(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器内部に封入された絶縁油を冷却する冷却手段を変圧器本体の外部に備え、前記変圧器本体と前記冷却手段を接続するパイプが前記変圧器本体の側面に溶接により接合されている変圧器の解体方法であって、刃部を先端に備えた切断工具を前記変圧器本体内部に入れ、前記変圧器本体内部から前記のパイプと変圧器本体の側面との溶接部に前記切断工具の刃部を当て、前記切断工具を前記溶接部と同軸に回転させることで該溶接部を切削・切断することを特徴とする変圧器の解体方法。
【請求項２】
前記切断工具の刃部を前記変圧器本体内部から前記溶接部に当てたときに、前記切断工具の先端部がパイプ内に入ることを特徴とする請求項１記載の変圧器の解体方法。
【請求項３】
前記切断工具の刃部を前記変圧器本体内部から前記溶接部に当てたときに、前記切断工具の先端部がパイプ内に入らないことを特徴とする請求項１記載の変圧器の解体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器の解体方法に関し、詳しくは変圧器（トランス）本体に取りつけられた冷却手段（クーラー）の解体（取外し）方法に関するものである。さらに詳しくは、ＰＣＢを含んだ変圧器を解体するにあたり、変圧器の鉄芯、コイル等の内部品を取出した後、変圧器本体に取りつけられたクーラー（冷却手段）を本体から分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢはその優れた化学的安定性、高耐熱性、電気絶縁性が良好などの特性を有していることから、電機機器のトランス、コンデンサの絶縁油、蛍光灯の安定器あるいは熱媒体等に多量に使用されてきた。しかしながら、ＰＣＢの人体への有害性が明らかになり、１９７４年までに製造、輸入、開放系用途での使用が禁止された。また、１９９２年には廃ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油およびＰＣＢ汚染物が、廃棄物処理法に基づき特別管理産業廃棄物に指定され、トランスをはじめ、ＰＣＢ含有機器類やＰＣＢ含有廃油の相当量が事業所等で保管されている。
【０００３】
さらに、「ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法」（２００１年７月１５日施行）により、ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油などを１５年以内（２０１６年７月まで）に処理することが義務化された。ＰＣＢの処理については、保有者自ら又は環境事業団若しくは廃棄物の処理及び清掃に関する法律（廃棄物処理法）に基づく許可を受けたポリ塩化ビフェニルに係る特別管理産業廃棄物処分業者に委託して、適正にポリ塩化ビフェニルを処分しなければならないとされ、現在、各所で処理設備が建設され処分が始まっているところである。
【０００４】
一方、ＰＣＢはポリ塩化ビフェニル化合物の総称であり、その分子内に保有する塩素の数やその位置の違いにより、理論的に２０９種の異性体が存在し、中でも、コプラナーＰＣＢと呼ばれるＰＣＢの毒性は極めて強く、ダイオキシン類として総称されるものの一つとされている。
ＰＣＢ含有機器の処理において必要となる解体作業では、作業員を毒性の強いＰＣＢに曝露させないようにする必要があり、また、解体対象物が重量物であることも多いため、作業員が解体対象物になるべく近づかないで作業できるようにする必要がある。そのため、自動で解体、機器の構成部品の抜取り等の処理作業ができるように工夫された装置や解体方法が多く提案されている。例えば、特許文献１には、ＰＣＢを含む絶縁油を使用した変圧器から絶縁油を抜取り、洗浄し、変圧器を開封して内部品を取りだし、変圧器本体を解体するという一連の解体工程および方法が開示されている。
【０００５】
一般的に変圧器は、使用時に発熱するので、内部に封入されている絶縁油を冷却するために変圧器本体に冷却器（クーラー）や放熱フィンなどの冷却手段が備えられている。
このうち、クーラーは、一例として特許文献１の図３及び図４に示されているように、上下のヘッダー間に多数本の放熱パイプを連結し、両ヘッダーから変圧器ケースに向かってＬ字状にジョイントパイプを延長し、ジョイントパイプの先端についたフランジをケースの筒部から突出するパイプのフランジに固定して変圧器本体に取りつけられている。
また、例示した以外にも、変圧器の上部と下部を連結するようにパイプやフィンつきのパイプを備える変圧器もある。
【０００６】
このように、冷却器と変圧器本体を連結するために変圧器本体にはパイプなどが溶接されて構成されている。これらのパイプはほとんどが変圧器内部で溶接されている。すなわち、溶接線が変圧器容器（本体）の内部に存在する。
【０００７】
変圧器の解体において、変圧器本体を無害化および再資源化処理するために適切な大きさに切断している。変圧器を処理に適する大きさに切断する際に、ハンドリングの容易性や作業性の要求から変圧器を構成する冷却手段（冷却フィンや冷却器など）を、変圧器から分離する工程が発生する。この冷却手段は、変圧器の種類によっては数十本〜百数十本取りつけられている場合があり、この冷却手段を効率良く変圧器本体から分離することが、処理の効率化に重要である。
【０００８】
特許文献１では、変圧器のケースの内側から切断手段を用いて、ケースとクーラを繋ぐパイプの根元部分の外周に沿って切断して、クーラをケースから分離することを特徴とする変圧器解体方法が開示されている（請求項９）。しかし、特許文献１には具体的にどのように切断するかが記載されていない。特許文献１記載の方法では、「ケースとクーラを繋ぐパイプの根元部分の外周に沿って切断する」とあり、切断手段を外周に沿って円を描くように移動させる制御を行いつつ切断する必要があると考えられる。このため、１ヶ所あたり切断する長さが長くなり、クーラーの本数が多い場合には全てのクーラーを切断するのにかなり時間がかかることが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１０９８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、作業員の安全を確保しつつ、より効率的な変圧器の解体方法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】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、刃部を先端に備えた切断工具を前記変圧器本体内部に入れ、前記変圧器本体内部から前記のパイプと変圧器本体の側面との溶接部に前記切断工具の刃部を当て、前記切断工具を前記溶接部と同軸に回転させることで該溶接部を切削・切断することにより、切断時間を短縮化し、効率的に変圧器を解体することができるということを見い出した。本発明はこのような知見に基づきなされるに至ったものである。
すなわち、本発明は、
（１）変圧器内部に封入された絶縁油を冷却する冷却手段を変圧器本体の外部に備え、前記変圧器本体と前記冷却手段を接続するパイプが前記変圧器本体の側面に溶接により接合されている変圧器の解体方法であって、刃部を先端に備えた切断工具を前記変圧器本体内部に入れ、前記変圧器本体内部から前記のパイプと変圧器本体の側面との溶接部に前記切断工具の刃部を当て、前記切断工具を前記溶接部と同軸に回転させることで該溶接部を切削・切断することを特徴とする変圧器の解体方法、
（２）前記切断工具の刃部を前記変圧器本体内部から前記溶接部に当てたときに、前記切断工具の先端部がパイプ内に入ることを特徴とする（１）項に記載の変圧器の解体方法、および
（３）前記切断工具の刃部を前記変圧器本体内部から前記溶接部に当てたときに、前記切断工具の先端部がパイプ内に入らないことを特徴とする（１）項に記載の変圧器の解体方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、切断手段を、ケースとクーラを繋ぐパイプの根元部分の外周に沿って移動させる必要がないため、切断時間を短縮し、解体作業の効率を向上させることができる。
また、本発明によれば、パイプの接合部分で変圧器からパイプを切断することができ、洗浄およびリサイクルが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明で使用する機器類の動力、駆動力としては、油圧や気体（空気や窒素など）の圧力による流体圧駆動や、モーターなどの電動機を適宜使用することができる。これらは、作業環境に合わせて防爆性能を持つなどの機器類を使用することはいうまでもない。
本発明に使用する機器を構成する部材は、ＰＣＢで腐食、変性の起こらないもの、起こり難いものを適宜選択して使用することができる。
【００１３】
次に本発明の好ましい一実施態様について、添付の図面に基づいて詳細に説明をする。なお、各図の説明において同一の要素には同一の符号を付す。
本発明の方法に用いる装置の主要な構成は図１に示すとおりである。すなわち、（１）処理対象物１を固定・移動する固定・移動手段３、（２）クーラー（冷却手段）２を変圧器本体１から分離するための切断手段４、（３）冷却手段２の切断時に冷却手段２を保持し、切断分離された冷却手段２を所定の位置まで運搬する払出し手段５を含む。
基部６は、使用する機器類の重量、配置や作業環境等を考慮し、適切な部材を使用し、強度を得るように設計、製作、購入することができる。図１では固定・移動手段３、切断手段４、払出し手段５が共通の基部６に設置されている例を示すが、それぞれが別に設置されていても良い。
本発明を実施するにあたり、使用される機器類は作業員と隔離されていることが作業の安全上好ましい。使用される機器類は、全自動あるいは作業員の遠隔操作によって動作することがより好ましい。
【００１４】
（１）固定・移動手段
固定・移動手段３は基部６に設置されており、処理対象物を固定するためのクランプ装置やその他の機械的手段で処理対象物を固定する。固定方法や使用する機器類などは、処理対象物の形状・重量等、作業性・安全性を考慮し適宜設計、市販のものから選択することができる。また、固定・移動手段は基部上を前後、左右、上下に移動することが可能であることが作業性のうえから好ましい。さらに、可動範囲は制限なく３６０度回転できることがより好ましい。
この固定・移動手段に処理対象物を別工程から受け入れ、固定することも可能だが、処理対象物の最初の工程から処理対象物の運搬に使用することも可能である。
図１に示す固定・移動手段は固定手段と移動手段とが一体化した例を示すが、固定手段と移動手段を分けて構成し、固定手段に処理対象物を積載して工程間の移動を行うことも可能である。
【００１５】
（２）切断手段
切断手段４は、主に移動手段（図示しない）、刃部８、切断工具９から構成される。移動手段は切断手段全体を前後左右、上下に移動させ、切断場所に切断工具９および刃部８の位置を決め固定する。移動手段は、ラック・ピニオンの組み合わせや、クラッチ機構、ローラー、スライド式など各種の方法で移動・固定することができる。
切断工具９の大きさは、冷却手段を変圧器本体に固定しているパイプの内径と同じ直径若しくはそれよりも長い直径であることが好ましい。パイプの内径よりも小さい切断工具では、パイプの接合部７を切断する際に切断部分に沿って移動させる必要があり、切断に時間がかかるからである。また、パイプの接合部７に前記刃部８を当て、該接合部７を切削・切断することにより、その後の洗浄およびリサイクルを容易にすることができる。
ＰＣＢは加熱により、ダイオキシンを発生する可能性があるため、切断時に熱を発生させないような方法で行うことが望まれる。そこで切断手段には切削油、水や空気、窒素などにより冷却する手段を備えていても良い。
【００１６】
切断機は、一定以上の過剰な力がかかったときに自動的に停止するもの、一定以上の過剰な力がかかったときに空回りするなどして、それ以上の力を加えない機構を備えていることが切断工具の破損防止や作業の安全性から好ましい。切断機には、切断工具を駆動させる駆動装置、必要に応じて減速機構、切断工具を固定するチャックなどの固定手段が備えられている。
駆動装置は一般に電動であることが多いが、気体や液体でタービンを回転させ、その力で切断工具を駆動させる方法を採用することもできる。切断対象物を切断するための切断工具に必要な動力を供給することができるものであれば、適宜選択、設計することができる。
【００１７】
刃部８については、処理対象物を加熱しないような設計であることが好ましいが、市販のものから適宜選択することもできる。刃部８の材質は、処理対象物の材質から適宜選択することができる。
また、切断工具９の形状は特に限定されず、切断工具９の先端部に刃部８が設けられており、かつ前記パイプの接合部分７に当たる部分に刃部８を備えていればどのような形状であってもよい。切断工具９の形状の例としては、図２（ａ）に示すように端面が垂直な円筒形のもの、図２（ｂ）に示すように略円錐形で先端部が細くなっているもの、図２（ｃ）に示すように先端が丸まったもの等が挙げられる。図２（ａ）に示すような切断工具９の端面が垂直な円筒形のものの場合、切断工具９の先端部をパイプ２内に入れずに、パイプの接合部７を前記切断工具９の刃部８にて切削・切断することができる。また、図２（ｂ）に示すような略円錐形で先端部が細くなっている切断工具９の場合や、図２（ｃ）に示すような先端が丸まった切断工具９の場合には、切断工具９の先端部をパイプ２内に入れつつ、パイプの接合部７を前記切断工具９の刃部８にて切削・切断することができる。
【００１８】
（３）払出し手段
払出し手段５は、分離する対象物を把持できるようなクランプ機構、分離された対象物を他の場所に移動可能なアームや移動手段を備えている。クランプ機構は、処理対象物の形状、重量等を考慮して適宜設計でき、クランプ機構を複数備えることもできる。
基部にレール等を設け、クランプ機構が移動できるように構成することで、分離した処理対象物を次の工程に移動することが容易となり、作業効率化と安全性の面から好ましい。
【００１９】
以下、本発明の解体方法について説明する。
まず、変圧器内部部品を取り出し、変圧器本体１の内部を洗浄する。処理対象物１を前工程から受け入れ、固定・移動手段３で固定する。次に、切断手段４を処理対象物１に向かって降下させる。分離する冷却手段２の位置まで降下させ、冷却手段のパイプ２の中心線と切断工具９の中心線を合わせる（図３（ａ）参照）。この動作と同時またはその前に、払出し手段５のクランプ機構で分離するパイプ２を把持する。
駆動装置により切断工具９を回転させつつ切断手段４をパイプ２側へ前進させ、パイプの接合部分７に前記切断工具９の先端に設けられた刃部８を当て、該接合部７を切削・切断する（図３（ｂ）参照）。このとき、切断工具９の外径は、パイプ２の内径とほぼ同じかパイプの内径よりも大きいので、切断工具９を上下左右へ移動させることなくパイプ接合部７を切削・切断することができる。
【００２０】
パイプ２の中心線と、切断工具９の中心線を合わせる方法としては次のような方法およびそれらの組み合わせが考えられるが、これらに限定されず、この目的を実現できるように、適宜構成したものを利用できる。
（ａ）切断手段の移動を数値入力によって自動的に移動させる。
（ｂ）移動手段や切断手段そのもの、あるいはその近傍に、小型カメラやＣＣＤカメラ、照明具などを取りつけ、作業担当者が目視で移動させる。
（ｃ）切断手段あるいはその近傍に触覚センサーなどのセンサー類を備え、センサーからの情報によって中心線を合わせる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。
実施例１
次のトランスを用いて本発明を実施した。
トランスは１０００ｋＶＡで、絶縁油を抜取った後内部を洗浄し、内部のコアや部品等を取外した縦１６００ｍｍ、横６００ｍｍ、高さ１８００ｍｍ、重量３０００ｋｇのトランスケースを用いた。このトランスケースには、内径約２０ｍｍ、外径約２４ｍｍの冷却フィンのついた冷却パイプが６８本取りつけられている。切断手段に冷却機構は備えていない。
切断装置の要部は、図１に示す構造のものを使用した。切断手段は、電動駆動のものを使用した。固定・移動手段は前後左右、上下に移動可能な他に３６０度回転できるものを使用した。材質は炭素鋼である。
払出し装置は、クランプが１つで油圧駆動のものを使用した。切断手段の位置制御は、トランスケースの開放上端を０として、トランスケースの冷却パイプ位置を数値入力する方法を用いた。刃部の材質は炭窒化チタン（ＰＶＤ被膜）である。
【００２２】
図３（ａ）に示す形状の切断工具（外径５０ｍｍ）を用いて、切断する冷却パイプのトランスケース外側で払出し手段によって固定してから、冷却パイプをトランスケース内側から切断した。１ヶ所の切断に要した時間は６０秒で、冷却パイプ１本をトランスケースから分離するのに、２４０秒かかった。切断工具、トランスケース、冷却パイプには問題となるような割れ、欠けなどはなかった。
分離された冷却パイプは、払出し手段によって所定の位置に運ばれ、次の処理工程に送られた。
【００２３】
比較例
実施例１で使用した切断工具を用いて、特許文献１に開示されているようにパイプの根元に沿って切断した。１ヶ所の切断に要した時間は３６０秒で、冷却パイプ１本をトランスケースから分離するのに、９００秒かかった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に用いられる装置の全体図である。
【図２】図２は、各種形状の切断手段を示し、図２（ａ）は切断工具先端部の端面が垂直な円筒形のものを、図２（ｂ）は切断工具先端部が略円錐形で先端部が細くなっているものを、図２（ｃ）は切断工具先端部が丸まったものを示す。
【図３】図３（ａ）は、フィンパイプの切断前の側面断面図であり、図３（ｂ）は、フィンパイプの切断後の側面断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    変圧器本体
２    フィンパイプ
３    固定・移動手段
４    切断手段
５    払出し手段
６    基部
７    接合部
８    刃部
９    切断工具
【要約】
【課題】作業員の安全を確保しつつ、より効率的な変圧器の解体方法を提供する。
【解決手段】冷却手段を備えた変圧器の解体方法であって、冷却手段を変圧器本体に固定しているパイプの内径と同じ直径若しくはそれよりも長い直径の切断工具を先端部に設けた切断手段を変圧器本体内部に入れ、パイプの接合部分に前記切断工具の刃部を当て、該接合部を切削・切断する変圧器の解体方法。
【選択図】図３
【図１】
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【図２】
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【図３】
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