JP4575637B2 - 配管クリーニング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管クリーニング装置に関し、特に、含塵気流をパイプ輸送する際において、その配管の所定箇所に堆積し、目詰まり等を起こすおそれのある堆積物を、簡便且つ効果的に飛散ないし掻き落とすことができる配管クリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気流体、液流体、粉流体或いはこれらが混合された流体等の流体は、定形性を持たないことから、その輸送については配管を用いたパイプ輸送が多用されている。
【０００３】
ここでパイプ輸送とは、中空状のパイプを適宜連結して輸送路を形成し、その一端（輸送元）から他端（目的地）へ、輸送目的物である流体を輸送することをいい、場所をとらず、又、輸送コストや人的コストが少なく済むといった利点から、非常に広範囲の分野で用いられている。
【０００４】
しかしながら、ある一定期間流体を輸送すると、その配管内の所定箇所、特に輸送経路の曲がり角や、配管のつなぎ目、配管の分岐点等において、当該流体に含まれている塵や埃等が堆積して堆積物を形成したり、配管内において、固形物が温度変化により析出、堆積し、この堆積物により配管が閉塞したり、目詰まりを起こしたり、流体の流通を妨げるなどの問題が生ずる。
【０００５】
従来、この配管の目詰まりに対しては、当該目詰まりを起こした箇所を外側からハンマー等で叩いたり、配管を交換したり、或いは酸やアルカリ等の堆積物を溶かし得る液体を輸送経路に流し込んだりして、事後的に処理する手段がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記堆積物の中には、時間が経つにつれて硬く変質し、配管の内壁に強固に付着するものもあり、当該目詰まりを起こした箇所を外側からハンマー等で叩く方法を採用しても充分に堆積物を取り除くことができない場合が多々ある。又、このように目詰まりを起こした箇所を外側からハンマー等で叩く方法を採用すると、当該箇所を傷つけたり、寿命が短くなるなどの課題がある。
【０００７】
又、配管を交換したり、或いは酸やアルカリ等の堆積物を溶かし得る液体を輸送経路に流し込んだりする方法においては、作業が頓雑であり、しかも一時的に輸送工程を停止する必要があり、業務の進行が妨げられる上、不純物が混入する虞れがあるなどの問題が発生する。
【０００８】
そこで、本発明者は、輸送工程を停止することなく、配管内の堆積物を簡便に除去しうる手段について鋭意検討を重ねた結果、配管内の所定箇所に堆積物除去体を設置し、この堆積物除去体の作動により前記配管内に堆積した堆積物を除去するといった技術的手段を想到するに至ったものである。
【０００９】
即ち、配管内の所定箇所、特に輸送経路の曲がり角や、配管のつなぎ目、配管の分岐点、特に、細管から太管に連結されている箇所等には堆積物が生じやすく、このような部位に、堆積物除去体を設置し、この堆積物除去体の鞭捶運動により前記配管内に堆積した堆積物を除去し、パイプ輸送される流体の流れを妨げる事なく、恒常的に配管内壁の堆積物を除去し得ることにより、輸送工程を停止することなく、配管内の堆積物を除去しうるとの知見を得たのである。
【００１０】
本発明は、前記知見に基づき完成されたものであって、配管内の所定箇所に堆積物除去体を設置し、この堆積物除去体の作動により前記配管内に堆積した堆積物を除去することにより、気流体をパイプ輸送する際において、当該気流体の輸送工程を停止することなく、当該配管の所定箇所に堆積し、目詰まり等を起こし、或いは目詰まり等を起こす虞れが有る堆積物を、簡便に且つ効果的に飛散ないし掻き落とすことによって除去する配管クリーニング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、配管内に堆積した堆積物を除去する配管クリーニング装置を前提とする。この配管クリーニング装置に対し、配管内を流通するガスの気流を受けるように設けた堆積物除去体と、この堆積物除去体を配管の管壁に取り付ける取り付け部材とを備えさせる。また、前記堆積物除去体を、柔軟性および強靱性を有する１本または複数本の鞭状体とし、該鞭状体を、金属線或いは金属ワイヤーが高分子材料でコーティングされたもの、または金属線或いは金属ワイヤーが高分子材料製のチューブ内に挿入されたものとする。
【００１２】
そして、前記堆積物除去体の一端部を取り付け部材に固定し、ガス気流を受けて回転させることで、当該堆積物除去体の他端部および途中部を配管内面に摺接するように回転させ、当該堆積物除去体に、鞭のように運動する鞭捶運動をさせて、前記堆積物を強制的に飛散ないし掻き落とさせる構成としている。
【００１３】
このような特定事項により、前記堆積物除去体は、鞭状体の鞭捶運動により前記配管内に堆積した堆積物を飛散ないし掻き落として除去するものとなる。
【００１４】
この鞭状体としては、金属線或いは金属ワイヤーが高分子材料でコーティングされたものとすることにより、構造が簡単で、しかも廉価となって望ましい。
【００１５】
又、前記鞭状体としては、金属線或いは金属ワイヤーを高分子材料製のチューブ内に挿入して形成されたものであってもよく、この場合も構造が簡単で、廉価であるので望ましい。
【００１６】
本発明に係る配管クリーニング装置における、より具体的な構成としては、前記配管が、半導体製造工程で排出される排ガスを粉塵除去装置へパイプ輸送する配管であり、前記堆積物除去体が当該配管内に堆積した堆積物を飛散ないし掻き落として配管内に流通させ、前記粉塵除去装置へ送るものである。
【００１７】
この構成により、半導体製造工程で排出された含塵気流である排ガスは、後方の粉塵除去装置に送られ、この粉塵除去装置内で粉塵が除去される。そして、無害化された排ガスだけを大気中に放出することが可能となる。したがって、気流が配管内を円滑に流れて流通を妨げることがなく、排ガスの処理能力を低下させずに、配管内の堆積物を除去し得て、輸送工程を停止する必要もない。
【００１８】
かかる構成の配管クリーニング装置において、前記鞭状体の金属線や金属ワイヤーとしては金属で形成されたものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、例えば鉄、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属或いはこれらの合金、例えばステンレスや１３クロム等で形成された金属線やこれらの細線を縒って形成された金属ワイヤー等が挙げられる。
【００１９】
又、流体によっては、金属線や金属ワイヤーを腐食するものも存在するため、特に、耐食性の金属線や金属ワイヤーを用いたり、或いは金属線や金属ワイヤーの表面を、フッ素樹脂等の合成樹脂或いは天然ゴムや合成ゴム等の高分子材料でコーティングしたり、金属線や金属ワイヤーを高分子材料製のチューブ等で被覆したりすることが好ましい。
【００２０】
なお、前記堆積物除去体の形状としては、流体の種類や、配管の形状等に応じて適宜決定されるが、一本の鞭状体に限定されるものではなく、複数本からなる鞭状体でも良い。
【００２１】
更に、前記堆積物除去体が柔軟性および強靱性を有する１本または複数本の鞭状体からなるので、配管内を含塵気流が流れるのを妨げず、配管に恒常的に取り付けておくことができ、半導体素子等の製品の生産に支障をきたすことなく連続的に稼働できて、極めて有益であるという効果を奏する。
【００２２】
また上記構成により、含塵気流中の粉塵が前記鞭状体の他端部および途中部に接触して飛散ないし掻き落とされ、その結果、配管内への粉塵の堆積を極力防止できるのであり、配管内の堆積物を除去できるうえ、前記堆積物除去体が廉価にできるので望ましい。
【００２３】
そして特に、前記堆積物除去体は、前記鞭状体のように、回転により前記配管内に堆積した堆積物を飛散ないし掻き落とすものが、構造が簡単で、しかも更に一層確実に配管内の堆積物を除去できるうえ、廉価であるので望ましい。
【００２４】
このように堆積物除去体を、ガス気流を受けて回転することにより前記配管内で鞭のように運動する鞭捶運動をなすように構成すると、含塵気流中の粉塵が当該堆積物除去体に接触して飛散ないし掻き落とされ、その結果、配管内への粉塵の堆積を極力防止できるのであり、しかも、堆積物除去体が１本または複数本の鞭状体であるので、含塵気流が配管内を円滑に流れる結果、パイプ輸送される流体の流れを妨げる事なく、配管内壁の堆積物を除去し得ることにより、輸送工程を停止することなく、配管内の堆積物を除去することが可能となる。
【００２５】
また、例えば、配管クリーニング装置には、堆積物除去体を回転させるモータが備え付けられてもよい。
【００２６】
また、例えば、配管クリーニング装置に、所定時間毎にモータを駆動させることによって堆積物除去体を作動させるためのタイマーが設けられてもよい。所定時間毎、例えば１２時間毎に、例えば３〜１５分間、堆積物除去体を作動させて配管内の所定箇所に堆積し、目詰まり等を起こしたり、或いは目詰まり等を起こす虞れが有る堆積物を、簡便に且つ効果的に飛散ないし掻き落とすことによって除去したり、或いはモータを手動によって駆動させることにより、堆積物除去体を作動させるためのスイッチが設けられているものが望ましく、このように構成することにより、必要なときにスイッチを入れて配管内の所定箇所に堆積し、目詰まり等を起こしたり、或いは目詰まり等を起こす虞れが有る堆積物を、簡便且つ効果的に飛散ないし掻き落とすことによって除去することができるのである。
【００２７】
配管クリーニング装置は、例えば、前記堆積物除去体の一端にモータが取り付けられた場合には、このモータの回転により、堆積物除去体を作動させるものとなり、堆積物を飛散ないし掻き取る。
【００２８】
このモータとしては、堆積物除去体を作動させるものであれば特に限定されるものではなく、公知のモータを適宜選択して使用できるのである。
【００２９】
又、配管クリーニング装置においては、配管の所定箇所に堆積物が堆積すると気流の乱れや圧損などが発生するが、この外部信号を感知して定期的に又は不定期的にモータを駆動させることにより前記堆積物除去体を作動させることができる結果、状況に応じた使用が可能になる上、配管の所定箇所に堆積物が堆積するのが未然に防止される。
【００３０】
更に、配管クリーニング装置においては、前記堆積物除去体が配管内に流通するガスの気流を受けて連続的又は間欠的に回転するので望ましい。
【００３１】
このように、本発明に係る配管クリーニング装置は、輸送工程を停止することなく、配管内の堆積物を簡便に除去し、前記堆積物除去体の鞭捶運動により前記配管内に堆積した堆積物を除去することが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態においては、説明をわかり易くするために、半導体製造工程から排出される排ガスを後方の粉塵除去装置に流通させる配管のクリーニング方法及びこの配管のクリーニング装置を例に挙げて説明する。
【００３３】
図１は半導体製造装置から排出される排ガスの流通と処理工程を示した模式図である。図１に示す半導体素子製造装置１には、半導体ウエハを形成するウエハ形成工程、半導体ウエハにマスキング、薄膜形成、ドーピング、エンチングなどを繰り返すことにより多数の素子を形成する素子形成工程、素子が形成されたウエハを裁断する裁断工程などを有する。
【００３４】
この半導体製造装置１では、半導体製造において使用され、あるいは、この製造工程で生成される、シリコン系、ヒ素系、リン系、ホウ素系、金属水素系、フッ素系、ハロゲンやハロゲン化物、窒素酸化物などの有害物質の微粒子粉塵やこれらが空気に酸化されて生成した酸化ケイ素等の微粒子粉塵（以下、これらの微粒子粉塵を粉塵と略称する。）Ｐが発生する。
【００３５】
この粉塵Ｐは、搬送初期過程で空気などの搬送ガス３が加えられることにより、例えばシランガスは空気に酸化されて酸化ケイ素と水に変化し、排ガス（含塵気流）になって、排気用の配管５を通じて、後方の粉塵除去装置２に送られ、この粉塵除去装置２内のフィルタで粉塵Ｐが除去され、粉塵Ｐを除去した後の排ガスは、配管６を通じて、有害物質を燃焼や化学反応などにより除去する後方の有害物質除去装置７内に送られ、無害化された排ガスだけが大気中に放出される。なお、粉塵除去装置２と有害物質除去装置７とを有する装置を排ガス処理装置とも呼ぶこともある。
【００３６】
ところで、半導体製造装置１から粉塵除去装置２に至る配管５には、図１に示すように、管路の向きを直角方向に変えるためのコーナー部５ａ，５ｂを有し、また、図示されていないが、この配管５の途中部が二股に分岐している場合などがある。
【００３７】
例えば、配管５の途中部が分岐して２つの粉塵除去装置に接続されている場合、また、配管５の途中部が分岐して、一方の配管側にパージ用のバイパス管路が接続されている場合等、がこれに該当する。
【００３８】
また、配管５の途中が二股に分岐して、排ガス中に含まれている成分を検知するセンサ、排ガスの流れる圧力を測定する圧力計などに通じるバイパス管路が設けられている場合が一般的である。
【００３９】
このため、配管５のコーナー部５ａ，５ｂや、図示していない配管５を二股などに分岐させている分岐部に、曲管や分岐管が接続されており、これらの接続部の端面や継ぎ目及び段部が形成されており、粉塵Ｐが付着して、次第に堆積し易い環境になっている。
【００４０】
これらの箇所やその周辺に粉塵Ｐが堆積して大きくなると、排ガスの流通が妨げられて、排ガスの処理能力が低下するばかりでなく、半導体製造装置１の前述した各工程の稼動にも影響を与える。
【００４１】
本発明の配管クリーニング装置は、このようにして配管５内に付着した粉塵Ｐや、この粉塵Ｐによる堆積粉塵を、一端を支持させた堆積物除去体、この実施例では鞭状体を配管５内で鞭捶運動をさせて、その先端部や途中部で強制的に飛散ないし掻き落とすという技術により配管５内をクリーニングする方法とその装置であり、飛散ないし掻き落とされた粉塵は、後方の粉塵除去装置２に向けて搬送される。
【００４２】
本発明の配管クリーニング装置においては、いずれも、配管クリーニング用の堆積物除去体が用いられる。
【００４３】
先ず、図２及び図３により、本発明における堆積物除去体の鞭状体１０について説明する。図２は本発明において、一実施例に係る鞭状体１０の斜視図であり、図３はその一端部を破断して示す斜視図である。
【００４４】
図２及び図３に示す鞭状体１０は、長さが約１０００ｍｍ、直径が３ｍｍのステンレスワイヤー１０ａを、長さが約１０００ｍｍ、直径が６ｍｍ、内径が約３ｍｍの四フッ化エチレン樹脂製チューブ１０ｂ内に挿入し、その挿入時に、四フッ化エチレン樹脂製チューブ１０ｂの一端から１００ｍｍまでの長さの部分に接着剤を注入して、粉塵を含有する腐食性の排ガス雰囲気下での使用時において、ステンレスワイヤー１０ａが腐蝕しないようにしたものである。
【００４５】
この鞭状体１０は、鞭（むち）の如き柔軟性を有し、この一端部をモータの回転軸に取り付け、このモータの中心回転により偏芯させることでその先端部側に遠心力を与えたり、強い気流を受けたりすると、当該鞭状体の鞭捶運動が生じ、その結果、鞭状体の先端部分や途中部が恒常的に配管内に付着ないし堆積した粉塵の堆積物を飛散ないし掻き取ることにより、配管の閉塞を防ぎ、目詰まりが起きないように構成されている。
【００４６】
即ち、前記鞭状体１０は、回転すると、配管がない場合、円錐を描くように回転するが、配管が有ると当該配管内面を摺接するように回転する結果、この配管内面に堆積した堆積物を効果的に飛散ないし掻き落とすことができるので望ましい。
【００４７】
以下においては、この鞭状体１０を配管内に備えたクリーニング装置を例に挙げて説明するが、この鞭状体１０に代えて、他の材料で出来た鞭状体を用いてもよい。とくに、半導体製造における排ガス処理の分野以外において配管内のクリーニングさせる場合には、それぞれの条件に応じて、例えば、ステンレス等の金属を材料とする金属単線やワイヤーで形成された鞭状体を用いても良く、この他、合成樹脂を材料とする柔軟性のある単線やワイヤーを用いても良いのである。
【００４８】
鞭状体の長さ及びその径については、当該鞭状体の一端部を支持する位置から粉塵が堆積する箇所までの距離、粉塵が堆積する箇所の環境などによって決められるので、一定の長さや径に限定されるものではなく、前述した鞭状体１０の長さ及びその径として挙げた数値は、好適な一例に過ぎない。
【００４９】
鞭状体を鞭捶運動させるにあたり、その方法としては特に限定されるものではないが、特に、以下の５通りの方法が好適な例として挙げられる。
（１）配管内を流通する排ガスによる気流を受けさせて鞭捶運動させる方法。
（２）配管内に新たな加圧流体を流入させて、この加圧流体で鞭捶運動させる方法。
（３）鞭状体をモータで回転させて、この回転に伴う遠心力で鞭捶運動させる方法。
（４）鞭状体を手動で回転させて、この回転による遠心力で鞭捶運動させる方法。
（５）鞭状体をチューブで形成し、この鞭状体内に加圧流体を流入し、先端から噴射させることにより鞭捶運動させる方法。
以下の説明では、これらいずれかの方法、あるいは複数の方法が併用される。
【００５０】
先ず、前述した「（１）配管内を流通する排ガスによる気流を受けさせて鞭捶運動をさせる方法」を具体化する本発明の一実施例による配管クリーニング装置を図４により説明する。
【００５１】
図４は、本発明の実施例に係る配管クリーニング装置を設けた配管内構造を示す断面図である。図４に示す配管内構造は、例えば前述した半導体製造装置から排出される排ガス（含塵気流）の流通路である配管５の途中部に該当する。
【００５２】
この配管５の途中部には、ベント管（短尺形状のエルボであってもよい。）である曲管５２を介して２本の配管５１，５３の各一端部が連結されており、この曲管５２のコーナー面に配管５３方向に向けた小孔５２ａを開設し、この小孔５２ａ内から鞭状体１０の一端側を挿入して、この鞭状体１０を、その基部側の他端部を残した状態で、曲管５２内から配管５３内に向けて位置させており、この鞭状体１０の基部側の一端部を、曲管５２の外壁面に取り付け部材１１を介して固定させている。
【００５３】
このように構成すると、鞭状体１０が配管５２内から配管５３内に向けて配置され、矢印Ａ方向から流れて曲管５２内で直角方向に向きを変えた排ガス（含塵気流）の気流の流れを受けて、鞭状体１０、特に、その先端とその近の途中部が、激しい鞭捶運動を起こし、この鞭捶運動によって、曲管５２と配管５３との継ぎ目や段部及びその周辺箇所に堆積していた堆積粉塵Ｐを飛散ないし掻き落とすことができる。
【００５４】
次に、前述した「（５）鞭状体をチューブで形成し、チューブ内に加圧流体を通じて鞭捶運動させる方法。」を具体化する参考例による配管のクリーニング方法及びその構造を図５により説明する。
【００５５】
図５は、参考例のクリーニング方法を具体化した配管構造を示す断面図である。図５に示す配管構造は、前述した半導体製造装置から排出される排ガス（含塵気流）の流通路である配管５の途中部に該当する。
【００５６】
この配管５の途中部には、ベント管（短尺形状のエルボであってもよい）である曲管５５を介して２本の配管５３，５４の一端部がコーナーを形成する形で直角方向に接続されており、さらに、下流側の配管５４の他端部が三つ又の分岐管（チーズとも呼ばれる。）５６の一端開口部に接続されている。
【００５７】
そして、この分岐管５６の他端である大径の２つの開口部に、直線方向に対向する２本の配管５７，５８が接続されている。
【００５８】
このような連結構造を有する配管構造において、矢印Ｂ方向から流通する排ガス（含塵気流）は、分岐管５６を通じて矢印Ｃ方向と矢印Ｄ方向に分流し、このときに、分岐管５６と配管５７、５８との継ぎ目や段部及びその周辺部分に粉塵Ｐが付着して堆積し易くなる。
【００５９】
この図５に示す例によると、鞭状体１０１は合成樹脂や合成ゴム或いは天然ゴム等の高分子材料で形成されたチューブ状に形成されており、その一端側を、前記曲管５５の側壁面に開設した小孔５５ａ内に挿入して、鞭状体１０１の他端である基部側の端部を残した状態で、その大部分は曲管５５内から配管５４内に向けて配置し、さらにその先端部は分岐管５６の端面に届くほどに位置しており、この鞭状体１０１の基部は、曲管５５の外壁面に取り付け部材１７を介して加圧流体、この場合、加圧空気のホースに固定されている。
【００６０】
そして、図５に示す例では、この鞭状体１０１による鞭捶運動が激しく起こるように、鞭状体１０１の基部と、配管５の外に配置されているエアコンプレッサ７３の圧縮空気出口とが、バルブ７２を介在してホース７１で接続されている。
【００６１】
この場合、前記のバルブ７２とエアコンプレッサ７３とが、信号線を介して制御装置７４に接続されており、この制御装置７４にはタイマー７５と操作スイッチ部７６とが接続されて、バルブ７２とコンプレッサ７３の運転制御がタイマー７５で設定時間ごとに制御装置７４内のマイコンによるマイコン制御で行えるように構成されている。このタイマー７５による稼働時間は、例えば、１２時間毎に３分である。
【００６２】
このように比較的排ガスが流通し難い直角方向の配管５４内に向けて鞭状体１０１を配置させて、加圧空気による鞭状体１０１を鞭捶運動させることにより、分岐管５６と配管５４、５７、５８の継ぎ目や段部及びその周辺箇所に付着して堆積している堆積粉塵Ｐを飛散ないし掻き落とすことができる。
【００６３】
なお、マイコン制御に代えて手動操作で、バルブ７２を開閉させたり、或いはエアコンプレッサ７３を運転させる構成にしたものでも良いのである。また、図示していないが、配管５内に含塵気流の温度を検知する温度センサ、含塵気流の気流速度を測定する気流センサを設けて、これらセンサによる検知信号により前記マイコン制御を調整するようにしても良いのである。
【００６４】
このように構成した実施例において、タイマー７５で設定した時間において鞭状体１０１から加圧空気が噴射されると、この噴射した加圧空気によって、また、分岐管５６内に送られてきた排ガス（含塵気流）の流れも加わって、鞭状体１０１は分岐管５６から配管５４内及びその周辺で激しい鞭捶運動を行ない、その結果、鞭状体１０の先端部及びその途中部分が、分岐管５６と配管５４、５７、５８の継ぎ目や段部及びその周辺箇所に付着して堆積している堆積粉塵Ｐを飛散ないし掻き落とすことができる。
【００６５】
そして、飛散ないし掻き落とされた堆積粉塵Ｐは、排ガス（含塵気流）に流されて矢印Ｃ・Ｄ方向に流れ、図示しない後方の粉塵回収装置内に送られる。
【００６６】
次に、前述した「（２）配管内に新たな加圧流体を流入させて、この加圧流体から受ける圧力で鞭捶運動を行なう方法」を具体化する一実施例を、図６により説明する。図６は、本発明が適用される配管内における鞭状体の取り付け状態と、加圧空気を噴射させる装置を示す断面図である。
【００６７】
図６に示す実施例においては、直線方向に連続する２本の配管５０、５９の一端部と、これら配管５０、５９よりも小径にて形成された配管５４の一端部とが三つ又の分岐管５６を介して接続された配管内に鞭状体１０が備えられている。
【００６８】
この実施例においては、鞭状体１０は前述したものと同じ構造を有するが、前述した鞭状体よりも短いものが用いられており、この鞭状体１０は、その一端側が、配管５４の入口と対向する分岐管５６の側壁面に開設した小孔５６ｂ内に挿入されて、その基部側の端部を残した状態で、分岐管５６から配管５４内に向けて配置させており、この鞭状体１０の基部は、分岐管５６の外壁面に取り付け部材１２を介して固定されている。
【００６９】
さらに、図６に示す実施例では、この鞭状体１０による鞭捶運動が激しく起こるように、鞭状体１の基部側の端部を支持している近傍の分岐管５６の外壁箇所に、小孔５６ａを開設して、この一方の小孔５６ａから分岐管５６内部に向けて、加圧流体である加圧空気を噴射するノズル７０が固定されており、このノズル７０の基部と、配管５の外に配置されているエアコンプレッサ７３の加圧空気出口とが、バルブ７２を介在してホース７１で接続されている。
【００７０】
そして、前記のバルブ７２とエアコンプレッサ７３とが、信号線を介して制御装置７４に接続されており、この制御装置７４にはタイマー７５と操作スイッチ部７６とが接続されて、バルブ７２とコンプレッサ７３の運転制御がタイマー７５で設定時間ごとに制御装置７４内のマイコンによるマイコン制御で行われるようにしてある。このタイマー７５による稼働時間は、例えば、１２時間毎に３分である。
【００７１】
このように比較的排ガスが流通しにくい直角方向の小径の配管５４内に向けて鞭状体１０を位置させて、加圧空気による鞭状体１０を鞭捶運動させることにより、分岐管５６と配管５４、５０、５９の継ぎ目や段部及びその周辺箇所に付着して堆積している堆積粉塵Ｐを掻き落とすことができるようになる。
【００７２】
なお、マイコン制御に代えて手動操作で、バルブ７２を開閉させたり、或いはエアコンプレッサ７３を運転させる構成にしたものでも良いのである。また、図示していないが、配管５内に含塵気流の温度を検知する温度センサ、含塵気流の気流速度を測定する気流センサを設けて、これらセンサによる検知信号により前記マイコン制御を調整するようにしても良いのである。
【００７３】
このように構成した実施例において、タイマー７５で設定した時間帯においてノズル７０から加圧空気が噴射されると、この噴射した加圧空気によって、また、分岐管５６内に送られてきた排ガス（含塵気流）の流れも加わって、鞭状体１０は分岐管５６から配管５４内及びその周辺で激しい鞭捶運動を行ない、これにより、鞭状体１０の先端部及びその途中部分が、分岐管５６と配管５４、５０、５９の継ぎ目や段部及びその周辺箇所に付着して堆積している堆積粉塵Ｐを掻き落とすことができるようになる。
【００７４】
次に、前述した「（３）鞭状体をモータで回転させて、この回転に伴う遠心力で鞭捶運動を行なう方法」を具体化する参考例を、図７〜図９により説明する。図７はモータ回転により鞭状体１０を回転させて配管内のクリーニングを行なう配管構造を示す断面図であり、図８はこのクリーニング装置の制御盤の操作パネル面を示す斜視図である。
【００７５】
図７に示す配管構造においては、配管５３の一端部と配管５４の一端部とがベント管（短尺形状のエルボであってもよい。）よりなる曲管５５で接続されており、更に、この配管５４の他端部が三つ又の分岐管（チーズ）５６の直角方向に向けた一端部に接続されている。
【００７６】
そして、この分岐管５６の直線方向に連続する２つの大径の開口部に、それぞれ大径の配管５８、５９の一端部がそれぞれ接続されている。
【００７７】
このような配管構造を有する実施例では、鞭状体１０は、その基部側の一端部を、カップリングを介してモータＭの回転軸の先端部に取り付けられていると共に、取り付け部材１１を介して曲管５５に取り付けられており、その他端側が前記曲管５５の側壁面に開設した小孔５５ａ内に挿入されて、基部側の一端部を残した状態で、当該鞭状体１０の大部分が曲管５５から配管５４、更にはこの配管５４前方の分岐管５６方の壁面部分に略届くまで配置させている。
【００７８】
これにより、鞭状体１０はモータＭの駆動力で回転して、その先端及びその近傍部が遠心力を伴う鞭捶運動を行なって、分岐管５６内及びその周辺の配管の継ぎ目や段差に堆積している堆積粉塵Ｐを飛散ないし掻き落とすことができるのであり、このように鞭状体１０をモータＭで回転させるように構成すると、前述した各実施の形態の場合よりも、一層堆積物を分散ないし掻き取る機能が向上する。
【００７９】
図８に示すように、このモータＭは、電気線を介して、配管５から離れた位置に設置されている制御ボックス３５内のシーケンス制御部３６に接続されている。この制御部３６は、モータＭの駆動、つまり配管内のクリーニングを行なう運転を、タイマー設定した時間毎に行なうためのもので、このシーケンス制御部３６は、主回路部、入出力部、制御プログラムとデータを格納したプログラミングコンソール、メモリ、モータドライバ、アナログユニットなどを有し、このシーケンス制御部３６は制御ボックス３５の前面扉３７のパネル面に備えられた各種スイッチ、ランプ、ブザーなどに電気線で接続されており、また、配管５の外壁面から配管５内に向けて設けられた気流センサ３８、配管５内に設けられた温度センサ３９が電気線で接続されている。そして、制御ボックス３５内から外方向に向けて、交流電力を得るための信号線が備えられている。
【００８０】
図９に示すように、制御ボックス３５前面のパネル面３７ａには、光ディバイスを内装した電源スイッチ４０、クリーニング運転していることを点灯表示する運転ランプ４１、温度センサ（３９）で検知した配管（５）内の温度が適正温度範囲内であるかを点灯表示するサーマルトラップランプ４２、クリーニング運転を開始させる起動スイッチ４３、クリーニング運転を停止させる起動停止スイッチ４４、クリーニング運転の停止及び／又はクリーニング運転中の異常を警報音で知らせるブザー４５、ブザー停止スイッチ４６、クリーニング運転の自動／手動を切り替える切替スイッチ４７が設けられている。
【００８１】
クリーニングの自動運転は、先ず、電源スイッチ４０をＯＮし、この切替スイッチ４７を自動の位置に合わせ、続いて、起動スイッチ４３をＯＮさせることにより設定した時間毎に自動で行なわれる。その運転は、図８に示すシーケンス制御部３６によりモータＭを回転させて、図７及び図８に示す鞭状体１０を回転させて行なう。この鞭状体１０の回転による鞭捶運動とこれによる堆積粉塵Ｐの飛散ないし掻き落としが前述したとおり行われる。
【００８２】
なお、このクリーニング時間は、前述したプログラミングコンソールに入力したデータの時間帯で行われ、例えば、１２時間毎に３分の運転が行なわれる。なお、このデータは所望の時間帯に書き込み可能である。
【００８３】
クリーニングの手動運転は、図９に示す電源スイッチ４０をＯＮし、切替スイッチ４７を手動の位置に合わせ、続いて、起動スイッチ４３をＯＮさせることにより行なわれる。その運転は、図７及び図８に示すシーケンス制御部３６によりモータＭを回転させて、鞭状体１０を回転させて行なう。そして、この運転を停止させるときには、図９に示す起動停止スイッチ４４を押す。
【００８４】
本発明者は、このモータ自動運転により鞭状体１０を回転させて、その鞭捶運動により配管内のクリーニング試験を１ヶ月にわたって通常の業務範囲内の運転で行った後、配管内の堆積物の有無を目視で確認した。
【００８５】
その結果、配管内には殆ど堆積物が生じていないことが確認された。
【００８６】
次に、前述した「（３）鞭状体をモータで回転させて、この回転に伴う遠心力で行なう方法」を具現化する参考例を図１０により説明する。
【００８７】
図１０は、配管内において、モータの回転によって鞭捶運動を起こす鞭状体１０の取り付け状態を示す断面図である。
【００８８】
図１０に示す例では、直線方向に連続する２本の配管５０、５９の一端部と、これら配管５０、５９よりも小径にて形成された配管５４の一端部とが三つ又の分岐管（チーズ）５６を介して接続された配管内に鞭状体１０が設けられている。
【００８９】
この例において、鞭状体１０は、この場合、前述のものと同じ構造のものであるが、比較的短尺形状のものが用いられている。又、この鞭状体１０は、その一端側が、配管５４の入口と対向する分岐管５６の側壁面に開設した小孔５６ａ内に挿入されて、その基部側の端部を残した状態で分岐管５６内から配管５４内に向けて挿入、配置されており、その基部側の端部を、カップリングを介して分岐管５６の外壁に装着したモータＭにおける回転軸の先端部に取り付けられている。
【００９０】
そして、このモータＭが、タイマー４８と操作スイッチ４９を接続したマイコン制御による信号処理部Ｓに信号線で接続されて、タイマーで設定した時間毎に作動するように構成されている。
【００９１】
このように構成すると、鞭状体１０の鞭捶運動によって恒常的に各コーナーの堆積物を飛散ないし掻き取ることができるので、堆積物がその変質による強固な付着性を発現する前に、当該堆積物を速やかに除去することができる。
【００９２】
図１１に示す例では、直線方向に連続する２本の配管５０、５９の一端部と、これら配管５０、５９よりも小径にて形成された配管５４の一端部とが三つ又の分岐管（チーズ）５６を介して接続された配管内に回転ブラシ、この場合、螺旋ブラシ１１０が設けられている。
【００９３】
この例において、螺旋ブラシ１１０は、この場合、モータＭに取り付けられた回転軸１１０ａとこの回転軸１１０ａに螺旋状に固着されたブラシ１１０ｂからなる。又、この螺旋ブラシ１１０は、その一端側が、配管５４の入口と対向する分岐管５６の側壁面に開設した小孔５６ａ内に挿入されて、その基端部を残した状態で分岐管５６内から配管５４内に向けて挿入、配置されており、その基端部を、カップリングを介して分岐管５６の外壁に装着したモータＭに取り付けられており、しかも前記ブラシ１１０ｂの先端部が配管５４内面に摺接するように構成されている。
【００９４】
そして、このモータＭが、タイマー４８と操作スイッチ４９を接続したマイコン制御による信号処理部Ｓに信号線で接続されて、タイマーで設定した時間毎に作動するように構成されている。
【００９５】
このように構成すると、螺旋ブラシ１１０の回転運動によって配管５４内の堆積物を飛散ないし掻き取ることができるので、堆積物がその変質による強固な付着性を発現する前に、当該堆積物を速やかに除去することができる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明は、配管内の所定箇所に堆積物除去体を設置し、この堆積物除去体の作動により前記配管内に堆積した堆積物を飛散ないし掻き落とすことにより、例えば微粉塵を含有する流体などの流体をパイプ輸送する際の配管内において、輸送工程を停止することなく、当該配管内の所定箇所に堆積し、目詰り等を起こす虞れのある堆積物を、簡便に且つ効果的に飛散ないし掻き落とすことができる結果、例えば半導体素子等の製品の生産に支障をきたすことなく連続的に稼働できるので極めて有益であるなどの効果を奏するのである。
【００９７】
又、本発明において、堆積物除去体は、配管内で鞭捶運動をなし、前記配管内に堆積した堆積物を飛散ないし掻き落とすことができる結果、半導体製造工程における配管クリーニング装置に好適に用いられる。
【００９８】
更に、本発明の配管クリーニング装置においては、堆積物除去体が、配管内の堆積物を簡単にかつ確実に除去できるという効果を奏するのである。
【００９９】
特に、本発明の配管クリーニング装置において、堆積物除去体の回転により、堆積物を飛散ないし掻き取り、堆積物の密度が高い場合や堆積物が配管内に強固に堆積している場合でも当該堆積物を確実に除去できるなどの効果を奏するのである。
【０１００】
即ち、本発明においては、このように構成することにより、配管内の所定箇所、特に流通経路の曲がり角や、配管のつなぎ目、配管の分岐点等の堆積物が生じやすい部位に、堆積物除去体を設置することにより、配管内を流通する流体の流れが、当該堆積物除去体を回転させる結果、配管内壁の堆積物を飛散ないし掻き取らせ、輸送工程を停止することなく配管内の堆積物を簡単にかつ確実に除去しうる効果を有するのである。
【０１０１】
とくに、本発明では、この配管クリーニング装置を、例えば半導体製造工程により排出される排ガスの流通経路において適用させることによって、配管内に付着し、堆積し始めた粉塵や、ある程度の量まで堆積した粉塵が大きく堆積する前に、堆積物除去体の鞭捶運動によって、その先端部や途中部で、配管内の堆積物を飛散ないし掻き落とし、この飛散ないし掻き落とした粉塵を配管内後方に流通させることができるのであり、その結果、流体をパイプ輸送する際の配管内において、輸送工程を停止することなく、各種製品の生産に支障をきたすことなく連続的に稼働できるので極めて経済的且つ有益であるなどの効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、半導体製造工程から排出される排ガスの流通と処理工程を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明における堆積物除去体の一実施例を示す斜視図である。
【図３】図３は、同じくその先端部を一部破断して示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る配管クリーニング装置が適用される配管内における鞭状体の取り付け状態を示す断面図である。
【図５】図５は、参考例として、配管内における鞭状体の取り付け状態を示す断面図である。
【図６】図６は、一実施例として、配管内における鞭状体の取り付け状態と、気流を噴射させる装置を示す断面図である。
【図７】図７は、参考例として、配管内においてモータで回転させる鞭状体の取り付け状態を示す断面図である。
【図８】図８は、参考例として、モータ回転により鞭状体を回転させて配管内のクリーニングを行なう装置を示す斜視図である。
【図９】図９は、その制御盤の操作パネル面を示す正面図である。
【図１０】図１０は、参考例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、参考例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 半導体素子製造装置
２ 粉塵除去装置
７ 有害物質除去装置
５ 配管
１０ 鞭状体
５５ 曲管
５６ 分岐管
Ｍ モータ
３５ 制御ボックス
３８ 気流センサ
３９ 温度センサ
４３ 起動スイッチ
４４ 起動停止スイッチ
４５ ブザー
１０１ 鞭状体
１１０ 螺旋ブラシ

Claims (2)

1. 配管内に堆積した堆積物を除去する配管クリーニング装置であって、
   配管内を流通するガスの気流を受けるように設けられた堆積物除去体と、
   この堆積物除去体を配管の管壁に取り付ける取り付け部材とを備え、
   前記堆積物除去体は、柔軟性および強靱性を有する１本または複数本の鞭状体からなり、該鞭状体は、金属線或いは金属ワイヤーが高分子材料でコーティングされたもの、または金属線或いは金属ワイヤーが高分子材料製のチューブ内に挿入されたものであり、しかも、一端部が前記取り付け部材に固定されており、
   前記堆積物除去体は、配管内でガス気流を受けて前記鞭状体が鞭のように運動する鞭捶運動をなし、該鞭状体の他端部および途中部で前記堆積物を強制的に飛散ないし掻き落とすことを特徴とする配管クリーニング装置。
2. 請求項１に記載の配管クリーニング装置において、
   前記配管は、半導体製造工程で排出される排ガスを粉塵除去装置へパイプ輸送する配管であり、前記堆積物除去体が飛散ないし掻き落とした配管内の堆積物を流通させ、前記粉塵除去装置へ送ることを特徴とする配管クリーニング装置。

Images