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発明の名称 管内ライニング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−118550
公開日 平成10年(1998)5月12日
出願番号 特願平8−274981
出願日 平成8年(1996)10月17日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
発明者 豊田 繁 / 小関 正人 / 佐竹 志伸 / 金子 裕章 / 池 宣勝 / 結城 勇 / 長谷川 拓也 / 高羽 謙爾
要約 目的


構成
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ライニング装置であって、塗膜を形成される管の延長方向に移動可能であって、内部に上記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体と、上記支持体に一体化されている複数の回転翼と、上記軸体の樹脂液通路に連通可能な状態で上記支持体に一体化されている塗布ノズルとで構成され、上記軸体と上記支持体とが互いに嵌合している位置で上記整流部材と上記回転翼とが交互に並べられて配置されていることを特徴とする管内ライニング装置。
【請求項2】請求項1記載の管内ライニング装置において、上記整流部材は、上記回転翼の間に配置されることで回転翼と交互に配置されていることを特徴とする管内ライニング装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、管内ライニング装置に関し、さらに詳しくは、既設管路の内面に樹脂液(塗料)を塗布して管内面に薄膜の樹脂ライニングを形成するために用いられる装置に関する。
【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布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布カップとを設けた構成を備えた装置を用いるライニング技術が提案されている(例えば、本願の先願に係る特願平8ー53428号)。上記提案のレイニング技術では、塗布カップの周方向に沿って複数の羽根部材を設け、塗布カップを管内にて引き動かした際の管内差圧により生起される管内空気流を塗布カップの移動方向前側に位置する整流部材によって整流したうえで羽根部材に向け吐き出し、羽根部材に回転力を生起させて樹脂液を管内壁面に遠心吹付けするようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、管内差圧を利用して塗布カップを回転させる構造では、樹脂液の粘度により所要量の噴射量が得られないという問題がある。これは塗布カップの回転力が得られないことに原因する。つまり、塗布カップの噴射口から噴射される樹脂液は、低粘度であれば遠心力が比較的小さくても流動性がよいことに起因して噴射されやすいものの、比較的粘度が高い樹脂液を用いた場合には、流動性が悪いために噴射口からの円滑な噴射が行われにくい。しかも、樹脂液の比重が高い場合においても質量が大きいことに起因して塗布カップの回転力が充分でないと同様に噴射口からの噴射が円滑に行われにくい。このため、塗布カップの回転を上昇させることが望まれるが、従来の塗布カップの構造では、単純に塗布カップの回転を行わせるだけに止まり、管内差圧による気流を効率よく利用することができないのが現状であった。塗布カップを回転させるための管内差圧は、塗布カップを管内にて移動させる際の移動速度に比例するが、闇雲に移動速度を上昇させることは、移動のための駆動源における負荷の増大や管路内での停止時の衝撃による機器の破損を招く危険があり好ましくない。一方、塗布カップの回転力を高める構造としては、上記塗布カップに付設されている羽根部材を管内での塗布カップの移動方向に沿って多段とする構造がある。しかし、上記の塗布カップに対して羽根部材を複数段配列した場合には、その段数に応じた支持部の長さが必要となる。特に、上記塗布カップにおける羽根部材のように、羽根部材に隣接して管内空気を羽根部材に指向させるための整流部材が位置していると、整流部材との干渉を防止する目的で整流部材の配置位置と反対側に支持部を延長せざるを得ないことになる。このため、管内ライニング装置の構造、特に、塗布カップが管内で移動する方向に沿った長さが長くなり、結果として、管内ライニング装置が大型なものとなる。管内での移動方向に沿った塗布カップの大きさが大きくなると、管内での移動が円滑に行えないことがある。特に、ガス管等の場合には、延長方向で途中に継手を介した曲部が存在することもあり、このような曲部では管内ライニング装置が引掛かる事態を招きかねない。
【0007】本発明の目的は、上記従来の管内ライニング装置における問題に鑑み、大型化することなく、遠心吹付け力の損失低下を招くことがない管内ライニング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ライニング装置であって、塗膜を形成される管の延長方向に移動可能であって、内部に上記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体と、上記支持体に一体化されている複数の回転翼と、上記軸体の樹脂液通路に連通可能な状態で上記支持体に一体化されている塗布ノズルとで構成され、上記軸体と上記支持体とが互いに嵌合している位置で上記整流部材と上記回転翼とが交互に並べられて配置さ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記載の管内ライニング装置において、上記整流部材は、上記回転翼の間に配置されることで回転翼と交互に配置されていることを特徴としている。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明では、軸体に挿嵌されている支持体の一部が軸体に固定されている整流部材の一部と軸体の軸方向で重合している。これにより、異なる部材が軸体の軸方向で同じ位置を占めているので、異なる部材を設けても軸体の軸方向での長さを長くしなくてもよい。特に、複数の回転翼および塗布ノズルを整流部材と支持体とが重合する箇所に配置するようにすれば、回転翼の回転力を増大させる構造が装置全体の大型化を招くことなく得られる。
【0011】請求項2記載の発明では、整流部材と支持体との位置が軸体の軸方向で重合している範囲内で回転翼に対して回転力を生起させる空気を吐出可能な静止翼を配置することで、回転翼の回転力を増大させるための構造の付加にもかかわらず、その構造の付加による装置の大型化は殆どない。
【0012】
【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。本発明の実施例は、異なる部材を同一部材に設ける際のスペースを増大させないようにした構成を特徴としている。以下、その構成を具体的に説明する。図1は、本発明実施例による管内ライニング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において管内ライニング装置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。以下、各部材について説明する。
【0013】管内移動体2は、管内ライニング装置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て管10の延長方向にのみ移動可能な軸体2Aと整流部材2Bとを備えている。管内移動体2を移動させる構造としては、図示しないが、後述する整流部材2Bに有する円筒部材2B1に牽引部材を連結し、この牽引部材を外部から牽引する構造が用いられる。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の一端に雌ネジ部が形成されて図示されない樹脂液収容部が接続されるようになっている。軸体2Aの軸方向において、雌ネジ部が形成されている一端部と反対側の他端部は、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の他端が端壁2A4により塞がれている。樹脂液通路2A1は、端壁2A4により塞がれている端部が末端に相当しており、その末端部には、図2に示すように、周方向で4分割された位置に開口2A3が形成され、樹脂液が流れ出るようになっている。この開口2A3には、図3に示すように、後述する樹脂液塗布手段3における塗布ノズル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。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、軸体2Aとは独立して後述する樹脂液吹付け手段3に有する支持体6が回転自在に支持している。
【0014】図1において整流部材2Bは、軸体2Aの外周囲に位置する円筒部材2B1と案内片部2B2と整流板2B3とを備えている。円筒部材2B1は、周方向に沿って複数配置された整流板2B3を内部に有し、整流板2B3の端部が軸体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。図1において、案内片部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10の内壁面に接触し、管内移動体2と管10との心合せを行うようになっている。
【0015】整流板2B3は、軸体2Aに一体化された羽根部材で構成され、、管内空気の流れる方向を後述する回転翼7に回転力を生起させる方向に整流する。
【0016】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体6、回転翼7および塗布ノズル8を備えて構成されている。支持体6は、軸受4、5により軸体2Aと独立して回転自在なものであり、軸体2Aの樹脂液通路2A1の末端部側からこの末端部に至る樹脂液通路2A1の一端(雌ネジ部が形成されている端部)に向けて軸体2Aの外周面に挿入されることにより、長手方向の一部が軸体2Aに挿嵌されている。軸体2Aに挿嵌されている支持体6の長手方向の一部は、図1に示すように、円筒部材2B1の内部に入り込むことで長手方向において整流部材2Bと重合させてある。つまり、軸体2Aの軸方向でオーバーラップする位置に整流部材2Bの円筒部材2B1と支持体6との一部が配置されている。なお、支持体6の長手方向端部のうちで、軸体2Aに挿嵌されている側と反対側の端部は、キャップ6Aが締結されて内部が封止されている。
【0017】軸体2Aに挿嵌されている支持体6の一部には、一対の回転翼7および塗布ノズル8が締結されて固定されている。回転翼7は、軸体2Aの軸方向に沿ってかつ周方向に沿って等分された位置に配置されており、管内移動体2の移動方向(矢印Aで示す方向)前側から流れてくる管内空気を受けて回転力を生起す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、管10の内部で矢印Pで示す方向に流動する管内空気が当たった際の分力により効率よく回転力を得るために、整流板2B3の向きに対して45°の角度を以て反転させた向きに設定されて支持体6に設けられている。
【0018】塗布ノズル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の後方にて支持体6に締結され、回転翼7と連動して回転可能に設けられている。図4および図5は、塗布ノズル8の取り付け状態およびノズル自体の構造を示す図であり、図4において、塗布ノズル8は、外径形状が四角形に設定されている支持体6の表面、つまり、平坦面に締結されている。支持体6の表面に位置する塗布ノズル8は、軸体2Aの樹脂液通路2A1に連通している支持体6の樹脂液溜まり部に対応して位置決めされ、内部には、図1に示すように、支持体6の樹脂液溜まりに連通する樹脂液通路8Aが形成されている。この樹脂液通路8Aは、塗布ノズル8の先端まで開通させられている。
【0019】そして、塗布ノズル8は、その基部から先端に至る形状として、次のような形状とされている。図5は、塗布ノズル8のみを抽出して示した斜視図であり、同図において塗布ノズル8の基部は、支持体6の樹脂液溜まりからの樹脂液が流れ込みやすいように円筒状とされ、内部の樹脂液通路8Aの平面視による断面形状が円形にされている。塗布ノズル8の先端部は、図1および図5に示すように、絞り成形されることによって樹脂液通路8Aが狭くされた開口8Bとされている。これにより、塗布ノズル8の基部から先端に至る範囲では、その途中から先端に至る範囲が絞られ、先端に位置する開口8Bの位置で最も絞り量が大きくされることにより平坦状に拡形されている。平坦状をなす範囲は、その向きが管内空気を受けて回転力を生起させる向きに設定されている。本実施例では、管内ライニング装置1の移動方向に対し45゜の傾斜角が設定されている。これにより、管内空気が平坦状をなす範囲に作用すると、その管内空気から得られる分力により塗布ノズル8自身も回転翼を構成している。開口8Bは、塗布ノズル8の基部に比べて樹脂液通路の断面形状が狭くされていることにより、遠心吹付けされる際の樹脂液の吐出速度を上昇させることができる。
【0020】一方、軸体2Aに挿嵌されている支持体6の一部に固定されている一対の回転翼7の配置位置間には、静止翼9が配置されている。静止翼9は、支持体6の一部とオーバーラップしている円筒部材2B1の内面において、円筒部材2B1の周方向に沿って複数固定され、円筒部材2B1と同様に非回転状態に維持されている。静止翼9は、隣合う回転翼7のうちで、管内移動体2の移動方向(矢印Aで示す方向)の前段に位置する回転翼7から吐き出される管内空気を管内移動体2の移動方向後段に位置する回転翼7に対して回転力を生起させる方向に整流することができる角度を以って円筒部材2B1の内面から直立している。
【0021】本実施例は以上のような構成であるから、管内ライニング装置1が管内で移動する時に得られる移動方向前側と後側との差圧によって管内空気流が発生すると、その管内空気流が樹脂吹付け手段3における回転翼7のうちの前段の回転翼7に作用することにより回転翼7が回転する。前段の回転翼7が回転すると、これが固定されている支持体6に回転が伝達され、支持体6に一体化されている塗布ノズル8も回転し、内部の樹脂液通路に充填されている樹脂液を遠心吹付けする。前段の回転翼7から排気された管内空気は、静止翼9によって再度次段の回転翼7に向け整流されて吐出されるので、次段の回転翼7が前段の回転翼7と同様な条件、つまり、最初に管内空気流の作用を受ける場合と同じ状態とされる。これにより、管内空気流の乱れや圧力損失を生じることなく次段の回転翼7に管内空気を作用させることができるので、各回転翼が常時、同じ条件で新たに管内空気の作用を受けた場合と同じ状態とされることになり、回転力が増大されるとともに塗布ノズル8の遠心力も増長されて樹脂液の遠心吹付け効率が上昇される。
【0022】一方、回転翼7および塗布ノズル8は、軸体2Aに一部が挿嵌されている支持体6の一部と整流部材2の円筒部材2B1とが軸体2Aの軸方向でオーバーラップしている箇所にそれぞれ固定されているので、軸体2Aの軸方向で異なる部材の設置箇所に要するスペースが節約される。
【0023】本実施例によれば、塗付ノズル8の構成として、開口部8Bが塗付ノズル8の基部に比べて樹脂液通路の断面形状が狭くされているので、遠心吹付けされる際の樹脂液の吐出速度を上昇させることができる。このため、開口8Bから吐出される樹脂液は、流路を絞られることによって高速化されるとともにミスト化が促進されて噴霧されるので、ミスト化されない場合に比べて管内壁面に吹付けられる際の液粒が小さくされ、これによって液垂れが生じにくく、かつ、乾燥硬化が早められて、形成される膜厚を均一化しやすくすることが可能になる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1記載の発明によれば、軸体に挿嵌されている支持体の一部が軸体に固定されている整流部材の一部と軸体の軸方向で重合している。これにより、異なる部材が軸体の軸方向で同じ位置を占めているので、異なる部材を設けても軸体の軸方向での長さを長くしなくてもよい。特に、複数の回転翼および塗布ノズルを整流部材と支持体とが重合する箇所に配置することにより、回転翼の回転力を増大させる構造が装置全体の大型化を招くことなく得られる。
【0025】請求項2記載の発明によれば、整流部材と支持体との位置が軸体の軸方向で重合している範囲内で回転翼に対して回転力を生起させる空気を吐出可能な静止翼を配置することで、回転翼の回転力を増大させるための構造の付加にもかかわらず、その構造の付加による装置の大型化は殆どない。




 

 


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