JPH029474A - 複雑配管におけるボールライニングの自動制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一複雑に配管されたパイプの内面をボールライ
ニングする場合の自動制御システムに係るもので、製造
新管、既設管などの自動ライニングに利用される。

〔従来の技術〕

同−又は異なる口径のパイプがチーズ配管などで多数接
続されている複雑なパイプラインの内面をボールライニ
ングする方法としては、異径管に対応させて直径を異に
した２個のボールを使用し。

各ボールでそれぞれの口径のパイプ内面をライニングす
る方法（特開昭６２−６５７７６号）が公知である。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

ボールによってバイブ内面をライニングする場合に、被
塗装パイプが直管であれば格別の問題を生じないが、複
雑なパイプラインの内面を塗装する場合には、チーズ配
管などの分岐接続口部分でボールを如何に制御し分岐パ
イプ内にスムーズに移動させるかが最も問題となってい
る。

これを同一口径のパイプをチーズ配管した場合の第７図
についてより具体的に説明すると、パイプ１内の塗料（
Ｍ）、ボール（Ｂ）は、パイプの始端部１ａ側から圧送
されるエア（ａ工）により、バイブ内面に塗膜（ｍ）を
形成しつつ分岐パイプ２の接続口部分に進んでくる。

この場合、パイプ１の直進方向の終端部１ｂを適宜な手
段で閉塞してエア（ａｌ）が分岐バイブ２に吹き抜ける
ようにしても、このエアは分岐接続口から先のパイプ１
内にも送り込まれ、この部分で圧縮された空気抵抗壁（
ｎ）は前記接続口よりも前方の位置に形成されるから、
同図に１点鎖線で示すようにボールが直進し、前記接続
口よりも先の部分に入り込んで分岐パイプ２内に移動し
ないことが多い、このようなボールのはまり込みは。

分岐さ九たパイプが口径の小さい異径管である場合に、
この分岐パイプ塗装用の小径のボールについてとくに多
発していた。

また、パイプ１の終端部１ｂから減圧したエア（ａ、）
を逆方向に送り込み、圧送用のエア（ａｌ）と合流させ
て分岐バイブ２に流出させることにより。

ボール（Ｂ）の前述したはまり込みを防止することも行
われている。

しかし、この逆送するエア（ａ□）の圧力は１分岐接続
口までのエア通路の長さによる圧力損失、パイプの口径
、圧送用のエア（ａユ）の圧力などによって微細に設定
しなければならないので、双方のエア圧力のバランスの
調整が手動操作ではきわめて困難であり、その調整が適
正でないとボールが接続口部分を往復移動する状態が生
じ、円滑なライニングを行うことができない。

本発明は上記の問題点をすべて解決するもので。

パイプラインのパイプ内に挿入した塗膜形成用のボール
を圧送するエア圧力に対して、その反対方向から逆送す
るエアの圧力をマイクロコンピュータ−によって演算さ
せ、この信号によりパイプに接続した微圧エアバルブを
電気的に制御して至適な圧力のエアを送り込み、前記ボ
ールを分岐接続口からスムーズに分岐パイプ内に移動さ
せて塗膜を形成させる自動制御システムを提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の自動制御システムは、同一口径のパイプライン
中で任意に選択した塗装ルートの始端部及び該ルートの
分岐接続口よりも前位における任意なパイプの開口部に
接続された微圧エアバルブと、これに接続されたエアコ
ンプレッサー及びマイクロコンピュータ−からなり、マ
イクロコンピュータ−によってボールの圧送エア圧力と
、このエア圧力に対してパイプの分岐接続口に逆送する
エア圧力を演算させ、その信号により各微圧エアバルブ
から前記圧力のエアを送りボールを分岐パイプ内に移動
させ塗膜を形成することを特徴としている。

また、異なる口径のパイプラインの場合には、前記始端
部に直径を異にしたボールを封入してもよい。

さらに、同一口径のパイプラインの全内面にあらかじめ
塗料を塗布し、各パイプの末端開口部に微圧エアバルブ
とボールの検出センサーを装着し、前記センサーの検出
信号によりマイクロコンピュータ−の制御する各パイプ
のエア圧力を切り替え、ボールを順次に分岐パイプ内に
移動させて塗膜を形成することもできる。

なお、異なる口径のパイプラインの全内面にあらかじめ
塗料を塗布した場合には、小径の分岐ノ（イブの末端関
口部に小径ボールを挿入してエアにより大口径のパイプ
内に移動させ、大径の）（イブ内の大径ボールをエアに
より移動させて小径ボールを移動させてもよい。

また、パイプと同一口径のアタッチメントにセンサーを
装着し、これを各パイプの末端開口部に接続することも
できる。

〔作　用〕

本発明のシステムを、同一口径のパイプからなるパイプ
ライン中で任意に選択した塗装ルートに適用するには、
塗装ルートのパイプの始端部に塗料の注入装置を接続し
、これとは別に微圧エアノ（ルブを接続してこれをコン
プレッサー及びマイクロコンピュータ−に接続させる。

また、この塗装ルートにおける分岐接続口よりも前方の
側において任意に選択した分岐パイプの末端開口部にも
、同じくコンプレッサーとマイクロコンピュータ−につ
ながる微圧エアバルブを接続させ、その他の分岐接続パ
イプの末端開口部は閉じておく。

前記マイクロコンピュータ−のＣＰＵには、施工時の温
度、ボールの重量、パイプの口径及び長さの各数値に基
づいてボールに与える圧送用のエア圧力の計算式を設定
し、また、計算された圧送用のエア圧力の値に対して、
前述したボールのはまり込みを防止するために分岐接続
口に逆送するエア圧力の計算式を設定する。

このため、該塗装ルートの諸データを入力して演算させ
ると、ボールを圧送するエア圧力と、これに対向して逆
送されるニア圧力の値が算出され。

その信号により微圧エアバルブが開弁作動し、指示され
たエア圧力のエアがパイプ内に送り込まれる。

そして、パイプの始端部から塗料とボールを挿入して前
記操作を行うと、その直径と管壁内面とのクリアランス
によって定まる塗膜厚を形成しつつ分岐接続口に進むボ
ールに対して、その前方からボールの進入を阻止するの
に充分であり、且つボールの進行をストップするまでに
はいたらない圧力のエアが逆送され、圧送用のエアと合
流して分岐パイプ内に流れるので、ボールは分岐接続口
よりも先のパイプ内にはまり込むことがなく、確実に分
岐パイプ内に移動して塗膜を形成し、開口部から塗料と
ともに排出される。

また、分岐パイプが小口径管である場合には。

表面に通気用の溝を有する大径ボールと小径ボールをこ
の順序で前記始端部に挿入する。この場合には、大径ボ
ールがパイプの内壁面に塗膜を形成しつつ両ボールがバ
ンプ内を進み、分岐接続口にくると前記のエア圧力の関
係によって小径ボールがスムーズに小径パイプ内に入り
、大径ボールは接続口部分に止まって表面の溝からパイ
プ内にエアを流出させるから、小径ボールが小径パイプ
内を移動して塗膜を形成する。

そして、小径ボールが末端開口部から排出されたのち始
端部の送気を止め、この開口部からエアを送ると大径ボ
ールは始端部に戻される。

さらに１本発明のシステムを、パイプラインの全内面に
あらかじめ塗料を塗付しておき、圧送エアの圧力を順次
に切り替えてボールを移動させ塗膜を形成する場合に用
いるには、閉塞した各パイプの末端開口部に微圧エアバ
ルブとボールの検出センサーを装着し、このセンサーを
マイクロコンピュータ−に接続させる。そしてその検出
信号により、各微圧エアバルブのエア圧力がマイクロコ
ンピュータ−で演算されたエア圧力に切り替えられる。

このため、任意に選択したパイプの始端部にボールを挿
入してエアを送ると、ボールは塗膜を形成しつつ第１の
分岐接続口に進み、この部分のエア圧力の関係によって
第１の分岐パイプ内に移動し、塗膜を形成する。

このボールが末端開口部に移動したことをセンサーが検
出すると、その検出信号がマイクロコンピユータ−に入
力され、マイクロコンピュータ−からの信号により各開
口部のエア圧力が切り替わるので、ボールは第１の分岐
接続口からパイプ内に戻る。そして、次のエア圧力の切
り替えにより。

ボールは第２の分岐接続口から第２の分岐パイプ内に移
動して塗膜を形成する。これを各分岐パイプの開口部で
順次に行うことにより、ボールは最終の分岐パイプ内に
スムーズに移動されて管壁内面に所定の厚さの塗膜が形
成される。

また５分岐パイプが小口径の異径管である場合には、始
端部に大径ボールを挿入しておき、各小径パイプの開口
部から小径ボールを挿入して演算された圧力のエアを送
り込み、この小径ボールで小径パイプ内に塗膜を形成さ
せつつ大径のパイプ内に移動させる。その後、小径パイ
プと大径のパイプ内のエア圧力が切り替わるため、大径
ボールがパイプ内を移動して塗膜を形成しつつ小径ボー
ルを押し進め、最終の小径パイプの開口部から小径ボー
ルを順次に排出させる。

この大径ボールは、始端部からのエアの送り込みを止め
、前記小径パイプからエアを逆に送ることにより始端部
に逆送される。

〔実施例〕

以下、本発明のシステムを図面に示す実施例について具
体的に説明する。

第１図ないし第４図は、パイプライン中から塗装しよう
とするルートを任意に選択し、その各ルートごとにボー
ルを移動させて塗膜を形成する本発明のシステムの第１
実施例を示している。

第１図は同一口径のパイプからなる複雑な配管のパイプ
ラインの一例であり、このようなパイプラインとしては
、例えばマンションの専用部分の給水系配管として規格
化され工場で製造された新管などがある。

このパイプライン中、塗装しようとするルート（Ｒ１）
を任意に選択し、このルート（Ｒ□）のパイプ１の始端
部１ａには塗料（Ｍ）の注入装置、例えばトラップ管装
置１０をホースで接続するとともに。

これとは別に微圧エアバルブ１１をホースで接続し、こ
れをコンプレッサー１２とマイクロコンピュータ−２０
に接続させる。二の微圧エアバルブ１１は、前記マイク
ロコンピュータ−２０の信号によってエア圧力を微細に
自動調整し、微圧のエアをパイプ内に送り出すようにな
っている、また、この塗装ルート（Ｒ□）における分岐
接続口の前方の側において任意に選択した分岐パイプ３
の末端開口部３ａにも、同じくコンプレッサー１２とマ
イクロコンピュータ−２０につながる微圧エアバルブ１
１を接続させ、その他の分岐接続パイプ４，５の末端開
口部は適宜な閉塞具６で閉じておく。

前記マイクロコンピュータ−２０のＣＰＵには、施工時
の温度、ボールの重量、パイプの口径及び長さの各数値
に基づいてボールに与える圧送用のエア圧力の計算式を
設定し、また、計算された圧送用のエア圧力の値に対し
て、前述したボールのはまり込みを防止するために分岐
接続口に逆送するエア圧力の計算式を設定する。

第２図は同一口径のパイプの分岐接続口における各エア
圧力の基本的関係を示すもので、パイプｌの始端部１ａ
から送られるボール圧送用のエア圧力をＰｌ、分岐接続
口よりも前方において任意に選択したパイプ３がら逆送
するエア圧力をＲ２、分岐パイプ２の開口部圧力をＲ２
，塗装可能な最大許容エア圧力をＰ、定数をＫとすると
、次の関係が成り立つ。

Ｐ□＞　ｐ−＞　Ｒ３ Ｐ、　＝　　Ｐ、　−Ｋ なお、Ｒ２は分岐接続口におけるエア圧力であり、この
エアが送られるパイプ３の開口部３ａと分岐接続口との
間の長さＬＬによる圧力損失を修正する必要があるから
、この場合の定数をｙとすると、パイプ３の開口部３ａ
に与えるべきエア圧力Ｐ、は次のようになる。

ｐ、＝ｐ、＋ｙｔ、工 ｐ　　＝ｐよ＋　Ｒ４ 上記において、エア圧力Ｐ工は、前述したように施工時
の温度、ボールの重量、パイプの口径及び長さの各数値
に基づいて演算設定されているから、前記塗装ルート（
Ｒ１）の施工時の温度、ボール（Ｂ）の重量、パイプ１
，２の長さ及びその口径のデータをマイクロコンピュー
タ−２０に入力すれば圧送用のエア圧力Ｐ、が決められ
る。さらに、逆送するためのパイプ３の開口部３ａから
接続口までの長さＬｌのデータを入力して演算させると
、逆送するエア圧力Ｐ２の値が算出され、その信号によ
り微圧エアバルブ１１が開弁作動して指示されたエア圧
力ｐ、、ｐ、のエアがパイプ１，３内に送り込まれる。

このため、パイプ１の始端部１ａから塗料及びボールを
挿入し、微圧エアバルブ１１のホースに切り替えて前記
操作を行うと、エア圧力Ｐ工により、ボール（Ｂ）はそ
の直径と管壁内面とのクリアランスによって定まる塗膜
厚を形成しつつ分岐接続口に進むが、その前方からはボ
ールの進入を阻止するのに充分であり、且つ、ボールの
進行をストップするほどではない圧力Ｐ２でエアが逆送
され、このエアは圧送用のエアＰ１と合流して分岐パイ
プ２内に流れるので、ボールは分岐接続口よりも先のパ
イプ１内にはまり込むことがなく、確実にパイプ２内に
移動し、最終的にはパイプ２の末端開口部２ａから塗料
（Ｍ）とともに排出され。

このルート（Ｒ□）が確実に塗装されたことが確認でき
る。

上記のようにして各塗装ルート（Ｒ，）、　（Ｒ，）を
順次任意に選択して同様に塗装することにより、複雑な
パイプラインの全内面に均一な塗膜（ｍ）をライニング
することができる。

なお、各ルートの末端開口部から塗料が排出されないと
きは、塗料不足による未塗装部分があることを示すもの
であるから、塗料を追加して再度ライニングすればよい
。

第３図は分岐接続されたパイプ２が小口径の異径管であ
る場合を示すもので、そのボールライニングには、表面
に通気用の溝を有する大径管塗装用の大径ボール（Ｂ、
）と、小口径管塗装用の小径ボール（Ｂ２）が用いられ
る。

この場合、小径ボール（Ｂ２）と大径ボール（Ｂ１）を
この順序でパイプ１内に挿入し、パイプ１の始端部１ａ
からエア圧力Ｐ工、他のパイプ３からエア圧力Ｐ１でそ
れぞれエアを送り込むと、大径ボール（Ｂ４）がパイプ
１の内壁面に塗膜を形成しつつ両ボールがパイプ１内を
進み１分岐接続口にくると小径ボール（Ｂ２）がスムー
ズに小径のパイプ２内に入り、大径ボール（Ｂ工）は接
続口部分に止まって表面の溝からパイプ２内にエアを流
出させるので、小径ボール（Ｂ２）は前記パイプ２内を
移動して塗膜を形成する。

そして、小径ボール（Ｂ２）が末端開口部２ａから排出
されたのち始端部１ａからのエア圧力Ｐ工の送気を止め
、この開口部２ａからエアを送り。

前記エア圧力Ｐ２のエアと合流させて大径ボール（Ｂよ
）を始端部１ａに戻し、以後、各塗装ルートについて同
様にライニングするのである。

第４図ないし第６図は、パイプラインの全内面にあらか
じめ塗料を塗付しておき、ボールを順次に切り替え移動
させて塗膜を形成する本発明のシステムの第２実施例を
示している。

第４図は第１図と同じく同一口径のパイプからなるパイ
プラインの一例であり、このパイプラインの全内面には
、従来公知の手段によってあらかじめ塗料が塗付される
。

この各パイプラインの末端開口部には、ボール（Ｂ）の
検出センサー２１を装着したパイプと同一口径のアタッ
チメント２２を接続し、このセンサー２１の検出信号が
マイクロコンピュータ−２０に入力されたとき、各微圧
エアバルブのエア圧力がマイクロコンピュータ−の演算
したエア圧力に切り替わるようにしである。さらに、コ
ンプレッサー１２とマイクロコンピュータ−２０に接続
された微圧エアバルブ１１をエアホースでこのアタッチ
メント２２に接続させる。

そして、任意に選択したアタッチメント２２、例えば第
１図と同じパイプ１の始端部１ａのアタッチメント２２
にボール（Ｂ）を挿入し、第１図の場合と同様にしてエ
アを送ると、ボール（Ｂ）は塗膜（ｍ）を形成しつつ第
１の分岐接続口（Ｓｌ）に進み、第１実施例の場合と同
じくこの部分のエア圧力Ｐエ　ｐ２．　ｐ、の圧力関係
によってパイプ１内に移動し、塗膜（ｍ）を形成する。

このボール（Ｂ）がパイプ２の末端開口部２ａに接続さ
れたアタッチメント２２内に移動したことをセンサー２
１が検出すると、その検出信号がマイクロコンピュータ
−２０に入力され、マイクロコンピュータ−２０からの
信号により、第５図に示すように、それまでＰｌのエア
圧力であった５８口部２ａのエア圧力がＰｌに切り替わ
り、同時にパイプ１の始端部の圧力がＰ工からＢ２に、
第１の分岐接続口（ｓｉ）に逆送するエアを送っていた
次の分岐パイプ３のエア圧力がＰ、からＢ３に切り替わ
り、ボール（Ｂ）は第１の分岐接続口（Ｓｌ）からパイ
プ１内に戻る。

この状態になると、パイプ１内のボールを圧送する圧力
Ｐ工は Ｐ１＋　　Ｐ、　＞　Ｐ となって瞬間的に高まるから、微圧エアバルブ１１の圧
力検出によって直ちに始端部１ａのエア圧力がゼロにな
り、同時に第２の分岐接続口（Ｂ２）よりも前位の分岐
パイプ４からエア圧力Ｐ２のエアが送られ、ボール（Ｂ
）は第２の分岐接続口（Ｓ□）から分岐パイプ３内に移
動して塗１１Ｘ（ｍ　）を形成する。このような切り替
えを各パイプについて反復することにより、パイプライ
ンの全内面に均一な塗膜（ｍ）が形成される。

なお、分岐接続口に逆送するエアを送り込む分岐パイプ
は、その前位にある分岐パイプを段階的に順次に用いる
ほか、逆送する接続口よりも前方における分岐パイプで
あれば任意に選択することができる。

第６図は分岐接続されたパイプが小口径の異径管である
場合を示している。この場合には始端部１ａのアタッチ
メント２２に大径ボール（Ｂ　ｌ）　”ｔ　１１入して
おき、各／ｈ径バイブ２，３の開口部のアタッチメント
２２から小径ボール（Ｂ、）を挿入してエア圧力Ｐ工の
エアを送り込み、この小径ボール（Ｂ２）で小径パイプ
内に塗膜を形成させつつ大径のパイプｌ内に移動させる
。

この状態ではエアがパイプ１内を吹き抜けてパイプ２，
３内の圧力が低下するから、微圧エアバルブ１１の圧力
検出によって小径パイプ２，３のエア圧力がＢ２に切り
替わり、同時に始端部１ａからエア圧力Ｐ４のエアが送
られ、大径ボール（Ｂ１）がパイプ１内に塗膜を形成し
つつ小径ボール（Ｂ、）を押し進め、最終の小径パイプ
４の開口部から小径ボール（Ｂ２）を順次に排出させる
。

また、大径ボール（Ｂ、）は、始端部１ａからのエアの
送り込みを止め、前記小径パイプ４からエア圧力Ｐ□の
エアを送ることにより、始端部１ａのアタッチメント２
２内に逆送される。

〔効　果〕

本発明は上記の構成であるから、次のような効果を有し
ている。

（イ）複雑配管の分岐接続口に逆送するエア圧力は、ボ
ールを圧送するエア圧力に対してマイクロコンピュータ
−により演算され最適のバランスとなるから、ボールを
分岐パイプ内にスムーズに移動進行させて塗膜を形成す
ることができる。

（ロ）微圧エアバルブにより、、エアの圧力、とくに逆
送するエア圧力を微細に調整することができ、しかもこ
の微圧エアバルブをマイクロコンピュータ−の演算した
信号により作動させるので正確な圧力のエアを送ること
が可能となり、従来のような圧力バランスの調整の困難
性、煩雑性を解消して作業の省力化、能率化を実現でき
る。

（ハ）マイクロコンピュータ−により所要の各パイプに
与えるエア圧力を切り替えるため、複雑に配管されたパ
イプライン内で自在にボールを移動させることができ、
これを反復往復させることによってパイプの全内面に均
一な塗膜を形成することができる。

（ニ）また、ボールを反復往復させさせることによって
パイプの全内面に均一な塗膜を形成できるので、建築工
事現場において切断、ｉみ立て、配管された新設のパイ
プライン中、エルボ、チーズなどの接続部分におけるパ
イプの切断面に対して完全に塗膜を形成できるので、前
記切断面の防錆効果をあげることができる。

（ホ）パイプと同一口径のアタッチメントに前記センサ
ーを装着して各パイプの末端開口部に接続する場合には
、ボールはこのアタッチメント内で折り返し移動するの
で、パイプの開口端まで確実に塗膜を形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムの第１実施例の概念図、第２
図は分岐接続口におけるエア圧力の作用説明図、第３図
は分岐パイプが小径管である場合のエア圧力の作用説明
図、第４図は本発明の第２実施例の概念図、第５図は同
一口径のパイプの、第６図は小径のパイプの接続口にお
けるエア圧力の作用説明図、第６図は分岐接続口におけ
る従来のボールライニングの説明図である。 １．２，３．・・・パイプ。 １１・・・微圧エアバルブ、 １２・・・エアコンプレッサー ２０・・・マイクロコンピュータ− ２１・・・センサー Ｂ・・・ボール、 Ｂ８・・・大径ボール、 Ｂ２・・・小径ボール。 Ｍ・・・塗料。 ｍ・・・塗膜６ 特許出願人　有限会社環境技術研究所

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一口径のパイプライン中で任意に選択した塗装
   ルートの始端部及び該ルートの分岐接続口よりも前位に
   おける任意なパイプの開口部に接続された微圧エアバル
   ブと、これに接続されたエアコンプレッサー及びマイク
   ロコンピューターからなり、マイクロコンピューターに
   よってボールの圧送エア圧力と、このエア圧力に対して
   パイプの分岐接続口に逆送するエア圧力を演算させ、そ
   の信号により各微圧エアバルブから前記圧力のエアを送
   りボールを分岐パイプ内に移動させ塗膜を形成すること
   を特徴とする複雑配管におけるボールライニングの自動
   制御システム。
2. （２）異なる口径のパイプラインの前記始端部に直径を
   異にしたボールを封入する請求項１記載の複雑配管にお
   けるボールライニングの自動制御システム。
3. （３）同一口径のパイプラインの全内面に塗料を塗布し
   、各パイプの末端開口部に微圧エアバルブとボールの検
   出センサーを装着し、前記センサーの検出信号によりマ
   イクロコンピューターの制御する各パイプのエア圧力を
   切り替え、ボールを順次に分岐パイプ内に移動させて塗
   膜を形成する請求項１記載の複雑配管におけるボールラ
   イニングの自動制御システム。
4. （４）異なる口径のパイプラインにおける小径の分岐パ
   イプの末端開口部に小径ボールを挿入してエアにより大
   口径のパイプ内に移動させ、大径のパイプ内の大径ボー
   ルをエアにより移動させて小径ボールを移行させる請求
   項３記載の複雑配管におけるボールライニングの自動制
   御システム。
5. （５）パイプと同一口径のアタッチメントに前記センサ
   ーを装着し、これを各パイプの末端開口部に接続する請
   求項３記載の複雑配管におけるボールライニングの自動
   制御システム。