JPS6178482A - 管の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は管の洗浄方法、特に非腐蝕性材料（例えばポリ
エチレンの如き樹脂材料）製の小径（内ｎ　５　ｍｓ　
−２０ｍｍ）かつ長尺（１０ｍ　−２００ｍ　）の管の
洗浄方法に関する。

本出願人は、太陽熱、地下水、温泉水等を利用する加温
システムを開発し、このシステムにおいては、熱交換機
内にらせん状に配設された伝熱管に温泉水を通し、それ
に対して空気を対向流型に送って空気を加熱し、この加
熱された空気を′＆車室内放出して例えば温室の夜間の
暖房を実施する。

前記伝熱管は送水管に連結され、送水管は温泉水源に連
結されているものであり、伝熱管、送水管は共に前記し
た寸法の小径、１尺のものである。

本発明は、かかる管が地下水、温泉水（以下には地下水
等という）を通すものである場合の管の洗浄方法にも関
する。

〔従来の技術〕

地下水等を利用する技術分野においては、これらの水を
導くに用いる管の目詰りが問題となっている。温泉水は
塩水泉、アルカリ泉である例が多く、地下水においては
水が砂などの汚泥を含み、河川水の場合には水に藻や微
生物が含まれている。

これらの水を利用する場合には、予防対策として、沈砂
タンクを用いて砂などを沈積させ、ＰＨ対策によって中
和させ、または威遇器を用いて温泉排水に含まれる異物
を除去する手段がとられている。それにもかかわらず、
地下水等から微生物系のスライム、無機物のスケール（
シリカ系、炭酸カルシウムの如きカルシウム系のもの）
を完全に除去することは実際上出来ない問題となってい
る。

これらのスライム、スケール（以下沈積物という）が管
を通るとき、管が金属製のものであればコロ−ジョン（
例えば全屈と酸との化合物）が発生し、それの剥離は難
しい問題を含む。管が樹脂の如き非腐蝕性材料で作られ
たものであるときは、コロ−ジョン現象が発生せず、前
記した沈積物はなんら化学的反応を発生させることなく
、管の内壁上に物理的に付着する。本発明はこのように
管の内壁に付着した沈積物の洗浄方法に関するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

地下水等の保有する熱エネルギーを有効に利用するには
、小水量から可能なかぎりの保有熱量をとることが必要
で、そのためには前記した水対空気の対向流型熱交換機
において、地下水等の温度を十分に降下させなければな
らない。このように、熱交換機内で地下水等は高温から
低温へと温度を下げられるが、温度差による沈積物の溶
解度の変化で、特に熱交換機内に配設された伝熱管の内
壁上に沈積物力°（より多く付着する。熱交ｍ機の内部
を通る毎分当りの地下水等の容量が、伝熱管内に付着し
た沈積物により標準量以下になることは熱交換の効率を
低下させるので、伝熱管に付着した沈積物の洗浄が重要
な課題になる。伝熱管に連結される送水管についても、
設計通りの水量を熱交換機内の伝熱管に供給することが
要求されるので、同じ課題が発生する。

従来、伝熱管や送水管（以下には単に管という）の洗浄
には、機械的衝撃を与え、またはプランジングで付置し
た沈積物を剥離する方法がとられたが、これらの方法は
、管の長さが大で管の内径が小であるときには実施し難
い。

そこで、薬剤（小なるＰＨのりを使用し化学的処理によ
って沈積物を除去する洗浄方法がとられたが、この方法
においては、■手間がかかり、■薬剤の費用が高額なも
のとなり、■薬剤処理中熱交換機などの機械を長時間に
わたり運転停止しなければならず、■廃液が酸性である
ので公害対策の観点からそれの処理が更に必要である、
などの問題が発生した。管の目詰りは水質に強く依存す
るので、水質によっては目詰りの洗浄は高い頻度で行わ
なければならず、その場合の薬剤処理においては上記の
問題が特に顕著になる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解消した簡易な、かつ、確実な
管の洗浄方法を提供するもので、その手段は、沈積物を
含む水を通す内径５ｍｍから２０ｍｍ、長さｔｏｍから
２００ｍの樹脂材料製の管の内壁に付着した前記沈積物
を、前記水に対し大気圧下で容量比が水ｌに対しｌない
し６の割合の量の空気を混入したものを流すことにより
該沈積物を除去することを特徴とする管の清浄方法によ
ってなされ、また、空気対水の対向流型熱交換機に設け
た水を通す伝熱管の内壁に付着した沈積物を剥離除去す
る方法において、伝熱管に送られる水に空気を容積比１
対（１〜６）の割合で混入することを特徴とする管の洗
浄方法によってもなされ、更に、前記水のみを流す時間
１に対し、空気混入水を流す時間を０．２〜０．０５の
割合で水と空気混入水とを間歇的に流すことによっても
なされる。

〔作用〕

水は非圧縮性であるのに対して空気は圧縮性であり、管
内を空気の混入した水が通るとき、キャビテーション（
ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ）現象により機械的（ｉ撃が発生
して付着沈積物が剥離され、かかる圧力変動はほぼ均一
に発生するので沈積物剥離のための機械的ｆｋ’を撃が
与えられ易くなり、空気の供給には制限がなく、タイマ
ーを用いて混入空気を間歇的に注入し衝撃効果を向上さ
せることができ、しかも主起の洗浄は機械運転中に自動
的になしうるちのである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図に本発明の好ましい実施例である熱交換機の伝熱
管、送水管洗浄配置が示され、図において、１０は熱交
換系、２０は空気・水供給系を示す。

熱交換系１０は本出願人の開発した熱交換機１）（実公
昭５９−１３５０９号等に開示）から成り、熱交換ｔａ
ｎは、内部にらせん状に配設された伝熱管１２　（本発
明の方法は伝熱管１２内に付着した沈積物を洗浄するこ
とをその目的の一つとする）を含み、水対空気の対向流
によって加熱された空気は排気管１３から矢印の方向に
温室内へ放出され、１４は空気を矢印方向に吸入するに
用いるファンを示す。伝熱管１２は送水管１５により空
気・水供給系２０に連結され、本発明は送水管１５内に
付着した沈積物を洗浄することをも目的とする。

空気・水供給系２０は、水源２１からポンプ２２によっ
て水を供給する給水管２３に空気抜弁２４を介して連結
された水ポンプ手段２５を含み、水は水ポンプ手段２５
からチェフキ弁２６を経てチーズ２７に供給される。

他方、外部の空気は、コンプレッサー（空気圧縮機）２
８から、減圧弁２９、電磁弁３０、チェツキ弁３１およ
び空気量調節弁３２を経てチーズ２７に供給され、そこ
でチェツキ弁２６から供給される水に注入され、チーズ
２７からは、空気の混入した水（以下空気・水という）
が送水管１５に供給される。次いで、空気・水、は伝熱
管１２を通って交換機１）内で熱交換をなし、排水口１
６から排水される。注入される空気の址は、大気圧にお
いて、容量比で水１に対し空気は１〜６に設定する。送
水管、伝熱管の内径は５ｍ１）１〜２０ｍ＋１）、長さ
は１０ｍ〜２００ｍの寸法である。

空気・水が送水管１５、伝熱管１２内を通るとき、キャ
ビテーション効果による機械的衝撃によって管の内壁に
付着した沈積物は剥離され、空気・水と共に運ばれて排
水口Ｉ５から排出される。そして、空気・水を供給中す
なわち空気の注入が行われている間、熱交換機の運転を
停止する必要はない。

第２図の線図は本願発明者の行った試験に基づ（空気注
入後の沈積物の剥離除去の状態を示す線図で、横軸には
時間をとり、縦軸は、０６の間では水色度、ＡＢの間で
は水量（１／　ｍｉｎ、）をとる。空気は一定量（１／
　ｗｉｎ、）で継続して供給した。水色度は、発明者の
行った試験は温泉水についてのものであったので、沈積
物の混入した水は赤色がかって見え、また沈積物の少な
い水の色は源からとり出した温泉水の色とほぼ同じであ
った。第２図から理解される如く、空気の混入を開始し
た直後に赤色度は急激に高まり、次いで短い平原状態の
後にかなり急に、しかし、空気混入直後に比べるとより
緩やかに減少した。水量は急激に増加を始めた後一定の
蛍に落ち着く。

このことは、空気注入を間歇的になすことが沈積物の剥
離に有効であることを示す。すなわち、１５〜３０分間
の空気の注入を２４時間タイマーを用いて数時間おきに
繰り返すか、１５〜３０分間の空気注入を数時間おきに
繰り返すことをカレンダータイマーを併用して週に１回
または月に１回行うと効果的であり、１実施例において
は、２時間毎に１５分程度供給して良好な結果が得られ
た。

本願発明者は、第１号機、第２号機、第３号機として表
示する３台の熱交換機について試験をなした。これら３
台の熱交換機は栃木県宇都宮市に設置した温室において
、温泉水を利用して暖房を行うものであり、前記した伝
熱管に沈積物による目詰りがあった。沈積物の剥離除去
の状態は熱交換機の排水口から排出される排水の赤色度
により目視可能であるだけでな（、目詰りの状態とそれ
の除去は、各熱交換機につき設計した基準流水量（標準
量）と現実の流水量の測定により正確に判定された。試
験結果は表１に示す通りである。

明・Ｉｌ＋パｌ−月Ｉ＋、″１白、、Ｉ”！−φ’、ａ
’ｌ−１前記した試験において、環４ａ晋とは各熱交換
機について設計された流水量を示す。赤水は空気圧変動
があった直後に出てくること、および赤水は時間経過と
共に色がうす（なり、特に赤色の濃い時間は空気圧、空
気量によって異なるものの２〜３分から２０〜３０分程
度で程度ことが認められた。

また、■標準水量の５４〜５５％水量のものが洗浄後　
。

７５〜８２％水量となったこと、■空気圧縮機の圧力は
、少ないものより多い方が、空気量も少ないより多い方
が効果があったこと、■目詰りの赤水は、通常状態で通
水しても赤水ははじめの数分間（２〜５分程度）は出て
くること、■空気圧縮機の圧力、空気量を少な（しても
赤水ははじめの数分間は出てくるが、赤水の色は圧力の
高いときよりもうすいこと、■圧力を高く空気の量を多
（すると、赤水の出てくる時間は長くなり（２０〜３０
分程度）程度の復色がうずくなること、などが認められ
た。

実施において、空気・水供給系２０は図示の如く熱交換
機のグループに対し恒久的に設備してもよく、または、
空気・水供給系をコンパクトに一体化し、熱交換機にそ
の都度連結してもよい。そして、コンパクトな一体的空
気・水供給系は、一般に小径、長尺の非腐蝕性パイプの
目詰りの洗浄に有効である。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、沈積物を含んだ地
下水等を通す小径、長尺の非腐蝕性の送水管の目詰りが
、容易にかつ確実に剥離、除去され、かかる管が熱交換
機内に伝熱管として使用されている場合には、熱交換機
の運転を停止することなく伝熱譬の洗浄が可能となり、
管の目詰りの洗浄が、人の手間を省略しく省力）、安価
に、公害発生の危険なしに可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施例である熱交換機伝熱管、
送水管洗浄システムの配置図、第２図は第１図のシステ
ムにおける洗浄の状態を示す線図である。 図中、ＩＯは熱交換系、１）は熱交換機、１２は伝熱管
、１３は排気管、■４はファン、１５は送水管、１６は
排水口、２０は空気・水供給系、２１は水源、２２はポ
ンプ、２３は給水管、２４は空気抜弁、２５は水ポンプ
手段、２６はチェツキ弁、２７はチーズ、２８はコンプ
レッサー、２９は減圧弁、３０は電磁弁、３１はチェツ
キ弁、３２は空気量調整弁をそれぞれ示す。 特　許　出願人　　ネポン株式会社 代理人　弁理士　　久木元　　　彰 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年ＩＯ月２２日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）沈積物を含む水を通す内径５ｍｍから２０ｍｍ、
   長さ１０ｍから２００ｍの樹脂材料製の管の内壁に付着
   した前記沈積物を、前記水に対し大気圧下で容量比が水
   １に対し１ないし６の割合の量の空気を混入したものを
   流すことにより該沈積物を剥離除去することを特徴とす
   る管の洗浄方法。
2. （２）空気対水の対向流型熱交換機に設けた水を通す伝
   熱管の内壁に付着した沈積物を剥離除去する方法におい
   て、伝熱管に送られる水に空気を混入することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の管の洗浄方法。
3. （３）前記水のみを流す時間１に対し、空気混入水を流
   す時間を０．２〜０．０５の割合で水と空気混入水とを
   間歇的に流すことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の管の洗浄方法。