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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10−328602
公開日 平成10年(1998)12月15日
出願番号 特願平9−142367
出願日 平成9年(1997)5月30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 / 池 宣勝 / 結城 勇
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 管内で移動しながら管内壁面に向け塗付するためのライニング樹脂液を収容した樹脂液タンクを備えたライニング装置であって、上記樹脂液タンクは、収容している樹脂液の温度を一定に維持する構成を備え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、上記樹脂タンクには、周辺温度の影響を遮断するための断熱材が設けられていることを特徴とする管内ライニング装置。
【請求項3】 請求項1記載の管内ライニング装置において、上記樹脂タンクには、周辺温度の影響に拘わらず、収容されている樹脂液の温度を一定温度に維持する加熱手段が設けられていることを特徴とする管内ライニング装置。
【請求項4】 請求項3記載の管内ライニング装置において、上記加熱手段は、管内移動時に生起される管内空気流によって回転する発電機により発電された電力を用いる発熱手段で構成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】
【発明が属する技術分野】本発明は、管内ライニング装置に関し、さらに詳しくは、ライニングに用いられる樹脂液の粘度維持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ガス、水道等の供給用パイプラインは、道路下に低圧導管となる本管、支管が敷設され、これら導管路より供給管が多数分岐されて周辺の需要先にガス等を供給する配管系が構成されている。上記の本管や支管には、通称「白ガス管」と称される鋼管が用いられている場合が多く、この種の鋼管を敷設した場合には、敷設期間が長期にわたると老朽化して漏洩孔等の欠損部が生じる虞がある。従来、このような老朽化を生じている管路内を再生させる目的で管内面にエポキシ樹脂等を用いてライニング膜を形成する更生修理工法が提案されている。
【0003】従来、上記の樹脂ライニング工法は、管路内の全域を対象としてエポキシ樹脂を管内に導入し、そのエポキシ樹脂を気流搬送方式、ピグ搬送方式あるいは差圧搬送方式等によって管内全域にわたって所定膜厚のライニング膜を形成する工法が一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】樹脂ライニング工法に用いられる樹脂液は、自身の温度によって粘度が変化することが知られている。このため、粘度が低下した場合にはライニングの際の塗布量が所定量に達しないこともあり、これによって、規定された樹脂液の膜厚を得ることができない虞がある。図4は、樹脂液の粘度と温度との関係を示す線図であり、同図に示した結果は、エポキシ樹脂を用いた場合を対象としている。図4から明らかなように、エポキシ樹脂の場合には、季節温度にあわせた特性を備えたエポキシ樹脂を用いても、同じ粘度を基準とした場合には、用いられるエポキシ樹脂の温度が全く異なっている。つまり、液垂れ等の不具合を生じることなく、しかも、一様な硬化による膜厚の均一性が得られる粘度を得るためには、季節毎で異なる特性のエポキシ樹脂を準備しなければならず、これによって、管理コストが上昇する事になる。
【0005】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、特に、温度維持管理に関する問題に鑑み、季節毎で種別することなく、同じ樹脂液を用いることで管理コストを低減できる構成を備えた管内ライニング装置を提供することにある。
【0006】
【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、管内で移動しながら管内壁面に向け塗布するためのライニング用樹脂液を収容している樹脂液タンクを備えたライニング装置であって、上記樹脂タンクは、収容している樹脂液の温度を一定に維持するように構成されていることを特徴としている。
【0007】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、上記樹脂タンクには、周辺温度の影響を遮断するための断熱材が設けられていることを特徴としている。
【0008】請求項3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、上記樹脂タンクには、周辺温度の影響に拘わらず、収容されている樹脂液の温度を一定温度に維持する加熱手段が設けられていることを特徴としている。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項3記載の管内ライニング装置において、上記加熱手段は、管内移動時に生起される管内空気流によって回転する発電機により発電された電力を用いる発熱手段で構成されていることを特徴としている。
【0010】
【作用】請求項1乃至3記載の発明では、樹脂タンク内の樹脂液が周辺温度の影響を受けることなく一定温度に維持されるので、季節毎に特性の異なる樹脂液を準備しないでも所定の膜厚を規定することができる。特に、請求項2記載の発明では、断熱材によって周辺温度の影響を遮断することができ、また請求項3記載の発明では樹脂液を周辺温度の影響に拘わらず、一定温度に維持するために加熱することができる。
【0011】請求項4記載の発明では、加熱手段として、自らが管内を移動するときに発電が行える構成を用いることで特別な電源やケーブルなどの付帯設備を要しないでも樹脂液の温度を一定に維持することができる。
【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。図1は、請求項1および2記載の発明による管内ライニング装置の実施例の要部である樹脂液タンクを示す部分的な断面図である。樹脂液タンク1は、図示しない樹脂液塗布装置に連結されて管内を移動することにより樹脂液塗布装置に対してライニング用の樹脂液を供給するようになっている。図1において、樹脂液タンク1は、管内での移動方向を長手方向とし、長手方向に伸縮可能な樹脂液収容体2を備えている。
【0013】樹脂液収容体2は、連結板20を介して所要長さを単位長さとしてもつカバー5が必要長さに連結されている外郭構造を有し、外郭部材に相当するカバー5の延長方向最外側には端板4、4’が締結により一体化されている。カバー5の外周面には、カバー5の周方向に沿った複数箇所に、図示されない管路内壁面に向け膨出した弾性部材からなる摺動部材6が取り付けられており、摺動部材6の外表面が管路内壁面に当接できるようになっている。端板4、4’のうちで、管内での移動方向前方側(図1においては右側)に位置する端板4’には、その外表面に牽引部材7を掛け止めするためのフック部材8が固定されている。
【0014】端板4、4’には、中心部に穿孔が形成されており、端板4(図1中、左側の端板)側の穿孔にはプラグ栓からなる接続部材9が取り付けられ、さらに、端板4’側の穿孔は開放されている。接続部材9は、樹脂液として用いられる材質による劣化を招かない材料によって構成され、図示されない負圧発生源、本実施例では、前述した先願の明細書に開示されている管内塗装装置に連結されるようになっている。このため、接続部材9の軸方向端部のうちで、端板4から外側に向け突出する端部には、接続部材9の抜け止めに用いられるナット10が締結される雄ネジ部9Aおよびさらに最外端に図示されない管内塗付装置側の樹脂液通路に連通する結合部材が締結される雄ネジ部9Bが縦列して形成されている。また、カバー5と端板4とで構成されている内部空間に向け突出する接続部材9の端部には、後述する袋体を取り付けるための接続部9Cが設けられている。さらに接続部材9の内部には、樹脂液タンク1の内部と外部とを連通させるための樹脂液通路9Dが軸方向に貫通させてある。
【0015】端板4の内側に位置する接続部材9の接続部9Cには、小径の括れた部分が形成され、その括れた部分には袋体10の開口が填め込まれてバンド11によって固定されている。袋体10は、端板4、4’とカバー5とで囲繞された内部空間内に配置された塩化ビニルあるいはポリプロピレン等の樹脂フイルムで構成されて長手方向一端に開口を有し、樹脂液タンク1の軸方向に伸縮変形可能なものであり、その外周囲がカバー5の内周面に位置する網目状の金属糸12によって保護されている。
【0016】一方、袋体10の外周囲には、袋体10内部の樹脂系を保温するための断熱材13が配置されている。断熱材13は、袋体10の外周面と金属糸12との間に配置され、図2に示すように、袋体10の外周面に接触している袋部材で構成され、内部に空気等の断熱物質Sが封入されている。断熱物質としては、保温効果のあるゲル状物質などを用いることも可能である。断熱材13は、袋体10の外周面を覆った状態で袋体10とともに接続部材9に取り付けられている。つまり、接続部材9の接続部9Cに填め込まれている袋体10の外周囲にて袋体10とともにバンド11により共締めされている。
【0017】本実施例は以上のような構成であるから、樹脂液タンク1には、予め所定温度に設定された樹脂液を充填されている袋体10が内装されるが、内装される間に袋体10の外周面に断熱材13が装着される。この場合には、断熱材13内に袋体10を装填し、この状態で樹脂液タンク1内に袋体10および断熱材13をともに内装する。樹脂液タンク1内に配備された袋体10および断熱材13は、開口部がバンド11によって取り付けられる。樹脂液タンク1は、牽引部材7を牽引することによって管内で移動すると、その移動過程において管内塗装装置に対して樹脂液を供給することができる。つまり、管内塗装装置が管内空気流により樹脂液の遠心吹き付けを開始すると、接続部材9内の樹脂液通路9Cが負圧化傾向となる。このため、袋体10の内部も負圧化され、袋体10が長手方向に収縮変形する。袋体10の収縮変形は端板4’に形成されている穿孔が大気に連通していることで容易に行えるようになっている。一方、袋体10の収縮変形に連動して断熱材13も袋体10に常時接触した状態で収縮変形することができるので、袋体10からの樹脂液の流出量に拘わらず袋体10内の樹脂液の温度降下が防止される。これにより、袋体10から流出する樹脂液は所定温度もしくはその温度に近い温度に維持された状態で管内塗装装置に流れ出すことができ、管内塗装装置から管内に向け吹き付けられた際の吹き付け量の変化および膜厚の変化が抑えられる。なお、断熱材13は、袋体10内の樹脂液の保温ができる状態であればよいので、袋体10とともに収縮変形しやすくするために、袋体10と一体化されることが好ましい。
【0018】次に請求項3および4記載の発明の実施例について説明する。請求項3および4記載の発明は、周囲温度の影響に関係なく樹脂液を一定温度に維持させるために強制的に加熱できることを特徴としている。なお、図3において図1に示した構成部材と同じものは同符号により示してある。つまり、図3は、上記発明の実施例の要部構成を示す断面図であり、同図において、管内ライニング装置は、樹脂液タンク1に加えて自家発電装置21を備えている。つまり、樹脂液タンク1は、上記実施例と同様に樹脂液塗布装置(図示されず)が長手方向一方の接続部材4に連結されるようになっているが、樹脂液塗布装置に連結される側と反対側の端部に位置する端板4’が自家発電装置21と連結されている。端板4’は、上記実施例と違って、牽引部材7の掛け止め用フック部材8を備えておらず、その代わりに、自家発電装置21の一構成部をなす回転支持体23との間に設けられた連結用係止部材8’の一方が設けられている。
【0019】自家発電装置21は、管内を移動する際に生起される管内空気流によって回転するロータを備え、管内移動時に発電できるようになっている。つまり、図3において自家発電装置21は、タービン回転部21Aと発電機21Bとを備えている。以下、各部の構成を説明するタービン回転部21Aは、回転軸22を支持するための円筒状部材からなる回転支持体23を備えている。回転支持体23は、軸方向略中央部が端板23Aによって塞がれており、その端板23Aに回転軸22が締結されて一体化されている。また、回転支持体23の軸方向で樹脂液タンク1の端板4’に対向する端部には、端板4’に設けられている連結用係止部材8’に係合可能な連結用係止部材(便宜上、符号80で示す)の他方が設けられている。
【0020】回転支持体23の外周面には、軸方向に沿って複数段、本実施例では2段の動翼24が固定されている。動翼24は、周方向に沿って複数の回転羽根を有し、その回転羽根が、管内空気流を受けた際に回転力を生起できる角度に傾斜させて回転支持体23に固定されている。
【0021】上記した回転軸22は、図において左側に位置する先端側の周面がテーパ面に形成され、端板23Aに形成されているテーパ孔に嵌合されている。回転軸22は、先端に締結されるナット25により軸方向に生じる引張力によってテーパ面を端板23Aのテーパ孔に圧接させることができる。これにより、回転軸22は、ナット25により締結されることで回転支持体23から抜け止めされるとともに、上記したテーパ面とテーパ孔とを介して回転支持体23と一体化され、動翼24が回転した際に回転支持体23を介して動翼24の回転が回転軸22に伝達されるようになっている。
【0022】回転軸22の軸方向で動翼24間には、静翼26が配置されている。静翼26は、不動状態に維持されていて、前段の動翼24(図3中、矢印で示す管内空気流の流動方向における上流側に相当する動翼)から排気された管内空気を次段の動翼24の回転力生起用として整流する機能を有している。このため、静翼26は、タービン回転部21Aとは別体で構成されているハウジング27側によって支持されている。つまり、ハウジング27は、発電機21Bの軸方向両端にそれぞれ端壁27A、27Bを有し、その端壁27A、27Bに回転軸22を支持するための軸受け28、29を備えており、その端壁のうち、タービン回転部21A側に対向する端壁27Aに静翼支持部材30が締結されている。静翼支持部材30には、その外周面に円筒状の静翼取り付け部材31が締結され、静翼取り付け部材31の内周面で動翼24間の位置に静翼26の基部が固定されている。また、静翼取り付け部材31の外周面の一部には、径方向に突出して管路(便宜上、符号Pで示す)の内周面に当接して回転軸22に対する心振れを防止可能なガイド部材32が設けられている。
【0023】また、ハウジング27の端壁のうち、タービン回転部21Aと反対側に位置する端壁27Bには、牽引部材(便宜上、図1に示した符号7を用いる)を掛けるためにフック部材33が締結されて一体化され、牽引部材7により自家発電装置21,樹脂液タンク1および管内塗装装置を管路P内で移動させるための駆動力が付与できるようになっている。さらに、ハウジング27の外周面には、弾性部材からなる摺動片34が周方向に沿って複数個締結されて設けられている。摺動片34は、自家発電装置21の移動を妨げない圧力を以て管路Pの内周面に当接することができ、これにより、自家発電装置21と管路Pとの心合せができるようになっている。心合せは、自家発電装置21が移動する際に、管路内周面に干渉するのを防止するために有効である。
【0024】一方、発電機21Bは、ハウジング27内に位置する回転軸22に設けられてロータを構成するコイル群35と、ハウジング27側に位置してステータを構成する磁石36およびブラシ37をそれぞれ備えている。
【0025】一方、樹脂液タンク1には、樹脂液収容部材10の外周面とカバー3の内周面との間に、断熱材11に代えてヒータ等の発熱手段(便宜上、符号13’を用いる)が配置されており、この発熱手段13’に対しては、自家発電装置21の発電機21Bからの配線が電気的接続されている。なお、発熱手段13’は、上記実施例に示した断熱材13と同様に、袋体10の外周面に接触可能な状態で袋体10の外周囲を囲繞し、袋体10の収縮変形に追随して変形することができるようになっている。
【0026】本実施例は以上のような構成であるから、管内塗装装置に連結された樹脂液タンク1は、その軸方向一方に自家発電装置21が連結されて管路P内に導入される。管路P内に導入された自家発電装置21は、フック部材33に掛けられている牽引部材7によって矢印Fで示す方向に牽引されることで移動することができる。管路P内で自家発電装置21が移動すると、移動方向上流側と下流側とで差圧が得られ、これにより移動方向と逆方向に管内空気流が発生する。管内空気流は、タービン回転部21Aの動翼24のうちの前段に位置する動翼24に作用しその動翼24が回転させられる。
【0027】前段の動翼24が回転すると、これが固定されている回転支持体23に回転が伝達され、回転支持体23と一体の回転軸22が回転するので、発電機21Bのロータも回転して発電が開始される。発電された電力は図示されない配線を介して樹脂液タンク1の発熱手段13’に給電される。樹脂液タンク1は、図1に示した実施例の場合と同様に、袋体10が収縮変形することにより内部に収容している樹脂液が接続部材9を介して管内塗装装置に向け供給されることになる。
【0028】管路P内を移動する過程で樹脂液の温度が低下することもあるが、樹脂液収容部材10の外周面が発熱手段13’によって加熱されるので、樹脂液を一定温度に維持することができる。なお、管路P内の温度が樹脂液の設定粘度を得られる温度である場合には、発熱手段13’による加熱を中断することも可能である。この場合には、発電機21Bから発熱手段13’に至る給電路中に温度センサを設け、その温度センサによる電流のオンオフ制御を行えばよい。また、発電機21Bでの発熱空気を樹脂液タンク1に接触させるようにして樹脂液の一定温度の維持を行うようにすることも可能である。この場合には、発電機21Bを内蔵しているハウジング27に通気孔を形成することが好ましい。さらに、管路P内に挿入した時点で樹脂液の温度が所定温度に達していない場合もあるが、この場合には、自家発電装置21、樹脂液タンク1および管内塗装装置を一旦停止させておき、管路P内に送風機などによって強制的に管内空気流を生成し、その管内空気流によって発電機21Bを作動させて発熱手段13’による樹脂液の加熱を施したうえで、自家発電装置21を牽引するようにすることも可能である。また、発熱手段13’は、その外周囲に前述した断熱材を配置した組み合わせ構成とし、保温効果を高めて電力消費率を低減するようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上、請求項1乃至3記載の発明によれば、樹脂タンク内の樹脂液が周辺温度の影響を受けることなく一定温度に維持されるので、季節毎に特性の異なる樹脂液を準備しないでも所定の膜厚を規定することができる。特に、請求項2記載の発明によれば、断熱材によって周辺温度の影響を遮断することができ、また請求項3記載の発明によれば、樹脂液を周辺温度の影響に拘わらず、一定温度に維持するために加熱することができる。これにより、既設毎に異なる特性の樹脂液を準備しなくても、一種類の樹脂液を対象として膜厚が均一化される樹脂液の粘度が得られる温度を常に維持させることができるので、管理コストの上昇を防止することが可能になる。
【0030】請求項4記載の発明によれば、加熱手段として、自らが管内を移動するときに発電が行える構成を用いることで特別な電源やケーブルなどの付帯設備を要しないでも樹脂液の温度を一定に維持することができる。これにより、使用される樹脂液の種類を低減する際の設備の簡略化ができるので、設備コストを低減することが可能になる。



 

 


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