JPH0722743B2 - 配管内面の自動洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配管内面の自動洗浄装
置に関し、特に、医薬品、食品等の製造プラント内の配
管系を最適洗浄フィ−ド速度・洗浄繰り返し回数等の外
部設定に対応して自動的に洗浄できるようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の洗浄装置としては、ノズ
ルに設けられた複数個の噴射孔から高圧水を配管内面の
斜め後方に噴射させ、この噴射力によってノズルに推力
を発生させて配管内面を前進洗浄するものや、高圧ホ−
ス回転用の端末機あるいは駆動装置等で高圧ホ−スを回
転させながら配管内面に送り出して配管内面を洗浄する
ものなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置において
は、前進方向での洗浄時、高圧ホ−スが長くなればなる
程、また配管の曲がり部が多くなればなる程、さらに配
管垂直部の長さが長くなればなる程、高圧ホ−スと配管
内面との摺動抵抗が大きくなり一定しなくなる。そのた
め、ノズルの自走速度が配管全長にわたって一定せず、
洗浄速度のバラツキが発生したり、自走送り出しが不可
能になったりしていた。

【０００４】また、後退方向での洗浄作業を行なう場合
には、高圧ホ−スを手動で引き戻すしかなかった。

【０００５】一方、高圧ホ−スを回転させて洗浄作業を
行なう場合にも、上記と同様に、摺動抵抗により回転力
の増大、バラツキ等が発生すると同時に、高圧ホ−ス回
転用端末機あるいは駆動装置の回転力が高圧ホ−スを介
して伝達されるため、ノズル先端部に正確に伝わらず回
転ムラ等が生じたりしていた。

【０００６】また、高圧ホ−ス回転用端末機あるいは駆
動装置等はその構造が複雑であるため、装置全体が大型
化、高価化するという問題点があった。

【０００７】しかも、これら従来の洗浄装置の最大の欠
点は、被洗浄物である配管系等の内部にノズル本体部が
突出した状態で取り付けられることである。そのため、
配管系等の内部で粉粒体等を処理する場合に、ノズル本
体が粉粒体によって目ずまりしたり、機械的に回転不能
となり洗浄時に洗浄不能となったり、また、粉粒体が洗
浄ノズルによって閉塞・付着現象を起こし、装置の安定
した運転を不可能にしたりすることがあった。さらに、
場合によっては生産能力の減少や製品品質の低下を生じ
させることがあった。

【０００８】以上の理由から、従来、配管系等の内部を
洗浄する方法としては、洗浄口を手で開き洗浄ノズルま
たはホ−ス等を挿入して洗浄するか、あるいは個々の部
品に分解して手洗浄する等の方法が一般的に用いられて
いた。したがって、洗浄すべき箇所が多くなったり、容
易に近づけない場所等を洗浄する場合に、多くの人手・
労力および時間を要するばかりでなく危険を伴うため、
洗浄コストを上昇させると同時に洗浄効果・洗浄品質の
バラツキを発生させる一因となっていた。さらに、人為
的なミスが誘発されやすくなり、特に、医薬品、食品等
の製造設備においては、医薬品、食品等に対する汚染と
品質変化を極小化することが困難となる。これらを防止
するために、例えば、各製造ライン単位において各機器
ごとに、また必要によっては製造毎に、洗浄サイクル
［例えば、水道水による一次洗浄（洗浄剤による洗
浄）、脱イオン水・蒸留水による洗浄仕上げ、熱風
乾燥など］、および洗浄条件［例えば、洗浄圧力、
洗浄温度、洗浄時間又は水量、熱風温度、熱風乾燥
時間など］をプログラム化しシ−ケンシャルな制御を行
なうことが考えられるが、逆に、それによって省力化、
生産性の向上に大いに寄与できるという洗浄システムの
全自動化が阻害されてきたのである。

【０００９】そこで、本発明は、従来のこれらの洗浄装
置に認められる上記問題点の解決手段を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、洗浄すべき配
管系に分岐接続される開閉自在のピンチバルブユニッ
ト、ピンチバルブユニットに接続されるオ−トフィ−ダ
ユニット、洗浄用流体を後方及び回転方向に噴射して自
転する自転式のノズルユニット、ノズルユニットをその
先端に結合した洗浄ホ−スを具えた配管内面の自動洗浄
装置を提供する。そして、洗浄ホ−スがオ−トフィ−ダ
ユニットにより所定の推力及び速度で進退自在に送り制
御され、洗浄時には上記ノズルユニットが開いたピンチ
バルブユニットを通って配管系内に侵入し、洗浄ホ−ス
を介して供給された洗浄用流体を噴射しながら配管内面
を洗浄し、非洗浄時にはノズルユニットが後方に引き込
み、閉じたピンチバルブユニットにより配管系から完全
に遮蔽されるようにした。

【００１１】また、洗浄ホ−スの推力を制御するための
トルクリミッタユニットをオ−トフィ−ダユニットに具
備させた。

【００１２】また、洗浄ホ−スの原点位置及び前進終点
位置を検出するための検出ユニットを配置し、検出ユニ
ットで検出した信号をオ−トフィ−ダユニットを可変速
制御する制御装置に送ることにより、洗浄ホ−スの進退
を自動制御するようにした。また、正逆可変速回転制御
されて洗浄ホ−スを巻取り・巻戻しするホ−スリ−ルユ
ニットを配置し、ホ−スリ−ルユニットを洗浄用流体の
圧送手段に接続し、洗浄用流体をホ−スリ−ルユニット
を介して洗浄ホ−スに供給するようにした。また、一対
の自動洗浄装置を上流側機器と下流側機器との間の配管
系に分岐接続し、上流側機器付近の配管部に接続され下
流側機器に至る配管部及び下流側機器を洗浄する一方の
自動洗浄装置と、下流側機器付近の配管部に接続され上
流側機器に至る配管部及び上流側機器を洗浄する他方の
自動洗浄装置とを択一的に制御運転するようにした。

【００１３】

【作用】洗浄ホ−スは、オ−トフィ−ダユニットにより
所定の推力および速度で進退自在に送り制御される。洗
浄ホ−スの先端にはノズルユニットが結合されており、
ノズルユニットは洗浄ホ−スの前進により、開いたピン
チバルブユニットを通って配管系内に侵入する。配管系
内に侵入したノズルユニットは、洗浄ホ−スの進退送り
に伴って配管系内を進退移動し、洗浄用流体を後方およ
び回転方向に噴射しながら配管系内を洗浄する。洗浄が
完了すると、洗浄ホ−スがオ−トフィ−ダユニットによ
り後退せしめられ、これに伴ってノズルユニットは配管
系内を後退移動し、さらにピンチバルブユニットを通っ
て後方に引き込む。そして、ピンチバルブユニットが閉
じられる。ピンチバルブユニットにより、洗浄装置系は
配管系から完全に分離される。

【００１４】本発明の自動洗浄装置は配管系から完全に
分離することができるので、粉粒体によるノズルの目ず
まり、ノズルによる粉粒体の閉塞・付着現象等が発生し
ない。しかも、配管系に直接接続されるため、粉粒体Ａ
での輸送運転操作、洗浄操作、引き続いて粉粒体Ｂでの
輸送運転操作、・・・等の操作を、装置及び機器類を分
解することなくクロ−ズドのままで、しかも連続で自動
的に行なうことが可能である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００１６】図１は、本発明に係わる自動洗浄装置の全
体構成を示す。この自動洗浄装置は、下流側機器12Ａ、
水平管２ａ、Ｙ字管継手１ａ、エルボ３ａ、垂直管２
ｂ、Ｙ字管継手１ｂ、エルボ３ｂ、水平管２ｂ、上流側
機器12Ｂをそれぞれヘル−ル継手11を介して接続した配
管系Ｃに、ヘル−ル継手11ａおよび11ｂを介してそれぞ
れ分岐接続された一対の洗浄ユニットＡ・Ｂからなる。
洗浄ユニットＡは、ヘル−ル継手11ａを介して配管系Ｃ
のＹ字管継手１ａに接続されたピンチバルブユニット４
ａ、ヘル−ル継手11ａを介してピンチバルブユニット４
ａに接続されたオ−トフィ−ダユニット５ａ、後述する
ノズルユニット15を先端に結合した高圧ホ−ス６ａ、お
よび高圧ホ−ス６ａを巻き取り・巻き戻すためのホ−ス
リ−ルユニット７ａを主要な構成要素とする。洗浄ユニ
ットＢは、同様に、ピンチバルブユニット４ｂ、オ−ト
フィ−ダユニット５ｂ、高圧ホ−ス６ｂ、およびホ−ス
リ−ルユニット７ｂを主要な構成要素とする。一対のオ
−トフィ−ダユニット５ａ・５ｂは、制御・動力線８ａ
を介してそれぞれ制御盤８に電気的に接続される。ま
た、一対のホ−スリ−ルユニット７ａ・７ｂは、制御・
動力線10ａを介してそれぞれ制御盤10に電気的に接続さ
れ、制御盤10により正逆可変速回転制御される。高圧ホ
−ス６の後端部はホ−スリ−ルユニット７に巻設され、
さらに回転継手（図示省略）を介して高圧水配管９ａに
より高圧ポンプユニット９に連結され、洗浄用流体例え
ば高温高圧水等の供給を受ける。

【００１７】図２に示すように、高圧ホ−ス６の先端部
にはホ−スねじ継手13が固着されており、ホ−スねじ継
手13のオスねじ部に自転式のノズルユニット15が螺着さ
れる。また、ホ−スねじ継手13の外周部には検出リング
14が固着される。ノズルユニット15のノズル部には、洗
浄用流体を斜め後方に噴射させる複数個の噴射孔15ａ
と、回転方向に噴射させる１個の噴射孔15ｂとが形成さ
れる。

【００１８】図３に示すように、高圧ホ−ス６の中間部
はオ−トフィ−ダユニット５に組み込まれた上下一対の
ブッシュ16ａ付のフィ−ドロ−ラ16により一定量で上下
に均等に押圧される。また、高圧ホ−ス６のオ−トフィ
−ダユニット５より後方側には検出リング17が挿着さ
れ、被洗浄物である配管系の洗浄必要長さに合わせた距
離相当の位置になるようにストッパリング18により位置
決め保持される。

【００１９】図２および図４に示すように、オ−トフィ
−ダユニット５に接続されるピンチバルブユニット４の
バルブ外筒19は、前方部にＯリング溝19ａが形成された
フランジ部19ｂ、後方部内径側にテ−パ円筒状のパッキ
ン押さえ面19ｃ、ボス部19ｄ、およびボス部19ｄより後
方に形成されたヘル−ル継手11を有する。そして、ボス
部19ｄの上方側には近傍スイッチ20が螺着され、下方側
には内部の洗浄排水を排出するための排出用孔21が形成
される。この近傍スイッチ20は制御盤８に接続されてお
り、前述した検出リング14と協働して高圧ホ−ス６の
「原点位置検出ユニット」を構成する。尚、排出用孔21
は大気に開放される。バルブ外筒19の内径部に挿着され
る内リング22は左右対称形をなし、両端部にテ−パ面22
ａ、テ−パ面22ａに連続する円筒面22ｂおよび中央部の
円筒部22ｄを有する。バルブカバ−23は、後方部にフラ
ンジ部19ｂと結合されるフランジ部23ｂ、内径側にテ−
パ円筒状のパッキン押さえ面23ａ、およびパイプ状に突
出した前方部の端面に形成されたヘル−ル継手11を有す
る。ゴムスリ−ブ24は両端にテ−パ円筒状部24ａを有
し、テ−パ円筒状部24ａをパッキン押さえ面19ｃとテ−
パ面22ａ、パッキン押さえ面23ａとテ−パ面22ａとでそ
れぞれクランプされる。このように、ゴムスリ−ブ24を
圧着した状態に挿着したのち、Ｏリング溝19ａに装着さ
れたＯリングを介してフランジ部19ｂとフランジ部23ｂ
とをボルト26で結合する。この場合、ゴムスリ−ブ24の
内径面24ｂ、ボス部19ｄの内径面19ｆ、バルブカバ−23
の内径面23ｄをすべて同一径にするとともに、それぞれ
の境界接合面を密着させ各々の間にスキマがなく段差も
ない状態にするのが望ましい。さらに、ピンチバルブユ
ニット４の中央部には、バルブ外筒19および内リング22
を貫通する給排気用孔27が形成される。そして、内リン
グ22とゴムスリ−ブ24との間の空間部に操作用空気室62
が形成される。以上の態様にピンチバルブユニット４は
構成される。

【００２０】図３に示すように、オ−トフィ−ダユニッ
ト５のケ−シング28の前端面28ａには、後端面にインロ
−部30ａが形成されたフランジ30が結合される。このフ
ランジ30の内径部にはスクレ−パ29が挿着され、また、
その前端面にはヘル−ル継手11が形成される。そして、
フランジ30はインロ−部30ａを前端面28ａに嵌め合わさ
れた後、補助メネジ31を介してボルトセット32によりケ
−シング28に固定され、さらに、ヘル−ル継手11をヘル
−ルパッキン33を介してピンチバルブユニット４のヘル
−ル継手11とクランプ継手34で相互に結合される。一
方、ケ−シング28の後端面28ｂには、高圧ホ−ス６の導
入を容易にするためのテ−パ状面28ｃが形成され、ま
た、近傍スイッチ35を螺着させたブラケット36が固着さ
れる。この近傍スイッチ35は制御盤８に接続されてお
り、検出リング17と協働して高圧ホ−ス６の「前進終点
位置検出ユニット」を構成する。

【００２１】図５に示すように、ケ−シング28の軸受部
28ｄにはスナップリング37を介して支持軸受38が嵌合固
定される。支持軸受38には、フィ−ドロ−ラ駆動シャフ
ト39の段部39ａよりの寸法が短い軸部が嵌挿される。そ
して、この軸部には分配ギヤ40が装着され、キ−41およ
びスナップリング42で固定される。また、段部39ａの外
径部には、軸受部28ｄの端面28ｅに接触してシ−ル作用
をなすリップシ−ル43が係着される。一方、フィ−ドロ
−ラ駆動シャフト39の段部39ａよりの寸法が長い軸部に
は、片フランジボス44が段部39ａに密着した状態で挿着
され、さらに、片フランジボス44にキ−45で固定された
摩擦板46、ブッシュ16ａ付のフィ−ドロ−ラ16、摩擦板
46、プレ−ト47が所定の順序で挿着され、片フランジボ
ス44のネジ部に螺合するナット49で皿バネ48を介して固
定される。この片フランジボス44、摩擦板46、プレ−ト
47、ナット49、および皿バネ48によりトルクリミッタユ
ニットが構成される。また、片フランジボス44の反フラ
ンジ側の端面に密着させた状態でカラ−50が挿着され、
その外径部にはリップシ−ル43が係着される。この状態
で、高圧ホ−ス６を上下一対のフィ−ドロ−ラ16の溝61
間に挿通し、進退自在に把持させる。次に、ベアリング
カバ−51をインロ−部51ｂでケ−シング28に遊嵌した状
態にしておいて、支持軸受38ａをフィ−ドロ−ラ駆動シ
ャフト39に挿着し、ベアリングカバ−51の軸受部51ａに
嵌合する。そして、スナップリング42ａで固定する。

【００２２】図６に示すように、支持軸受38ａの外輪38
ｂは軸受部51ａの嵌合面51ｃに嵌合され、スナップリン
グ37ａと肩部51ｄとにより軸方向の移動を規制される
が、スナップリング37ａと肩部51ｄとの間の距離は軸受
幅Ｗよりも大きく設定されており、外輪38ｂの両端面側
には均等なスキマＳがそれぞれ形成される。

【００２３】オ−トフィ−ダユニット５は、上述した態
様に構成された上下一対のフィ−ドロ−ラユニットから
なる。そして、それぞれの分配ギヤ40が適当なバックラ
ッシュを保持した状態で回転自在に噛合わされるよう
に、フィ−ドロ−ラ駆動シャフト39の軸間距離は分配ギ
ヤ40のピッチ円径と同寸法に設定される。さらに、ベア
リングカバ−51はインロ−部51ｂをガイド面にしなが
ら、上下フィ−ドロ−ラユニットが最も軽く回転する位
置で総合的な芯出を行なった後、補助メネジ52を介して
ボルトセット53でケ−シング28に固定される。

【００２４】図７に示すように、オ−トフィ−ダユニッ
ト５の駆動モ−タ54には、モ−タ52とギヤボックス53が
一体化されたギヤ−ドモ−タが使用される。図５に示す
ように、ギヤボックス53の出力軸54ａには、ピニオンギ
ヤ55がキ−56で止められ、止めネジ57により分配ギヤ40
と正しく噛合う位置に固定される。また、ギヤボックス
53の端面にはピニオンギヤ55の外径よりも少し大きめの
径寸法を有するインロ−部53ａが形成されており、駆動
モ−タ54はインロ−部53ａをモ−タカバ−56ａに嵌め合
わされたのちボルトセット53ｂで固定される。モ−タカ
バ−56ａは、ピニオンギヤ55と分配ギヤ40とが適当なバ
ックラッシュを保持した状態で回転自在に噛み合わされ
るように芯出された後、補助メネジ60を介してボルトセ
ット58および59でケ−シング28に位置決め固定される。
モ−タ52は、制御・動力線８ａを介して制御盤８に接続
されており、制御盤８により正逆可変速回転制御され
る。図８に示すように、フィ−ドロ−ラ16は円筒形状と
し、その内径部にはブッシュ16ａが装着され、また外径
中央部には高圧ホ−ス６を把持するための溝61が形成さ
れる。溝61は、上下一対で高圧ホ−ス６を上下に一定量
で均等に圧下でき、高圧ホ−ス６との間に滑りが生じな
いような形状・寸法に設定される。

【００２５】図９を参照しながら説明すると、高圧ホ−
ス６をフィ−ドロ−ラ16で圧下する以前の形状は、点
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ａを結ぶ直径Ｄ相当
の円形状であるが、圧下後の形状は、模型的に示せば、
点ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、
ａ１を結ぶ楕円形状になる。溝61の形状は、近似的には
点ｇ２、ｈ１、ａ１、ｂ１、ｃ２あるいはｇ２、ｆ１、
ｅ１、ｄ１、ｃ２を結ぶ曲率半径Ｒの円弧状に形成され
る。さらに、点ｂ１〜ｃ２間、ｈ１〜ｇ２間、ｄ１〜ｃ
２間、およびｆ１〜ｇ２間はいずれも同様に、上下一対
間でロ−ルすきま２ｋを形成する円筒面16ｃと円弧Ｒ１
で滑らかに連続した形状とされる。各部の寸法関係の一
例を同図の符号を用いて示すと、高圧ホ−ス６の外径寸
法Ｄ＝１とした場合、Ｒ＝０．６〜０．９、Ｒ１＝０．
１〜０．２、ｉ＝０．０４〜０．０８、Ｊ＝０．５〜
０．４、Ｋ＝０．０８〜０．１、Ｂ＝１．９〜２．１と
する。また、本実施例では、フィ−ドロ−ラ16の形成材
料としてＪＩＳゴム硬度６０〜８０のゴム弾性体を用
い、さらに、溝61にシリコンゴムのライニング層16ｂを
形成して高温・高圧水等の洗浄用流体使用時の耐久性を
高めるようにした。このライニング層16ｂの厚さｔは、
上記と同様の基準で示せば、ｔ＝０．０４〜０．０８と
する。

【００２６】次に、以上説明した構成の洗浄装置の作用
について説明する。

【００２７】図４において、給排気用孔27を通じて操作
用空気室62を大気に開放した状態にすると、ゴムスリ−
ブ24の外径部24ｃは大気に開放される。一方、ゴムスリ
−ブ24の内径部24ｂは排水用孔21を通じて大気に開放さ
れているから、この状態のとき、ゴムスリ−ブ24は変形
することなく当初の形状を維持する。この状態を「ピン
チバルブユニットが開状態にある」と称する。

【００２８】図２において、給排気用孔27を通じて操作
用空気室62に１．５〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ²程度の圧縮
空気を供給すると、ゴムスリ−ブ24の内径部24ｂが排水
用孔21を通じて大気に開放されているため、ゴムスリ−
ブ24は圧力差を受けて内側に湾曲して変形する。この
時、内径部24ｂは中心部において円筒状部分の前面積の
５０〜８０％程度を相互に密着させる。この状態を「ピ
ンチバルブユニットが閉状態にある」と称する。このよ
うに、給排気用孔27を通じて操作用空気室62の圧力を調
整することにより、ピンチバルブユニット４を開状態、
閉状態に容易に操作することができる。

【００２９】次に、「通常の洗浄操作運転」とは、配管
系等の屈曲部が２〜３箇所以上あって、高圧ホ−ス６と
配管系内面との摺動抵抗が大きくなったり一定しなくて
も、ノズルユニット15を配管系の屈曲部にならってスム
−スに、一定速度でしかも一定推力で安定して前進させ
たり後退させたりできる状態をいう。この状態は、オ−
トフィ−ダユニット５に具備されているトルクリミッタ
ユニットのトルク調整機能により実現される。すなわ
ち、図５において、ナット49を締め込む方向に回転させ
てゆくと、皿バネ48、プレ−ト47、片フランンジボス44
を介して、フィ−ドロ−ラ16の両端面が摩擦板46により
締め付けられる。反対に、ナット49を緩める方向に回転
させると、フィ−ドロ−ラ16の両端面は緩められる。フ
ィ−ドロ−ラ16を回転させるのに必要なトルク値が、フ
ィ−ドロ−ラ16と摩擦板46との間の摩擦トルク値よりも
大きくなった場合、両者間およびブッシュ16ａと片フラ
ンンジボス44との間に滑りが生じる。このように、フィ
−ドロ−ラ16に対する摩擦板46の締付力を皿バネ48を介
してナット49で調節することにより、フィ−ドロ−ラ16
のトルク調整、換言すれば高圧ホ−ス６の推力調整がな
される。

【００３０】「通常の洗浄操作運転」時に、実験的にホ
−スの推力を３ｋｇｆ〜７ｋｇｆのトルク値に調節し、
これを「定常設定推力」と称す。また、「通常の洗浄操
作運転」時以上のホ−ス推力が発生した場合、例えば、
検出リング17の位置決め用ストッパリング18の位置決め
位置が洗浄必要長さよりも長めに設定され、上流側機器
12Ａあるいは下流側機器12Ｂの本体壁面にノズルユニッ
ト15が当たって進行不可能になったような場合、あるい
は、配管系の管内面に被輸送物等による閉塞箇所があり
同様にノズルユニット15が進行不可能になったような場
合等を「非定常洗浄操作運転」と称する。「非定常洗浄
操作運転」時には、前述したように、フィ−ドロ−ラ16
と摩擦板46間、およびブッシュ16ａと片フランジボス44
間で滑りが発生する。この滑りが発生するホ−ス推力を
「非定常設定推力」と称す。尚、この場合でも、フィ−
ドロ−ラ16を図９に示す形状・寸法にすることにより、
高圧ホ−ス６と溝61間の推力を「非定常設定推力」より
も大きな値（この値を「最大設定推力」と称す）に設定
することができるため、高圧ホ−ス６と溝61間の滑りは
回避される。この場合の推力は、実験的にはホ−ス推力
で６〜１４ｋｇｆ相当のトルク値に調整される。このよ
うに、「通常の洗浄操作運転」時のホ−ス相当推力であ
る「定常設定推力」Ｆ１と、「非定常洗浄操作運転」時
のホ−ス相当推力である「非定常設定推力」Ｆ２、およ
びフィ−ドロ−ラ16と高圧ホ−ス６間のホ−ス相当推力
である「最大設定推力」Ｆ３との間には以下の関係が成
り立つように通常は調整される。すなわち、

【００３１】 Ｆ１≦Ｆ２（＝３〜７ｋｇｆ）＜Ｆ３（＝６〜１４ｋｇｆ）（式１） とされる。このことは、「定常設定推力」Ｆ１の範囲内
で「通常の洗浄操作運転」が行なわれ、モ−タの回転力
が滑りなしに同期的に高圧ホ−ス６に正しく伝わること
を示す。そして、異常発生時すなわちトルクリミッタユ
ニットとフィ−ドロ−ラ16間に滑りが発生した場合、高
圧ホ−ス６にモ−タ52の回転力が全く伝わらないように
なる。したがって、このような場合、高圧ホ−ス６はそ
の場で停止するため、損傷を未然に防ぐことができる。
さらに、原点位置検出ユニットとの組合せ制御により、
異常音を発したり、異常処理を行なったりすることも可
能である。また、上記関係は、高圧ホ−ス６とフィ−ド
ロ−ラ16間に滑りが一般的には発生しないことを示す。

【００３２】図２に示すように、ピンチバルブユニット
４が閉じ、ノズルユニット15が後方に引き込んだ状態を
「高圧ホ−スが原点位置にある」と称す。この状態で、
高圧ホ−ス６に高温・高圧水等の洗浄用流体が高圧ポン
プユニット９より高圧水配管９ａ、回転継手（図示省
略）、ホ−スリ−ルユニット７を介して供給されると、
高圧ホ−ス６の先端に結合されたノズルユニット15はそ
の噴射孔15ａおよび15ｂから洗浄用流体を噴射させ、自
転しながらボス部19ｄの内径面19ｆ内を洗浄する。洗浄
後の排水は、排出用孔21から装置外に排出される。

【００３３】次に、図４に示すように、ピンチバルブユ
ニット４を閉状態から開状態に切換えた後（例えば電磁
弁等により）、オ−トフィ−ダユニット５のモ−タ52に
より上下フィ−ドロ−ラ16を前進回転方向に駆動させれ
ば、高圧ホ−ス６はピンチバルブユニット４を通って配
管系内に侵入し、前進方向に進みながら配管内面をノズ
ルユニット15で洗浄する。検出リング14が近傍スイッチ
20の作動範囲外まで前進すると、原点位置検出ユニット
は高圧ホ−ス６が原点を離れて前進中であるとみなす。

【００３４】高圧ホ−ス６が前進を続けると、図３に示
すように、検出リング17が近傍スイッチ35の作動範囲内
まで前進する。検出リング17はストッパリンブ18によ
り、必要洗浄距離に合わせた位置に保持されている。こ
の状態を「高圧ホ−スが前進終点位置にある」と称す。
この状態は、高圧ホ−ス６が配管系の必要洗浄長さに合
わせた距離相当まで前進して洗浄が進んでいることを示
し、前進終点位置検出ユニットは前進終点とみなし、制
御盤８に信号を送りオ−トフィ−ダユニット５のモ−タ
52を停止させる。その後、上流側機器12Ｂあるいは下流
側機器１２Ａの洗浄に必要な時間だけ高圧ホ−ス６の送
りを停止させた後、今度はオ−トフィ−ダユニット５の
モ−タ52により上下フィ−ドロ−ラ16を後退回転方向に
駆動させれば、高圧ホ−ス６は後退しながら配管内面を
洗浄する。検出リング17が近傍スイッチ35の作動範囲外
まで後退すると前進終点位置検出ユニットは高圧ホ−ス
６が後退中であるとみなす。高圧ホ−ス６が後退を続
け、検出リング14が近傍スイッチ20の作動範囲内に入る
と、原点位置検出ユニットは原点とみなし、オ−トフィ
−ダユニット５のモ−タ52を停止させる。洗浄操作運転
の最終時には、図２に示すように、ノズルユニット15は
原点位置にあり、同時にピンチバルブユニット４は閉じ
られる。このため、洗浄ユニットは配管系から完全に分
離された状態になる。以上が、「通常の洗浄操作運転」
時における各洗浄ユニットＡ・Ｂの「洗浄１サイクル」
である。各洗浄ユニットＡ・Ｂは、この「洗浄１サイク
ル」を択一的に行ない、上流側機器１２Ｂおよび下流側
機器１２Ａを含めた配管部を洗浄する。すなわち、図１
において、ピンチバルブユニット４ｂを閉じ、洗浄ユニ
ットＢを配管系Ｃから分離した状態で洗浄ユニットＡを
操作運転することにより、上流側機器１２Ｂおよび上流
側機器１２Ｂに至る配管部を洗浄することができる。逆
に、ピンチバルブユニット４ａを閉じ、洗浄ユニットＡ
を配管系Ｃから分離した状態で洗浄ユニットＢを操作運
転することにより、下流側機器１２Ａ及び下流側機器１
２Ａに至る配管部を洗浄することができる。「洗浄１サ
イクル」の繰り返し回数は、被洗浄物である配管系の態
様たとえば［被輸送物の物性、配管系の長さ、屈
曲部の箇所、配管内径など］や、洗浄サイクルたとえ
ば［水道水による一次洗浄（洗浄剤による洗浄）、
脱イオン水、蒸留水による仕上げ洗浄、熱風乾燥な
ど］、および洗浄条件たとえば［洗浄圧力、洗浄温
度、洗浄速度、洗浄時間または水量、熱風乾燥時
間など］等によってプログラム化されシ−ケンシャルな
制御によって行なわれる。

【００３５】以上のこれらの操作は、配管系Ｃに接続さ
れた一対の洗浄ユニットＡ・Ｂについて有機的に結合さ
れ制御される。

【００３６】尚、本発明は上記実施例に限らず、例えば
図１０に示すように、下流側機器12Ａを貫通せしめた状
態に配管系Ｃが構成されてもその機構上何ら問題のない
場合において、下流側機器１２Ａよりさらに下流側の配
管部に一つの洗浄ユニットＡを接続するようにすれば、
前述したものと同様に、上流側機器１２Ｂ、配管系Ｃ及
び下流側機器１２Ａを洗浄することができる。したがっ
て、一つの洗浄ユニットを配置するだけで、一対の洗浄
ユニットを配置したと同様の洗浄操作運転が可能とな
り、また同様の効果が得られるのでコスト的に安価な洗
浄システムを構築することができる。

【００３７】また、図５において、上下のフィ−ドロ−
ラ駆動シャフト39上に配置したトルクリミッタユニット
をなくし、図１１に示すように、駆動モ−タ54の出力軸
54ａ上に一つのトルクリミッタユニットを配置するとと
もに、フィ−ドロ−ラ16をロ−ラシャフト74に固着して
一体化するようにしてもよい。同図において、出力軸54
ａ上に挿着された片フランジボス65はキ−64止めされ、
さらにスナップリング72で固定される。そして、片フラ
ンジボス65の外径部に摩擦板66、ブッシュ67付のピニオ
ン68、摩擦板66、プレ−ト69が所定の順序で挿着され、
片フランジボス65のねじ部に螺合するナット71により皿
バネ70を介して固定される。一体化されたフィ−ドロ−
ラ16とロ−ラシャフト74は、フィ−ドロ−ラ駆動シャフ
ト39の段部39ａとカラ−50とに密着配置され、キ−45で
固定される。このような構成にすることにより、前述し
た（式１）の関係は、

【００３８】Ｆ１≦Ｆ２（＝１．５〜３．５ｋｇｆ）＜
Ｆ３（＝３〜７ｋｇｆ）（式２）となり、半分のトルク
伝達容量のトルクリミッタユニットを一つだけ配置すれ
ばよく、コスト的に安価にすることができる。尚、同図
における説明を省略した細部は、図５に示すものと実質
的に同一構成である。

【００３９】さらに、ノズルユニット15の噴射孔15ａの
形状寸法、孔数、噴射角度等の変更により、被洗浄物に
対する最適な洗浄条件が得られる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以下に示す特有の効果を有す
る。

【００４１】（１）非洗浄時に、ノズルユニットが装置
接続部の内面に突出しておらず、しかもピンチバルブユ
ニットにより装置接続部を閉塞して配管系と完全に分離
しているから、粉粒体の処理を行なっても粉粒体の動き
を妨げないし、またコンタミネ−ション等の問題も避け
られる。

【００４２】（２）被洗浄物である配管系の屈曲部が２
〜３箇所以上あって、高圧ホ−スと配管系内面の摺動抵
抗が大きくなったり、また一定しなくても、ノズルユニ
ットを配管系の屈曲部にならってスム−スに一定速度
で、しかも一定推力で安定して前進させたり後退させた
りすることができる。

【００４３】（３）配管系の内面に被輸送物の閉塞箇所
がある等のために、ノズルユニットが進行不可能になっ
た場合、オ−トフィ−ダユニットに具備されたトルクリ
ミッタユニットとフィ−ドロ−ラ間に滑りが発生し、高
圧ホ−スにモ−タの回転力が全く伝わらないようにな
る。したがって、高圧ホ−スがその場で停止するため、
折れ曲がって破損したりするなどの損傷を未然に防ぐこ
とができる。

【００４４】（４）自転式のノズルユニットの採用によ
り、ノズルに回転力を与えるため端末機あるいは駆動装
置等を使用する必要がなくなる。そのため、装置全体の
構造が単純化、小型化され、非常に安価になる。さら
に、ノズルユニットが洗浄用流体を噴射しながら回転す
るから、３６０゜全方向の洗浄が行なえる。

【００４５】（５）配管系に一対の洗浄装置を接続した
洗浄システムを構築することにより、装置全体が小型化
され、さらに、自動運転することにより作業者が容易に
近付けないような箇所の洗浄を行なうことができる。

【００４６】（６）配管系の態様、洗浄サイクル、洗浄
条件、洗浄必要回数等をプログラムし、下流側の洗浄装
置による洗浄と、上流側の洗浄装置による洗浄とを交互
に自動制御運転することにより、洗い残しがなく、一定
したレベルの洗浄効果が得られる。

【００４７】（７）接液部の材質にＳＵＳ、テフロン等
を使用すると、従来の手洗浄では危険であった沸騰水に
近い高温水も扱えるので洗浄効果が高い。

【００４８】（８）高温圧縮空気によるパ−ジが可能な
ので、洗浄終了後に適正な圧力でパ−ジすることによ
り、洗浄装置の運転時に洗浄用流体が流れこむことがな
く、また、洗浄後の配管系の内部を速やかに乾燥するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる自動洗浄装置の全体構成を示す
図である。

【図２】ピンチバルブユニットの閉状態を示す断面図で
ある。

【図３】オ−トフィ−ダユニットを示す一部断面図であ
る。

【図４】ピンチバルブユニットの開状態を示す断面図で
ある。

【図５】オ−トフィ−ダユニットを示す断面図である。

【図６】図５におけるＤ部を示す拡大断面図である。

【図７】オ−トフィ−ダユニットの駆動モ−タを示す一
部断面図である。

【図８】フィ−ドロ−ラを示す断面図である。

【図９】フィ−ドロ−ラの溝形状を示す図である。

【図１０】本発明の他の実施例に係わる自動洗浄装置の
全体構成を示す図である。

【図１１】オ−トフィ−ダユニットの他の実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

４ ピンチバルブユニット ５ オ−トフィ−ダユニット ６ 高圧ホ−ス ７ ホ−スリ−ルユニット ８ 制御盤 １０ 制御盤 １２Ａ 下流側機器 １２Ｂ 上流側機器 １４ 検出リング １５ ノズルユニット １７ 検出リング ２０ 近傍スイッチ Ａ 洗浄ユニット Ｂ 洗浄ユニット Ｃ 配管系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 茂樹 大阪府高石市西取石７−２−９ (72)発明者 宮本 守 兵庫県伊丹市南野字南の口405−５

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄すべき配管系に分岐接続される開閉
   自在のピンチバルブユニット、ピンチバルブユニットに
   接続されるオ−トフィ−ダユニット、洗浄用流体を後方
   及び回転方向に噴射して自転する自転式のノズルユニッ
   ト、該ノズルユニットをその先端に結合した洗浄ホ−ス
   を具えたものであって、前記洗浄ホ−スが前記オ−トフ
   ィ−ダユニットにより所定の推力及び速度で進退自在に
   送り制御され、洗浄時には前記ノズルユニットが開いた
   前記ピンチバルブユニットを通って配管系内に侵入し、
   前記洗浄ホ−スを介して供給された洗浄用流体を噴射し
   ながら配管内面を洗浄し、非洗浄時には前記ノズルユニ
   ットが後方に引き込み、閉じたピンチバルブユニットに
   より配管系から完全に遮蔽されるようにした配管内面の
   自動洗浄装置。
2. 【請求項２】 洗浄ホ−スの推力を制御するためのトル
   クリミッタユニットがオ−トフィ−ダユニットに具備さ
   れた請求項１の配管内面の自動洗浄装置。
3. 【請求項３】 洗浄ホ−スの原点位置及び前進終点位置
   を検出するための検出ユニットを具え、該検出ユニット
   で検出した信号をオ−トフィ−ダユニットを送り制御す
   る制御装置に送ることにより、洗浄ホ−スの進退を自動
   制御するようにした請求項１又は２の配管内面の自動洗
   浄装置。
4. 【請求項４】 正逆可変速回転制御されて洗浄ホ−スを
   巻取り・巻戻しするホ−スリ−ルユニットを具えたもの
   であって、該ホ−スリ−ルユニットが洗浄用流体の供給
   手段に接続され、洗浄用流体が該ホ−スリ−ルユニット
   を介して洗浄ホ−スに供給されるようにした請求項１、
   ２、又は３の配管内面の自動洗浄装置。
5. 【請求項５】 一対の請求項１、２、３、又は４の自動
   洗浄装置を上流側機器と下流側機器との間の配管系に分
   岐接続したものであって、上流側機器付近の配管部に接
   続され下流側機器に至る配管部及び下流側機器を洗浄す
   る一方の前記自動洗浄装置と、下流側機器付近の配管部
   に接続され上流側機器に至る配管部及び上流側機器を洗
   浄する他方の上記自動洗浄装置とを択一的に制御運転す
   るようにした配管内面の自動洗浄装置。