JP2017012953A - 配管内洗浄研磨治具の支持装置及び配管内洗浄研磨方法 - Google Patents

配管内洗浄研磨治具の支持装置及び配管内洗浄研磨方法 Download PDF

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Abstract

【課題】研磨装置を管内部の中心に保持した状態で移動させるセンタリングを実現し、研磨シロを一定に保った状態で配管内の錆こぶを一定口径に研磨することによって、管壁の損傷やピンホールの発生をなくし、低騒音で高速研磨を実現することができるようにする。【解決手段】配管内で回転しながら配管内の錆こぶを研磨する研磨装置を備えた配管内洗浄研磨治具の中心の下部に長尺の案内部材を垂設すると共に、この案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材を管壁の凹凸形状に応じて点接触させ、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形させることによって、配管内洗浄研磨治具を配管の内径の中心にセンタリングした状態で移動させ、配管内の錆こぶを一定の研磨シロを残した状態で所定口径に研磨しながら配管内洗浄研磨治具から噴出する水圧又は空気圧で配管内洗浄を行う。【選択図】図1

Description

本発明は、配管内部を洗浄する際、管内で成長した錆こぶを一定厚さの研磨シロを残した状態で一定口径に研磨するようにした配管内洗浄研磨治具の支持装置及び配管内洗浄研磨方法に関する。
集合住宅やホテル等の建物に設ける排水立て管は、火災時の延焼対策から不燃材料の鉄管や鋳鉄管を使用するのが一般的である。このため、老朽化した排水立て管は管内に発生した錆の成長により、管壁に錆こぶが付着した状態となり、排水の流れを妨げたり、生活排水によるスケール等が付着し、排水詰まりの原因となるものであった。
このような管内に発生した錆こぶやスケール等を除去する方法として、近年においては、高圧水による排水管洗浄が採用されているが、管内の錆こぶは高圧水洗浄では除去することが困難であり、洗浄の際には錆こぶ等によって作業水の流れが妨げられるため、溢水事故等の二次的事故が発生する原因となっている。
ところで、従来から、立て管内の錆こぶを効率的に除去する方法として、管壁に打撃を与えることによって、錆こぶを削り落とすようにした機械的除去の方法が採用されている。
ところが、この機械的除去の方法は、研磨シロが一定しないばかりか、管壁を傷つけることでピンホールを誘発するため、漏水の危険性を有するものであった。また、管内を打撃することで発生する作業騒音は、住民生活の妨げとなり、作業時の苦情の原因ともなっていた。
従って、上記の機械的除去の方法を採用するには、打撃装置が管壁に接触しないように、打撃装置を管内の中心に保つセンタリングを行うことによって、研磨シロを一定厚さにし、しかも研磨の際に発生する騒音の低減化を実現することが肝要となる。
そこで、従来の技術を検討したのであるが、例えば、特許文献1に記載してある配管洗浄ノズル支持具は、工場内に設置した大型横引き配管等の洗浄に用いるものであり、配管洗浄ノズルの周囲に球状フレームを設けることによって、配管洗浄ノズルと洗浄箇所との距離を一定以上に保つことで、洗浄に必要な水圧を確保するようにしたものである。
特開2011−50858号公報
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、研磨装置を管内部の中心に保持した状態で移動させるセンタリングを実現し、研磨シロを一定厚さに保った状態で配管内の錆こぶを一定口径に研磨することによって、管壁の損傷やピンホールの発生をなくし、低騒音で高速研磨を実現することができるようにした配管内洗浄研磨治具の支持装置及び配管内洗浄研磨方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置は、配管内で回転しながら配管内の錆こぶを研磨する研磨装置を備えた配管内洗浄研磨治具を配管の内径の中心にセンタリングする配管内洗浄研磨治具の支持装置であって、配管内洗浄研磨治具の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材が管壁の凹凸形状に点接触する湾曲形状を有すると共に、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項2に記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置は、請求項1において、長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材は、案内部材の上下に離間して設けられたリング部材に係止された弾性線材からなり、各弾性線材の両端は上下のリング部材の縦穴に差し込まれた状態で上下のリング部材の中間にて湾曲状に外方へ張り出し、このリング部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形するように形成したことを特徴とする。
また、本発明の請求項3に記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置は、請求項1又は2において、配管内洗浄研磨治具の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材が、上下方向の少なくとも3カ所に配設されることによって、立て管に接続された横枝管の空洞部以外の箇所で上下方向の管壁側に少なくとも2点の接触状態で立て管内を移動するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の請求項4に記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置は、請求項1、2又は3において、配管を上下方向に設けた立て管の下方側に、外部に設けた真空吸引装置に連結した吸引ホースの吸引口を接続し、この吸引ホースで吸引される吸引力を立て管内に作用させることにより、立て管内の研磨クズやスケールを立て管の下流側に吸引して立て管の外部で回収するようにしたことを特徴とする。
さらに、本発明の請求項5に記載の配管内洗浄研磨方法は、配管内で回転しながら配管内の錆こぶを研磨する研磨装置を備えた配管内洗浄研磨治具の中心の下部に長尺の案内部材を垂設すると共に、この案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材を管壁の凹凸形状に応じて点接触させ、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形させることによって、配管内洗浄研磨治具を配管の内径の中心にセンタリングした状態で移動させ、配管内の錆こぶを一定の研磨シロを残した状態で所定口径に研磨しながら配管内洗浄研磨治具から噴出する水圧又は空気圧で配管内洗浄を行うことを特徴とする。
また、本発明の請求項6に記載の配管内洗浄研磨方法は、請求項5において、配管を上下方向に設けた立て管の下方側に真空吸引装置に連通した吸引ホースの吸引作用による空気流を生じさせ、研磨装置による研磨作業で発生した錆こぶの研磨クズを立て管の下流側に吸引することにより、立て管内の研磨クズやスケールを立て管の外部で回収しながら研磨作業を行うようにしたことを特徴とする。
本発明は、配管内洗浄研磨治具の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材が管壁の凹凸形状に点接触する湾曲形状を有するため、配管内に挿入した配管内洗浄研磨治具の研磨装置は配管の内径の中心にセンタリングした状態で移動することが可能となる。
また、上記の構成において、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形するようにしてあるため、管壁の各所で変化する錆こぶの凹凸形状にも可変的に対処して配管内洗浄研磨治具の研磨装置を管内の中心に保持した状態で移動することが可能となる。
従って、配管内洗浄研磨治具の中心の下部にガイド部材を備えた案内部材を垂設させた構成において、配管内洗浄研磨治具に備えた研磨装置を回転させることによって、研磨装置を管内部の中心に保持した状態で移動させるセンタリングが実現し、研磨シロを一定厚さに保った状態で配管内の錆こぶを一定口径に研磨することが可能となる。
また、このような研磨作業においては、研磨装置が配管の管壁に接触しない状態での研磨作業となるため、管壁の損傷やピンホールの発生をなくし、低騒音での高速研磨を実現することが可能となる。
(a)は本発明における実施例の配管内洗浄研磨治具を配管内に挿通した状態を示すものであり、(b)は配管内洗浄研磨治具を配管内で回転させている状態を示すものである。 本発明における実施例の配管内洗浄研磨治具の部分を示す斜視図である。 (a)は本発明における実施例のガイド部材を取り外した状態を示す側面図であり、(b)はガイド部材を取り付けた状態であって片側のガイド部材を外方からの押圧力で変形させている状態を示す部分側面図である。 (a)〜(c)は、本発明における実施例の配管内洗浄研磨治具を配管内で移動させている状態を示す側面図である。 本発明における実施例の配管内洗浄研磨治具を配管内に挿通して回転している状態を示す上面図である。 本発明における実施例の案内部材及びガイド部材の他の実施例を示す部分側面図である。 本発明における実施例の立て管の下端側に設けた吸引ホースの接続状況を示す部分断面図である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
本実施例の配管内洗浄研磨治具の支持装置1は、図1〜図3に示すように、配管2内で回転しながら配管2内の錆こぶ3を研磨する研磨装置4を備えた配管内洗浄研磨治具5を配管2の内径の中心にセンタリングするようにしたものである。また、この配管内洗浄研磨治具5の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材6の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材7が管壁2aの凹凸形状に点接触する湾曲形状を有すると共に、夫々のガイド部材7を外方からの押圧力の強弱に応じて内方へ弾性変形するようにしたものである。
以下、このような配管内洗浄研磨治具5の支持装置1について詳細に述べる。図1又は図2に示すように、配管内洗浄研磨治具5には、その中心の下部に垂下した状態で長尺の案内部材6が連結され、案内部材6の内部は空洞状態に貫通され、配管内洗浄研磨治具5の内部の空洞内に連通されている。
この配管内洗浄研磨治具5は、案内部材6の下部に接続された洗浄ホース8及び案内部材6の内部を介して外部から送給される高圧の水流又は高圧の空気流を配管内洗浄研磨治具5の空洞内で受け止める構成とされている。
さらに、配管内洗浄研磨治具5は、上部が牽引用のフック5aを取付ける吊下部5bと案内部材6との接続を行う接続管10との間に水平方向に回転する回転部5cを備えている。また、配管内洗浄研磨治具5の回転部5cの外周に設けられた複数のノズル9は一定方向に傾きを有して形成され、上記の高圧の水流又は高圧の空気流を各ノズル9から傾き方向に噴出させることによって、配管内洗浄研磨治具5の回転部5cを回転させることが可能である。
さらに、配管内洗浄研磨治具5は、その外周に研磨装置4を備えている。本実施例の研磨装置4は、配管内洗浄研磨治具5の外周の左右に2輪の金属製リングを接続した左右のチェーン4a、4bをネジ4cで遊嵌状態に止めた構成としている。このような構成により、上記のように配管内洗浄研磨治具5が回転した際、図1(b)に示すように、遠心力によって各チェーン4a、4bが水平方向に張り出した状態で回転し、各チェーン4a、4bが接触する範囲内で配管2内の錆こぶ3をチェーン4a、4bの打撃によって研磨することが可能となる。
本実施例では、図5に示すように、配管2内の錆こぶ3に一定厚さの研磨シロ3aを残した状態で錆こぶ3を所定口径に研磨する必要がある。このため、配管2の口径と研磨シロ3aの厚さを考慮して、配管内洗浄研磨治具5の回転時に、左右のチェーン4a、4bが水平方向に張り出す際の最大外径を設定する必要がある。
なお、本実施例では、研磨装置4を2輪の金属製リングを接続した左右のチェーン4a、4bで構成してあるが、このような構成に限定されず、他にも配管内洗浄研磨治具5の外周に高剛性の金属ブラシ(不図示)を設けることによって配管2内の錆こぶ3を研磨することも可能である。
一方、本実施例の案内部材6は、図1又は図2に示すように、複数のパイプ部材12の端部に形成した雄ネジ12aでリング部材11a、11bの内部に形成した雌ネジ(不図示)に締結することによって、全部で3連構成の長尺の案内部材6を構成している。
このような構成において、3連をなす案内部材6の各部は上下にリング部材11a、11bを有し、図3に示すように、各リング部材11a、11bの周部には均等に離間した少なくとも3カ所に縦穴13a、13bが形成されている。また、リング部材11a、11bの少なくとも一方の縦穴13a、13bは、各リング部材11a、11bの下部に外方へ露出した縦溝14a、14bの内部に形成されている(図2参照)。
ただし、このような構成は、上記のように上下のリング部材11a、11bとパイプ部材12とを別体に設けた部材を連結する構造のほか、上下に隣接した下部のリンク部材11bと上部のリンク部材11aとを一体的に形成し、構造の単純化及び軽量化を図るようにしてもよい。いずれの構成においても、各縦溝14a、14bをリング部材11a、11b(又は一体的にしたリンク部材)の周部に均等間隔で3カ所設ける場合、上下の縦溝14a、14bを120度ごとに配分して、上下の配分位置を60度ずつ、ずらした構成とする。
各ガイド部材7は、図2又は図3に示すように、外方へ略垂直状態に張り出した形状の金属製弾性線材で形成され、その両端部は夫々対向方向に折り曲げられた折曲片7a、7bが形成されている。さらに、図2又は図3に示すように、各折曲片7a、7bが上下のリング部材11a、11bの縦穴13a、13bに差し込まれ、下方の折曲片7bが下方のリング部材11bの縦溝14bに係止されているため、各ガイド部材7は、斜め方向から押圧力を受けても倒伏せず、外方へ略垂直に張出した状態を維持することが可能となる。
さらに、各ガイド部材7の両端は、上記のように上下のリング部材11a、11bの縦穴13a、13bに差し込まれた状態で上下のリング部材11a、11bの中間にて湾曲状に外方へ張り出すと共に、このガイド部材7を内方へ向けて外方からの押圧による変形及び形状復元をするように形成されている。
上記の内方又は外方へ弾性的に伸縮する各ガイド部材7の形状は、本実施例においては、図2又は図3に示すように、上方の折曲片7aから下方の折曲片7bの近傍まで緩やかに湾曲した円弧部7cを形成し、その円弧部7cの端部で外方へ張り出した折返部7dを形成すると共に、この折返部7dの内部には弾性線材を移動させることが可能な隙間7eを形成している。
さらに、上記の折返部7dから外方へ三角形の2辺をなすようにして中央に湾曲状の頂点を有する湾曲部7fを形成し、上方の折曲片7aの近傍に至った箇所で上記の円弧部7cを隙間7h内に入れた状態で折返部7gを形成し、この折返部7gから円弧部7iを形成して下方の折返部7dの隙間7eを通過させ、その下部に下方の折返片7bを形成した構成としている。
このような形状のガイド部材7は、図3(b)に示すように、湾曲部7fを外方から内方へ向けて押圧すると、折返部7d、7gの各隙間7h、7eの範囲内で移動させることによって変形し、押圧力を解除すると、ガイド部材7の弾性力が作用して元のガイド部材7の形状に復元する。
このような構成により、図5に示すように、長尺の案内部材6の上下方向に沿う複数個所(本実施例では3ケ所)における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材7が管壁2aの錆こぶ3等の凹凸形状に各湾曲部7fで点接触するため、配管2内に挿入した配管内洗浄研磨治具5は管内の内径の中心にセンタリングした状態となる。
また、この状態で配管内洗浄研磨治具5を配管2内の上下方向へ移動したとき、夫々のガイド部材7が錆こぶ3等の凹凸形状に押圧されて内方へ弾性変形するため、管壁2aの各所で変化する錆こぶ3の凹凸形状に対しても弾性的に変形して配管2の内径の中心にセンタリングした状態を保持したまま移動することが可能となる。
さらに、配管内洗浄研磨治具5に備えた研磨装置4を回転させることによって、研磨シロ3aを一定の厚さに保った状態で配管2内の錆こぶ3を一定口径に研磨することが可能となる。
本実施例の配管内洗浄研磨治具5を使用して立て管25内の錆こぶ3を洗浄及び研磨するには、図4(a)〜(c)に示すように、ワイヤ24を立て管25の上方から吊り下げて、立て管25の下部に準備した配管内洗浄研磨治具5のフック5aにワイヤ24を結合し、次いで、ワイヤ24を上方に吊り上げることによって、立て管25内の配管内洗浄研磨治具5を上方へ移動させる。
このとき、本実施例では、案内部材6の各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材7を案内部材6の上下方向の少なくとも3カ所に配設した構成としてあるため、立て管25の途中に接続された横枝管26の空洞部26a以外の箇所で各ガイド部材7が管壁2a側の上下方向に少なくとも2点の接触状態で移動することとなる。このような構成により、配管内洗浄研磨治具5の上部が横枝管26の空洞部26a内に進入することなく、配管内洗浄研磨治具5と支持部材6とが立て管25内を直状の状態で移動することが可能となる。
なお、上記の実施例では、各ガイド部材7を弾性線材で形成してあるが、他の実施例として、図6に示す構成とすることも可能である。即ち、図6において、案内部材6を構成するパイプ部材12の上部に固定した固定リング17を設け、その下方にコイルバネ18の弾性力で上下動する可動リング19を設け、コイルバネ18はその下方の固定リング20で支持し、上方の固定リング17と可動リング19との間に上下の棒部材21a、21bを屈伸可能にヒンジ22で連結した構成とすることも可能である。
このようなガイド部材7の構成によって、上下の棒部材21a、21bの連結部23を外方に張り出した形状とし、この連結部23に対する外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形させることも可能である。
なお、上記の実施例において、支持装置1は配管内洗浄研磨治具5のセンタリング用として構成してあるが、他にも洗浄ノズルや内視鏡のセンタリング等にも適用可能である。
さらに、本実施例では、図7に示すように、立て管25の下端側にY字配管等のアタッチメント27を接続し、アタッチメント27の分岐口27aに配管内洗浄研磨治具5の案内部材6の下端に接続した洗浄ホース8を移動可能に挿通するようにしている。
このような構成において、アタッチメント27の下流口27bに外部の屋外や室内等に設けた真空吸引装置(不図示)の吸引ホース28を連結し、この吸引ホース28の吸引力を立て管25内に作用させることにより、立て管25の下流方向(図7の矢印Fの方向)に吸引による空気流を生じさせることが可能である。
このような構成により、研磨装置4による研磨作業で削り取られた錆こぶ3の研磨クズやスケール等を立て管25の下流側に吸引して外部で回収しながら本実施例による研磨作業を行うことが可能となる。
以上説明した本実施例によれば、支持装置1のセンタリングによって、配管内洗浄研磨治具5を配管2(立て管25)内で円滑に回転させることが可能となるため、低騒音であって、配管内洗浄研磨治具5のノズル9に送給する水圧を低圧力で高速回転させることができ、室内側への吹き上がりを防止することも可能となる。
本発明は、研磨装置を管内部の中心に保持した状態で移動させるセンタリングを実現し、研磨シロを一定に保った状態で配管内の錆こぶを一定口径に研磨することによって、管壁の損傷やピンホールの発生をなくし、低騒音で高速研磨を実現することができるようにした配管内洗浄研磨治具の支持装置及び配管内洗浄研磨方法として利用可能である。
1 支持装置
2 配管
2a 管壁
3 錆こぶ
3a 研磨シロ
4 研磨装置
4a、4b チェーン
4c ネジ
5 配管内洗浄研磨治具
5a フック
5b 吊下部
5c 回転部
6 案内部材
7 ガイド部材
7a 上方の折曲片
7b 下方の折曲片
7c 円弧部
7d 折返部
7e 隙間
7f 湾曲部
7g 折返部
7h 隙間
7i 円弧部
8 洗浄ホース
9 ノズル
10 接続管
11a、11b リング部材
12 パイプ部材
12a 雄ネジ
13a、13b 縦穴
14a、14b 縦溝
15 立て管
16 横枝管
16a 空洞部
17 固定リング
18 コイルバネ
19 可動リング
20 固定リング
21a、21b 上下の棒部材
22 ヒンジ
23 連結部
24 ワイヤ
25 立て管
26 横枝管
26a 空洞部
27 アタッチメント
27a 分岐口
27b 下流口
28 吸引ホース
F 立て管の下流方向

Claims (6)

  1. 配管内で回転しながら配管内の錆こぶを研磨する研磨装置を備えた配管内洗浄研磨治具を配管の内径の中心にセンタリングする配管内洗浄研磨治具の支持装置であって、配管内洗浄研磨治具の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材が管壁の凹凸形状に点接触する湾曲形状を有すると共に、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形するようにしたことを特徴とする配管内洗浄研磨治具の支持装置。
  2. 長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材は、案内部材の上下に離間して設けられたリング部材に係止された弾性線材からなり、各弾性線材の両端は上下のリング部材の縦穴に差し込まれた状態で上下のリング部材の中間にて湾曲状に外方へ張り出し、このリング部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形するように形成したことを特徴とする請求項1記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置。
  3. 配管内洗浄研磨治具の中心の下部に垂設させた長尺の案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材が、上下方向の少なくとも3カ所に配設されることによって、立て管に接続された横枝管の空洞部以外の箇所で上下方向の管壁側に少なくとも2点の接触状態で立て管内を移動するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置。
  4. 配管を上下方向に設けた立て管の下方側に、外部に設けた真空吸引装置に連結した吸引ホースの吸引口を接続し、この吸引ホースで吸引される吸引力を立て管内に作用させることにより、立て管内の研磨クズやスケールを立て管の下流側に吸引して立て管の外部で回収するようにしたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の配管内洗浄研磨治具の支持装置。
  5. 配管内で回転しながら配管内の錆こぶを研磨する研磨装置を備えた配管内洗浄研磨治具の中心の下部に長尺の案内部材を垂設すると共に、この案内部材の上下方向に沿う複数個所における各周部の少なくとも3カ所に均等の幅で張り出したガイド部材を管壁の凹凸形状に応じて点接触させ、夫々のガイド部材を外方からの押圧力に応じて内方へ弾性変形させることによって、配管内洗浄研磨治具を配管の内径の中心にセンタリングした状態で移動させ、配管内の錆こぶを一定の研磨シロを残した状態で所定口径に研磨しながら配管内洗浄研磨治具から噴出する水圧又は空気圧で配管内洗浄を行うことを特徴とする配管内洗浄研磨方法。
  6. 配管を上下方向に設けた立て管の下方側に真空吸引装置に連通した吸引ホースの吸引作用による空気流を生じさせ、研磨装置による研磨作業で発生した錆こぶの研磨クズを立て管の下流側に吸引することにより、立て管内の研磨クズやスケールを立て管の外部で回収しながら研磨作業を行うようにしたことを特徴とする請求項5記載の配管内洗浄研磨方法。
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