JP2013158809A - スケール除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属管の屈曲部を通過可能で、且つ当該屈曲部よりも進行方向に位置する金属管内を清掃可能なスケール除去装置を提供する。
【解決手段】スケール除去装置１は、金属管２の長手方向に沿って配置される複数のエアーハンマ体４と、隣接するエアーハンマ体４同士を互いに連結する屈曲体６と、エアーハンマ体４に圧縮空気を供給する空気供給用チューブ８と、を備えている。屈曲体６は、エアーハンマ体４の端部に接続され、球状のボール部１４ａを有するボールスタッド１４と、当該エアーハンマ体４に隣接する他のエアーハンマ体４の端部に接続され、ボールスタッド１４のボール部１４ａに係合するカップ状のハウジング１６とからなるボールジョイント機構を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、過熱器や再熱器等に接続された金属管内に形成されるスケールを除去するためのスケール除去装置に関する。

ボイラの過熱器や再熱器に接続されている金属管の内周面に付着したスケールが剥離すると金属管のＵベント等の屈曲部に堆積して過熱器がオーバヒートしたり、剥離したスケールが飛散してタービンのエロージョン等の障害を引き起こしたりするおそれがある。このため、金属管内を定期的に洗浄してスケールを除去する必要がある。

例えば、特許文献１には、図９に示すように、シリンダ１０１と、当該シリンダ１０１内に収納されて当該シリンダ１０１内に供給される圧縮空気により往復運動してスケールに振動を与える複数のピストン１０２とを備えたスケール除去装置１００が開示されている。このスケール除去装置１００は、複数のピストン１０２が金属管１０３の長手方向に沿ってシリンダ１０１内に一列に配置されており、エアパイプ１０４を介してシリンダ１０１内に圧縮空気を供給すると、各ピストン１０２が振動し、各ピストン１０２の先端が金属管１０３の内周面に当接し、その衝撃にてスケールを剥離させるものである。

特許第２８７１２９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスケール除去装置では、複数のピストンが１つのシリンダ内に金属管の長手方向に沿って一列に配置されているため、シリンダの全長が長くなり、管の屈曲部を通過することができない。したがって、例えばＵ字型の金属管のスケールを除去する場合、金属管の一端側からスケール除去装置を挿入して直線部のスケールを除去したらスケール除去装置を一端側に引き抜き、その後、金属管の他端側からスケール除去装置を挿入して直線部のスケールを除去し、再びスケール除去装置を他端側に引き抜かなければならない。したがって、スケール除去装置の挿入作業及び引抜き作業を少なくとも２回以上行わなければならないため、作業効率が悪いという問題点があった。また、例えば複数の屈曲部を有する金属管のスケールを除去する場合、金属管の各端部の開口から直近の屈曲部までをそれぞれスケール除去装置で清掃することはできるが、屈曲部間に位置する直線部をスケール除去装置で清掃することができないという問題点があった。

そこで、本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、金属管の屈曲部を通過可能で、且つ当該屈曲部よりも進行方向に位置する金属管内を清掃可能なスケール除去装置を提供する。

上述した問題を解決する本発明に係るスケール除去装置は、圧縮空気により金属管の径方向に往復運動可能なピストンで前記金属管の内周面に形成されたスケールに振動を与えるエアーハンマを備えたスケール除去装置であって、
１以上の前記エアーハンマを有し、且つ前記金属管の長手方向に直列に配置された複数のエアーハンマ体と、
隣接する前記エアーハンマ体同士を互いに連結するとともに、屈曲自在な屈曲体と、
前記エアーハンマ体に接続されて前記エアーハンマ体に圧縮空気を供給するとともに、可撓性を有する空気供給用チューブと、を備えることを特徴とする。

上記スケール除去装置によれば、隣接するエアーハンマ体同士が屈曲体により連結されているため、隣接するエアーハンマ体の中心軸をそれぞれ互いに異なる向きにすることができる。これにより、隣接するエアーハンマ体は、金属管の屈曲部の形状に沿ってそれぞれ傾動することができるため、スケール除去装置は、金属管内の屈曲部を円滑に移動することが可能となる。そして、屈曲部よりも進行方向側に位置する金属管内のスケール除去が可能となる。
従来は、例えばＵ字型の金属管のスケールを除去する場合、金属管の一端側からスケール除去装置を挿入して直線部のスケールを除去したら、スケール除去装置を一端側に引き抜いて、その後、金属管の他端側からスケール除去装置を挿入して直線部のスケールを除去していた。しかしながら、本発明に係るスケール除去装置によれば、例えばＵ字型の金属管のスケールを除去する場合、金属管の一端側からスケール除去装置を挿入して直線部のスケールを除去したら、そのままスケール除去装置を進行させて屈曲部を通過し、その後、他端側の直線部のスケールを除去することが可能となる。また、屈曲部を通過する際に、屈曲部のスケールを除去することもできる。これにより、従来実施していたスケール除去装置の一端側からの引き抜き及び他端側への再挿入作業を省くことができるので、短時間で効率良く金属管のスケールを除去することができる。
また、従来は、例えば複数の屈曲部を有する金属管のスケールを除去する場合、金属管の各端部の開口から直近の屈曲部までの直線部をそれぞれスケール除去装置で清掃することはできるが、屈曲部間に位置する直線部をスケール除去装置で清掃することができなかった。しかしながら、本発明に係るスケール除去装置によれば、屈曲部を移動可能なので、屈曲部間に位置する直線部のスケールを除去することができる。

また、前記エアーハンマ体の進行方向前方及び進行方向後方に、前記エアーハンマ体を前記金属管内の中央に保持する調芯治具を取り付けて、前記エアーハンマ体と前記金属管の内周面との距離を、前記ピストンを前記エアーハンマ内に戻す押上力と前記ピストンを前記内周面へ押し付ける突出力とがバランスして前記ピストンの往復運動が停止する前記ピストンの突出長さと一致させないこととしてもよい。

エアーハンマ体は、例えば、屈曲部を通過する際に、ピストンが往復運動している状態（清掃時）で、スケール除去装置の中心軸が金属管の中心軸からずれて、屈曲部の内周側へのエアーハンマ体の押付力が大きく（ピストンの突出量が小さく）なると、ある特定の位置でピストンを押し戻そうとする押上力と、ピストンを突出させようとする突出力とがバランスしてピストンの往復運動が停止する現象が発生する。ピストンが停止すると圧縮空気の供給を停止し、バランスして停止する位置からピストンをずらし、その後、圧縮空気を供給して再起動させる必要があり、作業効率が低下してしまう。しかしながら、本発明にかかるスケール除去装置は調芯治具を備えているため、エアーハンマ体を金属管の中央に常に配置することができる。これにより、エアーハンマ体と金属管の内周面との隙間を金属管の周方向に沿って一定に保つことができるため、エアーハンマ体の周方向全体にわたってピストンの突出量を一定にすることができる。したがって、ピストンの突出量が小さくなってピストンが停止することを防止できる。

また、前記屈曲体は、前記エアーハンマ体の端部に接続され、球状のボール部を有するボールスタッドと、前記エアーハンマ体に隣接する他の前記エアーハンマ体の端部に接続され、前記ボール部を収容するハウジングとからなるボールジョイント機構を有し、
前記ボールスタッドには第１貫通孔が形成されるとともに、前記ハウジングには前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されており、
前記空気供給用チューブの進行方向側端部が、前記第１貫通孔内及び前記第２貫通孔内に内装されていてもよい。

このように、屈曲体は、ボールジョイント機構を有しているため、円滑に可動することができる。これにより、複数のエアーハンマ体は、屈曲部内を通過しながら容易に屈曲部の径に沿うように傾動することができる。したがって、スケール除去装置は、屈曲部を円滑に移動することができる。
また、ボール部及びハウジングには、それぞれ第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられているため、空気供給用チューブの先端部を内装することができる。これにより、圧縮空気を送給可能となるように、ボール部とハウジングとの連結部分に気密性を持たせる必要がなく、ボールジョイント機構を安価に構築することができる。

前記屈曲体は、一端が前記エアーハンマ体の端部に接続され、他端が前記エアーハンマ体に隣接する他の前記エアーハンマ体に接続された中空のフレキシブルチューブからなり、
前記空気供給用チューブの進行方向側端部が、前記フレキシブルチューブ内に内装されていてもよい。

このように、屈曲体は、フレキシブルチューブからなるため、複数のエアーハンマ体は、屈曲部内を通過しながら容易に屈曲部の径に沿うように傾動することができる。したがって、スケール除去装置は、屈曲部を円滑に移動することができる。
また、フレキシブルチューブは中空なので、空気供給用チューブを内装することができる。

また、前記空気供給用チューブの外周面の周囲に設けられ、前記空気供給用チューブの外周面よりも径方向外側に突出した膨出体を備えていてもよい。

このように、空気供給用チューブの外周面の周囲に膨出体が設けられているため、空気供給用チューブが金属管内を通過する際の摩擦抵抗を低減することができる。これにより、空気供給用チューブが屈曲部を通過する際に、空気供給用チューブが屈曲部にはり付いてスケール除去装置が金属管内で動かなくなることを防止できる。

また、一端が進行方向の最後尾に位置する前記エアーハンマ体に接続され、剥離したスケールを回収するスケール回収用チューブを更に備え、
前記スケール回収用チューブには、前記スケールが通過可能な貫通孔が前記スケール回収用チューブの径方向に形成されていてもよい。

このように、スケール回収用チューブを備えているため、スケールを剥離しながら、剥離したスケールを回収することができる。

また、前記空気供給用チューブは、前記スケール回収用チューブ内に内装されていてもよい。

このように、空気供給用チューブがスケール回収用チューブ内に内装されているため、空気供給用チューブに傷が付くことを防止できる。

また、前記空気供給用チューブと前記スケール回収用チューブとが並列に配置されていてもよい。

このように、空気供給用チューブとスケール回収用チューブとが別々に配置されているため、傷が付いたり、古くなって機能が低下したりしたチューブのみを容易に交換することができる。

また、一端が進行方向の最前列に位置する前記エアーハンマ体に接続された索状体を備えていてもよい。

このように、進行方向の最前列に位置するエアーハンマ体に接続された索条体を備えているため、この索条体を引っ張ることでスケール除去装置を進行させることができる。

本発明によれば、金属管の屈曲部を通過可能で、且つ当該屈曲部よりも進行方向に位置する金属管内を清掃可能なスケール除去装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係るスケール除去装置を金属管内に挿入した状態を示す図である。 エアーハンマ体及び屈曲体を拡大して示す側面図である。 屈曲体の断面図である。 調芯治具を示す図である。 金属管内に釣糸を挿入している状態を示す図である。 スケール除去装置で第１段目の直線部のスケールを除去する状態を示す図である。 スケール除去装置が金属管の屈曲部を通過している状態を示す図である。 スケール除去装置で２段目の直線部のスケールを除去している状態を示す図である。 スケール除去装置で２段目の直線部のスケールを除去している状態を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るスケール除去装置の最後尾のエアーハンマ体付近を拡大して示す側面図であり、スケール回収用チューブ及び空気供給用チューブについては断面図で示している。 本発明の第三実施形態に係るスケール除去装置のエアーハンマ体同士の連結部付近を拡大して示す側面図である。 本発明の第四実施形態に係るスケール除去装置の最後尾のエアーハンマ体付近を拡大して示す側面図である。 従来のスケール除去装置を金属管内に挿入した状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本発明の第一実施形態に係るスケール除去装置を金属管内に挿入した状態を示す図である。
図１に示すように、スケール除去装置１は、金属管２の長手方向に沿って一列に配置される複数のエアーハンマ体４と、隣接するエアーハンマ体４同士を互いに連結する屈曲体６と、エアーハンマ体４に圧縮空気を供給する空気供給用チューブ８と、を備えている。

図２は、エアーハンマ体４及び屈曲体６を拡大して示す側面図である。
図２に示すように、各エアーハンマ体４は、シリンダ１０と、当該シリンダ１０内に収納されて当該シリンダ１０内に供給される圧縮空気により往復運動してスケールに振動を与える複数のピストン１２とを備えている。本実施形態においては、シリンダ１０内にピストン１２を金属管２の長手方向に沿って２個配置したが、この数に限定されるものではなく、エアーハンマ体４の長手方向の長さが金属管２の屈曲部２ａを通過できる長さの範囲内におさまる数だけ配置される。
２個のピストン１２は、突出する向きが正反対となるように、金属管２の周方向に１８０°ずらして配置されている。

空気供給用チューブ８を介してシリンダ１０内に圧縮空気を供給するとピストン１２が往復運動し、ピストン１２の先端が金属管２の内周面に付着したスケールに衝突する。これにより、スケールが金属管２の内周面から剥離する。

また、図１に示すように、複数のエアーハンマ体４は、金属管２の周方向に互いに所定角度ずらして配置されている。本実施形態では、６つのエアーハンマ体４を用いたので、３０°ずつずらして配置した。このように、複数のエアーハンマ体４を金属管２の周方向にずらして配置することで、ピストン１２が金属管２の周方向にわたって複数個所を振動することとなり、スケール除去装置１を回転させることなく金属管２のスケールを周方向にわたって除去することができる。

また、図２に示すように、屈曲体６は、エアーハンマ体４の端部に接続され、球状のボール部１４ａを有するボールスタッド１４と、当該エアーハンマ体４に隣接する他のエアーハンマ体４の端部に接続され、ボールスタッド１４のボール部１４ａに係合するカップ状のハウジング１６とからなるボールジョイント機構を有している。また、ボールスタッド１４には、第１貫通孔１４ｃが形成されている。

ハウジング１６は、エアーハンマ体４に接続され、ボール部１４ａを支持する支持部１６ａと、ボールスタッド１４のボール部１４ａが支持部１６ａから抜け出ることを防止する保持部１６ｂと、支持部１６ａと保持部１６ｂとを接続する六角穴付ボルト１６ｃと、を備えている。
支持部１６ａは、ボール部１４ａの径と同じ径の球面座１６ｆを有している。また、支持部１６ａは、ボールスタッド１４の第１貫通孔１４ｃと連通する第２貫通孔１６ｄを有している。
保持部１６ｂは、ボール部１４ａの径よりも小さく、且つ、ボールスタッド１４のロッド部１４ｂの径よりも大きい第３貫通孔１６ｅを有している。
支持部１６ａ内にボール部１４ａを収容し、且つ、ロッド部１４ｂを第３貫通孔１６ｅ内に挿通した状態で、保持部１６ｂを支持部１６ａに六角穴付ボルト１６ｃで接続することで、ボールスタッド１４とハウジング１６とを連結することができる。

ボールスタッド１４の第１貫通孔１４ｃ内及びハウジング１６の第２貫通孔１６ｄ内には、空気供給用チューブ８の先端部が内装されている。

図３は、膨出体２０を示す図である。図３に示すように、空気供給用チューブ８と金属管２の内周面との摩擦を低減する膨出体２０が、空気供給用チューブ８の外周面の少なくとも一部を覆うように複数設けられている。本実施形態では、膨出体２０として、フッ素樹脂からなる球体を用いた。膨出体２０の中央部には、空気供給用チューブ８を挿通させるためのチューブ用貫通孔２０ｈが形成されている。
膨出体２０は、半球状に２分割された上半部２０ａ及び下半部２０ｂと、上半部２０ａと下半部２０ｂとを接続する締結具２０ｃとから構成されている。
上半部２０ａ及び下半部２０ｂの外周部にはそれぞれ一対の凹部２０ｋが形成されている。上半部２０ａの一対の凹部２０ｋと、下半部２０ｂの一対の凹部２０ｋとは、互いに対向する位置に設けられている。そして、上半部２０ａ及び下半部２０ｂには、互いに対向する位置に設けられた凹部２０ｋ間を連通するボルト用貫通孔２０ｇがそれぞれ形成されている。
締結具２０ｃは、六角穴付ボルト２０ｅとナット２０ｆとからなり、六角穴付ボルト１６ｃをボルト用貫通孔２０ｇに挿通させてナット２０ｆで螺合して膨出体２０を空気供給用チューブ８に固定する。
膨出体２０を取り付ける間隔は、屈曲部２ａの曲率、空気供給用チューブ８の外径等に基づいて適宜、決定される。

また、図１及び図２に示すように、スケール除去装置１は、エアーハンマ体４の進行方向前方及び進行方向後方に、エアーハンマ体４を金属管２内の中央に保持する調芯治具２２を備えている。調芯治具２２は、エアーハンマ体４と屈曲体６と間に介在している。
図４は、調芯治具２２を示す図である。図４に示すように、調芯治具２２は、一端がボールスタッド１４に、他端がエアーハンマ体４に接続可能な筒体２２ａと、当該筒体２２ａの外周面に径方向へ放射状に配置された複数の株体２２ｂとを備えている。株体２２ｂは、長さが等しい複数の弾性ワイヤから構成されている。
株体２２ｂの数、株体２２ｂの径（植込み本数）ａ、及び株体２２ｂの長さｂ等は、金属管２の内径、屈曲部２ａでの肉厚変化量、溶接部の垂れ込み量等に基づいて適宜、決定される。

エアーハンマ体４は、屈曲部２ａを通過する際に、ピストン１２が往復運動している状態（清掃時）で、スケール除去装置１の中心軸が金属管２の中心軸からずれて、屈曲部２ａの内周面へのエアーハンマ体４の押付力が大きく（ピストン１２の突出量が小さく）なると、ある特定の位置（以下、中立位置という）でピストン１２を押し戻そうとする押上力と、ピストン１２を突出させようとする突出力とがバランスしてピストン１２の往復運動が停止する現象が発生する。ピストン１２が停止すると圧縮空気の供給を停止し、バランスして停止する位置からピストン１２をずらし、その後、圧縮空気を供給して再起動させる必要がある。そこで、本発明に係るスケール除去装置１は、調芯治具２２を用いて、ピストン１２の突出量がピストン１２の中立位置よりも長くなるように設定した。すなわち、調芯治具２２でエアーハンマ体４を常に金属管２の中央に配置することで、ピストン１２の突出量がピストン１２の中立位置よりも長くなるように設定した。これにより、ピストン１２が中立位置で停止することを防止できる。
なお、本実施形態では、調芯治具２２を用いて、ピストン１２の突出量がピストン１２の中立位置よりも長くなるように設定したが、これに限定されるものではなく、例えば、エアーハンマ体４の直径が金属管２の内周面の直径に近い場合等、ピストン１２の突出量がピストン１２の中立位置よりも短くなるように設定してもよい。要は、ピストン１２の突出量がピストン１２の中立位置と一致しないように設定すればよい。

また、図１に示すように、スケール除去装置１は、一端が進行方向の最前列に位置するエアーハンマ体４に接続されたワイヤケーブル２４を更に備えている。これにより、スケール除去装置１を進行方向に引き寄せることができる。

次に、上述した構成からなるスケール除去装置１を用いてスケールを除去する方法について説明する。本実施形態では、屈曲部２ａを２箇所有する金属管２のスケールを除去する場合について説明する。

まず、ピグ洗浄の際に用いるスポンジピグ２６にケプラー入りの釣糸２８を接続して、図５Ａに示すように、金属管２の一端側開口２ｄから金属管２内に挿入する。そして、スポンジピグ２６を空気で他端側開口２ｅへ向かって移動させて、金属管２内に釣糸２８を通す。
続いて、釣糸２８の一端にワイヤケーブル２４を接続した後、他端を引っ張って、金属管２内にワイヤケーブル２４通す。そして、ワイヤケーブル２４の一端をスケール除去装置１の最前列のエアーハンマ体４に接続する。

次に、図５Ｂに示すように、スケール除去装置１を他端側開口２ｅから金属管２の最初の直線部（以下、第１段目の直線部２ｂという）内に挿入する。そして、空気供給用チューブ８に接続されているコンプレッサー（図示しない）を駆動し、空気供給用チューブ８を介して圧縮空気を各エアーハンマ体４に供給すると、各ピストン１２が往復運動し、各ピストン１２の先端が金属管２の内周面に付着したスケールに衝突する。これにより、スケールが金属管２の内周面から剥離する。
その後、予め設定された時間等が経過したら圧縮空気の供給を停止し、ピストン１２の往復運動を停止させる。

次に、一端側開口２ｄ側からワイヤケーブル２４を引っ張るとともに、他端側開口２ｅから空気供給用チューブ８を一端側開口２ｄ側（以下、進行方向という）へ押し出して当該空気供給用チューブ８を金属管２内に挿入することにより、スケール除去装置１を進行方向へ向かって所定距離だけ移動させる。スケール除去装置１を移動させる所定距離は、最前列のエアーハンマ体４から最後尾のエアーハンマ体４までの長さと同じ距離とする。これにより、スケール除去装置１によるスケールの取り残しを防止できる。
そして、所定距離だけ移動した後、再び、圧縮空気を各エアーハンマ体４に供給してスケールの除去を実施する。
上述したピストン１２を往復運動させてスケールを除去する工程及び所定距離だけ移動する工程を複数回繰り返して、第１段目の直線部２ｂのスケールを除去する。

第１段目の直線部２ｂのスケールを全て除去したら、図５Ｃに示すように、スケール除去装置１を進行方向へ向かって移動させて、屈曲部２ａを通過させる。
スケール除去装置１が屈曲部２ａを通過する際、屈曲部２ａの形状に沿って屈曲体６が可動するため、各エアーハンマ体４は屈曲部２ａを通過することができる。
また、各エアーハンマ体４の前後に調芯治具２２が設けられているため、各エアーハンマ体４は、金属管２の中心位置を通過することができる。これにより、各エアーハンマ体４が、屈曲部２ａの肉厚変化や溶接の垂れ込み等で拘束されて移動できなくなることを防止できる。

そして、すべてのエアーハンマ体４が進行方向の直線部（以下、第２段目の直線部２ｃという）に到達したら、再び、圧縮空気を各エアーハンマ体４に供給してスケールを除去する。
その後、予め設定された時間等が経過したら、圧縮空気の供給を停止する。

他端側開口２ｅからスケール除去装置１までの距離が長くなるにつれて、スケール除去装置１が移動する際の摩擦抵抗は大きくなる。そこで、空気供給用チューブ８の他端側開口２ｅ側の端部に空気供給用パイプ３４を接続する。本実施形態では、空気供給用パイプ３４として鋼管を用いた。スケール除去装置１と金属管２の内周面との摩擦抵抗が大きくても、空気供給用パイプ３４でスケール除去装置１を進行方向へ押し出すことにより、スケール除去装置１を移動させることができる。
なお、本実施形態では、空気供給用パイプ３４を用いたが、これに限定されるものではなく、スケール除去装置１と金属管２の内周面との摩擦抵抗が小さい場合等は、空気供給チューブ８を延長してもよい。

次に、空気供給用パイプ３４を把持して当該空気供給用パイプ３４を金属管２内に挿入して、スケール除去装置１を進行方向へ向かって所定距離だけ移動させる。
このとき、図５Ｄ及び図５Ｅに示すように、空気供給用チューブ８の外周には膨出体２０が設けられているため、空気供給用チューブ８が屈曲部２ａの内周面に当接することがない。これにより、円滑にスケール除去装置１を移動させることができる。

そして、ピストン１２を往復運動させてスケールを除去する工程及び所定距離だけ移動する工程を複数回繰り返して、第２段目の直線部２ｃのスケールを除去する。第２段目の直線部２ｃのスケールを除去したら、空気供給用パイプ３４を手前に引っ張ってスケール除去装置１を金属管２内から引き抜く。

上述したように、本実施形態に係るスケール除去装置１によれば、隣接するエアーハンマ体４同士が屈曲体６により連結されているため、隣接するエアーハンマ体４の中心軸の向きをそれぞれ互いに異なる向きにすることができる。そして、屈曲体６は、ボールジョイント機構を有しているため、円滑に可動することができる。これらにより、複数のエアーハンマ体４は、屈曲部２ａ内を通過しながら容易に屈曲部２ａの形状に沿ってそれぞれ傾動することができるため、スケール除去装置１は、金属管２内の屈曲部２ａを円滑に移動することが可能となる。したがって、屈曲部２ａよりも進行方向側に位置する第２段目の直線部２ｃのスケール除去が可能となる。

さらに、屈曲体６のボール部１４ａ及びハウジング１６には、それぞれ第１貫通孔１４ｃ及び第２貫通孔１６ｄが設けられているため、空気供給用チューブ８の先端部を内装することができる。これにより、圧縮空気を送給可能となるように、ボール部１４ａとハウジング１６との連結部分に気密性を持たせる必要がなく、ボールジョイント機構を安価に構築することができる。

また、屈曲部２ａを通過する際に、ピストン１２を往復運動させることで、屈曲部２ａのスケールも除去することが可能となる。

また、調芯治具２２を備えているため、エアーハンマ体４を金属管２の中央に常に配置することができる。これにより、エアーハンマ体４と金属管２の内周面との隙間を金属管２の周方向に沿って一定に保つことができるため、ピストン１２の突出量を一定にすることができる。したがって、屈曲部２ａを通過する際に、スケール除去装置１が屈曲部２ａの内周側に移動したことでピストン１２の突出量が小さくなってピストン１２が停止することを防止できる。

また、空気供給用チューブ８には膨出体２０が取り付けられているため、空気供給用チューブ８が金属管２内を通過する際の摩擦抵抗を低減することができる。これにより、空気供給用チューブ８が屈曲部２ａを通過する際に、空気供給用チューブ８が屈曲部２ａの内周面に貼り付いてスケール除去装置１が動かなくなることを防止できる。

さらに、進行方向の最前列に位置するエアーハンマ体４に接続されたワイヤケーブル２４を備えているため、このワイヤケーブル２４を引っ張ることでスケール除去装置１を進行させることができる。

そして、複数のエアーハンマ体４は、金属管２の周方向に互いに所定の角度間隔でずらして配置されているため、金属管２の全周にわたって振動を加えることができる。これにより、スケールを効率良く除去することができる。

なお、本実施形態においては、屈曲体６としてボールジョイント機構を用いた場合について説明したが、この機構に限定されるものではなく、ユニバーサルジョイント等を用いてもよい。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。第二実施形態のスケール除去装置は、空気供給用チューブ８を内装するスケール回収用チューブを備えたものである。

図６は、本発明の第二実施形態に係るスケール除去装置の側面図であり、スケール回収用チューブ及び空気供給用チューブ８については断面図で示している。
図６に示すように、スケール除去装置２１は、剥離したスケールを回収するスケール回収用チューブ２９を更に備えている。スケール回収用チューブ２９は、その一端が進行方向の最後尾に位置するエアーハンマ体４に接続されている。また、スケール回収用チューブ２９内に空気供給用チューブ８が内装されている。
スケール回収用チューブ２９の他端は、図示しない吸引ポンプ等に接続されており、スケール回収用チューブ２９内の空気を吸引することができる。
スケール回収用チューブ２９には、スケールが通過可能な貫通孔２９ａがスケール回収用チューブ２９の径方向に複数形成されている。これにより、剥離したスケールを貫通孔２９ａからスケール回収用チューブ２９内に吸引することができる。
また、スケール回収用チューブ２９の外周面には膨出体２０が取り付けられている。

本実施形態に係るスケール除去装置２１によれば、各エアーハンマ体４に圧縮空気を供給して各ピストン１２を往復運動させてスケールを剥離するとともに、吸引ポンプを稼働させてスケールを回収することができる。
また、空気供給用チューブ８がスケール回収用チューブ２９内に内装されているため、空気供給用チューブ８に傷が付くことを防止できる。
また、スケール回収用チューブ２９の外周に膨出体２０を備えているため、屈曲部２ａを通過する際に、スケール回収用チューブ２９が屈曲部２ａに貼り付いてスケール除去装置２１が動かなくなることを防止できる。

次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態のスケール除去装置は、第一実施形態の屈曲体６の代わりにフレキシブルチューブを備えたものである。

図７は、本発明の第三実施形態に係るスケール除去装置の側面図である。
図７に示すように、スケール除去装置３１は、隣接するエアーハンマ体４同士を互いに連結する中空のフレキシブルチューブ３２を備えている。
フレキシブルチューブ３２は、その一端がエアーハンマ体４の端部に接続され、他端が当該エアーハンマ体４に隣接する他のエアーハンマ体４に接続されている。フレキシブルチューブ３２の肉厚部には、ワイヤケーブルが網状に配置されている。これにより、フレキシブルチューブ３２が切断することを防止することができる。
また、フレキシブルチューブ３２内には空気供給用チューブ８が内装されている。

本実施形態に係るスケール除去装置３１によれば、複数のエアーハンマ体４がフレキシブルチューブ３２で連結されているため、複数のエアーハンマ体４は容易に屈曲部２ａ内を通過することができる。したがって、スケール除去装置３１は、屈曲部２ａを円滑に移動することができる。

次に、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態のスケール除去装置は、第二実施形態に係るスケール回収用チューブ２９を空気供給用チューブ８と並列させたものである。

図８は、本発明の第四実施形態に係るスケール除去装置の側面図である。
図８に示すように、スケール除去装置４１は、一端が進行方向の最後尾に位置するエアーハンマ体４に接続され、剥離したスケールを回収するスケール回収用チューブ２９を更に備えている。スケール回収用チューブ２９は、空気供給用チューブ８と並列するように配置されている。
また、空気供給用チューブ８及びスケール回収用チューブ２９の外周面に複数の膨出体２０が設けられている。

本実施形態に係るスケール除去装置４１によれば、各エアーハンマ体４に圧縮空気を供給して各ピストン１２を往復運動させてスケールを剥離するとともに、吸引ポンプを稼働させてスケールを回収することができる。
また、空気供給用チューブ８とスケール回収用チューブ２９が並列に設けられているため、傷が付いたり、古くなって機能が低下したりしたチューブのみを容易に交換することができる。
また、膨出体２０を備えているため、空気供給用チューブ８及びスケール回収用チューブ２９が屈曲部２ａを通過する際に、空気供給用チューブ８及びスケール回収用チューブ２９が屈曲部２ａに貼り付いてスケール除去装置４１が動かなくなることを防止できる。

なお、上述した各実施形態において、各エアーハンマ体４内及び空気供給用チューブ８内に挿通されたワイヤケーブルを備えていてもよい。かかる場合には、ワイヤケーブルの一端は、最前列のエアーハンマ体４に接続されている。ワイヤケーブルは、スケール除去装置を金属管２内に挿入した際に、ワイヤケーブルの他端が必ず金属管２の開口から外方に突出した状態となるように、その長さが調整される。
このように、ワイヤケーブルを備えたスケール除去装置によれば、屈曲体６、空気供給用チューブ８等が破損してスケール除去装置が途中で切断しても、ワイヤケーブルを引っ張ることでスケール除去装置を金属管２内から引き抜くことができる。

１ スケール除去装置
２ 金属管
２ａ 屈曲部
２ｂ 第１段目の直線部
２ｃ 第２段目の直線部
２ｄ 一端側開口
２ｅ 他端側開口
４ エアーハンマ体
６ 屈曲体
８ 空気供給用チューブ
１０ シリンダ
１２ ピストン
１４ ボールスタッド
１４ａ ボール部
１４ｂ ロッド部
１４ｃ 第１貫通孔
１６ ハウジング
１６ａ 支持部
１６ｂ 保持部
１６ｃ 六角穴付ボルト
１６ｄ 第２貫通孔
１６ｅ 第３貫通孔
１６ｆ 球面座
２０ 膨出体
２０ａ 上半部
２０ｂ 下半部
２０ｃ 締結具
２０ｅ 六角穴付ボルト
２０ｆ ナット
２０ｇ ボルト用貫通孔
２０ｈ チューブ用貫通孔
２０ｋ 凹部
２１ スケール除去装置
２２ 調芯治具
２２ａ 筒体
２２ｂ 株体
２４ ワイヤケーブル
２６ スポンジピグ
２８ 釣糸
２９ スケール回収用チューブ
２９ａ 貫通孔
３１ スケール除去装置
３２ フレキシブルチューブ
３４ 空気供給用パイプ
４１ スケール除去装置
１００ スケール除去装置
１０１ シリンダ
１０２ ピストン
１０３ 金属管
１０４ エアパイプ

Claims (9)

1. 圧縮空気により金属管の径方向に往復運動可能なピストンで前記金属管の内周面に形成されたスケールに振動を与えるエアーハンマを備えたスケール除去装置であって、
   １以上の前記エアーハンマを有し、且つ前記金属管の長手方向に直列に配置された複数のエアーハンマ体と、
   隣接する前記エアーハンマ体同士を互いに連結するとともに、屈曲自在な屈曲体と、
   前記エアーハンマ体に接続されて前記エアーハンマ体に圧縮空気を供給するとともに、可撓性を有する空気供給用チューブと、を備えることを特徴とするスケール除去装置。
2. 前記エアーハンマ体の進行方向前方及び進行方向後方に、前記エアーハンマ体を前記金属管内の中央に保持する調芯治具を取り付けて、前記エアーハンマ体と前記金属管の内周面との距離を、前記ピストンを前記エアーハンマ内に戻す押上力と前記ピストンを前記内周面へ押し付ける突出力とがバランスして前記ピストンの往復運動が停止する前記ピストンの突出長さと一致させないことを特徴とする請求項１に記載のスケール除去装置。
3. 前記屈曲体は、前記エアーハンマ体の端部に接続され、球状のボール部を有するボールスタッドと、前記エアーハンマ体に隣接する他の前記エアーハンマ体の端部に接続され、前記ボール部を収容するハウジングとからなるボールジョイント機構を有し、
   前記ボールスタッドには第１貫通孔が形成されるとともに、前記ハウジングには前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されており、
   前記空気供給用チューブの進行方向側端部が、前記第１貫通孔内及び前記第２貫通孔内に内装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスケール除去装置。
4. 前記屈曲体は、一端が前記エアーハンマ体の端部に接続され、他端が前記エアーハンマ体に隣接する他の前記エアーハンマ体に接続された中空のフレキシブルチューブからなり、
   前記空気供給用チューブの進行方向側端部が、前記フレキシブルチューブ内に内装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスケール除去装置。
5. 前記空気供給用チューブの外周面の周囲に設けられ、前記空気供給用チューブの外周面よりも径方向外側に突出した膨出体を備えることを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載のスケール除去装置。
6. 一端が進行方向の最後尾に位置する前記エアーハンマ体に接続され、剥離したスケールを回収するスケール回収用チューブを更に備え、
   前記スケール回収用チューブには、前記スケールが通過可能な貫通孔が前記スケール回収用チューブの径方向に形成されていることを特徴とする請求項１から５のうち何れか一項に記載のスケール除去装置。
7. 前記空気供給用チューブは、前記スケール回収用チューブ内に内装されていることを特徴とする請求項６に記載のスケール除去装置。
8. 前記空気供給用チューブと前記スケール回収用チューブとが並列に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のスケール除去装置。
9. 一端が進行方向の最前列に位置する前記エアーハンマ体に接続された索状体を備えることを特徴とする請求項１から８のうち何れか一項に記載のスケール除去装置。
   

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