(57)【要約】【課題】配管内の粉状物質を効率よく吸引することのできる配管内清掃装置及びその配管内清掃装置によって配管内を清掃する方法を提供する。【解決手段】先端部２３ｂは、スプリング２５によって配管１の半径方向外側に向かって押し付けられる。すると、先端部２３ｂは、配管１の内周面２に押し付けられる。先端部２３ｂは変形可能なので、配管１の内周面２に押し付けられることによって、内周面２の円周方向に沿うように変形し、内周面２に密着する。【選択図】図３
2018202276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引機構と、
前記吸引機構に連通する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルを支持し配管内を移動可能な支持体と
を備え、
前記吸引ノズルは、
前記吸引機構に連通し、前記支持体に固定された基部と、
前記基部に連通する内部空間と前記吸引ノズルの外部とを連通する開口部を有し、前記基部に対して前記配管の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部と、
前記先端部を前記配管の半径方向外側に向かって押し付けるように構成された第１弾性部材と
を備える配管内清掃装置。
【請求項２】
前記支持体は、少なくとも３つの棒状部材を含む少なくとも１つの本体部を備え、前記本体部は、前記少なくとも３つの棒状部材の一端が共に接合された接合部を含み、前記少なくとも３つの棒状部材はそれぞれ、前記接合部から前記配管の半径方向に放射状に延び、
前記少なくとも３つの棒状部材のうち隣り合う２つの棒状部材の間で前記基部が前記本体部に固定され、
前記隣り合う２つの棒状部材以外の少なくとも１つの棒状部材が、前記接合部を挟んで前記基部とは反対側に延びる、請求項１に記載の配管内清掃装置。
【請求項３】
前記先端部には、前記配管の内周面に接しながら回転可能な少なくとも１つのローラが設けられている、請求項１または２に記載の配管内清掃装置。
【請求項４】
２つ以上の前記ローラを備え、
前記先端部は、前記第１弾性部材の押し付け方向を横切る方向に沿って延び、
前記２つ以上のローラは、前記先端部が延びる方向に関して、前記先端部の中央位置に対して対称に配置される、請求項３に記載の配管内清掃装置。
【請求項５】
前記先端部は、前記第１弾性部材の押し付け方向を横切る方向に延び、
前記先端部には、前記先端部を前記配管の内周面に沿うように押し付けるように構成された第２弾性部材が設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の配管内清掃装置。
【請求項６】
前記先端部は、前記第１弾性部材の押し付け力によって変形しない材料から形成された変形抑制部材を備え、
前記変形抑制部材は、前記先端部に前記第１弾性部材の押し付け力が加えられたときに、前記第１弾性部材の前記押し付け力に対抗することにより前記先端部が前記配管の半径方向に潰れるように変形するのを抑制するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の配管内清掃装置。
【請求項７】
前記先端部は、前記第２弾性部材の押し付け力によって変形しない材料から形成された変形抑制部材を備え、
前記変形抑制部材は、前記先端部に前記第２弾性部材の押し付け力が加えられたときに、前記第２弾性部材の前記押し付け力に対抗することにより前記先端部が前記配管の半径方向に潰れるように変形するのを抑制するように構成されている、請求項５に記載の配管内清掃装置。
【請求項８】
前記変形抑制部材は、少なくとも１つの環状部材を含み、
前記環状部材は前記内部空間内に配置され、前記環状部材は、前記内部空間内において前記環状部材の両側を連通させる孔を有する、請求項６または７に記載の配管内清掃装置。
【請求項９】
前記内部空間の内周面と前記孔の内周面とは面一である、請求項８に記載の配管内清掃装置。
【請求項１０】
前記変形抑制部材は、少なくとも１つの環状部材を含み、
前記環状部材は、前記内部空間を囲むように、前記先端部の壁の内部に配置されている、請求項６または７に記載の配管内清掃装置。
【請求項１１】
前記吸引ノズルの移動方向に関して前記先端部の下流側に設けられ、前記配管内の内周面を掃くためのブラシを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の配管内清掃装置。
【請求項１２】
前記ブラシは、前記先端部から、前記第１弾性部材の押し付け方向に関する前記先端部の長さの３倍以内の距離をあけて位置する、請求項１１に記載の配管内清掃装置。
【請求項１３】
前記支持体は、
２つの前記本体部と、
２つの前記本体部を間隔をあけて固定する固定部材と
を備え、
前記ブラシは２つの前記本体部の間で前記固定部材に取り付けられている、請求項１１または１２に記載の配管内清掃装置。
【請求項１４】
前記先端部は２つの前記本体部の間に配置されている、請求項１３に記載の配管内清掃装置。
【請求項１５】
前記基部と前記吸引機構との間に延びるホースと、
前記ホースを前記配管の内周面から離して保持する少なくとも１つのホースカバーと
を備え、
前記ホースカバーは前記配管内を移動可能である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の配管内清掃装置。
【請求項１６】
前記基部と前記吸引機構との間に延びるホースを備え、
前記基部と前記ホースとは自在継手を介して接続される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の配管内清掃装置。
【請求項１７】
吸引機構と、
前記吸引機構に連通する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルを支持し配管内を移動可能な支持体と
を備える配管内清掃装置によって配管内を清掃する方法であって、
前記配管内に前記吸引ノズルを配置させることと、
前記吸引ノズルを前記配管の内周面に押し付けることと、
前記吸引機構が吸引することと、
前記配管内で前記支持体を移動させることと
を備える方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配管内清掃装置及びその配管内清掃装置によって配管内を清掃する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管を備える施設の保守の一環として、配管内の清掃を行う場合がある。例えば、湿気を含む空気のような流体が流通する配管を備えた装置において、メンテナンス等で装置が長期に停止すると、配管を形成する材質によっては、湿気により配管内表面に粉状の錆が生成する場合がある。
【０００３】
このような場合、配管内表面に生成した錆を清掃する必要があるが、このような配管の中に人が入って清掃することは困難であり、配管を解体して清掃しようとしても、配管の両端のフランジが離れていたりすると清掃は容易ではない。このため、配管内を清掃する配管内清掃装置が開発されている。例えば特許文献１には、配管内の粉塵を清掃する配管内清掃装置が記載されている。この配管内清掃装置は、配管内表面の粉塵を掻き落とす回転ブラシと、回転ブラシの回転中心を回動中心として回動して配管内表面の全周から粉塵を吸引する吸引ノズルとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１１８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、錆や塵等の粉状物質を配管内表面から効率よく吸引するためには、吸引ノズルを配管内表面に密着させることが好ましい。しかしながら、特許文献１に記載の配管内清掃装置では、吸引ノズルの回動への支障を避けるために吸引ノズルの配管内表面への密着度をあまり強くすることはできないといった問題点がある。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも１つの実施形態は、配管内の粉状物質を効率よく吸引することのできる配管内清掃装置及びその配管内清掃装置によって配管内を清掃する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】
【０００７】
本発明の少なくとも１つの実施形態に係る配管内清掃装置は、吸引機構と、前記吸引機構に連通する吸引ノズルと、前記吸引ノズルを支持し配管内を移動可能な支持体とを備え、前記吸引ノズルは、前記吸引機構に連通し、前記支持体に固定された基部と、前記基部に連通する内部空間と前記吸引ノズルの外部とを連通する開口部を有し、前記基部に対して前記配管の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部と、前記先端部を前記配管の半径方向外側に向かって押し付けるように構成された第１弾性部材とを備える。
【０００８】
このような構成によると、吸引ノズルが、配管内を移動可能な支持体に固定された基部と、基部に対して配管の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部とで構成され、第１弾性部材によって先端部が配管の半径方向外側に向かって押し付けられることにより、先端部が配管の内周面に密着するので、配管内の粉状物質を効率よく吸引することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、前記支持体は、少なくとも３つの棒状部材を含む少なくとも１つの本体部を備え、前記本体部は、前記少なくとも３つの棒状部材の一端が共に接合された接合部を含み、前記少なくとも３つの棒状部材はそれぞれ、前記接合部から前記配管の半径方向に放射状に延び、前記少なくとも３つの棒状部材のうち隣り合う２つの棒状部材の間で前記基部が前記本体部に固定され、前記隣り合う２つの棒状部材以外の少なくとも１つの棒状部材が、前記接合部を挟んで前記基部とは反対側に延びる。
【００１０】
このような構成によると、基部が間に固定される隣り合う２つの棒状部材以外の少なくとも１つの棒状部材の端部が配管の内周面に当接することによって、第１弾性部材による押し付け力の反力を、少なくとも１つの棒状部材が支えることができるので、配管内で吸引ノズルを安定して配置することができる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、先端部には、前記配管の内周面に接しながら回転可能な少なくとも１つのローラが設けられている。これらの実施形態のうち、２つ以上の前記ローラを備える場合、前記先端部は、前記第１弾性部材の押し付け方向を横切る方向に沿って延び、前記２つ以上のローラは、前記先端部が延びる方向に関して、前記先端部の中央位置に対して対称に配置される。
【００１２】
このような構成によると、少なくとも１つのローラが配管の内周面に接しながら回転可能であることにより、配管内における吸引ノズルの移動を促進することができる。２つ以上のローラを備える場合、先端部の中央位置に対してローラが非対称に配置されると、中央位置に対してローラの数が多い方の側の滑りが促進してしまい、先端部の配置が安定しない。しかしながら、各ローラの配置を上記のようにすることによって、先端部全体が同じ滑りやすさで移動できるので、先端部を安定に配置することができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、前記先端部は、前記第１弾性部材の押し付け方向を横切る方向に延び、前記先端部には、前記先端部を前記配管の内周面に沿うように押し付けるように構成された第２弾性部材が設けられている。
【００１４】
先端部を配管の半径方向外側に向かって押し付けるように構成された第１弾性部材だけでは、先端部の構成によっては、先端部の両端部が反り返って配管の内周面との間に部分的に隙間が生じてしまう場合がある。しかしながら、上記構成のような第２弾性部材を設けると、先端部の両端部が反り返ろうとしても、第２弾性部材が先端部を配管の内周面に沿うように押し付けることができるので、先端部の配管の内周面への密着をさらに向上することができる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、先端部は、前記第１弾性部材及び／又は前記第２弾性部材の押し付け力によって変形しない材料から形成された変形抑制部材を備え、前記変形抑制部材は、前記先端部に前記第１弾性部材及び／又は前記第２弾性部材の押し付け力が加えられたときに、前記第１弾性部材及び／又は前記第２弾性部材の前記押し付け力に対抗することにより前記先端部が前記配管の半径方向に潰れるように変形するのを抑制するように構成されている。
【００１６】
このような構成によると、第１弾性部材及び／又は第２弾性部材の押し付け力が過剰であっても、変形抑制部材は押し付け力に対抗できるので、先端部が配管の半径方向に潰れるように変形するのを抑制することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記変形抑制部材は、少なくとも１つの環状部材を含み、前記環状部材は前記内部空間内に配置され、前記環状部材は、前記内部空間内において前記環状部材の両側を連通させる孔を有する。これらの実施形態では、前記内部空間の内周面と前記孔の内周面とを面一にしてもよい。これらの実施形態では、前記変形抑制部材は、少なくとも１つの環状部材を含み、前記環状部材は、前記内部空間を囲むように、前記先端部の壁の内部に配置してもよい。
【００１８】
このような構成によると、先端部の開口部を介して先端部の内部空間に吸引された粉状物質は、環状部材の孔を介して内部空間全体を移動可能であるので、環状部材に邪魔されずに吸引機構まで移動することができる。この場合、内部空間の内周面と孔の内周面とを面一にすることにより、内部空間内には、粉状物質の移動を邪魔する環状部材の部分が存在しなくなるので、粉状物質の吸引機構までの移動をさらに促進することもできる。さらにこの場合、先端部を構成する可撓性の壁の内部に環状部材を配置することによっても、内部空間内には、粉状物質の移動を邪魔する環状部材の部分が存在しなくなるので、粉状物質の吸引機構までの移動をさらに促進することもできる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記吸引ノズルの移動方向に関して前記先端部の下流側に設けられ、前記配管内の内周面を掃くためのブラシを備える。これらの実施形態では、前記ブラシは、前記先端部から、前記第１弾性部材の押し付け方向に関する前記先端部の長さの３倍以内の距離をあけて位置してもよい。
【００２０】
このような構成によると、粉状物質をブラシで比較的狭い範囲に集めて吸引ノズルで吸引することにより、粉状物質の吸引効率を向上することができる。この場合、ブラシと先端部との間の距離を上記構成にすることにより、ブラシで集めた粉状物質が振動や風等で散逸する前に吸引可能なので、粉状物質の吸引効率をさらに向上することもできる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記支持体は、２つの前記本体部と、２つの前記本体部を間隔をあけて固定する固定部材とを備え、前記ブラシは２つの前記本体部の間で前記固定部材に取り付けられている。これらの実施形態では、先端部を２つの前記本体部の間に配置してもよい。
【００２２】
このような構成によると、支持体自体が安定した構成となり、安定した支持体の一部分の固定部材にブラシを取り付けることにより、配管内でブラシを安定して配置することができる。この場合、先端部を２つの本体部間に配置することにより、ブラシと先端部とをできるだけ近づけて配置することが可能となり、粉状物質の吸引効率の向上につなげることもできる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、前記基部と前記吸引機構との間に延びるホースと、前記ホースを前記配管の内周面から離して保持する少なくとも１つのホースカバーとを備え、前記ホースカバーは前記配管内を移動可能である。
【００２４】
このような構成によると、配管内で支持体を移動させても、ホースは、配管の内周面から離れた状態で移動するので、配管の内周面に対して引きずられることによってホースが傷つくのを防止することができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記基部と前記吸引機構との間に延びるホースを備え、前記基部と前記ホースとは自在継手を介して接続される。
【００２６】
このような構成によると、基部とホースとを簡単に接続及び切り離しができ、配管内清掃装置の準備及び片付けが容易になる。
【００２７】
本発明の少なくとも１つの実施形態に係る配管内清掃装置によって配管内を清掃する方法は、吸引機構と、前記吸引機構に連通する吸引ノズルと、前記吸引ノズルを支持し配管内を移動可能な支持体とを備える配管内清掃装置によって配管内を清掃する方法であって、前記配管内に前記吸引ノズルを配置させることと、前記吸引ノズルを前記配管の内周面に押し付けることと、前記吸引機構が吸引することと、前記配管内で前記支持体を移動させることとを備える。
【００２８】
このような構成によると、吸引ノズルが、配管内を移動可能な支持体に固定された基部と、基部に対して配管の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部とで構成され、先端部を配管の半径方向外側に向かって押し付けることにより、先端部が配管の内周面に密着するので、配管内の粉状物質を効率よく吸引することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、吸引ノズルが、配管内を移動可能な支持体に固定された基部と、基部に対して配管の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部とで構成され、先端部を配管の半径方向外側に向かって押し付けることにより、先端部が配管の内周面に密着するので、配管内の粉状物質を効率よく吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部の側面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部の本体部の正面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの断面図である。
【図５】図３の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部のブラシの正面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部のブラシの平面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置のホースカバーの構成を示す正面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部の平面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部の配管の内周面に密着した状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部の断面図である。
【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部に設けられた変形抑制部材の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部に設けられた変形抑制部材の別の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部の平面図である。
【図１６】本発明の実施形態４に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの先端部の変形例を示す平面図である。
【図１７】本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の回収部の吸引ノズルの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３２】
（実施形態１）
図１に示される配管内清掃装置１０は、配管１の内部、特に配管１の内周面２に生成した錆や付着した塵等の粉状物質を清掃するためのものである。配管内清掃装置１０は、配管１内における配管内清掃装置１０全体の移動を行う駆動部１１と、配管１の内周面２上の粉状物質を掻き落とす除去部１２と、粉状物質を回収する回収部１３と、ホース１４を介して回収部１３と連通する吸引機構１５と、ホース１４を配管１の内周面２から離して保持するホースカバー１６とを備えている。吸引機構１５は例えば、通常の産業用掃除機であり、配管１の外部に配置される。
【００３３】
図２に示されるように、回収部１３は、配管１内を移動可能な支持体２０を備えている。支持体２０は、一対の本体部２１ａ，２１ｂと、一対の本体部２１ａ，２１ｂを互いに間隔をあけて固定する、水平に延びた１本の固定棒２２（固定部材）とを有している。本体部２１ａは、支持体２０の移動方向（矢印Ｂ）に関して本体部２１ｂよりも上流に位置している。このような構成により、支持体２０は安定した構成となる。
【００３４】
本体部２１ａ，２１ｂ間には、ホース１４の一端が自在継手９０を介して接続された吸引ノズル２３が設けられている。吸引ノズル２３は、ホース１４の一端が接続されるとともに本体部２１ａに固定された基部２３ａと、基部２３ａに対して配管１の半径方向に移動可能な先端部２３ｂとを有している。基部２３ａは、一端がホース１４に接続されて水平方向に延びる水平部分２３ａ１と、水平部分２３ａ１の他端に一端が接続されて鉛直方向下向きに延びる鉛直部分２３ａ２とを有している。固定棒２２には、支持体２０の移動方向（矢印Ｂ）に関して吸引ノズル２３の先端部２３ｂの下流側に２つのブラシ３２が設けられている（図２には、１つのブラシのみが図示されている）。安定した構成の支持体２０に吸引ノズル２３とブラシ３２が取り付けられているので、配管１内で吸引ノズル２３及びブラシ３２を安定して配置することができる。
【００３５】
図３には、本体部２１ａの正面図が示されている。本体部２１ａは４つの棒状部材３０を含み、各棒状部材３０の一端は共に接合されて接合部３１を形成している。各棒状部材３０は接合部３１から放射状に延びて、本体部２１ａは全体的にＸ字形状を有している。各棒状部材３０の他端には、配管１の内周面２に接しながら回転可能なローラ３３が設けられている。もう一方の本体部２１ｂ（図２参照）も同じ構成を有している。このローラ３３により、本体部２１ａ及び２１ｂを備える支持体２０（図２参照）は配管１（図１参照）内をスムーズに移動することができる。
【００３６】
一方の本体部２１ａにおいて、４つの棒状部材３０のうち、下側の隣り合う２つの棒状部材３０，３０間で基部２３ａの水平部分２３ａ１が本体部２１ａに固定されている。４つの棒状部材３０のうち、水平部分２３ａ１を固定する２つの棒状部材３０，３０以外の上側の２つの棒状部材３０，３０は、接合部３１を挟んで鉛直部分２３ａ２とは反対側に延びている。
【００３７】
図４に示されるように、基部２３ａの鉛直部分２３ａ２と先端部２３ｂとは、先端部２３ｂに接続された筒状の連結部分２４を介して接続されている。連結部分２４は、鉛直部分２３ａ２の内周面に接する外周面を有して鉛直部分２３ａ２内に挿入され、鉛直部分２３ａ２対して上下方向にスライド可能である。連結部分２４の外周面には、その外周面から突出するように円環形状のフランジ部２４ａが設けられている。連結部分２４の外周面を取り囲むように、一端が鉛直部分２３ａ２の下端部に当接するとともに他端がフランジ部２４ａに当接する第１弾性部材であるスプリング２５が設けられている。この構成により、先端部２３ｂは、配管１（図１参照）の半径方向外側に向かって押し付けられる押し付け力をスプリング２５から与えられる。
【００３８】
先端部２３ｂは、スプリング２５の押し付け方向を横切るように、好ましくは、その方向に対して垂直方向に延びる円柱形状を有している。先端部２３ｂは、樹脂やゴムのような可撓性の材料から形成されて、円柱形状の長さ方向又は半径方向等に変形できるように構成されている。先端部２３ｂの内部には、円柱形状の空間である内部空間２９が形成されている。先端部２３ｂには、連結部分２４との接続部分に穴２６が形成されており、この穴２６と連結部分２４とを介して、内部空間２９は鉛直部分２３ａ２と連通している。
【００３９】
図５に示されるように、先端部２３ｂには、配管１の内周面２に接する側に、先端部２３ｂの長さ方向に沿って細長く延びる開口部であるスリット２７が形成されている。スリット２７の開口面積は、ホース１４（図１参照）の断面の開口面積と同じにすることが好ましい。このような構成にすることで、スリット２７から吸引される空気の流速と、吸引機構１５（図１参照）に吸引される空気の流速とを同じにできるので、吸引空気の流れが安定し、吸引空気に同伴される粉状物質を安定して吸引機構１５に回収することができる。
【００４０】
ただし、スリット２７が完全に鉛直方向下向きＬに向かって開口すると、スリット２７は内周面２によって塞がれてしまい、粉状物質を吸引できなくなってしまう。このため、スリット２７は、支持体２０の移動方向（矢印Ｂ）（図２参照）に向かって、鉛直方向下向きＬに対してある角度θをなして傾くように形成される。ここで、θは、スリット２７が内周面に塞がれないような角度とすることが好ましく、１０°〜７５°、好ましくは２０°〜７０°、さらに好ましくは４０°〜６０°である。また、スリット２７の一方の縁２７ａと配管１の内周面２との間の隙間Ｓは、１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜１０ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍである。
【００４１】
図６はブラシ３２の正面図を示し、図７は、固定棒２２の上方からブラシ３２の周辺の部分を見た平面図を示している。図６に示されるように、固定棒２２には、鉛直方向下向きに延びる取付固定部材３７が設けられている。取付固定部材３７には、鉛直方向下向きに延びるように溝３８が形成されている。溝３８には、溝３８に沿ってスライド可能にスライド軸３９が挿入されている。スライド軸３９には、水平方向に延びる取付スライド部材３４が固定され、スライド軸３９が溝３８に沿って上下方向にスライドすることによって、取付スライド部材３４は、水平姿勢を維持したまま上下方向にスライドするようになっている。
【００４２】
取付スライド部材３４には、水平方向に延びる２つの溝３５，３５が水平方向に関して固定棒２２の両側に位置するように形成されている。各溝３５には、溝３５に沿ってスライド可能に回動軸３６が挿入され、各回動軸３６には、取付棒２８が回動軸３６を中心に回動可能に取り付けられている。各取り付け棒２８には、円形状のブラシ３２と、ブラシ３２を回転させるためのモータ８０とが設けられている。取付スライド部材３４が上下にスライドすることにより、ブラシ３２は上下に、すなわち配管１の半径方向に移動することができる。回動軸３６が溝３５に沿ってスライドすることにより、ブラシ３２は水平方向（矢印Ｇ）、すなわちブラシ３２が配管１の半径方向に移動する方向と直交する方向に移動して互いの間隔を変えることができる。回動軸３６を中心に取付棒２８が回動することにより、ブラシ３２は配管１の内周面の円周方向（矢印Ｈ）にスイングできる。これらの動作により、ブラシ３２は、様々な内径の配管の内周面を掃くことができる。
【００４３】
図７に示されるように、各ブラシ３２と先端部２３ｂとの間の距離Ｄは、できる限り短くすることが好ましく、両者が互いに接するように、すなわちＤ＝０とすることがさらに好ましい。各ブラシ３２と先端部２３ｂとの間に間隔をあける場合でも、距離Ｄは、先端部２３ｂの円柱形状の外径ｄの３倍以内、すなわちＤ≦３ｄとすることが好ましい。尚、先端部２３ｂの形状が完全な円柱形状ではない場合には、スプリング２５（図４参照）の押し付け方向に関する先端部２３ｂの長さをｄとする。このように、各ブラシ３２と先端部２３ｂとをできるだけ近づけて配置することによって、ブラシ３２で集めた粉状物質が振動や風等で散逸する前に吸引されるようになるで、粉状物質の吸引効率を向上することができる。尚、各ブラシ３２及び先端部２３ｂを一対の本体部２１ａ，２１ｂ（図２参照）間に配置することにより、各ブラシ３２と先端部２３ｂとをできるだけ近づけて配置することができる。
【００４４】
図８に示されるように、ホースカバー１６は、ホース１４（図１参照）が挿入可能な挿入孔部７５を有する円筒形状の本体部７０を有している。本体部７０は、２つの半体部７１，７２から構成され、半体部７１と半体部７２とはヒンジ部７３によって接続されている。ヒンジ部７３によって半体部７２を半体部７１に対して回動させると、半体部７１，７２のそれぞれに、互いに面する平面部７１ａ，７２ａが現れる。各平面部７１ａ，７２ａには、挿入孔部７５を構成する溝部７６，７７が形成されている。溝部７６，７７が現れている状態でホース１４を溝部７６に嵌め込み、ヒンジ部７３によって半体部７２を半体部７１に対して回動させると、ホース１４が挿入孔部７５内に保持されるようになる。
【００４５】
次に、本発明の実施形態１に係る配管内清掃装置の動作について説明する。
図１に示されるように、配管１内に、配管内清掃装置１０を、駆動部１１からホースカバー１６まで挿入する。配管内清掃装置１０を起動すると、除去部１２が配管１の内周面２上の粉状物質を掻き落とす。吸引機構１５が起動し、後述する動作によって、除去部１２によって掻き落とされた粉状物質を回収部１３が回収し、粉状物質はホース１４を介して吸引機構１５に吸引される。これらの動作を行いながら、駆動部１１が配管１内を矢印Ａの方向に移動することにより、配管内清掃装置１０が配管１内を移動しながら清掃する。尚、ホース１４は、ホースカバー１６によって配管１の内周面２から離して保持されているので、配管内清掃装置１０の移動時に配管１の内周面２に対して引きずられることによってホース１４が傷つくのを防止することができる。
【００４６】
次に、回収部１３によって粉状物質を回収する動作について説明する。
図７に示されるように、各ブラシ３２が矢印Ｅ方向に、すなわち、各ブラシ３２の互いに面する部分が先端部２３ｂに向かって回転する方向に回転することにより、各ブラシ３２が配管１の内周面２（図１参照）を掃いて、先端部２３ｂ近くの比較的狭い範囲に粉状物質を集める。これにより、粉状物質を効率的に先端部２３ｂのスリット２７（図５参照）から吸引することができる。
【００４７】
図４に示されるように、先端部２３ｂは、スプリング２５によって配管１（図１参照）の半径方向外側に向かって押し付けられる。すると、先端部２３ｂは、図３に示されるように、配管１の内周面２に押し付けられる。先端部２３ｂは、変形可能なので、配管１の内周面２に押し付けられることによって、内周面２の円周方向に沿うように変形し、内周面２に密着する。このため、粉状物質の吸引効率を高めることができる。
【００４８】
スプリング２５によって、先端部２３ｂが配管１の内周面２に押し付けられると、スプリング２５の押し付け力の反力が基部２３ａの鉛直部分２３ａ２にかかり、鉛直部分２３ａ２が本体部２１ａを上方に向かって押し上げてしまう。しかしながら、４つの棒状部材３０のうち上側の２つの棒状部材３０，３０が接合部３１を挟んで鉛直部分２３ａ２とは反対側に延びていることにより、これら２つの棒状部材３０，３０の端部に設けられたローラ３３，３２が内周面２に接して、本体部２１ａを上方に向かって押し上げる力、すなわち、スプリング２５の押し付け力の反力を支える。これにより、配管１内において配管１の半径方向に対して本体部２１ａの位置が安定するので、本体部２１ａに固定された吸引ノズル２３を配管１内に安定して配置することができる。
【００４９】
スリット２７（図５参照）から吸引された粉状物質は、図４に示されるように、内部空間２９に流入し、穴２６を介して、連結部分２４と、鉛直部分２３ａ２とを順次移動する。続いて、図２に示されるように、水平部分２３ａと、ホース１４とを順次移動し、最終的に、図１に示されるように吸引機構１５に吸引されて、配管１から粉状物質が除去される。すなわち、配管１内が清掃される。
【００５０】
このように、吸引ノズル２３が、配管１内を移動可能な支持体２０の本体部２１ａに固定された基部２３ａと、基部２３ａに対して配管１の半径方向に移動可能な可撓性を有する先端部２３ｂとで構成され、先端部２３ｂを配管１の半径方向外側に向かって押し付けることにより、先端部２３ｂが配管１の内周面２に密着するので、配管１内の粉状物質を効率よく吸引することができる。
【００５１】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る配管内清掃装置について説明する。実施形態１に係る配管内清掃装置では、第１弾性部材であるスプリング２５によって先端部２３ｂを配管１の内周面２に押し付けることで先端部２３ｂを内周面２に密着させた。しかし、先端部２３ｂの長手方向の長さが長くなると、先端部２３ｂの両端部が反り返って内周面２との間に部分的に隙間が生じてしまう場合がある。実施形態２に係る配管内清掃装置は、実施形態１に対して、先端部２３ｂに第２弾性部材を設けることでそのような問題を解決したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５２】
図９に示されるように、先端部２３ｂの外周面には、第２弾性部材である板ばね４０が設けられている。板ばね４０は、連結部分２４から先端部２３ｂの両端に向かってそれぞれ延びる軸部分４０ａと、軸部分４０ａから先端部２３ｂの外周に沿って延びる円周部分４０ｂとを有している。円周部分４０ｂは、軸部分４０ａの連結部分２４とは反対側の端部と、この端部及び連結部分２４の間とに１つずつ設けられている。その他の構成は、実施形態１と同じである。
【００５３】
次に、実施形態２に係る配管内清掃装置の動作について説明する。
図１０に示されるように、実施形態１と同じ原理でスプリング２５が先端部２３ｂを配管１の内周面２に押し付ける。さらに、板ばね４０の軸部分４０ａが、先端部分２３ｂの外周面を配管１の内周面２に向かって押し付ける。この軸部分４０ａの押し付けにより、先端部２３ｂがその長手方向に沿って内周面２に向かって押し付けられる。この軸部分４０ａの押し付けにより、スプリング２５が先端部２３ｂを内周面２に押し付けたときに部分的に反り返ろうとする部分（先端部２３ｂの両端部）を内周面２に向かって押し付けることができるので、このようなときでも内周面２に対する先端部２３ｂの密着を向上することができる。
【００５４】
また、板ばね４０の円周部分４０ｂは、先端部２３ｂの外周面に先端部２３ｂの半径方向内側に向かって押し付ける押し付け力を加える。この押し付け力により、円周部分４０ｂによって先端部２３ｂが部分的に締め付けられる又は掴まれる状態になる。この状態で、先端部分２３ｂの外周面を配管１の内周面２に向かって軸部分４０ａが押し付け力を加えると、特に円周部分４０ｂによって掴まれた部分はその全体に、軸部分４０ａの押し付け力が伝えられるので、掴まれた部分全体が内周面２に向かって押し付けられるようになる。その結果、軸部分４０ａの押し付け力による効果をさらに高めることができ、内周面２に対する先端部２３ｂの密着をさらに向上することができる。
【００５５】
このように、スプリング２５が先端部２３ｂを配管１の半径方向外側に向かって押し付けたときに先端部２３ｂの両端部が反り返って配管１の内周面２との間に部分的に隙間が生じ得る場合でも、板ばね４０を設けると、先端部２３ｂの両端部が反り返ろうとしても、板ばね４０が先端部２３ｂを配管１の内周面２に沿うように押し付けることができるので、先端部２３ｂの配管１の内周面２への密着をさらに向上することができる。
実施形態２は、板ばね４０を設けた以外の構成は実施形態１と同じなので、実施形態１で得られた様々な効果は全て、実施形態２でも得ることができる。
【００５６】
（実施形態３）
次に、実施形態３に係る配管内清掃装置について説明する。実施形態１ではスプリング２５が先端部２３ｂに押し付け力を加え、実施形態２では、スプリング２５及び板ばね４０が先端部２３ｂに押し付け力を加えるが、先端部２３ｂは変形可能な可撓性の材料で形成されているので、それらの押し付け力の大きさ次第では、先端部２３ｂが配管１の半径方向に潰れてしまい、粉状物質の吸引に支障が生じる可能性もある。実施形態３に係る配管内清掃装置は、実施形態１及び２のそれぞれに対して、先端部２３ｂに変形抑制部材を設けることでそのような問題を解決したものである。尚、実施形態３において、実施形態１及び２の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
変形抑制部材は、実施形態１及び２の配管内清掃装置のいずれにも適用可能であるが、以下では実施形態２の配管内清掃装置に変形抑制部材を適用した場合について説明する。尚、以下の説明における変形抑制部材の構成、形状、材質、配置、個数等については、特に明示的に言及する場合を除いて、そのまま実施形態１の配管内清掃装置にも適用可能である。
【００５８】
図１１に示されるように、先端部２３ｂの内部空間２９内部には、変形抑制部材である４つの環状部材５０が互いに間隔をあけて配置されている。環状部材５０は、板ばね４０の円周部分４０ｂと同じ位置に設けられ、円周部分４０ｂの押し付け力を受けることができる。環状部材５０は、スプリング２５及び板ばね４０の押し付け力でも変形しない材料から構成され、そのような硬さを有するものであれば、樹脂、金属、木材等、どのような材料を用いてもよい。
【００５９】
図１２に示されるように、環状部材５０は、中央に孔５１を有する環形状を有している。環状部材５０には、環状部材５０を内部空間２９内に設けたときに先端部２３ｂのスリット２７と位置が合う切欠部５２が形成されており、スリット２７及び切欠部５２を介して、先端部２３ｂの外部と孔５１とが連通するようになる。その他の構成は、実施形態２と同じである。
【００６０】
次に、実施形態３に係る配管内清掃装置の動作について説明する。
図１３に示されるように、実施形態２と同じ動作でスプリング２５及び板ばね４０が先端部２３ｂに押し付け力を加える。環状部材５０が、板ばね４０の円周部分４０ｂと同じ位置に設けられ、円周部分４０ｂの押し付け力を受けるようになっていることにより、環状部材５０は、円周部分４０ｂの押し付け力により先端部分２３ｂが半径方向内側に向かって収縮するように変形することを防止できる。また、配管１の内周面２に向かうスプリング２５及び板ばね４０の軸部分４０ａの押し付け力についても、環状部分５０が設けられている部分では環状部分５０が受けることができるので、先端部分２３ｂ全体が配管１の半径方向に潰れるように変形することを防止できる。したがって、スプリング２５及び板ばね４０の押し付け力が過剰であっても、先端部２３ｂが配管１の半径方向に潰れるように変形するのを抑制することができる。
【００６１】
複数の環状部材５０が互いに間隔をあけて設けられているので、隣り合う環状部材５０間では、先端部分２３ｂが湾曲するように変形することが可能である。そうすると、スプリング２５が先端部２３ｂを配管１の内周面２に押し付けたとき、隣り合う環状部材５０間で先端部分２３ｂが湾曲するので、実施形態２の図１０で示されるような状態と同様に、先端部分２３ｂが内周面２に沿って密着することができる。すなわち、先端部２３ｂが配管１の半径方向に潰れるように変形するのを抑制しながら、先端部分２３ｂを内周面２に沿って密着させることができる。
【００６２】
実施形態２と同じ動作で、粉状物質がスリット２７を介して内部空間２９に流入するが、内部空間２９において各環状部材５０の両側が完全に仕切られてしまうと、粉状物質が穴２６及び連結部分２４を介して基部２３ａに移動できなくなってしまう。しかし、環状部材５０は孔５１を有していることにより、各環状部材５０の両側は孔５１を介して連通する。すると、任意の隣り合う環状部材５０間に流入した粉状物質は、内部空間２９内部で、孔５１を介して、穴２６の両側に設けられた隣り合う環状部材５０間に移動でき、その後、穴２６を介して連結部分２４及び基部２３ａに移動することができる。
【００６３】
このように、スプリング２５及び／又は板ばね４０の押し付け力が過剰であっても、環状部材５０はそれらの押し付け力に対抗できるので、先端部２３ｂが配管１の半径方向に潰れるように変形するのを抑制することができる。また、先端部２３ｂのスリット２７を介して先端部２３ｂの内部空間２９に吸引された粉状物質は、環状部材５０の孔５１を介して内部空間２９全体を移動可能であるので、環状部材５０に邪魔されずに吸引機構１５まで移動することができる。
実施形態３は、環状部材５０を設けた以外の構成は実施形態１及び２と同じなので、実施形態１及び２で得られた様々な効果は全て、実施形態３でも得ることができる。
【００６４】
実施形態３では、変形抑制部材が４つの環状部材５０を含んでいたが、４つに限定するものではなく、先端部２３ｂの大きさや材質（変形のし易さ）等により任意の個数、すなわち少なくとも１つの環状部材５０を含むことができる。ただし、板ばね４０が設けられた実施形態では、板ばね４０の円周部分４０ｂの数と同じ環状部材５０をそれぞれ、円周部分４０ｂの押し付け力を受けることができる位置に配置することが好ましい。
【００６５】
また、変形抑制部材は、上記環状部材５０に限定されない。例えば、図１３に示されるように、内部空間２９の内周面２９ａにその円周方向に沿って窪み５９を形成し、別の形態の変形抑制部材である環状部材５３を窪み５９に嵌め込み、内周面２９ａと環状部材５３の孔５４の内周面とを面一にしてもよい。また、例えば、図１４に示されるように、さらに別の形態の変形抑制部材である環状部材５５を、先端部２３ｂの壁の内部に埋め込むように配置してもよい。図１３及び１４の環状部材５３及び５５はいずれも、内部空間２９の内周面２９ａから突出する部分が存在しないので、内部空間２９内部で粉状物質の移動を妨げることはなく、環状部材５０に比べてさらにスムーズに、粉状物質を吸引機構１５まで移動させることができる。
【００６６】
（実施形態４）
次に、実施形態４に係る配管内清掃装置について説明する。実施形態４に係る配管内清掃装置は、実施形態１〜３のそれぞれに対し、配管１の内周面に接しながら回転するローラを先端部２３ｂに設けて、先端部２３ｂの配管１内での移動をスムーズにするようにしたものである。尚、実施形態４において、実施形態１〜３の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
先端部２３ｂへのローラの付加は、実施形態１〜３の配管内清掃装置のいずれにも適用可能であるが、以下では実施形態１の配管内清掃装置の先端部２３ｂにローラを適用した場合について説明する。尚、以下の説明におけるローラの構成、形状、材質、配置、個数等については、特に明示的に言及する場合を除いて、そのまま実施形態２及び３の配管内清掃装置にも適用可能である。
【００６８】
図１５に示されるように、先端部２３ｂには、先端部２３ｂの移動方向（矢印Ｆ）に関して先端部２３ｂの上流側に位置するように、配管１の内周面２（図２参照）に接しながら回転可能な１つのローラ６０が設けられている。実施形態１で説明したように、スリット２７は、先端部２３ｂの移動方向に向かって鉛直下向きＬに対してある角度θをなして傾くように形成されているので、ローラ６０は、言い換えると、スリット２７が傾く方向とは逆側に位置するように先端部２３ｂに設けられている。ローラ６０は、先端部２３ｂの長手方向に関して中央位置Ｐに位置している。
【００６９】
実施形態１と同じ動作で先端部２が内周面２に密着された後、先端部２３ｂと内周面２との間の摩擦力が大きい場合や、内周面２上に凸凹があったりした場合等には、先端部２３ｂが配管１内をスムーズに移動できない可能性がある。しかし、ローラ６０が内周面２上を転がることにより先端部２３ｂが滑りやすくなるので、配管１内における先端部２３ｂの移動を促進することができる。
実施形態４は、ローラ６０を設けた以外の構成は実施形態１〜３と同じなので、実施形態１〜３で得られた様々な効果は全て、実施形態４でも得ることができる。
【００７０】
実施形態４では、１つのローラ６０のみが先端部２３ｂに設けられていたが、２つ以上のローラ６０を設けてもよい。ただし、２つ以上のローラ６０を設けるときは、図１６に示されるように、中央位置Ｐに対して対称に各ローラ６０を配置することが好ましい。中央位置Ｐに対して非対称にローラ６０を配置すると、中央位置Ｐに対してローラ６０の数が多い側がよりスムーズに移動しやすくなるので、ローラ６０の数が多い側が先端部２３ｂの移動方向（矢印Ｆ）に関して先行してしまい、先端部２３ｂが配管１内で安定して配置されなくなる。これに対し、図１６のように中央位置Ｐに関して対称にローラ６０を配置すれば、先端部２３ｂ全体が同じ速度で移動するので、先端部２３ｂを安定して配置することができる。
【００７１】
実施形態１〜４ではそれぞれ、図３に示されるように、本体部２１ａ及び２１ｂが４つの棒状部材３０によって構成されているが、この形態に限定するものではない。接合部３１を挟んで鉛直部分２３ａ２とは反対側に延びる棒状部材３０が少なくとも１つあればいいので、３つの棒状部材又は５つ以上の棒状部材によって本体部２１ａ及び２１ｂを構成してもよい。また、固定部材も、１つの固定棒２２であったが、２つ以上の固定棒２２で本体部２１ａ，２１ｂを固定することもできる。
【００７２】
実施形態１〜４ではそれぞれ、図４（及び図１１）に示されるように、連結部分２４が基部２３ａの鉛直部分２３ａ２の内部に挿入され、連結部分２４の外周面を取り囲むようにスプリング２５が設けられていたが、この形態に限定するものではない。図１７に示されるように、鉛直部分２３ａ２が連結部分２４内に挿入される構成でもよい。この場合、連結部分２４の内周面に、その内周面から突出するように円環形状のフランジ部２４ａが設けられ、連結部分２４の内周面に沿うように、一端が鉛直部分２３ａ２の下端部に当接するとともに他端がフランジ部２４ａに当接するスプリング２５が設けられてもよい。
【００７３】
実施形態１〜４ではそれぞれ、図６に示されるように、取付固定部材３７に対して取付スライド部材３４が上下にスライドすることによりブラシ３２を配管１の半径方向に移動可能にし、回動軸３６が溝３５に沿ってスライドすることによりブラシ３２を水平方向に移動可能にし、回動軸３６を中心に取付棒２８が回動することによりブラシ３２を配管１の内周面の円周方向にスイング可能にしていたが、このような形態に限定するものではない。伸縮性の部材や、弾性部材又は油圧式の部材等の任意の公知の部材を用いて、ブラシ３２が、配管１の半径方向に移動することと、配管１の半径方向にブラシ３２が移動する方向に対して垂直な方向に移動することと、配管１の内周面の円周方向にスイングすることとを可能にしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１  配管
２  （配管の）内周面
１０  配管内清掃装置
２０  支持体
２１ａ  本体部
２１ｂ  本体部
２２  固定棒（固定部材）
２３  吸引ノズル
２３ａ  基部
２３ｂ  先端部
２５  スプリング（第１弾性部材）
２７  スリット（開口部）
２９  内部空間
３０  棒状部材
３１  接合部
３２  ブラシ
４０  板ばね（第２弾性部材）
５０  環状部材（変形抑制部材）
５１  孔
５３  環状部材（変形抑制部材）
５４  孔
５５  環状部材（変形抑制部材）
６０  ローラ
９０  自在継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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