(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内壁面に樹脂液を用いた塗膜を形成するために用いられる管内塗装装置であって、
塗膜を形成される管の延長方向に移動可能であって、内部に樹脂液通路を有する軸体と、
上記軸体と一体化されている整流部材と、
上記軸体の外周面に嵌合されて回転可能な支持部材と、
上記支持部材に一体化されている回転翼と、
上記軸体の樹脂液通路に連通可能な状態で上記支持部材に一体化されている塗布ノズルとで構成され、
上記支持部材には、上記軸体との間に配置されている回転支持用軸受の近傍に軸体外周面を伝わる樹脂を外部に逃がす樹脂液逃がし部が設けられていることを特徴とする管内塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の管内塗装装置において、
上記樹脂液逃がし部は、上記軸体の樹脂液通路と上記塗布ノズルとの連通部と上記回転支持用軸受との間に設けられていることを特徴とする管内塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管内塗装装置に関し、さらに詳しくは、管内空気流を利用して塗料として用いられる樹脂液を遠心吹付けする管内塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中等に埋設されているガス管、水道管、あるいは通信管路等の既設配管には、鋼管や鋳鉄管等の金属管あるいは硬質ビニール管等の樹脂管が用いられているが、埋設期間が長期にわたると腐食等による老朽化現象が進行して管内に漏洩孔等の欠損部が生じることがある。特に、金属管を用いた場合にはこの現象が顕著である。
【０００３】
従来、老朽化現象に対して欠損箇所の補修やその現象の進行を予防する予防保全の目的から、気密性を要求されるガス管、水道管では、管路内面にシールチューブを内張りしたり、また樹脂液を管内面にライニングして管路のシール性を高めるようにした更正修理技術が開発されている。
【０００４】
樹脂液を管内壁面に塗付してライニングを施す技術には、樹脂液を遠心噴霧させるパッカー方式のライニング技術が提案されている（例えば、特公昭５１ー４１６５５号公報）。
上記公報記載のライニング技術は、エアモータにより塗料吹付けカップを回転させる構造であるために、エアモータを組込むことにより装置自体が大型化するだけでなく、装置が高価となる。しかも、エアモータへのエア供給用配管等の設備が必要となるばかりでなく、その配管を管路内に挿通する操作が必要となることから、配管の重量等が影響して運搬時や管内への挿通の際の作業性が悪くなる。
【０００５】
そこで、このような不具合を解消するライニング技術として、内部に樹脂液の収容部と、この収容部に連通する樹脂通路を有し、樹脂通路末端が周方向に沿って複数の噴射口をなす回転可能な塗付カップとを設け、この塗付カップを管内にて引き動かした際に得られる管内差圧により発生する管内空気流を利用して回転させ、内部に収容されている樹脂液を遠心力によって噴射口から吐出させる技術が提案されている（例えば、本出願の先願に係る特願平８ー５３４２８号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、管内差圧を得ることにより生じる管内空気流を利用して塗付カップを回転させる構造では、次のような問題があった。
つまり、上記構造における塗付カップの回転支持部に樹脂液が侵入し、侵入した位置で硬化することで軸受けを用いた場合の回転支持部の回転機能が阻害されてしまう虞がある。
上記構造では、管内で移動するために設けられている管内移動体の軸体に対して軸受けを介して塗付カップを回転自在に支持するようになっているが、軸体には、内部に樹脂液の流路が形成されている関係上、塗付カップと軸体との間に樹脂液の流路としての連通部を設ける必要がある。このため、連通部から漏れた樹脂液は、塗付カップと軸体外周面との間の隙間を通って軸受けと軸体外周面との間に侵入し、軸受けの内輪の動きを阻害する。樹脂液は、エポキシ等の主剤と硬化剤とを混合した二液性のものを用いることがあり、このような樹脂液を用いた場合には、軸受けの内輪と軸体外周面との間で硬化することがあり、この結果、軸受けの回転がロックされてしまうことになる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の管内塗付装置、特に、樹脂液の遠心吹付けを行う部材の回転支持部への樹脂液の侵入を防止して円滑な回転を許容することで効率のよい遠心吹付け作業が行える管内塗装装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、管内壁面に樹脂液を用いた塗膜を形成するために用いられる管内塗装装置であって、塗膜を形成される管の延長方向に移動可能であって、内部に樹脂液通路を有する軸体と、上記軸体と一体化されている整流部材と、上記軸体の外周面に嵌合されて回転可能な支持部材と、上記支持部材に一体化されている回転翼と、上記軸体の樹脂液通路に連通可能な状態で上記支持部材に一体化されている塗布ノズルとで構成され、上記支持部材には、上記軸体との間に配置されている回転支持用軸受の近傍に軸体外周面を伝わる樹脂を外部に逃がす樹脂液逃がし部が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の管内塗装装置において、上記樹脂液逃がし部は、上記軸体の樹脂液通路と上記塗布ノズルとの連通部と上記回転支持用軸受との間に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１および２記載の発明では、軸体の樹脂液通路と塗付ノズルの樹脂液通路との連通部に溜まっている樹脂液が漏れ出し、軸体の外周面を伝って移行した場合、管内に連通することで軸体と支持部材の嵌合面よりも圧力が低い状態とされる樹脂液逃し部に達した時点でその内部に流れ込み、支持部材の回転による遠心力によって管内に吐出される。特に、請求項２記載の発明では、連通部の隙間を伝って漏れ出した樹脂液が軸受けに侵入する前に樹脂液逃し部から管内に排除される。
【００１１】
【実施例】
以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。
図１は、本発明実施例による管内塗装装置の構成を示すために軸方向に沿って局部的に断面を表した図である。
図１において管内塗装装置１は、樹脂液が溜められる箇所の近傍に軸受けを配置した構成を対象として、その軸受けに向け樹脂液が移行するのを防止する構成を備えていることを特徴としている。
以下に、上記構成が適用される管内塗装装置の要部構成について説明する。
管内塗装装置１は、管内移動体２と樹脂液吹付け手段３とにより主要部が構成されている。
【００１２】
管内移動体２は、管内塗装装置１を管内にて移動させるための部材であり、非回転状態を維持される軸体２Ａとシール部２Ｂとを備えている。
軸体２Ａは、図２に示すように、移動方向に沿って開通された樹脂液通路２Ａ１が中心部に形成されており、その樹脂液通路２Ａ１の一端が図示されない樹脂液収容部に接続されている。
軸体２Ａの軸方向において、上記の樹脂収容部に接続される端部と反対側の端部は、樹脂液通路２Ａ１が位置する部分よりも小さい外径のロッド部２Ａ２とされ、樹脂液通路２Ａ１の他端が縮径された端壁により塞がれるようになっている。
【００１３】
ロッド部２Ａ２の軸方向両端には、それぞれ軸受け４、５が装備され、後述する樹脂液塗付手段３を回転自在に支持できるようにされている。軸受け４のうち、軸受け４は、図２に示すように、内輪がロッド部２Ａ２に形成されているフランジ部によって一方向に対して抜け止めされ、さらにロッド部２Ａ２の先端に位置する軸受け５は、ロッド部２Ａ２に締結されるナットと共締めされる座板により他方向に対して抜け止めされている。
軸体２Ａにおける樹脂液通路２Ａ１の他端近傍には、周方向で４分割された位置に開口２Ａ３が形成され、樹脂液を流動させることができるようになっている。この開口２Ａ３には、図３に示すように、後述する樹脂液塗付手段３における塗付ノズル８（図１参照）内の樹脂液通路が連通するようになっている。
【００１４】
図１においてシール部材２Ｂは、軸体２Ａの外周囲に位置する円筒部材２Ｂ１とシール片部２Ｂ２とを備えている。
円筒部材２Ｂ１は、内周面に基部が位置し、周方向に沿って複数配置された整流板２Ｂ３を有し、その整流板２Ｂ３の先端部が軸体２Ａの外周面に固定されることにより軸体２Ａと一体化されて非回転状態に維持されている。
【００１５】
図１においてシール片部２Ｂ２は、円筒部材２Ｂ１の外周面にて周方向に沿って複数箇所で固定された弾性部材で構成され、管内移動体２の移動を許容することができる圧力によって外周面が管体１０の内壁面に対して接触し、管内塗装装置１の移動方向前側と後側との間での気密性を維持している。また、シール片部２Ｂ２は、管体１０の内周面に接触することで、管内移動体２と管体１０との心合せ機能も持ち合せている。
【００１６】
円筒部材２Ｂ１は、内周面に位置する整流板２Ｂ３が周方向に沿って複数配置され、各整流板２Ｂ３間が開放されている。整流板２Ｂ３は、翼部材で構成されて軸体２Ａに一体化されることにより管内空気流が流れる方向を切り換える機能を有しており、本実施例では、管内移動体２の移動方向と平行する管内空気の流動方向を後述する回転翼７の翼面に対して直角な方向に切り換えて導入できる角度に設定されている。これにより、管内移動体２が矢印Ａで示す方向に移動する際、管内空気を矢印Ｐで示すように管内移動体２の移動方向前側から後側に向け流通させることができるようになっている。
【００１７】
一方、樹脂液吹付け手段３は、管内移動体２の軸体２Ａに嵌合されている支持部材６、回転翼７および塗付ノズル８を備えて構成されている。
支持部材６は、軸体２Ａに対して樹脂液吹付け手段３の塗付ノズル８を回転自在に支持するためものであり、軸体２Ａにおける樹脂液通路２Ａ１が形成されている箇所からロッド部２Ａ２に渡って対向することができる長手方向の長さを有している。
支持部材６は、長手方向において樹脂液通路２Ａ１が形成されている箇所が軸体２Ａの外周面に嵌合されて自らの回転が許容され、その箇所からさらに長手方向先端部に至る範囲が軸体２Ａのロッド部２Ａ２に対して軸受け４、５により回転自在に支持されている。さらに支持部材６の長手方向先端には、キャップ６Ａが締結されて内部を密封している。
【００１８】
回転翼７は、支持部材６の長手方向において管内移動体２の移動方向（矢印Ａで示す方向）に沿って複数配置されて支持部材６に締結されている。
回転翼７は、周方向に沿って等分された位置に配置されていて、管内移動体２の移動方向（矢印Ａで示す方向）前側から流動してくる管内空気を受けることができる角度をもたせて径方向に直立させてある。本実施例では、整流板２Ｂ３により整流された管内空気が当たった際の分力により回転力が得られるように、整流板２Ｂ３の傾斜角を以て整流板２Ｂ３の位相に対して反転させた位相で支持部材６に設けられている。
【００１９】
塗付ノズル８は、管内移動体２の移動方向（矢印Ａで示す方向）の後側で回転翼７の後方にて支持部材６に締結されており、回転翼７と連動して回転することができるようになっている。
塗付ノズル８は、その詳細な構造が図４および図５に示されている。
図４において、塗付ノズル８は、支持部材６の長手方向に対して４５゜の角度を以て傾斜させた向きを設定され、基部が支持部材６に締結されて固定され、先端に至る範囲が平坦な羽根部とされ、先端部が羽根部よりも外径寸法を小さくされたて開口する噴射口とされている。噴射口は、支持部材６に取り付けられている側の羽根部の先端側が絞り成形された開口であり、図５に示すように拡開されることにより、樹脂液の遠心吹付けを行う際に吐出される樹脂液の吐出速度を羽根部を流れる樹脂液の速度よりも高速化できるようになっている。
噴射口から吐出される樹脂液は、流路を絞られることにより高速化されるとともにミスト化が促進され、管路内壁面に塗付された際に液垂れ等を起こさないようにされる。これにより、ミスト化されないまま吐出される場合に比べて膜厚が均一化されやすくなる。
【００２０】
回転翼７および塗付ノズル８は、支持部材６とともに軸体２Ａに対して回転することができるが、回転の際の管内空気流を効率よく受けるための構造が設けられている。
図１において、軸体２Ａの軸方向に沿って配列されている回転翼７の間には、静止翼９が配置されている。
静止翼９は、回転翼７のうち、管内移動体２の移動方向（矢印Ａで示す方向）で前段に位置する回転翼７から排出された管内空気流を次段の回転翼７に対し、その回転翼７の回転力が得られる向きに整流するためのものであり、円筒部材２Ｂ１に取り付けられるようになっている。このため、円筒部材２Ｂ１は、整流板２Ｂ３が設置されている箇所から軸体２Ａの軸方向において回転翼７の配置位置間まで延長された支持片２Ｂ４を有し、この支持片２Ｂ４の内面に、周方向に沿って複数の静止翼９が取り付けられるようになっている。
静止翼９は、回転翼７の傾斜角度を以て反転した位相で取り付けられ、前段の回転翼７から排出された管内空気流を次段の回転翼７に対し回転力を生起させることができる方向に切り換えて次段の回転翼７に排出するようになっている。図１において、矢印Ｄは、前段の回転翼７および静止翼９を通過して次段の回転翼７に向け流れる管内空気の方向を示している。
【００２１】
一方、上記の支持部材６には、図６に示すように、樹脂液逃し部６Ｂが設けられている。
樹脂液逃し部６Ｂは、本実施例の特徴部であり、軸体２Ａの樹脂液通路２Ａ１と塗付ノズル８の樹脂液通路とが連通する箇所とは別に設けられており、本実施例では、支持部材６の長手方向において、管内移動体２の移動方向の前側に相当する塗付ノズル８の前面側と移動方向の後側に相当する塗付ノズル８の後面側とにそれぞれ形成されている。
後面側に位置する樹脂液逃し部６Ｂは、ロッド部２Ａ２に嵌合している軸受け４よりも軸体２Ａの樹脂液通路２Ａ１側に位置させてある。軸受け４よりも軸体２Ａの樹脂液通路２Ａ１側に位置させることにより、管内移動体２が管内で移動した際に生じる慣性力により、樹脂液通路２Ａ１と塗付ノズル８の樹脂液通路との連通部に溜まっている樹脂液が軸受け４側に移行しようとした場合、軸受け４に達する前に樹脂液逃し部６Ｂに対向できるようになっている。
樹脂液逃し部６Ｂ、特に、塗付ノズル８の後面に位置する樹脂液逃し部６Ｂは、管内移動体２とともに移動した際に生じる管内での負圧化傾向を利用することで軸体２Ａと塗付ノズル８との嵌合面での圧力よりも低い状態に設定されるので、軸体２Ａの外周面を伝ってくる樹脂液を容易に流れ込ませることができる。樹脂液逃し部６Ｂ内に管内の負圧化傾向を利用して流れ込んだ樹脂液は、支持部材６の回転による遠心力を併せ利用して管内に吐出される。
【００２２】
本実施例は以上のような構成であるから、管内塗装装置１が管内移動体２を牽引することにより管内で移動する。
管内塗装装置１が管内で移動させられると、移動方向前側と後側との間に得られる差圧により管内空気流が生じ、この管内空気流が前段に位置する回転翼７に作用して回転翼７を回転させる。
回転翼７は支持部材６に取り付けられていることにより支持部材６を回転させ、塗付ノズル８を回転させる。前段に位置する回転翼７から排出された管内空気流は、静止翼９によって次段の回転翼７に対する回転用気流として整流されて次段の回転翼７に向け排気される。
塗付ノズル８が回転することにより、軸体２Ａの樹脂液通路２Ａ１に収容されている樹脂液が遠心力によって塗付ノズル８内の樹脂液通路に流れ込み、先端の噴射口から遠心吹付けされる。
【００２３】
軸体２Ａの樹脂液通路２Ａ１に収容されている樹脂液は、各通路同士の連通部に溜まった状態で塗付ノズル８の樹脂液通路に向け流れ込む。このため、支持部材６とこれが嵌合している軸体２Ａとの間に有する嵌合隙間から上記連通部に溜まっている樹脂液が漏れることがある。
漏れた樹脂液は、軸体２Ａの外周面を伝って軸受け４側に向け移行することがある。この場合には、樹脂液が樹脂液逃し部６Ｂに達すると、管内と連通して嵌合隙間内よりも圧力が低いことが起因して樹脂液逃し部６Ｂ内に流れ込み、支持部材６の回転により得られる遠心力によって管内に吐出される。これにより、軸受け４に向け移行しようとしていた樹脂液は、軸受け４に達する前に排除されることになる。
【００２４】
本実施例によれば、塗付ノズル８の後面側でかつ管内での移動方向における軸受け４の配置位置よりも前側に樹脂液逃し部６Ｂを位置させるばかりでなく、塗付ノズル８の前面にも位置させることにより、軸受け４側での圧力低下を極端に大きくしないようにして連通部に溜まっている樹脂液が低下した圧力の影響を受けて軸受け４側に向け流れやすくなるのが防止される。しかも、塗付ノズル８の後面に位置する樹脂液逃し部６Ｂの形状を大きくしないですむので、管内からの異物の混入を防止することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、請求項１および２記載の発明によれば、支持部材において、軸体の樹脂液通路と塗付ノズルの樹脂液通路との連通部とは別に、軸体との嵌合面から管内に向け連通する樹脂液逃し部を形成したので、上記連通部に溜まっている樹脂液が軸受けに向け移行しようとした場合、上記嵌合面と管内との差圧を樹脂液逃し部に作用させることでその樹脂液を管内に吐出させることが可能となる。これにより、塗付ノズルと軸体との連通部の近傍に軸受け等の回転支持部材が存在していても、その回転支持部材への樹脂液の侵入を防止でき、回転不能状態となるのを確実に防止することができる。特に、請求項２記載の発明によれば、樹脂液逃し部を樹脂液が移行する方向で軸受けに達する前に相当する位置に設けたので、樹脂液が軸受けに侵入するのを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管内塗装装置の実施例における要部の構成を示す局部的な断面図である。
【図２】図１に示した管内塗装装置に用いられる軸体の構造を説明するための正面図である。
【図３】図１に示した管内塗装装置における塗付ノズルでの樹脂液通路を説明するための部分的な断面図である。
【図４】図１に示した管内塗装装置における塗付ノズルの構成を説明するための斜視図である。
【図５】図４に示した塗付ノズルの管内での設置状態を説明するための図である。
【図６】図１に示した管内塗装装置に用いられる樹絵使役に貸部の構造を説明するための部分的な断面図である。
【符号の説明】
１      管内塗装装置
２      管内移動体
２Ａ    軸体
２Ａ１  樹脂液通路
２Ｂ    シール部
３      樹脂液吹付け手段
６      支持部材
６Ｂ    樹脂液逃し部
７      回転翼
８      塗付ノズル
９      静止翼
１０    管体
【図１】
0003707878.tif 000002
【図２】
0003707878.tif 000003
【図３】
0003707878.tif 000004
【図４】
0003707878.tif 000005
【図５】
0003707878.tif 000006
【図６】
0003707878.tif 000007