JP2016013735A - 航空機械体の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動による調整を必要とせず、簡単な構造でコストを過剰に増大させることなく機体を好適に洗浄し得る航空機械体の洗浄装置を提供する。【解決手段】床下に敷設した配管の各所からノズル６を介して洗浄液を噴射する航空機械体の洗浄装置のノズル６を、垂直方向に対して噴射角を有して洗浄液を噴射する先端管１５を備えて水平方向に回転する回転ノズル体７を配したノズルユニット６として構成する。且つ、前記回転ノズル体７は上下方向に昇降可能に構成し、機体の洗浄に際しては、先端管１５の上端の噴射口を床面以上に高い位置に上昇させるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、高圧の洗浄液を噴射して航空機等の洗浄を行う航空機械体の洗浄装置に関する。

飛行機やヘリコプター等の航空機は、飛行ごとに機体表面に大気中の塵等が付着する。特に、海上を飛行したり、海面に着水する等した場合には、放置すると付着した海水により機体表面が腐食する虞があるため、機体は定期的に洗浄する必要がある。洗浄作業は、清掃具を用いた手作業により人力で行われる場合もあるが、高圧の洗浄液を噴射する定置式の洗浄装置を用いて行われる場合もある。

洗浄装置による機械式の洗浄は、例えば、以下のように行われる。図５は従来式の航空機械体の洗浄装置を備えた洗浄施設を示すものであり、洗浄施設の床下に配管１が敷設され、配管１各所の所定位置にはノズル２が設置されている。洗浄施設の床面３のノズル２に対応した位置には開口３ａが形成されている。配管１にはポンプ４が接続され、該ポンプ４から配管１に水等の洗浄液を高圧で送り出し、配管１各所のノズルから噴射する。このような洗浄装置の設置されている床の上に機体５を誘導し、ノズル２から洗浄液を噴射して洗浄を行う。

尚、航空機械体を洗浄するための洗浄装置に関連する文献としては、例えば、下記特許文献１や特許文献２がある。

特開平８−１９８１９８号公報 特開２０１２−２３６４５９号公報

しかしながら、上記したような洗浄装置は、以下の各点において問題を抱えていた。まず、洗浄施設が屋外にある場合、季節や時間、気候により風向きや風力が変わるため、これによって洗浄液の噴射方向が影響を受ける。したがって、洗浄対象である機体を洗浄施設内の同じ位置に誘導しても、風の流れによって洗浄液が機体に当たったり、当たらなかったりする。このため、風に応じて洗浄液が適切に機体に当たるようノズルの噴射方向を微調整する必要がある。この調整は作業員がノズルの一つ一つに対して手作業で行わなければならず、大きな作業負担になっていた。しかも、調整作業は実際にノズルから洗浄液を噴射しながらでないと行えず、噴射方向を見ながらの調整には非常に時間がかかる。また、洗浄液がエンジンのインテークにまともに噴射されてエンジンに入り込んだり、アンテナ等の壊れやすい箇所に高圧の洗浄液がぶつかって破損させたりすることのないよう注意を払う必要もある等、慎重さを要する作業でもあり、このことも調整に時間がかかる要因となっている。そのうえ、噴射方向の調整が完了するまでに噴射した洗浄液は無駄になってしまうという問題もあった。

このような風の影響の問題の他に、洗浄対象である機体の大きさや形状のばらつきの問題もある。すなわち、多くの場合、一つの洗浄施設で一種類の機体のみを洗浄するわけではなく、大きさや形状の異なる複数の種類の機体を洗浄することになるが、このとき、ある機体に対しては洗浄液を適切な位置に噴射することができても、別の機体では翼の配置等が異なるため、常に適切な位置に洗浄液を噴射できるとは限らない。このため、大きさや形状の異なる複数の種類の機体の洗浄に対応するためには、異なる種類の機体を洗浄するたびに上記のような噴射方向の調整作業を手動で行うか、あるいはノズルや配管を増設してどのような機体にも洗浄液を当てることができるようにする必要がある。しかし、ノズルの数や延べ配管長が増大すると、それに伴って洗浄液量や必要なポンプ出力も増大し、イニシャルコストとランニングコストの増大を招く結果となり、現実的ではない。

また、広角噴霧のノズルを使用すれば、ノズルの数を増やしたりすることなく機体のバリエーションに対応し得る。しかしながら、このようにした場合には噴射圧が低下して洗浄能力が下がることが考えられ、それを避けるためにはやはりポンプの出力を増やさざるを得ず、また洗浄部位に当たる方向以外に噴射される洗浄液は無駄になるため、やはりコストの増大は避けられない。

加えて、広角噴霧のノズルを使用することには、洗浄施設の床面の開口が大きくなってしまう問題もある。すなわち、上述の従来例の如く、洗浄液の供給配管は洗浄施設の床下に配置され、ノズルは床面に設けられた開口の下から洗浄液を上に向かって噴射するが、ここで広角噴霧のノズルを用いれば、広い噴射角度に対応すべく床面の開口を大きく取らざるを得ず、洗浄施設を走行する作業車や航空機の車輪がはまり込んだり、作業員が床面から足を踏み外すという問題があった。また、ノズルを床面より上に出すようにすれば床面に開口を設ける必要はなくなるが、この場合はノズル自体が作業車や航空機、作業員の通行の妨げになってしまう。

尚、上記特許文献１には、洗浄液を噴射するノズルを備えた多関節型ロボットを移動させて機体の洗浄を行う装置が記載されているが、複雑な構造のロボットを用いるためコストの高騰は避けられない。また特許文献２には、天井に設けた配管からノズルを介して洗浄液を噴射する装置が記載されているが、上記したような機体のバリエーションの問題に対応するためにノズルを広い範囲に多数設ける必要があり、ノズルと配管の増設およびポンプ出力の増加によるコスト増大の問題は残されている。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、手動による調整を必要とせず、簡単な構造でコストを過剰に増大させることなく機体を好適に洗浄し得る航空機械体の洗浄装置を提供しようとするものである。

本発明は、床面の上方に位置する機体に向かって、床下に敷設した配管の各所からノズルを介して洗浄液を噴射する航空機械体の洗浄装置であって、前記ノズルは、垂直方向に対して噴射角を有して洗浄液を噴射する先端管を備えて水平方向に回転する回転ノズル体を配したノズルユニットとして構成されていることを特徴とする航空機械体の洗浄装置にかかるものである。

而して、このようにすれば、作業員が各ノズルに対して手作業で噴射方向の調整を行わなくて済み、手間や時間の大幅な軽減を図ることができ、また、調整が済むまでの間の時間と洗浄液のロスを最小限にすることができる。さらに、最低限の配管とノズル数で様々な形状や大きさの機体に対応することができ、配管やノズルを増設したり、高出力のポンプを設置したりする必要がない。また、広範囲にわたって洗浄液を噴射することによる洗浄液の無駄遣いも防止できる。

本発明の航空機械体の洗浄装置において、前記回転ノズル体は上下方向に昇降可能に構成され、機体の洗浄に際しては、前記先端管の上端の噴射口が床面以上に高い位置に上昇するよう構成されていることが好ましく、このようにすれば、洗浄施設の床面の開口を大きくとる必要がなく、洗浄施設内の通行性や安全性を損なうことがない。

本発明をさらに具体的に実施するにあたっては、前記ノズルユニットは、前記回転ノズル体を上下方向にアクチュエータの作動によって昇降可能に支持する昇降台を備え、前記回転ノズル体は、モータの作動により前記昇降台に対して回転するよう構成されていることが好ましく、このようにすれば、従来のノズルと比較して設置にかかるコストが過剰に増大することもない。

本発明の航空機械体の洗浄装置によれば、手動による調整を必要とせず、簡単な構造でコストを過剰に増大させることなく機体を好適に洗浄し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施例による航空機械体の洗浄装置を示す概念図である。 本発明の実施例によるノズルユニットを示す概念図である。 本発明の実施例によるノズルユニットの要部の構造を示す断面図である。 本発明の実施例によるノズルユニットの要部の構造を示す分解図である。 従来の航空機械体の洗浄装置を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図４は本発明の実施による航空機械体の洗浄装置の形態の一例を示すものであり、図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表す。装置全体の基本的な構成は図５に示す従来のものと同様であり、図１に示す如く、洗浄施設の床下に敷設した配管１にポンプ４から洗浄液を高圧で送り込み、配管１の各所からノズル６を介して洗浄液を噴射して、床面の上方に位置する機体５の洗浄を行う。洗浄施設の床面３には、ノズル６に対応した位置に開口３ａが設けられている。尚、洗浄施設の床は、コンクリート等の地面に形成した溝に配管１を敷設し、その上に溝蓋としてグレーチングを配した構成であり、開口３ａは前記グレーチングの一部を切り欠いて形成されるが、他の構成でも良い。本実施例の特徴とするところは、このノズル６を、上下方向の昇降機構と、水平方向の回転機構を備えたノズルユニット６として構成した点にある。

本実施例のノズルユニット６の構成を、図２〜図４を参照しながら説明する。図２に示す如く、ノズルユニット６は、上下方向の軸を中心に水平方向に回転しながら洗浄液を噴射する回転ノズル体７と、該回転ノズル体７を上下方向に昇降可能に支持する昇降台８を備えている。

昇降台８は、前記回転ノズル体７を支持する天板９が、アクチュエータ１０を備えた脚部１１の上に取り付けられてなる。アクチュエータ１０は、例えばラックとピニオン式の駆動機構を備えて脚部１１を上下方向に伸縮させ、この作動により天板９が脚部１１の上で昇降するようになっている。

図３、図４はそれぞれ、天板９に取り付けられる回転ノズル体７の形態を示す断面図と分解図である。天板９には、洗浄液の流路を形成しながら回転ノズル体７を回動自在に支持するための円形の貫通孔９ａが設けられている。この貫通孔９ａの上側に、該貫通孔９ａと軸心を合わせるようにしてスラスト軸受１２が取り付けられ、さらに貫通孔９ａとスラスト軸受１２を貫通するように円筒体１３が挿入される。円筒体１３は、スラスト軸受１２の上側と天板９の下側に十分に張り出すだけの軸方向の長さを有しており、上側の張出し部１３ａにはプーリ１４と先端管１５が取り付けられ、下側の張出し部１３ｂには配管１から枝管として延設されたフレキシブルホース１６の出側端部がスイベルジョイント１７を介して取り付けられる。フレキシブルホース１６の出側端部はスイベルジョイント１７の横部開口に接続され、スイベルジョイント１７の上部開口は、セットカラー１８によって円筒体１３の下側張出し部１３ｂに締結される。円筒体１３の外周面と貫通孔９ａの内周面との間には、円筒形のカラー１９が挟み込まれる。先端管１５、円筒体１３、スイベルジョイント１７の内部はすべて連通しており、このようにして、フレキシブルホース１６から送り込まれる洗浄液が円筒体１３の内部を通って上部の先端管１５へと導かれる流路が形成される。尚、先端管１５は内部に洗浄液の流路を上下方向に形成するパイプ状の部材であるが、上側に位置する出側端部の噴射口１５ａが垂直方向に対して一定の角度をなすよう折れ曲がっており、ここから噴射される洗浄液は、垂直方向に対して一定の噴射角で噴射されることになる。尚、本実施例の場合、「一定の角度」として約２０°を設定しているが、必要に応じて他の角度にしても良いし、また、この角度を手動で調整できるようにしても良い。

上記プーリ１４は、円筒体１３の上側張出し部１３ａの周囲に円筒体１３と軸心を合わせるように取り付けられており、図２に示す如くプーリ１４に巻き掛けられたベルト２０を介してモータ２１と接続されている。モータ２１は昇降台８の天板９に取り付けられており、モータ２１が作動すると、その回転がベルト２０を介してプーリ１４に伝達されてプーリ１４が水平方向に回転し、プーリ１４の回転によって先端管１５、円筒体１３、スイベルジョイント１７を備えた回転ノズル体７全体がスラスト軸受１２を介して昇降台８に対し一体的に回転するようになっている。尚、モータ２１から回転ノズル体７に回転を伝達する手段としては、ここに例示したプーリ１４とベルト２０以外に、ギヤによるものやスプロケットによるもの等、各種の形式を採用し得る。

上記アクチュエータ１０および上記モータ２１に対しては、制御装置２２から昇降制御信号１０ａ、回転制御信号２１ａがそれぞれ入力され、天板９の回転ノズル体７と一体的な昇降、および回転ノズル体７の昇降台８に対する回転が制御されるようになっている。

次に、上記した実施例の作動を説明する。

機体５の洗浄を行わない収納時には、床面３の開口３ａの下にあるノズルユニット６は、アクチュエータ１０が縮められて天板９が回転ノズル体７と共に下がった状態にあり、先端管１５の上端が床面３より下に位置している。且つ、床面３の開口３ａは、作業車や航空機の車輪、作業員の足がはまり込まない程度の最低限の大きさであるので、このようにすれば、ノズルユニット６や開口３ａが洗浄施設内の通行の妨げとなることはない。

洗浄時には、洗浄施設内に機体５を誘導した後、制御装置２２からアクチュエータ１０に対して昇降制御信号１０ａを入力し、アクチュエータ１０を作動させて昇降台８の天板９を回転ノズル体７ごと上昇させる。天板９は、回転ノズル体７の先端管１５の上端の噴射口１５ａが床面３以上に高い位置に達するまで上昇させる。

次に、ポンプ４を作動させて配管１からフレキシブルホース１６を介して回転ノズル体７へ洗浄液を送り込むと同時に、必要に応じて制御装置２２からモータ２１に対して回転制御信号２１ａを入力してモータ２１を回転させ、プーリ１４に巻き掛けられたベルト２０を介して回転ノズル体７全体を水平方向に回転させる。

上記したように、先端管１５の上端の噴射口１５ａから噴射される洗浄液は、その噴射角として垂直方向に対して一定の角度を有している。このため、前記プーリ１４の回転に伴って回転ノズル体７の上部の先端管１５が回転すると、洗浄液の噴射方向が水平方向に回転移動することになる。作業員は、この洗浄液の噴射方向を離れた位置から目視しながら制御装置２２を介してモータ２１を作動させ、機体に対して洗浄液が適切に当たるよう回転ノズル体７の角度を調整すれば良い。尚、アクチュエータ１０およびモータ２１の操作は、洗浄対象の機体の種類ごとに適した動作をするよう予め制御装置２２にプログラムを入力しておき、該プログラムに従って自動的に実行するようにしても良い。また、例えば、洗浄施設の床面３に機体重量に反応するスイッチを設置しておき、該スイッチがオンになると自動的に洗浄装置が作動し、洗浄を実行するように構成しても良い。あるいは、制御装置２２によらず、例えば作業員が無線によって個別にノズルユニット６を操作するようにしても良い。

機体の洗浄が終わったら、ポンプ４の作動を停止し、アクチュエータ１０を作動させて回転ノズル体７を天板９ごと降下させ、先端管１５の上端の高さが床面３より低くなる位置まで降ろして収納する。

而して、このようにすれば、作業員が各ノズルに対して手作業で噴射方向の調整を行わなくて済み、手間や時間の大幅な軽減を図ることができる。また、離れた位置から作業員が目視しながら洗浄液の噴射方向を調整することもできるため、迅速な調整が可能となり、調整が済むまでの間の時間と洗浄液のロスを最小限にすることができる。

さらに、回転ノズル体７を回転させることで１つのノズルユニット６から様々な方向へ洗浄液を噴射することができるので、最低限の配管とノズル数で様々な形状や大きさの機体に対応することができ、複雑な配管を敷設したり多数のノズルを設置したりする必要がない。このため、配管やノズルの設置にかかるコストが削減できると共に、ノズルの数が少なくなることにより噴射方向の調節の手間も低減できる。また、高出力のポンプを設置したりする必要もなく、その分のコストも抑えられる。且つ、多数のノズルから機体に当たらない場所も含んだ広範囲にわたって洗浄液を噴射することによる洗浄液の無駄遣いも防止できる。

加えて、洗浄液を機体に対して一方向から当てるだけでなく、高圧で噴射しながら噴射方向を左右に振ることで、洗浄液によって機体表面をワイプさせ、より効率良く洗浄を行う効果もある。

また、洗浄に際しては、先端管１５の上端の噴射口１５ａが床面３以上に高い位置に上昇させたうえで回転ノズル体７を回転させて洗浄液の噴射方向を調整するので、洗浄施設の床面３の開口３ａを大きくとる必要がなく、且つ洗浄後は先端管１５を床面３より低い位置に降ろして収納できるため、洗浄施設内の通行性や安全性を損なうことがない。

しかも、本実施例のノズルユニット６は簡単な構造であるため、従来のノズルと比較して設置にかかるコストが過剰に増大することもない。

従って、上記本実施例によれば、手動による調整を必要とせず、簡単な構造でコストを過剰に増大させることなく機体を好適に洗浄し得るという優れた効果を奏し得る。

尚、本発明の航空機械体の洗浄装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 配管
３ 床面
５ 機体
６ ノズル（ノズルユニット）
７ 回転ノズル体
８ 昇降台
１０ アクチュエータ
１５ 先端管
２１ モータ

Claims (3)

1. 床面の上方に位置する機体に向かって、床下に敷設した配管の各所からノズルを介して洗浄液を噴射する航空機械体の洗浄装置であって、
   前記ノズルは、垂直方向に対して噴射角を有して洗浄液を噴射する先端管を備えて水平方向に回転する回転ノズル体を配したノズルユニットとして構成されていることを特徴とする航空機械体の洗浄装置。
2. 前記回転ノズル体は上下方向に昇降可能に構成され、機体の洗浄に際しては、前記先端管の上端の噴射口が床面以上に高い位置に上昇するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の航空機械体の洗浄装置。
3. 前記ノズルユニットは、前記回転ノズル体を上下方向にアクチュエータの作動によって昇降可能に支持する昇降台を備え、
   前記回転ノズル体は、モータの作動により前記昇降台に対して回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の航空機械体の洗浄装置。

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