JPS63141688A - 管内面清浄化装置 - 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】 （技術分野） この発明は管内面の清浄化装置に関するものである。さ
らに詳しくはコアンダスパイラルフローを用いて高効率
で管内面のクリーニングを行う管内面清浄化装置に関す
るものである。

（背景技術） 管内面油性物や汚物を除去するためのクリーニング処理
については、従来は、高圧空気にクリーニング用ガスま
たは溶剤を混入して、乱流混合の状態で管内面壁に接触
させることが普通に行われている。

しかしながら、この従来の乱流混合による場合には、ガ
スまたは溶剤がノズル部において高速ジェット流と混合
されるため、ノズル内壁への処理剤の衝突と付着が著し
く、ノズル壁面の溶解、腐蝕等の変質をもたらし、また
、乱流にともなう圧力損失が大きく、クリーニング処理
に必要なエネルギーは、ノズル部において、また、そこ
がら噴射された後の乱流飛散によって大きく低減する。

このため、エネルギーコストが高くつき、しがちノズル
部をはじめとする装置の損失が避けられず、エネルギー
供給のためのコンプレッサーも大型のものにせざるを得
なかった。

このため、エネルギー効率に優れ、しがもノズル部の変
質、溶解等を抑制した高効甲な管内面りリーニング装置
の実現が望まれていた。

（発明の目的） この発明は、以上のとおりの事情を鑑みてなされたもの
であり、従来の乱流混合による装置のような欠点のない
、高効率な管内血清浄化処理装置を提供することを目的
としている。

（発明の開示） この発明の管内面清浄化装置は、加圧流体の送入により
コアンダスパイラルフローを生成するノズル部と、該ノ
ズル部または被処理管を管長方向に移動自在とする移動
８１構とからなることを特徴としている。

また、この発明の清浄化装置は、加圧流体の送入により
コアンダスパイラルフローを生成するノズル部と、該ノ
ズル部または被処理管を管長方向に移動自在とする移動
ａ楕とからなるノズル装置と、管路出口、または該出口
に接続した分離装置の出口に着脱自在としたコアンダフ
ロー吸引装置とからなることを特徴としている。

さらにこの発明装置においては、ノズルが回転揺動を可
能としていることも重要な実施の態様である。

コアンダスパイラルフローは、従来の流体の運動概念と
して知られている層流または乱流とは全く異なり、乱流
領域に属する流体の運動条件下にありながらも乱流とは
相違するものとしてこの発明の発明者によって見出され
たものである。その生成方法についてはすでにこの発明
者によって提案されてもいる。

すなわち、この発明の発明者は、管方向の流体のベクト
ルに管半径方向のベクトルを加えると流体が旋回し、こ
の旋回流に基づいて管内壁近傍に動的境界層が形成され
、流体はスパイラル（螺旋）を描きつつ管路方向に高速
で進行するという事実を見出した。このようなスパイラ
ルフローにおいては、流体は高速で進行し、しかも動的
境界層の存在によって固体粒子が存在しても乱流の場合
のように管内壁と衝突することはない、このため、流体
のスパイラルモーションの過程において流体は状態が均
一に保持され、内壁との衝突、接触による局所的変質が
抑制される。

この発明の清浄化装置は、このような優れた特長を有す
るコアンダスパイラルフローを利用しているものである
。

添付した図面に沿って、さらに詳しくこの発明の管内面
清浄化装置について説明する。

第１図は、この発明の装置の一例を示したものである。

この例の場合には、処理される管（１）の内面のクリー
ニングを行うために、ノズル（２）がこの内面に対向し
ている。ノズル（２）には、コアンダスパイラルフロー
によりクリーニング・ガスまたは溶剤を高速搬送するた
めのコアンダスパイラルフロー生成装置（３）が接続さ
れている。

この生成装置（３）には、導入路（４）より、コンプレ
ッサー（５）からの圧縮流体を送入する。

生成装Ｗ　（３）の開口端（６）からは、外部の流体と
、供給装置（７）から供給されるクリーニング剤が吸引
・導入される。

ノズル（２）からは、コアンダスパイラルフローにより
クリーニング剤としてのガスまたは溶剤が噴射され、管
（１）の内面クリーニングが進行する。

この装置において、ノズル（２）、または管（１）は、
管長方向に移動自在とする。移動手段は、適宜なものを
採用することができる。また、管（１）は、自転するよ
うにしてもよいし、あるいは、ノズル（２）を回転手段
（８）によって回転自在としてもよい。

第２図は、別の例を示したもので、この場合には、コア
ンダスパイラルフロー生成装置（３）（３′）の二つを
備えている。長尺管の場合にはこの装置は特に有効であ
り、加圧流体は、装置（３）（３Ｎの二つの部位で送入
され、より安定したコアンダスパイラルフローを生成す
る。

管（１）は、手段（１０）（１０’　）によって回転す
るようにしている。また、ノズル装置は、゛手段（９）
によって、管長方向に移動自在としている。

第１図および第２図の場合には、ノズルの出口部を、傾
斜させて１．管内面に対向するようにしているが、この
ことは格別必須なことではない、コアンダスパイラルフ
ロー生成装置も含めて、ノズル装置全体が傾斜したり、
あるいは回転、揺動するようにしてもよい。

第３図は、後者の例を示したものである。ノズル装置（
２）は、手段（１１）によって、管（１）の内面にノズ
ル出口が好適に対向するように回転揺動するようにして
いる。また、管は、手段（１２）によって、管長方向に
移動するようにしている。

第４図は清浄化装置の全体システムの例を示したもので
ある。

この例では、管（１）には、上記の通りのノズル（２）
より、ガスまたは溶剤容器く７）から供給したクリーニ
ング剤が高速スパイラルフローとして、その内面に噴射
される。管（１）の出口には、クリーニング終了後の汚
染流体が引出される。

セパレータ（１３）およびコレクター（１４）によって
粒状物あるいは汚染流体を分離した後、清浄化流体は、
出口（１５）より排出する。このシステムにおいては、
コアンダフロー吸引装置（１６）を管（１）の出口に設
けている。加圧流体が、コンプレツー（１７）より、こ
の吸引装置（１６）に送入される。このシステムはコア
ンダスパイラルフローの生成にともなう、大きな負圧吸
引力を利用したものである。

この吸引装置（１６）は、管出口だけでなく、セパレー
ター（１３）の次に設置しても、有効に作用する。

以上の例において、加圧流体としては空気を用いること
ができるが、格別、空気に限定されることはない、クリ
ーニング処理の障害とならない不活性ガス、水、有機溶
媒など、任意の流体が使用できる。クリーニング剤を加
圧流体として用いてもよい。

クリーニング剤としては、金属管、プラスチック管など
の被処理管の種類に応じて、アンモニア、有機塩素化合
物、アミン、酸、アルコール、有機硫黄化合物、ケトン
、エーテル、界面活性剤、その他の任意のガスまたは溶
剤、さらにはスラリー状物を用いることができる。

次に、具体的に、コアンダスパイラルフローの生成と、
この発明のノズル装置について説明する。

第５図は、この発明のノズル装置要部の例を示している
。

この例においては、ノズル装置は、ノズル（１８）とコ
アンダスパイラルフロー生成装置（１９）とによって構
成されている。より具体的には、ノズル（１８）には、
生成装置（１９）の円筒管（２０）が接続している。こ
の円筒！（２０）は、接続面と反対の方向に次第に径が
大きくなっている０円筒管（２０）には、横方向から導
入路（２１）を通じて加圧流体、たとえば圧縮空気を供
給するためスリット（２２）を設けている。

このスリット（２２）から、ノズル（１８）方向に、滑
らかに湾曲した壁面（２３）を形成している。

この湾曲壁面（２３）と反対の側には、直角または鋭角
状に折り曲げた折曲壁面（２４）を設けている。

スリット（２２）の間隔は、自在に調整できるようにす
る。スリット（２２）は、環状に形成する。

また、このスリット（２２）に加圧流体を均一に供給す
るための分配室’（２５）を設けている。

このような構造のコアンダスパイラルフロー生成波’ｆ
ｆ　（１９）においては、スリット（２２）からの加圧
流体の運動ベクトルと、開口端（２６）から導入される
流体の運動ベクトルとが合成されてスパイルモーション
（２７）を生じる゛、その際に、スリット（２２）の出
口で加圧流体はコアンダ効果によって矢印（α）の流線
を描いて移動し、ノズル内壁面近傍に動的境界層を形成
する。また、スリット（２２）のノズル（１８）方向と
反対側には大きな負圧域が生じ、開口端（２６）からの
クリーニング剤の流入を促進する。クリーニング剤は、
スリット（２２）から導入することもできる。

第６図および第７図は、ノズル装置とコアンダスパイラ
ルフロー生成装置の別の例を示しいる。

第６図の場合には、開口端（２６）をコーン体（２８）
によって形成している。また第７図の場合には、さらに
、この開口端（２６）に導入管（２９）を設けている。

この導入管（２９）は、クリーニング剤の集中導入に有
効なものである。

コアンダスパイラルフローの生成は、たとえば第５図の
装置の場合には、加圧流体の圧力１〜１０ｋｇ／ａＪ、
円筒管（２０）の傾斜角（θ）が１／４〜１／８程度と
することができる。清浄イし処理のための流速は、この
装置において１よ、１００〜２００ｍ／秒の高速度まで
可能である。

クリーニング剤のノズル内壁への付着は著しく抑制され
、しかも内壁の局所的な溶解、変質等はない、圧力損失
は著しく低減される。

清浄化ノズル装置のノズル（１８）の長さ、径は、コア
ンダスパイラルフローを維持し、所望の効果が得られる
限り、格別に限定されない、数ｍ〜数１０ｍにノズル部
がのびても、何ら問題はない、また、ノズルの変質、損
壊はないので、ノズルは軟質な屈曲性材料によって形成
してもよい。

たとえば、８φノズルを用い、２　ｋｇ　／　ａＪ、０
．８ｒｌ／分の圧縮空気によってコアンダスパイラルフ
ローを生成させてクリーニングを行う場合には、１５ｍ
の管においてても、出口部の流速は６０〜４５ｍ／秒程
度の高速度であり、クリーニング処理は、仕上面積２．
０〜８．Ｏｄ１時程度と優れた効率で実現される。

（発明の効果） この発明により、以上のとおり、高効率で、均質な管内
面のクリーニング処理が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は、各々、この発
明の清浄化装置の例を示した模式図である。 第５図、第６図、第７図は、この発明のノズル装置の例
を示した断面図である。 図中の番号は、次のものを示している。 １・・・管、 ２・・・ノズル、 ３・・・コアンダスパイラルフロー生成装置、４・・・
加圧流体導入路、 ５・・・コンプレッサー、 ６・・・開　　口　　端　　、 ７・・・供給容器、 ８・・・ノズル回転装置、 ９・・・移動装置、 １０．１０−・・・管回転装置、 １１・・・ノズル回転揺動装置、 １２・・・管移動装置、 １３・・・セパレーター、 １４・・・コ　　し　　り　　タ　　−　　。 代理人　弁理士　　西　澤　利　夫 第　　３　　図 第　　５　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧流体の送入によりコアンダスパイラルフロー
   を生成し、該スパイラルフローによって管内面に清浄化
   流体を吹きつけるノズル部と、該ノズル部または被処理
   管を管長方向に移動自在とする移動機構とからなること
   を特徴とする管内面清浄化装置。
2. （２）ノズルの回転揺動を可能とした特許請求の範囲第
   （１）項記載の管内面清浄化装置。