(57)【要約】【課題】高温状態の煙突の内部で効率良く吹付け硬化材料を吹き付けて、煙突の内壁面を補修できる煙突内部の壁面吹付け補修装置を提供する。【解決手段】乾式吹付け機構２０が内部に収容された断熱容器本体１１と、断熱容器本体１１の底部１１ａに回転可能に支持されて設けられた回動部１２とを備えており、回動部１２に取り付けられた吹付けノズル部１３から、吹付け硬化材を、煙突５０の内壁面５０ａに向けて吹き付けるようにした煙突内部の補修装置であって、回動部１２は、断熱容器本体１１と同心状に配置された、有底円筒形状を備えており、内部にノズル駆動機構１４が設けられていると共に、側壁部１２ａから外側に突出させて吹付けノズル部１３が取り付けられている。回動部１２は、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の好ましくは周面が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われている。【選択図】図１
2020056204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹付機本体と、水タンク及び水ポンプと、圧縮ガスボンベと、バッテリーとを含む乾式吹付け機構が内部に収容された有底円筒形状の断熱容器本体と、該断熱容器本体の底部に該断熱容器本体の軸方向を中心として回転可能に支持されて設けられた回動部とを備えており、該回動部に取り付けられた吹付けノズル部から、吹付け硬化材を、煙突の内壁面に向けて吹き付けるようにした煙突内部の壁面吹付け補修装置であって、
前記回動部は、前記断熱容器本体と同心状に配置された、有底円筒形状を備えており、内部にノズル駆動機構が設けられていると共に、側壁部から外側に突出させて吹付けノズル部が取り付けられており、
前記回動部は、前記吹付けノズル部を突出させた部分以外の部分の周面が、断熱層及び／又は冷却層によって覆われている煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【請求項２】
前記ノズル駆動機構は、前記吹付けノズル部の先端吐出口を円運動させることが可能な駆動機構となっている請求項１記載の煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【請求項３】
前記回動部は、前記断熱容器本体の外径よりも小さな外径を備えている請求項１又は２記載の煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【請求項４】
前記断熱容器本体の底部に固定されて、前記断熱容器本体の外径と同様の外径を有すると共に、前記回動部の外径よりも大きな内径を有する円環状撮像部が、前記回動部と同心状に配置されて設けられており、該円環状撮像部には、周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられた耐熱窓に臨ませて、撮像装置及び照明装置が収容されており、前記円環状撮像部の耐熱窓が設けられた部分以外の部分の周面が、断熱層によって覆われている請求項３記載の煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【請求項５】
前記回動部は、前記断熱容器本体の底部から下方に突出して一体として設けられた、前記回動部の外径と同様の外径を有する円筒状突出部の下端部に、回転可能に接続されることで、前記断熱容器本体の底部に支持されている請求項３又は４記載の煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【請求項６】
前記断熱容器本体の内周面に沿って、板状冷却層が設けられている請求項１〜５のいずれか１項記載の煙突内部の壁面吹付け補修装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙突内部の壁面吹付け補修装置に関し、特に、吹付けノズル部から吹付け硬化材を、煙突の内壁面に向けて吹き付けるようにした煙突内部の壁面吹付け補修装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば廃棄物処分場に設けられた焼却炉や、製鉄所や精錬所などの各種の工場に設けられた高炉やコークス炉等は、煙突と連通しており、これらの施設や工場での様々な処理工程で生じた高温の排ガスや排熱等は、煙突から大気に排出されるようになっている。したがって、煙突は、内部が高温に曝されることから、長期間に亘って使用され続けると、例えば内壁面を構成する耐火レンガが剥落したり目地に亀裂が生じるなどして、劣化が進行することになる。このため、煙突の内壁面の劣化状態を調査して、必要に応じて煙突の補修を行う必要がある。
【０００３】
このようなことから、ビデオカメラにより煙突の内部を撮影して、その映像によって煙突の内壁面の劣化状態を調査できるようにした、煙突内部の調査装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。また、煙突等の補修を行うために、煙突の内壁面などの、狭隘な作業スペースしか確保できない補修箇所においても、簡単かつ確実にモルタルの吹付けを行えるようにした、吹付けノズルおよびモルタル吹付け工法も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、特許文献１の調査装置は、施設や工場の稼動を一旦停止し、煙突を十分に冷却させた後に、ビデオカメラを煙突の内部に吊り降ろして撮影を行うものであるが、煙突を十分に冷却させるのに長時間を要すると、施設や工場の稼動に影響を及ぼすことから、これらの稼動を長時間停止させることなく、高熱状態のまま煙突の内部を調査できるようにした、煙突内部の診断装置も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献３の煙突内部の診断装置は、例えば焼却施設において、例えば１５０℃程度の高温のままの煙突や、１５０℃程度の高温の排ガス等が流通している使用中の煙突に対しても、テレビカメラ等をドライアイスを用いて冷却することで、煙突の内部の調査を行えるようにしたものである。また、例えば製鉄所や精錬所において、長時間停止しておくと炉が傷んでしまうおそれのある高炉やコークス炉等と連通していて、例えば２００℃程度の高温状態で内部の調査を行う必要がある煙突に対しても、テレビカメラ等の計測器を高温に曝されないようにすることで、調査を行うことが可能になるように、種々の開発が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９４２４３号公報
【特許文献２】特許第４１４４８０４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３６２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、煙突の劣化した内壁面を、モルタルやコンクリート等の吹付け硬化材を吹き付けることで補修する場合も、例えば製鉄所や精錬所に設けられて高炉やコークス炉等と連通している煙突に対しては、これらの炉を長時間停止することなく吹付け作業を行う必要があるが、特許文献２の吹付けノズルやモルタル吹付け工法は、常温下での施工を前提としたものであるため、高温状態の煙突の内部で作業を行うことが困難であるばかりか、相当の高さを有する煙突の内部まで、吹付け硬化材料を地上から圧送することや、足場を設けて作業を行うことは困難である。
【０００８】
また、高温状態の煙突の内部で吹付け作業を行う場合、高温による影響が、吹付け作業に極力及ばないようにする必要があると共に、任意の箇所において発見される煙突の内壁面の補修箇所に対して、遠隔操作によって、吹付けノズル部から効率良く吹付け硬化材を吹き付けて補修できるようにするためには、吹付けノズル部の動きを安定させると共に、操作性を向上させる必要がある。
【０００９】
本発明は、例えば高炉やコークス炉等を長時間停止しておくことなく、高温状態の煙突の内部で、高温による影響を極力回避しつつ、決められた時間内に遠隔操作によって、吹付けノズル部から吹付け硬化材を安定した状態で吹き付けて、煙突の内壁面を効率良く補修してゆくことのできる煙突内部の壁面吹付け補修装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、吹付機本体と、水タンク及び水ポンプと、圧縮ガスボンベと、バッテリーとを含む乾式吹付け機構が内部に収容された有底円筒形状の断熱容器本体と、該断熱容器本体の底部に該断熱容器本体の軸方向を中心として回転可能に支持されて設けられた回動部とを備えており、該回動部に取り付けられた吹付けノズル部から、吹付け硬化材を、煙突の内壁面に向けて吹き付けるようにした煙突内部の壁面吹付け補修装置であって、前記回動部は、前記断熱容器本体と同心状に配置された、有底円筒形状を備えており、内部にノズル駆動機構が設けられていると共に、側壁部から外側に突出させて吹付けノズル部が取り付けられており、前記回動部は、前記吹付けノズル部を突出させた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱層及び／又は冷却層によって覆われている煙突内部の壁面吹付け補修装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１１】
そして、本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置は、前記ノズル駆動機構が、前記吹付けノズル部の先端吐出口を円運動させることが可能な駆動機構となっていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置は、前記回動部が、前記断熱容器本体の外径よりも小さな外径を備えていることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置は、前記断熱容器本体の底部に固定されて、前記断熱容器本体の外径と同様の外径を有すると共に、前記回動部の外径よりも大きな内径を有する円環状撮像部が、前記回動部と同心状に配置されて設けられており、該円環状撮像部には、周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられた耐熱窓に臨ませて、撮像装置及び照明装置が収容されており、前記円環状撮像部の耐熱窓が設けられた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱材によって覆われていることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置は、前記回動部が、前記断熱容器本体の底部から下方に突出して一体として設けられた、前記回動部の外径と同様の外径を有する円筒状突出部の下端部に、回転可能に接続されることで、前記断熱容器本体の底部に支持されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置は、前記断熱容器本体の内周面に沿って、板状冷却層が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の煙突内部の壁面吹付け補修装置によれば、例えば高炉やコークス炉等を長時間停止しておくことなく、高温状態の煙突の内部で、高温による影響を極力回避しつつ、決められた時間内に遠隔操作によって、吹付けノズル部から吹付け硬化材を安定した状態で吹き付けて、煙突の内壁面を効率良く補修してゆくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る煙突内部の壁面吹付け補修装置を説明する略示縦断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る煙突内部の壁面吹付け補修装置の使用状態を説明する略示縦断面図である。
【図３】（ａ）は、図１のＡ−Ａに沿った略示横断面図、（ｂ）は、図１の−Ｂに沿った略示横断面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係る煙突内部の壁面吹付け補修装置を説明する要部略示縦断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃに沿った部分略示横断面図である。
【図６】回動部及び円環状撮像部を断熱層及び／又は冷却層によって覆った状態を説明する部分破断略示側面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄに沿った略示横断面図である。
【図８】図６のＥ−Ｅに沿った略示横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図５に示す本発明の好ましい一実施形態に係る煙突内部の壁面吹付け補修装置１０は、例えば製鉄所や精錬所において、高炉やコークス炉と連通して設けられた煙突５０の内部が、高温に曝されながら長期間に亘って使用され続けることで、例えば内壁面５０ａを構成する耐火レンガ５０ｂが剥落したり目地に亀裂が生じるなどして劣化した際に、劣化した煙突５０の内壁面５０ａにモルタルやコンクリート等の吹付け硬化材を吹き付けて、補修するための装置として用いられる。
【００１９】
ここで、煙突５０は、高炉やコークス炉から送られてくる例えば２００℃以上の高温の排ガスや排熱等を、上端開口５０ｃ（図２参照）から大気に排出するようになっており、内部が高温に曝された状態で長期間に亘って使用され続けると、劣化が進行し易くなる。
【００２０】
一方、例えば高炉やコークス炉と連通する煙突５０は、これらの高炉やコークス炉が、例えば６時間〜１、２日以上の長時間に亘って稼動を停止すると、炉が傷んでしまうので、煙突５０が十分に冷却していなくても、例えば２００℃程度の高温状態のまま、煙突５０の内部を調査したり補修したりする必要がある。本実施形態の壁面吹付け補修装置１０は、このような高温状態の煙突５０の内部においても、高炉やコークス炉の稼働を長時間に亘って停止させることなく、好ましくは所定時間で使い切るのに適した所定量の吹付け硬化材や圧縮ガスや電力を、地上から繰り返し煙突５０の内部に送り込むことで、決められた時間内に効率良く吹付け硬化材を吹き付けることを可能にして、高温状態の煙突５０の内部において、高温による影響を極力回避しつつ、劣化した煙突５０の内壁面５０ａを効率良く補修してゆくことができるようにする機能を備えている。また本実施形態の壁面吹付け補修装置１０は、遠隔操作による吹付けノズル部１３の作動を安定させることにより、操作性を向上させて、さらに効率良く煙突５０の内壁面を補修してゆくことができるようにする機能を備えている。
【００２１】
そして、本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０は、図１に示すように、吹付機本体２０ａと、水タンク及び水ポンプ２０ｂと、圧縮ガスボンベ２０ｃと、バッテリー２０ｄとを含む乾式吹付け機構２０が内部に収容された有底円筒形状の断熱容器本体１１と、断熱容器本体１１の底部１１ａに該断熱容器本体１１の軸方向Ｚを中心として回転可能に支持されて設けられた回動部１２とを備えており、回動部１２に取り付けられた吹付けノズル部１３から、吹付け硬化材を、煙突５０の内壁面５０ａに向けて吹き付けるようにした、高温状態の煙突５０の内部において用いるのに適した補修装置である。回動部１２は、断熱容器本体１１と同心状に配置された、有底円筒形状を備えており、内部にノズル駆動機構１４が設けられていると共に、側壁部１２ａから外側に突出させて吹付けノズル部１３が取り付けられている。回動部１２は、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われている。本実施形態の壁面吹付け補修装置１０は、例えば通常は５０〜２００℃程度の高温状態の煙突５０を対象としているが、高炉等を停止させた後、すぐに補修する場合にも対応できるようにすること考慮して、好ましくは最大で２５０℃程度の高温状態の煙突５０の内部も補修できるようになっている。
【００２２】
また、本実施形態では、回動部１２は、好ましくは断熱容器本体１１の外径よりも小さな外径を備えており、また回動部１２は、好ましくは断熱容器本体１１の底部１１ａから下方に突出して一体として設けられた、回動部１２の外径と同様の外径を有する円筒状突出部１７の下端部に、回転可能に接続されることで、断熱容器本体１１の底部１１ａに支持されている。
【００２３】
さらに、本実施形態では、断熱容器本体１１の底部１１ａに固定されて、断熱容器本体１１の外径と同様の外径を有すると共に、回動部１２の外径よりも大きな内径を有する円環状撮像部１８が、回動部１２と同心状に配置されて設けられている。円環状撮像部１８には、これの周方向に間隔をおいて複数箇所に設けられた耐熱窓１８ａ（図６）に臨ませて、撮像装置１８ｂ及び照明装置１８ｃが収容されており、円環状撮像部１８の耐熱窓１８ａが設けられた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱層１５によって覆われている。
【００２４】
本実施形態では、断熱容器本体１１は、図１及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば製鉄所や精錬所において一般に採用されている、上部の内径のサイズがφ３．０ｍ程度の大きさの煙突５０（図２参照）に対応させて、外径がφ２．０ｍ程度の大きさの中空の有底円筒形状を備えるように形成されており、好ましくは４ｍ程度の高さを有している。また、断熱容器本体１１は、２ｍ程度の高さを有する２体の鋼製の単位容器本体１１’，１１’を、ボルト・ナット等を用いて上下に重ねた状態で着脱可能に連結一体化した、２段構造を備えている。これらの単位容器本体１１’，１１’の内部には、乾式吹付け機構２０を構成する、吹付機本体２０ａや、水タンク及び水ポンプ２０ｂや、圧縮ガスボンベ２０ｃや、バッテリー２０ｄ等が収納されている。
【００２５】
すなわち、上段の単位容器本体１１’には、複数の圧縮ガスボンベ２０ｃが、縦横に並べた状態で設置されており、仕切板１１ｂによって仕切られた上部収納部には、無線伝送装置２０ｅが収納されている。下段の単位容器本体１１’には、吹付機本体２０ａ、水タンク及び水ポンプ２０ｂに加えて、遠隔制御盤２０ｆが設置されており、仕切板１１ｂによって仕切られた上部収納部には、バッテリー２０ｄが収納されている。
【００２６】
ここで、乾式吹付け機構２０は、セメント及び骨材に水を加えて混練することで形成された流動状態の吹付け硬化材を、圧縮ガスにより吹付けノズル部に圧送することによって吹付け箇所に吹付ける、湿式の吹付け機構とは異なり、セメントと骨材を空練りした状態で圧縮ガスにより吹付けノズル部１３に圧送すると共に、吹付けノズル部１３の直前で水を加えて混合することによって、流動状態の吹付け硬化材として吹付け箇所に吹付ける、乾式の吹付け機構となっている。吹付け硬化材の吹付け機構を乾式吹付け機構２０とし、吹付けノズル部１３の直前で水を加えて流動状態の吹付け硬化材を形成するようにしたことで、煙突５０の内部の高熱によって吹付け硬化材が吹き付け前に硬化し易くなるのを回避して、より安定した状態で、吹き付け作業を行うことが可能になる。本実施形態では、乾式吹付け機構２０の吹付機本体２０ａとして、より具体的には、例えば吐出量が０．５ｍ3／ｈ程度の吹付け能力を備える、機種名「Ａｌｉｖａ２３７Ｖ」（富士物産株式会社製）等を好ましく用いることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、圧縮ガスボンベ２０ｃに収容された、吹付け硬化材を圧送するための圧縮ガスとして、例えば不活性ガスである窒素ガス等を、好ましく用いることができる。吹付け硬化材を圧送するための圧縮ガスとして、不活性ガスである窒素ガス等を用いることにより、高温状態の煙突５０の内部においても、安全に吹付け作業を行うことが可能になる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、各々の単位容器本体１１’の内部には、図１及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上端部の内周面に沿って配設されたレール部材２２（図１参照）から吊り下げられるようにして、複数の厚板形状の板状冷却層２１が、周方向にスライド移動可能な状態で内周面に沿って設けられており、また各々の単位容器本体１１’の側面部には、一組の開き戸２３が、観音開き状に開閉可能な状態で配置されて設けられている。
【００２９】
さらにまた、本実施形態では、断熱容器本体１１を構成する２体の単位容器本体１１’，１１’の好ましくは外周面の全体が、一組の開き戸２３の部分も含めて、断熱層１５によって覆われている。断熱層１５としては、例えば高温断熱ウールと、ガラスクロスと、高機能断熱材とを積層したものを好ましく用いることができる。より具体的には、例えば、高温断熱ウールとして、アルカリアースシリケートウールからなるブランケット断熱材である、２５ｍｍの厚さの商品名「ファインブランケット」（ニチアス株式会社製）と、５０ｍｍの厚さのガラスクロスと、高機能断熱材として、５ｍｍの厚さの商品名「マイクロサ−ム」（プロマット・ジャパン株式会社製）とを積層して形成される断熱材を、断熱層１５として用いることができる。断熱層１５は、例えば単位容器本体１１’，１１’の外周面を縦横に複数の領域に区画するようにして、当該外周面から突出させて設けた仕切り枠１１ｃによる各々の枠内に、各々ぴったりと納めるようにして配置すると共に、各々の枠内に例えばスタッド溶接等することにより突出して設けられた雄ネジロッドを、突き刺すようにして貫通させた状態で、外側からナット止め等することによって、単位容器本体１１’，１１’の外周面を覆って容易に取り付けることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、断熱容器本体１１を構成する２体の単位容器本体１１’，１１’の好ましくは外周面を覆って取り付けられた断熱層１５は、これの外周面が撥水性を備える断熱材によって形成されていることが好ましく、また断熱層１５が撥水性を備えていない場合には、断熱層１５の外周面をさらに覆うようにして、耐熱性の防水シートからなる防水層を取り付けておくことが好ましい。これらによって、例えば雨天時に断熱層１５が雨水を吸収して重量が増加することで、壁面吹付け補修装置１０の重量が過度に重くなって、作業当初に設置したクレーン等による吊り下げ操作や吊り上げ操作が困難になるのを、効果的に回避することが可能になる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、上段の単位容器本体１１’の上端面は、例えば上述の断熱層１５と同様の層構成の断熱材が内部に設けられた、断熱蓋部材１９によって閉塞されている。２体の単位容器本体１１’，１１’の内部には、内部の温度を均一にするための気流を生じさる、例えば小形の扇風機（図示せず）等を設けておくことが好ましい。
【００３２】
本実施形態では、図１に示すように、断熱容器本体１１の底部１１ａに回転可能に支持されて設けられた回動部１２は、好ましくは断熱容器本体１１の外径よりも小さな外径を備えており、また回動部１２は、好ましくは断熱容器本体１１の底部１１ａから下方に突出して一体として設けられた円筒状突出部１７の下端部に、回転可能に接続されることで、断熱容器本体１１の底部１１ａに支持されている。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、図４に示すように、回動部１２及び円筒状突出部１７は、外径がφ１２００ｍｍ程度の大きさの中空の円筒形状を備えるように形成されており、円筒状突出部１７は、例えば３５０ｍｍ程度の高さを有する鋼製の部分となっている。円筒状突出部１７は、上端部に一体として取り付けられた、円環状に延設する接合フランジ１７ａを、断熱容器本体１１の底部１１ａを構成する下段の単位容器本体１１’の底面板１１ｄに接合することで、断熱容器本体１１と同心状に配置されて、断熱容器本体１１に一体として固定されている。円筒状突出部１７の内部には、これの内周面から径方向中心側に延設して固定された支持ブラケット（図示せず。）によって支持されて、これの中央部分に、ロータリジョイント３０が取り付けられており、また内周面から内側に張出して固定された張出しブラケット３４に支持されて、回動部旋回用モータ３１が取り付けられている。ロータリジョイント３０及び回動部旋回用モータ３１は、回動部１２の内側の領域まで、下方に延設した状態で設けられている。回動部旋回用モータ３１の下端部には、回動部１２に設けられたローラチェーン３１ｂと共にピンギアドライブユニットを構成するスプロケット３１ａが、回動部旋回用モータ３１の駆動によって回転可能に取り付けられている。
【００３４】
また、円筒状突出部１７の下端部には、内側に円環状に張り出して、回動部支持フランジ１７ｅが一体として接合されている。回動部支持フランジ１７ｅの下面側には、公知のカムフォロア３３が取り付けられており、カムフォロア３３を介して回転可能に懸垂されることで、回動部１２が、円筒状突出部１７を介して断熱容器本体１１の底部１１ａから支持された状態で、回転可能に接続されている。回動部１２の上端部は、リップシール１２ｄを介して、円筒状突出部１７の回動部支持フランジ１７ｅの外周縁部分の下面に、周方向に回転スライド可能な状態で密着している。
【００３５】
本実施形態では、回動部１２は、例えば１１００ｍｍ程度の高さを有する鋼製の部分となっており、上述のように、円筒状突出部１７の下端部の回動部支持フランジ１７ｅに取り付けられたカムフォロア３３を介して、円筒状突出部１７に対して回転可能に懸垂された状態で取り付けられている。回動部１２の中空内部の上部には、円筒状突出部１７の中央部分に設置されたロータリジョイント３０の下半部分が臨んで配置されており、またロータリジョイント３０の下端部は、回動部１２の底盤部１２ｂの中央部分から立設して配置された支柱管１２ｃの上端部に、固定された状態で接続している。
【００３６】
ロータリジョイント３０は、各種の機械や装置において、固定部分から回転部分に媒体を輸送するユニットとして公知のジョイント部材である。本実施形態では、ロータリジョイント３０は、回転方向にスライド可能に密着する２重フランジ部３０ａを介して、下半部分３０ｃが上半部分３０ｂに対して、相対的に回転スライドできるようになっている。ロータリジョイント３０の上半部分３０ｂには、下段の単位容器本体１１’に収納された乾式吹付け機構２０の吹付機本体２０ａに一端部が接続されると共に、下段の単位容器本体１１’の底面板１１ｄの中央部分に形成された貫通穴１１ｅに挿通されて、円筒状突出部１７の内部に延設する、粉体用配管２０ｇ及び混合水用配管２０ｈの他端部が接続している。ロータリジョイント３０の中央部分には、粉体用配管２０ｇが、ロータリジョイント３０の偏心側部分には、混合水用配管２０ｈが、各々接続されている。ロータリジョイント３０の下半部分３０ｃには、ノズル側粉体用配管２０ｉ及びノズル側混合水用配管２０ｊの一端部が接続しており、これらのノズル側粉体用配管２０ｉ及びノズル側混合水用配管２０ｊの他端部は、回動部１２の底盤部１２ｂから立設する支柱管１２ｃの中空内部を経て、回動部１２に設けられた吹付けノズル部１３に接続している。
【００３７】
また、ロータリジョイント３０の下半部分３０ｃには、固定側から回転側に電源を供給する際のリード線としての役割を果たす部品として公知の、好ましくは回転リング部３２ａとブラシ部３２ｂとが接触するタイプの、接触型のスリップリング３２が設けられている。すなわち、スリップリング３２は、ロータリジョイント３０の回転側である下半部分３０ｃの外周部分に設けられた回転リング部３２ａと、ロータリジョイント３０の固定側である上半部分３０ｂから延設して設けられたブラシ部３２ｂとを含んで構成されている。下段の単位容器本体１１’の底面板１１ｄの中央部分に形成された、上述の貫通穴１１ｅに上方から挿通された配線類（図示せず）を、ブラシ部３２ｂに接続すると共に、回動部１２に設けられたノズル駆動機構１４から延設する配線類（図示せず）を、回転リング部３２ａに接続することによって、下段の単位容器本体１１’に収納されたバッテリー２０ｄから送られる電源（電力）を、ロータリジョイント３０を介して、回動部１２に設けられたノズル駆動機構１４に、供給できるようになっている。
【００３８】
本実施形態では、回動部１２は、上述のように、円筒状突出部１７の下端部に接合された回動部支持フランジ１７ｅから、カムフォロア３３を介して回転可能に懸垂された、中空有底の円筒形状を有する鋼製の部分となっている。回動部１２の底盤部１２ｂは、２重構造を備えており、これの内部に例えばドライアイスが充填されていることにより、冷却層１６が形成されている。また底盤部１２ｂの中央部分から垂直に立設して、支柱管１２ｃが設けられている。支柱管１２ｃの上端部には、上述のように、ロータリジョイント３０の下半部分３０ｃが固定されており、支柱管１２ｃによって、ロータリジョイント３０を下方から支持している。
【００３９】
さらに、回動部１２には、円筒状突出部１７に取り付けられた回動部旋回用モータ３１の駆動により回転するスプロケット３１ａと、同様の高さ位置に配置されると共に、回動部１２の内側面から内側に円環状に張り出して設けられた、チェーン支持フランジ１２ｅが、一体として接合されている。チェーン支持フランジ１２ｅの内側端面には、これの全周に亘って環状に連続して、回動部旋回用モータ３１に取り付けられたスプロケット３１ａと共にピンギアドライブユニットを構成する、ローラチェーン３１ｂが取り付けられている。これによって、回動部旋回用モータ３１の駆動によりスプロケット３１ａを回転させることで、ローラチェーン３１ｂを介して、回動部１２を、円筒状突出部１７に対して周方向に回転移動させることができるようになっている。
【００４０】
そして、本実施形態では、回動部１２には、吹付けノズル部１３による吹き付け方向を上下左右に変化させることが可能な、ノズル駆動機構１４が設けられている。ノズル駆動機構１４は、本実施形態では、吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａを円運動させることが可能な駆動機構となっている。すなわち、ノズル駆動機構１４は、図４及び図５に示すように、回動部１２の側壁部１２ａと近接する部分において吹付けノズル部１３を把持する、ノズル駆動機構１４による回転中心軸上に配置された第１球面ブッシュ１４ａと、回動部１２の側壁部１２ａよりも中心側の部分において吹付けノズル部１３を把持する、ノズル駆動機構１４による回転中心軸から偏心して配置された第２球面ブッシュ１４ｂとを備えており、ノズル回転用モータ１４ｃによって第２球面ブッシュ１４ｂを、偏心した状態のまま回転させることによって、吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａを、所定の回転速度で円運動させることができるようになっている。吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａを円運動させながら、吹き付け硬化材を煙突５０の内壁面５０ａに向けて吹き付けるようにしたことにより、吹付け範囲を点状ではなく面状としながら吹き付けることが可能になる。また吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａを円運動させると共に、回動部１２を水平方向（周方向）へ回転させながら吹き付けることにより、作業員が手作業で吹き付けを行う際の吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａの動きを再現させることが可能になって、仕上りの良好な吹き付けを行なうことが可能になる。
【００４１】
また、本実施形態では、図１及び図４において略示するように、断熱容器本体１１の外径と同様の外径を有すると共に、回動部１２の外径よりも大きな内径を有する鋼製の円環状撮像部１８が、断熱容器本体１１の底部１１ａに固定されて、回動部１２と同心状に配置されて設けられている。円環状撮像部１８には、図６及び図７に示すように、これの周方向に等しい間隔をおいて複数箇所（本実施形態では６箇所）に設けられた、耐熱窓１８ａに臨ませて、撮像装置１８ｂ及び照明装置１８ｃ（図６参照）が収容されている。すなわち、耐熱窓１８ａの後方には、収納ブース１８ｄが設けられていて、ここに耐熱性を有する照明装置１８ｃが収納されていると共に、収納ブース１８ｄの上部から円環状撮像部１８の径方向内側に張り出して、追加ブース１８ｅが設けられていて、ここに、好ましくは耐熱性を有するＷＥＢカメラからなる撮像装置１８ｂが、撮像部を斜め下方に向けた状態で取り付けられている。
【００４２】
さらに、本実施形態では、円環状撮像部１８の耐熱窓１８ａが設けられた部分以外の部分の好ましくは外周面が、断熱層１５によって覆われている。断熱層１５は、２体の単位容器本体１１’，１１’の外周面の全体を覆う断熱層１５と同様に、例えば高温断熱ウールと、ガラスクロスと、高機能断熱材とを積層したものを好ましく用いることができ、仕切り枠による枠内にぴったりと納めるようにして配置すると共に、雄ネジロッドやナット部材等を用いて、円環状撮像部１８の周面に容易に取り付けることができる。また、本実施形態では、円環状撮像部１８の上端部分には、各隣接する一対の収納ブース１８ｄの間の部分に配置されて、ドライアイスケース１８ｆが、６箇所に設けられている。これらのドライアイスケース１８ｆには、ドライアイスが収容されていて、冷却部機能を発揮できるようになっている。円環状撮像部１８にドライアイスが収容されたドライアイスケース１８ｆが設けられていることにより、撮像装置１８ｂや照明装置１８ｃが、過度に高熱になるのを、さらに効果的に防止することが可能になる。
【００４３】
そして、本実施形態では、円筒状突出部１７の下端部から回転可能に懸垂された回動部１２は、図６〜図７に示すように、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の好ましくは外周面が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われている。すなわち、本実施形態では、回動部１２における上部の、容器本体１１の底部１１ａに固定された円環状撮像部１８の下部と重なる部分は、円環状撮像部１８の内径が回動部１２の外径よりも大きくなっていることにより、回転可能な状態で、周面が円環状撮像部１８の断熱層１５によって覆われている（図４、図６参照）。また、円環状撮像部１８よりも下方の、吹付けノズル部１３が突出する中間部分の帯状の高さ領域を挟んだ、回動部１２の下部は、底面部４０ａと周壁部４０ｂとからなる、好ましくは外周面に断熱層１５が取り付けられた土台袴４０の内部に配置されることにより、土台袴４０の断熱層１５によって、周面が覆われている。
【００４４】
土台袴４０は、２体の単位容器本体１１’，１１’による容器本体１１と同様の外径を有する、有底円筒形状の鋼製の部分となっており、底面部４０ａ及び周壁部４０ｂの好ましくは外周面の全体が、断熱層１５によって覆われている。断熱層１５は、２体の単位容器本体１１’，１１’の外周面の全体を覆う断熱層１５と同様に、例えば高温断熱ウールと、ガラスクロスと、高機能断熱材とを積層したものを好ましく用いることができ、仕切り枠による枠内にぴったりと納めるようにして配置すると共に、雄ネジロッドやナット部材等を用いて、土台袴４０の外周面の全体に容易に取り付けることができる。土台袴４０は、例えば底面部４０ａを、ドライアイスによる冷却層１６を形成している回動部１２の２重構造の底盤部１２ｂの下面に、ボルト・ナット等を介して接合することにより（図４参照）、回動部１２に取り付けられて、回動部１２と一体として回動できるようになっている。
【００４５】
また、本実施形態では、円環状撮像部１８の下端部と、土台袴４０の上端部との間の、吹付けノズル部１３が突出する、回動部１２の中間部分の帯状の高さ領域は、図６及び図８に示すように、円環状撮像部１８の下端部と土台袴４０の上端部との間に嵌め込まれるようにして装着される、略円環リング形状の中間部断熱部材４１によって覆われることになる。中間部断熱部材４１は、吹付けノズル部１３と対応する部分が切り欠かれた、容器本体１１と同様の外径を有する略円筒形状の外殻鋼板４１ａと、外殻鋼板４１ａの好ましくは内周面に沿って取り付けられた、好ましくは円環状撮像部１８や土台袴４０の断熱層１５と同様の層構成を備える断熱層１５とを含んで構成され、円環状撮像部１８と土台袴４０との間の高さ方向の間隔幅と、同様の高さを有している。
【００４６】
中間部断熱部材４１は、円環状撮像部１８の下端部と土台袴４０の上端部との間の部分に装着された状態で、土台袴４０上端部に接合されることにより、土台袴４０に一体として取り付けられており、円環状撮像部１８とは接合されていないことで、回動部１２の回動に伴って、土台袴４０と共に回動できるようになっている。また、中間部断熱部材４１の切り欠かれた部分には、回動部１２の側壁部１２ａから突出する吹付けノズル部１３を挟んだ両側に配置されて、一対の仕切りプレート４２が、中間部断熱部材４１と回動部１２との間の中空部分を仕切るようにして、取り付けられている。これによって、吹付けノズル部１３の周囲の断熱状態を保持したまま、吹付けノズル部１３を上下左右に動かすことを可能にする、可動断熱区画４３が形成される。可動断熱区画４３には、当該可動断熱区画４３におけるノズル駆動機構１４による吹付けノズル部１３の上下左右の動きを可能にしつつ、中間部断熱部材４１による断熱機能を保持できるように、可動断熱区画４３の開口している外周面を覆って、可撓性を有する耐熱シート４４が、周縁部を可動断熱区画４３の周縁部に固着した状態で取り付けられている。耐熱シート４４は、可動断熱区画４３の外周面の開口面積よりも大きな面積を有しており、可動断熱区画４３の内側に弛んだ状態で取り付けられている。また耐熱シート４４は、中央部分に、吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａを開口させている。これらによって、回動部１２から突出する吹付けノズル部１３を、可動断熱区画４３の中空内部でノズル駆動機構１４の駆動により上下左右に動かして、耐熱シート４４の中央部分に開口する先端吐出口１３ａを、好ましくは円運動させることにより、補修箇所５２に向けて吹付け硬化材を、安定した状態でスムーズに吐出することが可能になると共に、先端吐出口１３ａ以外の部分が耐熱シート４４によって覆われていることより、可動断熱区画４３の内部が断熱されている状態を、容易に保持することが可能になる。
【００４７】
したがって、本実施形態では、回動部１２は、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われることになると共に、好ましくは吹付けノズル部１３が突出させた部分の周囲もまた、耐熱シート４４によって覆われることになる。
【００４８】
これらによって、本実施形態では、回動部１２は、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の周面が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われることになると共に、好ましくは吹付けノズル部１３が突出させた部分の周囲もまた、耐熱シート４４によって覆われることになる。
【００４９】
上述の構成を備える本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０では、例えば煙突５０に近接する、これの外部の地上の作業ヤードにおいて、一対の単位容器本体１１’，１１’に対して、一組の開き戸２３を開放した状態で、所定時間として、例えば１時間程度の吹付け作業を行うのに適した所定量の空練り用のセメントや骨材等を、吹付機本体２０ａのホッパーに投入して供給すると共に、所定量の水を水タンク及び水ポンプ２０ｂに供給する。また、供給した所定量のセメントや骨材や水等によって形成される、所定量の吹付け硬化材を吹付けノズル部１３から煙突５０の内壁面５０ａに吹き付けるのに必要な、所定量の圧縮ガスを、圧縮ガスボンベ２０ｃを必要本数積み込むことによって供給する。さらに、所定量の吹付け硬化材を煙突５０の内壁面５０ａに吹き付ける間、各種の機器や装置を動かすのに必要な所定量の電力を、バッテリー２０ｄに蓄電することによって供給する。さらにまた、所定量のドライアイスを、回動部１２の２重構造の底盤部１２ｂや、各々の単位容器本体１１’の内周面に沿って設けられた板状冷却層２１に供給すると共に、各種の機器や装置の点検やメンテナンスを行う。
【００５０】
ここで、各々の単位容器本体１１’の内周面に沿って設けられた板状冷却層２１（図１、図３（ａ）、図３（ｂ）参照）は、例えば直方体形状の冷却かごに、所望の大きさ縦長の矩形形状を備えるように成形した、厚板形状のドライアイスを収納することによって形成されており、冷却かごは、各々の単位容器本体１１’の上部内周面に沿って円環状に配設された、レール部材２２から吊り下げられていることにより、板状冷却層２１は、レール部材２２に案内されて、単位容器本体１１’の内周面に沿って周方向にスライド移動できるようになっている。これによって、複数の板状冷却層２１の各々を、開き戸２３によって開閉される搬入口４５から、レール部材２２を介して単位容器本体１１’の奥部側にスライド移動させて、好ましくは周方向に等間隔で配置される所定の位置に、容易に設置できるようになっている。
【００５１】
また、本実施形態では、各々の単位容器本体１１’の側面部に設けられた一組の開き戸２３を、観音開き状に開放して形成された搬入口４５（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）を介して、吹付機本体２０ａ、水タンク及び水ポンプ２０ｂ、圧縮ガスボンベ２０ｃ、バッテリー２０ｄ、無線伝送装置２０ｅ、遠隔制御盤２０ｆ、小形の扇風機（図示せず）等を設置したり収納したりする作業や、セメント、骨材、水、圧縮ガス、電力、ドライアイス等を供給する作業を行なうことができるようになっている。一組の開き戸２３は、各々の単位容器本体１１’の高さと同様の高さを有する、弧状の平断面形状を備える部分となっており、単位容器本体１１’の側面部の、搬入口４５となる部分を挟んだ両側の端縁部に、ヒンジ連結部２３ａを介して回転可能に各々連結された状態で設けられている。一組の開き戸２３は、ヒンジ連結部２３ａを中心として各々外側に開放されることにより、単位容器本体１１’の全高さに亘る広い面積の搬入口４５を形成して、単位容器本体１１’の内部への各種の作業を、地上により近い位置から効率良く行えるようにすると共に、内側に回転して搬入口４５を閉じた状態では、ヒンジ連結部２３ａとは反対側の先端部分を互いにロックして、搬入口４５を密閉した状態で強固に閉塞できるようになっている。
【００５２】
地上の作業ヤードにおいて、一対の単位容器本体１１’，１１’に対して、セメントや骨材や水等を供給する作業やその他の作業が終了したら、搬入口４５を閉塞して、これらの一対の単位容器本体１１’，１１’を含む、本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０の全体を、吊上げ用重機の吊上フック３８から吊り下げた状態とする（図１参照）。しかる後に、吊上げ用重機によって、壁面吹付け補修装置１０を、図２に示すように、高温状態の煙突５０の内部に吊り下げ、上下に昇降させながら、内壁面５０ａに向けた吹付け作業を、所定時間行う。煙突５０の内部での吹き付け作業は、無線伝送装置２０ｅ及び遠隔制御盤２０ｆ等を介した地上からの遠隔操作によって、例えばＷＥＢカメラからなる撮像装置１８ｂで撮影された画像を画面で見ながら、回動部旋回用モータ３１、吹付機本体２０ａ、水タンク及び水ポンプ２０ｂ、ノズル駆動機構１４等を駆動したり制御したりすることで、容易に行うことができる。
【００５３】
ここで、本実施形態では、壁面吹付け補修装置１０を構成する容器本体１１の上端部には、図１に示すように、溶接による接合方法等によって、吊金具３６が接合されている。吊金具３６は、例えばＨ型鋼からなる、好ましくは平面形状が十字形状の支持枠部３６ａと、支持枠部３６ａの４隅に取り付けられた接続支柱部３６ｂからなり、接続支柱部３６ｂを介して、容器本体１１の上端部に接合されていると共に、支持枠部３６ａの４方の端部に連結されて、フック係止ワイヤ３７が取り付けられている。このフック係止ワイヤ３７に、クローラクレーン等の吊上げ用重機（図示せず）のブームの先端から吊り下げられた、昇降ワイヤ３９の下端部の吊上フック３８を係止することによって、本実施形態の壁面吹付け補修装置１０を、吊上げ用重機により吊り上げて、煙突５０の内部で昇降させたり、煙突５０の外部に吊り降ろしたりすることができるようになっている（図２参照）。
【００５４】
また、本実施形態では、吊金具３６の支持枠部３６ａから立設して、嵩上げポール３６ｃが設けられている。この嵩上げポール３６ｃの上端フランジ部３６ｄに、撮像装置１８ｂで撮影された映像を、地上に設けられたモニターや録画装置に無線で送受信するためのアンテナが、フック係止ワイヤ３７と干渉しないように、嵩上げされた状態で取り付けられている。これによって、撮像装置１８ｂとモニターや録画装置との間で送受信される映像無線が、断続的に寸断されたり乱れたりするのを、効果的に回避することが可能になる。
【００５５】
所定時間の吹付け作業が終了したら、壁面吹付け補修装置１０を煙突５０の内部から引き上げて、煙突５０の外部に吊り降ろし、地上の作業ヤードにおいて、上述と同様に、セメント、骨材、水、圧縮ガス、電力、ドライアイス等を供給する作業や、点検やメンテナンス等の作業を、多くの時間をかけることなく迅速に行うことが可能になる。セメント、骨材、水、圧縮ガス、電力、ドライアイス等を供給する作業や、点検やメンテナンス等の作業が終了したら、上述と同様に、再び壁面吹付け補修装置１０を高温状態の煙突５０の内部に吊り下げて、所定時間、吹付け硬化材の吹き付け作業を行なうことができる。同様の工程を、高炉やコークス炉等の稼動を停止しておくことが可能な決められた時間内に、繰り返し行うことにより、効率良く吹付け硬化材を吹き付けて、高温により劣化した煙突５０の内壁面５０ａを、効果的に補修してゆくことが可能になる。
【００５６】
これらによって、本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０によれば、高炉やコークス炉等を長時間停止しておくことなく、且つ相当の高さを有する煙突５０の内部までモルタルを地上から圧送したり、相当の高さを有する煙突５０に足場を設けて作業したりすることなく、高温状態の煙突５０の内部で、決められた時間内に効率良く吹付け硬化材を吹き付けて、煙突５０の内壁面５０ａを効果的に補修してゆくことが可能になる。
【００５７】
また、本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０によれば、断熱容器本体１１の底部１１ａに断熱容器本体１１の軸方向Ｚを中心として回転可能に支持される、内部にノズル駆動機構１４が設けられた有底円筒形状の回動部１２を備えており、回動部１２の側壁部１２ａから外側に突出させて取り付けられた吹付けノズル部１３から、乾式吹付け機構２０による吹付け硬化材を、煙突５０の内壁面５０ａに向けて吹き付けるようなっており、回動部１２は、吹付けノズル部１３を突出させた部分以外の部分の周面（外周面若しくは内周面）が、断熱層１５及び／又は冷却層１６によって覆われている。これによって、高温状態の煙突５０の内部で、高温による影響を極力回避しつつ、回動部１２の周方向への回動と、ノズル駆動機構１４による吹付けノズル部１３の先端吐出口１３ａの上下左右の好ましくは円運動による動きとを、遠隔操作によって精度良く容易に制御することを可能にし、煙突５０の内壁面５０ａの所定の補修箇所に吹付けノズル部１３から吹付け硬化材を安定した状態で吹き付けて、煙突５０の内壁面５０ａを効率良く補修してゆくことが可能になる。
【００５８】
したがって、本実施形態の煙突内部の壁面吹付け補修装置１０によれば、高炉やコークス炉等を長時間停止しておくことなく、高温状態の煙突５０の内部で、高温による影響を極力回避しつつ、決められた時間内に遠隔操作によって、吹付けノズル部１３から吹付け硬化材を安定した状態で吹き付けて、煙突５０の内壁面を効率良く補修してゆくことが可能になる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、ノズル駆動機構は、吹付けノズル部の先端吐出口を円運動させることが可能な駆動機構となっている必要は必ずしも無く、先端吐出口を上下左右に動かせるものであれば良い。回動部は、断熱容器本体の外径よりも小さな外径を備えている必要は必ずしも無く、断熱容器本体の外径と同様に外径を備えていて、円筒状突出部を介することなく、断熱容器本体の底部に対して回動可能に直接に接続されていても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０  煙突内部の壁面吹付け補修装置
１１  断熱容器本体
１１’単位容器本体
１１ａ  底部
１２  回動部
１２ａ  側壁部
１２ｂ  底盤部
１２ｃ  支柱管
１２ｄ  リップシール
１２ｅ  チェーン支持フランジ
１３  吹付けノズル部
１３ａ  先端吐出口
１４  ノズル駆動機構
１４ａ  第１球面ブッシュ
１４ｂ  第２球面ブッシュ
１５  断熱層
１６  冷却層
１７  円筒状突出部
１７ａ  接合フランジ
１７ｅ  回動部支持フランジ
１８  円環状撮像部
１８ａ  耐熱窓
１８ｂ  撮像装置
１８ｃ  照明装置
１９  断熱蓋部材
２０  乾式吹付け機構
２０ａ  吹付機本体
２０ｂ  水タンク及び水ポンプ
２０ｃ  圧縮ガスボンベ
２０ｄ  バッテリー
２０ｅ  無線伝送装置
２０ｆ  遠隔制御盤
２１  板状冷却層
２２  レール部材
２３  開き戸
３０  ロータリジョイント
３１  回動部旋回用モータ
３１ａ  スプロケット
３１ｂ  ローラチェーン
３２  スリップリング
３６  吊金具
３７  フック係止ワイヤ
３８  吊上フック
３９  昇降ワイヤ
４０  土台袴
４１  中間部断熱部材
４２  仕切りプレート
４３  可動断熱区画
４４  耐熱シート
４５  搬入口
５０  煙突
５０ａ  内壁面
５０ｂ  耐火レンガ
５０ｃ  上端開口
Ｚ    断熱容器本体の軸方向
【図１】
2020056204.tif 000003
【図２】
2020056204.tif 000004
【図３】
2020056204.tif 000005
【図４】
2020056204.tif 000006
【図５】
2020056204.tif 000007
【図６】
2020056204.tif 000008
【図７】
2020056204.tif 000009
【図８】
2020056204.tif 000010