JP2006055723A

JP2006055723A - 枝管用管内面研磨装置

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Publication number: JP2006055723A
Application number: JP2004239066A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Abe; 部馨阿
Original assignee: Ebara Techno Serve Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】マンション等の建物の排水枝管（横引き管）の清掃に際して、排水竪管内から枝管内の清掃、錆取りを容易にする枝管用管内研磨装置の提供。
【解決手段】建物の排水縦管Ｐｖに接続されている枝管Ｐｈの内面を排水竪管Ｐｖの内部から清掃して錆や汚れなどを除去するための管内面研磨装置Ａにおいて、ユニバーサルジョイント３，４で連結された研磨ユニット１と固定・回転ユニット２とよりなり、研磨ユニット１は複数の入れ子状のパイプ及び枝管Ｐｈの方向を向いているガイドで保持されたエアモータで回転する研磨ワイヤを備え、その研磨ワイヤの先端には研磨工具が取付けられ、固定・回転用ユニット２は竪管Ｐｖの内面への固定手段と前記研磨ユニット１を回転させるためのモータとを備え、更に前記研磨工具の竪管Ｐｖに対する軸線方向及び円周方向位置を確認するＴＶカメラ３００と昇降手段（図示しない、例えば牽引ワイヤ）とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、マンションなどの建物の排水竪管と各階で接続されている枝管（横引き枝管）の内面の錆或いは汚れを清掃除去する枝管用管内面研磨装置に関する。

パイプの内部を先端に清掃手段を取り付けた可撓製のワイヤを回転させて清掃する技術は知られている。かかる技術によれば、湾曲したパイプでも清掃が可能である。

しかしながら、竪管から分岐した管（枝管、或いは横引き管という）の場合は、分岐した管の向きが竪管の向きと異なるため、清掃用具をその分岐した管（横引き管）に挿入することが出来ない。そこで、例えば、マンションなどの建物の排水枝管（横引き管）の清掃に際して、各階の部屋内に入り、台所、洗面所、トイレなどの器具から作業を行うことを余儀なくされているのが現状である。

また、マンション等の排水竪管が経年劣化したり、管内が付着物で流路面積を減少させ、排水の流れを阻害してしまう場合がある。そうした場合には、一旦管内を清掃した後、管内壁面を研磨して、壁面を新にライニングする場合があるが、上述した問題点の解消にはならない。

その他の従来技術として、発電所等の大口径水路間の内壁の付着物を自動的に除去する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、係る技術でも、上述の問題点を解消するものではない。
実開平４−９９２８１号公報

本発明は、上述した従来技術に鑑みて提案されたものであり、例えば、マンション等の建物の排水枝管（横引き管）の清掃に際して、各階の部屋内に入り、台所、洗面所、トイレなどの器具から作業を行うことなく、また、床、壁を撤去して枝管を露出させてその枝管を切断して開口部を設け、その開口部から作業を行うこともなく、排水竪管内から枝管内の清掃、錆取りを容易にする装置の提供を目的としている。

本発明の枝管用管内面研磨装置は、建物の排水縦管Ｐｖに接続されている枝管Ｐｈの内面を排水竪管Ｐｖの内部から清掃して錆や汚れなどを除去するための管内面研磨装置Ａにおいて、ユニバーサルジョイント３，４で連結された研磨ユニット１と固定・回転ユニット２とよりなり、研磨ユニット１は複数の入れ子状のパイプ１４，１５，１６及び枝管Ｐｈの方向を向いているガイド１８で保持されたエアモータ１１で回転する研磨ワイヤ１００を備え、その研磨ワイヤ１００の先端には研磨工具１５０が取付けられ、固定・回転用ユニット２は竪管Ｐｖの内面への固定手段２０と前記研磨ユニット１を回転させるためのモータ２５とを備え、更に前記研磨工具１５０の竪管Ｐｖに対する軸線方向及び円周方向位置を確認するＴＶカメラ３００と昇降手段（図示しない、例えば牽引ワイヤ）とを備えている（請求項１）。

前記ガイド１８の先端と竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度αは、研磨しようとする枝管Ｐｈが竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度βと同じである（請求項２）。

本発明の管内面研磨装置によれば、昇降手段（図示しない牽引ワイヤ等）によって研磨ユニット１のエアモータ１１部を上昇させれば、複数の入れ子状のパイプ１４，１５，１６は縮み、その結果研磨ワイヤ１００の先端は、枝管Ｐｈの方向に伸張することが出来、施工箇所に容易に達する。
したがって、例えば、マンションなどの建物の排水枝管（横引き管）の清掃に際して、各階の部屋内に入り、台所、洗面所、トイレなどの器具から作業を行うことなく、また、床、壁を撤去して枝管を露出させてその枝管を切断して開口部を設け、その開口部から作業を行うこともなく、排水竪管内から枝管内の清掃、錆取りを容易に行うことが出来る。

ＴＶカメラ３００を備えているため、研磨工具１５０の竪管Ｐｖに対する軸線方向及び円周方向位置を用意に確認することが出来、作業の効率化、確実性が向上する。

前記固定・回転ユニット２の固定手段２０は、内部に流体（例えば圧縮空気）を充填することにより、膨張する膨張部材（第１のエアバッグ２２）を有し、その膨張部材（第１のエアバッグ２２）に流体（例えば圧縮空気）を充填し膨張させた際に膨張部材（第１のエアバッグ２２）の外周部が竪管（Ｐｖ）内面を押圧し、押圧により生じる摩擦抵抗によって竪管Ｐｖ内の当該研磨装置全体の移動を拘束されるため、作業中は装置Ａ全体が確実に竪管Ｐｖ内に保持され、安全に作業が進められる。

また、固定手段２０の膨張部材（第１のエアバッグ２２）には高圧エアを供給して膨張させればよく、取り扱い及びメンテナンスは極めて簡単である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、竪管Ｐｖ内に挿入された管内面研磨装置（符号Ａとして示す）全体の構成を示した部分断面図である。
また、図２及び図３は、図１が長大な装置全体を一つの図面に示したために、細部の構成、構造が判別し難くなったので、解かりやすくするために、図１を２分割して示した図である。

図１〜図３において、管内面研磨装置Ａは、研磨ユニット1と、固定・回転ユニット２と、研磨ユニット１と固定・回転ユニット２とを屈曲且つ回転が自在に接続し両端のジョイント部３，３と接続リンク４とから成るユニバーサルジョイント３４、とによって構成されている。
図１〜図３において、符号Ｐｖは竪管を、符号Ｐｈは枝管（横引き管）を示す。

前記研磨ユニット１のやや上方には、ＴＶカメラ３００がケーブル３１０によって吊り下げられている。

前記研磨ユニット１は、図４に詳細構成を示すように、高圧エアによって駆動するエアモータ１１と、図示の例では３段の入れ子状パイプ１４，１５，１６よりなる伸縮部５と、研磨ワイヤ１００とを有している。

前記エアモータ１１の本体１１ａの回転軸１１ｂ側の端部が円筒状のエアモータ支持部材１２の一方の開口部１２ａに嵌入されて支持されている。尚、そのエアモータ支持部材１２の長手方向中央には中央孔１２ｄが開けられた隔壁部１２ｂが形成されてエアモータ本体１１ａの端面を隔壁部１２ｂに当接させることによってエアモータ１２の長手方向の取付け位置を決定している。

エアモータ支持部材１２の他方の開口部は内周側に雌ねじ１２ｃが形成され、図示の例では前記伸縮部５を形成する入れ子状パイプ１４を保持する保持部材１３の一方の端部に形成された雄螺子１３ｂに螺合するように構成されている。

保持部材１３の構造を更に詳述すると、保持部材１３は、全体として外径側が段付の円筒状部材であり、前記雄ねじ１３ｂ形成部の図示の上方に隣接する最大径部１３ａと図示の最大径部１３ａの図示の上方に隣接する中径部１３ｃと中径部１３ｃの上方に隣接する小径部１３ｄとを有している。そして、その小径部１３ｄの外周に下端の入れ子状パイプ１４の一方の開放端部１４ａが嵌入されていて、入れ子状パイプ１４，１５，１６によって形成された伸縮部５の一方を保持している。なお、この入れ子状パイプの数は任意に選択することができる。

入れ子状パイプ１４，１５，１６によって形成された伸縮部５を更に詳述すると、図示の例では前記下端のパイプ１４の他端（上端）側は、テーパ状に縮径しており、その縮径した開口部１４ｂには、中間のパイプ１５が挿入されている。

中間のパイプ１５の下端は、テーパ状に拡径１５ａしており、下端のパイプ１４が下方に移動する場合は、中間のパイプ１５の下端のテーパ状拡径部１５ａは前記下端のパイプ１４の縮径した開口部１４ｂで系止され、下端のパイプ１４が中間のパイプ１５から脱落することを防止している。

中間のパイプ１５の上端は、テーパ状に縮径しており、その縮径した開口部１５ｂには、上端のパイプ１６が挿入されている。

上端のパイプ１６の下端は、テーパ状に拡径１６ａしており、中間のパイプ１５が下方に移動する場合は、上端のパイプ１６の下端のテーパ状拡径部１６ａは前記中間のパイプ１５の縮径した開口部１５ｂで系止され、中間のパイプ１５が上端のパイプ１６から脱落することを防止している。
上端のパイプ１６の上端１６ｂは、後述するパイプホルダ１７の下端の円筒部１７ａに嵌入されている。

前記エアモータ１１の下端部にはＬ字状のブラケット１８０が固定用ナットＮによって取付けられている。
即ち、入れ子状パイプ１４、１５、１６によって構成される伸縮部５は、パイプホルダ１７と保持部材１３とによって端部が保持されており、その保持部材１３はモータ支持部材１２を介してエアモータ１１と接続されているので、例えば前記Ｌ字状のブラケット１８０を図示しない第１の昇降手段である例えば牽引ワイヤ等で上方に引き上げることにより入れ子状パイプ１４、１５、１６による伸縮部５は全体が縮まるように構成されている。反対に、牽引ワイヤを緩めれば、エアモータ１１の自重によってエアモータ１１は下方に下がる。

前記パイプホルダ１７は、図示の上端に前記ユニバーサルジョイントのジョイント部３の取付け軸３１（図３参照）の図示しない雄螺子を螺合する雌ねじ１７ｂが形成されている。

パイプホルダ１７の上下方向中央部は、図５に詳細断面を示すように、一方（図４及び図５の右方）が開放されたＵ字状の溝１７ｃが形成され、その溝１７ｃに、前記研磨ワイヤ１００を内部に貫通させその研磨ワイヤ１００の先端部の向きを、枝管Ｐｈの中心軸の向きに合わせるように変換するガイドパイプ１８を保持するように形成されている。
また、溝１７ｃにガイドパイプ１８を埋め込んだ上で、溝１７ｃの開放側にはガイドパイプ押さえ板１９が図示の例では座金１９２を介して４本のビス１９４でパイプホルダ１７に固定され、ガイドパイプ１８を確実にパイプホルダ１７に保持するように構成されている。
尚、図５において符号７ｈは後述のエアホース５４を支持するためのホースガイドである。

ここで、枝管Ｐｈの竪管Ｐｖへの接合部における枝管Ｐｈの中心軸の竪管Ｐｖの中心軸に対する向きは、図示の例では上方４５度を向いており、従ってガイドパイプ１８の先端部１８ｂは垂直部１８ａに対して４５度に曲げられている。
即ち、図１及び図３において、ガイドパイプ１８の先端と竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度αは、研磨しようとする枝管Ｐｈが竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度βと同じになるように形成されている。

パイプホルダ１７は、ガイドパイプ１８の先端部１８ｂを逃げるため、段付の切欠き部１７ｅが形成されている。

ガイドパイプ１８の先端部１８ｂの曲げ部直下には段付部１８ｃが形成され、その段付部の１８ｃの段付端面がパイプホルダ１７の前記切欠き部１７ｅの下端の水平端面１７ｄに当接させることによって、ガイドパイプ１８の位置決めを行うように形成されている。

パイプホルダ１７の前記溝１７ｃの開放側とは反対側の垂直面１７ｆには、上下両端部がチューブ押さえ板１７２を介してビス１７４によって閉塞された第２のエアバッグ１７０（第１のエアバッグについては後述する）が取付けてある。
その第２のエアバッグ１７０は、図示しない吸気系によって高圧エアが供給されると、図１０に示すように、第２のエアバッグ１７０は膨張し、第２のエアバッグの表面１７０ａが竪管Ｐｖの内壁Ｐｖｉに当接し、前記パイプホルダ１７を水平方向（矢印Ｚの方向）に移動することによって、例えば、研磨工具１５０をより枝管Ｐｈに近づけて、作業をやり易く出来るように構成されている。

前記エアモータ１１の下端面には、吸気金具１１ｃが突設してあり、その吸気金具１１ｃの外周には図示しない雄螺子が形成され、前記ブラケット１８０の図示しない取り付け孔に吸気金具１１ｃを挿通させ、吸気金具１１ｃに形成した前記雄螺子に前記固定用ナットＮを螺合させることで、ブラケット１８０をエアモータ１１に取付けるように構成されている。

前記吸気金具に１１ｃは、第１の吸気コネクタ５１が図示しないねじ機構によって取付けられ、更に第１のコネクタ５１は、吸気の流れ方向を逆向きにするＵ字の流路を有するアダプタ５２の一方の取付け螺子部に取付けられる。
アダプタ５２の他方の取付け螺子部にはエアホース５４の端部金具５３が取付けられている。そして、そのエアホース５４の図示しない他端は、上方に設置した図示しない高圧エア供給源に接続されている。

前記研磨用ワイヤ１００の下端側は、前記円筒状の保持部材１３の空洞部１３ｅにおいて、接続金具１１０によってエアモータ１１の回転軸１１ｂに接続される。
図示では明確には示していないが、接続金具１１０にはエアモータ１１の回転軸１１ｂを挿入する挿入孔が形成されており、更にその挿入孔に対して直交する方向には雌螺子が接続金具１１０の外周から挿入孔まで貫通するように形成されており、その雌螺子に図示しないビスを捻じ込み、ビスの先端をエアモータの回転軸の側面に押圧することによって、接続金具１１０と回転軸１１ｂとの相対回転運動を阻止するように構成されている。

接続金具１１０には、図示では明確に示していないが、研磨用ワイヤ１００を埋め込み一面が開放されたＵ字状の溝が切られ、研磨用ワイヤ１００をその溝に埋め込んだ後、押さえ板１２０を接続金具１１０にビス１９４によって取付けることによって、研磨用ワイヤ１００の軸方向の抜けを防止するように構成されている。

そのように接続金具１１０によってエアモータ１１の回転軸１１ｂに接続された研磨用ワイヤ１００は、エアモータ１１を高速で回転することにより回転が可能となり、先端近傍で向きを４５°変えられたワイヤ１００の先端部に取付けた研磨用工具１５０も高速で回転することが出来る。

次に、図６及び図７を参照して、固定・回転ユニット２の詳細構成について説明する。

固定・回転ユニット２は、大別して、管内面研磨装置Ａ全体を竪管Ｐｖの特定位置に固定させる固定部２０と、前記研磨ユニット１のガイドパイプ１８（図４参照）の先端の竪管Ｐｖの中心軸に対する回転方向の向きを、枝管（横引き管）の竪管の中心軸に対する回転方向の向きに一致させるために、少なくとも、パイプホルダ１７を回転させるための電動モータ２５と、固定部２０と電動モータ２５とを接続するための接続部材２８とで構成されている。

ここで、電動モータ２５は、回転方向の角度制御が正確に行われるステップモータを用いることが好ましい。

前記固定部２０は、全長に亙って中央が空洞２１ａとなった円筒状のハウジング２１と、そのハウジング２１を包囲するように配置され、上下両端部２２ａ、２２ｂがハウジング２１の上下両端近傍の縁部２１ｂ、２１ｃに嵌合し、その嵌合部分の外周側を円環状バンド２３で締め付けられるように取付けられた円筒状の第１のエアバッグ２２で構成されている。

ハウジング２１の下端には、フランジ２１ｄが形成されており、前記接続部材２８の一端が固定されるように構成されている。
電動モータ２５において、符号２６及び２７は電動モータ２５に接続部材２８を固定するためのフランジを示す。
尚、接続部材２８は複数用いられているが、図示では１本のみを示し、その他は省略して描いている。

ハウジング２１は、両端の縁部２１ｂ、２１ｃと両端の縁部２１ｂ、２１ｃを除く外周部２１ｅとは段差があるため、ハウジング２１の外周部２１ｅと前記エアバッグ２２の内周面とは空間Ｅが形成されている。

一方、ハウジング２１の上端近傍の１箇所には空洞２１ａ側に厚みの増した肉厚部２１ｆが設けてあり、その肉厚部２１ｆには、図７に詳細を示すようにハウジング中心軸に平行に管用テーパ螺子２１ｇが形成されている。
そして、ハウジング２１の外周部２１ｅと第１のエアバッグ２２の内周面とで形成された前記空間Ｅは、管用テーパ螺子２１ｇの下孔２１ｈ及びその下孔２１ｈに直交する水平孔２１ｊによって、ハウジング２１上端側と連通するように構成されている。

図６に戻り、前記管用テーパ螺子２１ｇには、エアホース２００の端部金具２１０が気密に捻じ込まれてエアホース２００が取付けられている。
そのエアホース２００の図示しない他端は、上方の図示しない高圧エア供給源に接続され、高圧エアを第１のエアバッグ２２に供給（充填）することにより、高圧エアは前記流路を矢印Ｙ１のように第１のエアバッグ２２（空間Ｅ）内に流入する。
高圧エアが充填されると第１のエアバッグ２２の外周は矢印Ｙ２方向に膨張し、やがて竪管Ｐｖの管壁を押圧する。

第１のエアバッグ２２の外周が膨張し、竪管Ｐｖの管壁を押圧することによって、固定ユニット２０及び固定ユニット２０と接続した電動モータ２５、更には、ユニバーサルジョイント３４（図３参照）によって接続された研磨ユニット１のパイプホルダ１７は上下方向の動きを拘束される（固定ユニット２０は竪管の特定位置に固定される）。

図８は、第１のエアバッグ２２に高圧エアを充填していない時の状態を示した状態図である。第１のエアバッグ２２に高圧エアを充填しなければ、第１のエアバッグ２２の外周は細くなり、固定ユニット２０を竪管Ｐｖ内で上下移動するに十分な隙間が生じる。

図３も参照して、前記固定ユニット２０のハウジング２１の中央の空洞部２１ａには、先端にＴＶカメラ３００を接続したケーブル３１０が挿通しており、ＴＶカメラ３００を上下させて、前記研磨工具１５０の竪管Ｐｖに対する軸線方向及び円周方向位置を確認するように構成されている。

固定ユニット２０のハウジング２１の中央の空洞部２１ａには、さらに、エアモータに１１高圧エアを供給する前記エアホース５４（図４参照）及び、エアモータ１１に取り付けたブラケット１８０に接続し、エアモータ１１の下端を昇降させるための図示しない昇降用ワイヤを挿通させている。

図９は、竪間Ｐｖと枝管Ｐｈとの分岐点より更に枝管Ｐｈの先の方向まで研磨工具１５０を送り込むために、図示しない昇降用ワイヤを上方に手繰り（矢印Ｙ３の動き）、エアモータ１１を上昇させ、入れ子状のパイプ１４，１５，１６を互いに押込むことによって伸縮部５を縮めた状態を示している。

上述した構成を有する本実施形態の管内面研磨装置Ａによれば、研磨ワイヤ１００の先端と竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度αが、研磨しようとする枝管Ｐｈが竪管Ｐｖの中心軸とでなす角度βと同じであるため、昇降用ワイヤ１８０によって研磨ユニット１のエアモータ１１部を上昇させれば、伸縮部５の複数の入れ子状のパイプ１４，１５，１６は縮み、その結果研磨ワイヤ１００の先端は、枝管Ｐｈの方向に伸張することが出来、施工箇所に容易に達する。
したがって、例えば、マンションなどの建物の排水枝管（横引き管）の清掃に際して、各階の部屋内に入り、台所、洗面所、トイレなどの器具から作業を行うことなく、また、床、壁を撤去して枝管を露出させてその枝管を切断して開口部を設け、その開口部から作業を行うこともなく、排水竪管内から枝管内の清掃、錆取りを容易に行うことが出来る。

前記固定・回転ユニット２の固定手段２０は、内部に圧縮空気を充填することにより、膨張する第１のエアバッグ２２を有し、その第１のエアバッグ２２に圧縮空気を充填し膨張させた際に、第１のエアバッグ２２の外周部が竪管内面Ｐｖｉを押圧し、押圧により生じる摩擦抵抗によって竪管Ｐｖ内の当該研磨装置Ａ全体の移動を拘束されるため、作業中は装置Ａ全体が確実に竪管Ｐｖ内に保持され、安全に作業が進められる。

また、固定手段２０の第１のエアバッグ２２には高圧エアを供給して膨張させればよく、取り扱い及びメンテナンスは極めて簡単である。

本発明の実施形態の管内面研磨装置の全体構成を示す部分断面図。図１を拡大して２分割した内の下方を示した全体構成図。図１を拡大して２分割した内の上方を示した全体構成図。本発明の実施形態における研磨ユニットの詳細構成を説明する詳細構成図。図４のＸ‐Ｘ断面図。本発明の実施形態における固定・回転ユニットの詳細構成を説明する詳細構成図。図６のＯ部拡大図。図６に対する高圧エアの非充填時を示した状態図。本発明の実施形態において、伸縮部を縮め、研磨ワイヤを枝管の先の方まで伸ばした状態を示した状態図。本発明の実施形態において、第２のエアバッグエアバッグに高圧エアを供給し、パイプホルダを水平方向に移動する様を示した状態図。

符号の説明

１・・・研磨ユニット
２・・・固定・回転ユニット
３・・・ジョイント部
４・・・接続リンク
５・・・伸張部
１１・・・エアモータ
１２・・・エアモータ支持部材
１３・・・保持部材
１４・・・下端の入れ子状パイプ
１５・・・中間の入れ子状パイプ
１６・・・上端の入れ子状パイプ
１７・・・パイプホルダ
１８・・・ガイドパイプ
２０・・・固定部
２１・・・ハウジング
２２・・・エアバッグ
２５・・・電動モータ
２８・・・接続部材
３４・・・ユニバーサルジョイント
１００・・・研磨ワイヤ
２００・・・エアホース
３００・・・ＴＶカメラ
３１０・・・ケーブル

Claims

建物の排水縦管に接続されている枝管の内面を排水竪管の内部から清掃して錆びや汚れなどを除去するための管内面研磨装置において、ユニバーサルジョイントで連結された研磨ユニットと固定・回転ユニットとより成り、研磨ユニットは複数の入れ子状のパイプ及び枝管の方向を向いているガイドで保持されたエアモータで回転する研磨ワイヤを備え、その研磨ワイヤの先端には研磨工具が取付けられ、固定・回転用ユニットは竪管の内面への固定手段と前記研磨ユニットを回転させるためのモータとを備え、更に前記研磨工具の縦管に対する軸線方向及び円周方向位置を確認するＴＶカメラと昇降手段とを備えることを特徴とする枝管用管内面研磨装置。
前記ガイドの先端と竪管の中心軸とでなす角度は、研磨しようとする枝管が竪管の中心軸とでなす角度と同じであることを特徴とする請求項1の枝管用管内面研磨装置。