JPH11169807A - 管内清掃装置および管内清掃方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】管内付着物の除去能力および除去能率を向上さ
せる。 【解決手段】本発明の管内清掃装置１は、第１中空支持
軸５に軸支された支持体２と、この支持体２先端面の偏
心位置に回転自在に支持され、清掃対象管Ｐ内面と相対
する面に外側刃３ａ，３ａ…を有し、かつ先端面に底刃
３ｂ，３ｂ…を有する切削体３，３と、支持体２の後端
面に連結固定された羽根車４とを備え、第１中空支持軸
５の周壁に設けた流体噴射孔５ｂ，５ｂ…より流体を噴
射させ羽根車４の羽根４Ｂ，４Ｂ…に衝突させ、流体の
衝突力を羽根車４により回転力に変えて支持体２を回動
させる。これにより切削体３，３を支持体２の回動軸周
りに回動させるとともに遠心力により管Ｐ内面に当接さ
せて、切削体３，３の底刃３ｂ，３ｂ…および外側刃３
ａ，３ａ…によって管Ｐ内付着物を削り取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内清掃装置およ
び管内清掃方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、管は、粉体や粒状体を含む流
動体の搬送に広く用いられてきた。また、かかる流動体
の搬送を管を用いて行った場合、管内面に搬送物が付着
することがあるのは周知の事実である。この管内面の付
着物を除去しないでおくと、管が閉塞してしまうことも
ある。したがって、管内面の付着物を除去することが従
来より行われている。

【０００３】例えば土木工事においては、管を用いてセ
メントや水ガラス等の固化材料を搬送する場合がある。
特に近年盛んに行われている薬液注入工法においては、
固化材料の搬送のために多数の搬送管を使用する。この
種の固化材料の搬送管は管内面に固化材料が付着し固化
することがあるため、従来は、適宜、管内に圧水を流通
させて管内付着物を洗い流していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
管内清掃装置および管内清掃装置方法では、強固に付着
した管内付着物を除去できないことや、除去作業に長時
間を要することが問題であった。例えば、前述の固化材
料の搬送管では、固化材料が管内面に付着固化した場
合、圧水等では洗い流すことができなかった。また、圧
水による洗い流しの場合、管内付着物が完全に除去され
るまで待たなければならず、除去作業に長時間を要して
いた。

【０００５】そこで、本発明の主たる課題は、管内付着
物の除去能力および除去能率の向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の管内清掃装置は、管内に挿入され回転駆動される支
持体と、この支持体に支持され管内面に対して接離自在
とされた切削体とを備え、この切削体は、前記管内面と
相対する面および先端面の少なくとも一方の面に刃を有
することを特徴とするものである。この管内清掃装置に
おいて、前記支持体に羽根車部を設けるとともに、この
羽根車部に流体を供給して前記支持体を回転駆動する流
体供給手段を設けるのは好ましい。

【０００７】一方、これらの管内清掃装置を用いる本発
明の管内清掃方法は、管内清掃装置を管内に挿入すると
ともに、前記支持体を回動させ、前記切削体を前記支持
体の回動軸周りに回動させるとともに遠心力によって管
内面に当接させて、この回動する切削体の前記刃によっ
て、前記管内の付着物を削り取ることを特徴とするもの
である。

【０００８】＜作用＞本発明においては、切削体が管内
面に対して接離自在となるように支持体に支持されてい
るので、支持体を回動させることで、切削体は支持体の
回動軸周りに回動させられるとともに遠心力によって管
内面に当接させられる。したがって、管内に本発明装置
を挿入するとともにその支持体を回動さることで、管内
面に付着物がある場合には、これを、管内面に当接され
つつ回動する切削体の刃によって削り取ることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態について詳述する。図１および図２
は、本発明に係る管内清掃装置例１の外観を示し、図３
はその軸心に沿う縦断面を示している。この管内清掃装
置１は、清掃対象たる管内に挿入され回転駆動される支
持体２と、この支持体２に支持され管内面に対して接離
自在とされた切削体３，３とを備え、切削体３，３は、
その管内面と相対する面および先端面の双方にそれぞれ
刃３ａ，３ａ…、３ｂ，３ｂ…を有する。

【００１０】より詳細には、本例の管内清掃装置１にお
いて、支持体２は中空円柱状をなし、その先端面には一
対の切削体３，３が支持され、後端面には羽根車４が連
結固定される。

【００１１】切削体３，３は、図４にも示すように断面
が略扇形の柱状体をなし、その円周面（管内面と相対す
る面）には厚さ方向に延在する複数の外側刃３ａ，３ａ
…が形成され、先端平面にはこれら外側刃３ａ，３ａと
同一刃面をなすように円心軸から放射方向に延在する複
数の底刃３ｂ，３ｂが形成されている。図示例の切削体
３では、中心角が約１７０°とされ、半径（円心から外
側刃３ａ，３ａ…先端まで）が支持体２の半径と同じく
されいてる。また、切削体３，３には、厚さ方向に貫通
するボルト挿通孔３ｂ，３ｂが一方の円周面側角部の近
傍に各１つ形成されている。かかる切削体３，３が、そ
の円心軸と支持体２の円心軸とが重なり、かつ支持体２
の円心軸に関して対称をなすように支持体２の先端面に
配され、そのボルト挿通孔３ｂ，３ｂを通して支持体２
のネジ孔２ａ，２ａにねじ込まれたボルト１０，１０に
より、支持体２に支持されている。したがって、一対の
切削体３，３は支持体２により支持されているものの、
支持体２の円心軸に対して偏心する各々のボルト１０周
りに回転自在となっている。

【００１２】羽根車４は、図５にも示すように、中空円
柱部４Ａと、この中空円柱部４Ａの後端面（支持体２に
対する連結面と反対側の面）に、回動方向に対して後ろ
に傾斜するように立設された複数の羽根４Ｂ，４Ｂ…と
からなる。したがって、本例の羽根車４は、ターボファ
ンと同様のいわゆる後傾き羽根（翼）タイプである。た
だし、本例では羽根４Ｂ，４Ｂ…は平面板で形成されて
おり、また、各羽根４Ｂは、中空円柱部４Ａ後端面の開
口の円形縁からその円形縁の接線方向に少なくとも後述
の流体噴射孔５ｂ，５ｂ…の半径以上離間した位置を一
端として、円形縁の接線方向に外周縁まで延在してい
る。かかる羽根車４が、図示しないボルトにより支持体
２の後端面に対して同軸的に連結固定される。

【００１３】一方、支持体２には羽根車４を遊びをもっ
て貫通する第１中空支持軸５が挿入されており、支持体
２はこの第１中空支持軸５により同軸的にかつ回転自在
に支持されている。１１，１１…は軸受ボールを示して
おり、１２は支持体と第１中空支持軸とを長手方向につ
いてのみ固定し、かつ第１中空支持軸の先端を塞ぐボル
トを示している。第１中空支持軸５の周壁には、長手方
向において羽根車４の羽根４Ｂ，４Ｂ…に相対する部分
に流体噴射孔５ｂ，５ｂ…が四方を臨むように４つ形成
されている。この流体噴射孔５ｂ，５ｂ…は透孔であ
り、第１中空支持軸５の内外に通じている。

【００１４】第１中空支持軸５の後端には、これと略同
じ外径を有する第２中空支持軸６が連結されており、両
支持軸５，６の内部通路５Ａ，６Ａは通じている。第２
中空支持軸６の外面には、案内体６Ｂ，６Ｂ…が４つ突
設されている。第２中空支持軸６の後端側外周面にはホ
ース連結部６Ｃが形成されており、このホース連結部６
Ｃにホース７先端が連結される。ホース７の基端は図示
しない流体圧送ポンプの吐出口に連結される。

【００１５】したがって、本装置１では、流体圧送ポン
プからの流体は、ホース７内通路、第２中空支持軸内通
路６Ａ、第１中空支持軸内通路５Ａおよび第１中空支持
軸５の流体噴射孔５ｂ，５ｂ…を介して羽根車４の羽根
４Ｂ，４Ｂ…面に噴射供給されるようになっている。ま
た、案内体６Ｂ，６Ｂ…は、本装置１を清掃対象たる管
に挿入していく際に、支持体２や羽根車４が管Ｐ内壁に
接触しないように保持する役割を果たす。この案内体６
Ｂ，６Ｂ…は、装置１が常に管内の中央に保持される程
度に突出させるのが好ましい。

【００１６】かかる管内清掃装置１を用いて管内清掃を
行う場合、先ず管内清掃装置１を好適には案内体６Ｂ，
６Ｂ…まで管Ｐ（図６にのみ図示）内に挿入する。しか
る後、流体圧送ポンプを作動させて、流体をホース７お
よび第２中空支持軸６を介して第１中空支持軸５内に供
給し、図５に示すように、第１中空支持軸５の流体噴射
孔５ａ，５ａ…を介して第１中空支持軸５に関して放射
方向（同図中の実線の矢印方向）に噴射させ、羽根車４
の羽根に衝突させる。その結果、流体の羽根４Ｂ，４Ｂ
…に対する衝突力のうちの羽根車４の回転方向の分力に
よって、羽根車４は図中二点鎖線で示す矢印方向に回動
する。なお、羽根４Ｂ，４Ｂ…は流体の噴射方向に対し
て常に傾斜しており、羽根車４の回転方向の分力が実質
的に無くなることがないので羽根車４は安定して回動す
る。

【００１７】羽根車４は支持体２と同軸的に連結固定さ
れているので、羽根車４の回転に伴って支持体２も回動
する。この際、一対の切削体３，３は、支持体２に対し
て偏心位置において各々ボルト１０，１０により回転自
在に支持されているために、支持体２の回動によりその
回動軸周りに回動させられるとともに、図６に示すよう
に、遠心力により各々のボルト１０，１０周りに回動し
て支持体２よりも側方に張り出され、その管Ｐ内面と相
対する面の外側刃３ａ，３ａ…の一つが管Ｐ内面に当接
される。図示例では、各切削体３，３の外側切削刃派３
ａ，３ａ…は、ボルト１０に近い方から順に管Ｐ内面に
近くなり、３番目の外側切削刃３ａが管Ｐ内面に当接し
ている。

【００１８】したがって、管Ｐ内面に付着物がある場
合、その付着物は、先ず挿入されてくる清掃装置１の先
端面の底刃３ｂ，３ｂ…により切削され、さらに挿入し
ていくと、底刃３ｂ，３ｂ…によって除去できずに残留
した付着物は、管Ｐ内面に当接されつつ管Ｐ周方向に回
動する外側刃３ａ，３ａにより切削される。なお、各切
削体３，３の外側刃３ａ，３ａ…は、管Ｐ内面に当接す
る外側刃３ａまではボルト１０に近い方から順に管Ｐ内
面に近くなるので、残留付着物は外側切削刃３ａ，３ａ
…により徐々に切削される。

【００１９】このように、本装置１は、管内付着物を切
削体３の底刃３ａ，３ａ…および外側刃３ｂ，３ｂ…に
より切削するものであるため、硬化した固化材料等の頑
固な付着物を確実に除去できる。また、本装置１を清掃
対象管に１回挿通させるだけで管内付着物を確実に除去
できるため、所要時間も大幅に短くなる。

【００２０】＜その他＞（１）上記例における流体とし
ては水等の洗浄液が好ましい。この場合、流体噴出孔５
ｂ，５ｂから噴出され支持体２の回動に利用された水に
より、切削された管内付着物が確実に管外に洗い出され
る。

【００２１】（２）本発明は、上記例における切削体
３、刃３ａ，３ｂ、支持体２および羽根車４等の形状や
数により限定されない。例えば、刃は、切削体の先端面
および外周面のいずれか一方にのみ形成することもでき
る。また切削体は支持体の先端面ではなく支持体の長手
方向中間に支持されるようにしても良い。さらに、切削
体は１または３以上であっても良く、支持体の長手方向
に複数設けても良い。

【００２２】一方、羽根車は、プロペラ状、スクリュー
状等の公知の羽根車を用いることができる。この場合、
羽根形状に合わせて流体の噴射供給方向を適宜定める。
また、羽根は支持体に直接立設しても良い。

【００２３】（３）上記例では、流体を支持体２に連結
固定した羽根車４に噴射供給して、支持体２を回転駆動
するように構成したが、羽根車４を設けずに、支持体を
モータやエンジン等の公知の回転駆動手段により回転シ
ャフトを介して回動させるようにすることもできる。

【００２４】（４）本発明において、支持体が回動して
いないときに、切削体が管内面に接しないように付勢す
るのは好ましい。また、上記例では、支持体の回動によ
り切削体は管内面に当接されるのであるが、切削体の支
持体に対する回動量を、切削体が管内面に丁度当接する
ところまでに規制する手段を設けるのは好ましい。

【００２５】（５）対象の管は、非可撓性のものでも可
撓性のものでも良いが、特に鋼管等の金属製の管に好適
である。

【００２６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、切削体
により管内付着物を削り取ることができるので、管内付
着物の除去能力および除去能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管内清掃装置の斜視図である。

【図２】他の方向からみた、本発明に係る管内清掃装置
の斜視図である。

【図３】本発明に係る管内清掃装置の回転軸に沿う縦断
面図である。

【図４】本発明に係る管内清掃装置の左側面図である。

【図５】羽根車部の縦断面図である。

【図６】回転駆動時における、本発明に係る管内清掃装
置の左側面図である。

【符号の説明】

１…管内清掃装置、２…支持体、３…切削体、４…羽根
車、５…第１支持軸、６…第２支持軸、７…ホース。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管内に挿入され回転駆動される支持体と、
   この支持体に支持され管内面に対して接離自在とされた
   切削体とを備え、この切削体は、前記管内面と相対する
   面および先端面の少なくとも一方の面に刃を有すること
   を特徴とする管内清掃装置。
2. 【請求項２】前記支持体に羽根車部を設けるとともに、
   この羽根車部に流体を供給して前記支持体を回転駆動す
   る流体供給手段を設けてなる請求項１記載の管内清掃装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の管内清掃装置を管
   内に挿入するとともに、前記支持体を回動させ、前記切
   削体を前記支持体の回動軸周りに回動させるとともに遠
   心力によって管内面に当接させて、この回動する切削体
   の前記刃によって、前記管内の付着物を削り取ることを
   特徴とする管内清掃方法。