(57)【要約】【課題】老朽化の進んだ給水管に対しても安全に施工することができ，給水管内部のスライムや赤錆等の殺菌及び分解に止まらず，給水管内壁に堆積した赤錆を確実に除去することができ，しかも短期間で安価に施工可能な給水管の更正方法及び装置を提案する。【解決手段】本発明に係る除菌・洗浄方法は，給水管内に挿入された可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルからオゾン水を，好適には5〜20 kg/cm2の範囲内のジェット圧力を持たせて，給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射する。これにより，可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄するものである。【選択図】図１
2006207266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側がオゾン水供給源に接続され，先端にジェットノズルが配置された可撓性チューブを給水管内に挿入し，前記オゾン水供給源から供給されたオゾン水を前記ジェットノズルから給水管内面に対して斜め後方にジェット噴射することにより，該可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄することを特徴とする，給水管の更正方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって，前記オゾン水を，5〜20 kg/cm2の範囲内のジェット圧力を持たせて前記ノズルから噴出させることを特徴とする更正方法。
【請求項３】
給水管内に挿入可能な可撓性チューブと，該可撓性チューブの上流側に接続されたオゾン水供給手段と，該可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルとを具え，該ジェットノズルに，可撓性チューブの挿入方向に関して斜め後方を指向する複数の吐出孔が設けられ，前記オゾン水供給手段から可撓性チューブを経て供給されたオゾン水を，ジェットノズルにおける前記吐出孔から給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射することにより，該可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄することを特徴とする，給水管の更正装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置であって，前記オゾン水供給手段と，前記ジェットノズルとの間に，オゾン水を，5〜20 kg/cm2の範囲内のジェット圧力を持たせて前記吐出孔から噴出させるための加圧手段が介挿されていることを特徴とする更正装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置であって，前記ジェットノズルの先端に，可撓性チューブの挿入方向前方を指向する先導用の吐出孔が設けられていることを特徴とする更正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，給水管の更正方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば首都圏において，昭和５７年〜平成３年のバブル期に建てられた集合住宅（築２２年〜築１２年）だけでも５１万戸あると言われている。水道設備の耐用年数は一般に１５年とされているが，近年では水道設備，特に給水管の老朽化に伴う各種の問題が顕在化し，その対策のために種々の更正工法が提案されている。
【０００３】
老朽化した給水管を更正するための従来工法は，次の先行技術文献情報（非特許文献１）等に各種のものが記載されているが，いずれも一長一短である。例えば，ジェットエアバブル工法（いわゆる「JAB工法」）は，給水管内にコンピュータ制御された圧縮空塊を打ち込むことにより給水管の内面に付着したスライムやスケール物質を除去するものであるが，赤錆を十分に剥離することができないので定期的な再洗浄が必要とされる。また，給水管を砂により研摩して錆やスケールを除去した後、エポキシ樹脂を管内にコーティングするライニング工法は，砂の研磨作用で管壁に穴が開く可能性が高いために老朽化の進んだ給水管を対象として施工することができず，施工技術が低い場合には環境ホルモン物質の誘発も指摘されている。
【非特許文献１】“配管保全工法別比較表”，[online]，（株）アシストジャパン，[平成１７年１月２４日検索]，インターネット，<URL: http://www.assistjapan.co.jp/menu/point/p_gyom_hikaku.html>
【０００４】
さらに，給水管内を殺菌洗浄するためにオゾン水を流し，その酸化力と殺菌力で給水管内部のスライムや赤錆等を殺菌及び分解すると同時に，エアブローをかけて汚れを蛇口から流し出すオゾン水工法も既知であり，例えば次の先行技術文献情報（非特許文献２）に記載されている。しかし，この場合にも管壁に強固に付着した硬い赤錆を十分に剥離することができないので，管内の定期的な再洗浄が必要とされる。なお，オゾン水工法は，より完全を期してそれ以外の工法と併用することもあるが，その場合には工期が長引き，工事費用も割高となることは言うまでもない。
【非特許文献２】“オゾン洗浄・殺菌”，[online]，（有）ユネット，[平成１７年１月２４日検索]，インターネット，<URL: http://www.yoonnet.com/ozon.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は，老朽化の進んだ給水管に対しても安全に施工することができ，給水管内部のスライムや赤錆等の殺菌及び除去に止まらず，給水管内壁に堆積した赤錆を確実に除去することができ，しかも短期間で安価に施工可能な給水管の更正方法及び装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するため，本発明による給水管の更正方法は，上流側がオゾン水供給源に接続され，先端にジェットノズルが配置された可撓性チューブを給水管内に挿入し，前記オゾン水供給源から供給されたオゾン水を前記ジェットノズルから給水管内面に対して斜め後方にジェット噴射することにより，該可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄することを特徴としている。
【０００７】
また，本発明による給水管の更正装置は，給水管内に挿入可能な可撓性チューブと，該可撓性チューブの上流側に接続されたオゾン水供給手段と，該可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルとを具え，該ジェットノズルに，可撓性チューブの挿入方向に関して斜め後方を指向する複数の吐出孔が設けられ，前記オゾン水供給手段から可撓性チューブを経て供給されたオゾン水を，ジェットノズルにおける前記吐出孔から給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射することにより，該可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
すなわち，本発明は，従来はもっぱら管内の殺菌洗浄のみに用いられていたオゾン水を，可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルから給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射することにより，可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄するという効果を達成するものである。
【０００９】
オゾン水供給手段と，ジェットノズルとの間に，オゾン水を，5〜15 kg/cm2の範囲内のジェット圧力を持たせてジェットノズルにおける吐出孔から噴出させるための加圧手段を介挿するのが好適である。オゾン水のジェット圧力を上記の範囲内で設定する理由は，オゾン水のジェット圧力が5 kg/cm2に満たない場合には給水管内における赤錆層を効果的に除去することができず，他方，20 kg/cm2を超える場合には管壁が過度に侵食されて穴が開く懸念があるからである。
【００１０】
また，ジェットノズルは，その先端に，可撓性チューブの挿入方向前方を指向する先導用の吐出孔を有する構成とするのが好適である。これにより，可撓性チューブを給水管内に挿入する際に先導用の吐出孔から挿入方向前方に向けて噴射されるオゾン水により，管壁に付着しているスライム及び柔らかい赤錆を予備的に除去して，可撓性チューブを挿入するに十分な内空面積を容易に確保することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明を図示の実施形態について更に詳述する。
【００１２】
図１は，老朽化した給水管１０の内部を模式的に示すものである。すなわち，給水管１０の金属材料部分１１にはスライム１２と赤錆１３とが堆積しており，赤錆１３は管路内に突出する赤錆部１３Ａのみならず，管体内を侵食している赤錆部１３Ｂをも含んでいる。本発明は，前述したとおり，オゾン水を，可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルから給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射することにより，可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内における赤錆層を除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄するものである。なお，理解を容易とするため，給水管１０の金属材料部分については断面表示のハッチングを省略した。新品時の給水管１０の内径は，赤錆部１３Ａ及び１３Ｂの境界線に相当している。
【００１３】
図２は，本発明による給水管の更正装置２０の概要を示す略線図である。図示の更正装置２０は，オゾン水供給源２１と，オゾン水供給源２１から供給される所要濃度のオゾン水を所定の圧力まで加圧するための加圧ポンプ２２と，加圧ポンプ２２の吐出口に後端部が接続された可撓性チューブ２３と，可撓性チューブ２３の先端に取り付けられたジェットノズル２４（図３，４参照）とを具えている。先端にジェットノズル２４が取り付けられた可撓性チューブ２３は，施工対象としての給水管２５内，例えば上水道用の屋内配管内に挿入され，後述する態様で給水管２５内を推進するものである。
【００１４】
オゾン水供給源２１としては，適宜の構成を有する既存設備を使用することができる。例えば，図１に示すように，オゾン発生器２１ａでオゾンを発生させ，発生させたオゾンを，オゾン接触機２１ｂにおいて，給水管２１ｃから供給された上水と接触させてオゾン水を生成する。このようにして生成したオゾン水を，循環ポンプ２１ｄによりオゾン接触機２１ｃとオゾン水タンク２１ｅとの間で循環させて，オゾン濃度を高める。そして，所要濃度に調整されたオゾン水を，オゾン水タンク２１ｅから加圧ポンプ２２に供給するものである。加圧ポンプ２２は，例えばプランジャポンプで構成することができ，オゾン水を加圧してジェットノズル２４から5〜20 kg/cm2の範囲内のジェット圧力で噴出させるためのものである。
【００１５】
図３に示すように，ジェットノズル２４には，可撓性チューブ２３の挿入方向に関して斜め後方を指向する複数の吐出孔２４ａが設けられ，これらの吐出孔２４ａはジェットノズル２４の外周部において円周方向に等間隔，例えば９０°間隔で配置されている。図３に想像線で示す軌跡は，吐出孔２４ａから噴射されるオゾン水が，可撓性チューブ２３の挿入方向に関して斜め後方を指向することを表したものである。なお，ジェットノズル２４は，その先端に，可撓性チューブ２３の挿入方向前方を指向する先導用の吐出孔２４ｂを有する。
【００１６】
上述した構成を有する更正装置２０を使用して給水管２５を更正するプロセスは，次のとおりである。すなわち，図４に示すように，可撓性チューブ２３を給水管２５内に挿入した状態で加圧ポンプ２２を作動させると，可撓性チューブ２３の先端におけるジェットノズル２４の先導用吐出孔２４ｂから撓性チューブ２３の挿入方向前方Ａに向けてオゾン水が噴射され，管壁に付着している堆積層２６を構成するスライム及び柔らかい赤錆を予備的に除去して，可撓性チューブ２３を挿入するに十分な内空面積を確保することが可能である。さらに，ジェットノズル２４の周囲に設けた吐出孔２４ａからオゾン水が斜め後方に向けて噴射され，これにより管壁に残留しているスライム及び赤錆を確実に除去すると共に，反力でジェットノズル２４及び可撓性チューブ２３を挿入方向前方Ａに向けて推進させる。なお，参照数字２６ａはフレーク状に除去された堆積物を示す。除去された堆積物２６ａは，斜め後方に向けて噴射されたオゾン水と共に給水管２５の上流側に流出させるものである。
【００１７】
本発明を実施するにあたり，オゾン水をジェットノズル２４から5〜20 kg/cm2の範囲内のジェット圧力で噴出させるのが好適である。その根拠は発明者が行った実験に由来するものであるが，図５に基づいて以下に説明する。なお，図１と同様，理解を容易とするために給水管１０の金属材料部分については断面表示のハッチングを省略した。新品時の給水管１０の内径は，赤錆部１３Ａ及び１３Ｂの境界線に相当している。
【００１８】
図５における第１段階Ｓ１は，加圧ポンプ２２の吐出圧を70 kg/cm2，流量を6 L/min とした場合における堆積層２６の除去限界を示す。この場合，ジェットノズル２４からのオゾン水のジェット圧力は可撓性チューブ２３の内径及び圧損により変化するものであるが，発明者が行った実験では6 kg/cm2であった。そして，この条件下では，管壁内面の堆積層２６のうち，ほとんどのスライムと柔らかい赤錆が除去可能であるが，管壁内面に残留する硬い赤錆を除去することはできなかった。
【００１９】
図５における第２段階Ｓ２は，加圧ポンプ２２の吐出圧を100 kg/cm2，流量を8 L/min とした場合における堆積層２６の除去限界を示す。この場合，ジェットノズル２４からのオゾン水のジェット圧力は，発明者が行った実験では9 kg/cm2であった。そして，この条件下では，管壁内面に残留する管路内に突出する硬い赤錆（図１の赤錆部１３Ａに相当する。）が概ね除去可能であるが，管体内に侵食している赤錆を除去することはできなかった。
【００２０】
最後に，図５における第３段階Ｓ３は，加圧ポンプ２２の吐出圧を140 kg/cm2，流量を10 L/min とした場合における堆積層２６の除去限界を示す。この場合，ジェットノズル２４からのオゾン水のジェット圧力は，発明者が行った実験では12 kg/cm2であった。そして，この条件下では，管体内に侵食している赤錆（図１の赤錆部１３Ｂに相当する。）も概ね除去することができ，しかも管壁は穴が開くことなく十分に保全されていることが確認された。
【００２１】
なお，オゾン水のジェット圧力が5 kg/cm2に満たない場合には給水管内における赤錆層を効果的に除去することができず，他方，20 kg/cm2を超える場合には管壁が過度に侵食されて穴が開く場合のあることも確認した。
【００２２】
次に，本発明を実施例に基づいて更に詳述する。
【００２３】
実施例１
図２〜図４に示す装置を使用して，築２０年の集合住宅における上水用配管（呼び径：１５Ａ）の更正工事を行った。その結果を撮影した内視鏡写真が図６（ａ）〜（ｄ）である。先ず，図６（ａ）は施工前の配管断面を示すものであり，配管内面全体に赤錆及びスライムが付着していることが明らかである。図６（ｂ）はポンプ圧力70 kg/cm2，流量6.67 L/min，ジェット圧力6.5 kg/cm2の条件下でオゾン水を配管内面に向けて噴射した後の状態を示し，スライムと赤錆の突起が除去されていることが明らかである。図６（ｃ）はポンプ圧力100 kg/cm2，流量7.56 L/min，ジェット圧力9.5 kg/cm2の条件下でオゾン水を配管内面に向けて噴射した後の状態を示し，一部を除いて赤錆が除去され，全体に薄く赤錆が残留していることが明らかである。図６（ｄ）はポンプ圧力140 kg/cm2，流量10.34 L/min，ジェット圧力12.7 kg/cm2の条件下でオゾン水を配管内面に向けて噴射した後の状態を示し，赤錆がほぼ完全に除去され，管の地肌が露出していることが明らかである。
【００２４】
実施例２
さらに，図２〜図４に示す装置を使用して，築３０年の集合住宅における上水用配管（呼び径：１５Ａ）の更正工事を行った。その結果を撮影した内視鏡写真が図７（ａ）及び（ｂ）である。先ず，図７（ａ）は施工前の配管断面を示すものであり，配管内面全体に赤錆及びスライムが付着していることが明らかである。図７（ｂ）はポンプ圧力250 kg/cm2，流量10.32 L/min，ジェット圧力16.6 kg/cm2の条件下でオゾン水を配管内面に向けて噴射した後の状態を示し，スライム及び赤錆がほぼ完全に除去され，管の地肌が露出していることが明らかである。
【００２５】
上述したところから明らかなとおり，本発明は，従来はもっぱら管内の殺菌洗浄のみに用いられていたオゾン水を，可撓性チューブの先端に配置されたジェットノズルから給水管内面に対して斜め後方に向けてジェット噴射することにより，可撓性チューブを給水管内で推進させながら給水管内におけるスライムや赤錆層を確実に除去し，併せて給水管内を除菌・洗浄するという効果を達成するものである。本発明に係る給水管の更正方法及び装置は，老朽化の進んだ給水管に対しても安全に，しかも短期間で安価に施工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】老朽化した給水管の内部を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明による給水管の更正装置の一実施形態を示す略線図である。
【図３】図２の更正装置におけるジェットノズルを示す側面図である。
【図４】図２の更正装置による給水管の更正方法を説明するための略線図である。
【図５】図２の更正装置におけるジェット圧力の影響を説明するための模式図である。
【図６−ａ】本発明の実施例１による更正前の状態を示す内視鏡写真である。
【図６−ｂ】本発明の実施例１による更正結果を示す内視鏡写真である。
【図６−ｃ】本発明の実施例１による更正結果を示す内視鏡写真である。
【図６−ｄ】本発明の実施例１による更正結果を示す内視鏡写真である。
【図７−ａ】本発明の実施例２による更正前の状態を示す内視鏡写真である。
【図７−ｂ】本発明の実施例２による更正結果を示す内視鏡写真である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  給水管
１１  金属材料部分
１２  スライム
１３  赤錆
２０  更正装置
２１  オゾン水供給源
２１ａ  オゾン発生器
２１ｂ  オゾン接触機
２１ｃ  給水管
２１ｄ  循環ポンプ
２１ｅ  オゾン水タンク
２２  加圧ポンプ
２３  可撓性チューブ
２４  ジェットノズル２４
２５  給水管
【図１】
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【図２】
2006207266.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−ａ】
2006207266.tif 000008
【図６−ｂ】
2006207266.tif 000009
【図６−ｃ】
2006207266.tif 000010
【図６−ｄ】
2006207266.tif 000011
【図７−ａ】
2006207266.tif 000012
【図７−ｂ】
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