(57)【要約】【課題】少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体に対して、傷をつけることなく、前記管内面の付着物を除去することができる管を清掃する装置、清掃方法、およびその清掃方法を用いた、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における前記管の内部の清掃に用いられる清掃装置であって、流体を噴射する開口部を有するノズル、および前記管に対する位置決め用部材を備え、前記管の内径最小値をφＡ、前記ノズルの前記管の内部に挿入されている部分における外径最大値をφＢとしたとき、前記位置決め用部材により固定された前記管の軸線と前記ノズルの軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たす、清掃装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における前記管の内部の清掃に用いられる清掃装置であって、
流体を噴射する開口部を有するノズル、および前記管に対する位置決め用部材を備え、
前記管の内径最小値をφＡ、前記ノズルの前記管の内部に挿入されている部分における外径最大値をφＢとしたとき、前記位置決め用部材により固定された前記管の軸線と前記ノズルの軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たす、ことを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
さらに、前記ノズルに往復運動を可能にせしめる支持部が取り付けられてなる、請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記筒状体が、前記筒状体の胴部の軸方向中心位置における外径をφＣ、前記管の末端位置における外径をφＤとしたとき、φＣ＞φＤの関係を満たすものである、請求項１または２に記載の清掃装置。
【請求項４】
筒状体の胴部内面において前記管との接合位置を基点とし、管軸線方向で管全長Xよりも距離Yが短い関係となるように、前記筒状体が該筒状体に内装された部品を有するものである、請求項１〜３のいずれかに記載の清掃装置。
【請求項５】
さらに、前記管の軸線方向における前記筒状体の変位量を測定する変位測定器を備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の清掃装置。
【請求項６】
少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における管の内部を清掃する方法であって、前記管を位置決め用部材にて固定する工程、流体を噴射する開口部を有するノズルを前記管の内部に挿入する操作と引抜く操作を有し、前記ノズルを挿入する操作と引抜く操作の少なくともいずれかの操作において、前記ノズルの開口部から流体を噴射する工程を含む、ことを特徴とする管内面清掃方法。
【請求項７】
請求項６に記載の管内面清掃方法を用いて管を清掃する工程を含む、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筒状体の側面に設けられた管の清掃装置、および清掃方法、並びにその清掃方法を用いた少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、定量ポンプ等に用いられる筒状体の清掃に関し、例えば図１に示す定量ポンプのような少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体においては、製造時に管の内面に様々な異物が付着することがあった。図１のような定量ポンプにおいて、製造工程で異物が混入すると、送液量の精度が悪くなることや、異物が摺動部に噛み込み筒状体を破損させるといった問題が生じることが知られていた。
【０００３】
しかし、異物を除去するために、治具等を使用して管の内面を清掃すると、治具が製品と干渉し、製品を傷つける虞があることも知られていた。
【０００４】
そこで、管内面を清掃する従来の装置、方法として、特許文献１のように、管内面を回転ブラシでこすることにより、異物を剥離させ、その後エアノズルを管に挿入し、エアブローで吹き飛ばしながら、吸引する清掃装置および方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２のように、複数の方向に噴射口を設けた洗浄ノズルを管内に挿入し、洗浄液を噴射させる方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６７６３７号公報
【特許文献２】特開２００５−８７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、管とブラシやエアノズルの位置決めが不十分であり、両者が干渉することで、管を傷つける虞があった。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、複数方向へ洗浄液を噴射させながら洗浄ノズルを管内に挿入するため、管から剥離した異物を製品内部に押し込んでしまう虞があった。
【０００９】
また、特許文献１、２ともに清掃対象が管軸線方向に製品の部品が備えられているものの場合、ノズルの挿入距離が長くなると部品と衝突し、製品を傷つける虞があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記の問題点を鑑み、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体に対して、傷をつけることなく、前記管内面の付着物を除去することができる管を清掃する装置、清掃方法を提供することを目的とする。また、その清掃方法を用いた少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成せんとするものであり、以下のいずれかの構成を有するものである。
【００１２】
（１）少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における前記管の内部の清掃に用いられる清掃装置であって、
流体を噴射する開口部を有するノズル、および前記管に対する位置決め用部材を備え、
前記管の内径最小値をφＡ、前記ノズルの前記管の内部に挿入されている部分における外径最大値をφＢとしたとき、前記位置決め用部材により固定された前記管の軸線と前記ノズルの軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たす、清掃装置。
【００１３】
（２）さらに、前記ノズルに往復運動を可能にせしめる支持部が取り付けられてなる、（１）に記載の清掃装置。
【００１４】
（３）前記筒状体が、前記筒状体の胴部の軸方向中心位置における外径をφＣ、前記管の末端位置における外径をφＤとしたとき、φＣ＞φＤの関係を満たすものである、（１）または（２）に記載の清掃装置。
【００１５】
（４）筒状体の胴部内面において前記管との接合位置を基点とし、管軸線方向で管全長Xよりも距離Yが短い関係となるように、前記筒状体が該筒状体に内装された部品を有するものである、（１）〜（３）のいずれかに記載の清掃装置。
【００１６】
（５）さらに、前記管の軸線方向における前記筒状体の変位量を測定する測定器を備えた、（１）〜（４）のいずれかに記載の清掃装置。
【００１７】
（６）少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における前記管の内部を清掃する方法であって、前記管を位置決め用部材にて固定する工程、流体を噴射する開口部を有するノズルを前記管の内部に挿入する操作と引抜く操作を有し、前記ノズルを挿入する操作と引抜く操作の少なくともいずれかの操作において、前記ノズルの開口部から流体を噴射する工程を含む、筒状体の管内面清掃方法。
【００１８】
（７）（６）に記載の管内面清掃方法を用いて管を清掃する工程を含む、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体に対して、前記管の内面に付着した異物を、管の内面を傷つけることなく、また異物を管の内部に押し込むことなく、除去できる。また、本発明の清掃方法を用いて、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の一例である定量ポンプの概略縦断面図である。
【図２】本発明の清掃装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明におけるノズルの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体における前記管の内部の清掃に用いられる清掃装置であって、流体を噴射する開口部を有するノズル、および前記管に対する位置決め用部材を備え、前記管の内径最小値をφＡ、前記ノズルの前記管の内部に挿入されている部分における外径最大値をφＢとしたとき、前記位置決め用部材により固定された前記管の軸線と前記ノズルの軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たす、清掃装置である。また、その清掃方法であり、さらに、清掃方法を用いた少なくとも１つの管を側面に備えた筒状体の製造方法である。
【００２２】
本発明の清掃装置において、前記筒状体は、前記筒状体の胴部の軸方向中心位置における外径をφＣ、前記管の末端位置における外径をφＤとしたとき、φＣ＞φＤの関係を満たすことが好ましい。また、筒状体の胴部内面において前記管との接合位置を基点とし、管軸線方向で管全長Xよりも距離Yが短い関係となるように、前記筒状体が該筒状体に内装された部品を有することが好ましい。
【００２３】
詳細には、円筒管の先端が目止めされ、流体噴射用の開口部を設けたノズルを用い、前記管を位置決め用部材で、前記管の内径最小値をφＡ、前記管の内部への挿入位置における前記ノズルの外径最大値をφＢとしたとき、前記位置決め用部材により固定された前記管の軸線と前記ノズルの軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たす。この状態に管を位置決めしたのち、管にノズルを挿入し、前記ノズル先端の穴から清掃用流体を噴射させ、該ノズルを前記管から引き抜く。そうすることで、管内面を傷つけることなく、かつ異物を奥に押し込むことなく、付着物を除去することが可能であるので好ましい。また、位置決めの不良やノズルの進入量が大きくなり、製品の構成部品と衝突しそうな場合のために、筒状体の変位量を測定する変位測定器を備えることが好ましく、その変位を検知することは、異常を早期に発見することが可能であるので好ましい。
【００２４】
次に、図を用いて本発明の一例を説明する。
【００２５】
図１について、筒状体である筒状プラスチックケース２の側面に、管である液出口ポート１、および管である液入口ポート４が設けられており、定量ポンプの部品であるピストン３が内装されている。このとき、定量ポンプの装置構成として、筒状プラスチックケース２の胴部中央での外径φＣに対し、側面に設けられた液入口ポート４および液出口ポート１の末端部における外径φＤが、φＣ＞φＤの関係を満たすことが好ましい。また、内装されているピストン３が、筒状プラスチックケース２の胴部内面における、液入口ポート４または液出口ポート１との接合位置を基点とし、液入口ポート４または液出口ポート１の全長をＸ、基点からピストンまでの距離をＹとした際に、Ｘ＞Ｙの関係を満たすことが好ましい。当然ながらＹ＝０となり、接合位置にピストンが存在している場合も想定される。
【００２６】
次に図２について、まず、図２の液入口ポート４を備えた筒状プラスチック円筒ケース２に対して、液入口ポート４を位置決め用部材６で位置決めする。その後、先端が目止めされ、先端近傍に流体を噴射できる開口部１０を備えたノズル９を液入口ポート４に挿入する。その際、液入口ポート４の内径最小値をφＡ、ノズル９の液入口ポート４の内部に挿入されている部分における外径最大値をφＢとしたとき、位置決め用部材６により固定された液入口ポート４の軸線とノズル９の軸線が、同軸度＜（φＡ−φＢ）／２の関係を満たすことで、液入口ポート４にノズル９を干渉することなく、抜き差しすることが可能となる。
【００２７】
ここで、本発明の清掃装置における、流体を噴射する開口部を有するノズルには、往復運動を可能にせしめる支持部が取り付けられていることが好ましく、ここで、前記支持部は、図２におけるアクチュエータ８が該当する。
【００２８】
図２において、ノズル９を液入口ポート４に挿入した後、清掃用の流体を噴射させながら、ノズル９を管末端方向に対しアクチュエータ８を用いて移動させ、液入口ポート４から抜き取ることが好ましく、異物７を除去することができる。
【００２９】
異物７の除去作業において、変位測定器５で常に筒状プラスチックケース５の横方向および縦方向の変位量を測定することが好ましく、液入口ポート４とノズル９、およびピストン３とノズル９の干渉有無を監視することで、干渉が発生した場合にも早期に発見することが可能である。
【００３０】
本発明の清掃装置に用いられるノズルの材質は特に限定しないが、金属、プラスチックが好適に用いられる。また、ノズル先端近傍に備えられた流体噴射用の穴は図３に示すように管末端側に傾斜していることが好ましく、そうすることで筒状プラスチックケース内部に付着物が混入することを防止することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の清掃装置に用いられる、ノズルに往復運動を可能にせしめる支持部の材質は特に限定されるものではないが、エアシリンダのような空圧機器、単軸ロボットのようなモータ駆動機器が好適に用いられる。
【００３２】
また、本発明の清掃装置に用いられる、位置決め用部材は、特に限定されるものではないが、管を２つのＶブロックで挟み込み位置決めする部品をエアシリンダのような空圧機器、単軸ロボットのような電動機器で駆動させる方式が好適に用いられる。
【００３３】
また、本発明の清掃装置に用いられる、筒状体の変位量を測定する変位測定器は特に限定されるものではないが、レーザ変位計、近接センサー、接点スイッチが好適に用いられる。
【００３４】
また、本発明の清掃装置に用いられるノズルの先端から噴射する流体は特に限定されるものではないが、空気を使用することが製品へのコンタミネーションを抑制できるため好適に用いられる。
【実施例】
【００３５】
図１に示す定量ポンプに使用するポリプロピレンからなる筒状プラスチックケース２を用意した。液入口ポート４の内面にウレタン樹脂である異物７を付着させ、図２に示すような構成の装置において、台座に筒状プラスチックケース２を置き、位置決め用部材６で液入口ポート４を固定し、ノズル９を液入口ポート４の内部にアクチュエータ８を用いて挿入した。次いで、図３に示すようにノズル９（穴径φ０．５ｍｍ、穴数２０）から清掃用流体１１（圧縮空気：動圧０．４ＭＰａ、流量７０Ｌ／ｍｉｎ）を噴射させるとともにアクチュエータ８でノズル９を液入口ポート４から引き抜いた。その後、液入口ポート４内面の異物７が除去できているかを確認した。上記作業を１００回繰り返した際、内部に付着したポリウレタン樹脂である異物７が９８回で完全に除去できていることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、特に定量ポンプ、熱交換器、浄水器用カートリッジ、ガス分離膜、血液を浄化する機器等に用いられる筒状体の清掃に好適に利用することができる。
【００３７】
本発明は上述した定量ポンプの清掃に好適に用いられるが、技術範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、清掃部を傷付けずに洗浄したい等の用途、例えば、乳化製品充填や油材製品缶の充填に応用することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  管（液出口ポート）
２  筒状体（筒状プラスチックケース）
３  内装された部品（ピストン）
４  管（液入口ポート）
５  変位量測定器
６  位置決め用部材
７  異物
８  支持部（アクチュエータ）
９  ノズル
１０  開口部
１１  清掃用流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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