(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄管の内壁面の付着物を除去するために被洗浄管内に圧送すべきアブレーシブ材含有気液混合流体を吐出口に吐出する管内洗浄流体混合器であって、
気体の供給を受ける第１流路と、
アブレーシブ材の供給を受ける第２流路と、
加圧液体の供給を受ける第３流路と、
第１流路からの気体を作動流体として第２流路からのアブレーシブ材を引き込むことにより気体混合アブレーシブ材を吐出する第１ノズルと、
第３流路からの加圧液体を作動流体として第１ノズルからの気体混合アブレーシブ材を引き込むことにより前記気液混合流体として吐出口に吐出する第２ノズルとを備えたことを特徴とする管内洗浄流体混合器。
【請求項２】
アブレーシブ材が合成樹脂製の洗浄粒子と液体とを含み、このアブレーシブ材を第２流路へ圧送する容積式ポンプを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の管内洗浄流体混合器。
【請求項３】
中心軸線上に第３流路が設けられ、第３流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第２流路が設けられ、第２流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第１流路が設けられた三重同軸流路構成を備え、第１ノズルが内周側の第２流路の出口と外周側の第１流路の出口とを入り口として環状吐出口を形成し、第２ノズルが中心軸線上の第３流路の出口とその外周の第１ノズルの環状吐出口とを入り口とする同心状ノズルを形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の管内洗浄流体混合器。
【請求項４】
第１流路から第１ノズルへ流入する気体の流れに旋回流を与える整流手段を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の管内洗浄流体混合器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された管内洗浄流体混合器と、
前記混合器の吐出口から吐出される前記気液混合流体を被洗浄管内に導入する手段と、
被洗浄管内から排出される洗浄後の流体からアブレーシブ材中の固体粒子を分離する分離手段とを備えたことを特徴とする管内洗浄設備。
【請求項６】
分離手段の上流側に、被洗浄管内から排出される洗浄後の流体に旋回流を与えてアブレーシブ材中の固体粒子を自己洗浄するサイクロン洗浄装置を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の管内洗浄設備。
【請求項７】
分離手段で分離中又は分離後の固体粒子を水洗する洗浄手段を更に備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の管内洗浄設備。
【請求項８】
分離手段で分離された固体粒子をアブレーシブ材の成分として前記管内洗浄流体混合器へ循環させる再循環手段を備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の管内洗浄設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水配管等の内壁面の洗浄設備に関し、例えば河川水を使用する冷却器の内部配管等の水配管に導通させて洗浄を行う場合に使用する洗浄粒子と洗浄流体とを混合する混合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、発電機の空気冷却器内部に配設された熱交換器細管内部の洗浄を行う水管内壁面洗浄用装置は存在していた。この洗浄用装置は、洗浄粒子と液体と気体とを被洗浄管内に圧送して被洗浄管内の壁面の付着物を除去する装置である。
【０００３】
この装置の主要部分は、前述の洗浄粒子と液体と気体とを被洗浄管内に圧送する混合器である。洗浄粒子と空気と水との混合流を送り出す混合器の構成としては、多くの場合、被洗浄管路に連通した洗浄流体流路に対向する位置に圧縮空気と洗浄粒子との供給する洗浄粒子流入管を備え、洗浄流体流路と洗浄粒子流入管とは同軸上に配置されている。この軸線の側方から、加圧水を供給する加圧水流入管を備える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、圧縮空気へ混入する樹脂製の洗浄粒子は、乾燥していることが必要で、一度使用したものは水で濡れているので直ぐには再利用できず、被洗浄管の洗浄が終了するまで、常に乾燥した洗浄粒子を用意し、また、それを回収する必要があった。
【０００５】
本発明は、液体に濡れた洗浄粒子をアブレーシブ材として用いることのできる混合器を得ること又は管内洗浄設備を得ることを目的とする。更に、混合器の機能を高めて、洗浄能力の向上、洗浄時間の短縮を図ることのできる混合器を得ること又は管内洗浄設備を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明に係る管内洗浄流体混合器は、被洗浄管の内壁面の付着物を除去するために被洗浄管内に圧送すべきアブレーシブ材含有気液混合流体を吐出口に吐出する管内洗浄流体混合器であって、
気体の供給を受ける第１流路と、
アブレーシブ材の供給を受ける第２流路と、
加圧液体の供給を受ける第３流路と、
第１流路からの気体を作動流体として第２流路からのアブレーシブ材を引き込むことにより気体混合アブレーシブ材を吐出する第１ノズルと、
第３流路からの加圧液体を作動流体として第１ノズルからの気体混合アブレーシブ材を引き込むことにより前記気液混合流体として吐出口に吐出する第２ノズルとを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載された発明に係る管内洗浄流体混合器は、請求項１に記載のアブレーシブ材が合成樹脂製の洗浄粒子と液体とを含み、このアブレーシブ材を第２流路へ圧送する容積式ポンプを更に備えたものである。
【０００８】
請求項３に記載された発明に係る管内洗浄流体混合器は、請求項１又は２に記載の混合器において、中心軸線上に第３流路が設けられ、第３流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第２流路が設けられ、第２流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第１流路が設けられた三重同軸流路構成を備え、第１ノズルが内周側の第２流路の出口と外周側の第１流路の出口とを入り口として環状吐出口を形成し、第２ノズルが中心軸線上の第３流路の出口とその外周の第１ノズルの環状吐出口とを入り口とする同心状ノズルを形成しているものである。
【０００９】
請求項４に記載された発明に係る管内洗浄流体混合器は、請求項３に記載の第１流路から第１ノズルへ流入する気体の流れに旋回流を与える整流手段を更に備えたものである。
【００１０】
請求項５に記載された発明に係る管内洗浄設備は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された管内洗浄流体混合器と、
前記混合器の吐出口から吐出される前記気液混合流体を被洗浄管内に導入する手段と、
被洗浄管内から排出される洗浄後の流体からアブレーシブ材中の固体粒子を分離する分離手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項６に記載された発明に係る管内洗浄設備は、請求項５に記載の分離手段の上流側に、被洗浄管内から排出される洗浄後の流体に旋回流を与えてアブレーシブ材中の固体粒子を自己洗浄するサイクロン洗浄装置を更に備えたものである。
【００１２】
請求項７に記載された発明に係る管内洗浄設備は、請求項５又は６に記載の分離手段で分離中又は分離後の固体粒子を水洗する洗浄手段を更に備えたものである。
【００１３】
請求項８に記載された発明に係る管内洗浄設備は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の分離手段で分離された固体粒子をアブレーシブ材の成分として前記管内洗浄流体混合器へ循環させる再循環手段を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明においては、気体の供給を受ける第１流路と、アブレーシブ材の供給を受ける第２流路と、加圧液体の供給を受ける第３流路と、第１流路からの気体を作動流体として第２流路からのアブレーシブ材を引き込むことにより気体混合アブレーシブ材を吐出する第１ノズルと、第３流路からの加圧液体を作動流体として第１ノズルからの気体混合アブレーシブ材を引き込むことにより前記気液混合流体として吐出口に吐出する第２ノズルとを備える。これにより、液体に濡れた洗浄粒子をアブレーシブ材として用いることができる。
【００１５】
即ち、本発明の混合器は、被洗浄管の内壁面の付着物を除去するために被洗浄管内に圧送すべきアブレーシブ材含有気液混合流体を吐出口に吐出する。特に、第２流路から供給されるアブレーシブ材が気体の供給を受ける第１流路により、気体が吐出口へ向かう際に、第１流路と第２流路とが合流する地点で陰圧となり、アブレーシブ材を引き込む力が働き、合成樹脂製の洗浄粒子と液体とを含んで湿潤状態のアブレーシブ材を用いることのできる混合器を得ることができ、被洗浄管の洗浄が終了した流体から固体粒子を分離回収し、洗浄粒体として繰り返し使用することもできる。
【００１６】
即ち、本発明のアブレーシブ材は、湿潤状態でなければ洗浄粒子の自重や機械駆動等によってアブレーシブ材中の洗浄粒子を第２流路に供給し、第１流路と第２流路との合流地点での陰圧によって引き込むことも可能であるが、アブレーシブ材として合成樹脂製の洗浄粒子と液体とを含んでいる場合には、機械駆動によって第２流路へ圧送することが必要とする。機械駆動の圧送方法としては、湿潤状態のアブレーシブ材を圧送可能な搬送機械であればよい。好ましい態様としては、湿潤状態で圧送可能な容積式ポンプが上げられるが、その他にも、モーノポンプ、ギアポンプ、螺旋状の回転羽根による搬送装置等も用いることが可能である。
【００１７】
また、第１流路については、第３流路からの加圧水を作動流体として吐出する第２ノズルでの引き込み力が強ければ、大気圧の気体を供給するものでもよいが、好ましくは、コンプレッサ等の加圧気体を供給することにより、第１ノズルでのアブレーシブ材の引き込み力が高まる。
【００１８】
本発明の混合器では、好ましい態様としては、中心軸線上に第３流路が設けられ、第３流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第２流路が設けられ、第２流路の外周で同軸状に環状流路断面形状の第１流路が設けられた三重同軸流路構成を備え、第１ノズルが内周側の第２流路の出口と外周側の第１流路の出口とを入り口として環状吐出口を形成し、第２ノズルが中心軸線上の第３流路の出口とその外周の第１ノズルの環状吐出口とを入り口とする同心状ノズルを形成している。これにより、スムーズなアブレーシブ材の圧送と混合流体の形成を行うことができる。
【００１９】
即ち、本発明のアブレーシブ材の供給を受ける第２流路の断面形状は、第３流路の外周で同軸状に環状流路を形成してもうけられる。これにより、アブレーシブ材の供給は、出来るだけ抵抗のない状態で行うことができ、かつ混合器内部の空気の流れを出来るだけ阻害しない状態で行うことが出来る。即ち、合成樹脂製の洗浄粒子と液体とを含んだアブレーシブ材を圧送することにおいて、最も懸念されるのは、アブレーシブ材の詰まりであり、このためにアブレーシブ材の供給を阻害する構造は極力排除し、かつ第１流路と第２流路との合流点の陰圧によるアブレーシブ材の引き込みを阻害する構造を極力排除することが得策である。
【００２０】
具体的には、第１ノズルが内周側の第２流路の出口と外周側の第１流路の出口とを入り口として環状吐出口を形成し、第２ノズルが中心軸線上の第３流路の出口とその外周の第１ノズルの環状吐出口とを入り口とする同心状ノズルを形成することで、アブレーシブ材の供給を阻害する構造が極力なく、かつ第１流路と第２流路との合流点の陰圧によるアブレーシブ材の引き込みを阻害する構造も極力ない構造となっている。
【００２１】
また、好ましい態様としては、第１流路から第１ノズルへ流入する気体の流れに旋回流を与える整流手段を更に備えたものでは、吐出口が旋回流となって噴出するような構造となる。この旋回流の発生によって、第１流路と第２流路との合流地点の陰圧の発生が大きくなることによるスムーズな洗浄粒子の供給と、液体混入地点での流体抵抗の発生を努めて減少させることと、旋回流による被洗浄管内壁面の洗浄効果の増大とが図れる。
【００２２】
尚、整流手段としては、螺旋状のフィンや溝により形成される。形成位置は少なくとも第１流路中に形成されればよいため、混合器側壁面や第２流路側壁面に形成されればよい。また、好ましくは混合器の第１流路は第２流路の外周で同軸状に環状流路断面形状に設けられているため、旋回流発生のためには軸線に対して対称位置へのフィン又は溝の取り付けが必要である。２枚では旋回流の生成が弱く、６枚以上では、乱流発生の懸念があるため、３〜５枚のフィン又は溝の取り付けが良好と考えられる。
【００２３】
本発明のアブレーシブ材として含まれる洗浄粒子は、気体と加圧流体とで混合流を形成するのであれば、比重が１より小さいもの、比重が１より大きいものの何れも用いることが出来る。しかしながら、混合流の流速が同じ場合では、比重の大きな洗浄粒子の方が衝撃力が大きくなって洗浄効率が向上し有利である。そのため、好ましくは、洗浄粒子の比重は１以上、１．５以下の比重を有する例えば、１．０６〜１．４２前後の素材を用いる。１よりも小さい比重の洗浄粒子では被洗浄管内壁での衝撃力が乏しい虞があり、１．５よりも大きい比重の洗浄粒子では、設備内の圧送に問題が生じる虞があるためである。
【００２４】
また、洗浄粒子の形状は、気体と加圧流体とで混合流を形成するのであれば、如何なる形状をも取りうる。好ましい態様としては、混合流と共に被洗浄管内に容易に導入することができ、その後の分離装置によって容易に分離することのできる大きさである２〜５ｍｍ粒径（平均粒径）であればよい。尚、安価である利点からプラスチック製品の原材料としてのペレット２〜５ｍｍ粒径（平均粒径）をそのまま用いることもできる。
【００２５】
更に、洗浄粒子の供給に際しては、例えば、第２流路へ圧送するポンプの吐出圧を０．７５ＭＰａとし、またポンプへ洗浄粒子を導入する部位には常時注水する回路を備えて、洗浄粒子の連続した円滑な圧送供給を図ってもよい。
【００２６】
管内洗浄設備としての本発明は、前述の管内洗浄流体混合器と、前記混合器の吐出口から吐出される前記気液混合流体を被洗浄管内に導入する手段と、被洗浄管内から排出される洗浄後の流体からアブレーシブ材中の固体粒子を分離する分離手段とを備えたものであるため、分離手段によって分離された固体粒子を再度アブレーシブ材として、第２流路によって混合流体として吐出することができ、管内洗浄設備として用いる洗浄粒子を従来の管内洗浄設備より大幅に削減することが出来る。
【００２７】
本発明の分離手段としては、被洗浄管内に導入し、この被洗浄管内から排出された流体からアブレーシブ材中の固体粒子を分離するものであれば如何なる分離手段を用いることが出来る。例えば、被洗浄管を通過した排水から水に浮遊するゴミ等と水に沈降する砂・ヘドロ等とからアブレーシブ材中の固体粒子を篩・網・スリット等によって分離すればよい。
【００２８】
また、好ましい態様としては、分離手段の上流側に、、被洗浄管内から排出される洗浄後の流体に旋回流を与えてアブレーシブ材中の固体粒子を自己洗浄するサイクロン洗浄装置を更に備える。このサイクロン洗浄装置は、円筒の内壁へ接線方向に被洗浄管内から排出された流体を送りこみ、流体をうずまき状に旋回させて、アブレーシブ材中の固体粒子に付着したヘドロ等の汚れを剥がし、分離された固体粒子の洗浄を容易にする効果を有する。
【００２９】
本発明の好ましい態様としては、分離手段で分離中又は分離後の固体粒子を水洗する洗浄手段を更に備える。例えば、被洗浄管内から排出された流体をサイクロン洗浄装置に導入し、更に、このサイクロン洗浄装置を経た流体を傾斜させたメッシュ板上に導入し、アブレーシブ材中の固体粒子がメッシュ板上を転げながら流下する際に、メッシュよりも小さなゴミ等はメッシュを通過する。固体粒子がメッシュ板上を流下する際に、メッシュ板上方より、シャワー等で清浄な水を噴射させる。これにより、固体粒子の洗浄が効果的に行われ、尚かつ、固体粒子の流下がスムーズに行える利点がある。
【００３０】
本発明では、分離手段で分離された固体粒子をアブレーシブ材の成分として前記管内洗浄流体混合器へ循環させる再循環手段を備える。再循環手段としては、前述の混合器の第２流路への導入を行うものであればよい。例えば、好ましい態様としての前述の容積式ポンプの上流側へ自重や機械駆動によって導く導通路等が上げられる。
【００３１】
【実施例】
実施例１．管内洗浄設備及び混合器の構成
図１は本発明の管内洗浄設備の一実施例の構成を示す説明図である。図１に示す通り、本発明の管内洗浄設備は、液体と気体と合成樹脂製の洗浄粒子との混合流体を生成する管内洗浄流体混合器１と、混合流体を被洗浄管８に導く送り配管５と、被洗浄管８から排出される流体の戻り配管６と、被洗浄管８から排出された流体から固体粒子を分離する分離装置７と、前記混合器１で用いる圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段２と、前記混合器１で用いる洗浄粒子を供給する洗浄粒子供給手段３と、前記混合器１で用いる加圧水を供給する加圧水供給手段４と、被洗浄管８から戻った混合流体中の汚水が貯留される排水手段９とからなる。
【００３２】
図２は図１に示した管内洗浄設備で用いられる混合器の構成を示す説明図である。混合器１は外周方向からほぼ同心円状に第１流路としての圧縮空気供給管路１２、第２流路としての洗浄粒子供給管路１３、第３流路としての加圧水供給管路１４の三重同軸流路が構成され、圧縮空気供給管路１２と洗浄粒子供給管路１３との先端部分で圧縮空気を作動流体として洗浄粒子供給管路１３からの洗浄粒子を引き込む第１ノズル１７が形成され、加圧水供給管路１４の先端部分で加圧水を作動流体として第１ノズルからの空気混合洗浄粒子を引き込んで混合流体を生成するしつつ第２ノズル２０及び吐出口１６に繋がっている。
【００３３】
圧縮空気供給手段２としてコンプレッサ２２に連通する圧縮空気供給管路１２は、コンプレッサ２２からの圧縮空気が供給され、混合器１内部の最外壁と洗浄粒子供給管路１３の隔壁との間を同心円状に供給され、先端の第１ノズル１７部分で縮径しながら吐出口１６に導入される。縮径が始まる最外壁部分には固定羽根１５が配され、吐出口１６に流入する螺旋流を発生させている。
【００３４】
圧縮空気供給管路１２の内側には洗浄粒子供給手段３としての洗浄粒子供給ホッパ２８から容積式ポンプであるホースポンプ２７を介して洗浄粒子が供給される。このホースポンプ２７は柔軟なホース２９を楕円形の回転子が絞りつつ内部の洗浄粒子を混合器１へ押出すものである。尚、ホッパ２８の下部のポンプ２７へ洗浄粒子を導入する部位には常時注水する注水回路２１を備えて、洗浄粒子の連続した円滑な移送供給を図っている。
【００３５】
また、固定羽根１５による螺旋流は、洗浄粒子が第１ノズル１７に供給される供給口部分で陰圧となり、洗浄粒子を混合器１の第１ノズル１７内に引き込む力が働く。これにより、湿潤した洗浄粒子であっても、スムーズに混合器１に導入させ、混合流体を発生させることが出来る。
【００３６】
加圧流体供給手段４として貯留水槽２６と加圧ポンプ２５とが配される。加圧ポンプ２５によって加圧された加圧流体としての加圧水は混合器の中心軸状に配された加圧水供給管路１４に導入される。加圧水供給管路１４の先端部は、吐出口１６の軸線と一致するように配され、圧縮空気供給管路１２からの圧縮空気が固定羽根１５によって旋回しながら第１ノズル１７から加圧水供給管路１４に向かう際、圧縮空気の流れによって生じた陰圧によって洗浄粒子供給管路１３からの洗浄粒子を第１ノズル１７内部に引き込みつつ、第２ノズル２０で加圧水供給管路１４からの加圧水と混合され、混合流体となって吐出口１６から排出される。
【００３７】
加圧水供給管路１４と洗浄粒子供給管路１３との先端部は、加圧水供給管路１４の先端部分には液滴状に中間部が拡径した噴射口１８を備え、洗浄粒子供給管路１３には噴射口１８の一方の拡径部分を覆ってコーン状の吹き出し口を構成するノズルボディ１９を備えている。この噴射口１８とノズルボディ１９とは、各々加圧水供給管路１４と洗浄粒子供給管路１３とに連通して配することで、洗浄粒子の供給を阻害する構造が極力なく、かつ混合器内部の陰圧による洗浄粒子の引き込みを阻害する構造も極力ない構造となっている。
【００３８】
図２で示した混合器１で生成した混合流体は、図１に示す通り、送り配管５を通り、被洗浄管８に導入される。被洗浄管８内部を洗浄した混合流体は本管内洗浄設備の戻り配管６に戻される。尚、導入切換器１０によって、混合流体の送りと、戻りの流れ方向を逆にすることができるもので、これにより被洗浄管内壁面から剥離した付着物、あるいは洗浄粒子をより確実に外部へ排出させるものである。
【００３９】
被洗浄管８内を巡って戻り配管６に戻った混合流体排水は被洗浄管８内部のゴミ等の異物やヘドロ等の汚れが流体排水中に混濁し洗浄粒子表面に付着している。このため、分離装置７で洗浄粒子を分離する際に異物や汚れを落とす必要がある。
【００４０】
図３は図１に示した管内洗浄設備で用いられる分離装置の構成を示す説明図である。図３に示す通り、分離装置７は、大きく分けてサイクロン洗浄塔３１と、傾斜分離板３２とからなる。サイクロン洗浄塔３１は、塔頂部に脱気用配管３４を備えた下方が縮径した円筒内壁を備えた塔容器３３と、円筒内壁の接線方向に取付けられた導入配管３５とを備える。
【００４１】
サイクロン洗浄塔３１は円筒状の内壁を有し、この内壁へ接線方向に混合流体排水を送りこみ、混合流体排水中の洗浄粒子をうずまき状に激しく旋回させ、自己洗浄、即ち、洗浄粒子に付着したヘドロ等の汚れを洗浄粒子から脱落させる。尚、混合流体排水中の空気は旋回中に脱気用配管３４から排出され、汚れが脱落した洗浄粒子と排水とは塔容器３３の下方から傾斜分離板３２の上流部に排出される。
【００４２】
傾斜分離板３２は、洗浄粒子が通過しない大きさの多数の孔が穿設され、同じく傾斜した外套部材３６によって上方及び下方を覆われている。傾斜分離板３２は、上流部に排出された混合流体排水中の洗浄粒子を転動又は滑落させつつ、排水を傾斜分離板３２を通過させ、下方外套部材３６ａの傾斜に沿って受槽３７に貯める。この汚水は汚水配管４０を通って、排水手段９としての汚水集水槽４１で浮遊物を沈降させた後、後続の廃水処理を行って放流される。
【００４３】
傾斜分離板３２の傾斜に沿って下方に転動又は滑落するこの洗浄粒子は上方外套部材３６ｂに配された洗浄シャワー３０で洗浄される。傾斜分離板３２の下流部では洗浄粒子が通過する大きさの多数の孔が穿設された異物分離板３８が配され、枯葉などの洗浄粒子より大きな異物は洗浄粒子から分離される。異物分離板３８を通過した洗浄粒子は最下部の洗浄粒子供給ホッパ２８から注水回路２１で供給される水と共にホースポンプ２７へ搬送される。
【００４４】
尚、異物分離板３８で分離された枯葉などの異物は定期的に上方外套部材３６ｂの異物分離板３８近傍に設けられた異物取出口３９から取り出される。また、本実施例では外套部材３６の最下部を洗浄粒子供給ホッパ２８として利用する例を示したが、ホースポンプ２７に至る経路中に一旦洗浄粒子を貯める別の洗浄粒子供給ホッパ２８’を設け、外套部材３６の最下部からこのホッパ２８’へ一旦洗浄粒子を貯めるように構成してもよい。
【００４５】
洗浄粒子供給ホッパ２８からホースポンプ２７へ搬送される経路に分岐して被洗浄管を洗浄後の洗浄粒子を回収する回収経路１１がある。回収経路１１を使用する際には、ホースポンプ２７の運転を停止し、弁４６を開とし、第１流路の圧縮空気および第３流路の加圧液体だけの混合流を被洗浄回路へ圧送させることにより回収槽４４へ洗浄粒子が流入する。この操作の途中で、ホースポンプ２７の短時間運転を追加して行えば、ホースポンプ内部の洗浄粒子を含む全ての洗浄粒子を回収槽４４で回収することができる。
【００４６】
図４は図１に示した管内洗浄設備で用いられる回収経路の構成を示す説明図である。図１及び図４に示す通り、ホースポンプ２７への搬送路４２途中の弁４３を閉じつつ、洗浄粒子回収槽４４に至る回収路４５途中の弁４６を開放することにより、洗浄粒子は洗浄粒子回収槽４４内に配備された麻袋４７に導入される。
【００４７】
洗浄粒子回収槽４４で洗浄粒子が分離された流体はポンプによって汚水集水槽４１に搬送され、浮遊物を沈降させた後、後続の廃水処理を行って放流される。
【００４８】
実施例２．洗浄粒子
本発明で用いる洗浄粒子は、被洗浄配管の圧縮空気と加圧流体とで混合流を形成するのであれば、比重が１より小さい水に浮遊するもの、比重が１より大きい水に沈降するものの何れも用いることが出来る。中でも、混合流の流速が同じ場合では、比重の大きな洗浄粒子の方が衝撃力が大きくなって洗浄効率が向上し有利である。
【００４９】
このため、洗浄粒子については、種々のプラスチックの物性を調査し、その中から次の表１に示す３種類の洗浄粒子について図１〜図４に示した管内洗浄設備を用いて洗浄性能試験を行った。表１に示す通り、洗浄粒子１は安価で衝撃強さの大きいもの、洗浄粒子２は安価で比重が１．０に近く衝撃強さが比較的大きいもの、洗浄粒子３は安価で比重が１．４程度で衝撃強さが比較的大きいものである。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
洗浄性能試験は、被洗浄管として、廃品クーラ（水量；４５０リットル／ｍｉｎ、水入り口温度２５℃、水圧力損；１ｍＡｑ、水圧試験圧力；１５kg／ｃｍ２Ｇ 、伝熱面積１８９ｍ２ ）を用いた。また、管内洗浄設備中のコンプレッサは、出力；１０５ＰＳ、吐出圧力０．６９ＭＰａ、吐出量；１１ｍ３／ｍｉｎ のものを用いた。
【００５２】
図５は図２に示した混合器の出口圧力と風量との関係を示す線図である。図に示す通り、加圧水量なしの状態で、混合器出口圧力０．０８ＭＰａにおいて、風量約９ｍ３／ｍｉｎ を吐出する性能を持つことを確認した。図６は図２に示した混合器の加圧水量と風量及び混合器出口圧力との関係を示す線図である。図に示す通り、加圧水量を通常使用量の２０リットル／ｍｉｎにおいて、混合器出口圧力０．１７ＭＰａ、風量約７ｍ３／ｍｉｎ を吐出する性能を持つことを確認した。
【００５３】
図７は図２に示した混合器への加圧水量が１０リットル／ｍｉｎ及び２０リットル／ｍｉｎの場合の混合器出口圧力と風量との関係を示す線図である。図に示す通り、加圧水量が増えると同一混合器出口圧力では風量が低下するが、低下の割合は加圧水量に応じてほぼ一定であることが判った。
【００５４】
図８は洗浄粒子１（ＰＣ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図であり、図９は洗浄粒子２（ＡＢＳ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図であり、図１０は洗浄粒子３（ＰＯＭ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図である。尚、３種類の洗浄粒子を用いた加圧水量−風量の関係での条件は同一（使用洗浄粒子量は０．９ｋｇ、ホースポンプ２７の注水量は４．６リットル／ｍｉｎ、洗浄シャワー量は３．３リットル／ｍｉｎ）とした。
【００５５】
図８〜図１０に示す通り、洗浄粒子２の加圧水量１５リットル／ｍｉｎを除いて、加圧水量を多くすると風量が小さくなる傾向が見られた。また、これら３種類の使用状態における、装置の混合器出口圧力−風量特性に差異は見られなかった。
【００５６】
実施例３．モデル管に対する洗浄試験
（１）試験概要
ａ．模擬セメント管洗浄試験
セメント塗布後１０日経過品を装置流出側に、５日経過品を返流口側へ接続し両管を同時に試験を行った。１５分正洗浄と、１５分逆洗浄との合計３０分間行った。加圧水は２０リットル／ｍｉｎ通水し、このときの風量最大とした後、洗浄粒子を３００ｇづつ３回、計９００ｇ使用して循環させた。
【００５７】
ｂ．シリカ模擬管
第１回目は、洗浄粒子３（ＰＯＭ）で３３分間洗浄試験を行った。第２回目は、模擬管１本に対し、洗浄粒子１（ＰＣ），洗浄粒子３（ＰＯＭ）を各々０．９Ｋｇ使用し、各３０分間洗浄して比較を行った。
【００５８】
（２）試験結果
ａ．セメント模擬管
塗布したセメントの洗浄粒子別の軽減重量の比較は次の表２に示す通りである。
【００５９】
【表２】
0004767447.tif 000003
【００６０】
ｂ．シリカ模擬管洗浄
いずれの洗浄粒子においても、若干剥離したが、完全にシリカ物質を除去することは出来なかった。配管内面物質の剥離量の比較は下記のとおりであった。
・本装置で洗浄粒子１（ＰＣ）使用
長さ方向で、試験前の最大２０ｍｍに対し、＋３５ｍｍ増加の５５ｍｍが全面に渡り剥離した。
・本装置で洗浄粒子３（ＰＯＭ）使用
長さ方向で、ＰＣによる洗浄後の５５ｍｍに対し、＋３ｍｍ増加の５８ｍｍが全面に渡り剥離した。
【００６１】
ｃ．洗浄粒子別の性能比較
・洗浄性能
セメント模擬管洗浄においては、種類別の優劣判定は困難であった。シリカ模擬管洗浄においては、洗浄粒子３（ＰＯＭ）に比べて洗浄粒子１（ＰＣ）は剥離量が多かった。
【００６２】
・装置内での洗浄粒子の循環
洗浄粒子２（ＡＢＳ）は、ホッパー内で水に浮きやすい傾向がありホースポンプヘの吸い込みも悪い、またホッパーの隅に滞留しやすく、かつ傾斜分離板３２での流下もあまり円滑ではなかった。また、洗浄粒子１（ＰＣ）及び洗浄粒子３（ＰＯＭ）は円滑に循環していた。
【００６３】
・被洗浄機器への残留量
実施例２での被洗浄機器（廃棄品クーラー）へ、各々の洗浄粒子１８００ｇを同一時間循環させ、洗い出し時間１０分後の残留量を比較した。結果を次の表３に示す。表３に示す通り、洗浄粒子３（ＰＯＭ）が２２％と最も多かった。尚、総合評価として、当装置においては洗浄粒子１（ＰＣ）が優位と考えられた。
【００６４】
尚、本装置で用いる洗浄粒子は、比重の大きい粒子を利用できる装置が有利であると考えられる。何故なら、混合流による洗浄は、洗浄粒子が管の内壁面に衝突することにより行われるもので、洗浄効率は、洗浄粒子と管内壁面との摩擦係数によって代表され、これは、粒子の単位体積当たりの質量に比例し、粒子の速度の２乗に比例すると考えられる。
【００６５】
【表３】
0004767447.tif 000004
【００６６】
高速気流中における洗浄粒子の運動式がないので、サンドクリーニング式を参考に試重してみると、１６φ管において、空気速度２２．１ｍ／ｓに混入され流動する洗浄粒子の流速は、
比重１．０２の粒子の流速は    ２０．８ｍ／ｓ
比重１．２０の粒子の流速は    ２０．７ｍ／ｓ
比重１．４０の粒子の流速は    ２０．６ｍ／ｓ
となり、比重別には大差がなく、したがって、流速がほぼ同じとすれば、質量の大きい粒子、比重の大きい洗浄粒体を用いる方が、洗浄効率面で有利である。
【００６７】
以上示した通り、本管内洗浄設備では、洗浄粒子は、洗浄後の排水からヘドロ等と分離して回収し、これを再び循環させて洗浄を行うもので、この循環は全て自動的に行うことができる。洗浄粒子の使用量は、たとえば発電機冷却器６台を洗浄する場合、約１０kgで十分であり、これは従来の乾燥された洗浄粒体を用いる場合の約１５分の１程度の分量ですむ。
【００６８】
また、洗浄粒子の回収は、混合流体の排水を、サイクロン洗浄塔で圧力の一部を低減させた後、傾斜した傾斜分離板及び異物分離板によりヘドロ、枯葉などと洗浄粒子とを分離させる構造としている。上方外套部材には洗浄シャワーを設け、洗浄粒子の円滑な流下、流下する洗浄粒子の水洗い、あるいはヘドロ等を速やかに落下させるものとしている。洗浄粒子はくり返し自働循環により洗浄に使用されるので、人力の関与は不要であり、本管内洗浄設備の全管理は少なくとも１名の操作者でよい。また、最終的な洗浄粒子の回収は、分岐回路のバルブを開ければ容易に麻袋へ回収できるものである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通り、湿潤された洗浄粒子を用いることのできる混合器を得ること又は管内洗浄設備を得ることができる。更に、混合器の機能を高めて、洗浄能力の向上、洗浄時間の短縮を図ることのできる混合器を得ること又は管内洗浄設備を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管内洗浄設備の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示した管内洗浄設備で用いられる混合器の構成を示す説明図である。
【図３】図１に示した管内洗浄設備で用いられる分離装置の構成を示す説明図である。
【図４】図１に示した管内洗浄設備で用いられる回収経路の構成を示す説明図である。
【図５】図２に示した混合器の出口圧力と風量との関係を示す線図である。
【図６】図２に示した混合器の加圧水量と風量及び混合器出口圧力との関係を示す線図である。
【図７】図２に示した混合器への加圧水量が１０リットル／ｍｉｎ及び２０リットル／ｍｉｎの場合の混合器出口圧力と風量との関係を示す線図である。
【図８】洗浄粒子１（ＰＣ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図である。
【図９】洗浄粒子２（ＡＢＳ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図である。
【図１０】洗浄粒子３（ＰＯＭ樹脂）の加圧水量−風量の関係を示す線図である。
【符号の説明】
１  …管内洗浄流体混合器、
２  …圧縮空気供給手段、
３  …洗浄粒子供給手段、
４  …加圧水供給手段、
５  …送り配管、
６  …戻り配管、
７  …分離装置、
８  …被洗浄管、
９  …排水手段、
１０  …導入切換器、
１１  …回収経路、
１２  …圧縮空気供給管路、
１３  …洗浄粒子供給管路、
１４  …加圧水供給管路、
１５  …固定羽根、
１６  …吐出口、
１７  …第１ノズル、
１８  …噴射口、
１９  …ノズルボディ、
２０  …第２ノズル、
２１  …注水回路、
２２  …コンプレッサ、
２５  …加圧ポンプ、
２６  …貯留水槽、
２７  …ホースポンプ、
２８  …洗浄粒子供給ホッパ、
２９  …ホース、
３０  …洗浄シャワー、
３１  …サイクロン洗浄塔、
３２  …傾斜分離板、
３３  …塔容器、
３４  …脱気用配管、
３５  …導入配管、
３６  …外套部材、
３６ａ…下方外套部材、
３６ｂ…上方外套部材、
３７  …受槽、
３８  …異物分離板、
３９  …異物取出口、
４０  …汚水配管、
４１  …汚水集水槽、
４２  …搬送路、
４３  …弁、
４４  …洗浄粒子回収槽、
４５  …回収路、
４６  …弁、
４７  …麻袋、
【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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