JP2000279907A - ダクト清掃装置およびこれを用いたダクト清掃方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ダクト内面に付着した汚れを全周面に亘って均
一に除去できるようにするとともに、複雑なダクト形状
であっても容易に推進できるようにする。また、ダクト
屈曲部位であっても内側弧面に汚れを残すことなく除去
できるようにする。 【解決手段】送水ホース２先端部に噴射ノズル３を備え
るとともに、この噴射ノズル３の後方側近傍位置に前記
送水ホース２に外嵌して第１球状体４Ａおよび第２球状
体４Ｂを離間して固設する。また、前記第１球状体４Ａ
および第２球状体４Ｂの後部には平面部４ａ、４ｂを形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダクト（配管等を
含む）等の内面に付着しているオイルミストや粉塵など
の付着物を除去するためのダクト清掃装置およびこれを
用いたダクト清掃方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、機械、車両部品等の製造工場
においては、各種製造装置からオイルミストが発生する
ため、製造装置の上部位置に開口を臨ませた局所排気用
ダクトが設けられている。この局所排気用ダクトの内面
には、経年の後、オイルミストと共に粉塵が付着・堆積
するようになる。この汚れは外側から見えないため、長
期間放置されていることが多いが、工場内の環境悪化を
招いたり、ダクト火災の原因になることがあった。

【０００３】このような事態を事前に解消するために
は、ダクト内を定期的に清掃したり、ダクト自体をある
時期に取り替えるなどの対策が有効となる。

【０００４】従来より、ダクト清掃方法としては、ダク
トを分解してケレン等の手作業によりダクト内部を清掃
したり（第１従来法）、ブラシ型ロボットを用いた清掃
方法（第２従来法）や、先端に噴射ノズルを取り付けた
ホース（以下、ノズルホースという。）を用いた清掃方
法（第３従来法）などがある。前記ブラシ型ロボットを
用いた清掃方法は、図７に示されるように、回転ブラシ
５１を備えたロボット５０をダクトＤ内を走行させなが
ら内面をブラシ清掃させる方法であり、ノズルホースを
用いた清掃方法は、図８に示されるように、斜め後方に
向けた噴射口５２ａ、５２ａ…を有する噴射ノズル５２
を送水ホース５３の先端部に備えたノズルホース５２を
ダクトＤ内に挿入し、前記噴射口５２ａ、５２ａ…から
噴射された高圧水によってダクト内面に付着している付
着物を除去するものである。前記後方側に向けた噴射水
は、反作用的にノズルホース５２を前進させる推進力と
なっている。なお、これらの清掃方法の場合には、図９
に示されるように、ダクト終端側に吸引車５４から延び
た吸引ホース５５を接続しておき、除去された汚物類を
回収するようにしている。

【０００５】前記第１従来法の場合には、ダクトを分解
するとなると、かなりの手間と時間が掛かるとともに、
天井裏などに配置されたダクトの場合には実質的に作業
が困難または不可能である。また、ブラシ型ロボットを
用いた第２従来法の場合には、油の汚れに対してもある
程度の効果が見込めることが過去の実績から判ってお
り、ダクトの分解が必要ないことから、前記第１従来法
に比べると、清掃作業は非常に容易に行えるようにな
る。しかし、清掃を続けているうちに、ブラシに汚れが
付着し除去効果が徐々に低下したり、機械の可動部に汚
れが付着または侵入して機械故障を起こす等の問題があ
った。

【０００６】これに対して、ノズルホースによる第３従
来法は、機械的な部分が無く、経時的に洗浄能力が低下
することがない点で他より優れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者等が前記第３従来法について、実験ダクト設備を用
いて、その洗浄能力、ダクト屈曲部での通過具合やこの
屈曲部における付着物の除去状況などに問題がないかな
どについて検証を行った結果、幾つかの問題点があるこ
とが知見された。

【０００８】先ず、上記ノズルホースは、ダクトの底面
を這うようにダクト内を進行するため、天井面や側部上
部部位などには十分に高圧水が届かず汚れの残留が見ら
れることがあった。また、図１０に示された推進軌跡図
に示されるように、ダクト屈曲部では、噴射ノズル５２
が外側弧面Ｒ_Ｏに当接した後、この外側弧面Ｒ_Ｏに沿っ
て進行するため、内側弧面部位Ｒ_ｉには高圧水が噴射さ
れずに汚れが残留したままとなっていた。さらに、噴射
ノズル５２からの後方噴射による推進力のみでは複雑な
形状のダクトを曲がりながら推進することは難しく、送
水ホース５３を強引に手で押し込んで挿入する必要があ
った。

【０００９】他方、前述した局所排気ダクトの場合は、
製造機械の上部に配置されていることが多いため、ダク
ト清掃に高圧水を使用するに当たって漏水対策は万全と
する必要がある。

【００１０】そこで本発明の主たる課題は、ダクト内面
に付着した汚れを全周面に亘って完全に除去できるよう
にするとともに、ダクト屈曲部位であっても内側弧面に
汚れを残すことなく除去できるようにすること、また複
雑なダクト形状であっても容易に推進できるようにする
こと、さらにはダクトからの漏水が完全に防止できるよ
うにすること等にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、送水ホース先端部に噴射ノズルを備えると
ともに、この噴射ノズルの後方側近傍位置に前記送水ホ
ースに外嵌して球状体を固設したことを特徴とするもの
である。

【００１２】本発明においては、噴射ノズルの後方側近
傍位置に前記送水ホースに外嵌して球状体を固設してい
る。これにより噴射ノズルをダクト内部の中間に保持す
ることが可能となり、ダクト内面の全周に亘って均一に
高圧水を噴射できるようになる。また、後述のダクト清
掃方法で示すように、前記球状体は吸引によってダクト
内に生起された空気流れの抵抗体となるため、送水ホー
スをダクト内を容易に推進させることができるようにな
る。また、ダクト屈曲部位においては、球状体が空気流
れの抵抗を受けてダクト屈曲形状に沿って誘導されるよ
うになる。

【００１３】この場合において、前記球状体は離間をお
いて少なくとも２以上配置され、かつ球状体の後部に平
面部が形成されていることが望ましい。後述のように、
少なくとも２以上の球状体を固設することにより、噴射
ノズルをダクト方向に沿って水平に保持できるようにな
る。また、球状体の後部に平面部を形成することによ
り、空気流れによる風圧が垂直に当たり、推進力が増強
されるようになるとともに、ダクト屈曲部において噴射
ノズルの方向転換が速やかに行われるようになる。そし
て、ダクト屈曲部では、後述の斜め後方側に向けた後方
噴射口から噴射される高圧水の構成と相まってダクト屈
曲部の内側弧面の汚れも完全に除去できるようになる。

【００１４】一方、前記噴射ノズルに形成する噴射口の
形成態様としては、周方向に沿って斜め前方側に向けた
噴射口を複数備えているとともに、周方向に沿って斜め
後方側に向けた噴射口を複数備えていることが望まし
い。本発明者等による実験によれば、噴射ノズルに斜め
前方側に向けた噴射口のみを形成した場合には、洗浄効
果は高くなるが高圧水噴射による反作用力によって送水
ホースの推進力が低下し、また斜め後方側に向けた噴射
口のみを形成した場合には、高圧水噴射による反作用力
により推進力は増大されるが、吸引方向に逆らった噴射
方向となるため洗浄効果が低下することが判明した。そ
こで、斜め前方に向けた噴射口と斜め後方側に向けた噴
射口の両方を設けたところ、両者の欠点が相殺され、洗
浄効果が良好でかつ送水ホースの推進力の低下もなくな
ることが判明した。なお、前記噴射ノズルからの噴射さ
れる高圧水の水圧は、５０〜１００kgf/cm^２の範囲に設
定することによりオイルミストや塵埃が綺麗に除去でき
ることが本発明者等による実験から判明している。

【００１５】他方、前記ダクト清掃装置を用いたダクト
清掃方法は、ダクト清掃範囲のダクト終端口に吸引設備
から延長される吸引ホースを接続し、この吸引ホースを
通じた吸引によりダクト内にダクト清掃範囲の始端から
終端に至る空気流れを生起させた状態で、ダクト清掃範
囲のダクト始端口から前記ダクト清掃装置を挿入し、前
記噴射ノズルからの高圧水噴射によりダクト内面に付着
している付着物を除去するとともに、除去した付着物を
噴射水と共に前記吸引設備によって回収するようにする
ことを特徴とするものである。

【００１６】この場合、前記ダクト内の吸引風速が１５
〜２０m/sの範囲となるように前記吸引設備を制御する
ことによってダクトからの漏水が無いことが確認されて
いる。また、付着物除去に先立って、前記ダクト清掃装
置をダクト内部に挿入し、ダクト内面に対して洗浄液を
噴霧し、所定時間経過の後、前記高圧水噴射による付着
物除去を行うことにより、オイルミストのような頑固な
付着物でも完全に除去できるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳述する。図１は本発明に係るダ
クト清掃装置１を示す側面図である。本ダクト清掃装置
１は、先端部に噴射ノズル３を備えた送水ホース２に対
して、前記噴射ノズル３よりも若干後方側位置に送水ホ
ース２に外嵌して第１球状体４Ａを固設するとともに、
この球状体４Ａに離間をおいてその後方側に同じく、送
水ホース２に外嵌して第２球状体４Ｂを固設したもので
ある。

【００１８】前記噴射ノズル３は、先端円錐面３Ａに周
方向に沿って斜め前方側に向けた噴射口３ａが複数、図
示の例では８個の前方噴射口３ａ、３ａ…が設けられて
いるとともに、後端円錐面３Ｂに周方向に沿って斜め後
方側に向けた後方噴射口３ｂが複数、図示の例では８個
の後方噴射口３ｂ、３ｂ…が設けられている。これらの
噴射口３ａ、３ｂ…からは、図示されない高圧水送水装
置から送られた高圧水が同時に噴射されるようになって
いる。

【００１９】一方、第１球状体４Ａおよび第２球状体４
Ｂは、たとえば塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレンなどの樹脂によって製造された比較
的軽量の球状体、図示の例では前部が半球体形状とさ
れ、後部が截頭円錐台形状とされる球状体であり、送水
ホース２に外嵌して一体的に設けられている。この球状
体としては、他に軽量化の意味で内部を中空としたり、
発泡樹脂を用いるようにしてもよいし、他の軽量材料、
たとえば木材なども使用することができる。

【００２０】前記第１球状体４Ａ、第２球状体４Ｂの後
部に形成された平面部４ａ、４ｂは、後述するように、
送水ホース２の誘導推進力を増長するとともに、ダクト
屈曲部において屈曲線に沿って速やかに送水ホース２を
方向転換させるのに寄与するようになる。

【００２１】前記第１球状体４Ａ、第２球状体４Ｂとし
ては、本例では前述のような形状としたが、単に球体の
後部を一部切断して平面部を形成するようにしてもよい
し、前記球状に限らず、正多角面体、楕円球体などとす
ることもできる。要は、気流抵抗を直管部および屈曲部
に限らず受けることができ、ダクト内の継手突起などを
スムーズに乗り越えることができるような形状であれば
よい。このような機能を有する形状を総称して本願明細
書では「球状体」としている。

【００２２】前記球状体としては、図示の如く、離間を
おいて第１球状体４Ａと第２球状体４Ｂとの少なくとも
２個以上設けるようにするのがよい。たとえば、球状体
を１つだけ設けたような場合には、図５に示されるよう
に、球状体４Ａより後側の送水ホース２部分が傾斜しな
がらダクト底面に接触することになるため、噴射ノズル
３が傾斜姿勢となってしまい、ダクト内部に均一に高圧
水を噴射出来なくなってしまうため、好ましくは図１の
例の如く、２つ以上離間をおいて設け、噴射ノズル３が
ダクト方向に対して水平に保持されるようにするのがよ
い。

【００２３】前記第１球状体４Ａおよび第２球状体４Ｂ
は、ダクトＤ内を後述の吸引設備１０による吸引に伴っ
て送水ホース２に誘導推進力を与えるとともに、ダクト
屈曲部ではダクト屈曲形状に沿って速やかな方向転換を
促し、前記噴射ノズル３に設けた後方噴射口３ｂの構成
と相まって内側弧面に付着している不着物を完全に除去
できるようになる。

【００２４】後述のように、ダクト清掃に当たってはダ
クト清掃範囲のダクト終端口に吸引設備１０から延長さ
れる吸引ホース１１を接続するとともに、この吸引ホー
ス１１を通じた吸引によりダクト内にダクト清掃範囲の
始端から終端に至る空気流れを生起させた状態で前記ダ
クト清掃装置１が挿入されると、前記第１球状体４Ａお
よび第２球状体４Ｂは前記空気流れの抵抗体となること
で送水ホース２に推進力を与え、送水ホース２がダクト
流路に沿って誘導されるようになる。この際、前記第１
球状体４Ａ、第２球状体４Ｂの後部に平面部４ａ、４ｂ
を形成することによって、ダクト清掃範囲の始端から終
端に至る気流が、前記平面部４ａ、４ｂに垂直に衝突す
ることにより誘導推進力が増大されるようになる。

【００２５】一方、ダクト屈曲部においても、図２に示
されるように、第１球状体４Ａに気流が衝突するため、
屈曲した管路に従って誘導されるようになるとともに、
特に前記第１球状体４Ａの後端面に形成した平面部４ａ
の作用によって確実に方向転換が行われるようになる。
すなわち、図３に示されるように、第１球状体４Ａの平
面部４ａに気流により風圧力Ｆが作用すると、前記平面
部４ａの面に対して直交する方向の分力（鉛直成分
Ｆ_Ｖ）は第１球状体４Ａを接線方向に押し出すように作
用するが、水平分力Ｆ_Ｈにより回転モーメントの中心と
なる送水ホース線上の任意点Ｏを回転中心として第１球
状体４Ａをダクトの内側弧面側Ｄ_ｉに揺動させるため、
屈曲部の管路形状に沿って第１球状体４Ａの向き、すな
わち噴射ノズル３の向きを速やかに方向転換させるよう
になる。このように、ダクト屈曲部位で速やかに噴射ノ
ズル３が方向転換され、かつ噴射ノズル３の後方噴射口
３ｂ、３ｂ…から高圧水が噴射される構成と相まって、
ダクト屈曲部位の内側弧面Ｄｉ部分に付着している付着
物についても取り残し無く綺麗に除去できるようにな
る。

【００２６】他方、前記ダクト清掃装置１を用いてダク
ト清掃を行うに当たっては、先ず図４（Ａ）に示される
ように、ダクト清掃範囲のダクト終端口に吸引車などの
吸引設備１０から延長される吸引ホース１１を接続する
とともに、この吸引ホース１１を通じた吸引によりダク
トＤ内にダクト清掃範囲の始端から終端に至る空気流れ
を生起させる。この際、ダクトＤ内の吸引風速は１５〜
２０m/sの範囲となるように吸引設備１０のモータ回転
数を制御するようにする。この吸引風速範囲とすること
により、その後に噴霧した洗浄液や洗浄用高圧水がダク
トＤの外に漏れることなく吸引設備１０側に回収される
ようになる。

【００２７】次いで、図４（Ｂ）に示されるように、ダ
クト清掃範囲のダクト始端口から前記ダクト清掃装置１
を挿入し、前記噴射ノズル３からのダクト内面に洗浄液
を噴霧する。なお、前記ダクト清掃装置１の送水ホース
２後端は洗浄液送水設備１２に接続されている。

【００２８】ダクト清掃装置１をダクト清掃範囲の終端
まで挿入し洗浄液噴霧が完了したならば、洗浄液の噴霧
を停止し、ダクト清掃装置１をダクトＤから引き抜く。
この洗浄液噴霧では、単にダクト内面に付着した固形物
に洗浄液を噴霧できれば良いため、後述の高圧水噴射よ
りも低圧とし、かつ前述した噴射ノズル３に代えて図６
に示すような後方噴射口５ｂ、５ｂ…のみを有する噴射
ノズル５を用いるようにしてもよい。

【００２９】上記洗浄液噴霧を行った後、付着物に対す
る洗浄液の浸透を待った後、送水ホース２の後端を高圧
水送水設備１３に接続し、ダクト清掃範囲のダクト始端
口から前記ダクト清掃装置１を挿入し、前記噴射ノズル
３からの高圧水の噴射を行い、ダクト内面に付着した固
形物を除去するとともに、剥離した付着固形物を吸引車
１０によって回収するようにする。

【００３０】

【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、送水
ホースに外嵌して固設した球状体により、噴射ノズルが
ダクト内部の中間位置に保持されるようになるため、ダ
クト内面の全周に亘って均一に高圧水が噴射され、ダク
ト内面に付着した汚れを全周面に亘って完全に除去でき
るようになる。また、ダクト屈曲部位であっても速やか
に方向転換が行われ推進するようになるため、噴射ノズ
ルからの後方噴射の構成と相まってダクト屈曲部の内側
弧面に汚れを残すことなく完全に除去できるようになる
とともに、複雑なダクト形状であっても容易に推進でき
るようになる。

【００３１】さらには、吸引設備により吸引風速が１５
〜２０m/sの範囲となるように制御することによりダク
トからの漏水が完全に防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダクト清掃装置１を示す側面図で
ある。

【図２】ダクト屈曲部での推進状態図である。

【図３】第１球状体４Ａの後部に形成した平面部４ａの
ダクト屈曲部における方向転換促進機能の説明図であ
る。

【図４】ダクト清掃の手順図である。

【図５】球状体を一個配置とした場合の問題点説明図で
ある。

【図６】洗浄液噴霧用洗浄ノズル例を示す側面図であ
る。

【図７】従来のブラシ型ロボット５０を用いた清掃方法
の説明図である。

【図８】従来のノズルホース５２を用いた清掃方法の説
明図である。

【図９】清掃時におけるダクト吸引要領図である。

【図１０】ノズルホース５２によるダクト屈曲部での推
進軌跡図である。

【符号の説明】

１…ダクト清掃装置、２…送水ホース、３…噴射ノズ
ル、４Ａ…第１球状体、４Ｂ…第２球状体、４ａ・４ｂ
…平面部、５…洗浄液用噴射ノズル、１０…吸引設備、
１１…吸引ホース、１２…洗浄液送水設備、１３…高圧
水送水設備

フロントページの続き (72)発明者 牧野 京二 愛知県名古屋市中村区名駅４−27−23名古 屋三井ビル東館 新日本空調株式会社名古 屋支店内 (72)発明者 小口 俊樹 愛知県名古屋市中村区名駅４−27−23名古 屋三井ビル東館 新日本空調株式会社名古 屋支店内 (72)発明者 小川 政晴 愛知県名古屋市天白区原１丁目1204番地 株式会社ピーシージー・テクニカ内 Ｆターム(参考） 3B116 AA13 AB51 BB34 BB53 BB62 BB72 BB75 BB77 BB90

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送水ホース先端部に噴射ノズルを備えると
   ともに、この噴射ノズルの後方側近傍位置に前記送水ホ
   ースに外嵌して球状体を固設したことを特徴とするダク
   ト清掃装置。
2. 【請求項２】前記球状体は離間をおいて少なくとも２以
   上配置され、かつ球状体の後部に平面部が形成されてい
   る請求項１記載のダクト清掃装置。
3. 【請求項３】前記噴射ノズルは、周方向に沿って斜め前
   方側に向けた噴射口を複数備えているとともに、周方向
   に沿って斜め後方側に向けた噴射口を複数備えている請
   求項１〜２いずれかに記載のダクト清掃装置。
4. 【請求項４】前記噴射ノズルからの噴射される高圧水の
   水圧は、５０〜１００kgf/cm^２の範囲に設定してある請
   求項１〜３いずれかに記載のダクト清掃装置。
5. 【請求項５】前記請求項１〜４いずれかに記載のダクト
   清掃装置を用いたダクト清掃方法であって、 ダクト清掃範囲のダクト終端口に吸引設備から延長され
   る吸引ホースを接続し、この吸引ホースを通じた吸引に
   よりダクト内にダクト清掃範囲の始端から終端に至る空
   気流れを生起させた状態で、ダクト清掃範囲のダクト始
   端口から前記ダクト清掃装置を挿入し、前記噴射ノズル
   からの高圧水噴射によりダクト内面に付着している付着
   物を除去するとともに、除去した付着物を噴射水と共に
   前記吸引設備によって回収するようにすることを特徴と
   するダクト清掃方法。
6. 【請求項６】前記ダクト内の吸引風速が１５〜２０m/s
   の範囲となるように前記吸引設備を制御する請求項５記
   載のダクト清掃方法。
7. 【請求項７】請求項５記載の付着物除去に先立って、前
   記請求項１〜４いずれかに記載のダクト清掃装置をダク
   ト内部に挿入し、ダクト内面に対して洗浄液を噴霧し、
   所定時間経過の後、前記高圧水噴射による付着物除去を
   行うようにするダクト清掃方法。