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発明の名称 ダクト清掃装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−249297
公開日 平成10年(1998)9月22日
出願番号 特願平9−70476
出願日 平成9年(1997)3月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】村上 友一 (外1名)
発明者 山田 学 / 福沢 邦之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 伸張アクチュエータを介してダクト断面方向に伸張付勢可能とされた伸縮フレームを備え、この伸縮フレームにはダクト内面に転接される転動輪を取り付けてダクト内を走行可能とし、前記伸縮フレームに直接または別体にダクト内壁面に接する吸引チャンバ部を形成し、当該吸引チャンバ部に吸引手段を接続したことを特徴とするダクト清掃装置。
【請求項2】 前記伸縮フレームは矩形ダクトの各内壁面に沿って配置されるとともに相互に連結された矩形フレームを構成し、矩形ダクト断面変化に追随して拡縮可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のダクト清掃装置。
【請求項3】 前記吸引チャンバを固定長として前記伸縮フレームの基端側と伸張側にそれぞれ取り付けし、各吸引チャンバ内に回転ブラシを内挿したことを特徴とする請求項1または2に記載のダクト清掃装置。
【請求項4】 前記伸縮フレームに、清掃装置移動の為の少なくとも一つの駆動装置を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のダクト清掃装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダクトの清掃装置に係り、特に空調ダクトの内壁面に付着した塵埃を除去するのに好適なダクト清掃装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、建物における室内空調装置では、建物内部に張り巡らした空調ダクトに空調空気を流通させて各室内に分配供給させている。このような空調装置では、長年の使用により、ダクト内壁面に塵埃が付着し、これが空調空気に随伴して室内に導入される可能性があった。このため空調ダクトの内壁面に付着した塵埃を除去するための清掃装置が提案されている。
【0003】例えば、特開昭59−49885号公報に開示されるダクト清掃装置では、二重パイプ状の軸受け部材を有し、内パイプの先端に吸引口を形成するとともに、その外周における外パイプに噴射口を有した給気ヘッドを設け、噴射口から圧縮エアをダクト内壁に向けて吹き出させ、この圧縮エアの圧力でダクト内壁に付着した塵埃を吹き落としつつ、ダクト内部に浮遊した塵埃を吸引口から取込みダクト外部へと排出するようになっている。また、軸受け部材をダクト中心に保持するように、ばねにより起立付勢された支持桿を、軸受け部材の外周部に放射状に取り付け、その先端に設けた車輪によりダクト内を移動できるようにしている。ダクトの清掃の際には、ダクト内壁に支持桿を当接させ、ダクト中央部に給気ヘッドを保持させ、ダクト軸心方向に沿って清掃装置を移動させながら、上述の圧縮空気の噴射と吸引口からの吸込み作用により内部清掃を行う。
【0004】また、他のダクト清掃装置としては、圧縮エアの吹き付けだけではなく、清掃装置にエアモータを設け、圧縮エアの供給によりエアモータを回転させ、当該エアモータに取付られたエアホースでダクトの内壁を叩き、その衝撃とエアホースから吹き付ける圧縮打とで清掃を行うものも知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし特開昭59−49885号公報に開示されるダクト清掃装置では、単に圧縮エアの吹き付けで清掃を行ものであることから、ダクト内壁には落ちにくい塵埃が残ってしまい、確実に清掃が行えないという問題点があった。さらに支持桿を軸受部材に放射状に取り付けた構造であることから、小型のダクトを清掃する際にはダクトの延長方向に装置が伸びて、ダクトの曲折部を通過できない問題があった。
【0006】本発明は上記従来の問題点に着目し、ダクトの曲折部を自由に通過し得るとともにダクトサイズの変動にも追随して拡縮できるようにし、ダクト内壁に付着した塵埃を確実に除去するダクトの清掃装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はダクトの内壁に付着した塵埃を清掃する際、内壁全面に清掃手段を当接させれば、圧縮エアの吹き付けやエアホースの叩き付けだけでは除去できない塵埃も確実に除去できるという知見に基づいてなされたものである。さらに、ダクトの曲折部を清掃するため、曲折部を通過できるように、装置が小型のダクトに対応して変形した際にも、装置の全長がダクトの延長方向に伸びない構造とした。
【0008】すなわち上記目的を達成するために本発明は、伸張アクチュエータを介してダクト断面方向に伸張付勢可能とされた伸縮フレームを備え、この伸縮フレームにはダクト内面に転接される転動輪を取り付けてダクト内を走行可能とし、前記伸縮フレームに直接または別体にダクト内壁面に接する吸引チャンバ部を形成し、当該吸引チャンバ部に吸引手段を接続したことを特徴としている。この場合において、伸縮フレームは矩形ダクトの床平面に沿った平面清掃構造としてもよいが、伸縮フレームを矩形ダクトの各内壁面に沿って配置しつつ、これらを相互に連結した矩形フレームを構成し、矩形ダクト断面変化に追随して拡縮可能とすることもできる。矩形フレームによって形成される吸引チャンバはダクト内周面に連続した吸引空間を形成し、この空間に通じる吸引口を介して負圧を導入することにより、全周面から塵埃を取り除くことができ、フレームを走行移動させることでダクト全長にわたる清掃が可能となる。このとき、フレームにゴムブレードを取り付けてダクト内面を滑走させることで、清掃作用をより効果的に行わせることができる。
【0009】また、前記吸引チャンバを固定長として前記伸縮フレームの基端側と伸張側にそれぞれ取り付けし、各吸引チャンバ内に回転ブラシを内挿するようにしてもよい。更に、前記伸縮フレームに、清掃装置移動の為の少なくとも一つの駆動装置を設けることができる。
【0010】
【作用】上記構成によれば、清掃面に吸引チャンバを対峙させるとともに、伸縮フレームをエアシリンダなど伸張アクチュエータによって展開し、清掃面倣いフレームを形成する。こうした清掃面倣いフレームをダクトの延長方向へ移動させれば、当該移動とともに清掃面幅方向を覆う各伸縮フレームに設けた吸引チャンバに導入される負圧吸引により当該清掃面の内壁に付着した塵埃を確実に清掃することができる。そして各清掃面の幅に応じて伸縮フレームの全長が設定されるので、ダクト床面の長さが変動しても、また矩形ダクトで縦横比の異なる場合であっても、清掃面に対して伸縮フレームが対峙され、確実に清掃を行うことができる。
【0011】清掃手段として伸縮フレームに転動輪を設けて走行移動できるようにすることで、当該伸縮フレームは、ダクト各内壁に接触された状態でダクト延長方向へと移動させられ、ダクト各内壁に付着した塵埃を次々と吸引排出することができ、効率よくダクト外部へ排出することができる。清掃装置の移動を伸縮フレームに設けた駆動装置によって行うことにより、自走が可能となって、自動でダクト内の清掃を行うことができる。
【0012】また、ダクト内の突起物等が当該装置の走行の障害となる場合、伸張アクチュエータは一時的に収縮することができるので、走行障害を容易に乗り越えることができる。個々のアクチュエータの伸張力を調節することで、例えば、駆動車輸の接する面の支持力を増加し、当該装置の走行性能を向上できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係るダクト清掃装置の具体的実施形態を図面を参照にして詳細に説明する。図1は、同装置を矩形ダクト内に装着した状態を示す斜視図であり、図2は、同装置の平面図、図3は同装置の側面図である。これらの図に示したダクト清掃装置10は、矩形ダクト12の全周面清掃に好適な構造としたものである。
【0014】清掃装置本体はダクト12の内周面に倣う矩形フレーム14により構成されている。矩形フレーム14はダクト12の各面に沿った4個の伸縮フレーム16をダクトコーナ部分位置に配置されるコーナ支持部材18で相互に連結したものであり、ダクト断面サイズの変動に追随できるようになっている。
【0015】まず、各伸縮フレーム16は、断面がコの字型とされたチャンネル材からなる一対のフレーム構成材20、22のサイズを若干異ならせ、内側フレーム構成材20を外側フレーム構成材22の内部に収容して伸縮自在とされている。各フレーム構成材20、22の開口縁部にはゴムブレード24が取り付けられており、ブレード24の先端縁がダクト内面を滑走できるようにしている。各伸縮フレーム16の端部位置に配置されたコーナ支持部材18は、ダクトコーナ線に沿って延在され、その両端部におけるダクト12の内周面との対面部には、転動輪29が取り付けられている。これにより矩形フレーム14はダクト12の内部を移動可能とされている。、【0016】前記各伸縮フレーム16の側部には、伸張アクチュエータとしてのエアシリンダ26が取り付けられており、エアシリンダ26のロッド端と基端とをそれぞれフレーム構成材20、22に設けた止め具28に連結している。したがって、エアシリンダ26に一定圧の圧縮エアを供給することにより、各伸縮フレーム16が伸張される。
【0017】各エアシリンダ26の伸縮作用によって各伸縮フレーム16を伸縮させるため、矩形フレーム14は全体としてその矩形サイズが可変となる。伸張操作させた場合、伸縮フレーム16の各端部に位置するコーナ支持部材18の転動輪29がダクト内壁面に当接するまで伸縮フレーム16が伸張され、これにより矩形フレーム14がダクトサイズに適合した形状に位置決めされる。この状態では、前記伸縮フレーム16の各フレーム構成材20、22の開口縁に設けたゴムブレード24が適切な接触状態となるようにブレード高さが設定され、ダクト内壁面にブレード24の先端縁が接することによって、チャンネル材からなるフレーム構成材20、22と、ブレード24とによって囲まれる閉空間としての吸引チャンバ部30がダクト内周面部分に構成されるのである。矩形フレーム14の各縁辺に伸縮フレーム16を配置して、その外縁部分にこの吸引チャンバ部30を形成させるとともに、これらをコーナ支持部材18の外部でも連通させるようにしているため、吸引チャンバ部30は、ダクト12の内周面の全周にわたって連続した閉空間となる。
【0018】矩形フレーム14を構成している少なくとも一つのフレーム構成材22の表面に図示していない吸引手段に通じる吸引口32が開口されており、ホース取付具34に吸引手段に接続される集塵ホース36を連結させるようにしている。また、矩形フレーム14をダクト12内を走行駆動させるために、図示の例では、ダクト12の床面片側に位置するコーナ支持部材18に駆動部38を取り付け、内蔵されているモータ40の出力部に駆動タイヤ42を取り付け、ダクト床面に転接させて自走できるようにしている。
【0019】図4は伸縮フレーム16を構成しているフレーム構成材20、22、およびゴムブレード24により構成される吸引チャンバ部30の要部断面図である。清掃吸引手段を清掃面と密着させるために、フレーム構成材20、22の開口面には板状のゴムブレード24がネジ44と、ブレード押え板46で取り付けられる。外側フレーム構成材22の開口断面は、正確には内挿される内側フレーム構成材20が外れないように、返しがついた形状となっている。
【0020】前記ゴムブレード24は、装置の走行方向の前面側におけるダクト12との当接面にわずかなスリットを設け、あるいは波形状に形成するなど、吸引チャンバ30への通気路を形成するようにしてもよい。これにより吸引チャンバ30への汚れの吸込み作用が確実になされ、前面ゴムブレードにより塵埃を前方に押出させることなく、清掃吸引除去効果が高くなる。
【0021】このように構成されたダクト清掃装置10の作用は次のようになる。予め最少矩形状となっている矩形フレーム14をダクト12の内部に断面に沿うように配置し、エアシリンダ26に圧縮エアを導入する。これによって各縁辺の伸縮フレーム16が伸張され、転動輪29が当接することによってダクトの四隅にコーナ支持部材18が配置され、矩形フレーム14がダクト寸法に適合するサイズに設定される。このような状態では、矩形フレーム14の外周面部分に形成されている吸引チャンバ部30はダクト12の内周面との間に全周にわたる閉空間を形成し、集塵可能な状態となる。そして、吸引手段から導かれている集塵ホース36をホース取付具34に接続しておき、吸引負圧を吸引チャンバ30内に導入しつつ、駆動タイヤ42を駆動させて自走させるのである。これにより、ダクト清掃装置10は空調ダクト12の内部を走行移動しつつ、吸引チャンバ30に対面するダクト内壁面に付着堆積している塵埃を確実に吸引除去することができる。
【0022】このダクト清掃装置10はダクト断面サイズが変化した場合や、曲線ダクトを通過する際にも円滑に移動できる。すなわち、矩形フレーム14はエアシリンダ26によりダクト12の断面方向に拡張されているが、ダクト断面サイズが漸増あるいは漸減した場合には、ダクト12の内壁面を転がる転動輪29がエアシリンダ26に対して逆に伸縮力を与え、断面サイズに常に適合するように矩形フレーム14のサイズを可変にする。また、曲線ダクトを通過する際にも、通過時のダクト幅寸法の変化を吸収することができ、やはり円滑に移動することができるのである。更に、ダクト12の内面部に通過障害がある場合には、ゴムブレード24によって通過できるとともに、障害物からの押圧力が作用した場合には対応する伸縮フレーム16が伸縮して障害物を乗り越えることもできる。もちろん、エアシリンダを操作盤側から積極的に操作することによっても、障害物を回避できる。更に、個々のエアシリンダ26の伸張力を調節することにより、例えば、駆動タイヤ42の接地圧を大きくして走行性能を向上させるようにすることも可能である。
【0023】図5は第2の実施形態に係るダクト清掃装置10Aを示す平面図であり、図6は同装置10Aの側面図である。同図に示す第2実施形態では、清掃手段として各ダクト面に対応する固定長の吸引チャンバ50を設け、各清掃ダクト面に対し少なくとも2個以上の固定長チャンバ50を、互い違いにコーナ支持部材18に連結して、清掃面全域を倣うように構成したものである。エアシリンダ26は直接的に一対のコーナ支持部材18の間隔を調整できるようにしている。本実施形態に係るダクト清掃装置10Aを用れば、吸引チャンバ50自体を伸縮させる必要は無くなり、内部に回転ブラシを内蔵させることができるものとなる。回転ブラシ内蔵型の吸引チャンバは、ダクト面の塵埃を擦りとる効果があり、ダクト12の内部清掃効果を一層向上させることができる。
【0024】図7は第3実施形態に係るダクト清掃装置10Bを示す斜視図である。このダクト清掃装置10Bは、矩形フレーム型ダクト清掃装置10を簡略化したもので、水平ダクトの底面を清掃する装置として構成している。すなわち、一対のコーナ支持部材18を伸縮フレーム16により連結し、駆動部38を外側フレーム構成材22に取り付けるとともに、内蔵モータにより回転される駆動タイヤ42をもって自走できるようにしている。伸縮フレーム16は下面開口の一対のチャンネル材からなる内外伸縮フレーム構成材20、22により構成され、ゴムブレード24をダクト12の底面に当接させて内部に吸引チャンバ30を形成している。このような実施形態によれば、ダクト12の底面清掃を効率的に行わせることができる。
【0025】図8は第4実施形態に係るダクト清掃装置10Cを示す斜視図である。このダクト清掃装置10Cは第3実施形態に係るダクト清掃装置10Bにおける駆動部38の取り付け位置を変更し、コーナ支持部材18の端部に設けている転動輪29を回転駆動させるようにして、駆動タイヤ42を省略したものである。この場合の駆動される転動輪29はエアシリンダ26の伸張作用によってダクト12の内壁面に転圧される車輪を選択して、左右一対を駆動輪として用いるように構成すればよい。これにより、エアシリンダ26の伸張力を増加することで、走行駆動力を増加できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、伸張アクチュエータを介してダクト断面方向に伸張付勢可能とされた伸縮フレームを備え、この伸縮フレームにはダクト内面に転接される転動輪を取り付けてダクト内を走行可能とし、前記伸縮フレームに直接または別体にダクト内壁面に接する吸引チャンバ部を形成し、当該吸引チャンバ部に吸引手段を接続した構成とし、また、前記伸縮フレームを矩形ダクトの各内壁面に沿って配置させるとともに相互に連結した矩形フレームを構成し、矩形ダクト断面変化に追随して拡縮可能とされるように構成したことにより、ダクト内でこの清掃装置を移動させれば、清掃対象のダクトの底面または内面全域を吸引チャンバがなぞり、付着した塵埃を確実に除去させることができるとともに、ダクト断面サイズの変動や曲線ダクトであっても円滑移動しつつ清掃することができる。また、前記清掃手段は、ダクト内面との間に閉空間を形成する吸引チャンバを介して行うので、清掃面に付着した塵埃を飛散させずに除去することが可能になる。




 

 


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