JP5722358B2 - 圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置 - Google Patents
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Description
例えば、穀物について言えば、その保管は穀物サイロ(以下、サイロと呼ぶ)によって行われている。このサイロは、例えば、直径が2〜10m、高さが5〜40m程度の巨大なものである。
また、例えば、粉体の工業素材について言えば、その保管は貯蔵タンクによって行われている。この貯蔵タンクも巨大なものがある。
サイロの実使用においては、例えば、外気温の変化、サイロ内の穀類の水分量の影響、穀類の粉化の影響等により、サイロ内壁に穀類が付着し、時間の経過とともに固着する。このようなサイロ内壁への穀物等の固着は、複数種類の穀物に対するサイロの使用、サイロの品質管理、さらには、サイロの内容積の有効使用の観点から望ましくない現象であり、そのため、サイロの清掃が必要となる。
実開平3−105988号公報の清掃装置では、図7に示すように、鉛直方向に延びる加圧液導入管の下端に複数の分流管が水平方向に放射状に配設され、その分流管の先端部に外方に付勢された払拭部材が配設されている。このように構成された清掃装置では、加圧液導入管の基端に加圧液を供給することにより、分流管の先端から加圧液が噴出して分流管が回転し、それにより払拭部材がタンク内面を摺動して汚れが除かれる(特許文献1参照)。
特開2004−358291号公報に開示された清掃装置は、図8に示すように、可撓性のホース14と、ホース14が垂下するように該ホースの基端側を軸心の回りに回動自在に保持するホース保持体11と、ホース14の先端側に配設された、容器18内面の付着物21を払拭するための払拭部材15とを備え、従来技術に比べて払拭部材15をサイロ内においてその配置位置の自由度を高め、形成された粉粒体の塊に払拭部材15を近づけて清掃することが可能となった。
特開2004−358291号公報に記載された清掃装置はホース14の先端側に配設された払拭部材15を自在に移動させることができるものであるが、例えば、高さ30mの巨大なサイロ内で形成されたブリッジ状の粉粒体付着塊に払拭部材15を近づかせるためには、やはり作業員が人手で誘導する必要があり、高さ30mの巨大なサイロ内で安全装置などを体に装着してサイロ内に吊下された状態で作業する必要があった。
ここで、巨大なサイロ内で形成されたブリッジ状の粉粒体付着塊を、離れた位置から破砕できれば非常に便利である。
なお、上記構成において、前記排出管を複数本配設し、複数本ある前記排出管を前記レジューサに接続した構成であるので、複数本の前記排出管からそれぞれ噴き出す前記圧縮空気を前記レジューサにおいて集中させることができ、空気圧が一層大きくなるため、清掃装置が噴射する圧縮空気砲の威力を増大させることができる。
排出管からレジューサに受け入れられる圧縮空気のバランスが良く、レジューサ内において均等に空気圧を高めることができ、かつ空気の圧縮に伴うエネルギー損失を少なくすることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えば工業タンクに適用する例がある。工業タンクの中には貯留されている工業製品または材料が塊状のブリッジとなり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えばダクトに適用する例がある。ダクト内を通過する工業製品または材料の残渣が塊状に堆積した状態となり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えばベルトコンベアなどの運搬装置がある。ベルトコンベアなどにより運搬される工業製品または材料の残渣が運搬装置内において塊状に堆積した状態となり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
本発明の清掃装置は、さまざまな容器の清掃に適用することができるものである。以下の実施例では、特にことわりがない限り、穀物を貯蔵したサイロを清掃する装置の例として説明する。
図1に示すように、清掃装置100は、圧縮空気砲噴射装置110、清掃モジュール120、接続管130を備えたものとなっている。清掃対象となる容器は容器200として示す。また外部に備えるコンプレッサはコンプレッサ300として簡単に示した。
まず、圧縮空気砲噴射装置110、清掃モジュール120、接続管130の各々の構成について順に説明する。
この構成例では圧縮空気貯留タンク111は制御部112(図中では簡単に示した)を備えた構造となっている。
また、圧縮空気貯留タンク111の素材は特に限定されないが、構造的強度、持ち運びの容易さなどを考慮してアルミニウム合金製とする。アルミニウム合金で形成すれば、重量を100kg以内に抑えることができる。
図3は、排出管113および電磁開閉弁114の配設が分かりやすいように、図2から圧縮空気貯留タンク111とレジューサ115との間に橋梁しているパイプを取り除き、さらに、排出管113および電磁開閉弁114にハッチングを施してその配設を分かりやすく示した図である。図3に示すように、排出管113および電磁開閉弁114は、圧縮空気貯留タンク111とレジューサ115との間を連通する圧縮空気の経路となっている。
なお、上記のように排出管113を複数本配設した例の場合であれば、制御部112によってそれら複数の排出管113のうち電磁開閉弁114を開放するものを選択することが可能である。
同様に、図4(c)は、図中、斜線のハッチングを施した電磁開閉弁114aと電磁開閉弁114cと電磁開閉弁114eが開放され、排出管113aと排出管113cと排出管113eの3本が導通する様子を示している。
同様に、図4(d)は、図中、斜線のハッチングを施した電磁開閉弁114aから電磁開閉弁114fのすべてが開放され、排出管113aから排出管113fの6本すべてが導通する様子を示している。
なお、制御部112は、電磁開閉弁114の開閉時間についても制御することができる。電磁開閉弁114の開閉時間を調整することにより、圧縮空気貯留タンク111から引き出す圧縮空気の量を調整することができる。
また、制御部112により、電磁開閉弁114の開閉動作のインターバルの長さについても制御することができる。つまり、圧縮空気砲を噴射してから次の圧縮空気砲を噴射するまでのインターバルの長さの制御ができる。例えば、電磁開閉弁114の開放から閉鎖まで2秒とし、次の開放まで15秒とすると、圧縮空気砲の噴射時間が2秒となり、その後、15秒後に次の圧縮空気砲を噴射するという制御を行うことができる。
レジューサ115の構造については受け取った圧縮空気をさらに集中させて出力させることができるものであれば特に限定されないが、ここでは、例えば、いわゆる漏斗型の構造となっている。
前フレーム接合部117は、レジューサ115と排出管113との接合するつなぎ目となるフレームである。
中フレーム接合部118は、排出管113と圧縮空気貯蔵タンク111との接合するつなぎ目となるフレームである。
後フレーム接合部119は、圧縮空気貯蔵タンク111の後側のフレームである。
この構成例では、図1に示すように、ホース121、作業アーム122、ノズル123を備えた構成となっている。
また、接続管130の素材は、内部に圧力の大きな圧縮空気が高速で通過するため、その衝撃に耐える構造強度が必要であり、例えば、頑丈なチューブ体であり肉厚内部には引張強度の大きな繊維(炭素繊維、高強度ポリエチレン繊維など)が編み込まれたものが好ましい。さらに、接続管130についても粉塵爆発などを防ぐための静電防止、帯電防止の工夫をしておくことが好ましい。
また、接続管130の長さについては、清掃対象となる容器200の高さなどに応じた長さが必要である。
図6は、本発明の清掃装置100の容器200の清掃処理工程をまとめたフローチャートである。
圧縮空気砲噴射装置110を作業現場に設置し、清掃モジュール120と圧縮空気砲噴射装置110の間を接続管130により接続し、清掃モジュール120を容器200の上部に運搬する。また、コンプレッサ300と圧縮空気貯留タンク111を接続する(ステップS1)。
制御部112を介した設定により、電磁開閉弁114の開閉時間、インターバルの長さについても制御することができる。例えば、電磁開閉弁114の開放から閉鎖まで2秒とし、次の開放まで15秒とすれば、圧縮空気砲の噴射時間が2秒、その後、15秒後に次の圧縮空気砲を噴射する。
なお、上記実施例では、清掃対象をサイロとし、サイロ内の粉粒体が穀物粉を例とした説明であったが、清掃対象を工業タンクとし、工業タンク内に貯留される粉粒体が工業製品または材料の粉体としても同様である。さらに、清掃対象をダクトとし、ダクト内を通過する粉粒体が工業製品または材料の粉体としても同様である。
さらに清掃対象をダクトとし、付着塊がダクト内を通過する工業製品または材料の残渣がダクト内で堆積して塊状になったものとしても同様である。また、清掃対象をベルトコンベアなどの運搬装置とし、付着塊がベルトコンベアなどの運搬装置により運搬される工業製品または材料の残渣が運搬装置内において堆積して塊状となったものとしても同様である。
110 圧縮空気砲噴射装置
111 圧縮空気貯留タンク
112 制御部
113 排出管
114 電磁開閉弁
115 レジューサ
116 噴射口
117 前フレーム接合部
118 中フレーム接合部
119 後フレーム接合部
1191 コンプレッサ接続口
120 清掃モジュール
121 ホース
122 作業アーム
123 ノズル
130 締結器具フィーダー
200 容器
210 粉粒体の付着塊
300 コンプレッサ
Claims (7)
- 清掃対象に付着している粉粒体の付着塊を破砕して清掃する清掃装置であって、
コンプレッサから送られてくる圧縮空気を貯留する圧縮空気貯留タンクと、電磁開閉弁を備え前記圧縮空気貯留タンクから前記圧縮空気を引き出す排出管と、前記電磁開閉弁の開閉を制御する制御部と、前記電磁開閉弁が開放されて前記排出管から噴き出す前記圧縮空気を受け、集中させて噴射するレジューサを備え、前記レジューサにより集中させ一気に圧縮空気砲として噴射する圧縮空気砲噴射装置と、
前記清掃対象の清掃箇所まで導く可撓性あるホースと、前記ホースの先端側に配設されたノズルを備えた清掃モジュールと、
前記圧縮空気砲噴射装置と前記清掃モジュールとを接続する接続管を備え、
前記圧縮空気砲噴射装置において、前記排出管を複数本配設し、複数本ある前記排出管を前記レジューサに接続した構成であり、
複数本の前記排出管からそれぞれ噴き出す前記圧縮空気を前記レジューサにおいて集中させて噴射した前記圧縮空気砲により前記清掃対象の粉粒体の付着塊を破砕して清掃する圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。 - 前記圧縮空気貯留タンクと前記レジューサの間に配設された複数本の前記排出管を、前記圧縮空気貯留タンクと前記レジューサを結ぶ中心軸の周囲に均等に配設せしめたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
- 前記コンプレッサによる前記圧縮空気貯留タンク内の圧縮空気圧の調整、作動する前記電磁開閉弁の数量の調整、前記制御部による前記電磁開閉弁の作動間隔の調整のいずれかまたはそれらの組み合わせにより前記圧縮空気砲の破壊力の増減の制御を可能とした請求項1または2に記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
- 前記清掃対象がサイロであり、前記付着塊が前記サイロ内に貯留されている粉粒体が塊状のブリッジとなったものである請求項1乃至3のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
- 前記清掃対象が工業タンクであり、前記付着塊が前記工業タンク内に貯留されている工業製品または材料が堆積して塊状になったものである請求項1乃至3のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
- 前記清掃対象がダクトであり、前記付着塊が前記ダクト内を通過する工業製品または材料の残渣が前記ダクト内で堆積して塊状になったものである請求項1乃至3のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
- 前記清掃対象が運搬装置であり、前記付着塊が前記運搬装置により運搬される工業製品または材料の残渣が前記運搬装置内において堆積して塊状になったものである請求項1乃至3のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。
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