JP5138853B2 - 空調および他の用途用の通路を清掃するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、空調ダクトまたはチムニーのようなダクトおよび通路を清掃するための装置に関する。
【０００２】
本発明は、上記装置の一部である収容ユニットおよび横型ワークヘッドにも関する。
【０００３】
従来の技術によれば、長いガイドワイヤケーブルの端にあるブラシを、清掃されるダクト中に挿入する清掃装置および方法が用いられている。このブラシは、ダクトの内側を動き、清掃効果を高めるために、回転するかまたは律動運動（jerking movements）させられる。代替的な解決策としては、清掃端が圧縮空気によってダクトの内側を進む、強度の圧縮空気の吹き付け（blasting）に基づいた技術が挙げられる。圧縮空気タービンブラシも知られている。清掃中、ダクトシステム中に強度の圧力が生じ、ブラシをかける間、システムから取れやすくなった汚れを吸引することで除去することが可能となる。ブラシの回転または律動運動は電気または空気圧式駆動のいずれかによって達成され、そのいずれかによって電気的または空気圧的に駆動されるモータがブラシに連結され、電気線または圧力線によって、駆動力がガイドワイヤケーブル伝いにモータに伝動される。可撓性シャフトがガイドワイヤケーブルの内側で回転し、それによって、駆動力を生成させるモータが、ブラシに対してガイドワイヤケーブルとは反対の端に据え付けられる解決策も知られている。ダクトシステムから取れやすくされた汚れは、濾過しないかまたは予備濾過の後で、外気へ導かれるか、あるいは濾過後に室内空気中に放出される。
【０００４】
従来技術は、いくつかの欠点により阻まれる。特に、ダクトの直径が大きい場合には、駆動装置が大きなブラシを所望のように回転かつ動かすのに、大きな出力容量、調節可能な回転速度、および大きな駆動トルクが必要とされる。
【０００５】
特に広域空調システムが清掃されている場合、非常に高い清掃効率が要求されるため、電気モータ駆動装置のモータの大きさ、ひいてはその重量は、あまりに甚大なものとなるので、ガイドワイヤケーブル上でモータが鋭敏に動くことができない。清掃される空間が実際に塵埃と空気の混合物で満たされると、清掃される空間の内側で電気モータがスパークすることにより、火災や爆発の大きな危険性が生じる。さらに、通常は導電性材料からできているダクトシステムは、ガイドワイヤケーブルの内側の電気線が、ワイヤケーブルが損傷している場合に、短絡する場合があり清掃されるダクトシステム内であると、それによって、火災および爆発の危険性があるばかりでなく、電気ショックももたらすことになるので、電気駆動装置と組み合わせるには問題が多い。
【０００６】
空気圧式駆動もまた、いくつかの欠点により阻まれる。大きなダクトシステムに必要とされる電力を実現するために、かかる寸法外の空気圧縮機は、通常、清掃される建物の外側に配置されなければならないことが要求される。このような大きな圧縮機は、燃焼モータにより駆動されるか、あるいは全ての不動産物（real properties）において利用可能ではない三相電流を必要とする。空気圧縮機およびモータは音が比較的騒々しく、システムに必要とされる空気ホースは、建物の内側での動きがぎこちない。さらに、空気圧式駆動装置では、モータからの滑油が、清掃されるダクトシステム中に圧縮空気とともに広がる。ダクトシステム中に広がった滑油は、不快な臭気をもたらし、パイプが再び汚れるのを促進させる。これは、この滑油が、汚れ粒子に対して効果的な接着面として作用するからである。
【０００７】
その一部について機械的可撓性シャフトに基づいている解決策は、必要とされる電力レベルの点で極度に厄介であり、さらに、ガイドワイヤケーブルはあまりに簡単に緩んでしまうため、押すことによってダクト中にケーブルを挿入することができない。これによってもたらされる摩擦もまた、モータおよび伝動装置にとって過度のものである。
【０００８】
従来技術はさらに、ダクトシステムから除去された汚れの後処理によって阻まれる。出口空気（outlet air）が予備濾過される場合、幾分大きな固体粒子はその時点で使用されているフィルタシステムを破壊してしまうことがある。これは、強度の圧力により、全ての大きさの汚れ粒子をそのフィルタに向けて高速で移動させる強度の吸引が行われるからである。濾過が行われない場合、健康に害のある物質が周囲に広がることがある。
【０００９】
従来技術は、空調ダクトのみの清掃に限定されており、不快な塵埃を出さずにプレーナー面を清掃するための、あるいはそのような表面を処理するための手段を提供していない。処理される表面が健康を危うくする物質を含有している場合、従来技術の装置を使用することは、必要に応じて作業者が身を守らない限り健康に害を及ぼさせ得る。
【００１０】
本発明は、従来技術を阻んでいる欠点をなくすこと、また、空調ダクトおよび他のダクトシステムならびにチムニーシステムを清掃にする全く新規のタイプの装置および方法を達成することを目的としている。さらなる目的は、本発明を適用して、無塵にプレーナー面を清掃かつ処理することである。
【００１１】
本発明は、ガイドワイヤケーブル伝いに、清掃ブラシを回転させる駆動力を油圧により生成させることに基づいている。本発明の好ましい実施形態によれば、取れやすくされた汚れを収容ユニット中に回収して、その収容ユニットを出る空気を後で濾過する。さらに、本発明の有利な実施形態によれば、ヘリングボーン歯車および吸引フードを備えた横型ワークヘッドを用いて、プレーナー面を本質的に処理する。
【００１２】
より詳細には、本発明による装置では、請求項１に記載の特徴付け部分に述べられている事柄を特徴とする。
【００１３】
本発明による収容ユニットは、請求項８に記載の特徴付け部分に述べられている事柄を特徴とする。
【００１４】
本発明によるワークヘッドは、請求項９に記載の特徴付け部分に述べられている事柄を特徴とする。
【００１５】
本発明は、かなりの利点を提供する。
【００１６】
油圧式駆動により、火災防止および電気的安全を妨害する電気駆動に関する問題が回避される。さらに、ブラシに接続されたモータを、より軽量かつより小型に設計することが可能である。
【００１７】
空気圧式による解決策と比べて、かなり大きく、コストが高く、音が騒々しく、動作がぎこちない圧縮機の使用が回避される。さらに、油圧システムは実際に十分に液体密に構成されているため、清掃されるダクトシステムが油にまみれることがなくなる。考えられる漏れの危険性は、生分解性油圧油を用いることにより、また、漏れやすい部分に熱収縮保護スリーブのような漏れ防止を設けることにより最小限にされ得る。
【００１８】
本発明による油圧式駆動は、音が非常に静かな動作を提供する。
【００１９】
収容ユニットにより、清掃の成果が改善され、汚れの除去が高められる。この収容ユニットは、大きな汚れ粒子が衝突することによってさえ破壊されるおそれはない。
【００２０】
したがって、本発明による横型ワークヘッドは、均一なプレーナー面を無塵に清掃または他に処理することができる。
【００２１】
本発明は、作業例により、および添付の図面の参照とともに、より詳細に以下に説明する。
【００２２】
下記の本発明の説明において、対応する参照符号を有する以下の専門用語が用いられる。
１ 清掃装置 ２３ 吸引パイプ
２ ガイドワイヤケーブル ２４ 減圧ユニット
３ 清掃端 ２５ 排出口
４ 油圧モータ ２６ 第１のシャフト
５ 供給端 ２７ 第２のシャフト
６ コイル・キャリッジ ２８ 歯車本体
７ 油圧アグリゲート ２９ 電気モータ
８ ホイール ３０ 油圧ポンプ
９ 放射状ブラシ ３１ 第１の調節可能な圧力制限弁
１０ 横型ワークヘッド ３２ 第２の調節可能な圧力制限弁
１１ 吸引管継手 ３３ 油圧フィルタ
１２ 円筒ブラシ ３４ 第１の逆流弁
１３ フード ３５ 第２の逆流弁
１４ ヘリングボーン歯車 ３６ 第３の逆流弁
１５ 吸引パイプ ３７ 第４の逆流弁
１６ 収容ユニット ３８ 第５の逆流弁
１７ 収容バッグ ３９ 第６の逆流弁
１８ インナーケーシング ４０ ばね付勢された逆流弁
１９ アウターケーシング ４１ 弁ばね
２０ 流量ディストリビュータカバー ４２ 内部循環のバイパス流量システム
２１ 入口管継手 ４３ ホイール
２２ 減圧管継手 ４４ シーリング／ブラシ・ストリップ
４５ コイルシャフト
【００２３】
図１によれば、空調ダクトを清掃する装置は、その装置の残りが周りに組み立てられるラック１を有している。清掃作業を容易にするために、ガイドワイヤケーブル２がコイルキャリッジ６に巻きつけられている。通常、ガイドワイヤケーブル２は、長さ４０ｍ、厚さ１インチである。したがって、ガイドワイヤケーブル２は、油圧モータ４を有した清掃端３、およびコイルキャリッジ６のシャフト４５を介して油圧アグリゲート（hydraulic aggregate）７に連結されている供給端５を備える。したがって、油圧アグリゲート７は、シャフト４５の両端に連結されている。ガイドワイヤケーブル２の内側には、エンジン４を油圧アグリゲート７に連結する少なくとも２つの油圧パイプがある。ゆえに、油圧パイプのうち１つは入口として作用し、もう１つは油圧モータ４のための出口ホースとして作用する。モータ４の作動方向を逆にする場合、入口ホースを出口ホースに転用し、その反対の場合には逆にする。油圧アグリゲート７は、コイルキャリッジ６上に固定して取り付けられ、コイルキャリッジ６は、ホイール８上に取り付けられて動き易くなっている。装置１は、包括的なものであり外部電源または外部駆動装置を必要としない。
【００２４】
図２は、油圧モータ４に連結された放射状ブラシ９の概略図である。「放射状ブラシ」という用語は、個々の剛毛が放射状に整列していることに因る。このブラシの材料は、各場合の必要に応じて、プラスチックから天然素材、金属、またはいくつかの他の適した材料まで様々であってよい。ブラシの直径は、主として、清掃する対象物の直径または断面領域に応じて選択される。
【００２５】
図３は、図１の装置への横型ワークヘッド１０の接続を示す。横型ワークヘッド１０は吸引フード１３を備え、この吸引フードの目的は、減圧チャンバとして作用して塵埃が周囲の空間に広がることを防止することである。この減圧は吸引管継手１１により与えられる。供給ケーブルの方向に対し横軸方向にある円筒ブラシ１２は、フード１３の内側の両端に配置しており、このブラシは、ヘリングボーン歯車を介して油圧モータ４によって駆動される。
【００２６】
図４では、図３の装置が、吸引パイプ１５および入口管継手２１を介して収容ユニット１６に連結されており、収容ユニット１６は、吸引パイプ２３を介して減圧ユニット２４に連結されている。収容ユニット１６は、流量ディストリビュータカバー２０を備えており、この流量ディストリビュータカバー２０は、アウターケーシング１９と剛性インナーケーシング１８との間に、減圧管継手２２の方向から作り出された圧力を形成する。
【００２７】
インナーケーシングは、収容バッグ１７に均一に圧力を分配する孔が設けられている。収容バッグ１７は、ダストフィルタ（濾塵）として作用する濾布のような多孔した可撓性材料からなっている。したがって、この圧力は、収容バッグをインナーケーシング１８の表面に対して圧させる、ケーシング１９および１８との間に形成された圧力である。収容ユニット１６は、ホイール４３を備えることで動きを高めることができる。収容ユニットは、たとえば６００リットルの容積を有することができる。空気は、出口２５を介して減圧ユニット２４から除去される。排気ガスは、必要に応じて収容ユニットから出た後でさらに濾過されることができる。
【００２８】
図５に記載の解決策では、収容ユニット１６は迂回され、横型ワークヘッド１０のフード１３からの空気は減圧ユニット２４中に直接吸引される。これは、たとえば、度を超さない程度の量の汚れが存在する場合か、または抽出された材料が健康に害がない場合に実行可能である。
【００２９】
図６は、横型ワークヘッド１０をより詳細に示す。フード１３は、作業領域、すなわち円筒形の清掃ロール１２の領域で開口している。吸引管継手１１を介して圧力が形成され、作動状態にあるフード１３の密閉が、シーリングストリップ４４によって高められる。シーリングストリップ４４はさらに、ブラシを装備されてもよい。モータ４の出力は、ヘリングボーン歯車１４上で交差方向にある円筒に送られる。
【００３０】
図７は、図６の解決策の分解図を提供する。ヘリングボーン歯車１４がより詳細に描かれており、このヘリングボーン歯車１４の長手方向の第１のシャフト２６、交差方向にある第２のシャフト２６、および本体２８がより詳細に示されている。
【００３１】
図８は、動作位置にあるヘリングボーン歯車をさらに詳細に見た図である。しかしながら、図面に関連した技術的理由により、第１のシャフト２６および第２のシャフト２７上のギアホイールのあご仕掛けは図示していない。
【００３２】
図９は、収容ユニット１６の分解図である。内部バッグはこの図には図示されていない。しかしながら、この内部バッグは、インナーケーシング１８の内側に配置される。流ディストリビュータカバー２０は、二層構造になっており、収容ユニットの減圧管継手２２の開口に向けられる吸引が、単に、インナーケーシング１８とアウターケーシング１９との間の空間の上部端に向けられるようにしている。
【００３３】
図１０は、本発明による、油圧式駆動装置の実装の概略的な油圧の図である。この図に示す構成要素のうち、モータ４および該モータに導く油圧管継手は、明らかに油圧アグリゲート７の外にある。他の構成要素は、油圧ユニット７自体に配置されているか、またはそのすぐ近くに固定して取り付けられている。
【００３４】
油圧ユニット７の中心(heart)は電気モータ２７であり、この電気モータ２７は駆動力を提供し、たとえば２．２ｋＷの電力を有し、これによって二相電流を用いてモータを駆動することができる。モータ２７は、電力を流体動力、圧力、および流量に変換するポンプ３０を回転させる。電気モータ２９は、双方向に回転することができ、それによって、ポンプ３０の双方向機能までも達成される。調節可能な圧力制限弁３１および３２は、近くにある場合には、装置に供給される圧力を１６０バールにまで制限する装置に連結される。内部循環は、第１の逆流弁３４および第２の逆流弁３５によって制御される。本発明の装置は、油圧油のための容器を必要とせず、ある程度、ガイドワイヤケーブル２の内側に収容されている、ホースの長いホースシステムが代わりのものとして機能し、同時に油圧油の効果的な冷却をもたらす。逆流弁３６および４０によって、油圧油フィルタ３３の周りに接続が形成され、この接続により、ポンプ３０の回転方向とは独立した、フィルタ３３に必要とされる流量方向（図では底部から上方に向かって）が可能となる。たとえば、モータ４を通る流れが右から左に起こる場合、その流れは弁３８を介してフィルタ３３に、さらに弁３７を介してポンプ３０に進むであろう。逆流方向の場合、モータ４への流れは、弁３９を介してフィルタ３３に、さらに弁３６を介してモータ４に進む。フィルタ３３が詰まっている場合、ばね付勢された弁４０を介する油圧油のための流経路が配設される。ばね４１のスプリングバック係数が、弁のリリーフ圧力を決定する。
【００３５】
図１１および図１２は、油圧アグリゲート内の電気モータ２９およびポンプ３０の配置の例示として提供されている。
【００３６】
本発明の用途において、ダクトおよび通路という用語は、特に空調ダクトを指すのに用いられるが、本発明による装置は、他のダクトおよびチムニーの清掃にも同様に適用することができる。
【００３７】
油圧ポンプ３０のための駆動装置は、電気モータのほかに、燃焼モータまたは空気圧モータのような駆動装置を本質的に含むが、目下のところ、電気モータは、その作動の音が静かであり好ましい価格であるため、好適な代替形態である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による、清掃装置の斜視図である。
【図２】 図１の装置と合致した、本発明による放射状ブラシである。
【図３】 横型ワークヘッドが装備された、図１の装置の斜視図である。
【図４】 本発明による収容ユニットが装備された、図３の装置を示している。
【図５】 収容ユニットへの接続が省かれている、図４の解決策の変形形態である
【図６】 本発明による横型ワークヘッドの斜視図である。
【図７】 図６のワークヘッドの分解斜視図である。
【図８】 図７のワークヘッドのヘリングボーン歯車の組み立て斜視図である。
【図９】 本発明の収容ユニットの分解斜視図である。
【図１０】 本発明による油圧システムの略図である。
【図１１】 本発明による油圧アグリゲートの側断面投影図である。
【図１２】 図１１の油圧アグリゲートを上から見た図である。

Claims (6)

1. 清掃端（３）および供給端（５）を有するガイドワイヤケーブル（２）と、
   前記ガイドワイヤケーブル（２）の前記清掃端（３）に連結されたブラシ（９、１２）を含むワークヘッド（１０）と、
   前記ガイドワイヤケーブル（２）の前記供給端（５）に連結された油圧ポンプ（３０）とを備えた、空調ダクトを含むダクトおよびチムニーを清掃するための装置であって、
   前記ガイドワイヤケーブル（２）の内側に配置された油圧パイプは、前記油圧ポンプ（３０）の発生させる駆動力を伝達する伝動手段として機能し、かつ
   前記ワークヘッド（１０）は、前記ガイドワイヤケーブル（２）の前記清掃端（３）に連結され、且つ前記ガイドワイヤケーブル（２）の内部に配置される油圧パイプを介して前記油圧ポンプ（３０）が発生する駆動力を得る油圧モータ（４）によって駆動され、
   ダクトシステムから前記清掃装置によって取れやすくされた汚れを吸引することにより除去するための減圧ユニット（２４）を用いており、
   前記装置は、収容バッグ（１７）と、該収容バッグを納める、多孔を有するインナーケーシング（１８）と、該インナーケーシングを納めるアウターケーシング（１９）と、を備え、前記減圧ユニット（２４）は、前記インナーケーシング（１８）および前記アウターケーシング（１９）の間に減圧状態を生じさせる収容ユニット（１６）を備えることを特徴とする装置。
2. 前記油圧ポンプ（３０）を動作させる駆動ユニットは、電気モータ（２９）であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記システムは、少なくとも運搬位置で前記ガイドワイヤケーブル（２）がラック（６）の周りに巻かれるように前記ラック（６）の周りに構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記装置は、前記ガイドワイヤケーブル（２）の前記清掃端（３）に連結されたヘリングボーン歯車（１４）を備え、前記歯車は、前記ブラシ（９）の旋回軸の方向を通常９０度変えることができることを特徴とする、先行の請求項のいずれか一項に記載の装置。
5. ２つのブラシ（１２）は、前記へリングボーン歯車（１４）に連結されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記装置は、管継手（１１）と、およびフード（１３）の内側に減圧状態を生じさせるシーリングストリップ（４４）とを有する該フード（１３）により覆いをされていることを特徴とする、請求項４または５に記載の装置。

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