JP2001334223A - 研掃システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 効率的に研掃可能なノズル構造と、すべ
ての廃液を現場で完全処理し、無害化した排水は下水道
や河川にそのまま排水でき、研掃に併せて研掃面を防錆
処理でき、球形の被研掃物の表面において、自走しなが
ら研掃作業ができる安全性に優れ、能率的な研掃システ
ムを提供する。 【解決手段】 シール体８により被研掃面Ａ−１に密着
自在の密閉ケース７内に高圧研掃液噴射ノズル１１を配
置すると共に前記密閉ケース７内から廃液サクションホ
ース１８により真空引きに併せて汚濁廃液を回収する。
この回収した空気と汚濁廃液は気液分離槽４０で分離
し、汚濁廃液のみを廃液処理装置７０に導き、ここで廃
液処理を行い、無害化した排水はそのまま現場で排水溝
７８に排水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、球形タンクの如
き物体の塗装面をノズルから噴出する液体の噴出圧で研
掃するためのシステムであって、更に詳しくは、研掃を
安全に、そして機械化（自動化）することによって効率
的に行うことができると共に研掃により発生した汚濁廃
液をすべて密閉状態で回収して処理し、無害化して廃棄
することができるように改善した研掃システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】球形タンクの如き物体の塗装面を再塗装
するためには、一旦この古い塗装膜を掻き落とす作業が
必要になる。この作業に用いられる研掃システムには、
乾式と湿式のサンドブラスト方式とがあり、乾式として
は、ノズルから塗装面にドライ状態の研掃材を噴射して
塗装膜を掻き落し、この掻き落とした固形物と研掃材の
両方をサクションホースを用いて回収する方式が公知で
ある。一方、湿式のサンドブラスト方式は、作業時の粉
塵飛散を減らすために、研掃材に水を加えて噴射するも
ので、従来から主に用いられてきたが、足場上にて養生
シートで囲われた中で、作業者がノズルを操作して研掃
する作業のため、作業環境が悪い。また、除去された塗
装膜とサンドが混入した廃棄物及び塗膜微粒子等の有害
物質を含んだ廃液の回収と処理方法が技術的に確立され
ておらず、現状クローズアップされている環境問題にお
ける改善課題の一つとして、その対策が切望されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、乾式の研掃材
を用いる方式の場合、研掃材が鋼板に衝突した際に火花
が生じる可能性もあり、危険物タンク等の研掃作業では
安全上好ましくない場合がある。また、湿式のサンドブ
ラスト方式の場合、廃液を現場で処理することができず
垂れ流し状態となり、環境問題上好ましくない。また、
廃液を別途処理施設まで運搬したりするのにコストがか
かるという問題がある。

【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みて提案されるも
ので、その目的の第一は、研掃材に高圧水のみを使用し
た密閉構造の装置により、危険物タンク等でも安全に施
工できる研掃システムを提供することである。更に第二
の目的は、効率的に研掃可能なノズル構造を有する研掃
システムを提供することである。更に第三の目的は、す
べての廃液を現場で完全処理し、無害化した廃水は排水
溝等を経由して下水道や河川にそのまま排水できる研掃
システムを提供することである。更に第四の目的は、研
掃に併せて被研掃面を防錆処理できる研掃システムを提
供することである。更に第五の目的は、球形の被研掃物
の表面において、自走しながら研掃作業ができる研掃シ
ステムを提供することである。更に第六の目的は、作業
環境を大幅に改善した研掃システムを提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、研掃システムに
おいて、開口部の周縁に形成したシール体により被研掃
面に密着自在の密閉ケース内に高圧研掃液噴射ノズルを
配置すると共に前記密閉ケース内にはこの密閉ケース内
を負圧化し、併せて噴射された研掃液と共に研掃された
固形物を含む汚濁廃液を吸引するための真空引き兼汚濁
廃液吸引口が形成されていること、前記密閉ケース内の
真空引き兼汚濁廃液吸引口にはサクションホースが接続
されていて、このサクションホースにより密閉ケース内
から空気を吸引すると共に汚濁廃液を回収する真空装置
が設けられていること、前記真空装置により回収された
空気と汚濁廃液を気液分離器で分離し、汚濁廃液は廃液
処理装置に導き、ここで廃液処理を行うこと、を特徴と
するものである。

【０００６】更に、請求項２に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１の密閉ケース内に配置
された研掃液噴射ノズルは、密閉ケース内の中央に設け
た回転軸を中心として１８０°方向に夫々延長されたノ
ズル支持体に一直線状に複数のノズルチップを配置する
と共にこのノズルチップは閉塞キャップを用いて任意に
閉塞自在に構成されていること、を特徴とするものであ
る。この研掃液噴射ノズルにより、被研掃面を広く、均
一に研掃することが可能であると共に閉塞キャップで研
掃面積及び全体の研掃圧を任意に調整できる。

【０００７】更に、請求項３に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１の密閉ケース内に配置
された研掃液噴射ノズルは、密閉ケース内に設けたノズ
ル支持ガイドに沿って往復移動自在に構成されていて、
往復移動しながら研掃を行うことができるように構成さ
れていること、を特徴とするものである。これら請求項
２及び請求項３の構成により、被研掃面の形状が球面だ
けでなく平面形状でも、また大型の研掃システムにも適
用が可能である。

【０００８】更に、請求項４に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１の密閉ケースは、車輪
付の台車に取り付けられていて、被研掃面に沿って遠隔
操作により自走自在に構成されていること、を特徴とす
るものである。この構成により、大型の球形タンクのよ
うに、高所での研掃において、作業員が高所に登る必要
がなく安全である。

【０００９】更に、請求項５に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項４の台車は、張力自動制
御装置から垂下させたワイヤーロープに連結されてい
て、被研掃面から離れたときに、地上に落下するのを防
止するようにその安全が担保されていることを特徴とす
るものである。

【００１０】更に、請求項６に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１の高圧噴射ノズルから
噴射される研掃液の噴射圧力は、制御自在に構成され、
該噴射圧力の制御範囲は４０〜４００ＭＰａであること
を特徴とするものである。この構成により、塗装膜の厚
さに対応して効率良く研掃を行うことができる。

【００１１】更に、請求項７に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１の研掃液には、防錆剤
が混入されていて、研掃した後の被研掃面を防錆処理で
きることを特徴とするものである。

【００１２】更に、請求項８に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項１に記載の廃液処理装置
は、廃液中から固形物を除去する固形物除去装置と、前
記固形物除去後の廃液中から更に微細固形物を除去する
真空濾過装置で構成されていることを特徴とするもので
ある。この構成により、廃水中に有害物質が残留するの
を防ぐことができる。

【００１３】更に、請求項９に記載の発明においては、
研掃システムにおいて、請求項８に記載の廃液処理装置
は、汚濁廃液から所定サイズの固形不純物を濾過した後
の廃液に薬液を注入して廃液中の不純物を凝縮固化して
回収する構成を含んでいることを特徴とするものであ
る。この構成により、廃液中に有害物質が残留するのを
防ぐことができる。

【００１４】更に、請求項１０に記載の発明において
は、研掃システムにおいて、請求項９の廃液処理装置に
おいて注入する薬液は、廃液の物性により選択して用い
ることを特徴とするものである。

【００１５】更に、請求項１１に記載の発明において
は、研掃システムにおいて、請求項９又は１０の廃液処
理装置において注入する薬液の一部又は全部には、廃液
中に重金属が含有しているときには、この重金属を吸着
除去する重金属吸着剤が用いられることを特徴とするも
のである。

【００１６】更に、請求項１２に記載の発明において
は、請求項１の真空装置は、防音手段により覆われてい
て、騒音が外部に漏れないように工夫されていることを
特徴とするものである。

【００１７】更に、請求項１３に記載の発明において
は、研掃システムにおいて、請求項１２の真空装置の防
音手段は、遮音材と吸音材により構成されたケーシング
により当該真空装置全体を覆う構造であることを特徴と
するものである。

【００１８】

【作用】先ず、作業を行う場合であって、球形ガスタン
クの場合には、タンクの頂部に張力自動制御装置を設置
し、この装置から垂下したワイヤーロープに研掃装置を
結び、命綱とする。次に、真空装置を駆動し、サクショ
ンホースを経由して密閉ケース内から空気を吸引するこ
とにより、密閉ケース内を負圧化して密閉ケースのシー
ル体を被研掃面に密着させる。このとき、被研掃面には
台車の車輪も接触している。

【００１９】次に、超高圧水ポンプを駆動して研掃液を
高圧ホースから研掃液噴射ノズルに供給して被研掃面に
噴射しながら、エアコンプレーサー（後述）からの圧縮
空気によりエアモーターを駆動して研掃液噴射ノズルを
回転する。このようにして研掃液が被研掃面に噴射され
るとその噴射エネルギーにより塗装膜が金属の地肌表面
から掻き落とされ、密閉ケース内に研掃液と共に溜ま
る。

【００２０】この密閉ケース内に溜まった汚濁廃液は、
吸引口からサクションホースを経由してすべて回収さ
れ、気液分離装置で気液の分離が行われたのち、廃液処
理装置に送り込まれる。廃液処理装置では、各種の廃液
処理技術により固形物を含む有害物質の除去が行われ、
分離された固形物、有害物質は更に処理設備に運ばれて
最終処理が行われる。一方、無害化した廃水はそのまま
排水溝等を経由して下水道又は河川等に排水される。

【００２１】

【実施例】請求項１〜１３に対応する実施例を図１〜図
８に基づいて説明する。図１は、本発明に係る研掃シス
テムを用いて球形ガスタンクＡの表面塗装の研掃を行っ
ている場合の全体の概念を示すもので、１はガスタンク
Ａの被研掃面Ａ−１に張力自動制御装置Ｂから垂下した
ワイヤーロープＢ−１を命綱として張り付いている状態
の研掃装置であって、この研掃装置１の構成を図２〜図
６に基づいて説明する。

【００２２】図２は研掃装置１を背後から見た図、図３
は図２の研掃装置１を右方向から見た図、図４は図２の
研掃装置１を上方から見た図、図５は研掃装置１のノズ
ル部を右方向から見た図、図６はノズル装置を正面側か
ら見た図である。この図２〜図６において、符号の２は
車体であって、この車体２は四角形のフレーム３の正面
側（下側）に前輪４と後輪５を取り付けた構成から成
り、前記ノズル装置を含めて研掃装置１の構成部品は、
すべてこの車体２に装架されていて、ガスタンクＡの表
面をオペレータＣの運転により前輪４と後輪５で自走す
ることができるように構成されている。４ａ、５ａは車
輪４、５を夫々駆動するためのモーターである。

【００２３】ノズル装置６は上記車体２において、正面
向きに取り付けられていて、このノズル装置６は、正面
側開口周縁にシール材８を取り付けた密閉ケース７と、
このケース７の内部に回転軸９を中心として回転するノ
ズル支持体１０を設け、このノズル支持体１０から１８
０°方向にノズル１１を突出させた構成である。１１ａ
はノズル１１に設けられたノズルチップであって、この
ノズルチップ１１ａには夫々閉塞キャップ１１ｂを取り
付けることが出来る構造となっており、この閉塞キャッ
プ１１ｂの位置関係により、必要に応じて、研掃半径を
調整できる。

【００２４】上記ノズル装置６において、ノズル１１
は、図５に示すように、ノズル支持体１０にネジ１２で
取り付けられている。１３は前記回転軸９を駆動するた
めのエアモータであって、このエアモータ１３の回転に
より回転軸９が回転し、この回転軸９に取り付けられた
ノズル支持体１０が回転し、ノズル１１が回転軸９を中
心として、密閉ケース７内において回転するようになっ
ている。

【００２５】なお、上記実施例のノズル１１は、回転軸
９を中心として回転するロータリー方式であるが、密閉
ケース７内において往復運動する方式のものであっても
良い。このとき密閉ケース７は円形ではなく、四角形と
なる。

【００２６】１４は密閉ケース７内のノズル１１に研掃
液を送入するための回転シール継手用スイベルジョイン
トであって、後述する超高圧水ポンプから高圧ホース１
５を経由して送られて来た高圧水（研掃液）を高圧水路
１６を経由してノズル支持体１０→ノズル１１→ノズル
チップ１１ａから被研掃面Ａ−１に向けて噴出させるこ
とができる。

【００２７】１７は前記回転軸９の周囲に形成された真
空引き兼汚濁廃液吸引口であって、この吸引口１７には
サクションホース１８が連接されていて、ここから後述
する真空ポンプの駆動により密閉ケース６内の真空引き
と汚濁廃液をすべて回収する。

【００２８】図２において１９は圧力センサであって、
このセンサ１９により密閉ケース７内の真空度を検出
し、これにより密閉ケース７内の真空度が一定値を保つ
ように真空ポンプ（後述）をフィードバック制御する。
２０は圧力計、２１はエアモータ１３にエアを送り、駆
動するためのエア流入口、図２〜図４において２２はバ
キュームブレーカである。

【００２９】３０は超高圧水ポンプであって、ここで超
高圧水を発生させることにより、この超高圧水は高圧ホ
ース１５→スイベルジョイント１４→高圧水路１６→ノ
ズル支持体１０→ノズル１１と供給されてノズルチップ
１１ａから被研掃面Ａ−１に噴射する。

【００３０】因みに実施例の場合、超高圧水ポンプ３０
の最大吐出圧力は２８００ｋｇ／ｃ _ｍ ^２、最大吐出水量
約２１リットル／分である。なお、超高圧水（研掃液）
は水であるが、実施例の場合、これに防錆剤が混入され
ていて、研掃後の表面を防錆処理するようになっている
（請求項７の場合）。

【００３１】４０は真空引き兼汚濁廃液回収装置であっ
て、図７に示すように真空ポンプ４１を駆動してサクシ
ョンホース１８を介して密閉ケース７内を負圧化し、こ
の負圧化により密閉ケース７のシール材８を被研掃面Ａ
−１に密着させながら真空化を行い、この研掃された塗
装物質（固形物）により汚濁した廃液を密閉ケース７内
から吸引口１７、サクションホース１８を経由してすべ
て吸引し、これを気液分離槽４２に受け入れてフィルタ
ー４３により液体及び固形物を除去し、空気のみをマフ
ラー４４から大気に放出し、汚濁廃水は気水分離槽４２
の底部４７に一旦溜め、これを排水ポンプ４５から後述
する廃水処理装置にホース４６を経由して送出するよう
になっている。図７において、４７ａは切換バルブ、４
７ｂはレベル計、４８は装置全体を覆う防音用のケーシ
ングであって、このケーシング４８は遮音材４８ａ、吸
音材４８ｂで構成されている。なお、バキュームブレー
カ２２は、サクションホース１８を介して密閉ケース７
内の真空度が必要以上に高くなりすぎないよう制御する
ものである。

【００３２】５０はエアコンプレサであって、前記エア
モータ１３に駆動用加圧エアを送るものである。６０は
発電機であって、研掃システム全体において消費する電
力を供給するものである。７０は廃液処理装置であっ
て、この廃液処理装置７０は、図８に示す構造（フロ
ー）となっている。

【００３３】先ず、前記真空引き兼廃液回収装置４０か
らホース４６で送られて来た汚濁廃液は、フィルター７
１ｂを有する液受け槽７１ａを経由して第一廃液処理槽
７１に受け入れられて、ここで一回目の廃液処理と固形
物の除去が行われ、次に第二廃液物処理槽７２に送られ
て、ここで投入された凝集剤により浮遊物質の凝集が行
われる。この時、廃液中に重金属が含まれている場合に
は、重金属吸着剤が混入される。この凝集された廃液は
真空濾過槽７３に送られ、ここですべての固形物が除去
される。

【００３４】真空濾過槽７３はドラムフィルタ７４の回
転式となっていて、このドラムフィルター７４に付着し
た固形物は、ケーキ剥離ナイフ７５により掻きとられて
受箱７６に受け入れられる。一方、固形物や有害物質が
除去され、無害化された廃水は真空ポンプ７７から排水
溝７８に排水される。図７において、７９は凝集剤槽、
８０はプレコート槽である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のように、研掃システムに
おいて、研掃装置を被研掃面において移動させ、ロータ
リー式のノズルを回転させながら塗装面を能率よく研掃
し、この汚濁廃液は廃液処理装置により完全に処理し、
無害化することにより、廃水自体は現場でそのまま排水
溝等に排水することができるようにした。この結果、従
来のように汚濁排水を現場から他の処理施設に移動して
処理する必要がなく、研掃コストの低減が可能である
（請求項１〜１３）。

【００３６】また、ノズルは、その閉塞キャップにより
研掃半径を任意に設定できるため、被研掃面の広さに対
応して研掃半径（面積）を任意に調整して研掃すること
ができる（請求項２）。また、研掃液中に防錆剤を混入
することにより、研掃後の表面を防錆処理できる（請求
項７）。

【００３７】また、研掃材として高圧水のみを使用して
いるため、危険物施設に対しても安全であり、かつ、真
空引き兼廃液回収装置は防音、密閉構造のケーシングで
覆われているため、周辺への騒音被害を防止でき、作業
環境を大幅に改善することができる（請求項１、１２、
１３）。

【００３８】また、本発明に係る研掃システムは、球形
ガスタンク以外の石油タンク及び煙突等の大型支柱、建
物の外壁等の研掃にも適用することができると共に、ノ
ズルからの噴射水圧を下げることにより、これらの物の
汚れ落し（クリーニング）にも適用することができる
（請求項１〜１３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明研掃システムを用いて球形ガスタンクの
研掃を行う実施例の説明図。

【図２】研掃装置を背後から見た説明図。

【図３】研掃装置を右側方から見た説明図。

【図４】研掃装置を上方から見た説明図。

【図５】ノズル装置を右方から見た説明図。

【図６】ノズルの正面図。

【図７】回収装置の説明図。

【図８】廃液処理装置のフローの説明図。

【符号の説明】

１ 研掃装置 ２ 車体 ３ フレーム ４ 前輪 ５ 後輪 ６ ノズル装置 ７ 密閉ケース ８ シール材 ９ 回転軸 １０ ノズル支持体 １１ ノズル １１ａ ノズルチップ １２ ネジ １３ エアモータ １４ スイベルジョイント １５ 高圧ホース １６ 高圧水路 １７ 真空引き兼汚濁廃液吸引口 １８ サクションホース １９ 圧力センサー ２０ 圧力計 ２１ エア流入口 ２２ バキュームブレーカ ３０ 超高圧水ポンプ ４０ 真空引き兼汚濁廃液回収装置 ４１ 真空ポンプ ４２ 気液分離槽 ４３ フィルター ４４ マフラー ４５ 廃水ポンプ ４６ ホース ４７ 底部 ５０ エアコンプレサ ６０ 発電機 ７０ 廃液処理装置 ７１ 第一廃液物処理槽 ７２ 第二廃液物処理槽 ７３ 真空濾過槽 ７４ ドラムフィルタ ７５ ケーキ剥離ナイフ ７６ 受箱 ７７ 真空ポンプ ７８ 排水溝 ７９ 凝集剤槽 ８０ プレコート槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 六反田 等 愛知県豊川市御油町栗木山158 (72)発明者 田中 信輔 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 田下 誠 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 宇田川 重男 東京都大田区西蒲田１−６−22 (72)発明者 柏木 良之 埼玉県所沢市北野5270−１−108−２−305 (72)発明者 柘植 宗紀 千葉県千葉市稲毛区稲毛東６−10−２− 701 Ｆターム(参考） 3B116 AA33 AB54 BB22 BB77 BB90 CD22

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部の周縁に形成したシール体により
   被研掃面に密着自在の密閉ケース内に高圧研掃液噴射ノ
   ズルを配置すると共に前記密閉ケース内にはこの密閉ケ
   ース内を負圧化し、併せて噴射された研掃液と共に研掃
   された固形物を含む汚濁廃液を吸引するための真空引き
   兼汚濁廃液吸引口が形成されていること、前記密閉ケー
   ス内の真空引き兼汚濁廃液吸引口にはサクションホース
   が接続されていて、このサクションホースにより密閉ケ
   ース内から空気を吸引すると共に汚濁廃液を回収する真
   空装置が設けられていること、前記真空装置により回収
   された空気と汚濁廃液を気液分離器で分離し、汚濁廃液
   は廃液処理装置に導き、ここで廃液処理を行うこと、を
   特徴とする研掃システム。
2. 【請求項２】 請求項１の密閉ケース内に配置された研
   掃液噴射ノズルは、密閉ケース内の中央に設けた回転軸
   を中心として１８０°方向に夫々延長されたノズル支持
   体に一直線状に複数のノズルチップを配置すると共にこ
   のノズルチップは閉塞キャップを用いて任意に閉塞自在
   に構成されていること、を特徴とする研掃システム。
3. 【請求項３】 請求項１の密閉ケース内に配置された研
   掃液噴射ノズルは、密閉ケース内に設けたノズル支持ガ
   イドに沿って往復移動自在に構成されていて、往復移動
   しながら研掃を行うことができるように構成されている
   こと、を特徴とする研掃システム。
4. 【請求項４】 請求項１の密閉ケースは、車輪付の台車
   に取り付けられていて、被研掃面に沿って遠隔操作によ
   り自走自在に構成されていること、を特徴とする研掃シ
   ステム。
5. 【請求項５】 請求項４の台車は、張力自動制御装置か
   ら垂下させたワイヤーロープに連結されていて、被研掃
   面から離れたときに、地上に落下するのを防止するよう
   にその安全が担保されていることを特徴とする研掃シス
   テム。
6. 【請求項６】 請求項１の高圧噴射ノズルから噴射され
   る研掃液の噴射圧力は、制御自在に構成され、該噴射圧
   力の制御範囲は４０〜４００ＭＰａであることを特徴と
   する研掃システム。
7. 【請求項７】 請求項１の研掃液には、防錆剤が混入さ
   れていて、研掃した後の被研掃面を防錆処理できること
   を特徴とする研掃システム。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の廃液処理装置は、廃液
   中から固形物を除去する固形物除去装置と、前記固形物
   除去後の廃液中から更に微細固形物を除去する真空濾過
   装置で構成されていることを特徴とする研掃システム。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の廃液処理装置は、汚濁
   廃液から所定サイズの固形不純物を濾過した後の廃液に
   薬液を注入して廃液中の不純物を凝縮固化して回収する
   構成を含んでいることを特徴とする研掃システム。
10. 【請求項１０】 請求項９の廃液処理装置において注入
    する薬液は、廃液の物性により選択して用いることを特
    徴とする研掃システム。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０の廃液処理装置にお
    いて注入する薬液の一部又は全部には、廃液中に重金属
    が含有しているときには、この重金属を吸着除去する重
    金属吸着剤が用いられることを特徴とする研掃システ
    ム。
12. 【請求項１２】 請求項１の真空装置は、防音手段によ
    り覆われていて、騒音が外部に漏れないように工夫され
    ていることを特徴とする研掃システム。
13. 【請求項１３】 請求項１２の真空装置の防音手段は、
    遮音材と吸音材により構成されたケーシングにより当該
    真空装置全体を覆う構造であることを特徴とする研掃シ
    ステム。