(57)【要約】【課題】配管の洗浄において、環境に悪影響を与えず、洗浄中に詰まる恐れがなく、長い配管でも洗浄ができ、時間帯、作業時間、作業場所に制限がなくいつでも作業が可能であり、作業コストのかからない配管洗浄装置及び配管洗浄方法を提供する。【解決手段】配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄装置１０であって、製氷機１００と、水を冷却する装置１２０と、前記製氷機１００で作られた氷と前記水を冷却する装置１２０で作られた冷水とを混合する装置１６０と、前記混合した氷水を配管内へ圧送するポンプ１４０を有することを特徴とする配管洗浄装置１０により達成される。【選択図】図１
2005169220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄装置であって、
製氷する手段と、
水を冷却する手段と、
前記製氷する手段で作られた氷と前記水を冷却する手段で作られた冷水とを混合する手段と、
前記混合する手段により混合した氷水を前記配管内へ圧送する手段と、
を有することを特徴とする配管洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配管洗浄装置であって、
さらに、前記製氷する手段と前記混合する手段との間に設けられたバルブと、
前記水を冷却する手段と前記混合する手段との間に設けられたバルブと、
前記バルブの開閉を制御するための制御手段と、
を有することを特徴とする配管洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配管洗浄装置であって、
前記冷水の温度が３〜７℃であることを特徴とする配管洗浄装置。
【請求項４】
配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄方法であって、
氷を作る工程と、
水を冷却する工程と、
前記氷を作る工程で作られた氷と前記水を冷却する工程で作られた冷水とを混合する工程と、
前記混合する工程で混合した氷水を前記配管内へ圧送する工程と、
を含むことを特徴とする配管洗浄方法。
【請求項５】
請求項４に記載の配管洗浄方法であって、
さらに、前記氷を作る工程と前記混合する工程との間に設けられたバルブと、前記水を冷却する工程と前記混合する工程との間に設けられたバルブと、を開閉する工程、
を含み、
前記バルブを開閉する工程を制御することによって、前記混合した氷水を自動で前記配管内へ圧送することを特徴とする配管洗浄方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の配管洗浄方法であって、
前記冷水の温度が３〜７℃であることを特徴とする配管洗浄方法。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１に記載の配管洗浄方法であって、
さらに、前記洗浄する配管が設置されている排水設備内に備える排水ポンプにより前記氷水を圧送する工程を含むことを特徴とする配管洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、地下等に設置された配管内を洗浄する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル、地下等に設置された給水管、排水管等の配管は長期間使用することにより、水中のカルシウム成分、マグネシウム成分、シリカ成分等が析出してスケールと呼ばれる付着物が配管内面に付着し、配管の詰まり、排水量の減少、配管設備の寿命低下等を引き起こす。また、配管の交換等の必要が生じると、多大な費用、時間の損失を招く。従来、スケール等を除去するための配管の洗浄方法として、高圧ジェット工法、ピグ洗浄工法、薬品洗浄工法、ドレーンクリーナ工法等が知られている。
【０００３】
高圧ジェット工法は高圧ジェット洗浄機を使用して配管に付着したスケール等を洗浄除去する。また、付着物によっては、サンド、薬品等を混入して洗浄する。ピグ洗浄工法は各種のピグ（配管を洗浄するための樹脂製の玉）を水にて圧送することにより、配管内に付着したスケール等を除去する。薬品洗浄工法は洗浄薬品をポンプにより循環し、配管内に付着しているスケール等を分解除去する。ドレーンクリーナ工法は回転するドレーンクリーナのワイヤーを配管内に入れていくことにより、スケール等を剥離除去するものである。しかし、高圧ジェット工法及び薬品洗浄工法は、サンドあるいは薬品等を使用するため、産業廃棄物が発生し、環境に悪影響を与える。また、産業廃棄物の処理費用が発生し、コストがかかる。ピグ洗浄工法は、配管途中で、特に配管の接続部が多数あるとピグが詰まりやすく、また、排水出口側でピグを回収する必要がある。ドレーンクリーナ工法では洗浄できる配管の長さに約５０ｍ程度の制限がある。
【０００４】
それらの問題を解決するために、氷を洗浄に使用する方法が提案されている。例えば、特開２００２−１１９９３３号公報では、作業準備が大掛かりにならず、管路中の障害の発生もなく、作業が非熟練者にも容易で作業時の安全性が得られる洗浄方法として、吸引装置による吸引作用による砕氷のような研磨材を含む水の旋回渦流を利用して排水管内を洗浄する方法が開示されている。また、同じく氷で配管内を洗浄する方法として、特開平５−２６１３４９号には、圧搾気体の噴出により水滴を吹き飛ばし、飛散する水滴を断熱膨張により氷化して噴射する氷として配管内部を洗浄する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１９９３３号公報
【特許文献２】特開平５−２６１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1の方法では、管先端での吸引装置による吸引作用を利用している。しかしながら、現在の配水管設備では、各配水管先端は排水口ますに接続され、下水道本管に排水されている。各配水管が排水ますに接続されているため、管先端にホースや配管を介して吸引装置を接続するのは困難である。また、排水ますの大きさ、排水管径によっては、管先端への吸引装置の接続ができない。さらに、管先端への配管が接続できるような構造になっていない。以上のような理由から、本方法では実質的に洗浄が困難であるという問題点がある。また、特許文献２の方法では径の細い短い配管にしか適用できないという問題点がある。
【０００７】
また別の問題点として、従来の洗浄方法ではスケールを一気に排出するため、排水出口で詰まる恐れがあり、排水出口でスケールを除去する必要がある。さらに従来の洗浄方法では配管接続部を外しての作業が必要になり大掛かりな工事となるが、埋設配管等の配管をはずすことができない場所等では配管洗浄が非常に困難である問題点があった。また、例えば、マンション、ビル、学校、施設等に設置されている排水管洗浄を行うときに、作業時間がかかると排水管を使用できない時間が長くなり多大な不便をかける、さらに地下鉄等の軌道横に設置されている排水管の洗浄を行う場合、営業時間内の洗浄作業ができないため、作業可能な時間が深夜のわずかな時間に限られるという作業時間の問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、前述した、環境に悪影響を与えず、洗浄中に詰まる恐れがなく、長い配管でも洗浄ができ、洗浄作業時間帯、作業時間、作業場所等に制限がなく作業が可能であり、作業コストのかからない配管洗浄装置及び配管洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄装置であって、製氷する手段と、水を冷却する手段と、前記製氷する手段で作られた氷と前記水を冷却する手段で作られた冷水とを混合する手段と、前記混合する手段により混合した氷水を前記配管内へ圧送する手段と、を有する。
【００１０】
また、前記配管洗浄装置において、さらに、前記製氷する手段と前記混合する手段との間に設けられたバルブと、前記水を冷却する手段と前記混合する手段との間に設けられたバルブと、前記バルブの開閉を制御するための制御手段と、を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記配管洗浄装置において、前記冷水の温度が３〜７℃であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄方法であって、氷を作る工程と、水を冷却する工程と、前記氷を作る工程で作られた氷と前記水を冷却する工程で作られた冷水とを混合する工程と、前記混合する工程で混合した氷水を前記配管内へ圧送する工程と、を含む。
【００１３】
また、前記配管洗浄方法において、さらに、前記氷を作る工程と前記混合する工程との間に設けられたバルブと、前記水を冷却する工程と前記混合する工程との間に設けられたバルブと、を開閉する工程、を含み、前記バルブを開閉する工程を制御することによって、前記混合した氷水を自動で前記配管内へ圧送することが好ましい。
【００１４】
また、前記配管洗浄方法において、前記冷水の温度が３〜７℃であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記配管洗浄方法において、さらに、前記洗浄する配管が設置されている排水設備内に備える排水ポンプにより前記氷水を圧送する工程を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、氷と冷水とを混合してポンプにより配管内に圧送して配管内の洗浄を行うため、環境に悪影響を与えず、洗浄中に詰まる恐れがなく、長い配管でも洗浄を行うことができる。特に、製氷機、水冷却装置、混合器、ポンプ等を使用して自動で定期的に配管内の洗浄を行うことが可能なため、時間帯、作業時間、作業場所等に制限がなくいつでも作業が可能であり、また、定期的に徐々にスケールを除去するため排水出口で詰まらないため排水出口でスケールを除去することなく、作業コストのかからない配管洗浄装置及び配管洗浄方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明について以下詳細に説明する。本発明の配管洗浄装置の一例を図1に示す。本発明の配管洗浄装置１０は製氷機１００、水冷却装置１２０、冷水圧送ポンプ１４０、混合器１６０からなる。
【００１８】
製氷機１００は供給された水から氷を自動的に製造する装置で、氷の製造法により氷の板を作りヒータ熱線等で切断するプレート方式、四角等の型の中で氷を作りホットガス等で離氷させるセル方式等がある。本発明で使用される氷の形状は立方体、直方体等の四角状、球状、チップ状、フレーク状等が挙げられるが、立方体、直方体等の四角状の氷を使用すると洗浄効果が上がることから好ましい。また、氷の大きさは洗浄する管の内径、管内の汚れ具合等により選択される。一辺が１ｃｍ〜１０ｃｍのものが使用されるが、洗浄効果および洗浄時の管内の氷水の流れやすさのバランスを考慮すると、一辺２ｃｍ〜５ｃｍが好ましく、一辺３ｃｍ〜４ｃｍがさらに好ましい。
【００１９】
水冷却装置１２０は供給された水を冷却するチラーユニット１２２および冷水を貯蔵する冷水槽１２４等からなる。本発明において使用される冷水の温度は２℃〜１０℃であることが好ましい。２℃より低いと水が凍結し、１０℃より高いと洗浄中に氷が溶解しやすくなり洗浄効果が低下するためである。したがって、３℃〜７℃に制御することがより好ましい。本発明においては温度を制御した冷水を使用することによって、長い配管でも氷洗浄の能力を落とすことなく洗浄することができる。
【００２０】
冷水圧送ポンプ１４０は冷水槽１２４中の冷水を混合器１６０に送る。また、混合器１６０にて混合された氷水を配管内へ圧送する。
【００２１】
混合器１６０中で製氷機１００で作られた氷と水冷却装置１２０で作られた冷水とを混合する。氷と冷水の割合は配管内のスケールの付着度合いによって調整するが、氷：冷水＝１：３０〜１：１の割合で行われる。好ましくは１：２０〜１：３、より好ましくは１：１５〜１：５である。氷の量が多いと洗浄効果は上がるが、氷水が配管内をスムーズに流れることができなくなり、氷の量が少ないと洗浄効果が低下するためである。この時氷水の温度は上記冷水と同様の理由により２℃〜１０℃であることが好ましいが、３℃〜７℃がより好ましい。
【００２２】
本発明の配管洗浄装置は例えば、図２に示すように電動バルブ２００，２２０を有していてもよい。電動バルブ２００の開閉によって、製氷機１００から混合器１６０への氷の投入を制御し、電動バルブ２２０の開閉によって、冷水槽１２４からの混合器１６０の投入を制御することができる。
【００２３】
また、本発明の配管洗浄装置は自動的に洗浄作業を行うために、例えば、図２に示すように制御部１８０を有していてもよい。制御部１８０はタイマー部、リレー等を有し、製氷機１００の氷の製造、製氷機１００から混合器１６０への氷の供給、水冷却装置１２０の冷水の製造、冷水圧送ポンプ１４０の作動・停止、電動バルブ２００，２２０の開閉（電動バルブを制御する制御線は図示せず)等を制御することができる。また、制御部１８０は洗浄する配管の電動バルブの開閉等を制御することもできる。なお、各装置、各電動バルブに個別にタイマー等を取り付けてもよい。
【００２４】
例えば、前述したような作業時間が限られている、地下鉄等の軌道横に設置されている排水管の洗浄を行う場合、本発明の配管洗浄装置を設置して、あとは決められた作業時間内に例えば数日間定期的に自動で洗浄を繰り返してもよい。これにより、作業時間の制限のある場所でも十分に効率よく洗浄を行うことができる。また、定期的に何度か繰返し洗浄を行うため、徐々にスケールを除去することにより排水出口でスケールが詰まることもなく洗浄を行うことができる。さらに、装置の設置、撤去の作業以外は装置が定期的に洗浄を繰り返すため、作業コストも削減される。なお、本発明の配管洗浄装置はキャスター等をつけることにより容易に移動可能とすることができる。
【００２５】
また、配管の汚れがひどく、頻繁に洗浄しなければいけない箇所には、本発明の配管洗浄装置を常時設置して定期的に（例えば、週１回）氷水洗浄を行うことで配管の詰まりを防ぎ、洗浄することができる。
【００２６】
本発明の配管洗浄方法において、例えば、まず、氷：冷水＝１：１０程度で配管内の洗浄を行い、洗浄結果により洗浄が不足している場合は氷の量を増やしていくことが好ましい。また、この時氷は例えば、まず一辺３ｃｍ〜４ｃｍの立方体または直方体の四角状のものを使用し、洗浄が不足している場合は一辺４ｃｍ〜５ｃｍに大きくしてもよい。
【００２７】
本発明の配管洗浄装置および方法により洗浄可能な配管の材質は特に制限はなく、鋼管；鋳鉄管；塩化ビニル管、ポリエチレン管等のプラスチック管、複合管等が挙げられる。  本発明の配管洗浄装置および方法により洗浄可能な配管の内径は氷の大きさ、量により、内径５００ｍｍ程度の太い配管まで洗浄することができるが、内径３００ｍｍ程度の配管であればより高い洗浄効果が得られる。
【００２８】
また、本発明の配管洗浄装置および方法により洗浄可能な配管の長さは、使用する氷の量、冷水の量により決まる。したがって、一度に洗浄可能な配管の長さも製氷機が製造できる氷の量および冷水槽に溜めることのできる冷水の量により決まる。例えば、氷２０ｋｇ、冷水０．５ｔにより、配管径１００Ａ（内径１００ｍｍ）の場合、約６０ｍまで一度に洗浄することができる。しかし、洗浄する配管が設置されている排水設備等に現状備えられている排水ポンプで排水槽内の水を使用して、その氷水をさらに圧送すれば、配管内の汚れ、氷の大きさにもよるが、約２００ｍまで洗浄することができる。したがって、長い配管を洗浄するときでも、従来のように配管途中の配管接続部を外して作業することなく、氷および冷水の量を調整して１箇所からの洗浄作業により行うことができる。
【００２９】
本発明の配管洗浄装置および方法において、氷水の圧送方法は連続圧送、間欠圧送等が挙げられるが、洗浄効果の点から連続圧送が好ましい。
【００３０】
本発明の配管洗浄装置による洗浄方法の一例を図３により説明する。配管洗浄装置１０を、洗浄する配管３２０と排水設備等に現状備えられている排水ポンプ４００をつなぐ配管に接続する。必要に応じ、電動バルブ２４０，２６０，２８０，３００、排水ポンプ４００等を制御装置１８０で制御するための配線を取り付けてもよい（電動バルブ等を制御する制御線は図示せず)。また、電動バルブ２４０，２６０，２８０，３００、排水ポンプ４００等は個別にタイマー等を取り付けてもよい。配管洗浄装置１０を設置後、製氷機１００による製氷および水冷却装置１２０による水冷却を行う。製氷および水冷却終了後、排水ポンプ４００を停止した状態で電動バルブ２６０，３００を閉める。電動バルブ２６０，３００を閉めた状態で電動バルブ２８０を開き、２６０−３００間の配管内の水を抜く。制御装置１８０のタイマーの動作（例えば１分後）により、電動バルブ２００，２４０を開き、製氷機１００から氷を投入する。制御装置１８０のタイマーの動作（例えば３分後）により、電動バルブ２００，２８０を閉め、電動バルブ２２０，３００を開く。電動バルブ２２０，３００を開いた状態で冷水圧送ポンプ１４０を自動運転させ、氷水を圧送して配管３２０内のスケール等の付着物を削り取る。冷水槽１２４の冷水がなくなったら冷水圧送ポンプ１４０を停止する。電動バルブ２４０を閉め、電動バルブ２６０を開き、洗浄作業を終了する。配管の汚れ具合により、以上の作業を繰り返してもよい。この作業は前述したように自動的に定期的に繰り返すことができる。その実施スパンは配管の汚れ具合により決定すればよい。
【００３１】
また、本発明の配管洗浄方法において、配管が長い場合は排水ポンプ４００を利用することができる。つまり、冷水槽１２４内の冷水分の氷水を冷水圧送ポンプ１４０にて配管３２０内へ圧送し、電動バルブ２４０を閉め、電動バルブ２６０を開いた後、その後は排水ポンプ４００により排水槽４２０内の水を使用して氷水をさらに圧送することができる。これにより、さらに長い配管を洗浄することができる。
【００３２】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３３】
シリカ成分を含む泥の汚れが付着した排水管（鋼製、内径１２５ｍｍ、長さ１０００ｍ）内に、約４ｃｍ×４ｃｍ×４ｃｍの四角状の氷２０ｋｇを投入し、排水ポンプ（荏原製、１００ＤＬ型）により、水とともに圧送運転した。洗浄は１０分行った。氷は溶解し、排出口より詰まることなく付着物とともに排出された。排水ポンプの運転電流値をクランプメータ（ＭＵＬＴＩ製、ＭＣＬ−４００Ｄ型）により測定すると、氷洗浄する前には１８．０Ａであったが、氷洗浄後は１９．０Ａとなり、１．０Ａ改善した。また、流量計（日本フローセル製、ＰＦＮＳ型）により測定した排水量は氷洗浄前は、５００Ｌ／ｍｉｎであったのに対し、氷洗浄後は６００Ｌ／ｍｉｎとなり、改善された。このことより、排水吐出量が増大し、配管洗浄が良好に行われたことを示す。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明により、環境に悪影響を与えず、洗浄中に詰まる恐れがなく、長い配管でも洗浄ができ、洗浄作業時間帯、作業時間、作業場所に制限がなく作業が可能であり、作業コストのかからずにビル、地下等に設置された配管の洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の配管洗浄装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の配管洗浄装置の構成の別の例を示す図である。
【図３】本発明の配管洗浄方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  配管洗浄装置、１００  製氷機、１２０  水冷却装置、１２２  チラーユニット、１２４  冷水槽、１４０  冷水圧送ポンプ、１６０  混合器、１８０  制御部、２００，２２０，２４０，２６０，２８０，３００  電動バルブ、４００  排水ポンプ。
【図１】
2005169220.tif 000003
【図２】
2005169220.tif 000004
【図３】
2005169220.tif 000005