JP5431653B2

JP5431653B2 - 加工装置

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Publication number: JP5431653B2
Application number: JP2007120344A
Authority: JP
Inventors: 憲治鬼頭; 与志夫大塚
Original assignee: Taikisha Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008274664A

Description

本発明は、建築部材を加工する加工装置に関する。

１９７０年代から１９９０年代にかけて、我が国において建築物の保温材料又は耐火材料としてアスベストが大量に使用されていた。ところが、このアスベストの粉塵を吸入すると、吸入した人間は石綿肺、肺がんなどの健康被害を被ることが判明し、問題視された。このため、その後のアスベストを含有する建築部材の製造、使用は法令により禁止されている。そして、労働安全衛生法等により、アスベストの使用された建築物の撤去、改修工事では、粉塵を作業者や周囲の人間が吸い込むことのないように、所定の手順に従って作業することが義務づけられている。具体的には、ｉ）作業者は防塵マスクや保護衣を装着し、ｉｉ）作業場所を隔離等し、ｉｉｉ）アスベストを含む建材等を湿潤化してから作業を行い、ｉｖ）器具、工具、足場等については、作業場所から持ち出す前に、廃棄のために梱包し、又は粉塵を除去しなければない。

このように厳格な規制が定められているため、アスベストを含む建材を使用する建物の撤去、改修工事には、多大な作業時間、作業コストを要する。例えば、１箇所１０分程度の本作業でも、ｉ）〜ｉｉｉ）の準備に３時間、ｉｖ）粉塵の除去のための片づけ、清掃に３時間を要する。また、ｉｉ）隔離をしない場合は作業専有面積を大きくとる必要があり、一方、隔離する場合は、養生に費用や時間を要する。さらに、隔離が困難で作業に支障をきたす場所もある。そして、隔離が不完全であるときは、汚染が拡散し、規制に違反するなどの問題を引き起こす。ｉｖ）廃棄のための梱包用資材（ビニールシート等）は産業廃棄物となり、環境負担が大きく、その処理に費用がかかる。また、作業用具の交換時にもアスベストが飛散、拡散するので、粉塵の除去に時間を要する。

そこで、特許文献１に開示された、アスベストの撤去装置は、作業場所全面を隔離するのでなく、作業箇所のみを局部的に隔離することで、作業コストの削減を図っている。また、特に天井等を加工する作業について、特許文献２に開示された加工装置は、籠状の防塵具で加工部を覆うことで、開口作業による粉塵の飛散を防ぎ、安全性を高めつつ、加工作業をコストダウンすることを可能としている。特許文献３，４に開示された加工装置は、加工作業を一部自動化することによって、加工作業のコスト削減を図っている。
特願平７−２２９７４３号公報特開２００４−２４３６９３号公報特許第３６２４３１７号公報特許第２７５７２７２号公報

しかし、特許文献１、３、４に開示された撤去装置又は加工装置は、大型であるため、作業場所が狭い場合は、使用することができない。一方、特許文献２に開示された加工装置は、比較的小型ではあるものの、粉塵対策が不十分である。このため、作業場所で依然として粉塵が飛散する可能性がある。従って、これらの撤去装置や加工装置を使用する場合、作業専有面積を大きくとる必要があり、或いは粉塵の除去作業に時間と費用を要する。このように、粉塵対策と、作業場所の省スペース化を両立させ、加工作業に要するコストを充分に削減することが困難という問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので粉塵対策が十分で、広い作業スペースを要しない加工装置を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の加工装置は、
下端近傍が、脚部を備えた支持器具で支持され、建築部材に形成する開口箇所に相対して設置され、上端に設けられた弾性部材を、前記開口箇所の周囲に密着させて開口を形成する周囲の前記建築部材を覆い、粉塵吸入口が底部に形成されたカップ状の被覆手段と、
前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間を湿潤する湿潤手段と、
前記被覆手段外のトルク発生手段からの駆動力が、前記被覆手段の前記支持器具を避けた位置の挿通部から前記被覆手段内に伝達され、前記空間内に保持されたトルク伝達手段回りに回転するカッターで前記建築部材を切削して開口を形成する加工手段と、
前記加工手段が前記建築部材に開口を形成する際に生じる粉塵を、流体に含まれた状態で前記空間内から除去する粉塵除去手段と、
を備えることを特徴とする。

前記粉塵除去手段は、前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間から粉塵を吸引する吸引手段を備えることもできる。

前記粉塵除去手段は、前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間を大気圧に対して負圧に維持する手段を備えてもよい。

この発明によれば、粉塵対策が十分で、広い作業スペースを要しない加工装置を実現することができる。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る加工装置の構成について説明する。
本実施形態にかかる加工装置１は、図１に示すように支持ユニット１０と、防塵ユニット２０と、除塵機３０と、電動ドリル本体５０と、絞りリング８０と、ホース６１、６３、６５、６７、６９と、を備えて構成される。

支持ユニット１０は、防塵ユニット２０を支持する器具である。支持ユニット１０は、昇降用ハンドル１１と、支持具１３と、円筒状の本体部１５と、円盤状の部材である脚部１７とを備えて構成される。本体部１５の一端には、防塵ユニット２０を支持するための支持具１３を備え、他端は、支持ユニット１０を安定して立てることができるように円盤状の部材を備えている。

本体部１５は、昇降用ハンドル１１を作業者が回転させることにより、円筒の延びる方向に沿って伸長する。この構成により、作業者は、脚立などの足場を必要とせずに、昇降用ハンドル１１を回転することで防塵ユニット２０を天井まで押し上げることができる。

防塵ユニット２０は、カップ、ホッパ又は漏斗籠状の器具であり、穴開け加工するべき加工対象箇所を覆い、覆われた空間を密閉するために使用される。防塵ユニット２０の形状は、カップの開口部を上にして、落ちてくる粉塵やゴミをカップ内に集塵する場合、カップの底部の中心に粉塵等が流れ込みやすいように、側面が傾斜した形状とする。防塵ユニット２０は、内部に開口工具２１と複数の挿通部を備え、カップ状の防塵ユニット２０の底部が支持具１３に支持される。また、開口部の外縁部には、後述する絞りリング８０が取り付けられる。この防塵ユニット２０は、カップの底部を下方に向けて、加工対象箇所を覆うように天井に取り付けられる。防塵ユニット２０の縁には、ゴムなどの弾性部材が装着され、隙間無く天井に密着させることができる。取り付ける際、防塵ユニット２０の縁にゲル状の粘着材を塗布するなどして天井に密着させてもよい。粉塵の様子を確認できるように、防塵ユニット２０の材料として、例えば透明なアクリル樹脂を使用する。

図２に開口工具２１の側面図、図３に開口工具２１の斜視図を示す。開口工具２１は、天井に穴を開けるための工具であり、図２に示すように、支持器具２１１と、パイプ用クラッチ２１３と、ギヤ２１４と、パイプ２１５と、カッター用クラッチ２１６と、カッターホルダ２１７と、カッター２１９とを備えて構成される。

支持器具２１１は、図３に示すように、ナット２１１１とパイプ２１５とを支持する円環状の部材である。支持器具２１１は、天井に防塵ユニット２０の開口部を隙間なく密着させたときに円環のなす平面が天井と平行となるように、防塵ユニット２０の内壁に固定される。そして、支持器具２１１は、ナット２１１１の開口部と円環とのなす平面が平行となるように、ナット２１１１を円環の中心部に支持する。このナット２１１１の溝は、図２に示すように、後述するパイプ２１５のネジ部２１５１の溝と係合する。また、ナット２１１１にパイプ２１５を挿通させた状態で、支持器具２１１はパイプ２１５を支持する。

パイプ用クラッチ２１３は、トルクチューブ５１を介して電動ドリル本体５０の回転トルクをギヤ２１４に伝達するクラッチであり、伝達する回転トルクが所定のトルク以上となったときに、部材の破損を防ぐため、回転トルクの伝達を遮断する。具体的には、パイプ用クラッチ２１３は、パイプ２１５が上昇限度又は下降限度まで上昇又は下降し、過負荷となったとき回転トルクの伝達を遮断する。

ギヤ２１４は、パイプ用クラッチ２１３から伝達された回転トルクにより、後述するパイプ２１５のギヤ部２１５３と係合しつつ、回転する。ギヤ２１４の回転により、パイプ２１５はロッドの伸びる方向と垂直な方向に回転する。

パイプ２１５は、円筒形状で中空のパイプであり、カッターホルダ２１７及びカッター２１９を支持し、カッターホルダ２１７及びカッター２１９を天井に対して上昇させ又は下降させるために使用される。パイプ２１５の内部を、パイプ用クラッチ２１３に接続されるトルクチューブ５１とは別系統のトルクチューブ５１が挿通する。天井と対向するパイプ２１５の一端には、パイプ２１５内部を挿通するトルクチューブ５１に接続されたカッター用クラッチ２１６とカッターホルダ２１７とが取り付けられる。

そして、パイプ２１５の側面のネジ部２１５１には、天井と平行な方向からやや傾斜する方向に走る複数の溝が形成されている。このネジ部２１５１の溝とナット２１１１の内部の溝とが係合するように、パイプ２１５は、支持器具２１１に取り付けられる。

パイプ２１５の他端に近い側面のギヤ部２１５３には、パイプ２１５の伸びる方向と平行な方向に走る複数の溝が形成されている。このギヤ部２１５３の溝と係合するギヤ２１４が回転することにより、パイプ２１５は回転する。ネジ部２１５１の溝とナット２１１１の内部の溝とが係合しつつ、パイプ２１５が回転することにより、パイプ２１５は、天井に向けて上昇し、又は下降する。電動ドリル本体５０の回転速度に対するパイプ２１５の上昇速度又は下降速度の調整は、ギヤ２１４とギヤ部２１５３との間のギヤ比の調整により行う。

カッター用クラッチ２１６は、トルクチューブ５１を介して電動ドリル本体５０の回転トルクをカッターホルダ２１７に伝達するクラッチであり、電動ドリル本体５０が正転しているときに回転トルクを伝達し、逆転したときに回転トルクの伝達を遮断する。具体的には、パイプ２１５が上昇中の場合、電動ドリル５０が正転し、カッター用クラッチ２１６が回転トルクを伝達するのでカッター２１９は回転する。一方、パイプ２１５が下降中の場合、電動ドリル５０が逆転し、カッター用クラッチ２１６が回転トルクの伝達を遮断するのでカッター２１９は回転しない。

カッターホルダ２１７は、その一端がパイプ２１５の先端で支持され、他端にカッター２１９を支持する部材である。カッターホルダ２１７はパイプ２１５に固定された一端を中心として、カッター用クラッチ２１６を介して伝達された電動ドリル本体５０のトルクにより、天井に対して平行な方向に回転する。

カッター２１９は、天井を切削して穴あけ加工するための部材であり、カッターホルダ２１７の一端に固定される。

トルクチューブ５１は、一端から伝達されたトルクを２分割して他端に伝達する機構を備えるチューブ状の部材である。

電動ドリル本体５０は、電動ドリルのドリル部分を取り外した電動ドリルの本体部であり、回転トルクを発生させる工具である。電動ドリル本体５０の発生するトルクは、防塵ユニット２０に設けられた挿通部を挿通するトルクチューブ５１を介して２系統に分割され、カッター用クラッチ２１６とパイプ用クラッチ２１３とに伝達される。電動ドリル本体５０は、スイッチの操作などにより回転方向を変えることができる。例えば、パイプ２１５を上昇させ、且つカッター２１９を回転させて開口作業を行う場合は電動ドリル本体５０を正転させ、開口作業後にカッター２１９を回転させず、且つパイプ２１５を下降させる場合は電動ドリル本体５０を逆転させる。

上記の構成により、電動ドリル本体５０は、回転トルクを発生させる。電動ドリル５０本体が発生させた回転トルクは、ギヤ２１４とギヤ部２１５３とが係合し、ネジ部２１５１とナット２１１１とが係合する構成により、パイプ２１５の上下運動の駆動力に変換され、パイプ２１５の上下運動によりカッターホルダ２１７とカッター２１９とは天井に向けて上昇し、又は下降する。一方、電動ドリル本体５０の回転トルクは、カッターホルダ２１７を回転させ、カッター２１９は、カッターホルダ２１７の回転により、天井に対して平行な方向に回転して天井を切削する。

また、防塵ユニット２０の側面には、スチームノズル７１と、水スプレーノズル７３と、洗浄ノズル７５と、給気ノズル７７とを挿通するための挿通部がそれぞれ形成されている。また、カップ状の防塵ユニット２０の底部には、粉塵吸入用ホース６７を挿通するための挿通部が形成されている。

スチームノズル７１は、防塵ユニット２０の側面に防塵ユニット２０を貫通して取り付けられ、蒸気発生器３１１が発生させた水蒸気を防塵ユニット２０内部に吹き付けるノズルである。

水スプレーノズル７３は、防塵ユニット２０の側面に防塵ユニット２０を貫通して取り付けられ、給水ポンプ３１３が送出する水を防塵ユニット２０内部に吹き付けるノズルである。水スプレーノズル７３の表面には、微細な針穴状の孔が設置されており、この孔を水が通過する際に、水は霧状となる。

洗浄ノズル７５は、防塵ユニット２０の側面に防塵ユニット２０を貫通して取り付けられ、洗浄水ポンプ３１５が送出する水を防塵ユニット２０内部に吹き付けるノズルである。洗浄ノズル７５の表面には、複数の孔が形成されており、この孔を水が通過する際に、水はシャワーのように送出される。

蒸気用ホース６１、給水用ホース６３、洗浄水用ホース６５は、それぞれスチームノズル７１、水スプレーノズル７３、洗浄ノズル７５と蒸気発生器３１１、給水ポンプ３１３、洗浄水ポンプ３１５とを接続する。また、粉塵吸入用ホース６７は、防塵ユニット２０とダストドレインタンク３３とを接続するために使用され、給気用ホース６９は、給気ノズル７７と空気チャンバー３７とを接続する。

図４に除塵機３０の側面図を示す。除塵機３０は、防塵ユニット２０内の粉塵を集塵する機器であり、同図に示すように、給水タンク３１と、ダストドレインタンク３３と、ダクト３５と、空気チャンバー３７と、を備えて構成される。

給水タンク３１は、加工対象箇所を湿潤し、加工により発生した粉塵、屑、ゴミを洗い流すための水を貯水し、蒸気発生器３１１と、給水ポンプ３１３と、洗浄水ポンプ３１５とを備える。

蒸気発生器３１１は、給水タンク３１に貯水された水から蒸気を発生させる機器である。発生させた蒸気は、蒸気ホース６１を通じて防塵ユニット２０に送出される。

給水ポンプ３１３は、給水タンク３１に貯水された水を、給水用ホース６３を通じて、防塵ユニット２０に送水するポンプである。送水された水は微細な複数の孔が設けられた水スプレーノズル７３を通過する際、霧状となって防塵ユニット２０内部へ送出される。

洗浄水ポンプ３１５は、給水タンク３１に貯水された水を、洗浄水用ホース６５を通じて、防塵ユニット２０内に送水するポンプである。送水された水は、除塵ユニット２０内を洗浄する洗浄用の水として使用され、じょうろ状の洗浄ノズル７５からシャワーのように送出される。

これらの蒸気発生器３１１、給水ポンプ３１３、洗浄水ポンプ３１５は、除塵機３０に設けられたスイッチ等の操作によりそれぞれ独立して運転又は停止する。

上記の蒸気発生器３１１、給水ポンプ３１３、洗浄水ポンプ３１５とから、防塵ユニット２０内部へ蒸気、水、洗浄水が送出された場合、これらの蒸気、水、洗浄水により、加工により生じた粉塵、屑、ゴミは湿潤され、粉塵等を含む水や粉塵が防塵ユニット２０の底部に流れ込む。そして、これらの液体又は気体は防塵ユニット２０の底部に接続された粉塵吸入用ホース６７を通過して、排水又は排気ガスとしてダストドレインタンク３３に流れ込む。

ダストドレインタンク３３は、防塵ユニット２０内の粉塵を含む排水を貯水し、排水するためのタンクである。ダストドレインタンク３３は、粉塵吸入用ホース６７を通過して流れ込み、粉塵を含む排水を貯水し、排水口３３１から排水する。一方、ダストドレインタンク３３に流れ込んだ排気ガスは、送風機３７１により、空気チャンバー３７内部へ吸い込まれる。

ダクト３５は、ダストドレインタンク３３と空気チャンバー３７とを接続する風路であり、風路上にＨＥＰＡフィルター（High Efficiency Particulate Air filter）３５１を備える。

ＨＥＰＡフィルター３５１は、空気中からゴミ、塵埃などを取り除き、清浄な空気にする目的で使用するエアフィルターの一種である。例えば、定格風量で粒径が0.3μｍの粒子に対して99.97％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が245Ｐａ以下の性能を持つものを使用する。このＨＥＰＡフィルター３５１はダストドレインタンク３３と空気チャンバー３７１とを接続するダクト３５内に設置されるので、ダストドレインタンク３３から送出される排気ガスは、空気チャンバー３７に吸い込まれる前にＨＥＰＡフィルター３５１を通過する。通過の際、排気ガスに含まれる有害な粉塵はＨＥＰＡフィルター３５１の粒子捕獲力により集塵される。

作業者は、ＨＥＰＡフィルター３５１の寿命が尽きた場合、フィルターを交換する必要がある。フィルターの交換は、カートリッジ方式で行う。図５は、フィルター交換時の加工装置１の上面図である。同図に示すように、ダクト３５の両側面には、スリットが一対形成されている。

作業者は、ＨＥＰＡフィルター３５１の寿命が尽きた場合、新たなＨＥＰＡフィルター３５１を用意する。そしてスリットの１つに収納袋３５３を装着してスリットを隙間無く覆う。作業者は、収納袋３５３が装着されていないスリットから新たなフィルターを差し込み、使用済みのフィルターを収納袋３５３の中に押し出す。収納袋３５３に押し出された使用済みのＨＥＰＡフィルター３５１は、作業者が廃棄する。

図４に示すように、空気チャンバー３７は、ＨＥＰＡフィルター３５１で集塵された空気を防塵ユニット２０内へ送出するための機器である送風機３７１を内部に備える。送風機３７１は、防塵ユニット２０から吸い込まれてＨＥＰＡフィルター３５１により集塵された後の空気を、給気ホース６９を通じて再度防塵ユニット２０に環流する。この給気により、加工装置１は集塵を継続的に行うことができる。

送風機３７１は、防塵ユニット２０内部の空気を吸い込み、防塵ユニット２０内部の気圧を防塵ユニット２０外部の気圧と比較して負圧に維持する。防塵ユニット２０内部の気圧を負圧に維持することで、粉塵が防塵ユニット２０外部に飛散しにくくなる。また、送風機３７１は、吸い込んだ空気を防塵ユニット２０に送出する。

絞りリング８０は、防塵ユニット２０の開口部に取り付けられ、開口工具２１で天井を穴開け加工をした後、防塵ユニット２０の開口部を塞ぐための部材である。図６に示すように、絞りリング８０は、シャッターケース８９と、カップ側リング９１とから構成される。

シャッターケース８９は、開口部を備えるリング状の部材であり、図７に示すように、収納部８６と外縁部８８とから構成され、ダイヤフラム８１と、絞り羽根８３と、回転板８５と、押さえ板８７と、収納部８６内に収納する。

ダイヤフラム８１は、中央に開口部を有する円盤状の金属板であり、円周上に細長い絞り溝８１１を等角度で複数備える。絞り溝８１１は、絞り羽根の枚数と同じ数だけ備えられる。絞り羽根８３は、ダイヤフラム８１と回転板８５との間に挟みこむ金属片であり、一方の面に、絞り溝８１１に挿入するためのピン８３１を備え、他方の面に回転板８５に挿入するためのピン８３３を備える。回転板８５は、中央に開口部と、ピン８３１を挿入するためのピン穴８５１と、作業者が保持するための操作レバー８５３とを備えた円盤状の部材である。ピン穴８５１は等間隔で複数設けられている。ピン穴８５１は、絞り羽根の枚数と同じ数だけ設けられる。押さえ板８７は、中央に開口部を備えた円盤状の部材であり、回転板８５等をシャッターケース８９に押さえつけて収納するために用いられる。

そして、シャッターケース８９の収納部８６は、外縁部８８より直径が小さく、厚い部分であり、この収納部８６の側面には、操作レバー８５３を挿通するためのレバー用スリット８９１が設けられている。
ダイヤフラム８１、回転板８５、押さえ板８７、シャッターケース８９に形成された開口部は、すべてほぼ同じ直径であり、防塵ユニット２０の開口部の外縁部の直径とほぼ同等である。

シャッターケース８９への部材の収納方式について説明する。最初にシャッターケース８９の収納部８６内にダイヤフラム８１が収納され、内部に固定される。そして、６つの絞り溝８１１に、絞り羽根８３のピン８３１をそれぞれ挿入することで、絞り羽根８３を取り付ける。絞り羽根８３のピン８３３を、回転板８５のピン穴８５１に挿入し、回転板８５の操作レバー８５３をシャッターケース８９のレバー用スリット８９１に挿入する。最後に押さえ板８７で回転板８５をシャッターケース８９内に押さえつけて、押さえ板８７をシャッターケース８９内に固定する。係る収納状態では、ダイヤフラム８１及び押さえ板８７は、シャッターケース８９内に固定されている一方で、これらの部材に挟み込まれた絞り羽根８３及び回転板８５は、固定されていない。このため、絞り羽根８３及び回転板８５は、操作レバー８５３が動くことにより、所定角度だけ回転する。

図８（ａ）、（ｂ）は、絞り羽根８３等の部材が収納されたシャッターケース８９の上面図である。図８（ａ）は、絞り羽根８３がシャッターケース８９内部に収納され、シャッターケース８９の開口部の中心が塞がれていない（シャッターが開いている）状態を示している。また、図８（ｂ）は、シャッターケース８９の中心の開口部が絞り羽根８３により隙間無く塞がれている（シャッターが閉じている）状態を示している。図８（ａ）で、レバー用スリット８９１から飛び出た操作レバー８５３を作業者が円周に沿った一方向に所定角度だけ動かすと、回転板８５もその方向に回転する。回転板８５の回転により、ピン穴８５１に挿入された絞り羽根８３のピン８３３は、円周方向に動く。一方、ピン８３３を支点として、ピン８３１は、絞り溝８１１に沿って開口部の中心へ向けて動く。ピン８３１が絞り溝８１１に沿って動くことにより、絞り羽根８３の先端が開口部の中心の空間に移動する。そして、移動した６枚の絞り羽根８３によりシャッターが閉じる。一方、シャッターを開ける場合は、作業者は、操作レバー８５３を所定角度だけ逆方向に動かす。

図６に戻り、カップ側リング９１は、シャッターケース８９と防塵ユニット２０との間に挟みこまれるリング状の部材である。その開口部の内縁部の直径は、防塵ユニット２０の開口部の外縁部の直系とほぼ等しい。同図に示すように、カップ側リング９１には、ボルト９１１を挿通するための複数のボルト穴が形成されている。

各ボルト９１１は、このボルト穴から同方向に複数挿通され、挿通された各ボルト９１１に押さえスプリング９１３が取り付けられる。押さえスプリング９１３が取り付けられたボルト９１１の端部は、接着剤等でシャッターケース８９に固着される。

押さえスプリング９１３は、シャッターケース８９を天井に押さえつけるように付勢するスプリングである。カップ側リング９１を下にしてシャッターケース８９が押し下げられることで押さえスプリング９１３は付勢され、押さえスプリング９１３が消勢することによりシャッターケース８９がカップ側リング９１から離れる。集塵ユニット２０の開口部が天井に密着しているときに、押さえスプリング９１３が消勢することにより、シャッターケース８９が天井に押し付けられる。

また、カップ側リング９１の外縁部には、複数のリングストッパー９１７が取り付けられる。このリングストッパー９１７は、３枚の板状の部材が、接続部分の１つが可動するようにコの字型に接続されたものである。カップ側リング９１を下にしてシャッターケース８９を押し下げた場合、押さえスプリング９１３の弾性力により、カップ側リング９１とシャッターケース８９とは離れようとする。リングストッパー９１７は、シャッターケース８９の外縁部８８にリングストッパー９１７を掛けることで、カップ側リング９１とシャッターケース８９とが離れることを防ぐ。

そして、シャッターケース８９とカップ側リング９１とから構成される絞りリング８０は防塵ユニット２０の外縁部にカップ側リング９１を接着剤等で固着することで、防塵ユニット２０に取り付けられる。ここで、防塵ユニット２０の外縁部は、ゴム等の弾性部材である。シャッターケース８９を押し下げようとすると、この弾性部材にボルト９１１の頭がめり込むので、シャッターケース８９とカップ側リング９１とが重なるまでシャッターケース８９を押し下げることができる。

上記の構成により、作業者は天井の加工対象箇所の真下まで防塵ユニット２０を運び、昇降用ハンドル１１を操作して防塵ユニット２０を天井に押し上げる。そして、作業者は、防塵ユニット２０の縁が天井と隙間無く密着するように防塵ユニット２０を天井に取り付ける。続いて、作業者は、除塵機３０の電源をＯＮする。また、作業者は蒸気発生器３１１又はミストポンプ３１３と、洗浄水ポンプ３１５との電源をＯＮし、加工対象箇所周辺を湿潤する。

その後、作業者は、電動ドリル本体５０の電源をＯＮし、開口工具２１に回転トルクを伝達することで開口工具２１を回転させて、天井の穴開け加工を開始する。穴開け加工の際に生じるアスベスト等を含む粉塵は洗浄水により洗い流され、粉塵を含む水は防塵ユニット２０に接続された粉塵吸入用ホース６７を通過して、ダストドレインタンク３３に流れ込む。また、粉塵を含む空気は送風機４７により空気用チャンバー３７に吸い込まれ、途中のＨＥＰＡフィルター３５１を通過する際に、粉塵が集塵される。

作業終了後、作業者は防塵ユニット２０の開口部に取り付けられた絞りリング８０のシャッターを閉じ、粉塵を充分に洗い流した後、除塵機３０の電源をＯＦＦする。作業者は、支持ユニット１０、防塵ユニット２０、除塵機３０等の器具を片づけ、必要であればＨＥＰＡフィルター３５１を交換する。

次に、加工装置１を使用して、アスベスト等を含有する天井に開口作業を行う際の作業フローについて、詳細に説明する。

作業者は、本作業に先立って、アスベスト等の粉塵から身を守るため、法規制に従い、呼吸器用保護具、保護衣又は作業衣を着用する。通常は、作業者は、作業場所を隔離し、封じ込め又は吊りボルト等での囲い込みの作業を行う。そして、作業者は、作業場所に作業者以外の者が立ち入ることを禁止し、その旨の表示を行う。しかし、本実施形態では、アスベスト等の粉塵は防塵ユニット２０の外部へ飛散しない構成とするので、呼吸器用保護具等の装備や作業場所の隔離は必要ないか、或いは最小限でよい。

作業者は、天井の加工対象箇所の真下まで支持ユニット１０及び防塵ユニット２０を運び、昇降用ハンドル１１を操作することで、防塵ユニット２０を天井まで押し上げる。そして、作業者は、加工対象箇所を防塵ユニット２０で覆い、防塵ユニット２０の開口部を天井に密着させる。そして、リングストッパー９１７を外して絞りリング８０をフリー状態にする。

作業者は、除塵機３０の排水口３９１と排水溝とをホース等で接続する。作業者は、除塵機３０の電源をＯＮし、蒸気発生器３１１又は給水ポンプ３１３の電源をＯＮする。通常は、水スプレーの吹きつけにより加工対象箇所を湿潤する。

水を多量に使用した場合、穴開け後に開口部から水が漏れる。そこで、穴開け後の水漏れを防止したいときは、蒸気発生器３１１の電源のみをＯＮして、スチームの吹きつけにより加工対象箇所を湿潤する。

作業者は、湿潤後、蒸気発生器３１１、給水ポンプ３１３の電源をＯＦＦする。そして、作業者は電動ドリル本体５０の電源をＯＮし、トルクチューブ５１を介して開口工具２１に回転トルクを伝達して、開口工具２１を回転させる。開口工具２１の回転により天井に穴が開けられる。

天井に開口部が形成されたなら、作業者は電動ドリル本体５０の電源をＯＦＦにし、絞りリング８０を操作して、防塵ユニット２０の開口部を塞ぐ。そして、作業者は、洗浄水ポンプ３１５の電源をＯＮにし、洗浄水ポンプ３１５により防塵ユニット２０内部へ送水された洗浄水は防塵ユニット２０内の粉塵を洗い流す。

洗浄が終了したら、作業者は洗浄水ポンプ３１５の電源をＯＦＦし、除塵機３０の電源をＯＦＦする。作業者は、操作レバー８５３を所定角度動かし、絞りリングのシャッターを閉じ、防塵ユニット２０を天井から離す。シャッターが閉じた状態で防塵ユニット２０内を洗浄した後、作業者は除塵機３０の電源をＯＦＦする。最後に作業者は、作業場所の後かたづけ、清掃を行う。この際、作業者はアスベスト等の粉塵が付着した器具を梱包せずに作業場所外へ持ち出さないようにする。作業者は、ＨＥＰＡフィルター３５１の寿命が尽きたなら、新たなフィルターに交換する。
以上で、開口作業は終了する。

本発明の作用、効果について説明する。通常、アスベスト等を含有する天井に開口作業を行う場合、粉塵対策を十分に行う必要がある。このためには、例えば特許文献１、３、４に開示された加工装置のように大型の装置が必要とされる。しかし、本実施形態に係る加工装置１は、これらに比較して非常に小型であり、省スペースでの作業を可能としている。

また、加工装置１は、加工対象箇所を湿潤するので、粉塵比重が増加し、粉塵の集塵が容易となる。このため、粉塵が加工装置１の外部に飛散しない。

また、穴あけ後の防塵ユニット２０の開口部を、絞りリング８０で塞ぐ。このため、作業者が防塵ユニット２０を天井から取り外すとき、防塵ユニット２０の開口部から粉塵やゴミなどが飛散しない。

コスト削減の効果について、例えば、２人で作業する場合、これまで養生に係わる労働時間、清掃に係る作業時間は、１箇所当たり、それぞれ３時間程度かかっていた。しかし、本発明に係る加工装置１によれば、粉塵が加工装置外部に飛散しないから、養生や清掃が短時間で済む。これらの作業は、例えばそれぞれ０．２５時間で終了する。よって、作業時間の大幅な削減により、作業コストを削減できる。

また、養生シートなどの産業廃棄物が、例えば１箇所当たり６００円であった。本発明によれば、このコストも削減できる。

（実施形態２）
実施形態１に係る加工装置では、絞りリング８０のシャッターの開閉を手動で行っていたが、防塵ユニット２０が天井から離れることに応答して、絞りリング８０のシャッターが自動的に閉じる構成とすることもできる。以下、絞りリング８０のシャッターの開閉機構を工夫した実施形態２に係る加工装置について説明する。

実施形態２に係る加工装置は、図９に示すように、絞りリング８０のシャッターケース８９にリング用スリット８９３とレバー用スプリング８９５とを追加し、カップ側リング９１にレバーストッパー９１５を追加した以外は、実施形態１に係る加工装置と同様の構成である。
ストッパー用スリット８９３は、シャッターケースの外縁部８８に形成された、レバーストッパー９１５を挿通するためのスリットである。また、ストッパー用スリット８９３は、レバー用スリット８９１の近くに形成される。

収納部８６の側面のレバー用スリット８９１の一端の近くにレバースプリング８９５が取り付けられる。レバースプリング８９５は、レバー用スリット８９１を挿通した操作レバー８５３に取り付けるスプリングである。

レバーストッパー９１５は、レバースプリング８９５が消勢するのを妨げるための板状の部材であり、カップ側リング９１のシャッターケース８９と重ね合わせる面に板の側面が固着される。レバーストッパー９１５は、レバースプリング８９５が付勢され（伸ばされ）、付勢されたレバースプリング８９５と操作レバー８５３との間にレバーストッパー９１５が挿入されることで、レバースプリング８９５の消勢を妨げる。レバーストッパー９１５の高さは、ボルト９１１の長さより短いので、集塵ユニット２０の開口部が天井から離れている場合に、押さえスプリング９１３が消勢することで、レバーストッパー９１５がレバースプリング８９５から外れる。

また、ボルト９１１の固着の際、カップ側リング９１のレバーストッパー９１５とシャッターケース８９のストッパー用スリット８９３との位置が一致するように取り付ける。このため、カップ側リング９１を下にして、シャッターケース８９を押し下げると、ストッパー用スリット８９３をレバーストッパー９１５が挿通する。

次に、絞りリングの操作方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。作業者は、まず、図１０（ａ）に示すように、作業者は、操作レバー８５３をシャッターの開く方向に動かす。作業者は、防塵ユニット２０に取り付けられた絞りリング８０のシャッターケース８９を押し下げる。作業者がシャッターケース８９を押し下げることにより、レバーストッパー９１５がストッパー用スリット８９３を挿通する。そして、作業者はレバースプリング８９５を付勢して（伸ばして）操作レバー８５３に掛ける。レバースプリング８９５の消勢は、レバーストッパー９１５により妨げられる。即ち、操作レバー８５３がレバーストッパー９１５に掛かった状態となる。また、作業者はリングストッパー９１７をシャッターケース８９に掛ける。リングストッパー９１７が掛けられたことにより、シャッターケース８９とカップ側リング９１とが離れず、シャッターが開いた状態が維持される。そして、作業者は、防塵ユニット２０のアクリル製カップの開口部を天井に隙間なく密着させる。

続いて作業者は、図１０（ｂ）に示すように、防塵ユニット２０の開口部を天井に密着させた状態でリングストッパー９１７を外す。リングストッパー９１７が外れると、押さえスプリング９１３の弾性力によりシャッターケース８９は押し上げられ、天井に押し付けられる。但し、シャッターケース８９が天井に達しても、依然としてレバーストッパー９１５は、操作レバー８５３に掛かったままの状態である。このため、シャッターケース８９のシャッターは開いた状態のままである。レバーストッパー９１５を外した状態（フリー状態）で、作業者は、開口作業を行う。

作業者は、開口作業後、図１１に示すように、絞りリング８０（シャッターケース８９及びカップ側リング９１）が装着された防塵ユニット２０を下げて、天井から離す。防塵ユニット２０が天井から離れると、押さえスプリング９１３の弾性力により、シャッターケース８９はさらに押し上げられ、レバーストッパー９１５は、ストッパー用スリット８９３を通過する。即ちレバーストッパー９１５が外れる。レバーストッパー９１５が外れると、レバースプリング８９５の弾性力により、操作レバー８５３がレバー用スリット８９１に沿ってシャッターの閉じる方向に動き、シャッターケース８９のシャッターが閉じる。

従って、本実施形態に係る絞りリング８０（シャッターケース８９及びカップ側リング９１）の構成により、防塵ユニット２０が天井から離れたことに応答して、シャッターケース８９のシャッターが閉じ、防塵ユニット２０の開口部が塞がれる。作業者は、天井から防塵ユニット２０を離す前に操作レバー８５３を動かす必要が無いため、作業者の作業負担がより軽減される。

（実施形態３）
実施形態１、２に係る加工装置は、加工装置の各器具を手動で操作していたが、本発明はこれに限定されない。開口作業を加工装置が自動で行う構成とすることもできる。以下、開口作業を加工装置が自動で行う本発明の実施形態３に係る加工装置の構成について説明する。

本実施形態にかかる加工装置１ａは、図１２に示すように、電動ドリル本体５０の代わりにモータ５０ａを備え、さらに制御器１００を備える他は、実施形態１に係る加工装置１又は２と同様の構成である。

モータ５０ａは、制御器１００の制御に従って、回転トルクを発生させる。モータ５０ａが発生させた回転トルクは、トルクチューブ５１を介してパイプ用クラッチ２１３及びカッター用クラッチ２１６に伝達される。

制御器１００は、加工装置１ａを制御する制御装置であり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２０とを備えて構成される。制御器１００は除塵機３０及びモータ５０ａを制御する。

ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１３０に格納されたプログラムを読み出して繰り返し実行する。

ＲＡＭ(Random Access Memory)１２０は、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして機能する。

ＲＯＭ１３０は、開口プログラムと、カッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）と、を格納する。カッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）は、カッター２１９の上昇距離の上限値であり、この値以上の場合に、天井に穴開け加工がされたと判断される。

加工装置１ａの動作について説明する。作業者は、防塵ユニット２０を天井に押し上げ、防塵ユニット２０を天井に隙間なく密着させる。そして、作業者は制御器１００を動作させる。ＣＰＵ１１０は、開口プログラムをＲＯＭ１３０から読み出して開口処理を実行する。

開口処理は、加工装置１ａに天井を穴開け加工させる処理である。図１３に開口処理のフローチャートを示す。ＣＰＵ１１０は、除塵機の運転を開始させる。また、蒸気発生器３１１と給水ポンプ３１３とを運転させて、水又は水蒸気で天井の加工対象箇所を湿潤させる（ステップＳ１）。一定時間経過後、ＣＰＵ１１０は、モータ５０ａを正転させることによりカッター２１９を上昇させ、且つカッター２１９を回転させ、（ステップＳ３）、カッター２１９がカッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）以上、上昇したか否かを判別する（ステップＳ５）。カッター２１９がカッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）以上、上昇していないならば（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０はステップＳ５に戻る。カッター２１９がカッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）以上、上昇したならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０はモータ５０ａを逆転させることによりカッター２１９の回転を停止させ、またカッター２１９をカッター上昇距離Ｓ（ｃｍ）だけ下降させる（ステップＳ７）。続いてＣＰＵ１１０は、洗浄水ポンプ３１５を運転させて、防塵ユニット２０を洗浄させる（ステップＳ９）。一定時間経過後、ＣＰＵ１０は、除塵機３０を停止させる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の後、ＣＰＵ１１０は開口処理を終了する。

本実施形態では、制御器１００が、自動で穴開け加工を行うので、作業者の本作業の負担が軽減される。

（実施形態４）
実施形態１〜３では、絞りリング８０を防塵ユニット２０の開口部を塞ぐために使用しているが、絞りリング８０を開口作業で開口した天井の開口部を塞ぐために使用しても良い。以下、開口作業で開口した天井の開口部を塞ぐ、本発明の実施形態４に係る加工装置について説明する。

本実施形態に係る加工装置は、絞りリング８１をさらに備える他は、実施形態２に係る加工装置と同様である。

絞りリング８１は、絞りリング８０と同様の構成であり、開口作業で開口した天井の開口部を塞ぐために使用される。

開口作業の作業フローについて説明する。図１４（ａ）は、穴開け加工前の本実施形態に係る防塵ユニット２０の断面図である。作業者は、同図に示すように、加工対象箇所を絞りリング８１の開口部が囲むように、絞りリング８１を接着剤やネジなどで取り付ける。そして、作業者は、防塵ユニット２０の開口部を天井に隙間なく密着させ、絞りリング８０のリングストッパー９１７を外してフリー状態にする。

図１４（ｂ）は、穴開け加工後の本実施形態に係る防塵ユニット２０の断面図である。穴開け加工が終了した後、作業者は、防塵ユニット２０を天井から離す。防塵ユニット２０が天井から離れることで、絞りリング８０のシャッターが閉じ、防塵ユニット２０の開口部が塞がれる。また、作業者は絞りリング８１のリングストッパーを外す。絞りリング８１のリングストッパーが外れ、絞りリング８１のシャッターが閉じることで天井の開口部が塞がれる。

本実施形態では、絞りリング８０、８１のシャッターが閉じることで防塵ユニット２０のみならず、天井の開口部も塞がれるため、粉塵が防塵ユニット２０や天井の開口部から飛散しにくい。

なお、防塵ユニット２０の形状は、カップ状に限られず、加工対象箇所を覆い、粉塵を防塵ユニット２０の外部へ飛散させないものであれば他の形状であってもよい。

開口部を塞ぐ部材は、絞り羽根を備えたリング状の部材に限られず、取り付けるときに防塵ユニット２０の開口部を開けて、防塵ユニット２０を取り外すときに開口部を塞ぐものであれば、その形状、構成は問わない。

天井から防塵ユニット２０が離れたことに応答して、絞りリング８０がシャッターを閉じる構成は、上記実施形態に示したものに限られない。
例えば、絞りリング８０が、モータなどの絞り羽根８３の駆動機構と、駆動機構を制御する制御部と、防塵ユニット２０が天井から離れたことを検知するセンサーを備え、防塵ユニット２０が天井から離れたことをセンサーが検知したことに応答して、制御部が駆動機構を制御して絞り羽根８３を動かし、開口部を塞ぐ構成とすることもできる。また、制御器１００が、絞りリング８０のシャッターの開閉を制御してもよい。

本発明に係る加工装置は、アスベストを含有しない一般の建築物の加工作業にも使用できることは勿論である。その場合、例えば、蒸気用ホース６１、給水用ホース６３、スチームノズル７１、水スプレーノズル７３、蒸気発生器３１１及び給水ポンプ３１３などを取り除き、加工装置をより小型化することもできる。

また、上記の実施形態では天井に穴開け加工することを前提としているが、天井に限られず、床や壁などを加工してもよい。壁に開口する場合、支持ユニット１０は、壁に防塵ユニット２０を押しつけるように形状を工夫しても良いし、床に防塵ユニット２０を密着させる場合は、支持ユニット１０を用いなくても構わない。

加工対象箇所に吹き付ける気体や液体は、水に限らず、粉塵を湿潤させ、粉塵の比重を増加させるものであれば、種類は問わない。

本発明の実施形態１に係る加工装置の全体図である。本発明の実施形態１に係る開口工具の側面図である。本発明の実施形態１に係る開口工具の斜視図である。本発明の実施形態１に係る除塵機の全体図である。本発明の実施形態１に係る防塵フィルターの交換方法を説明するための図である。本発明の実施形態１に係る絞りリングの構造を説明するための図である。本発明の実施形態１に係るシャッターケースの構造を説明するための図である。（ａ）本発明の実施形態１に係る絞りリングの上面図である。（ｂ）本発明の実施形態１に係る絞りリングの上面図である。本発明の実施形態２に係る絞りリングの構造図である。（ａ）本発明の実施形態２に係る絞りリングの開口作業前における操作方法を説明するための図である。（ｂ）本発明の実施形態２に係る絞りリングの開口作業中の操作方法を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る絞りリングの開口作業後の操作方法を説明するための図である。本発明の実施形態３に係る加工装置の全体図である。本発明の実施形態３に係る開口処理のフローチャートである。（ａ）穴開け加工前の本発明の実施形態４に係る防塵ユニットの断面図である。（ｂ）穴開け加工後の本発明の実施形態４に係る防塵ユニットの断面図である。

符号の説明

１０支持ユニット
１１昇降用ハンドル
１３支持具
１５本体部
１７脚部
２０防塵ユニット
２１開口工具
２１１支持器具
２１１１ナット
２１３パイプ用クラッチ
２１４ギヤ
２１５パイプ
２１５１ネジ部
２１５３ギヤ部
２１６カッター用クラッチ
２１７カッターホルダ
２１９カッター
３０除塵機
３１給水タンク
３１１蒸気発生器
３１３給水ポンプ
３１５洗浄水ポンプ
３３ダストドレインタンク
３５ダクト
３５１ＨＥＰＡフィルター
３５３収納袋
３７空気チャンバー
３７１送風機
５０電動ドリル本体
５０ａモータ
５１トルクチューブ
６１蒸気用ホース
６３給水用ホース
６５洗浄水用ホース
６７粉塵吸入用ホース
６９給気用ホース
７１スチームノズル
７３水スプレーノズル
７５洗浄ノズル
８０絞りリング
８１ダイヤフラム
８１１絞り溝
８３絞り羽根
８３１、８３３ピン
８５回転板
８５１ピン穴
８５３操作レバー
８６収納部
８７押さえ板
８８外縁部
８９シャッターケース
８９１レバー用スリット
８９３ストッパー用スリット
８９５レバースプリング
９１カップ側リング
９１１ボルト
９１３押さえスプリング
９１５レバーストッパー
９１７リングストッパー
１００制御器
１１０ＣＰＵ
１２０ＲＡＭ
１３０ＲＯＭ

Claims

下端近傍が、脚部を備えた支持器具で支持され、建築部材に形成する開口箇所に相対して設置され、上端に設けられた弾性部材を、前記開口箇所の周囲に密着させて開口を形成する周囲の前記建築部材を覆い、粉塵吸入口が底部に形成されたカップ状の被覆手段と、
前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間を湿潤する湿潤手段と、
前記被覆手段外のトルク発生手段からの駆動力が、前記被覆手段の前記支持器具を避けた位置の挿通部から前記被覆手段内に伝達され、前記空間内に保持されたトルク伝達手段回りに回転するカッターで前記建築部材を切削して開口を形成する加工手段と、
前記加工手段が前記建築部材に開口を形成する際に生じる粉塵を、流体に含まれた状態で前記空間内から除去する粉塵除去手段と、
を備えることを特徴とする加工装置。
前記粉塵除去手段は、前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間から粉塵を吸引する吸引手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
前記粉塵除去手段は、前記被覆手段と前記建築部材とで形成される空間を大気圧に対して負圧に維持する手段を備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加工装置。