(57)【要約】【課題】自動清掃を実行することが可能でありながら、装置が大がかりになることなく、既存機器にも導入可能な配管システムを提供する。【解決手段】清掃対象配管５、外周に軸方向に管巻されるコイル２、直流電源６、直流電流のコイル２に於ける流れ方向を選択する選択手段７、通電時間を制御する通電時間制御手段８とを備え、外周にブラシ３３を備え且つ磁性体部３４を有し、清掃対象配管内に挿入された挿入体３を備え、清掃対象配管５の端部で挿入体３を停止させるストッパー手段４を備え、挿入体３が停止する挿入体停止部３０からコイル２中央まで挿入体３が移動する時間だけコイル２に通電して、挿入体３を移動させて清掃する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体である清掃対象配管と、
当該清掃対象配管の外周に軸方向に管巻されるコイルと、
前記コイルに直流電流を流す直流電源と、
前記直流電流の前記コイルに於ける流れ方向を選択する選択手段と、
前記直流電流の通電時間を制御する通電時間制御手段とを備え、
外周に前記清掃対象配管の内周面を清掃する清掃部を有するとともに磁性体部を有し、前記清掃対象配管内に挿入された挿入体を備え、
前記清掃対象配管の両端部に備えられるストッパー手段であって、前記挿入体を前記清掃対象配管の端部で停止させるストッパー手段を備え、
前記清掃対象配管の両端部に、前記挿入体が停止する挿入体停止部が設けられている配管システム。
【請求項２】
前記挿入体が環状部材である請求項１記載の配管システム。
【請求項３】
前記清掃部が、前記挿入体の外周部位に設けられる繊維状清掃体である請求項１又は２記載の配管システム。
【請求項４】
前記ストッパー手段が、前記清掃対象配管に端部に設けられ、当該配管の端部であってその内周面を越えて内周側に突出した内周突出鍔部である請求項１〜３の何れか一項記載の配管システム。
【請求項５】
前記ストッパー手段の配置部近傍に、前記挿入体が前記ストッパー手段に当たったことを検出する検出手段を備えた請求項１〜４の何れか一項記載の配管システム。
【請求項６】
前記挿入体が一方の前記挿入体停止部に位置する第一状態において、
前記挿入体を前記コイルにより発生する磁界により他方の前記挿入体停止部に導く方向の第一磁界を発生する第一電流を前記選択手段を働かせて前記通電時間制御手段により制御された時間流す第一工程と、
前記第一工程を終了して、前記挿入体が他方の前記挿入体停止部に位置する第二状態において、
前記挿入体を前記コイルにより発生する磁界により一方の前記挿入体停止部に導く方向の第二磁界を発生する第二電流を前記選択手段を働かせて前記通電時間制御手段により制御された時間流す第二工程と、
を順次実行する繰り返し清掃制御手段を備えた請求項１〜４の何れか一項記載の配管システム。
【請求項７】
前記ストッパー手段の配置部近傍に、前記挿入体が前記ストッパー手段に当たったことを検出する検出手段を備え、
前記第一工程の実行時、若しくは前記第二工程の実行時に、
前記検出手段による検出出力より、前記挿入体がストッパー手段に到達したことを確認する確認工程を、前記清掃制御手段が実行する請求項６記載の配管システム。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の配管システムを構築するための構築部材であって、前記清掃対象配管、前記コイル、前記挿入体、前記ストッパー手段から構成され、
前記コイルの両端に、電源接続用の端子部を備えた構築部材。
【請求項９】
請求項８に記載の前記構築部材を配管した設備。
【請求項１０】
前記ストッパー手段に、他のストッパー手段を接続するための接続部を備えた請求項８記載の構築部材。
【請求項１１】
請求項１〜７の何れか一項に記載の配管システムを使用して清掃対象配管を清掃する清掃方法であって、
前記通電時間制御手段により制御される前記直流電流の通電時間を、現在の挿入体の位置から軸方向に於けるコイル中央までに挿入体が移動する時間に設定する清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内を自動的に清掃可能な清掃具（例えばブラシ）を備えた配管システム、その配管システムを構築するための構築部材及び、そのような構築部材が設置された設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸収冷温水機などの多くのガス機器では通水配管が利用されているが、使用環境によっては配管内にスケールやスライムが発生する場合や砂塵等が堆積することがあり、熱交換器においては伝熱阻害、さらには通水阻害や腐食が問題となる。そのため、例えば吸収冷温水機では定期的に手作業による配管のブラシ清掃を行っているが、その際は装置を停止しなければならないことや、メンテナンスに多大なコストと作業を要することが課題となっている。
もし、例えば、吸収冷温水機の配管内を自動的に清掃できれば好ましいが、現状、そのような配管システムは得られていない。
【０００３】
一方、機器に設けられた様々な配管を含む管状部を自動的に清掃する技術として、以下の技術が知られている。
【０００４】
特許文献１
この特許文献１は配管クリーニング機構に関し、常圧ＣＶＤ装置の排気ダクトに接続された排気管のクリーニング機構であって、排気管の内壁面に摺接しながら進退可能に構成された中空状ブラシ体が排気管内に配設されている。この機構を備えることで、排気管をＣＶＤ装置本体から取り外すことなく、自動的に清掃することができる。
【０００５】
特許文献２
この特許文献２は配管清掃装置に関し、複数の管により構成される配管列の配管表面に付着・堆積した灰や固着物を除去する装置であって、配管列の隙間に挿入して振動させることにより配管に振動及び衝撃を与え、配管表面の灰や固着物を除去する。この装置を備えることで、複数の管を自動的に清掃することができる。
【０００６】
特許文献３
この特許文献３は石油気化式バーナの燃料戻し装置に関し、未燃燃料を往復作動する電磁プランジャによって燃料槽へ強制的に戻し完全に回収すると同時に電磁プランジャと連動するニードル弁の往復作動によってノズルを清掃し、ピッチなどによるノズルの詰りの防止を兼ねてバーナ消火時の未燃燃料による臭気ガスの発生を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２６３２４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１７６９９６号公報
【特許文献３】特開平５−３２２１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の先行技術において、特許文献１、特許文献２に示す、配管内部或いは外部にブラシを挿入する技術については、装置が大がかりになるために機器が大型化し、また既存機器に導入することができない。また、特許文献２に示す技術では、スケール等や強固にこびりついた堆積物を除去することは困難である。さらに、特許文献３に開示の技術では、配管のような長尺体の清掃を良好に行なうことができない。
【０００９】
本発明の目的は、自動清掃を実行することが可能でありながら、装置が大がかりになることなく、既存機器にも導入可能な配管システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
非磁性体である清掃対象配管と、
当該清掃対象配管の外周に軸方向に管巻されるコイルと、
前記コイルに直流電流を流す直流電源と、
前記直流電流の前記コイルに於ける流れ方向を選択する選択手段と、
前記直流電流の通電時間を制御する通電時間制御手段とを備え、
外周に前記清掃対象配管の内周面を清掃する清掃部を有するとともに磁性体部を有し、前記清掃対象配管内に挿入された挿入体を備え、
前記清掃対象配管の両端部に備えられるストッパー手段であって、前記挿入体を前記清掃対象配管の端部で停止させるストッパー手段を備え、
前記清掃対象配管の両端部に、前記挿入体が停止する挿入体停止部が設けられている配管システムとされる。
【００１１】
この配管システムは、主には、外周にコイルが管巻され、内部に挿入体が挿入され、さらに管端にストッパー手段が備えられる清掃対象配管と、コイルに所定方向の直流を流すための直流電源、選択手段及び通電時間制御手段を備えた電源側の装置とから構成される。
【００１２】
その使用に際しては、挿入体が一方の端部側の挿入体停止部に位置する状態となっている。そこで、電源側の装置の直流供給端子をコイルの両端子に接続した状態で、この挿入体をコイルにより発生する磁界により他方の端部側の挿入体停止部に導く磁界を発生するように選択手段を働かせて、コイルに直流電源から通電時間制御手段により制御された時間だけ電流を流す。
【００１３】
この通電時間は、挿入体を挿入体停止部から他方の端部側に移動させるのに必要な初速を与える時間となる。即ち、磁性体を備えた挿入体をコイルにより発生する磁場で、コイル中央側へ吸引して、他方の端部側への移動力を挿入体に与える。
【００１４】
挿入体には清掃部が設けられているため、挿入体の移動に伴って、清掃部により清掃対象配管の内周面の清掃を行なうことができる。
そして、清掃配管内を移動した挿入体は、他端に設けられたストッパー手段に当たって、その位置の挿入体停止部に止まる。この状態で、次の通電で、挿入体を逆方向に吸引して、元の位置まで戻し移動させることも可能となり、清掃を両方向でおこなうことができる。
【００１５】
この形態の清掃は、所定方向の直流電流をコイルに流すだけの操作となるため、自動化が可能であり、この配管システムを実現するのに、外周にコイルが管巻され、内部に挿入体が挿入され、さらに管端にストッパー手段が備えられた清掃対象配管を設備しておくだけで、この清掃対象配管の清掃を良好に行なうことができる。
【００１６】
結果、自動清掃を実行することが可能でありながら、装置が大がかりになることなく、既存機器にも導入可能な配管システムを提供することができた。
【００１７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、
前記挿入体が環状部材であることにある。
【００１８】
挿入体を環状部材とすることで、部材内部にある空洞を清掃対象配管内の流体が容易に移動可能となり、挿入体の移動に伴う抵抗を低減できる。結果、清掃対象配管が内部に液が充満した配管である場合（例えば、先に説明した吸収冷温水機を構成する配管）に対しても採用し易くなる。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、
前記清掃部が、前記挿入体の外周部位に設けられる繊維状清掃体であることにある。
【００２０】
この構成を採用すると、外周部位に設けられた繊維状清掃体で、清掃対象配管の内周面を清掃できる。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記ストッパー手段が、前記清掃対象配管に端部に設けられ、当該配管の端部であってその内周面を越えて内周側に突出した内周突出鍔部であることにある。
【００２２】
この構成にあっては、挿入体が清掃対象管の端部から飛び出すのをストッパー手段に設けられた内周突出鍔部で受け止めることができる。また、ストッパー手段を、配管とは別体の蓋部材とすると、清掃対象配管の両端部に容易に装着でき使用勝手がよい。また、このようなストッパー手段とともに、別の清掃対象配管を接続する接続部一体に設けることもできる。
【００２３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項において、
前記ストッパー手段の配置部近傍に、前記挿入体が前記ストッパー手段に当たったことを検出する検出手段を備えたことにある。
【００２４】
検出手段を設けておくことで、挿入体がストッパー手段に当接したこと（本願の挿入体停止部に到達したこと）を、容易に検出できる。
【００２５】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項において、
前記挿入体が一方の前記挿入体停止部に位置する第一状態において、
前記挿入体を前記コイルにより発生する磁界により他方の前記挿入体停止部に導く方向の第一磁界を発生する第一電流を前記選択手段を働かせて前記通電時間制御手段により制御された時間流す第一工程と、
前記第一工程を終了して、前記挿入体が他方の前記挿入体停止部に位置する第二状態において、
前記挿入体を前記コイルにより発生する磁界により一方の前記挿入体停止部に導く方向の第二磁界を発生する第二電流を前記選択手段を働かせて前記通電時間制御手段により制御された時間流す第二工程と、
を順次実行する繰り返し清掃制御手段を備えることにある。
【００２６】
清掃制御手段を備えることで、挿入体を一方の挿入体停止部から他方の挿入体停止部に移動させる第一工程と、挿入体を他方の挿入体停止部から一方の挿入体停止部に移動させる第二工程とを順次実行できる。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項６において、
前記ストッパー手段の配置部近傍に、前記挿入体が前記ストッパー手段に当たったことを検出する検出手段を備え、
前記第一工程の実行時、若しくは前記第二工程の実行時に、
前記検出手段による検出出力より、前記挿入体がストッパー手段に到達したことを確認する確認工程を、前記清掃制御手段が実行することにある。
【００２８】
清掃制御手段が、第一工程或いは第二工程の実行時に、確認工程を実行することで、確実に挿入体の移動を確認しながら清掃を行なえる。
ここで、確認が良好に行なわれない場合は、例えば、動作異常を出力できる。
【００２９】
請求項８に係る発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の配管システムを構築するための構築部材であって、前記清掃対象配管、前記コイル、前記挿入体、前記ストッパー手段から構成され、
前記コイルの両端に、電源接続用の端子部を備えた構築部材とされることである。
【００３０】
この構築部材は、先に説明した、コイルに所定の直流を流すための直流電源、選択手段及び通電時間制御手段を備えた電源側の装置を除いた部材であり、この構築部材を使用することで、本願に係る配管システムを採用しようとする設備に、この構築部材を装備しておくことで、現場に電源側の装置を持参する等して、コイルの両端に、電源接続用の端子部を接続することで、容易に配管システムを構築して、清掃を行なえる。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項８において、
前記ストッパー手段に、他のストッパー手段を接続するための接続部を備えたことにある。
【００３２】
この構成にあっては、接続部を使用して、容易にストッパー手段間を接続して清掃対象配管の接続を行なうことができる。
【００３３】
そして、請求項１〜７の何れか一項に記載の配管システムを使用して清掃対象配管を清掃する場合には、
前記通電時間制御手段により制御される前記直流電流の通電時間を、現在の挿入体の位置から軸方向に於けるコイル中央までに挿入体が移動する時間に設定することが、好ましい。
【００３４】
本願に係る配管システムでは、挿入体の移動がコイルへの通電タイミングで発生するが、コイルに通電した状態では、コイルの軸方向中央に挿入体を吸引する吸引力が働く。従って、現在の位置からコイルの軸方向中央に至るまでの間、コイルに所定方向の磁場を形成するように通電することで、挿入体をコイルの軸方向中央まで移動させ、その後、慣性力により管端まで移動させることが可能となる。
現在の位置からコイル中央までの移動時間（通電時間）は、実験等によって予め確認しておくことが可能であるため、容易に清掃を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本願に係る配管システムの構成を示す図
【図２】清掃工程である第一工程を示す説明図
【図３】清掃工程である第二工程を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下図面に基づいて本願に係る配管システム１について説明する。
これまでも説明してきたように、本願に係る配管システム１は、外周にコイル２が管巻され、内部に挿入体３が挿入され、さらに管端にストッパー手段４が備えられた清掃対象配管５と、コイル２に所定の直流を流すための直流電源６、選択手段７及び通電時間制御手段８を備えた電源側の装置５０とから構成される。
【００３７】
前者の機器２，３、４、５を、本願では「構築部材５５」と呼んでおり、この構築部材５５が配管設備されたものを「設備」と呼んでいる。例えば、外周にコイル２が管巻され、内部に挿入体３が挿入され、さらに管端にストッパー手段４が備えられた清掃対象配管５（構築部材５５）を所定の配管部位に備えた吸収温水機が、本願にいう「設備」になる。
【００３８】
図１に示すように、配管システム１は、非磁性体である清掃対象配管５と、当該清掃対象配管５の外周に軸方向に管巻されるコイル２と、前記コイル２に直流電流を流す直流電源６と、前記直流電流の前記コイル２に於ける流れ方向を選択する選択手段７と、前記直流電流の通電時間を制御する通電時間制御手段８とを備え、外周に前記清掃対象配管２の内周面を清掃する清掃部３３を有するとともに磁性体部３４を有し、前記清掃対象配管内に挿入された挿入体３を備え、前記清掃対象配管２の両端部に備えられるストッパー手段４であって、前記挿入体３を前記清掃対象配管２の端部で停止させるストッパー手段４を備え、前記清掃対象配管２の両端部に、前記コイル２が管巻されていない部位で、前記挿入体３が停止する挿入体停止部３０が設けられて構成されている。
【００３９】
図示するように、前記挿入体３が環状部材としてされている。
さらに、前記清掃部３３は、挿入体３の外周部位に設けられる繊維状清掃体(具体的には不織布等に清掃層或い植毛ブラシ)とされている。挿入体３は材質がテフロン（登録商標）等の絶縁体で筒状の形状をしており、その内部には鉄等の磁性体部３４を備えている。
【００４０】
また、前記ストッパー手段４が、前記清掃対象配管２に端部に設けられ、当該配管の端部であってその内周面を越えて内周側に突出した内周突出部として構成されている。このストッパー手段４を構成する場合、配管端部に備える蓋とするとともに、当該蓋に他の配管を接続するための接続部を設けてもよい。
さらに、前記通電時間制御手段８は、高速応答の半導体スイッチから構成されており、コイル２の両端に設けられた電源接続用の端子部２１に、電流方向を選択する選択手段７(具体的には回路切換え器)を介して接続されている。
【００４１】
そして、前記ストッパー手段４の配置部近傍に、挿入体３が前記ストッパー手段４に当たったことを検出する検出手段９（具体的には振動センサ）を備えている。
さらに、所定の通電を行なった後、ストッパー手段４による挿入体３の挿入体停止部３０への移動完了が確認できない場合は、その旨を例えば信号（例えば赤ランプ出力）で出力できるようにしてもよい（図示省略）。
【００４２】
以上が配管システムの構成であるが、このシステムを動作させるために制御装置が備えられている。
この制御装置１０は、図示するように、清掃制御手段として構成されている。
以下、この清掃制御手段１０の働きについて、図２、図３を使用して説明する。
これらの図面は、横軸に時間を、上段に清掃対象配管５内における挿入体３の位置を、中段に直流電流の通電状態を、下段に検出手段９による振動検出を示している。
【００４３】
清掃制御手段１０は、前記挿入体３が一方の前記挿入体停止部３０ａに位置する第一状態において（図２、ｔ１）、前記挿入体３を前記コイル２により発生する磁界Ｂにより他方の前記挿入体停止部３０ｂに導く方向の第一磁界を発生する第一電流を前記選択手段７を働かせて前記通電時間制御手段８により制御された時間流す第一工程と（図２、ｔ１〜ｔ２まで）、前記第一工程の実行時、前記検出手段９による検出出力より、前記挿入体３がストッパー手段４に到達したことを確認する第一確認工程とを実行する（図２、ｔ３）。
【００４４】
引続いて、
前記第一工程を終了して、前記挿入体が他方の前記挿入体停止部３０ｂに位置する第二状態において（図３、ｔ４）、前記挿入体３を前記コイル３により発生する磁界により一方の前記挿入体停止部３０ａに導く方向の第二磁界を発生する第二電流を前記選択手段７を働かせて前記通電時間制御手段８により制御された時間流す第二工程と（図３、ｔ３〜ｔ４までステップ５）
前記第二工程の実行時に、前記検出手段９による検出出力より、前記挿入体３がストッパー手段４に到達したことを確認する確認工程を（図３、ｔ６）、
を順次実行するように構成されている。
【００４５】
即ち、通電時間制御手段８により制御される直流電流の通電時間を、現在の挿入体３の位置から軸方向に於けるコイル中央までに挿入体が移動する時間(ｔ１〜ｔ２までの時間、若しくはｔ４〜ｔ５までの時間)に設定されている。このような通電時間は、実験等によって予め確認してある。
【００４６】
結果、本願の配管システムを使用して、逐次、良好に清掃対象配管の清掃を行なえる。
【００４７】
本願において、先に説明したように、前記清掃対象配管５、前記コイル２、前記挿入体３、前記ストッパー手段４から構成され、
前記コイルの両端に電源接続用の端子部２１を備えて構築部材は構成される。
【００４８】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態にあっては、清掃対象配管に対する他の清掃対象配管に関しては、何も述べなかったが、先に説明して配管端に装備されるストッパー手段に、他のストッパー手段を接続するための接続部を備えておくと、清掃対象配管を容易に接続できる。
（２）コイルへの通電時間は、先に図２、図３で述べた通電時間が最も好ましいが、現在の挿入体の位置から見て遠い側の挿入体停止部へ移動する移動力を確保できれば、その通電時間を最小の通電時間とできる。
【符号の説明】
【００４９】
１    ：配管システム
２    ：コイル
３    ：挿入体
４    ：ストッパー手段
５    ：清掃対象配管
６    ：直流電源
７    ：選択手段
８    ：通電時間制御手段
９    ：検出手段
１０  ：制御装置（清掃制御手段）
３０  ：挿入体停止部
３３  ：清掃部（繊維状清掃体）
３４  ：磁性体
５０  ：電源側の装置
５５  ：構築部材
Ｂ    ：磁界の方向
【図１】
2015178081.tif 000003
【図２】
2015178081.tif 000004
【図３】
2015178081.tif 000005