、粉末を浮遊状態で流動化させることによ
り、加熱した測温抵抗体を容易に浸漬することができ
る。

【００２８】本発明において、このような合成樹脂被膜
は、機械的強度が確保できる厚さにおいて、十分な熱伝
導性が得られる薄膜とするのが好ましく、一般的には１
〜１００μｍ程度の厚さとするのが好ましい。

【００２９】なお、本発明において、測温抵抗体の構成
は、図示のような、絶縁性基板上に白金パターンを形成
し、合成樹脂被膜のコーティング層で被覆したものの
他、白金線をコイル状にしたものを合成樹脂で被覆した
ものでも良い。

【００３０】スライム又はスケールの付着状況を調べる
には、図１に示す如く、実プロセス水系の配管１０等の
任意の箇所において、測温抵抗体１が被検液（用水）に
浸漬されるようにスライム又はスケール付着検知装置を
設置し、温度測定部２で測温抵抗体１の温度を測定し、
測定した温度から判定部３でスライム又はスケール付着
状況を判定し、結果を表示部４に表示する。

【００３１】スライム付着の検出は、具体的には、次の
〜の手順で実施する。

【００３２】 表面に付着物のない測温抵抗体１を被
検液に浸漬設置し、１時間の間、全く通電しないでお
く。 １時間経過後、１分間だけ測温抵抗体１に所定値以
上の定電流を通電する。この所定値以上の定電流とは、
測温抵抗体１の温度が好ましくは４０〜１００℃特に好
ましくは４０〜９０℃とりわけ５０〜８０℃となる程度
の電流値（一定値）である。 この通電開始とほぼ同時に測温抵抗体１への印加電
圧が急速に上昇し平衡温度となる。この平衡温度に到達
したときの印加電圧、あるいは、通電開始後所定時間
（例えば１分）経過後の印加電圧を電圧測定部で測定す
る。また、平衡温度に到達後、一定間隔（例えば１秒）
で複数回（例えば４０回）計測した各電圧値を平均化処
理することにより、更に精度の高い計測を行うことがで
きる。 この電圧測定部６で測定した電圧に基づき、温度演
算部で測温抵抗体１の温度を演算し、温度データを判定
部３へ送る。 判定部３では、この温度データに基づき、スライム
の付着の有無やスライムの付着量を判定する。 判定部３の判定結果を表示部４で表示する。 通電開始後、予め設定した時間（例えば１分）が経
過した後、測温抵抗体１への通電を停止する。 １時間経過後、再び〜の手順によりスライム付
着の判定を行う。

【００３３】なお、上記〜においては、通電開始後
所定時間経過後の電圧を測定し、この測定電圧に基づい
てスライム付着状況を判定しているが、通電開始後の微
少時間の電圧上昇速度（ｍＶ／ｍｓｅｃ）を判定し、こ
の判定結果に基づいてスライム付着状況を判定しても良
い。

【００３４】上記〜の手順では、１時間に１回、短
時間（例えば１分）だけ測温抵抗体１に所定値以上の定
電流を通電し、この通電時期以外の間（例えば１時間の
間）は測温抵抗体１に全く通電していない。ただし、本
発明では、この１時間の間にも微小な定電流を測温抵抗
体１に流しても良い。この微小な定電流は、測温抵抗体
１の表面温度が用水の温度よりも高く、且つスライム発
生の妨げにならない温度、例えば、３０〜３７℃になる
ように設定する。このように微小電流を連続通電する場
合には、定電流発生部５とは別に微小定電流の発生部を
設置し、切換回路を介して測温抵抗体１に微小定電流を
通電すれば良い。

【００３５】また、スケール付着の検出は、上記方法に
おいて、所定値以上の定電流として、測温抵抗体１の温
度が、スケールが付着し易くスライムの元となる微生物
が繁殖し難い温度、例えば６０〜１００℃になるような
電流値を設定して行えば良い。

【００３６】なお、上記スケール，スライムの検知は同
時に行うことができることは言うまでもない。また、判
定部３における判定基準となるしきい値は、被検知対象
に応じて、水系の硬度成分濃度、濃縮倍率、濁度やＢＯ
Ｄ、スライムを形成する微生物相や許容スケール、スラ
イム付着量等を考慮して任意に設定することができる。

【００３７】測温抵抗体は、図１に示す如く、水路に懸
垂されても良く、また、壁面等に固定されても良い。

【００３８】また、測温抵抗体は、水系に常時設置して
継続的にスライム又はスケールの付着状況を監視するの
に用いても良く、必要に応じて、任意の時に設置して水
質評価又はスライム抑制剤又はスケール防止剤の性能評
価に使用することもできる。

【００３９】なお、測温抵抗体を水系内に常時設置する
場合には、適切な時期に測温抵抗体を洗浄する。この場
合、本発明のスライム又はスケール付着検知装置でスラ
イム又はスケールの付着が検知されたときに、系内をス
ライム除去剤又はスケール除去剤によって洗浄するよう
にしている水系であれば、供給されたスライム除去剤又
はスケール除去剤で測温抵抗体が洗浄されるため、別途
測温抵抗体の洗浄を行う必要はない。

【００４０】本発明では、被検液の有無をレベルセンサ
で測定し、測温抵抗体が被検液に浸漬している場合だけ
被検液に通電するようにしても良い。このようにするこ
とにより、測温抵抗体の焼損を防止することができる。

【００４１】上記実施の形態では１時間に１分程度比較
的大きな定電流を通電しているが、この「１時間」ある
いは「１分間」はあくまでも一例であり、これ以外の時
間としても良いことは明らかである。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のスライム又
はスケール付着検知装置によれば、下記〜等の効果
のもとに、スライム又はスケール付着の有無及びスライ
ム又はスケール付着量を、スライム又はスケール発生の
初期の段階から高精度にて検知できる。

【００４３】 センサー（測温抵抗体）が小さいの
で、実プロセス中に直接装置を設置できるため、実系の
条件そのままの状態でスライム又はスケールの付着状況
を正確に検知できる； センサー（測温抵抗体）が小さいため、実プロセス
中の任意の場所に装置を設置できる。また、実プロセス
の大規模な改造を行うことなく、装置を設置できる； 装置の小型化が図れるため、設置面積が少なくてす
む； スライム又はスケールの付着状況をオンラインで連
続的に検知することができ、即時的な対応が可能であ
る； 複数のセンサー（測温抵抗体）を実プロセス中に配
置することが可能であり、このため、任意の複数の位置
間のスライム又はスケールの付着状況や付着速度の差な
どを検知することもできる。

【００４４】従って、本発明によれば、水系のスライム
又はスケールの付着状況を的確に把握してスライムコン
トロール剤又はスケール防止剤等の薬注制御を行うこと
ができ、スライム又はスケールの付着障害を確実に防止
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスライム又はスケール付着検知装置の
実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る温度測定部の実施の形態を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明に係る測温抵抗体の実施の形態を示す説
明図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 測温抵抗体 ２ 温度測定部 ３ 判定部 ４ 表示部 ５ 定電流発生部 ６ 電圧測定部 ７ 温度演算部 ８ 通電制御部 １１ 絶縁性基板 １２ 白金パターン １３ コーティング層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が被検液に接するように設けられた
   測温抵抗体と、該測温抵抗体に通電可能な通電手段と、
   該通電手段からの通電電流量を制御可能な制御手段とを
   備えてなるスライム又はスケール付着検知装置であっ
   て、 該測温抵抗体の被検液と接触する表面が合成樹脂よりな
   る被膜で被覆されていることを特徴とするスライム又は
   スケール付着検知装置。