(57)【要約】【課題】本発明は、小さい曲率半径を有する曲管において、管内で詰まってつかえることなく、容易に曲管内を移動し、スムーズに曲部を通過する管内清掃具を提供することを目的とする。【解決手段】管内清掃具が、移動方向である前後方向の全長が管の半径以下である本体と、該本体の前方部分が前方へ向けて漸減する略半球形状である先端部と、該先端部に連接し本体の外周に管の内面と接触し管内を移動することで付着物を掻き取る除去部と、該除去部の後方に流体の流圧を受け推力を得る押圧面と、前記本体の後方へ押圧面から垂直に配設し、本体を流体の流れ方向へ向かせるための作用面を有する安定板よりなる安定手段を備え、前記本体と安定手段を加える全長が管の内径より小さくなされ、本体が傾くと流体の流圧により前記押圧面が移動方向に対し直角となるように本体の傾きを矯正すること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の内部に挿入し流体で押圧される事により管内を移動し管の内面に付着する付着物を除去する管内清掃具において、移動方向である前後方向の全長が管の半径以下である本体と、該本体の前方部分が前方へ向けて漸減する略半球形状である先端部と、該先端部に連接し本体の外周に管の内面と接触し管内を移動することで付着物を掻き取る除去部と、該除去部の後方に流体の流圧を受け推力を得る押圧面と、前記本体の後方へ押圧面から垂直に配設し、本体を流体の流れ方向へ向かせるための作用面を有する安定板よりなる安定手段を備え、前記本体と安定手段を加える全長が管の内径より小さくなされ、本体が傾くと流体の流圧により前記押圧面が移動方向に対し直角となるように本体の傾きを矯正することを特徴とする管内清掃具。
【請求項２】
前記安定板が本体の中心より外周方向へ向けて放射状に設けられることを特徴とする請求項１記載の管内清掃具。
【請求項３】
前記安定板が格子状に設けられることを特徴とする請求項１記載の管内清掃具。
【請求項４】
前記管内清掃具が、流体の流圧によって本体の前後方向を中心に管内清掃具を回転させるらせん羽根形状の回転手段を備えることを特徴とする請求項１記載の管内清掃具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、管の内部に挿入し流体で押圧される事により管内を移動して管の内面に付着する付着物を除去する管内清掃具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種プラントや機械装置などの各所へ流体を送るために管を配設する配管設備において、管の内面に流体の残渣などが付着した付着物の除去は重要な問題である。小規模な配管設備の場合には管を解体して各々の管ごとに管の内部を清掃すればよいが、大型の機械装置やプラント内に配設されている大規模な配管設備の場合には、管を解体するには作業が膨大となり、また設備内に複雑に配設されていると管の解体自体が不可能な場合も多い。
そこで従来より、配管設備を解体することなく管内を清掃する用具として、管の内面に全周で接するフィンを有する清掃具を管の内部に挿入して、その清掃具の後方より流体を高圧で流し込み、清掃具が流体の流れる力（流圧）で押圧され管内を移動させることにより、管の内面に付着する付着物を前記フィンで掻き取って管内の付着物を除去する管内清掃具が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来から用いられている管内清掃具は、管の内面に全周で接する円形のフィンにより付着物の除去を行うので、フィンを設ける芯体を備える必要があるが、その全長はフィンを取り付ける分だけ長くなる。
そのため、機械装置やプラント内に配管する際に管が曲げられて設置されている場合においては、曲管内を通過するには管内清掃具は弾性体で形成され、曲管の曲率半径に合わせて湾曲変形しながら管内を移動しなければならない（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
ところが、小型のコンパクトな機械装置や設置スペースに制限のある設備の場合には配管設備も大きな曲率半径を有することができず、急激に曲げた配管やエルボ管などの角度９０度で配管したりすることも多い。
前記のように、管内を通過する管内清掃具の全長が長いと、管内清掃具の変形も大きくなり、湾曲変形に対する弾性体の復元力が作用し、管内清掃具の両端部が曲管の外方側へ押し付けられて管内清掃具の移動における抵抗となり、管内清掃具の移動が不能となったり、管内からの管内清掃具の取り出しができなくなる。
【０００５】
【特許文献１】
実公平４‐９４９号公報
【特許文献２】
実開昭５８‐４０８９５号公報（第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、小さい曲率半径を有する曲管において、管内で詰まってつかえることなく、容易に曲管内を移動し、スムーズに曲部を通過する管内清掃具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、管の内部に挿入し流体で押圧される事により管内を移動し管の内面に付着する付着物を除去する管内清掃具において、移動方向である前後方向の全長が管の半径以下である本体と、該本体の前方部分が前方へ向けて漸減する略半球形状である先端部と、該先端部に連接し本体の外周に管の内面と接触し管内を移動することで付着物を掻き取る除去部と、該除去部の後方に流体の流圧を受け推力を得る押圧面と、前記本体の後方へ押圧面から垂直に配設し、本体を流体の流れ方向へ向かせるための作用面を有する安定板よりなる安定手段を備え、前記本体と安定手段を加える全長が管の内径より小さくなされ、本体が傾くと流体の流圧により前記押圧面が移動方向に対し直角となるように本体の傾きを矯正することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施例について図を用いて説明する。図１は本発明である管内清掃具の第一実施例の側面図を示す。図２は図１のＡ−Ａ矢視図を示す。
図１において、本発明の管内清掃具の移動方向である前方に本体４が設けられており、本体４は先端部１と付着物１１を掻き取る除去部２と流体の流圧を受けて推力を得る押圧面３を備えている。先端部１は曲管内を曲がり易くするため前方に向けて漸減する半球形状になされている。この先端部１の半球形状部分に連接する後方には管９の内面に接する外径を有する除去部２が備えられており、前方に移動することで管９の内面に付着している付着物１１を掻き取りながら除去するようになされている。
また、本体４の後部の端面には本体４を移動させるために、後方から送られる流体の流圧を受け止めて推力を得る押圧面３が垂直面状に設けられている。
【０００９】
本発明の管内清掃具の後側には前記本体４の後部に連接されて流体の流れによって管内清掃具の移動方向を流体の流れ方向へ維持させる安定手段５として、押圧面３から垂直に設けた直角三角形状の安定板６を本体４の中心から外周方向へ向けて放射状に四方へ、横方向には横安定板６ａが、縦方向には縦安定板６ｂが十字状に設けられている。
【００１０】
管内清掃具が流体の流れ方向に対して傾くと、安定板６に後方からの流体の流圧を受ける作用面７が生じ、安定板６は作用面７で受ける流圧によって管内清掃具の傾きを矯正して、管内清掃具の移動方向を流体の流れ方向へ戻すようになされている。
本発明の管内清掃具は、本体４と安定手段５を加える全長を管の内径より短くし、小さい曲率半径を有する曲管において、管内で詰まってつかえることなく、容易に曲管内を移動し、スムーズに曲部を通過できるようになされている。
【００１１】
次に、実施例の動作に基づき、図を用いて本発明の作用を説明する。
図３は第一実施例の管内清掃具が管内に挿入され移動する状態の側面図を示す。図４は管内清掃具が管内で傾いた状態の側面図を示す。図において白矢印は流体の流れを示し、黒矢印は管内清掃具の動きを示す。
管内に挿入された管内清掃具は、後方から高圧の流体を送られることで本体４の後方に設けられた押圧面３に流体の流圧を受けて管内を流体の流れ方向へ移動する。管内清掃具が移動することにより、本体４の外周に設けられた除去部２が管９の内面に接した状態で移動するので管９の内面に付着した流体の残渣などの付着物１１を掻き取って除去する。
【００１２】
このとき、図４に示すように、本体４が角度Ｙで傾くと、本体４に設けられた除去部２が管の内面と片寄って接し、均等な付着物１１の除去ができなくなるので、本体４の後方に設けられた安定手段５により本体４の傾きを矯正する。
図５には安定手段の作用説明図を示し、図を用いて管内清掃具の傾きを矯正する作用を説明する。図５において白矢印は流体の流れＱを示す。
図５（ａ）に示すように、本体４に傾きのない状態では、流体の流れ方向と管内清掃具の向きが等しいので、安定手段５として設けられた安定板６の周囲の流体は抵抗無く流れる。
【００１３】
ところが、図５（ｂ）に示すように、管内で本体４が角度Ｙ傾いて、流体の流れ方向と管内清掃具の向きが異なると、本体４の後方に移動方向と平行に設けられた安定板６も同様に傾く。この傾きによって流体の流れＱに対して抵抗する面が発生し、これが後方からの流体の流圧を受ける作用面７となって安定板６を上方に持ち上げる作用力Ｐが生じる。
この作用力Ｐにより、本体４の傾きを小さくする応力Ｍが本体４へ作用し、本体４の傾きを矯正し、管内清掃具の移動方向を流体の流れ方向と同じにする。そのため、流体の流れ方向に対して本体４の傾きの無い、つまり本体４の押圧面３が管内清掃具の移動方向に対して直角となり、管９の内面へ常に本体４の除去部２が片寄ることなく接するので、管の内面に付着した付着物１１の除去が確実に行われる。
【００１４】
前記安定手段５は安定板６を本体４の中心から外周方向へ向けて放射状に、四方へ十字状に横方向の横安定板６ａと縦方向の縦安定板６ｂを設けているので、一方向のみでなく多方向の本体４の傾きにも横安定板６ａと縦安定板６ｂのどちらかに作用面７を生じさせて、本体４の傾きを小さくする作用力Ｐを得ることができ、あらゆる方向での傾きでも管内清掃具の移動方向を流体の流れ方向へ矯正することが可能となる。
安定手段５の他の実施例として、本体４の押圧面３から垂直に安定板６を縦方向と横方向へ夫々平行に複数枚設け、格子状とする。この安定板６は、作用面７に受ける流圧を一方向に対して複数の安定板６で受けることで、より安定した作用力を働かせて本体４の傾きの矯正を行うことができる。
【００１５】
また、前記実施例では、先端部１は半球形状となしているが、本発明においては、先端部１は管内清掃具の移動方向へ向けて漸減する形状であって曲管内をスムーズに移動できる形状であればよい。例えば、円錐形状や、突端部を欠いた半球形状、同様に突端部を欠いた円錐形状などでも、実施例と同様な効果を得ることができる。
【００１６】
本発明の管内清掃具は、管内清掃具の本体４と安定手段５を加えた全長を短くし、且つ管内で管内清掃具が傾いたときには流体の流圧を本体４に作用させることで流体の流れ方向へ管内清掃具の移動方向を矯正し、除去部２を常に管の内面へ均等に接触させて付着物１１の除去能力を保ちながら、小さい曲率半径を有する曲管においても管内で詰まってつかえることなく、容易に曲管内を移動し、スムーズに曲部を通過することができる。
【００１７】
本発明の第二実施例を図を用いて説明する。図６は本発明の第二実施例の側面図を示す。
管内の付着物１１の除去をより確実に行うために、管内清掃具が前後方向を中心に回転させるらせん羽根形状の回転手段８をさらに管内清掃具へ設ける。回転手段８はらせん羽根形状により、流体の流圧が螺旋羽根にスピン状の負荷がかかり、管内清掃具へ回転を起こす作用を発生させる。
この回転手段８により、管内清掃具が管内を移動する際に、本体４の除去部２が回転しながら前方へ移動することで、管９の内面に付着した付着物１１を確実に掻き取ることが可能となり、より大きな清掃効果を発揮することができる。
【００１８】
回転手段８のらせん羽根形状の例としては、図６（ａ）の例においては、らせん羽根１２ａを本体４の中心から後方へ連接する支持棒１３から放射状に四方へ向けて複数枚を備え、後方に広い幅面を有し前方の本体側へ向けて次第に幅を小さくしながらひねりを加えたらせん羽根１２ａが設けられている。この例では、らせん羽根１２ａの後方にひねりを加えない部分を設けることで押圧面と垂直に設けられた安定手段５として作用することにより、一連の羽根のみで安定手段５と回転手段８とを備えることが可能となる。
【００１９】
図６（ｂ）の例においては、らせん羽根１２ｂを本体４の中心から後方へ連接する支持棒１３から放射状に四方へ向けて複数枚を備え、前方の本体側に広い幅面を有し後方へ向けて次第に幅を小さくしながらひねりを加えたらせん羽根１２ｂが設けられ、そのらせん羽根１２ｂの後方に安定手段５として安定板６が支持棒１３へ設けられている。このらせん羽根１２ｂの形状では、らせん羽根形状による回転力を本体４に直接作用させるので、より大きな回転を得ることができる。
図６（ｃ）の例においては、一枚のらせん羽根１４を本体４の中心から後方へ連接する支持棒１３へスクリュー形状に設けられている。このらせん羽根１４の形状では、流体の押圧力を回転手段でも受けることができ、回転による付着物１１の除去作用を起こしながら、前方への押圧力を大きく受けることで、より確実な除去効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、小さい曲率半径を有する曲管内を移動する際に、管内清掃具の全長を短くして容易に曲管内を移動し、且つ管内清掃具の全長を短くしたことにより曲管内で生じ易くなる管内清掃具の傾きが安定手段５により流体の流圧を本体４に作用させることで矯正されるので、曲管内をスムーズに通過しながら、除去部２での付着物１１の掻き取りを確実に行うことができる。
【００２１】
さらに、管内清掃具が管内を移動する際に、管内に送られる流体が均一に流れずに押圧面３に片寄った力が伝わったり、管内の付着物１１の付着力や付着量の違いによって管内清掃具が全周で均等に移動できなくなることで、管内清掃具が曲管以外の管内で傾いた状態となっても、管内清掃具の傾きを矯正して流体の流れ方向へ管内清掃具の移動方向を合わせることができ、常に本体４の除去部２が均等に管の内面へ接することにより、付着物１１の除去にムラが生じることがない。
【００２２】
また、管内清掃具にらせん羽根形状の回転手段８を設けることで、本体４の除去部２を回転させながら前方へ移動し、確実に管９の内面に付着した付着物１１を掻き取ることが可能となり、より大きな清掃効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である管内清掃具の第一実施例の側面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図を示す。
【図３】第一実施例の管内清掃具が管内に挿入され移動する状態の側面図を示す。
【図４】第一実施例の管内清掃具が管内で傾いた状態の側面図を示す。
【図５】安定手段の作用説明図を示す。
【図６】本発明の第二実施例の側面図を示す。
【符号の説明】
１  先端部
２  除去部
３  押圧面
４  本体
５  安定手段
６  安定板
７  作用面
【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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