JP2002058991A

JP2002058991A - 配管内異物付着防止装置

Info

Publication number: JP2002058991A
Application number: JP2000246647A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Arakane; 恭史荒金
Original assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd; NEC Kagoshima Ltd
Current assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd; NEC Kagoshima Ltd
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】配管内を通流する排水等の流体に所定の流れ
を生起させ、この流れにより配管の内壁への異物の付着
を防止し、かつ付着した異物を除去して配管詰まり等を
未然に防止する配管内異物付着防止装置を提供する。【解決手段】排水や排気等の流体が通流される配管１
０のコーナ部１１に配設され、配管１０の内面に異物が
付着することを防止するための配管内異物付着防止装置
であって、コーナ部１１の上流位置に配置された羽根車
１２と、この羽根車１２を回転駆動するための回転軸１
３及びモータ１５からなる回転駆動手段とを備える。前
記羽根車１２は回転駆動されたときに配管１０内を通流
される排水Ｈに管壁内面に沿った旋回流Ｓを生じさせる
ように構成される。旋回流Ｓにより排水Ｈの流速が上昇
し、排水中の異物が配管１０内で拡散され、異物が拡散
した状態の排水を強制的に排出させることで、コーナ部
１１の配管内面への異物の付着、堆積を有効に防止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体あるいはガス
等の流体を通流させる配管内において、当該流体に含ま
れる異物が配管の内壁に付着することを防止し、あるい
は付着した異物を除去することを可能にした異物付着防
止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や各種電子機器の製造工場で
は、工場内に配設した配管を通して各種処理液や処理ガ
スを通流させているが、特に、処理を行った後の処理液
や処理ガス（以下、処理流体と称する）には、種々の異
物が含まれていることが多い。このような異物が含まれ
ている処理流体を配管内を通流させると、異物が配管の
内面に付着し、あるいは堆積して配管詰まりが発生し易
くなる。特に、配管が９０度、あるいはこれに近い角度
で曲げられているコーナ部では、コーナ内側の配管内面
に異物が付着し易く、コーナ部における配管詰まりが顕
著なものになる。

【０００３】このような配管内で異物が付着する問題に
対しては、例えば、実開平２−６６２８４号公報には、
配管内にタービン羽根を有する回転駆動機構を設けてお
き、タービン羽根が配管内を流れる流体によって回転さ
れることで得られる回転駆動力によって清掃用ブラシを
回転し、配管内面に付着した異物を除去する技術が記載
されている。また、特開平１１−３０４３７５号公報に
は、配管内に可撓性のある線条体を配設し、この線条体
を配管外部の回転駆動源によって回転駆動することで、
線条体によって配管内面への異物の付着を防止し、ある
いは異物を除去する技術が記載されている。さらに、実
開昭６１−１９４８８号公報には、配管の内面との間に
１〜５ｍｍ程度の間隔を有する円形をした中空金具を配
管内で回転し、かつ管軸方向に移動させて、配管の内面
に付着する異物を除去する技術が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公報に記載の技術のうち、前２つの第１及び第２の公
報の技術は、いずれも清掃用ブラシや線条体を回転して
配管の内面に接触させて、当該配管内面に付着した異物
を除去し、あるいは付着しようとする異物の付着を防止
するものである。そのため、長時間にわたって駆動した
ときには、清掃用ブラシあるいは線条体と配管内面との
摩擦により、清掃用ブラシや線条体が磨耗して、新たな
異物の発生源となり、あるいはこれら清掃用ブラシや線
条体を交換する必要があり、メンテナンスが煩雑化する
という問題が生じる。また、第３の公報の技術は、中空
金具が配管の内面に非接触であるため、前記した問題は
生じ難いが、この技術においても基本的には中空金具が
異物に接触しながら当該異物を除去する技術であるた
め、中空金具と配管の内面との間隔寸法よりも小さい異
物を除去することは困難であり、異物付着防止効果に問
題がある。

【０００５】本発明の目的は、配管内の流体に所定の流
れを生起させ、この所定の流れにより配管内面への異物
の付着を防止し、かつ付着した異物を除去し、これによ
り、配管詰まり等を未然に防止することを可能にした異
物付着防止装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、排水や排気等
の流体が通流される配管のコーナ部に配設され、前記配
管の内面に異物が付着することを防止するための配管内
異物付着防止装置であって、前記コーナ部の上流位置に
配置された回転羽根手段と、前記回転羽根手段を回転駆
動するための回転駆動手段とを備え、前記回転羽根手段
は回転駆動されたときに前記配管内を通流される前記流
体に前記配管内面に沿った旋回流を生じさせるように構
成されていることを特徴とする。

【０００７】ここで、前記回転駆動手段は、一端におい
て前記回転羽根手段に接続され、他端が前記配管を貫通
して外部に突出される回転軸と、前記回転軸の前記他端
に接続されたモータとで構成される。また、前記回転羽
根手段は、前記流体が液体のときにはスクリュ構成の羽
根車として構成され、前記流体が気体のときにはファン
として構成される。さらに、前記回転羽根手段は、外径
寸法が前記配管の内径寸法よりも若干小さく形成され
る。

【０００８】本発明によれば、配管内に異物を含む排水
や排気が通流されると同時に回転羽根手段を回転駆動す
ることにより、配管内を流れる流体が一定方向の流れか
ら旋回流れとなり、配管の内面に沿って回転しながら通
流される。これにより、流体の流速が上昇し、流体中の
異物が配管内で拡散され、異物が拡散した状態の流体を
強制的に排出させることで、コーナ部の配管内面への異
物の付着、堆積が防止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態の異
物付着防止装置の断面図である。本実施形態では、電子
機器の処理装置から排出される各種薬液や洗浄液等の排
水の配管１０に本発明を適用した例であり、特に前記配
管のコーナ部１１での異物の付着を防止する構成例であ
る。同図において、配管１０のコーナ部１１の上流位置
には、中心紡錘体１２ａの周面に複数枚の翼１２ｂを有
するスクリュ構造の羽根車１２が内装配置されている。
前記羽根車１２の外径寸法は前記配管１１の内径よりも
若干小径に形成されている。また、前記羽根車１２には
回転軸１３が一体に設けられており、前記回転軸１３は
前記配管１０の管軸と平行に向けて延長されており、前
記配管１０のコーナ部１１において配管と交叉する位置
において当該配管を貫通し、配管の外部に突出されてい
る。なお、この貫通箇所にはシールパッキン１４が設け
られ、配管１０と回転軸１３との間がシールされてい
る。前記回転軸１３の突出端はモータ１５に接続されて
おり、モータ１５の回転がそのまま羽根車１２の回転と
なる。

【００１０】一方、前記配管１０のコーナ部１１、この
実施形態ではコーナ部１１の内周側の管壁の内面部位に
異物センサ１６が配置されている。前記異物センサ１６
は、この実施形態では、前記配管１０の管壁の一部に透
明窓１０ａが形成されており、前記透明窓１０ａに臨む
前記配管１０の外側に光学素子１７が配置された構成と
なっている。前記光学素子は、前記透明窓１０ａを通し
て配管内に光を出射する発光素子１７ａと、前記発光素
子１７ａで出射した光を受光可能な受光素子１７ｂで構
成されている。すなわち、前記配管１０の内面に異物が
付着しない状態では、前記発光素子１７ａから出射した
光は透明窓１０ａを通して配管内に投射され、配管内の
排水によって拡散されるため受光素子１７ｂでの受光量
は少ない状態にある。一方、前記配管１０の内面に異物
が付着して来ると、前記発光素子１７ａから出射した光
は透明窓１０ａの内面に付着した異物によって反射され
るため、受光素子１７ｂでの受光量は増大することにな
る。したがって、受光素子１７ｂの受光量により異物の
付着を検出することが可能である。そして、前記異物セ
ンサ１６はコントロール回路１８に接続されるととも
に、前記モータ１５はこのコントロール回路１８によっ
て回転駆動が制御されるように電気回路が構成されてい
る。

【００１１】以上の構成の異物付着防止装置によれば、
図２に示すように、配管１０の上流側から異物を含む排
水Ｈが流れてくると同時に、コントロール回路１８によ
りモータ１５を回転駆動させ、コーナ部１１の上流側に
配置した羽根車１２を回転させる。この羽根車１２の回
転により、排水Ｈは旋回流Ｓれとなって下流側に流れる
が、コーナ部１１を通過する際に旋回流Ｓは配管１０の
内面に沿って流れるようになり、配管１０の内面に沿う
流速が速くなり、配管１０の内面への異物の付着が防止
される。因みに、羽根車１２が存在していないと、排水
Ｈは配管１０内を単純に落差によって流れるため、コー
ナ部１１においてよどみが発生し、コーナ部１１の配管
の内面に排水中の異物が付着し、かつ堆積することで配
管詰まり等が発生し易くなる。しかしながら、前記した
ように、排水Ｈに旋回流れＳを発生させて流速を上昇さ
せる事で排水Ｈ中に浮遊する異物が強制的に排除され、
付着および堆積を防止することが可能になる。また、流
体の流速を利用して配管内面への異物の付着を防止して
いるため、配管の内面に付着した異物に直接接触して当
該異物を除去する必要はなく、例えば羽根車１２等の磨
耗による異物の発生がなく、かつ微細な異物が管壁内面
に付着するようなこともない。

【００１２】また、前記実施形態の装置では、異物セン
サ１６により常時配管１０の内面における異物の付着状
態を検出し、その検出結果に基づいてモータ１５の回転
駆動を制御している。したがって、異物センサ１６の受
光素子１７ｂの受光量が少なく、コントロール回路１８
において付着異物が検出されないときには、モータ１５
の回転速度を低くし、あるいはモータ１５を間欠回動す
るような制御も可能である。また、受光素子１７ｂでの
受光量が増大し、コントロール回路１８において付着異
物が検出され始めたときには、モータ１５の回転速度を
速くすることにより排水の旋回流れを高速化し、付着さ
れ始めた異物を旋回流れによって強制的に排除すること
が可能になる。このようにコントロール回路１８により
モータ１５の回転を制御することにより、モータの消費
電力を低減する上で有効である。もちろん、モータ１５
を一定の回転速度で連続回転し、配管の内面への異物の
付着を未然に防止するように構成してもよい。この場合
には、前記実施形態の異物センサやコントロール回路を
省略してもよい。

【００１３】図３は本発明の第２の実施形態の断面図で
ある。第２の実施形態は、排気用の配管に本発明を適用
した実施形態であり、第１の実施形態と等価な部分には
同一符号を付してある。すなわち、各種処理装置から排
出される排気についても、第１の実施形態の排水と同様
に、排気内に含まれる粉塵等の異物が配管の管壁内面に
付着し、かつ堆積して配管詰まりを生じるおそれがあ
り、このような配管詰まりを未然に防止するものであ
る。図３において、排気の場合には、第１の実施形態の
排水と異なり、羽根車をファン１２Ａで構成し、配管１
０のコーナ部１１の上流位置に配置する。そして、前記
ファン１２Ａの回転軸１３は配管１０を貫通し、突出端
に接続されたモータ１５により回転駆動させる。また、
この第２の実施形態では、コーナ部１１の下流側に透明
管部１９を設け、この透明管部１９に異物センサ１６を
設けている。前記異物センサ１６は、前記透明管部１９
を挟んで発光素子１７ａと受光素子１７ｂを対向配置し
ており、発光素子１７ａから出射した光を受光素子１７
ｂで受光するように構成する。また、前記異物センサ１
６（発光素子１７ａと受光素子１７ｂ）をコントロール
回路１８に接続し、前記コントロール回路１８により前
記モータ１５の回転駆動を制御する構成とする。

【００１４】この第２の実施形態では、図４に示すよう
に、モータ１５によりファン１２Ａを回転すると、配管
１０内を通流されてくる排気Ｈ’は旋回流れＳ’となっ
て下流側に流れ、コーナ部１１を通過する際に旋回流
Ｓ’は配管１０の内面に沿って流れるようになり、配管
１０の内面に沿う流速が速くなり、配管１０の内面への
異物の付着が防止される。また、前記モータ１５の回転
をコントロール回路１８により低速で、あるいは間欠的
に制御するが、仮に配管１０の内面に異物が付着し始め
ると、透明管部１９の光透過性が低下し、発光素子１７
ａから出射された光を受光する受光素子１７ｂの受光量
が低下する。したがって、受光素子１７ｂの受光量が低
下したときに、モータ１５を駆動してファン１２Ａの回
転速度を高速化することで、配管１０の内面に付着し始
めた異物を除去することが可能になる。なお、この場合
でも、異物センサ１６やコントロール回路１８を省略し
モータ１５を一定速度で常時回転するように構成しても
良いことは言うまでもない。

【００１５】ここで、前記実施形態では配管のＬ字曲線
型をしたコーナ部に本発明を適用した例を示している
が、Ｓ字型部、Ｕ字型等に本発明を適用することも可能
である。また、このようなＳ字型部やＵ字型部に適用す
る場合には、羽根車やファンの回転軸を配管の上流側に
向けて延長することも可能である。さらに、排水や排気
の旋回流を増加するために、羽根車やファンを複数段に
構成してもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、排水や排
気等の流体が通流される配管のコーナ部の上流位置に配
置された回転羽根手段と、前記回転羽根手段を回転駆動
するための回転駆動手段とを備えており、回転羽根手段
は回転駆動されたときに配管内を通流される流体に配管
内面に沿った旋回流を生じさせるように構成されている
ので、配管内に異物を含む排水や排気が通流されると同
時に回転羽根手段を回転駆動することにより、配管内を
流れる流体が一定方向の流れから旋回流れとなり、配管
の内面に沿って回転しながら通流される。これにより、
流体の流速が上昇し、流体中の異物が配管内で拡散さ
れ、異物が拡散した状態の流体を強制的に排出させるこ
とで、コーナ部の配管内面への異物の付着、堆積を有効
に防止することができる。また、流体の流速を利用して
配管内面への異物の付着を防止しているため、異物に直
接接触して異物を除去する必要がなく、回転羽根手段等
の磨耗による異物の発生がなく、かつ微細な異物が配管
内面に付着するようなこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異物付着防止装置の第１の実施形態の
断面図である。

【図２】第１の実施形態での異物付着防止動作を説明す
るための断面図である。

【図３】本発明の異物付着防止装置の第２の実施形態の
断面図である。

【図４】第２の実施形態での異物付着防止動作を説明す
るための断面図である。

【符号の説明】

１０配管１１コーナ部１２羽根車１２Ａファン１３回転軸１４パッキン１５モータ１６異物センサ１７光学素子１７ａ発光素子１７ｂ受光素子１８コントロール回路Ｈ排水Ｈ’ 排気Ｓ，Ｓ’ 旋回流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排水や排気等の流体が通流される配管の
コーナ部に配設され、前記配管の内面に異物が付着する
ことを防止するための配管内異物付着防止装置であっ
て、前記コーナ部の上流位置に配置された回転羽根手段
と、前記回転羽根手段を回転駆動するための回転駆動手
段とを備え、前記回転羽根手段は回転駆動されたときに
前記配管内を通流される前記流体に前記管壁内面に沿っ
た旋回流を生じさせるように構成されていることを特徴
とする配管内異物付着防止装置。
【請求項２】前記回転駆動手段は、一端において前記
回転羽根手段に接続され、他端が前記配管を貫通して外
部に突出される回転軸と、前記回転軸の前記他端に接続
されたモータとで構成されることを特徴とする請求項１
に記載の配管内異物付着防止装置。
【請求項３】前記回転羽根手段は、前記流体が液体の
ときにはスクリュ構成の羽根車として構成され、前記流
体が気体のときにはファンとして構成されていることを
特徴とする請求項１または２に記載の配管内異物付着防
止装置。
【請求項４】前記回転羽根手段は、外径寸法が前記配
管の内径寸法よりも若干小さく形成されていることを特
徴とする請求項３に記載の配管内異物付着防止装置。
【請求項５】前記コーナ部には異物を検出する異物セ
ンサが設けられ、前記異物センサの検出出力に基づいて
前記モータを回転駆動するコントロール回路が設けられ
ることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載
の配管内異物付着防止装置。