特許 5722358 圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5722358

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 9/093 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   B08B9/093

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-5150(P2013-5150)

(22)【出願日】2013年1月16日

(65)【公開番号】特開2014-136181(P2014-136181A)

(43)【公開日】2014年7月28日

【審査請求日】2014年4月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】300023796

【氏名又は名称】株式会社トーヨー・シーエス

(74)【代理人】

【識別番号】100134669

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 道彰

(72)【発明者】

【氏名】細見 史郎

(72)【発明者】

【氏名】細見 繁

(72)【発明者】

【氏名】三ツ石 勇

【審査官】 青木 良憲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３５８２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８５４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６０５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２４３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０４９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７８９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−３０３５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０８Ｂ ９／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

清掃対象に付着している粉粒体の付着塊を破砕して清掃する清掃装置であって、
コンプレッサから送られてくる圧縮空気を貯留する圧縮空気貯留タンクと、電磁開閉弁を備え前記圧縮空気貯留タンクから前記圧縮空気を引き出す排出管と、前記電磁開閉弁の開閉を制御する制御部と、前記電磁開閉弁が開放されて前記排出管から噴き出す前記圧縮空気を受け、集中させて噴射するレジューサを備え、前記レジューサにより集中させ一気に圧縮空気砲として噴射する圧縮空気砲噴射装置と、
前記清掃対象の清掃箇所まで導く可撓性あるホースと、前記ホースの先端側に配設されたノズルを備えた清掃モジュールと、
前記圧縮空気砲噴射装置と前記清掃モジュールとを接続する接続管を備え、
前記圧縮空気砲噴射装置において、前記排出管を複数本配設し、複数本ある前記排出管を前記レジューサに接続した構成であり、
複数本の前記排出管からそれぞれ噴き出す前記圧縮空気を前記レジューサにおいて集中させて噴射した前記圧縮空気砲により前記清掃対象の粉粒体の付着塊を破砕して清掃する圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項2】

前記圧縮空気貯留タンクと前記レジューサの間に配設された複数本の前記排出管を、前記圧縮空気貯留タンクと前記レジューサを結ぶ中心軸の周囲に均等に配設せしめたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項3】

前記コンプレッサによる前記圧縮空気貯留タンク内の圧縮空気圧の調整、作動する前記電磁開閉弁の数量の調整、前記制御部による前記電磁開閉弁の作動間隔の調整のいずれかまたはそれらの組み合わせにより前記圧縮空気砲の破壊力の増減の制御を可能とした請求項１または２に記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項4】

前記清掃対象がサイロであり、前記付着塊が前記サイロ内に貯留されている粉粒体が塊状のブリッジとなったものである請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項5】

前記清掃対象が工業タンクであり、前記付着塊が前記工業タンク内に貯留されている工業製品または材料が堆積して塊状になったものである請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項6】

前記清掃対象がダクトであり、前記付着塊が前記ダクト内を通過する工業製品または材料の残渣が前記ダクト内で堆積して塊状になったものである請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【請求項7】

前記清掃対象が運搬装置であり、前記付着塊が前記運搬装置により運搬される工業製品または材料の残渣が前記運搬装置内において堆積して塊状になったものである請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器内の清掃装置に関する。例えば、サイロ内や工業タンク内などの貯蔵設備内に形成されている塊状に堆積した残渣を破砕して清掃する清掃装置、ダクトなどの運搬経路やコンベアなどの運搬装置内に形成された工業製品または材料が塊状に堆積した残渣を破砕して清掃する清掃装置などがある。

【背景技術】

【0002】

我が国では、工業的な量産過程に供するため、様々な素材や材料を一時的に大量に貯蔵することが多い。それら素材や材料は大きな容器やタンクなどに貯留される。
例えば、穀物について言えば、その保管は穀物サイロ（以下、サイロと呼ぶ）によって行われている。このサイロは、例えば、直径が２〜１０ｍ、高さが５〜４０ｍ程度の巨大なものである。
また、例えば、粉体の工業素材について言えば、その保管は貯蔵タンクによって行われている。この貯蔵タンクも巨大なものがある。

【0003】

以下、穀物を貯蔵するサイロを例に説明する。
サイロの実使用においては、例えば、外気温の変化、サイロ内の穀類の水分量の影響、穀類の粉化の影響等により、サイロ内壁に穀類が付着し、時間の経過とともに固着する。このようなサイロ内壁への穀物等の固着は、複数種類の穀物に対するサイロの使用、サイロの品質管理、さらには、サイロの内容積の有効使用の観点から望ましくない現象であり、そのため、サイロの清掃が必要となる。

【0004】

しかし、サイロは巨大であり、また、その内部は、穀類の微細粉塵が充満し、酸欠の恐れがあり、かつ足場が悪いなど、人が作業するには極めて劣悪かつ危険な環境である。そのため、サイロ内壁の清掃をできるだけ自動化した清掃システムの開発が望まれている。

【0005】

このような、大きな容器の内部を自動的に清掃する従来の清掃装置としては、実開平３−１０５９８８号公報が知られている。
実開平３−１０５９８８号公報の清掃装置では、図７に示すように、鉛直方向に延びる加圧液導入管の下端に複数の分流管が水平方向に放射状に配設され、その分流管の先端部に外方に付勢された払拭部材が配設されている。このように構成された清掃装置では、加圧液導入管の基端に加圧液を供給することにより、分流管の先端から加圧液が噴出して分流管が回転し、それにより払拭部材がタンク内面を摺動して汚れが除かれる（特許文献１参照）。

【0006】

この従来のタンクの清掃装置では、鉛直方向に延びる加圧液導入管の先端に放射状に分流管が設けられているため、タンクの径に合わせて分流管の長さを変える必要があり、また、タンクの中心軸に対する加圧液導入管の位置の偏心による回転半径の変化を吸収する必要がある。そのため、分流管がある程度伸縮自在に構成されている。

【0007】

しかし、分流管の伸縮には限度があるため、径が大きく異なるタンクには同じ清掃装置を用いることができず、また、下部が逆円錐状に形成されたサイロのように、径が一定でない容器には用いることができない。つまり、容器の径の変化に対応することが困難である。

【0008】

さらに、分流管を伸縮自在に構成したり、タンクからの反力を相殺すべく分流管を放射状に設けたりすることから構造が複雑であり、清掃現場への設置も容易ではない。

【0009】

この従来技術を解決するものとして、発明者らは特開２００４−３５８２９１号公報に開示された清掃装置を開発した。
特開２００４−３５８２９１号公報に開示された清掃装置は、図８に示すように、可撓性のホース１４と、ホース１４が垂下するように該ホースの基端側を軸心の回りに回動自在に保持するホース保持体１１と、ホース１４の先端側に配設された、容器１８内面の付着物２１を払拭するための払拭部材１５とを備え、従来技術に比べて払拭部材１５をサイロ内においてその配置位置の自由度を高め、形成された粉粒体の塊に払拭部材１５を近づけて清掃することが可能となった。

【0010】

【特許文献1】実開平０３−１０５９８８号公報

【特許文献2】特開２００４−３５８２９１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

特開２００４−３５８２９１号公報に記載された清掃装置は実用性に優れたものであるが、発明者らは清掃装置の開発を進める中、巨大なサイズのサイロ内での作業の困難性をさらに緩和する技術の開発を目指した。
特開２００４−３５８２９１号公報に記載された清掃装置はホース１４の先端側に配設された払拭部材１５を自在に移動させることができるものであるが、例えば、高さ３０ｍの巨大なサイロ内で形成されたブリッジ状の粉粒体付着塊に払拭部材１５を近づかせるためには、やはり作業員が人手で誘導する必要があり、高さ３０ｍの巨大なサイロ内で安全装置などを体に装着してサイロ内に吊下された状態で作業する必要があった。

【0012】

このように作業員が吊下された状態で作業することは簡単なことではないし、作業時間を短縮することが難しい。
ここで、巨大なサイロ内で形成されたブリッジ状の粉粒体付着塊を、離れた位置から破砕できれば非常に便利である。

【0013】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、容器内に形成されたブリッジ状の粉粒体付着塊などに対して、離れた位置からでも効率よく破砕することができる清掃装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、本発明の清掃装置は、清掃対象に付着している粉粒体の付着塊を破砕して清掃する清掃装置であって、コンプレッサから送られてくる圧縮空気を貯留する圧縮空気貯留タンクと、電磁開閉弁を備え前記圧縮空気貯留タンクから前記圧縮空気を引き出す排出管と、前記電磁開閉弁の開閉を制御する制御部と、前記電磁開閉弁が開放されて前記排出管から噴き出す前記圧縮空気を受け、集中させて噴射するレジューサを備え、前記レジューサにより集中させ一気に圧縮空気砲として噴射する圧縮空気砲噴射装置と、前記清掃対象の清掃箇所まで導く可撓性あるホースと、前記ホースの先端側に配設されたノズルを備えた清掃モジュールと、前記圧縮空気砲噴射装置と前記清掃モジュールとを接続する接続管を備え、前記圧縮空気砲噴射装置において、前記排出管を複数本配設し、複数本ある前記排出管を前記レジューサに接続した構成であり、複数本の前記排出管からそれぞれ噴き出す前記圧縮空気を前記レジューサにおいて集中させて噴射した前記圧縮空気砲により前記清掃対象の粉粒体の付着塊を破砕して清掃する圧縮空気砲噴射機能を備えた清掃装置である。

【0015】

圧縮空気貯留タンクに貯留されている圧縮空気をさらにレジューサで集中し、一気に圧縮空気砲として打ち出すことにより破砕エネルギーを集中することができ、粉粒体の付着塊などに当てれば付着塊が破砕・崩壊するきっかけを有効に与えることができ、単に空気圧縮機構で圧縮した空気を漫然と連続的に噴出するものに比べて、高い破砕効率を発揮することができる。
なお、上記構成において、前記排出管を複数本配設し、複数本ある前記排出管を前記レジューサに接続した構成であるので、複数本の前記排出管からそれぞれ噴き出す前記圧縮空気を前記レジューサにおいて集中させることができ、空気圧が一層大きくなるため、清掃装置が噴射する圧縮空気砲の威力を増大させることができる。

【0016】

なお、レジューサに対して複数本の排出管を配設するためには、圧縮空気貯留タンクとレジューサの間に配設された複数本の排出管を、圧縮空気貯留タンクとレジューサを結ぶ中心軸の周囲に均等に配設せしめることが好ましい。
排出管からレジューサに受け入れられる圧縮空気のバランスが良く、レジューサ内において均等に空気圧を高めることができ、かつ空気の圧縮に伴うエネルギー損失を少なくすることができる。

【0017】

また、清掃装置が噴射する圧縮空気砲の威力を制御できることが好ましい。そこで、コンプレッサによる前記圧縮空気貯留タンク内の圧縮空気圧の調整、作動する前記電磁開閉弁の数量の調整、前記制御部による前記電磁開閉弁の作動間隔の調整のいずれかまたはそれらの組み合わせの制御を可能にする構成とすることが好ましい。これら要素が圧縮空気砲の破壊力の増減に影響するため、これら諸要素を制御することを通じて噴射する圧縮空気砲の威力を制御する。

【0018】

本発明の清掃装置の適用例としては、例えばサイロに適用する例がある。サイロの中には貯留されている粉粒体が塊状のブリッジとなり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えば工業タンクに適用する例がある。工業タンクの中には貯留されている工業製品または材料が塊状のブリッジとなり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えばダクトに適用する例がある。ダクト内を通過する工業製品または材料の残渣が塊状に堆積した状態となり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。
また、本発明の清掃装置の他の適用例としては、例えばベルトコンベアなどの運搬装置がある。ベルトコンベアなどにより運搬される工業製品または材料の残渣が運搬装置内において塊状に堆積した状態となり、付着塊が形成されている場合があり、この付着塊を破砕する用途に用いることができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例により具体的に説明する。なお、本発明の技術的思想の範囲はこれらの実施例の具体的な形状や数値に限定されるものではない。
本発明の清掃装置は、さまざまな容器の清掃に適用することができるものである。以下の実施例では、特にことわりがない限り、穀物を貯蔵したサイロを清掃する装置の例として説明する。

【実施例1】

【0020】

図１は、実施例１にかかる清掃装置１００の基本構成を模式的に示した図である。
図１に示すように、清掃装置１００は、圧縮空気砲噴射装置１１０、清掃モジュール１２０、接続管１３０を備えたものとなっている。清掃対象となる容器は容器２００として示す。また外部に備えるコンプレッサはコンプレッサ３００として簡単に示した。
まず、圧縮空気砲噴射装置１１０、清掃モジュール１２０、接続管１３０の各々の構成について順に説明する。

【0021】

圧縮空気砲噴射装置１１０は、この構成例では、図２に示すように、圧縮空気貯留タンク１１１、制御部１１２、排出管１１３、電磁開閉弁１１４、レジューサ１１５、噴射口１１６、前フレーム接合部１１７、中フレーム接合部１１８、後フレーム接合部１１９、コンプレッサ接続口１１９１を備えた構成となっている。

【0022】

図２は、圧縮空気砲噴射装置１１０の一例の外観を示した図である。図２（ａ）が右側面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は背面図、図２（ｄ）は平面図となっている。また、図３は、排出管１１３および電磁開閉弁１１４の配設が分かりやすいように、圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５との間に橋梁しているパイプを取り除いて排出管１１３および電磁開閉弁１１４を示した図である。また、図４は、図２におけるＡ−Ａ線断面図となっており、排出管１１３、電磁開閉弁１１４の配設の様子を分かりやすく説明する図となっている。

【0023】

圧縮空気貯留タンク１１１は、その内部に圧縮空気を貯留するタンク装置である。この構成例では、外部にコンプレッサ３００があり、コンプレッサ３００で圧縮した圧縮空気を圧縮空気貯留タンク１１１に送り込み、圧縮空気貯留タンク１１１において貯留する。
この構成例では圧縮空気貯留タンク１１１は制御部１１２（図中では簡単に示した）を備えた構造となっている。

【0024】

圧縮空気貯留タンク１１１の大きさ（容量）は特に限定されないが、用途に応じて設計すれば良いが、例えば、直径４２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、容量７０リッター程度のタンクとする。圧縮空気貯留タンク１１１の肉厚は高圧容器に関するＪＩＳ規格をクリアしていれば良く、例えば、高圧に耐え得るよう肉厚は５ｍｍ以上確保することが好ましい。
また、圧縮空気貯留タンク１１１の素材は特に限定されないが、構造的強度、持ち運びの容易さなどを考慮してアルミニウム合金製とする。アルミニウム合金で形成すれば、重量を１００ｋｇ以内に抑えることができる。

【0025】

コンプレッサ３００は、外気を取り込んで空気圧縮機構によって所定圧力に圧縮する装置であり、圧縮した空気を圧縮空気貯留タンク１１１に送り込む。この構成例では、清掃装置１００には含まれず、外付けされる構成となっている。コンプレッサ３００の構成は特に限定されないが、例えば、ターボ圧縮機、レシプロ圧縮機、ダイアフラム式圧縮機、スクリュー圧縮機、ロータリー圧縮機など多様な方式がある。図１においては極めて簡単に示している。

【0026】

排出管１１３は、圧縮空気貯留タンク１１１から圧縮空気を引き出す管で、圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５の間に配設されている。つまり、排出管１１３の一端が圧縮空気貯留タンク１１１に連通し、他端がレジューサ１１５に連通しており、圧縮空気を圧縮空気貯留タンク１１１からレジューサ１１５に導く経路となっている。

【0027】

排出管１１３の径は特に限定されないが、例えば５０ｍｍ程度とする。排出管１１３は圧縮空気が勢い良く引き出されるため、その圧力変動に耐え得る構造的強度が必要である。ここでは圧縮空気貯留タンク１１１と同様、アルミニウム合金で形成されているものとする。排出管１１３の肉厚は高圧配管に関するＪＩＳ規格をクリアしていれば良く、例えば、高圧に耐え得るよう肉厚は５ｍｍ以上確保することが好ましい。

【0028】

排出管１１３の本数については特に限定はなく、排出管１１３を１本ではなく、複数本配設する構成も可能である。図２および図４の構成例では６本の排出管１１３を配設した例となっている。
図３は、排出管１１３および電磁開閉弁１１４の配設が分かりやすいように、図２から圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５との間に橋梁しているパイプを取り除き、さらに、排出管１１３および電磁開閉弁１１４にハッチングを施してその配設を分かりやすく示した図である。図３に示すように、排出管１１３および電磁開閉弁１１４は、圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５との間を連通する圧縮空気の経路となっている。

【0029】

また、図４は、圧縮空気貯留タンク１１１に対する排出管１１３の配設例を分かりやすく、横断面において示した図である。図２におけるＡ−Ａ断面図となっている。図４に示すように、各々の排出管１１３ａから排出管１１３ｆは、圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５を結ぶ中心軸の周囲に均等に配設せしめた例となっている。つまり、中心軸の周りに６０度間隔で設けられている例となっている。排出管１１３ａから排出管１１３ｆを均等に配設することにより、図４に示すように、排出管１１３からレジューサ１１５に受け入れられた圧縮空気のバランスが良くなり、レジューサ１１５内において均等に空気圧を高めることができ、かつ、空気の圧縮に伴うエネルギー損失を少なくすることができる。

【0030】

ここで、排出管１１３を複数本設ける構成は、後述するように、圧縮空気砲の威力を調整するための工夫である。複数本の排出管１１３があり、そのうちレジューサ１１５に圧縮空気を噴射する排出管１１３の本数を調整することにより、レジューサ１１５に受け渡される圧縮空気の量を簡単に調整することができる。後述するように、排出管１１３から噴射した圧縮空気をレジューサ１１５において集中させることにより、噴射口１１６から打ち出す圧縮空気砲の威力を増大せしめることができる。

【0031】

電磁開閉弁１１４は、排出管１１３に取り付けられており、制御部１１２の開閉制御により、高速に開閉する弁体となっている。電磁開閉弁１１４の開閉操作により、圧縮空気貯留タンク１１１から圧縮空気の引き出しを制御することができる仕組みとなっている。

【0032】

電磁開閉弁１１４の開閉スピードについては高速であることが好ましい。圧縮空気が排出管１１３の内部を通過する速度は高速であり、圧縮空気貯留タンク１１１からの圧縮空気の引き出し量をある程度制御するためには、電磁開閉弁１１４において高速な開閉スピードが求められる。電磁開閉弁１１４としては、例えば、ピポット弁、ソレノイドなどの電磁アクチュエータがある。

【0033】

制御部１１２は、電磁開閉弁１１４の開放・閉鎖を制御する部分であり、操作パネルやスイッチ類など操作者との入出力インターフェイス（図示せず）を備え、電磁開閉弁１１４の開閉のインターバルなど操作者が設定した装置稼働条件に基づいて電磁開閉弁１１４の開閉を制御する。
なお、上記のように排出管１１３を複数本配設した例の場合であれば、制御部１１２によってそれら複数の排出管１１３のうち電磁開閉弁１１４を開放するものを選択することが可能である。

【0034】

例えば、図４の例で言えば、電磁開閉弁１１４ａ〜１１４ｆの６つの電磁開閉弁１１４すべてを同時に開放しても良く、そのうちの１つのみ、２つ、３つ、４つ、５つなど選択的に本数を選んで開放することも可能である。このように開放する電磁開閉弁１１４の数に応じて圧縮空気の噴出量を調整することができ、レジューサ１１５に受け入れられる圧縮空気量の調整を通じて、圧縮空気砲の威力を調整することができる。

【0035】

図４（ｂ）は、電磁開閉弁１１４ａと電磁開閉弁１１４ｄを開放し、排出管１１３ａと排出管１１３ｄの２本を導通する場合の例を示す図である。図４（ｂ）中、斜線のハッチングを施した電磁開閉弁１１４ａと電磁開閉弁１１４ｄが開放され、排出管１１３ａと排出管１１３ｄの２本のみが導通する。
同様に、図４（ｃ）は、図中、斜線のハッチングを施した電磁開閉弁１１４ａと電磁開閉弁１１４ｃと電磁開閉弁１１４ｅが開放され、排出管１１３ａと排出管１１３ｃと排出管１１３ｅの３本が導通する様子を示している。
同様に、図４（ｄ）は、図中、斜線のハッチングを施した電磁開閉弁１１４ａから電磁開閉弁１１４ｆのすべてが開放され、排出管１１３ａから排出管１１３ｆの６本すべてが導通する様子を示している。

【0036】

このように、電磁開閉弁１１４、排出管１１３の選択は、本数に応じてできるだけ均等となるよう開閉するものを選択することが好ましい。
なお、制御部１１２は、電磁開閉弁１１４の開閉時間についても制御することができる。電磁開閉弁１１４の開閉時間を調整することにより、圧縮空気貯留タンク１１１から引き出す圧縮空気の量を調整することができる。
また、制御部１１２により、電磁開閉弁１１４の開閉動作のインターバルの長さについても制御することができる。つまり、圧縮空気砲を噴射してから次の圧縮空気砲を噴射するまでのインターバルの長さの制御ができる。例えば、電磁開閉弁１１４の開放から閉鎖まで２秒とし、次の開放まで１５秒とすると、圧縮空気砲の噴射時間が２秒となり、その後、１５秒後に次の圧縮空気砲を噴射するという制御を行うことができる。

【0037】

レジューサ１１５は、排出管１１３の他端側に取り付けられており、電磁開閉弁１１４の開放により排出管１１３から噴き出す圧縮空気を受け取り、集中させて噴出口１１６から噴射する装置である。レジューサ１１５を介することにより、打ち出される圧縮空気砲の威力を増大せしめることができる。
レジューサ１１５の構造については受け取った圧縮空気をさらに集中させて出力させることができるものであれば特に限定されないが、ここでは、例えば、いわゆる漏斗型の構造となっている。

【0038】

図５はレジューサ１１５の構造を単純化して簡単に示したものである。漏斗型のいわゆる末広がりの口側に対して排出管１１３が取り付けられており、漏斗のいわゆる先細りの口側が噴射口１１６となっている。このように漏斗型になっておれば、圧縮空気がレジューサ１１５内部を末広がりの口側から先細りの口側に向けて移動するにつれ（図中右から左）、その断面積が小さく絞られてゆき、圧縮空気が通過するに伴い、その空気圧がますます昇圧される構造となっている。

【0039】

噴射口１１６はレジューサ１１５の先端に設けられた噴射口であり、レジューサ１１５で集中した圧縮空気はこの噴射口１１６から噴射される。
前フレーム接合部１１７は、レジューサ１１５と排出管１１３との接合するつなぎ目となるフレームである。
中フレーム接合部１１８は、排出管１１３と圧縮空気貯蔵タンク１１１との接合するつなぎ目となるフレームである。
後フレーム接合部１１９は、圧縮空気貯蔵タンク１１１の後側のフレームである。

【0040】

以上、図１に示した圧縮空気砲噴射装置１１０を作動させることにより、レジューサ１１５の噴射口１１６から圧縮空気が一気に噴出される。この噴射される圧縮空気は、極めて高速の空気塊として一気に打ち出されるものであり、いわゆる“圧縮空気砲”と言えるものである。

【0041】

次に、清掃モジュール１２０について説明する。
この構成例では、図１に示すように、ホース１２１、作業アーム１２２、ノズル１２３を備えた構成となっている。

【0042】

ホース１２１は、清掃対象となる容器２００の内部に垂下投入されるものであり、可撓性あるものである。内部に圧力の大きな圧縮空気が高速で通過するため、その衝撃に耐える構造強度が必要であり、例えば、頑丈なチューブ体であり肉厚内部には引張強度の大きな繊維（炭素繊維、高強度ポリエチレン繊維など）が編み込まれたものが好ましい。さらに、粉塵爆発などを防ぐための静電防止、帯電防止の工夫をしておくことが好ましい。

【0043】

作業アーム１２２は、ホース１２１が容器２００内に垂下するように容器２００の上部付近においてホースの基端側を保持し、その位置、姿勢、方向、回転を制御する装置である。作業アーム１２２の構造は特に限定されない。例えば、容器２００の上部付近に取り付けてそのアーム部分を自在に動かすことができる構造を持ち、容器２００の内部に垂下投入されているホース１２１の位置、姿勢、方向、回転を変えることができるものとなっている。

【0044】

ノズル１２３は、ホース１２１の先端に取り付けられた部材であり、圧縮空気砲の打ち出し口となっている。なお、ノズル１２３の構造は特に限定されないが、この構成例では、ノズル１２３は圧縮空気砲の打ち出し口のみならず、容器２００内の粉粒体の付着塊２１０を効率的に破砕するため、ノズル１２３自体を粉粒体の付着塊２１０に衝突させて崩しやすいよう、ある程度の重量と、付着塊２１０を効率的に破砕するような突起物が設けられている構造とすることができる。

【0045】

次に、接続管１３０は、圧縮空気砲噴射装置１１０と清掃モジュール１２０を接続する管であり、容器２００に対して動的に取り付けるため、ホース１２１と同様、可撓性があるものである。
また、接続管１３０の素材は、内部に圧力の大きな圧縮空気が高速で通過するため、その衝撃に耐える構造強度が必要であり、例えば、頑丈なチューブ体であり肉厚内部には引張強度の大きな繊維（炭素繊維、高強度ポリエチレン繊維など）が編み込まれたものが好ましい。さらに、接続管１３０についても粉塵爆発などを防ぐための静電防止、帯電防止の工夫をしておくことが好ましい。
また、接続管１３０の長さについては、清掃対象となる容器２００の高さなどに応じた長さが必要である。

【0046】

以上の構成を備えた清掃装置１００の動作の流れについて簡単にまとめておく。
図６は、本発明の清掃装置１００の容器２００の清掃処理工程をまとめたフローチャートである。

【0047】

まず、サイロなどの清掃対象となる容器２００の現場に、清掃装置１００を搬入する。外付けのコンプレッサ３００も搬入しておく。
圧縮空気砲噴射装置１１０を作業現場に設置し、清掃モジュール１２０と圧縮空気砲噴射装置１１０の間を接続管１３０により接続し、清掃モジュール１２０を容器２００の上部に運搬する。また、コンプレッサ３００と圧縮空気貯留タンク１１１を接続する（ステップＳ１）。

【0048】

作業アーム１２２を容器２００の上部付近に安定した状態で取り付け、ホース１２１を作業アーム１２２に取り付けた状態で容器２００の内部に垂下投入する（ステップＳ２）。

【0049】

圧縮空気砲噴射装置１１０の制御部１１２の操作パネルを操作して装置稼働条件の設定を行う（ステップＳ３）。
制御部１１２を介した設定により、電磁開閉弁１１４の開閉時間、インターバルの長さについても制御することができる。例えば、電磁開閉弁１１４の開放から閉鎖まで２秒とし、次の開放まで１５秒とすれば、圧縮空気砲の噴射時間が２秒、その後、１５秒後に次の圧縮空気砲を噴射する。

【0050】

コンプレッサ３００を稼働して外気を取り込みつつ空気を圧縮し、所定圧力の圧縮空気を圧縮空気貯留タンク１１１に貯留する（ステップＳ４）。

【0051】

作業員または作業アーム１２２によりノズル１２３の方向を圧縮空気砲を打ち込む粉粒体の付着塊２１０に向くよう調整する（ステップＳ５）。

【0052】

準備が整った後、制御部１１２の圧縮空気砲打ち出し開始スイッチを押下する。制御部１１２は設定されたタイミングに基づき、所定の電磁開閉弁１１４を所定の時間だけ開放する（ステップＳ６）。

【0053】

ここでは、図４（ｂ）に示すように、電磁開閉弁１１４ａ，１１４ｃ，１１４ｅの３つが選択的に開放され、排出管１１３ａ，１１３ｃ，１１３ｅの３本の排出管を通って圧縮空気がレジューサ１１５に受け入れられ、集中してさらに圧縮されて噴射される。

【0054】

圧縮空気砲が高速にノズル１２３から噴射され、粉粒体の付着塊２１０に向けて高速に威力の大きな圧縮空気砲が打ち込まれる（ステップＳ７）。その際、ノズル１２３自体を粉粒体の付着塊２１０にぶつけて粉粒体の付着塊２１０を破砕する作業も行うことができる。

【0055】

コンプレッサ３００による空気圧縮と空気貯留タンク１１１への蓄圧（ステップＳ４）から圧縮空気砲の打ち込み（ステップＳ７）までの作業を繰り返し（ステップＳ９：Ｙ）、作業が終われば（ステップＳ９：Ｎ）、終了する。

【0056】

なお、圧縮空気砲の威力を調整する必要があれば（ステップＳ８：Ｙ）、ステップＳ３に戻って操作パネルを操作して装置稼働条件の設定を行い（ステップＳ３）、コンプレッサ３００の空気圧縮圧力の増大による圧縮空気貯留タンク１１１内の蓄圧調整などの処理を行い（ステップＳ４）、威力を調整した圧縮空気砲を打ち込む（ステップＳ５、ステップＳ６、ステップＳ７）。

【0057】

以上、本発明の清掃装置１００は、圧縮空気砲噴射装置１１０から圧縮空気が噴射され、清掃モジュール１２０のノズル１２３から高速で威力のある圧縮空気砲を粉粒体の付着塊２１０に目掛けて打ち出して粉砕し、また、ノズル１２３自体を粉粒体の付着塊２１０にぶつけて粉粒体の付着塊２１０を破砕することができる。

【0058】

ここで、さらに威力の大きな圧縮空気砲を打ち込む必要がある場合、上記図６のフローのうち、ステップＳ４において圧縮空気貯留タンク１１１内での空気の圧縮圧力を増強してより高い圧力の圧縮空気を貯留する方法や、ステップＳ６において開放する電磁開閉弁１１４の個数を増やしてレジューサ１１５に受け渡す空気量を増加する方法、その２つの方法を組み合わせる方法がある。

【0059】

また、容器２００内に打ち出す圧縮空気砲の打ち込み時間を長くとりたい場合は、ステップＳ６において開放する電磁開閉弁１１４の開放時間を長くしてレジューサ１１５に受け渡してレジューサ１１５から圧縮空気が噴射される時間を長くする方法がある。

【0060】

このように、空気圧縮装置１１０による圧縮空気貯留タンク１１１内の圧縮空気圧の調整、作動する電磁開閉弁１１４の数量の調整、制御部１１２による電磁開閉弁１１４の作動時間の調整のいずれか、または、それらの組み合わせにより圧縮空気砲の威力の増減やその長さを制御することができる。
なお、上記実施例では、清掃対象をサイロとし、サイロ内の粉粒体が穀物粉を例とした説明であったが、清掃対象を工業タンクとし、工業タンク内に貯留される粉粒体が工業製品または材料の粉体としても同様である。さらに、清掃対象をダクトとし、ダクト内を通過する粉粒体が工業製品または材料の粉体としても同様である。
さらに清掃対象をダクトとし、付着塊がダクト内を通過する工業製品または材料の残渣がダクト内で堆積して塊状になったものとしても同様である。また、清掃対象をベルトコンベアなどの運搬装置とし、付着塊がベルトコンベアなどの運搬装置により運搬される工業製品または材料の残渣が運搬装置内において堆積して塊状となったものとしても同様である。

【0061】

以上、本発明の清掃装置における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明の清掃装置は、清掃用途であれば特に限定されず広く適用することができる。例えば、サイロの清掃、工業タンクの清掃に適用することができる。また、それ以外の容器であっても内部に粉粒体が堆積して付着塊・堆積状態を形成するものであれば好適に適用することができる。また、容器に限らず、ダクトなどの粉粒体が通過する配管であっても適用することができる。また、ベルトコンベアなど粉粒体を運搬する運搬装置であっても適用できるものであることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0063】

【図1】実施例１にかかる清掃装置１の基本構成を模式的に示した図である。

【図2】圧縮空気砲噴射装置１１０の一例の外観を示した図である。

【図3】圧縮空気貯留タンク１１１とレジューサ１１５との間に橋梁しているパイプを取り除いて排出管１１３および電磁開閉弁１１４を示した図である。

【図4】図２におけるＡ−Ａ線断面図となっており、排出管１１３の配設の様子が分かりやすく説明する図である。

【図5】レジューサ１１５の構造を単純化して簡単に示した図である。

【図6】本発明の清掃装置１００の容器２００の清掃処理工程をまとめたフローチャートである。

【図7】従来技術における実開平３−１０５９８８号公報に記載された清掃装置の例を示す図である。

【図8】従来技術における特開２００４−３５８２９１号公報に記載された清掃装置の例を示す図である。

【符号の説明】

【0064】

１００ 清掃装置
１１０ 圧縮空気砲噴射装置
１１１ 圧縮空気貯留タンク
１１２ 制御部
１１３ 排出管
１１４ 電磁開閉弁
１１５ レジューサ
１１６ 噴射口
１１７ 前フレーム接合部
１１８ 中フレーム接合部
１１９ 後フレーム接合部
１１９１ コンプレッサ接続口
１２０ 清掃モジュール
１２１ ホース
１２２ 作業アーム
１２３ ノズル
１３０ 締結器具フィーダー
２００ 容器
２１０ 粉粒体の付着塊
３００ コンプレッサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】