JPH10165912A - ダクト清掃用ロボットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ダクト内の塵埃をほぼ完全に剥離、除去するこ
とができ、しかも全てのダクトに適用できると共に人件
費等の経費が安価になるダクト清掃用ロボットシステム
を提供する。 【解決手段】ダクト内に付着・堆積した塵埃などを剥離
・清掃するダクト清掃用ロボットシステムにおいて、ダ
クト内の塵埃などを剥離・清掃するロボットと、剥離し
た粉塵を吸引するダクトに接続された集塵機のホ−スと
を具備してなり、前記ロボットを、自在に屈曲し得る材
料から形成したエア−ホ−スからのエア−を後方に噴出
させることにより、前進するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工場、ビル等の
空調ダクト、工場排気ダクト及び集塵ダクト等のダクト
内に堆積している塵埃を清掃除去するダクト清掃用ロボ
ットシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、外食産業等のように油を多量に使
用する排煙ダクト等には、短時間で油とゴミとがダクト
内に堆積し、これが火災の原因となる等の問題があっ
た。また、クリ−ンル−ムや食品の真空包装する室等に
は、ゴミや細菌等がない状態とするのが望ましいが、室
内をクリ−ンにしても、ダクト内から室内にゴミや細菌
等が入り込む等の問題もあった。

【０００３】従来、ダクト内の清掃は、下記の方法によ
って行っているが、ダクト内の清掃をほぼ完璧に行うこ
とができ、しかも実用的な方法は未だ確立されていな
い。種々の方法で試行錯誤的に行っているのが現状であ
る。

【０００４】（１）ダクト内にエアホ−スを挿入し、該
エアホ−スに圧縮した高圧エア−を送って噴出させ、噴
出した高速気流で粉塵を除去する。 （２）ダクト内に、吹き流し状の物を送風機の圧力で送
り込み、この吹き流し状の物でダクト内を叩いて、堆積
塵を浮遊させて回収する。

【０００５】（３）ダクトに数多くの穴を開孔し、該開
孔から掃除機のホ−スを挿入し、人手作業で清掃する。 （４）ダクトに一定の間隔で多数の穴をあけ、該穴にバ
ルブ状の器具を取り付け、この穴に細いホ−スを挿入
し、高圧エア−でホ−スをバタつかせ、塵埃を浮かせ
て、ダクト吹出口からビニルホ−ス等で外部に噴出させ
る。 （５）電動ロボットをダクト内に入れ、電動ロボットに
取着した回転ブラシ等で清掃する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）の方法で
は、長年ダクト内に堆積した塵埃は、高圧エア−の噴
出、乱気流等では、完全に剥離清掃することは不可能で
あった。特に、ダンパ−・ダクト分岐等は、むらにな
り、清掃ができなくなるところが多くなる問題があっ
た。

【０００７】（２）の方法は、ダクトが空調機側の大き
いサイズのダクトから吹出口末端に向けてサイズが小さ
くなり、ダクトの中間にダンパ−（ボリュ−ム調節）が
あるので、吹き流し状の物を何回も入れ直さなければな
らず、非能率的であるだけでなく、長年の堆積した塵埃
は、剥離除去効果が非常に低い問題があった。（３）の
方法は、大口径のダクトは完璧に清掃できるが、ダクト
の７〜８割は小口径であり、小口径ダクトの場合は、非
能率的であるだけでなく、建築構造上の制約で清掃でき
ないところが多くなる問題があった。

【０００８】（４）の方法は、空調機を利用し、バルブ
状の器具から高圧エア−を送り、細いホ−スでバタつか
せるものであるが、高速気流が得られないため、堆積塵
の剥離効果が少ない。そればかりか、吹出口から外部に
出すビニ−ルホ−スが外れると、部屋中がホコリまみれ
になり、その後始末が大変であるので、良い方法ではな
い。（５）の方法は、一部の清掃状況を記録することが
できる等の長所もあるが、電動ロボットでは、ダンパ−
等の障害物があるので、ダクトの大小により、清掃でき
ない部分が多くなるから汎用性が少ない。

【０００９】この発明は、このような点に着目してなさ
れたものであり、ダクト内の塵埃をほぼ完全に剥離、除
去することができ、しかも全てのダクトに適用できると
共に人件費等の経費が安価になるダクト清掃用ロボット
システム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】上記目的に沿う本発明の
構成は、ダクト内に付着・堆積した塵埃などを剥離・清
掃するダクト清掃用ロボットシステムにおいて、ダクト
内の塵埃などを剥離・清掃するロボットと、剥離した粉
塵を吸引するダクトに接続された集塵機のホ−スとを具
備してなり、前記ロボットを、自在に屈曲し得る材料か
ら形成したエア−ホ−スからのエア−を後方に噴出させ
ることにより、前進するように構成したことを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明のダクト清掃用ロ
ボットの側面図であり、エア−コンプレッサ−からのエ
ア−８が、エア−ホ−ス２０を通つて、ドライエア−機
１１内に流入し、水抜きドレン１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄで水を抜いて、乾燥エア−としてエア−ホ−
ス１３に送られる。

【００１２】エア−ホ−ス１３は、エア−ホ−スドラム
１４を介してエア−ホ−ス１５に接続され、エア−ホ−
ス１５先端には、連結具２１を介して、ダクト清掃用ロ
ボット本体２３，２３′が連結されている。ダクト清掃
用ロボット本体２３，２３′は、図２に示すように、連
結具２１に互いに開拡するように螺合連結したパイプ
１，１′と、該パイプ１，１′に回動自在に嵌合した回
転体３，３′と、該回転体３，３′の先端に嵌合固定し
たブラシ固定体４，４′とから構成されている。ブラシ
５，５′は、図４に示すように、ブラシ固定体４，４′
先端に、前方に向けて拡開するように、リング状に多数
配設されている。

【００１３】パイプ１，１′と回転体３，３′とは、図
３に示すように、軸受２ａ，２ｂを介して回動自在に嵌
合されている。パイプ１（１′）の先端部には、貫通孔
７ａが形成され、該貫通孔７ａに近接した回転体３
（３′）内周には、羽根車６が固定され、回転体３
（３′）の中央部と後端には、それぞれ空気噴出孔７
ｂ，７ｃが形成されている。

【００１４】貫通孔７ａから吐出したエア−は、羽根車
６に当たって回転力を与え、回転体３（３′）をブラシ
５（５′）と共に高速回転させ、空気噴出孔７ｂから吐
出する。同時に空気噴出孔７ｃから噴出するエア−によ
って、回転体３（３′）に逆噴力を与え、その結果回転
体は、回転しながら前進する。

【００１５】図２及び図５に示すように、連結具２１に
は、ピアノ線（バネ性を有する線状体）から形成された
車輪軸１０を介して、車輪９が連結されている。従っ
て、回転体３（３′）は、車輪９によってスム−ズに前
進し、ピアノ線の車輪軸１０によって、回転体３
（３′）が回転、前進及び跳び上がり運動し、ダクト内
の堆積塵をくまなく剥離することができるようになって
いる。上記実施例では、車輪を装着した車輪軸１０は、
回転体３，３′を結んだ平面の上下に２本づつ固定され
ている。このようにすることによって、回転体３，３′
が裏返しになっても、支障なく走行させることができ
る。

【００１６】このようにして剥離した塵埃は、空気噴出
孔７ｃから噴出するエア−によって、後方に送られる。
後方に送られた塵埃は、図７に示すように、ダクトに接
続された集塵機のホ−ス２６を通して、集塵機のフイル
タ−ボックスに回収される。集塵機には、タ−ボ型送風
機が連結されているので、集塵機を作動させると、清掃
しようとするダクト内が負圧となるから、剥離した塵埃
を効果的に回収することができる。

【００１７】ダクト清掃用ロボット本体２３，２３′が
前進することによって、エア−ホ−ス１５は、エア−ホ
−スドラム１４から巻き出され、エア−ホ−スドラム１
４を逆回転させることによって、エア−ホ−ス１５は巻
き戻され、ダクト清掃用ロボット本体２３，２３′は後
進するようになっている。

【００１８】図１に示すように、エア−ホ−スドラム１
４は、モ−タ１６によって回転し、無線の手持ちスイッ
チでコントロ−ルボックス１７を操作し、モ−タの回転
及びエア−のエア−ホ−ス１５への流入を制御し、ダク
ト清掃用ロボット本体２３，２３′を前進、後進及び停
止させるようになっている。尚、図中１８は、無線用ア
ンテナである。本発明に使用するエア−ホ−ス１５は、
直径２０〜３０ｍｍ程度で、７気圧程度の圧力に耐えら
れ、軽く柔らかい屈曲自在の合成樹脂等で形成するのが
良い。

【００１９】図６は、前記実施例のダクト清掃用ロボッ
トで清掃後に走行させるダクト清掃用ロボットを示すも
のであり、エア−ホ−ス１５に、連結具２１を介して逆
噴射ノズル１９を接続した例を示す。逆噴射ノズル１９
は、パイプ１ａに楕円球形の金属製中空体２４を嵌合固
定してなり、中空体２４の後方には多数の空気噴出孔を
形成することにより構成されている。尚、連結具２１に
は、車輪（図示せず）が連結されている。

【００２０】中空体２４は、導入した高圧エア−の逆噴
射の力で前進し、ダクト内部をくまなく跳びはねて、噴
出する高圧エア−２５で乱気流を生じさせ、該乱気流で
ダクト内面の堆積塵を剥離し、剥離した粉塵は逆噴射の
力で後方に送られ、集塵機に回収される。この逆噴射ノ
ズル１９は、前記実施例のダクト清掃用ロボットで清掃
後に走行させ、微量の残留粉塵を回収するためのもので
ある。

【００２１】図７は、本発明のダクト清掃用ロボットシ
ステムによって、主ダクトと枝ダクトとを含む横引きダ
クト内を清掃する実施例を示すものである。高圧エア−
コンプレッサ−から吐出する高圧エア−が、エア−ホ−
ス２０を通つてドライエア−機１１に流入し、水抜きド
レン１２で高圧エア−の液化した水分を抜いて、乾燥エ
ア−がエア−ホ−ス１３から電動ドラム１４を通つてエ
ア−ホ−ス１５に導入される。

【００２２】エア−ホ−ス１５に導入されたエア−は、
ダクト清掃用ロボット本体２３，２３′に導入し、導入
されたエア−の逆噴射力によって、ダクト内を回転ブラ
シで堆積塵を剥離しながら前進する。枝ダクト又はダク
ト内の遮蔽板（ダンパ−）ダクトの凹凸部をも通過し
て、ダクト内を清掃する。

【００２３】エア−ホ−ス１５の巻き出した長さによっ
て、ダクト清掃用ロボット本体２３，２３′が、枝ダク
トの位置に来たことを検知したら、エア−ホ−ス１５を
若干回転させて、ロボット本体の向きを変えると、ロボ
ット本体は、逆噴射の力によりスム−ズに枝ダクト内に
進入する。剥離された浮遊粉塵は、逆噴射の高圧エア−
によって後方に送られ、後方の空調機近くに挿入された
集塵機のホ−ス２６によって吸引され、回収される。

【００２４】図８は、本発明のダクト清掃用ロボットシ
ステムによって、立ダクト内を清掃する実施例を示すも
のである。ダクト清掃用ロボット本体２３，２３′は、
エア−の逆噴射力によって、堆積塵を剥離しながら下降
する。剥離された浮遊粉塵は、下方に設置した集塵機の
吸引力によって下降し、集塵機に回収される。

【００２５】集塵機のホ−スは、ダクトの風上に設置す
れば良く、空調ダクトの場合は、空調機側に、工場排気
ダクトの場合は、排風機側に、集塵ダクトの場合は、集
塵機側に設置すれば良い。勿論、清掃する場合は、空調
ダクトの運転は停止させておく。このように集塵機のホ
−スを風上に設置することによって、剥離された浮遊粉
塵がダクトの枝ダクト等に入り込むことなく、効果的に
集塵機に回収される。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、エ
ア−を逆噴出させるという簡単な機構によって、ダクト
清掃用ロボットを前進、回転及び跳びはね可能に形成し
ているので、ダクト内の堆積した塵埃を容易にしかも極
めて効率良く剥離除去することができる。また、エア−
は後方に噴出させるので、剥離した粉塵を沈めることな
く、浮遊状態として後方に送ることができ、後方に設置
した集塵機のホ−スによって容易に回収することができ
る。

【００２７】更に、ダクト清掃用ロボットは、エア−に
より駆動するものであるため、ダクト内の綿ぼこり等の
電気的ショ−トによって燃えて火災の原因となる等の恐
れもない。また、ダクト清掃用ロボットは、小型に形成
することができるので、全てのダクトに適用でき、極め
て汎用性に富むと共に、従来の工法と比べて、人件費そ
の他の経費が著しく節約できる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダクト清掃用ロボットを示す側面図で
ある。

【図２】ダクト清掃用ロボット本体を示す側面図、裏面
図である。

【図３】ダクト清掃用ロボット本体を示す半断面図であ
る。

【図４】ダクト清掃用ロボット本体のブラシ部の正面図
である。

【図５】本発明のダクト清掃用ロボット本体の正面図で
ある。

【図６】本発明のダクト清掃用ロボットで清掃後に残留
粉塵を回収するロボットの例を示す側面図である。

【図７】本発明のダクト清掃用ロボットシステムの実施
例を示す側面図である。

【図８】本発明のダクト清掃用ロボットシステムの他の
実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１，１′ パイプ ３，３′ 回転体 ５，５′ ブラシ ６ 羽根車 ７ａ，７ｂ，７ｃ 貫通孔（空気
噴出孔） ９ 車輪 １０ 車輪軸 １１ ドライエア
−機 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 水抜きドレ
ン １４ エア−ホ−
スドラム １５ エア−ホ−
ス １９ 逆噴射ノズ
ル ２１ 連結具 ２６ 集塵機のホ
−ス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダクト内に付着・堆積した塵埃などを剥離
   ・清掃するダクト清掃用ロボットシステムにおいて、ダ
   クト内の塵埃などを剥離・清掃するロボットと、ダクト
   内を負圧にして剥離した粉塵を吸引するダクトに接続さ
   れた集塵機のホ−スとを具備してなり、前記ロボット
   を、自在に屈曲し得る材料から形成したエア−ホ−スか
   らのエア−によって回転するブラシ部を有し、該エア−
   を後方に噴出させることにより、前進するように構成し
   たことを特徴とするダクト清掃用ロボットシステム。
2. 【請求項２】前記集塵機のホ−スを、前記ダクトの風上
   側に位置させ、ダクト清掃時は空調機等の運転を停止
   し、前記集塵機のホ−スによって、ダクト内を負圧にし
   てなる請求項１に記載のロボットシステム。
3. 【請求項３】前記エア−ホ−スからのエア−を後方に噴
   出させることにより、剥離・清掃した塵埃を後方に送っ
   て、前記集塵機のホ−スから回収するように構成してな
   る請求項２に記載のロボットシステム。
4. 【請求項４】前記エア−ホ−スの先端に、直接若しくは
   連結具を介してパイプを接続し、該パイプに軸受を介し
   て先端にブラシを取着した回転体を回動自在に嵌合さ
   せ、前記パイプに形成した貫通孔から吐出したエア−が
   前記回転体の内面に固定した羽根車に当たり、前記回転
   体の後方の貫通孔から逆噴射するように形成し、前記回
   転体を、前進及び回転可能に構成してなる請求項１また
   は３に記載のロボットシステム。
5. 【請求項５】前記連結具に、バネ性を有する線状体を介
   して車輪を接続し、前記回転体を前進、回転及び跳びは
   ね可能に構成してなる請求項４に記載のロボットシステ
   ム。
6. 【請求項６】高圧エア−コンプレッサ−からのエア−
   を、ドライエア−機で乾燥して、前記エア−ホ−スにエ
   ア−を導入する請求項１または５に記載のロボットシス
   テム。
7. 【請求項７】前記集塵機は、剥離・清掃した塵埃を回収
   するエア−フイルタ−ボックスとタ−ボ型送風機とを具
   備してなる請求項１または６に記載のロボットシステ
   ム。
8. 【請求項８】前記ダクト内の塵埃などを剥離・清掃する
   ロボットでダクト内を清掃後、ダクト内に残存する少量
   の塵埃を回収するロボットを具備してなり、該ロボット
   を、エア−ホ−スに連結具を介してエア−を後方に逆噴
   射するノズルを連結し、前記連結具に車輪を連結して、
   エア−の逆噴射力で前記ノズルを前進及び跳びはね可能
   に形成してなる請求項１または５に記載のロボットシス
   テム。