JPS62269791A

JPS62269791A - 管内面洗浄装置

Info

Publication number: JPS62269791A
Application number: JP61109549A
Authority: JP
Inventors: 小峰　勇; 滝沢　広保
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-11-24
Also published as: JPH0350596B2

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】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は超音波振動を利用した洗浄技術の分野にて利用
され、特に管の内面を洗浄する装置に関する。

（従来の技術及び問題点）管の内面の洗浄は、従来いくつかの方法によってなされ
てきたが、例えば次のどとくの方法が知られている。

第一には、洗液を管の一方から他方に向けて管内に流し
、その流速（動圧）によって洗浄を行なう方法である。

この方法は最も簡単ではあるが、十分なる流速を得るに
は靜圧力の洗液源が必要となること、局部的な洗浄力を
高くできないので微小凹凸部の洗浄が十分できないこと
、多量の洗液が必要となること、等の問題点がある。

第二としては、ノズル管内に挿入してノズルからの洗液
噴射による方法である。この場合、強い噴射力が必要な
ので高圧力の洗液源が必要であり、また多量の洗液を要
する。

さらに第三として、洗液が入れられた超音波洗浄槽内に
管を配して超音波振動によって洗浄する方法である。し
かしながら、この方法でも、超音波が管外壁で反射され
管内にあまり進入せず洗浄効果が低いこと、槽内の位置
によって音場のムラがありこれに伴って洗浄ムラが出る
こと、超音波が洗液全体に拡散し管内面へ到達する分が
少なくエネルギ損失が大きいこと、管は汚れた洗液に接
触しているので再汚染の虞れがあること、等の諸問題を
かかえている。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、上
述の従来の問題点を解決し、極めて洗浄効果の高い管内
面洗浄装置を提供するものであり、被洗浄管の内径よりも細くかつ長手方向に振動する超音
波マンドレルと、・上記超音波マンドレルを被洗浄管内との間に空間を保
ちつつ挿入しかつ両者を相対的に長手方向に移動せしめ
る駆動手段と、超音波マンドレルの挿入側にて被洗浄管との間をシール
するシール体とを備え、上記超音波マンドレルは、振動腹の領域にテーパ周面部
を有し、上記シール体は、上記空間内に洗液を供給せしめるため
の供給口を有している、ことにより構成される。

かかる本発明装置にあっては、先ず、超音波マンドレル
を被洗浄管内に挿入し、かつ挿入側にて両者間をシール
体によってシールする。超音波マンドレルは被洗浄管内
にあって線管の内壁と一定の間隔をもつ空間を形成する
。

次に、シール体の供給口から洗液を供給して上記管と超
音波マンドレルとの間の空間を該洗液で充満かつ流れを
生じせしめ、しかる後に超音波マンドレルを超音波振動
させながら上記管内を移動させる。超音波マンドレルの
振動腹にあたるテーパ周面部からは超音波が放射され管
内壁に斜めに当たってここで反射し再び管内壁の異なる
位置で反射を繰り返しりながら進行する。そして、超音
波マンドレルは移動するので、管内壁全域に均等に超音
波を与えることもできる。あるいは汚れのひどい特定箇
所では超音波マンドレルを停止させればそこだけ十分な
洗浄を行なうこともできる。

また、洗液は、管の先方から流出するので、常に新しい
ものを供給できる。これに加え、洗液は、管内の体積よ
りも・超音波マンドレルの体積の挿入分だけ少ないので
、挿入が進行しているときにはその消費量も少ない。

上記のごとくの本発明装置のエネルギ効率を向上させる
には、テーパ周面部を超音波マンドレルの先端周縁に設
け、かつ該超音波マンドレルの先端面に空気室を設ける
のがよい。かかる場合、先端面から発した超音波が該空
気室で反射せられてその方向を換えて上記テーパ周面部
から放射されることとなり、殆んどの超音波エネルギが
管内壁面に達するのでエネルギ効率が向上する。

さらに、超音波マンドレルを被洗浄管と同心的に配すに
は、超音波マンドレルの周囲の数箇所に管内壁面に摺接
もしくは近接する案内用の文部を設ければよい。そうす
ることにより、洗浄効果が周方向にてより均一となる。

（実施例）以下添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例装置を示している。

図中Ｐは内面を洗浄すべき被洗浄管であり、図示しない
手段によって一定位置で支持されている。該被洗浄管Ｐ
の一方からは丸棒状の長い超音波マンドレルｌが挿入さ
れている。該超音波マンドレルｌの後部は、径が後方に
向けて拡がる振動拡大ホーン部ＩＡが形成せられ、その
後部に振動子２が取りつけられている。拡大ホーン部Ｉ
Ａの下部には、駆動手段としてのロッドが取りつけられ
、超音波マンドレルｌを図示の矢印４方向すなわち長手
方向に移動せしめるようになっている。

超音波マンドレルｌは、被洗浄管Ｐの内径よりも小径と
なっていて管内にて周面に隙間を形成する。また、長手
方向の異なる位置には、周囲に複数の案内用突部５，６
が設けられている。

これによって、上記隙間が周方向に均一となると共に、
超音波マンドレルｌを管Ｐに接触することを阻止しつつ
長手方向に案内している。

超音波マンドレルｌの先端部は、振動腹の領域となって
、先端周縁がテーパ周面部７を形成しており、第２図に
もみられるように、超音波は上記テーパ周面部７から放
射されて管１の内壁面に向い該内壁面で反射され、この
反射を繰り返しながら先方に進行する。

超音波マンドレルｌの先端面には、比較的薄い空気室８
が形成されている。該空気室８は、超音波マンドレル１
の先端面から該超音波マンドレル１の長手方向に放射さ
れようとする超音波を反射するためのもので、その空間
寸法は超音波マンドレルｌ及び空気室８の周囲壁の材質
や洗液との関連で最大反射率となるように定められてい
る。かくして、先端面での超音波は空気室８によって反
射せられ、テーパ周面部７から放射されることとなる。

被洗浄管Ｐの後端部には、シール体９が取りつけられで
いる。該シール体の両端には、リング体９＾、９Ｂがあ
り、リング体９Ａにて管Ｐに固定され、一方のリング体
９Ｂにて超音波マンドレルｌに摺接している。シール体
９の中間部分には、洗液の供給口１０が設けられている
。

一方被洗浄管Ｐの先端側には、可撓性あるガイドチュー
ブ１１を介して配管１２が接続されている。該配管１２
にはバルブ１３が取りつけられており、その排液量を調
整することが可能となっている。

かかる本実施例装置にあって管内壁の洗浄は次の要領で
行なう。

■　先ず、超音波マンドレルｌをシール体９のリング９
Ｂを介して被洗浄管Ｐ内に挿入する。すると超音波マン
ドレル１は突部５，６に案内され、管内壁との間に一定
の間隙を保ちつつ移動可能となる。

■　次に、供給口ｌＯより洗液を管内に供給する。

洗液は上記間隙を通った後、排管１２より排出せられる
。このとき、パルプの開度は管の空間が液で充満される
程度に調整しておく。

■　かかる状態で、振動子２を作動させかつロッド３に
よって超音波マンドレルを次第に移動させる。超音波マ
ンドレル１の先端部のテーパ周面部７からは、超音波が
第２図のごとく管内壁に向けて放射され、また先端面か
ら管の先方に向けて放射されようとする超音波は空気室
８にて反射され上記テーパ周面部７から放射されること
となる。

■　かくして、上記テーパ周面部７から放射された超音
波は管内壁に達した後反射をくり返して前進する。そし
て管内壁に当たるごとに洗浄を行なう。かかる状況にあ
って、洗液は常に供給されているので、たえず新たな洗
液にて洗浄されることとなる。

本発明は上述の実施例を変形することも可能である。例
えば、テーパ周面部を超音波マンドレルの先端周縁のみ
ならず、第３図で７八として示されるように、その近傍
にも設けられて、放射効果をあげることができる。

さら゛に、第４図のごとく、振動子を２へのみならず振
動集束ブロック１５を介して他の振動子２８゜２Ｃをも
取りつけてそのパワーを上ることができる。

複数の管Ｐｉ、Ｐ２を同時に洗浄するときには、第５図
のごとく、複数の振動子２八〜Ｄが取りつけられている
振動集束ブロック１５４に複数の超音波マンドレルＩＡ
、　１Ｂを平行に設けることも可能である。かかる場合
には、超音波マンドレルの移動駆動のための装置の簡略
化そして作業の能率化という点で効果がある。

以上図示の例では、直状管の場合のみについて説明して
きたが、曲管の場合にはこれと同一曲率で曲げられた超
音波マンドレルを用意しこれを曲率中心まわりに回転す
るようにすれは、既述の例と同様の要領で洗浄が可能で
ある。

（発明の効果）本発明は以上のごと（であり、次のような効果を得る。

■　被洗浄管内に超音波マンドレルを挿入するので、洗
浄力が強大となり従来の場合にくらべ洗浄効果が一段と
向上する。しかも、任意の局部の洗浄も可能となる。

■　超音波が管外に放散しないので、パワーが効果的に
発揮でき、装置の小型化、電力の節減等に貢献する。

■　超音波マンドレルの存在のより洗液の流れる空間が
狭められるので、洗液の使用量は少なくてすみ、その分
だけ費用の節減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示す部分破断斜視図、
第２図は第１図装置の超音波マンドレルのテーパ周面部
を示す断面図、第３図は他の実施例としてテーパ周面図
の変形を示す断面図、第４図はさらに他の実施例として
複数の振動子をもつ場合の超音波マンドレルの概要図、
第５図はまたさらに他の実施例としての複数の超音波マ
ンドレルをもつ場合の概要平面図である。１；ｌＡ、ＩＢ・・・・・・・・・超音波マンドレル３
・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動手段（ロン
ド）５．６・・・・・・・・・・・・・・・突部７；７
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・テーパ周面部８・・
・・・・・・・・・・・・・・・・空気室９・・・・・
・・・・・・・・・・・・・シール体ｌＯ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・供給口特許出願人　　　　　
　　日本鋼管株式会社代　理　人　　弁理士　　藤　　
岡　　　敬手わｅ−ｆ市正書（自発）昭和６１年８月　６日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示昭和６１年特許出願　第１０９５４９号２、発明の名称管内面洗炸装置３、補正をする者Ｊ（件との関係　　　特許出願人住　所　　東京都千代田区丸の内−丁目１番２号明細書
の「発明の詳細な説明」の欄 −りで−い　乙）６、補正の内容（１）明細書第６頁第１行〜第３行の「場合、先端面か
ら発した・・・・・・殆んどの超音波工」を「場合、先
端面で超音波か効率良く反射せられてその方向を換えて
超音波マンドレル全体の共振振動の維持に寄与し一部は
上記テーパ周面部から放射されることとなり、効率良く
超音波工」と補正する。（２）明細書第１１頁第４行の「するようにすれは、」
を「するようにすれば、」と補正する。（３）細歯第１１頁第１６行の「存在のより」を「存在
により」に補正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被洗浄管の内径よりも細くかつ長手方向に振動す
る超音波マンドレルと、上記超音波マンドレルを被洗浄管内との間に空間を保ち
つつ挿入しかつ両者を相対的に長手方向に移動せしめる
駆動手段と、超音波マンドレルの挿入側にて被洗浄管との間をシール
するシール体とを備え、上記超音波マンドレルは、振動腹の領域にテーパ周面部
を有し、上記シール体は、上記空間内に洗液を供給せしめるため
の供給口を有している、こととする管内面洗浄装置。
（２）テーパ周面部は超音波マンドレルの先端周面に設
けられ、かつ超音波マンドレルの先端面には超音波反射
のための空気室が設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）記載の管内面洗浄装置。
（３）超音波マンドレルの周面には、該超音波マンドレ
ルを被洗浄管に対して同心に案内する突部が設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または
第（２）項記載の管内面洗浄装置。