JP2015004257A - 除染装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人の勘や技量に頼らずに除染でき、洗浄と同時に汚染物を回収できる装置を提供する。
【解決手段】下面のみを解放した容器であるフードと、フードを移動させる車輪と、フードの上面に、角度調整が可能に取り付けた傾斜板８と、傾斜板８の上に搭載してあり、その先端を傾斜板８を貫通してフード内へ挿入した単数または複数基のノズル３と、フードの一部に開口した単数または複数の吸引口と、フードの移動方向と直交する方向にノズル３先端を往復動させる首振り機構とより構成する。ノズル３の首振りは傾斜板８上のモータの回転と連動させ、ノズル３にはドライアイス粒子を供給できるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、除染装置に関するものであり、特にドライアイス粒子を用いてアスファルト舗装面やコンクリート舗装面の汚染を除去する装置に関するものである。

ドライアイス粒子を用いて除染する技術は、特許文献１に示すようにすでに知られている。

特開２００３−３０００３０号公報。

ドライアイス粒子を使用して放射能で汚染されたアスファルト舗装面を除染する方法も現場では採用されているが、実際の方法では次のような問題点がある。
＜１＞ ドライアイス粒子を、汚染された舗装面に吹き付けると、ドライアイスが気化し、その際のエネルギーで汚物を持ち上げて剥ぎ取る、という作用を行うので、理論的にはよい除染方法である。
＜２＞ しかし実際には特許文献１に示すように、底面を開放した空き箱状のケースを舗装面にかぶせ、その天井部に切り開いたスリットにノズルを差し込んでドライアイス粒子を吹き付けるという程度の方法しか開発されていない。
＜３＞ このような方法では、作業員の技量によって除染効果に大きなばらつきが生じる。
＜４＞ またケースの一部に透明窓を設けてあっても、ドライアイス粒子が飛散している状態だからその内部の状態が見えず、除染の進行状態は作業員の勘と経験に頼らざるを得ない。
＜５＞ そのために丁寧な作業員は確実に除染することはできるが、勘に頼っているのだから必要以上の時間を要する場合もあり、雑な作業員の場合には施工速度は速いがやり直しが生じるという場合もある。
＜６＞ また上記の方法では施工しながら移動するということが困難であり、空き箱状のケースからの漏気も多い。
＜７＞ 路面の汚染程度に対応したドライアイスの噴射時間や、噴射角度の調整まで考慮されていない。

上記のような課題を解決するために、本発明の除染装置は、下面のみを解放した容器であるフードと、フードを移動させる車輪と、フードの上面に、角度調整が可能に取り付けた傾斜板と、傾斜板の上に搭載してあり、その先端を傾斜板を貫通してフード内へ挿入した単数または複数基のノズルと、フードの一部に開口した単数または複数の吸引口と、フードの移動方向と直交する方向にノズル先端を往復動させる首振り機構とより構成し、ノズルの首振りは傾斜板上のモータの回転と連動させ、ノズルにはドライアイス粒子を供給できるように構成したことを特徴としたものである。
また上記の除染装置において、傾斜板の傾斜角度は、調整、固定可能に構成したことを特徴としたものである。

本発明の除染装置は以上説明したようになるから次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞汚染の状況は現場によって大きく異なるが、試験範囲を定めてそこでの成果を反映させて、ノズルの往復動の速度とノズルの噴射角度を決定することができるので、作業員個人の技量差の影響はなく、最適の除染効果を達成することができる。
＜２＞角度調整が可能な傾斜板の上にノズルが搭載してあり、その先端を傾斜板を貫通してフード内へ挿入している。そのために傾斜板の角度調整によってノズルの噴射角度、すなわちドライアイス粒子の地表面への衝突角度を調整することができる。その機能によって、汚染の程度や状態に応じた最適の処理を行うことができる。

本発明の除染装置の実施例の断面による説明図。 その平面による説明図。 ノズルケースの説明図。 首振り機構の説明図。 傾斜板の構造の実施例の側面図。 吸引部分の実施例の説明図。 底板の実施例の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の除染装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞全体の構成（図１）
本発明の除染装置は、台車２に搭載したフード１と、台車２を移動させる車輪２１と、フード１の上に取り付けた傾斜板８と、傾斜板８の上に搭載したノズル容器３１と、ノズル容器３１に収納したノズル３と、ノズル容器３１を往復動させる首振り機構５と、フード１の一部に開口した吸引口４１とにより構成する。
フード１の一部か、その外側には車輪２１を設けてフード１を含む台車２の移動を可能とする。
台車２の前後の両側にハンドル７を設け、このハンドル７に制御盤７１を取り付ける。
制御盤７１は取り外し自在として、信号線を長くしておくと、いずれのハンドル７にも取り付けることができる。
なお、本明細書と特許請求範囲の記載では、本発明の装置の移動方向を前後方向、それと直交する方向を左右方向と表現する。

＜２＞フード
フード１は、六面体の箱の底を抜いたような形状であり、下面のみを解放した容器である。
その上面の全部あるいは一部を透明材で構成すれば、作業員が内部の除染状態を把握できる。
このフード１の内部で、ドライアイス粒子の噴射を行い、それによって剥離した汚染物が付着した土砂などの粉じんが舞い上がる。
その混合体はフード１の一部に開口した吸引口４１から吸引ホース４２によって吸引して外部で回収する。

＜３＞傾斜板（図５）
フード１の上面には、傾斜板８を取り付ける。
この傾斜板８は、本発明の装置の移動方向と直交する方向に配置したピンを回転軸８４とし、この回転軸８４を介してフード１の上面から離れる方向に傾斜自在に取り付ける。
したがって、傾斜板８はフード１の上面から徐々に手動によって引き起こすことができる。
引き起こした状態を維持するために、傾斜板８の側面に沿ってガイドレール８１を立ち上げる。
ガイドレール８１は円弧状態の板やレールであるが、その円弧の描く曲線は、傾斜板８の一点を支持する回転軸８４を円心として描いた円弧である。
このガイドレール８１と傾斜板８とを位置決めボルト８３で締結すれば、引き起こした板の姿勢を維持することができる。
ノズル３は円弧板を貫通した状態で取り付けてあるから、傾斜板８を引き起こすと、ノズル３の地表面に対する噴射角度を変えることができる。
このようにノズル３の噴射角度は、傾斜板８の引き起こし角度によって、対象とする汚染面に対して前進方向に向けて最適の角度で噴射できるので、汚染面に反射したドライアイス粒子の排気と粉じんをフード１内で方向を与えて流動させ、吸引口４１に導くことができる。
なお傾斜板８の角度の調整は、上記の機構に限らず、スクリュージャッキやパンタグラフ機構など公知の角度調整機構を採用することができる。

＜４＞スカート
フード１の底面の周囲には、ドライアイス粒子や粉じんが外部に飛散することを阻止するためにスカート１１を設ける。
このスカート１１は、ブラシやゴム板、金属板、樹脂板などで構成し、フード１の移動時にはスカート１１の下面が除染対象の面上を滑動する。
移動中にスカート１１がフード１の下に巻き込まれないように、ゴム板とブラシを使い分ける。
外部への飛散を阻止するために二重に設置することも可能である。

＜５＞ノズル
ノズル３はドライアイス粒子を噴射するための装置であり、ドライアイス粒子の製造装置とは噴射ホース３３で連結している。
傾斜板８を貫通したノズル３の先端は、フード１に開口した挿入口３２を貫通させて、フード１内に挿入してあり、その先端と舗装面との距離は調節が可能である。
距離を調整可能とするために、ノズル３は直接フード１に取り付けるのではなく、ノズル容器３１に挿入して、所定の位置で取り付け、あるいは取り外すことができるように構成する。
ノズル３を複数本、左右方向に平行に並べた場合には、対象面における各噴射範囲は重ならないように配置する。
ノズル３先端と対象面の距離は１５〜２０ｃｍが適当であるが、その数値に限定するものではない。
ノズル３の往復動を許容するために、フード１に開口した挿入口３２は、横長になるが、フード１の上にゴム板を乗せ、ノズル３の動きに合わせてゴム板がフード１の上面を滑るように構成すれば、挿入口３２の開口面積を最小限に制限しておくことができる。

＜６＞ノズル容器（図３）
ノズル容器３１は傾斜板８の上面に設置した、縦方向に貫通した筒体である。
ノズル容器３１はノズル３を着脱可能にセットするための容器であり、その内部に挿入したノズル３を側面からボルトで締めつけてその位置を固定でき、ボルトを緩めれば抜き出すことができる。
ノズル容器３１自体は、傾斜板８上に、ブラケット１２とピン１３で軸支して取り付けるが、このピン１３の方向は、本発明の装置の移動方向と平行方向であるので、ノズル容器３１はピン１３を軸心として左右方向への首振りが可能である。
ノズル容器３１は１基、または左右方向に平行に複数基を傾斜板８の上に設置する。

＜７＞首振り機構（図４）
ノズル３の左右方向の往復動を「首振り」と称すると、そのための首振り機構５は首振りモータ５４と左右動リンクで構成する。
この首振りモータ５４の回転速度は、インバーター制御により調整が可能である。
そして、傾斜板８の上に搭載した首振りモータ５４の回転盤５２と、その回転盤５２に軸支した回転リンク５１と、回転リンク５１に軸支した左右動リンク５３とで構成する。
この左右動リンク５３の端を、傾斜板８にピン１３で軸支したノズル容器３１に取り付ける。
すると、首振りモータ５４の回転が左右動リンク５３の左右動となり、この左右動がピン１３で軸支したノズル容器３１の左右方向の往復動となる。
するとノズル容器３１に挿入してセットしたノズル３の先端は、傾斜板８を貫通してフード１の内部に露出した状態で左右動を繰り返すから、ノズル３からのドライアイス粒子は一定範囲でまんべんなく噴射することになる。
回転盤５２の１回転で、ノズル３が１往復するため、隣接するノズル３の噴射範囲が重なるように回転盤の直径とリンクの長さを調整しておくと、ドライアイス粒子の噴射漏れの範囲が生じない。

＜８＞吸引口
フード１の一部には吸引口４１を開放して、吸引ホース４２に連結し、この吸引ホース４２は集塵機に接続する。
するとフード１内で舞い上がった汚染物を吸引口４１から吸引して外部のタンクへ誘導することができる。
ここで吸引するのは、気化した炭酸ガスと、剥離した汚染物の粉じんであるから、汚染水の回収の場合とは異なり集塵機のフィルターで容易に回収することができる。
スカート１１を二重に設置した場合、内側のスカート１１と外側のスカート１１の間に、吸引口４１を単数、または複数設置することでフード１から漏れた汚染物を吸引することができる。

＜９＞吸引箱（図６）
フード１内の底板６の上には吸引箱４を設置する。
この吸引箱４は、一端の面に吸引口４１を開口し、吸引口４１と反対側は除染装置とは別の、外部の集塵機に吸引ホース４２を介して連結する。
この吸引箱４の吸引口４１を、底板６に左右方向に開口した集塵スリット６１のすぐ上に開口し、吸引ホース４２は台車２２の前方方向から引き出す。
前方方向とは、集塵スリット６１からみると、ノズル３の設置側と反対側である。
集塵スリット６１の前後の位置には、斜板６２を設置し、斜板６２の下縁にはスカート６３を取り付ける。
集塵スリット６１の前後に配置して２枚の斜板６２は、上方の間隔が広く、下方の間隔が狭くなっている。
そのように配置すると、ノズル３は真下向きではなく、多少前方方向へ向けて角度を備えて配置してあるから、ノズル３からのエネルギーを効率よく前方の吸引口４１に導入することができる。
こうしてフード１内で舞い上がった汚染物を、その流れの方向を変えずに吸引口４１から吸引して外部の集塵機へ誘導する。
ここで吸引するのは、気化した炭酸ガスと、剥離した汚染物の粉塵だから、汚染水の回収の場合とは異なり集塵機のフィルターで容易に回収することができる。
さらに吸引口４１を交換可能の構造としておけば、除染対象物や汚染状況に応じて開口の大きさの異なったものに交換して吸引流速を調整することができる。

＜１０＞斜板の構成（図７）
除染作業に際して、噴射のエネルギーで底板６の上に載った汚染物が斜板６２を伝わって集塵スリット６１に落下すると舗装面を再度汚染してしまうことも考えられる。
そこで集塵スリット６１の両側に設置する斜板６２を単なる板体ではなく、下端で「Ｖ」字状に折り返した構造を採用することもできる。
すなわち図７に示すように、斜板６２の集塵スリット６１側に折り返し板６４を取り付けて、断面をＶ字状に形成する。
すると斜板６２の先端のＶ字状の折り返し部分で汚染物を捕捉するから、汚染物のスリット６１からの再度の落下を阻止することができる。

＜１１＞走行機構
上記の装置の一部にギヤードモータを装備する。
このモータの回転はギヤを介して車輪２１に伝達するから、インバーター制御やギヤの切り替えによって任意の速度による自走が可能である。
モータの回転を正転、逆転することで台車２を前進、後退させることができる。

＜１２＞使用方法
次に上記の装置を利用して、例えば放射能で汚染されたアスファルト舗装やコンクリート舗装の汚染物を除去する方法を説明する。

＜１３＞吹き付け角度の決定
ドライアイス粒子で表面の汚染を除去する原理は、前記したようにドライアイス粒子が気化する際のエネルギーで汚染物を持ち上げて剥ぎ取る機能による。
そこで除染範囲の一部を試験範囲として、ノズル３の噴射角度とノズル３の左右の首振り速度、装置の走行速度を数段階に変えて除去作業の前後の放射能の量を測定する。
ノズル３の噴射角度を変えるには、回転軸８４を中心に、傾斜板８を徐々に引き起こして位置決めボルト８３でガイドレール８１に固定して行う。
ノズル３の首振り速度の調整は、首振りモータ５４のインバータ制御によって行う。
それらの結果からその現場での最適の、吹付角度、首振り速度、台車２の移動速度を決定し、この数値を制御盤７１においてインバータ制御の周波数として設定する。

＜１４＞除染作業
上記のテストで最適速度が決定するから、その後は同一速度を保たせて走行するだけで、どの位置でも単位面積あたり同一量、同一角度からドライアイス粒子をノズル３から噴射することができる。
したがって、作業員の勘や技量が影響することがない。
ドライアイス粒子の噴射によってドライアイス粒子と剥離した粉じんはフード１内に舞い上がるが、吸引口４１からの負圧で吸引ホース４２を通してフィルターを備えたタンク内に取り込む。
粉じんと汚染気体はフィルターに吸着するから、このフィルターを廃棄処理する。

１：フード
２：台車
２１：車輪
３：ノズル３
３１：ノズル容器
３２：挿入口
４：吸引箱
４１：吸引口
４２：吸引ホース
５：首振り機構
５１：回転リンク
５２：回転盤
５３：左右動リンク
６：底板
６１：集塵スリット
６２：斜板
６３：スカート
６４：折り返し板
７：ハンドル
７１：制御盤
８：傾斜板
８１：ガイドレール
８２：案内溝
８３：位置決めボルト

Claims (2)

1. 下面のみを解放した容器であるフードと、
   フードを移動させる車輪と、
   フードの上面に、角度調整が可能に取り付けた傾斜板と、
   傾斜板の上に搭載してあり、その先端を傾斜板を貫通してフード内へ挿入した単数または複数基のノズルと、
   フードの一部に開口した単数または複数の吸引口と、
   フードの移動方向と直交する方向にノズル先端を往復動させる首振り機構とより構成し、
   ノズルの首振りは傾斜板上のモータの回転と連動させ、
   ノズルにはドライアイス粒子を供給できるように構成したことを特徴とした、
   除染装置。
2. 請求項１記載の除染装置において、
   傾斜板の傾斜角度は、調整、固定可能に構成したことを特徴とした、
   除染装置。

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