特許 5902019 温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置及び排水収集方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5902019

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置及び排水収集方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20060101AFI20160331BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/00 J

   C02F1/00 C

   C02F1/00 W

   C02F1/00 D

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-82881(P2012-82881)

(22)【出願日】2012年3月30日

(65)【公開番号】特開2013-212445(P2013-212445A)

(43)【公開日】2013年10月17日

【審査請求日】2014年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100087066

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100159503

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 正人

(72)【発明者】

【氏名】池田 圭介

(72)【発明者】

【氏名】廣東 裕次

(72)【発明者】

【氏名】今野 正彦

【審査官】 金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２７２４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３２２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５３２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１５５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０３４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０８２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２７２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９９２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３７９４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／００

Ｅ０３Ｆ １／００−１１／００

Ｂ０８Ｂ ３／００− ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造装置を洗浄することにより発生する排水量が変動する排水を集め排水処理場に移送する真空吸引による排水収集装置であって、
前記変動する排水を収容する所定バッファ容量を有する真空吸引装置タンクと、前記真空吸引装置タンク内の排水を真空吸引して所定場所に移送する真空吸引ユニット盤と、前記排水の温度を検出する温度センサと、前記排水の温度を低減する排水温度低減手段と、前記温度センサにより検出した排水温度により前記排水温度低減手段を運転して前記排水の温度を前記真空吸引ユニット盤が配置されている箇所の真空度での沸点又は機器構成材料の耐熱温度より低い所定の温度に低減する水温制御手段を設けたことを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項2】

請求項１に記載の温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置において、
前記排水温度低減手段は、希釈水を前記真空吸引装置タンク内の排水に注入して該排水の温度を低減する希釈水注入手段、又は前記真空吸引装置で真空吸引される排水に空気を注入して該排水の温度を低減する空気注入手段のいずれか一方又は両方を備え、
前記水温制御手段は、前記温度センサにより検出した排水温度により前記希釈水注入手段及び／又は前記空気注入手段を運転することを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置において、
前記排水温度低減手段は、熱交換器を備えた冷却設備を備え、前記真空吸引装置タンク内の排水又は前記真空吸引装置タンク内に流入する排水の温度を低減させることを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置において、
前記真空吸引装置タンク内の排水の水位を検出する水位センサを備え、
前記真空吸引ユニット盤は、前記真空吸引装置タンク内の排水を真空吸引する複数の真空吸引手段を備え、
前記水位センサで検出した前記真空吸引装置タンク内の排水水位により、前記真空吸引手段の運転する数を変えて排水の真空吸引量を制御することを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置において、
前記温度センサで検出する排水の温度に応じて、該排水を真空吸引する真空度を該吸引された排水が沸騰しない真空度に調節する真空度調節手段を備えたことを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置において、
前記真空吸引装置タンクの前記バッファ容量は、前記変動する排水を収容し、前記真空吸引ユニット盤で真空吸引して移送する間に排水が前記真空吸引装置タンクから溢れ出ない必要最小限の容量であることを特徴とする温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置。

【請求項7】

製造装置を洗浄することにより発生する排水量が変動する排水を集め排水処理場に移送する真空吸引による排水収集方法であって、
前記変動する排水を収容する所定バッファ容量を有する真空吸引装置タンクを備え、前記真空吸引装置タンク内の排水温度により、排水温度低減手段を運転して排水温度を前記真空吸引ユニット盤が配置されている箇所の真空度での沸点又は機器構成材料の耐熱温度より低い所定の温度に低減することを特徴とする真空吸引による排水収集方法。

【請求項8】

請求項７に記載の真空吸引による排水収集方法において、
前記真空吸引装置タンク内に希釈水を注入して該真空吸引装置タンク内の排水温度を低減する排水温度低減方法、又は前記真空吸引される排水に空気を注入して排水温度を低減する排水温度低減方法、又は熱交換器を備えた冷却設備で前記排水温度を低減する排水温度低減方法のいずれか、又はこれら排水温度低減方法の複数、又はこれら排水温度低減方法の全部を用いて排水温度を所定温度以下に低減することを特徴とする真空吸引による排水収集方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種飲料等の食品製造工場等の工場において、その製造装置を分解することなくＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｎ Ｐｌａｃｅ）洗浄（定置洗浄）することにより発生する排水を真空吸引により収集し、該収集した工場排水を所定位置に設置された排水処理設備（排水処理場）に移送するための温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置及び真空吸引による排水収集方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の真空吸引による排水収集装置としては、特許文献１及び２に開示されたものがある。この真空吸引による排水収集装置では、ＣＩＰ洗浄の工程により異なる洗剤、温度、流量の排水が各洗浄工程完了時に排水される。これらのＣＩＰ排水は高温で強酸、強アルカリでコンクリートを腐食する薬液を多量に含むため床下に配置された排水用配管が長期間の使用により熱収縮及び腐食によって貫通接合箇所や管継ぎ目で漏水が発生するという問題がある。この漏水を放置すると土壌汚染を発生する危険があるが、排水用配管を敷設している床の上には多数の製造装置を構成する機器が配置されているため、これらの機器を撤去して排水用配管を更新することは極めて困難である。そのため、これらの排水用配管をビニールコーティングするなどの方法で修繕を行うがこの場合にも、その修繕にはその都度施工費用が掛かる上、そのコーティングの寿命は短期間であり、繰り返し施工することにより莫大な投資が必要となってしまう。また、排水用配管は床下に設置されているため配管の腐食や漏水等の状態を目視で容易に監視することができないという問題もある。

【0003】

また、各種飲料等の製造ラインを分解することなく洗浄するＣＩＰ装置においては、排水溝に流し込む排水は大量に発生するがその時間は短時間である。この短時間で発生する大量のＣＩＰ排水を発生と同じタイミングで排水しようとすると、工場排水収集装置の規模は大規模のものとなってしまうという問題がある。また、この排水の温度が高い場合には、そのまま排水すると工場排水収集装置を構成する機器の材質として耐熱性に優れた材料が要求されコストも高額となるという問題もある。

【0004】

上記問題を解決するめため、本特許出願人の発明者は、上記問題に対処できる工場排水装置を開発し、特願２０１１−２５３０７４号として出願している。図１はこの工場排水収集装置の概略構成を示す図である。図示するように、本真空吸引による排水収集装置は、複数の真空吸引ユニット５０と、ユニット型真空ステーション６０とを備え、該複数の真空吸引ユニット５０とユニット型真空ステーション６０の間を真空配管１１２で接続して構成されている。飲料等の食品を製造する製造装置１００をＣＩＰ洗浄する際に発生する工場の排水１０１は、製造装置１００が設置された工場の床面１０２に設けた排水溝を通して真空吸引ユニット５０に集められ、該真空吸引ユニット５０から真空配管１１２を通して、ユニット型真空ステーション６０に送られ、該ユニット型真空ステーション６０から図示しない排水処理場に送られる。

【0005】

真空吸引ユニット５０は、排水発生源の近傍（ＣＩＰ洗浄する際に発生する排水１０１が集まる、例えば製造装置１００が設置されている床面１０２の排水溝の下流端近傍）に配置されている。各真空吸引ユニット５０はバッファタンク５１と真空吸引装置タンク５２とを備えている。バッファタンク５１と真空吸引装置タンク５２とは仕切り弁Ｖ５１を備えた連通管５３で接続され、バッファタンク５１内の排水は空気抜き弁Ｖ５２を介して連通管５３の空気を抜くことにより、確実なサイフォンを形成し、バッファタンク５１中の水をサイフォン作用により真空吸引装置タンク５２に移すようになっている。

【0006】

ＣＩＰ装置の各洗浄工程で発生する排水１０１は上記のように床面１０２に設けられた排水溝を通って、真空吸引ユニット５０のバッファタンク５１に集められる。該ＣＩＰ装置からの排水１０１は各洗浄工程終了後、短時間で大量に発生する。この大量に発生する排水１０１を発生と同じタイミングでそのまま排水しようとすると、上記のように工場排水収集装置は大規模のものとなってしまう。また、排水１０１の温度が高い場合には、そのまま排水すると装置を構成する配管、機器の材質としては耐熱性に優れた材料が要求され装置コストも高額となってしまう。

【0007】

ここでは真空吸引ユニット５０のバッファタンク５１と真空吸引装置タンク５２は床面１０２を掘削して設置しており、上記短時間で発生した高温の排水を床面に設けた排水溝を通して真空吸引ユニット５０のバッファタンク５１に収容する。これにより該バッファタンク５１内に集められた高温排水の熱をバッファタンク５１の側面及び床面を通して地下（地中）に放熱し、高温排水の温度を下げることができる。例えば、バッファタンク５１及び真空吸引装置タンク５２を高耐食性で且つ熱伝導性の材料（例えばＳＵＳ３０４等）で製作し、該バッファタンク５１及び真空吸引装置タンク５２を床面１０２を掘削した溝に設置することにより、タンク内に収容された排水の熱を温度の低い地下に効率よく放熱することが可能となる。

【0008】

更に、連通管５３が形成するサイフォンによりバッファタンク５１の底部の放熱されて低温となった排水を真空吸引装置タンク５２に移すことになる。即ち、真空吸引ユニット５０のバッファタンク５１にある程度の量の排水が流入した時点で、バッファタンク５１に最初に流入してから一定時間が経過していることになり、温度が下がった排水を真空吸引装置タンク５２に取り込むことができ、排水中の熱を効率良く放熱させることが可能となる。

【0009】

真空吸引装置タンク５２の中に設置された真空吸引装置５４は一端が真空吸引装置タンク５２の底面近傍に開放され他端が真空配管１１２に接続された接続管５５を備えている。接続管５５には仕切り弁Ｖ５３、逆止弁Ｖ５４が設けられ、接続管５５の一端から真空吸引装置タンク５２の底面近傍の低温となった排水を真空配管１１２の真空吸引力で吸い込み、仕切り弁Ｖ５３及び逆止弁Ｖ５４を通って、真空配管１１２に移送する。

【0010】

また、上記工場排水収集装置において、真空吸引装置５４としては、真空吸引装置タンク５２内の水位を検出する水位センサを設けると共に、接続管５５に電動弁を設け、真空吸引装置タンク５２内の水位が所定の水位に達したことを水位センサが検出したら、電動弁を開いて真空吸引装置タンク５２内の排水を接続管５５を通して真空配管１１２に吸引させるようにする。

【0011】

また、設置場所の条件等により、バッファタンク５１による放熱量が十分に期待できない場合には、真空吸引ユニット５０に冷水注水設備や熱交換器や熱交換器を備えた冷却設備を設置し、バッファタンク５１内や場合によっては真空吸引装置タンク５２にも冷水を注入したり、またバッファタンク５１内の排水の熱や場合によっては真空吸引装置タンク５２の排水の熱を冷却設備を通して放熱する。このような補助的な設備により十分な熱交換が行われる場合や設置場所の条件などにより流入水温が低い場合には、バッファタンク５１から真空吸引装置タンク５２に送水するサイフォンを形成せずにオーバーフローにより、バッファタンク５１から真空吸引装置タンク５２に送水するようにしてもよい。なお、図１において、６０はユニット型真空ステーション、６１は真空ポンプ、６２は圧送ポンプ、６３は集水タンクをそれぞれ示す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０００−１５３２４５号公報

【特許文献2】特開２００２−２２７２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記工場排水収集装置においては、高温のＣＩＰ排水を真空吸引装置タンク５２内より吸引装置５４で吸引する場合、排水１０１の高温の熱をバッファタンク５１により放熱することを原則とし、それが不十分な場合に冷水注水設備や冷却設備を設置している。また、バッファタンク５１に流入する排水１０１の水温が低い場合には、バッファタンク５１から真空吸引装置タンク５２に送水する際にサイフォンを形成せずにオーバーフローにより送水するようにするにしてもよい。

【0014】

しかしながら、ＣＩＰ排水の温度が作業工程により大きく変動しその温度差が大きい場合や、事前にＣＩＰ排水の温度を正確に把握することができない場合には、排水収集装置の設計段階において温度条件を適切に判断して設備の容量、仕様を決定することが困難な場合がある。

【0015】

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ＣＩＰ排水等、製造装置を洗浄することにより発生する排水量が変動し、排水の温度に大きな変化があると想定される場合や、事前にＣＩＰ排水の温度を正確に把握することができない場合でも、確実に真空吸引による排水収集装置としての機能を発揮でき、省スペースで配置自由度の高い真空吸引装置を備え、温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置及び排水収集方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記の課題を解決するために本願発明は、製造装置を洗浄することにより発生する排水量が変動する排水を集め排水処理場に移送する真空吸引による排水収集装置であって、前記変動する排水を収容する所定バッファ容量を有する真空吸引装置タンクと、前記真空吸引装置タンク内の排水を真空吸引して所定場所に移送する真空吸引ユニット盤と、前記排水の温度を検出する温度センサと、前記排水の温度を低減する排水温度低減手段と、前記温度センサにより検出した排水温度により前記排水温度低減手段を運転して前記排水の温度を前記真空吸引ユニット盤が配置されている箇所の真空度での沸点又は機器構成材料の耐熱温度より低い所定の温度に低減する水温制御手段を設けたことを特徴とする。

【0017】

また、本願発明は、上記真空吸引による排水収集装置において、前記排水温度低減手段は、希釈水を前記真空吸引装置タンク内の排水に注入して該排水の温度を低減する希釈水注入手段、又は前記真空吸引装置で真空吸引される排水に空気を注入して該排水の温度を低減する空気注入手段のいずれか一方又は両方を備え、前記水温制御手段は、前記温度センサにより検出した排水温度により前記希釈水注入手段及び／又は前記空気注入手段を運転することを特徴とする。

【0018】

また、本願発明は、上記真空吸引による排水収集装置において、前記排水温度低減手段は、熱交換器を備えた冷却設備を備え、前記真空吸引装置タンク内の排水又は前記真空吸引装置タンク内に流入する排水の温度を低減させることを特徴とする。

【0019】

また、本願発明は、上記真空吸引による排水収集装置において、前記真空吸引装置タンク内の排水の水位を検出する水位センサを備え、前記真空吸引ユニット盤は、前記真空吸引装置タンク内の排水を真空吸引する複数の真空吸引手段を備え、前記水位センサで検出した前記真空吸引装置タンク内の排水水位により、前記真空吸引手段の運転する数を変えて排水の真空吸引量を制御することを特徴とする。

【0020】

また、本願発明は、上記真空吸引による排水収集装置において、前記温度センサで検出する排水の温度に応じて、該排水を真空吸引する真空度を該吸引された排水が沸騰しない真空度に調節する真空度調節手段を備えたことを特徴とする。

【0021】

また、本願発明は、上記真空吸引による排水収集装置において、前記真空吸引装置タンクの前記バッファ容量は、前記変動する排水を収容し、前記真空吸引ユニット盤で真空吸引して移送する間に排水が前記真空吸引装置タンクから溢れ出ない必要最小限の容量であることを特徴とする。

【0022】

また、本願発明は、製造装置を洗浄することにより発生する排水量が変動する排水を集め排水処理場に移送する真空吸引による排水収集方法であって、前記変動する排水を収容する所定バッファ容量を有する真空吸引装置タンクを備え、前記真空吸引装置タンク内の排水温度により、排水温度低減手段を運転して排水温度を前記真空吸引ユニット盤が配置されている箇所の真空度での沸点又は機器構成材料の耐熱温度より低い所定の温度に低減することを特徴とする。

【0023】

また、本願発明は、真空吸引による排水収集方法において、前記真空吸引装置タンク内に希釈水を注入して該真空吸引装置タンク内の排水温度を低減する排水温度低減方法、又は前記真空吸引される排水に空気を注入して排水温度を低減する排水温度低減方法、又は熱交換器を備えた冷却設備で前記排水温度を低減する排水温度低減方法のいずれか、又はこれら排水温度低減方法の複数、又はこれら排水温度低減方法の全部を用いて排水温度を所定温度以下に低減することを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本願発明によれば、水温制御手段により温度センサにより検出した排水温度により排水温度低減手段を運転して排水の温度を前記真空吸引ユニット盤が配置されている箇所の真空度での沸点又は機器構成材料の耐熱温度より低い所定の温度に低減するので、ＣＩＰ排水等排水の温度に大きな変化があると想定される場合や、事前にＣＩＰ排水の温度を正確に把握することができない場合でも確実に排水収集機能を発揮できると共に、真空吸引装置タンクの容量を小さくでき省スペースで配置自由度の高い温度制御機能を具備する真空吸引による排水収集装置を提供できる。

【0025】

また、本願発明によれば、水温制御手段は温度センサにより検出した排水温度により希釈水注入手段及び／又は空気注入手段を運転するので、真空吸引されて移送される排水を工場排水収集装置を構成する機器材の排水接液部に損傷を与えることのない温度に低減させることができる。

【0026】

また、本願発明によれば、排水温度低減手段は、希釈水注入手段、又は空気注入手段のいずれか一方又は両方を備えているので、簡単な構成で且つ確実に、真空吸引されて移送される排水は真空吸引による排水収集装置を構成する機器材の排水接液部に損傷を与えることのない温度に低減させることができる。

【0027】

また、本願発明によれば、熱交換器を備えた冷却設備を備え、真空吸引装置タンク内の排水又は真空吸引装置タンク内に流入する排水の温度を低減させるので、真空吸引装置タンクのバッファ容量を更に小さくできる。

【0028】

また、本願発明によれば、真空吸引装置タンク内の排水水位により、真空吸引手段の運転する数を変えて排水の真空吸引量を制御するので、真空吸引装置タンクのバッファ容量に適応した、排水の真空吸引移送を実施できる。

【0029】

また、本願発明によれば、温度センサで検出する排水の温度に応じて、該排水を真空吸引する真空度を該吸引された排水が沸騰しない真空度に調節する真空度調節手段を備えたので、真空吸引され移送される排水が沸騰してキャビテーションが発生するということを防止でき、効率の良い排水移送が実施できる。

【0030】

また、本願発明によれば、真空吸引装置タンクのバッファ容量を必要最小限とするので、真空吸引装置タンクを更に小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】先願発明に係る真空吸引による排水収集装置の概略構成例を示す図である。

【図2】水の飽和蒸気圧曲線を示す図である。

【図3】本発明に係る真空吸引による排水収集装置部の概略構成例を示す図である。

【図4】水位センサの構成例を示す図である。

【図5】本発明に係る真空吸引による排水収集装置の水位制御部の水位制御例を示す図である。

【図6】本発明に係る真空吸引による排水収集装置の水温制御部例を示す図である。

【図7】本発明に係る真空吸引による排水収集装置の真空吸引ユニット盤の真空吸引制御部例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図３は本発明に係る真空吸引による排水収集装置の真空吸引装置部の概略構成例を示す図である。図示するように、本真空吸引装置部は、必要なバッファ容量を持つ真空吸引装置タンク１と真空吸引ユニット盤２（盤型の真空吸引ユニット）を備えている。該真空吸引装置タンク１は、床面（地面）１０２を掘削して設置しており、短時間で発生したＣＩＰ排水等の排水１０１を床面に設けた排水溝を通して流入するようになっている。真空吸引装置タンク１は耐食性で且つ熱伝導性の良い材料（例えばＳＵＳ３０４等）で製作し、該真空吸引装置タンク１を床面を掘削した溝に設置することにより、真空吸引装置タンク１内に集められた排水１０１の熱は真空吸引装置タンク１の側面及び底面を通して地下（地中）に放熱するようになっている。

【0033】

真空吸引装置タンク１には温度センサ６、水位センサ３、清掃装置４等が配置されている。温度センサ６は真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度を検出し、その温度検出信号Ｓ１を信号伝送ライン１０３を介して水温制御部１０に出力している。水位センサ３は図４に示すように、それぞれ長さの異なる複数本（図では６本）の電極棒３−１〜３−６を備え、各電極棒３−１〜３−６はそれぞれ異なる水位（Ｃ，Ｌ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，ＨＨ）を検出し、その水位検出信号Ｓ２を信号伝送ライン１０４を通して水位制御部２０に出力している。清掃装置４は真空吸引装置タンク１内を清掃する装置であり、清掃装置４には清掃用ホース１０５が接続され、該清掃用ホース１０５は排水吸引管１１１を経由して真空配管１１２（図１の真空配管１１２に相当）に接続されている。

【0034】

また、真空吸引装置タンク１内には希釈水供給管１０６を通して希釈水１０７を供給できるようになっており、該希釈水供給管１０６には希釈水弁Ｖ１が設けられ、該希釈水弁Ｖ１は操作制御ライン１１６を介して真空吸引制御部３０に接続され、該真空吸引制御部３０により操作制御されるようになっている。また、真空吸引装置タンク１内には排水吸引管１１０、１１１の一端が開口しており、該排水吸引管１１０、１１１の他端はそれぞれ真空配管１１２に接続されている。また、排水吸引管１１０、１１１にはそれぞれ電動真空弁Ｖ４、Ｖ５が設けられ、該電動真空弁Ｖ４、Ｖ５はそれぞれ操作制御ライン１１３、１１４を介して真空吸引制御部３０に接続され、該真空吸引制御部弁３０により操作制御されるようになっている。また、１０８は大気１０９を吸引するための大気吸引管であり、該大気吸引管１０８は同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３を介して排水吸引管１１０、１１１に接続されている。

【0035】

また、５は排水吸引管１１０、１１１内の圧力を検出する圧力センサであり、該圧力センサ５で検出された圧力検出信号Ｓ３は信号伝送ライン１１５を通して真空吸引制御部３０及び圧力制御部４０に出力されている。真空吸引制御部３０と圧力制御部４０は信号伝送ライン１１７で接続され、圧力制御部４０から真空吸引制御部３０に信号伝送ライン１１７を通して圧力を制御するための信号Ｓ４が伝送されるようになっている。また、水温制御部１０と真空吸引制御部３０は信号伝送ライン１１８で接続され、水温制御部１０から真空吸引制御部３０に排水１０１の温度を制御するための信号Ｓ５が信号伝送ライン１１８を通って伝送されるようになっている。また、水位制御部２０と真空吸引制御部は信号伝送ライン１１９で接続され、水位制御部２０から真空吸引制御部３０に真空吸引装置タンク１内の排水１０１を真空吸引排水するための信号Ｓ６が信号伝送ライン１１９を通って伝送されるようになっている。

【0036】

電動真空弁Ｖ４の両側の排水吸引管１１０には開閉弁Ｖ６、Ｖ７が設けられ、電動真空弁Ｖ４と開閉弁Ｖ６と開閉弁Ｖ７の直列部分は開閉弁Ｖ８を備えたバイパスライン１１０’でバイパスされるようになっている。また、電動真空弁Ｖ５の両側の排水吸引管１１１には開閉弁Ｖ９、Ｖ１０が設けられ、電動真空弁Ｖ５と開閉弁Ｖ９と開閉弁Ｖ１０の直列部分は開閉弁Ｖ１１を備えたバイパスライン１１１’でバイパスされるようになっている。

【0037】

図５は水位制御部２０の水位制御の概要を示す図である。図示するように、水位制御部２０には水位センサ３で検出された水位を示す表示部を備えている。水位センサ３の各電極棒３−１〜３−６で検出された水位検出信号Ｓ２は上記のように信号伝送ライン１０４を介して水位制御部２０に伝送され、水位制御部２０では伝送されてくる水位検出信号Ｓ２により、表示部に「ＨＨ水位異常高」、「Ｈ３高水位３」、「Ｈ２高水位２」、「Ｈ１高水位１」、及び「Ｌ低水位」が表示される。

【0038】

真空吸引装置タンク１内への排水１０１の流入量が電動真空弁Ｖ４、Ｖ５のいずれか１台の開による設計吸引量より少ない場合は、真空吸引装置タンク１内の排水１０１の水位レベルが高水位１（Ｈ１）で電動真空弁Ｖ４又はＶ５のいずれか１台のみの稼動とする。排水１０１の流入量がこの電動真空弁Ｖ４又はＶ５の１台の設計吸引量より多い場合、真空吸引装置タンク１内の水位が上昇し、高水位２（Ｈ２）にて電動真空弁Ｖ５又はＶ４も稼動する。

【0039】

電動真空弁Ｖ４及び／又はＶ５が稼動すれば、真空吸引装置タンク１内の水位が下がり、低水位（Ｌ）に到達した時点で、電動真空弁Ｖ４及び／又はＶ５を閉じる。設置している電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を合わせた能力を上回る排水１０１の流入があった場合や、故障などで真空吸引不可能な場合には、真空吸引装置タンク１内の排水１０１の水位は上昇し、水位異常高（ＨＨ）となった時点で警報を発する。警報原因が解消され水位が高水位１（Ｈ１）まで戻ると上記警報はリセットされる。

【0040】

図６は水温制御部１０の水温制御の概要を示す図である。温度センサ６は真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度を常時監視し、その温度検出信号は信号伝送ライン１０３を介して水温制御部１０に伝送されてくる。水温制御部１０はこの温度検出信号Ｓ１により、後に詳述する温度１、２、３の算出及び設定、水温異常高警報（電動真空弁閉インターロック設定）、警報リセット（電動真空弁閉インターロック解除）、冷却設備運転（同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３の開モード設定）、冷却設備停止（同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３の閉モード設定）等の制御、及び水温制御（温度１から温度２に、温度２から温度３に下げる水温度制御）を行う。

【0041】

流入する排水１０１の温度が上昇し、「温度２」の状態になった場合、水温制御部１０は冷却設備運転モードとなり、希釈水弁Ｖ１を開にして、真空吸引装置タンク１内に希釈水供給管１０６を通して希釈水１０７を真空吸引装置タンク１内に流入させ、排水１０１の温度を下げる。また、更に同時吸気弁Ｖ２及び／又はＶ３を開にすることにより、大気吸引管１０８を通して大気１０９を真空配管１１２に吸引して、該真空配管１１２内の排水１０１の温度を低下させることもできる。

【0042】

上記のように真空吸引装置タンク１内に希釈水１０７を流入させ、排水１０１の温度が低下しないで、排水１０１の温度が「温度１」に到達してしまった場合は水温制御部１０は、水温異常高の警報を発する。このように排水１０１の温度が異常高となった場合、排水１０１の温度が低下するまで、電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を閉状態とするか、若しくは排水１０１の温度が高い状態でも電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を開として排水を排水吸引管１１０、１１１を通して真空配管１１２に吸引させるかは、現場状況の優先度により選択する。

【0043】

図７は真空吸引制御部３０の制御盤の概要を示す図である。真空吸引制御部３０には上記のように、水温制御部１０から排水１０１の温度を制御するための信号Ｓ５が、水位制御部２０から真空吸引装置タンク１内の排水１０１を真空吸引排水するための信号Ｓ６が、圧力制御部４０から信号Ｓ４がそれぞれ送られてきている。図示するように、制御盤には希釈水弁（Ｖ１）、電動弁真空弁（Ｖ４、Ｖ５）、温度、電流、到達圧力等の状態を表示する表示部と、各弁の手動−自動の切り替えスイッチ、各弁の開閉状態の表示、警報（ＡＬ）の発生状況を表示している。

【0044】

なお、図示は省略するが、真空吸引装置タンク１の内部に熱交換器等を備えた冷却設備を設け、温度センサ６で検出された真空吸引装置タンク１内の排水１０１の水温が所定温度を越える場合は該冷却設備により、真空吸引装置タンク１内の排水１０１を冷却するようにしてもよい。また、この冷却設備は真空吸引装置タンク１の近傍に設け、真空吸引装置タンク１内に流入する排水１０１の温度が所定温度値を越える場合は排水１０１をこの冷却設備を通して冷却してから真空吸引装置タンク１内に供給するようにしてもよい。この場合は真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度は所定温度以下にすることができるから、真空吸引制御部３０は水位制御部２０から信号伝送ライン１１９を介して伝送されてくる信号Ｓ６のみで、電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を開閉して排水１０１の真空吸引及び停止を行うことも可能となる。

【0045】

水の１気圧での沸点は１００℃であるが、真空吸引による排水収集装置においては、真空配管（真空配管１１２等）内の圧力が低いため、水は１００℃より低い温度で沸騰する。図２に示す水の飽和蒸気圧曲線から読み取ると、例えば水温５０℃、８０℃の飽和蒸気圧はそれぞれ絶対圧１２．３３２ｋＰａ（ゲージ圧−８８．９９３ｋＰａ）、絶対圧４７．３２９ｋＰａ（ゲージ圧−５３．９９６ｋＰａ）となる。

【0046】

ＣＩＰ排水等の高温の排水１０１を扱う真空吸引による排水収集装置では、真空配管１１２内の圧力と温水の条件により、配管内で水が沸騰してしまうとキャビテーションが発生し、効率のよい排水１０１の搬送ができなくなってしまう。また、経済的な理由等から、工場排水収集装置の機器を構成する材料の材質に制約がある場合は、該機器構成材料の耐熱温度を排水１０１の温度が上回ると構成機器等の危険が伴う。これらの問題を回避するため、ここでは以下の手順でＣＩＰ排水等の排水１０１の温度により、真空吸引による排水収集装置の運転制御を行う。

【0047】

（１）工場排水収集装置の真空吸引ユニット盤２が配置されている箇所の真空度を推定するか又は測定（具体的には圧力センサ５で測定）し、その圧力での沸点を図２の飽和蒸気圧曲線から算出したものを「温度１」とする。この「温度１」を工場排水収集装置を構成する機器材の排水接液部の耐熱温度から導かれる最高排水温度とする場合もある。

【0048】

（２）真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度を温度センサ６で常時測定し、該測定温度を水温制御部１０に伝送し、水温制御部１０で上記「温度１」と比較する。

【0049】

（３）排水１０１の温度が上記温度１より高くなる前の所定の「温度２」にて、以下（ａ）〜（ｃ）の制御を行う。

【0050】

（ａ）電動真空弁Ｖ４、Ｖ５の開と同時に、同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３を開き、大気吸引管１０８から大気（空気）１０９を同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３を通して排水吸引管１１０、１１１に注入する。このように同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３を開モードに設定することにより、吸引した排水吸引管１１０、１１１中の排水１０１の温度を注入した大気１０９で下げることができる。
（ｂ）希釈水弁Ｖ１を開き、真空吸引装置タンク１内に希釈水供給管１０６を通して希釈水１０７を注水する。これにより排水１０１の温度を下げることができる。
（ｃ）また、上記熱交換器を備えた冷却設備を運転し排水１０１の温度を下げる。

【0051】

（４）排水１０１の温度が温度２より低い所定の「温度３」まで下がったら、同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３を閉モードに設定し、冷却設備の停止を行う。ここで温度２と温度３の差分は冷却設備の冷却能力を勘案して設定する。

【0052】

（５）真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度が温度１以上になった場合には、「水温異常高」の警報を出す。また、真空吸引装置タンク１からの排水１０１の溢水よりも排水収集装置の破損からの保護を優先させる設備においては、電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を閉とするようにインターロックをかけることもできる。図６では上記制御のフローを図示している。

【0053】

なお、上記排水収集装置では、水位センサ３で検出した真空吸引装置タンク１内の排水１０１の水位により、例えば下記のように電動真空弁Ｖ４、Ｖ５の開閉制御により水位制御を行う。
（イ）水位Ｌでは電動真空弁Ｖ４、Ｖ５のいずれも閉じて、真空吸引排水を行なわない。
（ロ）水位が上昇し水位Ｈ１になったら、電動真空弁Ｖ４を開いて排水吸引管１１０のみによる吸引排水を行なう。
（ハ）上記（ロ）の吸引排水を行なっても水位が上昇し、水位Ｈ２になったら、電動真空弁Ｖ５を開いて、排水吸引管１１０と排水吸引管１１１の両方による吸引排水を行なう。

【0054】

（ニ）上記（ロ）の吸引排水を行なって水位が低下し、水位Ｈ１になったら、電動真空弁Ｖ４を閉じる。
（ホ）水位が更に下がって、水位Ｌとなったら、電動真空弁Ｖ５も閉じる。

【0055】

上記例では、真空吸引装置タンク１内の排水１０１の吸引排水を電動真空弁Ｖ４、Ｖ５を備えた２本の排水吸引管１１０、１１１の電動真空弁Ｖ４、Ｖ５の開閉によって行なっているが、排水吸引管の本数は２本に限定されるものではなく、２本以上の複数本でもよく、それぞれの排水吸引管に備えた電動真空弁の開閉により真空吸引装置タンク１内の排水の水位による真空吸引排水を行なうようにしてもよい。

【0056】

なお、上記実施形態例では、真空吸引装置タンク１内の排水１０１の温度を温度センサ６で監視し、排水１０１の温度が所定以上であったら、希釈水供給管１０６を通して真空吸引装置タンク１内に希釈水１０７の注水及び大気吸引管１０８を通して大気１０９を注気して温度を下げるようにしているが、真空配管１１２内の真空度を調節することにより、排水吸引管１１０、１１１及び真空配管１１２内の排水１０１を沸騰させないようにすることも可能である。その時の真空度調節の具体例としては、真空配管１１２内の空気を吸引して真空度を調節する。また、真空度調節は真空ステーション（一例として図１のユニット型真空ステーション６０を参照）の真空ポンプの運転を排水１０１の温度によるファジー制御で行なうことも可能である。

【0057】

また、真空配管１１２内の真空度を調節する手段の一つとして、真空弁部の圧力を圧力センサ５で常時測定し、真空配管１１２内の真空度を調整する必要がある場合に強制的に空気を吸引して真空度を調整する方法で行うことも可能である。

【0058】

工場排水収集装置において、排水１０１を冷却する冷却設備を設けることにより、バッファの貯水量を小さくできる。そのため、独立したバッファタンクを設けずに真空吸引装置タンク１に必要最小限度のバッファ容量を備えておけば十分であり、装置の省スペース化が図れる。このようにすることで、電動真空弁Ｖ４、Ｖ５、希釈水弁Ｖ１、及び同時吸気弁Ｖ２、Ｖ３等の電動弁や制御機構を真空吸引ユニット盤２に組み込む（収納）することができ、更なる省スペース化を図ることができる。

【0059】

また、真空吸引装置タンク１内の配管がシンプルになることから、場合によっては既設の排水収集装置の排水ピットをそのまま流用して真空吸引装置タンク１として活用できる。更に、真空吸引ユニット盤２の配置がある程度離れても問題なく吸引可能のため、真空吸引ユニット盤２を壁面に取り付ける等の装置を構成する機器等の配置自由度が高くなる。

【0060】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、真空吸引による排水収集装置を、変動する排水を収容する所定バッファ容量を有する真空吸引装置タンクと、真空吸引装置タンク内の排水を真空吸引して所定場所に移送する真空吸引ユニット盤と、排水の温度を検出する温度センサと、排水の温度を低減する排水温度低減手段と、温度センサにより検出した排水温度により排水温度低減手段を運転して排水の温度を所定温度以下に低減する水温制御手段を設けた構成とするので、ＣＩＰ排水等排水の温度に大きな変化があると想定される場合や、事前にＣＩＰ排水の温度を正確に把握することができない場合でも確実に排水収集機能を発揮できると共に、真空吸引装置タンクの容量を小さくでき省スペースで配置自由度の高い温度制御機能を具備する排水収集装置として利用できる。

【符号の説明】

【0062】

１ 真空吸引装置タンク
２ 真空吸引ユニット盤
３ 水位センサ
３−１〜６ 電極棒
４ 清掃装置
５ 圧力センサ
６ 温度センサ
１０ 水温制御部
２０ 水位制御部
３０ 真空吸引制御部
４０ 圧力制御部
１０１ 排水
１０２ 床面
１０３ 信号伝送ライン
１０４ 信号伝送ライン
１０５ 清掃用ホース
１０６ 希釈水供給管
１０７ 希釈水
１０８ 大気吸引管
１０９ 大気
１１０ 排水吸引管
１１１ 排水吸引管
１１２ 真空配管
１１３ 制御ライン
１１４ 制御ライン
１１５ 信号伝送ライン
１１６ 操作制御ライン
１１７ 信号伝送ライン
１１８ 信号伝送ライン
１１９ 信号伝送ライン
Ｖ１ 希釈水弁
Ｖ２ 同時吸気弁
Ｖ３ 同時吸気弁
Ｖ４ 電動真空弁
Ｖ５ 電動真空弁
Ｖ６ 開閉弁
Ｖ７ 開閉弁
Ｖ８ 開閉弁
Ｖ９ 開閉弁
Ｖ１０ 開閉弁
Ｖ１１ 開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】