(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の一端開口部より管内に導入され、管内を移動しながら被塗装管路内面に塗料材を塗布する管内塗装装置において、
前記塗装装置は、内部に塗料が充填され、先端部に前記塗料の流出口及び該塗料の噴出口が開口し、該流出口と噴出口とに連通する通路断面積の狭い空気通路を設けた塗料カートリッジ部と、
該塗料カートリッジ部の先端部中心に回転可能に配設され、複数の羽根状部材を有して流体の流動に伴い回転するタービンとで構成し、
前記塗装装置を先端側から被塗装管路一端開口部より管路内に導入し、該塗装装置を管路内の所定位置に誘導し、管路内において該塗装装置の前側より後側の内圧が高くなるように差圧を生じさせることで、前記流出口より流出する塗料を、前記空気通路を通過する空気と混合させて前記噴出口より噴出し、タービンの回転によって管内に均一に塗布することを特徴とする管内塗装装置。
【請求項２】
前記カートリッジ部を、前記被塗装管路の内径より若干量小さい外径を有する円筒状の部材とし、さらに該カートリッジ部の円周上複数箇所に前記若干量に対応する厚みを有するそり部材を設けて構成したことを特徴とする請求項１記載の管内塗装装置。
【請求項３】
前記カートリッジ部内に、塗料の増減により移動するピストン機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の管内塗装装置。
【請求項４】
前記カートリッジ部後端側に、カートリッジ内に塗料を補給する塗料補給口を設け、該塗料補給口と被塗装管路の他端側開口部付近に設けられる塗料タンクとを塗料ホースで連結したことを特徴とする請求項１記載の管内塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、管路内に導入して管路内面に塗料を塗布して管内面に薄い均一な塗膜を形成する管内塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下または建物等に敷設されているガス管，水道管，通信管路等は、その長年の敷設から雨水またはその他の理由により腐食が進み、ひどい場合は漏洩等が発生してその適正な維持管理が困難になっている。
【０００３】
近年、そのような腐食管路の対策として様々な管内補修工法が提案されている。その工法として、まず管路内を高速ジェット水または研磨材等を利用してクリーニングする。そして次に管路の一端開口部より管内に樹脂を導入し、該樹脂をピグまたはエアー等を用いて搬送し、管内面に樹脂膜を形成する樹脂ライニング工法や、また、内張りチューブを反転または非反転で管内面に張る内張りライニング工法等の補修工法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した補修工法の場合、施工にあたっての装備が大がかりになることや、ライニング材の材料費用が高価なことから、施工費用全体が高くなる。そして、腐食初期の管路に対しては、管路の部分的な補修で済むことから、補修に対しての施工費用が割高になってしまう問題点が生じる。
また、通信管路の場合、管路内に管径に応じたケーブルが敷設されていることから、ライニング材によって管内径が減少してしまうと既存のケーブルが敷設できなくなってしまう問題点が派生する。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するために案出されたもので、特に既設管路の部分的な補修を対象にし、低コストで補修の施工ができる管内塗装装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、管路の一端開口部より管内に導入され、管内を移動しながら被塗装管路内面に塗料材を塗布する管内塗装装置において、前記塗装装置は、内部に塗料が充填され、先端部に前記塗料の流出口及び該塗料の噴出口が開口し、該流出口と噴出口とに連通する通路断面積の狭い空気通路を設けた塗料カートリッジ部と、
該塗料カートリッジ部の先端部中心に回転可能に配設され、複数の羽根状部材を有して流体の流動に伴い回転するタービンとで構成し、
前記塗装装置を先端側から被塗装管路一端開口部より管路内に導入し、該塗装装置を管路内の所定位置に誘導し、管路内において該塗装装置の前側より後側の内圧が高くなるように差圧を生じさせることで、前記流出口より流出する塗料を、前記空気通路を通過する空気と混合させて前記噴出口より噴出し、タービンの回転によって管内に均一に塗布することを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記カートリッジ部を前記被塗装管路の内径より若干量小さい外径を有する円筒状の部材とし、さらに該カートリッジ部の円周上複数箇所に、前記若干量に対応する厚みを有するそり部材を設けて構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、前記カートリッジ部内に、塗料の増減により移動するピストン機構を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
またさらに、前記カートリッジ部後端側に、カートリッジ内に塗料を補給する塗料補給口を設け、該塗料補給口と被塗装管路の他端側開口部付近に設けられる塗料タンクとを塗料ホースで連結したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記構成による管内塗装装置を用いて管路内の塗装を施工する場合、まず該塗装装置の先端側から被塗装管路の一端側開口部より管路内に導入する。そして該装置を通線持具またはエアー等で圧送しながら該塗装装置を管路内の塗装対象位置まで移動させる。次に被塗装管路の他端側に吸引装置等を接続し、該塗装装置の前側より後側の内力が高くなるように管路内に差圧を生起させ、該塗装装置を管路の一端側に牽引して移動させる。
【００１１】
その際、前記差圧に起因して塗装装置の塗料カートリッジ部先端に設けられた流出口より塗料が流出する。また、該噴出口に連通する空気通路を通過して該塗装装置の後端側から先端側に向けて比較的高速な空気流が通過し、流出した塗料と混合して該塗料は霧化され噴出口より噴出する。さらに、噴出した霧化塗料の流動に伴いタービンが回転するため、霧化された塗料はタービンの回転流によって管路内壁に均一に塗布され、管路内に均一な塗膜が形成される。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は塗装装置の側面図、図２は正面図、図３は後面図である。図において塗装装置１は、塗料カートリッジ部２とタービン３と牽引材連結部４とそり部５とで構成されている。
【００１３】
前記塗料カートリッジ部２は、被塗装管路Ａの内径より若干小さい外径を有する円筒状の部材で、材質は軽量なプラスチック等で形成されており、該塗料カートリッジ部２内には、防錆効果を有する塗料Ｍが充填されている。
また、該カートリッジ部２の先端内部には主通路２２が形成され、該主通路２２の周辺には該主通路２２に連通するように塗料流出口２３が多数開口している。さらにカートリッジ部２の外周面には空気流入口２４が多数設けられ、該空気流入口２４と前記塗料流出口２３とは通路断面積の狭いエア通路２５によって連通しており、さらに該エア通路２５はカートリッジ部２の先端面に設けられた塗料噴出口２６に連通している。またさらに、前記空気流入口２４より先端側で、該カートリッジ部２の先端縁には円周に沿ってシール材２７が配設されている。さらに該カートリッジ２内には塗料Ｍの増減に伴い移動するピストン機構２１が設けられており、該ピストン機構２１には塗料ホース６が連結され、カートリッジ部２内に逆止弁６１を介して塗料を補充できるようになっている。該逆止弁６１には、弁６１内を（図１において左右）摺動可能に連結されて前記塗料ホース６の入り口を閉塞する弁体６１ａと，該弁体６１ａを弾圧するスプリング６１ｂとで構成され、通常は塗料ホース６の入り口を閉塞しているが、塗料ホース６から塗料Ｍが供給されると弁体６１ａを押して塗料Ｍを塗料カートリッジ２内に補充できるようになっている。
【００１４】
前記タービン３は、放射状に配設される複数の羽根部材３１を有しており、前記塗料カートリッジ部２の先端面略中央にベヤリング３２を介してボルト３３によって固定されている。よってタービン３は、前記塗料噴出口より噴出する流体の流動により回転し、前記流体を外周方向，すなわち被塗装管路Ａの内壁に向けて拡散する。
【００１５】
前記牽引材連結部４は、前記塗料カートリッジ２の後端、すなわち図３に示すように、該塗料カートリッジ２の底板２３の略中央に設けられており、該連結部４の先端には、牽引材４１，例えば通線ロッド，ワイヤ等の先端と螺合するための雄ねじ部が設けられている。また、該底板２３には、前記ピストン機構２１に連通する塗料ホース６を挿通するための挿通孔２３ａが設けられている。
【００１６】
前記そり部５は、塗装装置１を被塗装管路Ａ内に導入した際、該塗装装置１を管路Ａの中心に位置させるためのセンタリング機能を有するもので、該そり部５は被塗装管路Ａの内径と前記塗料カートリッジ２の外径との差に対応した厚みを有する略直方体形状の部材で、図に示すように、塗料カートリッジ２の前方及び後方に円周方向に沿って均等間隔で８個ずつ設けられている。また、材質は金属はたはプラスチックで表面は管路Ａの内面との摩擦抵抗が少なくなるように磨かれている。
【００１７】
次に上述したように構成される塗装装置１の作用を図４，図５を用いて説明する。
図４に示すように、塗装装置１を第１のマンホール７側から被塗装管路Ａ内に導入する。この際、塗装装置１はそり部５によって被塗装管路Ａ内においてセンタリングして導入される。例えば、被塗装管路Ａが１５０（Ａ）のガス中圧管だとすると、該管路Ａの内径は１５５．２ｍｍで、この管路Ａに使用する塗装装置１は、塗料カートリッジ部２の外径は１４０ｍｍ、そり部５の厚みは１５ｍｍ程度のものを使用する。すると該塗装装置１の周辺には、管路Ａの内径と塗装カートリッジ部２の外径との差の分、すなわちそり部５の厚みである１５ｍｍ程度のクリアランスが生じることになる。
また、塗装装置１を管路Ａ内に導入するにあたって、該塗装装置１は牽引材４１に連結され、ウインチ８または作業員の人力で押されて管路Ａ内にスムーズに導入されるか、または、エアーによって圧送されて導入される。さらに、該塗装装置１には塗料ホース６が連結され、該塗料ホース６は第１のマンホール７付近に設置された塗料タンク９に連結されている。
【００１８】
次に塗装装置１を被塗装管路Ａ内において、塗装対象位置まで移動させた後、第２のマンホール１０側から該被塗装管路Ａの開口部に吸引ホース１１を介して吸引装置１２を接続する。そして吸引装置１２を駆動させて、塗装装置１と第２のマンホール１０側との間の管路Ａ内に負圧を生じさせ、さらにウインチ８で牽引材４１を巻き取り、塗装装置１を第１のマンホール７側に一定のスピードで移動させる。
【００１９】
図５に示すように、上述のように作業した際、負圧により管路Ａ内に第１のマンホール７側から第２のマンホール１０側に向けて空気が流れる。この時、空気は前記クリアランスを通過し、塗料カートリッジ部２の先端側外周面に設けられた空気流入口２４に流入する。この際塗料カートリッジ部２の先端縁にはシール材２７が円周に沿って設けられていることから、前記クリアランスを通過した空気は確実に空気流入口２４に流入する。
また、該負圧によって塗料流出口２３より塗料Ｍが流出し、該塗料Ｍは、空気流入口２４より流入してエア通路２５を高速で通過する空気によって霧化される。そして霧化された塗料はカートリッジ部２の先端面に設けられた塗料噴出口２６より高速で噴出し、この噴出された霧化塗料がタービン３の羽根部材３１にぶつかり、タービン３を回転させる。そしてこのタービン３の回転流によって霧化燃料は外周方向に拡散され、霧化された塗料Ｍは管路Ａの内壁に塗布され、その結果として管路Ａ内壁に均一な塗膜が形成される。
【００２０】
また、被塗装管路Ａ内に負圧を生じさせる他の手段として、塗装装置１を被塗装管路Ａ内において塗装対象位置まで移動させた後、該管路Ａの他端側の開口部を閉塞する。そして塗装装置１を管路Ａの一端側に所定のスピードで移動させると、管路Ａ内の他端側開口部と塗装装置１との間の空間の容積が増加し、その結果、該容空間内の圧力が減少して負圧が生じるようになる。
【００２１】
以上本実施例について詳細に説明したが、本発明の管内塗装装置１において、センタリング機構をそり部５を用いて説明したが、これに限らず例えば羽根のような他のセンタリング機能を有するものを用いてもよい。また、実施例の作用の中で塗装装置１に塗料タンク９を連結して説明したが、塗料カートリッジ部２内の塗料で十分な場合はこのような構成をとらず、施工後に塗料を充填できるような構成にしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、簡単な装置構成で管路の所要箇所に均一な塗膜を形成することで管の部分補修を行えることから、施工の全体費用が割安になり、しかも従来の補修工法に比べて施工時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗装装置の全体説明図
【図２】塗装装置の正面図
【図３】塗装装置の後面図
【図４】本発明の施工説明図
【図５】本発明の作用説明図
【符号の説明】
１  塗装装置
２  塗料カートリッジ部
２１  ピストン機構
２２  主通路
２３  底板
２４  空気流入口
２５  エア通路
２６  塗料噴出口
２７  シール材
３  タービン
３１  羽根部材
３２  ベヤリング
３３  ボルト
４  牽引材連結部
４１  牽引材
５  そり部
６  塗料ホース
６１  逆止弁
７  第１のマンホール
８  ウインチ
９  塗料タンク
１０  第２のマンホール
１１  吸引ホース
１２  吸引装置
Ａ  被塗装管路
Ｍ  塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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