配管内作業装置および方法
【課題】配管内における走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供する。また、「濡れた配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」を提供する。
【解決手段】配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；該シールは、配管の内部の空間を、該シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；空間Ａの該シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；且つ、空間Ａの該シールから離れた他方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して配管を包囲する流体に連通されており；空間Ｂには、ホースが配置されており；且つ、空間Ｂの該シールから離れた端部は、配管を包囲する流体に連通されている。
【解決手段】配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；該シールは、配管の内部の空間を、該シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；空間Ａの該シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；且つ、空間Ａの該シールから離れた他方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して配管を包囲する流体に連通されており；空間Ｂには、ホースが配置されており；且つ、空間Ｂの該シールから離れた端部は、配管を包囲する流体に連通されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知技術としては、特許公開２００３−２２５６２６号公報に記載の「配管内作業方法および装置」が知られている。
【特許文献１】特許公開２００３−２２５６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したに特許公開２００３−２２５６２６号公報開示された「配管内作業方法および装置」においては次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、かかる「配管内作業方法および装置」においては、
配管内において作業用装置を走行させるために、該配管の外部に巻上げ装置を配置し、該巻上げ装置に巻き取られる策状体の端部に作業用装置を連結し、該策状体を該巻上げ装置によって巻上げて該作業用装置を配管の軸方向に沿って牽引し、而して該作業用装置を該配管内において走行させるものであった。
しかしながら、かかる「配管内作業方法および装置」においては、開口した該配管の一方の開口部から他方の開口部側に索状体を挿通する工程が必須であるため、該配管の長さが長い場合、あるいは該配管の途中に曲管部が有る場合においては、該索状体を挿通する工程が煩雑である。
また、かかる「配管内作業方法および装置」においては、ジェット噴射機構部により該配管内面に付着した異物を剥離する洗浄作業が行われ、次に、該剥離した異物を吸引回収する作業が行われ、次に、該配管内面をコーティング材料にて被覆することにより補修する作業が行われるものであるが、該洗浄作業工程と該補修作業工程との間に必要不可欠な「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が記載されていない。
配管内面をコーティング材料にて良好に被覆するためには、「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が必須であるが、濡れた配管内面を乾燥させる手段が「自然乾燥」であれば該濡れた配管内面を「自然乾燥」させるために多くの時間を要し、かつ多くの時間を要するほど洗浄作業により得られた折角の鉄の地肌を再び錆させることになる。
さらに、塗装された配管内面を「自然乾燥」させるために多くの時間を要する。
従って、本発明の技術的解決課題は次のとおりである。
すなわち、本発明においては、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、「濡れた配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、「塗装された配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項１に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
【０００５】
請求項２に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００６】
請求項３に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ｂとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００７】
請求項４に係る発明においては、
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００８】
請求項５に係る発明においては、
該配管の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００９】
請求項６に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
なお、空気を吐出する吐出ポンプの特性として、該ポンプは空気を圧縮する機能を保有しており、該空気の圧縮時に熱が発生するので、該ポンプから吐出される空気は熱風である。而して、空間Ａには熱風が送気される。
【００１０】
請求項７に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１１】
請求項８に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ａとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１２】
請求項９に係る発明においては、
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１３】
請求項１０に係る発明においては、
該配管の内壁に被覆を施すために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１４】
請求項１１に係る発明においては、
水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた請求項１乃至請求項５に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁を清掃する第１の工程と、
塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた請求項６乃至請求項１０に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁に被覆を施す第２の工程とを備える、ことを特徴とする配管内作業方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は下記の効果をもたらすものである。
すなわち、
配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、本発明においては、「濡れた配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、本発明においては、「塗装された配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、添付図を参照して更に詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図；
図２は、図１に示す装置本体の拡大断面図；
図３は、図２に示す装置本体の上面図；
図４は、図２に示す装置本体におけるＡ−Ａ矢視の側面図；
図５は、図２に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図；
図６は、図２に示す装置本体におけるＣ−Ｃ矢視の側面図；
図７は、図２に示す装置本体におけるＤ−Ｄ矢視の側面図；
図８は、図１に示す真空破壊弁の拡大断面図；
図９は、図２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図；
図１０は、図２に示す装置本体の曲管部における態様を示す断面図である。
【００１８】
図１において、
本発明に従って構成された「配管１内作業装置」の第１の好適実施例の装置は；
配管１の内部に配置された装置本体２と；
上流側の端部が装置本体２に連結され、下流側の端部が固体・流体分離装置４の上流側入口に連結されたホース５と；
上流側の入口が固体・流体分離装置４の下流側出口に連結され、下流側の出口が配管１を包囲している空間に開放された、容積型ポンプの一種であるルーツ式真空ポンプ３と；
配管１の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部に接続された真空破壊弁６；
により構成されている。
なお、配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されている側の端部は配管１を包囲している空間に開放されている。
【００１９】
図２乃至図１０において、装置本体２の構成について述べると；
装置本体２は；
配管１の内部の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部の外周部には非揺動車輪ユニット３８の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、第１筒状体２１の外周部の右側の端部には高圧チューブ継手４２が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部がフランジ状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
第２筒状体２２のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
第１筒状体２１の中央部の外周部に固定された非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に高圧チューブ継手４２が装着されており、回転している高圧チューブ継手４２と回転していない第１筒状体２１の高圧チューブ継手４２との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結され、外周部には揺動車輪ユニット３７の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、且つ右側の端部には清掃材料を噴射するノズル４４と高圧チューブ継手４２を備えた従動回転軸３６と；
配管１の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を噴射するノズル４４と；
従動回転軸３６の外周部に固定された揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の高圧チューブ継手４２と従動回転軸３６の高圧チューブ継手４２とを連結する高圧チューブ４３と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、配管１の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、真空破壊弁６に連通された空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
【００２０】
図２乃至図４において、揺動車輪ユニット３７の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント（図示せず）を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００２１】
図２乃至図３及び図５において、非揺動車輪ユニット３８の構成について述べると；
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００２２】
図８において、公知の真空破壊弁６の構成について述べると；
真空破壊弁６は、上流側の弁穴６１と下流側のホース継手６２を備えた弁ケース６３と、弁ケース６３の内部に配置された弁板６４と、弁板６４に固定された摺動自在な弁ロッド６５と、弁板６４を弁穴に強く押し当てるための圧縮コイルバネ６６、から構成されている。
【００２３】
以上のように構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置の作用について、図１乃至図１０を参照して説明する。
吸引風量が十分にあるルーツ式真空ポンプ３が作動すると、
配管１の内部の空間Ａ：Ａ０に在る大気は下流側の方向、すなわちルーツ式真空ポンプ３の方向に吸引され、空間Ａ：Ａ０は真空破壊弁６の設定圧力（仮に−２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
空間Ａ：Ａ０の減圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る大気は、図９において、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ａ：Ａ０へ流入する。
図中の黒矢印は空気が流れる方向を示している。
端部が開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられ、而して、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の配管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の空気流が流入するものである。
図８の真空破壊弁６において、空間Ａ：Ａ０の圧力が−２００ｍｍＨｇ以下になると、大気の圧力が圧縮コイルバネ６６の力に打ち勝って弁板６４を押し開くので大気が真空破壊弁６の内部へ流入し、而して空間Ａ：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇに維持される。
なお、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して、装置本体２は空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０の方向へ作用する強い力を受けている。
【００２４】
図２乃至図５において、減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図２において左から右を見た状態において、時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、配管１の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には配管１の軸線に沿って左から右へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には反時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は配管１の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の反時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
【００２５】
第１筒状体２１に装着された高圧チューブ継手４２に、例えば高圧水が供給されると、該高圧水は、ロータリージョイント機構３４、主回転軸３２に装着された高圧チューブ継手４２、高圧チューブ４３、従動回転軸３６に装着された高圧チューブ継手４２を経由して移送され、ノズル４４から配管１の内壁に向け勢いよく噴射され、該内壁に付着した錆などの異物が剥離され清掃される。
真空破壊弁６から空間Ａ：Ａ０、空間Ｂ：Ｂ０、ホース５、固体・流体分離装置４を経由してルーツ式真空ポンプ３に至る空気流の作用により、剥離された異物と使用済みの水は吸引移送され、固体・流体分離装置４にて異物と使用済みの水が分離された後の清浄な空気はルーツ式真空ポンプ３の出口から大気中へ放出される。
なお、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の空気流が流入しているので、濡れた配管１の内壁は、該高速空気流の作用により強制乾燥される。
【００２６】
図１０は、図２に示す装置本体２の曲管部における態様を示す断面図であるが、圧力境界シール２０は球面軸受を介して装置本体２に装着されているため、配管１に曲管部があっても、圧力境界シール２０の軸線は配管１の軸線の近傍に常に在り、而して圧力境界シール２０の自由端部２０２は配管１の内壁に常に密着可能となるものである。
【００２７】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
図１１は、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置において、装置本体２および該装置本体２に付帯する装置類の構成を示す全体図；
図１２は、図１１に示す装置本体２の拡大断面図；
図１３は、図１１に示す圧力逃がし弁７の拡大断面図；
図１４は、図１２に示す装置本体２における圧力境界シール部の拡大断面図である。
なお、第１の好適実施例の装置本体２と第２の好適実施例の装置本体２との相違点において、圧力境界シール２０の配置を除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
【００２８】
図１１において、
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は；
配管１の内部に配置された装置本体２と；
下流側の端部が装置本体２に連結され、上流側の端部がルーツ式ポンプ３の出口に連結されたホース５と；
容積型ポンプの一種であるルーツ式ポンプ３と；
配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されていない側の端部に接続された圧力逃がし弁７；
により構成されている。
なお、配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されている側の端部は配管１を包囲している空間に開放されている。
【００２９】
図１２と図１４において、装置本体２の構成について述べると；
装置本体２は；
配管１内の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部の外周部には非揺動車輪ユニット３８の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、第１筒状体２１の外周部の右側の端部には高圧チューブ継手４２が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部がフランジ状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
第４筒状体２４のフランジ部と第５筒状体２５のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向の反対方向、かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
第１筒状体２１の中央部の外周部に固定された非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に高圧チューブ継手４２が装着されており、回転している該高圧チューブ継手４２と回転していない第１筒状体２１の高圧チューブ継手４２との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結され、外周部には揺動車輪ユニット３７の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、且つ右側の端部にはコーティング材料を噴射するノズル４４と高圧チューブ継手４２を備えた従動回転軸３６と；
配管１の内壁をコーティングするために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料を噴射するノズル４４と；
従動回転軸３６の外周部に固定された揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の高圧チューブ継手４２と従動回転軸３６の高圧チューブ継手４２とを連結する高圧チューブ４３と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、配管１の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、圧力逃がし弁７に連通された空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
【００３０】
図２乃至図４において、揺動車輪ユニット３７の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント（図示せず）を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００３１】
図２乃至図３及び図５において、非揺動車輪ユニット３８の構成について述べると；
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００３２】
図８において、公知の圧力逃がし弁７の構成について述べると；
圧力逃がし弁７は、下流側の弁穴７１と上流側のホース継手７２を備えた弁ケース７３と、弁ケース７３の外部に配置された弁板７４と、弁板７４に固定された摺動自在な弁ロッド７５と、弁板７４を弁穴７１に強く押し当てるための圧縮コイルバネ７６、から構成されている。
【００３３】
以上のように構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置の作用について、図１１乃至図１４を参照して説明する。
吐出風量が十分にあるルーツ式ポンプ３が作動すると、大気は該ポンプ３により配管１の内部の空間Ａ：Ａ０へ送気され、空間Ａ：Ａ０は圧力逃がし弁７の設定圧力（仮に２００ｍｍＨｇとする）まで昇圧される。
空間Ａ：Ａ０の昇圧に伴い、空間Ａ：Ａ０に在る空気は、図１４において、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ｂ：Ｂ０へ流入する。
図中の黒矢印は空気が流れる方向を示している。
端部が開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられ、而して、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の配管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の空気流が流入するものである。
図１３の圧力逃がし弁７において、空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇ以上になると、空間Ａ：Ａ０ の空気の圧力が圧縮コイルバネ７６の力に打ち勝って弁板７４を押し開くので該空気は圧力逃がし弁７の外部へ流出し、而して空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇに維持される。
なお、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して、装置本体２は空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０の方向へ作用する強い力を受けている。
【００３４】
図１２、図４及び図５において、減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図１２において左から右を見た状態において、反時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は反時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、配管１の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には配管１の軸線に沿って右から左へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は配管１の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の時計方向への回転は阻止される。
すなわち、図１２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が反時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
【００３５】
第１筒状体２１に装着された高圧チューブ継手４２に、例えば塗料が供給されると、該塗料は、ロータリージョイント機構３４、主回転軸３２に装着された高圧チューブ継手４２、高圧チューブ４３、従動回転軸３６に装着された高圧チューブ継手４２を経由して移送され、ノズル４４から配管１の内壁に向け噴霧され、該内壁は塗装される。
なお、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の空気流が流入しているので、配管１の内壁が濡れていても、高速かつ高温の空気流の作用により強制乾燥される。
また、ルーツ式ポンプ３から、ホース５、空間Ｂ：Ｂ０、空間Ａ：Ａ０を経由して圧力逃がし弁７に至る、高速かつ高温の空気流の作用により、塗装は早く乾燥する。
なお、空気を吐出する吐出ポンプの特性として、該ポンプは空気を圧縮する機能を保有しており、該空気の圧縮時に熱が発生するので、該ポンプから吐出される空気は熱風である。而して、空間Ａ：Ａ０には熱風が送気される。
【００３６】
以上に述べた、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置は、配管１の内壁に対して水や研掃材などの清掃材料を衝突させて清掃する第１の工程において好都合に使用することができる。
また、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は、配管１の内壁に対して塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする第２の工程において好都合に使用することができる。
そこで、該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体とが同一の装置であれば大変都合が良い。
該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体との相違点について述べると、
該第１の好適実施例の装置本体においては、圧力境界シールがその固定部を起点として「ホースが延伸する方向」、かつ配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部を備えているのに対して、
該第２の好適実施例の装置本体においては、圧力境界シールがその固定部を起点として「ホースが延伸する方向の反対方向」、かつ配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部を備えている。
すなわち、圧力境界シールの自由端部が「ホースが延伸する方向」に延びているか、あるいは「ホースが延伸する方向の反対方向」に延びているか、が異なるのみである。
そこで、該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体とを、同一の形状を備えた装置とする目的を達成する手段として、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第３の好適実施例の装置と、同じく第４の好適実施例の装置を以下に提案する。
【００３７】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第３の好適実施例の装置について、添付図を参照して説明する。
図１５は、図９と図１４に示す圧力境界シール部の別の実施態様を示す拡大断面図である。
なお、第１乃至第２の好適実施例の装置本体と、第３の好適実施例の装置本体との相違点において、圧力境界シールを除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
図１５において、圧力境界シール２０は、配管１の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部２０１と、２箇所の固定部２０１のそれぞれから配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部２０２から少なくとも構成されており、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０、もしくは圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを選択的に連通させる３ポート２位置シングル電磁弁２０４を備えている。
３ポート２位置シングル電磁弁２０４は、第１の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、第２の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを連通させる。
なお、電磁弁を使用すること無く、第１の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、第２の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを連通させる手段、があれば該手段を使用しても良い。
【００３８】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第４の好適実施例の装置について、添付図を参照して説明する。
図１６は、図１と図１１に示す装置本体の別の実施態様を示す一部拡大断面図；
図１７は、図１６に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図である。
なお、第１乃至第３の好適実施例の装置本体と、第４の好適実施例の装置本体との相違点において、圧力境界シールと非揺動車輪ユニットを除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
第４の好適実施例の装置本体は、第１乃至第３の好適実施例の装置本体と異なり２個の圧力境界シールを備えている。
該２個の圧力境界シールを備えたことに起因して、非揺動車輪ユニットの形状を変更する必要が生じたものである。
先ず図１６乃至図１７に示す第４の好適実施例の非揺動車輪ユニットについて、
該非揺動車輪ユニットは；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、外部から圧縮空気が供給されても良い。
第４の好適実施例の装置本体は、下記の２個の圧力境界シールを備えている。
すなわち、
第２筒状体２２のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０Ａ；と、
第４筒状体２４のフランジ部と第５筒状体２５のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向の反対方向、かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０Ｂ；とを備えている。
圧力境界シール２０Ａは、第１の好適実施例の装置構成時においては、
その自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられてシールの機能を有するが、第２の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は配管１の内壁へ強く押し付けられることは無いのでシールの機能を有さない。
圧力境界シール２０Ｂは、第１の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は配管１の内壁へ強く押し付けられることは無いのでシールの機能を有さず、第２の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられてシールの機能を有する。
【００３９】
配管の端部に真空破壊弁または圧力逃がし弁を備えた端部において、真空破壊弁と圧力逃がし弁の両方の弁を備えても良い。
何故ならば、配管の端部に真空破壊弁を備えた端部において、さらに圧力逃がし弁を備えても真空破壊弁の機能は棄損されることがなく、一方、配管の端部に圧力逃がし弁を備えた端部において、さらに真空破壊弁を備えても圧力逃がし弁の機能は棄損されることがないからである。
【００４０】
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。
例えば、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体を配管の内部で走行させるための手段として、該装置本体に揺動車輪ユニットと非揺動車輪ユニットを備えている。
なお、該揺動車輪ユニットは；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されており、
また、該非揺動車輪ユニットは；
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている。
装置本体を配管の内部で走行させるための手段は、以上に述べた手段に限定されることなく、例えば、該装置本体にワイヤロープを連結し、該装置本体を該ワイヤロープにより牽引走行させても良い。
また、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置も配管も大気中にあるものとして説明を行ったが、装置と配管が水中にある場合においても本発明の装置を適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法として、好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図。
【図２】図１に示す装置本体の拡大断面図。
【図３】図２に示す装置本体の上面図。
【図４】図２に示す装置本体におけるＡ−Ａ矢視の側面図。
【図５】図２に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図。
【図６】図２に示す装置本体におけるＣ−Ｃ矢視の側面図。
【図７】図２に示す装置本体におけるＤ−Ｄ矢視の側面図。
【図８】図１に示す真空破壊弁の拡大断面図。
【図９】図２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図。
【図１０】図２に示す装置本体の曲管部における態様を示す断面図。
【図１１】本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図。
【図１２】図１１に示す装置本体の拡大断面図。
【図１３】図１１に示す圧力逃がし弁の拡大断面図。
【図１４】図１２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図。
【図１５】図９と図１４に示す圧力境界シール部の別の実施態様を示す拡大断面図。
【図１６】図１と図１１に示す装置本体の別の実施態様を示す一部拡大断面図。
【図１７】図１６に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図。
【符号の説明】
【００４３】
空間Ａ：Ａ０
空間Ｂ：Ｂ０
配管１
配管端部栓１０１
ルーツ式ポンプ３
固体・流体分離装置４
ホース５
ガイド車輪ユニット８
ホース用ガイド車輪ユニット９
真空破壊弁６
上流側の弁穴６１
下流側のホース継手６２
弁ケース６３
弁板６４
弁板に固定された弁ロッド６５
圧縮コイルバネ６６
圧力逃がし弁７
下流側の弁穴７１
上流側のホース継手７２
弁ケース７３
弁板７４
弁板に固定された弁ロッド７５
圧縮コイルバネ７６
装置本体２
圧力境界シール２０
固定部２０１
自由端部２０２
圧力境界シールの内側の空間２０３
３ポート２位置シングル電磁弁２０４
減速機付きエアモータ３１
主回転軸３２
ベアリング３３
ロータリージョイント機構３４
ユニバーサルジョイント３５
従動回転軸３６
第１筒状体２１
第２筒状体２２
第３筒状体２３
第４筒状体２４
第５筒状体２５
ホース継手２６
第１球面軸受２１１
第２球面軸受２３１
第３球面軸受２５１
揺動車輪ユニット３７
非揺動車輪ユニット３８
ロッド非回転式シリンダ３９
従動車輪４１
高圧チューブ継手４２
高圧チューブ４３
ノズル４４
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知技術としては、特許公開２００３−２２５６２６号公報に記載の「配管内作業方法および装置」が知られている。
【特許文献１】特許公開２００３−２２５６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したに特許公開２００３−２２５６２６号公報開示された「配管内作業方法および装置」においては次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、かかる「配管内作業方法および装置」においては、
配管内において作業用装置を走行させるために、該配管の外部に巻上げ装置を配置し、該巻上げ装置に巻き取られる策状体の端部に作業用装置を連結し、該策状体を該巻上げ装置によって巻上げて該作業用装置を配管の軸方向に沿って牽引し、而して該作業用装置を該配管内において走行させるものであった。
しかしながら、かかる「配管内作業方法および装置」においては、開口した該配管の一方の開口部から他方の開口部側に索状体を挿通する工程が必須であるため、該配管の長さが長い場合、あるいは該配管の途中に曲管部が有る場合においては、該索状体を挿通する工程が煩雑である。
また、かかる「配管内作業方法および装置」においては、ジェット噴射機構部により該配管内面に付着した異物を剥離する洗浄作業が行われ、次に、該剥離した異物を吸引回収する作業が行われ、次に、該配管内面をコーティング材料にて被覆することにより補修する作業が行われるものであるが、該洗浄作業工程と該補修作業工程との間に必要不可欠な「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が記載されていない。
配管内面をコーティング材料にて良好に被覆するためには、「濡れた配管内面を強制乾燥させる工程」が必須であるが、濡れた配管内面を乾燥させる手段が「自然乾燥」であれば該濡れた配管内面を「自然乾燥」させるために多くの時間を要し、かつ多くの時間を要するほど洗浄作業により得られた折角の鉄の地肌を再び錆させることになる。
さらに、塗装された配管内面を「自然乾燥」させるために多くの時間を要する。
従って、本発明の技術的解決課題は次のとおりである。
すなわち、本発明においては、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、「濡れた配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、「塗装された配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項１に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
【０００５】
請求項２に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００６】
請求項３に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ｂとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００７】
請求項４に係る発明においては、
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００８】
請求項５に係る発明においては、
該配管の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の配管内作業装置が提供される。
【０００９】
請求項６に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
なお、空気を吐出する吐出ポンプの特性として、該ポンプは空気を圧縮する機能を保有しており、該空気の圧縮時に熱が発生するので、該ポンプから吐出される空気は熱風である。而して、空間Ａには熱風が送気される。
【００１０】
請求項７に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１１】
請求項８に係る発明においては、
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ａとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１２】
請求項９に係る発明においては、
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１３】
請求項１０に係る発明においては、
該配管の内壁に被覆を施すために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の配管内作業装置が提供される。
【００１４】
請求項１１に係る発明においては、
水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた請求項１乃至請求項５に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁を清掃する第１の工程と、
塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた請求項６乃至請求項１０に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁に被覆を施す第２の工程とを備える、ことを特徴とする配管内作業方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は下記の効果をもたらすものである。
すなわち、
配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、本発明においては、「濡れた配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、本発明においては、「塗装された配管内面を強制乾燥させる手段」を備えた「配管内作業装置および方法」が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、添付図を参照して更に詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図；
図２は、図１に示す装置本体の拡大断面図；
図３は、図２に示す装置本体の上面図；
図４は、図２に示す装置本体におけるＡ−Ａ矢視の側面図；
図５は、図２に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図；
図６は、図２に示す装置本体におけるＣ−Ｃ矢視の側面図；
図７は、図２に示す装置本体におけるＤ−Ｄ矢視の側面図；
図８は、図１に示す真空破壊弁の拡大断面図；
図９は、図２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図；
図１０は、図２に示す装置本体の曲管部における態様を示す断面図である。
【００１８】
図１において、
本発明に従って構成された「配管１内作業装置」の第１の好適実施例の装置は；
配管１の内部に配置された装置本体２と；
上流側の端部が装置本体２に連結され、下流側の端部が固体・流体分離装置４の上流側入口に連結されたホース５と；
上流側の入口が固体・流体分離装置４の下流側出口に連結され、下流側の出口が配管１を包囲している空間に開放された、容積型ポンプの一種であるルーツ式真空ポンプ３と；
配管１の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部に接続された真空破壊弁６；
により構成されている。
なお、配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されている側の端部は配管１を包囲している空間に開放されている。
【００１９】
図２乃至図１０において、装置本体２の構成について述べると；
装置本体２は；
配管１の内部の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部の外周部には非揺動車輪ユニット３８の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、第１筒状体２１の外周部の右側の端部には高圧チューブ継手４２が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部がフランジ状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
第２筒状体２２のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
第１筒状体２１の中央部の外周部に固定された非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に高圧チューブ継手４２が装着されており、回転している高圧チューブ継手４２と回転していない第１筒状体２１の高圧チューブ継手４２との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結され、外周部には揺動車輪ユニット３７の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、且つ右側の端部には清掃材料を噴射するノズル４４と高圧チューブ継手４２を備えた従動回転軸３６と；
配管１の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を噴射するノズル４４と；
従動回転軸３６の外周部に固定された揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の高圧チューブ継手４２と従動回転軸３６の高圧チューブ継手４２とを連結する高圧チューブ４３と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、配管１の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、真空破壊弁６に連通された空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
【００２０】
図２乃至図４において、揺動車輪ユニット３７の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント（図示せず）を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００２１】
図２乃至図３及び図５において、非揺動車輪ユニット３８の構成について述べると；
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００２２】
図８において、公知の真空破壊弁６の構成について述べると；
真空破壊弁６は、上流側の弁穴６１と下流側のホース継手６２を備えた弁ケース６３と、弁ケース６３の内部に配置された弁板６４と、弁板６４に固定された摺動自在な弁ロッド６５と、弁板６４を弁穴に強く押し当てるための圧縮コイルバネ６６、から構成されている。
【００２３】
以上のように構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置の作用について、図１乃至図１０を参照して説明する。
吸引風量が十分にあるルーツ式真空ポンプ３が作動すると、
配管１の内部の空間Ａ：Ａ０に在る大気は下流側の方向、すなわちルーツ式真空ポンプ３の方向に吸引され、空間Ａ：Ａ０は真空破壊弁６の設定圧力（仮に−２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
空間Ａ：Ａ０の減圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る大気は、図９において、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ａ：Ａ０へ流入する。
図中の黒矢印は空気が流れる方向を示している。
端部が開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられ、而して、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の配管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の空気流が流入するものである。
図８の真空破壊弁６において、空間Ａ：Ａ０の圧力が−２００ｍｍＨｇ以下になると、大気の圧力が圧縮コイルバネ６６の力に打ち勝って弁板６４を押し開くので大気が真空破壊弁６の内部へ流入し、而して空間Ａ：Ａ０の圧力は−２００ｍｍＨｇに維持される。
なお、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して、装置本体２は空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０の方向へ作用する強い力を受けている。
【００２４】
図２乃至図５において、減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図２において左から右を見た状態において、時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、配管１の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には配管１の軸線に沿って左から右へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には反時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は配管１の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の反時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
【００２５】
第１筒状体２１に装着された高圧チューブ継手４２に、例えば高圧水が供給されると、該高圧水は、ロータリージョイント機構３４、主回転軸３２に装着された高圧チューブ継手４２、高圧チューブ４３、従動回転軸３６に装着された高圧チューブ継手４２を経由して移送され、ノズル４４から配管１の内壁に向け勢いよく噴射され、該内壁に付着した錆などの異物が剥離され清掃される。
真空破壊弁６から空間Ａ：Ａ０、空間Ｂ：Ｂ０、ホース５、固体・流体分離装置４を経由してルーツ式真空ポンプ３に至る空気流の作用により、剥離された異物と使用済みの水は吸引移送され、固体・流体分離装置４にて異物と使用済みの水が分離された後の清浄な空気はルーツ式真空ポンプ３の出口から大気中へ放出される。
なお、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の空気流が流入しているので、濡れた配管１の内壁は、該高速空気流の作用により強制乾燥される。
【００２６】
図１０は、図２に示す装置本体２の曲管部における態様を示す断面図であるが、圧力境界シール２０は球面軸受を介して装置本体２に装着されているため、配管１に曲管部があっても、圧力境界シール２０の軸線は配管１の軸線の近傍に常に在り、而して圧力境界シール２０の自由端部２０２は配管１の内壁に常に密着可能となるものである。
【００２７】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
図１１は、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置において、装置本体２および該装置本体２に付帯する装置類の構成を示す全体図；
図１２は、図１１に示す装置本体２の拡大断面図；
図１３は、図１１に示す圧力逃がし弁７の拡大断面図；
図１４は、図１２に示す装置本体２における圧力境界シール部の拡大断面図である。
なお、第１の好適実施例の装置本体２と第２の好適実施例の装置本体２との相違点において、圧力境界シール２０の配置を除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
【００２８】
図１１において、
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は；
配管１の内部に配置された装置本体２と；
下流側の端部が装置本体２に連結され、上流側の端部がルーツ式ポンプ３の出口に連結されたホース５と；
容積型ポンプの一種であるルーツ式ポンプ３と；
配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されていない側の端部に接続された圧力逃がし弁７；
により構成されている。
なお、配管１の２箇所の端部において、ホース５が配置されている側の端部は配管１を包囲している空間に開放されている。
【００２９】
図１２と図１４において、装置本体２の構成について述べると；
装置本体２は；
配管１内の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部の外周部には非揺動車輪ユニット３８の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、第１筒状体２１の外周部の右側の端部には高圧チューブ継手４２が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部がフランジ状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
第４筒状体２４のフランジ部と第５筒状体２５のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向の反対方向、かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
第１筒状体２１の中央部の外周部に固定された非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に高圧チューブ継手４２が装着されており、回転している該高圧チューブ継手４２と回転していない第１筒状体２１の高圧チューブ継手４２との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結され、外周部には揺動車輪ユニット３７の４個のロッド非回転式シリンダ３９が固定され、且つ右側の端部にはコーティング材料を噴射するノズル４４と高圧チューブ継手４２を備えた従動回転軸３６と；
配管１の内壁をコーティングするために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料を噴射するノズル４４と；
従動回転軸３６の外周部に固定された揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の高圧チューブ継手４２と従動回転軸３６の高圧チューブ継手４２とを連結する高圧チューブ４３と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、配管１の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、圧力逃がし弁７に連通された空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
【００３０】
図２乃至図４において、揺動車輪ユニット３７の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント（図示せず）を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００３１】
図２乃至図３及び図５において、非揺動車輪ユニット３８の構成について述べると；
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、外部から圧縮空気が供給されても良い。
【００３２】
図８において、公知の圧力逃がし弁７の構成について述べると；
圧力逃がし弁７は、下流側の弁穴７１と上流側のホース継手７２を備えた弁ケース７３と、弁ケース７３の外部に配置された弁板７４と、弁板７４に固定された摺動自在な弁ロッド７５と、弁板７４を弁穴７１に強く押し当てるための圧縮コイルバネ７６、から構成されている。
【００３３】
以上のように構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置の作用について、図１１乃至図１４を参照して説明する。
吐出風量が十分にあるルーツ式ポンプ３が作動すると、大気は該ポンプ３により配管１の内部の空間Ａ：Ａ０へ送気され、空間Ａ：Ａ０は圧力逃がし弁７の設定圧力（仮に２００ｍｍＨｇとする）まで昇圧される。
空間Ａ：Ａ０の昇圧に伴い、空間Ａ：Ａ０に在る空気は、図１４において、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ｂ：Ｂ０へ流入する。
図中の黒矢印は空気が流れる方向を示している。
端部が開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられ、而して、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の配管１の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の空気流が流入するものである。
図１３の圧力逃がし弁７において、空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇ以上になると、空間Ａ：Ａ０ の空気の圧力が圧縮コイルバネ７６の力に打ち勝って弁板７４を押し開くので該空気は圧力逃がし弁７の外部へ流出し、而して空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇに維持される。
なお、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して、装置本体２は空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０の方向へ作用する強い力を受けている。
【００３４】
図１２、図４及び図５において、減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図１２において左から右を見た状態において、反時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は反時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、配管１の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には配管１の軸線に沿って右から左へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は配管１の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の時計方向への回転は阻止される。
すなわち、図１２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が反時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
【００３５】
第１筒状体２１に装着された高圧チューブ継手４２に、例えば塗料が供給されると、該塗料は、ロータリージョイント機構３４、主回転軸３２に装着された高圧チューブ継手４２、高圧チューブ４３、従動回転軸３６に装着された高圧チューブ継手４２を経由して移送され、ノズル４４から配管１の内壁に向け噴霧され、該内壁は塗装される。
なお、配管１の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の空気流が流入しているので、配管１の内壁が濡れていても、高速かつ高温の空気流の作用により強制乾燥される。
また、ルーツ式ポンプ３から、ホース５、空間Ｂ：Ｂ０、空間Ａ：Ａ０を経由して圧力逃がし弁７に至る、高速かつ高温の空気流の作用により、塗装は早く乾燥する。
なお、空気を吐出する吐出ポンプの特性として、該ポンプは空気を圧縮する機能を保有しており、該空気の圧縮時に熱が発生するので、該ポンプから吐出される空気は熱風である。而して、空間Ａ：Ａ０には熱風が送気される。
【００３６】
以上に述べた、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置は、配管１の内壁に対して水や研掃材などの清掃材料を衝突させて清掃する第１の工程において好都合に使用することができる。
また、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は、配管１の内壁に対して塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする第２の工程において好都合に使用することができる。
そこで、該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体とが同一の装置であれば大変都合が良い。
該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体との相違点について述べると、
該第１の好適実施例の装置本体においては、圧力境界シールがその固定部を起点として「ホースが延伸する方向」、かつ配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部を備えているのに対して、
該第２の好適実施例の装置本体においては、圧力境界シールがその固定部を起点として「ホースが延伸する方向の反対方向」、かつ配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部を備えている。
すなわち、圧力境界シールの自由端部が「ホースが延伸する方向」に延びているか、あるいは「ホースが延伸する方向の反対方向」に延びているか、が異なるのみである。
そこで、該第１の好適実施例の装置本体と、該第２の好適実施例の装置本体とを、同一の形状を備えた装置とする目的を達成する手段として、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第３の好適実施例の装置と、同じく第４の好適実施例の装置を以下に提案する。
【００３７】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第３の好適実施例の装置について、添付図を参照して説明する。
図１５は、図９と図１４に示す圧力境界シール部の別の実施態様を示す拡大断面図である。
なお、第１乃至第２の好適実施例の装置本体と、第３の好適実施例の装置本体との相違点において、圧力境界シールを除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
図１５において、圧力境界シール２０は、配管１の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部２０１と、２箇所の固定部２０１のそれぞれから配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部２０２から少なくとも構成されており、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０、もしくは圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを選択的に連通させる３ポート２位置シングル電磁弁２０４を備えている。
３ポート２位置シングル電磁弁２０４は、第１の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、第２の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを連通させる。
なお、電磁弁を使用すること無く、第１の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、第２の好適実施例の装置構成時においては、圧力境界シールの内側の空間２０３と空間Ａ：Ａ０とを連通させる手段、があれば該手段を使用しても良い。
【００３８】
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第４の好適実施例の装置について、添付図を参照して説明する。
図１６は、図１と図１１に示す装置本体の別の実施態様を示す一部拡大断面図；
図１７は、図１６に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図である。
なお、第１乃至第３の好適実施例の装置本体と、第４の好適実施例の装置本体との相違点において、圧力境界シールと非揺動車輪ユニットを除いてその他の部分の態様は同様であるので係る図面を省略する。
第４の好適実施例の装置本体は、第１乃至第３の好適実施例の装置本体と異なり２個の圧力境界シールを備えている。
該２個の圧力境界シールを備えたことに起因して、非揺動車輪ユニットの形状を変更する必要が生じたものである。
先ず図１６乃至図１７に示す第４の好適実施例の非揺動車輪ユニットについて、
該非揺動車輪ユニットは；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置されて固定された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、配管１の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を配管１の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、外部から圧縮空気が供給されても良い。
第４の好適実施例の装置本体は、下記の２個の圧力境界シールを備えている。
すなわち、
第２筒状体２２のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０Ａ；と、
第４筒状体２４のフランジ部と第５筒状体２５のフランジ部により挟みこまれて固定され、該固定部２０１を起点としてホース５が延伸する方向の反対方向、かつ配管１の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０Ｂ；とを備えている。
圧力境界シール２０Ａは、第１の好適実施例の装置構成時においては、
その自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられてシールの機能を有するが、第２の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は配管１の内壁へ強く押し付けられることは無いのでシールの機能を有さない。
圧力境界シール２０Ｂは、第１の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は配管１の内壁へ強く押し付けられることは無いのでシールの機能を有さず、第２の好適実施例の装置構成時においては、その自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、配管１の内壁へ強く押し付けられてシールの機能を有する。
【００３９】
配管の端部に真空破壊弁または圧力逃がし弁を備えた端部において、真空破壊弁と圧力逃がし弁の両方の弁を備えても良い。
何故ならば、配管の端部に真空破壊弁を備えた端部において、さらに圧力逃がし弁を備えても真空破壊弁の機能は棄損されることがなく、一方、配管の端部に圧力逃がし弁を備えた端部において、さらに真空破壊弁を備えても圧力逃がし弁の機能は棄損されることがないからである。
【００４０】
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。
例えば、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体を配管の内部で走行させるための手段として、該装置本体に揺動車輪ユニットと非揺動車輪ユニットを備えている。
なお、該揺動車輪ユニットは；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されており、
また、該非揺動車輪ユニットは；
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている。
装置本体を配管の内部で走行させるための手段は、以上に述べた手段に限定されることなく、例えば、該装置本体にワイヤロープを連結し、該装置本体を該ワイヤロープにより牽引走行させても良い。
また、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置も配管も大気中にあるものとして説明を行ったが、装置と配管が水中にある場合においても本発明の装置を適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去し、これらを除去した後に、例えば塗料や耐蝕合金などの被覆材料のコーティングを行うなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法として、好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図。
【図２】図１に示す装置本体の拡大断面図。
【図３】図２に示す装置本体の上面図。
【図４】図２に示す装置本体におけるＡ−Ａ矢視の側面図。
【図５】図２に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図。
【図６】図２に示す装置本体におけるＣ−Ｃ矢視の側面図。
【図７】図２に示す装置本体におけるＤ−Ｄ矢視の側面図。
【図８】図１に示す真空破壊弁の拡大断面図。
【図９】図２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図。
【図１０】図２に示す装置本体の曲管部における態様を示す断面図。
【図１１】本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置において、装置本体および該装置本体に付帯する装置類の構成を示す全体図。
【図１２】図１１に示す装置本体の拡大断面図。
【図１３】図１１に示す圧力逃がし弁の拡大断面図。
【図１４】図１２に示す装置本体における圧力境界シール部の拡大断面図。
【図１５】図９と図１４に示す圧力境界シール部の別の実施態様を示す拡大断面図。
【図１６】図１と図１１に示す装置本体の別の実施態様を示す一部拡大断面図。
【図１７】図１６に示す装置本体におけるＢ−Ｂ矢視の側面図。
【符号の説明】
【００４３】
空間Ａ：Ａ０
空間Ｂ：Ｂ０
配管１
配管端部栓１０１
ルーツ式ポンプ３
固体・流体分離装置４
ホース５
ガイド車輪ユニット８
ホース用ガイド車輪ユニット９
真空破壊弁６
上流側の弁穴６１
下流側のホース継手６２
弁ケース６３
弁板６４
弁板に固定された弁ロッド６５
圧縮コイルバネ６６
圧力逃がし弁７
下流側の弁穴７１
上流側のホース継手７２
弁ケース７３
弁板７４
弁板に固定された弁ロッド７５
圧縮コイルバネ７６
装置本体２
圧力境界シール２０
固定部２０１
自由端部２０２
圧力境界シールの内側の空間２０３
３ポート２位置シングル電磁弁２０４
減速機付きエアモータ３１
主回転軸３２
ベアリング３３
ロータリージョイント機構３４
ユニバーサルジョイント３５
従動回転軸３６
第１筒状体２１
第２筒状体２２
第３筒状体２３
第４筒状体２４
第５筒状体２５
ホース継手２６
第１球面軸受２１１
第２球面軸受２３１
第３球面軸受２５１
揺動車輪ユニット３７
非揺動車輪ユニット３８
ロッド非回転式シリンダ３９
従動車輪４１
高圧チューブ継手４２
高圧チューブ４３
ノズル４４
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。
【請求項２】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置。
【請求項３】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ｂとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置。
【請求項４】
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置。
【請求項５】
該配管の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の配管内作業装置。
【請求項６】
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。
【請求項７】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置。
【請求項８】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ａとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置。
【請求項９】
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の配管内作業装置。
【請求項１０】
該配管の内壁に被覆を施すために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の配管内作業装置。
【請求項１１】
水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた請求項１乃至請求項５に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁を清掃する第１の工程と、
塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた請求項６乃至請求項１０に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁に被覆を施す第２の工程とを備える、ことを特徴とする配管内作業装置および方法。
【請求項１２】
配管内作業装置を配管の内部に沿って走行させるための手段として；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成された揺動車輪ユニットと、
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている非揺動車輪ユニットを備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１に記載の配管内作業装置。
【請求項１３】
該圧力境界シールの態様において、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている圧力境界シールと；
装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている圧力境界シールとを備えた；ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の配管内作業装置。
【請求項１４】
該配管の端部に真空破壊弁または圧力逃がし弁を備えた端部において、真空破壊弁と圧力逃がし弁の両方の弁を少なくとも備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１３に記載の配管内作業装置。
【請求項１】
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。
【請求項２】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置。
【請求項３】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ｂとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の配管内作業装置。
【請求項４】
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置。
【請求項５】
該配管の内壁を清掃するために、水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の配管内作業装置。
【請求項６】
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
該空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、該空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は、該空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁を介して該配管を包囲する流体に連通されており；
該空間Ｂには、該ホースが配置されており；
且つ、該空間Ｂの該圧力境界シールから離れた端部は、該配管を包囲する流体に連通されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。
【請求項７】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置。
【請求項８】
該圧力境界シールは、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており、該圧力境界シールの内側の空間と空間Ａとを連通させる弁を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の配管内作業装置。
【請求項９】
該配管に曲管部があっても、該圧力境界シールの軸線が該配管の軸線の近傍に在るように成すため、該圧力境界シールは球面軸受を介して装置に装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の配管内作業装置。
【請求項１０】
該配管の内壁に被覆を施すために、塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の配管内作業装置。
【請求項１１】
水や研掃材などの清掃材料を衝突させる手段を備えた請求項１乃至請求項５に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁を清掃する第１の工程と、
塗料や耐蝕合金などの被覆材料をコーティングする手段を備えた請求項６乃至請求項１０に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する該配管の内壁に被覆を施す第２の工程とを備える、ことを特徴とする配管内作業装置および方法。
【請求項１２】
配管内作業装置を配管の内部に沿って走行させるための手段として；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成された揺動車輪ユニットと、
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている非揺動車輪ユニットを備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１に記載の配管内作業装置。
【請求項１３】
該圧力境界シールの態様において、該配管の軸線が在る面で切断した断面形状において、装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ａから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている圧力境界シールと；
装置に装着された固定部と、該固定部を起点として該空間Ｂから離れる方向かつ該配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触する自由端部から少なくとも構成されている圧力境界シールとを備えた；ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の配管内作業装置。
【請求項１４】
該配管の端部に真空破壊弁または圧力逃がし弁を備えた端部において、真空破壊弁と圧力逃がし弁の両方の弁を少なくとも備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１３に記載の配管内作業装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−５４５１（Ｐ２０１１−５４５１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５３０７９（Ｐ２００９−１５３０７９）
【出願日】平成２１年６月２８日（２００９．６．２８）
【出願人】（７１０００６３６７）ウラカミ合同会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２８日（２００９．６．２８）
【出願人】（７１０００６３６７）ウラカミ合同会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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