(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器が装着された被加工金属板の空きスペースに穿孔加工する方法であって、鉛直状態の該被加工金属板の表面に穿孔形状に沿うスリットを形成した電気絶縁性の表面シートを貼着するとともに該被加工金属板の裏面に陽極端子を固定して電気絶縁性の裏面シートを貼着し、該スリットを取り囲む形状の枠体の前面を該スリットに相対向して設けた陰極を備えた蓋体で閉成するとともに該枠体の背面開口側を該表面シートに固着して電解槽を形成し、電解液を該電解槽の底部から供給して、該陽極と陰極とに通電することにより、穿孔加工することを特徴とする電解穿孔方法。
【請求項２】
機器が装着された被加工金属板の空きスペースに穿孔加工するため、鉛直状態の被加工金属板の表面に貼着される穿孔形状に沿うスリットを形成した電気絶縁性の表面シートと、該被加工金属板の裏面に貼着される裏面シートと、該スリットを取り囲む形状の枠体の前面を、該スリットに対向するように設けた陰極を備えた蓋体で閉成するとともに該枠体の背面開口側を該表面シートに取り付けて形成される電解槽と、該電解槽の底部へホースで連結される電解液タンクと、該被加工金属板の裏面に固定される陽極端子と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の電解穿孔方法を行うための電解穿孔装置。
【請求項３】
前記電解液タンクは前記電解槽より上部側へ配置し、前記電解槽の汚濁した電解液を排液するための配管と、発生ガスを排気するための排気ソケットを前記電解槽の上部にそれぞれ備えたことを特徴とする請求項２記載の電解穿孔装置。
【請求項４】
前記陰極は、前記表面シートのスリットと対向させて適度な間隙を隔てて配列した分割電極であることを特徴とする請求項２に記載の電解穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所や各種プラント類等の既設制御盤に、後発的に操作スイッチや計器類等を取り付ける場合の穿孔処理作業を、無振動で可能とする電解穿孔方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火力発電所において、設備の増設や改良に伴って、既設の制御盤等の空きスペースに、操作スイッチや計器類を後発的に取り付ける場合がある。
それには、既設の制御盤にドリルや金鋸等により取付孔を、手作業で穿設加工することになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、穿孔作業の際に発生する振動により、計器類が誤作動する虞があることから、この種の穿孔作業に当たっては、保安上、制御盤に連繋する隣接ユニットの稼働を停止して作業することにしている。
【０００４】
当然のことながら、穿孔作業に伴なって、隣接ユニットの稼働を作業終了まで操業停止することは、プラント稼働率の低下を招き、保安停止に伴うコスト損失が大きい。
【０００５】
ところで、近時、エアプラズマ装置を使用することで、穿孔加工を可能とする穿孔切断装置が開発されているが、当該装置が極めて高価であることから、穿孔加工コストが高価なものとなり、小規模工事、例えば、２〜３連程度のスイッチやランプ等のユニットを取り付けるための穿孔加工に適用するような場合における採算性に見合わないことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、隣接ユニットを保安上停止することなく、既設制御盤の空きスペースに無振動で簡便且つ確実に穿孔加工する方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明では、機器が装着された被加工金属板の空きスペースに穿孔加工する方法であって、鉛直状態の該被加工金属板の表面に穿孔形状に沿うスリットを形成した電気絶縁性の表面シートを貼着するとともに該被加工金属板の裏面に陽極端子を固定して電気絶縁性の裏面シートを貼着し、該スリットを取り囲む形状の枠体の前面を該スリットに相対向して設けた陰極を備えた蓋体で閉成するとともに該枠体の背面開口側を該表面シートに固着して電解槽を形成し、電解液を該電解槽の底部から供給して、該陽極と陰極とに通電することにより、穿孔加工することを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明では、機器が装着された被加工金属板の空きスペースに穿孔加工するため、鉛直状態の被加工金属板の表面に貼着される穿孔形状に沿うスリットを形成した電気絶縁性の表面シートと、該被加工金属板の裏面に貼着される裏面シートと、該スリットを取り囲む形状の枠体の前面を、該スリットに対向するように設けた陰極を備えた蓋体で閉成するとともに該枠体の背面開口側を該表面シートに取り付けて形成される電解槽と、該電解槽の底部へホースで連結される電解液タンクと、該被加工金属板の裏面に固定される陽極端子と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
この装置は、電解液タンクは電解槽より上部側へ配置し、電解槽の汚濁した電解液を排液するための配管と、発生ガスを排気するための排気ソケットを前記電解槽の上部にそれぞれ備える（請求項３）とよい。また、陰極は、前記表面シートのスリットと対向させて適度な間隙を隔てて配列した分割電極とする（請求項４）のがよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、電解穿孔装置Ｓのユニットを、図１に示すような火力発電所や各種プラント等に既設の金属製制御盤Ｐ、即ち、被加工金属板に装着した状態をベースに説明する。
【００１５】
本発明における電解穿孔対象の制御盤Ｐは、略鉛直状態に取り付けられており、制御盤Ｐの板厚が薄いもので２ｍｍ程度、厚いもので６ｍｍ程度としている。また、制御盤Ｐの大きさは、高さ２〜３ｍ程度、奥行き２ｍ前後、幅の狭いもので１ｍ前後、幅の広いもので数メートル程度のものがあり、大きな制御盤Ｐの場合には、図１に示すように、側方に制御盤Ｐの裏側への出入り用開閉扉Ｋを備えている。
【００１６】
図２に示す分解斜視図と図４に示す縦断面図において、１、２は電気絶縁性のある合成樹脂フィルム製の表面シートと裏面シートであって、既設制御盤Ｐの空きスペースＡの表裏面に密着状態で貼着固定される。
そして、表面シート１には、穿孔すべき孔形状に沿って、例えば、矩形状や円形状等で溝幅が０．５〜２ｍｍ程度のスリット３を罫書き形成する。
【００１７】
Ｄは電気絶縁性のある合成樹脂製電解槽であって、厚みが２〜３ｍｍ程度の合成樹脂板により矩形枠状又は円形枠状等に形成した枠体４と、その枠体４の前面外周鍔部５に、当該枠体４の前面開口部を覆うように固定した透視質の合成樹脂製蓋体６とからなる。
また、枠体４の背面部は、開口７状態に形成され、且つ、枠体４の内側に、前記スリット３が取り囲まれる枠体サイズとしている。
【００１８】
８は陰極として機能する炭素電極であって、前記蓋体６の裏面に、また、前記スリット３とほぼ対向する位置関係に貼着固定している。
例えば、スリット３が矩形形状の場合には、適宜の長さの炭素棒（陰極部材ともいう）を、その分割電極として機能させるべく、図２や図３に示すように、上下位置に３本程度の分割電極Ｕ1〜Ｕ3、Ｑ1〜Ｑ3を、また、左右位置にも３本程度の分割電極Ｌ1〜Ｌ3、Ｒ1〜Ｒ3を、間隙Ｃを隔てて矩形枠状に配列して固定する。
【００１９】
そして、個々の分割電極（炭素棒）に各々リード線９を結線した上で、電解槽Ｄの上方部に形成した取出孔（図示せず）から引き出し、当該取出孔をエポキシ樹脂で閉成処理する。
【００２０】
尚、スリット３を円形形状とする場合（図示せず）には、前記と同様に比較的長さの短い分割電極を、多角形状にレイアウトすることで、ほぼ円形形状に配列することになる。
【００２１】
そこで、前記のように背面開口した電解槽Ｄにおける枠体４の後端面に接着剤としてエポキシ樹脂剤Ｅを塗布した上で、前記スリット３を取り囲むように電解槽Ｄを制御盤Ｐに向かって押し付けることで、表面シート１の前面に電解槽Ｄの枠体４が、図４に示すように貼着固定される。
【００２２】
１０は陽極端子であって、前記スリット３のほぼ中心部に相当する制御盤Ｐの裏面に固定され、然も、当該陽極端子１０を覆って裏面シート２が制御盤Ｐの裏面にほぼ全面密着状態に貼着固定される際に装着される。
１１は陽極端子１０のリード線であって、裏面シート２と制御盤Ｐの裏面を鉛直上方へ延設して引き出すか、当該裏面シート２の一部から引き出し、その開封孔１２をエポキシ樹脂剤Ｅで閉成処理する。
【００２３】
図１において、Ｇは通電時に接続する電源装置であって、前記した上下位置の分割電極Ｕ1〜Ｕ3、Ｑ1〜Ｑ3、左右位置の分割電極Ｌ1〜Ｌ3、Ｒ1〜Ｒ3から各々引き出したリード線９を端子台Ｂに寄せ集めた上で、電源装置Ｇのマイナス端子に接続し、また、リード線１１をそのプラス端子に接続している。
【００２４】
図２〜図４において、１３は枠体４の底板４Ａに穿設した通孔に固定した排液を兼ねる注液ソケットであって、給排液ホース１４を接続し、また、電解槽Ｄの装着位置より上部側の高さ位置に支持した電解液タンクＴとの間に給液ホース１５を配管接続し、その下端部と前記給排液ホース１４の末端部には、給液と排液を切換える三方切換弁Ｖ１を図４に示すように取着し、当該切換弁Ｖ１には排液ホース１６を接続している。
【００２５】
また、電解液タンクＴには、その電解液Ｗとして、例えば、塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）とグリセリン、或いは、塩化カリウム（ＫＣｌ）とグリセリンとからなる溶液が入れられている。
【００２６】
１７は同じく枠体４の側板４Ｂの上端部に穿設した通孔に固定した越流ソケットであって、排液ホース１８の上端部を接続し、その下端部を電解槽Ｄより下部位置に設置した排液タンクＹに挿通している。
１９は枠体４の天井板４Ｃに穿設した通孔に固定した排気ソケットであって、電解処理の過程で若干発生するアンモニアガスなどを、そのまま大気排出するか、或いは、必要に応じて室外への排気ホース（図示せず）を接続する。
【００２７】
尚、前記以外にコーキング剤としてエポキシ樹脂Ｅが、表面シート１に接着固定した電解槽Ｄの枠体４の基部外周のコーナー部に、図４に示すように塗布され、当該電解槽Ｄの支持強度を補強しつつ液漏れを防止する。
勿論、表面シート１や裏面シート２の外周部にもエポキシ樹脂Ｅを塗布することにより、液漏れが起きないようにしている
【００２８】
而して、前記のように既設の金属製制御盤Ｐに装着した電解穿孔装置Ｓと電源装置Ｇを結線し、通電することにより、スリット３から露呈した制御盤Ｐの盤面部分が緩やかに電解処理に供される。
【００２９】
その電解反応の状況を、透視質の蓋体６から外部観察するに、電解反応の進行に伴って電解液が透明から徐々に茶褐色に変わり、更に、黒褐色へと汚濁することで、その電解性能が低下することになる。
このように電解性能が低下した場合には、電解液タンクＴの給液バルブＶ２を開成し、新しい電解液Ｗを電解槽Ｄへ送り込んで補給すると、電解槽Ｄの汚濁排液は、排液ホース１８から排液タンクＹへ送り出されて回収される。
斯様に、新しい電解液Ｗの給液と排液を間欠的に繰り返すことで、その電解加工が効率良く促進されながら穿孔処理される。
【００３０】
尚、炭素電極８を分割電極Ｕ1〜Ｕ3、Ｑ1〜Ｑ3、Ｌ1〜Ｌ3、Ｒ1〜Ｒ3により構成した理由としては、前記の電解反応が上下左右に必ずしも均等に進行しない場合があることから、各々のリード線９からの出力回路毎に電流と電圧の制御回路（図示せず）を組み込み、電解反応が相対的に速いか、遅いかにより、分割電極Ｕ1〜Ｕ3、Ｑ1〜Ｑ3、Ｌ1〜Ｌ3、Ｒ1〜Ｒ3毎の制御を可能とすることで、電解処理の反応斑対策として、均等な電解処理に対処することを考慮したためである。
【００３１】
前記の場合には、制御盤Ｐに装着した１体の電解槽Ｄと、その給排液システムについて説明したが、図５には、制御盤Ｐに２体の電解槽Ｄ１、Ｄ２を装着した場合の給排液システムを示している。
同図において、２０は電解液タンクＴから吐出する電解液の分岐ソケット、Ｖ３は第１電解槽Ｄ１と第２電解槽Ｄ２への給液ホース１５、１５Ａに接続した二方切換弁である。
その他の構成は、前記の場合と同様であるので、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、請求項１に記載する電解穿孔方法と、請求項２〜請求項４に記載する電解穿孔装置を提供したので、既設の制御盤にスイッチ類、ランプ類、或いは、計器類等を増設する場合に、それに付帯する機器類の保安停止を招くことなく、制御盤への無振動による効率の良い穿孔加工作業ができる。
【００３３】
その際、高価で大がかりな加工設備を必要とせず、比較的小型コンパクトな電解穿孔装置による穿孔処理作業が、手軽で簡便な方法と装置により効率良く行うことができる。その為、小規模工事の際における加工コストを、格段に低く抑えることができ、頗る経済的で、実用的にも有用である。
【００３４】
また、電解液タンクの電解液を、枠体の底部から電解槽へ給液するように配管し、電解槽の汚濁した電解液を枠体の上部から排液するように配管し、発生ガスを枠体の上部から外部へ排気することにより、電解液の給排液とガス排気が効率良く行われる。
【００３５】
また、陰極を表面シートに形成したスリットと対向させて適度な間隙を隔てて配列した分割電極とすることにより、電解処理の反応斑対策として、均等な電解穿孔処理に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御盤に装着した電解穿孔装置の概要を示す斜視図である。
【図２】電解穿孔装置の分解斜視図である。
【図３】電解槽の斜視図である。
【図４】図１の縦断面を示す拡大図である。
【図５】２体の電解槽を装着した場合の給排液システムを示す概要図である。
【符号の説明】
Ｓ  電解穿孔装置
Ｐ  制御盤
Ｋ  開閉扉
Ａ  空きスペース
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２  電解槽
Ｗ  電解液
Ｕ1〜Ｕ3、Ｑ1〜Ｑ3、Ｌ1〜Ｌ3、Ｒ1〜Ｒ3  分割電極
Ｃ  間隙
Ｅ  エポキシ樹脂
Ｂ  端子台
Ｔ  電解液タンク
Ｙ  排液タンク
Ｇ  電源装置
Ｖ１〜Ｖ３  切換弁
１  表面シート
２  裏面シート
３  スリット
４  枠体
４Ａ  底板
４Ｂ  側板
４Ｃ  天井板
５  鍔部
６  蓋体
７  背面開口
８  陰極（炭素電極）
９、１１  リード線
１０  陽極端子
１２  開封孔
１３  注液ソケット
１４  給排液ホース
１５  給液ホース
１６、１８  排液ホース
１７  越流ソケット
１９  排気ソケット
２０  分岐ソケット
【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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