JP5339831B2 - 管内作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管内部に配置され、所定の作業を行う作業具を備えた管内作業装置に関する。

従来の流体管内の所定の作業を行う管内作業装置の一例として、抽水管の一端部に形成され、流体管内の水の吸引口を有する吸水口部と、抽水管の他端部に接続され、吸引ポンプで構成された水吸引装置と、を備える管内作業装置が挙げられ、この種の管内作業装置は、曲部や段差部を有する管路に沿って移動させるべく吸水口部を略球形に形成し、吸引口から流体管内の水を吸引している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２３９４号公報（第３頁、第２図）

しかしながら、特許文献１の管内作業装置にあっては、例えば、不断水状態で流体管の所定箇所を切除等した際に生じた切り屑や、経年変化により老朽化した流体管の内周面から剥離したモルタル屑などの夾雑物を吸引することに適用した場合に、吸引口は、管軸方向に向けて開口しているため、吸引口から流体管の管底の内壁に滞留する水若しくは夾雑物までの距離が長くなってしまい、夾雑物全てを吸引しきれなく、吸引作業をし難い虞がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、管内部において、所定の作業が行い易い管内作業装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の管内作業装置は、
流体管内部に配置され、所定の作業を行う作業部を少なくとも備えた作業具と、
一端側が前記作業具の所定の接続部に接続され、他端側が流体管外部まで延びる線状体と、
一端側が前記作業具の前記接続部と異なる第２の接続部に接続され、他端側が流体管外部まで延びる線状の内空構造の誘導体と、
前記誘導体の一端側が誘導体取付部に接続され、前記誘導体取付部が前記作業具の取付部に棒部を介して固定されて構成され、前記線状体の他端側及び前記誘導体の他端側を、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、前記作業具の接続部と前記第２の接続部とを相対移動させ、前記作業具の作業部の向きを変更可能とし、前記流体管内部の夾雑物が前記誘導体の内空構造を介して管外部に送り出すようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、作業具の接続部に接続された線状体の他端側、及び作業具の第２の接続部に接続された内空構造の誘導体の他端側を、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、作業具の接続部と第２の接続部とを相対移動させ、作業具の作業部の向きを変更することができ、流体管内部の夾雑物が誘導体の内空構造を介して管外部に送り出すようになっているので、作業部を用いた管内部の作業が行い易い。

本発明の請求項２に記載の管内作業装置は、請求項１に記載の管内作業装置であって、
前記誘導体は、互いに異なる第２の接続部で各々が前記作業具に接続された複数体から成ることを特徴としている。
この特徴によれば、互いに異なる第２の接続部で作業具に接続された複数体から成る誘導体により、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、異なる第２の接続部同士を相対移動させ、作業具の作業部の向きをより自在に変更することができる。

本発明の請求項３に記載の管内作業装置は、請求項１に記載の管内作業装置であって、
前記作業部または前記第２の作業部の何れか一方は、管内に滞留した夾雑物を視認するカメラであり、前記両作業部の他方は、前記夾雑物を吸引する吸口部であることを特徴としている。
この特徴によれば、両作業部の何れか一方であるカメラにより管内を所望に振向き滞留した夾雑物を視認するとともに、両作業部の他方である吸口部により視認した夾雑物を直ぐに吸引することができ、管内に滞留した夾雑物の吸引作業が高効率に行える。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の実施例における管内作業装置が流体管に配設された状態を示す正面図である。図２は、図１の断面図である。図３（ａ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドを示す一部側断面図であり、（ｂ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドを示す一部平断面図である。図４は、図２の状態からカメラヘッド及び吸引ヘッドが下降した後、カメラヘッド及び吸引ヘッドが管軸に沿って移動している状態を示す正断面図である。図５は、図４の側断面図である。図６（ａ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドが図５の状態に対して一方側の向きに変更した状態を示す平断面図であり、（ｂ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドが図５の状態に対して他方側の向きに変更した状態を示す平断面図である。以下、図１及び図２の上下左右側を管内作業装置の上下左右側、紙面手前側を管内作業装置の前方側（正面側）、紙面奥側を管内作業装置の後方側（背面側）として説明する。

図１に示されるように、符号１は上水を上流側から下流側に輸送する流体管１を示し、この流体管１の所定箇所を、筐体１２が水密に囲繞している。筐体１２における連通部１２ａの上部には、開閉弁３０が連結され、この開閉弁３０には、管内作業装置３が取付けられている。

図２に示されるように、筐体１２に囲繞された流体管１の管頂上部には、後述する内視鏡２のカメラヘッド２ａ及び吸引装置１１の吸引ヘッド１９が流体管１の内部に移動するための開口Ｕが、図示しない穿孔装置により形成され、この開口Ｕを介して流体管１の内部と連通部１２ａの内部とが連通している。

管内作業装置３は、流体管１の内部の状況を把握するための内視鏡２と、後述する夾雑物を吸引して外部に送り出す吸引装置１１と、内視鏡２を流体管１内部に導入する導入装置４と、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９を収容する収容部１５と、から構成されている。

図２及び図３（ａ）に示されるように、内視鏡２は、流体管１及び収容部５の内部に配置されるカメラヘッド２ａと、一端側が該カメラヘッド２ａの接続部２ｅに接続され、他端側が導入装置４の外部まで延びる線状体としてのケーブル２ｂと、導入装置４の外部に配置され、ケーブル２ｂの他端に接続されるモニタ２ｃと、から成る。

カメラヘッド２ａは、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９を支持する支持ユニット９を有している。すなわち、カメラヘッド２ａと支持ユニット９とが、本発明の作業具を構成している。また、カメラヘッド２ａは、不断水状態で流体管の所定箇所を切除等した際生じた切り屑や、経年変化により老朽化した流体管の内周面から剥離したモルタル屑など、流体管内壁に夾雑物として滞留したものを視認する作業部としてのカメラ２ｄを先端部に内蔵し、ケーブル２ｂを介して、カメラ２ｄが視認した映像がモニタ２ｃに表示されるようになっている。これにより、流体管１の内部における夾雑物の位置を、外部から確認できるようになっている。

図２に示されるように、収容部１５は、上接続管２１、下接続管２２及び蓋板２３から構成され、下接続管２２は、開閉弁３０のフランジ部３０ｂの上方に配設されるとともに、上接続管２１は、下接続管２２の上方に配設されている。そして、開閉弁３０のフランジ部３０ｂと下接続管２２の下フランジ２２ｂ並びに下接続管２２の上フランジ部２２ａと上接続管２１の下フランジ部２１ｂを複数のボルト３５及びナット３６により固定することで、上接続管２１、下接続管２２及び開閉弁３０の三者が一体的に取付けられる。

図２及び図５に示されるように、上接続管２１の周面には、後述する吸引装置１１の誘導体１４が移動するための複数の貫通孔２１ｃ，２１ｃ（本実施例では２つ）が穿設されている。

図２に示されるように、蓋板２３は、パッキン３９を介して複数のボルト４０及びナット４１により上接続管２１の上フランジ部２１ａに取付けられ、蓋板２３の中央部には、上端から下端にかけて貫通する貫通孔２３ａが形成されている。この貫通孔２３ａには、中央部に貫通孔３７ｂが形成された環状部材３７の下部が、嵌合されており、環状部材３７の上端部３７ａが蓋板２３の上面に複数のネジ３８，３８により取付けられることで、環状部材３７が、蓋板２３に対して固定されている。

導入装置４は、主に、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９を収容部５と流体管１の内部との間で移動操作する操作部８と、操作部８に取付けられた取付体１０と、取付体１０に回動可能に取付けられ、カメラヘッド２ａを支持するガイド体６と、ガイド体６の回動を補助する補助体７と、から構成されている。また、カメラヘッド２ａは、ガイド体６に取付けられた図示しない移動規制部により移動規制されている。

操作部８は、その内部が中空であり、上端及び下端が開口したパイプで構成され、環状部材３７の貫通孔３７ｂを介して収容部５内に水密に挿通されている。また、操作部８の内部には、ケーブル２ｂが挿通されて配設されており、この配設により、カメラヘッド２ａが、ケーブル２ｂの一端側に接続された状態で収容部１５に収容されるようになっている。

また、操作部８の上端部にはフランジが形成され、把手部４４，４４が螺挿されている。また、前記フランジの上面には、固定板４５が配設されており、この固定板４５は、パッキンを介し前記フランジの上面に当接した状態で、複数のボルト４６，４６及びナット４７，４７により、操作部８に対して固定される。尚、固定板４５の中央部には、上端から下端にかけて貫通する貫通孔４５ａを有しており、この貫通孔４５ａには、筒状の密封リング４８が嵌合されている。この密封リング４８にケーブル２ｂが通過して配設されることで、操作部８の外部と操作部８の内部との水密性が確保されるようになっている。

図２及び図３（ａ）に示されるように、吸引装置１１は、主に、一端部１４ａが後述する支持ユニット９のホース取付部５２に接続され、他端部１４ｂが流体管１外部まで延びる線状の内空構造の誘導体１４から構成されており、誘導体１４は、カメラヘッド２ａ及びケーブル２ｂの両側に沿うように２体配置されている（図５参照）。つまり、誘導体１４は、互いに異なる２箇所のホース取付部５２で各々がカメラヘッド２ａに接続された複数体から成っている。

誘導体１４は、一端部１４ａに嵌挿された金属性の筒状部材からなる吸引ヘッド１９を有し、吸引ヘッド１９の先端部が夾雑物を吸引する第２の作業部としての吸口部１９ａを構成している。

誘導体１４は、ゴム若しくは合成樹脂類の可撓性材質から成り、誘導体１４の他端部１４ｂ側は、上接続管２１の貫通孔２１ｃを貫通している。また、誘導体１４の上端には、レバー式のバルブ２０が設けられており、吸引ヘッド１９が流体管１内部に配置された状態において、このバルブ２０のレバーの操作により開状態とすることで、外部と流体管１の内部とが連通し、流体管１内における流体圧により、流体管１内の流体が夾雑物とともに吸口部１９ａから吸引され、夾雑物が誘導体１４を介して外部に送り出されるようになっている。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、支持ユニット９は、カメラヘッド２ａに固定に取付けられたカメラヘッド取付部５１と、カメラヘッド取付部５１に接続されるとともに、誘導体１４，１４の一端部１４ａ，１４ａに固定に取付けられたホース取付部５２，５２と、から構成されている。

支持ユニット９について具体的に説明すると、図３（ｂ）に示されるように、カメラヘッド取付部５１は、カメラヘッド２ａにおける接続部２ｅと異なるカメラ２ｄ寄りの周面２ｆに固定に取付けられた金属製の筒状部材であり、図示下側に位置する筒状部５１ａと、筒状部５１ａの図示上方向に向かって延出する延出部５１ｂ，５１ｂと、筒状部５１ａの図示左右方向に向かって夫々延出した棒部５１ｃ，５１ｃと、を有している。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、筒状部５１ａ内にカメラヘッド２ａの中央部を挿通して配置した状態で、複数のボルト４９，４９により互いの延出部５１ｂ，５１ｂを近接するように固定することで、カメラヘッド２ａはカメラヘッド取付部５１に対して固定される。

図３（ｂ）に示されるように、棒部５１ｃ，５１ｃの延出した端部には、径方向に膨出する膨出部５１ｄ，５１ｄが夫々形成されており、膨出部５１ｄ，５１ｄには、雌ネジ孔５１ｅが形成されている。

図３（ｂ）に示されるように、ホース取付部５２は、金属製の筒状部材であり、図示下側に位置する筒状部５２ａと、筒状部５２ａの図示上部から図示上方向に向かって延出する延出部５２ｂ，５２ｂと、を有している。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、延出部５２ｂには、棒部５１ｃが挿通する挿通孔５２ｃが形成されている。この挿通孔５２ｃに、一方の延出部５２ｂが膨出部５１ｄに当接するように棒部５１ｃを挿入し、ボルト５０をネジ穴５１ｅに螺挿することで、ホース取付部５２がカメラヘッド取付部５１に対して固定される。また、筒状部５２ａ内に誘導体１４の一端部１４ａを配置した状態で、複数のボルト５９，５９により互いの延出部５２ｂ，５２ｂを近接するように固定することで、誘導体１４の一端部１４ａは、ホース取付部５２に対して固定される。

つまり、誘導体１４の一端部１４ａは、カメラヘッド２ａの接続部２ｅと異なる第２の接続部としてのホース取付部５２に接続されており、このようにすることで、カメラヘッド２ａとホース取付部５２とが同期して動くことになり、後述のように、誘導体１４の吸口部１９ａが、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄの向きに同期して、常に同じ方向を向くようになっている。

このように、吸引ヘッド１９が取付けられた誘導体１４が、支持ユニット９を介してカメラヘッド２ａに取付けられ、前記したように、カメラヘッド２ａは、ガイド体６の移動規制部Ｖ（図５参照）により移動規制されるとともに、ガイド体６は、取付体１０を介して操作部８に取付けられているため、操作部８の上下移動の操作により、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９が上下に移動可能になっている。また、ケーブル２ｂ及び誘導体１４を、管内部に向けて送り出され若しくは管外部に引き戻すことで、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９が、同期して向きを変更できるようになっている。

次に、管内作業装置３における作業工程について説明する。

先ず、図２の状態において、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９を流体管１の内部に導入するために、開閉弁３０の弁軸３０ｃの操作により弁体３０ａを動作させ開閉弁３０を開状態とする。次いで、操作部８の移動操作により、収容部５側から流体管１内部に向かって、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９を、ガイド体６及び補助体７とともに下降する。

そして、ガイド体６及び補助体７が流体管１の管底の内壁に当接することで、ガイド体６及び補助体７が互いに離間するように回動していく。そして、ケーブル２ｂの操作により、ガイド体６の移動規制部Ｖ（図５参照）によるカメラヘッド２ａの移動規制を解除し、図４及び図５に示されるように、ケーブル２ｂの操作及び誘導体１４の操作により、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９が取付けられた支持ユニット９が管軸に沿って図５の白抜矢印方向に移動してカメラ２ｄが流体管１の内部の状況を視認する。

図４及び図５の状態において、カメラ２ｄが流体管１の内部に滞留した夾雑物を視認した場合、バルブ２０のレバーの操作により、カメラ２ｄと同じ方向を向く吸口部１９ａから夾雑物を吸引する。

また、カメラ２ｄが視認できる領域は所定の範囲に制限され、図４及び図５に示されるように、カメラ２ｄが管軸方向に移動するだけでは、カメラ２ｄは、夾雑物が滞留する流体管１の内壁における底部の略全域に亘って視認できない。同様に、吸口部１９ａも管軸方向に向けて開口しているため、吸口部１９ａが管軸方向に移動するだけでは、流体管１の内壁における底部に滞留する夾雑物全てを吸引できない。

このため、カメラ２ｄが流体管１の底部の略全域に亘って視認し、かつ吸口部１９ａが流体管１の底部に滞留する夾雑物全てを吸引するために、例えば、図６（ａ）に示されるように、ケーブル２ｂの流体管１外部における他端側、及び図示右の誘導体１４の他端部１４ｂ側を、管内部に向けて（図示白抜矢印参照）送り出すとともに、図示左の誘導体１４の他端部１４ｂ側を、管外部に向けて（図示黒塗矢印参照）引き戻すことで、カメラヘッド２ａの接続部２ｅとホース取付部５２が相対移動し、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄ及び吸引ヘッド１９の吸口部１９ａが図示左側を向く。つまり、ケーブル２ｂの操作及び誘導体１４，１４の操作により、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄ及び吸引ヘッド１９，１９の吸口部１９ａ，１９ａの向きが変更可能となっている。

一方、カメラ２ｄ及び吸口部１９ａの向きを図示右側に変更するために、図６（ｂ）に示されるように、ケーブル２ｂの流体管１外部における他端側及び図示左の誘導体１４の他端部１４ｂ側を、管内部に向けて（図示白抜矢印参照）送り出すとともに、図示右の誘導体１４の他端部１４ｂ側を、管外部に向けて（図示黒塗矢印参照）引き戻すことで、カメラヘッド２ａの接続部２ｅとホース取付部５２が相対移動し、カメラヘッド２ａ及び吸引ヘッド１９に取付けられた支持ユニット９が図示右側を向く。

すなわち、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、カメラ２ｄ及び吸口部１９ａ，１９ａを所望に図示左側若しくは右側に向けることで、カメラ２ｄが流体管１の底部における図示左側若しくは右側を視認できるとともに、流体管１の底部における図示左側若しくは右側に滞留した夾雑物と吸口部１９ａ，１９ａと距離が短くなることで、吸口部１９ａ，１９ａが流体管１の底部における図示左側若しくは右側に滞留した夾雑物を吸引することができる。

このように、作業部としてのカメラ２ｄに加えて、誘導体１４において、作業具を構成しているカメラヘッド２ａに接続された一端部１４ａ側に、第２の作業部としての吸口部１９ａが設けられていることで、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄに加え、誘導体１４に設けた吸口部１９ａにより、管内で多岐に亘る高度な作業を行うことができる。

特に、本実施例では、上述したように作業部はカメラ２ｄであり、第２の作業部は吸口部１９ａであるため、カメラ２ｄにより管内を所望に振向き滞留した夾雑物を視認するとともに、両作業部の他方である吸口部１９ａにより視認した夾雑物を直ぐに吸引することができ、管内に滞留した夾雑物の吸引作業が高効率に行える。尚、本実施例とは逆に、作業部として吸口部を配設するとともに、第２の作業部としてカメラを配設するようにしてもよい。

また、誘導体１４，１４は、互いに異なるホース取付部５２，５２で各々がカメラヘッド２ａに接続された複数体から成るため、複数体の誘導体１４，１４をそれぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、異なるホース取付部５２，５２を相対移動させ、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄの向きをより自在に変更することができる。

以上、説明したように、実施例１の管内作業装置３において、カメラヘッド２ａの接続部２ｅに接続されたケーブル２ｂの他端側、及びカメラヘッド２ａのホース取付部５２に接続された誘導体１４の他端部１４ｂ側を、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、カメラヘッド２ａの接続部２ｅとホース取付部５２とを相対移動させ、カメラヘッド２ａのカメラ２ｄの向きを変更することができ、カメラ２ｄを用いた管内部に滞留した夾雑物の視認作業が行い易い。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

前記実施例では、流体管１は、その内部を流れる流体が上水である水輸送管として構成されているが、流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管にも適用可能である。

また、前記実施例では、誘導体１４の一端部１４ａ側が別部材である支持ユニット９を介してカメラヘッド２ａに接続され、支持ユニット９のホース取付部５２が第２の接続部として構成されているが、誘導体の一端側が別部材を介してカメラヘッドに接続されるものに限定されるものではなく、例えば、第２の接続部が、接続部と異なるカメラヘッド自体の所定箇所に構成されており、誘導体の一端側が該第２の接続部に直接に接続されているものであってもよい。

また、前記実施例では、誘導体１４，１４は、互いに異なるホース取付部５２，５２で各々がカメラヘッド２ａに接続された２つから成っているが、誘導体は２つから成るものに限定されるものではく、例えば、１つの誘導体がカメラヘッドに接続されたものや、３つ以上の誘導体がカメラヘッドに接続されたものであってもよい。

また、前記実施例では、作業部は、流体管１の内部の状況を視認するカメラ２ｄで構成され、第２の作業部は、夾雑物を吸引する吸口部１９ａで構成されているが、作業部及び第２の作業部は所定の作業を行うものであれば、作業部及び第２の作業部は、カメラや吸口部で構成されているものに限定されるものでなく、例えば、作業部がカメラであるとともに、第２の作業部は、流体管に付着した錆を取るための錆取部であり、この錆取部を有した錆取具が、作業具として構成されたものであってもよい。

また、前記実施例では、第２の作業部は夾雑物を吸引する吸口部１９ａで構成されているが、誘導体に所定の作業を行う第２の作業部が設けられるものに限定されるものではなく、例えば、誘導体は、誘導体の他端側を、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻しのみを行う紐部材で構成されたものであってもよい。また、この場合、カメラヘッドが作業具を構成するものに限定されるものではなく、例えば、作業具が、夾雑物を吸引するための吸口部を備えた吸引ヘッドであってもよい。

本発明の実施例における管内作業装置が流体管に配設された状態を示す正面図である。 図１の断面図である。 （ａ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドを示す一部側断面図であり、（ｂ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドを示す一部平断面図である。 図２の状態からカメラヘッド及び吸引ヘッドが下降した後、カメラヘッド及び吸引ヘッドが管軸に沿って移動している状態を示す正断面図である。 図４の側断面図である。 （ａ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドが図５の状態に対して一方側の向きに変更した状態を示す平断面図であり、（ｂ）は、カメラヘッド及び吸引ヘッドが図５の状態に対して他方側の向きに変更した状態を示す平断面図である。

符号の説明

１ 流体管
２ａ カメラヘッド（作業具）
２ｂ ケーブル（線状体）
２ｄ カメラ（作業部）
２ｅ 接続部
３ 管内作業装置
９ 支持ユニット（作業具）
１４ 誘導体
１９ａ 吸口部（第２の作業部）
５２ ホース取付部（第２の接続部）

Claims (3)

1. 流体管内部に配置され、所定の作業を行う作業部を少なくとも備えた作業具と、
   一端側が前記作業具の所定の接続部に接続され、他端側が流体管外部まで延びる線状体と、
   一端側が前記作業具の前記接続部と異なる第２の接続部に接続され、他端側が流体管外部まで延びる線状の内空構造の誘導体と、
   前記誘導体の一端側が誘導体取付部に接続され、前記誘導体取付部が前記作業具の取付部に棒部を介して固定されて構成され、前記線状体の他端側及び前記誘導体の他端側を、それぞれ管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、前記作業具の接続部と前記第２の接続部とを相対移動させ、前記作業具の作業部の向きを変更可能とし、前記流体管内部の夾雑物が前記誘導体の内空構造を介して管外部に送り出すようになっていることを特徴とする管内作業装置。
2. 前記誘導体は、互いに異なる第２の接続部で各々が前記作業具に接続された複数体から成ることを特徴とする請求項１に記載の管内作業装置。
3. 前記作業部または前記第２の作業部の何れか一方は、管内に滞留した夾雑物を視認するカメラであり、前記両作業部の他方は、前記夾雑物を吸引する吸口部であることを特徴とする請求項１に記載の管内作業装置。

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