JP2020162898A

JP2020162898A - 洗浄用ブラシ

Info

Publication number: JP2020162898A
Application number: JP2019066675A
Authority: JP
Inventors: 曜小林; Akira Kobayashi; 剛人奥村; Takehito Okumura
Original assignee: DKK TOA Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP7299479B2

Abstract

【課題】使用の際に破損し難く長い期間使うことが可能な洗浄用ブラシを提供する。【解決手段】長手部材２１１の先端にブラシ毛を有し、被洗浄体１１１に挿入されて内面をブラシ毛で洗浄するブラシ本体２１と、ブラシ本体２１の長手部材２１１に長手方向に移動可能に取り付けられ、互いに径が異なる第１チューブ２２および第２チューブ２３と、を備え、第２チューブ２３の外径Ｄ２３は第１チューブ２２よりも大きく、ブラシ本体２１の長手部材２１１は、被洗浄体１１１に挿入されない第２チューブ２３により曲がり変形が抑制されることを特徴とする洗浄用ブラシ２０である。【選択図】図３

Description

本発明は、洗浄用ブラシに関するものであり、例えば光学的手段による水質測定に用いる濁度計等に用いられるものである。

従来から、光学的手段により水道水、環境水、排水等の水質を測定することが行われている。このような装置の中には、光源からの光を試料水に向けて照射して、試料水中を透過した光を受光部で受光し、その光量（透過量、減衰量、散乱量など）から水質の指標を測定するものがある。かかる測定の精度を確保するために光源からの光が照射される部分の洗浄が必要になる。

例えば、セル本体をその中心軸と直交する方向において光の授受を行う構成とした上でワイパー部材を回転させることにより、光の入射面及び出射面を成す空洞部の周壁面を万遍なく摩擦洗浄して、汚れや気泡が効率良く除去される構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
また、試料水に接して配置され発光部からの光を反射して受光部に導くミラー面を発振面とした超音波振動子を備え、ミラー面に付着した汚れを簡易な構造で減少させる構成が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００２−１３１２２１号公報特開２０１３−８８３０２号公報

特許文献１，２中の測定装置（被洗浄体）では洗浄箇所が比較的大きいことから、ワイパーや超音波、薬液等を用いた自動洗浄による洗浄の自動化が可能である。しかしながら、洗浄箇所が小さい乃至細長い場合に洗浄の自動化を実現することはスペースやコスト等の観点から困難であり、自動洗浄を備えたとしてもそれのみでは十分でなく、例えば細径のブラシを用いた手作業による洗浄が必要となる。
このような被洗浄体の内面を手作業で洗浄する場合のブラシは、洗浄作業で破損させずに長い期間使える長寿命であることが好ましい。その一方で、手作業で洗浄する場合、作業者の例えば熟練度が異なると、作業者によってブラシ寿命に違いが生じるおそれがある。また、何らかの理由で作業を早く終わらせたい場合には、例えば通常とは異なる手順で行うことでブラシを破損させてしまう可能性が高まる。ブラシの破損を防ぐようにすると、その慎重さ等から必要以上に時間がかかってしまうことで洗浄作業性が低下する。従来から提案されている構造の場合、このような課題を解決することが困難である。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、使用の際に破損し難く長い期間使うことが可能な洗浄用ブラシを提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される洗浄用ブラシは、長手部材の先端にブラシ毛を有し、被洗浄体に挿入されて内面を当該ブラシ毛で洗浄するブラシ本体と、前記ブラシ本体の前記長手部材に長手方向に移動可能に取り付けられ、互いに径が異なる第１チューブおよび第２チューブと、を備え、前記第２チューブの外径は前記第１チューブよりも大きく、前記ブラシ本体の前記長手部材は、前記被洗浄体に挿入されない前記第２チューブにより曲がり変形が抑制されることを特徴とするものである。
かかる場合、前記第１チューブは、前記ブラシ本体の前記ブラシ毛の外径よりも小さい内径を有する、ことを特徴とすることができる。また、前記第１チューブは、前記被洗浄体に挿入されない外径を有することを特徴とすることができる。

本発明によれば、使用の際に破損し難く長い期間使うことが可能な洗浄用ブラシを提供することができる。

濁度計の構成を説明するためのブロック図である。フローセルの洗浄に用いるブラシを説明する図である。第１チューブ、第２チューブおよび、検出部のフローセルの縦断面図であり、（ａ）は一例であり、（ｂ）は他の例である。第１チューブ、第２チューブおよびブラシ部材の縦断面図である。洗浄作業を説明する図であり、（ａ）および（ｂ）は洗浄作業の一場面を示す。一変形例を説明する断面図であり、（ａ）〜（ｃ）に互いに異なる変形例を示す。他の変形例を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）に互いに異なる変形例を示す。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、濁度計１０の構成を説明するためのブロック図である。
図１に示す濁度計１０は、濁度を含む多項目を検出する検出部１１と、検出部１１にユーザが動作指示を与えるための指示部１２と、検出部１１の検出結果に基づいて演算を行うと共に各部の制御を行う演算制御部１３と、演算制御部１３による演算結果を表示する表示部１４と、検出部１１の検出結果を記憶すると共に演算制御部１３が用いる各種のデータを記憶する記憶部１５と、を含むものである。

検出部１１は、試料水が流れる配管に接続される細管のフローセル１１１と、フローセル１１１内に光を照射する光源（発光部）１１２と、光源１１２の光を受ける受光部１１３と、を備えている。
検出部１１は、フローセル１１１内を常時流れる試料水を透過した透過光を受ける受光部１１３とし、不透明度合いの検出を行うように構成しても良く（一般の濁度計）、また、透過光のほか試料水の粒子による散乱光も受ける受光部１１３とし、粒子の径や数等の粒子に関する検出を行うように構成してもよい（高感度の濁度計）。高感度の濁度計は、浄水場や膜処理施設の出口水の濁度と微粒子個数濃度を測定する装置である。高感度の濁度計では、光源１１２は、レーザビームを放射するレーザーダイオード（ＬＤ）で構成され、また、受光部１１３は、不図示のレンズ系で集光したレーザビームを受けるように構成される。

図２は、フローセル１１１の洗浄に用いるブラシ２０を説明する図である。
図２に示すように、ブラシ２０は、細長いブラシ部材２１と、ブラシ部材２１に対して移動可能な第１チューブ２２および第２チューブ２３と、を備える。ブラシ２０は、洗浄用ブラシの一例であり、ブラシ部材２１は、ブラシ本体の一例である。
ブラシ部材２１は、芯線２１１と、芯線２１１の先端に形成された毛材２１２と、を有する。
本実施の形態では、長手部材の一例としての芯線２１１は、２本のステンレス線を撚った線材で構成されている。また、ブラシ毛の一例としての毛材２１２は、ポリアミド合成樹脂、例えばナイロン６６で構成されている。より詳細には、毛材２１２は、芯線２１１の長さ方向と交差する方向に延びる所定長のナイロン束が２本の撚ったステンレス線に挟まれ、長さ方向にらせん状になっている。なお、らせん状の毛材２１２によって、細長く横断面略円形のフローセル１１１の擦り洗いが容易になり、手作業による洗浄作業性が向上する。

また、ブラシ２０は、先端とは逆の端部である後端の側に止め部２４を備える。止め部２４は、第１チューブ２２および第２チューブ２３の通過を制限するものであり、後端側から第１チューブ２２および第２チューブ２３が外れないようにする。
本実施の形態では、止め部２４は、芯線２１１を部分的に折り曲げることで構成されているが、これに限られず、別部材で構成しても良い。

第１チューブ２２および第２チューブ２３は、ブラシ部材２１の毛材２１２と止め部２４との間に設けられ、その間を移動可能である。第１チューブ２２および第２チューブ２３は、筒状部材であり、互いに径が異なるように形成されている。すなわち、第２チューブ２３は第１チューブ２２よりも大きい。後述するように、第１チューブ２２および第２チューブ２３は、径が互いに異なる部分を持つ。
第１チューブ２２および第２チューブ２３は、非粘着性に優れ、汚れが付着し難い材質が好ましい。本実施の形態では、第１チューブ２２および第２チューブ２３は、フッ素樹脂系チューブで構成されている。そのため、第１チューブ２２および第２チューブ２３は、ブラシ部材２１に対してすべり易くなっている。また、第１チューブ２２および第２チューブ２３を、耐熱チューブで構成しても良い。

図３および図４は、第１チューブ２２および第２チューブ２３の形状を説明する縦断面図である。図３は、第１チューブ２２、第２チューブ２３および、検出部１１のフローセル１１１の縦断面図であり、（ａ）は一例であり、（ｂ）は他の例である。図４は、第１チューブ２２、第２チューブ２３およびブラシ部材２１の縦断面図である。
図３（ａ）に示すように、第２チューブ２３の外径Ｄ２３は、被洗浄体の一例としてのフローセル１１１の内径ｄ１１１よりも大きい（Ｄ２３＞ｄ１１１）。すなわち、第２チューブ２３は、フローセル１１１に挿入されない。このような形状により、第２チューブ２３がフローセル１１１に入り込むことが防止される。本実施の形態では、フローセル１１１の内径ｄ１１１と、ブラシ部材２１が挿入されるフローセル１１１の開口部の径とは同じであるが、異なる場合にも適用できる。
第２チューブ２３は、後述するように、洗浄作業を行う作業者が手で持つ部分であり、手で持つ際に作業に支障ない程度の太さが必要である。

図３（ａ）の一例では、第１チューブ２２の外径Ｄ２２は、フローセル１１１の内径ｄ１１１よりも小さい（Ｄ２２＜ｄ１１１）。さらに説明すると、第１チューブ２２は、フローセル１１１への入り込み可能であるが、第１チューブ２２は、第２チューブ２３と一体化されていることから、第１チューブ２２をフローセル１１１から取り除くことが困難になってしまう事態が防止される。
なお、第２チューブ２３の外径Ｄ２３は、第１チューブ２２の外径Ｄ２２よりも大きい（Ｄ２３＞Ｄ２２）。

図３（ｂ）に示す他の例では、同図（ａ）とは異なり、第１チューブ２２の外径Ｄ２２は、フローセル１１１の内径ｄ１１１よりも大きい（Ｄ２２＞ｄ１１１）。すなわち、第１チューブ２２は、フローセル１１１に挿入されない。これにより、第１チューブ２２がフローセル１１１へ入り込むことが防止される。第１チューブ２２の外周面に付着している汚れがフローセル１１１の内周面の洗浄に影響を与えることが防止される。

なお、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１チューブ２２の外径Ｄ２２と第２チューブ２３の内径ｄ２３とは互いに同じ径であるが、これに限られない。第１チューブ２２を第２チューブ２３にはめ込むことで一体化されるのであれば、第１チューブ２２の外径Ｄ２２と第２チューブ２３の内径ｄ２３は異なっていても良い。このようなはめ込みを行うことで接着剤が不要になり、例えば使用時に分離した接着剤の一部（接着剤成分）がフローセル１１１に入り込むという事態（コンタミ）が防止される。また、ブラシ２０の製造工数の削減ができる。

図４に示すように、第１チューブ２２の内径ｄ２２は、毛材２１２の外径Ｄ２１２よりも小さい（ｄ２２＜Ｄ２１２）。これにより、第１チューブ２２がブラシ部材２１の先端側から脱落することが防止される。第２チューブ２３は、第１チューブ２２と一体化されているので、第２チューブ２３もブラシ部材２１の先端側から脱落しない。
なお、第１チューブ２２の内径ｄ２２を芯線２１１の外径Ｄ２１１に近い径とすると、脱落をより効果的に防止できるが、第１チューブ２２をブラシ部材２１に取り付け難くなる。その一方で、第１チューブ２２の内径ｄ２２を毛材２１２の外径Ｄ２１２に近い径とすると、ブラシ部材２１への取り付けが容易になるものの、ブラシ部材２１からの脱落が行われ易くなる。したがって、第１チューブ２２の内径ｄ２２は、第１チューブ２２や毛材２１２の材質等を考慮して決定される。

図５は、洗浄作業を説明する図であり、（ａ）および（ｂ）は洗浄作業の一場面を示す。
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、作業者は、ブラシ部材２１の先端側を洗浄対象物であるフローセル１１１に挿入し、毛材２１２をフローセル１１１の内周面（被洗浄面）に当てる。そして、作業者は、片手でブラシ部材２１の後端側を持ち、もう一方の片手で第２チューブ２３を持つ。作業者は、その持ち方を維持し、ブラシ部材２１を第２チューブ２３に対して往復移動させてフローセル１１１の洗浄を行う。
このように、第２チューブ２３を保持したまま毛材２１２をフローセル１１１に対して摺動させることが可能になる。これにより、フローセル１１１の内周面が擦られ、汚れが取り除かれることから、フローセル１１１の洗浄作業を簡単に行うことができる。

このような往復移動をさせる場合、毛材２１２により、第１チューブ２２がブラシ部材２１から抜けることが防止され、また、止め部２４により、第２チューブ２３がブラシ部材２１から抜けることが防止される。
また、作業者は、相対移動する芯線２１１と第２チューブ２３とを持つが、第１チューブ２２および第２チューブ２３は、ブラシ部材２１の芯線２１１と接触しても摩擦力が小さいことから、往復移動に伴って芯線２１１に作用する力が軽減され、不用意な折れ曲がりを防止することができる。これにより、ブラシ２０を繰り返し使用することが可能になり、長寿命になる。
また、フローセル１１１の内周面とブラシ部材２１の毛材２１２との摩擦力が増大して芯線２１１が折れそうになる力が作用した場合、芯線２１１の周りを囲む第２チューブ２３がそれを抑制する。すなわち、第２チューブ２３は、ブラシ部材２１の芯線２１１が曲がらないように補強する。
また、ブラシ部材２１の先端をフローセル１１１に入れる際に、持ち易い太さの第２チューブ２３が目印になって第２チューブ２３を持つようになる。これにより、ブラシ部材２１をフローセル１１１に入れる際の芯線２１１の曲げを防止することができる。

ここで、濁度計１０（図１参照）がフローセル１１１の薬液による自動洗浄を行う機能を備えている場合であっても、高感度の濁度計であれば、ブラシを用いた物理的な洗浄を一定期間（例えば１カ月）経過毎に行うことが精度維持という観点で推奨される。本実施の形態によれば、そのような定期的に行われる不慣れな手作業の作業性を向上させ、ブラシ２０の長寿命を実現することができる。

本実施の形態についての構成を説明したが、これに限られず、種々の変形例が考えられる。以下、各種の変形例について図６および図７を用いて説明する。
図６は、一変形例を説明する断面図であり、（ａ）〜（ｃ）に互いに異なる変形例を示す。
図６（ａ）に示す変形例では、上述の第１チューブ２２および第２チューブ２３を一体に形成されたチューブ２５を備える。
チューブ２５の外周面は、外径Ｄ２２および外径Ｄ２３という２つの外径を持つ段差形状である。その一方で、チューブ２５の内周面は段差形状ではなく、長さ方向に内径ｄ２２が一定の形状である。
一部品とすることで、ブラシ２０を簡易な構成とすることができる。なお、チューブ２５の外径Ｄ２２、外径Ｄ２３および内径ｄ２２の技術的意義は、上述したとおりである。

図６（ｂ）に示す変形例では、第１チューブ２２が長く、第２チューブ２３の両端から伸びるように構成されている。第１チューブ２２の内径ｄ２２により、ブラシ部材２１の芯線２１１の周りを囲むことで補強効果が高められ、芯線２１１が曲がりにくくなる。なお、外径Ｄ２３および内径ｄ２２の技術的意義は、上述したとおりである。

図６（ｃ）に示す変形例では、上述の第１チューブ２２および第２チューブ２３の代わりに、チューブ２５の外周面にも段差のない円筒形状のチューブ２６を備える。チューブ２６は肉厚形状であるが、図６（ａ）、（ｂ）の場合よりも単純な形状であり、部品の製造コストを低減することができる。なお、チューブ２６の外径Ｄ２３および内径ｄ２２の技術的意義は、上述したとおりである。

図７は、他の変形例を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）に互いに異なる変形例を示す。
図７（ａ）に示す変形例では、第１チューブ２２に直線状の切れ目２２ａを入れている。この切れ目２２ａは、外周面から内周面に貫通している。
このような切れ目２２ａにより、第１チューブ２２をブラシ部材２１に装着する場合の作業性を考慮せずに、第１チューブ２２の内径を小さくすることができる。また、作業性も向上する。
なお、第１チューブ２２のみならず、第２チューブ２３にも同様の切れ目２３ａ（図７（ｃ）参照）を入れても良く、いずれか一方にのみ切れ目を入れても良い。

図７（ｂ）に示す変形例では、第１チューブ２２の切れ目２２ａを波形状としている。これにより、第１チューブ２２をブラシ部材２１に装着した後の脱落を防止することができる。なお、第１チューブ２２のみならず、第２チューブ２３にも同様の切れ目２３ａ（図７（ｃ）参照）を入れても良く、いずれか一方にのみ切れ目を入れても良い。

図７（ｃ）に示す変形例は、第１チューブ２２および第２チューブ２３に切れ目を入れた場合である。第１チューブ２２の切れ目と第２チューブ２３の切れ目を、周方向において互いに異なる位置になるように組み立てている。より好ましくは、図示するように、周方向において互いに反対の位置である。これにより、第１チューブ２２がブラシ部材２１から外れることを効果的に防止できる。
また、第２チューブ２３の切れ目が広がらないように、不図示のチューブ部材を第２チューブ２３の外周で覆う例が考えられる。

なお、上述した本実施の形態および変形例では、ブラシ２０をフローセル洗浄用ブラシとしているが、これに限られず、ブラシ２０を血沈用ブラシとしても良い。

１０…濁度計、１１…検出部、１１１…フローセル、２０…ブラシ、２１…ブラシ部材、２１１…芯線、２１２…毛材、２２…第１チューブ、２３…第２チューブ、２４…止め部、２５，２６…チューブ

Claims

長手部材の先端にブラシ毛を有し、被洗浄体に挿入されて内面を当該ブラシ毛で洗浄するブラシ本体と、
前記ブラシ本体の前記長手部材に長手方向に移動可能に取り付けられ、互いに径が異なる第１チューブおよび第２チューブと、
を備え、
前記第２チューブの外径は前記第１チューブよりも大きく、
前記ブラシ本体の前記長手部材は、前記被洗浄体に挿入されない前記第２チューブにより曲がり変形が抑制されることを特徴とする洗浄用ブラシ。
前記第１チューブは、前記ブラシ本体の前記ブラシ毛の外径よりも小さい内径を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄用ブラシ。
前記第１チューブは、前記被洗浄体に挿入されない外径を有することを特徴とする請求項１に記載の洗浄用ブラシ。