(57)【要約】【課題】ダクト内部にダンパなどの障害物があっても効率良く作業することができ、また、縦型ダクトにも適用可能なダクト清掃装置の提供。【解決手段】圧縮エアを送り込んで先端部から噴出させるための可撓性を有するエアホース１と、エアホース１に所定間隔に固定して設けた複数のホース保持体２，２’，２”と、複数のホース保持体２，２’，２”を貫通してエアホースの先端部に固定した複数の操作用ワイヤ３ａ，３ｂと、操作用ワイヤ３ａ，３ｂをそれぞれ動作させる動力源としてのモータ４ａ，４ｂと、モータ４ａ，４ｂを制御する制御部５と、エアホース１の向きを操作するためのジョイスティック６とを備える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮エアを送り込んで先端部から噴出させるための可撓性を有するエアホースと、同エアホースに所定間隔に固定して設けた複数のホース保持体と、同複数のホース保持体を貫通して前記エアホースの先端部に固定した複数の操作用ワイヤと、同複数の操作用ワイヤの動作をそれぞれ制御する制御機構とを備えたダクト清掃装置。
【請求項２】
前記複数の操作用ワイヤは、前記ホース保持体に対して前記エアホースの軸周りに９０°間隔で設けたものである請求項１記載のダクト清掃装置。
【請求項３】
前記複数のホース保持体のうち後端部のホース保持体をダクトの軸中心部に固定および固定解除するための固定機構をさらに備えた請求項１または２に記載のダクト清掃装置。
【請求項４】
前記固定機構は、傘状に開閉する４本のアームの先端にキャスタを設けたものである請求項１から３のいずれかに記載のダクト清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調用や換気用などのダクトを清掃するためのダクト清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院・駅などの公共施設やオフィスビル等には、空調用や換気用のダクトが天井裏や壁内などに設置されている。このダクト内部には空気が出入りするため、空気中に含まれている塵や埃が残存する。したがって、長期にダクトを使用するとその内部に徐々に塵埃が堆積し、この堆積した塵埃がダクトの吹き出し口から室内に拡散することになる。
【０００３】
ダクト清掃の一般的な方法として、ダクト内部にエアホースを挿入し、このエアホースに圧縮した高圧エアを送って塵埃を吹き飛ばし、この吹き飛んだ塵埃を吸引する方法が知られている。この方法では、作業者は、ダクトの一部を開口して首を突っ込み、ダクト内部を目で確認しながら、エアホースを手で操作して作業を行う。
【０００４】
また、近年においては、特開平１１−４２４６７号公報に記載のダクト清掃用ロボット清掃機が開発されている。このロボット清掃機は遠隔操作することが可能であり、駆動輪によってダクト内部を走行しながら、ダクト内部の埃をブラシによって叩き、叩いた埃を吸引して清掃するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記いずれの清掃方法を採っても、ダクト内部の所々に存在する空気流量調整用のダンパが障害となる。ダンパは、エアホースを手で操作する際の邪魔となり、またロボット清掃機の走行の邪魔となる。
【０００６】
したがって、ダンパとダンパとの間を必ず開口して清掃しなければならず、ダンパを開口する作業と、清掃後にその開口を塞ぐ作業が必要となり、非効率的である。また、ダクトには開口の跡が多数残るため、作業後は見た目も悪くなる。
【０００７】
特に、縦型ダクトにおいては、特開平１１−４２４６７号公報に記載のロボット清掃機を走行させることができないため、このロボット清掃機を使用することができない。また、手作業の場合には、エアホース先端を手で操作することが難しいため、綺麗に効率良く清掃することができない。
【０００８】
そこで、本発明においては、ダクト内部にダンパなどの障害物があっても効率良く作業することができ、また、縦型ダクトにも適用可能なダクト清掃装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のダクト清掃装置は、圧縮エアを送り込んで先端部から噴出させるための可撓性を有するエアホースと、エアホースに所定間隔に固定して設けた複数のホース保持体と、複数のホース保持体を貫通してエアホースの先端部に固定した複数の操作用ワイヤと、複数の操作用ワイヤの動作をそれぞれ制御する制御機構とを備えたものである。
【００１０】
本発明によれば、ダクト内部にダンパなどの障害物があっても、その隙間からホース保持体に固定されたエアホースを挿入し、その状態で制御機構により操作用ワイヤの動作を制御することで、エアホースの先端部の向きを自在に変えて、ダクト内部の清掃作業を行うことができる。
【００１１】
ここで、複数の操作用ワイヤを、ホース保持体に対してエアホースの軸周りに９０°間隔で設けたものとすれば、各操作用ワイヤをそれぞれ引く動作によって、エアホース先端部の動きを、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸上で向きを変える動作に対応させることができる。
【００１２】
本発明のダクト清掃装置は、さらに複数のホース保持体のうち後端部のホース保持体をダクトの軸中心部に固定および固定解除するための固定機構を備えたものとするのが望ましい。これにより、操作用ワイヤによるエアホース先端部の操作を、より確実にすることができる。
【００１３】
また、ダンパなどの障害物の隙間にエアホースを挿入した状態で、固定機構により複数のホース保持体のうち後端部のホース保持体をダクトの軸中心部に固定することで、エアホースの先端部はこの後端部のホース保持体を基点として向きを自在に変えることができる。
【００１４】
ここで、固定機構は、傘状に開閉するろくろ機構の４本のアームの先端にキャスタを設けたものとするのが望ましい。これにより、このアームを開く動作によってその先端のキャスタがダクトの壁面に接すると、各キャスタが壁面を転がってそれぞれ常にダクトの角部に達し、各角部に固定されるようになるため、この４本のアームによって後端部のホース保持体がダクトの軸中心部に固定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態におけるダクト清掃装置の概略構成図である。
図１において、本実施形態におけるダクト清掃装置は、圧縮エアを送り込むエアホース１と、エアホース１に所定間隔に固定して設けた複数のホース保持体としての操作用ディスク２，２’，２”と、エアホース１の向きを操作するための２組の操作用ワイヤ３ａ，３ｂと、操作用ワイヤ３ａ，３ｂをそれぞれ動作させる動力源としてのモータ４ａ，４ｂと、モータ４ａ，４ｂを制御する制御部５と、エアホース１の向きを操作するためのジョイスティック６とを備える。
【００１６】
エアホース１は、ゴム、ビニールその他の可撓性を有するホースである。エアホース１には、５〜７気圧程度の圧縮エアを発生する発生源としてのエアコンプレッサ７が接続される。また、エアホース１の先端部には、エアホース１により送り込まれた圧縮エアを噴出するためのノズル８を備える。
【００１７】
操作用ディスク２，２’，２”は円盤状の板材であり、その中心にエアホース１が貫通するホース貫通孔２１を備える。エアホース１は、一連の操作用ディスク２，２’，２”のホース貫通孔２１を貫通して設けられ、各ホース貫通孔２１に動かないように固着されている。なお、中間の操作用ディスク２の枚数については任意に選択することができる。
【００１８】
また、操作用ディスク２，２’，２”は、互いに直行するＸ軸，Ｙ軸に対応してエアホース１の軸周りに９０°間隔で設けた四つのワイヤ貫通孔２２を備える。操作用ワイヤ３ａ，３ｂは、それぞれＸ軸，Ｙ軸に対応する位置のワイヤ貫通孔２２を貫通して設けられる。
【００１９】
ただし、操作用ワイヤ３ａ，３ｂは、エアホース１先端部の操作用ディスク２’のワイヤ貫通孔２２を除いて、操作用ディスク２，２”の各ワイヤ貫通孔２２には固定されない。エアホース１先端部の操作用ディスク２’のワイヤ貫通孔２２には、操作用ワイヤ３ａ，３ｂを引いたときにこの操作用ディスク２’が引っ張られるように操作用ワイヤ３ａ，３ｂが固定される。
【００２０】
操作用ワイヤ３ａ，３ｂは、それぞれプーリ９ａ，９ｂを介してモータ４ａ，４ｂにより駆動される。また、操作用ワイヤ３ａ，３ｂには、それぞれバネ１０ａ，１０ｂによって引っ張られたプーリ１１ａ，１１ｂにより、張力が加えられている。これにより、操作用ワイヤ３ａ，３ｂは、プーリ９ａ，９ｂから滑ることなくモータ４ａ，４ｂにより駆動される。
【００２１】
モータ４ａ，４ｂには、それぞれロータリエンコーダ１２ａ，１２ｂが接続されている。ロータリエンコーダ１２ａ，１２ｂは、モータ４ａ，４ｂの回転角度を検出するものである。
【００２２】
制御部５は、このロータリエンコーダ１２ａ，１２ｂの検出結果に基づいて操作用ワイヤ３ａ，３ｂの変位量を算出する。そして、制御部５は、操作用ワイヤ３ａ，３ｂの変位量とジョイスティック６によるＸ軸，Ｙ軸上の目標座標（ｘ，ｙ）の指示に基づいて、ノズル８の先端がこの目標座標（ｘ，ｙ）と一致するようにモータ４ａ，４ｂをサーボ制御する。
【００２３】
図２は図１のエアホースをダクト内に挿入した状態を示す断面図、図３は図２のＡ矢視図、図４はエアホースの屈曲状態を示す断面図である。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態におけるダクト清掃装置は、後端部の操作用ディスク２”をダクトＤの軸中心部に固定および固定解除するための固定機構として、操作用ディスク２”に固定されたボス１３、ボス１３に回転関節を介して連結された４本のアーム１４、ボス１３に固定された中空軸１５、中空軸１５上を摺動可能なカラー１６、カラー１６およびアーム１４にそれぞれ回転関節を介して連結された４本の支持材１７、および、各アーム１４の先端に固定されたキャスタ１８を備える。なお、カラー１６はバネ（図示せず）の張力によってボス１３側に引っ張ってある。
【００２５】
図２の実線は固定機構によって操作用ディスク２”を固定した状態を示しているが、同図の破線は操作用ディスク２”の固定解除状態を示している。初期状態では、図２の破線で示すようにカラー１６は、バネ（図示せず）の張力に逆らってボス１３から離れた状態（固定解除状態）に維持してある。清掃作業時には、このカラー１６を解放して図２の実線で示す固定状態とする。
【００２６】
カラー１６を解放すると、カラー１６はバネの張力によってボス１３側へ移動する。これに伴い、各アーム１４は各支持材１７に押され、ボス１３を中心として傘状に開く。そして、各アーム１４の先端のキャスタ１８は、それぞれダクトＤの壁面に当接すると、アーム１４がさらにバネの張力によって押されることにより、壁面を転がって図３に示すようにダクトＤの角部に達する。
【００２７】
こうしてダクトＤの角部に達した各キャスタ１８は、そこで動きを止め、各角部に固定される。これにより、４本のアーム１４の中心に位置する操作用ディスク２”はダクトＤの軸中心部に固定され、他の操作用ディスク２，２’は後述のようにこの操作用ディスク２”を基点として動作する。
【００２８】
また、エアホース１先端部の操作用ディスク２’から後端部の操作用ディスク２”まで、途中の操作用ディスク２を含めて全体を、蛇腹チューブ１９によって覆っている。このように蛇腹チューブ１９で覆うことによって、ダクトＤ内の塵埃が操作用ディスク２に付着するのを防止する。これにより、操作用ディスク２のワイヤ貫通孔２２が目詰まりして、操作用ワイヤ３ａ，３ｂの動作が悪くなるのを防止している。
【００２９】
また、図示していないが、本実施形態におけるダクト清掃装置は、エアホース１の先端部またはボス１３近くの部分にＣＣＤカメラを備えている。清掃作業時には、このＣＣＤカメラによってダクトＤの内部を確認しながらジョイスティック６を操作してエアホース１の向きを変えることができる。
【００３０】
次に、上記構成のダクト清掃装置によるダクト内部の清掃方法について説明する。
【００３１】
まず、カラー１６を引いてアーム１４を閉じた状態（固定解除状態）で、ダクトＤの内部をＣＣＤカメラで確認しながら進行させる。このとき、図２に示すように、ダクトＤ内にはダンパＰが存在するので、このダンパＰを開いてその隙間を通過させる。
【００３２】
清掃位置に達したところで、カラー１６を解放してアーム１４を開く。このとき、各アーム１４の先端のキャスタ１８の作用によって、アーム１４は図３に示すようにダクトＤの対角線上に配置され、操作用ディスク２”がダクトＤの軸中心部に固定される（図２に実線で示す固定状態）。
【００３３】
ここで、ＣＣＤカメラによってダクトＤの内壁の状態を確認しながらジョイスティック６を操作し、エアホース１の向きを変えながら、エアホース１の先端部のノズル８から圧縮エアを噴出してダクトＤ内壁面の清掃を行う。
【００３４】
例えば、ジョイスティック６をｘ方向に動かすと、このジョイスティック６のｘ方向の位置に応じて制御部５によりモータ４ａが制御される。このモータ４ａの回転はプーリ９ａを介して操作用ワイヤ３ａに伝わり、図４に示すように、操作用ディスク２’の一方に固定された操作用ワイヤ３ａを引っ張り、これと反対側に固定された操作用ワイヤ３ａを送り出す。これにより、操作用ディスク２，２’，２”に固定されたエアホース２は、図４に示すように操作用ディスク２”を基点として、操作用ワイヤ３ａの引っ張られた側に屈曲する。
【００３５】
なお、ジョイスティック６をｙ方向に動かした場合には、ジョイスティック６のｙ方向の位置に応じて制御部５によりモータ４ｂが制御され、モータ４ｂの回転はプーリ９ｂを介して操作用ワイヤ３ｂに伝わる。この操作用ワイヤ３ｂによる操作用ディスク２，２’，２”の動作は上記と同様である。また、ジョイスティック６をｘ方向、ｙ方向に同時に動かした場合には、それぞれの方向の位置に応じて制御部５によりモータ４ａ，４ｂが制御される。
【００３６】
さらに別の清掃位置に移動する場合には、再度アーム１４を閉じた状態（固定解除状態）で、ダクトＤの内部を移動し、清掃位置に達したところでアーム１４を開いて固定する。そして、上記と同様にジョイスティック６を操作してノズル８からあらゆる方向へ圧縮エアを噴出してダクトＤ内壁面の清掃を行う。
【００３７】
このように、本実施形態におけるダクト清掃装置によれば、ダクトＤ内部にダンパＰなどの障害物があってもその隙間からエアホース１を挿入し、アーム１４を開いて固定状態として、ジョイスティック６の操作によりエアホース２の先端部のノズル８の向きを自在に変えることにより、ダクトＤ内部の清掃作業を効率良く行うことができる。
【００３８】
特に、本実施形態におけるダクト清掃装置では、エアホース１自体をダクトＤ内に挿入すれば、エアホース１の先端部のノズル８の向きをジョイスティック６による操作用ワイヤ３ａ，３ｂの動作制御だけで変えることができるため、縦型ダクトにも適用することが可能である。
【００３９】
また、本実施形態におけるダクト清掃装置は、操作用ワイヤ３ａ，３ｂを、操作用ディスク２，２’，２”に対してエアホース１の軸周りに９０°間隔で設けているため、各操作用ワイヤ３ａ，３ｂをそれぞれ引く動作と、エアホース１先端部の動きとが、互いに直行するＸ軸，Ｙ軸上で向きを変える動作に対応している。
【００４０】
したがって、エアホース１先端部の動作制御が容易となるうえ、各操作用ワイヤ３ａ，３ｂの操作によってエアホース１先端部を任意の方向と、ある範囲内での任意の長さに位置決めすることができ、ジョイスティック６の簡単な操作で自在にエアホース１の先端部のノズル８の向きを変えて清掃作業を行うことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【００４２】
（１）圧縮エアを送り込んで先端部から噴出させるための可撓性を有するエアホースと、エアホースに所定間隔に固定して設けた複数のホース保持体と、複数のホース保持体を貫通してエアホースの先端部に固定した複数の操作用ワイヤと、複数の操作用ワイヤの動作をそれぞれ制御する制御機構とを備えたことにより、ダクト内部にダンパなどの障害物があってもその隙間からエアホースを挿入してその先端部の向きを自在に変えることができる。これにより、ダクト内部の清掃作業を効率良く行うことが可能となる。また、エアホース自体をダクト内に挿入すれば、エアホースの先端部の向きを操作用ワイヤの動作制御だけで変えることができるため、縦型ダクトにも適用して清掃作業を行うことができる。
【００４３】
（２）複数の操作用ワイヤを、ホース保持体に対してエアホースの軸周りに９０°間隔で設けたものとすることにより、各操作用ワイヤをそれぞれ引く動作によって、エアホース先端部の動きを、互いに直行するＸ軸，Ｙ軸上で向きを変える動作に対応させることができるため、エアホース先端部の動作制御が容易となり、簡単な操作で自在にエアホースの先端部の向きを変えて清掃作業を行うことが可能となる。
【００４４】
（３）複数のホース保持体のうち後端部のホース保持体をダクトの軸中心部に固定および固定解除するための固定機構を備えたことにより、ダンパなどの障害物の隙間にエアホースを挿入した状態で、固定機構により後端部のホース保持体をダクトの軸中心部に固定することができる。これにより、エアホースの先端部の向き変える動作が障害物に阻害されることがなく、エアホースの先端部の向きを、この後端部のホース保持体を基点として自在に変えて清掃作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるダクト清掃装置の概略構成図である。
【図２】図１のエアホースをダクト内に挿入した状態を示す断面図である。
【図３】図２のＡ斜視図である。
【図４】エアホースの屈曲状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　エアホース
２，２’，２”　操作用ディスク
３ａ，３ｂ　操作用ワイヤ
４ａ，４ｂ　モータ
５　制御部
６　ジョイスティック
７　エアコンプレッサ
８　ノズル
９ａ，９ｂ　プーリ
１０ａ，１０ｂ　バネ
１１ａ，１１ｂ　プーリ
１２ａ，１２ｂ　ロータリエンコーダ
１３　ボス
１４　アーム
１５　中空軸
１６　カラー
１７　支持材
１８　キャスタ
１９　蛇腹チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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