(57)【要約】  固体化学物質供給ユニット溶解機18は、内方にテーパの付いた封止表面20を下側端部に備えた上側供給ユニットチャンバ26を有し、この封止表面20に対して、最も下にある供給ユニットが、上側チャンバ26を封止し、乾燥状態に保持し、それによって固体化学物質供給ユニット18の溶解し、封止された前面の背後にある固体化学物質供給ユニットの濡れ、およびケーキングを防止している。固体化学物質供給ユニットマガジン16には、中にある複数の固体化学物質供給ユニット10を丁寧に送ることができるようにスロットが設けられ、カバーによって画定された覗きスロットによって、マガジン内に残る固体化学物質供給ユニットを誘導し、目視観察することが可能となる。マガジン16は、必ずしもそうである必要はないが、好ましくは、テーパの付いた封止表面20を画定する。明確に成形された固体化学物質供給ユニット10が開示されている。この溶解機は、100ポンド以上までの大量の固体化学物質供給ユニットの装填を、フットプリントが小さく、安定した構成で扱うことができる。方法も開示されている。
2013522007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面および前記前面の周りに縁部を有する固体化学物質供給ユニットを溶解させる方法であって、
前記供給ユニット前面縁部を内方にテーパの付いた表面に係合させる段階と、
前記供給ユニットを、前記前面の周りの前記前面縁部において、前記テーパ表面上の封止位置で封止する段階と、
前記前面の前記前面縁部の内側に希釈剤を噴射する段階と、
前記供給ユニットを前記前面で溶解させる段階と
を含む、方法。
【請求項２】
固体化学物質供給ユニットの前面が溶解するにつれて、少なくとも1つの固体化学物質供給ユニットを前記封止位置の方へ送る段階を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記噴射が、連続的な噴射、または断続的な噴射の一方である、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
内方にテーパの付いた表面を一端部付近に含む固体化学物質供給ユニットチャンバを有する固体化学物質供給ユニット溶解機内で固体化学物質供給ユニットを溶解させる方法であって、
前記チャンバ内に固体化学物質供給ユニットを導入する段階と、
前記固体化学物質供給ユニットの縁部が前記表面と係合したときに、前記固体化学物質供給ユニットと、前記テーパの付いた表面との間の封止位置で封止部を形成する段階と、
前記縁部によって画定された前記固体化学物質供給ユニットの前面に希釈剤を噴射する段階と
を含む、方法。
【請求項５】
前記前面に噴射し、前記固体化学物質供給ユニットを溶解させながら、かつ前記固体化学物質供給ユニットと、前記テーパの付いた表面との間の封止部を保持しながらも、前記固体化学物質供給ユニットを前記封止位置の方へ前進させる段階をさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
溶解機内の固体化学物質供給ユニットマガジンに、複数の固体化学物質供給ユニットを装填する方法であって、
固体化学物質供給ユニットを供給ユニットマガジンの口部に導入する段階と、
前記固体化学物質供給ユニットの連続したユニットを、前記マガジン内に押し下げる段階と、
前記固体化学物質供給ユニットを前記マガジンの上側端部に装填する際に、前記マガジンの外側から、かつ前記マガジンを貫通して配設された細長いスロットを介して前記固体化学ユニットを係合させることによって前記固体化学物質供給ユニットを操作する段階と
を含む、方法。
【請求項７】
最も下にある固体化学物質供給ユニットを、前記マガジン内で押し下げるときに、前記最も下にある固体化学物質供給ユニットを、前記マガジンの内方にテーパの付いた表面で封止する段階を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
固体化学物質から工程流れ用に形成された化学溶液を生成する工程であって、
前面を有する固体化学物質供給ユニットを溶解位置の方へ送る段階と、
前記前面に希釈剤を噴射して、固体化学物質を化学溶液に溶解させる段階と、
前記固体化学物質供給ユニットを、前記前面の周りの縁部において、表面に対して封止し、前記前面の周りの前記固体化学物質の縁部を、前記表面と係合させることによって、前記希釈剤のパターンが、前記前面の背後にある前記固体化学物質供給ユニットと接触するのを阻止する段階と、
前記化学溶液を工程流れに搬送する段階と
を含む、工程。
【請求項９】
固体化学物質供給ユニットを溶解させて、化学溶液を生成する装置であって、
噴射ノズルを有する溶解機と、
固体化学物質供給ユニットを封止位置で、封止関係で受けるように動作可能に配設された、テーパの付いた封止表面と、
スクリーンと、
前記封止位置から前記スクリーンとは反対側に配置された前記噴射ノズルと、
溶解した化学溶液を受ける貯蔵部と
を含む、装置。
【請求項１０】
固体化学物質供給ユニットチャンバをさらに備え、前記チャンバが、前記封止位置で前記ノズルから封止される、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
前記チャンバが、前記スクリーンから前記封止位置のもう一方側に乾燥したチャンバを備える、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンバを画定する固体化学物質供給ユニットマガジンをさらに含む、請求項10に記載の装置。
【請求項１３】
前記テーパの付いた封止表面が、前記マガジンによって画定される、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記テーパの付いた封止表面の付近にある、内方にテーパの付いた溶液収集表面と、
前記テーパの付いた封止表面と、前記テーパの付いた収集表面との間に配設された環状溝と
を含み、
前記スクリーンが、前記溝内に配設された周辺縁部を有する、請求項12に記載の装置。
【請求項１５】
前記マガジンが、少なくとも2つの細長いスロットをその両側に含む、請求項12に記載の装置。
【請求項１６】
前記スロットの一方に位置合せされた覗き窓を有するマガジンカバーをさらに含み、前記覗き窓越しに、前記マガジン内の固体化学物質供給ユニットを、前記マガジンの外側から、前記1つのスロットを介して見ることができる、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記溶解装置と組み合わさり、前記固体化学物質供給ユニットの前面で前記溶解機に封止された、少なくとも1つの固体化学物質供給ユニットをさらに含む、請求項9に記載の装置。
【請求項１８】
前記固体化学物質供給ユニットが、前記供給ユニットの前記表面積が、20平方インチから110平方インチとなるような形状を有し、a)前記前面の前記表面積が、円形縁部によって画定され、またはb)前記前面の前記表面積が、非円形縁部によって画定される、請求項17に記載の装置。
【請求項１９】
溶解した固体化学物質を工程流れに送る工程であって、
請求項1、2、3、4、または5のいずれかに記載の固体化学物質供給ユニットを溶解させて、化学溶液を生成する段階と、
前記化学溶液を工程流れに送る段階と
を含む、工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
仮特許出願第61/339,702号、名称「SOLID CHEMICAL DISSOLVER AND METHODS」の出願日2010年3月8日の利益を主張し、同出願の全体を、本明細書に完全に記載されているものとして本明細書に組み込むことを明示しておく。同様に、本出願人は、2011年2月22日に出願された米国出願第13/031,724号の実用出願の利益を主張する。この出願もやはり、その全体を、本明細書に完全に記載されているものとして本明細書に組み込むことを明示しておく。
【０００２】
本発明は、化学物質を固体状から溶解させて化学溶液を生成する装置および方法に関する。より詳細には、本発明は、水処理または工程処理用の化学溶液を、固体状の化学物質から生成する化学溶解機および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な目的で、液体システムまたは液体工程に導入する濃縮化学溶液を生成することが知られている。例えば、水処理用に、かつタンク、ボイラ、および冷却塔内で、また開いた水システム、および閉じた水システムの両方で、スケールおよび沈殿物が沈着および蓄積することを防止するように、工業洗浄用として、食器洗浄システム、および洗濯機で洗剤を生成するため、他の洗浄および浄化用として、また、様々な用途において継続的、定期的な洗浄および保守機能の目的で、異なる化学物質の混合物を含めて、化学濃縮物を希釈して溶液が生成される。
【０００４】
典型的には、化学物質を溶解または希釈する「溶解機」を用いて、化学濃縮物を受け入れ、その化学濃縮物を溶解または希釈し、結果として得られた溶液を処理システムに導入して処理を行う。
【０００５】
かかる従来の装置および工程の特定の開示が、例えば、米国特許第2,371,720号、同第3,383,178号、同第3,595,438号、同第4,858,449号、同第4,964,185号、同第5,137,694号、同第6,441,073号、同第6,418,958号、同第6,820,661号、米国特許公開第2007/0269894号、および同第2010/0025338号に見られる。上記文献をそれぞれ参照により本明細書に組み込み、本明細書に完全に記載されているものとして本明細書の一部を成すことを明示しておく。上記文献のコピーを、本明細書の一部として添付する。
【０００６】
さらに、濃縮化学溶液を生成するシステム、およびそうした溶液を使用のためにシステムに送達するシステムは、典型的には、処理すべきシステムのパラメータのため、特定の用途ごとに設計され、すなわち一方では洗濯機から、他方では閉ループ給水塔および工程、または建築物冷却システムまでにわたる広い範囲に及ぶことが理解されよう。必要となる容量、圧力、温度、水質、化学溶液、および多くの他のパラメータによって、大幅に異なる溶解システム、および送達システムが求められる。
【０００７】
この分野における別の考慮すべき事項は、処理溶液を生成するために使用される濃縮化学物質の状態または形状である。濃縮化学物質は、濃縮液体状、または「固体」状のいずれの形状でも設けることができる。用語「固体」とは、本明細書では、顆粒、薄片、ビーズ、自由流動性凝集体、微粒子、粉末、および液体などの他の化学物質状態と差別化、または区別するために使用する。したがって、本明細書で使用する用語「固体」、および「固体化学物質供給ユニット」とは、それだけに限られるものではないが、圧縮、鋳造、成型、および他の工程を含めた適切な任意の工程によって形成することができる、独立した構造形状のモノリシック質量体を指すものである。固体状の化学物質を溶解させる場合、固体化学物質の表面に水のパターンを噴射することが典型的である。
【０００８】
液体濃縮化学物質と固体濃縮化学物質との比較が、米国特許公開第2010/0025338号に記載され、同文献を参照により本明細書に組み込む。
【０００９】
加熱システム、および冷却システムなど、特により大型の水システムの処理において、固体化学物質供給ユニットなど、化学物質を固体状で使用する場合を考慮すると、小容量システムに比べて、比較的大量の濃縮化学物質が必要となる。固体化学物質供給ユニットシステムのサイズの如何にかかわらず、溶解工程によって生成される化学溶液が正確、かつ一様となるように、供給および溶解工程は一貫していなければならない。
【００１０】
こうした考慮事項を阻害する可能性として、水噴射によって溶解する固体化学物質供給ユニットの境界面の性質が挙げられる。固体供給ユニットから化学物質をそのユニットの前方表面で一貫して溶解させることが重要であるが、その表面の背後にある化学物質をできる限り乾燥して維持して、水噴射が最も効果的に、かつ一様に化学物質を溶解させる位置で化学物質が一貫して呈示されるのを妨げ得る濡れ、およびケーキングを防止することもやはり望ましい。別の言い方をすれば、固体供給ユニットの前方表面の境界面の背後にある化学物質、および水噴射が濡れる、または固まると、固体化学物質供給ユニットの噴射境界面の方への送り出し、または移動に悪影響を及ぼすおそれがあり、また、噴射パターンを受ける固体化学物質の表面にも悪影響を及ぼすおそれがある。上記の結果、停止、一様でない溶液の生成、含有量が大幅にばらついた溶液の生成が生じ得、求められる処理の効率、および実行可能性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
固体化学物質供給ユニット溶解の別の態様では、溶解機が大容量の用途について大量の化学溶液を生成することが可能でなければならない場合にも、オペレータの溶解機操作時間、および付添いが低減することが望ましい。これには、かなりの個数の固体化学物質供給ユニットを溶解機内に動作可能に配置する必要がある。遙かに低容量の溶解機内に小型の複数のかかる固体化学物質供給ユニットを積み重ねる(4つの固体化学物質供給ユニットをガロンサイズのバケツに供給するなど)など、複数のかかる固体化学物質供給ユニットを積み重ねることができるものの、遙かに大容量の用途について、オペレータが頻繁に注意を払う必要なく、遙かに大容量の固体化学物質供給ユニットを取り扱うことができる装置および工程を提供することが望まれ、ガロンサイズの固体化学物質供給ユニットを、かかるより大型のユニットに充填するには、オペレータが頻繁に注意を払う必要が生じることになる。
【００１２】
また、固体化学物質供給ユニットの1つが別のユニット上に落下したときの損傷なく、かつ濡れまたはケーキングに起因する送り出し、または一貫性の問題なしに、複数の固体化学物質供給ユニットの使用を容易にする固体化学物質供給ユニット溶解機を提供することが望ましい。例えば、大容量システムに使用する場合、いくつかの用途では、全体の固体化学物質供給ユニットの総重量が約50から200ポンドほどの充填量に対処できると望ましいことがある。また、上記を、フットプリントは小さいが、安定した溶解機の応用例で行うことが望まれる。
【００１３】
最後に、現状の指示、および一貫した処理のために供給ユニットを補充する必要があるかを示す指示として、溶解機内の供給ユニットを観察することができる能力を与えることが望ましい。典型的な小容量溶解機では、かかる能力は備わっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第2,371,720号
【特許文献２】米国特許第3,383,178号
【特許文献３】米国特許第3,595,438号
【特許文献４】米国特許第4,858,449号
【特許文献５】米国特許第4,964,185号
【特許文献６】米国特許第5,137,694号
【特許文献７】米国特許第6,441,073号
【特許文献８】米国特許第6,418,958号
【特許文献９】米国特許第6,820,661号
【特許文献１０】米国特許公開第2007/0269894号
【特許文献１１】米国特許公開第2010/0025338号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記目的のため、本発明は、複数の固体化学物質供給ユニットを充填しやすくし、溶解機の大容量動作を実現し、望ましくない供給ユニットのケーキング、および濡れを防止し、供給ユニット状態を視覚的に示し、かつシステム処理のための一貫した持続可能な化学物質の溶解、および溶液を生成することを、全てフットプリントが小さく、かつ安定した溶解機から実現するように組み合わされた、改良型の固体化学物質供給ユニット溶解機、および固体化学物質供給ユニットを企図する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態は、好ましくは、複数の固体化学物質供給ユニットを、マガジンの上側チャンバ内に垂直に積み重なった円盤形の供給ユニットを備える1つの形で、マガジンサイズおよびマガジン形状として取り扱うことを企図する。円盤形供給ユニットの下側面よりも直径が小さい、テーパの付いた封止表面が、好ましくはマガジンの下側端部の一体部分となっている。最も下にある供給ユニットの周縁部がこの表面上に載り、それによって、マガジンのチャンバ上流を、スクリーンを通過して最も下にある供給ユニットの下側面に対して上方に送られる噴射から封止し、この噴射は、固体化学物質を溶液に溶解させ、この溶液は下方へ流れ、貯蔵部に収集される。
【００１７】
供給ユニットの下側面が溶解するにつれて、その供給ユニットは、その下側溶解面と、テーパ表面と接触するその封止部とによって画定される平面の方へと下方に次第に送り出される。
【００１８】
したがって、固体化学物質が噴射によってこの下側面で溶解するにつれて、その供給ユニット、およびその上方にあるユニットは下方へと次第に移動するが、溶解行為が生じる平面より上にある上側チャンバは、前進してくる化学物質供給ユニットによって封止され、したがって上側チャンバ、およびその内部の供給ユニットは、比較的より乾燥した領域に保持され、最も下にある供給ユニットの下側面で、化学物質が正確かつ一貫して溶解するのを妨げる(mat)、塞ぐ、またはその他の形で悪影響を及ぼすことがない。
【００１９】
マガジンには、マガジン内に装填された供給ユニットを丁寧に扱いやすくし、かつオペレータがマガジンの装填状態を判定することができる内部への視覚的アクセスを可能とするアクセススロットが設けられる。
【００２０】
本発明の上記およびその他の利点、ならびに改変形態が、以下の説明、および以下の図から容易に明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】供給ユニットマガジンが上に取り付けられた溶解機を示し、また、内方へとテーパの付いた表面が、最も下にある固体化学物質供給ユニットの下側縁部と封止部を成す、マガジンの下側端部を示す断面図である。
【図２】選択された構成要素が、見やすいように、かつ説明のために透明で示された、図1の溶解機およびマガジンの等角図である。
【図３】固体化学物質供給ユニットが充填された、カバーのないマガジンを示す、図1の溶解機およびマガジンの斜視図である。
【図４】固体化学物質供給ユニットが、マガジンスロット、およびカバーの覗き窓越しに見えている、図1の溶解機、およびカバー付きのマガジンの立面図である。
【図５】溶解機およびマガジンの上面図である。
【図６】調整された水が、調整器から直列に連結された第2、および第1の弁へと流れて、噴射ノズルまで流れる流動を示し、また、溢水タンクおよび溶液貯蔵部(2ヶ所に示す)、ならびに固体化学物質供給ユニット、テーパの付いた封止表面、およびスクリーンを概略的に示す、概略流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好ましくは、本明細書で使用する用語「溶解機」は、固体化学物質供給ユニット溶解装置と、固体化学物質供給ユニットを連続して保持し、かつ溶解機内の溶解位置またはステーションに順次導入する、動作可能に取り付けられた付随の固体化学物質供給ユニットマガジンまたはガイドとを含む。
【００２３】
図面に例示するように、本発明に有用な好ましい固体化学物質供給ユニットは、円形縁部14によって画定された前面12を有する円筒または円盤10の形である。円盤10は、所定の高さを有し、必ずしもそうである必要はないが、好ましくは、直径が6から9インチであり、高さが約1から6インチ、好ましくは3インチの高さである。好ましくは、前面12は、表面積が約20平方インチから110平方インチである。好ましくは、単一の固体化学物質供給ユニットは、8から10ポンドの範囲の重さである。これらのパラメータは、単なる例示にすぎず、他のサイズ、面積、および重さも使用することができる。
【００２４】
本発明の一実施形態は、溶解機装置18の一部として動作可能に協働する独自の固体化学物質供給ユニットマガジン16を備え、このマガジン16は、第1のスクリーン24のすぐ上流、またはすぐ上の、マガジンの下側端部22に、僅かに内方にテーパの付いた表面または絞り部20を有する。上記のように、固体化学物質供給ユニット10は、それだけに限られるものではないが、好ましくは円柱形状であり、縁部14によって画定される下側円形面表面12が、マガジン16のテーパ面20と係合し、供給ユニットの下側縁部14とテーパ表面20との係合によって形成される封止部28よりも上方のマガジンの上側チャンバ領域26を封止している。
【００２５】
あるいは、テーパ表面20は、マガジン16、および溶解させている供給ユニット10の前面表面12よりも上に湿分が侵入するのを封止しながら、マガジン16下流の封止位置で、溶解機18に動作可能に配設してもよい。
【００２６】
第1の上側スクリーン24は、マガジン16内の、上記の通り形成された封止部28付近に、かつ先頭の、または最も下にある固体化学物質供給ユニット10の下側面12のすぐ下に配設される。第1のスクリーン24は、適切ないかなる構成のものでもよく、好ましくは、No.2メッシュのステンレス鋼ワイヤ、すなわち2分の1インチのメッシュである。上方に向いたノズル30が、スクリーン24の下に配設されている。このノズル30は、一貫し、かつ好ましくは一様の水パターンを、スクリーンを介して固体化学物質供給ユニット10の下側円形面12に噴射し、それによってこの面は溶解する。固体化学物質供給ユニット10がこのようにして溶解するにつれて、溶解した化学物質は、第1のスクリーン24の方に、そこを通過して収集漏斗32、またはテーパの付いたその収集表面に滴下し、その間中も、固体化学物質供給ユニット10の前進する下側面12の円形縁部14によってテーパ表面20が封止され、それによって溶解面12より上にある固体化学物質供給ユニット10の濡れ、およびケーキングを防止する。固体化学物質供給ユニット10、および後続の固体化学物質供給ユニットは、ノズル30が噴射し続ける間、マガジン16中をテーパ面20の方へ下降し、封止して、封止部28、およびノズル30の噴射によって溶解させる供給ユニット表面の呈示のどちらをも維持する。封止部28は、ノズル噴射30が連続的に生成されるか、または断続的に生成されるかにかかわらず維持される。
【００２７】
固体化学物質供給ユニット10の前面12が水の噴射を受け、溶解するにつれて、希釈された化学溶液が、ノズルを通過して、漏斗32の底部にある第2の下側スクリーン34に落ち、この下側スクリーン34は、第1のスクリーン24を通過して落ちた不溶解の化学物質のいかなる塊または破片も捕捉し、こうした塊および破片は、収集され、任意選択で廃棄される。下側スクリーン34は、好ましくは、収集漏斗32の一体部品または床部であり、複数の4分の1インチ孔を内部に有し、このスクリーンによって不溶解の化学物質の破片が床部で捕捉され、さらに溶解することができる。
【００２８】
したがって、マガジン16は、複数の固体化学物質供給ユニット10を縦並びに受容し、各ユニット10をテーパ表面20の方へ順次送る上側供給ユニットチャンバ26を画定し、それによって最も下にある供給ユニットの縁部14と封止部28を成すことが理解されよう。
【００２９】
本発明の別の態様では、マガジン16は、その両側に2つの細長いスロット36、38(図3)を画定する。円筒形の固体化学物質供給ユニット10は、供給ユニット10が封止部28に、または先行する供給ユニット10に留まるまで、マガジン16内を手動で押し下げられ、またスロット36、38によって、上面から物理的支持によって押し下げやすくなっている。ガイドカバー40が、最後尾の、または最も上にある供給ユニット10上に配置され、ユニット10が順次溶解するにつれて下方に追従する。マガジン内の最後のユニットが完全に溶解すると、ガイドカバー40は、ノズル30からのいかなる噴射もスクリーンを通過してマガジンチャンバ26に入らないように偏向させ、すなわちガイドカバー40もやはり、テーパ封止表面20を封止、またはそこに接触する。
【００３０】
マガジンカバー42を、マガジン16にかぶせて配設することができる。このカバー42には、好ましくは、前記スロット36、38の一方に位置合せされた測定目盛りを備えた細長い覗き窓44が設けられ、この覗き窓越しに中の供給ユニット10を見ることができ、固体化学物質供給ユニットの状態、およびより多くの固体化学物質供給ユニット10を装填すべき必要があるかの指示として測定することができる。したがって、オペレータが目視観測によって処理工程の継続動作を確実にすることが容易となる。
【００３１】
マガジン16のテーパ表面20のすぐ下には、マガジン16、または他の溶解機部品のいずれかの表面にある円形溝46があり、上記の円形スクリーン24の周縁部を収容、支持、または位置決めしている。スクリーンの下にある、収集漏斗32の形のさらにテーパの付いた表面によって、化学溶液が漏斗状に下方に、溶解機18内の収集領域または貯蔵部48へと注ぎ込まれ、この貯蔵部には、溶液貯蔵部48の満水状態に基づいて、ライン55を経由したノズル30への水流を制御する1つまたは複数のフロート50、52が配設されている。主要な化学溶液は、溶液貯蔵部48に向けて送られ、貯蔵部48が満水になると、溶液貯蔵部48内のフロート52によって第1の弁54が起動して、ノズル30の給水を停止する。その貯蔵部48が、第1の弁54、およびそのフロート52の状態にもかかわらず、溢水タンク56に溢れ出した場合は、溢水タンク56内の第2のフロート50によって第2の弁58が閉じ、この弁58は、(導管57を介して)第1の弁54に直列に接続され、フェイルセーフとしてその上流から水が水入口59から圧力調整器59a、および導管61、第1の弁54、ライン55、およびノズル30へと入るのを遮断し、ノズル30が供給ユニット10に噴射するのを停止する。直列に接続された弁54、58、およびノズル30への給水は、ノズル30から一定の噴射が生成されるように圧力調整される。
【００３２】
集配管60によって、化学溶液を水システムまたは他の工程流れに搬送するために、化学溶液が溶液貯蔵部58から出口ポンプ62へと移送される。
【００３３】
また、本発明は、利用可能な水圧が、ある用途から他方の用途で大幅に変動し得る複数の用途で有用であり、約25から100psi、より高い可能性として25〜40psiの範囲の用途に有用なことが理解されよう。本発明によれば、給水ノズル30は、約25psiに調整され(調整器59a)、この圧力では、ノズル30は、毎分約.5ガロンの割合で希釈水を噴射パターンとして固体化学物質供給ユニットの前面に送達して、約.5%から約1.0%の濃度の化学溶液を生成する。
【００３４】
好ましくは、また、一定の固体化学物質供給ユニット前面12、およびその前面で画定される表面積を絶えず呈示することによって一定の化学溶液を供給するために、各固体化学物質供給ユニット10は、固体化学物質供給ユニットの表面積が、第1のスクリーン24で、ノズル30から一定の距離を置いて位置するような形状を有する。動作可能な固体化学物質供給ユニットの前面から一定の距離で、かつ一定の低圧で、ノズル30から放射される水パターンを一様にすることによって、一貫し、正確、かつ一定の溶液、および処理工程が促進される。
【００３５】
溶解機18によって、非常に大容量であるが、フットプリントが比較的小さい固体化学物質供給ユニット溶解工程が実現されることもやはり理解されよう。本質的に、溶解機ユニット18はその下側端部で幅約24インチ、長さ28インチであり、高さが約1フィート、あるいは、幅18インチ、長さ約22インチなど、他のサイズでもよい。ハウジング66は、好ましくは、それぞれ約1クォートの容量の貯蔵部48と、溢水タンク56との両方を一体にして形成され、これらの2つのタンクの他に、予想外の流出液または動作不良に対処する追加の格納タンク68を形成している。マガジンは、溶解機ハウジング66の底部から約5フィート、直径約13インチの、カバー42を備えた上側装填端部70を有する。マガジンの下側端部は、溶解機ハウジング66に固定され、したがって装置全体が傾いても外れない。マガジン16の下側端部はハウジング66内に配設されているので、この単一体の重心は比較的低く、溶解機は安定している。例えば、マガジン16は、ハウジング66の一体座部72、およびハウジング66の他の部分によって支持することができ、また、その他の形でハウジングに適切に固締することもできる。
【００３６】
したがって、溶解機18は、溶液貯蔵部48、溢水タンク56、格納タンク68、マガジン座部72を画定する適切な任意の材料製のハウジング66、または有用には成型ハウジング66を備える本体と、溶解機能を実施するかかる導管、弁54、58、ノズル30などとによって部分的に画定されることが理解されよう。貯蔵部48、および溢水タンク56は、溶解機本体66に一体的に形成された部分でよい。理解されるように、マガジン16は、図面に示すように、溶解機18に取り外し可能であるが、しっかりと据え付けられている。テーパ封止表面20、およびスクリーン24は、望むなら、マガジン16の一部として好ましい位置に配置するのではなく、溶解機18のマガジン16の下に形成することもできる。
【００３７】
代替実施形態では、固体化学物質供給ユニット10は、円筒、または円盤形状以外の他の形状で設けることができる。例えば、円盤を扇形に切り取った形状、曲線または直線の複数の側部を有する形のユニット、または様々な他の供給ユニット形状を使用することができる。したがって、テーパ封止表面20をやはり同様の協働構成にして設けて、本明細書で論じた固体化学物質供給ユニット10との封止部28を設け、湿分が、かかる供給ユニットの噴射受容溶解前面12を越えて搬送される、または流入するのを防止することができる。
【００３８】
固体化学物質供給ユニット前面12の形状と一致した均一のパターン、噴射ノズル30からそのユニット面までの一定の距離、および一定の水圧の諸パラメータは全て、好ましくは実現され、維持される。
【００３９】
これらの実施形態は、固体化学物質供給ユニットからの様々な工程流れの処理を促進する。
【００４０】
前述から、本発明は、独自の大容量マガジン、および固体化学物質供給ユニットを有する固体状化学溶解機を提供し、この溶解機は、後続の固体化学物質供給ユニットの濡れ、またはケーキングから生じる溶解工程の阻害を防止し、かつ化学物質の一貫した溶解を連続的に、または断続的に実現して、システム処理用の正確な溶液を生成することが理解されよう。かかる改良型装置および方法に加えて、溶解機のフットプリントが小さいため、上記利点が得られ、溶液の生成が正確、かつオペレータによる操作時間および注意が低減した、大容量であるがなおも安定したユニットが実現される。
【００４１】
本発明では、様々な固体化学物質を固体化学物質供給ユニット内に供給して使用することができる。これらの固体化学物質には、単なる例にすぎず、それだけに限られるものではないが、ホスホン酸塩、トリトリアゾール、モリブデン酸塩、ポリマー、苛性物質(caustics)、亜硫酸塩、および硝酸塩が含まれる。
【００４２】
上記およびその他の利点、ならびに改変形態は、本発明の範囲から逸脱せずに、当業者には容易に明白となるものであり、本出願人は、本明細書に添付の特許請求の範囲によってのみ制約されるものである。
【符号の説明】
【００４３】
10  固体化学物質供給ユニット
12  前面
14  円形縁部
16  固体化学物質供給ユニットマガジン
18  溶解機装置
20  テーパ表面
22  マガジンの下側端部
24  第1のスクリーン
26  上側供給ユニットチャンバ
28  封止部
30  噴射ノズル
32  収集漏斗
34  下側スクリーン
36、38  細長いスロット
40  ガイドカバー
42  マガジンカバー
44  覗き窓
46  円形溝
48  溶液貯蔵部
50、52  フロート
54  第1の弁
55  ライン
56  溢水タンク
58  第2の弁
59  水入口
59a  圧力調整器
60  集配管
61  導管
62  出口ポンプ
66  ハウジング
68  追加の格納タンク
70  上側装填端部
72  一体座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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