JP7084934B2 - タンク洗浄ノズル、該ノズルを含むタンク、及びタンク洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、タンク洗浄ノズルに関する。また、本発明は、タンク洗浄ノズルを含むタンク又は槽、及びタンク洗浄方法に関する。

タンク、容器、閉鎖空間、発酵槽、原子炉及び槽（以後、タンクと呼ばれる）の洗浄は、通常、中心に配設される上部取付け洗浄ノズルを用いて、行われる。

この上部取付け洗浄ノズルは、タンク内のパイプ構造体、攪拌翼／羽根又は他の構造体の底面を洗浄できないため、更なる底部取付けノズルが、通常、これらの構造体の底部を洗浄するのに適用される。タンクの底部からの効果的な洗浄は、衛生産業において主要な問題である。上部取付け噴霧装置で効果的に洗浄する際には、パイプ構造体、攪拌翼／羽根又は他の構造体の下に影領域が存在することになり、上部取付け噴霧装置から届かない内部構造体に対しては、不十分な洗浄となる。

これらの影領域の洗浄は、通常、１つ又は複数のリトラクタ又は固定された設備を使用して行われる。注排（ｆｉｌｌ ａｎｄ ｄｕｍｐ）洗浄又は手作業の洗浄が、代替手段としてある。しかしながら、これらの方法は、危険で、高価であり、噴霧装置による制御された洗浄とは比べ物にならない。

典型的な従来技術のリトラクタの噴霧ヘッドは、製造中の製品と接触状態にはならず、リトラクタの内部空間への接続部は、キャップ／蓋によって密封されることになる。そのため、リトラクタは、密封キャップによって製品に部分的にのみ接触するようになる。キャップは、噴霧ヘッドに取付けられ、一緒に、洗浄中、タンク内に押込まれる。キャップにより、噴霧される液体の幾何学的形状は、中空円錐形に対応するようになる。従って、洗浄作用は、中空円錐形内では全く達成されない。そのために、リトラクタを適用する場合、不可能ではないにしても、確実に、洗浄媒体が実際に影領域に到達するような方法でリトラクタを位置決めすることは困難である。幾つかのリトラクタを設置することによって、又は精密な、設計された位置にリトラクタを位置決めすることによって、重要な位置に広がる影領域を洗浄することも稀に可能である。

一般的なリトラクタの密封キャップは、リトラクタの内部空間を密封するが、リトラクタは、最高の衛生基準に達することはできないだろう。ブッシング及び／又はシールを通り移動するリトラクタ内の内部部品が存在するであろう。これは、外部環境から、汚染物質がリトラクタに浸入する危険性を与え、従って、タンク中の製品に対する危険となるであろう。

従って、改良されたタンク洗浄ノズルや、従来技術の上記欠点を軽減又は排除さえもする方法の必要性が存在する。

タンクの内部へと延伸する攪拌機及び１つ又は複数のリトラクタを適用するタンクにおいて、特に、複雑な攪拌機、例えば、錨型攪拌機若しくはスクレーパ付き攪拌機を有する場合に、１つ又は複数のリトラクタと、攪拌機の構造体とが衝突する危険性がある。そのために、標準的な攪拌機が洗浄中に通常回転されても、幾つかの複雑な攪拌機は、洗浄プロセス中、停止される必要がある。

本発明の目的は、タンク内にある構造体又はタンクの内壁を一層効率的に洗浄可能にする、タンク洗浄ノズル及び方法を提供することである。

また、攪拌機が回転中に攪拌機を含むタンクの洗浄を可能にするタンク洗浄ノズル及び方法を提供することも、目的である。

従来技術のリトラクタでは、汚染物質がブッシングを通して浸入する危険性がある。従って、また、従来技術のリトラクタより一層衛生的な解決方法を可能にするタンク洗浄ノズル及び方法を提供することも、目的である。

本発明の目的は、請求項１で規定されるタンク洗浄ノズル、請求項９で規定されるタンク、及び請求項１３で規定される方法によって、達成できる。好適な実施形態は、従属請求項で規定され、以下の記載で説明され、添付図で図説される。

本発明によるタンク洗浄ノズルは、タンク上に取付けられるように構成されるタンク洗浄ノズルであって、該タンク洗浄ノズルは、入口、出口、及び入口と出口とに流体連通する内部空間を含み、タンク洗浄ノズルは、加圧液体を、入口を通して受容し、該液体を出口を通してタンク内に噴射するように構成され、タンク洗浄ノズルは、出口を閉じるように構成される、移動可能に配設される閉止構造体を含み、閉止構造体は、出口が自由な通路を備え、該通路を通して、出口を出た液体が、閉止構造体と衝突することなく、内部空間内に噴射される位置に移動されるように、配設され、構成される、タンク洗浄ノズルである。

これにより、タンク内にある構造体の一層効率的な洗浄を提供できるタンク洗浄ノズルを提供可能となる。従来技術のリトラクタとは対照的に、タンク洗浄ノズルは、従来技術のリトラクタを使用することによって洗浄されない領域を、洗浄するであろう。従って、タンク洗浄ノズルによって提供される噴流により、洗浄対象の構造体（タンク壁を含む）の全ての部分が洗浄可能になる。

閉止構造体の如何なる部分も、タンク内に噴射された噴流に当らない。この理由で、影領域は全く作られない。

用語「タンク（ｔａｎｋ）」は、液体等の流体を保持又は案内するための槽又はパイプを意味する。従って、用語「タンク」は、容器、受け容器、閉鎖空間、発酵槽、原子炉、遠心分離機、ホッパ又はパイプとされ得る。従って、タンクは、流体（液体又は気体）、顆粒若しくは粉末を、収容又は案内できる任意の構造体とされ得る。

用語「タンク上に（ｏｎ ａ ｔａｎｋ）」は、洗浄ノズルが、流体（例えば、洗浄液）をタンク内に噴射又は噴霧できる位置にあることを意味する。従って、「タンク上に」は、タンクの外部に、タンクの壁に、又はタンクと流体連通状態にある管状構造体に、であり得る。

タンク洗浄ノズルは、タンク上に取付けられるように構成される。一実施形態では、タンク洗浄ノズルは、タンクの壁に取着されるように構成される１つ又は複数のフランジを含む。フランジの取着は、溶接によって達成し得る。或いは、フランジの取着は、ボルト、留め金又は磁気構造体等の機械的取着構造体を使用することによって、実行され得る。

タンク洗浄ノズルは、液体を、入口を通りタンク洗浄ノズルの内部に流入可能にする任意の適当な形状を有する入口を含む。本発明による一実施形態では、入口は、タンク洗浄ノズルのハウジングから突出するパイプ構造体として設けられる。

タンク洗浄ノズルが、入口を形成するフランジを含むことは、利点であり得る。これにより、入口を、対応するフランジをその遠位端に備えるパイプに取着可能になるであろう。

タンク洗浄ノズルは、液体が、出口を通りタンク内に噴射可能になるように成形される出口を含む。タンク洗浄ノズルが、出口を囲むフランジを含むことは、有益であり得る。これにより、出口をタンクの壁に直接取着可能になるであろう。

タンク洗浄ノズルは、入口及び出口と流体連通状態にある内部空間を含む。内部空間は、任意の適当な形状を有し得る。

内部空間が、出口を備えた狭小化部分（ｎａｒｒｏｗｉｎｇ）を成す円錐部分を含むことは、有益であり得る。

一実施形態では、内部空間は、出口を備えた狭小化部分を含み、該狭小化部分は、出口を備えた狭小化部分を成す、幾つかの段階の異なる寸法（例えば、直径）の円錐部分を含む。

タンク洗浄ノズルは、入口を通して加圧液体を受容し、該液体を出口を通してタンク内に噴射するように構成される。

加圧液体は、入口と流体連通状態にある（例えば、１本又は複数のパイプを用いて）加圧装置（例えば、ポンプ又は噴射器）を用いて、入口を通してタンク洗浄ノズルに供給され得る。

タンク洗浄ノズルは、出口を閉じるように構成される、移動可能に配設される閉止構造体を含む。好適には、閉止構造体は、出口を密閉するように構成される。

閉止構造体は、タンク内にある液体をタンク洗浄ノズルに出入りさせないために、確実に出口を閉じられるようにする。

閉止構造体は、出口が自由な通路を備え、該通路を通して、出口を出た液体が、タンク洗浄ノズルの長手方向軸に沿って、タンク内に噴射される位置に移動されるように、配設され、構成される。従って、噴射された液体は、閉止構造体と衝突しない。

一実施形態では、閉止構造体は、一片体である。

一実施形態では、閉止体と膜は、一片体を構成する。

別の実施形態では、閉止体は、互いに対して移動可能に配設される２つ以上の部分を含む。

一実施形態では、閉止構造体は、タンク洗浄ノズルのハウジングに摺動可能に配設される扉を含む。

別の実施形態では、閉止構造体は、タンク洗浄ノズルのハウジングに回転可能に取着される扉を含む。

タンク洗浄ノズルは、出口に対して閉止構造体の位置を変化させるように構成されるアクチュエータを含み得る。

該アクチュエータは、電動アクチュエータとされ得る。或いは、該アクチュエータは、磁気アクチュエータとされ得る。

一実施形態では、該アクチュエータは、空圧アクチュエータである。

別の実施形態では、該アクチュエータは、油圧アクチュエータである。

閉止構造体が、内部空間に移動され、これにより出口を開くように、配設され、構成されることは、利点であり得る。

これにより、開口を設けることができ、該開口を通して、液体が、タンク洗浄ノズルの構造体に、タンク洗浄ノズルから噴射された液体が当たることによって発生するタンク内の影領域を有すことなく、タンク内に噴射できる。

タンク洗浄ノズルがタンク内に液体を噴射している際に、閉止構造体の如何なる部分も、タンクの外側に配設されないことは、有益であり得る。

閉止構造体が、内部空間内にある第１位置に移動され、これにより出口を開くように、摺動可能に配設され、構成されること、及び閉止構造体が、出口と密封当接し、これにより出口を閉じる第２位置に移動されるように構成されることは、有利であり得る。

これにより、タンク洗浄ノズルは、第１位置と第２位置との間で閉止構造体を摺動することによって、制御できる。

閉止構造体は、任意の適当な形状を有し得る。

一実施形態では、閉止構造体は、棒の遠位端に取着される丸みを帯びたピストン部材として形成される。

タンク洗浄ノズルが、ハウジング及び該ハウジングの内壁に取着される膜を含み、このとき、閉止構造体が、膜に取着され、内部空間内にある液体によって膜に加えられる力を変化させた際に、第１位置から第２位置に変位するように、及び第２位置から第１位置に変位するように構成されることは、利点であり得る。

或いは、タンク洗浄ノズルは、ハウジング及び該ハウジングの内壁に取着される１つ又は複数の構造体に取着される膜を含む。或いは、膜は、ハウジングの本体間に取着され得る。

これにより、タンク洗浄ノズルは、液体の圧力に基づいて制御できる。従って、タンク洗浄ノズルは、簡単な方法で制御できる。

膜が、内部空間を：
－入口及び出口と流体連通状態にある第１空間、及び
－第１空間と分離され、入口及び出口と流体連通状態にない第２空間
に分割し、
タンク洗浄ノズルは、弾性部材が膜に力を加える方法で配設される弾性部材を含む、ことは有益であり得る。

これにより、膜を移動可能になり、これにより、タンク洗浄ノズルのハウジングに入る加圧液体の圧力を制御することによって、閉止構造体（膜に取着されている）を変位可能になる。「圧力を制御すること」は、液体の圧力に関するあらゆる調整を意味する。従って、「圧力を制御すること」は、圧力を切る、圧力を入れる、時間に応じて圧力を変化させることを含み得る。

用語「膜に力を加える」は、力が直接又は間接的に膜に加えられることを意味する。これは、膜と接触状態にすることによって、又は膜と接触状態にある中間部材を用いて、弾力が、圧縮力又は引張力を膜に加えることを意味する。

第２空間が第１空間と分離されると、第２空間は、第１空間から隔離されることになる。これにより、衛生的に安全なタンク洗浄ノズルを提供可能になる。

一実施形態では、円板（好適には、剛性の円板）は、内部空間を：
－入口及び出口と流体連通状態にある第１空間、及び
－第１空間と分離され、入口及び出口と流体連通状態にない第２空間
に分割し、
タンク洗浄ノズルは、弾性部材が円板に力を加える方法で配設される弾性部材を含む。

用語「円板に力を加える」は、力が直接又は間接的に円板に加えられることを意味する。これは、円板と接触状態にすることによって、又は円板と接触状態にある中間部材を用いて、弾力が、圧縮力又は引張力を膜に加えることを意味する。

一実施形態では、摺動可能に配設された円板（好適には、剛性の隆起した円板）は、内部空間を、入口及び出口と流体連通状態にある第１空間と、第１空間から分離され、入口及び出口と流体連通状態にない第２空間とに分割する。

別の実施形態では、タンク洗浄ノズルは、弾性部材が閉止構造体に力を加える方法で配設される弾性部材を含む。

用語「閉止構造体に力を加える」は、力が直接又は間接的に閉止構造体に加えられることを意味する。これは、閉止構造体と接触状態にすることによって、又は閉止構造体と接触状態にある中間部材を用いて、弾力が、圧縮力又は引張力を閉止構造体に加えることを意味する。

更なる実施形態では、タンク洗浄ノズルは、弾性部材が閉止構造体に接続された棒に力を加える方法で配設される弾性部材を含む。

弾性部材がバネであることは、利点であり得る。バネは、ハウジングの内部に取着され得る。

一実施形態では、バネは、ハウジング又は該ハウジングに接続された構造体の内部に当接し得るが、バネは、上記ハウジングにも、上記構造体にも固定されない。

一実施形態では、タンク洗浄ノズルは、第１本体部分と第２本体部分に分離され、タンク洗浄ノズルは、第１本体部分を第２本体部分に取着するように構成される取着構造体を含む。

タンク洗浄ノズルが、第１本体部分を第２本体部分に密封取着するように構成される取着構造体を含むことは、好適であり得る。

一実施形態では、タンク洗浄ノズルは、第１本体部分、第２本体部分、及び１つ又は複数の更なる本体部分に分離され、タンク洗浄ノズルは、本体部分を一緒に取着するように構成される取着構造体を含む。

本発明によるタンク洗浄ノズルを含むタンクを有することは、有利であり得る。

タンク洗浄ノズルは、溶接によって、タンク壁に取着され得る。

別の実施形態では、タンク洗浄ノズルは、ボルト等の機械的な取着構造体を用いて、タンクに取着される。

タンクが、該タンクの底部に配設されるタンク洗浄ノズルを含むことは、利点であり得る。これは、タンクが、洗浄液をタンクの上部に対して噴霧するように構成された１つ又は複数の上部取付けノズルを含むために、必要となることが多い。

一実施形態では、タンクは、タンクの上部に配設されるタンク洗浄ノズルを含む。

一実施形態では、タンクは、タンクの側部（例えば、側壁）に配設されるタンク洗浄ノズルを含む。

タンク洗浄ノズルが、タンクに取外可能に取着されることは、有利であり得る。これにより、タンク洗浄ノズルを、容易な方法で交換可能となる。これは、タンク洗浄ノズルの保守点検中又は更なる容量を有するタンク洗浄ノズルが必要となった場合に、有利であり得る。

タンク洗浄ノズルが、タンクに取着された取着構造体に取外可能に取着されることは、有益であり得る。これにより、様々なタンク洗浄ノズルを、タンクに取着された取着構造体に取着可能となる。従って、タンク洗浄ノズルの迅速、容易で正確な取着及び位置決めが、達成できる。

一実施形態では、タンク洗浄ノズルは、タンクに取着された構造体に取着された構造体に取着される。

本発明による方法は、タンク内にある１つ又は複数の構造体又はタンクの壁を洗浄するために、タンク内に液体を噴射する方法であり、該方法は、入口、出口及び出口を閉じるように構成される、移動可能に配設される閉止構造体を含む、タンク洗浄ノズルを適用するステップを含む方法であって、該方法は、出口が自由な通路を備え、該通路を通して、出口を出た液体が、閉止構造体と衝突することなく、内部空間内に噴射される位置に、閉止構造体を移動させるステップを含む、方法である。

これにより、一層効率的な方法で、タンク内にある構造体を洗浄する方法を提供可能になる。本方法は、リトラクタを適用する従来技術のタンク洗浄方法とは対照的に、影領域を作らない。従って、タンク洗浄ノズルによって提供される噴流は、洗浄される構造体の全ての部分を洗浄するために、より適用しやすい。

本方法が、閉止構造体を内部空間内に移動し、これにより出口を開くステップを含むことは、利点であり得る。

これにより、タンク内にある構造体のより効率的な洗浄を提供するタンク洗浄ノズルを提供可能になる。本方法は、リトラクタを適用する従来技術の方法とは対照的に、影領域を作らないであろう。従って、本方法を使用することによって提供される噴流により、洗浄される構造体の全ての部分又はタンク壁を洗浄するのが、一層容易になる。

本方法が、以下のステップ：
ａ）液体をタンクの内部空間に噴射するために、閉止構造体を、内部空間内にある第１位置に移動し、これにより出口を開くステップ、及び
ｂ）閉止構造体を第２位置に移動するステップであって、閉止構造体は、出口と密封当接し、これにより出口を閉じるステップ
を含むことは、有利であり得る。これにより、本方法は、第１位置と第２位置との間で閉止構造体を摺動することによって、実行できる。

本方法が、ハウジング、及び該ハウジングの内壁に、又は該ハウジングの内壁に取着された構造体に、又はハウジングの本体間に取着される膜を含むタンク洗浄ノズルを適用するステップを含み、閉止構造体が、膜に取着され、内部空間内にある液体によって膜に加えられる力を変化させた際に、第１位置から第２位置に変位するように、及び第２位置から第１位置に変位するように構成されることは、有益であり得る。これにより、タンク洗浄ノズルに入る加圧液体の圧力を調整することによって洗浄プロセスを制御可能になる。

本方法が、内部空間を：
－入口及び出口と流体連通状態にある第１空間、及び
－第１空間から分離され、入口及び出口と流体連通状態にない第２空間
に分割する膜を適用するステップを含み、
該方法が、膜又は閉止構造体に力を加えるように、第２空間に配設される弾性部材を適用するステップを更に含むことは、利点であり得る。これにより、加圧液体の圧力を調整することによって洗浄プロセスを制御可能になり、それと同時に、液体（又は低圧の液体）がタンク洗浄ノズルのハウジング内に全くないときに、確実に、タンク洗浄ノズルが閉止可能になる。

本方法が、閉止構造体に接続された棒に力を加えるように配設される弾性部材を適用するステップを含むことは、有益であり得る。

本方法が、タンク洗浄ノズルの入口に入る加圧液体の圧力を単に調整することによって、タンク洗浄ノズルを制御するステップを含むことは、有利であり得る。これにより、簡単で、使い勝手の良いタンク洗浄法を提供可能になる。

「圧力を調整すること」は、液体の圧力に関するあらゆる調整を意味する。従って、「圧力を制御すること」は、圧力を切る、圧力を入れる、時間に応じて圧力を変化させることを含み得る。

本発明は、本明細書の以下に提示される詳細な記載から、より完全に理解されるであろう。添付図は、説明目的のみで提示されたものであり、従って、添付図は、本発明を限定するものではない。

上部取付け洗浄ノズルを備えたタンクを示している。 タンク内にある構造体を洗浄するように構成された従来技術のリトラクタを、閉形態で示している。 図１Ｂで示された従来技術のリトラクタを開形態で示している。 垂直に配設された攪拌機、及び複数の従来技術のリトラクタを備えたタンクを示している。 垂直に配設された攪拌機及び底部取付けの従来技術のリトラクタを備えたタンクを示している。 本発明による垂直に配設された攪拌機及び底部取付けタンク洗浄ノズルを備えたタンクを示している。 閉形態における本発明によるタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 開形態における図３Ａで示されたタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 洗浄液の噴流を噴射している図３Ｂで示されたタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 閉形態における本発明によるタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 洗浄液の噴流がタンク洗浄ノズルによって噴射される開形態における、図４Ａに示されたタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 分解形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルのハウジングの断面図を示している。 組立形態における、図５Ａに示されたハウジングの断面図を示している。 棒の遠位端に取着されるプラグピストンとして形成された閉止構造体を変位するように配設されたアクチュエータを含む本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルの、閉形態の断面図を示している。 図５Ｃに示されたタンク洗浄ノズルの閉形態における、断面図を示している。 閉形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 図５Ｅに示されたタンク洗浄ノズルの開形態における、断面図を示している。 分解形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルのハウジングの断面図を示している。 図６Ａに示されたハウジングの組立形態における、断面図を示している。 棒の遠位端に取着されるプラグピストンとして形成された閉止構造体を変位するように配設されたアクチュエータを含む本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルの、閉形態の断面図を示している。 図６Ｃに示されたタンク洗浄ノズルの開形態における、断面図を示している。 閉形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルの断面図を示している。 図６Ｅに示されたタンク洗浄ノズルの開形態における、断面図を示している。

次に、本発明の好ましい実施形態を図説する目的で、図面を詳しく参照すると、本発明のタンク洗浄ノズル２が、図２Ｃに示されている。

図１Ａは、上部取付け洗浄ノズル８を備えたタンク６を示しており、該ノズルは、洗浄液が洗浄ノズル８に提供されるパイプ１４に接続されている。洗浄ノズル８は、洗浄液３６をタンク６の内部２０に噴霧している。これにより、回転可能に取付けられた（タンクの上部１２で）攪拌機４を含むタンク６の内部構造体は、洗浄されている。

排水装置は、タンク６の下部１０に設けられる。弁１８は、タンク６の下部１０に接続された出口パイプ１６を通る洗浄液の流れを制御するように、配設される。ポンプ２２は、出口パイプ１６に接続される。

攪拌機４の羽根の下側は、上部取付け洗浄ノズル８によって洗浄されない。洗浄されない下側は、影領域と呼ばれる。従って、更なる種類の洗浄ノズルが、影領域を洗浄するために、タンク６の下部１０に必要となる。

図１Ｂは、タンク内にある構造体を洗浄するように構成された従来技術のリトラクタ５０を示しており、リトラクタ５０は、閉形態にある。図１Ｃは、図１Ｂで示された従来技術のリトラクタ５０を開形態で、示している。

リトラクタ５０は、本体部分２８及びリトラクタ５０にある開口２６を被覆する被覆部材３４を含む。リトラクタ５０は、タンク（図示せず）の壁２４に取着される。

図１Ｃでは、リトラクタ５０の被覆部材３４は、本体部分２８からタンク（図示せず）内に変位されており、洗浄液が、タンク内に噴霧されている。洗浄液は、開口２６’を通して流れ、斜線部分として示された噴霧領域３０に噴霧される。被覆部材３４を延伸することで、被覆部材３４の延伸時に被覆部材３４の前方に延伸する（本体部分２８の長手方向軸に沿って）円錐形をした影領域３２が発生する。

リトラクタ５０が影領域３２を作ることは、該影領域が、タンク内にある構造体の所望される洗浄を提供するのを困難にするため、大きな欠点である。

図２Ａは、垂直に配設された攪拌機４、及び複数の従来技術のリトラクタ５０を備えたタンク６を示している。リトラクタ５０は、タンク６の側壁２４に取付けられる。２つの上部取付け洗浄ノズル８は、タンク６の上部１２に設けられる。

攪拌機４は、垂直方向に配設された棒部材、及び棒部材に直交して延伸する４組の側部構造体を含む。４つのリトラクタ５０が、攪拌機４の側部構造体の下側を洗浄するように配設されていても、各リトラクタ５０は、洗浄液３６を、タンクの内部に噴霧し、影領域３２が作られることが分かる。影領域３２は、確実に満足の行く洗浄プロセスが行われるのを非常に難しくする。その上、リトラクタ５０がタンク６の内部に延入するため、リトラクタ５０と攪拌機４の構造体とが衝突する危険性がある。そのために、複雑な攪拌機は、洗浄プロセス中に停止される必要がある。

図２Ｂは、垂直に配設された攪拌機４及び底部取付けの従来技術のリトラクタ５０を備えたタンク６を示している。攪拌機４は、回転可能に取付けられた棒及び該棒に取着された羽根形をした攪拌構造体を含む。リトラクタ５０には、パイプ６４を通してリトラクタ５０に接続されたポンプ６２によって、液体（好ましくは、適当な洗浄液）を供給される。リトラクタ５０が、液体３６を、タンク６の側部に位置する噴霧領域３０に噴射すること、及び影領域３２が作られることが分かる。影領域３２は、円錐形をしており、リトラクタ５０の被覆部材３４から延伸している。

図２Ｃは、垂直に配設された攪拌機４及び本発明による底部取付けタンク洗浄ノズル２を備えたタンク６を示している。タンク６は、基本的に、図２Ｂに示されたタンクに対応する。しかしながら、リトラクタ５０は、本発明によるタンク洗浄ノズル２によって置換えられている。

本発明によるタンク洗浄ノズル２が、図２Ｂの影領域であった円錐形をした部分に液体を噴射しているのが分かる。従って、タンク洗浄ノズル２は、図２Ｂに示された影領域と同じ位置にあるタンク６の内部に位置する噴霧領域３０に、液体を噴射している。所望であれば、幾つかのタンク洗浄ノズル２を適用でき、該ノズルをタンク上の適切な位置に配置して、より大きな被洗浄領域をカバーできる。また、円錐形をした噴霧領域３０の角度範囲も変更可能である。

攪拌機４は、垂直に配設された棒を含み、該棒は、棒に取着された羽根形をした２つの攪拌部材を有する。タンク洗浄ノズル２は、タンク６の壁の外側に取着される。ポンプ６２は、パイプ６４を通して、タンク洗浄ノズル２に接続される。これにより、ポンプ６２は、タンク洗浄ノズル２に、加圧液体を送給できる。

図３Ａは、閉形態における本発明によるタンク洗浄ノズル２の断面図を示し、図３Ｂは、図３Ａで示されたタンク洗浄ノズル２の開形態においての、断面図を示している。

タンク洗浄ノズル２は、ステンレス鋼等の適当な任意の材料で作製し得るハウジング４４を含む。ハウジング４４は、フランジ３８によって囲まれる開口２６を備えた遠位端を有する。フランジ３８は、溶接によってタンクの壁に取着され得る。或いは、フランジ３８は、例えば、ボルトを用いて、タンクの壁に機械的に取着され得る。

タンク洗浄ノズル２は、棒５３の遠位端に設けられるピストン５２として形成された閉止構造体を含む。棒５３は、ハウジング４４の近位端に設けられた穴７０を通り延伸する。棒５３は、穴７０内で摺動可能に配設され、該棒の長手方向軸Ｘに沿って変位するように構成される。これにより、タンク洗浄ノズル２をそれぞれ開閉するために、ピストン５２を変位可能になる。

可撓性で液密の膜５６は、ハウジング４４の内壁に取着される。膜５６は、ハウジング４４の内部空間５４を、第１空間Ｓ_１と第２空間Ｓ_２に分離する。棒５３は、膜５６と棒５３との密封取着を提供する取着構造体７１を用いて、膜５６に取着される。従って、膜が移動されると、その移動により、棒５３と該棒に取着されたピストン５２の変位が発生することになる。

バネ５８として形成された弾性部材は、ハウジング４４の底部６８に取着される。或いは、バネ５８は、ハウジング４４の底部６８に、取着されることなく、支承され得る。図３Ａでは、バネ５８は、上向きの力Ｂ（矢印で示された）を膜５６に加えるのが分かる。

タンク洗浄ノズル２は、対応する接続部材（例えば、タンク洗浄ノズル２の入口４２に設けられたフランジに対応するフランジを備えたパイプ）に接続されるように構成された入口４２を含む。加圧液体が入口４２に入ると、液体は、下向きの力Ａを膜５６に加えるであろう。

図３Ａでは、液体は、入口４２を通りタンク洗浄ノズル２に全く入っていない。従って、その結果膜に印加された力は、真直ぐな形態で膜を維持し、このとき、ピストン５２は、該ピストンの最高位置に提供され、最高位置では、タンク洗浄ノズル２が取着されたタンク（図示せず）内の流体（例えば、液体）によってピストン５２に加えられる下向きの力Ｃが、上向きの力Ｂを超えない限り、タンク洗浄ノズル２は、閉止される。

従って、確実にタンク洗浄ノズル２が閉止状態に保たれるためには、以下の関係（数１）が満たされなければならない：

これは、力Ｂの大きさが力Ｃの大きさより大きくなければならないことを意味する。

しかしながら、図３Ｂでは、液体３６は、入口４２を通り、ハウジング４４の内部空間５４の第１空間Ｓ_１に流入する。従って、液体３６の圧力は、下向きの力Ａを膜５６に加える。下向きの力Ａの大きさが、バネ５８によって膜５６に加えられた上向きの力Ｂの大きさを超えるため、その結果発生する力は、図３Ｂで見られるように、膜５６を下方に押圧するであろう。棒５３は、膜５６に取着されているため、棒５３は、バネ５８に向かう方向に変位され、バネ５８は、圧縮されるであろう。従って、以下の式（数２）が、満たされる。

従って、棒５３及び棒５３の遠位端に設けられたピストン５２は、下方に変位され、これにより、タンク洗浄ノズル２の遠位端に、開口２６を作るであろう。加圧液体３６は、開口２６を通して噴射され、これにより影領域を全く含まない円錐形をした噴霧領域３０を形成するであろう。

図３Ｃは、タンク洗浄ノズル２が取着された壁２４を含むタンクの内部に、洗浄液３６の噴流を噴射している図３Ｂで示されたタンク洗浄ノズル２の断面図を示している。

タンク洗浄ノズル２は、溶接によって壁２４の外面に取着されたフランジ３８を含み、ハウジング４４から突出する入口４２に入る液体３６が、膜を下方に押圧し、それによりピストン５２は、下方に変位され、その結果、液体３６が噴射できる開口２６が作られる。

図４Ａは、閉形態における本発明によるタンク洗浄ノズル２の断面図を示している。タンク洗浄ノズル２は、ハウジング４４から突出する管状構造体の端部に設けられたフランジ部分によって囲まれる入口４２を備えたワンピースのハウジング４４を含む。ハウジング４４は、平板形状の扉４０によって、被覆され、閉止される出口開口を囲むフランジ３８を備えた遠位部を備える。フランジ３８は、タンク（図示せず）の壁２４に取着される。

扉４０は、フランジ３８に設けられた案内軌道に、摺動可能に配設される。アクチュエータ４６は、フランジ３８の周縁部付近に配設される。一実施形態では、アクチュエータ４６は、電動アクチュエータ４６とされ得る。別の実施形態では、アクチュエータ４６は、空圧アクチュエータ４６とされ得る。更なる実施形態では、アクチュエータ４６は、油圧アクチュエータ４６とされ得る。

アクチュエータ４６は、扉４０が被覆し、これにより開口を密閉する、第１位置（図４Ａで示された）から、扉４０が、開口から除去された第２位置（図４Ｂで示された）に変位するように、配設され、構成される。

ハウジング４４は、ハウジング４４の遠位端に設けられた円錐部分６６を含む。円錐部分６６の近位端の幅（直径）Ｄ_２は、円錐部分６６の遠位端の幅（直径）Ｄ_１より大きい。従って、円錐部分６６は、その遠位端に設けられた開口に向かい先細になっている。

図４Ｂは、洗浄液３６の噴流がタンク洗浄ノズル２によって噴射される、図４Ａに示されたタンク洗浄ノズル２の開形態における、断面図を示している。扉４０は、フランジ３８の左側に移動されているのが分かる。これにより、液体３６がタンク（図示せず）内に噴霧される開口が、確立される。

図４Ｃは、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズル２の断面図を示している。タンク洗浄ノズル２は、基本的に、図４Ａ及び図４Ｂに示されたタンク洗浄ノズルのハウジングの対応部分として形成された部分を含むハウジング４４を有する。しかしながら、ハウジング４４は、タンク（図示せず）の壁２４に取着されるように適合された取着構造体６０に取着されるように構成される部分を含む。

取着構造体６０は、任意の適当な手段、例えば、溶接又は機械的取着技術を用いて、壁２４に取着され得る。

ハウジング４４は、ハウジング４４と取着構造体６０との密封取着を提供する任意の適当な取着手段（図示せず）を使用することによって、取着構造体６０に取外可能に取着され得る。ハウジング４４は、点検修理（ｓｅｒｖｉｃｅ）の場合、又は用途において、別の容量を持つタンク洗浄ノズル２が必要となる若しくは望ましい場合に、別のハウジング４４と交換可能である。

図５Ａは、分解形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズルハウジング４４の断面図を示している。ハウジング４４は、フランジ３８によって囲まれる開口２６を備えた遠位部を含む。更に、遠位部は、ボルト７６を取付けできる貫通孔を備えた取着フランジ７２を備える。

ハウジング４４は、フランジによって囲まれた入口４２を備えた近位部を含む。近位部は、ボルト７６を受容するように構成されたネジ孔を備えた取着フランジ７４を含む。密封要素７８は、フランジ７２、７４の対向接触面間に配設される。密封要素７８は、軸方向に圧縮された際に、径方向に拡張されるように構成される。これにより、ハウジング４４の近位部と遠位部との密封取着が、達成できる。密封要素７８は、エラストマ、又は別の適当な材料で作製され得る。密封要素７８は、一例として、ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）又は別のゴム材料で、作製できる。

図５Ｂは、ハウジング４４の近位部と遠位部それぞれの合わせフランジ７２、７４が、ボルト７６を用いて一緒に螺着された、図５Ａに示されたハウジング４４の組立形態における、断面図を示している。

図５Ｃは、棒５３の遠位端に取着されるプラグピストン５２として形成された閉止構造体を変位するように配設されたアクチュエータ８０を含む本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズル２の断面図を、示している。タンク洗浄ノズル２は、閉形態にある。

膜５６は、タンク洗浄ノズル２のハウジング４４の内壁に取着される。棒５３は、膜５６を通り延伸し、密封構造体７３は、膜５６に対して棒５３を密封する。従って、第２空間Ｓ_２は、ハウジング４４の入口４２を通り、ハウジング４４の第１空間Ｓ_１に入る液体を受容しないようになる。従って、第１空間Ｓ_１は、第２空間Ｓ_２から汚染物質を受容しないようになる。

図５Ｄは、図５Ｃに示されたタンク洗浄ノズル２の開形態における、断面図を示している。棒５３と、該棒５３の遠位端に取着されたプラグピストン５２は、ハウジング４４の近位端から延伸するアクチュエータ８０を用いて、ハウジング４４の内部に引込まれる。従って、取着されたプラグピストン５２は、第１空間Ｓ_１内の位置に移動され、それにより開口２６が、ハウジング４４の遠位部に現れる。アクチュエータ８０は、制御ユニット８２によって制御され得る。アクチュエータ８０は、制御ユニット８２によって、又は別のエネルギ源（図示せず）によって稼働され得る。ハウジング４４の内部空間にある液体３６は、開口２６を通して噴霧される。

図５Ｅは、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズル２の閉形態における、断面図を示している。タンク洗浄ノズル２は、タンク洗浄ノズル２のハウジング４４の近位端に設けられた受容部分８４を含む。受容部分８４は、ハウジング４４に摺動可能に配設された棒５３の端部を受容するように構成される。半球状ピストン５２は、棒５３の他端部に取着される。膜５６は、ハウジング４４の内部空間を、第１空間Ｓ_１と第２空間Ｓ_２とに分割する。

入口４２は、ハウジング４４の壁の１つから突出するフランジ付き管状構造体の端部に設けられる。入口４２を通りハウジングに入る液体は、第１空間Ｓ_１を通り流れ、このとき、液密膜５６は、液体が第２空間Ｓ_２に入るのを防ぐ。従って、第１空間Ｓ_１は、第２空間Ｓ_２から汚染物質を受容しないようになる。

膜５６は、取着構造体７１を用いて、棒５３に取着される。バネ５８は、膜５６とハウジング４４の近位内壁部分との間に配設される。バネは、棒５３周りに巻回される。

図５Ｅでは、ピストン５２は、ハウジング４４の遠位部に当接し、ハウジング４４の出口開口を封止する。液体は、ハウジング中に全く存在せず、そのため、バネ５８によって膜５６に加えられる上向きの力は、タンク（図示せず）の内部にある液体によってピストン５２の遊離端に加えられる下向きの力を上回る。従って、タンク洗浄ノズル２は、閉形態になる。

図５Ｆは、図５Ｅに示されたタンク洗浄ノズル２の開形態における、断面図を示している。ハウジング４４の第１空間Ｓ_１は、タンク洗浄ノズル２が取着されているタンク（図示せず）内に噴射される洗浄液３６で充填されている。液体３６の圧力により、下向きの力が発生して、該力は、膜５６を移動し、バネ５８を圧縮する。従って、棒５３は、受容部分８４内に更に移動される。棒５３の運動は、ピストン５２を変位させ、ハウジング４４の遠位部で開口２６（フランジ３８によって囲まれた）を作成した。そうして、液体３６は、開口２６から延伸する円錐形をした噴流を形成しながら、タンク内に噴射される。

図６Ａは、基本的に、図５Ａに示されたものに対応するハウジング４４の断面図を示している。ハウジング４４は、フランジ３８によって囲まれる開口２６を備えた遠位部を含む。更に、遠位部は、取着フランジ７２を備える。フランジ７２、７４は、図６Ｂに示されたようなホース留め金を用いて、互いに取着されるように構成される。

図６Ｂは、ハウジング４４の近位部と遠位部それぞれの合わせフランジ７２、７４が、留め金７７を用いて、互いに取着される、図６Ａに示されたハウジング４４の組立形態における、断面図を示している。

図６Ｃは、基本的に、図５Ｃに示されたものに対応する、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズル２の断面図を示している。ハウジング４４の近位部と遠位部の合わせフランジ７２、７４は、留め金７７を用いて、互いに取着される。

図６Ｄは、図６Ｃに示されたタンク洗浄ノズル２の開形態における、断面図を示している。図６Ｄは、基本的に、図５Ｄに対応する。しかしながら、ハウジング４４の近位部と遠位部の合わせフランジ７２、７４は、留め金７７を用いて、互いに取着される。

図６Ｅは、閉形態における、本発明によるツーピースのタンク洗浄ノズル２の断面図を示している。図６Ｅは、基本的に図５Ｅに対応する。しかしながら、ハウジング４４の近位部と遠位部の合わせフランジ７２、７４は、留め金７７を用いて、互いに取着される。

図６Ｆは、図６Ｅに示されたタンク洗浄ノズル２の開形態における、断面図を示している。図６Ｆは、基本的に図５Ｆに対応する。しかしながら、ハウジング４４の近位部と遠位部の合わせフランジ７２、７４は、留め金７７を用いて、互いに取着される。

２ タンク洗浄ノズル
４ 攪拌機
５ 棒
６ タンク
８ ノズル
１０ 下部
１２ 上部
１４ パイプ
１６ パイプ
１８ 弁
２０ 内部（空間）
２２ ポンプ
２４ 壁
２６ 開口
２６’ 開口
２８ 本体
３０ 噴霧領域
３２ 影領域
３４ 被覆部材
３６ 液体
３８ フランジ
４０ 扉
４２ 入口
４４ ハウジング
４６ アクチュエータ
５０ リトラクタ
５２ ピストン（閉止構造体）
５３ 棒
５４ 内部空間
５６ 膜
５８ バネ
６０ 取着構造体
６２ ポンプ
６４ パイプ
６６ 円錐部分
６８ 底部
７０ 穴
７１ 取着構造体
７２ フランジ
７３ 密封構造体
７４ フランジ
７６ ボルト
７７ 留め金
７８ 密封要素
８０ アクチュエータ
８２ 制御装置
８４ 受容部分
Ｘ 軸
Ｄ_１、Ｄ_２ 幅（直径）
Ｓ_１ 第１空間
Ｓ_２ 第２空間
Ａ、Ｂ、Ｃ 力

Claims (13)

1. タンク（６）上に取付けられるように構成されるタンク洗浄ノズル（２）であり、前記タンク洗浄ノズル（２）は、入口（４２）、出口（２６）及び前記入口（４２）と前記出口（２６）とに流体連通する内部空間（５４）を含み、前記タンク洗浄ノズル（２）は、加圧液体（３６）を、前記入口（４２）を通して受容し、前記液体（３６）を前記出口（２６）を通して前記タンク（６）内に噴射するように構成され、前記タンク洗浄ノズル（２）は、前記出口（２６）を閉じるように構成される、移動可能に配設される閉止構造体（５２）を含み、これにより前記閉止構造体（５２）は、前記出口（２６）が自由な通路を備え、該通路を通して、前記出口（２６）を出た前記液体（３６）が、前記閉止構造体（５２）と衝突することなく、前記タンク（６）の内部空間内に、且つ前記閉止構造体（５２）の移動方向を含む方向に噴射される位置に移動されるように、配設され、構成され、前記閉止構造体（５２）は、前記タンク洗浄ノズル（２）の前記内部空間（５４）内に移動され、これにより前記出口（２６）を開くように、配設され、構成されるタンク洗浄ノズル（２）であって、
   前記閉止構造体（５２）は、ピストン（５２）であること、及び前記ピストン（５２）は、前記タンク洗浄ノズル（２）の内部空間（５４）に移動され、これにより前記出口（２６）を開くように、配設され、構成され、
   前記タンク洗浄ノズル（２）の内部空間（５４）は、前記出口（２６）を備えた狭小化部分（ｎａｒｒｏｗｉｎｇ）を構成する円錐部分（６６）を含むことを特徴とする、タンク洗浄ノズル（２）。
2. 前記閉止構造体（５２）は、前記内部空間（５４）内にある第１位置に移動され、これにより前記出口（２６）を開くように、摺動可能に配設され、構成されること、及び前記閉止構造体（５２）は、該閉止構造体（５２）が前記出口（２６）と密封当接し、これにより前記出口（２６）を閉じる第２位置に移動されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のタンク洗浄ノズル（２）。
3. 前記タンク洗浄ノズル（２）は、ハウジング（４４）、及び該ハウジング（４４）の内壁に又は前記ハウジング（４４）の本体間に取着される膜（５６）を含み、前記閉止構造体（５２）は、前記膜（５６）に取着され、前記内部空間（５４）内にある前記液体（３６）によって前記膜（５６）に加えられる力（Ａ）を変化させた際に、前記第１位置から前記第２位置に変位するように、及び前記第２位置から前記第１位置に変位するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載のタンク洗浄ノズル（２）。
4. 前記タンク洗浄ノズル（２）は、ハウジング（４４）、及び該ハウジング（４４）内に摺動可能に配設される円板を含み、前記閉止構造体（５２）は、前記円板に取着され、前記内部空間（５４）内にある前記液体（３６）によって前記円板に加えられる力（Ａ）を変化させた際に、前記第１位置から前記第２位置に変位するように、及び前記第２位置から前記第１位置に変位するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載のタンク洗浄ノズル（２）。
5. 前記膜（５６）は、前記内部空間（５４）を：
   －前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にある第１空間（Ｓ１）、及び
   －前記第１空間（Ｓ１）と分離され、前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にない第２空間（Ｓ２）
   に分割し、
   前記タンク洗浄ノズル（２）は、弾性部材（５８）が、前記膜（５６）又は前記閉止構造体（５２）に力（Ｂ）を加える方法で、配設される弾性部材（５８）を含むことを特徴とする、請求項３に記載のタンク洗浄ノズル（２）。
6. 前記円板は、前記内部空間（５４）を：
   －前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にある第１空間（Ｓ１）、及び
   －前記第１空間（Ｓ１）と分離され、前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にない第２空間（Ｓ２）
   に分割し、
   前記タンク洗浄ノズル（２）は、弾性部材（５８）が、前記円板又は前記閉止構造体（５２）に力（Ｂ）を加える方法で、配設される弾性部材（５８）を含むことを特徴とする、請求項４に記載のタンク洗浄ノズル（２）。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のタンク洗浄ノズル（２）を含むタンク。
8. 前記タンク洗浄ノズル（２）は、前記タンク（６）の底部（６８）、上部又は側壁に配設されることを特徴とする、請求項７に記載のタンク。
9. 前記タンク洗浄ノズル（２）は、前記タンク（６）に取外可能に取着されることを特徴とする、請求項７又は８に記載のタンク。
10. 前記タンク洗浄ノズル（２）は、前記タンク（６）に取着された取着構造体（６０）に取外可能に取着されることを特徴とする、請求項９に記載のタンク。
11. タンク（６）内にある１つ又は複数の構造体（４、４’）又は前記タンク（６）の壁を洗浄するために、前記タンク（６）内に液体（３６）を噴射する方法であり、該方法は、入口（４２）、出口（２６）及び前記出口（２６）を閉じるように構成される、移動可能に配設される閉止構造体（５２）を含むタンク洗浄ノズル（２）を適用するステップを含み、これにより前記出口（２６）が自由な通路を備え、該通路を通して、前記出口（２６）を出た前記液体（３６）が、前記閉止構造体（５２）と衝突することなく、前記タンク（６）の内部空間内に、且つ前記閉止構造体（５２）の移動方向を含む方向に噴射される位置に、前記閉止構造体（５２）を移動させるステップを更に含み、前記方法は、前記液体（３６）を、前記タンク（６）の前記内部空間に噴射するために、前記閉止構造体（５２）を前記タンク洗浄ノズル（２）の内部空間（５４）内にある第１位置に移動し、これにより前記出口（２６）を開くステップ、及び、前記閉止構造体（５２）を第２位置に移動するステップであって、前記閉止構造体（５２）は、前記出口（２６）と密封当接し、これにより前記出口（２６）を閉じるステップを含む方法であって、該方法は、
    前記閉止構造体（５２）をピストン（５２）として準備する工程を含み、
    前記ピストン（５２）は、前記タンク洗浄ノズル（２）の内部空間（５４）に移動され、これにより前記出口（２６）を開くように、配設され、構成され、
    前記タンク洗浄ノズル（２）の内部空間（５４）は、前記出口（２６）を備えた狭小化部分（ｎａｒｒｏｗｉｎｇ）を構成する円錐部分（６６）を含むことを特徴とする方法。
12. 前記方法は、ハウジング（４４）及び該ハウジング（４４）の内壁に取着される膜（５６）を含むタンク洗浄ノズル（２）を適用するステップを含み、前記閉止構造体（５２）は、前記膜（５６）に取着され、前記内部空間（５４）内にある前記液体（３６）によって前記膜（５６）に加えられる力（Ａ）を変化させた際に、前記第１位置から前記第２位置に変位するように、及び前記第２位置から前記第１位置に変位するように構成されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記方法は、前記内部空間（５４）を：
    －前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にある第１空間（Ｓ１）、及び
    －前記第１空間（Ｓ１）から分離され、前記入口（４２）及び前記出口（２６）と流体連通状態にない第２空間（Ｓ２）
    に分割する膜（５６）を適用するステップを含み、
    前記方法は、前記膜（５６）又は前記閉止構造体（５２）に力（Ｂ）を加えるように配設される弾性部材（５８）を適用するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の方法。

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