(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから噴射される洗浄体により復水器に配設された細管の内面を清掃する復水器細管内自動清掃装置において、
前記ノズルが取り付けられるノズル取付部を備え、予め定められた範囲内で移動可能なノズル移動部と、
複数の洗浄体を格納可能な洗浄体収納部と、
細管穴の配列の一の列の始端から終端に沿ってノズルを移動することを各列ごとに最終列の終端に達するまで繰り返すとともに、ノズルの移動中に、移動先の細管穴の有無を検出し、移動先に細管穴がある場合には、該移動先の細管穴の位置にノズルを位置決めし、移動先に細管穴がない場合には、移動を継続するノズル位置決め制御手段と、
前記ノズル位置決め制御手段によりノズルが位置決めされた位置で、ノズルを細管穴に押付けるとともに、洗浄体を細管内部に圧送用媒体を利用して圧送し、洗浄が完了したときにはノズルを細管穴から引き離す洗浄制御手段と、
を備え、複数の細管を順次選択して個別に自動的に洗浄するものであり、
細管穴の縦方向の一の列に対応した複数の案内孔と細管穴の横方向の一の列に対応した複数の案内孔を有する案内板を備え、
前記ノズル移動部が、前記案内孔に挿入可能なガイドピンと前記案内孔に挿入可能な移動ピンとを備え、
前記ノズル位置決め制御手段が、各案内板に沿って前記移動ピンが前記案内孔に挿入される位置ごとにノズルを移動し、前記案内孔にガイドピンが挿入される位置においてノズルの位置決めを行うものであることを特徴とする復水器細管清掃装置。
【請求項２】
洗浄体の細管への挿入から排出までの洗浄時間を、予め計測された洗浄体の細管への挿入から排出までの計測時間と比較し、該洗浄時間が該計測時間を超えた場合には洗浄が正常完了していないと判断し、警告を発する洗浄状態検知手段を更に備えたこと特徴とする請求項１に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項３】
ノズルが、細管穴に押し付けられたときに、径方向の移動により細管と同軸の位置に調整できるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項４】
ノズルが、細管穴に対抗する端面が細管穴と反対方向に内側にテーパ状であり、かつノズルの軸方向に摺動可能な案内部材を有することを特徴とする請求項３に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項５】
ノズルが、先端部分において、ノズルの径方向に移動可能な複数の案内軸により挟持されていることを特徴とする請求項３に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項６】
ノズルの先端がテーパ状であることを特徴とする請求項３に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項７】
前記洗浄制御手段が、洗浄体が細管穴内部に詰まった場合に細管内部の残圧を除去する圧力除去手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項８】
前記洗浄制御手段が、複数の圧送用媒体を切り替えて使用することができる圧送媒体切替手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項９】
洗浄体収納部が、複数の洗浄体収納層の積層により構成され、該洗浄体収納層は複数の洗浄体を収納可能なものであり、かつ洗浄体収納層内の洗浄体の有無を検知する洗浄体検知手段を備えるとともに、該洗浄体検知手段により洗浄体収納層内に洗浄体が検知されなかった場合に、他の洗浄体収納層から洗浄体をノズルへ供給するものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項１０】
ノズル移動部が、分解及び組立て可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【請求項１１】
前記案内板を細管に取り付ける案内板取付部を備え、該案内板取付部が、細管内部において軸方向に移動可能なテーパ部を有する軸を備えたものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の復水器細管清掃装置。
【請求項１２】
装置の自動運転、単動運転、停止を操作する操作部が装置本体とは別体に設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復水器に配設された細管の内面を洗浄する清掃装置、特に、細管穴の検索、ノズルの押し当て、洗浄体の噴射、洗浄完了の検知を自動で行うことができる復水器自動清掃装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電所などの復水器に設けられている細管の内部を清掃する場合、従来は、図１０に示すようなブローガンクリーナと呼ばれる細管内清掃装置を用いて清掃を行っていた。
【０００３】
このブローガンクリーナは、水または空気などの圧縮媒体を噴射するノズル１０１と、圧縮媒体の供給源に接続されているホース１０３と、管板１０８に開口している細管穴にノズル１０１を押し付ける際に両手で保持する本体部１０５とハンドル１０７から構成されている。また、本体部の下端のニップル１０４には、ホースの一端が接続され、図示しないホースの他端は、圧縮媒体の供給源に接続されている。このブローガンクリーナを使用した細管内部の清掃は、次のように行う。作業者は、まず清掃する細管の内部にナイロンブラシ１０９（またはゴムプラグ）を挿入する。次に、作業者は、クリーナのノズル１０１を細管１０２に押し付け、ハンドル１０７と本体部１０５を両手で保持する。この状態で、作業者は、ハンドル１０７を押圧し、前方へ推力を加える。このとき、ホース１０３に接続された供給源の圧縮媒体がノズルから噴出される。この圧縮媒体によって、細管内に挿入されたナイロンブラシ１０９（またはゴムプラグ）は、瞬間的に細管内部を貫通することになり、これにより細管内部が清掃されるものである。このように、従来は、ブローガンクリーナを使用した細管内部の清掃は、すべて作業者の手作業で行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的に復水器一台当たりに設けられている細管の本数は、約２６０００本と多量であるため、細管の一個づつにナイロンブラシを挿入し、ブローガンを押し付けるという手作業の洗浄作業には、非常に長時間を要するという問題がある。また、作業者は、このような清掃作業を水室内で行わなければならず、長時間を要する作業は、作業者に過度の負担を課し、しかも作業環境が非常に悪いという問題がある。更に、作業者が、多数の細管穴を一個づつ検索してナイロンブラシを挿入するため、作業者の過誤により、すべての細管が清掃されない場合も考えられる。加えて、ナイロンブラシを噴射する際に、作業者が手作業でノズルを細管に押し付けるため、噴射時の噴射反力が作業者に及ぶことになり、この噴射反力に抗して更にノズルを押し続ける必要がある。この場合に、押し付ける力が小さい場合や、細管内にナイロンブラシが詰まった場合などには、噴射反力の方が押し付け力よりも大きくなるため、ノズルから圧力流体が噴出してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、細管穴の検索、ノズルの押し当て、洗浄体の噴射、洗浄完了の検知をすべて自動で行わせることにより、作業者の水室内の作業を減少させ、作業者の負担を軽減することのでき、かつ精度の高い清掃作業を行うことができる細管内自動清掃装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ノズルから噴射される洗浄体により復水器に配設された細管の内面を清掃する復水器細管内自動清掃装置において、前記ノズルが取り付けられるノズル取付部を備え、予め定められた範囲内で移動可能なノズル移動部と、複数の洗浄体を格納可能な洗浄体収納部と、細管穴の配列の一の列の始端から終端に沿ってノズルを移動することを各列ごとに最終列の終端に達するまで繰り返すとともに、ノズルの移動中に、移動先の細管穴の有無を検出し、移動先に細管穴がある場合には、該移動先の細管穴の位置にノズルを位置決めし、移動先に細管穴がない場合には、移動を継続するノズル位置決め制御手段と、前記ノズル位置決め制御手段によりノズルが位置決めされた位置で、ノズルを細管穴に押付けるとともに、洗浄体を細管内部に圧送用媒体を利用して圧送し、洗浄が完了したときにはノズルを細管穴から引き離す洗浄制御手段とを備え、複数の細管を順次選択して個別に自動的に洗浄するものであり、細管穴の縦方向の一の列に対応した複数の案内孔と細管穴の横方向の一の列に対応した複数の案内孔を有する案内板を備え、前記ノズル移動部が、前記案内孔に挿入可能なガイドピンと前記案内孔に挿入可能な移動ピンとを備え、前記ノズル位置決め制御手段が、各案内板に沿って前記移動ピンが前記案内孔に挿入される位置ごとにノズルを移動し、前記案内孔にガイドピンが挿入される位置においてノズルの位置決めを行うものであることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供するものである。
【０００７】
本発明は、ノズル位置決め制御手段により、ノズルの移動、細管穴の検索及びノズルの位置決めを自動的に行うものである。ノズル位置決め制御手段は、復水器に設けられている細管に対し、細管の配列を構成する一の列をその一端から他端まで、列に沿ってノズルを移動する。ノズルの移動は、移動先の細管穴の有無を検出しながら行われる。すなわち、ノズルが移動先に細管穴が存在するかどうかの検出は、ノズルの移動中に行われるため、事前に細管穴がない位置や細管穴にプラグ等が取り付けられて塞がっている位置を清掃装置に入力するという煩雑な作業を行わなくてもよい。そして、移動先に細管穴がある場合は、その移動先の位置でノズルを停止して位置決めを行う。一方、移動先に細管穴が検出されなかった場合には、ノズルの位置決めを行わずにノズルの移動を継続する。ノズルが位置決めされた場合、かかる位置において、洗浄制御手段によりノズルが細管穴に押し付けられ、細管穴の洗浄が開始される。このようなノズルの位置決め及び洗浄の作業を細管の１本ごとに行う。そして、一の列のノズルの移動が終了した場合には、ノズルを隣接する次の列の始端に移動し、列の終端にノズルが達するまで、同様にノズルの移動、細管穴の検出、位置決め、細管穴の洗浄が細管穴１個ごとに行われる。これを細管の配列のすべて、あるいは予め定められた範囲の列の細管穴に対して行うことにより、復水器に設けられた細管を自動的にもれなく清掃することができるものである。
【０００８】
言い換えると、ノズル位置決め制御手段によるノズルの移動、細管穴の検索及びノズルの位置決め、及び洗浄制御手段によるノズルの細管穴への押し付け、洗浄体の圧送がすべて自動で行われるので、作業者は、装置の設置、装置の監視及び洗浄体の補給のみを行えば良く、これにより作業者の労力の大幅な軽減を図ることができる。
【０００９】
ここで、洗浄体としては、細管内部の挿入ができ、細管内部を通過することにより細管内部を洗浄できるものであれば、その材質、全長は、特に限定されるものではない。例えば、洗浄体として、ナイロンブラシ、ゴムプラグ、ピグ等を用いることができる。
細管穴の配列の列には、細管穴の配列を構成する縦方向の列または横方向の列が該当するが、ノズルが最終的にすべての細管あるいは予め定められた範囲内の細管を検索できるものであれば、いずれの列に限定されるものではない。
【００１０】
始端とは、各列の一端であって、各列においてノズルの移動を開始する端をいい、終端とは各列の他の一端であって、各列においてノズルの移動を終了する端をいう。例えば、縦方向の列の場合、その下端を始端とし、その上端を終端とすることができるが、ノズルが最終的にすべての細管あるいは予め定められた範囲内の細管を検索できるものであれば、特に限定されるものではない。
【００１１】
一例を示すと、細管の配列の縦方向の列に沿ってノズルを移動する場合において、始端を各列の下端、終端を各列の上端とした場合、以下のような順序で、細管穴の検索、ノズルの位置決めが行われる。
まず、配列の第一列の下端からノズルを上方向に移動しながら、細管穴の検出及びノズルの位置決め、洗浄を細管一本ごとに行う。ノズルが第一列の上端に達したときは、ノズルは第一列の下端まで戻され、更に第一列に隣接する第二列の下端に移動する。次にノズルは、第二列の下端から上方向に移動しながら、第一列と同様に細管穴の検出、ノズルの位置決め、洗浄を行う。このような動作を細管配列の最終列の上端まで繰り返して行う。従って、ノズル位置決め制御手段において、細管穴をこのような順序によって移動することにより、すべての細管穴をもれなく自動的に検索洗浄することができる。
細管穴の有無の検出は、細管穴の存在、細管穴が塞がっているか否かを検出することができればよく、例えば、光電センサ、接触センサあるいは画像処理装置によって行うことができる。
【００１３】
本発明は、ノズルを細管穴の配列間隔と同一間隔で移動させることができるものである。本発明では、ノズルが細管配列と同一間隔で設けられた案内孔を有する案内板に沿って移動する。すなわち、ノズル移動部には、案内孔に挿入可能なガイドピン及び移動ピンが設けられており、移動ピンが案内孔に挿入される位置ごとにノズルを移動する。ノズルの移動後、案内孔にガイドピンを挿入し、ノズルの位置決めが終了する。ここで、案内孔は、細管穴の配列間隔と同一間隔で案内板に設けられているため、ノズル位置決め制御手段により、ノズルは細管穴の配列間隔と同一間隔で移動し、細管穴の検出及び位置決めが自動的に行われるととになる。従って、予め細管穴の位置に対応したノズルの位置を入力しておき制御する従来のような数値制御装置（ＮＣ装置）が不要となり、装置の操作及びメンテナンスが容易となる。又、配列間隔の異なる細管穴に対して、清掃を行う場合には、案内板を対象となる細管穴に対応した案内板に交換すればよい。このため、ノズルの位置を予め入力しておくような煩雑な作業を行う必要がなくなる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る復水器細管内自動清掃装置において、洗浄体の細管への挿入から排出までの洗浄時間を、予め計測された洗浄体の細管への挿入から排出までの計測時間と比較し、該洗浄時間が該計測時間を超えた場合には洗浄が正常完了していないと判断し、警告を発する洗浄状態検知手段を更に備えたことを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明は、洗浄体の細管への挿入から排出までの時間を予め計測しておき、かかる時間を１本の細管内部の洗浄が正常に完了する時間と規定する。そして、洗浄装置の自動運転中にノズルから噴射された洗浄体が細管への挿入からの経過時間が、計測時間を超えた場合に、洗浄が異常終了したと自動的に判断し、作業者に警告を発するものである。一方、洗浄時間が計測時間を超えない場合には、１個の細管内の洗浄が正常完了したことを自動的に判断し、次の細管の洗浄作業を続行する。ここで、洗浄が正常完了しない場合とは、例えば洗浄体が細管内部に詰まった場合が該当する。
本発明では、このように洗浄体の細管内部での詰まり等の異常を自動的に検出でき、作業者に知らせるため、異常が検出された場合には、装置の運転を自動的に停止することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る復水器細管内自動清掃装置において、ノズルが、細管穴に押し付けられたときに、径方向の移動により細管と同軸の位置に調整できるものであることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
【００１６】
本発明は、ノズル位置決め制御手段によりノズルが位置決めされた位置が細管穴の位置と微妙にずれていた場合でも、洗浄制御手段によってノズルが細管穴に押し付けられたときに、ノズルが細管と同軸となる位置に押しつけられるように自動的に調整を行うものである。
ノズル位置決め制御手段によって、細管穴に対するノズルの位置が決定されるが、細管穴の位置のばらつきやノズルの位置決めの精度の誤差により、細管穴にノズルを押し付けたときにノズルと細管穴が同軸にならない場合がある。本発明では、ノズルが細管穴に押し付けられた際には、ノズルを径方向に移動できるため、ノズルを細管穴と同軸になるように調整できるものである。従って、ノズルが細管穴に押し付けられるごとに、装置の運転を停止し、ノズルの位置を細管穴に合わせて微調整する必要がなくなる。また、ノズル位置決め制御手段において、高精度の位置決めを必要としなくなり、位置決め制御、操作、装置の構造を簡略化することができる。
ここで、ノズルは、細管穴に押し当てられたときに、径方向に移動し、細管と同軸となるものであれば、その構成は特に限定されるものではない。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る復水器細管内自動清掃装置において、ノズルが、細管穴に対抗する端面が細管穴と反対方向に内側にテーパ状であり、かつノズルの軸方向に摺動可能な案内部材を有することを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明は、ノズルが細管穴に押し付けられたときに、案内部材のテーパ部分によって作用する求心力を利用して、ノズルを細管と同軸となるように調整するものである。ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴に押し付けられたとき、案内部材が細管端面に押し付けられる。この案内部材は、端面が内側にテーパ状をなしているため、細管の軸と同軸となる方向に求心力が作用し、ノズルは細管とほぼ同軸となる位置に移動する。更にノズルを細管穴に押し付けると、案内部材が細管と反対方向に摺動し、かつノズルが細管と同軸になった状態で、細管穴に押し付けられることになる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項３に係る復水器細管内自動清掃装置において、ノズルが、先端部分において、ノズルの径方向に移動可能な複数の案内軸により  挟持されていることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明は、ノズルが細管穴に押し付けられたときに、ノズルの径方向に移動可能な複数の案内軸によって作用する求心力を利用して、ノズルを細管と同軸となるように調整するものである。ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴に押し付けられたとき、まず、ノズルに設けられた複数の案内軸が、細管穴周辺の管板に細管穴を挟むように押し当てられる。更にノズルを細管穴に押し付けると、案内軸が、ノズルの内径方向に移動しする。このため、複数の案内軸が次第に細管穴の外径を挟みこむように作動し、ノズルに細管と同軸になる方向に求心力が作用する。この求心力により、ノズルは細管と同軸となる方向に移動し、細管穴に押し付けられるものである。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項３に係る復水器細管内自動清掃装置において、ノズルの先端がテーパ状であることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明は、ノズルが細管穴に押し付けられたときに、ノズル先端のテーパ部分によって作用する求心力を利用して、ノズルを細管と同軸となるように調整するものである。ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴に押し付けられたとき、ノズル先端のテーパ部分により、ノズルに細管穴と同軸となる方向に求心力が作用する。この求心力の作用により、ノズルは、細管と同軸となる方向に移動する。この結果、ノズルは細管と同軸になった状態で細管穴に押し付けられるものである。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項２に係る復水器細管内自動清掃装置において、前記洗浄制御手段が、洗浄体が細管穴内部に詰まった場合に細管内部の残圧を除去する圧力除去手段を更に備えていることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明は、細管内部の洗浄中に、洗浄体が細管内部に詰まった場合等の洗浄が異常完了した場合に、装置内の圧力が抜けなくなった場合に残圧を抜くものである。洗浄体が細管内部に詰まった状態では、細管内部に圧縮媒体が残っている。このため、洗浄制御手段によりノズルが細管穴から引き離された場合には、細管から圧縮媒体が吐出されてしまう。このため、洗浄体が細管に詰まる等の洗浄異常が洗浄状態検知手段により検知された場合には、圧力除去手段により、細管内の残圧を除き、圧縮媒体の吐出を防ぐことができる。
ここで、圧力除去手段としては、例えば、ドレン用電磁弁を設けることができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれか１項に係る復水器細管内自動清掃装置において、前記洗浄制御手段が、複数の圧送用媒体を切り替えて使用することができる圧送媒体切替手段を備えていることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明によれば、細管内部のスケールの状態に適した圧送媒体を選択して使用して洗浄体を細管内部に圧送することができるため、洗浄時間の短縮を図ることができる。
圧送媒体切替手段としては、例えば、水、空気などの各圧送媒体の供給源に仕切弁を設けることができる。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置において、洗浄体収納部が、複数の洗浄体収納層の積層により構成され、該洗浄体収納層は複数の洗浄体を収納可能なものであり、かつ洗浄体収納層内の洗浄体の有無を検知する洗浄体検知手段を備えるとともに、該洗浄体検知手段により洗浄体収納層内に洗浄体が検知されなかった場合に、他の洗浄体収納層から洗浄体をノズルへ供給するものであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明では、洗浄体収納部が、複数の洗浄体収納層を積層して構成されているので、小スペースで大量の洗浄体を収納することができる。また、洗浄体検知手段により、洗浄体収納層が空になった場合には、洗浄体が格納された収納層に交換することにより、容易に洗浄体を補給することができるため、作業者の負担も軽減されることになる。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置において、ノズル移動部が、分解及び組立て可能であることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明によれば、ノズル移動部が分解及び組立可能に構成されているため、ノズル移動部を分解した状態で、復水器の小さなマンホールから搬入及び搬出することができる。このため、水室内の仮設作業床上等スペースの小さい場所においても、装置の組立等の作業が可能となるものである。
【００２４】
請求項１１に係る発明は、請求項１から１０のいずれか１項に係る復水器細管清掃装置において、前記案内板を細管に取り付ける案内板取付部を備え、該案内板取付部が、細管内部において軸方向に移動可能なテーパ部を有する軸を備えたものであることを特徴とする復水器細管清掃装置を提供する。
本発明は、案内板を細管に取り付けるための案内板取付部が、細管の軸方向に移動可能なテーパ部を有する軸を備えている。このテーパ部分を移動させることにより、案内板取付部の外径を調整して細管穴に密着させることができる。従って、細管穴の径にばらつきがある場合においても、この案内部取付部を使用することにより、案内板を確実に固定することが可能となる。
【００２５】
請求項１２に係る発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の復水器細管内自動清掃装置において、装置の自動運転、停止を操作する操作部が装置本体とは別体に設けられていることを特徴とする復水器細管内自動清掃装置を提供する。
本発明では、装置の自動運転、停止を操作する操作部が、装置本体と別体で設けられているため、装置の操作を遠隔から行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図示例と共に本発明に係る細管内自動洗浄装置の好ましい態様について説明する。図１は、本実施形態に係る細管内自動洗浄装置の概略構成図である。
【００２７】
本実施形態における細管内自動洗浄装置は、ノズル移動台ユニット１とブラシ供給制御ユニット２から構成されている。
ブラシ供給制御ユニット２には、装置の自動運転及び停止等を遠隔操作するためのリモートコントロールボックス１９が接続されている。ノズル移動台ユニット１は、復水器の水室３内において、多数の細管７が開口する管板５に対面して取り付けられており、細管穴の縦の列と平行に縦ガイドプレート１１が、また細管の横の列と平行に一対の横ガイドプレート１３が配置されている。縦ガイドプレート１１には、ノズル移動台４が摺動可能に設けられており、ノズル移動台４には、ノズル取付部を介してノズル１５が取り付けられている。
【００２８】
ブラシ供給制御ユニット２には、ブラシ収納部１８及びブラシ供給部１６が設けられている。ブラシ収納部１８は、図５に示すように、複数のナイロンブラシが格納されたブラシ収納シュート５１の多段に積み重ねた構造をしている。最下段のブラシ収納シュート内のナイロンブラシから順にブラシ供給部１６に供給され、更にブラシ供給ホース１７によりノズルから細管内部に装填される。ブラシ供給部１６には、ナイロンブラシの有無を確認するセンサが取り付けられており、ブラシ収納シュート内のナイロンブラシが無いことが確認されると、空になったブラシ収納シュートを一段下降し、新たなブラシ収納シュートからナイロンブラシがブラシ供給部１６に取り出される。
【００２９】
図２は、ノズル移動台ユニット１の詳細を示したものである。各横ガイドプレート１３は、それぞれ取付バー１２に添設支持されている。各取付バー１２は、管板５に開口した細管穴を利用してコレットチャック方式の案内板取付部１４により管板５に対面固定される。即ち、取付バー１２には複数箇所に長孔２１が貫設されており、この長孔２１を貫通して図２（ｂ）に示すようにコレットボディ２６がネジ部２２で取付バー固定金具２４により固定される。コレットボディ２６は管板５に開口した細管穴に嵌入し、コレット軸２８を外部から工具で回動することにより、そのテーパー部の軸方向相対変位に応じてコレットボディ２６が拡径又は縮径する。縦ガイドプレート１１及び横ガイドプレート１３には、それぞれ管板５の細管穴の配列間隔と同一間隔で複数のガイド穴が設けられいる。縦ガイドプレート１１の最上端のガイド穴及び最下端のガイド穴には、それぞれノズルの移動範囲の上端、下端を示すための、上端用ドグ２７及び下端用ドグ２９が設けられている。また、各横ガイドプレート１３の最左端のガイド穴及び最右端のガイド穴には、それぞれノズルの移動範囲の左端、右端を示すための、左端用ドグ３１及び右端用ドグ３３が設けられている。ノズルの移動範囲は、これらのドグの位置によって決定される。即ち、洗浄する細管穴を一定の範囲に限定する場合には、下端用ドグ及び上端用ドグを縦ガイドプレート１１の所望の位置に、同様に左端用ドグ及び右端用ドグを横ガイドプレート１３の所望の位置に設ければよい。
【００３０】
ノズル移動台４の内部には、移動制御部２３が設けられており、縦ガイドプレート１１に摺動可能に取り付けられている。また、一対の横ガイドプレート１３には、それぞれ移動制御部２５が摺動可能に取り付けられ、この一対の移動制御部２５は、縦ガイドプレート１１を支持している。
ノズル移動台４は、縦ガイドプレート１１及び横ガイドプレート１３にそれぞれ設けられたガイド穴の間隔に従って移動する。即ち、移動制御部２３が縦ガイドプレート１１に沿って縦方向に移動をすることにより、ノズルは縦方向にガイド穴の配列間隔で移動することになる。また、一対の移動制御部２５が一体的に横ガイドプレート１３に沿って横方向に移動することにより、縦ガイドプレート１１と共にノズルも横方向にガイド穴の配列間隔ごとに移動することになる。これらの移動制御部２３，２５の移動制御機構は同様の機構のものであるが、これを移動制御部２３について図４を用いて説明する。
【００３１】
図４は、移動制御部２３の構造を示したものである。移動制御部２３には、縦ガイドプレート１１に設けられたガイド穴４７に挿入可能なガイドピン４１及び移動ピン４２、ガイドピン４１のガイド穴４７への挿入、引抜きを行うガイドピン押当用シリンダ４３、移動ピン４２のガイド穴４７への挿入、引抜きを行う移動ピン押当用シリンダ４４及び移動ピンの移動を行う移動ピン移動用シリンダ４５が設けられている。
【００３２】
ノズルの移動は、移動ピン４２のガイド穴４７への挿入と移動ピン移動用シリンダ４５のストロークによって行われる。ガイドピン４１がガイド穴４７に挿入されている状態で、移動ピン４２をガイド穴４７に挿入し、その後、ガイドピンをガイド穴４７から引き抜く。次に、移動ピン４２がガイド穴４７に挿入された状態で、移動ピン移動用シリンダ４５のピストンを後退（左方向へ移動）させると、ノズル移動制御部２３の全体が前進（右方向へ移動）する。この結果、ガイドピン４１は、次のガイド穴の位置に移動することになる。そして、ガイドピンをガイドピン押当用シリンダ４３によりガイド穴に挿入し、この位置でノズルを位置決めする。その後、移動ピンをガイド穴から引き抜き、ガイドピンがガイド穴に挿入された状態で、移動ピン移動用シリンダのピストンを前進（右方向へ移動）させる。以上のような動作を繰り返し行うことにより、ノズルが、ガイド穴を順次移動し、ガイド穴の位置でノズルが位置決めされるものである。ここで、ガイド穴４７は、細管穴の配列間隔と同一間隔でガイドプレート１１に設けられている。このため、ノズルは細管穴の配列間隔と同一間隔（１ピッチ）で移動し、位置決めされることになる。ノズルの横方向の移動を行う移動制御部２５についても同様の動作により、細管穴の配列間隔と同一間隔（１ピッチ）でノズルの移動が行われる。このように、縦横の各ガイドプレート１１、１３のガイド穴に従って移動制御部２３、２５が移動することにより、ノズルも細管穴の配列間隔ごとに移動することになる。
【００３３】
次に細管穴をノズルが移動する順序について説明する。装置の自動運転を開始したときには、縦ガイドプレート１１は、細管穴の配列の最左列に対応する位置に配置されている。移動制御部２３は、縦ガイドプレート１１の最下端のガイド穴から上方向に移動する。これにより、ノズルは、細管穴の配列の最左列を下端の細管穴から上端の細管穴まで移動することになる。なお、ノズルの移動は前述のとおり、細管穴の配列間隔ごとに行われる。移動制御部２３が縦ガイドプレート１１の最上端のガイド穴に達した場合には、移動制御部２３は、戻しバネ２０による縦ガイドプレート１１の最下端への早戻しが行われる。このとき、最上端に達したかどうかは、上端用ドグ２７により、移動制御部２３の前進用リミットスイッチ３７が作動した場合に検出される。同様に、最下端に達したかどうかは、下端用ドグ２９により、移動制御部２３の後退用リミットスイッチ３５が作動した場合に検出される。次に、上下の移動制御部２５が、横ガイドプレート１３に従って、１ピッチだけ右方向に一体的に移動する。これにより、縦ガイドプレート１１及びノズルも移動制御部２５に従って１ピッチ分右方向へ移動する。そして、移動制御部２３は、戻しバネ２０を伸張させながら縦ガイドプレート１１の最下端のガイド穴から上方向に移動し、これに応じて、ノズルも、下端の細管穴から上端の細管穴まで移動する。このような動作は、移動制御部２５が、横ガイドプレート１３の最右端に達するまで繰り返される。これにより、ノズルは、定められた範囲の細管穴をもれなく自動的に移動することができる。
【００３４】
なお、他の復水器の細管を洗浄する場合には、縦ガイドプレート及び横ガイドプレートを洗浄の対象とする細管穴の配列間隔に対応してガイド穴が設けられたガイドプレートにそれぞれ交換することにより、自動的に移動することが可能となる。
【００３５】
ノズルの移動中に細管穴の検出が行われる。図３に示すように、ノズル移動台４には、ノズルとともに細管穴の検出のための光電センサ３９が設けられている。ノズル１５は、前述のように１ピッチづつ移動するものであるが、移動中には、１ピッチ先の移動先の細管穴の有無及び細管穴にプラグ等が取り付けられているかどうかを光電センサ３９により検出する。すなわち、細管穴の検出は、ノズルの移動中に行われるため、事前に細管穴がない位置や細管穴にプラグ等が取り付けられて塞がっている位置情報を清掃装置に入力するという煩雑な作業を行わなくてもよい。そして、移動先に細管穴がある場合は、その移動先の位置でノズルを停止し位置決めされる。一方、移動先に細管穴が検出されなかった場合には、ノズルの位置決めをせずに、ノズルの移動を継続する。ノズルが位置決めされた場合、かかる位置において、ノズル押当用シリンダ３８により、ノズル１５が細管穴に押し付けられる。
【００３６】
細管穴の位置のばらつきやノズルの位置決めの精度の誤差により、細管穴にノズルを押し付けたときにノズルと細管穴が同軸にならない場合がある。このため、本実施形態の復水器自動清掃装置には、ノズル移動台４のノズル取付部に対してノズル１５を細管と同軸になるように軸と直行する方向へ微調整変位させる機構が設けられている。
図６に示したノズル取付構造では、細管穴に対抗する端面が細管穴と反対方向で内側に縮径するテーパ状であり、かつノズルの軸方向にスプリング６３、６４を介して摺動可能な二つのスライドガイド６１、６２が設けられている。このようなノズルが細管穴の開口端に押し付けられたときに、細管穴開口端とスライドガイド６１、６２のテーパ部分との機械的な相互干渉によって、ノズルに求心力が作用する。すなわち、ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴に押し付けられたとき、スライドガイド６１、６２が細管端面に押し付けられる。このスライドガイド６１、６２は、端面が内側にテーパ状をなしているため、細管の軸と同軸となる方向に求心力が作用し、ノズルは細管とほぼ同軸となる位置に移動する。更にノズルを細管穴に押し付けると、案内部材が細管と反対方向に摺動し、かつノズルが細管と同軸になった状態で、細管穴に押し付けられることになる。
【００３７】
また、図７に示したノズル構造では、その先端部分において、ノズルの径方向に移動可能な４個のガイドピン７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄにより挟持されている。このノズルが細管穴に押し付けられたとき、ノズルの径方向に移動可能な４個のガイドピンによって、ノズルに求心力が作用する。すなわち、ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴に押し付けられたとき、図８に示すように、まず、ノズルに設けられた４個のガイドピン７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが、細管穴周辺の管板に細管を挟むように押し当てられる。更にノズルを細管穴に押し付けると、各ガイドピンが、ノズルの半径方向に移動する。このため、４個のガイドピン７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが次第に細管穴の外径を挟みこむように作動し、ノズルに細管と同軸になる方向に求心力が作用する。この求心力により、ノズルは細管と同軸となる方向に移動し、細管穴に押し付けられるものである。
【００３８】
また、図９に示したノズル１５は、先端へ向かって縮径するテーパ状に構成されている。ノズル先端の外径は細管穴の開口径より小さい。ノズルと細管の中心がずれている状態でノズルが細管穴７に押し付けられたとき、ノズル先端のテーパ部分により、ノズルに細管穴７と同軸となる方向に求心力が作用する。この求心力の作用により、ノズルは、細管と同軸となる方向に移動する。この結果、ノズルは細管と同軸で細管穴に先端が進入した状態で押し付けられるものである。
【００３９】
以上、本実施形態で使用される求心機構を有するノズルの種類について説明したが、ノズルは細管と同軸になるように移動するものであれば、ノズルの構成は、これら３種類のものに限定されるものではない。
【００４０】
ノズルが細管穴に押し付けられると、ブラシ供給制御ユニットからナイロンブラシが圧送用媒体によって、ブラシ供給ホースを介してノズルに供給される。このナイロンブラシは、ノズルから細管内部に装填され、圧送用媒体の圧力によって、細管内部を通過することにより、細管内部の洗浄が行われる。ここで、圧送用媒体としては、水、空気または水と空気の両方を使用することができ、更に細管内部の状態に応じて、圧送用媒体を切り替えることができる。圧送用媒体として、空気を使用した場合、細管内の洗浄後、エアーブロー作業を行うことができる。本実施形態の復水器細管内清掃装置では、圧送用媒体として水及び空気を使用している。はじめに、圧送用媒体としての水により、洗浄用ブラシを細管内に圧送し細管穴を洗浄する。その後、圧送用媒体を空気に切り替え、空気を細管内部に送ることにより、エアーブローを行い、細管穴に残存する水を除去している。
【００４１】
ナイロンブラシが細管内部を貫通した場合に洗浄が正常完了するが、洗浄の完了状態を検知するために、本実施形態の復水器細管内清掃装置においては、次のように洗浄完了を判断している。
ナイロンブラシの細管への挿入から排出までの時間を予め計測しておき、かかる時間を１本の細管内部の洗浄が正常に完了する時間と規定している。そして、洗浄装置の自動運転中に、ノズルから噴射されたナイロンブラシが細管へ挿入されてから貫通するまでの経過時間を監視し、これが、前記計測時間を超えた場合には、洗浄の異常と自動的に判断し、作業者にアラーム表示を行っている。一方、洗浄時間が計測時間を超えない場合には、１個の細管内の洗浄が正常完了したことを自動的に判断し、次の細管の洗浄作業を続行する。本実施形態の復水器細管内清掃装置においては、ナイロンブラシが細管内部に詰まった場合にアラーム表示が行われる。
【００４２】
以上に説明したような、細管穴の検索、ノズルの細管穴への押し付け、細管穴の洗浄は、ノズルが位置決めされた細管の一本ごとに順次行われることになる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明では、ノズルの移動、細管穴の検出、ノズルの位置決め、細管穴の洗浄をすべて自動で行うことができるため、作業者は、装置の設置、付け替え、分解、装置の監視及びナイロンブラシの補給のみを行えば良く、作業者の負担が大幅に軽減するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における復水器細管内清掃装置の全体構成図である。
【図２】ａ図は本発明の実施形態におけるノズル移動台ユニットの構成図、ｂ図は案内板取付部を示すＢ−Ｂ矢視拡大図である。
【図３】本発明の実施形態におけるノズル移動台の側面図である。
【図４】本発明の実施形態における移動制御部の構成図である。
【図５】本発明の実施形態におけるブラシ収納部の構成図である。
【図６】本発明の実施形態におけるノズルの構成図である。
【図７】本発明の実施形態におけるノズルの構成図である。
【図８】本発明の実施形態におけるノズルを細管穴に押し当てたときの状態図である。
【図９】本発明の実施形態におけるノズルの構成図である。
【図１０】従来例としてのブローガンクリーナの構成図である。
【符号の説明】
１：ノズル移動台ユニット
２：ブラシ供給制御ユニット
４：ノズル移動台
５：管板
７：細管
９：マンホール
１１、１３：ガイドプレート
１２：取付バー
１４：案内板取付部
１５：ノズル
１６：ブラシ供給部
１７：ブラシ供給ホース
１８：ブラシ収納部
１９：リモートコントロールボックス
２０：戻しバネ
２１：長孔
２３、２５：移動制御部
２４：取付バー固定金具
２６：コレットボディ
２７、２９、３１、３３：ドグ
２８：コレット軸
３８：ノズル押当用シリンダ
３９：光電センサ
４１：ガイドピン
４２：移動ピン
４７：ガイド穴
５１：ブラシ収納シート
５３：ブラシシュート台
６３、６４、７２：スプリング
【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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