JP2018069190A - 管路洗浄装置 並びにこれを用いた管路洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 水撃波単独、またはこれにナノバブルを併用し、配管内部に損傷を与えることなく、しかも充分な洗浄効果が得られるようにした新規な管路洗浄手法を提供する。
【解決手段】 本発明は、被洗浄管路２２の入口２２ａと出口２２ｂとに洗浄経路１が接続され、この洗浄経路１は、洗浄液タンク２１と、被洗浄管路２２と、洗浄液Ｌを加圧・循環させるポンプ２３とを含んで閉回路状に構成された洗浄回路２を具え、且つ、ポンプ２３の吐出側である下流側の洗浄液Ｌの供給経路４には、洗浄液Ｌに加圧空気を混入させる空撃経路３が接続されるとともに、この供給経路４の更に下流側が、被洗浄管路２２の入口側２２ａに接続されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば熱交換器の配管や、金型内部に設けた冷却配管等、各種の配管内に付着・沈殿した異物を効率的に除去するための洗浄装置に関するものであり、特に水撃作用（いわゆるウォーターハンマー）を利用し、あるいはこれにナノバブルを併用した新規な管路洗浄装置並びにこれを用いた管路洗浄方法に係るものである。

一般に、各種の配管は流体を流動させるための通路であって、その流体により空気配管、水配管、オイル配管、化学薬品配管などに分類される。
このような配管を、例えば熱交換器や金型内部を冷やす冷却装置等に連結して用いた場合、通常、配管自体の材質、流体、あるいは装置の用途により配管内部に異物（いわゆるスケール）が付着することは不可避となっていた。
このような配管内部に付着・残存する異物は、装置の全体的な効率を低下させるという問題を引き起こし、インラインに設けられた装備の一部配管に、異物が残留すれば、最悪の場合、装備が汚染され、また配管の閉塞をきたすことにより、インライン装備の稼働を中止せざるを得ず、莫大な経済的損失を招き兼ねない。更に、このような異物を配管内部から除去して、正常な運転が行えるようにするには、長期間を要することも問題であった。

このようなことから、洗浄液を配管内部に流し込んで異物を洗い落とす、言わば自然的な洗浄力で洗浄する手法や、人為的な器具を配管内部に挿入して異物を除去する手法が案出された。しかし、これらの手法は、配管の洗浄に長時間を要することはもちろん、機械的な摩擦により配管内部を損傷させてしまうことがあった。
一方、これらの問題点に対応するものとして、ウォーターハンマー現象を活用する洗浄手法が案出されている（例えば特許文献１、２参照）。しかしながら、特許文献１、２のような手法では、充分な洗浄効果が得られないのが現状であった。
具体的には、特許文献１では、水撃というより真空発生（キャビテーション）であり、また開示された配管では圧力管理が不充分であり、充分な洗浄効果が期待できないものであった。
また、特許文献２では、開閉弁の開閉のみで衝撃波を発生させるため、その効果は極めて微力であり、積極的な水撃作用は見込めない。更に、開閉弁の閉鎖を急激に行うものであるが、このような操作は配管を破損させる恐れがあるという問題があった。

特開２００３−９３９８９号公報 特開平７−１７１５３２号公報

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、水撃波単独、またはこれにナノバブルを併用し、配管内部に損傷を与えることなく、しかも充分な洗浄効果が得られるようにした新規な管路洗浄装置並びにこれを用いた管路洗浄方法の開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の管路洗浄装置は、
被洗浄管路の入口と出口とに洗浄経路が接続され、
この洗浄経路は、洗浄液タンクと、被洗浄管路と、洗浄液を加圧・循環させるポンプとを含んで閉回路状に構成された洗浄回路を具え、
且つ、前記ポンプの吐出側である下流側の洗浄液の供給経路には、洗浄液に加圧空気を混入させる空撃経路が接続されるとともに、この供給経路の更に下流側が、被洗浄管路の入口側に接続されていることを特徴として成るものである。

また、請求項２記載の管路洗浄装置は、前記請求項１記載の要件に加え、
前記ポンプの吐出側における洗浄液の供給経路は、分岐して被洗浄管路の出口側に至り、被洗浄管路内で逆方向に洗浄液を流動させる逆洗浄回路が形成され、この逆洗浄回路に対し、ポンプの吐出側である下流側において逆洗浄用の空撃経路が接続され、
更に前記被洗浄管路の入口側から洗浄後の洗浄液を洗浄液タンクに戻す逆洗浄用の回収経路が形成され、
適宜のバルブ操作により、順送洗浄と逆送洗浄とが切り替えられる構成であることを特徴として成るものである。

また、請求項３記載の管路洗浄装置は、前記請求項１または２記載の要件に加え、
前記ポンプの吐出側における洗浄液の供給経路には、空撃経路が接続される前の段階で、ナノバブル生成装置が設けられることを特徴として成るものである。

また、請求項４記載の管路洗浄装置は、前記請求項１から３のいずれか１項記載の要件に加え、
前記洗浄液は、水のみであることを特徴として成るものである。

また、請求項５記載の管路洗浄装置は、前記請求項１から４のいずれか１項記載の要件に加え、
前記被洗浄管路の入口と出口側とには、定常運転時に被洗浄管路内に流す定常流体の供給経路が接続され、
前記被洗浄管路は、この定常流体の供給経路と、洗浄経路とのいずれか一方に常時、選択して接続される構成であることを特徴として成るものである。

また、請求項６記載の管路洗浄方法は、
前記請求項２から５のいずれか１項記載の管路洗浄装置を用いて、被洗浄管路内を洗浄する方法において、
前記順洗浄と逆洗浄との切り替えをタイマーの時間設定で行い、
且つ洗浄液に加圧空気を混入する空撃経路の作動タイミングを別のタイマーの時間設定で行い、
更に別のタイマーで、順洗浄と逆洗浄とを交互に繰り返し行うトータルの洗浄時間を設定し、被洗浄管路の洗浄を自動的に行うようにしたことを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
まず請求項１記載の発明によれば、洗浄液に加圧空気を混入させるため、加圧空気が加圧洗浄液に影響を及ぼして衝撃波（水撃波）を発生させ、この衝撃波や振動によって被洗浄管路内部の異物を綺麗に且つ短時間で除去することができる。例えば、通常、６〜８時間の洗浄時間を有する半導体装備の洗浄時間を、本発明によって３０分程度に短縮できる。

また請求項２記載の発明によれば、被洗浄管路内に一方向から洗浄液を流す順送洗浄と、これとは逆方向に流す逆送洗浄とを切り替えて被洗浄管路の洗浄が行えるため、被洗浄管路内に狭窄、沈殿、残留する異物を、より効率的に取り除くことができる。

また請求項３記載の発明によれば、加圧空気を注入した洗浄液に、更にナノバブルも加えるため、より一層、洗浄性能を向上させることができる。

また請求項４記載の発明によれば、洗浄液は水のみであるため、環境に優しく、たとえ人が直接触れても安心・安全である。また洗浄液のコストも安く済み、調達も極めて容易である。更には洗浄後の後処理も容易であり、例えば洗浄液（水）とともに排出される異物をストレーナ等で取り除く（濾過する）だけで、水を汚水管に流すことができる。もちろん、洗浄液が通常の水であれば、上水管の洗浄等も衛生的に行える。例えば上水管が赤錆や水垢等で詰まった場合や、上水管からの出水が悪くなった場合等にも、管内の洗浄が衛生的に行える。

また請求項５記載の発明によれば、被洗浄管路には、定常流体供給経路と、洗浄経路とが接続されており、例えばバルブの操作で被洗浄管路がどちらかに接続されるため、洗浄が極めて手軽に行える。

また請求項６記載の発明によれば、順洗浄と逆洗浄とを繰り返し交互に行う全過程が全自動で行え、洗浄作業が極めて簡便に行える。

本発明の管路洗浄装置における洗浄経路の一例、すなわち被洗浄管路に対し一方向（順方向）に洗浄液を流動させて洗浄するタイプを示す洗浄経路の系統図（ａ）、並びにナノバブル生成装置の設置態様を異ならせた様子を部分的に示す説明図（ｂ）である。 本発明の管路洗浄装置における洗浄経路の他の例、すなわち被洗浄管路に対し逆方向にも洗浄液を流動させて洗浄できるようにしたタイプ（順・逆切替式）を示す洗浄経路の系統図である。 図２の順・逆切替式の管路洗浄装置において、特に順方向の洗浄経路（順洗浄経路）を示す説明図である。 図２の順・逆切替式の管路洗浄装置において、特に逆方向の洗浄経路（逆洗浄経路）を示す説明図である。 被洗浄管路の入口と出口側とに、定常運転時に被洗浄管路内に流す定常流体供給経路を接続し、バルブの切替操作により、被洗浄管路に、定常流体供給経路から定常流体または洗浄経路から洗浄液のいずれかを流動させるようにした形態を示す系統図である。 空撃経路による加圧空気を、流動する洗浄液に混入した様子を骨格的に示す説明図（ａ）、並びに流動する洗浄液にナノバブルを混入した様子を骨格的に示す説明図（ｂ）である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。

本発明の管路洗浄装置Ｍは、例えばオイルクーラ・金型の冷却水配管、ボイラーの軟水配管等の各種配管（これを被洗浄管路２２とする）内に、稼働に伴い付着・沈殿する異物を、配管を損傷することなく効率的に除去するための装置である。
ここで配管内に付着・沈殿する異物としては、鉄バクテリアスライム（steelbacteria slime)、錆、有機物及び無機物などが含まれる。
また、洗浄対象となる被洗浄管路２２には、配管稼動時（定常運転時）に、例えば金型内部の冷却等、本来の作用・目的を担うための定常流体を流動させるものである。因みに、この被洗浄管路２２内を洗浄する際には、当然、定常流体の流動を停止し、内部に洗浄液Ｌを流して洗浄を行うものであるが、この洗浄液Ｌとしては、必ずしも定常流体やこれに類した液体を用いる必要はなく、水で洗浄することが好ましい。

また、以下の説明においては、例えば図１（ａ）に示すように、被洗浄管路２２に対し一方向のみに洗浄液Ｌを流して洗浄する形式（図１（ａ）では右から左への流動方向であり、この「方向」、「洗浄」を便宜的に「順方向」、「順洗浄」とする）を実施例１とし、この順方向に対して逆方向にも洗浄液Ｌを流して洗浄できるようにし（この「方向」、「洗浄」を便宜的に「逆方向」、「逆洗浄」とする）、順洗浄と逆洗浄とが切り替えられるようにした形式を実施例２として説明する（図２〜図４参照）。

〔実施例１〕
実施例１の管路洗浄装置Ｍにおける洗浄経路１は、一例として図１（ａ）に示すように、被洗浄管路２２の実質的な洗浄を担う洗浄回路２と、この回路に空撃すなわち加圧空気の塊を断続的に注入する空撃経路３とを具えて成る。
洗浄回路２は、洗浄液タンク２１と被洗浄管路２２との間で洗浄液Ｌを循環させる閉回路を構成する。すなわち、洗浄回路２は、洗浄液タンク２１から被洗浄管路２２に洗浄液Ｌを送る経路（言わば往路）と、被洗浄管路２２から洗浄液タンク２１に作用後の洗浄液Ｌを戻す経路（言わば復路）とを具えて成り、これらを区別する場合には、前者を供給経路４、後者を回収経路５とする。このうち供給経路４には、洗浄液Ｌを加圧・循環させるポンプ２３が設けられ、更にその下流側の地点が前記空撃経路３の合流点となる。
また被洗浄管路２２において洗浄液Ｌの入口を２２ａ、出口を２２ｂとするものであり、入口２２ａ側には洗浄圧力計２５が設けられ、この洗浄圧力計２５により被洗浄管路２２内に送り込まれる洗浄液Ｌの圧力、つまり洗浄圧力が適性値に維持される。

なお、洗浄回路２は、上述したように洗浄液タンク２１と被洗浄管路２２との間で洗浄液Ｌを循環させる回路であるため、洗浄後の異物を含む洗浄液Ｌは洗浄液タンク２１に戻される。このため、この洗浄液タンク２１には、このような異物を捕捉するためのストレーナが設けられる（図示略）。
また、洗浄液タンク２１は、洗浄液Ｌを一定量貯留するものであるため、このものにはボールタップ構造等が設けられ、洗浄液Ｌの水位が、ある一定の高さから下がった場合、自動的に洗浄液Ｌの補給が行われることが好ましい。

なお、図１（ａ）では、前記ポンプ２３の吐出側である下流側には（空撃経路３の合流点よりも前）、ナノバブル生成装置２４としてのナノバブル生成ノズルを設けているが、これは必ずしも必須の構成要素ではない。
因みに、ナノバブル生成装置２４は、ナノレベルサイズの微細な気泡を発生させるものであり、このナノバブル生成装置２４により洗浄液Ｌにナノバブルを混入させ、空撃経路３によって生じる空撃波（衝撃波）と相まって、より一層の洗浄効果をもたらすものである。

一方、空撃経路３は、上述したように、このような洗浄回路２（供給経路４）に対し、その経路の途中から合流接続されて成り、被洗浄管路２２に供給される洗浄液Ｌに、加圧空気（空撃エア）を断続的に混入し、水撃作用を利用した衝撃波を発生させる経路である。この経路は、一例として図１（ａ）に示すように、コンプレッサ（空気圧縮機）３１と、その移送方向下流側に設けられる空撃発生器３２と、空撃圧力計３３と、空撃注入弁３４とを具えて成る。
なお、洗浄液Ｌに加圧空気を混入する際には、洗浄液Ｌが洗浄回路２を流動するようになった状態でコンプレッサ３１を運転し、且つ空撃注入弁３４を開放させることで、混入開始となる。
また、この空撃混入は、一例として図６（ａ）に示すように、流動しているの洗浄液Ｌ中に、加圧空気の塊を断続的（パルス的）に混入させるイメージであるが、実際には洗浄液Ｌ中の加圧空気の塊には微細な気泡も混入していることが出願人によって観察されている。
ここで、図１（ａ）中、コンプレッサ３１と並列状に示した「その他供給空気源」について説明する。例えば管路洗浄装置Ｍをトラック等に装備し、工場等の客先に出向いて、客先の被洗浄管路２２を洗浄するような場合、その客先に既に加圧空気配管が設備として存在することがあり、その加圧空気配管が適用できる場合を考慮して、「その他供給空気源」としたものである。

次に、実施例１における洗浄液Ｌの流動態様と加圧空気の混入態様について説明しながら、併せて洗浄態様について説明する。
洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１から供給経路４を経て、被洗浄管路２２に至り、回収経路５から再び洗浄液タンク２１に戻るように循環する。より詳細には、洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１→ポンプ２３→（ナノバブル生成装置２４）→洗浄圧力計２５→被洗浄管路２２（入口２２ａから出口２２ｂへ流動）→洗浄液タンク２１へと流動する。

また、洗浄液Ｌが洗浄回路２内を流動した時点で、空撃経路３を稼働させる。具体的にはコンプレッサ３１を運転させ、且つ空撃発生器３２も作動させる。
ここで空撃発生器３２は、別途、制御手段によって予め入力されたプログラムに基づいて作動するものであり、このプログラムにより空撃発生器３２はピストンが１秒当たり１〜１０回ほど往復動する。これによりコンプレッサ３１から加圧空気が吐出され、この加圧空気は、その後、空撃発生器３２を通過することで流動が制限され、更に空撃圧力計３３によって適性な圧力値で、空撃注入弁３４から供給経路４中の洗浄液Ｌに混入される。

なお、洗浄液Ｌに混入される加圧空気は、一例として上記図６（ａ）に示すように、断続的な塊状となって混入するイメージである。また、混入された加圧空気により洗浄液Ｌも分断され、この分断された塊状の洗浄液Ｌや加圧空気が次々と被洗浄管路２２内に衝突する流れ（いわゆる衝撃波）を形成する。これにより細かく分断された塊状の洗浄液Ｌや加圧空気が、言わば滝のように連続して衝撃的に被洗浄管路２２内壁に打ち付けられ、そのために被洗浄管路２２内に付着した異物を効率的に取り除くことができる。

次にナノバブル生成装置２４について説明しながら、その混入態様や洗浄態様について併せて説明する。
ナノバブル生成装置２４は、ナノバブルを発生させ、これを流動中の洗浄液Ｌに混入させるものであり、ここではナノバブル生成ノズルが適用される。
空撃注入前の洗浄液Ｌにナノバブルを混入するイメージは、図６（ｂ）に示す通りであり、ここに空撃を混入させたイメージが図６（ａ）に示すようになる。すなわち、ナノバブル生成装置２４を設けた場合、被洗浄管路２２には、加圧空気により分断された洗浄液Ｌ中にナノバブルが混入するものである。なお、図６（ａ）では、被洗浄管路２２内に混入した加圧空気の両端に矢印を付してあり、これは順洗浄と逆洗浄を示している。従って、順洗浄のみでは一方の矢印となる。
因みに、図１（ａ）ではナノバブル生成装置２４は、洗浄経路１（供給経路４）中に設けるように示しているが、例えば図１（ｂ）に示すように、ナノバブル生成装置２４を供給経路４に対して合流するように設けること、すなわち切替弁等とともに供給経路４を流れる洗浄液Ｌに作用するように設けることが可能である。この場合には、例えば洗浄液Ｌにナノバブルを混入したい場合のみ切替弁を開放させてナノバブル生成装置２４を機能させることができる。逆に言えば、洗浄液Ｌに加圧空気（空撃）だけを混入したい場合には、切替弁を閉鎖しておくものである。

そして、このようなナノバブルを混入させた洗浄液Ｌを被洗浄管路２２に送り込んだ場合には、このナノバブルにより被洗浄管路２２内部の圧力を、空撃発生器２０で発生させる空撃と併用して、強制的に圧力を変化（昇圧・減圧）させることが好ましい。
この強烈な圧力変化によって、被洗浄管路２２内壁に付着している異物を、より効率的に物理的に除去することができる。
この結果として、被洗浄管路２２が給水配管や純粋配管などの化学的な洗浄剤を使用できない配管であっても、水だけで綺麗に洗浄でき、極めて安心・安全に洗浄が行える。
もちろん化学洗浄が可能な被洗浄管路２２に対しては、この化学洗浄を併用することで、より効果的な洗浄となる。

〔実施例２〕
次に、実施例２の管路洗浄装置Ｍの一例について図２に基づき説明する。
実施例２の管路洗浄装置Ｍは、上述したように、被洗浄管路２２に対し洗浄液Ｌを順方向と逆方向のどちらにも選択して流せるようにした実施例であり、これにより例えば被洗浄管路２２の洗浄方向を適宜の時間で交互に切り替えることができ、管路内面に付着した異物をより効果的に且つより短時間で除去することができる。もちろん、このような順方向と逆方向の洗浄（これを本明細書では「順洗浄」と「逆洗浄」とする）を交互に行うことは、被洗浄管路２２から除去した異物を被洗浄管路２２から排出し易くするものであり、また一旦、被洗浄管路２２から除去した異物の再度の詰まり（排出途中の詰まり）も効果的に防止できるものである。
ここで、実施例２における順洗浄経路を１Ａとし、逆洗浄経路を１Ｂとする。
また空撃経路についてもコンプレッサ３１は共通としながらも、順洗浄用と逆洗浄用の空撃経路が別々に構成され、これらを各々、順洗浄空撃経路３Ａ、逆洗浄空撃経路３Ｂとする。
また、本実施例２では、順洗浄時における被洗浄管路２２の洗浄液Ｌの入口２２ａ側が、逆洗浄時における被洗浄管路２２の洗浄液出口になる。また、順洗浄時における被洗浄管路２２の洗浄液Ｌの出口２２ｂ側が、逆洗浄時における被洗浄管路２２の洗浄液入口側になる。

以下、実施例２の管路洗浄装置Ｍ、すなわち順洗浄経路１Ａと逆洗浄経路１Ｂの回路構成について説明する。
実施例２の管路洗浄装置Ｍは、上記図２に示すように、実施例１の回路構成（洗浄経路１）に対し、ポンプ２３の洗浄液吐出側（ここではナノバブル生成装置２４よりも下流側）において、洗浄液Ｌが分岐して被洗浄管路２２の入口２２ａと出口２２ｂとに向かうように、各洗浄経路が枝分かれ状に構成されて成り、被洗浄管路２２の入口２２ａ側に向かう経路が順洗浄回路２Ａ（順洗浄供給経路４Ａ）となり、被洗浄管路２２の出口２２ｂ側に向かう経路が逆洗浄回路２Ｂ（逆洗浄供給経路４Ｂ）となる。
また、順洗浄供給経路４Ａと逆洗浄供給経路４Ｂとには、上記分岐部分において、いずれかの洗浄を選択して行うための切替弁が設けられ、これを各々、順洗浄切替弁２７Ａ、逆洗浄切替弁２７Ｂとする。ここで、これらのバルブ操作について説明すると、順洗浄を行う場合には、順洗浄切替弁２７Ａを開放させるとともに、逆洗浄切替弁２７Ｂを閉鎖して、順洗浄回路２Ａのみを機能させる。また逆洗浄を行う場合には、順洗浄切替弁２７Ａを閉鎖させるとともに、逆洗浄切替弁２７Ｂを開放して、逆洗浄回路２Ｂのみを機能させる。

また、実施例２における順洗浄回路２Ａは、被洗浄管路２２から洗浄液Ｌを洗浄液タンク２１に戻す流動形態自体は、実施例１と同様であるが、本実施例２では逆洗浄も選択して行えるようにしたため、被洗浄管路２２の入口２２ａ側と出口２２ｂ側においても分岐経路が構成される。すなわち、この分岐経路は、順洗浄と逆洗浄とでは被洗浄管路２２内の洗浄液Ｌの流れが逆になることから、被洗浄管路２２から洗浄液タンク２１に戻す洗浄液Ｌの流れを、順洗浄と逆洗浄とで別々に形成するものである。
具体的には、まず被洗浄管路の入口２２ａ側から洗浄液タンク２１に向かう回収経路が構成され、これは逆洗浄時に機能させるものであり、このため当該回収経路を逆洗浄回収経路５Ｂとする。また、この逆洗浄回収経路５Ｂには、前記入口２２ａ側の分岐部分に、逆洗浄回収切替弁２８Ｂが設けられる。
もちろん、実施例１と同様に、被洗浄管路２２の出口２２ｂ側から洗浄液タンク２１に向かう回収経路も構成され、これは順洗浄時に機能させるものであり、これを順洗浄回収経路５Ａとする。また、この順洗浄回収経路５Ａにも、前記出口２２ｂ側の分岐部分に、順洗浄回収切替弁２８Ａが設けられる。
ここで、これらのバルブ操作について説明すると、順洗浄を行う場合には、順洗浄回収切替弁２８Ａを開放させるとともに、逆洗浄回収切替弁２８Ｂを閉鎖して、順洗浄回収経路５Ａのみを機能させる。また逆洗浄を行う場合には、順洗浄回収切替弁２８Ａを閉鎖させるとともに、逆洗浄回収切替弁２８Ｂを開放して、逆洗浄回収経路５Ｂのみを機能させる。

また順洗浄回路２Ａにおいては、実施例１と同様に被洗浄管路２２の入口２２ａ側に洗浄圧力計が設けられ、これを順洗浄圧量計２５Ａとする。
更に、被洗浄管路２２の出口２２ｂ側にも洗浄圧力計が設けられ、これは逆洗浄時の圧力、すなわち逆洗浄時に被洗浄管路２２の出口側から被洗浄管路２２内に流入する洗浄液Ｌの圧力を計測するものであり、これを逆洗浄圧量計２５Ｂとする。

次に、空撃経路について説明する。
空撃経路も、上記のように順洗浄空撃経路３Ａと逆洗浄空撃経路３Ｂとはコンプレッサ３１を除いて別々に構成される。
このような構成に因み、順洗浄空撃経路３Ａに設けられる空撃発生器、空撃圧力計、空撃注入弁を、各々、順洗浄空撃発生器３２Ａ、順洗浄空撃圧力計３３Ａ、順洗浄空撃注入弁３４Ａとする。
また逆洗浄空撃経路３Ｂに設けられる空撃発生器、空撃圧力計、空撃注入弁を、各々、逆洗浄空撃発生器３２Ｂ、逆洗浄空撃圧力計３３Ｂ、逆洗浄空撃注入弁３４Ｂとする。
なお、順洗浄空撃経路３Ａは、ポンプ２３の吐出側（ここではナノバブル生成装置２４）の下流側で、且つ洗浄液Ｌが被洗浄管路２２の入口２２ａに至る前までの段階で、順洗浄供給経路４Ａに合流するように接続される。
一方、逆洗浄空撃経路３Ｂは、ポンプ２３の吐出側（ここではナノバブル生成装置２４）の下流側で、且つ洗浄液Ｌが被洗浄管路２２の出口２２ｂに至る前までの段階で、逆洗浄供給経路４Ｂに合流するように接続される。

ここで、上記順洗浄空撃注入弁３４Ａと逆洗浄空撃注入弁３４Ｂのバルブ操作について説明すると、例えば順洗浄空撃注入弁３４Ａは、順洗浄回路２Ａを稼働させた場合のみ、開放させるものであるが、その開放タイミングは順洗浄切替弁２７Ａの開放に同期させるものではなく、順洗浄回路２Ａに洗浄液Ｌが流動してから開放させるものであり、これは逆洗浄においても同様である。
なお、図２に示す回路構成では、順洗浄空撃発生器３２Ａと逆洗浄空撃発生器３２Ｂとを別々に設けたが、一基の空撃発生器を用い、順洗浄と逆洗浄とにおいて共通して用いることも可能であるが、その場合には一基の空撃発生器から各空撃経路３Ａ・３Ｂに分岐させる配管や、そのための切替構造等の制御が複雑化することが懸念される。
以下、実施例２における順洗浄と逆洗浄における作動態様（主に洗浄液Ｌや加圧空気の流動態様）について、各々図３・図４に基づいて説明する。なお、図３・図４では、バルブの開閉操作により機能させる経路を太い実線で示す一方、機能させない経路を細い実線で示している。ただし、空撃経路については機能させる経路を太い破線で示している。

（１）順洗浄回路の作動
実施例２の順洗浄回路２Ａを機能（稼働）させるには、例えば図３に示すように、逆洗浄切替弁２７Ｂを閉鎖し、且つ順洗浄切替弁２７Ａを開放する。また逆洗浄回収切替弁２８Ｂを閉鎖し、且つ順洗浄回収切替弁２８Ａを開放する。
このようなバルブ操作を行った後、ポンプ２３を始動させ、洗浄液Ｌを循環させる。これにより洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１から順洗浄供給経路４Ａを経て、被洗浄管路２２に至り、被洗浄回収経路５Ａから再び洗浄液タンク２１に戻るように循環する。より詳細には、洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１→ポンプ２３→（ナノバブル生成装置２４）→順洗浄切替弁２７Ａ→順洗浄圧力計２５Ａ→被洗浄管路２２（入口２２ａから出口２２ｂへ流動）→順洗浄回収切替弁２８Ａ→洗浄液タンク２１へと流動する。

（２）順洗浄空撃経路の作動
また、洗浄液Ｌが順洗浄回路２Ａ内を流動した時点で、順洗浄空撃経路３Ａを稼働させる。具体的には順洗浄空撃注入弁３４Ａを開放し、コンプレッサ３１を運転する。この際、当然、逆洗浄空撃注入弁３４Ｂは閉鎖しておく。
ここで空撃の混入形態（加圧空気の移送形態）について説明すると、加圧空気はコンプレッサ３１→順洗浄空撃発生器３２Ａ→順洗浄空撃圧力計３３Ａ→順洗浄空撃注入弁３４Ａと移送され、この順洗浄空撃注入弁３４Ａから順洗浄回路２Ａ（順洗浄供給経路４Ａ）内を流動する洗浄液Ｌに間欠状の塊となって混入（注入）される。
なお、洗浄の経緯は上記実施例１と同様である。

（３）逆洗浄回路の作動
次に、実施例２の逆洗浄回路２Ｂを機能（稼働）させる態様について説明する。なお、ここでは上記のような順洗浄を行っている状態から瞬時に逆洗浄に切り替える場合、例えば順洗浄と逆洗浄とを交互に切り替える場合について説明する。この場合、ポンプ２３やコンプレッサ３１は一旦停止させることなく（運転継続）、バルブの操作で洗浄液Ｌの流路を順洗浄回路２Ａから逆洗浄回路２Ｂに瞬時に切り替えるものである。もちろん順洗浄から逆洗浄に切り替える際には、上記順洗浄空撃注入弁３４Ａは閉鎖される。
逆洗浄に切り替えるには、例えば図４に示すように、順洗浄切替弁２７Ａを閉鎖し、且つ逆洗浄切替弁２７Ｂを開放する。また順洗浄回収切替弁２８Ａを閉鎖、且つ逆洗浄回収切替弁２８Ｂを開放する。
これにより、洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１から逆洗浄供給経路４Ｂを経て、被洗浄管路２２に至り、逆洗浄回収経路５Ｂから再び洗浄液タンク２１に戻るように循環する。より詳細には、洗浄液Ｌは、洗浄液タンク２１→ポンプ２３→（ナノバブル生成装置２４）→逆洗浄切替弁２７Ｂ→逆洗浄圧力計２５Ｂ→被洗浄管路２２（出口２２ｂから入口２２ａへ流動）→逆洗浄回収切替弁２８Ｂ→洗浄液タンク２１へと流動する。

（４）逆洗浄空撃経路の作動
また、洗浄液Ｌが逆洗浄回路２Ｂ内を流動した時点で、逆洗浄空撃経路３Ｂを稼働させる。具体的には逆洗浄空撃注入弁３４Ｂを開放する。この際、上記のように順洗浄空撃注入弁３４Ａは閉鎖される。
ここで空撃の混入形態（加圧空気の移送形態）について説明すると、加圧空気はコンプレッサ３１→逆洗浄空撃発生器３２Ｂ→逆洗浄空撃圧力計３３Ｂ→逆洗浄空撃注入弁３４Ｂと移送され、この逆洗浄空撃注入弁３４Ｂから逆洗浄回路２Ｂ（逆洗浄供給経路４Ｂ）内を流動する洗浄液Ｌに間欠状の塊となって混入（注入）される。
なお、この場合も洗浄の経緯は実施例１と同様であるが、このような順洗浄と逆洗浄を交互に繰り返し行うことで、被洗浄管路２２内では洗浄液Ｌが瞬時に順方向・逆方向に切り替わるため、順洗浄のみを行っているときよりも（一方向に洗浄液Ｌを流しているときよりも）、被洗浄管路２２内に付着した異物を、より一層、効果的に除去することができる。

次に、本発明に係る管路洗浄装置Ｍの作動関係を表１に示すが、管路洗浄装置Ｍの作動は多様に変更することが可能である。
例えば、ナノバブルの使い方として、加圧空気を混入した洗浄液Ｌによるメイン洗浄に先立ち、ナノバブルだけを混入した洗浄液Ｌを被洗浄管路２２に供給することもできる。このようにすることで、ナノバブルによって被洗浄管路２２内壁に付着した異物が剥離し易くなり、その後のメイン洗浄の効果（異物の除去効果）をより一層高めるものである。

〔運転例１〕
以下、運転例１として手動運転の「運転フロー」に関して説明する。
(1) 操作スイッチによりポンプ２３のＯＮ／ＯＦＦが可能
(2) 操作スイッチにより順洗浄切替弁２７Ａ・逆洗浄切替弁２７Ｂの開／閉が可能
(3) 操作スイッチにより順洗浄回収切替弁２８Ａの開／閉が可能
(4) 操作スイッチにより逆洗浄回収切替弁２８Ｂの開／閉が可能
(5) 操作スイッチにより順洗浄空撃注入弁３４Ａの開／閉が可能
(6) 操作スイッチにより逆洗浄空撃注入弁３４Ｂの開／閉が可能
(7) 操作スイッチにより空気圧縮機３１の運転／停止が可能
なお、前記洗浄液タンク２１は、上述したようにボールタップ構造を具え、タンク内に貯留される洗浄液Ｌの水位、すなわち貯留量がほぼ一定になるように構成される。このようなことから、手動操作時でも非常停止及び洗浄液タンク２１が高水位になった場合に全機能停止とする構造としている。

〔運転例２〕
次に運転例２として自動運転、すなわち順洗浄と逆洗浄を交互に繰り返し行う自動運転の「運転フロー」に関して説明する。
・自動運転選択−充填スイッチＯＮにより、ポンプ２３をＯＮ。
・順洗浄切替弁２７Ａを開放し、且つ逆洗浄切替弁２７Ｂを閉鎖して、最初に順方向の送 水を行い、順洗浄回路２Ａに洗浄液Ｌを供給する。
・このとき順洗浄回収切替弁２８Ａは開放させ、逆洗浄回収切替弁２８Ｂは閉鎖しておく 。
・ここで順洗浄回収切替弁２８Ａを開放させることにより、洗浄液タンク２１への戻り水 経路である順洗浄回収経路５Ａが機能する。
・なお、当初は、順洗浄空撃注入弁３４Ａと逆洗浄空撃注入弁３４Ｂは両方とも閉鎖して おく。

・洗浄液タンク２１の水位を検知後、洗浄可能ＬＡＭＰ点灯。
・洗浄可能ＬＡＭＰ点灯後、洗浄ボタンＯＮで順洗浄を開始する。
・洗浄ボタンＯＮにより、順洗浄切替弁２７Ａと逆洗浄切替弁２７Ｂとの洗浄切替タイマ ー（タイマー１）を駆動させる。

洗浄切替タイマーの設定値（例えば０〜１分設定）に基づき、順洗浄切替弁２７Ａと逆洗浄切替弁２７Ｂとが自動的に切り替えられる。
また逆洗浄への切り替えは、逆洗浄切替弁２７Ｂが開で、順洗浄回収切替弁２８Ａ閉とし、このときに逆洗浄回収切替弁２８Ｂ開とし、洗浄液タンク２１への戻り水経路である逆洗浄回収経路５Ｂを機能させる。

ここで空撃注入について説明する。
順洗浄空撃注入弁３４Ａは、順洗浄切替弁２７Ａが開で、逆洗浄回収切替弁２８Ｂが閉で順洗浄回収切替弁２８Ａが開のときのみ、空撃生起タイマー（タイマー２）の設定（例えば０〜３０秒設定）により開となって１ショット動作を行い、空撃を注入する。
逆洗浄空撃注入弁３４Ｂは、逆洗浄切替弁２７Ｂが開で、順洗浄回収切替弁２８Ａが閉で、逆洗浄回収切替弁２８Ｂが開のときのみ、空撃生起タイマー設定（例えば０〜３０秒設定）により開となって１ショット動作を行い、空撃を注入する。
そして、自動運転を行うトータルの洗浄時間、すなわち順洗浄と逆洗浄とを交互に繰り返し行うトータルの洗浄時間は、例えば更に別のタイマー（タイマー３）によって０〜８時間の設定が可能であり、自動洗浄の間も非常停止と洗浄液タンク２１の異常水位により、自動停止する構造にしている。

〔他の実施例〕
本発明は、以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
まず洗浄対象となる被洗浄管路２２には、上述したように配管稼動時（定常運転時）に、例えば金型内部の冷却等、本来の作用・目的を担うための定常流体を流動させるものである。
そのため、例えば図５に示すように、被洗浄管路２２の入口２２ａ側と出口２２ｂ側とに、定常運転時に被洗浄管路２２内に流す定常流体の供給経路（これを定常流体供給経路Ｔとする）を接続し、バルブの切替操作により、被洗浄管路２２に、定常流体供給経路Ｔから定常流体または洗浄経路１（１Ａ、１Ｂ）から洗浄液Ｌのいずれかを流動させることが可能である。
ここで図中符号６１ａは、被洗浄管路２２の入口２２ａ側に設けられた三方弁であり、図中符号６１ｂは、入口２２ｂ側に設けられた三方弁であり、ここでは二つの三方弁６１ａ・６１ｂの切替操作により、被洗浄管路２２を定常流体供給経路Ｔまたは管路洗浄装置Ｍに選択的に連通させるようにしている。なお、この連通を切り替えるためのバルブとしては、上記のような三方弁に限定されるものではなく、実施例２のような切替弁を用いることも可能であり、この場合には一つの三方弁に対し二つの切替弁を用いる。
そして、このような構成とすることで、バルブの切り替え操作のみで、簡単に被洗浄管路２２に洗浄液Ｌまたは定常流体のいずれかを流すことができ、洗浄が手軽に行える。

因みに、この場合、管路洗浄装置Ｍを被洗浄管路２２に常設することができ、このようにすることで、洗浄の都度、管路洗浄装置Ｍを被洗浄管路２２のところまで運搬したり、被洗浄管路２２への接続や解除を行う必要もなくなり、手軽に洗浄が行えるものである。また、被洗浄管路２２の一日の稼働（作業）が終了した段階で、被洗浄管路２２に連通する流路を管路洗浄装置Ｍに切り替えれば、非稼働時に定期的（定時的）に洗浄することもでき、被洗浄管路２２内を常に清潔で綺麗な状態に維持することができる。また、このような定期的な洗浄は、たとえ本来の稼働中に異物が付着しても、これが成長する前の段階で除去することができるという効果を奏する。
もちろん、上記三方弁６１ａ・６１ｂと管路洗浄装置Ｍとの接続にあたっては、例えばコネクタ等を用いてワンタッチ式の着脱とすることもでき、その場合には、必ずしも管路洗浄装置Ｍを被洗浄管路２２に常設する必要はない。この場合、管路洗浄装置Ｍは運搬する形態になるものの、被洗浄管路２２内を洗浄する際には、定常流体供給経路Ｔとの接続自体は解除する必要がなく、円滑に洗浄運転に移行できる。因みに、管路洗浄装置Ｍの運搬は、例えばこれをトラック等に装備して運搬することができ、この場合には、トラック等で被洗浄管路２２が設置されている客先に出向き、管路洗浄装置Ｍを被洗浄管路２２に配管接続して洗浄する形態が採り得る。

また、先に述べた実施例２では、洗浄液Ｌを洗浄液タンク２１から被洗浄管路２２に送る供給経路においては、順洗浄と逆洗浄とで切り替えるために、順洗浄切替弁２７Ａと逆洗浄切替弁２７Ｂとの二つのバルブを用いたが、これらに代えて耐圧性能を有する三方弁を適用しても構わない。もちろん、三方弁を適用した場合には、配管構造や制御が複雑化すること等は甘受する必要がある。
なお、三方弁の代用は、回収経路を順洗浄と逆洗浄とで切り替えるバルブ、すなわち順洗浄回収切替弁２８Ａと逆洗浄回収切替弁２８Ｂとにおいても同様に用いることができる。

Ｍ 管路洗浄装置
１ 洗浄経路
２ 洗浄回路
３ 空撃経路
４ 供給経路
５ 回収経路

２ 洗浄回路
２１ 洗浄液タンク
２２ 被洗浄管路
２２ａ 入口
２２ｂ 出口
２３ ポンプ
２４ ナノバブル生成装置
２５ 洗浄圧力計

３ 空撃経路
３１ コンプレッサ（空気圧縮機）
３２ 空撃発生器
３３ 空撃圧力計
３４ 空撃注入弁


１Ａ 順洗浄経路（順・逆切替式の順洗浄）
２Ａ 順洗浄回路
３Ａ 順洗浄空撃経路
４Ａ 順洗浄供給経路
５Ａ 順洗浄回収経路
２５Ａ 順洗浄圧力計
２７Ａ 順洗浄切替弁
２７Ｂ 逆洗浄切替弁
２８Ａ 順洗浄回収切替弁
２８Ｂ 逆洗浄回収切替弁

３Ａ 順洗浄空撃経路
３２Ａ 順洗浄空撃発生器
３３Ａ 順洗浄空撃圧力計
３４Ａ 順洗浄空撃注入弁


１Ｂ 逆洗浄経路（順・逆切替式の逆洗浄）
２Ｂ 逆洗浄回路
３Ｂ 逆洗浄空撃経路
４Ｂ 逆洗浄供給経路
５Ｂ 逆洗浄回収経路
２５Ｂ 順洗浄圧力計
２７Ｂ 逆洗浄切替弁
２８Ｂ 逆洗浄回収切替弁

３Ｂ 逆洗浄空撃経路
３２Ｂ 逆洗浄空撃発生器
３３Ｂ 逆洗浄空撃圧力計
３４Ｂ 逆洗浄空撃注入弁

６１ａ 三方弁（入口側）
６１ｂ 三方弁（出口側）

Ｌ 洗浄液
Ｔ 定常流体供給経路

Claims (6)

1. 被洗浄管路の入口と出口とに洗浄経路が接続され、
   この洗浄経路は、洗浄液タンクと、被洗浄管路と、洗浄液を加圧・循環させるポンプとを含んで閉回路状に構成された洗浄回路を具え、
   且つ、前記ポンプの吐出側である下流側の洗浄液の供給経路には、洗浄液に加圧空気を混入させる空撃経路が接続されるとともに、この供給経路の更に下流側が、被洗浄管路の入口側に接続されていることを特徴とする管路洗浄装置。
   
2. 前記ポンプの吐出側における洗浄液の供給経路は、分岐して被洗浄管路の出口側に至り、被洗浄管路内で逆方向に洗浄液を流動させる逆洗浄回路が形成され、この逆洗浄回路に対し、ポンプの吐出側である下流側において逆洗浄用の空撃経路が接続され、
   更に前記被洗浄管路の入口側から洗浄後の洗浄液を洗浄液タンクに戻す逆洗浄用の回収経路が形成され、
   適宜のバルブ操作により、順送洗浄と逆送洗浄とが切り替えられる構成であることを特徴とする請求項１記載の管路洗浄装置。
   
3. 前記ポンプの吐出側における洗浄液の供給経路には、空撃経路が接続される前の段階で、ナノバブル生成装置が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の管路洗浄装置。
   
4. 前記洗浄液は、水のみであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の管路洗浄装置。
   
5. 前記被洗浄管路の入口と出口側とには、定常運転時に被洗浄管路内に流す定常流体の供給経路が接続され、
   前記被洗浄管路は、この定常流体の供給経路と、洗浄経路とのいずれか一方に常時、選択して接続される構成であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の管路洗浄装置。
   
6. 前記請求項２から５のいずれか１項記載の管路洗浄装置を用いて、被洗浄管路内を洗浄する方法において、
   前記順洗浄と逆洗浄との切り替えをタイマーの時間設定で行い、
   且つ洗浄液に加圧空気を混入する空撃経路の作動タイミングを別のタイマーの時間設定で行い、
   更に別のタイマーで、順洗浄と逆洗浄とを交互に繰り返し行うトータルの洗浄時間を設定し、被洗浄管路の洗浄を自動的に行うようにしたことを特徴とする管路洗浄方法。

Images