加硫缶の排水装置及び加硫装置
【課題】加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を精度よく検出して、凝縮水を確実に加硫缶外に排水する。
【解決手段】加硫管２の排水装置１０は、加硫缶２内に溜まる蒸気Ｓの凝縮水Ｗを、排水流路から加硫缶２外に排水する。密閉容器１４は、加硫缶２の外部に配置されて、凝縮水Ｗと蒸気Ｓが流通可能に加硫缶２と連通し、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して内部の凝縮水Ｗの水量が変化する。水量検出手段２０は、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、密閉容器１４の外部に設けられた検出センサ２１により検出する。排水装置１０は、水量検出手段２０の検出結果に基づいて排水流路を開閉し、加硫缶２から凝縮水Ｗを排水させる。
【解決手段】加硫管２の排水装置１０は、加硫缶２内に溜まる蒸気Ｓの凝縮水Ｗを、排水流路から加硫缶２外に排水する。密閉容器１４は、加硫缶２の外部に配置されて、凝縮水Ｗと蒸気Ｓが流通可能に加硫缶２と連通し、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して内部の凝縮水Ｗの水量が変化する。水量検出手段２０は、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、密閉容器１４の外部に設けられた検出センサ２１により検出する。排水装置１０は、水量検出手段２０の検出結果に基づいて排水流路を開閉し、加硫缶２から凝縮水Ｗを排水させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫缶内に収納した被加硫物を加硫用蒸気により加硫する加硫装置と、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムホース等の長尺なゴム部材は、未加硫ゴムで成形した長尺な未加硫成形品（被加硫物）を加硫装置により加硫して製造される。また、従来、被加硫物を収納する加硫缶を使用して、加硫缶内で被加硫物を加硫する加硫装置が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
図６は、従来の加硫装置の例を示す要部模式図であり、図６Ａ、Ｃは側面図、図６Ｂは図６Ａ、ＣのＺ−Ｚ線矢視断面図である。
加硫装置１００は、図６Ａに示すように、水平に設置された加硫缶１１０を備えている。加硫缶１１０は、直径Ｄに対する長さＬの比率が比較的大きい長尺な円筒状に形成され、一端部の蓋１１１を開閉して、内部に被加硫物（図示せず）を収納する。加硫装置１００は、加硫缶１１０内に所定温度（例えば、１５０〜１８０℃）の蒸気Ｓを注入し、蒸気Ｓで被加硫物を加圧及び加熱して加硫する。
【０００４】
ところで、加硫時には、蒸気Ｓ（図６Ｂ参照）が凝縮して、加硫缶１１０内の底部に比較的低温（例えば５０℃程度）の凝縮水Ｗが溜まることがある。この状態で加硫を開始すると、低温の凝縮水Ｗが溜まった加硫缶１１０内の上部に高温の蒸気Ｓが注入される結果、加硫缶１１０の上下部間で温度差が生じる。これにより、加硫缶１１０の上下部が各温度で熱膨張して、加硫缶１１０に熱膨張量の差により大きな歪みが発生し、加硫缶１１０（図６Ｃ参照）の全体が反るように変形することがある。その際、例えば、長さＬが１０ｍ、直径Ｄが２００ｍｍの細長い加硫缶１１０では、加硫缶１１０の中央部における変形量Ｈが６０〜６５ｍｍ程度にもなる。
【０００５】
このような歪みや変形が加硫缶１１０に繰り返し作用すると、金属疲労が生じて、加硫缶１１０が破損することが懸念される。また、安全性をより向上させて、加硫装置１００を安定して稼動させるためにも、加硫缶１１０から凝縮水Ｗを適宜排水して、歪みや変形の発生を抑制するのが望ましい。そのため、加硫装置１００には、通常、加硫缶１１０の排水装置が組み込まれる。
【０００６】
図７は、従来の加硫缶１１０の排水装置を示す概略構成図であり、加硫缶１１０を図６Ｂに対応する断面で示している。
排水装置１２０は、図示のように、加硫缶１１０に接続された排水管１２１を途中で２つに分岐させ、各分岐部中にスチームトラップ１２２と手動開閉弁１２３とを接続している。この排水装置１２０は、加硫中に、スチームトラップ１２２により、加硫缶１１０から凝縮水Ｗのみを排水管１２１を通して排水する。
【０００７】
ところが、スチームトラップ１２２は、加硫開始から加硫缶１１０がある程度昇温するまでの間は、凝縮水Ｗを充分に排水できない傾向がある。即ち、スチームトラップ１２２は、加硫缶１１０内が大気圧に近い低圧力のときには、凝縮水Ｗを加硫缶１１０外に押し出す力も弱いため、凝縮水Ｗを排水する能力が低くなる。これに対し、蒸気Ｓの注入初期においては、加硫缶１１０が加熱されておらず温度が低いため、注入された蒸気Ｓの熱が奪われて蒸気Ｓが凝縮水Ｗとなり、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗが増加する。また、加硫缶１１０内の圧力上昇も抑制されるため、スチームトラップ１２２による排水が阻害される。その状態で、加硫缶１１０内に蒸気Ｓが順次注入されると、低温の凝縮水Ｗが滞留する底部と、蒸気Ｓにより加熱された上部との間で、上記と同様に温度差が生じる。
【０００８】
そこで、この従来の排水装置１２０では、加硫開始時には、手動開閉弁１２３を手動で開放して、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗを速やかに排水し、加硫缶１１０に生じる温度差を小さくする。ただし、手動開閉弁１２３では、排水の度に人手により開閉させる必要があるため、排水のために手間や工数がかかるという問題がある。また、開閉のタイミングによっては、加硫缶１１０内に凝縮水Ｗが残ることもあり、加硫缶１１０内に残留する凝縮水Ｗを確実に排水するのは難しい。加えて、この排水装置１２０では、加硫中に、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗの水量を把握できず、手動開閉弁１２３を操作して凝縮水Ｗを適宜排水できないため、更なる排水性能の向上が求められる。
【０００９】
図８は、従来の排水装置の他の例を示す概略構成図である。
この排水装置１３０は、図示のように、排水管１３１の各分岐部中にスチームトラップ１３２と自動開閉弁１３３とを接続している。また、排水装置１３０は、温度センサ１３４の先端を加硫缶１１０内の底部に挿入し、温度センサ１３４で測定した加硫缶１１０内の温度に基づき、自動開閉弁１３３を開閉させて、凝縮水Ｗを排水管１３１から排水させる。その際、排水装置１３０は、測定温度が設定温度（例えば８０℃）以下のときに、凝縮水Ｗが溜まったとして、自動開閉弁１３３を開放して排水し、設定温度を超えたときに、凝縮水Ｗが排水されたとして自動開閉弁１３３を閉鎖する。
【００１０】
ここで、温度センサ１３４を使用するのは、１５０〜１８０℃の温度、及び、１ＭＰａ近い圧力になる加硫缶１１０内の蒸気Ｓに耐えられるセンサが温度センサ１３４しかなく、温度センサ１３４以外のセンサは加硫缶１１０内で使用できないからである。また、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗは、加硫中に高い圧力が作用して温度が１５０〜１８０℃まで上昇することがあり、使用の上限温度が７０〜８０℃程度の水位センサも、耐熱性の問題から加硫缶１１０内で使用できない。
【００１１】
しかしながら、温度センサ１３４では、凝縮水Ｗの水量とは直接関係しない温度から、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗを間接的に検出することになるため、凝縮水Ｗの有無や水量を精度よく検出するのは困難である。そのため、この排水装置１３０では、加硫缶１１０や凝縮水Ｗの状態によっては、凝縮水Ｗを正確に排水できない虞があり、加硫開始時や加硫中における確実な排水を常時確保するのは難しい。また、凝縮水Ｗの水量が少なすぎて直ちに排水されると、排水管１３１が大気開放されて加硫缶１１０内から蒸気Ｓが排気され、加硫缶１１０内の圧力と温度が上昇しないことがある。この場合には、温度センサ１３４による測定温度も設定温度以下に維持され、自動開放弁１３３が開放し続けて、蒸気Ｓが加硫缶１１０から漏出した状態（吹き放し状態）になり、正常な加硫の進行が妨げられる虞がある。
【００１２】
更に、排水装置１３０は、凝縮水Ｗの残量には関係なく、温度センサ１３４の測定温度が設定温度を超えた瞬間に自動開閉弁１３３を閉鎖するため、排水終了直後の加硫缶１１０内の凝縮水Ｗの状況が不確定となり、水量が変動することがある。これに伴い、凝縮水Ｗの滞留を解消できずに、被加硫物が凝縮水Ｗに接触することが懸念され、加硫後のゴム部材への影響を低減させて、ゴム部材の品質を安定させる観点からも、凝縮水Ｗの確実な排水を実現する必要がある。加えて、加硫中には、被加硫物のゴムから粘性の液体が染み出てスチームトラップ１３２に詰まり、スチームトラップ１３２から排水できない事態が生じ得る。これに対し、排水装置１３０は、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗが増加して、凝縮水Ｗが設定温度以下まで冷えたときに排水を開始するが、その際には、既に被加硫物が凝縮水Ｗに接触している虞がある。以上のように、この排水装置１３０は、スチームトラップ１３２を代替する機能を有さず、排水性能の更なる向上の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−６４５６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を精度よく検出して、加硫缶内からの加硫用蒸気の漏出を防止しつつ凝縮水を確実に加硫缶外に排水し、加硫缶の排水装置の排水性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置であって、加硫缶内の凝縮水を加硫缶外に排水する排水流路と、凝縮水と加硫用蒸気が流通可能に加硫缶と連通して、加硫缶内の凝縮水の水量に対応して内部の凝縮水の水量が変化する密閉容器と、密閉容器内の凝縮水の水量を、密閉容器の外部に設けられた検出センサにより検出する水量検出手段と、水量検出手段の検出結果に基づいて、排水流路を開閉する開閉手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、加硫装置であって、被加硫物を収納する加硫缶と、加硫缶内に被加硫物の加硫用蒸気を供給する蒸気供給手段と、本加硫缶の排水装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を精度よく検出して、加硫缶内からの加硫用蒸気の漏出を防止しつつ凝縮水を確実に加硫缶外に排水でき、加硫缶の排水装置の排水性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の加硫装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態の加硫缶の排水装置を示す概略構成図である。
【図３】他の実施形態の排水装置を示す概略構成図である。
【図４】他の実施形態の排水装置を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す密閉容器を矢印Ｘ方向から見た正面図である。
【図６】従来の加硫装置の例を示す要部模式図である。
【図７】従来の加硫缶の排水装置を示す概略構成図である。
【図８】従来の加硫缶の排水装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の加硫缶の排水装置と加硫装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の加硫缶の排水装置（以下、単に排水装置という）は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気（以下、単に蒸気という）の凝縮水（いわゆるドレン）を、加硫缶内から加硫缶外に排水するドレン抜き装置であり、加硫装置の一部を構成する。また、加硫装置は、未加硫ゴムのみからなる被加硫物、又は、未加硫ゴムと他の部材からなる被加硫物を蒸気により加硫して加硫済のゴム部材を製造する。以下、加硫装置により、ゴムホース等の長尺なゴム部材を加硫する例を説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の加硫装置を示す概略構成図であり、加硫缶２を側面図で示している。
加硫装置１は、図示のように、被加硫物（図示せず）を収納する水平に設置された加硫缶２と、加硫缶２の上部に接続された蒸気供給手段３と、加硫缶２の底部に接続された排水装置１０とを備えている。蒸気供給手段３は、加熱及び加圧した蒸気を発生させるボイラー等からなり、開閉弁３Ａが設けられた供給管３Ｂにより、加硫缶２の１以上の箇所（図１では１箇所のみ示す）に接続されている。加硫装置１は、開閉弁３Ａを開閉して、蒸気供給手段３から加硫缶２内に、被加硫物を加熱して加硫するための蒸気を供給する。
【００２０】
加硫缶２は、耐熱性、耐圧性、及び、密閉性を有し、直径に対する長さの比率が比較的大きい長尺な金属製の筒状（ここでは円筒状）部材からなり、一端部に設けられた蓋２Ａを開閉して、内部に１又は複数の被加硫物を収納する。加硫装置１は、蒸気供給手段３から供給される蒸気を加硫缶２内に注入して、加硫缶２内に所定の温度（例えば、１５０〜１８０℃）及び圧力（例えば、１ＭＰａ程度）の蒸気を充填し、この蒸気で被加硫物を加圧及び加熱して加硫する。その際、加硫缶２内には、蒸気が凝縮して底部に集まり、凝縮水が底部に溜まって、上部側の蒸気層と底部の凝縮水層とが発生する。加硫装置１は、排水装置１０を、加硫缶２の凝縮水が溜まる１箇所に、又は、加硫缶２の長手方向に沿って複数箇所（図１では３箇所）に接続し、加硫缶２内の凝縮水を所定のタイミングで排水する。
【００２１】
図２は、１つの排水装置１０を示す概略構成図であり、図１のＹ−Ｙ線矢視断面図で示す加硫缶２を含む加硫装置１も模式的に示している。
排水装置１０は、図示のように、加硫缶２に接続された排水管１１と、排水管１１の途中の分岐部１１Ａ、１１Ｂに各々接続されたスチームトラップ１２及び自動開閉弁１３とを備え、スチームトラップ１２と自動開閉弁１３を独立に作動させて加硫缶２内の凝縮水Ｗを排水する。また、排水装置１０は、加硫缶２の外部に設けられた加硫缶２とは別体の密閉容器１４（図２では内部を透視して点線で示す）と、密閉容器１４内の水量を検出する水量検出手段２０と、装置全体を制御する制御装置１５とを備え、制御装置１５に水量検出手段２０と自動開閉弁１３を接続している。
【００２２】
排水管１１は、加硫缶２内の凝縮水Ｗを加硫缶２外に排水する排水流路であり、凝縮水Ｗが溜まる加硫缶２の底部に接続されて、加硫缶２内の凝縮水Ｗを加硫缶２の下方に向けて流出させて外部に排水する。スチームトラップ１２は、加硫缶２内の蒸気Ｓを漏出させずに凝縮水Ｗを排水する排水機構を有し、排水管１１の上流側から流入する凝縮水Ｗを排水管１１の下流側に流出させる。自動開閉弁１３は、例えば、外部からの信号に基づき自動で開閉する電磁弁や電動弁からなり、外部信号に応じて駆動されて、排水管１１の排水流路を開放及び閉鎖し、排水管１１からの凝縮水Ｗの排水を開始及び停止させる。排水装置１０は、スチームトラップ１２により、加硫缶２内の凝縮水Ｗを常時排水しつつ、加硫缶２内の水量や水量の変動等に応じて、自動開閉弁１３を開閉して凝縮水Ｗを適宜排水する。
【００２３】
密閉容器１４は、加硫缶２と比較して外形と内部の容量が充分小さく、気密状及び水密状に密閉された小型容器であり、ここでは、ステンレス等の金属により直方体形状に形成された箱状部材からなり、加硫缶２と同等の耐熱性と耐圧性を有する。また、密閉容器１４は、加硫缶２の側方で、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水面と垂直方向の位置を合わせて、かつ、その水面位置が内部の収容空間の範囲内に位置するように配置され、加硫缶２内の凝縮水Ｗが溜まる範囲に応じた高さに設けられる。更に、密閉容器１４は、上部と底部（ここでは、上板と底板）に、耐熱耐圧性を有するフレキシブルホース等、変形自在な連通部材１６、１７の一端が接続され、各連通部材１６、１７内の流路（管路）が内部に開口している。
【００２４】
上部の連通部材１６は、他端が、蒸気Ｓの供給流路である供給管３Ｂ、又は、加硫缶２の上部（ここでは供給管３Ｂ）に接続されており、加硫缶２と密閉容器１４の上部同士を連通させる。この連通部材１６は、蒸気Ｓの流路であり、蒸気供給手段３から供給される蒸気Ｓを密閉容器１４の内部に流入させるとともに、加硫缶２と密閉容器１４の内部間で蒸気Ｓを流出入させる。これに対し、底部の連通部材１７は、他端が、加硫缶２と自動開閉弁１３の間の排水管１１に接続されており、密閉容器１４と排水管１１とを繋いで、加硫缶２と密閉容器１４の凝縮水Ｗが溜まる底部同士を連通させる。この連通部材１７は、凝縮水Ｗの流路であり、加硫缶２と密閉容器１４の内部間で凝縮水Ｗを流出入させるとともに、密閉容器１４内の凝縮水Ｗを排水管１１に向けて排水させる。
【００２５】
密閉容器１４は、これら連通部材１６、１７を除いて密閉されて、連通部材１６、１７を介して、上部側と底部側で、それぞれ蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流出入し、同じ収容空間に、凝縮水Ｗと、その水面よりも上側の蒸気Ｓとを同時に収容する。その際、密閉容器１４は、加硫缶２内に充填された蒸気Ｓと同じ圧力の蒸気Ｓが収容されて、内部が加硫缶２の内部と同等の状態になる。また、密閉容器１４は、加硫缶２内の凝縮水Ｗと平衡に保たれた凝縮水Ｗを内部に収容して、内部の凝縮水Ｗの水位（水面）が加硫缶２内の凝縮水Ｗの水位と同じになるように、内部に収容する凝縮水Ｗの水面と水量が変化する。このように、密閉容器１４は、加硫缶２に、凝縮水Ｗと蒸気Ｓが流通可能に接続され、加硫缶２と内部同士が連通して凝縮水Ｗと蒸気Ｓが相互に流出入し、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して内部の凝縮水Ｗの水量が変化する。
【００２６】
排水装置１０は、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段２０により検出して、水量検出手段２０による水量の検出結果に基づいて、排水流路である排水管１１を開閉して、加硫缶２と密閉容器１４から凝縮水Ｗを排水する。水量検出手段２０は、密閉容器１４の外部に設けられた検出センサ２１を有し、検出センサ２１により凝縮水Ｗの水量を検出して、検出結果を制御装置１５へ出力する。制御装置１５は、マイクロプロセッサと各種メモリを備えたコンピュータ、又は、プログラマブルロジックコントローラからなり、検出センサ２１の検出結果に基づき自動開閉弁１３を作動させて弁を開閉させ、排水管１１を開放及び閉鎖させる。従って、制御装置１５は、自動開閉弁１３とともに、排水管１１を開閉する開閉手段を構成する。
【００２７】
また、本実施形態では、水量検出手段２０は、密閉容器１４を上下方向に変位可能に保持する変位手段（保持手段）２２を有する。変位手段２２は、密閉容器１４の上方に固定された固定部材２２Ａと、バネやゴム等の弾性部材（ここではバネ２２Ｂ）とを有し、バネ２２Ｂの上下の端部が、それぞれ固定部材２２Ａと密閉容器１４の上部に取り付けられている。密閉容器１４は、固定部材２２Ａからバネ２２Ｂにより吊り下げられてバネ２２Ｂを弾性変形させ、その質量に応じてバネ２２Ｂの変形量（長さ）を変化させて、垂直方向の両方向に変位して上昇及び下降する。具体的には、密閉容器１４は、凝縮水Ｗが流入して内部の水量と質量が増加すると、バネ２２Ｂを伸長させて下方に変位し、凝縮水Ｗが流出して内部の水量と質量が減少すると、バネ２２Ｂを収縮させて上方に変位する。
【００２８】
このように、変位手段２２は、密閉容器１４を水量に応じた位置に保持しつつ、内部の凝縮水Ｗの水量に応じて、バネ２２Ｂを弾性変形させて、密閉容器１４の全体を上下方向に変位させる。水量検出手段２０は、この変位する密閉容器１４、又は、密閉容器１４に設けられた被検出物を検出センサ２１により検出する。ここでは、検出センサ２１は、密閉容器１４の変位範囲に近接して設けられた近接スイッチからなり、密閉容器１４が所定位置まで変位して近接したときに、密閉容器１４を検出する。また、検出センサ２１は、加硫缶２内の凝縮水Ｗが設定位置（例えば、排水開始位置や上限位置）まで溜まり、その水量に応じた凝縮水Ｗが密閉容器１４内に収容されたときに、下方に変位した密閉容器１４を検出する位置に配置されている。水量検出手段２０は、検出センサ２１により、変位する密閉容器１４を外部から検出して、検出した密閉容器１４の変位位置から、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００２９】
排水装置１０は、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗが増加して密閉容器１４が下降し、検出センサ２１が密閉容器１４を検出したときに、制御装置１５により制御して自動開閉弁１３を開放させる。また、排水装置１０は、検出センサ２１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器１４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁１３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗを排水管１１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗは減少して、密閉容器１４は次第に上昇する。続いて、排水装置１０は、加硫缶２と密閉容器１４内の水量が所定量未満になり、検出センサ２１が密閉容器１４を検出しなくなったときに、自動開閉弁１３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。このように、排水装置１０は、水量検出手段２０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁１３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の排水装置１０では、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して変化する密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段２０の検出センサ２１により検出して、検出結果に基づき排水管１１を開閉する。その際、検出センサ２１を密閉容器１４の外部に設けたため、検出センサ２１が高温・高圧の蒸気Ｓや凝縮水Ｗに接触せず、検出センサ２１の維持や管理を簡便に行える。また、耐熱性等を考慮せずに、適切な検出センサ２１を選択して水量の検出に使用できるため、密閉容器１４と加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を精度よく検出できる。これに伴い、人手を要さずに水量を常時監視して把握できるため、加硫開始時や加硫中に、加硫缶２内の凝縮水Ｗを適宜排水できるとともに、排水のための手間や工数を削減できる。
【００３１】
また、排水装置１０の排水性能を向上させて、確実、正確に凝縮水Ｗを排水できるため、加硫缶２内への凝縮水Ｗの滞留を防止して、被加硫物と凝縮水Ｗとの接触を抑制できる。その結果、加硫後のゴム部材に、凝縮水Ｗとの接触に伴う影響が生じるのも抑制でき、ゴム部材の品質を安定させて、高い品質のゴム部材を順次製造できる。また、凝縮水Ｗの減少に応じて排水管１１を閉鎖するため、排水管１１が大気開放されることがなく、加硫缶２内からの蒸気Ｓの漏出（吹き放し）を防止して、加硫装置１による加硫を正常に進行させることができる。加えて、スチームトラップ１２に詰まりや故障が発生したときでも、スチームトラップ１２をバックアップして、加硫缶２内の凝縮水Ｗを排水できるため、被加硫物と凝縮水Ｗとの接触を確実に抑制できる。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、加硫缶２内に溜まる凝縮水Ｗを精度よく容易に検出して、加硫缶２内からの蒸気Ｓの漏出を防止しつつ凝縮水Ｗを確実に加硫缶２外に排水でき、排水装置１０の排水性能を向上させることができる。これにより、凝縮水Ｗに伴い生じる加硫缶２の上下部間における温度と熱膨張量の差を小さくして、加硫缶２に発生する歪みと変形も低減できるため、加硫缶２に金属疲労や破損が生じるのを抑制できる。また、この水量検出手段２０は、密閉容器１４を内部の水量に応じて変位させて、検出センサ２１により検出した密閉容器１４の変位位置から凝縮水Ｗの水量を検出するため、比較的簡単な構成で水量を精度よく検出できる。
【００３３】
ここで、本実施形態では、１つの検出センサ２１により水量を検出したが、検出センサ２１を上下方向に複数配置し、各検出センサ２１の検出結果に基づき、密閉容器１４内の水量の上限や下限等を検出して、凝縮水Ｗの排水を制御してもよい。同様に、複数の検出センサ２１を接近させて配置し、各検出結果から水量をリアルタイムで検出して、自動開閉弁１３の開閉と凝縮水Ｗの排水を制御することもできる。その際、自動開閉弁１３として開度を変化させて凝縮水Ｗの流量を調整できる弁を使用することで、検出した水量に応じて自動開閉弁１３の開度を調整して、排水管１１による凝縮水Ｗの排水量を変更することができる。
【００３４】
このように、排水管１１を開閉する上記した開閉手段に、水量検出手段２０の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度（開度）を変化させて、排水流路による凝縮水Ｗの排水量を変更する変更手段を設けてもよい。これにより、例えば、水量が多いときは、排水量を多くして迅速に排水し、水量が少ないときは、排水量を次第に少なくして蒸気Ｓまで排気されるのを防止する等、水量に応じて加硫缶２から排水させて、排水装置１０の排水性能をより向上できる。
【００３５】
次に、他の実施形態の排水装置について説明する。
図３は、他の実施形態の排水装置３０を示す概略構成図であり、図２に対応して加硫缶２を含む加硫装置１も示している。また、図３では、密閉容器３４を透視して、その内部構成も模式的に点線で示している。
排水装置３０は、図示のように、排水管３１、スチームトラップ３２、自動開閉弁３３、密閉容器３４、制御装置３５、及び、上下の連通部材３６、３７を備えている。これら排水装置３０の各部３１〜３７は、それぞれ上記した排水装置１０の同じ名称の各部１１〜１７と同様に構成されている。
【００３６】
ただし、密閉容器３４は、マグネットが磁力で付着しない材料により所定の内径（例えば５０ｍｍ程度）に形成された筒状部材からなり、加硫缶２の側方の全体に亘り配置されて、位置が固定されている。また、密閉容器３４は、上部と底部に接続された連通管である連通部材３６、３７により、加硫缶２に、蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流通可能に接続されている。排水装置３０は、この密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段４０により検出して、その検出結果に基づいて排水管３１を開閉し、加硫缶２と密閉容器３４から凝縮水Ｗを排水する。
【００３７】
水量検出手段４０は、密閉容器３４の外部に設けられた検出センサ４１と、密閉容器３４の内部に配置された変位部材４２と、変位部材４２に固定されたマグネット４３とを有し、検出センサ４１により密閉容器３４内の水量を検出する。変位部材４２は、密閉容器３４内に収容されて、その内部を上下方向に変位自在な金属製（例えばステンレス）のフロートであり、密閉容器３４内の凝縮水Ｗに浮かんで、その水面位置に合わせて変位する。また、変位部材４２は、密閉容器３４の内径よりも僅かに外径が小さい円筒状に形成され、凝縮水Ｗの水面の変位に対応して、密閉容器３４内で上下方向に変位する。その際、変位部材４２は、密閉容器３４の内面に沿って変位して、凝縮水Ｗの水面上での変動が抑制されるとともに、マグネット４３の磁力等で密閉容器３４の内面に付着することなく円滑に変位する。水量検出手段４０は、このマグネット４３が設けられた変位部材４２を検出センサ４１により検出して、凝縮水Ｗの水面位置を検出する。
【００３８】
検出センサ４１は、密閉容器３４の外面に近接して設けられたリードスイッチからなり、マグネット４３の磁力により内部の接点が接触・離間してオン・オフすることで、マグネット４３が設けられた変位部材４２を検出する。これにより、検出センサ４１は、密閉容器３４内の変位部材４２が所定位置まで変位して近接したときに変位部材４２を検出する。水量検出手段４０は、検出センサ４１により、変位する変位部材４２を密閉容器３４の外部から検出して、検出した変位部材４２の変位位置から、密閉容器３４内における水面の位置と、密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００３９】
排水装置３０は、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗが増加して変位部材４２が上昇し、検出センサ４１が変位部材４２を検出したときに、制御装置３５により制御して自動開閉弁３３を開放させる。また、排水装置３０は、検出センサ４１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器３４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁３３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗを排水管３１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗは減少して、変位部材４２は次第に下降する。続いて、排水装置３０は、加硫缶２と密閉容器３４内の水量が所定量未満になり、検出センサ４１が変位部材４２を検出しなくなったときに、自動開閉弁３３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。排水装置３０は、水量検出手段４０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁３３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００４０】
以上のように、この排水装置３０では、密閉容器３４の外部に設けた検出センサ４１により密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を検出する等して、凝縮水Ｗの排水を制御するため、上記した排水装置１０と同様の各効果が得られる。また、ここでは、水量検出手段４０が、検出センサ４１により、密閉容器３４内の水量に応じて変化する凝縮水Ｗの水面位置を検出して、検出した密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水面位置から密閉容器３４内の凝縮水の水量を検出する。これにより、密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を直接検出して検出の精度を向上できるため、排水装置３０に、より正確、適切な排水動作を実行させることができ、排水装置３０の排水性能を一層向上できる。更に、この水量検出手段４０は、検出センサ４１により、凝縮水Ｗの水面位置に合わせて変位する変位部材４２を検出して水量を検出するため、検出の誤差を小さくして、より正確に水量を検出できる。
【００４１】
また、密閉容器３４内の変位部材４２に組み込んだマグネット４３の位置を、外部の検出センサ４１で検出して把握する手法は、近年の油圧又は空圧シリンダ等において確立されている。そのため、この排水装置３０の水量検出手段４０は、特に高い難度の技術を要さずに実現できる。
【００４２】
次に、水量検出手段が異なる他の実施形態の排水装置について説明する。
図４は、この排水装置５０を示す概略構成図であり、密閉容器５４を透視して、その内部構成も模式的に点線で示している。また、図５は、図４に示す密閉容器５４を矢印Ｘ方向から見た正面図である。
排水装置５０は、図示のように、排水管５１、スチームトラップ５２、自動開閉弁５３、密閉容器５４、制御装置５５、及び、上下の連通部材５６、５７を備えている。これら排水装置５０の各部５１〜５７は、それぞれ上記した排水装置１０の同じ名称の各部１１〜１７と同様に構成されている。
【００４３】
密閉容器５４は、ステンレス等の金属により箱状に形成された小型容器からなり、加硫缶２の側方に配置されて位置が固定されている。また、密閉容器５４は、上部と底部に接続された連通管である連通部材５６、５７により、加硫缶２に、蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流通可能に接続されている。排水装置５０は、この密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段６０により検出して、その検出結果に基づいて排水管５１を開閉し、加硫缶２と密閉容器５４から凝縮水Ｗを排水する。
【００４４】
水量検出手段６０は、密閉容器５４の外部に設けられた検出センサ６１と、密閉容器５４の内部に配置された変位部材６２と、変位部材６２に連結された連動部材６３とを有し、検出センサ６１により密閉容器５４内の水量を検出する。また、水量検出手段６０は、密閉容器５４の対向する両側面に回転可能に取り付けられた回転軸６４（図５参照）と、一端が回転軸６４に固定された内部ロッド６５とを有し、内部ロッド６５の他端が変位部材６２に固定されている。
【００４５】
変位部材６２は、密閉容器５４内に収容されて、その内部を上下方向に変位自在な金属製（例えばステンレス）のフロートであり、密閉容器５４内の凝縮水Ｗに浮かんで、その水面位置に合わせて変位する。また、変位部材６２は、球状に形成され、凝縮水Ｗの水面の変位に対応して、密閉容器５４内で上下方向に変位する。この変位部材６２の変位に伴い、内部ロッド６５が、回転軸６４（図４参照）を中心に回転するように変位して、回転軸６４を両方向に回転させる。その結果、回転軸６４は、変位部材６２の変位量に応じた回転角度だけ回転して停止する。
【００４６】
連動部材６３は、密閉容器５４の外部に設けられた扇状板からなり、先細り状の下端部が、密閉容器５４を貫通（図５参照）する回転軸６４の端部に固定されて、回転軸６４と内部ロッド６５により、変位部材６２に連結されている。連動部材６３は、変位部材６２が変位して回転軸６４が回転（図４参照）すると、密閉容器５４の側方で、回転軸６４を中心に回転して、幅広な上端部（自由端部）が変位部材６２の変位に連動して変位する。水量検出手段６０は、この変位部材６２に連結された連動部材６３を検出センサ６１により検出して、密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水面位置を検出する。
【００４７】
検出センサ６１は、連動部材６３の変位範囲の上方に近接して設けられた近接スイッチからなり、連動部材６３が変位して近接したときに、連動部材６３を検出する。これにより、検出センサ６１は、密閉容器５４内の水面に応じて変位部材６２が所定位置まで変位したときに、その変位に連動して変位する連動部材６３を検出する。水量検出手段６０は、検出センサ６１により、変位する連動部材６３を密閉容器５４の外部で検出して、検出した連動部材６３の変位位置から、変位部材６２と密閉容器５４内における水面の位置、及び、密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００４８】
排水装置５０は、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗが増加して変位部材６２が上昇し、検出センサ６１が連動部材６３を検出したときに、制御装置５５により制御して自動開閉弁５３を開放させる。また、排水装置５０は、検出センサ６１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器５４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁５３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗを排水管５１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗは減少して、変位部材６２は次第に下降する。続いて、排水装置５０は、加硫缶２と密閉容器５４内の水量が所定量未満になり、検出センサ６１が連動部材６３を検出しなくなったときに、自動開閉弁５３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。排水装置５０は、水量検出手段６０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁５３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００４９】
以上のように、この排水装置５０でも、密閉容器５４の外部に設けた検出センサ６１により密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を検出する等して、凝縮水Ｗの排水を制御する。また、水量検出手段６０が、検出センサ６１により、密閉容器５４内の水量に応じて変化する凝縮水Ｗの水面位置を検出して、検出した密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水面位置から密閉容器５４内の凝縮水の水量を検出する。そのため、上記した排水装置１０、３０に関して説明したのと同様の各効果が得られる。更に、この水量検出手段６０は、検出センサ６１により、変位部材６２に連結された連動部材６３を検出して水量を検出するため、検出の誤差を小さくして、より正確に水量を検出できる。
【００５０】
また、密閉容器５４内の変位部材６２の位置を外部の検出センサ６１に伝える手法や、回転軸６４の密閉シール手段は、近年確立されている。そのため、この排水装置５０の水量検出手段６０は、特に高い難度の技術を要さずに実現できる。
【００５１】
なお、これら排水装置３０、５０（図３、図４参照）の水量検出手段４０、６０に、上記と同様に複数の検出センサ４１、６１を配置して、密閉容器３４、５４内の水量の上限や下限を検出し、或いは、水量をリアルタイムで検出して、凝縮水Ｗの排水を制御してもよい。また、排水管３１、５１の開閉手段に、水量検出手段４０、６０の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度を変化させて、排水流路による凝縮水Ｗの排水量を変更する変更手段を設けてもよい。
【００５２】
以上、長尺な円筒状の加硫缶２を備えた加硫装置１を例に説明したが、排水装置１０、３０、５０を使用することで、寸法、形状、及び構造等が異なる種々の加硫缶２から凝縮水Ｗを排水できる。ただし、直径が２００〜５００ｍｍ、長さが５〜５０ｍの加硫缶２では、凝縮水Ｗの発生により加硫缶２に大きな歪みや変形が発生し、それらに伴う問題も特に大きくなるため、排水装置１０、３０、５０は、このような長尺な加硫缶２からの排水に好適に使用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・加硫装置、２・・・加硫缶、３・・・蒸気供給手段、１０・・・排水装置、１１・・・排水管、１２・・・スチームトラップ、１３・・・自動開閉弁、１４・・・密閉容器、１５・・・制御装置、１６、１７・・・連通部材、２０・・・水量検出手段、２１・・・検出センサ、２２・・・変位手段、３０・・・排水装置、３１・・・排水管、３２・・・スチームトラップ、３３・・・自動開閉弁、３４・・・密閉容器、３５・・・制御装置、３６、３７・・・連通部材、４０・・・水量検出手段、４１・・・検出センサ、４２・・・変位部材、４３・・・マグネット、５０・・・排水装置、５１・・・排水管、５２・・・スチームトラップ、５３・・・自動開閉弁、５４・・・密閉容器、５５・・・制御装置、５６、５７・・・連通部材、６０・・・水量検出手段、６１・・・検出センサ、６２・・・変位部材、６３・・・連動部材、６４・・・回転軸、６５・・・内部ロッド、Ｓ・・・蒸気、Ｗ・・・凝縮水。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫缶内に収納した被加硫物を加硫用蒸気により加硫する加硫装置と、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムホース等の長尺なゴム部材は、未加硫ゴムで成形した長尺な未加硫成形品（被加硫物）を加硫装置により加硫して製造される。また、従来、被加硫物を収納する加硫缶を使用して、加硫缶内で被加硫物を加硫する加硫装置が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
図６は、従来の加硫装置の例を示す要部模式図であり、図６Ａ、Ｃは側面図、図６Ｂは図６Ａ、ＣのＺ−Ｚ線矢視断面図である。
加硫装置１００は、図６Ａに示すように、水平に設置された加硫缶１１０を備えている。加硫缶１１０は、直径Ｄに対する長さＬの比率が比較的大きい長尺な円筒状に形成され、一端部の蓋１１１を開閉して、内部に被加硫物（図示せず）を収納する。加硫装置１００は、加硫缶１１０内に所定温度（例えば、１５０〜１８０℃）の蒸気Ｓを注入し、蒸気Ｓで被加硫物を加圧及び加熱して加硫する。
【０００４】
ところで、加硫時には、蒸気Ｓ（図６Ｂ参照）が凝縮して、加硫缶１１０内の底部に比較的低温（例えば５０℃程度）の凝縮水Ｗが溜まることがある。この状態で加硫を開始すると、低温の凝縮水Ｗが溜まった加硫缶１１０内の上部に高温の蒸気Ｓが注入される結果、加硫缶１１０の上下部間で温度差が生じる。これにより、加硫缶１１０の上下部が各温度で熱膨張して、加硫缶１１０に熱膨張量の差により大きな歪みが発生し、加硫缶１１０（図６Ｃ参照）の全体が反るように変形することがある。その際、例えば、長さＬが１０ｍ、直径Ｄが２００ｍｍの細長い加硫缶１１０では、加硫缶１１０の中央部における変形量Ｈが６０〜６５ｍｍ程度にもなる。
【０００５】
このような歪みや変形が加硫缶１１０に繰り返し作用すると、金属疲労が生じて、加硫缶１１０が破損することが懸念される。また、安全性をより向上させて、加硫装置１００を安定して稼動させるためにも、加硫缶１１０から凝縮水Ｗを適宜排水して、歪みや変形の発生を抑制するのが望ましい。そのため、加硫装置１００には、通常、加硫缶１１０の排水装置が組み込まれる。
【０００６】
図７は、従来の加硫缶１１０の排水装置を示す概略構成図であり、加硫缶１１０を図６Ｂに対応する断面で示している。
排水装置１２０は、図示のように、加硫缶１１０に接続された排水管１２１を途中で２つに分岐させ、各分岐部中にスチームトラップ１２２と手動開閉弁１２３とを接続している。この排水装置１２０は、加硫中に、スチームトラップ１２２により、加硫缶１１０から凝縮水Ｗのみを排水管１２１を通して排水する。
【０００７】
ところが、スチームトラップ１２２は、加硫開始から加硫缶１１０がある程度昇温するまでの間は、凝縮水Ｗを充分に排水できない傾向がある。即ち、スチームトラップ１２２は、加硫缶１１０内が大気圧に近い低圧力のときには、凝縮水Ｗを加硫缶１１０外に押し出す力も弱いため、凝縮水Ｗを排水する能力が低くなる。これに対し、蒸気Ｓの注入初期においては、加硫缶１１０が加熱されておらず温度が低いため、注入された蒸気Ｓの熱が奪われて蒸気Ｓが凝縮水Ｗとなり、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗが増加する。また、加硫缶１１０内の圧力上昇も抑制されるため、スチームトラップ１２２による排水が阻害される。その状態で、加硫缶１１０内に蒸気Ｓが順次注入されると、低温の凝縮水Ｗが滞留する底部と、蒸気Ｓにより加熱された上部との間で、上記と同様に温度差が生じる。
【０００８】
そこで、この従来の排水装置１２０では、加硫開始時には、手動開閉弁１２３を手動で開放して、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗを速やかに排水し、加硫缶１１０に生じる温度差を小さくする。ただし、手動開閉弁１２３では、排水の度に人手により開閉させる必要があるため、排水のために手間や工数がかかるという問題がある。また、開閉のタイミングによっては、加硫缶１１０内に凝縮水Ｗが残ることもあり、加硫缶１１０内に残留する凝縮水Ｗを確実に排水するのは難しい。加えて、この排水装置１２０では、加硫中に、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗの水量を把握できず、手動開閉弁１２３を操作して凝縮水Ｗを適宜排水できないため、更なる排水性能の向上が求められる。
【０００９】
図８は、従来の排水装置の他の例を示す概略構成図である。
この排水装置１３０は、図示のように、排水管１３１の各分岐部中にスチームトラップ１３２と自動開閉弁１３３とを接続している。また、排水装置１３０は、温度センサ１３４の先端を加硫缶１１０内の底部に挿入し、温度センサ１３４で測定した加硫缶１１０内の温度に基づき、自動開閉弁１３３を開閉させて、凝縮水Ｗを排水管１３１から排水させる。その際、排水装置１３０は、測定温度が設定温度（例えば８０℃）以下のときに、凝縮水Ｗが溜まったとして、自動開閉弁１３３を開放して排水し、設定温度を超えたときに、凝縮水Ｗが排水されたとして自動開閉弁１３３を閉鎖する。
【００１０】
ここで、温度センサ１３４を使用するのは、１５０〜１８０℃の温度、及び、１ＭＰａ近い圧力になる加硫缶１１０内の蒸気Ｓに耐えられるセンサが温度センサ１３４しかなく、温度センサ１３４以外のセンサは加硫缶１１０内で使用できないからである。また、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗは、加硫中に高い圧力が作用して温度が１５０〜１８０℃まで上昇することがあり、使用の上限温度が７０〜８０℃程度の水位センサも、耐熱性の問題から加硫缶１１０内で使用できない。
【００１１】
しかしながら、温度センサ１３４では、凝縮水Ｗの水量とは直接関係しない温度から、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗを間接的に検出することになるため、凝縮水Ｗの有無や水量を精度よく検出するのは困難である。そのため、この排水装置１３０では、加硫缶１１０や凝縮水Ｗの状態によっては、凝縮水Ｗを正確に排水できない虞があり、加硫開始時や加硫中における確実な排水を常時確保するのは難しい。また、凝縮水Ｗの水量が少なすぎて直ちに排水されると、排水管１３１が大気開放されて加硫缶１１０内から蒸気Ｓが排気され、加硫缶１１０内の圧力と温度が上昇しないことがある。この場合には、温度センサ１３４による測定温度も設定温度以下に維持され、自動開放弁１３３が開放し続けて、蒸気Ｓが加硫缶１１０から漏出した状態（吹き放し状態）になり、正常な加硫の進行が妨げられる虞がある。
【００１２】
更に、排水装置１３０は、凝縮水Ｗの残量には関係なく、温度センサ１３４の測定温度が設定温度を超えた瞬間に自動開閉弁１３３を閉鎖するため、排水終了直後の加硫缶１１０内の凝縮水Ｗの状況が不確定となり、水量が変動することがある。これに伴い、凝縮水Ｗの滞留を解消できずに、被加硫物が凝縮水Ｗに接触することが懸念され、加硫後のゴム部材への影響を低減させて、ゴム部材の品質を安定させる観点からも、凝縮水Ｗの確実な排水を実現する必要がある。加えて、加硫中には、被加硫物のゴムから粘性の液体が染み出てスチームトラップ１３２に詰まり、スチームトラップ１３２から排水できない事態が生じ得る。これに対し、排水装置１３０は、加硫缶１１０内の凝縮水Ｗが増加して、凝縮水Ｗが設定温度以下まで冷えたときに排水を開始するが、その際には、既に被加硫物が凝縮水Ｗに接触している虞がある。以上のように、この排水装置１３０は、スチームトラップ１３２を代替する機能を有さず、排水性能の更なる向上の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−６４５６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を精度よく検出して、加硫缶内からの加硫用蒸気の漏出を防止しつつ凝縮水を確実に加硫缶外に排水し、加硫缶の排水装置の排水性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置であって、加硫缶内の凝縮水を加硫缶外に排水する排水流路と、凝縮水と加硫用蒸気が流通可能に加硫缶と連通して、加硫缶内の凝縮水の水量に対応して内部の凝縮水の水量が変化する密閉容器と、密閉容器内の凝縮水の水量を、密閉容器の外部に設けられた検出センサにより検出する水量検出手段と、水量検出手段の検出結果に基づいて、排水流路を開閉する開閉手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、加硫装置であって、被加硫物を収納する加硫缶と、加硫缶内に被加硫物の加硫用蒸気を供給する蒸気供給手段と、本加硫缶の排水装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を精度よく検出して、加硫缶内からの加硫用蒸気の漏出を防止しつつ凝縮水を確実に加硫缶外に排水でき、加硫缶の排水装置の排水性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の加硫装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態の加硫缶の排水装置を示す概略構成図である。
【図３】他の実施形態の排水装置を示す概略構成図である。
【図４】他の実施形態の排水装置を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す密閉容器を矢印Ｘ方向から見た正面図である。
【図６】従来の加硫装置の例を示す要部模式図である。
【図７】従来の加硫缶の排水装置を示す概略構成図である。
【図８】従来の加硫缶の排水装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の加硫缶の排水装置と加硫装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の加硫缶の排水装置（以下、単に排水装置という）は、加硫缶内に溜まる加硫用蒸気（以下、単に蒸気という）の凝縮水（いわゆるドレン）を、加硫缶内から加硫缶外に排水するドレン抜き装置であり、加硫装置の一部を構成する。また、加硫装置は、未加硫ゴムのみからなる被加硫物、又は、未加硫ゴムと他の部材からなる被加硫物を蒸気により加硫して加硫済のゴム部材を製造する。以下、加硫装置により、ゴムホース等の長尺なゴム部材を加硫する例を説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の加硫装置を示す概略構成図であり、加硫缶２を側面図で示している。
加硫装置１は、図示のように、被加硫物（図示せず）を収納する水平に設置された加硫缶２と、加硫缶２の上部に接続された蒸気供給手段３と、加硫缶２の底部に接続された排水装置１０とを備えている。蒸気供給手段３は、加熱及び加圧した蒸気を発生させるボイラー等からなり、開閉弁３Ａが設けられた供給管３Ｂにより、加硫缶２の１以上の箇所（図１では１箇所のみ示す）に接続されている。加硫装置１は、開閉弁３Ａを開閉して、蒸気供給手段３から加硫缶２内に、被加硫物を加熱して加硫するための蒸気を供給する。
【００２０】
加硫缶２は、耐熱性、耐圧性、及び、密閉性を有し、直径に対する長さの比率が比較的大きい長尺な金属製の筒状（ここでは円筒状）部材からなり、一端部に設けられた蓋２Ａを開閉して、内部に１又は複数の被加硫物を収納する。加硫装置１は、蒸気供給手段３から供給される蒸気を加硫缶２内に注入して、加硫缶２内に所定の温度（例えば、１５０〜１８０℃）及び圧力（例えば、１ＭＰａ程度）の蒸気を充填し、この蒸気で被加硫物を加圧及び加熱して加硫する。その際、加硫缶２内には、蒸気が凝縮して底部に集まり、凝縮水が底部に溜まって、上部側の蒸気層と底部の凝縮水層とが発生する。加硫装置１は、排水装置１０を、加硫缶２の凝縮水が溜まる１箇所に、又は、加硫缶２の長手方向に沿って複数箇所（図１では３箇所）に接続し、加硫缶２内の凝縮水を所定のタイミングで排水する。
【００２１】
図２は、１つの排水装置１０を示す概略構成図であり、図１のＹ−Ｙ線矢視断面図で示す加硫缶２を含む加硫装置１も模式的に示している。
排水装置１０は、図示のように、加硫缶２に接続された排水管１１と、排水管１１の途中の分岐部１１Ａ、１１Ｂに各々接続されたスチームトラップ１２及び自動開閉弁１３とを備え、スチームトラップ１２と自動開閉弁１３を独立に作動させて加硫缶２内の凝縮水Ｗを排水する。また、排水装置１０は、加硫缶２の外部に設けられた加硫缶２とは別体の密閉容器１４（図２では内部を透視して点線で示す）と、密閉容器１４内の水量を検出する水量検出手段２０と、装置全体を制御する制御装置１５とを備え、制御装置１５に水量検出手段２０と自動開閉弁１３を接続している。
【００２２】
排水管１１は、加硫缶２内の凝縮水Ｗを加硫缶２外に排水する排水流路であり、凝縮水Ｗが溜まる加硫缶２の底部に接続されて、加硫缶２内の凝縮水Ｗを加硫缶２の下方に向けて流出させて外部に排水する。スチームトラップ１２は、加硫缶２内の蒸気Ｓを漏出させずに凝縮水Ｗを排水する排水機構を有し、排水管１１の上流側から流入する凝縮水Ｗを排水管１１の下流側に流出させる。自動開閉弁１３は、例えば、外部からの信号に基づき自動で開閉する電磁弁や電動弁からなり、外部信号に応じて駆動されて、排水管１１の排水流路を開放及び閉鎖し、排水管１１からの凝縮水Ｗの排水を開始及び停止させる。排水装置１０は、スチームトラップ１２により、加硫缶２内の凝縮水Ｗを常時排水しつつ、加硫缶２内の水量や水量の変動等に応じて、自動開閉弁１３を開閉して凝縮水Ｗを適宜排水する。
【００２３】
密閉容器１４は、加硫缶２と比較して外形と内部の容量が充分小さく、気密状及び水密状に密閉された小型容器であり、ここでは、ステンレス等の金属により直方体形状に形成された箱状部材からなり、加硫缶２と同等の耐熱性と耐圧性を有する。また、密閉容器１４は、加硫缶２の側方で、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水面と垂直方向の位置を合わせて、かつ、その水面位置が内部の収容空間の範囲内に位置するように配置され、加硫缶２内の凝縮水Ｗが溜まる範囲に応じた高さに設けられる。更に、密閉容器１４は、上部と底部（ここでは、上板と底板）に、耐熱耐圧性を有するフレキシブルホース等、変形自在な連通部材１６、１７の一端が接続され、各連通部材１６、１７内の流路（管路）が内部に開口している。
【００２４】
上部の連通部材１６は、他端が、蒸気Ｓの供給流路である供給管３Ｂ、又は、加硫缶２の上部（ここでは供給管３Ｂ）に接続されており、加硫缶２と密閉容器１４の上部同士を連通させる。この連通部材１６は、蒸気Ｓの流路であり、蒸気供給手段３から供給される蒸気Ｓを密閉容器１４の内部に流入させるとともに、加硫缶２と密閉容器１４の内部間で蒸気Ｓを流出入させる。これに対し、底部の連通部材１７は、他端が、加硫缶２と自動開閉弁１３の間の排水管１１に接続されており、密閉容器１４と排水管１１とを繋いで、加硫缶２と密閉容器１４の凝縮水Ｗが溜まる底部同士を連通させる。この連通部材１７は、凝縮水Ｗの流路であり、加硫缶２と密閉容器１４の内部間で凝縮水Ｗを流出入させるとともに、密閉容器１４内の凝縮水Ｗを排水管１１に向けて排水させる。
【００２５】
密閉容器１４は、これら連通部材１６、１７を除いて密閉されて、連通部材１６、１７を介して、上部側と底部側で、それぞれ蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流出入し、同じ収容空間に、凝縮水Ｗと、その水面よりも上側の蒸気Ｓとを同時に収容する。その際、密閉容器１４は、加硫缶２内に充填された蒸気Ｓと同じ圧力の蒸気Ｓが収容されて、内部が加硫缶２の内部と同等の状態になる。また、密閉容器１４は、加硫缶２内の凝縮水Ｗと平衡に保たれた凝縮水Ｗを内部に収容して、内部の凝縮水Ｗの水位（水面）が加硫缶２内の凝縮水Ｗの水位と同じになるように、内部に収容する凝縮水Ｗの水面と水量が変化する。このように、密閉容器１４は、加硫缶２に、凝縮水Ｗと蒸気Ｓが流通可能に接続され、加硫缶２と内部同士が連通して凝縮水Ｗと蒸気Ｓが相互に流出入し、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して内部の凝縮水Ｗの水量が変化する。
【００２６】
排水装置１０は、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段２０により検出して、水量検出手段２０による水量の検出結果に基づいて、排水流路である排水管１１を開閉して、加硫缶２と密閉容器１４から凝縮水Ｗを排水する。水量検出手段２０は、密閉容器１４の外部に設けられた検出センサ２１を有し、検出センサ２１により凝縮水Ｗの水量を検出して、検出結果を制御装置１５へ出力する。制御装置１５は、マイクロプロセッサと各種メモリを備えたコンピュータ、又は、プログラマブルロジックコントローラからなり、検出センサ２１の検出結果に基づき自動開閉弁１３を作動させて弁を開閉させ、排水管１１を開放及び閉鎖させる。従って、制御装置１５は、自動開閉弁１３とともに、排水管１１を開閉する開閉手段を構成する。
【００２７】
また、本実施形態では、水量検出手段２０は、密閉容器１４を上下方向に変位可能に保持する変位手段（保持手段）２２を有する。変位手段２２は、密閉容器１４の上方に固定された固定部材２２Ａと、バネやゴム等の弾性部材（ここではバネ２２Ｂ）とを有し、バネ２２Ｂの上下の端部が、それぞれ固定部材２２Ａと密閉容器１４の上部に取り付けられている。密閉容器１４は、固定部材２２Ａからバネ２２Ｂにより吊り下げられてバネ２２Ｂを弾性変形させ、その質量に応じてバネ２２Ｂの変形量（長さ）を変化させて、垂直方向の両方向に変位して上昇及び下降する。具体的には、密閉容器１４は、凝縮水Ｗが流入して内部の水量と質量が増加すると、バネ２２Ｂを伸長させて下方に変位し、凝縮水Ｗが流出して内部の水量と質量が減少すると、バネ２２Ｂを収縮させて上方に変位する。
【００２８】
このように、変位手段２２は、密閉容器１４を水量に応じた位置に保持しつつ、内部の凝縮水Ｗの水量に応じて、バネ２２Ｂを弾性変形させて、密閉容器１４の全体を上下方向に変位させる。水量検出手段２０は、この変位する密閉容器１４、又は、密閉容器１４に設けられた被検出物を検出センサ２１により検出する。ここでは、検出センサ２１は、密閉容器１４の変位範囲に近接して設けられた近接スイッチからなり、密閉容器１４が所定位置まで変位して近接したときに、密閉容器１４を検出する。また、検出センサ２１は、加硫缶２内の凝縮水Ｗが設定位置（例えば、排水開始位置や上限位置）まで溜まり、その水量に応じた凝縮水Ｗが密閉容器１４内に収容されたときに、下方に変位した密閉容器１４を検出する位置に配置されている。水量検出手段２０は、検出センサ２１により、変位する密閉容器１４を外部から検出して、検出した密閉容器１４の変位位置から、密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００２９】
排水装置１０は、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗが増加して密閉容器１４が下降し、検出センサ２１が密閉容器１４を検出したときに、制御装置１５により制御して自動開閉弁１３を開放させる。また、排水装置１０は、検出センサ２１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器１４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁１３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗを排水管１１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器１４内の凝縮水Ｗは減少して、密閉容器１４は次第に上昇する。続いて、排水装置１０は、加硫缶２と密閉容器１４内の水量が所定量未満になり、検出センサ２１が密閉容器１４を検出しなくなったときに、自動開閉弁１３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。このように、排水装置１０は、水量検出手段２０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁１３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の排水装置１０では、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量に対応して変化する密閉容器１４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段２０の検出センサ２１により検出して、検出結果に基づき排水管１１を開閉する。その際、検出センサ２１を密閉容器１４の外部に設けたため、検出センサ２１が高温・高圧の蒸気Ｓや凝縮水Ｗに接触せず、検出センサ２１の維持や管理を簡便に行える。また、耐熱性等を考慮せずに、適切な検出センサ２１を選択して水量の検出に使用できるため、密閉容器１４と加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を精度よく検出できる。これに伴い、人手を要さずに水量を常時監視して把握できるため、加硫開始時や加硫中に、加硫缶２内の凝縮水Ｗを適宜排水できるとともに、排水のための手間や工数を削減できる。
【００３１】
また、排水装置１０の排水性能を向上させて、確実、正確に凝縮水Ｗを排水できるため、加硫缶２内への凝縮水Ｗの滞留を防止して、被加硫物と凝縮水Ｗとの接触を抑制できる。その結果、加硫後のゴム部材に、凝縮水Ｗとの接触に伴う影響が生じるのも抑制でき、ゴム部材の品質を安定させて、高い品質のゴム部材を順次製造できる。また、凝縮水Ｗの減少に応じて排水管１１を閉鎖するため、排水管１１が大気開放されることがなく、加硫缶２内からの蒸気Ｓの漏出（吹き放し）を防止して、加硫装置１による加硫を正常に進行させることができる。加えて、スチームトラップ１２に詰まりや故障が発生したときでも、スチームトラップ１２をバックアップして、加硫缶２内の凝縮水Ｗを排水できるため、被加硫物と凝縮水Ｗとの接触を確実に抑制できる。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、加硫缶２内に溜まる凝縮水Ｗを精度よく容易に検出して、加硫缶２内からの蒸気Ｓの漏出を防止しつつ凝縮水Ｗを確実に加硫缶２外に排水でき、排水装置１０の排水性能を向上させることができる。これにより、凝縮水Ｗに伴い生じる加硫缶２の上下部間における温度と熱膨張量の差を小さくして、加硫缶２に発生する歪みと変形も低減できるため、加硫缶２に金属疲労や破損が生じるのを抑制できる。また、この水量検出手段２０は、密閉容器１４を内部の水量に応じて変位させて、検出センサ２１により検出した密閉容器１４の変位位置から凝縮水Ｗの水量を検出するため、比較的簡単な構成で水量を精度よく検出できる。
【００３３】
ここで、本実施形態では、１つの検出センサ２１により水量を検出したが、検出センサ２１を上下方向に複数配置し、各検出センサ２１の検出結果に基づき、密閉容器１４内の水量の上限や下限等を検出して、凝縮水Ｗの排水を制御してもよい。同様に、複数の検出センサ２１を接近させて配置し、各検出結果から水量をリアルタイムで検出して、自動開閉弁１３の開閉と凝縮水Ｗの排水を制御することもできる。その際、自動開閉弁１３として開度を変化させて凝縮水Ｗの流量を調整できる弁を使用することで、検出した水量に応じて自動開閉弁１３の開度を調整して、排水管１１による凝縮水Ｗの排水量を変更することができる。
【００３４】
このように、排水管１１を開閉する上記した開閉手段に、水量検出手段２０の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度（開度）を変化させて、排水流路による凝縮水Ｗの排水量を変更する変更手段を設けてもよい。これにより、例えば、水量が多いときは、排水量を多くして迅速に排水し、水量が少ないときは、排水量を次第に少なくして蒸気Ｓまで排気されるのを防止する等、水量に応じて加硫缶２から排水させて、排水装置１０の排水性能をより向上できる。
【００３５】
次に、他の実施形態の排水装置について説明する。
図３は、他の実施形態の排水装置３０を示す概略構成図であり、図２に対応して加硫缶２を含む加硫装置１も示している。また、図３では、密閉容器３４を透視して、その内部構成も模式的に点線で示している。
排水装置３０は、図示のように、排水管３１、スチームトラップ３２、自動開閉弁３３、密閉容器３４、制御装置３５、及び、上下の連通部材３６、３７を備えている。これら排水装置３０の各部３１〜３７は、それぞれ上記した排水装置１０の同じ名称の各部１１〜１７と同様に構成されている。
【００３６】
ただし、密閉容器３４は、マグネットが磁力で付着しない材料により所定の内径（例えば５０ｍｍ程度）に形成された筒状部材からなり、加硫缶２の側方の全体に亘り配置されて、位置が固定されている。また、密閉容器３４は、上部と底部に接続された連通管である連通部材３６、３７により、加硫缶２に、蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流通可能に接続されている。排水装置３０は、この密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段４０により検出して、その検出結果に基づいて排水管３１を開閉し、加硫缶２と密閉容器３４から凝縮水Ｗを排水する。
【００３７】
水量検出手段４０は、密閉容器３４の外部に設けられた検出センサ４１と、密閉容器３４の内部に配置された変位部材４２と、変位部材４２に固定されたマグネット４３とを有し、検出センサ４１により密閉容器３４内の水量を検出する。変位部材４２は、密閉容器３４内に収容されて、その内部を上下方向に変位自在な金属製（例えばステンレス）のフロートであり、密閉容器３４内の凝縮水Ｗに浮かんで、その水面位置に合わせて変位する。また、変位部材４２は、密閉容器３４の内径よりも僅かに外径が小さい円筒状に形成され、凝縮水Ｗの水面の変位に対応して、密閉容器３４内で上下方向に変位する。その際、変位部材４２は、密閉容器３４の内面に沿って変位して、凝縮水Ｗの水面上での変動が抑制されるとともに、マグネット４３の磁力等で密閉容器３４の内面に付着することなく円滑に変位する。水量検出手段４０は、このマグネット４３が設けられた変位部材４２を検出センサ４１により検出して、凝縮水Ｗの水面位置を検出する。
【００３８】
検出センサ４１は、密閉容器３４の外面に近接して設けられたリードスイッチからなり、マグネット４３の磁力により内部の接点が接触・離間してオン・オフすることで、マグネット４３が設けられた変位部材４２を検出する。これにより、検出センサ４１は、密閉容器３４内の変位部材４２が所定位置まで変位して近接したときに変位部材４２を検出する。水量検出手段４０は、検出センサ４１により、変位する変位部材４２を密閉容器３４の外部から検出して、検出した変位部材４２の変位位置から、密閉容器３４内における水面の位置と、密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００３９】
排水装置３０は、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗが増加して変位部材４２が上昇し、検出センサ４１が変位部材４２を検出したときに、制御装置３５により制御して自動開閉弁３３を開放させる。また、排水装置３０は、検出センサ４１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器３４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁３３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗを排水管３１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器３４内の凝縮水Ｗは減少して、変位部材４２は次第に下降する。続いて、排水装置３０は、加硫缶２と密閉容器３４内の水量が所定量未満になり、検出センサ４１が変位部材４２を検出しなくなったときに、自動開閉弁３３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。排水装置３０は、水量検出手段４０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁３３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００４０】
以上のように、この排水装置３０では、密閉容器３４の外部に設けた検出センサ４１により密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を検出する等して、凝縮水Ｗの排水を制御するため、上記した排水装置１０と同様の各効果が得られる。また、ここでは、水量検出手段４０が、検出センサ４１により、密閉容器３４内の水量に応じて変化する凝縮水Ｗの水面位置を検出して、検出した密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水面位置から密閉容器３４内の凝縮水の水量を検出する。これにより、密閉容器３４内の凝縮水Ｗの水量を直接検出して検出の精度を向上できるため、排水装置３０に、より正確、適切な排水動作を実行させることができ、排水装置３０の排水性能を一層向上できる。更に、この水量検出手段４０は、検出センサ４１により、凝縮水Ｗの水面位置に合わせて変位する変位部材４２を検出して水量を検出するため、検出の誤差を小さくして、より正確に水量を検出できる。
【００４１】
また、密閉容器３４内の変位部材４２に組み込んだマグネット４３の位置を、外部の検出センサ４１で検出して把握する手法は、近年の油圧又は空圧シリンダ等において確立されている。そのため、この排水装置３０の水量検出手段４０は、特に高い難度の技術を要さずに実現できる。
【００４２】
次に、水量検出手段が異なる他の実施形態の排水装置について説明する。
図４は、この排水装置５０を示す概略構成図であり、密閉容器５４を透視して、その内部構成も模式的に点線で示している。また、図５は、図４に示す密閉容器５４を矢印Ｘ方向から見た正面図である。
排水装置５０は、図示のように、排水管５１、スチームトラップ５２、自動開閉弁５３、密閉容器５４、制御装置５５、及び、上下の連通部材５６、５７を備えている。これら排水装置５０の各部５１〜５７は、それぞれ上記した排水装置１０の同じ名称の各部１１〜１７と同様に構成されている。
【００４３】
密閉容器５４は、ステンレス等の金属により箱状に形成された小型容器からなり、加硫缶２の側方に配置されて位置が固定されている。また、密閉容器５４は、上部と底部に接続された連通管である連通部材５６、５７により、加硫缶２に、蒸気Ｓと凝縮水Ｗが流通可能に接続されている。排水装置５０は、この密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を、水量検出手段６０により検出して、その検出結果に基づいて排水管５１を開閉し、加硫缶２と密閉容器５４から凝縮水Ｗを排水する。
【００４４】
水量検出手段６０は、密閉容器５４の外部に設けられた検出センサ６１と、密閉容器５４の内部に配置された変位部材６２と、変位部材６２に連結された連動部材６３とを有し、検出センサ６１により密閉容器５４内の水量を検出する。また、水量検出手段６０は、密閉容器５４の対向する両側面に回転可能に取り付けられた回転軸６４（図５参照）と、一端が回転軸６４に固定された内部ロッド６５とを有し、内部ロッド６５の他端が変位部材６２に固定されている。
【００４５】
変位部材６２は、密閉容器５４内に収容されて、その内部を上下方向に変位自在な金属製（例えばステンレス）のフロートであり、密閉容器５４内の凝縮水Ｗに浮かんで、その水面位置に合わせて変位する。また、変位部材６２は、球状に形成され、凝縮水Ｗの水面の変位に対応して、密閉容器５４内で上下方向に変位する。この変位部材６２の変位に伴い、内部ロッド６５が、回転軸６４（図４参照）を中心に回転するように変位して、回転軸６４を両方向に回転させる。その結果、回転軸６４は、変位部材６２の変位量に応じた回転角度だけ回転して停止する。
【００４６】
連動部材６３は、密閉容器５４の外部に設けられた扇状板からなり、先細り状の下端部が、密閉容器５４を貫通（図５参照）する回転軸６４の端部に固定されて、回転軸６４と内部ロッド６５により、変位部材６２に連結されている。連動部材６３は、変位部材６２が変位して回転軸６４が回転（図４参照）すると、密閉容器５４の側方で、回転軸６４を中心に回転して、幅広な上端部（自由端部）が変位部材６２の変位に連動して変位する。水量検出手段６０は、この変位部材６２に連結された連動部材６３を検出センサ６１により検出して、密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水面位置を検出する。
【００４７】
検出センサ６１は、連動部材６３の変位範囲の上方に近接して設けられた近接スイッチからなり、連動部材６３が変位して近接したときに、連動部材６３を検出する。これにより、検出センサ６１は、密閉容器５４内の水面に応じて変位部材６２が所定位置まで変位したときに、その変位に連動して変位する連動部材６３を検出する。水量検出手段６０は、検出センサ６１により、変位する連動部材６３を密閉容器５４の外部で検出して、検出した連動部材６３の変位位置から、変位部材６２と密閉容器５４内における水面の位置、及び、密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を検出する。
【００４８】
排水装置５０は、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗが増加して変位部材６２が上昇し、検出センサ６１が連動部材６３を検出したときに、制御装置５５により制御して自動開閉弁５３を開放させる。また、排水装置５０は、検出センサ６１による検出が継続して、加硫缶２と密閉容器５４内の水量が所定量以上である間は、自動開閉弁５３を開放した状態に維持して、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗを排水管５１から連続して排水させる。これに伴い、加硫缶２と密閉容器５４内の凝縮水Ｗは減少して、変位部材６２は次第に下降する。続いて、排水装置５０は、加硫缶２と密閉容器５４内の水量が所定量未満になり、検出センサ６１が連動部材６３を検出しなくなったときに、自動開閉弁５３を閉鎖させて凝縮水Ｗの排水を停止する。排水装置５０は、水量検出手段６０による水量の検出結果に基づいて自動開閉弁５３を開閉させ、加硫中や加硫前後に凝縮水Ｗを排水して、加硫缶２内の凝縮水Ｗの水量を調節する。
【００４９】
以上のように、この排水装置５０でも、密閉容器５４の外部に設けた検出センサ６１により密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水量を検出する等して、凝縮水Ｗの排水を制御する。また、水量検出手段６０が、検出センサ６１により、密閉容器５４内の水量に応じて変化する凝縮水Ｗの水面位置を検出して、検出した密閉容器５４内の凝縮水Ｗの水面位置から密閉容器５４内の凝縮水の水量を検出する。そのため、上記した排水装置１０、３０に関して説明したのと同様の各効果が得られる。更に、この水量検出手段６０は、検出センサ６１により、変位部材６２に連結された連動部材６３を検出して水量を検出するため、検出の誤差を小さくして、より正確に水量を検出できる。
【００５０】
また、密閉容器５４内の変位部材６２の位置を外部の検出センサ６１に伝える手法や、回転軸６４の密閉シール手段は、近年確立されている。そのため、この排水装置５０の水量検出手段６０は、特に高い難度の技術を要さずに実現できる。
【００５１】
なお、これら排水装置３０、５０（図３、図４参照）の水量検出手段４０、６０に、上記と同様に複数の検出センサ４１、６１を配置して、密閉容器３４、５４内の水量の上限や下限を検出し、或いは、水量をリアルタイムで検出して、凝縮水Ｗの排水を制御してもよい。また、排水管３１、５１の開閉手段に、水量検出手段４０、６０の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度を変化させて、排水流路による凝縮水Ｗの排水量を変更する変更手段を設けてもよい。
【００５２】
以上、長尺な円筒状の加硫缶２を備えた加硫装置１を例に説明したが、排水装置１０、３０、５０を使用することで、寸法、形状、及び構造等が異なる種々の加硫缶２から凝縮水Ｗを排水できる。ただし、直径が２００〜５００ｍｍ、長さが５〜５０ｍの加硫缶２では、凝縮水Ｗの発生により加硫缶２に大きな歪みや変形が発生し、それらに伴う問題も特に大きくなるため、排水装置１０、３０、５０は、このような長尺な加硫缶２からの排水に好適に使用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・加硫装置、２・・・加硫缶、３・・・蒸気供給手段、１０・・・排水装置、１１・・・排水管、１２・・・スチームトラップ、１３・・・自動開閉弁、１４・・・密閉容器、１５・・・制御装置、１６、１７・・・連通部材、２０・・・水量検出手段、２１・・・検出センサ、２２・・・変位手段、３０・・・排水装置、３１・・・排水管、３２・・・スチームトラップ、３３・・・自動開閉弁、３４・・・密閉容器、３５・・・制御装置、３６、３７・・・連通部材、４０・・・水量検出手段、４１・・・検出センサ、４２・・・変位部材、４３・・・マグネット、５０・・・排水装置、５１・・・排水管、５２・・・スチームトラップ、５３・・・自動開閉弁、５４・・・密閉容器、５５・・・制御装置、５６、５７・・・連通部材、６０・・・水量検出手段、６１・・・検出センサ、６２・・・変位部材、６３・・・連動部材、６４・・・回転軸、６５・・・内部ロッド、Ｓ・・・蒸気、Ｗ・・・凝縮水。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置であって、
加硫缶内の凝縮水を加硫缶外に排水する排水流路と、
凝縮水と加硫用蒸気が流通可能に加硫缶と連通して、加硫缶内の凝縮水の水量に対応して内部の凝縮水の水量が変化する密閉容器と、
密閉容器内の凝縮水の水量を、密閉容器の外部に設けられた検出センサにより検出する水量検出手段と、
水量検出手段の検出結果に基づいて、排水流路を開閉する開閉手段と、
を備えたことを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項２】
請求項１に記載された加硫缶の排水装置において、
開閉手段が、水量検出手段の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度を変化させて、排水流路による凝縮水の排水量を変更する変更手段を有することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、密閉容器を内部の凝縮水の水量に応じて変位させる変位手段を有し、検出センサにより検出した密閉容器の変位位置から密閉容器内の凝縮水の水量を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、検出センサにより検出した密閉容器内の凝縮水の水面位置から密閉容器内の凝縮水の水量を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項５】
請求項４に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、密閉容器内の凝縮水の水面位置に合わせて変位する変位部材を有し、
検出センサが、変位部材又は変位部材に連結された連動部材を検出して凝縮水の水面位置を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項６】
被加硫物を収納する加硫缶と、加硫缶内に被加硫物の加硫用蒸気を供給する蒸気供給手段と、請求項１ないし５のいずれかに記載された加硫缶の排水装置と、を備えたことを特徴とする加硫装置。
【請求項１】
加硫缶内に溜まる加硫用蒸気の凝縮水を排水する加硫缶の排水装置であって、
加硫缶内の凝縮水を加硫缶外に排水する排水流路と、
凝縮水と加硫用蒸気が流通可能に加硫缶と連通して、加硫缶内の凝縮水の水量に対応して内部の凝縮水の水量が変化する密閉容器と、
密閉容器内の凝縮水の水量を、密閉容器の外部に設けられた検出センサにより検出する水量検出手段と、
水量検出手段の検出結果に基づいて、排水流路を開閉する開閉手段と、
を備えたことを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項２】
請求項１に記載された加硫缶の排水装置において、
開閉手段が、水量検出手段の検出結果に基づき、排水流路を開放する程度を変化させて、排水流路による凝縮水の排水量を変更する変更手段を有することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、密閉容器を内部の凝縮水の水量に応じて変位させる変位手段を有し、検出センサにより検出した密閉容器の変位位置から密閉容器内の凝縮水の水量を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、検出センサにより検出した密閉容器内の凝縮水の水面位置から密閉容器内の凝縮水の水量を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項５】
請求項４に記載された加硫缶の排水装置において、
水量検出手段が、密閉容器内の凝縮水の水面位置に合わせて変位する変位部材を有し、
検出センサが、変位部材又は変位部材に連結された連動部材を検出して凝縮水の水面位置を検出することを特徴とする加硫缶の排水装置。
【請求項６】
被加硫物を収納する加硫缶と、加硫缶内に被加硫物の加硫用蒸気を供給する蒸気供給手段と、請求項１ないし５のいずれかに記載された加硫缶の排水装置と、を備えたことを特徴とする加硫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４５６４７（Ｐ２０１１−２４５６４７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８５２５（Ｐ２０１０−１１８５２５）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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