WO2008065742A2 - 物体表面に密着し移動可能な装置 - Google Patents

物体表面に密着し移動可能な装置 Download PDF

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WO2008065742A2
WO2008065742A2 PCT/JP2007/001239 JP2007001239W WO2008065742A2 WO 2008065742 A2 WO2008065742 A2 WO 2008065742A2 JP 2007001239 W JP2007001239 W JP 2007001239W WO 2008065742 A2 WO2008065742 A2 WO 2008065742A2
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Fukashi Urakami
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Uragami Fukashi
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus capable of moving in close contact with an object surface, which is in close contact with the object surface in a liquid and can move along the object surface.
  • the present invention relates to an apparatus capable of moving in close contact with an object surface, comprising a gas region that brings the object surface into contact with gas only, and a device that acts on the object surface in the gas region.
  • the present invention relates to a device that can move in close contact with the surface of an object, comprising a gas region filled with an inert gas in the gas region of the above device.
  • the present invention also relates to an apparatus capable of moving in close contact with an object surface, which is in close contact with the object surface in the gas and can move along the object surface.
  • the present invention relates to an apparatus capable of moving in close contact with an object surface, comprising a gas region that brings the object surface into contact with gas only, and a device that acts on the object surface in the gas region.
  • the present invention relates to a device that can move in close contact with the surface of an object, comprising a gas region filled with an inert gas in the gas region of the above device.
  • an arc spray apparatus can be considered first.
  • the arc spraying device is one of various thermal spray devices.
  • a thermal spray apparatus is an apparatus that forms a coating on the surface of an object by melting, atomizing, and spraying a wire or particle as a molten material such as metal.
  • a thermal spray device one or two wires or powders can be used for the feed material, and heating is by an arc or combustion flame.
  • the device that acts on the object surface mounted on the device of the present invention is a device that adheres a molten material, such as a welding device, a plastic sheet affixing device, a paint, Adhesive spraying device or object
  • a molten material such as a welding device, a plastic sheet affixing device, a paint, Adhesive spraying device or object
  • Various apparatuses such as an apparatus for performing heat treatment on the surface can be applied.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with the gas, so that it exhibits superior effects compared to the case of contact with the liquid.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with a gas composed of an inert gas, so that further excellent effects are exhibited.
  • the following apparatus can be given as an example.
  • Such a device includes a main casing, a wheel as a moving means attached to the main casing, a seal member connected to the main casing and having a free end thereof brought into contact with an object surface, and the main casing. And a negative pressure generating means for discharging the fluid inside the negative pressure region defined by the seal and the object surface to the outside.
  • the negative pressure generating means when the negative pressure generating means is energized, the fluid inside the negative pressure region is discharged to the outside, and the fluid pressure acting on the main casing due to the fluid pressure difference inside and outside the negative pressure region is Is transmitted to the surface of the object, and the fluid pressure causes the device to be adsorbed on the surface of the object.
  • the device moves along the object surface by the action of the wheel.
  • a driving means such as an electric motor in the attracted state
  • the device moves along the object surface by the action of the wheel.
  • a working device such as an abrasive material injection means for injecting an abrasive material toward the object surface inside the negative pressure region, and various operations on the object surface can be remotely controlled.
  • Such an apparatus includes two gas regions that bring the object surface into contact with gas only, and a device that acts on the object surface in the gas region.
  • a main casing having at least an outer casing and an inner casing; and a part of the main casing that is attached to an opening of the outer casing is brought into contact with the object surface.
  • the inner seal member cooperate with the object surface to define the first region, and at least the inner casing and the inner seal member cooperate with the object surface to regulate the first region. It is provided with a second region which is.
  • Such a device covers the surface of the object with an area filled with liquid, and the area can move, and the liquid can be sucked and collected from the surface of the object. With this, ultrasonic flaw detection and ultrasonic cleaning of the object surface can be performed.
  • the surface A is a boundary surface between the object surface and the first region.
  • Surface B is the boundary surface between the object surface and the second region, and the outer seal member is the part that defines the outer boundary line of surface A, and the inner part is the part that defines the inner boundary line of surface A.
  • a sealing member is provided, the first region is connected to means for sucking gas, the second region is connected to means for supplying liquid, and the first region is under the gas surrounding the device. The liquid that is located on the flow side and downstream of the second region and has flowed away from the second region is sucked and transferred to the suction means through the first region.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 6 0-2 6 7 5 2
  • Patent Document 2 Patent Publication 2 0 0 3-2 8 5 7 8 2
  • Patent Document 3 Patent Publication 2 0 0 4-1 5 1 0 1 2
  • the first problem is that the surface of the object under the surface of the liquid is sprayed with, for example, compressed air using compressed air to form a rough surface.
  • suction collection using an air flow to the collection container installed in the area it is forbidden for liquid to enter the spraying area of the abrasive.
  • a device such as a thermal spray device, a device that adheres molten material such as a welding device, a plastic sheet application device, a paint or adhesive spray device, or a device that heat-treats the object surface was used.
  • Work dislikes the penetration of liquid into areas that act on the surface of the object.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with the gas, so that it exhibits superior effects compared to the case of being in contact with the liquid.
  • the pressure of the gas in the first region of the device is higher than the pressure of the liquid surrounding the device, a part of the gas in the first region forms a gap between the outer seal member and the object surface. And flows out of the device.
  • the gas flowing out from the first region contains toxic substances such as deteriorated paint particles containing heavy metals such as lead, the problem of environmental pollution caused by such a device occurs.
  • the thermal spray device cannot be applied as a device that acts on the object surface in the second region.
  • various devices such as a device for attaching a molten material, such as a welding device, a plastic sheet pasting device, a paint or adhesive spraying device, or a device for heat-treating an object surface cannot be applied.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with a gas composed of an inert gas, and thus exhibits an excellent effect.
  • Patent Publication 2 0 0 4- Since the second region of the device disclosed in the 1 5 1 0 1 2 publication is filled with liquid, the second region cannot be equipped with a device that acts on the object surface as described above. .
  • the technical solutions of the present invention are as follows. First, regarding the first problem related to the device disclosed in Japanese Patent Publication No. 60_26752, the technical solution is to move in close contact with the object surface below the liquid surface, which has an area filled with gas. Is to provide a simple device.
  • the pressure of the gas in the first region of the device is set to be lower than the pressure of the liquid surrounding the device, so that a part of the gas in the first region becomes a gap between the outer seal member and the object surface. It is an object of the present invention to provide an apparatus that can move in close contact with an object surface under a liquid surface that has a gas-filled region and that does not flow out of the apparatus through the apparatus.
  • a device for adhering a molten material such as a thermal spray device or a welding device, plastic
  • An object surface in a gas having a gas-filled area that can be equipped with various devices such as a sheet sticking device, a paint or adhesive spraying device, or a device that heat-treats the object surface. It is to provide a device that is in close contact with and movable.
  • a main casing having at least an outer casing and an inner casing; an outer seal member attached to an opening of the outer casing and a part of which is in contact with an object surface; An inner sealing member that is attached to the opening of the casing and a part of which is brought into contact with the object surface; means for maintaining the distance between the main casing and the object surface at an arbitrary distance and moving along the object surface; An apparatus capable of moving along the object surface while being in close contact with the object surface in the liquid, wherein at least the outer casing, the outer seal member, and the inner seal member are disposed on the object surface.
  • the first region is defined by cooperation, and at least the inner casing and the inner seal member have the second region defined by cooperation with the object surface.
  • the pressure of the fluid in the first region is maintained at a pressure lower than the pressure of the fluid surrounding the device, and the pressure of the fluid in the second region is present in the first region.
  • a device capable of moving in close contact with the surface of an object is provided, characterized in that the pressure is maintained at a pressure higher than the pressure of the fluid.
  • the outer seal member has a shape that is pressed against the object surface by a differential pressure between the pressure of the fluid surrounding the apparatus and the pressure of the fluid in the first region.
  • the object according to claim 1, comprising a shape that is pressed against the surface of the object by a differential pressure between the pressure of the fluid in the second region and the pressure of the fluid in the first region.
  • a device is provided that is in close contact with the surface and is movable.
  • a main casing having at least an outer casing and an inner casing; an outer seal member attached to an opening of the outer casing and a part of which is in contact with an object surface; An inner sealing member that is attached to the opening of the casing and a part of which is brought into contact with the object surface; means for maintaining the distance between the main casing and the object surface at an arbitrary distance and moving along the object surface; An apparatus capable of moving along the object surface while being in close contact with the object surface in the gas, wherein at least the outer casing, the outer sealing member, and the inner sealing member are disposed on the object surface.
  • the first region is defined by cooperation, and at least the inner casing and the inner seal member have the second region defined by cooperation with the object surface.
  • the pressure of the fluid in the first region is maintained at a pressure lower than the pressure of the fluid surrounding the device, and the pressure of the gas in the second region is present in the first region.
  • a device capable of moving in close contact with the surface of an object is provided, characterized in that the pressure is maintained at a pressure higher than the pressure of the fluid.
  • the outer seal member has a shape that is pressed against the object surface by a differential pressure between the pressure of the fluid surrounding the apparatus and the pressure of the fluid in the first region.
  • the object according to claim 2 further comprising a shape that is pressed against the object surface by a differential pressure between the pressure of the fluid in the second region and the pressure of the fluid in the first region.
  • a device is provided that is in close contact with the surface and is movable.
  • the gas pressure in the first region is maintained at a pressure lower than the pressure of the liquid surrounding the device, and the gas pressure in the second region is maintained in the first region. Since the pressure of the gas in the second region is maintained at a pressure lower than the pressure of the liquid surrounding the device, the pressure of the gas in the second region is maintained at a pressure higher than the pressure of the gas in the second region. Adheres to the surface of the object and prevents liquid outside the device from entering the second area.
  • gas is sent from the outside of the device to the second region via the gas pressure control mechanism and the flexible hose, while the first region has a loop-type vacuum via the flexible hose.
  • the negative pressure generating means such as a pump is connected, the liquid outside the device that has flowed into the first region through the gap between the outer seal member and the object surface is between the inner seal member and the object surface. After flowing into the first area through the gap, it rides on the gas flow through the flexible hose to the negative pressure generating means, and then sucked and transferred to the negative pressure generating means.
  • the device moves along the object surface while maintaining close contact with the object surface in the liquid by means of maintaining the distance between the main casing and the object surface at an arbitrary distance and moving along the object surface. .
  • the pressure of the liquid surrounding the device increases as the depth increases, the pressure of the liquid is filled with the gas so that the differential pressure between the pressure of the liquid and the pressure of the region filled with the gas becomes constant.
  • the area pressure is controlled.
  • the pressure of the compressed gas is controlled so that the differential pressure between the pressure of the region filled with the gas and the pressure of the compressed gas becomes constant. Is done.
  • the pressure of the gas in the first region is maintained at a pressure lower than the pressure of the gas surrounding the device, and the pressure of the gas in the second region is the pressure of the gas in the first region. Since the pressure of the gas in the second region is maintained at a pressure lower than the pressure of the gas surrounding the device, the device moves to the object surface due to the negative pressure. In addition, the gas outside the device is prevented from entering the second region.
  • Gas is sent from the outside of the device to the second area via the gas pressure control mechanism and the flexible hose, while in the first area, the flexible area is Since a negative pressure generating means such as a loop type vacuum pump is connected through a gas source, the gas outside the device that has flowed into the first region through the gap between the outer seal member and the object surface is the inner seal. After flowing into the first region through the gap between the member and the object surface, the gas flows through the flexible hose to the negative pressure generating means, and then sucked and transferred to the negative pressure generating means.
  • a negative pressure generating means such as a loop type vacuum pump
  • the device moves along the object surface while maintaining close contact with the object surface in the liquid by means of maintaining the distance between the main casing and the object surface at an arbitrary distance and moving along the object surface. .
  • the present invention provides the following effects.
  • abrasive material is sprayed onto the object surface under the liquid level using compressed air, a rough surface is formed on the object surface, and then the used abrasive is installed on land.
  • suction recovery using an air flow liquid intrusion into the abrasive spray area is prohibited.
  • use equipment such as a thermal spraying device, a device that attaches molten material such as a welding device, a plastic sheet application device, a paint or adhesive spraying device, or a device that heat-treats the surface of an object. The work that is done is reluctant to intrude into the area that acts on the surface of the object.
  • the apparatus includes a mechanism for preventing liquid from entering the region where the action is applied to the object surface.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with the gas, so that it exhibits superior operational effects compared to the case of contact with the liquid. Also, in some of these devices, the object surface to be acted on is oxygen-enriched By contacting a gas composed of a low-grade inert gas, it exhibits even better effects.
  • melting work is carried out in a gas consisting of an inert gas, so that oxidation of the molten material is suppressed, so there is an advantage in improving quality. .
  • the liquid pressure increases as the depth increases. Even if the pressure increases, it is necessary to control the pressure in the region filled with the gas so that the differential pressure between the pressure in the region filled with the gas and the fluid pressure becomes constant. If the fluid pressure is much greater than the pressure in the area filled with the gas, the fluid pressure will push the area filled with the gas very strongly against the object surface, so the device will move along the object surface. It requires a great deal of power to do. In the device of the present invention, even if the liquid pressure increases as the depth increases, the pressure in the region filled with the gas is such that the pressure difference between the region filled with the gas and the fluid pressure is constant. The pressure was controlled.
  • the pressure of the compressed gas is controlled so that the differential pressure between the pressure in the region filled with gas and the pressure of the compressed gas becomes constant.
  • the apparatus shown in the figure has a main casing.
  • the main casing is made of a rigid material, and has a cylindrical partition 21 on the outer peripheral side, a cylindrical partition 22 on the inner peripheral side, and a disk-like side on the rear side. / 1 Tissue 2 3
  • the cylindrical partition 22 on the inner peripheral side is formed of a cylindrical part having an opening at the part facing the object surface 1 and an annular disk part welded to the outer peripheral edge of the opening of the cylindrical part. .
  • the cylindrical partition 21 on the outer peripheral side is formed of a cylindrical part having an opening at a part facing the object surface 1 and an annular disk part welded to the outer peripheral edge of the opening of the cylindrical part.
  • a traveling frame 4 made of a pair of rigid materials each having two wheels 41 is fixed to opposite side surfaces of the cylindrical portion of the cylindrical partition 21 on the outer peripheral side.
  • An outer sealing member 3 1 made of a relatively flexible material such as polyurethane rubber or plastic is attached to the annular disk portion of the cylindrical partition 21 on the outer peripheral side by a port or nut.
  • the outer seal member 31 has a generally annular shape as a whole, and has a free end extending along the object surface 1 to the outside of the apparatus. Due to this shape, the outer seal member 3 1 becomes the outer seal member 3
  • the outer seal member 31 has a so-called self-sealing shape.
  • An inner sealing member 3 2 made of a relatively flexible material such as polyurethane rubber or plastic is attached to the annular disk portion of the cylindrical partition 22 on the inner peripheral side with a port and a nut.
  • the inner seal member 32 has a substantially annular shape as a whole, and its free end extends along the object surface 1 to the inside of the device. Due to this shape, the inner seal member 3 2 becomes the inner seal member 3
  • the shape of the inner seal member 32 is a so-called self-seal shape.
  • the outer cylindrical partition 2 1, the inner cylindrical partition 2 2, the outer sealing member 3 1, the inner sealing member 3 2, and the rear disk partition 2 3 cooperate with the object surface 1 to form a ring
  • the first area 1 1 is defined.
  • the cylindrical / one-section 2 2 on the inner peripheral side, the inner seal member 3 2, and the disk-shaped / one-section 2 3 on the back side define the second region 1 2 in cooperation with the object surface 1. Yes.
  • an arc spray gun 8 2 for spraying the object surface 1 inside the second region 1 2 is attached to the disk-like partition 2 3 on the back side. ing.
  • wires 8 2 1 Two thermal spray wires 8 2 1 (hereinafter referred to as wires 8 2 1) made of a metal such as zinc or aluminum are formed by a flexible feeder using a wire feeding device (not shown) equipped with a wire reel. It is fed to the arc spray gun 8 2 through it 8 2 8 (flexible conduit), and inside the arc spray gun 8 2, the wire 8 2 1 is fed to the wire nozzle 8 2 2 .
  • An energization terminal for energizing alternating current or direct current is provided in a part of the wire nozzle 8 2 2 (not shown), and each wire 8 2 1 is energized via the wire nozzle 8 2 2.
  • the wire 8 2 1 crosses the place where it exits the wire nozzle 8 2 2 and generates an arc. At this time, the wire 8 2 1 is instantaneously heated and melted by the arc heat to become fine particles, and due to the action of a compressed gas such as compressed air ejected from the gas nozzle 8 2 3 between the two wire nozzles 8 2 2. It atomizes (sprays) and scatters while cooling and collides with the object surface 1 to form a metal spray coating.
  • a compressed gas such as compressed air ejected from the gas nozzle 8 2 3 between the two wire nozzles 8 2 2. It atomizes (sprays) and scatters while cooling and collides with the object surface 1 to form a metal spray coating.
  • the compressed air inlets 8 2 9 provided at the respective upstream ends of the two flexible conduits 8 2 8 connected to the arc spray gun 8 2 are provided inside the flexible conduit 8 2 8 and the flexible conduit 8 2 8.
  • a flow rate adjusting valve (not shown) and an air compressor (not shown).
  • the internal pressure of the arc spray gun 8 2 is maintained at the same pressure as the pressure in the first region 1 1, or the internal pressure of the arc spray gun 8 2 is maintained higher than the pressure in the first region 1 1.
  • Ru As shown, a relief valve (not shown) is provided.
  • the arc current is generally several hundred amperes.
  • the members such as the gun casing 8 2 6 which comes into contact with the wire 8 2 1 and the wire nozzle 8 2 2 are formed of an electrically insulating material such as hard plastic.
  • the type of wire feeding mechanism (not shown) or the arrangement of the wire feeding device (not shown) is not critical to the present invention, and other suitable normal or other desired mechanisms may be used . Further, the wire feeding mechanism can also be disposed inside the arc spray gun 82 as is well known.
  • the apparatus that acts on the object surface 1 mounted on the apparatus of the present invention is not limited to the arc spraying apparatus.
  • the arc spraying device is one of various thermal spray devices.
  • a thermal spray apparatus is an apparatus that forms a coating on the surface of an object by melting and atomizing a wire or particle as a molten material such as metal and spraying it.
  • a thermal spray device one or two wires or powders can be used for the feed material, and heating is by arc or combustion flame.
  • a device for adhering molten material such as a welding device, a plastic sheet pasting device, a paint
  • a spraying device for adhesives such as a welding device, a plastic sheet pasting device, a paint
  • a spraying device for abrasives such as a spraying device for abrasives
  • a device for heat-treating an object surface can be applied.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with the gas, so that it exhibits superior effects compared to the case of being in contact with the liquid.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with a gas composed of an inert gas having a low oxygen concentration, so that a further excellent effect is exhibited.
  • a gas composed of an inert gas having a low oxygen concentration so that a further excellent effect is exhibited.
  • melting work is carried out in a gas consisting of an inert gas, so that oxidation of the molten material is suppressed, so there is an advantage in improving quality. .
  • connection joint 2 1 1 that is welded to the disk-like partition 2 3 on the back side and communicates with the first region 1 1 is the inlet of the cyclone 9 6 3 that is on the downstream side via the hose 9 6 1
  • the outlet of the cyclone 9 6 3 is connected to the upstream valve chamber 9 3 1 of the pressure regulating valve 9 2 b and the connecting joint 9 2 2 of the pressure regulating valve 9 2 b, and the downstream valve chamber 9 3 2 of the pressure regulating valve 9 2 b
  • the connection joint 9 2 3 is connected to the inlet of the vacuum pump 9 6 located further downstream via a hose 9 6 2.
  • the Roots type vacuum pump 96 has a sufficient suction air volume and sufficient suction pressure, and an excessive vacuum was generated so that the roots type vacuum pump 96 could not be burned out due to the generation of an excessive vacuum.
  • a vacuum breaker 8 63 having a function of automatically sucking outside air and lowering the degree of vacuum is provided at the inlet of the roots type vacuum pump 9 6.
  • the maximum suction pressure of the vacuum pump 96 used is assumed to be about 0.35 kgf / cm @ 2 in absolute pressure.
  • the pressure value is about 0.6 2 because pressure loss occurs when the gas is sucked and transferred through the hose 9 61.
  • a rotary feeder 9 6 4 for discharging the material collected inside the cyclone 9 6 3 to the outside is attached to the lower part of the cyclone 9 6 3.
  • connection joint 2 2 1 that is welded to the disk-like partition 2 3 on the back side and communicates with the second region 1 2 is downstream of the pressure regulating valve 9 2 that is on the upstream side via the hose 9 5 2 Connected to the connecting joint 9 2 3 of the side valve chamber 9 3 2 and connected to the upstream valve chamber 9 3 of the pressure regulating valve 9 2 9 2 2 is variable further upstream via the hose 9 5 1 Connected to the outlet of the displacement gas supply pump 95.
  • the inlet of the gas supply pump 9 5 is open to the atmosphere to take in the atmosphere, or a device that generates an inert gas having a low oxygen concentration such as exhaust gas discharged from a diesel engine 9 7 It is connected to.
  • the maximum discharge pressure of the gas supply pump 95 used is about 12 kgf / cm 2 in absolute pressure.
  • P c kgf / cm2 the absolute pressure in the upstream valve chamber 9 3 1: P c kgf / cm2
  • the value of P c is generated because a considerable pressure loss occurs when the gas is transferred through the hose 9 5 1 with a small diameter. Is assumed to be about 4.
  • the casing 9 2 1 of the pressure regulating valve 9 2 is roughly divided into two chambers, a valve plate storage chamber and a valve plate drive chamber. Inside the valve plate storage chamber, the disc-shaped valve plate 9 2 7 is lowered by the drive rod 9 2 6 to close the valve hole 9 3 1 having a diameter of D a cm, and is raised to the valve hole 9 3 Open 1.
  • the valve plate 9 2 7 closes the valve hole 9 3 1 1, the valve plate storage chamber is divided into two chambers, an upstream valve chamber 9 3 1 and a downstream valve chamber 9 3 2.
  • the upstream valve chamber 9 3 1 and the valve hole 9 3 1 are the same part.
  • a circular membrane diaphragm 9 2 9 divides the valve plate drive chamber into two chambers, a pie-mouth pressure chamber 9 3 3 and an upstream pressure chamber 9 3 4.
  • the valve plate 9 2 7 closes the valve hole 9 3 1, the diaphragm 9 2 9 pushes down the disc-shaped biston 9 2 8 having a diameter D b cm.
  • a drive rod 9 2 6 is fixed to the disc-shaped biston 9 2 8.
  • Upstream valve chamber 9 3 1 and upstream pressure chamber 9 3 4 and upstream pressure chamber 9 3 4 connection joint 9 2 5 are connected by a hose, so upstream valve chamber 9 3 1 and upstream pressure chamber 9 The pressure in 3 4 is the same.
  • the diameter D a cm of the valve hole 9 3 1 and the diameter D b cm of the biston 9 2 8 have the same dimensions, the force to push the valve plate 9 2 7 upward to open the valve hole 9 3 1 F The force F d that pushes c and biston 9 2 8 downward to close valve hole 9 3 1 is balanced.
  • the joint 9 2 4 of the pilot pressure chamber 9 3 3 is connected via a hose 9 4 2 to a pressure reducing valve 9 4 3 with a relief upstream thereof and an air conditioner press 9 4 further upstream thereof. ing.
  • the absolute pressure of the pilot pressure chamber 9 3 3 P x kgf / cm2 is set by the pressure reducing valve 9 4 3, but the value of PX should be any positive value greater than 0 Can do. However, if you want the absolute pressure in the pilot pressure chamber 9 3 3 to be lower than the atmospheric pressure (absolute pressure: 1.0 3 3 2 kgf / cm2), the value of ⁇ ⁇ is 1.0 3 3 2 Must also be small.
  • Absolute pressure in the pie-mouth pressure chamber 9 3 3 ⁇ X kgf / cm2 generates a force F x that pushes the piston 9 2 8 upward to open the valve hole 9 3 1.
  • the absolute pressure in the downstream valve chamber 9 3 2, that is, the second region 1 2: P b kgf / cm2 generates a force F b that pushes the valve plate 9 2 7 downward to close the valve hole 9 3 1
  • the diameter D a cm of the valve hole 9 31 and the diameter D b cm of the piston 9 28 are the same dimension. Therefore, the valve plate 9 2 7 is opened when P b ⁇ P X, and the valve plate 9 2 7 is closed when P b> P X.
  • the absolute pressure in the second region 12 is Absolute pressure in pilot pressure chamber 9 3 3 to maintain 0.65 kgf / cm2: P x kgf / cm2
  • valve plate 9 2 7 is opened when P b ⁇ 0.65, and the valve plate 9 2 7 is closed when P b> 0.65.
  • the pressure adjustment valve 9 2 b has the same structure as the pressure adjustment valve 9 2 and will be described with reference to Fig. 4.However, the names of each part of the pressure adjustment valve 9 2 b and the connection of each connecting joint The tip is slightly different from the pressure regulating valve 92.
  • the casing 9 2 1 of the pressure regulating valve 9 2 b is roughly divided into two chambers: a valve plate storage chamber and a valve plate drive chamber. Inside the valve plate storage chamber, the disc-shaped valve plate 9 2 7 is lowered by the drive rod 9 2 6 to close the valve hole 9 3 1 having a diameter of D a cm, and is raised to the valve hole 9 3 Open 1. When the valve plate 9 2 7 closes the valve hole 9 3 1, the valve plate storage chamber is divided into two chambers, an upstream valve chamber 9 3 1 and a downstream valve chamber 9 3 2. In the drawing of this embodiment, the upstream valve chamber 9 3 1 and the valve hole 9 3 1 are the same part.
  • a circular membrane diaphragm 9 2 9 divides the valve plate drive chamber into two chambers, a pie-mouth pressure chamber 9 3 4 and a downstream pressure chamber 9 3 3.
  • the valve plate 9 2 7 closes the valve hole 9 3 1, the diaphragm 9 2 9 pushes down the disc-shaped biston 9 2 8 having a diameter D b cm.
  • a drive rod 9 2 6 is fixed to the disc-shaped biston 9 2 8.
  • Downstream valve chamber 9 3 2 connection joint 9 2 3 and downstream pressure chamber 9 3 3 connection joint 9 2 4 are connected by a hose, so downstream valve chamber 9 3 2 and downstream pressure chamber 9 The pressure in 3 3 is the same.
  • the absolute pressure of the pilot pressure chamber 9 3 4 PX kgf / cm2 is set by the pressure reducing valve 9 4 3 b, but the value of PX should be any positive value greater than or equal to 0 Can do. However, if you want the absolute pressure in the pilot pressure chamber 9 3 3 to be lower than atmospheric pressure (absolute pressure: 1.0 3 3 2 kgf / cm2), the value of ⁇ ⁇ is 1.0 3 3 2 Must be less than
  • Absolute pressure in pie-mouth pressure chamber 9 3 4 ⁇ X kgf / cm2 generates a force F d that pushes piston 9 2 8 downward to close valve hole 9 3 1.
  • the absolute pressure in the downstream valve chamber 9 3 2 that is, the first region 1 1: P a kgf / cm2 generates a force F b that pushes the valve plate 9 2 7 downward to close the valve hole 9 3 1
  • the diameter D a cm of the valve hole 9 31 and the diameter D b cm of the piston 9 28 are the same dimension. Therefore, when P a ⁇ P X, the valve plate 9 2 7 is closed, and when P a> P X, the valve plate 9 2 7 is opened.
  • valve plate 9 2 7 is closed when P a ⁇ 0.62 and the valve plate 9 2 7 is opened when P a> 0.62.
  • P o _ Pa 0.4 1 3 2 kgf / cm2
  • the first area 1 1 is pressed in the direction of the object surface 1, and the pressing force is applied via the four wheels 4 1
  • the device is transmitted to the object surface 1 and thus the device is attracted to the object surface 1 and the device moves along the object surface 1 when the wheel 4 1 is driven to rotate by a driving means such as a geared motor (not shown).
  • the air or water surrounding the device is caused by the pressure difference between the inside and outside of the first region 11 and the outer seal member. 3 Press the free end of 1 in the direction of the object surface 1 to prevent air or water from flowing into the first region 1 1 as much as possible. However, it is not necessary to prevent all of the air or water flowing into the first region 11 through a slight gap between the free end of the outer seal member 31 and the object surface 1. Rather, allowing a certain amount of air or water to flow in increases the ability to suck and clean the object surface.
  • the pressure of the gas in the second region 1 2 presses the free end of the inner seal member 3 2 toward the object surface 1, thereby preventing the gas from flowing into the first region 1 1 as much as possible. .
  • valve plate 9 2 7 of the pressure regulating valve 9 2 is opened when the absolute pressure of the second region 12 is P b kgf / cm 2 is P b ⁇ 0.65. Therefore, when the gas supply pump 95 is activated, the supplied gas flows into the second region 12 through the opened valve plate 9 27, and the absolute pressure in the second region 12 is 0. 6 Ascending to 5 kgf / cm2, valve plate 9 2 7 is closed.
  • the second region 1 2 Gas flows into the first region 11 through a slight gap between the free end of the inner seal member 3 2 and the object surface 1, so the absolute pressure in the second region 12 is 0.65. It decreases to less than k gf / cm2, so the valve plate 9 2 7 is opened again. Thereafter, the valve plate 9 2 7 is repeatedly opened and closed as described above to maintain the absolute pressure in the second region 12 at a constant value.
  • the gas that has flowed from the second region 1 2 into the first region 1 1 passes through a slight gap between the free end of the outer seal member 3 1 and the object surface 1 and flows into the first region 1 1.
  • Gas or water is sucked and transferred to cyclone 9 6 3, the water is separated by cyclone 9 6 3, discharged to the outside by rotary feeder 9 6 4, and the water from which water has been removed by cyclone 9 6 3 Is released into the atmosphere via a vacuum pump 96.
  • the atmospheric pressure is the first region 11 and the second region.
  • the region 1 2 is pressed toward the object surface 1, that is, the first region 1 1 and the second region 1 2 are attracted to the object surface 1.
  • the pressing force of the atmosphere is transmitted to the object surface 1 through the four wheels 4 1, and thus the apparatus is attracted to the object surface 1 and the wheel 4 1 is driven by a drive means such as a geared motor (not shown).
  • the device moves along the object surface 1 when it is driven to rotate.
  • the conditions for opening the valve plate 9 2 7 are:
  • the absolute pressure of the pie-mouth pressure chamber 933 the value of ⁇ ⁇ of PX kgf / cm2 and the absolute pressure that is the target pressure setting value of the second region 12: Pb of Pbkgf / cm2 It can be seen that if the values are the same, the pressure in the second region 12 can be easily adjusted to the target pressure regardless of the pressure in the upstream valve chamber 93 1.
  • the pressure adjustment valve 92 in Fig. 6 differs from the pressure adjustment valve 92 in Fig. 4 in that the connection joint 924 of the pi-mouth pressure chamber 933 is open to the atmosphere and the piston in the upstream pressure chamber 934 There are only two points: a coil spring 935 that pushes 928 downward.
  • F t 1 F b + Fd + F s
  • the conditions for opening the valve plate 9 2 7 are:
  • F skgf is the pressure setting target value in the second region 12 2
  • the pressure regulating valve 9 2 in FIG. 6 has an advantage that the pressure setting of the pilot pressure chamber 9 3 3 is not required compared to the pressure regulating valve 9 2 in FIG. In the apparatus according to the embodiment of the present invention, either pressure regulating valve may be used.
  • the second area 1 2 should be maintained at a lower pressure in the second area 1 2. This is advantageous because the amount of gas flowing out to the first region 1 1 is smaller, and the second region 1 2 can be adsorbed to the object surface 1 if the pressure in the second region 1 2 is lower than the atmospheric pressure.
  • the pressure of the gas supply pump 9 5 varies depending on the length of the hose 9 51, and the pressure loss of the hose 9 51 is a large value, so that the gas supply pump 95 has a margin. A pump with a large discharge pressure must be selected. Further, when the discharge pressure of the gas supply pump 95 is large, the diameter of the hose 951 can be further reduced. Therefore, a pressure regulating valve having a pressure reducing function is inevitably required on the downstream side of the gas supply pump 95.
  • the pressure regulating valve 92 of the apparatus according to the embodiment of the present invention is excellent in that the gas supplied from the gas supply pump 95 can be reduced to a pressure lower than the atmospheric pressure regardless of the discharge pressure of the pump. It has characteristics.
  • the pressure regulating valve 92 and the pressure regulating valve 9 2 b of the apparatus according to the embodiment of the present invention are arranged so that the apparatus of the present invention is in close contact with the object surface under the liquid level and moves along the surface. Even if the pressure of the liquid increases as the depth increases, the pressure of the region filled with gas so that the differential pressure between the pressure of the region filled with gas and the pressure of the liquid becomes constant. Is to control.
  • the pilot pressure is output by pressure reducing valve 9 4 3 with relief and pressure reducing valve 9 4 3 b with relief Is done.
  • Relief pressure reducing valve 9 4 3 and relief pressure reducing valve 9 4 3 b If a pressure sensor using a proportional control type pressure reducing valve and outputting a current or voltage proportional to depth is provided in the apparatus of the present invention, the pressure reducing valve can output pilot pressure proportional to depth. .
  • the fluid pressure is much greater than the pressure in the area filled with the gas, the fluid pressure will push the area filled with the gas very strongly against the object surface, so the device will move along the object surface. It requires a great deal of power to do.
  • a differential pressure regulating valve 820 is installed between the connecting joint 221 and the connecting joint 21 1.
  • the differential pressure regulating valve 820 is a well-known valve that is generally well known.
  • the casing 821 of the differential pressure regulating valve 820 can be broadly divided into a valve plate storage chamber (831 And 832) and valve plate drive chamber 834.
  • the valve plate storage chamber and the valve plate drive chamber are in the same region with the same pressure because they communicate with each other through holes.
  • the disk-shaped valve plate 827 is lowered by the action of the compression coil spring 835 and the drive rod 826 to block the valve hole 831.
  • the valve plate storage chamber is divided into two chambers, an upstream valve chamber 831 and a downstream valve chamber 832.
  • the upstream valve chamber 831 and the valve hole 831 are the same part.
  • valve plate 827 effective diameter Dacm downstream valve chamber
  • the force that pushes the valve plate 827 downward in 832 is F a kgf
  • the force that pushes the valve plate 827 upward in the upstream valve chamber 831 is F bkgf
  • the force that the coil spring 835 pushes the valve plate 8 27 downward is F s kgf
  • the conditions for opening the valve plate 827 are:
  • F skgf is the pressure setting target value for the first area 1 1
  • Absolute pressure Pakgf / cm2
  • the pressure in the second region 12 is set to an arbitrary pressure, the pressure in the first region 11 can be easily adjusted to the target pressure.
  • the value of Pa in the first region 1 1 is about 0.62 and the absolute value in the second region 1 2 is P b
  • the valve plate 827 is open when P a ⁇ 0.62, and the valve plate 827 is closed when P a> 0.65.
  • the differential pressure adjustment valve 820 Easily preset the differential pressure adjustment valve 820. That is, for example, the absolute pressure in the first region 1 1 decreases to 0.62 kgf / cm2 or less due to the pressure loss increasing as the gap between the outer seal member 31 and the object surface 1 becomes smaller.
  • the valve plate 827 is opened and gas moves from the second region 12 to the first region 11. Therefore, the absolute pressure in the first region 11 is maintained at 0.62 kgf / cm2.
  • the technical problem to be solved by the first invention of the present invention is that the gas pressure in the first region of such a device is Force is made lower than the pressure of the liquid surrounding the device, so that part of the gas in the first region does not flow out of the device through the gap between the outer seal member and the object surface. It is an object of the present invention to provide an apparatus that can move in close contact with the surface of an object below a liquid surface that includes a gas-filled region.
  • the technical solution of the second invention of the present invention is to provide a thermal spray as a device that fills the second region of the device with a gas and thus acts on the object surface in the second region. It is configured to be equipped with various devices such as a device, a device for adhering a molten material such as a welding device, a plastic sheet affixing device, a paint or adhesive spraying device, or a device for heat treating an object surface, An object of the present invention is to provide a device that can move in close contact with the surface of an object in a gas having a region filled with gas.
  • abrasive material is sprayed onto the object surface under the liquid level using compressed air, a rough surface is formed on the object surface, and then the used abrasive is installed on land.
  • suction recovery using an air flow liquid intrusion into the abrasive spray area is prohibited.
  • use equipment such as a thermal spraying device, a device that attaches molten material such as a welding device, a plastic sheet application device, a paint or adhesive spraying device, or a device that heat-treats the surface of an object. The work that is done is reluctant to intrude into the area that acts on the surface of the object.
  • the apparatus includes a mechanism for preventing liquid from entering the region where the action is applied to the object surface.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with gas.
  • the surface of the object to be acted on is composed of an inert gas with a low oxygen concentration. When in contact with gas, it exhibits even better effects.
  • melting work is carried out in a gas consisting of an inert gas, so that oxidation of the molten material is suppressed, so there is an advantage in improving quality. .
  • the liquid pressure increases as the depth increases. Even if the pressure increases, it is necessary to control the pressure in the region filled with the gas so that the differential pressure between the pressure in the region filled with the gas and the fluid pressure becomes constant. If the fluid pressure is much greater than the pressure in the area filled with the gas, the fluid pressure will push the area filled with the gas very strongly against the object surface, so the device will move along the object surface. It requires a great deal of power to do. In the device of the present invention, even if the liquid pressure increases as the depth increases, the pressure in the region filled with the gas is such that the pressure difference between the region filled with the gas and the fluid pressure is constant. The pressure was controlled.
  • the pressure of the compressed gas is controlled so that the differential pressure between the pressure in the region filled with gas and the pressure of the compressed gas becomes constant.
  • the apparatus that can move in close contact with the object surface under the liquid level as described above is equipped with various apparatuses that perform various operations on the object surface under the liquid level, and is arranged along the object surface. It can be conveniently used as a device for moving the object. For example, it can be advantageously used as an apparatus for performing a spraying operation or a spraying operation of an abrasive material on the surface of an object under the sea surface of an offshore structure.
  • a thermal spray apparatus As an apparatus that acts on the surface of an object mounted on the apparatus of the present invention, a thermal spray apparatus, an apparatus for adhering a molten material such as a welding apparatus, a plastic sheet affixing apparatus, a paint or an adhesive spraying
  • Various devices such as a device, a polishing material injection device, or a device that heat-treats the object surface can be applied.
  • the surface of the object to be acted on is in contact with a gas, so that it exhibits superior effects compared to the case of contact with a liquid.
  • FIG. 1 is a plan view of a preferred embodiment of an apparatus constructed according to the present invention as viewed from the direction of an object surface.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of A_A in the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a preferred embodiment of an arc spray gun provided in an apparatus constructed according to the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a first example of a preferred embodiment of a pressure regulating valve provided in an apparatus constructed according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the overall system of a preferred embodiment of an apparatus constructed according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second example of a preferred embodiment of a pressure regulating valve provided in an apparatus constructed according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of a differential pressure regulating valve that connects the first region 11 and the second region 12 with which the apparatus constructed according to the present invention shown in FIG. 5 is provided.

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Abstract

外側ケーシングと内側ケーシングとを具備したメインケーシングと；該外側ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触される外側シール部材と；該内側ケーシングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触される内側シール部材と；該メインケーシングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動可能な手段；とを具備する、液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において、該外側ケーシングと該外側シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第１領域（１１）を規定し、また、該内側ケーシングと該内側シール部材とが物体表面と協働して規定した第２領域（１２）を具備したことを特徴とする装置において、該第１領域（１１）に在る流体の圧力が装置を包囲する流体の圧力より低い圧力に維持されており、また、該第２領域（１２）に在る流体の圧力が該第１領域（１１）に在る流体の圧力より高い圧力に維持されている。  

Description

明 細 書
物体表面に密着し移動可能な装置
技術分野
本発明は、 液体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動するこ とのできる、 物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、 上記の装置において、 物体表面を気体のみに接触せしめる気体領 域を具備し、 該気体領域に物体表面に作用を施す装置を具備する、 物体表面 に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、 上記の装置の気体領域において、 不活性ガスで満たした気体領域 を具備する、 物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、 また、 気体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動 することのできる、 物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、 上記の装置において、 物体表面を気体のみに接触せしめる気体領 域を具備し、 該気体領域に物体表面に作用を施す装置を具備する、 物体表面 に密着し移動可能な装置に関する。
本発明は、 上記の装置の気体領域において、 不活性ガスで満たした気体領域 を具備する、 物体表面に密着し移動可能な装置に関する。
本発明の装置に具備される物体表面に作用を施す装置として、 先ずアーク溶 射装置を考えることができる。 ただし、 アーク溶射装置に限定されることは ない。 アーク溶射装置は、 種々あるサ一マルスプレー装置の中のひとつの装 置である。 一般に、 サ一マルスプレー装置とは、 金属のごとき溶融材料とし てのワイヤまたは粒子を溶融して微細化しかつ噴霧して物体表面にコ一ティ ングを形成する装置である。 サ一マルスプレー装置においては、 1または 2 本のワイヤまたは粉末が送給材料に使用されることができ、 そして加熱はァ —クまたは燃焼炎によっている。
本発明の装置に搭載される物体表面に作用を施す装置としては、 サ一マルス プレー装置の他にも、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる装置、 プ ラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 あるいは物体 表面に熱処理を施す装置など種々の装置を適用することができる。 これらの 装置においては、 作用を施す対象の物体表面が気体と接することにより、 液 体と接する場合と比較して、 優れた作用効果を発揮する。
また、 これらの装置においては、 作用を施す対象の物体表面が不活性ガスか ら成る気体と接することにより、 さらに優れた作用効果を発揮する。
背景技術
内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着し且つ物体表面に沿つ て移動する装置としては、 以下に記載の装置を一例として挙げることができ る。
船舶、 ビルディング等の傾斜した又は実質上垂直な種々の物体表面に吸着し て移動することができる装置として、 例えば特公昭 6 0— 2 6 7 5 2号公報 (米国特許第 4 , 0 9 5 , 3 7 8号明細書及び図面） に開示された装置を挙 げることができる。
かかる装置は、 メインケ一シングと、 該メインケ一シングに装着された移動 手段としての車輪と、 該メインケ一シングに連結されその自由端部が物体表 面に接触せしめられるシール部材と、 該メインケ一シング、 物体表面及び該 シール部材によって規定された負圧領域の内部の流体を外部に排出するため の負圧生成手段とを具備している。 かかる装置においては、 負圧生成手段が 付勢されると負圧領域の内部の流体が外部に排出され、 負圧領域内外の流体 圧力差に起因してメインケ一シングに作用する流体圧力は車輪を介して物体 表面に伝達され、 かかる流体圧力によって装置が物体表面に吸着される。 ま た、 かかる吸着状態において電動モータの如き駆動手段によって車輪を回転 駆動せしめると、 上記車輪の作用によって装置は物体表面に沿って移動する 。 また、 かかる装置には、 負圧領域の内部の物体表面に向け研掃材を噴射す る研掃材噴射手段の如き作業装置が装着されており、 物体表面上における種 々の作業をリモートコントロールにて安全にかつ効率的に行うことができる 次に、 液体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動しながら該 物体表面に作用を施す装置としては、 本発明者が、 特許公開 2 0 0 3— 2 8 5 7 8 2号公報にて提案した下記の装置を挙げることができる。
かかる装置は、 物体表面を気体のみに接触せしめる二つの気体領域を具備し 、 かつ該気体領域に物体表面に作用を施す装置を具備している。
かかる装置の構成について述べると、 外側のケ一シングと内側のケ一シング とを少なくとも具備したメインケ一シングと ；該外側のケ一シングの開口部 に装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる外側シール部材と ；該 内側のケ一シングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接触せしめら れる内側シール部材と ；該メインケ一シングと物体表面との距離を任意の距 離に維持しかつ物体表面に沿って移動可能な手段； とを具備する、 液体中に 在る物体表面に密着しながら物体表面に沿って移動可能な装置において、 少 なくとも該外側のケーシングと該外側シール部材と該内側シール部材とが物 体表面と協働して第 1領域を規定し、 また、 少なくとも該内側のケ一シング と該内側シール部材とが物体表面と協働して規定した第 2領域を具備してい る。
次に、 気体中に在る物体表面に密着しかつ物体表面に沿って移動しながら該 物体表面に作用を施す装置としては、 本発明者が、 特許公開 2 0 0 4— 1 5 1 0 1 2号公報にて提案した下記の装置を挙げることができる。
かかる装置は、 物体表面を液体で満たした領域で覆い且つ該領域は移動する ことが可能で、 物体表面から液体を吸引回収することが可能で、 物体表面に 吸着して自走することも可能で、 物体表面の超音波探傷や超音波洗浄などを 行うことができる。
かかる装置の構成について述べると、 環状の面 Aを備える第 1領域と、 面 A の内側に在る面 Bを備える第 2領域を備え、 面 Aは物体表面と第 1領域との 境界面で、 面 Bは物体表面と第 2領域との境界面であり、 面 Aの外側の境界 線を規定する部分には外側シール部材が、 面 Aの内側の境界線を規定する部 分には内側シール部材が具備され、 第 1領域は気体を吸引する手段と、 第 2 領域は液体を供給する手段と連結され、 第 1領域は装置を包囲する気体の下 流側且つ第 2領域の下流側に位置し、 第 2領域より流失した液体は第 1領域 を経て該吸引手段まで吸引移送される。
特許文献 1 ：特公昭 6 0— 2 6 7 5 2号公報
特許文献 2：特許公開 2 0 0 3 - 2 8 5 7 8 2号公報
特許文献 3：特許公開 2 0 0 4 - 1 5 1 0 1 2号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
而して、 特公昭 6 0— 2 6 7 5 2号公報に開示された装置を液面下で使用す る場合には次の通りの解決すべき問題が存在する。
第 1の問題として、 液面下に在る物体表面に対し、 例えば圧縮空気を利用し て研掃材を噴射し、 よって物体表面に粗面を形成したのち、 使用済みの研掃 材を陸上に設置された回収容器まで空気流を利用して吸引回収する場合にお いては、 研掃材の噴射領域に液体の侵入は禁物である。 また、 研掃材の噴射 作業と同じく、 物体表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う種々の作業 がある。 例えば、 サ一マルスプレー装置、 溶接装置のように溶融した材料を 付着させる装置、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け 装置、 あるいは物体表面に熱処理を施す装置などの装置を使用した作業は、 物体表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う。 これらの装置においては 、 作用を施す対象の物体表面が気体と接することにより、 液体と接する場合 と比較して、 優れた作用効果を発揮するものである。
以上のような、 物体表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う作業を液面 下で実施する装置においては、 液体が侵入することが無く且つ気体で満たさ れた領域を具備する必要がある。
第 2の問題として、 以上のように、 液面下に在る装置が気体で満たされた領 域を具備する場合、 深度が深くなるにつれ液圧が増大するので、 該液圧が増 大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液圧との差圧が一定になるよう に該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要がある。 仮に、 該液圧が該 気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、 該気体で満たされた領域 を該液圧が物体表面へ非常に強く押し付けるので、 装置が物体表面に沿って 移動するために非常に大きな力を必要とする。
第 3の問題として、 研掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を 噴出する場合においては、 該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力 との差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。 仮に、 該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧 縮気体の流量が減少するので、 該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す 場合においては該作用が不完全となる。
次に、 特許公開 2 0 0 3 - 2 8 5 7 8 2号公報に開示された装置を液面下で 使用する場合には次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、 かかる装置の第 1領域の気体の圧力は装置を包囲する液体の圧力 よりも高圧であるので、 該第 1領域の気体の一部は、 外側シール部材と物体 表面との間の隙間を通って装置の外部へ流出する。 而して、 該第 1領域より 流出した気体が例えば鉛などの重金属を含む劣化塗料粒子などの有毒物質を 含む場合には、 かかる装置による環境汚染の問題が発生する。
次に、 特許公開 2 0 0 4 - 1 5 1 0 1 2号公報に開示された装置を気体中で 使用する場合には次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、 かかる装置の第 2領域は液体で満たされているので、 該第 2領域 において物体表面に作用を施す装置として、 サ一マルスプレー装置を適用す ることができない。 また、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる装置 、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 あるいは 物体表面に熱処理を施す装置など種々の装置を適用することができない。 これらの物体表面に作用を施す装置においては、 作用を施す対象の物体表面 が不活性ガスから成る気体と接することにより、 優れた作用効果を発揮する ものであるが、 特許公開 2 0 0 4 - 1 5 1 0 1 2号公報に開示された装置の 第 2領域は液体で満たされているので、 該第 2領域には上述のような物体表 面に作用を施す装置を具備することができない。
従って、 本発明の技術的解決課題は次のとうりである。 先ず、 特公昭 60_ 26752号公報に開示された装置に関わる上述の第 1 の問題について、 その技術的解決課題は、 気体で満たされた領域を具備する 液面下の物体表面に密着し移動可能な装置を提供することである。
次に、 特公昭 60— 26752号公報に開示された装置に関わる上述の第 2 乃び第 3の問題について、 その技術的解決課題と該課題を解決するための手 段については特許公開 2003-285782号公報に開示されているので 説明を省略する。
次に、 特許公開 2003-285782号公報に開示された装置に関わる問 題について、 その技術的解決課題は、
かかる装置の第 1領域の気体の圧力を装置を包囲する液体の圧力よりも低圧 にせしめ、 而して、 該第 1領域の気体の一部が、 外側シール部材と物体表面 との間の隙間を通って装置の外部へ流出しないように構成した、 気体で満た された領域を具備する液面下の物体表面に密着し移動可能な装置を提供する ことである。
次に、 特許公開 2004- 1 51 01 2号公報に開示された装置に関わる問 題について、 その技術的解決課題は、
かかる装置の第 2領域を気体で満たし、 而して、 該第 2領域において物体表 面に作用を施す装置として、 サ一マルスプレー装置、 溶接装置のように溶融 した材料を付着させる装置、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着 剤の吹付け装置、 あるいは物体表面に熱処理を施す装置など種々の装置を具 備できるように構成した、 気体で満たされた領域を具備する気体中の物体表 面に密着し移動可能な装置を提供することである。
以上に、 物体表面に密着し移動可能な装置において、 従来技術の問題点を指 摘し、 本発明が解決しょうとする課題を述べた。
課題を解決するための手段
先ず、 特公昭 60 -26752号公報に開示された装置に関わる上記の技術 的解決課題と、 特許公開 2003-285782号公報に開示された装置に 関わる上記の技術的解決課題を達成するために、 本発明の第 1の発明によれ ば、 特許請求の範囲の請求項 1に記載されているように、
外側のケ一シングと内側のケ一シングとを少なくとも具備したメインケーシ ングと ；該外側のケ一シングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接 触せしめられる外側シール部材と ；該内側のケ一シングの開口部に装着され その一部分が物体表面に接触せしめられる内側シール部材と ；該メインケ一 シングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動 可能な手段； とを具備する、 液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面 に沿って移動可能な装置において、 少なくとも該外側のケ一シングと該外側 シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第 1領域を規定し、 また、 少なくとも該内側のケ一シングと該内側シール部材とが物体表面と協 働して規定した第 2領域を具備したことを特徴とする装置において、 該第 1 領域に在る流体の圧力が装置を包囲する流体の圧力より低い圧力に維持され ており、 また、 該第 2領域に在る流体の圧力が該第 1領域に在る流体の圧力 より高い圧力に維持されていることを特徴とする、 物体表面に密着し移動可 能な装置が提供される。
また、 特許請求の範囲の請求項 3に記載されているように、
該外側シール部材は、 装置を包囲する流体の圧力と該第 1領域に在る流体の 圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備しており、 また、 該内側シール部材は、 該第 2領域に在る流体の圧力と該第 1領域に在る流体 の圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備している、 こと を特徴とする、 請求項 1に記載の物体表面に密着し移動可能な装置が提供さ れる。
また、 特許請求の範囲の請求項 4に記載されているように、
該第 2領域へ不活性ガスを流入せしめる手段を備えたことを特徴とする、 請 求項 1及び請求項 3に記載の物体表面に密着し移動可能な装置が提供される 次に、 特許公開 2 0 0 4 - 1 5 1 0 1 2号公報に開示された装置に関わる上 記の技術的解決課題を達成するために、 本発明の第 2の発明によれば、 特許 請求の範囲の請求項 2に記載されているように、
外側のケ一シングと内側のケ一シングとを少なくとも具備したメインケーシ ングと ；該外側のケ一シングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接 触せしめられる外側シール部材と ；該内側のケ一シングの開口部に装着され その一部分が物体表面に接触せしめられる内側シール部材と ；該メインケ一 シングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動 可能な手段； とを具備する、 気体中に在る物体表面に密着しながら物体表面 に沿って移動可能な装置において、 少なくとも該外側のケ一シングと該外側 シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第 1領域を規定し、 また、 少なくとも該内側のケ一シングと該内側シール部材とが物体表面と協 働して規定した第 2領域を具備したことを特徴とする装置において、 該第 1 領域に在る流体の圧力が装置を包囲する流体の圧力より低い圧力に維持され ており、 また、 該第 2領域に在る気体の圧力が該第 1領域に在る流体の圧力 より高い圧力に維持されていることを特徴とする、 物体表面に密着し移動可 能な装置が提供される。
また、 特許請求の範囲の請求項 3に記載されているように、
該外側シール部材は、 装置を包囲する流体の圧力と該第 1領域に在る流体の 圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備しており、 また、 該内側シール部材は、 該第 2領域に在る流体の圧力と該第 1領域に在る流体 の圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備している、 こと を特徴とする、 請求項 2に記載の物体表面に密着し移動可能な装置が提供さ れる。
また、 特許請求の範囲の請求項 4に記載されているように、
該第 2領域へ不活性ガスを流入せしめる手段を備えたことを特徴とする、 請 求項 2及び請求項 3に記載の物体表面に密着し移動可能な装置が提供される 本発明の第 1の発明において、 第 1領域の気体の圧力は装置を包囲している 液体の圧力より低い圧力に維持されており、 第 2領域の気体の圧力は第 1領 域の気体の圧力より高い圧力に維持されており、 かつ、 第 2領域の気体の圧 力は装置を包囲している液体の圧力より低い圧力に維持されているので、 負 圧の作用により装置は物体表面へ密着し、 しかも、 装置の外部の液体が第 2 領域へ侵入するのが阻止される。
なお、 装置の外部より第 2領域へ、 気体の圧力制御機構とフレキシブルホー スを介して、 気体が送気されており、 一方、 第 1領域には、 フレキシブルホ ースを介してルーッ式真空ポンプなどの負圧生成手段が連結されているので 、 外側シール部材と物体表面との間の隙間より第 1領域へ流入した装置の外 部の液体は、 内側シール部材と物体表面との間の隙間より第 1領域へ流入し た後フレキシブルホースを通って負圧生成手段へ至る気体の流れに乗り、 続 いて負圧生成手段まで吸引移送される。
また、 メインケ一シングと物体表面との距離を任意の距離に維持しかつ物体 表面に沿って移動する手段により、 装置は液体中に在る物体表面に密着しな がら物体表面に沿つて移動する。
また、 深度が深くなるにつれ装置を包囲する液体の圧力が増大しても、 該液 体の圧力と気体で満たされた領域の圧力との差圧が一定になるように該気体 で満たされた領域の圧力が制御される。
また、 気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合においては、 該気体 で満たされた領域の圧力と該圧縮気体の圧力との差圧が一定になるように該 圧縮気体の圧力が制御される。
本発明の第 2の発明において、 第 1領域の気体の圧力は装置を包囲している 気体の圧力より低い圧力に維持されており、 第 2領域の気体の圧力は第 1領 域の気体の圧力より高い圧力に維持されており、 かつ、 第 2領域の気体の圧 力は装置を包囲している気体の圧力より低い圧力に維持されているので、 負 圧の作用により装置は物体表面へ密着し、 しかも、 装置の外部の気体が第 2 領域へ侵入するのが阻止される。
なお、 装置の外部より第 2領域へ、 気体の圧力制御機構とフレキシブルホー スを介して、 気体が送気されており、 一方、 第 1領域には、 フレキシブルホ ースを介してルーッ式真空ポンプなどの負圧生成手段が連結されているので 、 外側シール部材と物体表面との間の隙間より第 1領域へ流入した装置の外 部の気体は、 内側シール部材と物体表面との間の隙間より第 1領域へ流入し た後フレキシブルホースを通って負圧生成手段へ至る気体の流れに乗り、 続 いて負圧生成手段まで吸引移送される。
また、 メインケ一シングと物体表面との距離を任意の距離に維持しかつ物体 表面に沿って移動する手段により、 装置は液体中に在る物体表面に密着しな がら物体表面に沿つて移動する。
発明の効果
本発明は下記の効果をもたらすものである。
本発明の第 1の発明の効果について述べると、
液面下に在る物体表面に対し、 例えば圧縮空気を利用して研掃材を噴射し、 よって物体表面に粗面を形成したのち、 使用済みの研掃材を陸上に設置され た回収容器まで空気流を利用して吸引回収する場合においては、 研掃材の噴 射領域に液体の侵入は禁物である。 また、 研掃材の噴射作業と同じく、 物体 表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う種々の作業がある。 例えば、 サ 一マルスプレー装置、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる装置、 プ ラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 あるいは物体 表面に熱処理を施す装置などの装置を使用した作業は、 物体表面に作用を施 す領域への液体の侵入を嫌う。
以上のような、 物体表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う作業を液面 下で実施する装置においては、 液体が侵入することが無く且つ気体で満たさ れた領域を具備する必要があるが、 本発明の装置においては、 物体表面に作 用を施す領域への液体の侵入を阻止する機構を具備した。
これらの装置においては、 作用を施す対象の物体表面が気体と接することに より、 液体と接する場合と比較して、 優れた作用効果を発揮するものである また、 これらの装置の一部においては、 作用を施す対象の物体表面が酸素濃 度の低い不活性ガスから成る気体と接することにより、 さらに優れた作用効 果を発揮する。
例えば、 サ一マルスプレー装置や溶接装置においては、 不活性ガスから成る 気体の中で溶融作業が実施されることにより溶融物質の酸化が抑制されるの で、 品質が向上するといつた利点がある。
本発明の第 1の発明のさらなる効果について述べると、 液面下に在る装置本 体が気体で満たされた領域を具備する場合、 深度が深くなるにつれ液圧が増 大するので、 該液圧が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液圧と の差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要が ある。 仮に、 該液圧が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、 該気体で満たされた領域を該液圧が物体表面へ非常に強く押し付けるので、 装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。 本発明の装置においては、 深度が深くなるにつれ液圧が増大しても該気体で 満たされた領域の圧力と該液圧との差圧が一定になるように該気体で満たさ れた領域の圧力を制御した。
本発明の第 1の発明および第 2の発明に共通する効果について述べると、 研 掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合において は、 該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になる ように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。 仮に、 該気体で満たされた領 域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少す るので、 該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す場合においては該作用 が不完全となる。
本発明の装置においては、 気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力と の差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御した。
実施例
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。
図 1、 図 2、 図 4および図 5を参照して説明すると、 図 1 と図 2に図示の装 置は、 水深がごく浅い水中に在る物体表面 1、 もしくは大気中に在る物体表 面 1に密着しており、 図 1において図の左方向もしくは右方向に移動する。 図示の装置はメィンケ一シングを具備しており、 該メィンケ一シングは剛性 材料を素材とし、 外周側の筒状パーティション 2 1 と内周側の筒状パーティ シヨン 2 2及び背面側の円板状/ 一テイシヨン 2 3により構成されている。 内周側の筒状パーティシヨン 2 2は、 物体表面 1に面した部分が開口した円 筒部、 該円筒部の開口部の外周縁部に溶着された環状の円板部から形成され ている。
外周側の筒状パーティシヨン 2 1は、 物体表面 1に面した部分が開口した円 筒部、 該円筒部の開口部の外周縁部に溶着された環状の円板部から形成され ている。
外周側の筒状パーティション 2 1の円筒部の対向する両側面には、 それぞれ 2個の車輪 4 1を備えた一対の剛性材料を素材とする走行フレーム 4が固定 されている。
外周側の筒状パーティション 2 1の環状の円板部には、 例えばポリウレタン ゴム、 プラスチック等の比較的柔軟な材料を素材とする外側シール部材 3 1 がポルト、 ナツトにて装着されている。 外側シール部材 3 1は、 全体の形状 が略円環状を成し、 その自由端部が物体表面 1に沿って装置の外側へ延びた 形状をしている。 この形状により、 外側シール部材 3 1は外側シール部材 3
1の外側に在る流体の圧力により物体表面 1に押し付けられる。 すなわち、 外側シール部材 3 1の形状はいわゆるセルフシールの形状を成している。 内周側の筒状パーティション 2 2の環状の円板部には、 例えばポリウレタン ゴム、 プラスチック等の比較的柔軟な材料を素材とする内側シール部材 3 2 がポルト、 ナットにて装着されている。 内側シール部材 3 2は、 全体の形状 が略円環状を成し、 その自由端部が物体表面 1に沿って装置の内側へ延びた 形状をしている。 この形状により、 内側シール部材 3 2は内側シール部材 3
2の内側に在る流体の圧力により物体表面 1に押し付けられる。 すなわち、 内側シール部材 3 2の形状はいわゆるセルフシールの形状を成している。 外周側の筒状パーティション 2 1、 内周側の筒状パーティション 2 2、 外側 シール部材 3 1、 内側シール部材 3 2、 背面側の円板状パーティション 2 3 は物体表面 1 と協働して環状の第 1領域 1 1を規定している。 また、 内周側 の筒状/ 一ティシヨン 2 2、 内側シール部材 3 2、 背面側の円板状/ 一ティ シヨン 2 3は物体表面 1 と協働して第 2領域 1 2を規定している。
背面側の円板状パーティション 2 3には、 物体表面 1に作用を施す装置の一 例として、 第 2領域 1 2の内部の物体表面 1に溶射を施すためのアーク溶射 ガン 8 2が装着されている。
図 3を参照して、 公知であるアーク溶射ガン 8 2の構成を以下に述べる。 亜鉛やアルミニウムなどの金属を素材とする 2本の溶射用線材 8 2 1 (以下 、 ワイヤ 8 2 1 と呼称する） は、 ワイヤリールを備えたワイヤ送給装置 （図 示せず） により、 フレキシブルコンデイット 8 2 8 (フレキシブル導管） の 中を通ってアーク溶射ガン 8 2へ送給され、 アーク溶射ガン 8 2の内部にお いては、 ワイヤ 8 2 1はワイヤノズル 8 2 2へ送給される。 ワイヤノズル 8 2 2の一部に交流または直流を通電する通電端子を設け （図示せず） 、 それ ぞれのワイヤ 8 2 1はワイヤノズル 8 2 2を介して通電される。 ワイヤ 8 2 1はワイヤノズル 8 2 2を出た所で交差接触してアークを発生させる。 この とき、 ワイヤ 8 2 1はアーク熱により瞬間的に加熱溶融して細粒となり、 二 つのワイヤノズル 8 2 2の中間にあるガスノズル 8 2 3から噴出する圧縮空 気などの圧縮気体の作用により微粒化し （霧状にされ） かつ冷却されながら 飛散して物体表面 1に衝突し、 金属溶射被膜を形成する。
アーク溶射ガン 8 2に連結された 2本のフレキシブルコンディット 8 2 8の 上流側のそれぞれの端部に具備された圧縮空気入口 8 2 9は、 フレキシブル コンディット 8 2 8の内部及びフレキシブルコンディット 8 2 8に連通され たアーク溶射ガン 8 2の内部を加圧するために、 下流側から順に、 流量調整 弁 （図示せず） 及びエアコンプレッサ （図示せず） に連結されている。 ァ一 ク溶射ガン 8 2の内部の圧力は、 第 1領域 1 1の圧力と同圧か、 もしくはァ 一ク溶射ガン 8 2の内部の圧力が第 1領域 1 1の圧力より高めに維持される ように、 リリーフ弁 （図示せず） が具備されている。
アーク電流は、 一般に、 数百アンペア程度である。 アーク溶射装置において 、 ワイヤ 8 2 1及びワイヤノズル 8 2 2と接触するガンケ一シング 8 2 6な どの部材は硬いプラスチックのごとき電気絶縁材料から形成される。 ワイヤ 送給機構 （図示せず） の方式またはワイヤ送給装置 （図示せず） の配置は本 発明には重要ではなく、 そして他の適切な通常のまたは他の所望の機構が使 用され得る。 また、 ワイヤ送給機構は公知のようにアーク溶射ガン 8 2の内 部に配置することもできる。
本発明のための、 アーク溶射装置の上述したような態様、 構造上の詳細は重 要でなくかつ本発明の実施例に限定される必要はない。 他の形状が使用され 得る。
なお、 本発明の装置に搭載される物体表面 1に作用を施す装置はアーク溶射 装置に限定されない。 アーク溶射装置は、 種々あるサ一マルスプレー装置 （ 溶射装置） の中のひとつの装置である。 一般に、 サ一マルスプレー装置とは 、 金属のごとき溶融材料としてのワイヤまたは粒子を溶融して微細化しかつ 噴霧して物体表面にコーティングを形成する装置である。 サ一マルスプレー 装置においては、 1本または 2本のワイヤまたは粉末が送給材料に使用され ることができ、 そして加熱はアークまたは燃焼炎によっている。
さらに、 本発明の装置に搭載されて物体表面に作用を施す装置としては、 サ 一マルスプレー装置の他にも、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる 装置、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 研掃 材の噴射装置、 あるいは物体表面に熱処理を施す装置など種々の装置を適用 することができる。 これらの装置においては、 作用を施す対象の物体表面が 気体と接することにより、 液体と接する場合と比較して、 優れた作用効果を 発揮する。
また、 これらの装置の一部においては、 作用を施す対象の物体表面が酸素濃 度の低い不活性ガスから成る気体と接することにより、 さらに優れた作用効 果を発揮する。 例えば、 サ一マルスプレー装置や溶接装置においては、 不活性ガスから成る 気体の中で溶融作業が実施されることにより溶融物質の酸化が抑制されるの で、 品質が向上するといつた利点がある。
[0010] 背面側の円板状パーティション 2 3に溶着された、 第 1領域 1 1に連通する 接続継手 2 1 1はホース 9 6 1を介して下流側に在るサイクロン 9 6 3の入 口に連結され、 サイクロン 9 6 3の出口は圧力調整弁 9 2 bの上流側弁室 9 3 1の接続継手 9 2 2に連結され、 圧力調整弁 9 2 bの下流側弁室 9 3 2の 接続継手 9 2 3はホース 9 6 2を介してさらに下流側に在る真空ポンプ 9 6 の入口に連結されている。
ルーツ式真空ポンプ 9 6は十分な吸引風量且つ十分な吸引圧力を具備してお り、 また、 過大な真空の発生によりルーツ式真空ポンプ 9 6が焼き付かない ように、 過大な真空が発生した場合には自動的に外気を吸入して真空度を低 下させる機能を有するバキュームブレーカ 8 6 3がルーツ式真空ポンプ 9 6 の入口に具備されている。
本発明の実施例の装置においては、 使用される真空ポンプ 9 6の最大吸込み 圧力を絶対圧力にて約 0 . 3 5 kgf/cm2 と仮定する。 また、 第 1領域 1 1の 絶対圧力： P a kgf/cm2 については、 気体がホース 9 6 1を通って吸引移送 される際に圧力損失が発生するため P aの値は約 0 . 6 2と仮定する。
サイクロン 9 6 3の下部には、 サイクロン 9 6 3の内部にて捕集された物質 を外部へ排出するためのロータリフィーダ 9 6 4が装着されている。
[0011 ] 背面側の円板状パーティション 2 3に溶着された、 第 2領域 1 2に連通する 接続継手 2 2 1はホース 9 5 2を介して上流側に在る圧力調整弁 9 2の下流 側弁室 9 3 2の接続継手 9 2 3に連結され、 圧力調整弁 9 2の上流側弁室 9 3 1の接続継手 9 2 2はホース 9 5 1を介してさらに上流側に在る可変容量 形の気体供給ポンプ 9 5の出口に連結されている。
気体供給ポンプ 9 5の入口は、 大気を取り込むために大気中に開放されてい るか、 もしくは、 ディーゼルエンジンから排出される排気ガスなどの酸素濃 度の低い不活性の気体を発生させる装置 9 7に連結されている。 本発明の実施例の装置においては、 使用される気体供給ポンプ 9 5の最大吐 出し圧力を絶対圧力にて約 1 2 kgf/cm2 と仮定する。 また、 上流側弁室 9 3 1の絶対圧力： P c kgf/cm2 については、 気体が口径の小さいホース 9 5 1 を通って移送される際にかなりの圧力損失が発生するため P cの値は約 4と 仮定する。
圧力調整弁 9 2の詳細について述べると、 圧力調整弁 9 2のケ一シング 9 2 1は、 大別すると、 弁板収納室と弁板駆動室の 2つの部屋に区分されている 。 該弁板収納室の内部においては、 円板状の弁板 9 2 7が駆動ロッド 9 2 6 により下降させられて直径 D a cm の弁穴 9 3 1を塞ぎ、 上昇させられて弁穴 9 3 1を開く。 弁板 9 2 7が弁穴 9 3 1を塞いでいる時、 該弁板収納室は上 流側弁室 9 3 1 と下流側弁室 9 3 2の 2室に区分される。 なお、 本実施例の 図面においては上流側弁室 9 3 1 と弁穴 9 3 1は同一の部分である。
該弁板駆動室の内部においては、 円形の膜状のダイヤフラム 9 2 9が該弁板 駆動室をパイ口ット圧力室 9 3 3と上流側圧力室 9 3 4の 2室に区分してい る。 弁板 9 2 7が弁穴 9 3 1を塞いでいる時、 ダイヤフラム 9 2 9は直径 D b cm の円板状のビストン 9 2 8を下方に押している。 円板状のビストン 9 2 8には駆動ロッド 9 2 6が固定されている。
上流側弁室 9 3 1の接続継手 9 2 2と上流側圧力室 9 3 4の接続継手 9 2 5 はホースにて連結されているので、 上流側弁室 9 3 1 と上流側圧力室 9 3 4 の圧力は同一である。 また、 弁穴 9 3 1の直径 D a cmとビストン 9 2 8の直 径 D b cm が同一寸法の時、 弁板 9 2 7を上方へ押して弁穴 9 3 1を開けよう とする力 F cとビストン 9 2 8を下方へ押して弁穴 9 3 1を塞ごうとする力 F dは釣り合つている。
パイロット圧力室 9 3 3の接続継手 9 2 4はホース 9 4 2を介してその上流 側に在るリリーフ付き減圧弁 9 4 3とさらにその上流側に在るエアコンプレ ッサ 9 4に連結されている。
パイロット圧力室 9 3 3の絶対圧力： P x kgf/cm2 は、 減圧弁 9 4 3により 設定されるものであるが、 P Xの値は 0以上の任意の正の値を選択すること ができる。 ただし、 パイロット圧力室 9 3 3の絶対圧力を大気圧 （絶対圧力 ： 1 . 0 3 3 2 kgf /cm2 ) よりも低い圧力にしたい場合には、 Ρ χの値は 1 . 0 3 3 2よりも小さい値でなければならない。
パイ口ット圧力室 9 3 3の絶対圧力： Ρ X kgf/cm2 はピストン 9 2 8を上方 へ押して弁穴 9 3 1を開けようとする力 F xを発生させる。 また、 下流側弁 室 9 3 2すなわち第 2領域 1 2の絶対圧力： P b kgf/cm2 は弁板 9 2 7を下 方へ押して弁穴 9 3 1を塞ごうとする力 F bを発生させる。 なお、 本発明の 実施例の装置においては、 弁穴 9 3 1の直径 D a cmとピストン 9 2 8の直径 D b cm は同一寸法である。 よって、 P b < P Xの時に弁板 9 2 7が開となり 、 P b > P Xの時に弁板 9 2 7が閉となる。 本発明の実施例の装置において 、 第 2領域 1 2の絶対圧力： P b kgf/cm2 の P bの標準的な値を約 0 . 6 5 と仮定すると、 第 2領域 1 2の絶対圧力を 0 . 6 5 kgf/cm2 に維持するため にパイロット圧力室 9 3 3の絶対圧力： P x kgf/cm2
は 0 . 6 5 kgf/cm2 に設定される。 すなわち、 P b < 0 . 6 5の時に弁板 9 2 7が開となり、 P b > 0 . 6 5の時に弁板 9 2 7が閉となる。
次に、 圧力調整弁 9 2 bの詳細について述べる。
圧力調整弁 9 2 bは圧力調整弁 9 2と同一の構造を有しているので図 4を参 照して説明を行うが、 圧力調整弁 9 2 bの各部の名称と各接続継手の接続先 は圧力調整弁 9 2とは多少異なっている。
圧力調整弁 9 2 bのケ一シング 9 2 1は、 大別すると、 弁板収納室と弁板駆 動室の 2つの部屋に区分されている。 該弁板収納室の内部においては、 円板 状の弁板 9 2 7が駆動ロッド 9 2 6により下降させられて直径 D a cm の弁穴 9 3 1を塞ぎ、 上昇させられて弁穴 9 3 1を開く。 弁板 9 2 7が弁穴 9 3 1 を塞いでいる時、 該弁板収納室は上流側弁室 9 3 1 と下流側弁室 9 3 2の 2 室に区分される。 なお、 本実施例の図面においては上流側弁室 9 3 1 と弁穴 9 3 1は同一の部分である。
該弁板駆動室の内部においては、 円形の膜状のダイヤフラム 9 2 9が該弁板 駆動室をパイ口ット圧力室 9 3 4と下流側圧力室 9 3 3の 2室に区分してい る。 弁板 9 2 7が弁穴 9 3 1を塞いでいる時、 ダイヤフラム 9 2 9は直径 D b cm の円板状のビストン 9 2 8を下方に押している。 円板状のビストン 9 2 8には駆動ロッド 9 2 6が固定されている。
下流側弁室 9 3 2の接続継手 9 2 3と下流側圧力室 9 3 3の接続継手 9 2 4 はホースにて連結されているので、 下流側弁室 9 3 2と下流側圧力室 9 3 3 の圧力は同一である。
また、 弁穴 9 3 1の直径 D a cmとピストン 9 2 8の直径 D b cm が同一寸法の 時、 弁板 9 2 7を上方へ押して弁穴 9 3 1を開けようとする力 F cとビスト ン 9 2 8を下方へ押して弁穴 9 3 1を塞ごうとする力 F dは釣り合つている パイロット圧力室 9 3 4の接続継手 9 2 5はホース 9 4 2 bを介してその上 流側に在るリリーフ付き減圧弁 9 4 3 bとさらにその上流側に在るエアコン プレッサ 9 4に連結されている。
パイロット圧力室 9 3 4の絶対圧力： P X kgf/cm2 は、 減圧弁 9 4 3 bによ り設定されるものであるが、 P Xの値は 0以上の任意の正の値を選択するこ とができる。 ただし、 パイロット圧力室 9 3 3の絶対圧力を大気圧 （絶対圧 力： 1 . 0 3 3 2 kgf/cm2 ) よりも低い圧力にしたい場合には、 Ρ χの値は 1 . 0 3 3 2よりも小さい値でなければならない。
パイ口ット圧力室 9 3 4の絶対圧力： Ρ X kgf/cm2 はピストン 9 2 8を下方 へ押して弁穴 9 3 1を閉じようとする力 F dを発生させる。 また、 下流側弁 室 9 3 2すなわち第 1領域 1 1の絶対圧力： P a kgf/cm2 は弁板 9 2 7を下 方へ押して弁穴 9 3 1を塞ごうとする力 F bを発生させる。 なお、 本発明の 実施例の装置においては、 弁穴 9 3 1の直径 D a cmとピストン 9 2 8の直径 D b cm は同一寸法である。 よって、 P a < P Xの時に弁板 9 2 7が閉となり 、 P a > P Xの時に弁板 9 2 7が開となる。
本発明の実施例の装置において、 ホース 9 6 1の圧力損失を無視した場合に おいて、 第 1領域 1 1の絶対圧力： P a kgf/cm2 の P aの標準的な値を約 0 . 6 2と仮定すると、 第 1領域 1 1の絶対圧力を 0 . 6 2 kgf/cm2 に維持する ためにパイロット圧力室 9 3 4の絶対圧力： P x kgf/cm2
は 0 . 6 2 kgf/cm2 に設定される。 すなわち、 P a< 0 . 6 2の時に弁板 9 2 7が閉となり、 P a> 0 . 6 2の時に弁板 9 2 7が開となる。
[0013] 次に、 上述した本発明の好適実施例の装置の作用効果について説明する。
真空ポンプ 9 6が作動すると、 第 1領域 1 1の内部の大気が下流側に吸引さ れ、 第 1領域 1 1が所要の通り減圧される （第 1領域 1 1の絶対圧力： P a = 0 . 6 2 kgf /cm2 ) 。 かく第 1領域 1 1が減圧されると、 装置を包囲してい る大気または水の圧力 （絶対圧力： P o = 1 . 0 3 3 2 kgf /cm2 ) が第 1領 域 1 1の内外の圧力差 （P o _ P a = 0 . 4 1 3 2 kgf/cm2 ) に起因して第 1領域 1 1を物体表面 1の方向に押し付け、 該押し付け力は 4個の車輪 4 1 を介して物体表面 1に伝達され、 かくして装置は物体表面 1に吸着するとと もに、 車輪 4 1をギヤードモータ （図示せず） などの駆動手段により回転駆 動せしめると装置は物体表面 1に沿って移動する。 なお、 第 1領域 1 1の内 部の圧力が所望の圧力に維持されている時、 装置を包囲している大気または 水が第 1領域 1 1の内外の圧力差に起因して外側シール部材 3 1の自由端部 を物体表面 1の方向に押し付け、 よって大気または水が第 1領域 1 1の内部 に流入するのを極力阻止する。 しかしながら、 外側シール部材 3 1の自由端 部と物体表面 1 との間の僅かな隙間を通って第 1領域 1 1に流入する大気ま たは水の全てを阻止しなくてもよい。 むしろ、 流入する大気または水をある 程度許容したほうが、 物体表面を吸引清掃する機能が増大する。
なお、 第 2領域 1 2に在る気体の圧力は、 内側シール部材 3 2の自由端部を 物体表面 1の方向に押し付け、 よって該気体が第 1領域 1 1へ流失するのを 極力阻止する。
[0014] 次に、 圧力調整弁 9 2の弁板 9 2 7は第 2領域 1 2の絶対圧力： P b kgf/cm2 が P b < 0 . 6 5の時に弁板 9 2 7が開となるように設定されてあるので、 気体供給ポンプ 9 5が作動すると供給された気体は開いた弁板 9 2 7より第 2領域 1 2へ流入し、 第 2領域 1 2の絶対圧力が 0 . 6 5 kgf/cm2 まで上昇 すると弁板 9 2 7が閉となる。 次に、 時間が少し経つと、 第 2領域 1 2に在 る気体は、 内側シール部材 3 2の自由端部と物体表面 1 との間の僅かな隙間 を通って第 1領域 1 1に流入するので、 第 2領域 1 2の絶対圧力は 0 . 6 5 k gf/cm2 未満まで減少し、 よつて再び弁板 9 2 7が開となる。 以下、 弁板 9 2 7は上記のように開、 閉を繰り返して第 2領域 1 2の絶対圧力を一定の値に 維持する。
第 2領域 1 2から第 1領域 1 1へ流入した気体は、 外側シール部材 3 1の自 由端部と物体表面 1 との間の僅かな隙間を通って第 1領域 1 1へ流入した大 気もしくは水と共にサイクロン 9 6 3まで吸引移送され、 該水はサイクロン 9 6 3にて分離された後にロータリフィーダ 9 6 4により外部へ排出され、 サイクロン 9 6 3にて該水を除去された気体は真空ポンプ 9 6を経て大気中 へ放出される。
[0015] 上記の本発明の実施例の装置において、 第 1領域 1 1 と第 2領域 1 2の絶対 圧力は共に大気の絶対圧力より小さいため、 大気の圧力が第 1領域 1 1 と第 2領域 1 2を物体表面 1の方向へ押し付け、 すなわち、 第 1領域 1 1 と第 2 領域 1 2は物体表面 1へ吸着する。 この時、 大気の押し付け力は 4個の車輪 4 1を介して物体表面 1に伝達され、 かくして装置は物体表面 1に吸着する とともに、 車輪 4 1をギヤードモータ （図示せず） などの駆動手段により回 転駆動せしめると装置は物体表面 1に沿って移動する。
[0016] 以下に、 圧力調整弁 9 2の動作の原理を図 4と数式を使って説明する。
第 2領域 1 2及び下流側弁室 9 3 2の絶対圧力を P b kgf /cm2、 上流側弁室 9 3 1及び上流側圧力室 9 3 4の絶対圧力を P c kgf/cm2、 パイ口ット圧力室 9 3 3の絶対圧力を P X kgf/cm2、 下流側弁室 9 3 2において弁板 9 2 7を下方 へ押す力を F b kgf、 上流側弁室 9 3 1において弁板 9 2 7を上方へ押す力を F c kgf、 上流側圧力室 9 3 4においてビストン 9 2 8を下方へ押す力を F d kgf, パイロット圧力室 9 3 3においてビストン 9 2 8を上方へ押す力を F X kgf, 弁板 9 2 7の有効直径を D a cm、 ピストン 9 2 8の有効直径を D b cm、 D a = D bとすれば、
弁板 9 2 7を下方へ塞ぐ方向に押す力の合計 F t 1 kgfは、 F b = P b * D a * D a * 3. 1 4/4
F d = P c * D b * D b * 3. 1 4/4
D a = D b
F t 1 = F b + F d
F t 1 = (P b + P c) * D a * D a * 3. 1 4/4
弁板 9 2 7を上方へ開く方向に押す力の合計 F t 2 kgfは、
F c = P c * D a * D a * 3. 1 4/4
F x = P x * D b * D b * 3. 1 4/4
D a = D b
F t 2 = F c + F x
F t 2 = (P c + P x) * D a * D a * 3. 1 4/4
弁板 9 2 7が開く時の条件は、
F t 1 < F t 2
(P b + P c ) * D a * D a * 3. 1 4 / 4 < (P c + P
* 3. 1 4/4
P b + P c < P c + P x
P b < P X
以上の式により、 パイ口ット圧力室 933の絶対圧力： P X kgf /cm2 の Ρ χ の値と、 第 2領域 1 2の圧力設定目標値である絶対圧力： P bkgf/cm2 の P bの値とを同一の値にすれば、 第 2領域 1 2の圧力を、 上流側弁室 93 1の圧力と無関係に、 目標の圧力に容易に調整できることがわかる。
以下に、 圧力調整弁 92の別の実施態様を図 6を使って説明する。
図 6の圧力調整弁 92が図 4の圧力調整弁 92と比べて異なる点は、 パイ口 ット圧力室 933の接続継手 924が大気に開放されている点と、 上流側圧 力室 934にピストン 928を下方へ押すコイルスプリング 935を備えて いる点の 2点のみである。
以下に、 図 6の圧力調整弁 92の動作の原理を数式を使って説明する。
第 2領域 1 2及び下流側弁室 932の絶対圧力を P b kgf /cm2、 上流側弁室 9 31及び上流側圧力室 934の絶対圧力を P ckgf/cm2、 パイ口ット圧力室 9 33の絶対圧力 （大気圧） を 1. 0332kgf/cm2、 下流側弁室 932におい て弁板 927を下方へ押す力を F bkgf、 上流側弁室 931において弁板 92 7を上方へ押す力を F ckgf、 上流側圧力室 934においてビストン 928を 下方へ押す力を F dkgf、 パイロット圧力室 933においてビストン 928を 上方へ押す力を F xkgf、 弁板 927の有効直径を D acm、 ピストン 928の 有効直径を D bcm、 D a = D b、 上流側圧力室 934においてコイルスプリ ング 9 3 5がピストン 928を下方へ押す力を F skgfとすれば
弁板 9 2 7を下方へ塞ぐ方向に押す力の合計 F t 1 kgfは、
F b = P b * D a * D a * 3. 1 4/4
F d = P c * D b * D b * 3. 1 4/4
D a = D b
F t 1 = F b+Fd+F s
F t 1 = (P b + P c) * D a * D a * 3. 1 4/4 + F s
弁板 9 2 7を上方へ開く方向に押す力の合計 F t 2 kgfは、
F c = P c * D a * D a * 3. 1 4/4
F x = 1 . 0332 * D b * D b * 3. 1 4/4
D a = D b
F t 2 = F c + F x
F t 2 = (P c + 1. 0332) * D a * D a * 3. 1 4/4
弁板 9 2 7が開く時の条件は、
F t 1 < F t 2
(P b + P c) * D a * D a * 3. 1 4 / 4 + F s < ( P c + 1. 0332 ) * D a * D a * 3. 1 4/4
F s < (1. 0332 - P b) * D a * D a * 3. 1 4/4
以上の式により、 コイルスプリング 935がピストン 928を下方へ押す力 ： F skgf は、 第 2領域 1 2の圧力設定目標値である絶対圧力： P bkgf/cm2 と弁板 927の有効直径： D a cm の関数として表現されることがわかる。 すなわち、 第 2領域 1 2の圧力を、 上流側弁室 9 3 1の圧力と無関係に、 目 標の圧力に容易に調整できることがわかる。
図 6の圧力調整弁 9 2は、 図 4の圧力調整弁 9 2と比べて、 パイロット圧力 室 9 3 3の圧力設定が要らない利点がある。 なお、 本発明の実施例の装置に おいては、 どちらの圧力調整弁を用いてもよい。
第 2領域 1 2を圧力調整弁 9 2を用いて任意の圧力に調整することが重要で ある点について説明すると、 第 2領域 1 2の圧力はより低い圧力に維持した ほうが第 2領域 1 2より第 1領域 1 1へ流出する気体の量が少なくなるので 好都合であり、 また第 2領域 1 2の圧力が大気圧より低ければ第 2領域 1 2 が物体表面 1へ吸着することも可能となる。 一方、 気体供給ポンプ 9 5の圧 力は、 ホース 9 5 1の長さによって圧力が変動し、 且つホース 9 5 1の圧力 損失は大きい値であるので、 気体供給ポンプ 9 5は余裕をもたせて吐出圧力 の大きいポンプを選定する必要がある。 また、 気体供給ポンプ 9 5の吐出圧 力が大きいと、 ホース 9 5 1の口径をより小さくすることもできる。 よって 、 気体供給ポンプ 9 5の下流側には、 必然的に減圧機能を備えた圧力調整弁 が必要となる。
本発明の実施例の装置の圧力調整弁 9 2は、 気体供給ポンプ 9 5から供給さ れた気体を、 該ポンプの吐出圧力に関係なく、 大気圧より低い圧力にも減圧 できる、 といった優れた特徴を有するものである。
また、 本発明の実施例の装置の圧力調整弁 9 2および圧力調整弁 9 2 bは、 本発明の装置が液面下に在る物体表面に密着し且つ該表面に沿って移動する 場合において、 深度が深くなるにつれ液体の圧力が増大しても、 該気体で満 たされた領域の圧力と該液体の圧力との差圧が一定になるように該気体で満 たされた領域の圧力を制御するものである。
圧力調整弁 9 2および圧力調整弁 9 2 bにおける各々のパイ口ット圧力の設 定方法について、 該パイロット圧力はリリーフ付き減圧弁 9 4 3およびリリ —フ付き減圧弁 9 4 3 bにより出力される。
リリーフ付き減圧弁 9 4 3およびリリーフ付き減圧弁 9 4 3 bについて電磁 比例制御方式の減圧弁を使用し、 且つ、 深度に比例した電流もしくは電圧を 出力する圧力センサーを本発明の装置に具備すれば、 該減圧弁は深度に比例 したパイロット圧力を出力することが出来る。
なお、 該液圧が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、 該気体 で満たされた領域を該液圧が物体表面へ非常に強く押し付けるので、 装置が 物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。
[0019] 図 5に図示の装置には、 接続継手 221 と接続継手 21 1 との間に、 差圧調 整弁 820が設置されている。
差圧調整弁 820は一般的に良く知られる公知の弁であるが、 図 7を参照し て説明すると、 差圧調整弁 820のケ一シング 821は、 大別すると、 弁板 収納室 （ 831 と 832の両方の領域） と弁板駆動室 834の 2つの部屋に 区分されている。 ただし、 図 7においては、 該弁板収納室と該弁板駆動室と は穴により連通されているので同一の圧力を備えた同一の領域である。 該弁 板収納室の内部においては、 圧縮コイルバネ 835と駆動ロッド 826の作 用により、 円板状の弁板 827が下降させられて弁穴 831を塞いでいる。 弁板 827が弁穴 831を塞いでいる時、 該弁板収納室は上流側弁室 831 と下流側弁室 832の 2室に区分される。 なお、 本実施例の図面においては 上流側弁室 831 と弁穴 831は同一の部分である。
[0020] 以下に、 図 7の差圧調整弁 820の動作の原理を数式を使って説明する。
第 1領域 1 1及び下流側弁室 832の絶対圧力を P a kgf /cm2、 上流側弁室 8 31の絶対圧力を P bkgf/cm2、 弁板 827の有効直径を D acm、 下流側弁室 832において弁板 827を下方へ押す力を F a kgf、 上流側弁室 831にお いて弁板 827を上方へ押す力を F bkgf、 コイルスプリング 835が弁板 8 27を下方へ押す力を F s kgfとすれば、
弁板 827を下方へ塞ぐ方向に押す力の合計 F t 1 kgfは、
F a = P a * D a * D a * 3. 1 4/4
F t 1 = F a + F s
F t 1 =P a * D a * D a * 3. 1 4/4 + F s 弁板 827を上方へ開く方向に押す力の合計 F t 2kgfは、
F b = P b * D a * D a * 3. 1 4/4
F t 2 = F b
F t 2 = P b * D a * D a * 3. 1 4/4
弁板 827が開く時の条件は、
F t 1 < F t 2
P a * D a * D a * 3. 1 4 / 4 + F sく P b * D a * D a * 3. 1 4/4 F s < ( P b - P a ) * D a * D a * 3. 1 4/4
以上の式により、 コイルスプリング 835が弁板 827を下方へ押す力： F skgf は、 第 1領域 1 1の圧力設定目標値である絶対圧力： P akgf/cm2 と 第 2領域 1 2の圧力設定目標値である絶対圧力： P b kgf /cm2 と弁板 827 の有効直径： D a cmの関数として表現されることがわかる。
すなわち、 第 2領域 1 2の圧力を任意の圧力に設定すれば第 1領域 1 1の圧 力も目標の圧力に容易に調整できることがわかる。 例えば、 第 1領域 1 1の 絶対圧力： P a kgf/cm2 の P aの値を約 0. 62と仮定し、 第 2領域 1 2の 絶対圧力： P b
kgf/cm2 の P bの値を約 0. 65と仮定すると、 P a<0. 62の時に弁板 827が開となり、 P a>0. 65の時に弁板 827が閉となるように、 容 易に差圧調整弁 820をプリセットすることが出来る。 すなわち、 例えば、 外側シール部材 31と物体表面 1との間の隙間が小さくなつて圧力損失が増 大することに起因して第 1領域 1 1の絶対圧力が 0. 62kgf/cm2 以下に減 少しようとする時、 弁板 827が開となって第 2領域 1 2から第 1領域 1 1 へ気体が移動するので第 1領域 1 1の絶対圧力は 0. 62 kgf /cm2 に維持さ れる。
以上に、 本発明の実施例の装置について説明したが、 本発明の実施例の装置 は該好適実例の他にも特許請求の範囲に従って種々の実施例を考えることが できる。
本発明の第 1の発明の技術的解決課題は、 かかる装置の第 1領域の気体の圧 力を装置を包囲する液体の圧力よりも低圧にせしめ、 而して、 該第 1領域の 気体の一部が、 外側シール部材と物体表面との間の隙間を通って装置の外部 へ流出しないように構成した、 気体で満たされた領域を具備する液面下の物 体表面に密着し移動可能な装置を提供することであった。
また、 本発明の第 2の発明の技術的解決課題は、 かかる装置の第 2領域を気 体で満たし、 而して、 該第 2領域において物体表面に作用を施す装置として 、 サ一マルスプレー装置、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる装置 、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 あるいは 物体表面に熱処理を施す装置など種々の装置を具備できるように構成した、 気体で満たされた領域を具備する気体中の物体表面に密着し移動可能な装置 を提供することであった。
上記の本発明の技術的解決課題が達成されることにより生成される本発明の 効果について以下に述べる。
本発明の第 1の発明の効果について以下に述べる。
液面下に在る物体表面に対し、 例えば圧縮空気を利用して研掃材を噴射し、 よって物体表面に粗面を形成したのち、 使用済みの研掃材を陸上に設置され た回収容器まで空気流を利用して吸引回収する場合においては、 研掃材の噴 射領域に液体の侵入は禁物である。 また、 研掃材の噴射作業と同じく、 物体 表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う種々の作業がある。 例えば、 サ 一マルスプレー装置、 溶接装置のように溶融した材料を付着させる装置、 プ ラスチックシートの貼付け装置、 塗料や接着剤の吹付け装置、 あるいは物体 表面に熱処理を施す装置などの装置を使用した作業は、 物体表面に作用を施 す領域への液体の侵入を嫌う。
以上のような、 物体表面に作用を施す領域への液体の侵入を嫌う作業を液面 下で実施する装置においては、 液体が侵入することが無く且つ気体で満たさ れた領域を具備する必要があるが、 本発明の装置においては、 物体表面に作 用を施す領域への液体の侵入を阻止する機構を具備した。
これらの装置においては、 作用を施す対象の物体表面が気体と接することに より、 液体と接する場合と比較して、 優れた作用効果を発揮するものである また、 これらの装置の一部においては、 作用を施す対象の物体表面が酸素濃 度の低い不活性ガスから成る気体と接することにより、 さらに優れた作用効 果を発揮する。
例えば、 サ一マルスプレー装置や溶接装置においては、 不活性ガスから成る 気体の中で溶融作業が実施されることにより溶融物質の酸化が抑制されるの で、 品質が向上するといつた利点がある。
本発明の第 1の発明のさらなる効果について述べると、 液面下に在る装置本 体が気体で満たされた領域を具備する場合、 深度が深くなるにつれ液圧が増 大するので、 該液圧が増大しても該気体で満たされた領域の圧力と該液圧と の差圧が一定になるように該気体で満たされた領域の圧力を制御する必要が ある。 仮に、 該液圧が該気体で満たされた領域の圧力より非常に大きいと、 該気体で満たされた領域を該液圧が物体表面へ非常に強く押し付けるので、 装置が物体表面に沿って移動するために非常に大きな力を必要とする。 本発明の装置においては、 深度が深くなるにつれ液圧が増大しても該気体で 満たされた領域の圧力と該液圧との差圧が一定になるように該気体で満たさ れた領域の圧力を制御した。
本発明の第 1の発明および第 2の発明に共通する効果について述べると、 研 掃材の噴射など該気体で満たされた領域へ圧縮気体を噴出する場合において は、 該気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が一定になる ように圧縮気体の圧力を制御する必要がある。 仮に、 該気体で満たされた領 域の圧力と圧縮気体の圧力との差圧が小さくなると圧縮気体の流量が減少す るので、 該圧縮気体を利用して物体表面に作用を施す場合においては該作用 が不完全となる。
本発明の装置においては、 気体で満たされた領域の圧力と圧縮気体の圧力と の差圧が一定になるように圧縮気体の圧力を制御した。
産業上の利用可能性 [0023] かくの通りの液面下の物体表面に密着し移動可能な装置は、 液面下の物体表 面において様々な作業を行う様々な装置を搭載し、 且つ該装置を物体表面に 沿って移動せしめる装置として好都合に用いることができる。 例えば、 海洋 構造物の海面下にある物体表面に対し研掃材の噴射作業や溶射作業を実施す る装置として好都合に用いることができる。 本発明の装置に搭載される物体 表面に作用を施す装置としては、 サ一マルスプレー装置、 溶接装置のように 溶融した材料を付着させる装置、 プラスチックシートの貼付け装置、 塗料や 接着剤の吹付け装置、 研掃材の噴射装置、 あるいは物体表面に熱処理を施す 装置など様々な装置を適用することができる。 これらの装置においては、 作 用を施す対象の物体表面が気体と接することにより、 液体と接する場合と比 較して優れた作用効果を発揮するものである。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1 ]本発明に従って構成された装置の好適実施例を物体表面の方向から見た 平面図。
[図 2]図 1に示す装置における A _ Aの断面図。
[図 3]本発明に従って構成された装置が備えるアーク溶射ガンの好適実施例を 示す断面図。
[図 4]本発明に従って構成された装置が備える圧力調整弁の好適実施例の第 1 例を示す断面図。
[図 5]本発明に従って構成された装置の好適実施例の全体システムを示す図。
[図 6]本発明に従って構成された装置が備える圧力調整弁の好適実施例の第 2 例を示す断面図。
[図 7]図 5に示す本発明に従って構成された装置が備える、 第 1領域 1 1 と第 2領域 1 2とを接続する差圧調整弁の好適実施例を示す断面図。

Claims

請求の範囲
[1 ] 外側のケ一シングと内側のケ一シングとを少なくとも具備したメインケーシ ングと ；該外側のケ一シングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接 触せしめられる外側シール部材と ；該内側のケ一シングの開口部に装着され その一部分が物体表面に接触せしめられる内側シール部材と ；該メインケ一 シングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動 可能な手段； とを具備する、 液体中に在る物体表面に密着しながら物体表面 に沿って移動可能な装置において、 少なくとも該外側のケ一シングと該外側 シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第 1領域を規定し、 また、 少なくとも該内側のケ一シングと該内側シール部材とが物体表面と協 働して規定した第 2領域を具備したことを特徴とする装置において、 該第 1 領域に在る流体の圧力が装置を包囲する流体の圧力より低い圧力に維持され ており、 また、 該第 2領域に在る流体の圧力が該第 1領域に在る流体の圧力 より高い圧力に維持されていることを特徴とする、 物体表面に密着し移動可 能な装置。
[2] 外側のケ一シングと内側のケ一シングとを少なくとも具備したメインケーシ ングと ；該外側のケ一シングの開口部に装着されその一部分が物体表面に接 触せしめられる外側シール部材と ；該内側のケ一シングの開口部に装着され その一部分が物体表面に接触せしめられる内側シール部材と ；該メインケ一 シングと物体表面との距離を任意の距離に維持し且つ物体表面に沿って移動 可能な手段； とを具備する、 気体中に在る物体表面に密着しながら物体表面 に沿って移動可能な装置において、 少なくとも該外側のケ一シングと該外側 シール部材と該内側シール部材とが物体表面と協働して第 1領域を規定し、 また、 少なくとも該内側のケ一シングと該内側シール部材とが物体表面と協 働して規定した第 2領域を具備したことを特徴とする装置において、 該第 1 領域に在る流体の圧力が装置を包囲する流体の圧力より低い圧力に維持され ており、 また、 該第 2領域に在る気体の圧力が該第 1領域に在る流体の圧力 より高い圧力に維持されていることを特徴とする、 物体表面に密着し移動可 能な装置。
[3] 該外側シール部材は、 装置を包囲する流体の圧力と該第 1領域に在る流体の 圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備しており、 また、 該内側シール部材は、 該第 2領域に在る流体の圧力と該第 1領域に在る流体 の圧力との差圧により物体表面に押し付けられる形状を具備している、 こと を特徴とする、 請求項 1乃至請求項 2に記載の、 物体表面に密着し移動可能 な装置。
[4] 該第 2領域へ不活性ガスを流入せしめる手段を備えた、 ことを特徴とする、 請求項 1乃至請求項 3に記載の、 物体表面に密着し移動可能な装置。
[5] 該第 1領域の圧力を任意の圧力に調整する調圧手段において、 負圧生成手段 に連結された下流側弁室と、 該第 1領域に連結された上流側弁室と、 該下流 側弁室と該上流側弁室とを連通する弁穴と、 該弁穴を開閉する弁板と、 該弁 板を開閉駆動させるための弁駆動手段から構成された調圧手段において、 該 第 1領域の実際の圧力の値と圧力調整目標である該任意の圧力の値との間に 圧力差が発生することに起因して該弁板が開閉駆動されることにより該第 1 領域の圧力が該任意の圧力に調整されるように構成された調圧手段を備えて いる、 ことを特徴とする、 請求項 1乃至請求項 4に記載の、 物体表面に密着 し移動可能な装置。
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