(57)【要約】      （修正有）【課題】消泡剤等の高粘度の添加剤を添加する場合に、添加剤の添加が途切れてしまうことを防止する添加剤切れ検出装置を提供する。【解決手段】添加剤タンク１内の添加剤を供給する供給ポンプ２の吐出側の管路３の途中にレベル検出チューブ４を設け、このレベル検出チューブ４の設置高さをタンク１と添加剤の供給先よりも高い位置とする。レベル検出チューブ４を透明材で、上方の適宜高さまで伸長させて設け、添加剤を下降させて添加口3aから供給する。巡回監視の際に作業員は添加剤の量を目視によって確認して、添加剤の供給の有無を確認する。あるいは必要に応じて、レベル検出チューブ内に一対の電極棒5a、5bを配し、常時は液中に浸漬させてこれらの間を通電し、液位の低下で電極棒5a、5bが液面から露出した場合の通電遮断により液位の低下を検知し、添加剤の供給不良を認識する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
添加剤のタンクから所望の供給先に供給ポンプを使用して添加される添加剤が、添加されなくなったことを検知する添加剤切れ検出装置において、
前記供給ポンプの吐出側であって、前記添加剤のタンクと添加剤の供給先とのいずれよりも高い位置にレベル検出チューブを配置し、
前記レベル検出チューブを、内部の添加剤を視認可能な透明材で適宜な長さで上方に伸長させてあることを特徴とする添加剤切れ検出装置。
【請求項２】
前記レベル検出チューブに一対の電極を設け、
レベル検出チューブ内の添加剤液位が前記一対の電極の高さ以下に位置して、電極間の電流が遮断されたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の添加剤切れ検出装置。
【請求項３】
前記レベル検出チューブに一対の電極を設け、
前記一対の電極を異なる高さ位置に設け、
レベル検出チューブ内の添加剤液位が前記一対の電極の間の高さに位置したことを検出することを特徴とする請求項１に記載の添加剤切れ検出装置。
【請求項４】
前記一対の電極間の電流が遮断された場合に警報を発することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の添加剤切れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消泡剤等のように、高粘度でしかも微量の添加剤を供給する場合に、添加剤の供給が途切れてしまうことを検知する添加剤切れ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製紙工業では、抄紙機に供される製紙原料を製造する原質工程や抄紙機に供する前工程として調製する前処理工程、抄紙機に供する抄紙工程等では各種の薬剤が使用され、回収された薬剤は水などと混合されて液面に泡立ちが生じている。また、各工程で使用された洗浄水は各種の薬剤等と混合しており、液面に泡立ちが生じている。洗浄水等で再利用できるものは回収されるが、一部が廃液として製紙工程の外部に排出される。このとき、排出される処理水のPH調整等を行うと共に、消泡剤を添加して表面の泡立ちを消去させて、環境に影響を与えない状態にして排水する。
【０００３】
また、製紙工程においては種々の薬品を、抄紙機を走行中の紙に塗布することが行われるが、例えば、塗工液の調製時に攪拌等によって泡立ちが発生した場合に、発泡した状態で紙に塗布しては塗布状態の均一性が損なわれる等のために、泡立ちを消去するための消泡剤を添加する場合がある。
【０００４】
消泡剤の添加が途切れてしまうと発生した泡立ちを消去できなくなるため、廃液は発泡した状態で排出されて、見た目が悪く、恰も環境を破壊する汚水を流出させているような印象を与えてしまう。また、紙に添加する薬品等の表面に泡が付着した場合に、紙質に悪影響を与えてしまうおそれがある。
【０００５】
このため、製紙工程の各工程では、必要に応じて消泡剤が添加されている。消泡剤の添加量は、添加箇所によっては高い精度に維持すると共に、処理液等の量の変動に迅速に対応できるように制御されている。また、消泡剤の添加量は微量であり、高粘度の流体であることから、供給ポンプとしてダイヤフラム式ポンプが用いられることが多い。
【０００６】
この種の消泡剤や薬剤の供給量の制御装置や監視装置、計測装置として、例えば、特許文献１〜３等がある。また、薬液注入方法およびその装置がある（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２３５５９５号公報
【特許文献２】特開平１１−４７７２８号公報
【特許文献３】特開昭５５−９６４１９号公報
【特許文献４】特開２００４−３０１６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜４に開示された薬剤の供給に関する装置や制御装置は、いずれも定量の薬剤を所望の箇所に供給することを目的とするものであるため、流量計等の測定機器が用いられており、複雑な構成となって、コストが大きくなっている。特に、添加の有無を検出すれば十分である箇所における装置としては大きなコストでは無駄である。また、特許文献４には薬液貯蔵タンクに連通させた液面測定タンクを設け、液面測定タンクの薬液面の最高の高さから、前記薬液貯蔵タンクの貯蔵量を算出し、薬液貯蔵タンクと液面測定タンクとを遮断した状態における液面測定タンクの薬液面の減少速度から薬液供給ポンプの吐出量を演算する薬液注入方法およびそのその装置が提案されている。
【０００９】
そこで、この発明は、消泡剤等の薬剤を添加する供給ポンプに支障が生じたり、その他の原因で薬剤が供給されなくなった状態を検知できるようにした添加剤切れ検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る添加剤切れ検出装置は、添加剤のタンクから所望の供給先に供給ポンプを使用して添加される添加剤が、添加されなくなったことを検知する添加剤切れ検出装置において、前記供給ポンプの吐出側であって、前記添加剤のタンクと添加剤の供給先とのいずれよりも高い位置にレベル検出チューブを配置し、前記レベル検出チューブを、内部の添加剤を視認可能な透明材で適宜な長さで上方に伸長させてあることを特徴としている。
【００１１】
前記レベル検出チューブを透明材で形成してあるため、巡回監視の際に作業員は添加剤の量を目視によって確認して、添加剤の供給の有無を確認する。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る添加剤切れ検出装置は、前記レベル検出チューブに一対の電極を設け、レベル検出チューブ内の添加剤液位が前記一対の電極の高さ以下に位置して、電極間の電流が遮断されたことを検出することを特徴としている。
【００１３】
前記一対の電極が添加剤液位よりも下位にある場合には、これら電極間が通電した状態にある。液位が低下して一対の電極よりも低い位置となった場合には、これらの電極が液面から露出して電極間の通電が遮断される。この通電の遮断状態が検知された場合には、前記レベル検出チューブ内の添加剤が減少した状態となる。
【００１４】
例えば、前記供給ポンプが正常に作動している場合には、添加剤が順調に供給されるから添加剤液位は殆ど変化しない。このため、電極は添加剤中にあり、電極間の通電が維持されている。これに対して，供給ポンプに支障が生じた場合等で添加剤が供給されなくなると、レベル検出チューブ内に貯留している添加剤が下降することによって所望の箇所に供給されるため、レベル検出チューブ内の添加剤液位が低下する。このため、一方の電極が液面から露出した状態で通電が遮断されることになる。
【００１５】
また、請求項３の発明に係る添加剤切れ検出装置は、前記レベル検出チューブに一対の電極を設け、前記一対の電極を異なる高さ位置に設け、レベル検出チューブ内の添加剤液位が前記一対の電極の間の高さに位置したことを検出することを特徴としている。
【００１６】
前記一対の電極のいずれもが添加剤液位よりも下位にある場合には、これら電極間が通電した状態にある。一方、一対の電極の間の高さに添加剤液位が位置した場合には、一方の電極が液面から露出して電極間の通電が遮断される。この通電の遮断状態が検知された場合には、前記レベル検出チューブ内の添加剤が減少した状態となる。
【００１７】
また、請求項４の発明に係る添加剤切れ検出装置は、前記一対の電極の間の高さに添加剤液位が位置した場合に警報を発することを特徴としている。
【００１８】
前記一対の電極間の通電が遮断された場合に、警報音を吹鳴させたり、警告灯の点灯や点滅によって作業員等に警報するようにしたものである。なお、この警報は、例えば、中央制御室等のように作業員が常駐している場所で行われるようにする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る添加剤切れ検出装置によれば、作業員の目視により添加剤の液切れを把握できる。また、レベル検出チューブ内の添加剤を、いわゆるヘッドにより下降させることで所望の箇所へ供給するため、供給ポンプが故障して添加剤が吐出されなくなる等のようにレベル検出チューブへ添加剤が供給されなくなったとしても、該レベル検出チューブ内に残留している添加剤を供給することができる。このため、レベル検出チューブの容量を次の巡回監視までに十分な量の添加剤を滞留させることができる大きさとすれば、無添加状態とならずに添加剤切れを検出できて、液切れに対して迅速に対応することができる。
【００２０】
また、請求項２の発明に係る添加剤切れ検出装置によれば、作業員等の目視によることなく添加剤の液切れを把握できるので、添加剤が無添加状態となることを確実に防止できる。しかも、無添加状態となった場合を迅速に検知できるので、無添加状態となる時間を短縮できて、操業を安定させることができる。
【００２１】
また、請求項３の発明に係る添加剤切れ検出装置によれば、一対の電極の内の上位にある電極の高さを変更することにより、検出すべき液位の高さを容易に調整することができる。
【００２２】
また、請求項４の発明に係る添加剤切れ検出装置によれば、警報の発令によって、添加剤の液切れにより迅速に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る添加剤切れ検出装置の概略の構成を示す図であり、(ａ)は添加剤が正常に添加されている状態を、(ｂ)は添加剤の供給に異常が生じた場合を示している。
【図２】この発明の他の実施形態に係る添加剤切れ検出装置の概略の構成を示す図である。
【図３】図２に示す実施形態に係る添加剤切れ検出装置の作用を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る添加剤切れ検出装置を具体的に説明する。
【００２５】
図１にこの発明に係る添加剤切れ検出装置10の概略を示してあり、(ａ)は添加剤が正常に添加されている場合を、（ｂ）は添加剤の添加に異常がある場合を示している。添加剤タンク１に供給ポンプ２の吸込側が接続され、吐出側が管路３に接続されている。この管路３の途中にレベル検出チューブ４が配されている。このレベル検出チューブ４は、図１に示すように、添加剤タンク１よりも高位置に配設されており、前記供給ポンプ２にはこのレベル検出チューブ４に添加剤を供給できる十分な吐出圧のものが用いられている。一方、添加剤が消泡剤等のような高粘度の流体であり、その添加量が微少であるため、この供給ポンプ２には、例えばダイヤフラム型やプランジャ型等の定量型のポンプが用いられる。また、レベル検出チューブ４は、透明の管により形成されており、適宜な長さで上方に伸長していて後述する作用にとって十分な量の添加剤を滞留させることができる容量を具備させてある。前記管路３はこのレベル検出チューブ４の下部に接続させてあり、該管路３の先端が添加口3aとされて、該添加口3aがレベル検出チューブ４よりも下方に位置している。したがって、いわゆるヘッドの作用を受けて添加剤が下降し、管路３を通って供給される。
【００２６】
この添加剤切れ検出装置10によると、添加剤が正常に添加されている場合には、供給ポンプ２の吐出量と添加量とがほぼ一定であるから、レベル検出チューブ４内の添加剤の液位はほぼ一定の位置に保たれている。すなわち、巡回作業員が目視することによって、レベル検出チューブ４内の液位の変化が認められない場合には、添加剤が順調に供給されて添加されていると判断できる。
【００２７】
他方、供給ポンプ２の異常停止や管路３の破損、添加剤タンク１内の液位低下等によってレベル検出チューブ４に添加剤が供給されなくなると、前記レベル検出チューブ４に滞留している添加剤が該レベル検出チューブ４から下降して前記添加口3aから供給される。このため、図１(ｂ)に示すように、レベル検出チューブ４内の液位が低下することになる。この場合には、レベル検出チューブ４が透明であるため、巡回作業員が液位の低下を目視でき、供給ポンプ２からの供給が停滞しているものと認識でき、添加剤の添加に支障が生じていると判断して、必要な対処を行うことになる。
【００２８】
なお、このとき、供給ポンプ２からの供給が途絶えても、添加剤の添加量が微少であるため、レベル検出チューブ４の容量が十分に大きければ、次回の巡回監視のときまで、レベル検出チューブ４が空になることがなく、添加剤の供給が停止させることがない。レベル検出チューブ４は、液位の低下が確実に把握できると共に、十分な容量となるように、小径で長尺なものとすることが好ましい。
【００２９】
上述のように、レベル検出チューブ４を小径で長尺とすることで、添加量が微少であり、監視のための作業員の巡回回数が少なくても、液位の変化を確実に目視できる。しかし、このレベル検出チューブ４の設置場所の条件によっては、長尺なものを設置することができず、容量を確保するために大径なものとする必要が生じる場合がある。大径で短尺なレベル検出チューブ４では、液位の変化が微小となり、目視では確認できない場合が生じる。例えば、既に供給ポンプ２からの添加剤の供給が停止した直後に巡回監視があった場合には、次回の巡回監視までの時間でレベル検出チューブ４内の添加剤が空となってしまい、無添加状態が続いてしまうおそれがある。そこで、レベル検出チューブ４内の液位に変化を目視によらなくても認識できて、供給ポンプ２からの添加剤の供給が停止していることを把握できるようにした添加剤切れ検出装置20を図２に示してある。
【００３０】
図２に示す実施形態に係る添加剤切れ検出装置20では、前記レベル検出チューブ４内に、一対の電極を構成する電極棒5a、5bが挿入されている。これら一対の電極棒5a、5bは先端の高さ位置を異ならせてある。これら一対の電極棒5a、5bは検出回路６に接続されて、これら電極棒5a、5bに導体が接続されている場合に流れる電流を検出している。すなわち、添加剤は導体であるため電極棒5a、5bのいずれもが接触している場合にはこれら電極棒5a、5b間が通電し、添加剤の液位が低下して上位の電極棒5bが液面から露出すると通電状態が遮断される。前記検出回路６はこれら電極棒5a、5b間の通電と遮断との状態を検出する。
【００３１】
以上により構成された図２に示す実施形態に係る添加剤切れ検出装置20の作用を、図３に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
【００３２】
前記供給ポンプ２が正常に運転されている場合には（ステップ３０１）、添加剤タンク１内の添加剤が吸い込まれて吐出される。吐出された添加剤は、管路３を通って前記レベル検出チューブ４内に供給される。レベル検出チューブ４内の添加剤は管路３の前記添加口3aから所望の供給先に供給される。このとき、レベル検出チューブ４内の添加剤は該レベル検出チューブ４内を下降し、管路３を通って供給される。また、添加口3aからの供給量と供給ポンプ２の吐出量とが等しい場合には、レベル検出チューブ４内の添加剤の液位は変化しない。この液位の変化を前記電極棒5a、5b間の通電状態を、電極棒5a、5bの通電が遮断されたか否かを検知して検出する（ステップ３０２）。すなわち、前記電極棒5a、5bのいずれの先端もこの添加剤の液中にある場合には、これら電極棒5a、5b間が通電しているため、前記検出回路６は回路が閉じていて、液位が一定の範囲内にあることを検知している（ステップ３０２／NO）。
【００３３】
例えば、供給ポンプ２のダイヤフラムが破損すると、ダイヤフラムを駆動しているピストンの動作は継続されているが、添加剤の供給が停止する。供給ポンプ２からの供給が停止すると、添加口3aから供給される添加剤はレベル検出チューブ４に貯留されたもののみとなるから、レベル検出チューブ４内の添加剤の液位が徐々に低下することになる。添加剤の液位が低下して一方の電極棒5bが液面から露出すると、一対の電極棒5a、5bの間の通電状態が遮断されるから、検出回路６が開放される。このため、添加剤の液位が低下したことが検出され、供給ポンプ２からの供給が停止していると判断されることになる（ステップ３０２／YES）。
【００３４】
なお、添加剤液位の低下の原因としては、供給ポンプ２が停止した場合や管路３の閉塞、管路３の破損や離脱、添加剤タンク１の液位低下などがある。
【００３５】
前記検出回路６が開放されたことにより、例えば添加剤液面検出器の変換器盤に検出回路６の出力信号を接続する（ステップ３０３）等によって、該変換器盤内の液面低下検出回路が作動し（ステップ３０４）、液切警報用表示器を作動させて（ステップ３０５）、例えば警告灯を点灯あるいは点滅させたり、警報音を吹鳴させたりして、添加剤のレベル検出チューブ４内の液位が低下したことを知らしめる。この警報により、作業員は給送ポンプ２の点検等を行って添加剤の供給を行えるように、別の系統に切り替えたり、給送ポンプ２の補修等を行う。
【００３６】
以上に説明した図２に示す実施形態では、一対の電極棒5a、5bの先端の高さ位置を異ならせてあるものとして説明したが、これらの先端の高さ位置を等しくしても構わない。一対の電極棒5a、5bの高さ位置が等しい場合には、液位が低下した場合には、これら電極棒5a、5bが同時に液面から露出して通電状態が解消されてこれら電極棒5a、5b間が遮断されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明に係る添加剤切れ検出装置によれば、作業員が巡回して監視しなくても、レベル検出チューブ内の添加剤の減少量が異常となった場合を検知できるので、作業員の手間を減じると共に、所望の箇所へ無添加となる状態を回避して、後工程への影響を極力なくすことに寄与する。
【符号の説明】
【００３８】
１  添加剤タンク
２  供給ポンプ
３  管路
3a  添加口
４  レベル検出チューブ
5a、5b  電極棒（電極）
６  検出回路
10  添加剤切れ検出装置
20  添加剤切れ検出装置
【図１】
2013160750.tif 000003
【図２】
2013160750.tif 000004
【図３】
2013160750.tif 000005