JP3202936U

JP3202936U - アルコール希釈装置

Info

Publication number: JP3202936U
Application number: JP2015006082U
Authority: JP
Inventors: 幸雄勝田
Original assignee: 第三運輸倉庫株式会社
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2025-12-01

Abstract

【課題】特別な攪拌装置を用いる必要のない安価なアルコール希釈装置を提供する。【解決手段】縦型円筒状の希釈用タンク２と、該希釈用タンク２内に水を供給するための給水管路１１と、該給水管路１１上に配設される手動操作式の給水弁１８と、前記希釈用タンク２内にアルコール原液を供給するための原液供給管路１２と、該原液供給管路１２上に配設される手動操作式の原液供給弁２４と、前記原液供給管路１２に連通される原液供給ポンプ２０と、前記希釈用タンク２内への水とアルコール原液の供給量を把握するための流量計と、前記希釈用タンク２から希釈アルコールを取り出すための排出口と、を備え、前記原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａが、前記希釈用タンク２内の下部且つ前記希釈用タンク２の内周面の近傍において前記希釈用タンク２の周方向へ向けて配設される。【選択図】図２

Description

本考案は、アルコール希釈装置に関する。

メタノールやエタノール等のアルコールを水で希釈するための装置として、図３に示すもの（ｈｔｔｐ：／／１８２．４８．１１．１９９／ｎｏｒｉｔａｋｅ／ａｌｃｏｈ０５０８／参照）が知られている。この希釈装置は、スタティックミキサーと呼ばれる、駆動部のないラインミキサー５０と、このミキサー５０にポンプ５１でアルコール原液を送るための原液供給管路５２と、前記ミキサー５０にポンプ５３で水を送るための給水管路５４と、前記原液供給管路５２上に配設される原液用質量式流量計５５と、前記給水管路５４上に配設される給水用質量式流量計５６と、前記ミキサー５０から希釈アルコールを取り出すための希釈アルコール排出管路５７と、を備えている。前記従来の希釈装置によれば、希釈タンクが不要なため、設置スペースが縮小されると言われている。

前記スタティックミキサー５０は、右エレメントと左エレメントとをミキサーの長さ方向に沿って交互に多数配設した特殊な構造のミキサーであり、その詳細は、例えば特許文献１に詳述されている。前記各エレメントは、長方形の板を１８０度ねじった形で、ねじれの方向により、右エレメントと左エレメントとに分けられる。

特開２００９−１０６８１７号公報

しかしながら、前記従来の希釈装置には、スタティックミキサーという特殊なミキサー５０が必要であるため、希釈装置自体がコスト高となるという問題がある。このため、希釈アルコールの製造コストも高くなっていた。

本考案は前記のような事情に鑑みてなされたもので、安価なアルコール希釈装置を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、本考案に係るアルコール希釈装置は、縦型円筒状の希釈用タンクと、該希釈用タンク内に水を供給するための給水管路と、該給水管路上に配設される手動操作式の給水弁と、前記希釈用タンク内にアルコール原液を供給するための原液供給管路と、該原液供給管路上に配設される手動操作式の原液供給弁と、前記原液供給管路に連通される原液供給ポンプと、前記希釈用タンク内への水とアルコール原液の供給量を把握するための流量計と、前記希釈用タンクから希釈アルコールを取り出すための排出口と、を備え、前記給水弁と前記原液供給弁が前記流量計を目視しながら操作可能な位置に配設され、前記原液供給管路のタンク内開口端部から吐出される原液によって前記希釈用タンク内に該タンクの内周面に案内される周方向の回転液流が生ずるように、前記原液供給管路のタンク内開口端部が、前記希釈用タンク内の下部且つ前記希釈用タンクの内周面の近傍において前記希釈用タンクの周方向へ向けて配設されることを特徴とする（請求項１）。

本考案に係るアルコール希釈装置は次のようにして使用される。作業員が給水弁を手動操作することにより、空の希釈用タンクに給水管路を通して水が供給される。希釈用タンク内への水の供給量は、流量計によって把握することができる。得るべき希釈アルコールの濃度と量とに応じて水の必要量が分かるので、水の供給量が所望の量になった時に、作業員が給水弁を手動操作することにより、水の供給を停止する。

次に、水が入った希釈用タンク内にアルコール原液を供給する。原液供給ポンプの作動状態において作業員が原液供給弁を手動操作することにより、水の入った希釈用タンクに原液供給管路を通してアルコール原液が供給される。希釈用タンク内へのアルコール原液の供給量は、流量計によって把握することができる。アルコール原液の供給量が所望の供給量になった時に、作業員が原液供給弁を手動操作することにより、アルコール原液の供給を停止する。

本考案においては、原液供給管路のタンク内開口端部が、希釈用タンク内の下部且つタンクの内周面の近傍において希釈用タンクの周方向へ向けて配設される。また、アルコール原液は水よりも比重が小さい。このため、原液供給管路のタンク内開口端部から放出されたアルコール原液は、希釈用タンクの内周面に沿って回転しながら水中を螺旋状に上昇する。アルコール原液のこのような動きにより、希釈用タンク内の液体の攪拌作用が奏される。その結果、希釈用タンク内の水とアルコール原液とが混合され、均一な濃度の希釈アルコールが生成される。

本考案によれば、特別な攪拌装置を用いる必要がないので、安価なアルコール希釈装置が得られる。したがってまた、その装置を利用して生成される希釈アルコールの製造コストも抑制される。

なお、本考案において、「原液供給管路のタンク内開口端部が希釈用タンクの周方向へ向けて配設される」とは、厳密な意味で周方向ということではなく、原液供給管路のタンク内開口端部から吐出されるアルコール原液が希釈用タンクの内周面に案内される周方向の回転液流を起こさせる方向へと原液供給管路のタンク内開口端部が向いているということである。

本考案の実施の一形態に係るアルコール希釈装置の正面図である。図１のアルコール希釈装置の平面図である。従来のアルコール希釈装置の概略構成図である。

以下、添付図面を参照して、本考案の実施の一形態について説明する。

図１及び図２に示すように、本考案の実施の一形態に係るアルコール希釈装置１は、希釈用のタンク２を備える。このタンク２内で水とアルコール原液とが混合されて、希釈アルコールが生成される。アルコール原液としては、例えば、メタノールやエタノール等が挙げられる。

希釈用タンク２は縦型円筒状のものであり、適数（例えば四本）の支脚３によって設置面４に対して固定される。希釈用タンク２が縦型とは、円筒状の希釈用タンク２を中心軸線が上下方向に延びるように配置するということである。

希釈用タンク２は、例えばステンレス鋼板を材料として作製される。希釈用タンク２の大きさは任意であるが、具体的な数値の一例として、直径１．５ｍ、上下長さ２．１ｍ、容量３７００リットル程度とすることができる。

希釈用タンク２自体は全体が閉じている。図２に示すように、希釈用タンク２の上面にはマンホール６が形成され、このマンホール６は開閉自在なマンホール蓋５で覆われる。マンホール蓋５には覗き窓７が形成され、この覗き窓７は開閉自在な覗き窓蓋８で覆われる。希釈用タンク２の側面には、昇降用の梯子９が付設されている。

希釈用タンク２に対しては、通気管１０と、給水管路１１と、原液供給管路１２と、排出管路１３が接続される。

通気管１０は、希釈用タンク２の上面に配設される。この通気管１０があることにより、希釈用タンク２内への水及びアルコール原液の円滑な供給と、希釈用タンク２からの希釈アルコールの円滑な排出が可能となる。

給水管路１１を通して希釈用タンク２内に水が供給される。給水管路１１の上流側の端部は、給水ポンプ１４を介して原料水タンク１５に連通される。給水管路１１の途中には、送水切換え弁１６を介して水戻し管路１７が配設され、この水戻し管路１７は原料水タンク１５に連通する。送水切換え弁１６は、原料水タンク１５内の水を希釈用タンク２側に送水する給水操作位置と、原料水タンク１５内の水を、水戻し管路１７を通して原料水タンク１５内へと戻す戻し操作位置と、に切換え操作できる。給水ポンプ１４をＯＮにし、送水切換え弁１６を給水操作位置へと切換え操作すると、原料水タンク１５内の水が給水管路１１を通して希釈用タンク２側へと圧送される。

図１に示すように、給水管路１１は、希釈用タンク２の上面を貫通して希釈用タンク２内の下部まで下向きに直線状に延びる。給水管路１１のタンク内開口端部１１ａは、希釈用タンク２内の底面の近傍で下向きに配設される。

給水管路１１上には、希釈用タンク２の外部において、手動操作式の給水弁１８が配設される。この給水弁１８の操作レバー（操作部材）１９を回動操作することで、給水弁１８を全開状態と全閉状態とに切換えることができる。これにより、希釈用タンクへの給水のＯＮ，ＯＦＦ切換えができる。さらに、操作レバー１９を回動操作することで、給水弁１８を全開状態と全閉状態との間の自由な開度に調整することができる。これにより、水の流量を調整できる。

給水管路１１上において、給水弁１８の下流側（希釈用タンク２側）には、希釈用タンク２内への水の供給量を把握するための流量計３０が配設される。この流量計３０は、作業員が流量計３０を目視しながら給水弁１８を操作可能な位置に配設される。作業員は、流量計３０の計測値が所望の値となった時に給水弁１８を閉止操作して、希釈用タンク２内への水の供給を停止する。

原液供給管路１２は、希釈用タンク２内にアルコール原液を供給するための管路である。原液供給管路１２の上流側の端部は、原液供給ポンプ２０を介して原液タンク２１に連通される。原液タンク２１は、定位置に固定された貯蔵用タンクである。

原液供給管路１２の途中には、原液切換え弁２２を介して原液戻し管路２３が配設され、この原液戻し管路２３は原液タンク２１に連通する。原液切換え弁２２は、原液タンク２１内のアルコール原液を希釈用タンク２側に送液する送液操作位置と、原液タンク２１内のアルコール原液を、原液戻し管路２３を通して原液タンク２１内へと戻す戻し操作位置と、に切換え操作できる。原液供給ポンプ２０をＯＮにし、原液切換え弁２２を送液操作位置へと切換え操作すると、原液タンク２１内のアルコール原液が原液供給管路１２を通して希釈用タンク２側へと圧送される。

図１に示すように、原液供給管路１２は、希釈用タンク２の上面を貫通して希釈用タンク２内の下部まで下向きに直線状に延びる。図２に示すように、原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａは、希釈用タンク２内の下部且つ希釈用タンク２の内周面の近傍において希釈用タンク２の周方向へ向けて配設される。これは、原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａから高圧で放出されるアルコール原液を、希釈用タンク２の内周面に沿う回転流（攪拌流）Ｆとするためである。

なお、「原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａが希釈用タンク２の周方向へ向けて配設される」とは、厳密な意味で周方向ということではなく、原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａから吐出されるアルコール原液が希釈用タンク２の内周面に案内される周方向の回転液流Ｆ（図２参照）を起こさせる方向へと原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａが向いているということである。

図１に示すように、原液供給管路１２上には、希釈用タンク２の外部において、手動操作式の原液供給弁２４が配設される。この原液供給弁２４の操作レバー（操作部材）２５を回動操作することで、原液供給弁２４を全開状態と全閉状態とに切換えることができる。これにより、希釈用タンク２への原液供給のＯＮ，ＯＦＦ切換えができる。さらに、操作レバー２５を回動操作することで、原液供給弁２４を全開状態と全閉状態との間の自由な開度に調整することができる。これにより、アルコール原液の流量を調整できる。

原液供給管路１２上において、原液供給弁２４の下流側（希釈用タンク２側）には、希釈用タンク２内へのアルコール原液の供給量を把握するために、防爆型の流量計３１が配設される。この流量計３１は、作業員が流量計３１を目視しながら原液供給弁２４を操作可能な位置に配設される。作業員は、流量計３１の計測値が所望の値となった時に原液供給弁２４を閉止操作して、希釈用タンク２内へのアルコール原液の供給を停止する。

図１に示すように、排出管路１３は、希釈用タンク２内で生成された希釈アルコールを希釈用タンク２から取り出すための管路である。排出管路１３は、希釈用タンク２の底面から下向きに延び出し、支脚３の間を通して水平方向に配管される。希釈用タンク２の底面は、中央部が下方へ膨らんだ釜底式の底面とされており、この底面の中央部に排出管路１３が接続される。これにより、希釈用タンク２内の希釈アルコールを残らず取り出すことができる。排出管路１３の外端開口部が希釈アルコールの排出口２６となる。

排出管路１３上には、手動操作式の排出弁２７が配設される。この排出弁２７の操作レバー（操作部材）２８を回動操作することで、排出管路１３を全開状態と全閉状態とに切換えることができる。排出弁２７は、希釈アルコールの取り出し時にのみ全開状態へと切換え操作される。

希釈用タンク２には、タンク２内の液位を計測するための液面計２９が配設される。この液面計２９によって、希釈用タンク２内の液量を常時把握することができる。

図示例では、液面計２９として、上段液面計２９ａと下段液面計２９ｂの二つを用いている。上段液面計２９ａは、希釈用タンク２の上半分の領域の液面高さを表示する。下段液面計２９ｂは、希釈用タンク２の下半分の領域の液面高さを表示する。希釈用タンク２内での希釈アルコールの必要生成量に応じて、上段液面計２９ａと下段液面計２９ｂのいずれかを使用することができる。

前記のように構成されるアルコール希釈装置１は、次のようにして使用される。

第一作業工程として、空の状態の希釈用タンク２内に水を入れる。具体的にはまず、作業員が給水ポンプ１４をＯＮにする。このとき、送水切換え弁１６は戻し操作位置にあるので、給水ポンプ１４によって圧送される原料水タンク１５内の水は、水戻し管路１７を通して原料水タンク１５内へと戻される。

次に、作業員は、送水切換え弁１６を給水操作位置へと切換え操作する。これにより、給水ポンプ１４によって圧送される水の流路が切換えられて、原料水タンク１５内の水が希釈用タンク２側へと送水される。但し、給水弁１８が閉じているので、この段階では希釈用タンク２内への給水は開始されず、給水ポンプ１４によって圧送される水は、水戻し管路１７を通して原料水タンク１５内へと戻される。

次に、作業員が給水弁１８を開く。これにより、空の希釈用タンク２内に給水管路１１を通して水が供給され始める。作業員が給水弁１８の開度を調整することにより、給水弁１８を通過する水の流量を調整することができる。

希釈用タンク２内への水の供給量は、作業員が流量計３０を目視して計測する。得るべき希釈アルコールの濃度と量とに応じて水の必要量が分かるので、流量計３０の目視により所望の水量になった時に、作業員が給水弁１８を手動操作して、水の供給を停止する。そして、液面静止後に液面計２９を確認し、水位がＯＫであれば給水ポンプ１４をＯＦＦにする。

次に、第二作業工程として、水が入った希釈用タンク２内にアルコール原液を供給する。具体的にはまず、原液供給ポンプ２０をＯＮにする。このとき、原液切換え弁２２は戻し操作位置にあるので、原液供給ポンプ２０によって圧送される原液タンク２１内のアルコール原液は、原液戻し管路２３を通して原液タンク２１内へと戻される。

次に、作業員は、原液切換え弁２２を送液操作位置へと切換え操作する。これにより、原液供給ポンプ２０によって圧送されるアルコール原液の流路が切換えられて、原液タンク２１内のアルコール原液が希釈用タンク２側へと圧送される。但し、原液供給弁２４が閉じているので、この段階では希釈用タンク２内へのアルコール原液の供給は開始されず、原液供給ポンプ２０によって圧送されるアルコール原液は、原液戻し管路２３を通して原液タンク２１内へと戻される。

次に、作業員が原液供給弁２４を開く。これにより、水が入った希釈用タンク２内に原液供給管路１２を通してアルコール原液が供給され始める。作業員が原液供給弁２４の開度を調整することにより、原液供給弁２４を通過するアルコール原液の流量を調整することができる。

希釈用タンク２内へのアルコール原液の供給量は、作業員が流量計３１を目視して計測する。既に希釈用タンク２内には、得るべき希釈アルコールの濃度と量とに応じた量の水が入っているので、得るべき希釈アルコールの濃度と量とになるように予め計算された量のアルコール原液を供給すればよい。流量計３１の計測値が所望のアルコール原液供給量になった時に、作業員が原液供給弁２４を手動操作することにより、アルコール原液の供給を停止する。そして、液面静止後に液面計２９を確認し、液位がＯＫであれば原料供給ポンプ２０をＯＦＦにする。なお、水とアルコール原液とを混合すると、それによって生成される希釈アルコールの体積は、投入した水とアルコール原液の合計体積よりも所定の割合で小さくなる。そこで、この所定の割合を見込んで、得るべき希釈アルコールの濃度と量とになるように予め計算された量だけアルコール原液を投入する。

本実施の形態では、原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａが、希釈用タンク２内の下部且つ希釈用タンク２の内周面の近傍において希釈用タンク２の周方向へ向けて配設される。また、アルコール原液は水よりも比重が小さい。このため、原液供給管路１２のタンク内開口端部１２ａから放出されたアルコール原液は、希釈用タンク２の内周面に沿って（案内されて）回転しながら水中を螺旋状に上昇する。アルコール原液のこのような動きにより、希釈タンク２内の全体に回転上昇液流Ｆが発生し、希釈用タンク２内の液体の攪拌作用が奏される。その結果、希釈用タンク２内の水とアルコール原液とが混合され、均一な濃度の希釈アルコールが容易に生成される。

本実施の形態によれば、特別な攪拌装置を用いる必要がないので、安価なアルコール希釈装置が得られる。したがってまた、その装置を利用して生成される希釈アルコールの製造コストも抑制される。

本考案の装置は、アルコール原液としてメタノールを用いることで、メタノールの希釈装置となる。希釈メタノールは、汚泥を分解する好気性微生物群の栄養剤（活性汚泥栄養剤）となる。よって、本考案の装置を用いて希釈メタノールを安価に且つ容易に製造することにより、下水処理場、し尿処理場、浄化槽等における汚泥の処理を効率的に行うことに貢献できる。

２希釈用タンク
１１給水管路
１２原液供給管路
１２ａタンク開口端部
１８給水弁
２０原液供給ポンプ
２４原液供給弁
２６排出口
３０，３１流量計

Claims

縦型円筒状の希釈用タンクと、該希釈用タンク内に水を供給するための給水管路と、該給水管路上に配設される手動操作式の給水弁と、前記希釈用タンク内にアルコール原液を供給するための原液供給管路と、該原液供給管路上に配設される手動操作式の原液供給弁と、前記原液供給管路に連通される原液供給ポンプと、前記希釈用タンク内への水とアルコール原液の供給量を把握するための流量計と、前記希釈用タンクから希釈アルコールを取り出すための排出口と、を備え、前記給水弁と前記原液供給弁が前記流量計を目視しながら操作可能な位置に配設され、前記原液供給管路のタンク内開口端部から吐出される原液によって前記希釈用タンク内に該タンクの内周面に案内される周方向の回転液流が生ずるように、前記原液供給管路のタンク内開口端部が、前記希釈用タンク内の下部且つ前記希釈用タンクの内周面の近傍において前記希釈用タンクの周方向へ向けて配設される、アルコール希釈装置。