JP2020147097A - 自動ガス溶断装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明はタンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させた自動ガス溶断装置を提供することを目的とする。また、溶断時に火災の発生を防止できる自動ガス溶断装置を提供することを目的とする。【解決手段】磁性体の壁面70に磁力で吸着しながら走行して該磁性体を自動で溶断する自動ガス溶断装置100であって、前記磁性体の壁面70に吸着力を生じさせ、前記自動ガス溶断装置100の自重を支える磁石10と、走行させるための駆動部20と、前記磁石10及び前記駆動部20を収容するための本体部30と、前記壁面をザグリ溶断する第一の溶断手段40と、前記第一の溶断手段40によりザグリ溶断された前記壁面70を溶断する第二の溶断手段45とを備え、前記磁石10は、前記壁面70から距離を設けていることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、磁性体の壁面に磁力で吸着しながら走行して当該磁性体を溶断する自動ガス溶断装置に関する。
従来、石油タンクなどの磁性体の構造物を解体するには、タンクをバーナーなどを用いて溶断するが、その際、磁性体のタンクの壁面に磁石の磁力で吸着しながら走行してタンクを自動で溶断する装置が用いられる。なお、上記溶断装置は、ほぼ垂直なタンクの壁面を走行するため、強力な磁石が一般的に用いられる。
例えば特許文献1では、磁性体の走行面に対して磁気吸着力を生じさせる磁石と、磁気吸着力を検出する磁力検出部と、磁力検出部によって検出された磁気吸着力に基づいて走行面からの磁石の位置を決定する磁石位置決定部と、磁石位置決定部によって決定された位置に磁石を移動させる磁石位置調整部と、を備えた磁気吸着ユニットを有する少なくとも2つの磁気吸着車両と該少なくとも2つの磁気吸着車両を互いに連結し、該少なくとも2つの磁気吸着車両の一方を他方に対して、少なくとも平面上の相対的な位置及び姿勢の3自由度を制御可能な駆動機構を有する多関節アームと、を具備する磁気吸着車両の群移動体が記載されている。そして、特許文献1に記載されている群移動体に溶断機を取り付けタンクの壁面を溶断する。
特開2014−94642号公報
しかしながら、タンク壁面の厚みが厚い場合、溶断するのに非常に時間がかかり、作業効率が低いという問題があった。また、溶断時に火花が落下し、火災が度々発生するという問題もあった。
そこで、本発明はタンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させた自動ガス溶断装置を提供することを目的とする。また、溶断時に火災の発生を防止できる自動ガス溶断装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る自動ガス溶断装置は、磁性体の壁面に磁力で吸着しながら走行して該磁性体を自動で溶断する自動ガス溶断装置であって、前記磁性体の壁面に吸着力を生じさせ、前記自動ガス溶断装置の自重を支える磁石と、走行させるための駆動部と、前記磁石及び前記駆動部を収容するための本体部と、前記壁面をザグリ溶断する第一の溶断手段と、前記第一の溶断手段によりザグリ溶断された前記壁面を溶断する第二の溶断手段とを備え、前記磁石は、前記壁面から距離を設けていることを特徴とする。
このようにすれば、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させた自動ガス溶断装置を提供することができる。
また、本発明の一態様では、前記自動ガス溶断装置は、前記第一の溶断手段と前記第二の溶断手段とが、同一直線状をザグリ溶断及び溶断できるよう、さらに溶断確認装置を備えても良い。
このようにすれば、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を確実に向上させた自動ガス溶断装置を提供することができる。
また、本発明の一態様では、前記駆動部は、平行して取り付けられた前後2つの円柱状のローラであり、一方のローラの中心と、もう一方のローラの中心が、ローラ同士でずれているとしても良い。
このようにすれば、旋回走行が容易になり、作業効率が向上する。
また、本発明の一態様では、前記自動ガス溶断装置は、前記第一の溶断手段、前記第二の溶断手段、前記溶断確認装置のいずれか1か所以上に、噴霧手段をさらに備えても良い。
このようにすれば、特に溶断時に火災の発生を防止することができる。
また、本発明の一態様では、前記壁面の厚みは、3cm以上としても良い。
このようにすれば、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率をより向上させた自動ガス溶断装置を提供することができる。
また、本発明の一態様では、前記第一の溶断手段及び前記第二の溶断手段は、溶断出力調整機能が設けても良い。
このようにすれば、第一の溶断手段と第二の溶断手段の溶断する深さが溶断出力調整機能により調整できるので、タンク壁面の厚みに対応して溶断することができる。
また、本発明の一態様では、前記自動ガス溶断装置は、さらに落下防止手段を備えても良い。
このようにすれば、駆動部のローラやクローラが壁面から浮いて壁面と磁石との距離が離れ、自動ガス溶断装置が落下しそうになっても、落下防止手段により落下を防止し、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率をさらに向上することができる。
以上説明したように本発明によれば、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させた自動ガス溶断装置を提供することができる。また、溶断時に火災の発生を防止できる自動ガス溶断装置を提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置の斜視図である。 図2は、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置の平面図の概略図である。 図3は、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置が壁面を走行する様子を上から示した立面図の概略図である。 図4は、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置が壁面を走行する様子を横から示した立面図の概略図である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
図1、2、3、4に示すように、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、タンクなどの磁性体の壁面70に磁力で吸着しながら走行して当該磁性体を自動で溶断する装置である。そして、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、磁石10と駆動部20と本体部30と第一の溶断手段40と第二の溶断手段45とを備える。
本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、例えば球状や円筒形状のタンクの壁面70を走行させ、当該タンクを螺旋状に溶断していく。そして溶断して上記タンクを解体させるものである。
磁石10は上記磁性体の壁面70に吸着力を生じさせる。ここで用いられる磁石10は、フェライト、アルニコ、コバルト、ネオジムなどの永久磁石や電磁石が用いられる。また、磁石10の周りにカバー(不図示)を取り付けても良い。本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100に用いられる磁石10は、基本的にそれのみで当該自動ガス溶断装置の自重を支える。
上記磁石10は、図3及び4に示すように、上記自動ガス溶断装置100が走行できるよう、タンクの壁面70に接しない程度に、当該タンクの壁面70から少し距離を設けている。当該距離は、上記自動ガス溶断装置100が落下しない程度に適宜調整される。
駆動部20は、タイヤ、ローラ21、22、クローラ23が用いられる。タイヤ、ローラ21、22、クローラ23は、2以上取り付けられることが好ましい。また、上記駆動部20は、平行して取り付けられた前後2つの円柱状のローラであることが好ましく、上記2つのローラの中心が、前後でずれていることが好ましい。つまり、図2に示すように、一方のローラ21の中心O21と、もう一方のローラ22の中心O22のが、ローラ同士でずれていることが好ましい。このようにすることで、旋回走行が容易になり、作業効率が向上する。
本体部30は、上記磁石10と駆動部20が収容されている。その他駆動部を駆動させるためのモーター、遠隔操作を可能にするための受信部等を収容しても良い。
本体部30の材質としては、反磁性体や剛性の観点から、鉄などの磁性体を除く銅などが用いられ、さらに軽量化の観点からアルミニウム、チタンが用いられることが好ましい。
第一の溶断手段40は、タンクなどの磁性体の壁面70をザグリ溶断する。第一の溶断手段40は、上記本体部30に取り付けられた溶断機41と燃焼炎が噴き出す火口42から構成されることが好ましい。溶断機41の長さによって、本体部30から火口42までの距離を調整し、溶断する箇所と磁石10の距離を調整できる。また、図1、2、4に示すように、溶断手段40は、自動ガス溶断装置100の走行ライン上を外した位置を溶断できるよう、自動ガス溶断装置100よりも上方に設置することが好ましい。ここでザグリ溶断とは、溶断する対象物を完全に溶断しない程度までの深さを溶断することをいい、その深さは、溶断する対象物の厚み未満とする。例えば、溶断する対象物の厚みの1〜99%としても良く、30〜70%、40〜60%、10〜40%、60〜90%としても良い。
本体部30から火口42までの距離は、400〜1200mmが好ましい。400mm未満であると、本体部30との距離が短いので、溶断時に火花が本体部30に飛び散り本体部30が損傷する場合があるので、溶断手段の出力を上げにくくなり作業効率が低下する場合がある。一方、1200mmを超えると、火花が本体部30に飛び散る可能性は、低くなるが、装置の全長が長くなるので重量が増し、作業効率が低下する場合がある。なお、本体部30から火口42までの距離は、溶断機41の長さによって調整され、400〜1200mmが好ましい。
火口42としては、ガスバーナ等が用いられる。ガスバーナは公知の物が用いられる。また、火口42は自動点火、自動消火が用いられ、センサー付きであることが好ましい。
第二の溶断手段45は、上記第一の溶断手段40により壁面70をザグリ溶断された上記壁面70を完全に溶断する。このように第一及び第二の溶断手段として、複数溶断手段を設けることで、特にタンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させることができる。また、第一及び第二の溶断手段を設ければ作業効率が単純に2倍である。さらに、タンク壁面が厚くない場合でも、溶断手段が複数備えているので、溶断速度を向上させることもできる。また、1つの溶断手段が故障した場合でも、他の溶断手段により、溶断作業が中断されることなく、溶断作業が進められる。なお、第二の溶断手段45は、第一の溶断手段40で説明した上記と同様の態様が適用できる。
また、溶断手段は、3個以上設けても良い。この場合、複数の溶断機や火口を設けることが好ましい。
このように、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、磁石10、駆動部20、本体部30、第一の溶断手段40、第二の溶断手段45とを備え、壁面70を溶断していきながら、図1−3に示す矢印の方向に進む。
図1−3に示すように、上記自動ガス溶断装置100は、上記第一の溶断手段40と上記第二の溶断手段45とが、同一直線状をザグリ溶断及び溶断できるよう、さらに溶断確認装置90、92を備えることが好ましい。
溶断確認装置90、92により、溶断深さなどの溶断状態を確認する。具体的には、進行方向前方の溶断手段40の溶断機41により壁面70がザグリ溶断されたかを確認し、進行方向後方の溶断手段45の溶断機46で完全に溶断されたかを確認する。そうすることで、第一の溶断手段40と上記第二の溶断手段45とが、同一直線状をザグリ溶断及び溶断できるので、壁面70が厚い場合でも溶断作業が容易にでき、作業効率を向上させることができる。溶断確認装置90、92は、レーザー光線等を用いて溶断状態を確認することが好ましい。
もし、進行方向後方の第二の溶断手段45の溶断機46で完全に溶断されていない場合でも、進行方向前方の第一の溶断手段40(の溶断機41)の出力を上げて、ザグリ深さを深くし、又は第二の溶断手段45(の溶断機46)の出力を上げるなど、溶断確認装置90、92により、第一又は第二の溶断手段の出力を適宜調整することができる。なお、溶断確認装置90及び上記溶断手段40は、自動ガス溶断装置100から出るオートフリとすれば良い。
このようにすれば、完全に溶断されたかを確認できるので、作業効率がさらに向上する。なお、溶断手段40、溶断確認装置90及び後述する落下防止手段60は、図面上では、自動ガス溶断装置100の真上に位置しているが、特に限定されなく、自動ガス溶断装置100の左上または右上に位置しても良いが、特に溶断手段40及び溶断確認装置90は、自動ガス溶断装置100が走行する後方に位置することが好ましい。このようにすれば、自動ガス溶断装置100に備える磁石10に鉄紛等が付着することによる落下を防止することができ、作業効率が向上する。
上記自動ガス溶断装置100は、上記第一の溶断手段40、上記第二の溶断手段45、上記溶断確認装置90、92のいずれか1か所以上に、水を霧状に噴霧する噴霧手段をさらに備えることが好ましい。噴霧手段は、例えば、上記第一の溶断手段40、上記第二の溶断手段45、上記溶断確認装置90、92のノズル95、96に配管を通して、エアーを含めるなど、水を霧状に出すようにすればよい。噴霧装置の態様は、噴霧できれば特に限定はされない。
噴霧は壁面70に対して行うことが好ましい。また、第一の溶断手段40及び第二の溶断手段45による溶断部周辺に対して行うことが好ましい。
壁面70を噴霧手段により水を霧状に噴霧することで、溶断部分の壁面70を冷却し、第一の溶断手段40及び第二の溶断手段45による溶断時に発生するノロや火花を防止し、熱くなった小鉄片を冷却する。そうすることで、溶断作業時に火災の発生を防止することができる。
また、噴霧量を多くすることで、火災を防止するだけでなく、壁面70の洗浄もできるので、壁面70に付着した溶断時に溶断を阻害する砂鉄や鉄屑又は錆を除去できるので、自動ガス溶断装置100の落下も防止でき、さらに作業効率が向上する。
また、壁面70に第一の溶断手段による溶断時に発生したスラグは、第二の溶断手段による溶断時に溶断を阻害する場合があるが、噴霧することでそのスラグを除去することができ、溶断速度も向上する。
ゆえに自動ガス溶断装置100が速度を上げられるので、作業効率もさらに向上する。
図1−3に示すように、上記自動ガス溶断装置100の進行方向の上記壁面70に向けて、当該壁面70に付着した磁性体粉を除去する、除去手段をさらに設けても良い。上記自動ガス溶断装置100の進行する壁面上に砂鉄や鉄屑を除去すれば、磁石10やカバーに付着することを防止できる。上記除去手段50は、エアーブロアによって除去することが好ましい。また、上記除去手段50は、本体部30に直接取り付けられても良い。さらに、上記除去手段50は、エアーブロアによって広範囲に吹くために、図1又は図2に示すように、扇状にエアーを飛ばして広範囲の磁性体粉を除去することが好ましい。図1に示すように、扇状の角度θとしては、θ=120°〜180°が好ましい。また、エアー量も多い方が好ましい。なお、除去手段50は、自動ガス溶断装置100の進行方向に対し、前方又は後方の一方若しくは両方に備えても良い。
除去手段50は、例えばφ30mmのブロアホースなどを用いて、エアーブロアによって磁性体の壁面70に付着した磁性体粉を吹き飛ばして除去してもよいし、吸引して上記磁性体粉を除去しても良い。さらに除去手段50は、エアーブロアで磁性体粉を吹き飛ばしての除去、上記磁性体粉を吸引しての除去の両方行っても良い。
除去手段50にも噴霧手段をさらに備えることとしても良い。このようにすれば、壁面70に付着した磁性体粉を吹き飛ばして除去できるし、溶断部分の壁面70を冷却して溶断時に発生するノロや火花による火災の発生を防止することができる。
従来では、タンク壁面の厚みが厚い場合、溶断するのに非常に時間がかかり、作業効率が低いという問題があった。またこの場合、溶断出力を上げて作業をするが、出力を上げることで、溶断時に非常に大きな火花が発生したりするので、その火花が落下し、火災が度々発生するという問題もあった。
そこで、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、第一の溶断手段40、第二の溶断手段45、好ましくは噴霧手段を用いる。そうすることで、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させることができる。また、溶断時に火災の発生を防止できる自動ガス溶断装置を提供することができる。水を霧状に噴霧することでタンク壁面が濡れて滑りやすくなるが、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、当該自動ガス溶断装置100の自重を支え、壁面から距離を設けた磁石10を有するので、上記目的を達成することができる。
上記壁面の厚みは、3cm以上であることが好ましい。このようにすれば、特にタンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率をより向上させることができる。
上記第一の溶断手段40及び上記第二の溶断手段45は、溶断出力調整機能が設けられていることが好ましい。溶断出力調整機能により、上記第一の溶断手段40及び上記第二の溶断手段45の溶断を調整する。具体的には、溶断出力調整機能により、第一の溶断手段40のザグリ深さを調整し、また、第二の溶断手段45の溶断を出力調整する。
このようにすれば、第一の溶断手段と第二の溶断手段の溶断する深さが溶断出力調整機能により調整できるので、壁面70の厚みに対応して溶断することができる。また、確実に壁面70を完全に溶断することができる。
また、溶断後は特にタンク壁面70に磁性体粉が多く付着するが、タンク壁面70に付着した磁性体粉を除去しているので、上記自動ガス溶断装置100の前進走行ばかりでなく、後進走行に対しても有効であり、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、磁性体粉の付着を防止できる。
また、図1及び2に示すように、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、自動でタンク壁面70を走行し溶断するので、TVカメラ搭載GPS80をさらに備えることが好ましい。GPSを備えることで当該装置の位置情報が明確になり、TVカメラを備えることで溶断及び走行する様子を明確に映すことができ、より安全に作業ができ、かつ作業効率が向上する。
また、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、自動走行するための電力を電気配線等で接続させ、走行すればよい。また、バッテリーや送信機、受信機を搭載し、コードレスとしても良い。
さらに、上記自動ガス溶断装置100は、図1等に示すように、さらに落下防止手段60を備えることが好ましい。このようにすれば、駆動部のタイヤ、ローラ21、22やクローラ23が壁面70から浮いて壁面70と磁石10との距離が離れ、自動ガス溶断装置100が落下しそうになっても、落下防止手段60により、落下を確実に防止することができる。さらに、落下防止手段60は、その溶断場所に応じて伸縮できる手段を備えることが好ましい。伸縮手段は公知の手段を取ればよい。伸縮手段としては、0.5〜3mの調整可能となるように落下防止手段60の長さとすれば良い。
図1及び4に示すように、上記落下防止手段60は、タイヤ62付きフック61であることが好ましい。図1及び4に示すように、当該フック61を溶断されたタンク壁面70にひっかけて走行させる。フック61を有することで落下を防止し、タイヤ62を有することでフック61を取り付けていても走行に支障なく、溶断作業が可能となる。特に雨天の時は、壁面70が濡れて非常に滑りやすくなるので、落下防止手段60を備えれば落下防止に対し、非常に効果的である。なお、上記タイヤ62は、自動ガス溶断装置100の進行方向に応じた向きに取り付ければよい。また、上記タイヤ62は、ノーパンクタイヤを用いることが好ましい。
上記フック61は、図1及び4に示すように丸いフックでも四角いフックでも良い。また、以上のように、本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100は、図1−3に示すように、矢印の方向に走行する。さらに、上記フック61は、180°回転できることが好ましい。
以上より本発明の一実施形態に係る自動ガス溶断装置100によれば、タンク壁面の厚みが厚い場合に作業効率を向上させた自動ガス溶断装置を提供することができる。また、溶断時に火災の発生を防止できる自動ガス溶断装置を提供することができる。
より具体的には、第一の溶断手段40、第二の溶断手段45を備えるので、1つの溶断手段では時間がかかっていた作業でも、自動ガス溶断装置は第一の溶断手段と第二の溶断手段とを備えるので、タンク壁面が厚い場合でも有効である。また、好ましくは噴霧手段によりタンク壁面の溶断部を冷却や洗浄することができるので、火災防止に有効であり、さらに溶断作業を効率化できる。
なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、自動ガス溶断装置の構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
10 磁石、20 21 22 23 駆動部、30 本体部、40 第一の溶断手段、41、46 溶断機、42、47 火口、45 第二の溶断手段、50 除去手段、60 落下防止手段、61 フック、62 タイヤ、70 壁面、80 TVカメラ搭載GPS、90、92 溶断確認装置、95、96 ノズル、100 自動ガス溶断装置、θ (エアーの)扇状の角度
本発明の一態様に係る自動ガス溶断装置は、磁性体の壁面に磁力で吸着しながら走行して該磁性体を自動で溶断するタンクを解体させるための自動ガス溶断装置であって、前記磁性体の壁面に吸着力を生じさせ、前記自動ガス溶断装置の自重を支える磁石と、走行させるための駆動部と、前記磁石及び前記駆動部を収容するための本体部と、前記壁面をザグリ溶断する第一の溶断手段と、前記第一の溶断手段によりザグリ溶断された前記壁面を溶断する第二の溶断手段とを備え、前記磁石は、前記壁面から距離を設けており、前記第一の溶断手段及び第二の溶断手段は、前記壁面を溶断する方向と同一直線状にあることを特徴とする。
また、本発明の一態様では、前記駆動部は、平行して取り付けられた前後2つの円柱状のローラであり、一方のローラの中心と、もう一方のローラの中心が、ローラ同士でずれており、前記2つの円柱状のそれぞれのローラの回転軸は、進行方向に対して垂直に設けられているとしても良い。

Claims (7)

  1. 磁性体の壁面に磁力で吸着しながら走行して該磁性体を自動で溶断する自動ガス溶断装置であって、
    前記磁性体の壁面に吸着力を生じさせ、前記自動ガス溶断装置の自重を支える磁石と、
    走行させるための駆動部と、
    前記磁石及び前記駆動部を収容するための本体部と、
    前記壁面をザグリ溶断する第一の溶断手段と、
    前記第一の溶断手段によりザグリ溶断された前記壁面を溶断する第二の溶断手段とを備え、
    前記磁石は、前記壁面から距離を設けていることを特徴とする自動ガス溶断装置。
  2. 前記自動ガス溶断装置は、前記第一の溶断手段と前記第二の溶断手段とが、同一直線状をザグリ溶断及び溶断できるよう、さらに溶断確認装置を備えることを特徴とする請求項1に記載の自動ガス溶断装置。
  3. 前記駆動部は、平行して取り付けられた前後2つの円柱状のローラであり、
    一方のローラの中心と、もう一方のローラの中心が、ローラ同士でずれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動ガス溶断装置。
  4. 前記自動ガス溶断装置は、前記第一の溶断手段、前記第二の溶断手段、前記溶断確認装置のいずれか1か所以上に、噴霧手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動ガス溶断装置。
  5. 前記壁面の厚みは、3cm以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動ガス溶断装置。
  6. 前記第一の溶断手段及び前記第二の溶断手段は、溶断出力調整機能が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動ガス溶断装置。
  7. 前記自動ガス溶断装置は、さらに落下防止手段を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の自動ガス溶断装置。
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