(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水管の内面に付着する油脂分等を除去する排水管の洗浄方法であって、洗浄液としてアルカリイオン水を管内に注入するとともに、排水管の上端部から排水管内面を清掃する洗浄補助具を挿入し、該洗浄補助具に備えた線材の長さを調節して排水管の内面に沿って移動させつつ、排水管の下端部に接続した吸引装置により管内の空気を吸引し管内を負圧化して気流を発生させ、洗浄補助具を揺動させることにより排水管の内面に付着する油脂分等を払拭・除去し、前記洗浄補助具が、芯材の上面を清掃布の中央部で覆うとともに清掃布の端部は垂下し、芯材の上面中央部に清掃布を貫通して可撓性を有する線材を備えていることを特徴とする排水管の洗浄方法。
【請求項２】
芯材がプラスチック製の球であることを特徴とする請求項１記載の排水管の洗浄方法。
【請求項３】
清掃布が、天然繊維、合成繊維、又はこれを組み合わせた繊維からなる織布状素材、不織布状素材、又は編物状素材であることを特徴とする請求項１又は２記載の排水管の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフィスビルや、マンション等の集合住宅の既設排水管の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水管は、長期間使用するとその内面に錆や腐食が発生したり、油脂分や有機物が堆積する。錆や腐食の進行は、排水管に孔が空いて漏水につながる。また、油脂分や有機物の堆積の進行は、排水管内の流路を狭めることとなり、排水の流れが阻害され、詰まりの原因となる。このような排水管の機能の低下を防ぎ、あるいは、低下した機能を回復させるためには、従来より定期的に配管の内面を清掃し、研磨し、下地処理し、再塗装する作業を行う必要があるとされていた。
【０００３】
そして、配管の内面を清掃し、研磨する方法としては、既設管路内面で気流搬送される研磨材によって管路内面の付着物を除去する既設管路のクリーニング工法（特許文献１）や流体の力により回転する翼車と研磨材とを併用する清掃・研磨方処理（特許文献２，３）がある。
【０００４】
しかしながら、これらの清掃・研磨方法は、機械的な作用によって錆や堆積物を削り取ることを主な目的としているため、管内表面を均一に清掃することは困難であるとともに、管内に付着した油脂分や有機物を完全に除去することは困難であった。そして、管内に残存した油脂分や有機物によって、その後に行う下地処理や再塗装などの管の更正処理を十分行うことが困難となり、再塗装した塗膜が剥離するなどの問題が生じる可能性があった。
【０００５】
したがって、上記の機械的作用による清掃・研磨工程の前に、管内に堆積した油脂分や有機物を効果的に取り除く手段が必要である。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１０９５３号公報
【特許文献２】特開２００３−５３６６７号公報
【特許文献３】特開２００６−４６０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、管内に堆積した油脂分等を完全に除去するための排水管の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明者が検討を行った結果、排水管内にアルカリイオン水を洗浄液として注入するとともに洗浄補助具を挿入することにより、排水管の内面に付着する油脂分等を払拭・除去することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、排水管の内面に付着する油脂分等を除去する排水管の洗浄方法であって、洗浄液としてアルカリイオン水を管内に注入するとともに、排水管の上端部から排水管内面を清掃する洗浄補助具を挿入し、該洗浄補助具に備えた線材の長さを調節して排水管の内面に沿って移動させつつ、排水管の下端部に接続した吸引装置により管内の空気を吸引し管内を負圧化して気流を発生させ、洗浄補助具を揺動させることにより排水管の内面に付着する油脂分等を払拭・除去し、前記洗浄補助具が、芯材の上面を清掃布の中央部で覆うとともに清掃布の端部は垂下し、芯材の上面中央部に清掃布を貫通して可撓性を有する線材を備えていることを特徴とする排水管の洗浄方法である。
【００１０】
さらに本発明は、前記芯材がプラスチック製の球であることを特徴とする排水管の洗浄方法である。
【００１１】
さらに本発明は、前記清掃布が、天然繊維、合成繊維、又はこれを組み合わせた繊維からなる織布状素材、不織布状素材、又は編物状素材であることを特徴とする排水管の洗浄方法である。
【発明の効果】
【００１７】
洗浄液としてアルカリ性イオン水を使用することにより、従来の機械的な作用による清掃・研磨方法では、困難であった管内に付着した油脂等の堆積物を管内面を傷つけることなく良好に除去することができる。
【００１８】
洗浄後に行う排水管内面の下地処理や再塗装などの管の更正処理を十分行うことが可能となり、再塗装した塗膜が剥離するなどの問題を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の排水管の洗浄方法は、洗浄液としてアルカリイオン水を管内に注入することにより、排水管の内面に付着する油脂分や有機物を除去するものである。アルカリイオン水を使用することにより、塩化ビニル等のプラスチック製の排水管のみならず、金属製の排水管においても、排水管の内面を傷めることなく、油脂分等を溶解し除去することができる。
【００２０】
また、本発明の排水管の洗浄方法において、洗浄液として使用するアルカリイオン水は、結晶性粘土鉱物を溶解した原料水を電気分解処理して得られたアルカリ性および酸性の各イオン水に、結晶性粘土鉱物をさらに溶解させるとともに、各イオン水を所定の電極側に供給して電気分解処理することにより生成したアルカリイオン水である。
【００２１】
結晶性粘土鉱物は、硅酸４面体とアルミナ８面体とが結合して二次元的に発達することによって薄い層状態に形成されたものである。結晶性粘土鉱物は、構造上、２−１型と１−１型に分けられる。
【００２２】
モンモリロナイトに代表される２−１型の結晶性粘土鉱物は、硅酸４面体層とアルミナ８面体層とが２対１に結合して形成されたものであり、アルミナ８面体層の両側から一対の硅酸４面体層が挟み込んだ状態になっている。２−１型の結晶性粘土鉱物は、１−１型の結晶性粘土鉱物に比べて硅酸の含有量が多く、アルミニウム分が少ない。
【００２３】
モンモリロナイト等の２−１型の結晶性粘土鉱物の単位層の重なりの間には、水分子、ＮａイオンやＣａイオン等の陽イオンが入り込んでおり、一般的には、層間の結合は弱く、多量の水分子を層間に吸引することができる。
【００２４】
１−１型の結晶性粘土鉱物は、珪酸４面体層とアルミナ８面体層とが１対１に結合して形成されたものであり、カオリナイトとハロイサイトが１−１型の結晶性粘土鉱物に属する。カオリナイトは、基本単位層のアルミナ面が他の基本単位層の珪酸面と水素結合で結ばれて、０．０３〜０．０５μｍの集団を形成したものである。これに対して、ハロイサイトは、基本単位層間に１つの水分子層を有した状態で適当な大きさに集合したものであり、中空管状、球状、キャベツ状等の多様な形状になっている。
【００２５】
一般的に認められる層状粘土鉱物の硅酸４面体層では、通常、１個の硅素イオンが４個の酸素原子で囲まれ、安定な配位になっているが、粘土鉱物の形成の過程でその硅素イオン（プラス４価）がアルミニウムイオン（プラス３価）に置き換えられることがある。このとき、硅酸４面体層は、１単位の負電荷（１．６×１０−１９クーロン）を有することになる。同様に、アルミナ８面体中のアルミニウムイオンが、マグネシウムイオンや鉄イオンに置き換えられることもあり、このアルミナ８面体も、１単位の負電荷を有している。このような、粘土鉱物に発生した永久荷電は、周囲の条件とは関係なく存在し続ける。特に、モンモリロナイトにはこの性質が顕著に認められ、その荷電密度は１ｃｍ３当たり１０２単位の負電荷になっており、非常に大きい荷電密度を有しているにもかかわらず、その構造は化学的に安定している。
【００２６】
一対の硅酸４面体同士あるいはアルミナ８面体同士は、酸素原子を共有しているが、末端面（端面）では、硅素あるいはアルミニウムが片側しかないので、酸素の負荷電が満足されていない。粘土鉱物は非常に微細であって比表面積が大きいために（例えば、モンモリロナイトは、０．１μｍ級の広がりでは厚さは０．００２〜０．０２μｍ程度、カオリナイトでは、長さ０．０７〜３．５μｍ、幅０．５〜２．１μｍ、厚さ０．０３〜０．０５μｍ）、微量であっても水中では十分に拡散し、電気（電子）的な影響は非常に大きなものとなる。
【００２７】
硅酸４面体の端面は、負電荷が表面に露出してＨ＋イオンを弱く取り込んだ状態になり、電気的に中性を保持する。しかし、この結合は非常に弱いために、電気分解される原料水（イオン水）内にＨ＋イオンが多量に存在する場合（酸性でｐＨ値が低い場合）には安定するが、原料水（イオン水）のｐＨ値が大きくなってＯＨ−イオンの濃度が大きくなると、それに応じて硅酸４面体からＨ＋イオンが飛び出し、硅酸は負に帯電する。すなわち、原料水（イオン水）のｐＨ値が大きくなると負に帯電しやすくなり、ｐＨ値が小さくなると中性に近づく。
【００２８】
これに対してアルミナ８面体は、アルミニウムの正電荷が表面に露出した状態ではＯＨ−イオンと強固に結合し、その結果、電気的にはマイナスとなり、さらにＨ＋イオンを引きつけてプラスに帯電する。すなわち、ＯＨ−イオンを仲立ちにしてＨ+ を引きつけているといえる。この反応は、原料水のＨ＋濃度が大きくなると（ｐＨ値が低くなると）進行するために、原料水（イオン水）のｐＨ値が低くなると、正に帯電しやすくなる。
【００２９】
これらのことから、粘土鉱物の端面は、電気分解処理される水のｐＨ値が高くなると、相対的に負の電荷（ＯＨ−）が多くなり、ｐＨ値が低くなると、正の電荷（Ｈ＋）が優勢になる。
【００３０】
このような性質により、結晶性粘土鉱物が溶解した原料水（イオン水）を電気分解すれば、微量のアルミナ８面体の単独物あるいは硅酸４面体の単独物が、原料水（イオン水）のｐＨ値に応じた帯電状態になる。陰極付近のアルカリイオン水中では、硅酸４面体は微量であっても非常に大きな荷電密度を有しており、しかも、負に帯電した安定な永久荷電状態になったコロイド粒子として浮遊している。陰極周辺では、原料水（イオン水）のｐＨ値が高くなるにつれて、得られるアルカリイオン水中の硅酸４面体の負の帯電量が一層大きくなるために、最終的に得られるアルカリイオン水は高いｐＨ値となる。
【００３１】
陰極の周辺で発生するＨ＋イオンは、Ｈ２ガスとして放散する以外に、水分子Ｈ２Ｏの酸素分子Ｏの外殻に取りついて共有結合した形の安定したヒドロニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）となるが、アルカリイオン水中に浮遊している硅酸４面体は周囲に、ヒドロニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）を強固に保持することによって、共存しているＯＨ- イオンは安定化すると考えられる。その結果、得られるアルカリイオン水は、非常に高いｐＨ値であっても、ｐＨ値および酸化還元電位（ＯＲＰ）の劣化が抑制され、長期にわたって安定する。
【００３２】
アルカリイオン水を生成する方法には、前記の方法の他に、結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の電解隔膜を有する電解セルによって、原料水を電気分解処理して生成する方法、あるいは、結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の粒状物を浸漬した原料水を合成樹脂製のイオン交換膜を有する電解セルによって、原料水を電気分解処理して生成する方法がある。
【００３３】
結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の電解隔膜は、層状粘土鉱物に特有の永久荷電に由来するイオン交換能力を発揮して、直流の通電が可能になる。この電解隔膜によって、原料水には結晶性粘土鉱物が溶解した状態になる。
【００３４】
セラミック製の電解隔膜は、結晶性粘土鉱物を主体とし、非晶質の含水酸化物を含有する粘土の焼成品である。粘土は、大きさが２μｍ以下の土粒子に与えられている名称であり、岩石が長期の間、水の溶解作用によって、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等の塩基分、および、これらの塩基分に続いて、多量の硅素およびアルミニウムが、二酸化硅素（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）として溶解し再結晶したものである。
【００３５】
電解隔膜に使用される粘土としては、モンモリロナイトおよびカオリナイトを適量に含んだものが好適であるが、特に、限定されるものではない。
【００３６】
結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の電解隔膜を使用することなく、通常の合成樹脂製のイオン交換膜を有する電解セルを使用する場合には、電解セル内に、結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の粒状物を投入しておくことによって、電解セル内の原料水（イオン水）には結晶性粘土鉱物が溶解した状態になる。その結果、結晶性粘土鉱物を主体とするセラミック製の電解隔膜を有する電解セルによって電気分解した場合と同様の作用により、強アルカリ性または強酸性のイオン水が得られる。
【００３７】
図１は本発明に係る排水管の洗浄方法を示す概要図である。洗浄液は、排水管(10)の上端部から注入する。洗浄液には、油脂等の汚れを分解し、あるいは再付着を防止するために、アルカリイオン水を用いる。アルカリイオン水は、油脂等を分解し洗浄性に優れるとともに、鉄、ステンレス、銅等の金属製の排水管を溶解することなく安全性に優れるためである。また、洗浄補助具(５)は管内表面に付着した油脂等の汚れを払拭・除去するものである。
【００３８】
図１に示す様に、既設の排水管(10)の下端部に吸引装置(１)の耐圧ホース(２)を接続すると共に、排水管(10)内に洗浄補助具(５)を配置している。
【００３９】
吸引装置(１)は１台又は複数台を設置し、必要に応じて台数を変更する様にし、かかる吸引装置(１)は自走式車輌に搭載するのが望ましい。
【００４０】
洗浄補助具(５)は、例えばワイヤーの様な、可撓性を有し且つ引張強度大なる線材(６)に取り付けられ、該線材(６)の他端は排水管(10)の上端部を通って、排水管(10)外に設置した懸垂装置（図示せず）に連結されている。
【００４１】
洗浄補助具(５)は、下端部からの空気の吸引により発生する気流により、揺動、振動し、清掃布ははためきながら管内面に接触し表面に付着した油脂等の汚れを払拭・除去する。
【００４２】
図３に示す様に、洗浄補助具(５)は、球状の芯材(７)の上面を清掃布(８)で覆うとともに清掃布(８)の端部は垂下させており、芯材(７)の上面中央部には清掃布(８)を貫通して可撓性を有する線材(６)を備える。
【００４３】
芯材(７)は、排水管を傷つけることがない材質であることが必要であり、作業性を良くするために軽い材質であること、また、管の太さに応じて種々の大きさを用意する必要があることから、成形性に優れる材質であることが必要となる。芯材の材質としては、プラスチックが好ましく、特に発泡スチロールが好適であるが、これに限定するものではなく、他の材質を使用することもできる。
【００４４】
芯材(７)の形状は、排水管を傷つけることがない形状であることが必要であり、また、清掃布を管内面に均一に接触させる必要があることから、横断面が円形であることが好ましい。したがって、芯材(７)の形状は、球であることが好ましいが、その他に楕円球、紡錘、またはこれらに類する形状とすることもできる。
【００４５】
洗浄補助具(５)は、排水管内の気流により、揺動、振動し、清掃布ははためきながら管内面に接触し表面に付着した油脂等の汚れを払拭・除去する。このため、清掃布(８)は、油脂等を払拭・除去し易く、気流によってはためく程度の重さの素材を選定する必要がある。また、素材が入手し易く、加工し易いこと、さらに廃棄物として処理し易いことから、清掃布の素材としては、天然繊維、合成繊維、又はこれを組み合わせた繊維からなる織布状素材、不織布状素材、又は編物状素材であることが好ましい。なお、清掃布は１枚で使用することも可能であるが、複数枚重ねることにより、重量を増してはためきの程度を調整したり、汚れあるいは洗浄液を吸い取る度合いを調整することができる。
【００４６】
芯材を線材に固定するため留め具(９)を使用する。線材は芯材中央を下方向に貫通しており、留め具(9a)は、芯材が線材から抜け落ちることを防止するものである。また、留め具(9b)は、芯材が線材に沿って浮き上がることを防止するとともに、清掃布を芯材上面に固定し、清掃布が浮き上がることを防止するものである。但し、留め具(９)は、芯材、線材、清掃布を固定するためのものであるため、接着するなどにより、これらを固定することが可能である場合には、必ずしも必要ではない。また、線材(６)は芯材中央を下方向に貫通させるのは、留め具により固定するのに適した方法であるからであって、接着等により固定する場合には、必ずしも線材を芯材に貫通させる必要はない。
【００４７】
図３のように留め具を使用して、芯材、線材、清掃布を固定するときは、作業の効率を考慮して金属製の留め具をかしめることによって線材に固定する方法が好ましい。洗浄補助具(５)は、下端部からの空気の吸引により発生する気流により、揺動、振動し、清掃布ははためきながら管内面に接触し表面に付着した油脂等の汚れを払拭・除去するために、排水管の内径にあわせて適切な大きさの芯材を選定する必要があり、芯材、線材、および清掃布の固定は作業する現場で行う必要もあるためである。
【００４８】
次に排水管の洗浄方法の一例として、竪管を洗浄する場合の具体的な方法を詳細に説明する。
１．竪管(３)を上下端部で切断すると共に、竪管(３)に連結された全ての枝管(４)の排水口を閉鎖して、下端部に吸引装置(１)の耐圧ホース(２)の先端を接続した後、吸引装置(１)を作動させる。
２．竪管(３)の上端部から洗浄液としてアルカリイオン水を注入する。
３．竪管(３)の径より小径の洗浄補助具(５)を排水路の内部に投入すると、洗浄補助具(５)は吸引装置(１)の吸引力で、下方へ引っ張られ、洗浄補助具(５)自体は揺動、振動し、清掃布(８)ははためきながら竪管(３)の内面の付着・堆積物を払拭・除去する。
４．線材(６)の長さを調整することにより、洗浄補助具(５)を竪管(３)の上端から下端まで移動させ、これを繰り返す。
５．付着・堆積物の払拭・除去が完了した時点で、洗浄補助具(５)を引き上げた後、洗浄水を竪管(３)の上端から注入し、洗浄懸濁水は、耐圧ホース(２)を通って吸引装置(１)の貯溜槽（図示せず）内に貯溜される。
６．洗浄後、吸引装置(１)を作動させたままとして、竪管(３)内に空気を通し該竪管(３)の露出内面を乾燥させる。
尚、枝管(４)を洗浄する場合には、洗浄する枝管以外の全ての枝管の排水口を閉鎖し、竪管(３)の下端部から吸引装置(１)により管内の空気を吸引する。そして枝管(４)の上端部からアルカリイオン水を注入し、枝管の径に適する洗浄補助具(５)を投入して行う。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る排水管の洗浄方法を示す概要図
【図２】洗浄補助具の外観図
【図３】洗浄補助具の断面図
【図４】洗浄補助具が管内の油脂分等を払拭・除去する状態を示す概念図
【符号の説明】
【００５０】
１  吸引装置
２  耐圧ホース
３  竪管
４  枝管
５  洗浄補助具
６  線材
７  芯材
８  清掃布
９  留め具
１０  排水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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