JP2005324163A - 垂直円筒体内の清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイオキシン類に汚染された煙突の内面の付着層等を水を使用せずに且つ周囲環境を汚染することを防止しながら除去する垂直円筒体内の清掃装置を提供すること。
【解決手段】長尺のシャフト３に設けられ、垂直円筒体Ｐの垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置５と、削り取り作用部材の近傍に吸引口４５を臨ませる吸引部４３と、吸引部に吸引ホース４７を介して接続される集塵装置４９と、中心決めのためにシャフトにスライド可能に設けられる把持装置７と、削り取り装置を連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙突等の垂直円筒体の内面を清掃する装置に関する。

特許文献１及び特許文献２には、煙突の内面を清掃する場合の従来の装置が開示されている。即ち特許文献１には、煙突の内部に昇降可能に配備され、水を噴射して煙突内を旋回しながら煙突の内面を水洗する水洗装置を備え、煙突と同軸をなすと共に周方向への旋回を抑制されるように支持され且つ内部に流水路が形成された縦軸管と、縦軸管の外周に軸受を介して嵌合し、且つ縦軸管の流水路と連通するが外周面に形成された旋回継手管と先端側が所定の角度をなすように曲折され、且つ先端側の軸心が継手管の軸心と直交するように継手管の噴水口に着脱可能に設けられる曲折ノズルと、継手管の噴水口に設けられたストレートノズルとを備えた煙突清掃装置が開示されている。

また特許文献２には、煙突内部を昇降可能な装置本体と、その装置本体を煙突中心位置に保持する保持機構と、装置本体に搭載されて煙突内面から汚染物を除去する汚染物除去機構とを具備する煙突内面の除染装置が開示されている。汚染物除去機構としては斫りハンマーによるものとビットによるものを交換可能とし、また該装置は、斫りハンマーの斫り深さを一定に維持する機構や、煙突内面の突起物を検知してそれを回避する機構を備える。保持機構は少なくとも３本の保持アームを煙突内面に突っ張ることで装置全体を煙突中心位置に保持する。除染装置によって煙突内面より除去した汚染物を煙突底部に落下せしめてバキューム装置により真空吸引により回収し、煙突内部から排気を行って排気中の汚染物を集塵装置により捕集する。

しかし、湿式工法として知られる特許文献１に開示の装置は、超高圧水を噴射して煙突内面を洗浄するため、ダイオキシン類に汚染された水を処理するためには、水処理用のプラント設置ヤードが必要であったり処理費用が掛かるなどの問題があった。

乾式工法として知られる特許文献２に開示の装置では、斫りハンマーやビットにより削った汚染物が煙突の下部に落下して周囲に粉塵として拡散するため、周囲環境を汚染するおそれがあり、また落下した汚染物を処理するために時間とコストが掛かっていた。

特開平９−２４８５３６号公報 特開２００２−３１３２５号公報

そこで本発明の課題は、ダイオキシン類に汚染された煙突の内面の付着層等を、水を使用せずに且つ周囲環境を汚染することを防止しながら除去する垂直円筒体内の清掃装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、垂直円筒体内に配置可能であり、長尺のシャフトの途中または下端部分に上下方向で固定された状態で設けられ、前記垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、前記シャフトの前記円筒体内での中心決めのために前記シャフトにスライド可能に設けられる把持装置と、前記削り取り装置を前記シャフトとともに前記把持装置に対して連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とするものである。

本態様によれば、削り取り装置の削り取り作用部材が垂直円筒体の内面に接触して付着物を削り取ることができる。削り取られた付着物は吸引口から吸引されて、吸引ホースを介して集塵装置で収集されるため、ダイオキシンなどに汚染された付着物が周囲に拡散されることが防止される。本態様ではシャフトが上下動することに伴い削り取り装置も上下動するため、垂直円筒体の上下方向の全領域に亘って付着物の除去を行うことができる。

また、本発明の第２の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、垂直円筒体内に配置可能であり、長尺のシャフトに上下方向への移動を可能にした状態で設けられ、前記垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、前記シャフトの前記円筒体内での中心決めのために前記シャフトに設けられる把持装置と、前記削り取り装置を、前記把持装置に対してシャフトに沿って連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とするものである。

本態様によれば、削り取り装置の削り取り作用部材が垂直円筒体の内面に接触して付着物を削り取ることができる。削り取られた付着物は吸引口から吸引されて、吸引ホースを介して集塵装置で収集されるため、ダイオキシンなどに汚染された付着物が周囲に拡散されることが防止される。本態様では、削り取り装置がシャフトに対して上下動することができるため、垂直円筒体の上下方向のシャフトの延びる範囲で付着物の除去を行うことができる。

また、本発明の第３の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、上記第１または２の態様において、前記削り取り作用部材は、前記シャフトがその軸線で回転することに伴い回転することを特徴とするものである。本態様によれば、シャフト自体が回転することで、これに伴い、削り取り装置の削り取り作用部材が回転して、垂直円筒体の内面の全周から付着物を削り取ることができる。

また、本発明の第４の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、上記第１または第２の態様において、前記削り取り作用部材は、前記削り取り装置が前記シャフトの周囲で回転することに伴い回転することを特徴とするものである。本態様によれば、削り取り装置がシャフトの周囲で回転することで、削り取り作用部材が回転して、垂直円筒体の内面の全周から付着物を削り取ることができる。

また、本発明の第５の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、上記第３の態様において、前記把持装置には前記シャフトを回転するための駆動装置が設けられていることを特徴とするものである。本態様によれば、駆動装置からシャフトに回転力が伝達され、その結果、削り取り作用部材を回転させることができる。

また、本発明の第６の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、上記第１〜第５のいずれかの態様において、前記削り取り作用部材は、前記垂直円筒体の内径寸法に応じて前記垂直円筒体の垂直軸線からの半径方向位置を変えることができることを特徴とするものである。本態様によれば、内径の異なる種々の垂直円筒体に汎用的に利用することができ、また内側が先細りの垂直円筒体にも適用することができる。

また、本発明の第７の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、前記垂直円筒体内に配置可能であり、ワイヤ部材により吊り下げられ、前記削り取り装置の前記円筒体内での中心決めのために前記垂直円筒体内で上下方向にスライド可能に設けられ、前記削り取り装置が同心的に取り付けられている把持装置と、前記削り取り装置を連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とするものである。

本態様によれば、削り取り装置の削り取り作用部材が垂直円筒体の内面に接触して付着物を削り取ることができる。削り取られた付着物は吸引口から吸引されて、吸引ホースを介して集塵装置で収集されるため、ダイオキシンなどに汚染された付着物が周囲に拡散されることが防止される。本態様ではワイヤ部材により削り取り装置を上下動させることができるため、垂直円筒体の上下方向の全領域に亘って付着物の除去を行うことができる。

また、本発明の第８の態様に係る垂直円筒体内の清掃装置は、上記第１〜第７のいずれかの態様において、前記垂直円筒体は煙突であることを特徴とするものである。本態様によれば、煙突内に付着したダイオキシンなどに汚染された付着物を周囲に拡散させることなく、効率的に付着物を除去することができる。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る垂直円筒体内の清掃装置を煙突に適用した実施形態の側断面図であり、図２の（ａ）は把持装置周辺の拡大側断面図、（ｂ）は把持装置の底面図であり、図３の（ａ）は削り取り装置周辺の拡大側面図、（ｂ）は削り取り装置の平面図であり、図４は削り取り作用部材の半径方向駆動装置の説明図であり、図５の（ａ）は本発明の他の実施形態を示す側断面図、（ｂ）は同平面図である。

図１中、符号１は本発明の垂直円筒体内の清掃装置を示し、この清掃装置１は垂直円筒体の一例である煙突Ｐの内面を清掃するものである。清掃装置１は、長尺のシャフト３と、煙突Ｐの内面に付着した付着物の削り取り装置５と、シャフト３の煙突Ｐ内での中心決めのためにシャフト３に対してスライド可能に設けられる把持装置７とを、その構成要素の一部として備えている。

シャフト３の上端にはフック９が形成され、このフック９にクレーンなどに設けられる削り取り装置駆動手段に相当する昇降用フックブロック１１のフック部を係止することで、シャフト３を上下に移動できるようになっている。尚、上下方向の移動は、連続的に行っても良いし、間欠的に行っても良い。

把持装置７は、図１に示す如くワイヤ部材１２によって吊らされており、ワイヤ部材１２にクレーンなど昇降用フックブロック１４のフック部を引っ掛けることで、シャフト３の周囲で上下に摺動可能である。また把持装置７は、図２（ａ）（ｂ）に示す如くシャフト３に直接支持される内側部分１３と、該内側部分１３の周囲にボールベアリング１５を介して設けられる外側部分１７とを備える摺動ブロック１９と、摺動ブロック１９の外側部材１７から四方に伸縮可能に設けられる４本の支持アーム２１と、摺動ブロック１９に設けられるシャフト回転駆動用モータ２３とを備えている。図２（ａ）に示す如く、シャフト回転駆動用モータ２３の出力軸に設けられる出力ギア２５が摺動ブロック１９の内側部分１３の外周に形成されたギア２７に歯合することで、シャフト回転駆動用モータ２３の駆動に伴い、シャフト３が回転するようになっている。

削り取り装置５は図３（ａ）（ｂ）に示す如く、シャフト３の下端に取り付けられている。尚、削り取り装置５が取り付けられる位置は下端に限らず、シャフト３の途中部分でも構わない。削り取り装置５は、シャフト３に固定されている基部２９と、基部２９の周囲の一例として対向する２カ所に取り付けられる削り取り回動機構３１とを備え、各削り取り回動機構３１は、基部２９の周囲の回動支点３３を中心に回動可能に設けられるアーム部材３５と、アーム部材３５の先端側に設けられる削り取り作用部材３７と、図４に明瞭に示す如くアーム部材３５の途中に先端が接続された伸縮シリンダ３９とを備えている。削り取り作用部材３７は、伸縮シリンダ３９の伸縮により、煙突Ｐの垂直軸線Ｌを中心とする円の半径方向位置を適宜変えることができ、従ってアーム部材３５の長さの届く範囲であれば、種々の内径の煙突に合わせて削り取り作用部材３７を煙突Ｐの内面に接触させることができる。

各削り取り作用部材３７の上部には作用部材駆動モータ４１が設けられており、この作用部材駆動モータ４１の駆動により削り取り作用部材３７（具体的には回転ブラシ）が回転して、煙突内面の付着物を削り落とすことができる。また各削り取り作用部材３７の近傍には、吸引部４３の吸引口４５が臨んでいる。吸引部４３は吸引ホース４７を介して吸引駆動源（図示せず）に接続されており、その途中に集塵装置４９（図１参照）が接続されている。このような構成により、削り取り作用部材３７により削り落とされた煙突内面の付着物は、吸引口４５を介して集塵装置４９に集められるため、削り取られた付着物がダイオキシン類に汚染されている場合でも、付着物が煙突の周囲に飛散して周囲環境を汚染する虞がない。

次に本発明の垂直円筒体内の清掃装置１の作用について説明する。作業者は、清掃すべき煙突Ｐの上方から本発明の清掃装置１をクレーン等を使用して煙突内に入れ、シャフト３が所望の高さまで煙突内に挿入されたところで把持装置７から４本の支持アーム２１を同じ長さだけ延ばして、把持装置７を煙突Ｐ内に固定する。これによりシャフト３の煙突内での中心決めもなされる。

この状態で伸縮シリンダ３９を駆動することによりアーム部材３５を煙突内の内面に向けて拡げるように延ばし、削り取り作用部材３７が煙突内面に接触するようにする。そして作用部材駆動モータ４１を駆動するとともに、シャフト回転駆動用モータ２３を駆動してシャフト３を回転させ、削り取り装置５を煙突Ｐの垂直軸線Ｌの周囲で回転させることにより、付着物の除去作業が始まる。煙突内の当初の高さ位置での付着物除去作業が終了したら、そのままクレーンを下げることにより削り取り装置５を連続的にまたは間欠的に下げながら、順次、煙突内の付着物を除去していく。このとき除去された付着物は、吸引口４５を介して集塵装置４９に集められる。またクレーンを下げる際に、シャフト３が把持装置７に案内されるため、シャフト３は常に煙突内で中心に位置決めされる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の垂直円筒体内の清掃装置１は種々の他の実施形態を取り得る。例えば、図１に示す実施形態ではシャフト３を上下動させることで削り取り装置５を上下に移動しているが、これに代えて、シャフト３の上下方向への動きを固定しておき、削り取り装置５を、シャフト３に沿って連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせるようにしてもよい。この場合、削り取り装置５自体を削り取り装置駆動手段としてのクレーン等で吊り、上下動できるようにしても良いし、削り取り装置５とシャフト３との間にピニオン及びこれと歯合するラックを設け、削り取り装置５に設けた削り取り装置駆動手段としてのモータを駆動源としてピニオンを回転させることにより、削り取り装置５をシャフト３に沿って上下動できるようにしてもよい。

また、図１に示す実施形態では、シャフト３が回転することに伴い削り取り作用部材３７が回転する構成となっているが、これに代えて、シャフト３を回転させずに削り取り装置５をシャフト３の周囲で回転させ、これに伴い削り取り作用部材３７がシャフト３の軸線の周囲で回転するようにしてもよい。

更にまた図５に示す如く、把持装置７をワイヤ部材５１により吊り下げ、把持装置７の下側に削り取り作用部材３７を有する付着物の削り取り装置５を把持装置７と同心的に取り付ける構成とすることもできる。本例の把持装置７は、回動支点５３を中心に上下方向で把持作用部５５が回動することにより、煙突Ｐの垂直軸線Ｌを中心とする円の半径方向位置を適宜変えることができるため、どのような内径の煙突でも把持装置７を煙突内に固定することができる。また削り取り装置５が把持装置７に対して同心的に取り付けられているため、把持装置７により中心決めがなされると、削り取り装置５の中心決めも同時になされるようになっている。本例においても、削り取り作用部材３７の近傍に吸引部４３の吸引口４５が臨んでおり、吸引部４３は吸引ホース４７を介して集塵装置４９に接続されている。尚、本例における削り取り装置駆動手段は、ワイヤ部材５１を巻き上げる巻き上げ装置（図示せず）であり、削り取り装置５を下げるときにはそれ自体の重量により重力落下させ、上昇させるときにはワイヤ部材５１を巻き上げるようにしている。

ダイオキシン類に汚染された煙突などの垂直円筒体内を清掃する際に、削り取った付着物が飛散しないように清掃する装置に利用可能である。

本発明に係る垂直円筒体内の清掃装置を煙突に適用した実施形態の側断面図である。 （ａ）は把持装置周辺の拡大側断面図、（ｂ）は把持装置の底面図である。 （ａ）は削り取り装置周辺の拡大側面図、（ｂ）は削り取り装置の平面図である。 削り取り作用部材の半径方向駆動装置の説明図である。 （ａ）は本発明の他の実施形態を示す側断面図、（ｂ）は同平面図である。

符号の説明

１ 垂直円筒体内の清掃装置、３ シャフト、５ 削り取り装置、７ 把持装置
９ フック、１１ 昇降用フックブロック、１２ ワイヤ部材、１３ 内側部分、
１４ 昇降用フックブロック、１５ ボールベアリング、１７ 外側部分、
１９ 摺動ブロック、２１ 支持アーム、２３ シャフト回転駆動用モータ、
２５ 出力ギア、２７ ギア、２９ 基部、３１ 削り取り回動機構、３３ 回動支点
３５ アーム部材、３７ 削り取り作用部材、３９ 伸縮シリンダ、
４１ 作用部材駆動モータ、４３ 吸引部、４５ 吸引口、４７ 吸引ホース
４９ 集塵装置、５１ ワイヤ部材、５３ 回動支点、５５ 把持作用部
Ｐ 煙突、Ｌ 煙突の垂直軸線

Claims (8)

1. 垂直円筒体内に配置可能であり、長尺のシャフトの途中または下端部分に上下方向で固定された状態で設けられ、前記垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、
   前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、
   前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、
   前記シャフトの前記円筒体内での中心決めのために前記シャフトにスライド可能に設けられる把持装置と、
   前記削り取り装置を前記シャフトとともに前記把持装置に対して連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
2. 垂直円筒体内に配置可能であり、長尺のシャフトに上下方向への移動を可能にした状態で設けられ、前記垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、
   前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、
   前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、
   前記シャフトの前記円筒体内での中心決めのために前記シャフトに設けられる把持装置と、
   前記削り取り装置を、前記把持装置に対してシャフトに沿って連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
3. 請求項１または２において、前記削り取り作用部材は、前記シャフトがその軸線で回転することに伴い回転することを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
4. 請求項１または２において、前記削り取り作用部材は、前記削り取り装置が前記シャフトの周囲で回転することに伴い回転することを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
5. 請求項３において、前記把持装置には前記シャフトを回転するための駆動装置が設けられていることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記削り取り作用部材は、前記垂直円筒体の内径寸法に応じて前記垂直円筒体の垂直軸線からの半径方向位置を変えることができることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
7. 垂直円筒体の垂直軸線の周囲で周回転可能な削り取り作用部材を有する付着物の削り取り装置と、
   前記削り取り作用部材の近傍に吸引口を臨ませる吸引部と、
   前記吸引部に吸引ホースを介して接続される集塵装置と、
   前記垂直円筒体内に配置可能であり、ワイヤ部材により吊り下げられ、前記削り取り装置の前記円筒体内での中心決めのために前記垂直円筒体内で上下方向にスライド可能に設けられ、前記削り取り装置が同心的に取り付けられている把持装置と、
   前記削り取り装置を連続的にまたは間欠的に上下方向にスライドさせる削り取り装置駆動手段とを備えることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、前記垂直円筒体は煙突であることを特徴とする垂直円筒体内の清掃装置。

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