配管洗浄装置
【課題】
配管を洗浄する装置において、超音波を照射することによって、効率良い配管洗浄装置を提供する。
【解決手段】
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、前記便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動する超音波発振部と、前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、タイマーとを有し、前記開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に前記超音波振動子を所定時間駆動し、前記開閉弁が開状態であるときは前記超音波振動子の駆動を停止することにより、配管が低水位の時に超音波の照射が可能となり、効率良く配管を洗浄できる。
配管を洗浄する装置において、超音波を照射することによって、効率良い配管洗浄装置を提供する。
【解決手段】
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、前記便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動する超音波発振部と、前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、タイマーとを有し、前記開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に前記超音波振動子を所定時間駆動し、前記開閉弁が開状態であるときは前記超音波振動子の駆動を停止することにより、配管が低水位の時に超音波の照射が可能となり、効率良く配管を洗浄できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の洗浄に係り、特に小便器下流の横引き配管に好適な汚れの付着を防止、除去する装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の配管洗浄システムは、トイレに流す洗浄水の放水時、またはトイレのドアのロック時に同期して、横引き配管に対し超音波を照射している（例えば、特許文献１参照）。洗浄水の放水時に超音波を照射すると、照射時に発生する活性種が大量の洗浄水によって希釈され、洗浄効果が低くなる。また、ドアのロック時に同期して超音波照射を行うと、夜間などのトイレが使用されない時間には超音波照射がなされず、結果、微生物が繁殖して配管にスケールが発生してしまう。さらに、使用頻度が高いときに超音波を照射することになるので、照射時に発生する活性種が大量の洗浄水によって希釈されてしまう。すなわち、このような照射方法では洗浄効果が低下する。
また、流路を超音波振動子が移動し、超音波の振動によって汚れを検知し、除去する配管洗浄装置もある（例えば、特許文献２参照）。配管内に大量の水が存在する場合、照射時に発生する活性種が配管内の大量の水によって希釈され、洗浄効果が低下する。
【特許文献１】特開２０００−１５７９４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、配管を効率良く洗浄する配管洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、
便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、
超音波振動子を駆動する超音波発振部と、
超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
タイマーとを有し、
開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に、超音波振動子を所定時間駆動し、
開閉弁が開状態であるときは超音波振動子の駆動を停止することを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、横引き配管内が低水位のときにのみ超音波を照射し得る。低水位の状態は、水が滞留しスケール汚れが発生しやすい状態にある。そのようなタイミングで超音波を照射するため、高い効率での汚れの付着防止や除去が可能となる。。
【０００６】
また、本発明の好ましい態様は、開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御部をさらに備えてなり、超音波振動子の駆動を停止した後に、開閉弁を開放することを特徴とする。
【０００７】
超音波によって剥離した汚れを放置しておくと、管内の微生物の影響などによって再度汚れが固着することがある。本発明では横引き配管内に浮遊した汚れを洗い流すことによって、汚れの再固着の予防が可能である。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様は、前記超音波振動子より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部と、前記共振周波数の計測値を記憶する記憶部とをさらに備えてなる。
【０００９】
前記計測部と記憶部とを備えることにより、超音波照射条件の多様な制御が可能である。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様は、共振周波数の計測値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも小さい時に、超音波振動子を停止することを特徴とする。
【００１１】
横引き配管内の汚れの量が多くなればなるほど、共振周波数の計測値と、横引き配管が清潔な状態での共振周波数との差分が大きくなる。また、横引き配管内の汚れが液体よりも固体である場合に前記差分が大きくなる。したがって、前記差分を見ることにより、横引き配管内の汚れを定量することができる。共振周波数の計測値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が小さい時は、汚れが少なく洗浄する必要がないと判断することができる。そのため、超音波振動子の駆動を停止し、配管洗浄の省電力化を可能とした。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様は、計測部が計測した共振周波数の値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも大きい時に、前記超音波振動子の振動を強めることを特徴とする。
【００１３】
超音波振動子の振動を強くすることにより、超音波による物理的・化学的なエネルギーは強くなる。これにより、横引き配管内に強く固着した汚れを速やかに除去することを可能とした。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様は、超音波振動子を駆動した直後の共振周波数から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数を差し引いた値が正である場合、前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開くことを特徴とする。
【００１５】
共振周波数を計測することで汚れが剥離・除去されたことを確認後、開閉弁を開くことで浮遊した汚れを洗い流すことを可能とした。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様は、横引き配管および超音波振動子の少なくとも一方の温度を計測する温度計をさらに備えてなり、横引き配管および超音波振動子の少なくとも一方の温度が所定値以上の場合に超音波振動子を停止することを特徴とする。
【００１７】
過負荷状態での超音波振動子の駆動を止めることにより、本発明の装置や横引き配管が過熱によって破損することを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、配管を効率良く洗浄する配管洗浄装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施形態１
図１は実施形態１の構成を示す概念図である。
本発明の配管洗浄装置の構成は検知部としてのセンサ３と、超音波振動子８と、超音波発振部９と、タイマー６と、制御部５と、によって構成されている。
制御部５は情報通信のため、センサ３と、超音波発振部９と、タイマー６に接続されている。また、超音波発振部９は超音波振動子８と接続されている。
電源はそれぞれの構成部材に供給されれば、如何なる形態でも良い。図１では省略しているが、本形態では、電源は制御部５へ供給され、制御部５からセンサ３と、超音波振動子８と、超音波発振部９と、タイマー６へ供給される。
また、図１には本発明の構成を理解し易くするため、構成要素ごとに分けて記載しているが、センサ３と、制御部５と、超音波発振部９が一つのケースに収容されていても良い。
【００２０】
センサ３は、便器４に洗浄水を供給するための給水管から横引き配管７に至るまでの場所に設置する。好ましくは、便器４に洗浄水を供給するための給水管から便器４に至るまでの管路１に設置する。センサ３は便器４に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁２の開閉状態を検知するための手段である。本発明においては定性センサ、定量センサのいずれも利用できる。定性センサは、例えば、人体検知センサとしてのマイクロ波センサや赤外線センサ等がある。定量センサは、例えば、光の透過率、電気伝導度、水の運動エネルギー、静電容量等の計測器が挙げられる。定量センサにて検知された流量が所定値を超えた場合に、制御部５では開閉弁２が開状態であると判断される。
なお、人体検知センサおよび開閉弁の駆動装置を備えた公知の自動洗浄装置を本発明の検知部としても良い。その際、自動洗浄装置に具備している人体検知センサからの信号や開閉弁２の開閉操作に伴い発生する信号を利用する。
【００２１】
超音波振動子８は交流電圧の印加により２０kHz〜２MHz、好ましくは汚れの分解効率が高くなる２００kHz〜２MHzの固有共振周波数の超音波を発生する圧電素子で形成される。超音波振動子８から発生した超音波によって、横引き配管７に付着した汚れを除去および付着の予防を行う。
【００２２】
超音波振動子８の設置部位は、汚れが付着し易い横引き配管７の底部である。特に汚れが付着し易い、便器４と横引き配管７の結合部分の底部や横引き配管７を構成する配管同士の接合部分の底部に設置することが好ましい。
【００２３】
超音波振動子８の形状は特に問わないが、好ましくは、円筒状の横引き配管７に対して超音波のエネルギーが最も効率的に与えられるよう円筒状の曲面に貼り付けることができるような柔軟性を持つ程度の厚みを有する圧電素子を用いる。
【００２４】
タイマー６は開閉弁２の閉状態の継続時間や超音波振動子８の駆動時間を計測し、それらの時間を制御部５へ伝達するための部位である。なお、タイマー６は制御部５に組み込まれていても良い。
【００２５】
超音波発振部９は制御部５から送信される超音波振動子８のＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波振動子８に交流電圧を印加する。また、超音波発振部９は変調および変圧機構を備え、超音波振動子８に好適な交流電圧を印加する。
【００２６】
制御部５はマイクロコンピュータにて構成されてなり、センサ３やタイマー６から受信した情報を基に超音波発振部９に超音波振動子８のＯＮ／ＯＦＦ信号や、変調・変圧を指示する信号を送信することにより、超音波振動子の駆動を制御する。制御部５はセンサ３、超音波発振部９、タイマー６に接続されており、記憶されている動作プログラムに則って、それらと連動する。
【００２７】
図２は実施形態１の制御部５の動作プログラムを例示するフローチャートである。
本配管洗浄装置設置時をフローチャート内のＳＴＡＲＴとする。まず、ステップ１では制御部５が開閉弁２の開閉状態をモニタリングし、開閉弁２が開状態になればステップ２へ移行する。ステップ２では制御部５がタイマー６の計測を開始させる。ステップ４ではセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知し、開状態であれば「ＮＯ」となり、ステップ３へ進み、制御部５がタイマー６を初期化し、再度０から開閉弁２の閉状態の時間計測を開始させる。ステップ４でセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知した場合「Ｙｅｓ」となり、ステップ５に進む。
【００２８】
ステップ５では制御部５が、タイマー６によって計測された時間が所定時間経過したかどうか判断する。所定時間は使用頻度に応じて、０．１〜１２時間の範囲内に設定する。使用頻度の高い、１日３００人使用する便器でも超音波による洗浄が出来るよう、下限を０．１時間とする。また一方で、使用頻度の低い、１日１人しか使用しない便器では低頻度の洗浄で清潔状態を保つことが出来るため、上限を１２時間とする。本例では２時間と設定した。
ステップ５でタイマー６が所定時間経過していない場合、すなわち便器４が最後に使用された時刻から２時間経過していない場合は「ＮＯ」となり、ステップ４へ戻る。ステップ５でタイマー６が所定時間経過した場合、すなわち便器４が最後に使用された時刻から２時間経過した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ６へ進む。これにより、横引き配管７内に汚れが発生するタイミングでの超音波の照射を可能とした。すなわち横引き配管７が低水位である時に超音波の照射を可能とした。
【００２９】
ステップ６では制御部５から送信されたＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波発振部９が超音波振動子８の駆動を開始するために超音波振動子８に交流電圧を印加する。
ステップ７ではセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知し、開閉弁２が開状態の場合は「ＮＯ」となり、ステップ９へ進み、超音波振動子８の駆動を停止する。開閉弁２が閉状態の場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ８へ進む。
制御部５は超音波振動子８の駆動中、センサ３から開閉弁２の開閉状態を受信する。開閉弁２が開状態になると、洗浄水が横引き配管７内に流れ、効率的な超音波振動子の駆動ができなくなるため、超音波振動子８の駆動を停止させるよう超音波発振部９に指示を行なう。
【００３０】
ステップ８では超音波振動子８を長時間駆動させ続けることによる超音波振動子８や横引き配管７に損傷を軽減するために、制御部５が超音波振動子８の駆動が所定時間経過したかを判断する。ステップ８で超音波振動子８の駆動が所定時間に達していない場合は「ＮＯ」となり、ステップ５へ戻り超音波振動子の駆動を継続する。ステップ８で超音波振動子８の駆動が所定時間に達した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ９に進み、超音波振動子８の駆動を停止する。超音波振動子８の駆動時間は任意に決めて良いが、好ましくは１〜３０分とする。１分より短いと超音波の効果が少ないため下限を１分とする。また、３０分以上だと配管や超音波を破損、故障させてしまうため上限を３０分とする。本例では５分と設定している。
ステップ９で超音波振動子８の駆動を停止後はステップ１０でタイマー６を初期化し、ＥＮＤに進み、再度ＳＴＡＲＴから開始する。
この一連の動作により、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。
【００３１】
実施形態２
図３は実施形態２の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態２の構成は開閉弁制御部１０が付加された点で実施形態１と異なり、その他の構成は実施形態１と同様である。開閉弁制御部１０への電源は商用電源から制御部５へ供給され、制御部５から開閉弁制御部１０へ供給される。
開閉弁制御部１０は、制御部５から送られる信号に基づいて開閉弁２を開閉するための部位である。人体検知センサおよび開閉弁の駆動装置を備えた公知の自動洗浄装置を本発明の開閉弁制御部１０に利用しても良い。その際は、制御部からの信号に基づいて駆動装置が作動するよう情報の送受信ができる構成にする。
【００３２】
制御部５が超音波振動子の駆動停止後、制御部５が開閉弁制御部１０に信号を送信し、開閉弁２を開状態とすることにより、洗浄水が流れる。洗浄水が流れることによって横引き配管７内の汚れが下流の排水管に流れる。これにより、横引き配管７内に残留した汚れの再固着を防止することが出来る。
【００３３】
実施形態２の制御部５の動作は、図２のステップ９〜１０の間に図４のステップ１１を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ９にて制御部５が超音波振動子の駆動を停止した後に、ステップ１１に進む。ステップ１１では、制御部５が開閉弁制御部１０に一定時間開閉弁２を開状態とするよう指示を行なう。開閉弁が閉状態になった後にステップ１０でタイマー６を初期化する。
この一連の動作により、汚れの再固着を防止することができる。他の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
実施形態３
図５は実施形態３の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態３の構成は超音波振動子８より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部１１と、共振周波数の計測値を記憶する記憶部１２とを備えている点で実施形態１と異なり、その他の構成については実施形態１と同一である。計測部１１と、記憶部１２は情報通信のため、制御部５に接続されている。電源についても実施形態１と同様であるが、本例では、電源は制御部５へ供給され、制御部５から計測部１１と記憶部１２に供給される。
計測部１１は超音波発振部９が超音波振動子８に入力する電圧の時間的変動を計測するための部位である。たとえば、オシロスコープや交流電圧計などが利用できる。
【００３５】
本実施形態における配管洗浄装置は、センサ３からの信号とタイマー６からの計測時間情報によって、制御部５が超音波のＯＮ／ＯＦＦタイミングを判断する。超音波発振部９は制御部５から送信されたＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波振動子８に交流電圧を印加する。超音波振動子８の駆動に伴って、計測部１１が共振周波数を計測する。計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２が記憶した共振周波数との差分によって制御部５が超音波の継続または停止を判断し、横引き配管７内に付着した汚れの除去および予防を効率良く行なう。
【００３６】
実施形態３の制御部５の動作は、図２のステップ６〜７の間に図６のステップ１２〜１５を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ６では制御部５が超音波発振部９に超音波振動子８の駆動を開始するよう指示を行なう。ステップ１２では制御部５が計測部１１に共振周波数ｆ１を計測させる。ステップ１３では制御部５がｆ１とｆ０との差分の絶対値が所定値ａより小さいと判断した場合はステップ１５へ進み、超音波振動子の駆動を停止するよう超音波発振部９へ指示を行なう。また、ステップ１３で制御部５がｆ１とｆ０の差分の絶対値が所定値ａ以上と判断した場合はステップ１４へ進み、超音波振動子８の駆動を継続させる。
なお、ｆ０は、本装置を設置時、すなわち装置の初動時の、横引き配管７に汚れが存在しない状態で計測した共振周波数の値であり、記憶部１２に記憶されている。また、所定値ａは横引き配管７内に汚れの存在を判断する閾値であり、記憶部１２に記憶されている。横引き配管７は勾配があり、配管が汚れていない場合は水がほとんど存在しないため、水の有無を汚れの有無とみなす。所定値ａは横引き配管７の材質、厚み、および径に応じて適宜決定される。
【００３７】
制御部５が計測部１１と記憶部１２から受信する共振周波数を用いて、横引き配管７内を洗浄する前に、横引き配管７が汚れているかどうかを判断し、汚れていると判断した場合は超音波振動子８を駆動するよう超音波発振部９に指示を行ない、汚れていないと判断した場合は超音波振動子８の駆動を停止するよう超音波発振部９に指示を行なう。この一連の動作により、超音波による配管の洗浄が横引き配管７への損傷軽減、必要以上に超音波振動子を駆動することがなく、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。その他の動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
実施形態４
図５は、実施形態４の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態４の構成は実施形態３と同様であるが、計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２が記憶していた値との差分に応じて、超音波振動子８の音波強度を制御する点で実施形態３とは異なる。
【００３９】
実施形態４の制御部５の動作は、図２のステップ６〜７の間に図７のステップ１６〜１９を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ６では制御部５が超音波振動子８の駆動を開始させる。ステップ１７ではステップ１６で算出した共振周波数ｆ１と予め記憶している共振周波数所定値ｆ０との差分の絶対値が、所定値ｂより小さい場合はステップ１９に進んで超音波振動子の駆動を継続し、し、所定値ｂ以上の場合はステップ１８に進んで超音波の音波強度を強くして駆動を継続する。なお、所定値ｂは汚れの多寡や汚れが固体か液体かを判断する閾値であり、記憶部１２に記憶されている。所定値ｂは横引き配管７の材質、厚み、および径等に応じて適宜決定される。
【００４０】
制御部５は計測部１１から受信する共振周波数を用いて、横引き配管７内を洗浄する前に、共振周波数のズレの大きさによって、横引き配管７の汚れが固体か液体かを判断し、汚れが固体の場合は超音波の音波強度を強くして駆動を行なう。この一連の動作により、超音波による横引き配管７の洗浄時に汚れの多寡や種類によって超音波の音波強度を変化させて照射するため、洗浄を効率良く行なうことができる。他の動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
実施形態５
実施形態５は図３に記載の装置に図５の計測部１１と記憶部１２をさらに付加して構成される。計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２によって記憶された共振周波数の値に基づいて、制御部５は、超音波振動子の駆動停止後、開閉弁制御部１０に信号を送信し、開閉弁２を一定時間、開状態とする。これにより洗浄水が流れるので、剥離した汚れの再固着を防ぐことが可能となる。
【００４２】
実施形態５の制御部５の動作は、図２のステップ６〜１０の部分を図８のステップ２０〜３０で置換したフローチャートで例示する。
フローチャート内のｆ２は超音波振動子の駆動終了直前に計測した共振周波数を示す。
ステップ５で制御部５がタイマー６から取得した時間が所定時間経過したと判断した場合、ステップ２０に進み、超音波振動子８の駆動を開始させる。ステップ２１では計測部１１に共振周波数ｆ１を計測させる。ステップ２２では制御部５がｆ１とｆ０の差分の絶対値が、記憶部１２が記憶していた所定値ａ以上と判断した場合はステップ２３に進み超音波振動子８の駆動を継続させる。また、ｆ１とｆ０の差分の絶対値が所定値ａより小さい場合はステップ３０に進み、超音波振動子８の駆動を停止させる。ステップ２４では開閉弁２が閉状態の場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ２５へ進む。また、開閉弁２が開状態の場合は「ＮＯ」となり、ステップ３０に進む。ステップ２５では超音波振動子８の駆動が所定時間に達していない場合「ＮＯ」となり、ステップ２３へ戻り超音波振動子の駆動を継続する。また、超音波振動子８の駆動が所定時間に達した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ２６へ進み、計測部１１に共振周波数ｆ２を計測させる。ステップ２７では計測したｆ１からｆ２を引いた値が正であった場合にステップ２８へ進む。また、負であった場合にはステップ３０に進む。ステップ２８では超音波振動子８の駆動を停止し、ステップ２９に進み、開閉弁２を一定時間開状態にさせる。
【００４３】
超音波振動子を駆動した直後の共振周波数ｆ１から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数ｆ２を差し引いた値が正であれば、超音波照射によって付着した汚れの除去や分解がなされたとみなすことができる。このような状態を放置すれば汚れが再固着する可能性がある。しかし、上記の一連の動作にて洗浄水を流すことにより、汚れの再固着の防止を効率良く行うことができる。その他の制御部５の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
なお、超音波振動子を駆動した直後とは、共振周波数を精度良く計測するため、共振周波数の計測値が一定になった後の状態を示す。共振周波数の計測値が一定になるまでの時間は、超音波振動子のサイズ、形状、材質に応じて変化するが、超音波振動子の駆動を開始してから、大体数秒から数十秒である。
また、超音波振動子の駆動を停止する直前は、超音波振動子の駆動が安定しており、共振周波数を精度良く計測可能な状態である。そのため、超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数ｆ２を計測するための時間は、少なくとも、出力した１波長分の計測時間以上であれば良く、好ましくは２×１０−７〜１秒である。
【００４４】
実施形態６
図９は実施形態６の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態６の装置は、実施形態１の装置に温度計１３を付加してなり、温度情報を制御部５に送信するために、制御部５と接続されている。その他の構成は実施形態と同一である。
配管洗浄装置は超音波振動子８の振動によって、横引き配管内７に付着した汚れの除去や付着予防をする際に、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度を計測する。温度計１３が所定温度以上の温度を計測した時に、制御部５は超音波発振部９へＯＦＦ信号を送信し、横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を達成する。
【００４５】
温度計１３は横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度計測を行い、それらの温度情報を制御部５へ伝達するための部位であり、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方に接触するように設置されている。本例では、温度計１３は横引き配管７に接して設置されている。温度検知の手段としては、熱電対、サーミスタ、水銀やアルコールの熱膨張による温度計測、いずれの手段を用いても良い。
【００４６】
ここで、所定温度とは、横引き配管７や超音波振動子８の耐熱温度に基づいて予め設定した値であり、記憶部１２に記憶される。横引き配管７がポリ塩化ビニル樹脂製の場合は値を５０〜８０℃程度に設定する。また温度計１３を超音波振動子８に設置する場合は６０〜９０℃程度に設定する。
【００４７】
実施形態６の制御部５の動作は、図１０のステップ３１を図２のをステップ７と８の間に挿入したフローチャートで例示する。
ステップ３１では制御部５が温度計１３で計測された温度が所定温度以下かどうかを判断する。所定温度以上の場合は「ＮＯ」となり、ステップ９へ進み、超音波振動子８の駆動を停止させる。また、所定温度以下の場合は「Ｙｅｓ」となりステップ８に進み、超音波振動子の駆動を継続する。
すなわち、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度が高い場合は急激な温度上昇による横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を行なうため、すぐに超音波振動子８の駆動を停止させるよう制御部５は超音波発振部９に指示を行なう。
【００４８】
この一連の動作により、超音波による配管の洗浄が横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を行いつつ、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。その他の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４９】
実施形態１〜６の構成と制御方法は自由に組み合わせても良い。たとえば、実施形態１と、３と、６との組み合わせた場合、すなわち図５の構成に温度計を付加した場合に、共振周波数計測と、横引き配管と超音波振動子の少なくとも一方の温度計測と、超音波による洗浄とを並列処理することが可能となる。これにより、過熱を防止しつつ、横引き配管内が清潔になった時点で超音波振動子の駆動を停止することが出来る。これにより、洗浄をより効率良く行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態１に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態３に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態４に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態５に係る配管洗浄装置の構成を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態６に係る配管洗浄装置の動作を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施形態６に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１：管路
２：開閉弁
３：センサ
４：便器
５：制御部
６：タイマー
７：横引き配管
８：超音波振動子
９：超音波発振部
１０：開閉弁制御部
１１：計測部
１２：記憶部
１３：温度計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の洗浄に係り、特に小便器下流の横引き配管に好適な汚れの付着を防止、除去する装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の配管洗浄システムは、トイレに流す洗浄水の放水時、またはトイレのドアのロック時に同期して、横引き配管に対し超音波を照射している（例えば、特許文献１参照）。洗浄水の放水時に超音波を照射すると、照射時に発生する活性種が大量の洗浄水によって希釈され、洗浄効果が低くなる。また、ドアのロック時に同期して超音波照射を行うと、夜間などのトイレが使用されない時間には超音波照射がなされず、結果、微生物が繁殖して配管にスケールが発生してしまう。さらに、使用頻度が高いときに超音波を照射することになるので、照射時に発生する活性種が大量の洗浄水によって希釈されてしまう。すなわち、このような照射方法では洗浄効果が低下する。
また、流路を超音波振動子が移動し、超音波の振動によって汚れを検知し、除去する配管洗浄装置もある（例えば、特許文献２参照）。配管内に大量の水が存在する場合、照射時に発生する活性種が配管内の大量の水によって希釈され、洗浄効果が低下する。
【特許文献１】特開２０００−１５７９４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、配管を効率良く洗浄する配管洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、
便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、
超音波振動子を駆動する超音波発振部と、
超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
タイマーとを有し、
開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に、超音波振動子を所定時間駆動し、
開閉弁が開状態であるときは超音波振動子の駆動を停止することを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、横引き配管内が低水位のときにのみ超音波を照射し得る。低水位の状態は、水が滞留しスケール汚れが発生しやすい状態にある。そのようなタイミングで超音波を照射するため、高い効率での汚れの付着防止や除去が可能となる。。
【０００６】
また、本発明の好ましい態様は、開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御部をさらに備えてなり、超音波振動子の駆動を停止した後に、開閉弁を開放することを特徴とする。
【０００７】
超音波によって剥離した汚れを放置しておくと、管内の微生物の影響などによって再度汚れが固着することがある。本発明では横引き配管内に浮遊した汚れを洗い流すことによって、汚れの再固着の予防が可能である。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様は、前記超音波振動子より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部と、前記共振周波数の計測値を記憶する記憶部とをさらに備えてなる。
【０００９】
前記計測部と記憶部とを備えることにより、超音波照射条件の多様な制御が可能である。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様は、共振周波数の計測値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも小さい時に、超音波振動子を停止することを特徴とする。
【００１１】
横引き配管内の汚れの量が多くなればなるほど、共振周波数の計測値と、横引き配管が清潔な状態での共振周波数との差分が大きくなる。また、横引き配管内の汚れが液体よりも固体である場合に前記差分が大きくなる。したがって、前記差分を見ることにより、横引き配管内の汚れを定量することができる。共振周波数の計測値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が小さい時は、汚れが少なく洗浄する必要がないと判断することができる。そのため、超音波振動子の駆動を停止し、配管洗浄の省電力化を可能とした。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様は、計測部が計測した共振周波数の値と、記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも大きい時に、前記超音波振動子の振動を強めることを特徴とする。
【００１３】
超音波振動子の振動を強くすることにより、超音波による物理的・化学的なエネルギーは強くなる。これにより、横引き配管内に強く固着した汚れを速やかに除去することを可能とした。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様は、超音波振動子を駆動した直後の共振周波数から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数を差し引いた値が正である場合、前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開くことを特徴とする。
【００１５】
共振周波数を計測することで汚れが剥離・除去されたことを確認後、開閉弁を開くことで浮遊した汚れを洗い流すことを可能とした。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様は、横引き配管および超音波振動子の少なくとも一方の温度を計測する温度計をさらに備えてなり、横引き配管および超音波振動子の少なくとも一方の温度が所定値以上の場合に超音波振動子を停止することを特徴とする。
【００１７】
過負荷状態での超音波振動子の駆動を止めることにより、本発明の装置や横引き配管が過熱によって破損することを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、配管を効率良く洗浄する配管洗浄装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施形態１
図１は実施形態１の構成を示す概念図である。
本発明の配管洗浄装置の構成は検知部としてのセンサ３と、超音波振動子８と、超音波発振部９と、タイマー６と、制御部５と、によって構成されている。
制御部５は情報通信のため、センサ３と、超音波発振部９と、タイマー６に接続されている。また、超音波発振部９は超音波振動子８と接続されている。
電源はそれぞれの構成部材に供給されれば、如何なる形態でも良い。図１では省略しているが、本形態では、電源は制御部５へ供給され、制御部５からセンサ３と、超音波振動子８と、超音波発振部９と、タイマー６へ供給される。
また、図１には本発明の構成を理解し易くするため、構成要素ごとに分けて記載しているが、センサ３と、制御部５と、超音波発振部９が一つのケースに収容されていても良い。
【００２０】
センサ３は、便器４に洗浄水を供給するための給水管から横引き配管７に至るまでの場所に設置する。好ましくは、便器４に洗浄水を供給するための給水管から便器４に至るまでの管路１に設置する。センサ３は便器４に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁２の開閉状態を検知するための手段である。本発明においては定性センサ、定量センサのいずれも利用できる。定性センサは、例えば、人体検知センサとしてのマイクロ波センサや赤外線センサ等がある。定量センサは、例えば、光の透過率、電気伝導度、水の運動エネルギー、静電容量等の計測器が挙げられる。定量センサにて検知された流量が所定値を超えた場合に、制御部５では開閉弁２が開状態であると判断される。
なお、人体検知センサおよび開閉弁の駆動装置を備えた公知の自動洗浄装置を本発明の検知部としても良い。その際、自動洗浄装置に具備している人体検知センサからの信号や開閉弁２の開閉操作に伴い発生する信号を利用する。
【００２１】
超音波振動子８は交流電圧の印加により２０kHz〜２MHz、好ましくは汚れの分解効率が高くなる２００kHz〜２MHzの固有共振周波数の超音波を発生する圧電素子で形成される。超音波振動子８から発生した超音波によって、横引き配管７に付着した汚れを除去および付着の予防を行う。
【００２２】
超音波振動子８の設置部位は、汚れが付着し易い横引き配管７の底部である。特に汚れが付着し易い、便器４と横引き配管７の結合部分の底部や横引き配管７を構成する配管同士の接合部分の底部に設置することが好ましい。
【００２３】
超音波振動子８の形状は特に問わないが、好ましくは、円筒状の横引き配管７に対して超音波のエネルギーが最も効率的に与えられるよう円筒状の曲面に貼り付けることができるような柔軟性を持つ程度の厚みを有する圧電素子を用いる。
【００２４】
タイマー６は開閉弁２の閉状態の継続時間や超音波振動子８の駆動時間を計測し、それらの時間を制御部５へ伝達するための部位である。なお、タイマー６は制御部５に組み込まれていても良い。
【００２５】
超音波発振部９は制御部５から送信される超音波振動子８のＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波振動子８に交流電圧を印加する。また、超音波発振部９は変調および変圧機構を備え、超音波振動子８に好適な交流電圧を印加する。
【００２６】
制御部５はマイクロコンピュータにて構成されてなり、センサ３やタイマー６から受信した情報を基に超音波発振部９に超音波振動子８のＯＮ／ＯＦＦ信号や、変調・変圧を指示する信号を送信することにより、超音波振動子の駆動を制御する。制御部５はセンサ３、超音波発振部９、タイマー６に接続されており、記憶されている動作プログラムに則って、それらと連動する。
【００２７】
図２は実施形態１の制御部５の動作プログラムを例示するフローチャートである。
本配管洗浄装置設置時をフローチャート内のＳＴＡＲＴとする。まず、ステップ１では制御部５が開閉弁２の開閉状態をモニタリングし、開閉弁２が開状態になればステップ２へ移行する。ステップ２では制御部５がタイマー６の計測を開始させる。ステップ４ではセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知し、開状態であれば「ＮＯ」となり、ステップ３へ進み、制御部５がタイマー６を初期化し、再度０から開閉弁２の閉状態の時間計測を開始させる。ステップ４でセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知した場合「Ｙｅｓ」となり、ステップ５に進む。
【００２８】
ステップ５では制御部５が、タイマー６によって計測された時間が所定時間経過したかどうか判断する。所定時間は使用頻度に応じて、０．１〜１２時間の範囲内に設定する。使用頻度の高い、１日３００人使用する便器でも超音波による洗浄が出来るよう、下限を０．１時間とする。また一方で、使用頻度の低い、１日１人しか使用しない便器では低頻度の洗浄で清潔状態を保つことが出来るため、上限を１２時間とする。本例では２時間と設定した。
ステップ５でタイマー６が所定時間経過していない場合、すなわち便器４が最後に使用された時刻から２時間経過していない場合は「ＮＯ」となり、ステップ４へ戻る。ステップ５でタイマー６が所定時間経過した場合、すなわち便器４が最後に使用された時刻から２時間経過した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ６へ進む。これにより、横引き配管７内に汚れが発生するタイミングでの超音波の照射を可能とした。すなわち横引き配管７が低水位である時に超音波の照射を可能とした。
【００２９】
ステップ６では制御部５から送信されたＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波発振部９が超音波振動子８の駆動を開始するために超音波振動子８に交流電圧を印加する。
ステップ７ではセンサ３が開閉弁２の閉状態を検知し、開閉弁２が開状態の場合は「ＮＯ」となり、ステップ９へ進み、超音波振動子８の駆動を停止する。開閉弁２が閉状態の場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ８へ進む。
制御部５は超音波振動子８の駆動中、センサ３から開閉弁２の開閉状態を受信する。開閉弁２が開状態になると、洗浄水が横引き配管７内に流れ、効率的な超音波振動子の駆動ができなくなるため、超音波振動子８の駆動を停止させるよう超音波発振部９に指示を行なう。
【００３０】
ステップ８では超音波振動子８を長時間駆動させ続けることによる超音波振動子８や横引き配管７に損傷を軽減するために、制御部５が超音波振動子８の駆動が所定時間経過したかを判断する。ステップ８で超音波振動子８の駆動が所定時間に達していない場合は「ＮＯ」となり、ステップ５へ戻り超音波振動子の駆動を継続する。ステップ８で超音波振動子８の駆動が所定時間に達した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ９に進み、超音波振動子８の駆動を停止する。超音波振動子８の駆動時間は任意に決めて良いが、好ましくは１〜３０分とする。１分より短いと超音波の効果が少ないため下限を１分とする。また、３０分以上だと配管や超音波を破損、故障させてしまうため上限を３０分とする。本例では５分と設定している。
ステップ９で超音波振動子８の駆動を停止後はステップ１０でタイマー６を初期化し、ＥＮＤに進み、再度ＳＴＡＲＴから開始する。
この一連の動作により、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。
【００３１】
実施形態２
図３は実施形態２の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態２の構成は開閉弁制御部１０が付加された点で実施形態１と異なり、その他の構成は実施形態１と同様である。開閉弁制御部１０への電源は商用電源から制御部５へ供給され、制御部５から開閉弁制御部１０へ供給される。
開閉弁制御部１０は、制御部５から送られる信号に基づいて開閉弁２を開閉するための部位である。人体検知センサおよび開閉弁の駆動装置を備えた公知の自動洗浄装置を本発明の開閉弁制御部１０に利用しても良い。その際は、制御部からの信号に基づいて駆動装置が作動するよう情報の送受信ができる構成にする。
【００３２】
制御部５が超音波振動子の駆動停止後、制御部５が開閉弁制御部１０に信号を送信し、開閉弁２を開状態とすることにより、洗浄水が流れる。洗浄水が流れることによって横引き配管７内の汚れが下流の排水管に流れる。これにより、横引き配管７内に残留した汚れの再固着を防止することが出来る。
【００３３】
実施形態２の制御部５の動作は、図２のステップ９〜１０の間に図４のステップ１１を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ９にて制御部５が超音波振動子の駆動を停止した後に、ステップ１１に進む。ステップ１１では、制御部５が開閉弁制御部１０に一定時間開閉弁２を開状態とするよう指示を行なう。開閉弁が閉状態になった後にステップ１０でタイマー６を初期化する。
この一連の動作により、汚れの再固着を防止することができる。他の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
実施形態３
図５は実施形態３の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態３の構成は超音波振動子８より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部１１と、共振周波数の計測値を記憶する記憶部１２とを備えている点で実施形態１と異なり、その他の構成については実施形態１と同一である。計測部１１と、記憶部１２は情報通信のため、制御部５に接続されている。電源についても実施形態１と同様であるが、本例では、電源は制御部５へ供給され、制御部５から計測部１１と記憶部１２に供給される。
計測部１１は超音波発振部９が超音波振動子８に入力する電圧の時間的変動を計測するための部位である。たとえば、オシロスコープや交流電圧計などが利用できる。
【００３５】
本実施形態における配管洗浄装置は、センサ３からの信号とタイマー６からの計測時間情報によって、制御部５が超音波のＯＮ／ＯＦＦタイミングを判断する。超音波発振部９は制御部５から送信されたＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、超音波振動子８に交流電圧を印加する。超音波振動子８の駆動に伴って、計測部１１が共振周波数を計測する。計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２が記憶した共振周波数との差分によって制御部５が超音波の継続または停止を判断し、横引き配管７内に付着した汚れの除去および予防を効率良く行なう。
【００３６】
実施形態３の制御部５の動作は、図２のステップ６〜７の間に図６のステップ１２〜１５を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ６では制御部５が超音波発振部９に超音波振動子８の駆動を開始するよう指示を行なう。ステップ１２では制御部５が計測部１１に共振周波数ｆ１を計測させる。ステップ１３では制御部５がｆ１とｆ０との差分の絶対値が所定値ａより小さいと判断した場合はステップ１５へ進み、超音波振動子の駆動を停止するよう超音波発振部９へ指示を行なう。また、ステップ１３で制御部５がｆ１とｆ０の差分の絶対値が所定値ａ以上と判断した場合はステップ１４へ進み、超音波振動子８の駆動を継続させる。
なお、ｆ０は、本装置を設置時、すなわち装置の初動時の、横引き配管７に汚れが存在しない状態で計測した共振周波数の値であり、記憶部１２に記憶されている。また、所定値ａは横引き配管７内に汚れの存在を判断する閾値であり、記憶部１２に記憶されている。横引き配管７は勾配があり、配管が汚れていない場合は水がほとんど存在しないため、水の有無を汚れの有無とみなす。所定値ａは横引き配管７の材質、厚み、および径に応じて適宜決定される。
【００３７】
制御部５が計測部１１と記憶部１２から受信する共振周波数を用いて、横引き配管７内を洗浄する前に、横引き配管７が汚れているかどうかを判断し、汚れていると判断した場合は超音波振動子８を駆動するよう超音波発振部９に指示を行ない、汚れていないと判断した場合は超音波振動子８の駆動を停止するよう超音波発振部９に指示を行なう。この一連の動作により、超音波による配管の洗浄が横引き配管７への損傷軽減、必要以上に超音波振動子を駆動することがなく、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。その他の動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
実施形態４
図５は、実施形態４の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態４の構成は実施形態３と同様であるが、計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２が記憶していた値との差分に応じて、超音波振動子８の音波強度を制御する点で実施形態３とは異なる。
【００３９】
実施形態４の制御部５の動作は、図２のステップ６〜７の間に図７のステップ１６〜１９を挿入したフローチャートで例示する。
ステップ６では制御部５が超音波振動子８の駆動を開始させる。ステップ１７ではステップ１６で算出した共振周波数ｆ１と予め記憶している共振周波数所定値ｆ０との差分の絶対値が、所定値ｂより小さい場合はステップ１９に進んで超音波振動子の駆動を継続し、し、所定値ｂ以上の場合はステップ１８に進んで超音波の音波強度を強くして駆動を継続する。なお、所定値ｂは汚れの多寡や汚れが固体か液体かを判断する閾値であり、記憶部１２に記憶されている。所定値ｂは横引き配管７の材質、厚み、および径等に応じて適宜決定される。
【００４０】
制御部５は計測部１１から受信する共振周波数を用いて、横引き配管７内を洗浄する前に、共振周波数のズレの大きさによって、横引き配管７の汚れが固体か液体かを判断し、汚れが固体の場合は超音波の音波強度を強くして駆動を行なう。この一連の動作により、超音波による横引き配管７の洗浄時に汚れの多寡や種類によって超音波の音波強度を変化させて照射するため、洗浄を効率良く行なうことができる。他の動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
実施形態５
実施形態５は図３に記載の装置に図５の計測部１１と記憶部１２をさらに付加して構成される。計測部１１が計測した共振周波数の値と記憶部１２によって記憶された共振周波数の値に基づいて、制御部５は、超音波振動子の駆動停止後、開閉弁制御部１０に信号を送信し、開閉弁２を一定時間、開状態とする。これにより洗浄水が流れるので、剥離した汚れの再固着を防ぐことが可能となる。
【００４２】
実施形態５の制御部５の動作は、図２のステップ６〜１０の部分を図８のステップ２０〜３０で置換したフローチャートで例示する。
フローチャート内のｆ２は超音波振動子の駆動終了直前に計測した共振周波数を示す。
ステップ５で制御部５がタイマー６から取得した時間が所定時間経過したと判断した場合、ステップ２０に進み、超音波振動子８の駆動を開始させる。ステップ２１では計測部１１に共振周波数ｆ１を計測させる。ステップ２２では制御部５がｆ１とｆ０の差分の絶対値が、記憶部１２が記憶していた所定値ａ以上と判断した場合はステップ２３に進み超音波振動子８の駆動を継続させる。また、ｆ１とｆ０の差分の絶対値が所定値ａより小さい場合はステップ３０に進み、超音波振動子８の駆動を停止させる。ステップ２４では開閉弁２が閉状態の場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ２５へ進む。また、開閉弁２が開状態の場合は「ＮＯ」となり、ステップ３０に進む。ステップ２５では超音波振動子８の駆動が所定時間に達していない場合「ＮＯ」となり、ステップ２３へ戻り超音波振動子の駆動を継続する。また、超音波振動子８の駆動が所定時間に達した場合は「Ｙｅｓ」となり、ステップ２６へ進み、計測部１１に共振周波数ｆ２を計測させる。ステップ２７では計測したｆ１からｆ２を引いた値が正であった場合にステップ２８へ進む。また、負であった場合にはステップ３０に進む。ステップ２８では超音波振動子８の駆動を停止し、ステップ２９に進み、開閉弁２を一定時間開状態にさせる。
【００４３】
超音波振動子を駆動した直後の共振周波数ｆ１から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数ｆ２を差し引いた値が正であれば、超音波照射によって付着した汚れの除去や分解がなされたとみなすことができる。このような状態を放置すれば汚れが再固着する可能性がある。しかし、上記の一連の動作にて洗浄水を流すことにより、汚れの再固着の防止を効率良く行うことができる。その他の制御部５の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
なお、超音波振動子を駆動した直後とは、共振周波数を精度良く計測するため、共振周波数の計測値が一定になった後の状態を示す。共振周波数の計測値が一定になるまでの時間は、超音波振動子のサイズ、形状、材質に応じて変化するが、超音波振動子の駆動を開始してから、大体数秒から数十秒である。
また、超音波振動子の駆動を停止する直前は、超音波振動子の駆動が安定しており、共振周波数を精度良く計測可能な状態である。そのため、超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数ｆ２を計測するための時間は、少なくとも、出力した１波長分の計測時間以上であれば良く、好ましくは２×１０−７〜１秒である。
【００４４】
実施形態６
図９は実施形態６の構成を示す概念図である。
本発明の実施形態６の装置は、実施形態１の装置に温度計１３を付加してなり、温度情報を制御部５に送信するために、制御部５と接続されている。その他の構成は実施形態と同一である。
配管洗浄装置は超音波振動子８の振動によって、横引き配管内７に付着した汚れの除去や付着予防をする際に、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度を計測する。温度計１３が所定温度以上の温度を計測した時に、制御部５は超音波発振部９へＯＦＦ信号を送信し、横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を達成する。
【００４５】
温度計１３は横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度計測を行い、それらの温度情報を制御部５へ伝達するための部位であり、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方に接触するように設置されている。本例では、温度計１３は横引き配管７に接して設置されている。温度検知の手段としては、熱電対、サーミスタ、水銀やアルコールの熱膨張による温度計測、いずれの手段を用いても良い。
【００４６】
ここで、所定温度とは、横引き配管７や超音波振動子８の耐熱温度に基づいて予め設定した値であり、記憶部１２に記憶される。横引き配管７がポリ塩化ビニル樹脂製の場合は値を５０〜８０℃程度に設定する。また温度計１３を超音波振動子８に設置する場合は６０〜９０℃程度に設定する。
【００４７】
実施形態６の制御部５の動作は、図１０のステップ３１を図２のをステップ７と８の間に挿入したフローチャートで例示する。
ステップ３１では制御部５が温度計１３で計測された温度が所定温度以下かどうかを判断する。所定温度以上の場合は「ＮＯ」となり、ステップ９へ進み、超音波振動子８の駆動を停止させる。また、所定温度以下の場合は「Ｙｅｓ」となりステップ８に進み、超音波振動子の駆動を継続する。
すなわち、横引き配管７、超音波振動子８の少なくとも一方の温度が高い場合は急激な温度上昇による横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を行なうため、すぐに超音波振動子８の駆動を停止させるよう制御部５は超音波発振部９に指示を行なう。
【００４８】
この一連の動作により、超音波による配管の洗浄が横引き配管７への損傷軽減、超音波振動子８の故障予防の少なくとも一方を行いつつ、横引き配管７の洗浄を効率良く行なうことができる。その他の動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４９】
実施形態１〜６の構成と制御方法は自由に組み合わせても良い。たとえば、実施形態１と、３と、６との組み合わせた場合、すなわち図５の構成に温度計を付加した場合に、共振周波数計測と、横引き配管と超音波振動子の少なくとも一方の温度計測と、超音波による洗浄とを並列処理することが可能となる。これにより、過熱を防止しつつ、横引き配管内が清潔になった時点で超音波振動子の駆動を停止することが出来る。これにより、洗浄をより効率良く行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態１に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態３に係る配管洗浄装置の構成を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態４に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態５に係る配管洗浄装置の構成を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態６に係る配管洗浄装置の動作を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施形態６に係る配管洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１：管路
２：開閉弁
３：センサ
４：便器
５：制御部
６：タイマー
７：横引き配管
８：超音波振動子
９：超音波発振部
１０：開閉弁制御部
１１：計測部
１２：記憶部
１３：温度計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、
前記便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動する超音波発振部と、
前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
タイマーとを有し、
前記開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に、前記超音波振動子を所定時間駆動し、
前記開閉弁が開状態であるときは前記超音波振動子の駆動を停止する、
配管洗浄装置。
【請求項２】
前記開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御部を備え、
前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開放する、
請求項１に記載の配管洗浄装置。
【請求項３】
前記超音波振動子より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部と、前記共振周波数の計測値を記憶する記憶部とを備える、
請求項１または２に記載の配管洗浄装置。
【請求項４】
前記計測部が計測した共振周波数の値と、前記記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも小さい時は、前記超音波振動子の駆動を停止する、
請求項３に記載の配管洗浄装置。
【請求項５】
前記計測部が計測した共振周波数の値と、前記記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも大きい時は、
前記超音波振動子の振動を強める、
請求項３または４に記載の配管洗浄装置。
【請求項６】
超音波振動子を駆動した直後の共振周波数から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数を差し引いた値が正である場合、前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開く、
請求項３〜５のいずれか一項に記載の配管洗浄装置。
【請求項７】
前記横引き配管および前記超音波振動子の少なくとも一方の温度を計測する温度計を備え、
前記横引き配管および前記超音波振動子の少なくとも一方の温度が所定値以上の場合に前記超音波振動子を停止する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の配管洗浄装置。
【請求項１】
便器に洗浄水を供給するための給水管に設置された開閉弁の開閉状態を検知する検知部と、
前記便器下流の横引き配管の底部に設置される超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動する超音波発振部と、
前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
タイマーとを有し、
前記開閉弁の閉止を検知して所定時間経過後に、前記超音波振動子を所定時間駆動し、
前記開閉弁が開状態であるときは前記超音波振動子の駆動を停止する、
配管洗浄装置。
【請求項２】
前記開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御部を備え、
前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開放する、
請求項１に記載の配管洗浄装置。
【請求項３】
前記超音波振動子より発せられた超音波の共振周波数を計測する計測部と、前記共振周波数の計測値を記憶する記憶部とを備える、
請求項１または２に記載の配管洗浄装置。
【請求項４】
前記計測部が計測した共振周波数の値と、前記記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも小さい時は、前記超音波振動子の駆動を停止する、
請求項３に記載の配管洗浄装置。
【請求項５】
前記計測部が計測した共振周波数の値と、前記記憶部に記憶された初動時の共振周波数との差分が所定値よりも大きい時は、
前記超音波振動子の振動を強める、
請求項３または４に記載の配管洗浄装置。
【請求項６】
超音波振動子を駆動した直後の共振周波数から超音波振動子の駆動を停止する直前の共振周波数を差し引いた値が正である場合、前記超音波振動子の駆動を停止した後に、前記開閉弁を開く、
請求項３〜５のいずれか一項に記載の配管洗浄装置。
【請求項７】
前記横引き配管および前記超音波振動子の少なくとも一方の温度を計測する温度計を備え、
前記横引き配管および前記超音波振動子の少なくとも一方の温度が所定値以上の場合に前記超音波振動子を停止する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の配管洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１１４７２０（Ｐ２００９−１１４７２０Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８１９３（Ｐ２００７−２８８１９３）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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