JP5435366B2

JP5435366B2 - 配管の洗浄方法及びその洗浄装置

Info

Publication number: JP5435366B2
Application number: JP2010201686A
Authority: JP
Inventors: 利美本多
Original assignee: 株式会社パイプ環境サービス
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-09-09
Also published as: JP2012055830A

Description

本発明は、配管の洗浄方法及びその洗浄装置に関し、特に、炭酸ガスの発泡作用により本水道管など、ビルや工場等の配管の内部を効率よく洗浄することができる配管の洗浄方法及びその洗浄装置に関する。

一般建築物や集合住宅等には、飲料用やその他の用途のために、上水または雑用水を供給、排水するための配管が設置されている。かかる配管には、鋳鉄管、亜鉛めっき鋼管、鉛管、銅管、石綿セメント管、および硬質塩化ビニル管などがある。これらの配管は、長期にわたる使用により管内部の底の沈殿物や、内壁面に付着した水垢やスケール、錆等により不衛生となるため、従来、建物等の散水栓から洗浄液を流し込んで管内を洗浄し、あるいは、コンプレッサーにて圧縮された空気を含んだ水を管内に打ち込み、その空気を含んだ水圧により管内に付着した水垢等を除去する方法が採られていた。また、先端にブラシを装着したワイヤーを管内に挿入して、ブラシ部分で管の内壁面を擦りながら水垢等を取り除く方法も行われていた。

しかし、洗浄液を使用して管内の洗浄を行った場合、洗浄液の残留により数日間は飲料水が使用できなくなるという問題がある。また、空気を含んだ水による水圧洗浄では、コンプレッサーや水タンク等の多くの設備を必要とし、しかも、準備から洗浄までに多くの作業工程を要するという難点もあった。さらに、ブラシ付ワイヤーにて管の内壁面を擦る方法によると、屈曲した管の洗浄が困難になり、また、配管と同等の長さのワイヤーにて操作する必要があるなど、実用面での問題があった。

そこで、当発明者は、先に炭酸ガスの発泡作用によりビルや工場等の配管の内部を効率よく洗浄することができる管の洗浄方法およびその装置について発明して特許を取得している（特許文献１参照）。

この洗浄方法は、配管内に炭酸ガスを間欠的にまたは連続的に打ち込み、更に水を流通させて炭酸ガスを気化させることで、炭酸ガスの発泡作用で生じる高速な流水作用により、管内に沈殿した堆積物や管の内壁に付着した水垢やスケール、錆等を除去して、管の内部を洗浄するものである。

特許第３５０１７９５号公報

炭酸ガスを使用した特許文献１の洗浄方法や洗浄装置により、一般建築物や集合住宅等の配管を十分に洗浄することが可能になっている。ところが、特許文献１の洗浄方法や洗浄装置によると、配管内部で発生する炭酸ガスの勢いが一般家庭にて使用される太さの配管を洗浄することは可能でも、配管の径がそれ以上太くなると洗浄効果が低下するので、水道本管等の太い径の配管を洗浄することができなかった。水道本管の汚れは、水道本管下流に設置される一般の配管にも連鎖する可能性があることから、一般の配管のみならず水道本管の汚れも除去することができる洗浄方法や洗浄装置の改良が望まれていた。

しかも、一般家庭に使用されている配管においても、配管の内壁に付着した水垢やスケール、錆等が極端に多い場合には、先の洗浄方法や洗浄装置でも洗浄時間が長くならざるを得ず、炭酸ガスの使用量も洗浄時間に伴って大幅に増加する不都合もあった。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく従来の発明を改良したもので、一般建築物用の配管はもちろんのこと、水道本管等の径の太い配管を洗浄することが可能になり、しかも、配管の内壁に付着した水垢やスケール、錆等が極端に多い場合でも短時間で洗浄することができ、その上、炭酸ガスの使用量も従来よりも少なくて済む配管の洗浄方法及びその洗浄装置の提供を目的とするものである。

本発明の第１の手段は、水で満たされる配管内に炭酸ガスを間欠的にまたは連続的に打ち込んで、該管内の水中に溶存した該炭酸ガスの発泡作用により該管の内部を洗浄する洗浄方法であって、液化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスを気化せしめる気化工程と、気化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスの体積を膨張せしめる膨張工程とを備え、前記炭酸ガスの体積を膨張させた状態で管内に打ち込む配管の洗浄方法において、前記気化工程は前記炭酸ガス気化時の温度を−10℃〜10℃とし、前記膨張工程は気化した炭酸ガスの温度を60℃〜80℃まで温めて体積比を２０％〜３０％膨張させる洗浄方法にある。

第２の手段は、炭酸ガスが充填されたガスボンベ１０と、該ガスボンベ１０より送り込まれた炭酸ガスを間欠的にまたは連続的に吐出させる分散機２０と、常時水で満たされている洗浄すべき管とを連通させる接続ホース３０とを備え、前記ガスボンベ１０から流通管１１内に送られた液体の炭酸ガスを流通管１１ごと湯煎して炭酸ガスを気化せしめる気化器４０と、該気化器４０により気化された炭酸ガスの温度を高めて炭酸ガスの体積を膨張せしめる加温器５０とを備え、炭酸ガスの体積を膨張させた状態で管内に打ち込む配管の洗浄装置において、前記ガスボンベ１０と前記気化器４０との間に、一定以上の圧力の炭酸ガスの流出を遮断する安全弁１２を備えると共に、前記気化器４０と前記加温器５０との間に、炭酸ガスの圧力を一定以下に減圧する減圧弁１３を備え、前記洗浄装置１を車両に搭載したことにある。

本発明の請求項１に記載の洗浄方法によると、気化工程と膨張工程により体積を膨張させた炭酸ガスを管内に打ち込むことで、水道本管等の太い径の配管を洗浄することが可能になった。しかも、炭酸ガスの体積が膨張したことで、管の内壁に付着した水垢やスケール、錆等が極端に多い場合でも短時間で洗浄することができ、その上、液状炭酸ガスの使用量も大幅に削減することができた。

また、気化工程は前記炭酸ガス気化時の温度を−10℃〜10℃とし、膨張工程は気化した炭酸ガスの温度を60℃〜80℃まで温めて体積比を２０％〜３０％膨張させることで、従来の洗浄時間と比較しておよそ半分の時間で洗浄することが可能になった。また、従来の方法や装置で洗浄可能な配管の径は直径２００ｍｍが限界であったが、本発明によると、直径３００ｍｍの水道本管でも確実に洗浄することができるようになった。

請求項２の洗浄装置によると、ガスボンベ１０から流通管１１内に送られた液体の炭酸ガスを流通管１１ごと湯煎して炭酸ガスを気化せしめる気化器４０と、該気化器４０から送られた炭酸ガスの温度を高めて炭酸ガスの体積を膨張せしめる加温器５０と備えたことにより、これまでの装置のような発泡剤投入器や添加物を混合する装置等が全く必要なくなった。

さらに、これら気化器４０や加温器５０を車両に搭載しても安全に使用することができるものである。

本発明の管の洗浄装置の一例を表す全体概略図である。本発明の管の洗浄方法および洗浄装置により洗浄している状態を表す管の断面図である。本発明の管の洗浄装置を用いてアパートやマンション内の管を洗浄する状態を表す概略図である。本発明の管の洗浄装置を用いて工場等の大型建物内の管を洗浄する状態を表す概略図である。本発明により、水道本管を洗浄する状態を記す概略図である。本発明の管の洗浄装置を車両に搭載した状態を表す概略図である。

本発明によると、一般建築物用の配管はもちろんのこと、水道本管等の径の太い配管を洗浄することが可能になり、しかも、配管の内壁に付着した水垢やスケール、錆等が極端に多い場合でも短時間で洗浄することができ、その上、炭酸ガスの使用量も従来よりも少なくて済むといった当初の目的を達成した。

次に、本発明の管の洗浄方法およびその装置の実施例について説明する。図１は、本発明の管の洗浄装置の一例を示す全体概略図である。

図示する管の洗浄装置１は、圧縮した炭酸ガスａを充填したガスボンベ１０と、気化した炭酸ガスａを連続的にまたは間欠的に吐出させることのできる分散機２０と、この分散機２０と洗浄すべき管２とを連通させる接続ホース３０とを備えている。

ガスボンベ１０と分散機２０との間には、前記ガスボンベ１０から流通管１１内に送られた液体の炭酸ガスを気化せしめる気化器４０と、該気化器４０により気化された炭酸ガスの温度を高めて炭酸ガスの体積を膨張せしめる加温器５０とを備えている。

気化器４０は、ガスボンベ１０から送られてきた液体の炭酸ガスを流通管１１ごと湯煎して炭酸ガスを気化（ガス化）するものである。このとき、気化器４０の内部には、４０Ｋｗのヒーター（図示せず）と湯水が収納されている。気化した炭酸ガスは、−１０℃〜１０℃の温度で減圧弁１３を介して１０kgf/cm2kの圧力で加温器５０に送られる。

加温器５０は、気化した−１０℃〜１０℃の炭酸ガスを更に６０℃〜８０℃まで加熱するものである。この加温器５０の内部には、１０Ｋｗのヒーター（図示せず）と湯水が収納されている。この加温器５０により、６０℃〜８０℃まで加熱した炭酸ガスの体積は、加熱する前の体積と比較して２割〜３割程度膨張することになる。

ガスボンベ１０と気化器４０との間に、一定以上の圧力の炭酸ガスの流出を遮断する安全弁１２を備えている。また、気化器４０と加温器５０との間に、炭酸ガスの圧力を一定以下に減圧する減圧弁１３を備えている。

分散機２０は、ガスボンベ１０より送り込まれた炭酸ガスａを、適宜間隔で間欠的にまたは連続的に配管２内に吐出させるものであり、炭酸ガスａの吐出時間や間欠時間を調節するタイマー２１と、吐出するガス量を調節する風量計２２と、炭酸ガスａのガス圧を調整する風圧計２３と、さらにそれらの計器を始動または停止させるスイッチ２４とを備えている。

また、分散機２０と接続ホース３０との間は連結管２５により接続されており、連結管２５に設けられた開閉バルブ２６の把手２７を適宜操作することにより、分散機２０より吐出された炭酸ガスａを、接続ホース３０を介して配管２内に送り込むことができる。接続ホース３０は、例えば、図示するように、ホースリール３１に巻回しておくことができその反対側の端部は、連結具３２を介して配管２と連結される（図１参照）。

図示するように、分散機２０と接続ホース３０との間には、炭酸ガスａの注入により配管２内の圧力が一定以上に達した場合に、配管２内の炭酸ガスａを排出口２８から外部に排出させるための圧力弁２９を設けておくことが好ましい（図１、図６参照）。圧力弁２９を設けることにより、炭酸ガスａの圧力により配管２が破裂するのを未然に防ぐことができる。

図６に示す洗浄装置１は、車両に搭載されている。このように、車両に搭載して用いることで、給水管等の洗浄現場まで迅速かつ容易に移動させることができる。

次に、本発明の洗浄方法に付いて説明すると、本発明洗浄方法は、水で満たされる給水管等の配管２内に、炭酸ガスを膨張させた状態で間欠的にまたは連続的に打ち込んで、該配管２内の水中に溶存した該炭酸ガスの発泡作用により該配管２の内部を洗浄するものである。本発明は、この洗浄方法のために気化工程と膨張工程とを備えている。

気化工程は、液化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスを気化せしめる工程である。この気化工程により、ガスボンベ１０内の液化している炭酸ガスを気化するものである。気化した炭酸ガスの温度は−10℃〜10℃になる。

膨張工程は、気化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスの体積を膨張せしめる工程である。この膨張工程により、気化した炭酸ガスの温度を60℃〜80℃まで温めて体積比を２０％〜３０％膨張させるものである。

このように膨張させた炭酸ガスを配管２内に打ち込んで、該配管２内の水中に溶存した該炭酸ガスの発泡作用により配管２の内部を洗浄する。ここで、配管２内に水を流通させることにより、溶存した炭酸ガスを発泡させることができ、発泡した炭酸ガスの作用により、配管２の内壁に付着した水垢やスケール、錆等を短時間で確実に除去して、配管２の内部を洗浄するものである。

また、この際、配管２の一部に亀裂が発生していた場合には、打ち込んだ炭酸ガスが亀裂部分より噴出するため、噴出音により管の亀裂部分を容易に発見することができ、配管２の洗浄と同時に水漏れ調査も行うことができる（図２参照）。

次に、具体的な洗浄方法について説明する。図３は、アパートやマンション等の給水管を洗浄する際の様子を示している。図示例では、受水槽１００に連結された給水管１０１に洗浄装置１を設置したもので、給水管１０１から各戸別の配管１０２内の壁面に付着した水垢等を除去した後、蛇口１０３を開いて洗浄水を排水させる。また、図４は、工場等の大型建物の給水管１０１を洗浄する状態を示している。この場合には、受水槽７内に洗浄装置１を設置して給水管１０１から配管１０２内の洗浄を行っている。

図５は、水道本管５等の太い径の配管を洗浄する状態を示している。この場合、車両に搭載された洗浄装置１を使用する。水道本管５は、下流側の仕切弁７を閉じた状態で、上流側の流量調整弁６にて流量を調節しながらこの上流側の消火栓８から炭酸ガスを打込む。洗浄した後の排水は、下流側の消火栓８から排水中和処理車９に送水され、ここで排水中和処理を行った後、排水溝に排水される。

一般的な洗浄方法としては、まず、図１に示すように、メーター３内の止弁を閉めてから、洗浄すべき管２に接続ホース３０の連結具３２を連結する。次に、配管２の太さや長さに応じて、分散機２０のタイマー２１、風量計２２および風圧計２３を調節する。通常は、炭酸ガスａの吐出の間欠時間を１〜３秒、好適には１〜２秒、休止を２〜４秒、好適には２〜３秒とし、繰り返して約２０分前後作動させることが好ましい。また、風圧は、０．４〜１．０気圧、特には０．８〜１．０気圧とすることが好ましい。その後、スイッチ２４にて分散機２０を始動させて、開閉バルブ２６の把手２７を操作することにより接続ホース３０を介して炭酸ガスａを配管２内に吐出させる。

管２内に吐出された炭酸ガスａは、配管２内の水に溶解し、しかる後、図２に示すように、配管２内の流水作用により炭酸ガスａが気化して、その発泡作用にて、配管２の内壁に付着した水垢やスケール、錆等を、短時間で強力に剥離、除去する。また、図示するように、配管２の一部に亀裂４等が発生していた場合には、亀裂４部分より炭酸ガスａが噴出するため、その噴出音にて配管２の亀裂を発見することができ、配管２の洗浄と同時に水漏れ調査も行うことができる。炭酸ガスａを吐出した後は水を流通させて、剥離された水垢等を排出する。

洗浄作業中に、分散機２０から吐出された炭酸ガスａのガス圧により配管２内の圧力が一定以上に上昇した場合には、圧力弁２９が開いて配管２内の炭酸ガスａおよび水が排出口２８から外部に排出される。これにより、炭酸ガスａの圧力で配管２が破裂することを未然に防ぐことができる。なお、圧力弁２９の気圧の設定は、給水管の太さや長さに応じて、適宜調節することが好ましい。

本発明において、水道管や排水管等を洗浄する方法や装置として説明しているが、配管内部に流通する液体は水に限られるものではなく、飲料水にも用いられる炭酸ガスを使用するため、醤油や牛乳、あるいはワインや日本酒などの食品用の配管にも適用可能である。更に、本発明で洗浄可能な配管の材質は、鉄管、ステンレス管、亜鉛めっき管、鉛管、抱くタイル鋳鉄管、ＶＰ管、硬質塩ビ管、銅管など、あらゆる配管に使用されている材質及び形状に適用することが可能である。

ａ炭酸ガス
１洗浄装置
２配管
３メーター
４亀裂
５水道本管
６流量調整弁
７仕切弁
８消火栓
９排水中和処理車
１０ガスボンベ
１１流通管
１２安全弁
１３減圧弁
２０分散機
２１タイマー
２２風量計
２３風圧計
２４スイッチ
２５連結管
２６開閉バルブ
２７把手
２８排出口
２９圧力弁
３０接続ホース
３１ホースリール
３２連結具
４０気化器
５０加温器
１００受水槽
１０１給水管
１０２配管
１０３蛇口

Claims

水で満たされる配管内に炭酸ガスを間欠的にまたは連続的に打ち込んで、該管内の水中に溶存した該炭酸ガスの発泡作用により該管の内部を洗浄する洗浄方法であって、液化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスを気化せしめる気化工程と、気化した炭酸ガスを加熱して炭酸ガスの体積を膨張せしめる膨張工程とを備え、前記炭酸ガスの体積を膨張させた状態で管内に打ち込む配管の洗浄方法において、前記気化工程は前記炭酸ガス気化時の温度を−10℃〜10℃とし、前記膨張工程は気化した炭酸ガスの温度を60℃〜80℃まで温めて体積比を２０％〜３０％膨張させることを特徴とする配管の洗浄方法。
炭酸ガスが充填されたガスボンベと、該ガスボンベより送り込まれた炭酸ガスを間欠的にまたは連続的に吐出させる分散機と、常時水で満たされている洗浄すべき管とを連通させる接続ホースとを備え、前記ガスボンベから流通管内に送られた液体の炭酸ガスを流通管ごと湯煎して炭酸ガスを気化せしめる気化器と、該気化器により気化された炭酸ガスの温度を高めて炭酸ガスの体積を膨張せしめる加温器とを備え、炭酸ガスの体積を膨張させた状態で管内に打ち込む配管の洗浄装置において、前記ガスボンベと前記気化器との間に、一定以上の圧力の炭酸ガスの流出を遮断する安全弁を備えると共に、前記気化器と前記加温器との間に、炭酸ガスの圧力を一定以下に減圧する減圧弁を備え、前記洗浄装置は、車両に搭載されていることを特徴とする配管の洗浄装置。