JPH10249296A - 自走式研掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 壁面に吸着しながら移動し、その壁面をより
効率的に研掃処理することができる自走式研掃装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 この装置においては、装置と壁面との間
に形成される実質上密閉された空間部を減圧して、装置
本体を壁面に吸着させた状態で、壁面に沿って移動させ
ながら、壁面に対して噴流を噴射するとともに、剥離部
材を用いて機械的に研掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、壁面への吸着状態
を維持しその壁面に沿って移動しながら、壁面を研掃し
得る自走式研掃装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、船舶,高層建築物あるい
は大型のタンク類などにおける内外の壁面の清掃や塗装
前の素地調整等の作業は、人手で行うにはかなりの困難
を有するものである。そこで、これらの作業を人手に頼
らず自動的に行わせることが考えられており、このため
の装置が種々提案されている。例えば、特公昭６０−２
８７１５号では、基本的には、受圧体と、装置本体を駆
動する車輪部材と、上記受圧体および外壁面と協同して
減圧空間を規定するシールと、減圧空間から流体を排出
するための減圧源とを備えて、壁面に吸着し且つ該壁面
に沿って移動する装置が開示されている。更に、特公昭
６０−２６７５２号には、この基本構成に加え、吸着し
て移動する壁面上に対し、研掃材を投射してブラストす
る機構を備えた装置が開示されている。上記装置によれ
ば、例えばスチールグリットのような研掃材を投射し
て、壁面上の紛塵や汚れを落としたり古い塗膜を剥離し
たりすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、船舶,建築
物あるいは大型のタンク類を長期間使用する場合、その
表面状態(塗装状態)を維持するために定期的にメインテ
ナンスを行う必要がある。例えば、比較的短期間であれ
ば、必要箇所のみを部分的に補修塗装し、一定以上の長
期間を経た場合には、全体的な再塗装が必要となる。そ
して、壁面の補修・再塗装を行う際には、予め、その壁
面に対して、古い塗膜の剥離及び表面清掃等の前処理を
十分に行う必要がある。特に、対象物が、例えば、洋上
あるいは岸壁付近等、常々海水や潮風にさらされる環境
下に設置されている場合には、その壁面上には、紛塵や
汚れ等の通常の付着物のみならず、海水に運ばれた貝殻
等の付着物が堆積している場合がある。このような堆積
物等の異物の付着に対しては、研掃材を投射して行う従
来の研掃ブラスト装置では、効率良く除去することは困
難であった。また、上記のような環境下では、壁面母材
の耐久性に悪影響を及ぼす塩分が壁面に付着するので、
補修塗装前に、これを十分に除去することが求められ
る。

【０００４】本発明は、上述した技術的課題に鑑みてな
されたもので、壁面に吸着しながら移動し、その壁面上
に付着した異物を効率良く研掃し、しかも壁面上の塩分
も除去することができる自走式研掃装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明(以下、第１の発明という)は、壁面との間に空間部を
形成するケーシングと、上記ケーシングの周縁部もしく
はその近傍に装着され、上記空間部を気密にシールする
シール部材と、一端が上記空間部に開口し、他端側が減
圧装置に連通する減圧通路と、上記空間部内の壁面の研
掃を行う研掃手段と、上記空間部内を減圧し装置本体を
壁面に吸着させた状態で、該装置本体を上記壁面に沿っ
て移動させ得る移動手段とを有し、上記研掃手段が、高
圧水供給装置に接続され上記空間部内の壁面に向かって
噴流を噴射し得る噴流ノズルと、上記壁面上の塗装被膜
及び／又は異物等の付着物を剥離する剥離部材とを有し
ていることを特徴としたものである。

【０００６】本願の請求項２に係る発明(以下、第２の
発明という)は、上記剥離部材がブラシ状に形成される
とともに、上記ケーシング上に軸支された回転軸に対し
て、該回転軸から半径方向に所定間隔をおいて連結さ
れ、上記空間内で旋回可能であることを特徴としたもの
である。

【０００７】本願の請求項３に係る発明(以下、第３の
発明という)は、上記移動手段が、上記移動手段が、壁
面上を転動する上下方向走行用の転動部材と、該転動部
材を介して研掃装置本体を上方から壁面に沿って牽引す
る牽引装置とを有していることを特徴としたものであ
る。

【０００８】本願の請求項４に係る発明(以下、第４の
発明という)は、上記移動手段が、走行モータを備えた
左右方向走行用の車輪部材を有するとともに、上記牽引
装置が、該車輪部材の駆動に対応して左右方向に滑走可
能であることを特徴としたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、例
えば洋上あるいは岸壁に設置されたタンクの壁面の研掃
処理を行う研掃装置に適用した場合を例にとって、添付
図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は、
本発明に係る自走式研掃装置１０とその牽引ユニット２
５及び補助ユニット３０からなる研掃システムの全体説
明図である。上記研掃装置１０は、タンク壁面１に吸着
し、補助ユニット３０から供給された高圧水をタンク壁
面に噴射して古い塗膜の剥離及び表面清掃等の研掃処理
を行う機構を備えている。上記補助ユニット３０は、研
掃装置１０に高圧水を供給する高圧水供給装置３５と、
サイクロン及び減圧装置を含むブロワユニット３２と、
このブロワユニット３２の作用によって回収された噴射
後の水を処理する水処理装置３３と、これら装置の駆動
源としてのジェネレータ３４とを有している。本実施の
形態では、以上の構成の補助ユニット３０が、タンク壁
面１に横付けされた作業船４１上に搭載されている。

【００１０】タンク壁面１の研掃処理を行う際には、ま
ず、上記研掃装置１０を牽引ユニット２５のワイヤ２
８,２８で吊り下げた状態でタンク壁面１上に配置させ
た上で、上記ブロワユニット３２内の減圧装置を駆動し
て、研掃装置１０をタンク壁面１に吸着させる。この吸
着状態において、高圧水供給装置３５から高圧で送り出
された高圧水が供給ホース３７を通じて研掃装置１０に
供給され、噴流としてタンク壁面１に対して噴射され
る。

【００１１】タンク壁面衝突後の噴流水および塗膜や汚
れ等の剥離物は、上記ブロワユニット３２の吸引作用に
よって回収される。吸引回収された水や剥離物は、吸引
ホース３１を通じて、まず、上記水処理装置３３に送ら
れ、汚水と剥離物とに分別される。分別後の汚水は、水
処理装置３３に連通したポンプ(不図示)の作用によりシ
ステムの外部へ排出される。剥離物は、更に、接続ホー
ス３９を通じて上記ブロワユニット３２に吸引回収さ
れ、このユニット３２内のサイクロンにより集積された
後、廃棄される。なお、各装置の駆動源としてジェネレ
ータ３４が設けられており、そこから電源ケーブル４０
を通じて各部に電力が供給される。本実施の形態では、
以上のような補助ユニット３０による一連の処理・作業
によって、研掃装置１０のタンク壁面１に対する研掃処
理が行なわれる。

【００１２】また、研掃装置１０は、詳しくは後述する
が、タンク壁面１上で転動する車輪部材を備えており、
その車輪部材を介して、研掃装置１０をタンク壁面１に
沿って移動させるために、装置本体を上方から牽引する
ための牽引ユニット２５がタンク壁面１の上方に設けら
れている。タンク壁面１の上方端部付近には、水平方向
に延びるレール部材２３がタンク壁面１に対して平行に
取り付けられており、牽引装置２１が、対のローラ２２
を介してこのレール部材２３に組み付けられ、タンク壁
面１の上方において支持されている。各ローラ２２は駆
動モータ２４を有しており、それら駆動モータ２４を駆
動することにより、牽引装置２１は、上記ローラ２２を
介してレール部材２３に沿って滑走可能である。また、
上記研掃装置１０の上端部には、２本のワイヤ２８の一
端側が連結されており、各ワイヤ２８は、その他端側が
上記牽引装置２１のドラム２６に連結されている。以上
のような構成の牽引ユニット２５を用いて、研掃装置１
０を上方から牽引し、装置本体をタンク壁面１に沿って
移動させることができる。

【００１３】次に、研掃装置１０の構成等について詳細
に説明する。図６は、図３のＸ−Ｘ線に沿った断面説明
図であり、上記研掃装置１０のタンク壁面１への吸着状
態を示している。本実施の形態に係る研掃装置１０は、
タンク壁面１側の周縁部がそのタンク壁面１の外周形状
に対応するケーシング２を備えており、このケーシング
２は、研掃装置１０をタンク壁面１に対して設置させた
場合に、タンク壁面１との間に空間部２０を形成する。
上記ケーシング２の周縁部には、上記空間部２０を気密
にシールするシール部材３が装着されている。また、上
記ケーシング２には、一端側が上記空間部２０に開口し
他端側が上記ブロワユニット３２の減圧装置に連通する
減圧通路４が設けられており、この減圧通路４を介して
空間部２０を減圧することにより、研掃装置１０をタン
ク壁面１に吸着させることができるようになっている。

【００１４】本実施の形態に係る研掃装置１０では、ケ
ーシング２内の中央に、該ケーシング２に軸支された回
転軸９が取り付けられている。この回転軸９は、ケーシ
ング２の外側に設けられた回転モータ１５により駆動さ
れ、タンク壁面１に略垂直な状態で回転可能であるよう
に設けられている。回転軸９の軸芯部には、上述の高圧
水供給装置３５からの供給ホース３７に連なる高圧水通
路１１が形成されており、この高圧水通路１１は、末端
側で複数の(本実施の形態では四本の)分岐通路１１aに
分岐している。また、上記回転軸９の末端側には、円盤
状の回転部材１８が、回転軸９に対して垂直に取り付け
られており、上記分岐通路１１aは、それぞれ、回転部
材１８に沿って伸びている。各分岐通路１１aは、管１
１ｂを介して、上記回転軸９から所定間隔をおいてタン
ク壁面１に臨む噴射ノズル１２に連通している。

【００１５】一方、上記回転軸９のタンク壁面１とは反
対側の端部には、上記高圧水通路１１に連通した高圧水
供給口１６が設けられている。前述したような補助ユニ
ット３０における高圧水供給装置３５から供給された高
圧水は、この高圧水供給口１６から上記噴流導管１１を
通じてケーシング２内に導かれ、上記噴射ノズル１２か
らタンク壁面１に向けて噴射される。上記回転モータ１
５を駆動して回転軸９を回転させた場合には、複数の噴
射ノズル１２が空間部２０内で旋回する。噴流ノズル１
２から高圧水が噴射された場合には、その旋回軌跡に沿
って壁面１が研掃処理される。

【００１６】図７は、図３のＹ−Ｙ線に沿った断面説明
図である。上記回転軸９の末端側に取り付けられた回転
部材１８には、回転軸９から所定間隔(上記回転軸９か
ら噴射ノズル１２までの所定間隔と略同間隔)をおい
て、ブラシホルダ１３が取り付けられている。このブラ
シホルダ１３はタンク壁面１に向かって延び、その端部
には、タンク壁面１上の付着物を除去する剥離部材とし
て、ブラシ１４が装着されている。このブラシ１４は、
ブラシホルダ１３に支持されたブラシ軸部１３aとキャ
ップ１３bとの間に介装されたスプリング１７によって
タンク壁面１側に所定の付勢力で付勢されており、上記
研掃装置１０がタンク壁面１に対して配置された状態
で、上記ブラシ１４がタンク壁面１に当接するように設
定されている。上記回転軸９を回転させた場合には、ブ
ラシ部材１４が、空間部２０内でタンク壁面１に当接し
ながら旋回する。この旋回動作に伴いブラシ１４がタン
ク壁面１をこすることにより、タンク壁面１が研掃処理
される。なお、上記剥離部材としては、ブラシ１４の代
わりに、砥石等の古い塗膜及び付着物を剥離できる他の
部材を用いてもよい。

【００１７】以上の構成によれば、研掃装置１０は、回
転軸９を回転させ、上記噴射ノズル１２及びブラシ部材
１４を空間部２０内で旋回させた場合に、上記タンク壁
面１に対し高圧水を噴流として噴射するとともに、ブラ
シ部材１４を用いてタンク壁面１を機械的に研掃するこ
とができるので、紛塵や汚れ等の通常の付着物のみなら
ず、貝殻等の堆積物をより効率良く除去することが可能
となる。また、特に噴流の噴射により、タンク壁面１に
付着した塩分を十分に洗い落とすことができる。また、
本実施の形態では、空間部２０内で噴射ノズル１２及び
ブラシ部材１４の両方を旋回させるが、これに限定され
ることはなく、例えばブラシ部材１４のみを回転軸９の
回転により旋回させるようにしてもよい。なお、タンク
壁面１の補修・再塗装等の作業は、効率的には最低限必
要な部分にのみ施されることが好ましい。この点に関
し、前述した研掃手段を備えた研掃装置は、比較的狭い
範囲に対応可能であるので、部分的な補修・再塗装等の
作業に適している。

【００１８】図３,図４および図５は、それぞれ、上記
研掃装置１０の平面図,正面図(図３のＶ−Ｖ線に沿った
矢視図)、および、右側面図(図３のＷ−Ｗ線に沿った矢
視図)である。上記研掃装置１０の壁面１に沿った移動
手段として、上記ケーシング２の外周には４組みの全方
向性の車輪ユニット(所謂オムニローラ)５,６,７及び８
が設けられている。これら車輪ユニット５〜８は同様の
構成のもので、それぞれ第１及び第２の車輪部材と走行
モータとを有している。例えば車輪ユニット５を例にと
って説明すれば、第１及び第２の車輪部材５Ａ,５Ｂ
と、それら車輪部材５Ａ,５Ｂをタンク壁面１上で駆動
させるための走行モータ５Ｍとが１つのユニットとして
設けられている。

【００１９】図４から良く分かるように、上記第１の車
輪部材５Ａは、所定曲率の外周面を備えた４つの回転子
５aとホイール部材５Ｃとを有している。このホイール
部材５Ｃの周囲には、側面視Ｌ字形の４つのブラケット
部材５cが設けられており、上記回転子５aは、これら対
をなすブラケット部材５cに支持されて、それぞれ軸部
５dを軸にして転動することができる。また、この態様
では、各回転子５aの外周面が車輪部材５Ａの外周に沿
って位置させられ、研掃装置１０がタンク壁面１に対し
て配置された場合に、４つの回転子５aのうちのいずれ
か１つがタンク壁面１に当接するように設定されてい
る。上記ホイール部材５Ｃは走行モータ５Ｍの出力軸に
連結されており、走行モータ５Ｍを駆動することによ
り、ホイール部材５Ｃが出力軸の周方向に回転させら
れ、これに伴って、各回転子５aが出力軸の周方向に旋
回する。このように、上記車輪部材５Ａは壁面１上で回
転駆動され、研掃装置１０がタンク壁面１に沿って左右
方向に移動することが可能となる。

【００２０】また、上記研掃装置１０は、それがタンク
壁面１に対して配置された場合にタンク壁面１に当接す
る回転子５aを介して、前述したようにタンク壁面１の
上方に設けられた牽引装置２１(図１及び図２参照)によ
り牽引され、タンク壁面１に沿って上下方向に移動する
ことができる。なお、このような第１の車輪部材５Ａの
構造は、それに併設された第２の車輪部材５Ｂについて
も同様であり、更に、かかる車輪ユニット５の構成は、
他の車輪ユニット６,７及び８についても同様である。

【００２１】本実施の形態では、上記牽引装置２１を左
右方向について静止させた上で、壁面１上方から２本の
ワイヤ２８を介して上記研掃装置１０を牽引することに
より、研掃装置１０をタンク壁面１に沿って上方へ移動
させる。研掃装置１０は、タンク壁面１に対する吸着力
と、牽引装置２１の牽引力とにより、その自重を支えた
上でタンク壁面１への吸着状態を維持しながら、上記車
輪ユニット５〜８における回転子５a〜８a,５b〜８bの
いずれかを介して、タンク壁面１に沿って移動すること
ができる。

【００２２】一方、上記牽引装置２１のワイヤ２８の巻
上げ動作を停止させた上で、牽引装置２１を上記レール
部材２３に沿って移動させるとともに、上記走行モータ
５Ｍ〜８Ｍを駆動して、車輪部材５Ａ〜８Ａ,５Ｂ〜８
Ｂをタンク壁面１上で回転駆動させることにより、研掃
装置１０をタンク壁面１に沿って左右方向に移動させる
ことが可能である。この場合、上記レール部材２３に沿
った牽引装置２１の移動に際し、必要に応じて、補助ユ
ニット３０が搭載されている作業船４１を海上で移動さ
せることができる。なお、本実施の形態では、上記補助
ユニット３０が作業船４１上に搭載されているが、これ
に限定されることはなく、例えば、タンク壁面１の下方
に水平方向に延びるレール部材を設け、そのレール部材
に沿って滑走可能な荷台上に補助ユニット３０を搭載し
てもよい。

【００２３】上記研掃装置１０及び牽引装置２１は、電
源ケーブル３８を介して、制御ボックス３６内に配置さ
れたコントローラに電気的に接続されており、該コント
ローラによって作動制御される。このようにして、研掃
装置１０の移動速度,噴流の噴射及びブラシの回転駆動
のタイミング等が好適に制御されるようになっている。

【００２４】本実施の形態では、上記牽引装置２１を左
右方向について停止させた上で、タンク壁面１に沿って
上下方向に研掃装置１０を移動させて所定領域を研掃処
理した後、上記研掃装置本体１０を左右方向へ移動させ
て、研掃処理を施すべき壁面１上に配置するようにし
た。この工程を繰り返して、タンク壁面１上の必要とさ
れる領域を研掃処理する。

【００２５】尚、本発明は、以上の例示された実施態様
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であ
ることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、ケーシング
と壁面との間に形成される空間部を減圧して、壁面に研
掃装置を吸着させた状態で、装置本体を壁面に沿って移
動させながら、上記空間部内の壁面に対して、高圧水を
噴射するとともに、剥離部材を用いて壁面を機械的に研
掃することができるので、壁面上の付着物をより効率良
く除去することが可能である。特に高圧水の噴射によ
り、壁面に付着した塩分を十分に洗い落とすことができ
る。

【００２７】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。しかも、その上、上記剥離部材が、壁面とケーシン
グとの間の空間部内で、ケーシングに軸支された回転軸
から所定間隔をおいて旋回可能であるので、壁面に対し
てより効率的に研掃処理を施すことができる。

【００２８】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。しかも、その上、壁面の上方からワイヤを介して研
掃装置を牽引し、上下方向走行用の転動部材を介して、
研掃装置本体を壁面上で上下方向に移動させることがで
きる。

【００２９】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏すること
ができる。しかも、その上、走行モータを駆動して、左
右方向走行用の車輪部材を壁面上で回転駆動させ、研掃
装置本体を壁面に沿って左右方向に移動させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る研掃装置を備えた研掃システム
の全体説明図である。

【図２】 上記研掃システムの全体説明図である。

【図３】 上記研掃装置の平面図である。

【図４】 上記研掃装置の正面図である。

【図５】 上記研掃装置の右側面図である。

【図６】 図３のＸ−Ｘ線に沿った部分断面説明図であ
る。

【図７】 図３のＹ−Ｙ線に沿った部分断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１…タンク壁面 ２…ケーシング ３…シール部材 ４…減圧通路 ５,６,７,８…車輪ユニット ５Ａ,５Ｂ,６Ａ,６Ｂ,７Ａ,７Ｂ,８Ａ,８Ｂ…車輪部材 ５a,５b,６a,６b,７a,７b,８a,８b…回転子 ５Ｍ,６Ｍ,７Ｍ,８Ｍ…走行モータ １０…研掃装置 １２…噴射ノズル １３…剥離部材 ２０…空間部 ２１…牽引装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面との間に空間部を形成するケーシン
   グと、 上記ケーシングの周縁部もしくはその近傍に装着され、
   上記空間部を気密にシールするシール部材と、 一端が上記空間部に開口し、他端側が減圧装置に連通す
   る減圧通路と、 上記空間部内の壁面の研掃を行う研掃手段と、 上記空間部内を減圧し装置本体を壁面に吸着させた状態
   で、該装置本体を上記壁面に沿って移動させ得る移動手
   段とを有し、 上記研掃手段が、高圧水供給装置に接続され上記空間部
   内の壁面に向かって噴流を噴射し得る噴流ノズルと、上
   記壁面上の塗装被膜及び／又は異物等の付着物を剥離す
   る剥離部材とを有していることを特徴とする自走式研掃
   装置。
2. 【請求項２】 上記剥離部材がブラシ状に形成されると
   ともに、上記ケーシングに軸支された回転軸に対して、
   該回転軸から半径方向に所定間隔をおいて連結され、上
   記空間部内で旋回可能であることを特徴とする請求項１
   記載の自走式研掃装置。
3. 【請求項３】 上記移動手段が、壁面上を転動する上下
   方向走行用の転動部材と、該転動部材を介して研掃装置
   本体を上方から壁面に沿って牽引する牽引装置を有して
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式研
   掃装置。
4. 【請求項４】 上記移動手段が、走行モータを備えた左
   右方向走行用の車輪部材を有し、上記牽引装置が、該車
   輪部材の駆動に対応して左右方向に滑走可能であること
   を特徴とする請求項３記載の自走式研掃装置。