(57)【要約】      （修正有）【課題】液体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動することのできる装置において、物体表面を気体のみに接触せしめる気体領域を具備し、気体領域において物体表面に対して研掃作用などの作用を施す装置を提供する。【解決手段】メインケーシングと該メインケーシングの開口部に装着され物体表面１に接触するシール部材３１とが物体表面１と協働して規定する負圧領域１２と；該負圧領域１２の内部において物体表面１に向けて研掃材と圧縮空気を噴出する研掃材噴射ノズル８４と；該メインケーシングと物体表面１との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備し、該負圧領域１２は真空源９６と圧縮気体源９４とに連結されるとともに、研掃材噴射ノズル８４から圧縮空気を噴射する場合、負圧領域１２と圧縮気体源９４の圧縮空気との圧力の差圧が一定になるように圧縮空気の圧力を制御する。【選択図】図６
2008161845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインケーシングと；該ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられるシール部材と；該ケーシングと該シール部材とが物体表面と協働して規定する負圧領域と；該負圧領域の内部において物体表面に向けて研掃材と圧縮された気体を噴出せしめる研掃材噴射ノズルなどの物体表面に対して作用を施す手段と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において；
該装置は、該負圧領域から抽出される気体の圧力を任意の圧力に調整することにより、該負圧領域の圧力を任意の圧力に調整する吸引気体用圧力制御弁と；該負圧領域へ注入される気体の圧力を任意の圧力に調整することにより、該負圧領域の圧力を任意の圧力に調整する圧縮気体用圧力制御弁；を備えており；
該吸引気体用圧力制御弁は、真空源に連結された下流側弁室と、該負圧領域に連結された上流側弁室と、該下流側弁室と該上流側弁室とを連通する弁穴と、該弁穴を開閉する弁板と、該弁板を開閉駆動させるための弁駆動手段から構成された圧力制御弁において、該負圧領域の実際の圧力の値と圧力調整目標である該任意の圧力の値との間に圧力差が発生することに起因して該弁板が開閉駆動されることにより該負圧領域の圧力が該任意の圧力に調整されるように構成されており；
該圧縮気体用圧力制御弁は、該負圧領域に連結された下流側弁室と、圧縮気体源に連結された上流側弁室と、該下流側弁室と該上流側弁室とを連通する弁穴と、該弁穴を開閉する弁板と、該弁板を開閉駆動させるための弁駆動手段から構成された圧力制御弁において、該負圧領域の実際の圧力の値と圧力調整目標である該任意の圧力の値との間に圧力差が発生することに起因して該弁板が開閉駆動されることにより該負圧領域の圧力が該任意の圧力に調整されるように構成されており；以上のように構成されたことを特徴とする、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置。
【請求項２】
メインケーシングと；該ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられるシール部材と；該ケーシングと該シール部材とが物体表面と協働して規定する負圧領域と；該負圧領域の内部において物体表面に向けて研掃材と圧縮された気体を噴出せしめる研掃材噴射ノズルなどの物体表面に対して作用を施す手段と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において；
該負圧領域は真空源に連結されるとともに該負圧領域と該真空源との間には吸引気体用圧力制御弁が配置されており；
該負圧領域は圧縮気体源に連結されるとともに該負圧領域と該圧縮気体源との間には圧縮気体用圧力制御弁が配置されており；
液体中の物体表面に密着している装置を包囲する液体のゲージ圧力をＰｗとし、該負圧領域のゲージ圧力をＰ２とすれば、Ｐｗの値が変動しても、Ｐ２＝Ｐｗ−Ｐｎとなるように吸引気体用圧力制御弁と圧縮気体用圧力制御弁を制御し、この時、Ｐｎの値は２０ｍｍＨｇから５００ｍｍＨｇまでの圧力範囲から選択した任意の値とし；
以上のように構成されたことを特徴とする、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置。
【請求項３】
研掃材噴射ノズルなどの物体表面に対して作用を施すノズルは圧縮気体源と連結されるとともに、該ノズルと圧縮気体源との間にはノズル用圧力制御弁が配置されており；
ノズル用圧力制御弁のゲージ圧力をＰＢとすれば、Ｐｗの値が変動しても、ＰＢ＝Ｐｗ−Ｐｎ＋Ｐｂとなるようにノズル用圧力制御弁を制御し、この時、Ｐｂの値は２kgf/cm2 以上の圧力範囲から選択した任意の値とし；
以上のように構成されたことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動することのできる装置において、
該物体表面を気体のみに接触せしめる気体領域を具備し、該気体領域の内部において該物体表面に対して作用を及ぼすことが可能な、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、該気体領域の内部において、該物体表面に対して圧縮気体を利用して研掃材を噴射することにより該物体表面に粗面を形成し、使用済みの研掃材は気体流により吸引回収可能な、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着し且つ物体表面に沿って移動する装置としては、以下に記載の装置を一例として挙げることができる。
船舶、ビルディング等の傾斜した又は実質上垂直な種々の物体表面に吸着して移動することができる装置として、例えば特公昭６０−２６７５２号公報（米国特許第４，０９５，３７８号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、メインケーシングと、該メインケーシングに装着された移動手段としての車輪と、該メインケーシングに連結されその自由端部が物体表面に接触せしめられるシール部材と、該メインケーシング、物体表面及び該シール部材によって規定された負圧領域の内部の流体を外部に排出するための負圧生成手段とを具備している。
かかる装置においては、負圧生成手段が付勢されると負圧領域の内部の流体が外部に排出され、負圧領域内外の流体圧力差に起因してメインケーシングに作用する流体圧力は車輪を介して物体表面に伝達され、かかる流体圧力によって装置が物体表面に吸着される。
また、かかる吸着状態において電動モ−タの如き駆動手段によって車輪を回転駆動せしめると、上記車輪の作用によって装置は物体表面に沿って移動する。
また、かかる装置には、負圧領域の内部の物体表面に向け研掃材を噴射する研掃材噴射手段の如き作業装置が装着されており、物体表面上における種々の作業をリモートコントロールにて安全にかつ効率的に行うことができる。
次に、液体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動しながら該物体表面に作用を施す装置としては、本発明者が、特許公開２００３−２８５７８２号公報にて提案した下記の装置を挙げることができる。
かかる装置は、物体表面を気体のみに接触せしめる二つの気体領域を具備し、かつ該気体領域に物体表面に作用を施す装置を具備している。
かかる装置の構成について述べると、外側のケーシングと内側のケーシングとを少なくとも具備したメインケーシングと；該外側のケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる外側シール部材と；該内側のケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる内側シール部材と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持しかつ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において、少なくとも該外側のケーシングと該外側シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第１領域を規定し、また、少なくとも該内側のケーシングと該内側シール部材とが物体表面と協働して規定した負圧領域を具備している。
【特許文献１】特公昭６０−２６７５２号公報
【特許文献２】特許公開２００３−２８５７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特公昭６０−２６７５２号公報に記載された装置を液体中で使用する場合には次の通りの解決すべき問題が存在する。
第１の問題として、液体中に在る物体表面に対し、例えば圧縮空気を利用して研掃材を噴射し、よって物体表面に粗面を形成したのち、使用済みの研掃材を陸上に設置された回収容器まで空気流を利用して吸引回収する場合においては、装置が液面下に在っても研掃材の噴射領域が常に気体で満たされている必要がある。
ただし、研掃材の噴射領域に液体が浸入しても該浸入した液体が陸上に設置された回収容器まで空気流を利用して吸引回収され、言い換えれば、該浸入した液体が陸上に設置された回収容器まで気液混合輸送され、しかも研掃材の噴射領域のかなりの部分が常に気体で満たされていれば問題ない。
第２の問題として、液体中に在る装置が気体で満たされた領域を具備する場合、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大するので、該液体の圧力が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要がある。
仮に、該液体の圧力が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、該気体で満たされた領域を該液体の圧力が物体表面へ非常に強く押し付けるので、装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
また、研掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合においては、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。
仮に、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少するので、該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す場合においては該作用が不完全となる。
次に、特許公開２００３−２８５７８２号公報に開示された装置には次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、上記の装置においては２重のシール部材を具備しているので、装置の体積が大きく、装置の重量も重いといった問題がある。
【０００４】
従って、本発明の技術的解決課題は次のとおりである。
先ず、特公昭６０−２６７５２号公報に開示された装置に関わる上述の第１の問題について、その技術的解決課題は以下のとおりである。
液体中に在る物体表面に対し、例えば圧縮空気を利用して研掃材を噴射し、よって物体表面に粗面を形成したのち、使用済みの研掃材を陸上に設置された回収容器まで空気流を利用して吸引回収する場合においては、装置が液体中に在っても研掃材の噴射領域が常に気体で満たされている必要がある。
ただし、研掃材の噴射領域に液体が浸入しても、該浸入した液体が陸上に設置された回収容器まで空気流を利用して吸引回収され、言い換えれば、該浸入した液体が陸上に設置された回収容器まで気液混合輸送され、しかも研掃材の噴射領域のかなりの部分が常に気体で満たされていれば問題ない。
研掃材の噴射領域のかなりの部分を常に気体で満たすためには、真空源により研掃材の噴射領域から吸引抽出された気体の量と同量の気体を装置の外部から新たに補給してやれば良い。
すなわち、特公昭６０−２６７５２号公報に開示された装置に関わる上述の第１の問題の技術的解決課題は、上記のように構成された、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置を提供することである。
第２の問題について、その技術的解決課題は、装置を包囲する液体の圧力が増大しても気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御することである。
また、気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合においては、該気体で満たされた領域の圧力と該圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように該圧縮気体の圧力を制御することである。
次に、特許公開２００３−２８５７８２号公報に開示された装置に関わる問題について、その技術的解決課題は、
１個のシール部材を具備することにより装置を簡略化し、よって装置の体積と重量を減少させることである。
以上に、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置において、従来技術の問題点を指摘し、本発明が解決しようとする課題を述べた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
先ず、特公昭６０−２６７５２号公報に開示された装置に関わる上記の技術的解決課題と、特許公開２００３−２８５７８２号公報に開示された装置に関わる上記の技術的解決課題を達成するために、本発明の第１の発明によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載されているように、
メインケーシングと；該ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられるシール部材と；該ケーシングと該シール部材とが物体表面と協働して規定する負圧領域と；該負圧領域の内部において物体表面に向けて研掃材と圧縮された気体を噴出せしめる研掃材噴射ノズルなどの物体表面１に対して作用を施す手段と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において；
該装置は、該負圧領域から抽出される気体の圧力を任意の圧力に調整することにより、該負圧領域の圧力を任意の圧力に調整する吸引気体用圧力制御弁と；該負圧領域へ注入される気体の圧力を任意の圧力に調整することにより、該負圧領域の圧力を任意の圧力に調整する圧縮気体用圧力制御弁；を備えており；
該吸引気体用圧力制御弁は、真空源に連結された下流側弁室と、該負圧領域に連結された上流側弁室と、該下流側弁室と該上流側弁室とを連通する弁穴と、該弁穴を開閉する弁板と、該弁板を開閉駆動させるための弁駆動手段から構成された圧力制御弁において、該負圧領域の実際の圧力の値と圧力調整目標である該任意の圧力の値との間に圧力差が発生することに起因して該弁板が開閉駆動されることにより該負圧領域の圧力が該任意の圧力に調整されるように構成されており；
該圧縮気体用圧力制御弁は、該負圧領域に連結された下流側弁室と、圧縮気体源に連結された上流側弁室と、該下流側弁室と該上流側弁室とを連通する弁穴と、該弁穴を開閉する弁板と、該弁板を開閉駆動させるための弁駆動手段から構成された圧力制御弁において、該負圧領域の実際の圧力の値と圧力調整目標である該任意の圧力の値との間に圧力差が発生することに起因して該弁板が開閉駆動されることにより該負圧領域の圧力が該任意の圧力に調整されるように構成されており；以上のように構成されたことを特徴とする、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置が提供される。
また、本発明の第２の発明によれば、特許請求の範囲の請求項２に記載されているように、
メインケーシングと；該ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられるシール部材と；該ケーシングと該シール部材とが物体表面と協働して規定する負圧領域と；該負圧領域の内部において物体表面に向けて研掃材と圧縮された気体を噴出せしめる研掃材噴射ノズルなどの物体表面１に対して作用を施す手段と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において；
該負圧領域は真空源に連結されるとともに該負圧領域と該真空源との間には吸引気体用圧力制御弁が配置されており；
該負圧領域は圧縮気体源に連結されるとともに該負圧領域と該圧縮気体源との間には圧縮気体用圧力制御弁が配置されており；
液体中の物体表面に密着している装置を包囲する液体のゲージ圧力をＰｗとし、該負圧領域のゲージ圧力をＰ２とすれば、Ｐｗの値が変動しても、Ｐ２＝Ｐｗ−Ｐｎとなるように吸引気体用圧力制御弁と圧縮気体用圧力制御弁を制御し、この時、Ｐｎの値は２０ｍｍＨｇから５００ｍｍＨｇまでの圧力範囲から選択した任意の値とし；
以上のように構成されたことを特徴とする、液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置が提供される。
また、特許請求の範囲の請求項３に記載されているように、
研掃材噴射ノズルなどの物体表面に対して作用を施すノズルは圧縮気体源と連結されるとともに、該ノズルと圧縮気体源との間にはノズル用圧力制御弁が配置されており；
ノズル用圧力制御弁のゲージ圧力をＰＢとすれば、Ｐｗの値が変動しても、ＰＢ＝Ｐｗ−Ｐｎ＋Ｐｂとなるようにノズル用圧力制御弁を制御し、この時、Ｐｂの値は２kgf/cm2 以上の圧力範囲から選択した任意の値とし；
以上のように構成されたことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置が提供される。
【０００６】
本発明の装置において、負圧領域の気体の圧力は装置を包囲している液体の圧力より低い圧力に維持されているので負圧の作用により装置は物体表面へ密着する。
また、メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持しかつ物体表面に沿って移動する手段により、装置は液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動する。
負圧領域の内部には物体表面に向け研掃材を圧縮気体と共に噴射するブラストノズルが具備されており、該研掃材の噴射の作用により物体表面に付着したサビや劣化した塗料が除去され、また物体表面には粗面が形成される。
負圧領域の内部において噴射された研掃材は、該内部に侵入した液体と共に、負圧領域から陸上に設置された回収容器および真空源に至る気体流の作用により、該回収容器まで吸引移送される。
なお、真空源により負圧領域から吸引抽出された気体の量と同量の気体が、装置の外部から負圧領域の内部へ、新たに補給される。
また、深度が深くなるにつれ装置を包囲する液体の圧力が増大しても、気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力が制御される。
また、気体で満たされた領域へ研掃材ブラストを目的として圧縮気体を噴出する場合においては、該気体で満たされた領域の圧力と該圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように該圧縮気体の圧力が制御される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は下記の効果をもたらすものである。
本発明の第１の効果について述べると、
本発明においては、液体中に在る物体表面において、気体で満たされた負圧空間の中で該物体表面に向けて研掃材を圧縮気体と共に噴射し、よって該物体表面からサビや劣化した塗料を除去し且つ該物体表面に粗面を形成したのち、使用済みの研掃材と除去されたサビや塗料は陸上に設置された回収容器まで気体流を利用して全て吸引回収することができるので、環境を汚染しない研掃材ブラスト作業を、液体中に在る物体表面において実施することができる。
本発明の第２の効果について述べると、
本発明の装置においては、特許公開２００３−２８５７８２号公報に開示された装置と比較して装置が簡略化されており、よって装置の体積が小さく装置の重量も軽い。
本発明の第３の効果について述べると、
液体中に在る装置本体が気体で満たされた領域を具備する場合、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大するので、該液体の圧力が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要がある。
仮に、該液体の圧力が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、該気体で満たされた領域を該液体の圧力が物体表面へ非常に強く押し付けるので、装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
本発明の装置においては、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御した。
本発明の第４の効果について述べると、
研掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合においては、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。
仮に、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少するので、該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す場合においては該作用が不完全となる。
本発明の装置においては、気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御した。
【実施例】
【０００８】
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、添付図を参照して詳細に説明する。
図１乃至図５を参照して説明すると、
図示の装置は液体中の物体表面１に密着しており、図１において図の左方向もしくは右方向に移動する。
図示の装置はメインケーシング２２を具備しており、メインケーシング２２は剛性材料を素材とし、物体表面１の方向が開口したカップの形状をしている。
メインケーシング２２の開口した縁部には、例えばポリウレタンゴム、プラスチック等の比較的柔軟な材料を素材とするシール部材３１が装着されている。シール部材３１は、全体の形状が略円環状を成し、その自由端部が物体表面１に沿って装置の外側へ延びた形状をしている。この形状により、シール部材３１は装置を包囲する液体の圧力により物体表面１に押し付けられる。すなわち、シール部材３１の形状はいわゆるセルフシールの形状を成している。
メインケーシング２２とシール部材３１は物体表面１と協働して負圧領域１２を規定している。
メインケーシング２２の側面部には、負圧領域１２と回収容器９６３および真空源９６とをホースで連結するための接続管部材２１１が溶着されている。
メインケーシング２２の背面部には、負圧領域１２と圧縮気体源９４とをホースで連結するための接続管部材２２１が溶着されている。
メインケーシング２２の背面部には、研掃材噴射ノズル８４が固定されており、研掃材噴射ノズル８４にはブラストホース８４５が接続されている。
研掃材噴射ノズル８４は、圧縮空気を利用して研掃材粒子を物体表面１に向け高速で噴射することにより物体表面１に付着するサビや劣化した塗膜を除去し、かつ物体表面１を粗面化することにより、物体表面１を溶射などの手段によりコーティングするために最良の前処理を実施し、最良のコーティング素地を形成する。
図示の装置は、メインケーシング２２の外部に、フレーム部材４を介して４個の車輪４１を具備している。車輪４１は、メインケーシング２２の開口した周縁部と物体表面１との間隙を一定の距離に維持し、且つメインケーシング２２対し物体表面１の方向に作用する包囲液体の押し付け圧力を受け止める機能を有する。
車輪４１をギヤードモータ（図示せず）などの駆動手段に連結すれば、本発明の実施例の装置は物体表面１に沿って自走することができる。ただし、本発明の実施例の装置を該装置の外部の力により物体表面１に沿って移動せしめる場合においては、車輪４１をギヤードモータなどの駆動手段に連結する必要は無く、自由に従動回転する車輪として使用する。なお、車輪４１をメインケーシング２２に保持する機構は本発明には重要ではなく、公知の機構が使用され得る。
なお、本発明の負圧領域１２に具備される物体表面１に対して作用を施す手段について、研掃材噴射ノズル８４に限定されない。例えば、研掃材噴射ノズル８４の代わりに超高圧水噴射ノズルを具備することもできる。
【０００９】
主として図３乃至図５を参照して、本発明の第１の発明の実施例の装置の全体システムを以下に説明する。
液体中に在る物体表面１に密着しかつ物体表面１に沿って移動する装置は、以下、装置本体と呼称する。
なお、配管を示す線の上の矢印は、流体が流れる方向を示している。
研掃材噴射ノズル８４は、ブラストホース８４５を介して、下流側から順に、研掃材圧送タンク８４６、圧力計ＰＢ、ノズル用圧力制御弁Ｖｂ、電磁開閉弁８４７及びエアコンプレッサ９４に連結されている。
研掃材噴射ノズル８４から負圧領域１２へ圧縮空気を噴出する場合においては、負圧領域１２の圧力と圧縮空気の圧力との差圧が一定になるように圧縮空気の圧力が制御される。仮に、負圧領域１２の圧力と圧縮空気の圧力との差圧が小さくなると圧縮空気の流量が減少するので、該圧縮空気を利用して物体表面１に作用を施す場合においては該作用が不完全となる。
このため、研掃材噴射ノズル８４の出口が負圧領域１２の内部または負圧領域１２に連通した部分で開口した装置において、研掃材噴射ノズル８４へ供給される圧縮空気用のノズル用圧力制御弁Ｖｂのゲージ圧力をＰＢとすれば、Ｐｗの値が変動しても、ＰＢ＝Ｐｗ−Ｐｎ＋Ｐｂとなるようにノズル用圧力制御弁Ｖｂを制御する。この時、Ｐｂの値は２ kgf/cm2 以上の圧力範囲から選択した任意の値とする。
【００１０】
負圧領域１２に連通する接続継手２１１はホース９６１を介して下流側に在る研掃材回収容器９６３の入口に連結され、研掃材回収容器９６３の出口は吸引気体用圧力調整弁９２ｂの上流側弁室９３１の接続継手９２２に連結され、吸引気体用圧力調整弁９２ｂの下流側弁室９３２の接続継手９２３はホース９６２を介してさらに下流側に在る真空ポンプ９６の入口に連結されている。
真空ポンプ９６は十分な吸引風量且つ十分な吸引圧力を具備しており、また、過大な真空の発生により真空ポンプ９６が焼き付かないように、過大な真空が発生した場合には自動的に外気を吸入して真空度を低下させる機能を有するバキュームブレーカ８６３が真空ポンプ９６の入口に具備されている。
本発明の実施例の装置においては、使用される真空ポンプ９６の最大吸込み圧力を絶対圧力にて約０．３５kgf/cm2 と仮定する。また、負圧領域１２の絶対圧力：Ｐａ kgf/cm2 については、気体がホース９６１を通って吸引移送される際に圧力損失が発生するためＰａの値は約０．６２と仮定する。
研掃材回収容器９６３の下部には、研掃材回収容器９６３の内部にて捕集された物質を外部へ排出するためのロータリフィーダ９６４が装着されている。
【００１１】
負圧領域１２に連通する接続継手２２１はホース９５２を介して上流側に在る圧縮気体用圧力調整弁９２の下流側弁室９３２の接続継手９２３に連結され、圧縮気体用圧力調整弁９２の上流側弁室９３１の接続継手９２２はホース９５１を介してさらに上流側に在るエアコンプレッサ９４の出口に連結されている。
本発明の実施例の装置においては、使用されるエアコンプレッサ９４の最大吐出し圧力を絶対圧力にて約１２kgf/cm2 と仮定する。また、上流側弁室９３１の絶対圧力：Ｐｃ kgf/cm2 についてＰｃの値は約４と仮定する。
【００１２】
圧縮気体用圧力調整弁９２の詳細について述べると、圧縮気体用圧力調整弁９２のケーシング９２１は、大別すると、弁板収納室と弁板駆動室の２つの部屋に区分されている。該弁板収納室の内部においては、円板状の弁板９２７が駆動ロッド９２６により下降させられて直径Ｄａcm の弁穴９３１を塞ぎ、上昇させられて弁穴９３１を開く。弁板９２７が弁穴９３１を塞いでいる時、該弁板収納室は上流側弁室９３１と下流側弁室９３２の２室に区分される。なお、本実施例の図面においては上流側弁室９３１と弁穴９３１は同一の部分である。
該弁板駆動室の内部においては、円形の膜状のダイヤフラム９２９が該弁板駆動室をパイロット圧力室９３３と上流側圧力室９３４の２室に区分している。弁板９２７が弁穴９３１を塞いでいる時、ダイヤフラム９２９は直径Ｄｂcm の円板状のピストン９２８を下方に押している。円板状のピストン９２８には駆動ロッド９２６が固定されている。
上流側弁室９３１の接続継手９２２と上流側圧力室９３４の接続継手９２５はホースにて連結されているので、上流側弁室９３１と上流側圧力室９３４の圧力は同一である。また、弁穴９３１の直径Ｄａcmとピストン９２８の直径Ｄｂcm が同一寸法の時、弁板９２７を上方へ押して弁穴９３１を開けようとする力Ｆｃとピストン９２８を下方へ押して弁穴９３１を塞ごうとする力Ｆｄは釣り合っている。
パイロット圧力室９３３の接続継手９２４はホース９４２を介してその上流側に在るリリーフ付き減圧弁９４３とさらにその上流側に在るエアコンプレッサ９４に連結されている。
パイロット圧力室９３３の絶対圧力：Ｐｘ kgf/cm2 は、減圧弁９４３により設定されるものであるが、Ｐｘの値は０以上の任意の正の値を選択することができる。ただし、パイロット圧力室９３３の絶対圧力を大気圧（絶対圧力：１．０３３２kgf/cm2
）よりも低い圧力にしたい場合には、Ｐｘの値は１．０３３２よりも小さい値でなければならない。
パイロット圧力室９３３の絶対圧力：Ｐｘ kgf/cm2 はピストン９２８を上方へ押して弁穴９３１を開けようとする力Ｆｘを発生させる。また、下流側弁室９３２すなわち負圧領域１２の絶対圧力：Ｐｂ
kgf/cm2 は弁板９２７を下方へ押して弁穴９３１を塞ごうとする力Ｆｂを発生させる。なお、本発明の実施例の装置においては、弁穴９３１の直径Ｄａcmとピストン９２８の直径Ｄｂcm
は同一寸法である。よって、Ｐｂ＜Ｐｘの時に弁板９２７が開となり、Ｐｂ＞Ｐｘの時に弁板９２７が閉となる。
本発明の実施例の装置において、負圧領域１２の絶対圧力：Ｐｂ kgf/cm2 のＰｂの標準的な値を約０．６５と仮定すると、負圧領域１２の絶対圧力を０．６５ kgf/cm2 に維持するためにパイロット圧力室９３３の絶対圧力：Ｐｘ
kgf/cm2 は０．６５ kgf/cm2 に設定される。すなわち、Ｐｂ＜０．６５の時に弁板９２７が開となり、Ｐｂ＞０．６５の時に弁板９２７が閉となる。
【００１３】
吸引気体用圧力調整弁９２ｂの詳細について述べると、吸引気体用圧力調整弁９２ｂは圧縮気体用圧力調整弁９２と同一の構造を有しているので図４を参照して説明を行うが、吸引気体用圧力調整弁９２ｂの各部の名称と各接続継手の接続先は圧縮気体用圧力調整弁９２とは多少異なっている。
吸引気体用圧力調整弁９２ｂのケーシング９２１は、大別すると、弁板収納室と弁板駆動室の２つの部屋に区分されている。該弁板収納室の内部においては、円板状の弁板９２７が駆動ロッド９２６により下降させられて直径Ｄａcm の弁穴９３１を塞ぎ、上昇させられて弁穴９３１を開く。弁板９２７が弁穴９３１を塞いでいる時、該弁板収納室は上流側弁室９３１と下流側弁室９３２の２室に区分される。なお、本実施例の図面においては上流側弁室９３１と弁穴９３１は同一の部分である。
該弁板駆動室の内部においては、円形の膜状のダイヤフラム９２９が該弁板駆動室をパイロット圧力室９３４と下流側圧力室９３３の２室に区分している。弁板９２７が弁穴９３１を塞いでいる時、ダイヤフラム９２９は直径Ｄｂcm の円板状のピストン９２８を下方に押している。円板状のピストン９２８には駆動ロッド９２６が固定されている。
下流側弁室９３２の接続継手９２３と下流側圧力室９３３の接続継手９２４はホースにて連結されているので、下流側弁室９３２と下流側圧力室９３３の圧力は同一である。
また、弁穴９３１の直径Ｄａcmとピストン９２８の直径Ｄｂcm
が同一寸法の時、弁板９２７を上方へ押して弁穴９３１を開けようとする力Ｆｃとピストン９２８を下方へ押して弁穴９３１を塞ごうとする力Ｆｄは釣り合っている。
パイロット圧力室９３４の接続継手９２５はホース９４２ｂを介してその上流側に在るリリーフ付き減圧弁９４３ｂとさらにその上流側に在るエアコンプレッサ９４に連結されている。
パイロット圧力室９３４の絶対圧力：Ｐｘ kgf/cm2 は、減圧弁９４３ｂにより設定されるものであるが、Ｐｘの値は０以上の任意の正の値を選択することができる。ただし、パイロット圧力室９３３の絶対圧力を大気圧（絶対圧力：１．０３３２kgf/cm2
）よりも低い圧力にしたい場合には、Ｐｘの値は１．０３３２よりも小さい値でなければならない。
パイロット圧力室９３４の絶対圧力：Ｐｘ kgf/cm2 はピストン９２８を下方へ押して弁穴９３１を閉じようとする力Ｆｄを発生させる。また、下流側弁室９３２すなわち第１領域１１の絶対圧力：Ｐa
kgf/cm2 は弁板９２７を下方へ押して弁穴９３１を塞ごうとする力Ｆｂを発生させる。なお、本発明の実施例の装置においては、弁穴９３１の直径Ｄａcmとピストン９２８の直径Ｄｂcm
は同一寸法である。よって、Ｐa＜Ｐｘの時に弁板９２７が閉となり、Ｐa＞Ｐｘの時に弁板９２７が開となる。
本発明の実施例の装置において、ホース９６１の圧力損失を無視した場合において、第１領域１１の絶対圧力：Ｐa kgf/cm2 のＰaの標準的な値を約０．６２と仮定すると、第１領域１１の絶対圧力を０．６２ kgf/cm2 に維持するためにパイロット圧力室９３４の絶対圧力：Ｐｘ
kgf/cm2 は０．６２ kgf/cm2 に設定される。すなわち、Ｐa＜０．６２の時に弁板９２７が閉となり、Ｐa＞０．６２の時に弁板９２７が開となる。
【００１４】
次に、上述した本発明の好適実施例の装置の作用効果について説明する。
浅い深度の液面下に在る装置本体において、シール部材３１の端部を物体表面１へ接触せしめた後、真空ポンプ９６を起動すれば、メインケーシング２２の内部に在る液体は真空ポンプ９６の吸引作用により外部へ抽出され、メインケーシング２２の内部には負圧領域１２が形成される。
この時、メインケーシング２２の内部に負圧領域１２が形成されることに起因して、負圧領域１２にはエアコンプレッサなどの圧縮気体源９４から気体が注入される。
該注入された気体は、シール部材３１と物体表面１の隙間を通って負圧領域１２へ流入した液体と共に、真空ポンプ９６の吸引作用により吸引移送され（気液混合移送され）、該移送された液体は研掃材回収容器９６３により捕集、回収され、該移送された気体は真空ポンプ９６の排気口より大気中へ排出される。
以下にさらに詳しく述べると、
真空ポンプ９６が作動すると、負圧領域１２の内部の流体が下流側に吸引され、負圧領域１２が所要の通り減圧される（負圧領域１２の絶対圧力:Ｐａ＝０．６２kgf/cm2 ）。
かく負圧領域１２が減圧されると、装置を包囲している水の圧力（絶対圧力：Ｐｏ＝１．０３３２kgf/cm2 ）が負圧領域１２の内外の圧力差（Ｐｏ−Ｐａ＝０．４１３２kgf/cm2 ）に起因して負圧領域１２を物体表面１の方向に押し付け、該押し付け力は４個の車輪４１を介して物体表面１に伝達され、かくして装置は物体表面１に吸着するとともに、車輪４１をギヤードモータ（図示せず）などの駆動手段により回転駆動せしめると装置は物体表面１に沿って移動する。
なお、負圧領域１２の圧力が所望の圧力に維持されている時、負圧領域１２の内外の圧力差に起因して、装置を包囲する液体の圧力がシール部材３１の自由端部を物体表面１の方向に強く押し付け、装置を包囲する液体が負圧領域１２の内部に流入するのを極力阻止する。
しかしながら、シール部材３１の自由端部と物体表面１との間の僅かな隙間を通って負圧領域１２に流入する液体を完全に阻止するのは困難である。流入した液体は、その都度、負圧領域１２の外部へ抽出されるのであれば問題ない。
物体表面１に作用を施す手段の作用効果について述べると、負圧領域１２に具備された研掃材噴射ノズル８４から圧縮気体と共に高速度で噴射された研掃材は、物体表面１に射突して物体表面１に付着するサビなどの異物を除去し且つ表面を粗面化した後、使用済みの研掃材及び異物はホース９６１を通って吸引移送された後、研掃材回収容器９６３により捕集、回収され、研掃材回収容器９６３にて清浄化された気体は真空ポンプ９６に吸引されて大気中へ放出される。
【００１５】
次に、圧縮気体用圧力調整弁９２の弁板９２７は負圧領域１２の絶対圧力:Ｐｂ kgf/cm2 がＰｂ＜０．６５の時に弁板９２７が開となるように設定されてあるので、エアコンプレッサ９４が作動すると供給された気体は開いた弁板９２７より負圧領域１２へ流入し、負圧領域１２の絶対圧力が０．６５kgf/cm2
まで上昇すると弁板９２７が閉となる。
次に、時間が少し経つと、負圧領域１２に在る気体は負圧領域１２の外部へ抽出されるので、負圧領域１２の絶対圧力は０．６５kgf/cm2 未満まで減少し、よって再び弁板９２７が開となる。以下、弁板９２７は上記のように開、閉を繰り返して負圧領域１２の絶対圧力を一定の値に維持する。
負圧領域１２へ流入した気体は、シール部材３１の自由端部と物体表面１との間の僅かな隙間を通って負圧領域１２へ流入した液体と共に研掃材回収容器９６３まで吸引移送され、該液体は研掃材回収容器９６３にて分離された後にロータリフィーダ９６４により外部へ排出され、研掃材回収容器９６３にて該液体を除去された気体は真空ポンプ９６を経て大気中へ放出される。
【００１６】
以下に、圧縮気体用圧力調整弁９２の動作の原理を図４と数式を使って説明する。
負圧領域１２及び下流側弁室９３２の絶対圧力をＰｂkgf/cm2、上流側弁室９３１及び上流側圧力室９３４の絶対圧力をＰｃkgf/cm2、パイロット圧力室９３３の絶対圧力をＰｘkgf/cm2、下流側弁室９３２において弁板９２７を下方へ押す力をＦｂkgf、上流側弁室９３１において弁板９２７を上方へ押す力をＦｃkgf、上流側圧力室９３４においてピストン９２８を下方へ押す力をＦｄkgf、パイロット圧力室９３３においてピストン９２８を上方へ押す力をＦｘkgf、弁板９２７の有効直径をＤａcm、ピストン９２８の有効直径をＤｂcm、Ｄａ＝Ｄｂとすれば、
弁板９２７を下方へ塞ぐ方向に押す力の合計Ｆｔ１kgfは、
Ｆｂ＝Ｐｂ＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｆｄ＝Ｐｃ＊Ｄｂ＊Ｄｂ＊３．１４／４
Ｄａ＝Ｄｂ
Ｆｔ１＝Ｆｂ＋Ｆｄ
Ｆｔ１＝（Ｐｂ＋Ｐｃ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
弁板９２７を上方へ開く方向に押す力の合計Ｆｔ２kgfは、
Ｆｃ＝Ｐｃ＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｆｘ＝Ｐｘ＊Ｄｂ＊Ｄｂ＊３．１４／４
Ｄａ＝Ｄｂ
Ｆｔ２＝Ｆｃ＋Ｆｘ
Ｆｔ２＝（Ｐｃ＋Ｐｘ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
弁板９２７が開く時の条件は、
Ｆｔ１＜Ｆｔ２
（Ｐｂ＋Ｐｃ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４＜（Ｐｃ＋Ｐｘ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｐｂ＋Ｐｃ＜Ｐｃ＋Ｐｘ
Ｐｂ＜Ｐｘ
以上の式により、パイロット圧力室９３３の絶対圧力：Ｐｘkgf/cm2 のＰｘの値と、負圧領域１２の圧力設定目標値である絶対圧力：Ｐｂkgf/cm2 のＰｂの値とを同一の値にすれば、負圧領域１２の圧力を、上流側弁室９３１の圧力と無関係に、目標の圧力に容易に調整できることがわかる。
【００１７】
以下に、圧縮気体用圧力調整弁９２の別の実施態様を図５を使って説明する。
図５の圧縮気体用圧力調整弁９２が図４の圧縮気体用圧力調整弁９２と比べて異なる点は、パイロット圧力室９３３の接続継手９２４が大気に開放されている点と、上流側圧力室９３４にピストン９２８を下方へ押すコイルスプリング９３５を備えている点の２点のみである。
以下に、図５の圧縮気体用圧力調整弁９２の動作の原理を数式を使って説明する。
負圧領域１２及び下流側弁室９３２の絶対圧力をＰｂkgf/cm2、上流側弁室９３１及び上流側圧力室９３４の絶対圧力をＰｃkgf/cm2、パイロット圧力室９３３の絶対圧力（大気圧）を１．０３３２kgf/cm2、下流側弁室９３２において弁板９２７を下方へ押す力をＦｂkgf、上流側弁室９３１において弁板９２７を上方へ押す力をＦｃkgf、上流側圧力室９３４においてピストン９２８を下方へ押す力をＦｄkgf、パイロット圧力室９３３においてピストン９２８を上方へ押す力をＦｘkgf、弁板９２７の有効直径をＤａcm、ピストン９２８の有効直径をＤｂcm、Ｄａ＝Ｄｂ、上流側圧力室９３４においてコイルスプリング９３５がピストン９２８を下方へ押す力をＦｓkgfとすれば、
弁板９２７を下方へ塞ぐ方向に押す力の合計Ｆｔ１kgfは、
Ｆｂ＝Ｐｂ＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｆｄ＝Ｐｃ＊Ｄｂ＊Ｄｂ＊３．１４／４
Ｄａ＝Ｄｂ
Ｆｔ１＝Ｆｂ＋Ｆｄ＋Ｆｓ
Ｆｔ１＝（Ｐｂ＋Ｐｃ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４＋Ｆｓ
弁板９２７を上方へ開く方向に押す力の合計Ｆｔ２kgfは、
Ｆｃ＝Ｐｃ＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｆｘ＝１．０３３２＊Ｄｂ＊Ｄｂ＊３．１４／４
Ｄａ＝Ｄｂ
Ｆｔ２＝Ｆｃ＋Ｆｘ
Ｆｔ２＝（Ｐｃ＋１．０３３２）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
弁板９２７が開く時の条件は、
Ｆｔ１＜Ｆｔ２
（Ｐｂ＋Ｐｃ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４＋Ｆｓ＜（Ｐｃ＋１．０３３２）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
Ｆｓ＜（１．０３３２−Ｐｂ）＊Ｄａ＊Ｄａ＊３．１４／４
以上の式により、コイルスプリング９３５がピストン９２８を下方へ押す力：Ｆｓkgf は、負圧領域１２の圧力設定目標値である絶対圧力：Ｐｂkgf/cm2 と弁板９２７の有効直径：Ｄａcm の関数として表現されることがわかる。
すなわち、負圧領域１２の圧力を、上流側弁室９３１の圧力と無関係に、目標の圧力に容易に調整できることがわかる。
図５の圧縮気体用圧力調整弁９２は、図４の圧縮気体用圧力調整弁９２と比べて、パイロット圧力室９３３の圧力設定が要らない利点がある。なお、本発明の実施例の装置においては、どちらの圧力調整弁を用いてもよい。
【００１８】
負圧領域１２を圧縮気体用圧力調整弁９２を用いて任意の圧力に調整することが重要である点について以下に説明する。物体表面１に対して研掃材の噴射が行われている時においては研掃材噴射ノズル８４から負圧領域１２へ多量の圧縮気体が流入するが、研掃材の噴射が停止されると該圧縮気体の流入も完全に停止される。そこで、圧縮気体用圧力調整弁９２は、研掃材の噴射と停止に関係なく、負圧領域１２へ流入する気体の量を常に一定に維持する役目を持っている。
一方、エアコンプレッサ９５の圧力は、ホース９５１の長さによって圧力が変動し、且つホース９５１の圧力損失は大きい値であるので、エアコンプレッサ９５は余裕をもたせて吐出圧力の大きいエアコンプレッサを選定する必要がある。
また、エアコンプレッサ９５の吐出圧力が大きいと、ホース９５１の口径をより小さくすることもできる。
本発明の実施例の装置の圧縮気体用圧力調整弁９２は、エアコンプレッサ９５から供給された気体を、該エアコンプレッサの吐出圧力に関係なく、装置を包囲する液体の圧力より低い圧力にも減圧できる、といった優れた特徴を有するものである。
【００１９】
また、本発明の実施例の装置の圧縮気体用圧力調整弁９２および吸引気体用圧力調整弁９２ｂは、本発明の装置が液面下に在る物体表面に密着し且つ該表面に沿って移動する場合において、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大しても、該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御するものである。
圧縮気体用圧力調整弁９２および吸引気体用圧力調整弁９２ｂにおける各々のパイロット圧力の設定方法について、該パイロット圧力はリリーフ付き減圧弁９４３およびリリーフ付き減圧弁９４３ｂにより出力される。
リリーフ付き減圧弁９４３およびリリーフ付き減圧弁９４３ｂについて電磁比例制御方式の減圧弁を使用し、且つ、深度に比例した電流もしくは電圧を出力する圧力センサーを本発明の装置に具備すれば、該減圧弁は深度に比例したパイロット圧力を出力することが出来る。
なお、該液圧が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、該気体で満たされた領域を該液圧が物体表面へ非常に強く押し付けるので、装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
【００２０】
主として図６を参照して、本発明の第２の発明の実施例の装置の全体システムを以下に説明する。
液体中に在る物体表面１に密着しかつ物体表面１に沿って移動する装置は、以下、装置本体と呼称する。
なお、配管を示す線の上の矢印は、流体が流れる方向を示している。
装置本体の負圧領域１２の接続管部材２２１は、ホース９５２を介して、下流側から順に、圧縮気体用圧力制御弁Ｖ１、エアコンプレッサ９４に連結されている。
エアコンプレッサ９４は十分な吐出量且つ十分な吐出圧力を具備している。
負圧領域１２は、内部の圧力を検知する圧力センサＰ２を具備している。
負圧領域１２の接続管部材２１１は、ホース９６１を介して、上流側から順に、研掃材回収容器９６３、吸引気体用圧力制御弁Ｖ２、真空ポンプ９６に連結されている。
真空ポンプ９６は十分な吸引風量且つ十分な吸引圧力を具備しており、また、過大な真空の発生により真空ポンプ９６が焼き付かないように、過大な真空が発生した場合には自動的に外気を吸入して真空度を低下させる機能を有するバキュームブレーカ８６３が真空ポンプ９６の入口に具備されている。
負圧領域１２は、内部の圧力を検知する圧力センサＰ２を具備している。
負圧領域１２の外側には、装置本体を包囲する液体の圧力を検知する圧力センサＰｗが具備されている。
負圧領域１２は、ブラストホース８４５を介して、下流側から順に、研掃材圧送タンク８４６、圧力計ＰＢ、ノズル用圧力制御弁Ｖｂ、電磁開閉弁８４７及びエアコンプレッサ９４に連結されている。
以下に、上述の各圧力制御弁の制御方法について述べる。
第１に、液体中に装置本体が在る場合、深度が深くなるにつれ装置本体を包囲する液体の圧力が増大するので、該液体の圧力が増大しても負圧領域１２の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように負圧領域１２の圧力が制御される。
仮に、該液体の圧力が負圧領域１２の圧力より非常に大きいと、装置本体を該液体の圧力が物体表面１へ非常に強く押し付けるので、装置本体が物体表面１に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
このため、液体中の物体表面に密着している装置本体を包囲する液体のゲージ圧力をＰｗとし、負圧領域１２の気体のゲージ圧力をＰ２とすれば、Ｐｗの値が変動しても、Ｐ２＝Ｐｗ−Ｐｎとなるように圧縮気体用圧力制御弁Ｖ１と吸引気体用圧力制御弁Ｖ２を制御する。この時、Ｐｎの値は２０ｍｍＨｇから５００ｍｍＨｇまでの圧力範囲から選択した任意の値とする。
第２に、ノズル用圧力制御弁Ｖｂから負圧領域１２へ圧縮気体を噴出する場合においては、負圧領域１２の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力が制御される。仮に、負圧領域１２の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少するので、該圧縮気体を利用して物体表面１に作用を施す場合においては該作用が不完全となる。
このため、ノズル用圧力制御弁Ｖｂの出口が負圧領域１２の内部で開口した装置において、研掃材噴射ノズル８４へ供給される圧縮空気用のノズル用圧力制御弁Ｖｂのゲージ圧力をＰＢとすれば、Ｐｗの値が変動しても、ＰＢ＝Ｐｗ−Ｐｎ＋Ｐｂとなるようにノズル用圧力制御弁Ｖｂを制御する。この時、Ｐｂの値は２kgf/cm2 以上の圧力範囲から選択した任意の値とする。
【００２１】
次に、上述した装置の作用効果について、主として図６を参照して説明する。
浅い深度の液面下に在る装置本体において、シール部材３１の端部を物体表面１へ接触せしめた後、真空ポンプ９６を起動すれば、メインケーシング２２の内部に在る液体は真空ポンプ９６の吸引作用により外部へ抽出され、メインケーシング２２の内部には負圧領域１２が形成される。この時、メインケーシング２２の内部に負圧領域１２が形成されることに起因して、負圧領域１２にはエアコンプレッサなどの圧縮気体源９４から気体が注入される。
該注入された気体は、シール部材３１と物体表面１の隙間を通って負圧領域１２へ流入した液体と共に、真空ポンプ９６の吸引作用により吸引移送され（気液混合移送され）、該移送された液体は研掃材回収容器９６３により捕集、回収され、該移送された気体は真空ポンプ９６の排気口より大気中へ排出される。
以下にさらに詳しく述べると、
真空ポンプ９６が作動すると、負圧領域１２の内部の流体が下流側に吸引され、負圧領域１２が所要の通り減圧される（負圧領域１２の絶対圧力:Ｐａ＝０．６２kgf/cm2 ）。かく負圧領域１２が減圧されると、装置を包囲している水の圧力（絶対圧力：Ｐｏ＝１．０３３２kgf/cm2
）が負圧領域１２の内外の圧力差（Ｐｏ−Ｐａ＝０．４１３２kgf/cm2 ）に起因して負圧領域１２を物体表面１の方向に押し付け、該押し付け力は４個の車輪４１を介して物体表面１に伝達され、かくして装置は物体表面１に吸着するとともに、車輪４１をギヤードモータ（図示せず）などの駆動手段により回転駆動せしめると装置は物体表面１に沿って移動する。
なお、負圧領域１２の圧力が所望の圧力に維持されている時、負圧領域１２の内外の圧力差に起因して、装置を包囲する液体の圧力がシール部材３１の自由端部を物体表面１の方向に強く押し付け、装置を包囲する液体が負圧領域１２の内部に流入するのを極力阻止する。
しかしながら、シール部材３１の自由端部と物体表面１との間の僅かな隙間を通って負圧領域１２に流入する液体を完全に阻止するのは困難である。流入した液体は、その都度、負圧領域１２の外部へ抽出されるのであれば問題ない。
物体表面１に作用を施す手段の作用効果について述べると、負圧領域１２に具備された研掃材噴射ノズル８４から圧縮気体と共に高速度で噴射された研掃材は、物体表面１に射突して物体表面１に付着するサビなどの異物を除去し且つ表面を粗面化した後、使用済みの研掃材及び異物はホース９６１を通って吸引移送された後、研掃材回収容器９６３により捕集、回収され、研掃材回収容器９６３にて清浄化された気体は真空ポンプ９６に吸引されて大気中へ放出される。
【００２２】
上述した本発明の好適実施例の装置の効果について説明する。
本発明の第１の効果について述べると、
本発明においては、液体中に在る物体表面において、気体で満たされた負圧空間の中で該物体表面に向けて研掃材を圧縮気体と共に噴射し、よって該物体表面からサビや劣化した塗料を除去し且つ該物体表面に粗面を形成したのち、使用済みの研掃材と除去されたサビや塗料は陸上に設置された回収容器まで気体流を利用して全て吸引回収することができるので、
環境を汚染しない研掃材ブラスト作業を、液体中に在る物体表面において実施することができる。
本発明の第２の効果について述べると、
本発明の装置においては、特許公開２００３−２８５７８２号公報に開示された装置と比較して装置が簡略化されており、よって装置の体積が小さく装置の重量も軽い。
本発明の第３の効果について述べると、
液体中に在る装置本体が気体で満たされた領域を具備する場合、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大するので、該液体の圧力が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要がある。仮に、該液体の圧力が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、該気体で満たされた領域を該液体の圧力が物体表面へ非常に強く押し付けるので、装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
本発明の装置においては、深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御した。
本発明の第４の効果について述べると、
研掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合においては、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。仮に、該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少するので、該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す場合においては該作用が不完全となる。
本発明の装置においては、気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御した。
【００２３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
かくの通りの液体中に在る物体表面に密着し移動可能な装置は、液面下の物体表面に対して作用を及ぼす装置を搭載し、且つ該装置を物体表面に沿って移動せしめる装置として好都合に用いることができる。
例えば、海洋構造物の海面下にある物体表面に対して研掃材を噴射することにより、環境を汚染すること無く、物体表面に付着するサビや劣化した塗膜を除去するとともに、物体表面に粗面を形成す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】
【００２５】
【図１】本発明に従って構成された装置の好適実施例を物体表面の方向から見た平面図。
【図２】図１に示す装置におけるＡ−Ａの断面図。
【図３】本発明の第１の発明に従って構成された装置の好適実施例の全体システムを示す図。
【図４】本発明の第１の発明に従って構成された装置が備える圧力調整弁の好適実施例の第１例を示す断面図。
【図５】本発明の第１の発明に従って構成された装置が備える圧力調整弁の好適実施例の第２例を示す断面図。
【図６】本発明の第２の発明に従って構成された装置の好適実施例の全体システムを示す図。
【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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【図６】
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