(57)【要約】【課題】  原子力発電設備内で研磨作業をした際の放射線汚染物の拡散を防ぐ。【解決手段】  エアグラインダー７のエアモーター１１のエア給気口に接続ホース８と給気管９を介して圧縮空気系統１を接続し、そのエアモーター１１の排気口に接続ホース１４と排気管１３とを介して真空掃除系統４を接続し、その排気管１３から分岐している接続ホース２０と集塵カバー１５とを集塵フィルタ装置１６を介して接続し、真空掃除系統４による吸引力で集塵フィルタ装置１６内に研磨作業時に発生した切削屑や塵埃を集塵カバー１５経由で収集して捕集し、浄化した空気を真空掃除系統４側へ流して切削屑や塵埃の拡散を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気発生手段が接続される空気供給口と真空発生手段が接続される排気口とを備えたエアモーターと、
前記エアモーターの回転軸に取り付けた研磨材の周辺に配置されて、前記真空手段が接続される集塵カバーと、
を備えたエアグラインダー。
【請求項２】
請求項１において、前記集塵カバーが集塵フィルタ装置を介して前記真空発生手段に接続されているエアグラインダー。
【請求項３】
請求項２において、前記集塵フィルタ装置の濾過後の空気を通す第１の流路を、前記排気口に接続される第２の流路に接続してあるエアグラインダー。
【請求項４】
請求項３において、前記第１と第２の各流路の接続位置よりも上流側の前記各流路の部位に、前記上流側への流れを阻止する逆止弁が備えられているエアグラインダー。
【請求項５】
請求項４において、前記エアモーターが装備されたエアグラインダー本体と、
前記エアグラインダー本体に着脱自在に装着された前記集塵カバーと、
前記エアグラインダー本体から離して配置され、前記集塵カバーと前記第１の流路とに着脱自在に装着した前記集塵フィルタ装置と、
を備えたエアグラインダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアグラインダーに係り、一例を掲げれば原子力発電所の放射線管理区域内の工事にて使用した後の除染が容易なエアグラインダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の放射線管理区域内の工事においては、エアグラインダーが研磨工具として実用に供される利点として下記２点が挙げられる。
【０００３】
エアグラインダーの研磨デスクを回転駆動するモータが圧縮空気供給系統からの供給空気で駆動されるエアモーターであるため、電動のモータを駆動機構とするものに比べて電磁波を発生しない。そのため、作業場周辺の計器に対して電磁波による計器誤作動をチェックする作業を省ける利点がある。また、電動に比べ重量が少ない点から、持ち運びが容易であり、作業性もよいという利点がある。
【０００４】
次に、欠点としては、圧縮空気供給系統からの供給空気で駆動するため、大量の排気を伴う。そのため、その排気でエアグラインダーで研磨した放射性の切削屑や粉塵舞い上がる欠点がある。
【０００５】
この欠点を補うためにばねのついた集塵カバーを付け、ばねで集塵カバーを研磨面に押し付けて研磨面と集塵カバーを密着させ集塵カバー内の切削屑や粉塵を研磨ディスクの回転力に伴う気流によって排出する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、他の集塵方法としては研磨ブラシと集塵カバーを有する従来技術では、本体内部を切削屑や粉塵を通過させ排出するための手段を設け、集塵駆動源と回転を得るモーターの駆動源が別個に設けられたエアグラインダーがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、従来技術のフィルタ付きディスクグラインダー用集塵機は、グラインダーの集塵カバーに取付けるもので、集塵駆動源と回転を得るためのモーター駆動源を別個に設けたグラインダー用集塵装置がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
また、従来のエアモーターとして、一例として次のようなものが存在する。即ち、ロータ・ハウジング内に回転自在なロータを入れ、そのロータにロータ・ハウジング内周面に押し付けるようにベーンを装着し、ロータ・ハウジング部のエア供給口から圧縮空気を入れて、ベーンを圧縮空気圧で押すことによりロータを回転させ、そのロータに一体の回転駆動軸をロータとともに回転させ、ロータ・ハウジング内の圧縮空気はロータ・ハウジング部の排気口から排気されるものである（非特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３１５１３４号公報
【特許文献２】特開平６−１５５３０１号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９６２７号公報
【非特許文献１】黒田精工（株）製品カタログＣＡＴ．ＮＯ．ＫＡ１８１−ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術の問題点は以下の通りである。即ち、エアグラインダーのエアモーターは圧縮空気供給系統からの供給空気により作動し、作動後の大量の排気を伴うため、放射線管理区域内の作業では、エアグラインダーで研磨した放射性の切削屑や粉塵が舞い上がる。
【００１１】
また、エアグラインダーの研磨ディスクを低回転し作業する際は、その研磨ディスクの回転による気流は弱く集塵するのが難しい。更には、エアグラインダーの本体内部を通し切削屑や粉塵を排出すると、エアグラインダー内部が汚染されてその除染が難しい。更に、エアグラインダー本体と集塵カバーを脱着し除染する事が難しい。
【００１２】
このことにより従来のエアグラインダーを原子力発電所の放射線管理区域内の工事に用いた場合には、放射性の切削屑や粉塵などによる汚染がエアグラインダー内やエアグラインダー周囲の外部環境に拡大して抑制し難い。
【００１３】
本発明の目的は、エアグラインダーのエアモーターの駆動力を増大させ、且つ切削屑や粉塵の汚染拡大を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的を達成するための手段は、圧縮空気の発生手段が接続される空気供給口と真空手段が接続される排気口とを備えたエアモーターと、前記エアモーターの回転軸に取り付けた研磨材の周辺に配置されて、前記真空手段が接続される集塵カバーとを備えたエアグラインダーである。
【００１５】
好ましくは、前記集塵カバーが集塵フィルタ装置を介しての前記真空手段に接続されていると良い。更に好ましくは、前記集塵フィルタ装置の濾過後の空気を通す第１の流路を、前記空気排圧口に接続される第２の流路に接続してあると良い。
【００１６】
更に一層好ましくは、前記第１と第２の各流路の接続位置よりも上流側の前記各流路の部位に、前記上流側への流れを阻止する逆止弁が備えられていると良い。
【００１７】
また、前記エアモーターが装備されたエアグラインダー本体と、前記エアグラインダー本体に着脱自在に装着された前記集塵カバーと、前記エアグラインダー本体から離して配置され、前記集塵カバーと前記第１の流路とに着脱自在に装着した前記集塵フィルタ装置とを備えてエアグラインダー本体内に集塵した切削屑や粉塵を一切通さないようにすると良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、エアグラインダーを用いた作業の後に必要な除染作業が軽減できる。特に、原子力発電所の放射線管理区域内の作業において、作業後の放射能除染が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施例では、正圧による圧縮空気の供給と負圧による空気の吸出しによる空気の流れによりベーン型のエアモーター内の空気を受ける羽（ベーン）がついた軸(ロータ)を回転させ回転力をエアモーターに接続した研磨デスク或いは研磨ブラシに与える。このように、正圧と負圧を駆動源とするベーン型のエアモーターを駆動源として用いる。正圧空気は、圧縮空気供給系統からエアグラインダーのエアモーターに供給され、その供給に伴う大量の排気を真空掃除系統でエアモーターから強制的に真空引きのように吸い出す事で、エアグラインダー周辺の作業環境への排気を無くす。エアグラインダーを使用した作業で発生した切削屑や粉塵は集塵カバーに接続した真空掃除系統で常に吸い出す事でエアグラインダーの運転状態によらず集塵する。放射化した切削屑や粉塵は真空掃除系統からの吸気でアグラインダー本体の外部を通過し集塵されるので、アグラインダー本体の汚染は無い。放射化した切削屑や粉塵が付着する集塵カバーと、切削屑と粉塵を空気と分け空気のみを通過させる集塵フィルタ装置をエアグラインダー本体から離して配置した上で集塵カバーと真空掃除系統による吸込流路に対して脱着可能にする事で、エアグラインダー本体内部への放射化物質の付着がなく作業後の除染が容易である。
【実施例１】
【００２０】
原子力発電所には、図１のように、圧縮空気発生手段としての圧縮空気系統１と真空発生手段としての真空掃除系統４とが装備されている。圧縮空気系統１は、圧縮空気系統１内に大気圧を超える圧力の圧縮空気を送り込んで圧縮空気系統１内に高圧空気を発生させるポンプ２と、ポンプ２の圧縮空気吐出口に配管を通じて接続された弁３と、その弁３に一端が接続され他端に接続ホース８への接続と接続解除を司るカプラーを備えた配管とで構成されている。
【００２１】
真空掃除系統４は、真空掃除系統４内の空気を吸い出して大気圧を下回る圧力の負圧空気を真空掃除系統４内に発生させるポンプ２と、ポンプ２の空気吸込口に配管を通じて接続された弁６と、その弁６に一端が接続され他端に接続ホース１４への接続と接続解除を司るカプラーを備えた配管とで構成されている。
【００２２】
接続ホース８は、圧縮空気系統１で発生させた圧縮空気をエアグラインダー７に供給する流路として用いられている。そのため、接続ホース８の一端には、圧縮空気系統１のカプラーと接続及び接続解除を司るカプラーが装備され、他端には、エアグラインダー７に装備されたカプラー１８ｂと接続及び接続解除を司るカプラーが装備されている。
【００２３】
接続ホース１４は、真空掃除系統４で発生させた負圧をエアグラインダー７に伝える流路として用いられている。そのため、接続ホース１４の一端には、真空掃除系統４のカプラーと接続及び接続解除を司るカプラーが装備され、他端には、エアグラインダー７に装備されたカプラー１８ａと接続及び接続解除を司るカプラーが装備されている。
【００２４】
エアグラインダー７は、エアグラインダー本体７ａと集塵フィルタ装置１６と集塵カバー１５と流量絞り弁１０と逆止弁１２，１７と給気管９と排気管１３と接続ホース２０とを主な構成としている。
【００２５】
エアグラインダー本体７ａは、接続ホース８のカプラーと接続及び接続解除できるカプラー１８ｂと、そのカプラー１８ｂに一端が接続された給気管９と、その給気管９の途中に装備されて給気管９内の流量を調整する流量絞り弁１０と、給気管９の他端がエア供給口に接続されたエアモーター１１と、エアモーター１１の排気口に一端が接続された排気管１３と、排気管１３の途中に設けられてエアモーター１１方向への流れを止めその逆方向の流れを許容する逆止弁１２と、排気管１３の他端に設けられていて接続ホース１４のカプラーと接続及び接続解除できるカプラー１８ａとで構成されている。エアモーター
１１と、流量絞り弁１０等はエアグラインダー本体７ａの外郭を構成するケーシング内に設けられている。
【００２６】
逆止弁１２とカプラー１８ａとの間の排気管１３の部位には接続ホース２０の一端が接続されている。その接続ホース２０の他端には、図５のようにエアグラインダー本体７ａからは成された位置に配置された集塵フィルタ装置１６に接続されている。その接続ホース２０の他端は濾過後の空気が吐出される集塵フィルタ装置１６の出口にカプラー２１ｂによって接続及び接続解除自在に接続されている。接続ホース２０の途中には、逆止弁
１７が設けられる。その逆止弁１７は集塵フィルタ装置１６への接続ホース２０内の流れを止め、排気管１３へ向う接続ホース２０内の流れを許容するように逆止方向を決めてある。濾過前の空気を取り込む集塵フィルタ装置１６の入口には、集塵カバー１５の排出口がカプラー２１ａによって接続及び接続解除自在に接続されている。
【００２７】
エアグラインダー本体７ａに備えた連結ネジ２８に連結ナット２３を螺合させて連結ナット２３に取り付けてある集塵カバー１５をエアグラインダー本体７ａへ着脱自在に取り付けている。その集塵カバー１５の内側には、エアモーター１１のロータに一体的に設けた回転軸２７が突き出ている。その回転軸２７へディスク固定ナット２９とディスク固定板３０によって研磨ディスク２２が固定されている。研磨ディスク２２の上方と側部の一部は集塵カバー１５によって覆われている。その集塵カバー１５で覆われた領域の内側は集塵カバー１５の排出口に通じている。
【００２８】
エアグラインダー７を原子力発電所の放射線管理区域内、例えば原子炉建屋内で研磨作業に使用する場合、又は放射化した部材に対しての研磨作業に使用する場合には、次のようにする。
【００２９】
研磨作業前に、エアグラインダー本体７ａと集塵カバー１５と集塵フィルタ装置１６と接続ホース２０とを図５，図７のようにナット２３やカプラー２１ａ，２１ｂで互いに接続して固定する。次に研磨ディスク２２を回転軸２７へナット２９で固定する。
【００３０】
次に研磨作業場所で、次のような作業準備を行う。即ち、研磨作業場所にエアグラインダー７と各接続ホース８，１４を搬入する。その後に、各接続ホース８，１４の一端を、図１のように、圧縮空気系統１及び真空掃除系統４へカプラーで接続する。この時点では、図１のように、まだ各弁３，６は閉じておく。次に、各接続ホース８，１４の他端を各接続ホース８，１４側のカプラーとエアグラインダー７側のカプラー１８ａ，１８ｂを用いて給気管９と排気管１３に接続する。この時点では、流量絞り弁１０は流量が零となるように絞り込まれて閉じてある。これで研磨作業の準備作業を終える。
【００３１】
次に、圧縮空気系統１及び真空掃除系統４の各ポンプ２，５を稼働させてから、図２のように、弁６を開く。弁６が開くと、ポンプ５は接続ホース１４，２０や排気管１３内や集塵フィルタ装置１６内の空気を吸い出すので大気圧未満にまで圧力が低下し、それらの内部は負圧となる。そのため、集塵カバー１５内の空気が吸い込まれる。この時点では、図２のように、弁３や流量絞り弁１０が流量零になるように絞られているので、エアモーター１１は回転駆動されない。
【００３２】
集塵カバー１５内の空気が吸い込まれると、吸込んだ空気は集塵フィルタ装置１６内に取り込まれて濾過され、濾過された空気は逆止弁を通過して接続ホースから排気管内に入り、接続ホース１４を通ってポンプ５から排出される。ポンプ５の排出先には、空気の濾過手段が装備され、その濾過手段で更に濾過した清浄な空気を排気する。
【００３３】
集塵カバー１５からの空気の吸込が開始された後に、図３のように、弁３を開き流量絞り弁１０を操作してエアモーター１１に与えたい駆動力に応じた圧縮空気の流量がエアモーター１１内に供給されるように絞り量を調整する。
【００３４】
このようにすると、図４のように、ポンプ２で大気を吸込んで圧縮し、大気圧よりも高圧となった正圧空気が弁３と接続ホース８と給気管９と流量絞り弁１０とを通じてエアモーター１１内のロータ・ハウジング内へエア供給口から入る。このようにエアモーター
１１内に入った圧縮空気はロータ・ハウジング内のベーンを押してロータを回転させる。その回転に使用された後の空気はロータ・ハウジングの排気口から排気管１３内に排出される。その排出された空気はポンプ５に引かれて逆止弁１２を通ってから排気管１３内で集塵フィルタ装置１６から接続ホース２０を通じて入って来る空気と合流する。合流後の空気は接続ホース１４を通ってポンプ５から排出され、排出先で再度空気の濾過手段で更に濾過されてから排気する。
【００３５】
このように、エアモーター１１に正圧空気として圧縮空気を供給しながらもエアモーター１１から使用済の空気をポンプ５で強制的に吸引してロータ・ハウジングの排気口を負圧に維持すると、エアモーター１１を駆動するための空気の給排気効率が向上し、正圧と負圧の大きな圧力差でエアモーター１１の回転駆動力が向上する。
【００３６】
このように、エアモーター１１の回転駆動が開始されると、エアモーター１１のロータに一体化されている回転軸２７も回転する。そのため、回転軸２７に固定された研磨ディスク２２も回転する。その回転中の研磨ディスク２２を研磨する対象物に当てれば、研磨作業が行える。
【００３７】
その研磨作業によって対象物の切削屑や塵埃がエアグラインダー７の周囲に飛散しようとするが、その切削屑や塵埃が周囲の気圧よりも負圧となっている集塵カバー１５内に誘導されて集塵フィルタ装置１６内に空気に同伴して取り込まれる。集塵フィルタ装置１６内に取り込まれた空気は、集塵フィルタ装置１６内のフィルタにて濾過され、空気と同伴されてきた切削屑や塵埃がそのフィルタによって捕捉され、切削屑や塵埃の取り除かれた清浄な空気が集塵フィルタ装置１６内から接続ホース２０内へポンプ５の吸引力で排出される。その後に、接続ホース２０内へ排出されたその清浄な空気は排気管１３内に合流して前述のように排気される。
【００３８】
このように、エアグラインダー７による研磨作業の際に、切削屑や塵埃をポンプ５の空気駆動力で強制的に吸込んで集塵するので、その集塵にエアモーター１１や研磨ディスク２２の回転力に依存しない。また、その集塵場所である集塵フィルタ装置１６がエアグラインダー７側で且つ集塵カバー１５の直後にあるので、集塵した切削屑や塵埃が放射線を発するものであっても、接続ホース１４，２０や逆止弁１７や真空掃除系統４を放射線で汚染する危険性がない。
【００３９】
また、その切削屑や塵埃はエアグラインダー本体７ａ内を通過しないので、エアグラインダー本体７ａも放射線で汚染する危険性がない。但しエアグラインダー本体７ａの一部である回転軸２７の汚染はありえる。そのため、エアグラインダー本体７ａの放射線汚染を軽減し、接続ホース１４，２０や逆止弁１７や真空掃除系統４の放射線汚染を避けることができ、その分放射線汚染個所の除染作業が軽減できる。
【００４０】
このように、エアグラインダー７の作動時は、図４のように圧縮空気系統１により圧縮された正圧の空気は、接続ホース８内を通過し、エアグラインダー７内へ流れ込む。流れ込んだ圧縮空気は、給気管９内を通過し、圧縮空気の吸気流量を絞る流量絞り弁１０により圧縮空気流量を絞った後に、正圧による圧縮空気と負圧による空気の吸出しによる空気の流れによりエアモーター内の空気を受ける回転翼がついた軸を回転させ回転力を得て、エアモーター１１内部へ供給される。
【００４１】
また、真空掃除系統４で負圧空気を作り出すため、エアモーター１１内の空気は逆止弁１２を通り排気管１３へと吸い出され、排気用の接続ホース１４内を通過し、真空掃除系統４へ吸い出される。
【００４２】
また、エアグラインダー７の作動時に発生した切削屑や粉塵は、真空掃除系統４による負圧により、集塵カバー１５内から吸い出され、集塵フィルタ装置１６によって切削屑や粉塵を捕集される。
【００４３】
逆止弁１２および逆止弁１７は吸出しによって、集塵カバー１５側からエアモーター
１１側へ、またエアモーター１１側から集塵カバー１５側へ空気が逆流するのを防止するので、エアモーター１１の駆動力の低下や不安定さを抑制できる。
【００４４】
図６は、エアモーター１１からの排気が集塵フィルタ装置１６側へ逆流する、または集塵フィルタ装置１６側からの排気がエアモーター１１側へ逆流する事を防止するための逆流防止を説明する説明図である。図６では、図１の逆止弁１２の逆止弁構造がスイング式の閉止板２５が採用された構造であり、図１の逆止弁１７の逆止弁構造がスイング式閉止板２４が採用された構造である場合で説明する。
【００４５】
スイング式の閉止板２５は、閉止板２５を境にした排気管１３内の両側の差圧による空気の流れにより、閉止板２５がスイング動作し、閉止板２５が排気管１３内のストッパー２６に当たることにより、カプラー１８ａや接続ホース２０側からエアモーター１１側に流れようとする空気を排気管１３の管内の断面を閉止板２５の面で閉止することにより流れを止める。
【００４６】
スイング式の閉止板２４も排気管１３内と接続ホース２０内の圧力差で閉止板２５と同様の動きをなし、２つの閉止板２４，２５により、逆流によるエアモーター１１の出力低下と切削屑や粉塵の逆流を防ぐ。エアモーター１１の回転軸２７廻りをエアグラインダー本体内部と本体外部を隔離する図示されないＯリングを用いてその本体内部と本体外部を密閉構造にしてある。
【００４７】
研磨作業が終了した後には、圧縮空気系統１と真空掃除系統４から接続ホース８および接続ホース１４の一端をカプラーで接続解除し、エアグラインダー７から接続ホース８および接続ホース１４の他端をカプラー１８ａ，１８ｂで接続解除し、集塵フィルタ装置
１６からカプラー２１ｂで接続ホース２０を接続解除する。
【００４８】
これら接続解除された各接続ホース３本の内面には、作業時に発生する放射性の切削屑や粉塵は付着しないので、作業前に汚染が無い限り、内面の除染を省く事が出来る。
【００４９】
次に、ディスク固定ナット２９を緩めてエアグラインダー本体７ａから使用済の研磨ディスク２２を取り除く。次に、連結ナット２３を緩めてエアグラインダー本体７ａから集塵カバー１５を外し、更にはカプラー２１ａで接続解除することによって集塵カバー１５から集塵フィルタ装置１６を外す。
【００５０】
集塵フィルタ装置１６内のフィルタ又は、集塵フィルタ装置１６全体は切削屑や粉塵とともに廃棄する。回転軸２７やエアグラインダー本体７ａから外された集塵カバー１５は除染して再利用する。
【００５１】
エアグラインダー本体７ａ内に入る気体は駆動源の汚染されていない圧縮空気系統１からの供給空気や集塵フィルタ装置で浄化された空気のみであるため、エアグラインダー本体７ａ内部の除染を省く事が出来る。エアグラインダー本体７ａ内は、Ｏリングで本体外と区分された密閉構造となっているため、除染範囲は回転軸２７だけであり作業が容易である。集塵カバー１５は、エアグラインダー本体７ａから連結ナットで外せるので、除染が容易である。
【００５２】
以上のように、本実施例では、原子力発電所の放射線管理区域内での研磨作業や放射線を発する対象物の研磨作業において、エアグラインダー７と各接続ホース８，１４，２０内部の汚染をなくし、エアグラインダー本体７ａの汚染も軽減できる事により、また、切削屑や粉塵が付着する部分が脱着可能な事により、研磨作業後の除染が容易になって、放射線管理区域内での作業に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、エアグラインダーに用途がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例によるエアグラインダーと、その駆動エネルギー発生装置の空気流路系統図である。
【図２】図１の系統で集塵開始直後の状態を示した系統図である。
【図３】図１の系統でエアモーターへの圧縮空気を供給開始できる状態とした場合を示す系統図である。
【図４】図１の系統でエアモーターへの圧縮空気の供給とエアモーターからの排気空気の吸引によってエアモーターを回転駆動している状態を表す系統図である。
【図５】本発明の実施例によるエアグラインダーの全体斜視図である。
【図６】図１に示した各逆止弁の働きを示す概念図である。
【図７】図５の集塵カバー部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…圧縮空気系統、２，５…ポンプ、３，６…弁、４…真空掃除系統、７…エアグラインダー、７ａ…エアグラインダー本体、８，１４，２０…接続ホース、９…給気管、１０…流量絞り弁、１１…エアモーター、１２，１７…逆止弁、１３，１９…排気管、１５…集塵カバー、１６…集塵フィルタ装置、１８，２１ａ，２１ｂ…カプラー、２２…研磨ディスク、２３…連結ナット、２４，２５…スイング式閉止板、２６…ストッパー、２７…回転軸、２８…連結ネジ、２９…ディスク固定ナット、３０…ディスク固定板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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