JPH02249964A - ドライクリーニング機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶剤の濃度監視を行なうドライクリーニング機
械に利用できる、液体中の音速を測定することにより混
合液体の濃度を測定する二成分混合液体の濃度測定装置
に関するものである。

（従来の技術） 第５図は相溶性二成分溶剤を使用する従来のドライクリ
ーナの溶剤管理装置の１例を示す。

第６図は第５図に示すドライクリーナを溶剤置換型に使
用した場合の乾燥時間短縮の効果を示す例である。

さて第５図は高沸点溶剤であるターペン、パークロルエ
チレン及び比較的高沸点溶剤である１、１．１　１−リ
クロルエタン等の単一溶剤専用ドライクリーナに、Ｒ１
１３，Ｒ１１などの低沸点溶剤タンク、同溶剤を処理槽
へ供給するための機能、及び高沸点溶剤と低沸点溶剤の
混合液を分留再生するための機能を付加し、洗浄の途中
又は乾燥の直前で高沸点溶剤から互いに溶解性を有する
低沸点溶剤に切替えることにより、乾燥時間を半減する
ようにしたドライクリーナの１例である。

次に第５図において、第１の溶剤４を低沸点溶剤、第２
の溶剤４ａを高沸点溶剤と仮定して、洗浄の途中で高沸
点溶剤４ａと低沸点溶剤４を入替える方法を説明する。

■、タンク３ａから高沸点溶剤４ａをバルブ５ａを介し
てポンプ６により汲み揚げ、バルブ７、フィルタ８、又
はバルブ９の経路で処理槽１０に必要量を送り込む。

■、処理ドラム１１をゆっくり回し、高沸点溶剤４ａを
処理槽１０．ボタントラップ１２、バルブ１３、ポンプ
６、バルブ７、フィルタ８、又はバルブ９から成る回路
で循環して衣料２を洗浄する。

■、処理槽１０、ボタントラップ１２、バルブ１３、ポ
ンプ６、バルブ１４、蒸留器１５の経路で排液し、つづ
いて処理ドラム１１が高速回転して衣料２中の高沸点溶
剤４ａを遠心分離し、同様に排液する。

■、タンク３から低沸点溶剤４をバルブ５を介してポン
プ６により汲み揚げ、バルブ７、フィルタ８、又はバル
ブ９の経路で処理槽１０に必要量を送り込む。

■、前記■項と同じく但し、高沸点溶剤４ａを低沸点溶
剤４に読みかえる）。

■、前記■項と同じ（但し、高沸点溶剤４ａを低沸点溶
剤４に読みかえる）。

■、再び処理ドラム１１をゆっくり回し、ファン１６、
エアクーラ１７、エアヒータ１８から成るリカバリエア
ダクト１９と処理槽１０の間を矢印２０の向きでエアを
循環させ、衣料２を乾燥する。衣料２から蒸発した溶剤
ガスはエアクーラ１７で凝縮し、回収経路２１を通って
逆止弁３１を経由して蒸留器１５に流入する。

■、乾燥が終了すると、ダンパ２５．２６が破線の如く
開き、ダンパ２５から新鮮な空気をとり入れてダンパ２
６からのエアクーラ１７では回収できない未凝縮溶剤ガ
スを排気し、衣料２中の溶剤臭を脱臭する。

■、前記■、■、■項の工程で蒸留器１５に入った混合
溶剤（４＋　４ａ）は、先ず低沸点溶剤４で決まる沸点
で蒸留され、コンデンサ２７を経由し、蒸留温度センサ
（図示せず）でコントロールされ、開弁じたバルブ３２
を介して水分離器２２に流入し、更に溶剤配管２３を通
ってタンク３に戻る。

次に蒸留器１５中の低沸点溶剤が減少してくると、徐々
に沸点が高沸点溶剤４ａの沸点に近づき、高沸点溶剤４
ａの蒸留が開始されるようになるが、前記と同様蒸留温
度センサ（図示せず）が作動して、バルブ３２ａを開弁
（３２は閉弁）し、前記と同様にタンク３ａに高沸点溶
剤４ａが回収される（低沸点溶剤より高沸点溶剤への切
替り時の中間成分溶剤は、実験上微少量であって実用上
問題とならないので、何れかの溶剤として取扱う）。

次に以上説明したような洗浄の途中、又は乾燥の直前で
高沸点溶剤を低沸点溶剤に置き換えることによる効果の
１例を第６図を用いて説明する。

第６図は高沸点溶剤としてパークロルエチレン、低沸点
溶剤としてＲ１１３を選び、ウールニット等の衣料１０
ｋｇをパークロルエチレンで洗浄、乾燥直前にフロンＲ
１１３と置き換え、即ちパークロルエチレンを脱？ｆｆ
ｌしたのち、約２５１のフロンＲ１１３で洗浄、脱液し
て、乾燥温度７０〜８０℃で乾燥したときに得られたエ
アクーラ１７での溶剤凝縮回収曲線を、通常のパークロ
ルエチレンによるウールニット等の衣料１０ｋｇの洗浄
、乾燥時のそれと比較したものである。第６図から明ら
かなように、第５図による場合は従来法に比べ、乾燥時
間を半減することができる。なお、ここではターペンと
フロンＲ１１３等の他の組合せについての詳しい説明は
省略するが、パークロルエチレンのケースと同様の効果
が得られることは勿論である。

（発明が解決しようとする課題） 以上の如（従来装置における溶剤の置き換えは優れた特
徴を有するが、同一機で２種類の溶剤を使用するため、
作業者の勘違いによる操作ミス等により、溶剤が混合し
て溶剤タンクに入ってしまうことが皆無とは云えない。

従って実用上は、１」常管理として定期的に溶剤タンク
の溶剤を抜出し、溶剤の比重を測定して確認しているの
が実情である。しかしターペン以外は比重が近似してい
るため測定が困難で、判定に多くの時間と、人手を要す
るなどの問題があると共に、溶剤を取り出すのは衛生上
好ましくなかった。

また従来は、夫々の溶剤タンク内の溶剤の濃度を迅速に
測定して現在値を表示すると同時に、許容濃度範囲を越
えた場合は警報を発する等の動作を、高速、高信頼度で
行なう手段はな（、更に混合後の溶剤濃度が目的の濃度
範囲であることを確認して洗浄を開始する装置は従来出
現していなかった。

本発明は前記の課題を解決するために提案されたもので
ある。

（課題を解決するための手段） このため本発明は、送波と受信を兼ねる送受波子と反射
板、又は送波子と受波子で構成される超音波センサ及び
前記送波子を加振するための高周波パルス発生手段と前
記受波子又は送受波子の出力信号を増幅する電圧増幅手
段とで構成され、開始信号発生手段によって高周波パル
ス発生を開始する超音波測定手段と、同超音波測定手段
の出力を増幅して設定値と比較する比較手段と同比較手
段の出力によりパルス信号を出力するパルス回路で構成
され、前記超音波測定手段の一定レベル以上の出力に対
しパルス信号を出力する受信パルス発生手段と、クロッ
ク回路と積算回路で構成され、開始信号発生手段の信号
によって前記クロック回路のクロック出力パルスの計数
を開始して積算し、受信パルス発生手段の出力パルスに
より計数を停止し、積算値を出力する時間計数手段とで
構成される伝播時間計測手段と、前記超音波センサ部の
温度を測定する温度検出手段と、前記伝播時間計測手段
のクロック積算値出力と伝播距離から音速を求める音速
演算回路、液体の種類と、温度と、混合比で定まる二成
分混合液体の音速特性を記憶する音速特性記憶手段、前
記音速演算回路の出力値と、前記温度検出手段の出力値
と、音速特性とから濃度を算出し、表示手段に出力する
濃度演算手段、前記開始信号発生手段、同開始信号発住
手段及びその他関係する演算回路の制御を行なう制御回
路とで構成される演算制御手段と、濃度演算値乃至液体
の種類等を表示する前記表示手段とにより構成してなる
もので、これを課題解決のための手段とするものである
。

（作用） 相溶性ある二成分混合液体内を伝播する音圧の伝播速度
は、例えばパークロルエチレンとフロン１１３の測定例
から Ｖ　−Ｖ　（ｔ・Ｐ）で表わされる。

但し　■：音速　　ｍ／ｓ ｔ；温度　　°Ｃ Ｐ：濃度　　ｖｏ１％ｏｒ　ｗｔ％ 従ってＬと■を求めれば、Ｐは演算によって求められる
。また超音波測定手段と伝播時間計測手段により定距離
りを伝播する音波伝播時間τを求めて、演算制御装置に
よりＶ＝Ｌ／τ　を求め、これと温度測定結果とＶ＝Ｖ
［ｔ、Ｐ）の関係からＰ及び１−Ｐを演算によって求め
る。結果は表示手段に示す。更に複数の超音波センサと
温度検出手段を選択切換えて、マルチチャンネル型濃度
測定装置を得る。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
は第１実施例である二成分混合液体濃度測定装置（以下
濃度測定装置と称す）を示す。

第２図は第２実施例であるマルチチャンネル型濃度測定
警報装置を示し、第３図は第３実施例であるマルチチャ
ンネル型濃度測定警報装置を装備したドライクリーニン
グ機械を示す。

先ず第１図において１００は超音波測定手段、１１０は
超音波センサ、１１１は送波子、１１１′は送受波子、
１１２′は反射板、１１２は受波子、１２０は超音波発
振受信手段、１２１は高周波パルス発生手段、１２２は
電圧増幅手段、２００は伝播時間計測手段、２１０は受
信パルス発生手段、２１１は増幅比較手段、２１２はパ
ルス回路、２２０は時間計数手段、２２１はクロツタ回
路、２２２は積算回路、３００は温度検出手段、４００
は演算制御装置、４１０は制御回路、４２０は開始信号
発生手段、４３０は音速特性記憶手段、４４０は音速演
算回路、４５０は濃度演算手段、５００は表示手段であ
る。

さて超音波センサ１１０は、温度検出手段３００と対に
して濃度を測定すべき液体中に設置されており、かつ送
波子１１１と受波子１１２又は送波と受波を兼ねる送受
波子１１１′と音圧波を反射する反射板１１２′とによ
り伝播距離りとなる様１体構成きれている。また送波子
１１１は圧電体等で構成され、超音波発振受信手段１２
０の高周波パルス発生手段１２１により、圧電体の固有
振動数と同じ周波数成分を多く持つ単発性のパルス電圧
が印加されると、圧電体には微小な変位が生じ、これを
駆動源として送波子１１１と接する液面に歪が誘起され
、波動として伝播する。また受波子１１２はやはり圧電
体で構成され、音圧による歪により電圧を出力する。な
お、受波子１１２は送波子１１１で兼用しても良く、こ
の場合は受波子１１２は音圧パルスの反射板１１２′と
する。この受渡子１１２の反射板１１２′で反射された
音圧パルスは、送波を終了して受渡状態にある送受波子
１１１′に音圧を与え、電圧を出力させる。そしてこの
電圧は超音波発振受信手段１２０の電圧増幅手段１２２
に入力され、増幅された電圧Ｖｉが出力される。

次に伝播時間計測手段２００について説明すると、これ
は受信パルス発生手段２１０と時間計数手段２２０によ
って構成される。受信パルス発生手段２１０は電圧増幅
手段１２２の出力電圧を要すれば増幅し、比較手段２１
１に予め設定された閾値Ｖｓと比較することにより、Ｖ
ｉ＞Ｖｓ（Ｖｉの増幅率βならβＶｉ＞Ｖｓ）ならパル
ス回路２１２に電圧を出力し、パルス回路２１２によっ
てパルスが出力される。

時間計数手段２２０はクロック回路２２１及び積算回路
２２２によって構成される。また演算制御装置４００の
開始信号発生手段の出力を時間起点とし、高周波パルス
発生手段１２１のパルス発信と、クロツタ回路２２１の
クロックパルスを積算回路２２２が積算開始し、受信パ
ルス発生手段２１０のパルス出力と同時に積算を停止し
積算数Ｎを出力する。

更に演算制御袋Ｗ４００は、装置全体の制御を司る制御
回路４１０、同制御回路４１０の指令を受けて開始信号
を出力する開始手段４２０、音速特性Ｖ＝Ｖ（ｔ−Ｐ）
を記憶する音速特性記憶手段４３０、伝播時間計測手段
２００の出力より音速Ｖを■＝Ｌ／Δｔ（Δｔ＝−＜Ｎ
：ｆはクロック回路２２１のクロック周波数）で演算す
る音速演算回路４４０と温度検出手段３００の検出温度
ｔと、音速特性記憶手段４３０の音速特性Ｖ＝Ｖ（ｔ−
Ｐ）より濃度ＰをＰ　＝　Ｖ−’（ｔ−Ｐ）なる逆演算
で求める濃度演算手段４５０より構成され、濃度演算結
果は表示手段５００に測定液体の種類と共に出力する。

また表示手段５００は前記出力を表示する。このように
して制御回路４１０を外部トリガＲが入力すれば、前述
の手順により濃度が測定表示される。

この測定は制御回路の構成により複数回の測定結果を平
均値として表示することも容易に行える。

また超音波センサを夫々のセンサ選択手段６０１．６２
０より成る選択手段６００を設け、制御回路４１０によ
り対応するセンサ対を択一的に選択するよう制御すれば
、マルチチャンネル型濃度測定装置を得る。第２図はマ
ルチチャンネル型濃度測定警報装置を示す。図において
６００は選択手段、６０１は超音波センサ選択手段、６
０２は温度検出手段選択手段、４６０は目標値設定手段
、４７０は比較手段、７００は警報手段である。

さて複数の超音波センサと温度検出手段を一対にして選
択する選択手段６００と警報手段７００を設け、演算制
御装置４００に目標値設定手段４６０、比較手段４７０
を増設し、制御回路４１０を目標値設定手段４６０に目
標値を設定する機能と、選択手段６００を制御する機能
を追加し、比較手段４７０は濃度演算手段４５０の出力
と前記目標値を比較して異常の有無を判断し、異常なら
警報手段７００に異常信号を出力するよう構成している
が、他は第１図と同一である。

また外部からトリガ信号Ｒが入力されると、制御回路４
１０は所定の超音波センサと温度検出手段を選択手段６
００によって選択すると同時に、目標値設定手段４６０
に目標値を設定し、濃度測定を開始する。また濃度演算
手段４５０の出力は比較手段４７０により目標値と比較
され、異常の有無を判別して、異常の時は警報手段７０
０に異常信号を出力する。

第３図は第２図に示すマルチチャンネル型濃度測定警報
装置を設置したドライクリーニング機械を示す。図にお
いて符号１〜３３のドライクリーニング機械における各
部分は第５図と同一であるので、これらの詳細な説明は
省略し、第５図との相違点を説明すると、９００はドラ
イクリーニング機械、９１０はドライクリーニング機械
の制御装置、９２０は処理槽１０に設けた溶剤溜、９３
０は溶剤回収配管、８００はマルチチャンネル型濃度測
定警報装置、３００Ｇ、３００Ａ、３００Ｂは超音波セ
ンサ、１００ｃ、　１００Ａ、　１００Ｂは温度検出手
段である。

さてマルチチャンネル濃度測定警報装置８００は、制御
回路４１０の外部トリガ信号と、警報手段７００の出力
がドライクリーニング機械の制御装置９１０と協調して
接続される他は、第２図に示したものと基本的に同一で
ある。

またドライクリーニング機械９００は、処理槽１０の底
部に溶剤溜９２０と溶剤排出管９３０を設けると基に、
溶剤タンク３ａ、３、溶剤溜９２０に夫々超音波センサ
と温度センサを対にして１００Ａ　、　３００Ａ　。

１００Ｃ，３００Ｃ，１００Ｂ、　３００Ｂを設けた他
は、第５図の従来例と同一である。一方濃度測定警報装
置の演算制御手段４００の制御回路４１０は、ドライク
リーング機械９００の制御装置９１０の指令を外部トリ
ガ入力として測定を開始し、警報手段７００の出力を介
して、異常があれば制御装置９１０に指令を送って機械
停止等の処理を行うことができる。またドライクリーニ
ングの洗浄工程の進行に合せて、所望のタンク内の濃度
を知ることもできる。更に音速特性記憶手段４３０には
複数種の二成分混合液体の音速特性を、目標値設定手段
４６０には対応する目標値を設定して、制御回路４１０
でドライクリーニング機械の使用溶剤の種類に応じて選
択することを実現することは、現今のデータ処理技術水
準では容易であるから可能である。

ここで二成分混合液体濃度測定装置の構成手段について
説明する。

（１）　　相溶性ある二成分混合液体内を伝播する音圧
の伝播速度は、例えば第４図に示すパークロルエチレン
とフロン１１３の測定例の様に、Ｖ＝Ｖ（ｔ−Ｐ）で表
わされる。

但し　■：音速　　ｍ／ｓ ｔ：温度　　℃ Ｐ：濃度　　ｖｏ１％ｏｒ　ｗｔ％ 従ってｔと■を求めれば、Ｐは演算によって求められる
。

（２）超音波測定手段１００と伝播時間計測手段２００
により定距離りを伝播する音波伝播時間τを求めて、演
算制御装置４００によりＶ＝１、／τを求め、これと温
度測定結果とＶ　＝　Ｖ　＜ｔ・Ｐ）の関係からＰ及び
１−Ｐを演算によって求める。

結果は表示手段５００に示す。

（３）複数の超音波センサ１１０と温度検出手段３００
を選択切換えて、マルチチャンネル型濃度測定装置を得
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
音速センサと温度センサを対にして複数個設置するだけ
で、複数個所の異なった溶剤に対する濃度を計測できる
と共に、安価に提供できる。また計測時間が短くなるの
で、ドライクリーニング機械に適用した場合、そのサイ
クルタイムを長くする不具合がない。更にドライクリー
ニング機械の場合、溶剤濃度不良に基因する衣料事故を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す二成分混合液体の濃度測
定装置のブロック図、第２図は同マルチチャンネル型濃
度測定警報装置のブロック図、第３図は同ドライクリー
ニング機械に適用した場合のブロック図、第４図は音速
特性の測定例を示す特性線図、第５図は従来のドライク
リーニング機械の回路図、第６図は従来の２種溶剤を使
用する効果の例を示す線図である。 図の主要部分の説明 １００−超音波測定手段　　１１１−送波子１１２−受
波子　　　　　　１１１′−・・送受波子１１２’　　
−一反射板 １２１−高周波パルス発生手段 １２２−電圧増幅手段 ２００−伝播時間計測手段 ２１０−・・受信パルス発生手段 ２１１−ｍ−比較手段　　　　　２１２・−パルス回路
２２０−・−時間計数手段　　　２２１−・クロック回
路２２２−・−積算回路　　　　　３００−温度検出手
段４００−・演算制御手段　　　４１０−・制御回路４
２０・・−開始信号発生手段 ４３０−・音速特性記憶手段　４４０−音速演算回路４
５０−濃度演算手段　　　５００−表示手段第１図 躬２図 第５図 屹 燻、 片 Ｍ（γｉｘ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　送波と受信を兼ねる送受波子と反射板、又は送波子と
   受波子で構成される超音波センサ及び前記送波子を加振
   するための高周波パルス発生手段と前記受波子又は送受
   波子の出力信号を増幅する電圧増幅手段とで構成され、
   開始信号発生手段によって高周波パルス発生を開始する
   超音波測定手段と、同超音波測定手段の出力を増幅して
   設定値と比較する比較手段と同比較手段の出力によりパ
   ルス信号を出力するパルス回路で構成され、前記超音波
   測定手段の一定レベル以上の出力に対しパルス信号を出
   力する受信パルス発生手段と、クロック回路と積算回路
   で構成され、開始信号発生手段の信号によって前記クロ
   ック回路のクロック出力パルスの計数を開始して積算し
   、受信パルス発生手段の出力パルスにより計数を停止し
   、積算値を出力する時間計数手段とで構成される伝播時
   間計測手段と、前記超音波センサ部の温度を測定する温
   度検出手段と、前記伝播時間計測手段のクロック積算値
   出力と伝播距離から音速を求める音速演算回路、液体の
   種類と、温度と、混合比で定まる二成分混合液体の音速
   特性を記憶する音速特性記憶手段、前記音速演算回路の
   出力値と、前記温度検出手段の出力値と、音速特性とか
   ら濃度を算出し、表示手段に出力する濃度演算手段、前
   記開始信号発生手段、同開始信号発生手段及びその他関
   係する演算回路の制御を行なう制御回路とで構成される
   演算制御手段と、濃度演算値乃至液体の種類等を表示す
   る前記表示手段とにより構成してなることを特徴とする
   二成分混合液体濃度測定装置。