JP2005262149A - 給水管洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水（洗浄液）を給水管に供給する際に止水栓を開ける必要がなく、また洗浄中に多量の水（洗浄液）を消費することのない給水管洗浄装置および洗浄方法を提供する。
【解決手段】圧縮空気を生成するコンプレッサ１と、コンプレッサ１から送られる圧縮空気を射出及び休止させる操作盤２と、操作盤２と給水管２０とを接続する打ち込みユニット３と、打ち込みユニット３と接続する給水タンク４１を装備した給水ポンプユニット４と、給水ポンプユニット４に接続され、洗浄後の排水の汚れを除去するフィルターユニット５とを備えた給水管洗浄装置であり、打ち込みユニット３を接続した給水栓１１以外の給水管１４にフィルターユニット５を接続し、操作盤２から給水管２０に圧縮空気と水を断続的に射出して、給水管２０内を空気衝撃により洗浄し、洗浄後の洗浄液に含まれる汚れをフィルターユニット５で除去し、給水ポンプ４２に戻して循環しながら洗浄する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工場や一般家屋等に設けられた給水管（エアパイプ等を含む）の洗浄に適用される給水管洗浄装置および給水管洗浄方法に関する。

上水道の本管から、工場や一般家屋、学校その他の公共施設等に給水される給水管の内側には、徐々に水アカや赤サビなどの汚れが付着する。通常、水アカや赤サビは徐々に増え続ける一方で、無くなることはない。また水道水に含まれる殺菌用の塩素が、サビを進行させる。水を止めている状態で給水管の水に溶け出したサビは、蛇口を開いた状態で水の勢いにより蛇口から出る。このような水に溶け出したサビを含む水を長い間気付かずに飲用し続けると、体に悪影響を及ぼし、鉄分の過剰摂取による循環器の障害や、肌荒れ、皮膚病として現れたりもする。

このような給水管の内部に生じた水アカや赤サビ等の付着物を除去、清掃する装置として、空気衝撃波を使用した洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１において開示された洗浄装置では、エアコンプレッサと給水管をつなぎ、操作盤を操作して、圧縮空気の射出、休止および排水を含む基本サイクル、並びにこの基本サイクルを複数回繰り返す実行サイクルを設定する。この設定に基づき、給水管内に圧縮空気を送り込む。そして、所定のサイクルの終了後、排水バルブを開き管内のスケール等が含まれた汚水を排水するという工程をとっている。

特許文献２には、車両の荷台に、圧縮水と圧縮空気を交互に分散供給して、一般建築物や集合住宅等の給水管の内部を洗浄することのできる高圧洗浄装置を搭載した給水管の洗浄車が開示されている。高圧洗浄装置の構成は、車両エンジンを動力源として作動する高圧水発生装置およびエアーポンプと、高圧水発生装置へ水を送り込む水タンクと、高圧水発生装置から送り込まれる圧縮水およびエアーポンプから送り込まれる圧縮空気を交互にと出する分散機と、分散機の一端に設けられたホースとを備え、また汚水を濾過して水タンクに送水して再利用するフィルター装置を設けている。

特許文献３には、給水管の給水栓に取付金具によって着脱される二又管と、その二又管の一方の接続口に接続された排出バルブと、同二又管の他方の接続口に逆止弁を介して接続された圧縮ガス供給装置とを備え、圧縮ガス供給装置は、コンプレッサと、圧縮空気貯留タンクと、圧力調整弁と、前記逆止弁に接続される電磁弁とを順次に配管接続し、前記電磁弁を、設定された制御パターンで開閉させる電磁弁開閉制御手段を備えた給水管の内部洗浄装置が開示されている。

特開平２−１１９９８３号公報 特開２００２−１３６９３９号公報 特開２００３−８８８２２号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載された従来の給水管洗浄装置および洗浄方法は、水または洗浄液を給水管またはタンクより供給するものであり、給水管より水を供給する場合は、止水栓を開けるが、止水栓を開けたまま洗浄作業を行うと水道本管に圧縮空気が逆流する可能性があり、この場合、水道法に抵触する。また、洗浄後の水または洗浄液は、給水栓より廃棄され多量の水または洗浄液を消費することになる。
さらに寒冷地において従来の洗浄方法を行うと給水管が凍結することがある。

そこで本発明は、水または洗浄液を給水管に供給する際に止水栓を開ける必要がなく、また洗浄中に多量の水または洗浄液を消費することのない給水管洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。
さらに、洗浄中に給水管の凍結を防止することを他の目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の給水管洗浄装置は、圧縮空気を生成するコンプレッサと、このコンプレッサに接続され、前記コンプレッサから送られる圧縮空気を射出及び休止させる操作盤と、前記操作盤と給水管とを接続する打ち込みユニットと、前記打ち込みユニットと接続する給水タンクを装備した給水ポンプユニットと、前記給水ポンプユニットに接続され、洗浄後の排水の汚れを除去するフィルターユニットとを備えたものである。

また、本発明の給水管洗浄方法は、前記の給水管洗浄装置を用いたものであり、分岐した給水管に設けられた複数の給水栓のうちの一の給水栓に前記打ち込みユニットを接続する準備工程１と、前記一の給水栓を除く他の給水栓のうちの一つを開放し、この給水栓にフィルターユニットを接続する準備工程２と、前記操作盤と給水ポンプユニットを操作して給水管内に圧縮空気と水を射出し、所定時間後に前記圧縮空気と水を休止して前記開放した一つの給水栓を閉じ、前記フィルターユニットを取り外す洗浄工程と、複数の給水栓の残りの給水栓について、それぞれ前記準備工程２と前記洗浄工程とを繰り返して洗浄を行うものである。

本発明においては、水道本管と給水管との分岐部に設けられている止水栓を閉め、給水管に設けられている複数の給水栓のうちの一つに打ち込みユニットを接続し、残りの給水栓のうちの一つにフィルターユニットを接続する。次いで、操作盤と給水ポンプを操作して給水管内に圧縮空気と水または洗浄液を射出する。給水管内に射出された圧縮空気は細かい気泡となり、この気泡が破裂するとき等に空気衝撃を発生する。この空気衝撃により、給水管の内壁に付着しているスケール等が剥がれ、フィルターユニットが接続されている給水栓からフィルターユニットに排出される。フィルターユニットでは、汚れを除去した後、給水ポンプに戻す。このようにして、水または洗浄液は給水管内を何度も循環しながら給水管内部に付着したスケール等を剥がし、洗浄を行う。洗浄するための水または洗浄液を給水ポンプより供給するため、水または洗浄液を廃棄することがなく、さらに、水または洗浄液を循環させるため、止水栓を開ける必要がない。また、循環させるため、洗浄液として洗剤やイオン剤を入れた場合にも、洗浄中、洗剤やイオン剤の補充の必要がない。

前記給水ポンプユニットに装備される給水タンクを、ヒータ付きとすることにより、暖められた水または洗浄液が循環するため、凍結を防ぐことができる。
なお、準備工程２については省略し、給水管および給水管洗浄装置に洗浄水を循環させないで給水栓から外部に排水する方法を採ることもできる。給水管に洗浄液を流すことにより、給水管を殺菌洗浄することもできる。

本発明によれば、水または洗浄液を給水管に供給する際に止水栓を開ける必要がなく、また洗浄中に多量の水または洗浄液を消費することのない給水管洗浄装置および洗浄方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る給水管洗浄装置および給水管洗浄方法について説明する。
図１は、本実施の形態に係る給水管洗浄装置の構成を示す系統図である。図において、給水管洗浄装置は、圧縮空気を生成するコンプレッサ１と、コンプレッサ１に接続され、コンプレッサ１から送られる圧縮空気を射出及び休止させる操作盤２と、操作盤１と給水管とを接続する打ち込みユニット３と、打ち込みユニット３と接続する給水タンク４１および給水ポンプ４２を装備した給水ポンプユニット４と、給水ポンプユニット４に接続され、洗浄後の排水の汚れを除去するフィルターユニット５とを備えている。

図中、２０は洗浄対象の給水管であり、水道管（本管）との接続部に設けられる（通常は、水道メータの横に設けられている）止水栓１０と、各所に設けられる給水栓１１〜１４を備えている。

コンプレッサ１としては、給水管２０の耐圧を考慮して、水道の圧力程度の０．３ＭＰａ（約３．０ｋｇ／ｃｍ²）程度とすることが好ましい。フィルターユニット５としては、例えば１０μｍ以下のメッシュの中空糸膜フィルターを用いることができる。圧損を小さくするには、フィルターを並列に複数個接続し、各フィルターに逆止弁を設ける。

次に、この給水管洗浄装置を用いた給水管洗浄方法について説明する。
まず、止水栓１０を閉じて、止水栓１０に最も近い給水栓１１にアダプタ２１により打ち込みユニット３を接続し、また最も遠い給水栓１４にアダプタ２２によりフィルターユニット５を接続する。

次に、止水栓１０を開き、給水栓１４を開いて、フィルターユニット５を通して給水ポンプユニット４の給水タンク４１に水を溜め、所定量溜まったら、止水栓１０を閉じる。このとき、給水タンク４１には洗剤を入れておいて、洗浄液とすることもできる。また、薬液を入れて消毒することもできる。

給水栓１１を開け、コンプレッサ１、操作盤２、給水ポンプ４２を運転して、打ち込みユニット３から水または洗浄液と圧縮空気を断続射出する。これにより、給水栓１１と給水栓１４の間の給水管２０と、フィルターユニット５、給水ポンプユニット４、打ち込みユニット３が閉ループとなり、圧縮空気を伴った水または洗浄液が循環する。給水管２０内に射出された圧縮空気は細かい気泡となり、この気泡が破裂するとき等に空気衝撃を発生する。この空気衝撃により、給水管２０の内壁に付着しているスケール等が剥がれ、洗浄が行われる。洗浄後の水は、フィルターユニット５により１０μｍ以上のスケールが濾過され、給水ポンプユニット４に戻される。

なお、洗浄当初は、フィルターユニット５を経由せずにバイパス水路（図示せず）を通して水または洗浄液を循環させることにより、給水管２０の内壁から剥がれた１０μｍを超えるサビ等の汚れの粒子を循環させて、その粒子で給水管２０の内部の汚れを削り取るようにすることもできる。

一定時間運転後、運転を停止し、給水栓１４を閉じ、フィルターユニット５を次の給水栓１３に接続し、運転を再開して同様に給水栓１３の系統の給水管２０の洗浄を行う。これを、すべての給水栓について行うことにより、洗浄を終了する。洗浄を終了したら、給水栓１１〜１４から打ち込みユニット３、フィルターユニット５を外し、止水栓１０を開き、給水栓１１〜１４を順に開いて濯ぎを行う。

洗浄時の圧縮空気と水または洗浄液の圧力設定、圧縮空気を用いた洗浄、圧縮空気なしの洗浄といった工程を順番に切り換える運転パターンを用いることで、効率的な洗浄を行うことができる。
洗浄パターンの例を図２〜図５のフローチャートに示し、以下に説明する。

＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係るポンプ洗浄のフローを示すものである。（ａ）は「薬液洗浄」、（ｂ）は「お湯洗浄」、（ｃ）は「オゾン洗浄」、（ｄ）は「お湯＋薬液洗浄」、（ｅ）は「お湯＋オゾン洗浄」、（ｆ）は「お湯＋オゾン＋薬液洗浄」を示している。各洗浄種別において、ステップＳ１の準備工程１とステップＳ２の準備工程２およびステップＳ４のポンプ運転は共通している。準備工程１は、分岐した給水管２０に設けられた複数の給水栓１１〜１４のうちの一つの給水栓に打ち込みユニット３を接続する工程である。準備工程２は、一の給水栓を除く他の給水栓のうちの一つを開放し、この給水栓にフィルターユニット５を接続する工程である。ステップＳ４は、ポンプユニット４の給水ポンプ４２を運転する工程である。

ステップＳ３において、図２（ａ）の「薬液洗浄」では給水タンク４１に洗浄液を投入する。（ｂ）の「お湯洗浄」では、給水タンク４１のヒータを投入し、洗浄水を加熱することで、寒冷地における洗浄時の凍結を防ぐことができ、また、油分などを溶かし易くして洗浄する。（ｃ）の「オゾン洗浄」では、給水タンク４１に設置されたオゾンランプの電源を投入し、洗浄水中にオゾンを生成させる。オゾンランプは、オゾン生成作用を持つ１８５ｎｍの紫外線を透過する高純度の石英ガラスを使用した短波長殺菌ランプである。オゾンランプにより、低濃度のオゾンを比較的簡単に作ることができる。（ｄ）の「お湯＋薬液洗浄」は、（ａ）と（ｂ）を組み合わせて洗浄効果を上げたものである。（ｅ）の「お湯＋オゾン洗浄」は（ｂ）と（ｃ）を組み合わせて洗浄効果を上げたものである。（ｆ）の「お湯＋オゾン＋薬液洗浄」は、（ａ）〜（ｃ）を組み合わせてさらに洗浄効果を上げたものである。

＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態に係るエアパルス洗浄のフローを示すものである。図２の第１実施形態と異なるところは、ステップＳ４の工程に、ポンプ運転のほか、コンプレッサ１の運転と操作盤２の運転を付加したことである。コンプレッサ１を運転することで操作盤２に圧縮空気を送り、打ち込みユニット３に断続した圧縮空気を射出して、給水ポンプ４２からの洗浄水の送水との組み合わせで給水管２０を洗浄する。その他の洗浄種別毎のステップＳ１〜Ｓ３については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

＜第３実施形態＞
図４は、第３実施形態に係るポンプ洗浄のフローを示すものである。図２の第１実施形態と異なるところは、ステップＳ２の準備工程２を省略し、ステップＳ１１（ステップＳ１と同じ）、ステップＳ１２（ステップＳ３と同じ）およびステップＳ１３（ステップＳ４と同じ）の各工程を行うようにしたものである。すなわち、ステップＳ１１で準備工程１を行い、分岐した給水管２０に設けられた複数の給水栓１１〜１４のうちの一つの給水栓に打ち込みユニット３を接続する。このとき、フィルターユニット５は接続しない。次いで、ステップＳ１２により、（ａ）〜（ｆ）に対応した処理（第１実施形態参照）を行う。次いでステップＳ１３によりポンプ４２を運転する。そうすると、給水タンク４１に溜められた水または洗浄水が給水ポンプ４２により給水管２０に送水され、給水管２０を洗浄する。洗浄水は、循環させないで任意の給水栓から外部に排水する。給水管２０に洗浄液を流すことにより、給水管２０を殺菌洗浄することができる。

＜第４実施形態＞
図５は、第４実施形態に係るエアパルス洗浄のフローを示すものである。図３の第２実施形態と異なるところは、ステップＳ２の準備工程２を省略し、ステップＳ１１（ステップＳ１と同じ）、ステップＳ１２（ステップＳ３と同じ）およびステップＳ１３（ステップＳ４と同じ）の各工程を行うようにしたものである。すなわち、ステップＳ１１で準備工程１を行い、分岐した給水管２０に設けられた複数の給水栓１１〜１４のうちの一つの給水栓に打ち込みユニット３を接続する。このとき、フィルターユニット５は接続しない。次いで、ステップＳ１２により、（ａ）〜（ｆ）に対応した処理（第１実施形態参照）を行う。次いでステップＳ１３により、ポンプ４２、コンプレッサ１、操作盤２を運転し、エアパルス洗浄を行う。コンプレッサ１を運転することで操作盤２に圧縮空気を送り、打ち込みユニット３に断続した圧縮空気を射出して、給水ポンプ４２からの洗浄水の送水との組み合わせで給水管２０を洗浄する。

以上は、洗浄の対象を給水管としたが、これを工場等におけるエアパイプ等の洗浄に用いることもできる。特に、空気輸送管の内壁には粉体が堆積することがあり、定期的に水または洗浄液で洗浄することにより、堆積した粉体を洗浄することができる。特に、油分が付着しているときは、ヒータで水または洗浄液を加熱することにより、油分を溶かして洗浄することが可能となる。

本発明は、水または洗浄液を給水管に供給する際に止水栓を開ける必要がなく、また洗浄中に多量の水または洗浄液を消費することのない給水管洗浄装置および洗浄方法として、工場や一般家屋等に設けられた給水管の洗浄に利用することができる。

本発明の実施の形態に係る給水管洗浄装置の構成を示す系統図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプ洗浄工程を洗浄種別毎に示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るエアパルス洗浄工程を洗浄種別毎に示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るポンプ洗浄工程を洗浄種別毎に示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るエアパルス洗浄工程を洗浄種別毎に示すフローチャートである。

符号の説明

１ コンプレッサ
２ 操作盤
３ 打ち込みユニット
４ 給水ポンプユニット
４１ 給水タンク
４２ 給水ポンプ
５ フィルターユニット
１０ 止水栓
１１〜１４ 給水栓
２０ 給水管
２１，２２ アダプタ

Claims (4)

1. 圧縮空気を生成するコンプレッサと、
   このコンプレッサに接続され、前記コンプレッサから送られる圧縮空気を射出及び休止させる操作盤と、
   前記操作盤と給水管とを接続する打ち込みユニットと、
   前記打ち込みユニットと接続する給水タンクを装備した給水ポンプユニットと、
   前記給水ポンプユニットに接続され、洗浄後の排水の汚れを除去するフィルターユニットとを備えたことを特徴とする給水管洗浄装置。
2. 前記給水ポンプユニットに装備される給水タンクは、ヒータ付きである請求項１記載の給水管洗浄装置。
3. 請求項１記載の給水管洗浄装置を用いた給水管洗浄方法であって、
   分岐した給水管に設けられた複数の給水栓のうちの一の給水栓に前記打ち込みユニットを接続する準備工程１と、
   前記一の給水栓を除く他の給水栓のうちの一つを開放し、この給水栓にフィルターユニットを接続する準備工程２と、
   前記操作盤と給水ポンプユニットを操作して給水管内に圧縮空気と水を射出し、所定時間後に前記圧縮空気と水を休止して前記開放した一つの給水栓を閉じ、前記フィルターユニットを取り外す洗浄工程と、
   複数の給水栓の残りの給水栓について、それぞれ前記準備工程２と前記洗浄工程とを繰り返して洗浄を行うことを特徴とする給水管洗浄方法。
4. 請求項１記載の給水管洗浄装置を用いた給水管洗浄方法であって、
   分岐した給水管に設けられた複数の給水栓のうちの一の給水栓に前記打ち込みユニットを接続する準備工程１と、
   前記操作盤と給水ポンプユニットを操作して給水管内に圧縮空気と水を射出し、所定時間後に前記圧縮空気と水を休止して前記開放した一つの給水栓を閉じ、前記フィルターユニットを取り外す洗浄工程と、
   複数の給水栓の残りの給水栓について、それぞれ前記洗浄工程を繰り返して洗浄を行うことを特徴とする給水管洗浄方法。

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