WO2011018955A2 - 配管内作業装置および方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention provides a pipe maintenance work while running in the pipe, for example, removing foreign matters such as rust and aquatic organisms attached to the inner surface of various pipes such as a water supply pipe, a drain pipe or a gas pipe.
- the present invention relates to a working apparatus and method.
- the “in-pipe work method and apparatus” disclosed in Japanese Patent Publication No. 2003-225626 has the following problems to be solved. That is, in the “in-pipe work method and apparatus”, In order to run the working device in the pipe, a hoisting device is arranged outside the pipe, the working device is connected to the end of the measure body wound up by the hoisting device, and the measure body is The working device is wound up by a hoisting device and pulled along the axial direction of the pipe, and thus the working device is caused to travel in the pipe.
- this “in-pipe work method and apparatus” since the step of inserting a cord-like body from one opening of the opened pipe to the other opening is essential, the length of the pipe is long.
- the technical solutions of the present invention are as follows. That is, in the present invention, there is no need to use a hoisting device as traveling drive means for traveling the working device in the pipe, that is, the “in-pipe working device and method” having a very large traveling driving force is provided. To do.
- the present invention also provides an “in-pipe working device and method” for a pipe having only one pipe opening.
- the present invention provides an “in-pipe working apparatus and method” that can perform maintenance work on a pipe while smoothly running even in a pipe having a branch pipe portion.
- an in-pipe work device that works while traveling inside the pipe;
- An annular pressure boundary seal whose free end portion contacts the inner wall of the pipe;
- the pressure boundary seal divides the space inside the pipe into two spaces, space A and space B, with the pressure boundary seal as a boundary;
- One end of the space A proximate to the pressure boundary seal is in communication with a suction pump via a hose;
- One end of the space A adjacent to the pressure boundary seal is also communicated with the space B via a vacuum break valve mechanism that adjusts the negative pressure inside the space A;
- the other end of the space A away from the pressure boundary seal is closed;
- the space B the hose is arranged;
- An in-pipe working device is provided.
- an in-pipe work device that works while traveling inside the pipe;
- An annular pressure boundary seal whose free end portion contacts the inner wall of the pipe;
- the pressure boundary seal divides the space inside the pipe into two spaces, space A and space B, with the pressure boundary seal as a boundary;
- One end of the space A adjacent to the pressure boundary seal is in communication with a discharge pump via a hose;
- one end of the space A adjacent to the pressure boundary seal is communicated with the space B via a pressure relief valve mechanism that adjusts the positive pressure inside the space A;
- the other end of the space A away from the pressure boundary seal is closed;
- the space B the hose is arranged;
- An in-pipe working device is provided.
- An in-pipe working apparatus and method are provided.
- the pressure boundary seal has two fixed portions attached to both ends of the cylindrical body of the apparatus main body, and extends in a direction approaching the inner wall of the pipe from each of the two fixed portions, contacts the inner wall, and Consists of at least arcuate free ends joined from each other;
- the pressure boundary seal and the tubular body cooperate to form a closed annular space;
- a valve for arbitrarily injecting or discharging fluid is connected to the annular space; If the negative pressure in the space A becomes excessive, the fluid is discharged from the annular space and the pressure boundary seal is contracted to be separated from the inner wall of the pipe, so that the fluid in the space B is moved to the space A.
- a moving lever, a link plate for connecting each lever member and each piston rod, and a link pin In the plurality of rod non-rotating cylinder groups constituting the non-oscillating wheel unit, in order to synchronize the operations of the piston rods, the same number of lever members as the number of the cylinders are provided on the outer periphery thereof.
- the present invention provides the following effects. That is, it is not necessary to use a hoisting device as traveling drive means for traveling the working device in the pipe, that is, an “in-pipe working device and method” having a very large traveling driving force is provided.
- a “pipe working device and method” is provided for a pipe having only one opening of the pipe.
- an “in-pipe work apparatus and method” capable of performing maintenance work on a pipe while running smoothly even in a pipe having a branch pipe portion.
- each of the piston rods of the plurality of rod non-rotating cylinders constituting the unit operates in synchronism with each other, that is, 1 Since only one piston rod is prevented from projecting, therefore, one of the four driven wheels attached to each of the tip portions of the piston rod is inserted into the hole of the branch pipe portion. Even if it encounters, the situation where this 1 set of follower wheels fits in this hole, and cannot move is avoided.
- the apparatus of the first preferred embodiment of a “pipe working device” constructed in accordance with the present invention is; An apparatus main body 2 disposed inside the water supply pipe 12; A hose 5 having an upstream end connected to the apparatus body 2 and a downstream end connected to the upstream inlet of the solid / liquid separator 41; A positive displacement suction pump 31 having an upstream inlet connected to a downstream outlet of the solid / liquid separator 41 and a downstream outlet opened to the inside of the manhole 14; It is comprised by.
- stop valves 13 are connected to end portions on which the hose is not disposed. Further, the end of the water supply pipe 12 on the side where the hose 5 is disposed is open to the inside of the manhole 14. Note that water is stored inside the water supply pipe 12 and the manhole 14.
- the device body 2 is: In the first cylindrical body 21 arranged in the axial direction inside the water supply pipe 12, there is a cylindrical cavity extending in the axial direction inside the first cylindrical body 21, and the air motor 31 with a speed reducer is located in the cavity. Is fixed, and the main rotating shaft 32 connected to the output shaft of the air motor 31 with a speed reducer is held by two bearings 33, and a cylinder base for a non-oscillating wheel unit is provided at the center of the first cylindrical body 21. 381 is formed, and four rod non-rotating cylinders 39 are formed on the cylinder base 381.
- a pneumatic joint 421 is attached to the right end of the outer peripheral portion of the first cylindrical body 21, and the first cylindrical body 21 configured as described above; It arrange
- a second tubular body 22 having a shape and having a plurality of holes in a circumferential portion between the end portions;
- a pressure boundary seal holding cylindrical body 221 having one end flange-connected to the flange portion of the second cylindrical body 22 and the other end flange-connected to the flange portion of the third cylindrical body 23;
- a third tubular body 23 having one end flange-connected to the flange portion of the pressure boundary seal retaining tubular body 221; It is arrange
- a pressure boundary seal 20 formed from a flexible material such as polyurethane
- a fluid pressure coupling 222 mounted in a closed annular space 203 formed by the pressure boundary seal holding tubular body 221 and the pressure boundary seal 20 in cooperation
- a non-oscillating wheel unit cylinder base 381 formed at the center of the first cylindrical body 21 and four rod non-rotating cylinders 39 formed on the cylinder base 381 are non-oscillating.
- a pneumatic joint 421 is attached to the right end of the main rotating shaft 32, and between the rotating pneumatic joint 421 and the pneumatic joint 421 of the first cylindrical body 21 not rotating, that is, the rotating body
- a main rotary shaft 32 incorporating a rotary joint mechanism 34 capable of always ensuring a fluid flow path even between non-rotating bodies
- a universal joint 35 connected to the main rotary shaft 32;
- a space in which the moving wheel unit 38 is present is referred to as space A
- a space in which the hose 5 is disposed is referred to as space B.
- the apparatus main body 2 of the first preferred embodiment increases the negative pressure in the space A by causing the fluid in the space B to flow into the space A when the negative pressure in the space A becomes excessive.
- a vacuum break valve mechanism for preventing the above is further provided.
- the vacuum breaker valve mechanism a known vacuum breaker valve can be used.
- the apparatus main body 2 of the first preferred embodiment as shown in FIG. It is also used as a valve member for the mechanism.
- the configuration of the oscillating wheel unit 37 will be described.
- Four rod non-rotating cylinders 39 arranged radially on the outer periphery of the driven rotating shaft 36;
- Each of the four rod non-rotating cylinders 39 is supported by a driven wheel shaft support fitting 393 mounted at the tip of each piston rod, for a total of four types, that is, a total of eight driven wheels 41;
- the axis lines of the two driven wheels 41 are not parallel to the axis line of the water supply pipe 12 but are slightly inclined.
- the four rod non-rotating cylinders 39 have a function of strongly pressing the four driven wheels 41 against the inner wall of the water supply pipe 12, but each of the rod non-rotating cylinders 39 achieves that function.
- a compression coil spring may be disposed inside each cylinder case, or the rod non-rotating cylinder 39 is a rod non-rotating air cylinder, and compressed air is supplied from the outside via the rotary joint
- the configuration of the non-oscillating wheel unit 38 will be described;
- Four rod non-rotating cylinders 39 arranged radially on the outer periphery of the central portion of the first cylindrical body 21;
- Each of the four rod non-rotating cylinders 39 is supported by a driven wheel shaft support fitting 393 mounted at the tip of each piston rod, for a total of four types, that is, a total of eight driven wheels 41;
- Consists of: The axes of the two driven wheels 41 are arranged so as to be orthogonal to the axis of the water supply pipe 12.
- the four rod non-rotating cylinders 39 have a function of strongly pressing the four driven wheels 41 against the inner wall of the water supply pipe 12, but each of the rod non-rotating cylinders 39 achieves that function.
- a compression coil spring may be disposed inside each cylinder case, or the rod non-rotating cylinder 39 may be a rod non-rotating air cylinder and compressed air may be supplied from the outside.
- a swing wheel unit cylinder base 371 is formed on the driven rotating shaft 36 of the swing wheel unit 37, and four cylinder cases 391 extending radially are welded to the cylinder base 371, and the piston rod 391 emits radiation. Stretch or shrink in the direction.
- a swing lever 396 is rotatably mounted on the outer peripheral portion of the driven rotating shaft 36 via a bearing bush 397.
- Four protrusion-like lever members are provided on the outer peripheral portion of the swing lever 396. Is formed.
- the lever member and the piston rod 391 are connected by a link pin 394 and a link plate 395.
- the four piston rods 391 move in synchronization. That is, the swing lever mechanism is configured by a piston rod 391, a swing lever 396, a link pin 394, and a link plate 395.
- the pressure boundary seal 20 is also used as the valve member of the vacuum breaking valve mechanism.
- the pressure boundary seal 20 is also used as a valve member of a pressure relief valve mechanism.
- FIG. 10 the configuration of the vacuum breaker valve mechanism or the pressure relief valve mechanism using the pressure boundary seal 20 will be described.
- a 4-port 2-position single master valve 206 connected as shown in FIG.
- the preset type differential pressure arrival signal pneumatic pressure output device is a known device, and when the pressure difference between the pressure in the space A: A0 and the pressure in the space B: B0 reaches a predetermined pressure difference, the pneumatic pressure signal is output. It has a function to output.
- the function of the 3-port 2-position single master valve 205 will be described.
- the master valve 205 injects the fluid into the space 203 to strongly press the pressure boundary seal 202 against the inner wall of the pipe 1 and discharges the fluid from the space 203 to separate the pressure boundary seal 202 from the inner wall of the pipe 1. And a function of selectively switching between.
- the function of the 3-port 2-position single master valve 206 will be described.
- the master valve 206 communicates the input port of the 3-port 2-position single master valve 205 and the space B: B0, and communicates the discharge port of the master valve 205 and the space A: A0.
- the master valve 206 communicates the input port of the 3-port 2-position single master valve 205 and the space A: A0, and communicates the discharge port of the master valve 205 and the space B: B0.
- the actual inner wall of the water supply pipe 12 has corrugations corroded by rust and the like, and the surface of the pressure boundary seal 20 has fine scratches, A high-speed water flow flows from the space B: B0 to the space A: A0 through a slight gap due to these irregularities and scratches.
- the vacuum break valve mechanism of FIG. 1 In the vacuum break valve mechanism of FIG.
- the air pressure from the preset differential pressure arrival signal air pressure output device 207 When the signal is transmitted, the 3-port 2-position single master valve 205 is turned on, and the space 203 and the space A: A0 are communicated with each other, so the pressure in the space 203 decreases to a pressure close to the pressure in the space A: A0.
- the seal separates from the inner wall of the water supply pipe 12 due to the pressure in the space B: B0 acting on the pressure boundary seal 202, so that water flows from the space B: B0 to the space A: A0.
- the air pressure signal is transmitted from the preset type differential pressure arrival signal air pressure output device 207. Is stopped, the 3-port 2-position single master valve 205 is turned off again, and the communication between the space 203 and the space B: B0 is resumed.
- the vacuum breaking valve mechanism of FIG. 11 repeats the above operation, and thus the pressure difference between the pressure in the space A: A0 and the pressure in the space B: B0 is maintained at an approximate value of 200 mmHg.
- the apparatus main body 2 receives a strong force acting from the space B: B0 to the space A: A0.
- the non-oscillating wheel unit 38 is counteracted to rotate counterclockwise, but the axis of the driven wheel 41 attached to the non-oscillating wheel unit 38 is orthogonal to the axis of the water supply pipe 12. Since it is on the surface, the driven wheel 41 does not rotate, and thus the non-oscillating wheel unit 38 is prevented from rotating counterclockwise. That is, when the air motor 31 with a speed reducer is rotationally driven in the clockwise direction in the state viewed from left to right in FIG. 2, the apparatus main body 2 travels in the direction of the white arrow in FIG.
- the driving force of the device main body 2 toward the white arrow direction is the pressure difference (200 mmHg) between the pressure in the space A: A0 and the pressure in the space B: B0 in addition to the driving force of the swinging wheel unit 37. Since the force for pushing the apparatus main body 2 in the direction of the white arrow is added due to the above, the total traveling driving force becomes very large.
- the apparatus of the second preferred embodiment of the “in-pipe working apparatus” constructed in accordance with the present invention is; An apparatus main body 2 disposed inside the water supply pipe 12; A hose 5 having a downstream end connected to the apparatus body 2 and an upstream end connected to the outlet of the positive displacement suction pump 31; A positive displacement pump 31 having an inlet connected to an outlet of the solid / liquid separator 41; A solid / liquid separator 41 for sucking water stored in the manhole 14; It is comprised by.
- stop valves 13 are connected to end portions on which the hose is not disposed. Further, the end of the water supply pipe 12 on the side where the hose 5 is disposed is open to the inside of the manhole 14. Note that water is stored inside the water supply pipe 12 and the manhole 14.
- the difference from the configuration of the apparatus main body 2 of the first preferred embodiment of the present invention will be described;
- the negative pressure in the space A becomes excessive
- the negative pressure in the space A is increased by causing the fluid in the space B to flow into the space A.
- the fluid existing in the space A flows into the space B when the positive pressure in the space A becomes excessive.
- a pressure relief valve mechanism for preventing an increase in the positive pressure in the space A is provided.
- the pressure relief valve mechanism a known pressure relief valve can be used.
- the pressure boundary seal 20 is a pressure relief valve. It is also used as a valve member for the mechanism.
- the pressure in the space B: B0 whose end is open to the manhole 14 is close to atmospheric pressure, whereas the pressure in the space A: A0 is 200 mmHg, so the free end 202 of the pressure boundary seal 20 Is strongly pressed against the inner wall of the water supply pipe 12 due to the pressure difference between the space A: A0 and the space B: B0, and thus the gap between the inner wall of the water supply pipe 12 and the pressure boundary seal 20 is It will be a little more.
- the air pressure signal from the preset differential pressure arrival signal air pressure output device 207 Is transmitted, the 3-port 2-position single master valve 205 is turned ON, and the space 203 and the space B: B0 are communicated, so the pressure in the space 203 decreases to a pressure close to the pressure in the space B: B0. Since the seal separates from the inner wall of the water supply pipe 12 due to the pressure of the space A: A0 acting on the pressure boundary seal 202, water flows from the space A: A0 to the space B: B0.
- the air pressure signal is transmitted from the preset type differential pressure arrival signal air pressure output device 207.
- the 3-port 2-position single master valve 205 is turned off again, and the communication between the space 203 and the space A: A0 is resumed.
- the pressure relief valve mechanism of FIG. 13 repeats the above operation, and thus the pressure difference between the pressure in space A: A0 and the pressure in space B: B0 is maintained at an approximate value of 200 mmHg. Note that due to the pressure difference between the pressure in the space A: A0 and the pressure in the space B: B0, the apparatus main body 2 receives a strong force acting in the direction from the space A: A0 to the space B: B0.
- the non-oscillating wheel unit 38 is counteracted to rotate clockwise, but the axis of the driven wheel 41 mounted on the non-oscillating wheel unit 38 is a plane orthogonal to the axis of the water supply pipe 12. Since it is above, the driven wheel 41 does not rotate, and thus the non-oscillating wheel unit 38 is prevented from rotating clockwise. That is, when the air motor 31 with a speed reducer is driven to rotate counterclockwise in the state viewed from left to right in FIG. 2, the apparatus main body 2 travels in the direction of the white arrow in FIG.
- the driving force of the device main body 2 toward the white arrow direction is the pressure difference (200 mmHg) between the pressure in the space A: A0 and the pressure in the space B: B0 in addition to the driving force of the swinging wheel unit 37. Since the force for pushing the apparatus main body 2 in the direction of the white arrow is added due to the above, the total traveling driving force becomes very large.
- the device body is provided with a swinging wheel unit and a non-swinging wheel unit as means for causing the device body to run inside the pipe. .
- the rocking wheel unit is: A plurality of rod non-rotating cylinders arranged radially on the outer periphery of a rotating shaft that is driven to rotate; each of the rod non-rotating cylinders is mounted, and its axis is slightly inclined from the axis of the pipe A driven wheel arranged; means for supplying a pressurized fluid to the non-rotating cylinder of the rod for pressing the driven wheel against the inner wall of the pipe by the non-rotating cylinder of the rod; or A compression coil spring disposed inside a rod non-rotating cylinder;
- the non-oscillating wheel unit is also: A plurality of rod non-rotating cylinders arranged radially on the outer periphery of the non-rotating shaft; and a follower mounted on each of the rod non-rotating cylinders, the axis of which is on a plane perpendicular to the axis of the pipe A means for supplying a pressurized fluid to the non-rotating cylinder, or a non
- Means for causing the apparatus main body to travel inside the pipe is not limited to the means described above.
- a wire rope is connected to the apparatus main body, and the apparatus main body is pulled by the wire rope.
- the apparatus main body is described as being in water.
- the apparatus of the present invention is applied even when the apparatus main body is in the air. It is something that can be done.
- the present invention provides a pipe maintenance work while running in the pipe, for example, removing foreign matters such as rust and aquatic organisms attached to the inner surface of various pipes such as a water supply pipe, a drain pipe or a gas pipe. It can be conveniently used as a working device and method.
- FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a device main body and devices attached to the device main body in a device according to a first preferred embodiment of a “pipe working device” configured according to the present invention.
- the expanded sectional view of the apparatus main body shown in FIG. FIG. 3 is a top view of the apparatus main body shown in FIG. 2.
- FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line EE in the apparatus main body shown in FIG. 2.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line FF in the apparatus main body shown in FIG. 2.
- the expanded sectional view of the non-oscillation wheel unit in the apparatus main body shown in FIG. Sectional drawing which shows the state which the piston rod of the rod non-rotating cylinder shown in FIG. 4 retracted.
- Sectional drawing which shows the state which the piston rod of the rod non-rotating cylinder shown in FIG. 5 retracted.
- the expanded sectional view which shows the aspect of piping of the pressure boundary seal part in the apparatus main body shown in FIG.1 and FIG.12.
- the expanded sectional view which shows the aspect of piping of the pressure boundary seal part in the apparatus main body shown in FIG. FIG. 5 is an overall view showing the configuration of an apparatus main body and apparatuses attached to the apparatus main body in the apparatus of the second preferred embodiment of the “in-pipe working apparatus” configured according to the present invention.
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Abstract
【課題】配管内における走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供する。 【解決手段】配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；圧力境界シールは、配管の内部の空間を、圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；空間Ａの圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；且つ、空間Ａの圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；空間Ａの圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；空間Ｂには、ホースが配置されている。
Description
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去するなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法に関する。
この種の公知技術としては、特許公開２００３－２２５６２６号公報に記載の「配管内作業方法および装置」が知られている。
特許公開２００３－２２５６２６号公報
上述したに特許公開２００３－２２５６２６号公報開示された「配管内作業方法および装置」において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「配管内作業方法および装置」においては、
配管内において作業用装置を走行させるために、該配管の外部に巻上げ装置を配置し、該巻上げ装置に巻き取られる策状体の端部に作業用装置を連結し、該策状体を該巻上げ装置によって巻上げて該作業用装置を配管の軸方向に沿って牽引し、而して該作業用装置を該配管内において走行させるものであった。
しかしながら、かかる「配管内作業方法および装置」においては、開口した該配管の一方の開口部から他方の開口部側に索状体を挿通する工程が必須であるため、該配管の長さが長い場合、あるいは該配管の途中に曲管部が有る場合においては、該索状体を挿通する工程が煩雑である。
従って、本発明の技術的解決課題は次のとおりである。
すなわち、本発明においては、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、配管の開口部が１箇所しか無い配管における「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
さらにまた、本発明においては、枝管部を有する配管内においても、スムーズに走行しながら配管の保守作業を行える「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
すなわち、かかる「配管内作業方法および装置」においては、
配管内において作業用装置を走行させるために、該配管の外部に巻上げ装置を配置し、該巻上げ装置に巻き取られる策状体の端部に作業用装置を連結し、該策状体を該巻上げ装置によって巻上げて該作業用装置を配管の軸方向に沿って牽引し、而して該作業用装置を該配管内において走行させるものであった。
しかしながら、かかる「配管内作業方法および装置」においては、開口した該配管の一方の開口部から他方の開口部側に索状体を挿通する工程が必須であるため、該配管の長さが長い場合、あるいは該配管の途中に曲管部が有る場合においては、該索状体を挿通する工程が煩雑である。
従って、本発明の技術的解決課題は次のとおりである。
すなわち、本発明においては、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
また、本発明においては、配管の開口部が１箇所しか無い配管における「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
さらにまた、本発明においては、枝管部を有する配管内においても、スムーズに走行しながら配管の保守作業を行える「配管内作業装置および方法」を提供するものである。
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項１に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
請求項２に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
請求項３に係る発明においては、
請求項１に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する第１の作業工程と；
請求項２に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する第２の作業工程と；
を備えることを特徴とする配管内作業装置および方法が提供される。
請求項１に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する第１の作業工程と；
請求項２に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する第２の作業工程と；
を備えることを特徴とする配管内作業装置および方法が提供される。
請求項４に係る発明においては、
圧力境界シールは、装置本体の筒状体の両端に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており；
該圧力境界シールと該筒状体とは協働して閉じられた環状の空間を形成しており；
該環状の空間に流体を任意に注入もしくは排出させる弁が接続されており；
空間Ａの負の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ｂの流体を空間Ａへ流入させて空間Ａの負の圧力の増大を阻止し；
空間Ａの正の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ａの流体を空間Ｂへ流入させて空間Ａの正の圧力の増大を阻止し；
以上のように構成されて成る真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置が提供される。
圧力境界シールは、装置本体の筒状体の両端に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており；
該圧力境界シールと該筒状体とは協働して閉じられた環状の空間を形成しており；
該環状の空間に流体を任意に注入もしくは排出させる弁が接続されており；
空間Ａの負の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ｂの流体を空間Ａへ流入させて空間Ａの負の圧力の増大を阻止し；
空間Ａの正の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ａの流体を空間Ｂへ流入させて空間Ａの正の圧力の増大を阻止し；
以上のように構成されて成る真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置が提供される。
請求項５に係る発明においては、
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管内作業装置を配管の内部に沿って走行させるための手段として；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成された揺動車輪ユニットと、
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている非揺動車輪ユニットを備えた、ことを特徴とする配管内作業装置において；
該揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えており；
該非揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管内作業装置を配管の内部に沿って走行させるための手段として；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成された揺動車輪ユニットと、
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている非揺動車輪ユニットを備えた、ことを特徴とする配管内作業装置において；
該揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えており；
該非揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えている；
ことを特徴とする配管内作業装置が提供される。
本発明は下記の効果をもたらすものである。
すなわち、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、配管の開口部が１箇所しか無い配管における「配管内作業装置および方法」が提供される。
さらにまた、枝管部を有する配管内においても、スムーズに走行しながら配管の保守作業を行える「配管内作業装置および方法」が提供される。
すなわち、揺動車輪ユニットおよび非揺動車輪ユニットにおいては、それぞれの該ユニットにおいて、該ユニットを構成している複数個のロッド非回転式シリンダのピストンロッドの各々が同期して動作し、すなわち１個のピストンロッドだけ突出することが防止されるものであるので、而して、該ピストンロッドの先端部の各々に装着された４式の従動車輪のうちの１式が枝管部の穴に遭遇しても、該１式の従動車輪が該穴に嵌って動けなくなる、といった事態が回避されるものである。
すなわち、配管内において作業用装置を走行させるための走行駆動手段として、巻上げ装置を利用する必要が無く、すなわち走行駆動力が非常に大きい「配管内作業装置および方法」が提供される。
また、配管の開口部が１箇所しか無い配管における「配管内作業装置および方法」が提供される。
さらにまた、枝管部を有する配管内においても、スムーズに走行しながら配管の保守作業を行える「配管内作業装置および方法」が提供される。
すなわち、揺動車輪ユニットおよび非揺動車輪ユニットにおいては、それぞれの該ユニットにおいて、該ユニットを構成している複数個のロッド非回転式シリンダのピストンロッドの各々が同期して動作し、すなわち１個のピストンロッドだけ突出することが防止されるものであるので、而して、該ピストンロッドの先端部の各々に装着された４式の従動車輪のうちの１式が枝管部の穴に遭遇しても、該１式の従動車輪が該穴に嵌って動けなくなる、といった事態が回避されるものである。
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において、
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置は；
給水管１２の内部に配置された装置本体２と；
上流側の端部が装置本体２に連結され、下流側の端部が固体・液体分離装置４１の上流側入口に連結されたホース５と；
上流側の入口が固体・液体分離装置４１の下流側出口に連結され、下流側の出口がマンホール１４の内部に開放された、容積型吸引ポンプ３１；
により構成されている。
給水管１２の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部には閉止弁１３が接続されている。
また、給水管１２のホース５が配置されている側の端部はマンホール１４の内部に開放されている。
なお、給水管１２およびマンホール１４の内部には水が貯留されている。
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置は；
給水管１２の内部に配置された装置本体２と；
上流側の端部が装置本体２に連結され、下流側の端部が固体・液体分離装置４１の上流側入口に連結されたホース５と；
上流側の入口が固体・液体分離装置４１の下流側出口に連結され、下流側の出口がマンホール１４の内部に開放された、容積型吸引ポンプ３１；
により構成されている。
給水管１２の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部には閉止弁１３が接続されている。
また、給水管１２のホース５が配置されている側の端部はマンホール１４の内部に開放されている。
なお、給水管１２およびマンホール１４の内部には水が貯留されている。
図２乃至図１１において、装置本体２の構成について述べると；
装置本体２は；
給水管１２の内部の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部には非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１が形成されており、該シリンダベース３８１には４個のロッド非回転式シリンダ３９が形成されている。
第１筒状体２１の外周部の右側の端部には空気圧継手４２１が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部が第３筒状体２３のフランジ部とフランジ連結された圧力境界シール保持用筒状体２２１と；
一方の端部が圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部の口径が絞り込まれて異径管状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４の小口径部と溶着され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
一方の端部は第２筒状体２２のフランジ部と圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部により挟みこまれて固定され、他方の端部は圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定されており、
該２箇所の固定部２０１のそれぞれから給水管１２の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し、且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
圧力境界シール保持用筒状体２２１と圧力境界シール２０とが協働して形成している閉じられた環状の空間２０３に装着された流体圧継手２２２と；
第１筒状体２１の中央部に形成された非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１と、該シリンダベース３８１に形成された４個のロッド非回転式シリンダ３９などから構成されている非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に空気圧継手４２１が装着されており、回転している空気圧継手４２１と回転していない第１筒状体２１の空気圧継手４２１との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結された従動回転軸３６に形成された揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１と、該シリンダベース３７１に形成された４個のロッド非回転式シリンダ３９などから構成されている揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の空気圧継手４２１と従動回転軸３６の空気圧継手４２１とを連結する空気圧チューブ４３１と；
従動回転軸３６に連結され、給水管１２の内壁を清掃するための回転ブラシ４９などの清掃手段と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、給水管１２の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、揺動車輪ユニット３７と非揺動車輪ユニット３８が在る空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
なお、第１の好適実施例の装置本体２は、空間Ａの負の圧力が過大になった時に、空間Ｂに在る流体を空間Ａへ流入させることにより、空間Ａの負の圧力の増大を防止する真空破壊弁機構を、さらに備えている。
該真空破壊弁機構については、公知の真空破壊弁を使用することも出来るが、第１の好適実施例の装置本体２においては、図１０に図示するように、圧力境界シール２０を真空破壊弁機構の弁部材としても使用している。
装置本体２は；
給水管１２の内部の軸線方向に配置された第１筒状体２１において、第１筒状体２１の内部には軸線方向に延びる円筒状の空洞があり、該空洞には減速機付きエアモータ３１が固定され、且つ減速機付きエアモータ３１の出力軸に連結された主回転軸３２が２個のベアリング３３により保持され、第１筒状体２１の中央部には非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１が形成されており、該シリンダベース３８１には４個のロッド非回転式シリンダ３９が形成されている。
第１筒状体２１の外周部の右側の端部には空気圧継手４２１が装着され、以上のように構成された第１筒状体２１と；
第１筒状体２１の左側の外周部に配置され、一方の端部が第１筒状体２１と第１球面軸受２１１を介して連結され、他方の端部はその口径が拡大されてフランジ状を成し、端部と端部の間の円周部に複数の穴が設けられた第２筒状体２２と；
一方の端部が第２筒状体２２のフランジ部とフランジ連結され、他方の端部が第３筒状体２３のフランジ部とフランジ連結された圧力境界シール保持用筒状体２２１と；
一方の端部が圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部とフランジ連結された第３筒状体２３と；
第３筒状体２３の外周部に配置され、一方の端部が第３筒状体２３と第２球面軸受２３１を介して連結され、他方の端部の口径が絞り込まれて異径管状を成す第４筒状体２４と；
一方の端部が第４筒状体２４の小口径部と溶着され、他方の端部はその口径が縮小されて円筒状を成す第５筒状体２５と；
一方の端部が第５筒状体２５と第３球面軸受２５１を介して連結されたホース継手２６と；
ホース継手２６に連結されたホース５と；
一方の端部は第２筒状体２２のフランジ部と圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部により挟みこまれて固定され、他方の端部は圧力境界シール保持用筒状体２２１のフランジ部と第３筒状体２３のフランジ部により挟みこまれて固定されており、
該２箇所の固定部２０１のそれぞれから給水管１２の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し、且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部２０２を備える、ポリウレタンなどの柔軟材料から形成された圧力境界シール２０と；
圧力境界シール保持用筒状体２２１と圧力境界シール２０とが協働して形成している閉じられた環状の空間２０３に装着された流体圧継手２２２と；
第１筒状体２１の中央部に形成された非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１と、該シリンダベース３８１に形成された４個のロッド非回転式シリンダ３９などから構成されている非揺動車輪ユニット３８と；
主回転軸３２の右側の端部に空気圧継手４２１が装着されており、回転している空気圧継手４２１と回転していない第１筒状体２１の空気圧継手４２１との間において、すなわち回転体と非回転体の間においても常に流体の流路を確保可能なロータリージョイント機構３４が組み込まれた主回転軸３２と；
主回転軸３２に連結されたユニバーサルジョイント３５と；
ユニバーサルジョイント３５に連結された従動回転軸３６に形成された揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１と、該シリンダベース３７１に形成された４個のロッド非回転式シリンダ３９などから構成されている揺動車輪ユニット３７と；
主回転軸３２の空気圧継手４２１と従動回転軸３６の空気圧継手４２１とを連結する空気圧チューブ４３１と；
従動回転軸３６に連結され、給水管１２の内壁を清掃するための回転ブラシ４９などの清掃手段と；
第５筒状体２５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成るガイド車輪ユニット８と；
ホース５の外周部に配置された３個の従動車輪４１から成る多数個のホース用ガイド車輪ユニット９；
から構成されている。
なお圧力境界シール２０は、給水管１２の内部の空間を、該シール２０を境界として、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０の二つの空間に分割しており、揺動車輪ユニット３７と非揺動車輪ユニット３８が在る空間を空間Ａと呼称し、ホース５が配置された空間を空間Ｂと呼称する。
なお、第１の好適実施例の装置本体２は、空間Ａの負の圧力が過大になった時に、空間Ｂに在る流体を空間Ａへ流入させることにより、空間Ａの負の圧力の増大を防止する真空破壊弁機構を、さらに備えている。
該真空破壊弁機構については、公知の真空破壊弁を使用することも出来るが、第１の好適実施例の装置本体２においては、図１０に図示するように、圧力境界シール２０を真空破壊弁機構の弁部材としても使用している。
揺動車輪ユニット３７の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された従動車輪軸支持金具３９３に軸支された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、給水管１２の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を給水管１２の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント機構３４を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
揺動車輪ユニット３７は；
従動回転軸３６の外周部に放射状に配置された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された従動車輪軸支持金具３９３に軸支された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、給水管１２の軸線と平行では無く、やや傾いた状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を給水管１２の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし、ロータリジョイント機構３４を介して外部から圧縮空気が供給されても良い。
非揺動車輪ユニット３８の構成について述べると；
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された従動車輪軸支持金具３９３に軸支された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、給水管１２の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を給水管１２の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし外部から圧縮空気が供給されても良い。
非揺動車輪ユニット３８は；
第１筒状体２１の中央部の外周部に放射状に配置された４個のロッド非回転式シリンダ３９と；
該４個のロッド非回転式シリンダ３９の各々のピストンロッドの先端部に装着された従動車輪軸支持金具３９３に軸支された各々２個、合計４式すなわち合計８個の従動車輪４１；
から構成されており；
該各々２個の従動車輪４１の軸線は、給水管１２の軸線と直交した状態で配置されている。
４個のロッド非回転式シリンダ３９は、４式の従動車輪４１を給水管１２の内壁に強く押し付ける機能を有しているが、各々のロッド非回転式シリンダ３９は、その機能を達成するために、各々のシリンダケースの内部に圧縮コイルバネが配置されても良いし、あるいはロッド非回転式シリンダ３９をロッド非回転式エアシリンダとし外部から圧縮空気が供給されても良い。
揺動車輪ユニット３７および非揺動車輪ユニット３８のそれぞれのユニットを構成している４個のロッド非回転式シリンダにおいて、各々のピストンロッドの動作を同期させるための揺動レバー機構の構成について述べると；
揺動車輪ユニット３７の従動回転軸３６には揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１が形成され、該シリンダベース３７１には４個の放射状に延びるシリンダケース３９１が溶着されており、ピストンロッド３９１は放射方向に伸長または収縮する。
従動回転軸３６の外周部には、揺動レバー３９６が、軸受ブッシュ３９７を介して、回転可能に装着されており、揺動レバー３９６の外周部には、４箇所の突起状のレバー部材が形成されている。
該レバー部材とピストンロッド３９１とは、リンクピン３９４とリンクプレート３９５により連結されており、而して、４個のピストンロッド３９１は同期して動く。
すなわち、該揺動レバー機構は、ピストンロッド３９１、揺動レバー３９６、リンクピン３９４及びリンクプレート３９５により構成されている。
揺動車輪ユニット３７の従動回転軸３６には揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１が形成され、該シリンダベース３７１には４個の放射状に延びるシリンダケース３９１が溶着されており、ピストンロッド３９１は放射方向に伸長または収縮する。
従動回転軸３６の外周部には、揺動レバー３９６が、軸受ブッシュ３９７を介して、回転可能に装着されており、揺動レバー３９６の外周部には、４箇所の突起状のレバー部材が形成されている。
該レバー部材とピストンロッド３９１とは、リンクピン３９４とリンクプレート３９５により連結されており、而して、４個のピストンロッド３９１は同期して動く。
すなわち、該揺動レバー機構は、ピストンロッド３９１、揺動レバー３９６、リンクピン３９４及びリンクプレート３９５により構成されている。
本発明の第１の好適実施例の装置本体２においては、圧力境界シール２０を真空破壊弁機構の弁部材としても使用している。
また、本発明の第２の好適実施例の装置本体２においては、圧力境界シール２０を圧力逃がし弁機構の弁部材としても使用している。
図１０において、圧力境界シール２０を使用した真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構の構成について述べると；
該真空破壊弁機構もしくは該圧力逃がし弁機構は；
圧力境界シール保持用筒状体２２１と圧力境界シール２０とが協働して形成している閉じられた環状の空間２０３に装着された流体圧継手２２２に、図１０に図示のように連結された３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５と；
図１０に図示のように連結された４ポート２位置シングルマスタバルブ２０６と；
図１０に図示のように連結されたプリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７；
により構成されている。
プリセット式差圧到達信号空気圧出力器は公知の装置であり、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差があらかじめ設定された任意の圧力差に到達した時に、空気圧信号を出力する機能を具備している。
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の機能の機能について述べると、
該マスタバルブ２０５は、空間２０３へ流体を注入して圧力境界シール２０２を配管１の内壁へ強く押し付ける状態と、空間２０３から流体を排出して圧力境界シール２０２を配管１の内壁から離反させる状態とを、選択的に切り替える機能を具備している。
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０６の機能の機能について述べると、
本発明の第１の好適実施例の装置本体２においては、
該マスタバルブ２０６は、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の入力ポートと空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、また、該マスタバルブ２０５の排出ポートと空間Ａ：Ａ０とを連通
させる。
本発明の第２の好適実施例の装置本体２においては、
該マスタバルブ２０６は、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の入力ポートと空間Ａ：Ａ０とを連通させ、また、該マスタバルブ２０５の排出ポートと空間Ｂ：Ｂ０とを連通
させる。
また、本発明の第２の好適実施例の装置本体２においては、圧力境界シール２０を圧力逃がし弁機構の弁部材としても使用している。
図１０において、圧力境界シール２０を使用した真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構の構成について述べると；
該真空破壊弁機構もしくは該圧力逃がし弁機構は；
圧力境界シール保持用筒状体２２１と圧力境界シール２０とが協働して形成している閉じられた環状の空間２０３に装着された流体圧継手２２２に、図１０に図示のように連結された３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５と；
図１０に図示のように連結された４ポート２位置シングルマスタバルブ２０６と；
図１０に図示のように連結されたプリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７；
により構成されている。
プリセット式差圧到達信号空気圧出力器は公知の装置であり、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差があらかじめ設定された任意の圧力差に到達した時に、空気圧信号を出力する機能を具備している。
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の機能の機能について述べると、
該マスタバルブ２０５は、空間２０３へ流体を注入して圧力境界シール２０２を配管１の内壁へ強く押し付ける状態と、空間２０３から流体を排出して圧力境界シール２０２を配管１の内壁から離反させる状態とを、選択的に切り替える機能を具備している。
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０６の機能の機能について述べると、
本発明の第１の好適実施例の装置本体２においては、
該マスタバルブ２０６は、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の入力ポートと空間Ｂ：Ｂ０とを連通させ、また、該マスタバルブ２０５の排出ポートと空間Ａ：Ａ０とを連通
させる。
本発明の第２の好適実施例の装置本体２においては、
該マスタバルブ２０６は、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５の入力ポートと空間Ａ：Ａ０とを連通させ、また、該マスタバルブ２０５の排出ポートと空間Ｂ：Ｂ０とを連通
させる。
以上のように構成された「配管内作業装置」の第１の好適実施例の装置の作用について、添付図を参照して説明する。
吸引流量が十分にある容積型吸引ポンプ３１が作動すると、
給水管１２の内部の空間Ａ：Ａ０に在る水は、容積型吸引ポンプ３１の方向に吸引され、空間Ａ：Ａ０は真空破壊弁機構の設定圧力（仮に－２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
空間Ａ：Ａ０の減圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る水は、図１１において、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ａ：Ａ０へ流入する。
図中の黒矢印は水が流れる方向を示している。
端部がマンホール１４に開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は－２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、給水管１２の内壁へ強く押し付けられ、而して、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の給水管１２の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の水流が流入するものである。
図１１の真空破壊弁機構において、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７に設定された差圧（空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差）が２００ｍｍＨｇである場合、空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより高圧であれば、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５はＯＦＦのままであり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ａ：Ａ０の圧力より高圧に維持され、而して、圧力境界シール２０２は給水管１２の内壁へ強く押し付けられて空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０への水が流入が阻止される。
空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０への水が流入が阻止されることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより低圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７より空気圧信号が発信されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５がＯＮとなり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ａ：Ａ０の圧力に近い圧力まで減少し、而して、圧力境界シール２０２に作用する空間Ｂ：Ｂ０の圧力に起因して該シールは給水管１２の内壁から離反するので空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ水が流入する。
空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ水が流入がすることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより高圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７から空気圧信号の発信が停止されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５が再びＯＦＦとなり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０との連通が再開される。
以下、図１１の真空破壊弁機構は上記の動作を繰り返し、而して、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差は２００ｍｍＨｇの近似値に維持されるものである。
なお、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との該圧力差に起因して、装置本体２は空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０の方向へ作用する強い力を受けている。
吸引流量が十分にある容積型吸引ポンプ３１が作動すると、
給水管１２の内部の空間Ａ：Ａ０に在る水は、容積型吸引ポンプ３１の方向に吸引され、空間Ａ：Ａ０は真空破壊弁機構の設定圧力（仮に－２００ｍｍＨｇとする）まで減圧される。
空間Ａ：Ａ０の減圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る水は、図１１において、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ａ：Ａ０へ流入する。
図中の黒矢印は水が流れる方向を示している。
端部がマンホール１４に開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は－２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、給水管１２の内壁へ強く押し付けられ、而して、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の給水管１２の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の水流が流入するものである。
図１１の真空破壊弁機構において、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７に設定された差圧（空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差）が２００ｍｍＨｇである場合、空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより高圧であれば、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５はＯＦＦのままであり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ａ：Ａ０の圧力より高圧に維持され、而して、圧力境界シール２０２は給水管１２の内壁へ強く押し付けられて空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０への水が流入が阻止される。
空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０への水が流入が阻止されることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより低圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７より空気圧信号が発信されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５がＯＮとなり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ａ：Ａ０の圧力に近い圧力まで減少し、而して、圧力境界シール２０２に作用する空間Ｂ：Ｂ０の圧力に起因して該シールは給水管１２の内壁から離反するので空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ水が流入する。
空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ水が流入がすることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が－２００ｍｍＨｇより高圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７から空気圧信号の発信が停止されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５が再びＯＦＦとなり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０との連通が再開される。
以下、図１１の真空破壊弁機構は上記の動作を繰り返し、而して、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差は２００ｍｍＨｇの近似値に維持されるものである。
なお、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との該圧力差に起因して、装置本体２は空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０の方向へ作用する強い力を受けている。
減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図２において左から右を見た状態において、時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、給水管１２の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には給水管１２の軸線に沿って左から右へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には反時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は給水管１２の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の反時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は図１において白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
この時、従動車輪４１の軸線が、給水管１２の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には給水管１２の軸線に沿って左から右へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には反時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は給水管１２の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の反時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は図１において白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
図２において、揺動車輪ユニット３７と共に回転ブラシ４９が回転駆動されると、給水管１２の内壁に付着した錆などの異物が剥離され清掃される。
剥離された異物は、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０、ホース５、固体・液体分離装置４１を経由して容積型吸引ポンプ３１に至る水流の作用により吸引移送され、固体・液体分離装置４１にて異物が分離された後の清浄な水は、容積型吸引ポンプ３１の出口からマンホール１４の内部へ放出され、以下、水は循環使用される。
なお、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の水流が流入しているので、給水管１２の内壁は、該高速水流の作用により、より高品質に清掃されるものである。
剥離された異物は、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０、ホース５、固体・液体分離装置４１を経由して容積型吸引ポンプ３１に至る水流の作用により吸引移送され、固体・液体分離装置４１にて異物が分離された後の清浄な水は、容積型吸引ポンプ３１の出口からマンホール１４の内部へ放出され、以下、水は循環使用される。
なお、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の僅かな隙間を通って、空間Ｂ：Ｂ０から空間Ａ：Ａ０へ高速の水流が流入しているので、給水管１２の内壁は、該高速水流の作用により、より高品質に清掃されるものである。
以下、本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置について、添付図を参照して説明する。
なお、第１の好適実施例の装置本体２の態様と、第２の好適実施例の装置本体２の態様との相違点について、真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構に関わる態様は異なるがその他の態様は同様であるので、係る図面および説明を省略する。
図１２において、
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は；
給水管１２の内部に配置された装置本体２と；
下流側の端部が装置本体２に連結され、上流側の端部が容積型吸引ポンプ３１の出口に連結されたホース５と；
固体・液体分離装置４１の出口にその入口が連結された容積型吸引ポンプ３１と；
マンホール１４に貯留された水を吸引する固体・液体分離装置４１；
により構成されている。
給水管１２の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部には閉止弁１３が接続されている。
また、給水管１２のホース５が配置されている側の端部はマンホール１４の内部に開放されている。
なお、給水管１２およびマンホール１４の内部には水が貯留されている。
なお、第１の好適実施例の装置本体２の態様と、第２の好適実施例の装置本体２の態様との相違点について、真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構に関わる態様は異なるがその他の態様は同様であるので、係る図面および説明を省略する。
図１２において、
本発明に従って構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置は；
給水管１２の内部に配置された装置本体２と；
下流側の端部が装置本体２に連結され、上流側の端部が容積型吸引ポンプ３１の出口に連結されたホース５と；
固体・液体分離装置４１の出口にその入口が連結された容積型吸引ポンプ３１と；
マンホール１４に貯留された水を吸引する固体・液体分離装置４１；
により構成されている。
給水管１２の２箇所の端部において、ホースが配置されていない側の端部には閉止弁１３が接続されている。
また、給水管１２のホース５が配置されている側の端部はマンホール１４の内部に開放されている。
なお、給水管１２およびマンホール１４の内部には水が貯留されている。
本発明の第２の好適実施例の装置本体２の構成について、本発明の第１の好適実施例の装置本体２の構成と相違する部分について述べると；
第１の好適実施例の装置本体２においては、空間Ａの負の圧力が過大になった時に、空間Ｂに在る流体を空間Ａへ流入させることにより、空間Ａの負の圧力の増大を防止する真空破壊弁機構を備えているが、第２の好適実施例の装置本体２においては、空間Ａの正の圧力が過大になった時に、空間Ａに在る流体を空間Ｂへ流入させることにより、空間Ａの正の圧力の増大を防止する圧力逃がし弁機構を備えている。
該圧力逃がし弁機構については、公知の圧力逃がし弁を使用することも出来るが、第２の好適実施例の装置本体２においては、図１０に図示するように、圧力境界シール２０を圧力逃がし弁機構の弁部材としても使用している。
第１の好適実施例の装置本体２においては、空間Ａの負の圧力が過大になった時に、空間Ｂに在る流体を空間Ａへ流入させることにより、空間Ａの負の圧力の増大を防止する真空破壊弁機構を備えているが、第２の好適実施例の装置本体２においては、空間Ａの正の圧力が過大になった時に、空間Ａに在る流体を空間Ｂへ流入させることにより、空間Ａの正の圧力の増大を防止する圧力逃がし弁機構を備えている。
該圧力逃がし弁機構については、公知の圧力逃がし弁を使用することも出来るが、第２の好適実施例の装置本体２においては、図１０に図示するように、圧力境界シール２０を圧力逃がし弁機構の弁部材としても使用している。
以上のように構成された「配管内作業装置」の第２の好適実施例の装置の作用について、添付図を参照して説明する。
吐出流量が十分にある容積型吸引ポンプ３１が作動すると、
給水管１２の内部の空間Ａ：Ａ０に水が注入され、空間Ａ：Ａ０は圧力逃がし弁機構の設定圧力（仮に２００ｍｍＨｇとする）まで増圧される。
空間Ａ：Ａ０の増圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る水は、図１３において、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ｂ：Ｂ０へ流入する。
図中の黒矢印は水が流れる方向を示している。
端部がマンホール１４に開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、給水管１２の内壁へ強く押し付けられ、而して、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の給水管１２の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の水流が流入するものである。
図１３の圧力逃がし弁機構において、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７に設定された差圧（空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差）が２００ｍｍＨｇである場合、空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより低圧であれば、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５はＯＦＦのままであり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ｂ：Ｂ０の圧力より高圧に維持され、而して、圧力境界シール２０２は給水管１２の内壁へ強く押し付けられて空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０への水が流入が阻止される。
空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０への水が流入が阻止されることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより高圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７より空気圧信号が発信されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５がＯＮとなり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ｂ：Ｂ０の圧力に近い圧力まで減少し、而して、圧力境界シール２０２に作用する空間Ａ：Ａ０の圧力に起因して該シールは給水管１２の内壁から離反するので空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ水が流入する。
空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ水が流入がすることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより低圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７から空気圧信号の発信が停止されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５が再びＯＦＦとなり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０との連通が再開される。
以下、図１３の圧力逃がし弁機構は上記の動作を繰り返し、而して、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差は２００ｍｍＨｇの近似値に維持されるものである。
なお、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との該圧力差に起因して、装置本体２は空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０の方向へ作用する強い力を受けている。
吐出流量が十分にある容積型吸引ポンプ３１が作動すると、
給水管１２の内部の空間Ａ：Ａ０に水が注入され、空間Ａ：Ａ０は圧力逃がし弁機構の設定圧力（仮に２００ｍｍＨｇとする）まで増圧される。
空間Ａ：Ａ０の増圧に伴い、空間Ｂ：Ｂ０に在る水は、図１３において、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間を通って空間Ｂ：Ｂ０へ流入する。
図中の黒矢印は水が流れる方向を示している。
端部がマンホール１４に開放されている空間Ｂ：Ｂ０の圧力は大気圧に近い圧力であるのに対して、空間Ａ：Ａ０の圧力は２００ｍｍＨｇであるので、圧力境界シール２０の自由端部２０２は、空間Ａ：Ａ０と空間Ｂ：Ｂ０との圧力差に起因して、給水管１２の内壁へ強く押し付けられ、而して、給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間はさらに僅かなものになる。
給水管１２の内壁と圧力境界シール２０との間の隙間について、実際の給水管１２の内壁には錆などにより腐食された凹凸があり、圧力境界シール２０の表面にも細かい傷が有るので、これ等の凹凸や傷に起因する僅かな隙間を通って、空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ高速の水流が流入するものである。
図１３の圧力逃がし弁機構において、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７に設定された差圧（空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差）が２００ｍｍＨｇである場合、空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより低圧であれば、３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５はＯＦＦのままであり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ｂ：Ｂ０の圧力より高圧に維持され、而して、圧力境界シール２０２は給水管１２の内壁へ強く押し付けられて空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０への水が流入が阻止される。
空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０への水が流入が阻止されることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより高圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７より空気圧信号が発信されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５がＯＮとなり、空間２０３と空間Ｂ：Ｂ０とが連通されるので空間２０３の圧力は空間Ｂ：Ｂ０の圧力に近い圧力まで減少し、而して、圧力境界シール２０２に作用する空間Ａ：Ａ０の圧力に起因して該シールは給水管１２の内壁から離反するので空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ水が流入する。
空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０へ水が流入がすることに起因して空間Ａ：Ａ０の圧力が２００ｍｍＨｇより低圧になれば、プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７から空気圧信号の発信が停止されて３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５が再びＯＦＦとなり、空間２０３と空間Ａ：Ａ０との連通が再開される。
以下、図１３の圧力逃がし弁機構は上記の動作を繰り返し、而して、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差は２００ｍｍＨｇの近似値に維持されるものである。
なお、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との該圧力差に起因して、装置本体２は空間Ａ：Ａ０から空間Ｂ：Ｂ０の方向へ作用する強い力を受けている。
減速機付きエアモータ３１の出力軸が、図２において左から右を見た状態において、反時計方向へ回転駆動されると、主回転軸３２、ユニバーサルジョイント３５、従動回転軸３６及び揺動車輪ユニット３７は反時計方向へ回転駆動され、揺動車輪ユニット３７に装着された従動車輪４１は回転する。
この時、従動車輪４１の軸線が、給水管１２の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には給水管１２の軸線に沿って右から左へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は給水管１２の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が反時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は図１２において白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
この時、従動車輪４１の軸線が、給水管１２の外周部の方向から見て反時計方向に僅かに傾いていることに起因して、揺動車輪ユニット３７には給水管１２の軸線に沿って右から左へ向かう走行駆動力が発生する。
この時、非揺動車輪ユニット３８には時計方向へ回転させようとする反作用が作用するが、非揺動車輪ユニット３８に装着された従動車輪４１の軸線は給水管１２の軸線と直交する面上に在るので、従動車輪４１は回転せず、而して非揺動車輪ユニット３８の時計方向へ回転は阻止される。
すなわち、図２において左から右を見た状態において、減速機付きエアモータ３１が反時計方向へ回転駆動されると、装置本体２は図１２において白矢印方向へ走行する。
この時の装置本体２の白矢印方向へ向かう走行駆動力は、揺動車輪ユニット３７の走行駆動力に加えて、空間Ａ：Ａ０の圧力と空間Ｂ：Ｂ０の圧力との圧力差（２００ｍｍＨｇ）に起因して装置本体２を白矢印方向へ押す力が加算されるので、合計された走行駆動力は非常に大きいものとなる。
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
例えば、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体を配管の内部で走行させるための手段として、該装置本体に揺動車輪ユニットと非揺動車輪ユニットを備えている。
なお、該揺動車輪ユニットは；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されており、
また、該非揺動車輪ユニットは；
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている。
装置本体を配管の内部で走行させるための手段は、以上に述べた手段に限定されることなく、例えば、該装置本体にワイヤロープを連結し、該装置本体を該ワイヤロープにより牽引走行させても良い。
また、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体が水中にあるものとして説明を行ったが、装置本体が気中にある場合においても本発明の装置を適用することができるものである。
例えば、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体を配管の内部で走行させるための手段として、該装置本体に揺動車輪ユニットと非揺動車輪ユニットを備えている。
なお、該揺動車輪ユニットは；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されており、
また、該非揺動車輪ユニットは；
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている。
装置本体を配管の内部で走行させるための手段は、以上に述べた手段に限定されることなく、例えば、該装置本体にワイヤロープを連結し、該装置本体を該ワイヤロープにより牽引走行させても良い。
また、第１及び第２の好適実施例の装置の説明においては、装置本体が水中にあるものとして説明を行ったが、装置本体が気中にある場合においても本発明の装置を適用することができるものである。
本発明は、例えば給水用配管や排水用配管あるいはガス配管などの各種配管の内面に付着した錆や水棲生物などの異物を除去するなど、配管内で走行しながら配管の保守作業を行う配管内作業装置および方法として、好都合に用いることができる。
空間Ａ：Ａ０
空間Ｂ：Ｂ０
ホース５
ガイド車輪ユニット８
ホース用ガイド車輪ユニット９
装置本体２
圧力境界シール２０
固定部２０１
自由端部２０２
圧力境界シールの内側の空間２０３
減速機付きエアモータ３１
主回転軸３２
ベアリング３３
ロータリージョイント機構３４
ユニバーサルジョイント３５
従動回転軸３６
第１筒状体２１
第２筒状体２２
第３筒状体２３
第４筒状体２４
第５筒状体２５
ホース継手２６
第１球面軸受２１１
第２球面軸受２３１
第３球面軸受２５１
揺動車輪ユニット３７
非揺動車輪ユニット３８
ロッド非回転式シリンダ３９
従動車輪４１
枝管１１
給水管１２
仕切り弁１３
マンホール１４
容積型吸引ポンプ３１
固体・液体分離装置４１
回転ブラシ４９
圧力境界シール保持用筒状体２２１
流体圧継手２２２
空気圧継手４２１
空気圧チューブ４３１
揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１
非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１
エアシリンダケース３９１
ピストンロッド３９２
従動車輪軸保持金具３９３
リンクピン３９４
リンクプレート３９５
揺動レバー３９６
軸受用オイレスブッシュ３９７
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５
４ポート２位置シングルマスタバルブ２０６
プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７
空気圧源２０８
高圧側比較圧力入力ポート＋
低圧側比較圧力入力ポート－
空間Ｂ：Ｂ０
ホース５
ガイド車輪ユニット８
ホース用ガイド車輪ユニット９
装置本体２
圧力境界シール２０
固定部２０１
自由端部２０２
圧力境界シールの内側の空間２０３
減速機付きエアモータ３１
主回転軸３２
ベアリング３３
ロータリージョイント機構３４
ユニバーサルジョイント３５
従動回転軸３６
第１筒状体２１
第２筒状体２２
第３筒状体２３
第４筒状体２４
第５筒状体２５
ホース継手２６
第１球面軸受２１１
第２球面軸受２３１
第３球面軸受２５１
揺動車輪ユニット３７
非揺動車輪ユニット３８
ロッド非回転式シリンダ３９
従動車輪４１
枝管１１
給水管１２
仕切り弁１３
マンホール１４
容積型吸引ポンプ３１
固体・液体分離装置４１
回転ブラシ４９
圧力境界シール保持用筒状体２２１
流体圧継手２２２
空気圧継手４２１
空気圧チューブ４３１
揺動車輪ユニット用シリンダベース３７１
非揺動車輪ユニット用シリンダベース３８１
エアシリンダケース３９１
ピストンロッド３９２
従動車輪軸保持金具３９３
リンクピン３９４
リンクプレート３９５
揺動レバー３９６
軸受用オイレスブッシュ３９７
３ポート２位置シングルマスタバルブ２０５
４ポート２位置シングルマスタバルブ２０６
プリセット式差圧到達信号空気圧出力器２０７
空気圧源２０８
高圧側比較圧力入力ポート＋
低圧側比較圧力入力ポート－
Claims (5)
- 配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吸引ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の負の圧力を調整する真空破壊弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。 - 配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管の内壁にその自由端部分が接触する環状の圧力境界シールを備え；
該圧力境界シールは、該配管の内部の空間を、該圧力境界シールを境界として、空間Ａと空間Ｂの二つの空間に分割しており；
空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、ホースを介して吐出ポンプに連通されており；
且つ、空間Ａの該圧力境界シールに近接した一方の端部は、空間Ａの内部の正の圧力を調整する圧力逃がし弁機構を介しても空間Ｂに連通されており；
空間Ａの該圧力境界シールから離れた他方の端部は閉止されており；
空間Ｂには、該ホースが配置されている；
ことを特徴とする配管内作業装置。 - 請求項１に記載の配管内作業装置を、空間Ｂから空間Ａに向かう方向に走行させて実施する第１の作業工程と；
請求項２に記載の配管内作業装置を、空間Ａから空間Ｂへ向かう方向に走行させて実施する第２の作業工程と；
を備えることを特徴とする配管内作業装置および方法。 - 圧力境界シールは、装置本体の筒状体の両端に装着された２箇所の固定部と、該２箇所の固定部のそれぞれから配管の内壁に接近する方向に延びて該内壁に接触し且つ該それぞれから延びた部分が合体している円弧状の自由端部から少なくとも構成されており；
該圧力境界シールと該筒状体とは協働して閉じられた環状の空間を形成しており；
該環状の空間に流体を任意に注入もしくは排出させる弁が接続されており；
空間Ａの負の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ｂの流体を空間Ａへ流入させて空間Ａの負の圧力の増大を阻止し；
空間Ａの正の圧力が過大になれば、該環状の空間から流体を排出して該圧力境界シールを収縮して該配管の内壁から離反させ、而して、空間Ａの流体を空間Ｂへ流入させて空間Ａの正の圧力の増大を阻止し；
以上のように構成されて成る真空破壊弁機構もしくは圧力逃がし弁機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配管内作業装置。 - 配管の内部を走行しながら作業を行う配管内作業装置において；
該配管内作業装置を配管の内部に沿って走行させるための手段として；
回転駆動される回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線からやや傾いた状態で配置された従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成された揺動車輪ユニットと、
非回転軸体の外周部に放射状に配置された複数個のロッド非回転式シリンダと；該ロッド非回転式シリンダの各々に装着され、その軸線は配管の軸線と直交する面上に在る従動車輪と；該従動車輪を該ロッド非回転式シリンダにより該配管の内壁に強く押し付けるための、該ロッド非回転式シリンダに圧力を付与された流体を供給するための手段、あるいは該ロッド非回転式シリンダの内部に配置された圧縮コイルバネ；から構成されている非揺動車輪ユニットを備えた、ことを特徴とする配管内作業装置において；
該揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えており；
該非揺動車輪ユニットを構成する複数個のロッド非回転式シリンダ群においては、各々のピストンロッドの動作を同期させるために、該シリンダの個数と同一個数のレバー部材をその外周部に備えた揺動レバー、該各レバー部材と該各ピストンロッドとを連結するリンクプレート、およびリンクピンを備えている；
ことを特徴とする配管内作業装置。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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- 2009-08-11 JP JP2009186177A patent/JP5526310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2010
- 2010-08-03 US US13/389,908 patent/US20120192897A1/en not_active Abandoned
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