(57)【要約】【課題】  屈曲部がある配管にライニング施工する際に、大規模な装置・施設を必要とせず、管内内壁面に錆止め塗料皮膜を均一かつ能率的に形成できる塗料噴射装置を提供する。【解決手段】  本発明の塗料噴射装置は配管の内壁に塗料皮膜を形成するライニング工法に用いる。ライニングに用いる塗料を供給する塗料供給部１１０と、塗料供給部１１０から供給される塗料を噴射する管状の塗料噴射ノズル１２０を備えている。塗料噴射ノズル１２０の内径中央部に塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を制御する抵抗体１２２が設けられている。この抵抗体１２２により塗料噴射ノズル１２０を通過する塗料の流束における周辺部と中央部との流速の違いを調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内壁に塗料皮膜を形成するライニング工法に用いる塗料噴射装置であって、
ライニングに用いる塗料を供給する塗料供給部と、
前記塗料供給部から供給される前記塗料を噴射する管状の塗料噴射ノズルと、
前記塗料噴射ノズルの内径中央部に、前記塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を制御する抵抗体を備え、
前記抵抗体により前記塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における周辺部と中央部との流速の違いを調整することを特徴とする塗料噴射装置。
【請求項２】
前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズル内に設けられた障害物であり、前記周辺部を遮る面積に比べて前記中央部を遮る面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の塗料噴射装置。
【請求項３】
前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズル内に設けられた障害物であり、その形状が十字型である請求項２に記載の塗料噴射装置。
【請求項４】
前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズルの先端面内に設けられた障害物であることを特徴とする請求項２または３に記載の塗料噴射装置。
【請求項５】
前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズル内の複数の横断面内にそれぞれ設けられた複数の障害物であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の塗料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エルボの様な屈曲部がある水道管、ガス管等の配管の内壁に錆止め塗料皮膜のコーティングを均一かつ能率的に行うライニング工法を実現する塗料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管など液体を通す配管の内周面に対し、腐食を防ぐ為に塗料等によって皮膜を形成するコーティング処理が広く行われている。ここで、管内部の流量を平均的に確保する為に膜厚を均一に形成することが求められるが、管内部の内周面に均一な皮膜を形成することは高度な技術が必要とされている。特に、コーティング未処理のまま建物内部に既設されている配管に対して後からコーティング処理を行うことは困難である。
【０００３】
建物内部に既設されている配管の内周面に対してコーティング処理を行う工法はライニング工法と呼ばれ、種々のものが提案されている。
【０００４】
例えば、被塗物にコーティング塗料を直接吹きつけるライニング工法としては、特開２００３−１３１９７号公報の技術が知られている。図９に示すように、特開２００３−１３１９７号公報の技術は、曲面部を有する管の内周面の溶射皮膜に関する技術であり、皮膜塗料を射出する可撓性の溶射ヘッドを管内に挿入し、ヘッドを移動しつつ当該ヘッドから周囲に塗料を飛散させて管内周面を塗装することを特徴としているものである。
【０００５】
例えば、被塗物にコーティング塗料を間接的に吹きつけるライニング工法としては、特開平１１−２５３８６５号公報の技術が知られている。図１０に示すように、特開平１１−２５３８６５号公報の技術は、直接被塗物に塗料を吹きつけず、一度高速回転する円盤に塗料を吹きつけ、円盤の遠心力で当該管の内周面に塗料を散らすことにより管内面に均一に塗装することを特徴としている。
【０００６】
また、エルボ管など屈曲した管の内周面をコーティング処理する従来技術としては、加圧注入によるライニング工法がある。加圧注入のライニング工法は片方の管口からもう一方の管口に向かって、塗料等を勢い良く注入・吹きつけを行い、管内周面に皮膜を形成する技術である。加圧注入によるライニング工法は、ストレート管への皮膜処理時と比較して、塗料を吹き付ける際の圧力を高め、より強く塗料等を吹き付けることで皮膜を形成させることを特徴としている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１３１９７号公報
【特許文献２】特開平１１−２５３８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記、従来技術をもってすれば既設配管の内周面に均一に皮膜処理を行うことが可能である。
【０００９】
しかし、特開２００３−１３１９７号公報の技術、特開平１１−２５３８６５号公報の技術のいずれもストレート管には対応できるが、エルボ管のように屈曲したものには適用しにくいという問題点がある。
【００１０】
特開平１１−２５３８６５号公報においては、溶射皮膜を行う塗装装置を直接、管内に挿入し、且つ、高速回転している円盤に塗料を吹きつけ、塗料が円盤外周に向け飛散させることで皮膜処理を実現している。しかし、円盤を高速回転させる動力源がエルボ管等の有している曲面部への形状的な対応が困難である為、曲面部を有する管への皮膜処理に関しての適応性に難があるという問題を有している。
【００１１】
また、特開２００３−１３１９７号公報に関する技術は、曲面部を有する管の内周面を溶射皮膜する溶射ヘッドを当該管の外側に設置する必要があり、施工時に大スペースが必要とされる為、住宅等の比較的小規模の施工には不適であるという問題を有している。
次に、従来の加圧注入によるライニング工法は、片方の管口からもう一方の管口に向かって塗料等を吹きつけ、エルボ管のような屈曲した内周面を持つ管内周面に皮膜を形成することが可能であり一定の効果を発揮し得る。コストも高くないため優れた工法であると言える。しかし、従来の加圧注入によるライニング工法は、管内部に塗料等を勢い良く注入するので塗料の流れにおいて中央部分と周辺部分とで流速にばらつきが発生している。つまり、塗料の流れの中央部分はより高速であり周辺部分よりも勢いが強いものとなっている。エルボ管など屈曲部を持つ配管に対して加圧注入する際には屈曲管のカーブ外周側の壁面に対して塗料を勢い良く吹き付けることとなるが、上記のように中央部分はより高速であり周辺部分よりも勢いが強いので、塗料の流れの中央部分が当たる壁面はその圧力で塗料が周囲に吹き飛ばされてしまい、周辺部分に比べて塗料のコーティング厚が薄くなってしまうという問題があった。このように、従来の加圧注入によるライニング工法では塗料の流れの中央部分と周辺部分との流速のばらつきに起因するコーティング被膜厚の不均一が問題となっていた。
【００１２】
上記問題に鑑み、本発明は、エルボの様な屈曲部がある水道管、ガス管等の配管にライニング施工する際に、大規模な装置・施設を必要とせず、管内内壁面に錆止め塗料皮膜を均一かつ能率的に形成できる塗料噴射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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の塗料噴射装置は、
配管の内壁に塗料皮膜を形成するライニングに用いる塗料を供給する塗料供給部と、
前記塗料供給部から供給される前記塗料を噴射する管状の塗料噴射ノズルと、
前記塗料噴射ノズルの内径中央部に、前記塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を制御する抵抗体を備え、
前記抵抗体により前記塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における周辺部と中央部との流速の違いを調整することを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、抵抗体によって塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を抑えることができ、配管の屈曲部に勢い良くあたる中央部の流速を適度に調整することができる。屈曲部を有する内壁に均一かつ効率的にライニング施工するためには配管の入り口からある程度勢い良く塗料を注入する必要があるが、まず、屈曲部に塗料の流束があたることとなり、中央部の流速を制御しない場合には中央部の流速が周辺部の流速に比べて速く勢いが良いために塗料が飛んで均一な被膜が形成できにくくなってしまうが、中央部の流速を制御することにより均一な被膜を効率的に施工することができる。
【００１５】
次に、上記構成において、前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズル内に設けられた障害物であり、前記周辺部を遮る面積に比べて前記中央部を遮る面積が大きいものとすることが好ましい。
例えば、前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズル内に設けられた障害物であり、その形状が十字型であるものとする。
上記構成により、つまり流束に当たる障害物を設け、その面積を調整することにより流束の各部分の速さを制御することができ、本構成では、前記周辺部を遮る面積に比べて前記中央部を遮る面積が大きいものとすることにより中央部の流速を適度に調整することが      
【００１６】
できる。
上記の抵抗体を設ける位置であるが、前記抵抗体が、前記塗料噴射ノズルの先端面内に設けることが好ましい。
塗料の流束において中央部が周辺部より流速が速くなる理由は様々あるが、例えば、周辺部はホースや塗料噴射ノズルの内壁面と触れるために摩擦を受けて流速が遅くなり、中央部には影響が少ないため比較的早くなると思われる。そこで、抵抗体により中央部の流速を調整するが、抵抗体が設けられている面が塗料噴射ノズルの中で塗料の流束の上流側にあれば、下流に達するまでに再び塗料噴射ノズルの内壁面の摩擦の影響が発生するので、塗料を噴射する直前に抵抗体を設けておけば良い。
【００１７】
なお、抵抗体を設ける面を塗料噴射ノズル内の複数の横断面とし、抵抗体をそれぞれに設けておく構成も好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の塗料噴射装置は、抵抗体によって塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を抑えることができ、配管の屈曲部に勢い良くあたる中央部の流速を適度に調整することができる。中央部の流速を制御することにより屈曲部を有する内壁に均一かつ効率的にライニング施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の塗料噴射装置の実施形態を説明する。ただし、本発明の技術的範囲は以下の実施形態に示した具体的な用途や形状・寸法などには限定されない。
【実施例１】
【００２０】
実施例１として本発明の第１の塗料噴射装置１００の構成例を示す。
【００２１】
図１は、建物の壁面３００に一部が埋め込まれて配設されているエルボ管などの屈曲部を持っている配管２００を模式的に示した図である。この例では配管２００は水道管とする。図中壁面３００は模式的に一部のみを示しており、配管２００に関しては壁面３００から建物の部屋側に出ている部分は実線で描かれており、壁面の内部に埋設されている部分は破線で描かれている。
図１に示すように、配管２００は配管口２１０を建物の部屋側に向けて開口している。配管口２１０の周辺には水道蛇口を取り付ける雌螺子２１１が設けられている。この配管２００は屈曲部２２０を持っており、屈曲部２２０により略９０度曲がり鉛直下方に延びるストレート部２３０につながっている。
ライニング工法とは、この既設の配管２００に対して後から錆止め防止塗料などを内部にコーティングせしめる工法である。本発明の塗料噴射装置１００は、上記のような配管２００の内壁に塗料皮膜を形成するライニング工法に用いる。
【００２２】
図２は、本発明の塗料噴射装置１００の構成を示す図である。
本発明の塗料噴射装置１００は、ライニングに用いる塗料を供給する塗料供給部１１０と、塗料供給部１１０の一部であるホース１１１と、塗料供給部１１０から供給される塗料を噴射する管状の塗料噴射ノズル１２０を備えている。後述するように塗料噴射ノズル１２０の内径中央部には、塗料噴射ノズル１２０を通過する塗料の流束における中央部の流速を制御する抵抗体１２１が設けられている。また、この構成例では、塗料噴射ノズルの先端部には配管口２１０の周囲に設けられている雌螺子２１１に合致する雄螺子１２１が設けられている。
【００２３】
図３は、本発明の塗料噴射装置１００の塗料噴射ノズル１２０を配管２００に接続する様子を示す図である。塗料噴射ノズル１２０の先端の外周には、配管口２１０の内周に設けられている雌螺子２１１に対して螺合する雄螺子１２１があり、当該雄螺子１２１を配管口の雌螺子２１１に螺合させて接続する。螺合させることにより塗料の噴射時に液圧がかかった状態であっても液漏れするおそれはない。
【００２４】
図４は、本発明の塗料噴射装置１００の塗料噴射ノズル１２０の内側に設けられている抵抗体を説明する図である。
塗料噴射装置１００の６面図と縦断面図を示しているが、左側面図は右側面図と同じに表れるので図示を省略している。底面図も平面図と同じに表れるので図示を省略している。
縦断面図を見ると分かるように、この例では抵抗体１２２は塗料噴射ノズルの先端面内に設けられた障害物となっており、正面図、背面図から分かるようにこの例では十字型の障害物となっている。
【００２５】
抵抗体１２２は、塗料噴射ノズル１２０内に設けられ、周辺部を遮る面積に比べて中央部を遮る面積が大きいものとなっている。このように、周辺部を遮る面積に比べて中央部を遮る面積が大きいものとしておけば、抵抗体１２２により塗料噴射ノズル１２０を通過する塗料の流束における周辺部と中央部との流速の違いを調整することができる。
抵抗体１２２が設けられていない場合、塗料噴射ノズル１２０を通過する塗料の流束における周辺部と中央部では流速が異なり、塗料噴射ノズルの内壁との摩擦などにより周辺部の流速は抑えられるが中央部には摩擦力の影響が及ばないため流速は速くなるが、このように、周辺部を遮る面積に比べて中央部を遮る面積が大きい抵抗体を設けておくことにより、中央部の流速を制限することができ、後述するように屈曲部における塗料皮膜を均一にする効果を得ることができる。
【００２６】
本発明の塗料噴射装置１００を用いたライニング工法の動作およびその効果について述べる。
まず、最初に比較のため、抵抗体が設けられていない場合のライニング工法について説明し、その後に抵抗体１２１が設けられている場合のライニング工法を説明する。
【００２７】
図５は抵抗体１２１を設けていない場合の塗料噴射ノズル１２０を示す図である。縦断面図を見ると分かりやすいように抵抗体１２１は設けられていない。図６は抵抗体１２１を設けていない場合の塗料噴射ノズル１２０を用いた場合のライニングの様子を示す図である。図７は抵抗体１２１を設けている場合の塗料噴射ノズル１２０を用いた場合のライニングの様子を示す図である。
【００２８】
ライニング工法は、配管２００の中に滑らかに均一にかつ効率よく塗料皮膜を形成するためにはある程度の圧力にて塗料を塗料噴射ノズル１２０から噴射しなければならない。塗料の噴射圧が少ないと配管内のうち塗料が行き渡らない箇所が生じるおそれがある上、効率が落ちるからである。適切な圧力にて塗料を塗料噴射ノズル１２０から噴射すれば配管２００内全体に行き渡りかつ効率的に作業も速く終わる。
【００２９】
しかし、図６に示すように、抵抗体１２１を設けていない塗料噴射ノズル１２０では、塗料流束全体は適度な液圧で打ち出される場合であっても、中央部の流速のみ速くなっており、屈曲部２２０の内壁面のみ勢い良く強くあたり、中央部があたる部分のみが液圧で塗料が周囲に飛散したり押し流されたりする。そのため、周りの部分の配管内壁の塗料がうまくのった場合でも中央部に対応する屈曲部２２０の内壁面の塗料厚のみ薄くなってしまう。
【００３０】
一方、図７に示すように、本発明の塗料噴射装置１００では塗料噴射ノズル１２０に抵抗体１２２が設けられているので、塗料流束全体は適度な液圧で打ち出され、中央部の流速も周辺部の流速も抵抗体１２２のために遅くなるように制御されるが、抵抗体１２２は周辺部を遮る面積に比べて中央部を遮る面積が大きいので、周辺部に対する抵抗は少なく中央部に対する抵抗がより大きいものであり、周辺部の減速に比べて中央部の減速が大きくなり流束全体の流速が均等とれたものとなる。このように、抵抗体１２２が設けられている塗料噴射ノズル１２０を用いることにより屈曲部２２０の内壁面に対する塗料膜厚は均等になる。
【００３１】
以上、実施例１にかかる本発明の塗料噴射装置１００によれば、抵抗体によって塗料噴射ノズルを通過する塗料の流束における中央部の流速を抑えることができ、配管の屈曲部に勢い良くあたる中央部の流速を適度に調整することができる。中央部の流速を制御することにより屈曲部を有する内壁に均一かつ効率的にライニング施工することができる。
【実施例２】
【００３２】
実施例２にかかる本発明の第２の塗料噴射装置１００ａの構成例を示す。
本発明の第２の塗料噴射装置１００ａは、実施例１に示した塗料噴射装置１００に比べ、抵抗体が、塗料噴射ノズル内の複数の横断面内にそれぞれ設けられた複数の障害物となっているものである。
【００３３】
図８は、実施例２にかかる本発明の第２の塗料噴射装置１００ａの塗料噴射ノズル１２０ａの縦断面図である。実施例１で示した塗料噴射ノズル１２０の６面図は同じに表れるので図示を省略し、縦断面図のみを図示した。縦断面図を見てわかりやすいように、この構成例では、抵抗体１２２ａが塗料噴射ノズルの先端面内に設けられており、抵抗体１２２ｂが塗料噴射ノズル１２０の奥にも設けられている。つまり、塗料噴射ノズル１２０内の２つの横断面内に抵抗体１２２ａと１２２ｂがそれぞれ設けられている構造となっている。
【００３４】
このように、塗料噴射ノズル１２０の奥にも抵抗体１２２ｂを設けておく構造とすれば、塗料の流束がまず抵抗体１２２ｂで整えられ、最後に先端面に設けられている抵抗体１２２ａで再調整されて配管２００内に打ち込まれるため、きめ細かい調整が可能となる。
【００３５】
以上、本発明のおける好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、屈曲部がある水道管、ガス管等の配管の内壁に対して錆止め塗料皮膜のコーティングを行うライニング工法に用いる塗料噴射装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】建物の壁面３００に一部が埋め込まれて配設されているエルボ管などの屈曲部を持っている配管２００を模式的に示した図
【図２】本発明の塗料噴射装置１００の構成を示す図
【図３】本発明の塗料噴射装置１００の塗料噴射ノズル１２０を配管２００に接続する様子を示す図
【図４】本発明の塗料噴射装置１００の塗料噴射ノズル１２０の内側に設けられている抵抗体を説明する図
【図５】抵抗体１２１を設けていない場合の塗料噴射ノズル１２０を示す図
【図６】抵抗体１２１を設けていない場合の塗料噴射ノズル１２０を用いた場合のライニングの様子を示す図
【図７】抵抗体１２１を設けている場合の塗料噴射ノズル１２０を用いた場合のライニングの様子を示す図
【図８】実施例２にかかる本発明の第２の塗料噴射装置１００ａの塗料噴射ノズル１２０ａの縦断面図
【図９】従来のライニング工法（直接塗布）を示す図
【図１０】従来のライニング工法（間接塗布）を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１００  塗料噴射装置
１１０  塗料供給部
１１１  ホース
１２０  塗料噴射ノズル
１２１  抵抗体
１２１  雄螺子
２００  配管
２１０  配管口
２１１  雌螺子
２２０  屈曲部
２３０  ストレート部
３００  壁面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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