(57)【要約】      （修正有）【課題】管の内壁を高効率で吸引清掃したり、管の濡れた内壁を高効率で乾燥させることができ、且つ、管の内壁に沿って移動するための大きい駆動力を備えた管内を移動し且つ作業を行う装置を提供する。【解決手段】管内を移動し且つ作業を行う管内移動体２において、管１の軸線部分に配置され表面処理用などの材料が移送される材料移送管部材２４と材料移送管部材２４の外周部分に溶着され、柔軟な材料を環状に形成した管内面接触シール部材２１を外周部分に備えた仕切り壁部材２２と、研掃材などの表面処理用の材料を移送し管１の内壁へ吹き付けるため材料移送用ホース部材１５とノズル部材４４とから少なくとも構成されており、管内移動体２の前方側を負圧領域部分Ａ０とすることにより管内移動体２が自立走行し、管内面接触シール部材２１により、管１の内壁を擦ると共に、ノズル部材４４により研掃材を高速で噴射することにより、付着した異物を剥離する。【選択図】図２
2014018702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口している管の内部を、該管の内壁へ作用を施しながら、且つ、該管の軸線に沿って移動する「管内移動体」において；
「管内移動体」は；
該管の軸線部分に配置された、表面処理用などの材料が移送される「材料移送管部材」と；
「材料移送管部材」の外周部分に装着されており、且つ、「管内面接触シール部材」が装着されている「仕切壁部材」と；
「仕切壁部材」の外周部分に装着されており、且つ、その自由端部は該管の内壁に密着しており、柔軟な材料を素材として全体の形状が環状に形成されている「管内面接触シール部材」と；
「材料移送管部材」の一方の端部に装着されており、表面処理用などの材料を該管の内壁へ吹き付け、または塗布、あるいは供給する「ノズル部材」と；
「材料移送管部材」のもう一方の端部に装着されており、表面処理用などの材料が移送される「材料移送用ホース部材」；
から少なくとも構成されており；
「管内移動体」においては、更に；
「管内移動体」を該管の軸線に沿って移動させる「移動装置」が連結されており；
「材料移送用ホース部材」のもう一方の端部には「材料移送装置」が連結されており；
該管の二つの端部において、「材料移送用ホース部材」が配置されていない方の端部には「負圧生成装置」が連結されており；
以上のように構成された「管内移動体」と、「管内移動体」に連結された装置類の作用により、
該管の内部の圧力構成において、「仕切壁部材」と「管内面接触シール部材」を圧力境界部材として、「負圧生成装置」が連結された側の「負圧領域部分」には負圧が形成され、
一方、「材料移送用ホース部材」が配置された側の「包囲流体領域部分」の圧力は該管を包囲している流体の圧力と同一であるように構成されており；
以上のように「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」を備えた本発明の装置においては、更に；
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差を一定に維持しつつ、且つ、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」へ包囲流体を流入させるための「負圧破壊弁機構」を「管内移動体」に具備している；
以上のことを特徴とする、管内を移動し且つ作業を行う装置。
【請求項２】
「仕切壁部材」には、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」とを連通させる「弁穴」が形成されており、「弁穴」の「負圧領域部分」側の部分には「弁穴」を塞ぐ「弁板」が配置されており、
また、「弁板」を「弁穴」の方向へ押す「バネ」、または「弁板」を「弁穴」の方向へ押す「弁板用アクチュエータ」が配置されており；
以上のように構成された装置において、
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差がプリセットされた任意の数値より増加すると、包囲流体が「弁板」を押し開いて「負圧領域部分」へ流入し、而して、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差はプリセットされた任意の数値に戻る；
以上のように構成された「負圧破壊弁機構」を具備したことを特徴とする、請求項１に記載の、管内を移動し且つ作業を行う装置。
【請求項３】
「管内移動体」を該管の軸線が在る面にて切断した断面図において；
「管内面接触シール部材」の断面形状は円弧状を成しており；
該円弧の中央部分の、該管の内壁方向へ突き出た部分である「円弧端部」は、自由端として該管の内壁に密着しており；
該円弧の二つの端部のうち、「包囲流体領域部分」の側の一方の端部は、「材料移送管部材」の外周部分に固定されており；
該円弧のもう一つの端部は、「材料移送管部材」の外周部分に沿って、且つ、該管の軸線方向に沿って摺動移動可能な「摺動仕切壁部材」に固定されており；
「材料移送管部材」の外周部分と「摺動仕切壁部材」とは気密に接触しており；
「摺動仕切壁部材」が「負圧領域部分」の方向へ摺動移動するのを阻止するための「バネ」、または「摺動仕切壁部材」を「包囲流体領域部分」の方向へ押す「摺動仕切壁部材用アクチュエータ」が配置されており；
以上のように構成された装置において、
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差がプリセットされた任意の数値より増加すると、包囲流体が「摺動仕切壁部材」を「負圧領域部分」の方向へ押すことに起因して、「円弧端部」が該管の内壁から離反するので、包囲流体が「負圧領域部分」へ流入し、而して、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差はプリセットされた任意の数値に戻る；
以上のように構成された「負圧破壊弁機構」を具備したことを特徴とする、請求項１に記載の、管内を移動し且つ作業を行う装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、または、これらを除去した後に点検を行い、あるいは、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、管内を移動し且つ作業を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知技術としては、特許公開２００３−２２５６２６号公報に記載の「配管内作業方法および装置」が知られている。
また特許公開平６−６６７７６号公報に記載の「管内検査ピグ」などが知られている。
【特許文献１】特許公開２００３−２２５６２６号公報
【特許文献２】特許公開平６−６６７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許公開２００３−２２５６２６号公報に開示された「配管内作業方法および装置」、および、特許公開平６−６６７７６号公報に開示された「管内検査ピグ」においては次の通りの解決すべき問題が存在する。
先ず、本発明の装置においては、管の内部の空間を「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切り壁ユニット」を管の内壁に沿って移動させる機構を具備していることに起因して、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を構成する「管内面接触シール部材」と管の内壁との間の僅かな隙間を通って「包囲流体領域部分」の流体が「負圧領域部分」へ高速度で流入するので、而して、管の内壁を高効率で清掃、吸引し、あるいは管の濡れた内壁を高効率で乾燥させることが可能である。
しかしながら、上述の公知の装置においては、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を具備していないので、管の内壁を清掃、吸引し、あるいは管の濡れた内壁を乾燥させる能力が不十分である。
次に、本発明の装置においては、管の内部の空間を「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切り壁ユニット」を管の内壁に沿って移動させる機構を具備していることに起因して、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を具備された「管内移動体」は、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ作用する強い圧力を受圧しているので、而して、「管内移動体」の「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力は非常に大きい。
しかしながら、上述の公知の装置においては、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を具備していないので、自立走行駆動力は小さい。
なお、特許公開２００３−２２５６２６号公報に開示された「配管内作業方法および装置」においては、ジェット噴射機構部により該配管内面に付着した異物を剥離する洗浄作業が行われ、次に、該剥離した異物を吸引回収する作業が行われ、次に、該配管内面をコーティング材料にて被覆することにより補修する作業が行われるものであるが、該洗浄作業工程と該補修作業工程との間に必要不可欠な「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が記載されていない。
配管内面をコーティング材料にて良好に被覆するためには、「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が必須であるが、濡れた配管内面を乾燥させる手段が「自然乾燥」であれば該濡れた配管内面を「自然乾燥」させるために多くの時間を要し、かつ多くの時間を要するほど洗浄作業により得られた折角の鉄の地肌を再び錆させることになる。
従って、本発明の技術的解決課題は次のとうりである。
本発明の装置において、管の内部の空間を「負圧領域」と「包囲流体領域」の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切り壁ユニット」を管の内壁に沿って移動させる機構を具備することに起因して、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を構成する「管内面接触シール部材」と管の内壁との間の僅かな隙間を通って、「包囲流体領域」の流体を「負圧領域」へ高速度で流入させ、而して、管の内壁を高効率で清掃、吸引し、あるいは管の濡れた内壁を高効率で乾燥させることを可能とする。
次に、本発明の装置において、管の内部の空間を「負圧領域」と「包囲流体領域」の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切り壁ユニット」を管の内壁に沿って移動させる機構を具備することに起因して、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を具備された「管内移動体」に、「包囲流体領域」から「負圧領域」の方向へ作用する強い圧力を受圧させ、而して、「管内移動体」の「包囲流体領域」から「負圧領域」の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力が非常に大きいので、而して、重量が重たくて摩擦抵抗が大きい「材料移送用ホース部材」を「管内移動体」が牽引しながら管内を移動することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項１に係る発明においては、
両端が開口している管の内部を、該管の内壁へ作用を施しながら、且つ、該管の軸線に沿って移動する「管内移動体」において；「管内移動体」は；
該管の軸線部分に配置された、表面処理用などの材料が移送される「材料移送管部材」と；
「材料移送管部材」の外周部分に装着されており、且つ、「管内面接触シール部材」が装着されている「仕切り壁部材」と；
「仕切り壁部材」の外周部分に装着されており、且つ、その自由端部は該管の内壁に密着しており、柔軟な材料を素材として全体の形状が環状に形成されている「管内面接触シール部材」と；
「材料移送管部材」の一方の端部に装着されており、表面処理用などの材料を該管の内壁へ吹き付け、または塗布、あるいは供給する「ノズル部材」と；
「材料移送管部材」のもう一方の端部に装着されており、表面処理用などの材料が移送される「材料移送用ホース部材」；から少なくとも構成されており；
「管内移動体」においては、更に；
「管内移動体」を該管の軸線に沿って移動させる「移動装置」が連結されており；
「材料移送用ホース部材」のもう一方の端部には「材料移送装置」が連結されており；
該管の二つの端部において、「材料移送用ホース部材」が配置されていない方の端部には「負圧生成装置」が連結されており；
以上のように構成された「管内移動体」と、「管内移動体」に連結された装置類の作用により、該管の内部の圧力構成において、「仕切り壁部材」と「管内面接触シール部材」を圧力境界部材として、「負圧生成装置」が連結された側の「負圧領域部分」には負圧が形成され；
一方、「材料移送用ホース部材」が配置された側の「包囲流体領域部分」の圧力は該管を包囲している流体の圧力と同一であるように構成されており；
以上のように「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」を備えた本発明の装置においては、更に；
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差を一定に維持しつつ、且つ、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」へ包囲流体を流入させるための「負圧破壊弁機構」を「管内移動体」に具備している；
以上のことを特徴とする、管内を移動し且つ作業を行う装置、が提供される。
【０００５】
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項２に係る発明において；「仕切り壁部材」には、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」とを連通させる「弁穴」が形成されており；「弁穴」の「負圧領域部分」側の部分には「弁穴」を塞ぐ「弁板」が配置されており；「弁板」を「弁穴」の方向へ押す「バネ」、または「弁板」を「弁穴」の方向へ押す「弁板用アクチュエータ」が配置されており；
以上のように構成された装置において；
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差がプリセットされた任意の数値より増加すると、包囲流体が「弁板」を押し開いて「負圧領域部分」へ流入し、而して、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差はプリセットされた任意の数値に戻る；
以上のように構成された「負圧破壊弁機構」を具備したことを特徴とする、請求項１に記載の、管内を移動し且つ作業を行う装置、が提供される。
【０００６】
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項３に係る発明において；「管内移動体」を該管の軸線が在る面にて切断した断面図において、「管内面接触シール部材」の断面形状は円弧状を成しており；
該円弧の中央部分の、該管の内壁方向へ突き出た部分である「円弧端部」は、自由端として該管の内壁に密着しており；
該円弧の二つの端部のうち、「包囲流体領域部分」の側の一方の端部は、「材料移送管部材」の外周部分に固定されており；
該円弧のもう一つの端部は、「材料移送管部材」の外周部分に沿って、且つ、該管の軸線方向に沿って摺動移動可能な「摺動仕切壁部材」に固定されており；
「材料移送管部材」の外周部分と「摺動仕切壁部材」とは気密に接触しており；
「摺動仕切壁部材」が「負圧領域部分」の方向へ摺動移動するのを阻止するための「バネ」、または「摺動仕切壁部材」を「包囲流体領域部分」の方向へ押す「摺動仕切壁部材用アクチュエータ」が配置されており；
以上のように構成された装置において、
「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差がプリセットされた任意の数値より増加すると、包囲流体が「摺動仕切壁部材」を「負圧領域部分」の方向へ押すことに起因して、「円弧端部」が該管の内壁から離反するので、包囲流体が「負圧領域部分」へ流入し、而して、「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」との圧力差はプリセットされた任意の数値に戻る；
以上のように構成された「負圧破壊弁機構」を具備したことを特徴とする、請求項１に記載の、管内を移動し且つ作業を行う装置、が提供される。
【０００７】
本発明の装置においては、管の内部の空間を「負圧領域部分」と「包囲流体領域部分」の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切り壁ユニット」を管の内壁に沿って移動させる機構を具備していることに起因して、「圧力境界用仕切り壁ユニット」を具備された「管内移動体」は、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ作用する強い圧力を受圧している。
而して、「管内移動体」は、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力が非常に大きい。
「管内移動体」は、重量が重たくて摩擦抵抗が大きい「材料移送用ホース部材」などを牽引しながら管内を移動するものであるので、大きい自立走行駆動力を必要とする。
「管内移動体」の、「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ向かう走行速度のコントロール方法について、管の外部にウインチを配置し、該ウインチに巻き取られるワイヤロープの端部に「管内移動体」を連結し、該ワイヤロープを該ウインチによって繰り出すことにより「管内移動体」を管に沿って走行させ、該ワイヤロープの繰り出し速度をコントロールすることにより、「管内移動体」の走行速度をコントロールするものである。
なお、「管内移動体」を、「負圧領域部分」から「包囲流体領域部分」へ向かう方向へ移動させる場合においては、ウインチによりワイヤロープを巻き取ればよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は下記の効果をもたらすものである。
例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、または、これらを除去した後に点検を行い、あるいは、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、「管内を移動し且つ作業を行う装置」において、本発明の装置においては、管の内壁を高効率で清掃、吸引し、あるいは管の濡れた内壁を高効率で乾燥させることができる「管内を移動し且つ作業を行う装置」が提供される。
また、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、または、これらを除去した後に点検を行い、あるいは、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、「管内を移動し且つ作業を行う装置」において、本発明の装置においては、「管内移動体」の「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力が非常に大きいので、而して、重量が重たくて摩擦抵抗が大きい「材料移送用ホース部材」を「管内移動体」が牽引しながら管内を移動することができる「管内を移動し且つ作業を行う装置」が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１乃至図３は、本発明に従って構成された「管内を移動し且つ作業を行う装置」の第１の好適実施例の管内移動体２と管内移動体２に付帯する装置類の構成を図示している。
本発明に従って構成された第１の好適実施例の管内移動体２およびそれに付帯の装置は；
管１の内部に配置された、管内移動体２と；上流側の端部が管１の端部に連結され、下流側の端部が固体・流体分離装置４の上流側入口に連結されたサクションサクションホース５と；上流側の入口が固体・流体分離装置４の下流側出口に連結され、下流側の出口が管１を包囲している空間に開放された、負圧生成装置であるルーツ式真空ポンプ３と；管内移動体２を構成している材料移送用ホース部材、すなわち研掃材圧送ホース１５に連結された材料移送装置、すなわち研掃材圧送タンク１４と；研掃材を圧送するための空気源であるエアコンプレッサ１３；により少なくとも構成されている。
管内移動体２の構成について述べると；
管１の軸線部分に配置された、研掃材などの表面処理用の材料が移送される材料移送管部材２４と；
材料移送管部材２４の外周部分に溶着されている仕切壁固定円板部材２２と；
仕切壁固定円板部材２２の外周部分に装着されており、且つ、その自由端部２１２は管１の内壁に密着しており、ポリウレタンなどの柔軟な材料を素材として全体の形状が環状に形成されている管内面接触シール部材２１と；
材料移送管部材２４の一方の端部に装着されており、研掃材などの表面処理用の材料を管１の内壁へ吹き付けるための、管１の軸線と同一の回転軸を具備するスピンノズルユニット４４と；
材料移送管部材２４のもう一方の端部に連結されており、研掃材などの表面処理用などの材料が移送される研掃材圧送ホース１５と；
負圧破壊弁機構６；から少なくとも構成されている。
負圧破壊弁機構６の構成について述べると；
負圧破壊弁機構６は、仕切壁固定円板部材２２と、仕切壁固定円板部材２２に形成された複数個の弁穴６１と、円環状の弁板６４と、材料移送管部材２４の外周面に沿って、すなわち管１の軸方向に摺動自在な円環状のバネ受け円板６７と、弁板６４とバネ受け円板６７の間に装着された複数個の弁ロッド６５と、弁板６４を弁穴６１に強く押し当てるための圧縮コイルバネ６６、から構成されている。
管内面接触シール部材２１、仕切壁固定円板部材２２、材料移送管部材２４、および弁板６４は、管１の内部の空間を負圧領域部分Ａ０と包囲流体領域部分Ｂ０の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切壁ユニット」を構成している。
【００１１】
以上のように構成された「管内を移動し且つ作業を行う装置」の第１の好適実施例の装置の作用について説明する。
吸引風量が十分にあるルーツ式真空ポンプ３が作動すると、
管１の内部の包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気は下流側の方向、すなわちルーツ式真空ポンプ３の方向に吸引されるが、この時、管１の内壁に接触しているセルフシール式の管内面接触シール部材２１の作用により、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気の負圧領域部分：Ａ０への流入が阻害されるので、負圧領域部分：Ａ０の圧力は減少する。
次に、セルフシール式管内面接触シール部材２１を圧力境界として、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気の圧力（大気圧）と負圧領域部分：Ａ０の圧力（負圧）の圧力差に起因して、セルフシール式管内面接触シール部材２１の自由端部２１２は、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０へ向かう方向に強い力を受け、而して、自由端部２１２は管１の内壁へ強く押し付けられて管１の内壁とセルフシール式管内面接触シール部材２１との間の隙間は僅かなものになる。
かくして、負圧領域部分：Ａ０は負圧破壊弁機構６の設定圧力（仮に−２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
図中の黒矢印８２は大気が空間２０３へ侵入する方向を示している。
負圧領域部分：Ａ０の減圧に伴い、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気は、図６において、管１の内壁とセルフシール式管内面接触シール部材２１との接触部である自由端部２１２に在る隙間を通って負圧領域部分：Ａ０へ流入する。
なお、実際の管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、セルフシール式管内面接触シール部材２１の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０へ高速の空気流が流入するものである。
該高速空気流は、管１の内面に付着する汚れを吸引清掃し、あるいは、管１の内面に付着する水分を乾燥させるために大変効果的である。
次に、負圧破壊弁機構６の作用を説明する。
負圧領域部分：Ａ０の圧力が−２００ｍｍＨｇ以下になると、大気の圧力が圧縮コイルバネ６６の力に打ち勝って弁板６４を押し開くので、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気が負圧領域部分：Ａ０へ流入し、而して負圧領域部分：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇに維持される。
【００１２】
負圧領域部分：Ａ０と包囲流体領域部分：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して、管内移動体２は白矢印８２で示す左方向へ移動させようとする強い力を受ける。すなわち、管内移動体２は、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力が非常に大きい。
管内移動体２は、重量が重たくて摩擦抵抗が大きい研掃材圧送ホース１５などを牽引しながら管１の内部を移動するものであるので、大きい自立走行駆動力を必要とする。
なお、管内移動体２の上記の移動を規制し、且つ、管内移動体２の移動速度をコントロールするために、例えば巻取り方向と巻取り速度を任意に変更可能なウインチ（図示しない）に巻取られたワイヤロープ７０の端部が管内移動体２に連結されている。
管内移動体２を、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０へ向かう方向へ移動させる場合においては、ウインチによりワイヤロープ７０を巻き戻しすればよい。
また、管内移動体２を、負圧領域部分：Ａ０から包囲流体領域部分：Ｂ０へ向かう方向へ移動させる場合においては、ウインチによりワイヤロープ７０を巻き取ればよい。
なお、当該機能を備えたワイヤロープ７０の代わりに、管内移動体２の該移動を規制し、且つ、管内移動体２の移動速度をコントロールするための公知の管内自走装置（図示せず）が管内移動体２に連結されても良い。
【００１３】
本発明に従って構成された管内移動体２においては、管内移動体２が管１の内部を移動するのに伴い、管内移動体２に装着され且つ管１の内壁に密着したセルフシール式管内面接触シール部材２１が管１の内壁を擦り、而して、該内壁に付着した錆などの異物が剥離される。該剥離された異物は、負圧破壊弁機構６から負圧領域部分：Ａ０、包囲流体領域部分：Ｂ０、サクションサクションホース５、固体・流体分離装置４を経由してルーツ式真空ポンプ３に至る空気流の作用により、吸引移送され、固体・流体分離装置４にて異物が分離された後の清浄な空気はルーツ式真空ポンプ３の出口から大気中へ放出される。
【００１４】
管内移動体２を構成している材料移送管部材２４の負圧領域部分：Ａ０に在る端部には、一例として、管１の内壁へ研掃材を吹付けるためのスピンノズルユニット４４が装着されているが、スピンノズルユニット４４は、圧縮空気を利用して研掃材粒子を該内壁に向け高速で噴射することにより、該内壁に付着するサビや劣化した塗膜を除去し、かつ該内壁を粗面化することにより、溶射などの手段により該内壁をコーティングするために最良の前処理を実施し、すなわち、最良のコーティング素地を形成するものである。
なお、該内壁に衝突した後の使用済みの研掃材は、除去されたサビや経年劣化した塗料と共にサクションホース５を通って固体・流体分離装置４まで吸引移送され、固体・流体分離装置４にて清浄化されたクリーンな空気のみがルーツ式真空ポンプ３の吐出口から排出される。
なお、管１の内壁に対して作用を施す手段について、研掃材の吹付けに限定されない。例えば、研掃材噴射ノズルの代わりに超高圧水噴射ノズルや溶射ノズルを具備することもできる。
【００１５】
図４は、本発明に従って構成された「管内を移動し且つ作業を行う装置」の第２の好適実施例の管内移動体２を図示している。
本発明に従って構成された第２の好適実施例の管内移動体２の構成について述べると；
管１の軸線部分に配置された、研掃材などの表面処理用の材料が移送される材料移送管部材２４と；
材料移送管部材２４の外周面に沿って、すなわち管１の軸方向に摺動自在な円環状の仕切壁摺動円板部材２３と；
材料移送管部材２４の外周部分に溶着されており、穴２４４が形成され、アイボルト２４５が固定された固定円板部２４３と；
仕切壁摺動円板部材２３の外周部分と、固定円板部２４３の外周部分に固定されており、且つ、その自由端部２１２は管１の内壁に密着しており、ポリウレタンなどの柔軟な材料を素材として全体の形状が環状に形成されている管内面接触シール部材２１と；
材料移送管部材２４の一方の端部に装着されており、研掃材などの表面処理用の材料を管１の内壁へ吹き付けるための、管１の軸線と同一の回転軸を具備するスピンノズルユニット４４と；
材料移送管部材２４のもう一方の端部に連結されており、研掃材などの表面処理用などの材料が移送される研掃材圧送ホース１５と；
負圧破壊弁機構６；から少なくとも構成されている。
なお、本発明に従って構成された第２の好適実施例の管内面接触シール部材２１は、２箇所の環状の固定部２１１と、１箇所の環状の自由端部２１２と、１箇所の環状のリップシール部２１３から構成されており、リップシール部２１３と仕切壁摺動円板部材２３とは一体化されており、而して、リップシール部２１３は、材料移送管部材２４の外周面に沿って、すなわち管１の軸方向に摺動自在に、且つ、気密に移動することが出来る。
本発明に従って構成された第２の好適実施例の負圧破壊弁機構６の構成について述べると；
負圧破壊弁機構６は；仕切壁摺動円板部材２３と；材料移送管部材２４の外周面に沿って、すなわち管１の軸方向に摺動自在な円環状のバネ受け円板６７と；仕切壁摺動円板部材２３とバネ受け円板６７の間に装着された複数個の弁ロッド６５と；負圧領域部分：Ａ０に面した側に在る管内面接触シール部材２１の固定部２１１と、リップシール部２１３と一体化された仕切壁摺動円板部材２３とを、包囲流体領域部分：Ｂ０の方向に強く押す圧縮コイルバネ６６；から構成されている。
管内面接触シール部材２１、仕切壁摺動円板部材２３、材料移送管部材２４は、管１の内部の空間を負圧領域部分Ａ０と包囲流体領域部分Ｂ０の二つの空間に分割するための「圧力境界用仕切壁ユニット」を構成している。
【００１６】
以上のように構成された「管内を移動し且つ作業を行う装置」の第２の好適実施例の装置の作用について説明する。
吸引風量が十分にあるルーツ式真空ポンプ３が作動すると、
管１の内部の包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気は下流側の方向、すなわちルーツ式真空ポンプ３の方向に吸引されるが、この時、管１の内壁に接触しているセルフシール式の管内面接触シール部材２１の作用により、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気の負圧領域部分：Ａ０への流入が阻害されるので、負圧領域部分：Ａ０の圧力は減少する。
次に、セルフシール式管内面接触シール部材２１を圧力境界として、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気の圧力（大気圧）と負圧領域部分：Ａ０の圧力（負圧）の圧力差に起因して、セルフシール式管内面接触シール部材２１の自由端部２１２は、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０へ向かう方向に強い力を受け、而して、自由端部２１２は管１の内壁へ強く押し付けられて管１の内壁とセルフシール式管内面接触シール部材２１との間の隙間は僅かなものになる。
かくして、負圧領域部分：Ａ０は負圧破壊弁機構６の設定圧力（仮に−２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
負圧領域部分：Ａ０の減圧に伴い、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気は、管１の内壁とセルフシール式管内面接触シール部材２１との接触部である自由端部２１２に在る隙間を通って負圧領域部分：Ａ０へ流入する。
なお、実際の管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、セルフシール式管内面接触シール部材２１の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、包囲流体領域部分：Ｂ０から負圧領域部分：Ａ０へ高速の空気流が流入するものである。
該高速空気流は、管１の内面に付着する汚れを吸引清掃し、あるいは、管１の内面に付着する水分を乾燥させるために大変効果的である。
次に、負圧破壊弁機構６の作用を説明する。
負圧領域部分：Ａ０の圧力が−２００ｍｍＨｇ以下になると、大気の圧力が圧縮コイルバネ６６の力に打ち勝って、シール部材リップシール部２１３と仕切壁摺動円板部材２３を負圧領域部分：Ａ０の方向へ移動させ、而して、シール部材自由端部２１２を管１の内壁から離反させる。
かくして、包囲流体領域部分：Ｂ０に在る大気が負圧領域部分：Ａ０へ流入し、而して負圧領域部分：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇに維持される。
【００１７】
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置も管も大気中にあるものとして説明を行ったが、装置と管が水中にある場合においても本発明の装置を適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、または、これらを除去した後に点検を行い、あるいは、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、「管内を移動し且つ作業を行う装置」において、本発明の装置においては、管の内壁を高効率で清掃、吸引し、あるいは管の濡れた内壁を高効率で乾燥させることができる装置、として好都合に用いることができる。
また、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、または、これらを除去した後に点検を行い、あるいは、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、「管内を移動し且つ作業を行う装置」において、本発明の装置においては、「管内移動体」の「包囲流体領域部分」から「負圧領域部分」の方向へ向かう自立走行駆動力、すなわち管の外部に配置されたウインチなどの外力に頼らない自立走行駆動力が非常に大きいので、而して、重量が重たくて摩擦抵抗が大きい「材料移送用ホース部材」を「管内移動体」が牽引しながら管内を移動することができる装置、として好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に従って構成された「管内を移動し且つ作業を行う装置」の第１の好適実施例の装置において、「管内移動体」と「管内移動体」に連結された装置類の構成を示す全体図。
【図２】図１に示す「管内移動体」の拡大断面図。
【図３】図２に示す「管内移動体」におけるＡ−Ａ矢視の断面図。
【図４】「管内移動体」の第２の好適実施例を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００２０】
負圧領域部分：Ａ０
包囲流体領域部分：Ｂ０
管１
管端部栓１０１
ルーツ式真空ポンプ３
固体・流体分離装置４
サクションサクションホース５
エアコンプレッサ１３
研掃材圧送タンク１４
研掃材圧送ホース１５
管内移動体２
管内面接触シール部材２１
シール部材固定部２１１
シール部材自由端部２１２
シール部材リップシール部２１３
仕切壁固定円板部材２２
仕切壁摺動円板部材２３
材料移送管部材２４
バネ受け固定円板部２４２
アイボルト装着固定円板部２４３
穴２４４
アイボルト２４５
負圧破壊弁機構６
弁穴６１
弁板６４
弁板に固定された弁ロッド６５
圧縮コイルバネ６６
摺動するバネ受け円板６７
材料吹付け用スピンノズルユニット４４
管を包囲する流体が管内で流れる方向８１
「管内移動体」が作業する際の移動方向８２
【図１】
2014018702.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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