(57)【要約】【課題】  移送管に曲げ部が形成されたり、移送管が絡まったりねじれたりするのを抑制できるとともに、移送管の劣化を抑制できるユーティリティー供給装置を提供する。【解決手段】  移動設備１にユーティリティーを供給する移送管２と、複数の支持部材８と、各支持部材８が長手方向に沿って移動可能に取り付けられているレール１０とを有するユーティリティー供給装置において、移送管２をユーティリティーの移送方向に沿って配置された複数の移送管２ａから構成し、隣り合う移送管２ａ同士の間に継手管１４を介挿し、該継手管１４を支持部材８にて支持するようにする。【選択図】    図１
2006015427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動設備にユーティリティーを供給する移送管と、この移送管を支持する複数の支持部材と、これらの支持部材が移動可能に取り付けられているレールと、を有するユーティリティー供給装置において、
前記移送管を、ユーティリティーの移送方向に沿って断続的に配置された複数の移送管から構成し、
隣り合う移送管同士の間に継手管を介挿し、該継手管を前記支持部材にて支持するようにするとともに、前記継手管に対し前記移送管を回転自在とする第一の回転機構と、前記継手管に対し前記移送管が回転する回転軸とは異なる回転軸のまわりに前記継手管を回転自在とする第二の回転機構と、を備えたことを特徴とするユーティリティー供給装置。
【請求項２】
前記継手管に対し前記移送管が回転する回転軸を、前記支持部材の移動方向と直交する方向もしくは略直交する方向としたことを特徴とする請求項１に記載したユーティリティー供給装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したユーティリティー供給装置を用いることを特徴とするユーティリティー供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動設備にユーティリティーを供給するためのユーティリティー供給装置及びユーティリティー供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、高周波溶解炉等の移動設備に冷却水等のユーティリティーを供給する装置として、例えば、図６に示すようなユーティリティー供給装置が用いられている。このユーティリティー供給装置は、制限された範囲内を移動可能な移動設備１及びユーティリティー供給部（図示せず）を連結する移送管２と、この移送管２を支持する複数の支持部材８と、これらの支持部材８が移動可能に取り付けられているレール１０とを有している。移動設備１は、別のレール１１上を移動するようになっているが、レール上を移動する場合以外もある。
【０００３】
ユーティリティー供給部は、図示していないが、ユーティリティーを貯蔵するタンクと、ユーティリティーを圧送するポンプとを備えている。
移送管２は、可撓性を有する一本のゴムホース等によって形成されており、曲がった状態でクランプ等により各支持部材８に支持されている（以下、この曲がった状態で支持されている部分を、「曲げ部」と称す）。各支持部材８は、ユーティリティーの移送方向、すなわち、ここではレール１０の長手方向に沿って移動可能となっており、各支持部材８間はある一定以上の間隔となっている。
【０００４】
このような構成のユーティリティー供給装置では、移動設備１の移動に伴い、各支持部材８がレール１０の長手方向に沿って移動する。また、移動設備１にユーティリティーを供給する際は、ユーティリティー供給部に備えられたポンプによって、タンクからユーティリティーを圧送することにより、そのユーティリティーを移送管２を通じて移動設備１に供給する。
【０００５】
また、特許文献１に示すように、移動設備と移送管とを、一軸回りにのみ回転自在に構成したスイベルジョイントを用いて連結したものもある。
【特許文献１】特開平９−９４７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図６に示した構成の従来のユーティリティー供給装置では、移動設備１にユーティリティーを供給すると、ユーティリティーの供給圧力によって移送管２の曲げ部に復元力が生じる。このため、各支持部材８間において、図中に矢印で示す方向に移送管２が変形しようとする。そして、その移送管２の変形とともに、移送管２の有するクセによって移送管２が絡まったりねじれたりし、移動設備１の円滑な移動が困難となる場合が生じる。
【０００７】
また、移送管２はゴムホース等によって形成されているため、絡まったりねじれたりしやすく、金属性のパイプ等と比較して、移動設備１に向け供給されるユーティリティーの、移送管２内での圧力損失が大きくなる。さらに、移送管２の曲げ部においては、曲げのよりゆるやかな他の部分よりも、ユーティリティーの圧力損失が大きい。圧力損失を補償して、移動設備１に安定してユーティリティーを供給するためには、ユーティリティー供給部の側のユーティリティーの供給圧力を上げねばならないことがしばしばあるが、ユーティリティーの供給圧力を上げると、ポンプの吐出圧を上げるためのエネルギーコストが余分にかかるとともに、ユーティリティーの供給圧力が上がった分、移送管２の曲げ部にさらに大きな復元力が作用してしまう結果につながる場合が殆どである。
【０００８】
さらに、ユーティリティーの供給量を増やしたいときに移送管２を径の大きなものに変えると、剛性が増して曲がりにくくなる一方で、曲げ部に作用する復元力はさらに大きくなることから、無理な力が移送管２の局部に集中して損傷が生じたりする場合が出てくるほか、移送管２の支持が困難となる場合も出てくる。
また、移送管２は、一体物のゴムホース等によって形成されているため、移送管２の一部にのみ損傷が生じた場合であっても、移送管２全体の交換が必要となる場合もあり、すると、補修コストが増加してしまい、補修作業時間も当然長くかかる。
【０００９】
また、特許文献１に示すものでは、スイベルジョイントが一軸回りにのみ回転自在であるため、移動設備が移動すると、スイベルジョイントと移送管との取り付け部において、スイベルジョイントが回転できない方向への回転の力が移送管から加わってしまう場合があり、すると、反作用により、移送管の側にも、取り付け部において、無理な力が加わってしまう。以上述べたような種々の問題により、移送管は経年的に劣化し、ユーティリティーが漏出するようになってしまうばかりか、この劣化によって、ひどい場合には移送管が破裂してしまう場合もある。
本発明は、上記のような問題に着目してなされたもので、移送管に曲げ部が形成されたり、移送管が絡まったりねじれたりするのを抑制できるとともに、移送管の劣化を抑制できるユーティリティー供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、移動設備にユーティリティーを供給する移送管と、この移送管を支持する複数の支持部材と、これらの支持部材が移動可能に取り付けられているレールと、を有するユーティリティー供給装置において、
前記移送管を、ユーティリティーの移送方向に沿って断続的に配置された複数の移送管から構成し、
隣り合う移送管同士の間に継手管を介挿し、該継手管を前記支持部材にて支持するようにするとともに、前記継手管に対し前記移送管を回転自在とする第一の回転機構と、前記継手管に対し前記移送管が回転する回転軸とは異なる回転軸のまわりに前記継手管を回転自在とする第二の回転機構と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によると、隣り合う移送管同士を継手管を介挿することによって連結し、この継手管に対し移送管を回転自在としたため、移送管に曲げ部が形成されなくて済む。また、第一の回転機構及び第二の回転機構が回転することによって、第一の回転機構と移送管との取り付け部において、第一の回転機構が回転できない方向への回転の力が、反作用で移送管の側に加わらなくて済む。
さらに、移送管を複数の移送管から構成しておくため、移送管の一部に損傷が生じた場合、損傷が生じた移送管のみを補修又は交換すればよい。
【００１２】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記継手管に対し前記移送管が回転する回転軸を、前記支持部材の移動方向と直交する方向もしくは略直交する方向としたことを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載したユーティリティー供給装置を用いることを特徴とするユーティリティー供給方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移送管に曲げ部が形成されたり、移送管が絡まったりねじれたりするのを抑制できるとともに、移送管の劣化を抑制できるので、移動設備の円滑な移動が可能になるとともに、移送管内の圧力損失も小さく抑えられ、移送管が損傷したり破裂するのも抑制できる結果、ユーティリティーが漏出するのを抑えられ、エネルギーコストや補修コストを低減することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
まず、図１ないし図４を参照して本発明の構成を説明する。なお、図６に示したものと同一部分には同一符号を付して説明する。
図１に示すように、本発明のユーティリティー供給装置は、高周波溶解炉等の移動設備１に冷却水、空気、電気等のユーティリティーを供給する移送管２と、複数の支持部材８と、レール１０とを有している。
【００１５】
移送管２は、可撓性を有するホース等で形成されており、ユーティリティーの移送方向（この場合はレール１０の長手方向と一致する）に沿って配置された複数の移送管２ａによって構成されている。隣り合う移送管２ａ同士の間に継手管１４が介挿され、該継手管１４が支持部材８にて支持されている。継手管１４は、その両端部に、第一の回転機構を構成するスイベルジョイント４を有している。なお、スイベルジョイント４及び継手管１４は、その内部をユーティリティーが通過可能になっている。
【００１６】
各支持部材８は、第二の回転機構を構成するベアリング６を有しており、車輪９を回転させることで、レール１０の長手方向に沿って移動可能に取り付けられている。各支持部材８間はある一定以上の間隔となっており、各支持部材８間には、各移送管２ａよりも短いワイヤーロープ１２が連結されている。レール１０は、図示しない支柱等を介して地面や天井等に固定設置されている。なお、各支持部材８のうち、最も移動設備１側の支持部材８ａは、チェーン１６によって移動設備１と連結されており、各支持部材８のうち、最もユーティリティー供給部側の支持部材８ｂは、図１の例ではレール１０に固定されている。
【００１７】
図２に平面図的に示すように、図示しないタンディッシュ等の他設備との接触を避けるため、移動設備１は、図中に矢印で示すように、非直線状に移動するようになっている。図中１１は、移動設備１が移動するための別のレールである。
図３に示すように、スイベルジョイント（第一の回転機構）４は、継手管１４に対し、回転自在となっており、結果として、各移送管２ａを支持部材８の移動方向Ａと直交する、紙面と直交する方向に延びる仮想的な回転軸のまわり（図中に双方向矢印Ｄ１で示す方向）に回転自在となっている。なお、図１の例では、支持部材８ｂには、継手管１４の両端部のうち、移動設備１側の端部にのみスイベルジョイント４が取り付けられており、継手管１４のユーティリティー供給部側の端部は、パイプ等によってユーティリティー供給部と連結されている。
【００１８】
ベアリング６は、継手管１４に対し移送管２ａが回転する回転軸とは異なる、それと直交する回転軸のまわり（図中に双方向矢印Ｄ２で示す方向）に回転自在となっており、結果として、継手管１４に対し移送管２ａが回転する回転軸とは異なる、それと直交する回転軸のまわりに、継手管１４を回転自在とする第二の回転機構を構成している。
図４に平面図的に示すように、移送管２は、移動設備１にユーティリティーを供給する移送管２Ｓと、移動設備１からユーティリティーを回収する移送管２Ｒと、の二つのラインを有している。移送管２Ｓ及び移送管２Ｒは、共に同様の構成となっている。
【００１９】
次に、上記の構成を備えたユーティリティー供給装置の作用・効果等について、図５を用いて説明する。
図５に示すように、移動設備１を図の左方向に移動させると、チェーン１６が緊張し、この緊張したチェーン１６によって支持部材８ａが引っ張られ、支持部材８ａが図の左方向に移動する。そして、支持部材８ａの移動に伴って、後続の各移送管２ａ及び各ワイヤーロープ１２が展開するとともに、後続の各支持部材８が図の左方向に追随して移動する。このとき、各スイベルジョイント（第一の回転機構）４が支持部材８の移動方向と直交する方向に延びる仮想的な回転軸のまわりに回転し、各ベアリング（第二の回転機構）６がスイベルジョイント４の回転軸と直交する回転軸のまわりに回転するため、スイベルジョイント４と移送管２ａの取り付け部において、移送管２ａの側に無理な力が加わらなくて済む。したがって、移送管２ａの経年的な劣化を抑制できる。
【００２０】
また、本実施形態では、隣り合う各移送管２ａ同士が継手管１４を介して連結されているため、移送管２に曲げ部が形成されない。また、移送管２の曲げ部に復元力が加わったとしても、第一、第二の回転機構により、それらの回転軸のまわりに移送管２や支持部材８が回転することで、吸収してしまうため、移動設備１にユーティリティーを供給する際に、移送管２が絡まったりねじれたりすることがなくなる。よって、移動設備１の円滑な移動が可能となる。
【００２１】
さらに、移送管２が絡まったりねじれたりすることがなくなる分、ユーティリティーの供給圧力に対する圧力損失の増加が抑制できるため、ユーティリティーの供給圧力を増加させなくても、移動設備１に安定してユーティリティーを供給することが可能となる。このため、ポンプの吐出圧を上げるためのエネルギーコストが余分にかかるようなこともなくなる。
【００２２】
そして、移送管２に曲げ部が形成されないことにより、移送管２は各スイベルジョイント４の間、あるいは、スイベルジョイント４と移動設備１との間でのみゆるやかに曲げられるだけとなる。このため、移送管２を径の大きなものに変えても支障なくなる。したがって、ユーティリティーの供給圧力を上げなくても、移動設備１へのユーティリティー供給量を上げることが可能となり、この点でも、ポンプの吐出圧を上げるためのエネルギーコストが余分にかかるようなことはなくなる。
【００２３】
あるいは、本実施形態では、移送管２が、複数の移送管２ａによって構成されているため、一部の移送管２ａに損傷が生じた場合、損傷が生じた移送管２ａに対してのみ補修や交換を行えばよく、補修作業時間を短縮し、補修コストを低減することも可能となる。
また、移動設備１を使用しない時は、移動設備１から移送管２を取り外し、各移送管２ａ及び各支持部材８を、ユーティリティー供給部側へ移動させた状態とすることが好適である。このとき、各スイベルジョイント４が回転することにより、各移送管２ａ及び各支持部材８を、スムーズにユーティリティー供給部側に移動させることが可能となるため、各移送管２ａ及び各支持部材８の格納範囲を縮小することも可能となる。
さらに、各ワイヤーロープ１２及びチェーン１６の長さは各移送管２ａの長さよりも短いため、移動設備１の移動によって、各移送管２ａが緊張して引っ張られることはなく、このため、スイベルジョイント４から各移送管２ａが外れてしまうこともない。
【００２４】
以上の通りであるが、上記した実施形態は一例にすぎず、本発明の実施形態はこれに限るものではない。すなわち、各種の変更を加えることができる。例えば、上記の実施形態では、スイベルジョイント４の回転方向を、支持部材８の移動方向Ａと直交する、紙面と直交する方向に延びる仮想的な回転軸のまわりとしたが、本発明の実施形態はこれに限るものではなく、支持部材８の移動方向と略直交する軸回りであってもよい。略直交するとは、直交する方向に対して４５°以内のずれを許容する意味とする。また、ベアリング６の回転方向は、スイベルジョイント４の回転軸と直交する回転軸のまわりに回転自在としたが、これに限るものではなく、スイベルジョイント４の回転軸と異なる回転軸のまわりに回転自在であればよい。
【００２５】
また、隣り合う移送管２ａ同士を、スイベルジョイント４と継手管１４を介して連結したが、スイベルジョイント４の代わりに自在継手等、回転が可能なその他の手段を用いてもよい。さらに、各移送管２ａを中央部付近においてさらに分割し、これらの分割した移送管２ａ同士を、スイベルジョイント４や自在継手によって連結する等してもよい。また、継手管１４と支持部材８との間を、ベアリング６を介して連結したが、継手管１４とベアリング６とを結合し、このベアリング６を介して支持部材８と連結するなどしてもよい。
【００２６】
あるいは、図１の例では、各支持部材８のうち、最もユーティリティー供給部側の支持部材８ｂは、レール１０に固定されており、支持部材８ｂには、継手管１４の両端部のうち、移動設備１側の端部にのみスイベルジョイント４が取り付けられ、継手管１４のユーティリティー供給部側の端部は、パイプ等によってユーティリティー供給部と連結されるようになっているが、本発明の実施形態はこれに限るものではなく、最もユーティリティー供給部側の支持部材であっても、移動式としたり、移動設備１側とユーティリティー供給部側の両方を回転可能としたりしてももちろんよい。
【実施例】
【００２７】
本実施形態で説明したものと同様の構成を有するユーティリティー供給装置（以下、本発明例と称す）を用いて、移動設備に対するユーティリティーの供給を行った。また、比較例として、図６で示した従来のユーティリティー供給装置を用いて、移動設備に対するユーティリティーの供給を行った。
なお、移動設備は高周波溶解炉とし、その走行距離は１５ｍとした。また、高周波溶解炉に供給するユーティリティーは冷却水とした。さらに、本発明例において、複数の移送管２ａの長さは、それぞれ４ｍとした。
【００２８】
上記の条件下において、高周波溶解炉に冷却水の供給を行った結果、以下に示す効果が得られた。
本発明例は、移送管に曲げ部が形成されないため、内径が２５Ａの移送管を用いることが可能となった。比較例では移送管の内径は１５Ａが上限であった。また、移送管に曲げ部が形成されないことにより、冷却水の圧力損失が低減されるため、本発明例では移動設備に０．３ＭＰａの圧力の冷却水を供給するのに０．５ＭＰａの供給圧力しか要しないことが確認された。比較例では０．９ＭＰａの供給圧力を要した。
また、移送管の一部に損傷が生じた際の補修作業時間は、本発明例では一時間となり、比較例では四時間であったのに比べ大幅に短縮され、補修作業時間の短縮及び補修コストが低減できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態のユーティリティー供給装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態のユーティリティー供給装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態のスイベルジョイント及び回転機構の拡大図である。
【図４】図３のIV−IV線矢視図である。
【図５】本発明の実施形態の移動装置が移動した状態を示す側面図である。
【図６】従来のユーティリティー供給装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    移動設備
２    移送管
４    スイベルジョイント（第一の回転機構）
６    ベアリング（第二の回転機構）
８    支持部材
９    車輪
１０  レール
１１  レール
１２  ワイヤーロープ
１４  継手管
１６  チェーン
【図１】
2006015427.tif 000003
【図２】
2006015427.tif 000004
【図３】
2006015427.tif 000005
【図４】
2006015427.tif 000006
【図５】
2006015427.tif 000007
【図６】
2006015427.tif 000008