図面 (/)

技術 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

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 加藤一之二階堂英幸
出願日 2004年6月30日 (17年5ヶ月経過) 出願番号 2004-193203
公開日 2006年1月19日 (15年11ヶ月経過) 公開番号 2006-015427
状態 特許登録済
技術分野 マニプレータ・ロボット マニプレータ
主要キーワード 移動設備 一軸回り 補修コスト 移送管内 供給部側 継手管 ユーティリティー スイベルジョイント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年1月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

移送管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。

概要

背景

従来から、例えば、高周波溶解炉等の移動設備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。

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。

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。

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。
特開平9−94790号公報

概要

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。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。

目的

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。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

移動設備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

技術分野

0001

本発明は、移動設備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。
特開平9−94790号公報

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。

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

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。
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。
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3のIV−IV線矢視図である。
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。
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

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ