(57)【要約】【課題】より狭隘空間での清掃作業が容易で、幅広い清掃作業ができる。【解決手段】ハンドリング筒１に回転自在に支持されるとともに、基端部にエアモータ３が連結された回転軸２と、回転軸２の先端部に回転軸心Ｏを中心とする周方向に一定間隔をあけて回転軸心Ｏと略平行に取り付けられた複数の衝撃清掃用のロッド状清掃部材６とを具備し、ロッド状清掃部材６は、回転軸２の回転により半径方向に拡開可能でかつ清掃面Ｓの付着物を除去可能な弾性および復元性を有する材質で形成された。【選択図】        図１
2004218955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に回転自在に支持されるとともに、基端部に回転駆動装置が連結された回転軸と、
該回転軸の先端部に回転軸心を中心とする周方向に一定間隔をあけて回転軸心と略平行に取り付けられた複数のロッド状清掃部材とを具備し、
前記ロッド状清掃部材の少なくとも基端側が、回転軸の回転により半径方向に拡開可能でかつ清掃面の付着物を除去可能な弾性および復元性を有する材質で形成された
ことを特徴とする回転式清掃装置。
【請求項２】
回転軸の先端部に、ロッド状清掃部材に対応して基端側から先端側に略９０度の範囲で湾曲する拡開ガイド面を形成し、
回転時の遠心力により拡開するロッド状清掃部材の基端部を前記拡開ガイド面に沿って折り曲げるように構成した
ことを特徴とする回転式清掃装置。
【請求項３】
支持部材と回転軸とをそれぞれ基端側と先端側に分割して、基端側回転軸と先端側回転軸をフレキシブル継手を介して連結するとともに、前記先端側回転軸を基端側回転軸に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項１または２記載の回転式清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラーの伝熱面、焼却炉の耐火壁、パイプの内面、煙道の内面など、特に狭隘部での錆やクリンカ、スケールなどの除去に適した回転式清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラや焼却炉、煙道などの清掃作業には、サンドブラストやショットブラストなどを用いて、砂や砥粒、小鉄玉を清掃面に高速で吹き付け付着物を除去する方法が主流であり、このブラストによる清掃作業には、ブラスト用エアの供給装置やブラスト材の供給装置、ブラスト材の回収装置などの付帯設備が必要である。
【０００３】
また他に付着物を削り取る方法として、サンドペーパや金属ブラシ、手動式グラインダなどを使用した手動工具による作業方法もある。
さらにジェットタガネやチッパーなど金属製のニードルやチゼルを往復運動させる研掃工具などを使用することもある。またばね鋼の弾性を利用したものとして、特許文献１がある。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５７−１４０８９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラストを用いるものでは、清掃面とブラストノズルとの位置関係を適正に行う必要がある点、付帯設備を近傍に設置する必要がある点、ブラスト材の回収のための十分な空間を必要とする点などから、特に狭隘部の清掃には不向きである。また手動作業では、作業員が入れる空間を必要とするため、狭隘部の清掃はできない。さらに研削工具を使用するものは、刃物の衝撃力と掻き取り力とを利用するため、清掃面を傷付けるおそれがあり、薄いスケールなどの除去には不向きであり、作業の自由度が低く、やはり狭隘部の作業には向かない。さらにまた、特許文献１のものは、ドラムの外周部に研掃ばねを半径方向に突出させて取り付けられているため、作業性は問題がないものの、少なくともドラムの外径＋研掃ばねの厚み（折り曲げ代）の大きさが必要で、狭隘空間に挿入して作業するのは不適当である。また部品点数も多く内部構造が複雑で、メンテナンス性に手間がかかるとともに、コスト高となるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、より狭隘な空間での清掃作業が容易で、簡単な構造で低コストで提供できる回転式清掃装置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】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、支持部材に回転自在に支持されるとともに、基端部に回転駆動装置が連結された回転軸と、回転軸の先端部に回転軸心を中心とする周方向に一定間隔をあけて回転軸心と略平行に取り付けられた複数の衝撃清掃用のロッド状清掃部材とを具備し、前記ロッド状清掃部材は、回転軸の回転により半径方向に拡開可能でかつ清掃面の付着物を除去可能な弾性および復元性を有する材質で形成されたものである。
【０００８】
上記構成によれば、回転軸を回転させず、ロッド状清掃部材を回転軸に沿った状態で狭隘部に挿入し、回転軸を回転させることで遠心力により回転軸に直交する面に沿って拡開させ、ロッド状清掃部材の先端部を清掃面に打ち付けてその衝撃力により清掃面の付着物を効果的に剥離、除去することができる。したがって、サンドブラストやショットブラストのように付帯設備やブラスト材の回収装置も不要となり、また研削工具に比べて操作が容易で、さらに狭隘な作業空間に臨む清掃面でも効率よく付着物を除去でき、簡単な構造で低コストで製造できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、回転軸の先端部に、ロッド状清掃部材に対応して基端側から先端側に略９０度の範囲で湾曲する拡開ガイド面を形成し、回転時の遠心力により拡開するロッド状清掃部材の基端部を前記拡開ガイド面に沿って折り曲げるように構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、遠心力で広がるロッド状清掃部材の基端の折れ曲がり部分を、湾曲状の拡開ガイド部に沿って折れ曲がるようにしたので、折れ曲がり部に負荷される荷重を均一に分散して、塑性変形を防止するとともに、清掃時の衝撃によるロッド状清掃部材や清掃面の破損を未然に防止することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、支持部材と回転軸とをそれぞれ基端側と先端側に分割して、基端側回転軸と先端側回転軸をフレキシブル継手を介して連結するとともに、前記先端側回転軸を基端側回転軸に対して傾斜させたものである。
【００１２】
上記構成によれば、傾斜する清掃面を効果的に清掃することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る回転式清掃装置の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１４】
この回転式清掃装置は、図１に示すように、ロッド状清掃部材の可曲復元性を利用しての回転衝撃力により清掃するもので、狭隘部に対応するために、回転軸２の先端部に回転軸心Ｏに沿って複数のロッド状清掃部材６を取り付け、回転軸２の回転により遠心力を利用してロッド状清掃部材６を拡開させるるとともに、ロッド状清掃部材を鞭のようにしならせて清掃面Ｓに打ち付け、この衝撃と摩擦とによりクリンカや煤、スケールなどの付着物を除去するものである。
【００１５】
すなわち、ハンドリング筒（支持部材）１に軸受１ａを介して回転自在に支持された回転軸２には、基端部にエアモータ（回転駆動装置）３の出力軸に連結され、ハンドリング筒１から突出する先端部には、着脱部５を介して清掃具ユニット４が装着されている。前記エアモータ３にはエアポンプユニット１１からエアホース１２が接続され、エアホース１２にエア調整弁１３が介在されてエアモータ３の回転数を調整することができる。清掃現場には、通常エアポンプユニット１１が配置されるため、ここではエアモータ３を使用したが、エアモータ３に代えて電動モータを使用してもよい。
【００１６】
前記清掃具ユニット４は、清掃面Ｓや清掃箇所に応じて複数の種類が装備されており、着脱部５は、たとえば図２に示すように、回転軸２の回転方向と逆方向に形成された雄ねじ部５ａと雌ねじ部５ｂにより取り替え自在に構成されている。他の着脱部５として抜け止め可能なスプラインや、ピン連結などであってもよい。
【００１７】
たとえばこの清掃具ユニット４は、雄ねじ部５ａ（または雌ねじ部５ｂ）を有するユニットブロック４ａの先端面に、回転軸心Ｏを中心として周方向に一定間隔ごとに複数（図では９０度ごとに４本）のロッド状清掃部材６が回転軸心Ｏと平行に植設されて一体成形されており、ロッド状清掃部材６は、同一長さでたとえばばね鋼製のコイルばねにより構成されている。ここでロッド状清掃部材６は、回転による遠心力で半径方向に広がり、回転がなくなると直線状に戻るような弾性および復元性を有し、かつ清掃面Ｓの付着物を除去可能で京劇に耐えうる強度を有する材質が選択される。たとえばステンレス鋼やその他鋼線からなる捻り線（ワイヤ）や単線をそのまま使用することができ、また硬質プラスチック製の線材を使用することができる。また清掃面Ｓに応じて、図４に示すように、清掃面Ｓを傷つけることのないように、ロッド状清掃部材６の先端部にプラスチック材１４Ａを被覆したり、強固に付着したクリンカなどの付着物には、ロッド状清掃部材６の先端部に重量のある金属製衝撃体１４Ｂを被覆したりすることもできる。また、ロッド状清掃部材６の基端側折れ曲がり部に、他の補強部材を補強して複合材で構成してもよい。
【００１８】
またユニットブロック４ａの先端面でロッド状清掃部材６の外周部には、基端側から先端側に７５〜９０度の範囲、望ましくは略９０度で湾曲する円弧状断面でラッパ状の拡開ガイド面７が形成されている。この拡開ガイド面７は、遠心力により拡開するロッド状清掃部材６が急角度で変形しないようにロッド状清掃部材６の基端部を案内するものである。この拡開ガイド面７がない場合には、ロッド状清掃部材６が急角度で折れ曲がって塑性変形を起こし、復元性を損なうとともに、荷重（応力）が集中して破損したり疲労破断される恐れがある。また拡開ガイド面７が７５度未満の場合では、拡開ガイド面７から出た部分でロッド状清掃部材６が折れ曲がって荷重が集中し負担が大きくなって破損の危険が大きくなるためである。さらに拡開ガイド面７を円弧状断面のラッパ状としたが、円弧状に限るものではなく、他の湾曲面であってもよい。
【００１９】
また、ハンドリング筒１の基端側には、任意形状の操作ハンドル８が設けられ、また先端部にはロッド状清掃部材６が清掃面Ｓに接近しすぎてその衝撃力により清掃面Ｓやロッド状清掃部材６が損傷するのを防止するためのスペーサ９が設けられている。
【００２０】
上記構成において、回転軸の先端部に、清掃面Ｓに対応した清掃具ユニット６を装着し、清掃面Ｓとに臨む作業空間に先端部を挿入する。そして、エアモータ３を回転駆動させ、ロッド状清掃部材６の材質や形状に対応する所定以上の回転数とすることにより、遠心力ですべてのロッド状清掃部材６がそれぞれ拡開されて半径方向に伸びる。さらに回転軸２の回転数を上げてロッド状清掃部材６を弓状にしならせ、ハンドリング筒１を操作してロッド状清掃部材６を目的の清掃面Ｓに略直角または所定角度傾斜して打ち付けることにより、ロッド状清掃部材６が清掃面Ｓに激しく衝突して大きい衝撃を与え、サンドブラストやショットブラストと同様に、清掃面Ｓの付着物を効果的に除去することができる。
【００２１】
この時、ロッド状清掃部材６の基端側は拡開ガイド面７に沿って円弧状に折れ曲がることから、この折れ曲がり部で大きい荷重が局所に負荷されることなく均一に分散され、折れ曲がり部が塑性変形したり、破損、ひび割れ、破断されることもない。しかも、作業空間が狭隘部であっても清掃具ユニット６の挿入が容易で、ハンドリング筒１の操作も正確に行うことができる。さらに、ハンドリング筒６の先端部に設けられたスペーサ９により、ロッド状清掃部材６が清掃面Ｓに接近し過ぎて清掃面Ｓやロッド状清掃部材６を破損させることもない。
【００２２】
また清掃面Ｓの材質や付着物の状況、作業空間に応じて、清掃具ユニット６を別のものと短時間で交換することができ、清掃面Ｓの付着物の性状に応じて効果的に除去することができる。すなわち、ロッド状清掃部材６の長さの長いものに交換したり、先端部に重量のある衝撃物付のロッド状清掃部材６とに交換することで、衝撃力を増大させて、クリンカなどの強固に付着する付着物にも対応することができ、またスリットなどの奥部の付着物も容易に剥離することができる。
【００２３】
上記清掃具ユニット４では、回転軸心に直交する同一平面上で各会するようにロッド状清掃部材４を取り付けたが、図５の変形例では、回転軸心Ｏ方向に一定間隔を隔てた複数段（図では３段）でロッド状清掃部材６を拡開するように構成したものである。上記構成によれば、３段のロッド状清掃部材６により一度に広範な清掃面Ｓを清掃することができ、作業時間を短縮できて効率良く清掃することができる。
【００２４】
また先の実施の形態では、１本の回転軸心Ｏ上で清掃具ユニット３Ａを回転させるように構成したが、図６に示す実施の形態では、基端側ハンドリング筒１Ａと先端側ハンドリング筒１Ｂとを可変調整具２１を介して所定角度θ隔てて同一平面内に配置するととも、ハンドリング筒１Ａ，１Ｂにそれぞれ回転軸２Ａ，２Ｂを回転自在に支持させ、さらに回転軸２Ａ，２Ｂをフレキシブル継手２２で互いに連結したものである。もちろん、角度θを固定式とすることもできる。
【００２５】
上記構成によれば、基端側回転軸２Ａの回転軸心Ｏ１に対して先端側回転軸２Ｂの回転軸心Ｏ２を０〜略９０度の範囲で変向することにより、あらゆる角度の清掃面Ｓに対して、ロッド状清掃部材５を効果的に衝突させて清掃することができ、広範な清掃面Ｓに対応することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、回転軸が回転しない状態で、ロッド状清掃部材を回転軸に沿った状態で狭隘部に挿入し、回転軸を回転させることで遠心力により回転軸に直交する面に沿って拡開させ、ロッド状清掃部材の先端部を清掃面に打ち付けてその衝撃力により清掃面の付着物を効果的に剥離、除去することができる。したがって、サンドブラストやショットブラストのように付帯設備やブラスト材の回収装置も不要となり、また研削工具に比べて操作が容易で、さらに狭隘な作業空間に臨む清掃面でも効率よく付着物を除去でき、簡単な構造で低コストで製造できる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、遠心力で広がるロッド上清掃部材の基端の折れ曲がり部分を、湾曲状の拡開ガイド部に沿って折れ曲がるようにしたので、折れ曲がり部に負荷される荷重を均一に分散して、塑性変形を防止するとともに、清掃時の衝撃による破損を未然に防止することができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、傾斜するような広範な清掃面を効果的に清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転式清掃装置の実施の形態を示す構成図である。
【図２】同清掃装置の清掃具ユニットを示す縦断面図である。
【図３】同清掃具ユニットによる清掃状態を示す正面図である。
【図４】ロッド状清掃部材の変形例を示し、先端部を示す部分縦断面図である。
【図５】同清掃具ユニットの変形例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る回転式清掃装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
Ｏ    回転軸心
Ｓ    清掃面
１    ハンドリング筒
２    回転軸
３    エアモータ
４    清掃具ユニット
５    着脱部
６    ロッド状清掃部材
７    拡開ガイド面
８    操作ハンドル
９    スペーサ
１１    エアポンプユニット
１２    エアホース
１３    エア調整弁
【図１】
2004218955.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004218955.tif 000005
【図４】
2004218955.tif 000006
【図５】
2004218955.tif 000007
【図６】
2004218955.tif 000008