JPH0866668A - 管内清掃具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 埋設された配水管等の内部に堆積、結晶した
固着物を、高圧水の水圧を利用して自走する清掃具によ
って効果的に破砕除去する器具を提供する。 【構成】 管内壁に付着堆積した固着物を、本体先端に
ある円筒刃の振動によって破砕除去するための器具。該
円筒刃に固定されこれを前後に振動させる振動体と、該
振動体に固定された高圧水噴出チューブとにより構成さ
れており、該高圧水噴出チューブは、チューブ体とその
先端部に固設された逆噴射ノズルとから成っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内に付着堆積した固
着物を、薬剤を用いず物理的に除去するための器具の構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】配水管や排水管の管内部には、移動する
流体の種類によって種々の付着物が堆積してゆく。いず
れにせよこのような付着物は、管を閉塞させてしまうこ
ともあり得るし、そうでなくとも管の有効断面積を小さ
くし、場合によっては管自体の腐食の要因ともなるの
で、除去すべき存在である。そして、それがねばねばし
た粘着物の場合には、薬剤を配管内に注入してその作用
によって除去するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこうした付着
物の中には、管内壁表面で結晶化し、除去が極めて困難
なものがある。例えば鉱泉水の配水管の場合だと、炭酸
泉であれば炭酸カルシウム、硫黄泉であれば硫黄華、と
いったいわゆる「湯の華」が配水管内部を覆うようにし
て結晶し、もはや通常の薬剤では除去できず、配水管自
体を撤去交換する以外に方策はないということになって
いた。またこの作業は、配水管が土中深く埋設されてい
ることが多いこともあって時間も費用もかかり、所有者
や使用者は交換時期が近づくのを恐れるほどのものであ
った。

【０００４】薬剤を用いず固着物を除去する方法として
は、ハンマードリル等の振動体の打撃力を利用して管内
壁に存在する固着物を物理的に破砕しこれを除去する方
法があるが、ピックハンマー等であれば管内全周にわた
って破砕してゆくのは困難であるし、管自体を破損させ
てしまう恐れがある。また振動によって破砕してゆくと
いう手法を採る場合にはその振動体を押圧し続ける必要
があるが、管内の何メートルも先にある振動体を押圧し
続けるのは問題が多い。

【０００５】一方、物理的に破砕するという上記方法の
場合、破砕された固着物は大小様々な形状で管内に存在
することになるが、それを放置しておくと、破砕のため
の器具と管内壁との間に詰まり、該器具が動かなくなっ
て収拾がつかなくなってしまう。そこで、破砕する器具
とは別個に管内にチューブの差し込みここから高圧水を
噴射し、その水圧にて破砕された固着物を除去すると良
い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、上記
諸点に鑑み鋭意研究の結果遂に本発明を完成させたもの
でありその特徴とするところは、管内壁に付着堆積した
固着物を、本体先端にある円筒刃の振動によって破砕除
去するための器具であって、該円筒刃に固定されこれを
前後に振動させる振動体と、該振動体に固定された高圧
水噴出チューブとにより構成されており、該高圧水噴出
チューブは、チューブ本体とその先端部に固設された逆
噴射ノズルとから成っている点にある。

【０００７】つまり、本発明清掃具の最大の特徴は、固
着物を除去しようとする管の内径に合わせた円筒刃を振
動させること、推進力は高圧水噴出チューブから後方に
向かって噴出される水によって得ること、にある。

【０００８】なお、本発明清掃具によって固着物除去作
業を行なう管は、その構造上直管或いは非常にゆるやか
なカーブの曲管に限られる。またこうした管は通常、点
検作業や交換作業、ゴミなどの除去作業などのことを考
慮して、「溜枡」と呼ばれる枡がところどころに設置さ
れている。管はこの溜枡同士を連結する形で、幾分かの
勾配を以て配設されることになる。そこで、本発明清掃
具は、一つの溜枡にある管開口部から、隣接する溜枡の
開口部までを、高圧水噴出チューブの推進力を利用して
自動的に清掃作業を行なおうとするものであるとも言え
る。

【０００９】ここで「固着物」とは、排水管や排水管等
の管の内壁に付着し、堆積して固化するものであり、既
述した湯の華のように管内で結晶するもの以外に、固化
した酸化鉄、ガムと呼ばれる有機物の塊、モルタル類、
或いはゴミ等がその対象となる。

【００１０】「円筒刃」は、円筒体の先端に刃を有する
部材であり、内部が中空のものである。円筒刃によって
破砕された固着物は、基本的には円筒体先端の中空部分
に入り込むが、一部が残ってしまうこともあるので円筒
体の周面に適宜孔を設け、破砕された固着物を該円筒体
内部に落とし込むようにしても良い。

【００１１】「振動体」は、円筒刃に固着物を破砕する
ための打撃力を付与することを目的とする部材である。
振動体に要求される打撃力の大きさは、固着物の種類や
予想されるその量に応じて適宜採用すれば良いものであ
るが、本発明者が試作した範囲ではエア駆動タイプの振
動ハンマーのハンマー部分を堅固に円筒刃に固定したも
のは、多量の湯の華が固着した鉱泉水用配水管でも問題
なく清掃でき好適であった。また振動体は、本発明器具
が管内を前進している間中常時振動している必要はな
い。除去しなければならない固着物が存在していない時
には、振動が不必要であるばかりでなく、該箇所では円
筒刃と管内壁との間に隙間があって振動体が振動すると
容易にブレてしまい、管を傷めてしまうこともあり得
る。従って、前進中ある大きさ以上の抵抗があった場合
にのみ振動するタイプのものを使用するのが好ましい。
なお、本発明器具を引き抜く場合には、本発明者が試作
したものにおいては、振動体を駆動させ続けておくと支
障なく引き出せた。

【００１２】「高圧水噴出チューブ」は、管外部から破
砕箇所まで連結されているチューブであって、チューブ
本体と逆噴射ノズルとにより構成されている。チューブ
本体は、ポンプアップされて高圧となった水用のもので
あるため耐圧性に優れたものを使用する。逆噴射ノズル
は、進行方向に噴射する水量よりも逆方向に噴射する水
量の方を多くすることによって、自身が推進力を有する
という性質を持ったものであり、それに応じたノズル孔
が設けられた部材である。

【００１３】高圧水噴出チューブは振動体に固定される
が、振動体のどの位置に高圧水噴出チューブのどの部分
をどのような方法で固定するかについては、いずれも特
に限定するものではない。但し、振動体については実際
に振動する先端側の部分よりも基部側に固定した方が、
高圧水噴出チューブについてはチューブ本体側よりも逆
噴射ノズル側を固定箇所とする方が好ましい作業が行な
えた。

【００１４】管内清掃作業が完了し本発明清掃具を管か
ら取り出す方法については、何ら限定するものではな
い。例えば直管で先端に溜枡等の開放部分があれば、該
部分に達した段階で振動体駆動源と本発明清掃具との連
結や、高圧水噴出チューブと与圧ポンプとの連結を断っ
てから取り出せば良く、手前に引っ張る必要はない。し
かし、前方に取り出し箇所が存在しない場合や、何らか
の原因で本発明清掃具が或る位置から進めなくなったと
いった場合には、手前に引っ張って取り出す必要があ
る。そのための設備については本発明において限定する
ものではないが、本発明清掃具に引出し用のワイヤを固
定しておき、作業中も管入口から該ワイヤを余すように
すれば、作業完了時の取り出しは容易である。その時破
砕しきれなかった固着物等に本発明清掃具が引っ掛かっ
て動かなくなることも考えられるが、振動体のみを稼働
させておけばそうした支障もほとんどない。

【００１５】なお、管内が固着物によって完全に閉塞さ
れておらず、部材等の通りが良好な場合には、作業に先
立って管の開口部から出口までワイヤ等を通しておき、
本発明清掃具とこのワイヤ等を連結し、出口側からこの
ワイヤ等を引くようにしながら作業を進めると、能率は
格段と向上する。なお当然ながら、本発明はこのような
引張力がなくとも作業ができることが特徴であるので、
こうしたワイヤ等を使用しなくとも良いことは言うまで
もない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る管内清掃具１（以下
本発明清掃具１という）の一例を示す分解斜視図であ
る。図より明らかなように本発明清掃具１は、前端周囲
に刃２１、そして該前端の外側部分にも複数（本例では
６個）の切刃２２を有する円筒体２と、該円筒体２の中
央付近内部に設けられた固定箇所にそのハンマーロッド
部分３１が固定された振動ハンマー３と、該振動ハンマ
ー３の基部に固定された高圧水噴出チューブ４とにより
構成されている。なお本例の振動ハンマー３を駆動させ
るための駆動源（エアコンプレッサ）及びそのエア配
管、水道水の水圧を上げるためのポンプ等については、
本発明にとって重要な部分ではないので図示を省略して
いる。また、円筒体２と振動ハンマー３、或いは振動ハ
ンマー３と高圧水噴出チューブ４とはそれぞれ効果的に
固定されているが、それらの連結構造についても図示を
省略している。なお本例の振動ハンマー３は、先端部分
がある程度押圧された状態で振動運動を開始するもの
で、本発明清掃具１が管内を前進していても、固着物等
に遭遇して前進を妨げる力が働くまでは振動することは
ない性質のものである。

【００１８】本例の高圧水噴出チューブ４は、図２に示
すようにチューブ本体４１と中空の金属球状の逆噴射ノ
ズル４２とにより成るもので、該逆噴射ノズル４２には
斜め後方に向かって同心円状に多数（１０個）のノズル
孔Ａ、前方には最先端部に１個のノズル孔Ｂが開けられ
ている。従って、チューブ本体４１から高圧水が流入す
ると、その多くは斜め後方に、一部は真っ直ぐ前方に噴
射されることになる。よって高圧水が流入されている間
逆噴射ノズル４２は前方への推進力を得る。結果、本発
明清掃具１は常時前方に押圧されることになる。

【００１９】図３は、逆噴射ノズル４２の他の実施例を
示したもので、概ねドーナツ状であって、振動ハンマー
３はこのドーナツの孔に相当する部分に嵌め込まれた形
で連結される。本例の場合、高圧水噴出チューブ４のチ
ューブ本体４１は、本発明清掃具１のほぼ中心線上に存
在しており、力学的にも好適なレイアウトとなってい
る。

【００２０】円筒体２は、刃２１部分に焼き入れ加工を
施した鋼製である。前端付近にはこの刃２１の変形破損
を保護するための放射状保護板２３が固設されている。
また円筒体２の周面には多数の孔２４が刻設されてい
る。この孔２４の大きさについては、破砕した固着物の
取り込み口であるので円筒体２自体の強度等が許す範囲
でできるだけ大きく、且つ多い方が好ましい。切刃２２
は、円筒体２本体の外周に固設された別体のものであ
り、その肉厚のためこの部分の径が大きくなっている。
なお、本例の場合放射状保護板２３の前端にも刃を付け
て、固着物の破砕作業がより効果的に行なえるようにし
ているが、この部分の刃は本発明に必須のものではな
い。

【００２１】清掃作業によって破砕された固着物Ｃは、
本発明清掃具１の使用状態の一例を示す図４からも明ら
かなように、そのほとんどが放射状保護板２３の間隙か
ら円筒体２の内部に落ち込む。作業中、高圧水噴出チュ
ーブ４から水が噴射されているため、落ち込んだ固着物
Ｃは円筒体２の内部を通過して簡単に排除されることに
なる。但し、破砕された固着物Ｃの一部は、円筒体２の
周面と管内壁の間隙に嵌まり込んでしまうが、管Ｔ内面
と円筒体外２の外面との間には小さいけれども幾分かの
（少なくとも切刃２２の肉厚分だけの）間隙があるため
作業の支障とならないことも多く、仮に問題となるよう
な固着物が入り込んできたとしても孔２４の存在によっ
て円筒体２の内部に落ち込むことになり問題とならな
い。なお、円筒体２が前後運動のみをするのではなく、
前後運動と共にゆっくりと回転運動も行なうようにする
と、上記間隙に嵌まり込んだ固着物の処理はより完璧に
解消し得る。

【００２２】円筒体２を回転させるための構造として
は、円筒体２に取設される切刃２２の刃を斜めにした上
で、円筒体２と振動ハンマー３、又は振動ハンマー３と
高圧水噴出チューブ４とを可回動に連結する等の方法を
採用すれば良い（図示せず）。或いはその他の方法、例
えば駆動源（モーター等）によって積極的に回転させる
方法等を採用しても良い（図示せず）。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る管内清掃具は、管内壁に付着堆積した固着物を、本体
先端にある円筒刃の振動によって破砕除去するための器
具であって、該円筒刃に固定されこれを前後に振動させ
る振動体と、該振動体に固定された高圧水噴出チューブ
とにより構成されており、該高圧水噴出チューブは、チ
ューブ本体とその先端部に固設された逆噴射ノズルとか
ら成っているものであることを特徴とするものであり、
以下述べる如き種々の効果を有する極めて高度な発明で
ある。 円筒刃を押圧振動させることによって固着物を破砕
するものであるので、管内壁全周をくまなく破砕するこ
とができる。 円筒刃が前後に振動しながら前進するものであるの
で、管自体を傷つけることなく固着物の除去ができる。 高圧水噴出チューブから逆噴射される水によって自
身が推進力を有しているので、外部から押圧してやる必
要がない。 高圧水の逆噴射によって推進しているため推進速度
は、固着物の破砕に応じて固い障害物に当たった時には
ゆっくりと、そうでない時には速く進むことになる。従
って管にとっても器具にとっても無理のない作業ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管内清掃具の実施例の一つを示す
一部を省略した分解斜視図である。

【図２】本発明に係る管内清掃具の高圧水噴出ノズル付
近を示す概略側面図である。

【図３】本発明に係る管内清掃具の高圧水噴出ノズルの
他の実施例を示すための概略斜視図である。

【図４】本発明に係る管内清掃具の使用状態の一例を示
す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 管内清掃具 ２ 円筒体 ２１ 刃 ２２ 切刃 ２３ 放射状保護板 ２４ 孔 ３ 振動ハンマー ４ 高圧水噴出チューブ ４１ チューブ本体 ４２ 逆噴射ノズル Ｃ 固着物 Ｔ 管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内壁に付着堆積した固着物を、本体先
   端にある円筒刃の振動によって破砕除去するための器具
   であって、該円筒刃に固定されこれを前後に振動させる
   振動体と、該振動体に固定された高圧水噴出チューブと
   により構成されており、該高圧水噴出チューブは、チュ
   ーブ本体とその先端部に固設された逆噴射ノズルとから
   成っているものであることを特徴とする管内清掃具。