JP2003294635A

JP2003294635A - 槽内遠隔操作診断装置

Info

Publication number: JP2003294635A
Application number: JP2002100188A
Authority: JP
Inventors: Chikahito Tamura; 親仁田村; Hirohiko Ishida; 博彦石田
Original assignee: Nagase Chemtex Corp
Current assignee: Nagase Chemtex Corp
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】人間がマンホール内に入る必要がなく、有毒
ガスなどの危険にさらされることがなく、したがって、
槽内に足場を組む必要がなく、かつ、カメラによる目視
観察のみならず、被検査部に接触して検査を行なうこと
ができる槽内遠隔操作診断装置を提供する。【解決手段】脚に取り付けた主柱の一端には操作盤、
他端には伸縮アーム立倒機構、該伸縮アーム立倒機構に
取り付けた伸縮アーム、照明およびカメラが取り付けら
れ、伸縮アームの一端には交換可能な検知・サンプリン
グ部、他端には伸縮アーム用伸縮手段が取り付けられて
おり、該伸縮アームは、伸縮アーム立倒機構により、取
り付けた支点を中心として主柱とほぼ平行な状態から主
柱とほぼ直角な状態まで回転させることができ、操作盤
を操作することにより伸縮アーム用伸縮手段を作動さ
せ、伸縮アームを伸縮させることができ、また、操作盤
を操作することにより、検知・サンプリングを行なうこ
とができ、さらに、カメラで映像観察することができる
槽内遠隔操作診断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、槽内遠隔操作診断
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】たと
えば、下水道処理施設のコンクリートは、下水中に存在
する硫酸イオンが嫌気性硫黄還元細菌によって硫化水素
に変化し、気中に放散され、コンクリート表面の結露水
に再溶解して、好気性の硫黄酸化細菌によって硫酸にな
り、該硫酸によりセメント水和物が溶解劣化することに
より、劣化することが知られている。それゆえ、下水道
処理施設のコンクリートの内、劣化が著しいのは、汚水
と接している壁面ではなく、汚水と接していない壁面お
よび天井である。

【０００３】前記下水道処理施設のコンクリート劣化を
抑制するために、耐食性材料によってコンクリートを硫
酸から保護する方法がとられているが、劣化するまでの
期間を長くすることはできるが、長期間の使用により、
必ず劣化する。それゆえ、補修が必要である。

【０００４】補修の時期をきめるため、劣化状態を診断
することが必要であるが、従来の診断方法では、下水道
処理施設内の汚水をすべて抜いて槽内に櫓を組み、それ
に乗って壁面および天井の状態を人間が直接診断する方
法が取られている。

【０００５】しかし、この方法では、下水道処理施設を
長期間止めて診断しなければならない、悪臭の立ち込め
る作業環境のわるい槽内に人間が入らなければならな
い、槽内に櫓を組まなければならず、高コストになるな
どの問題がある。

【０００６】一方、従来から、管状物の内壁面の検査
や、高速道路橋梁の下面の検査を行なうことを目的とし
た遠隔操作診断装置が開発されている。

【０００７】前記管状物の内壁面の検査を行なうことを
目的とした遠隔操作診断装置としては、たとえば上下水
道管、電力・通信地下埋設管、ガス管、オイルパイプ、
空調ダクト、ビルメンテナンス用管、新設管などの保守
・点検用に用いられる、シロ工業（株）製のＳＫ管路点
検カメラ（手動で伸縮させることができる伸縮管の先端
にカメラを取り付け、カメラの映像を手元の画面に表示
させることができる装置）が市販されている。

【０００８】また、人の目では確認しにくい建物の床下
や天井裏、プラントの太径配管内、タンクなどの外観検
査、災害時の倒壊建物内の探索などに用いられる、オリ
ンパス光学工業（株）製のビデオ画像探索機ＸＣＡＭ１
０（電動首振り機搭載ＣＣＤカメラを搭載した手動で伸
縮させることができる伸縮式挿入部と、電源・液晶モニ
ターを内蔵したコントロールボックスから構成された装
置）が市販されている。

【０００９】さらに、高速道路・鉄道の橋梁や、高所の
プラント内配管などの検査を、高所に昇って点検する作
業を不要とするとともに、床下やマンホール内などの下
部点検を行なうために用いられる、オリンパス光学工業
（株）製のポールカメラＯＨ−ＰＣ８０（８ｍの高所ま
たは低所まで観察可能な、先端にＣＣＤカメラをセット
した上下駆動伸縮式ポールと、液晶モニター・ビデオカ
メラを内蔵し、画像観察、高画質記録、録音も行なえる
コントロールユニットから構成された装置）が市販され
ている。

【００１０】前記装置は、いずれも直線状のポールの先
端に検知部を設けたものであり、検知することができる
のは、直線状のポールが入ることができ、その先端に取
り付けられた検知部が到達することができる部分であ
り、たとえば下水処理槽の壁面や天井のように、マンホ
ールから挿入される直線状のポールの先端に取り付けら
れた検知部から離れた部分を検知することはできないと
いう問題がある。

【００１１】また、前記のごとき直線状のポールの先端
に検知部を設けたものとは異なるタイプの装置として、
前記ポールカメラＯＨ−ＰＣ８０の上下駆動伸縮式ポー
ルをケーブルに置き換え、管内への押し込み性能と曲管
通過性能を両立させた、オリンパス光学工業（株）製の
ポールカメラＯＨ−ＰＴ２５０も市販されている。

【００１２】しかし、この場合には、曲管追従性はよい
が、ケーブルおよびその先端に取り付けた検知部は、必
ず管などのうえを移動することが必要であり、ケーブル
およびその先端に取り付けられた検知部を支えるものが
ない部分の診断はできないという問題がある。

【００１３】さらに、前記遠隔操作診断装置とは異な
る、下水道人孔、とくに大型特殊人孔の下部内壁の劣化
状況などを、人間が孔内に入ることなく遠隔操作するこ
とにより調査することができる、遠隔操作式調査装置が
開示されている（特開平８−３３３８０１号公報）。

【００１４】前記遠隔操作式調査装置は、人孔上部の内
壁に拡張して保持固定されるサポート部に、伸縮自在の
アーム部の一端を、アーム部が移動できるように取り付
けるとともに、該アーム部の他端に人孔下部の内部を撮
影することができるカメラ部を、カメラ部が移動できる
ように装備した本体と、この本体の各部を遠隔操作する
遠隔操作部とからなる下水道人孔の遠隔操作式調査装置
である。

【００１５】特開平８−３３３８０１号公報に記載の図
１〜図３によれば、サポート部は吊り下げ部により吊り
下げられ、サポート部の下部に、伸縮自在のアーム部の
一端（上端部）が取りつけられ、伸縮自在のアーム部の
他端（下端部）が下に伸びている。そして、該アーム部
は、サポート部とアーム部とに結合した油圧シリンダー
により、上端部を基点として水平方向に屈折できるよう
になっている。

【００１６】特開平８−３３３８０１号公報に記載の下
水道人孔の遠隔操作式調査装置の場合、伸縮自在のアー
ム部は、クランプ式、テレスコ式、印籠式のアーム部を
使用しており、長さの異なるアーム部材を複数用意し、
予め手動で長さ調節をしたのち人孔に入れて使用するも
のであり、電動方式で長さ調節を行なえるものではな
い、また、マンホール内には人が入らないため、装置の
設置後にアームの長さを調節をすることができるもので
はなく、調節した長さの部分でしか検知できない、さら
に、調節した長さが適切でない場合、一旦設置した装置
を取り出して長さ調節しなおさなければならない、長さ
調節を行ない、長くなったアーム部を人孔に挿入して設
置しなければならないため、設置作業が容易でない、な
どの問題を有する。また、カメラによる観察しかできな
い。カメラ部に別の検知装置を接続して被検査部に接触
検査する方法も考えられるが、マンホールから液面まで
の距離よりも、マンホールから被検査部までの距離が遠
い場合、検知装置は被検査部まで届かないなどの問題も
有する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、たとえば前記
従来の下水処理槽の診断方法における下水道処理施設内
の汚水をすべて抜いて槽内に櫓を組み、それに乗って壁
面および天井の状態を人間が直接診断しなければならな
いという問題、前記特開平８−３３３８０１号公報に記
載の下水道人孔の遠隔操作式調査装置以外の従来の診断
装置が有する、たとえば下水処理槽の壁面や天井のよう
に、マンホールから挿入される直線状のポールの先端に
取り付けられた検知部から離れた部分を検知することは
できないという問題、前記特開平８−３３３８０１号公
報に記載の下水道人孔の遠隔操作式調査装置が有する、
アームの伸縮は装置の設置前しかできず、検査は長さ調
節されたアームの部分におけるカメラによる観察のみで
ある、設置作業が容易でないなどの問題を解消した槽内
遠隔操作診断装置を提供するためになされたものであ
る。

【００１８】すなわち、本発明は、脚、主柱、伸縮アー
ム立倒機構、伸縮アーム、操作盤、照明、カメラ、脱着
可能な検知・サンプリング部および伸縮アーム用伸縮手
段からなり、脚に取り付けた主柱の一端には操作盤、他
端には伸縮アーム立倒機構、該伸縮アーム立倒機構に取
り付けた伸縮アーム、照明およびカメラが取り付けら
れ、伸縮アームの一端には交換可能な検知・サンプリン
グ部、他端には伸縮アーム用伸縮手段が取り付けられて
おり、該伸縮アームは、伸縮アーム立倒機構により、取
り付けた支点を中心として主柱とほぼ平行な状態から主
柱とほぼ直角な状態まで回転させることができ、操作盤
を操作することにより、伸縮アーム用伸縮手段を作動さ
せ、該伸縮手段の作動により伸縮アームを伸縮させるこ
とができ、また、操作盤を操作することにより、検知・
サンプリング部で検知・サンプリングを行ない、検知し
た場合には、その結果を操作盤に設けたモニターで検知
することができ、サンプリングした場合には、サンプリ
ングしたサンプルを採取することができ、さらに、操作
盤を操作することにより、カメラで映像観察することが
できることを特徴とする槽内遠隔操作診断装置（請求項
１）、伸縮アーム立倒機構が、該機構に内蔵されている
モーター軸の回転により、または伸縮アームの先端側に
取り付けたひも状物および後端側に取り付けたひも状物
の操作により動作することを特徴とする請求項１記載の
槽内遠隔操作診断装置（請求項２）、伸縮アーム用伸縮
手段が、伸縮アーム用モーターにより樹脂製ラックギヤ
ーを伸縮させる手段であることを特徴とする請求項１記
載の槽内遠隔操作診断装置（請求項３）、脱着可能な検
知・サンプリング部が、検知・サンプリング部に取り付
けたモーターを回転させ、該モーターの軸に取り付けた
ハンマーで被検査部をたたき、打音検査をするための検
知・サンプリング部であることを特徴とする請求項１記
載の槽内遠隔操作診断装置（請求項４）、脱着可能な検
知・サンプリング部が、検知・サンプリング部に取り付
けられたｐＨ試験紙を被検査部に接触させてｐＨ測定を
するための検知・サンプリング部であることを特徴とす
る請求項１記載の槽内遠隔操作診断装置（請求項５）、
および脱着可能な検知・サンプリング部が、検知・サン
プリング部に取り付けられたモーターを回転させ、該モ
ーターの軸に取り付けられた円筒ドリルで被検査部をド
リリングし、サンプリングするための検知・サンプリン
グ部であることを特徴とする請求項１記載の槽内遠隔操
作診断装置（請求項６）に関する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の槽内遠隔操作診断装置
は、マンホールをまたぐ脚に取り付けられた主柱、該主
柱の上部端に取り付けられた操作盤、下部端付近に取り
付けられた伸縮アーム立倒機構、照明およびカメラ、前
記伸縮アーム立倒機構に取り付けられた伸縮アーム、該
伸縮アームの先端に脱着可能に取り付けられた検知・サ
ンプリング部および該伸縮アームの後端に取り付けられ
た伸縮アーム用伸縮手段からなる装置である。

【００２０】本発明の槽内遠隔操作診断装置の１実施態
様を図１に示す。

【００２１】図１は、本発明の槽内遠隔操作診断装置
を、下水道処理施設、工場廃液処理施設などの処理施設
Ａに設けられたマンホールＢをまたぐように脚１２（１
２ａおよび１２ｂ）を設置し、該脚１２にボルトとナッ
トなどの取付手段（図示されていない）により取り付け
られた主柱１の上端部にはディスプレー１５を有する操
作盤１４が、下端部付近には伸縮アーム立倒機構２が、
下端部には、モーター９３により方向を変えることがで
きるカメラ９１および照明９２が取り付けられている。
伸縮アーム立倒機構２の取付位置は、カメラ９１および
照明９２よりも上部であるのが、検知、サンプリング状
況の確認の点から好ましい。前記伸縮アーム立倒機構２
には伸縮アーム２３が取り付けられており、該伸縮アー
ム２３の先端には検知・サンプリング部４が脱着可能に
取り付けられており、後端には伸縮アーム用伸縮手段の
１つである伸縮アーム用モーター３が取り付けられてい
る。

【００２２】なお、図１中の１１は、主柱１に緩やかに
嵌合する外管であり、主柱１に外管１１を被せ、外管１
１と脚１２および必要により使用される支柱１３ａ、１
３ｂとをボルトおよびナットなどの固定手段で固定する
こともできる。支柱１３ａ、１３ｂを使用する場合、
脚、主柱、支柱の構造は、Ａ字形（支柱が脚よりも上）
よりも、図１に記載のごときＶ字形（支柱が脚よりも
下）の方が主柱の揺れ、撮影像のぶれが発生しにくいた
め好ましい。また、処理施設Ａが深いときには、たとえ
ばテレスコ式で主柱１を伸ばすことができる。

【００２３】また、図１中のＣは、液面である。

【００２４】前記カメラ９１としては、液の流入状況な
どの動的な観察には、ビデオカメラが適する。また、槽
内壁面および天井面の詳細な観察には、高精細なデジタ
ルカメラが、凹凸状態の分析には、ステレオカメラが、
温度衝撃の観察には、赤外線カメラが適する。

【００２５】前記照明９２としては、軽量化の点から、
高輝度、小型のものが好ましい。

【００２６】図１において、伸縮アーム立倒機構２に取
り付けられている伸縮アーム２３は、図２に示すよう
に、該伸縮アーム２３が伸縮アーム立倒機構２に取り付
けられた支点Ｅを中心として主柱１とほぼ平行の状態か
ら、主柱とほぼ直角な状態まで回転させることができる
ように設計されている。

【００２７】本発明の槽内遠隔操作診断装置がマンホー
ルＢに挿入されるときは、伸縮アーム立倒機構２に取り
付けられた伸縮アーム２３は、主柱１とほぼ平行の状態
にされる。この状態のとき、マンホールＢに挿入可能で
なければならない。

【００２８】前記伸縮アーム２３が主柱１とほぼ平行の
状態にされるというのは、前記のごとく、マンホールＢ
に挿入可能でなければならないという条件を満たすため
の要件であり、伸縮アーム２３と主柱１との角度が厳密
にいくらからいくらと規定するようなものではないが、
伸縮アーム２３と主柱１とのおよその角度としては、０
〜３０°、さらには１５〜３０°、ことには２０〜２５
°程度であるのが一般的である。たとえば、図２に示す
ように、伸縮アーム２３の立位置が２１の場合、伸縮ア
ーム２３は主柱１と交差した状態になり、伸縮アーム２
３の先端は、主柱１をはさんで伸縮アーム２３を取り付
けた支点と反対の位置になる。このような状態でも、本
発明の槽内遠隔操作診断装置がマンホールＢに挿入可能
な場合には、伸縮アーム２３が主柱１とほぼ平行の状態
に該当する。伸縮アーム立倒機構２に設けられている可
動部２２の回転可能な範囲を、伸縮アーム立位置２１が
さらに垂直になるようにする場合には、伸縮アーム立倒
機構２におけるストッパー面Ｄ１がより水平に近くなる
ようにすればよい。

【００２９】なお、伸縮アーム立倒機構２にストッパー
面Ｄ１、Ｄ２が設けられている場合には、伸縮アーム２
３が必要以上に立ったり、倒れたりすることがないため
好ましい。

【００３０】また、伸縮アーム２３と主柱１との角度が
０°近くになると、槽内遠隔操作診断装置をマンホール
Ｂに挿入しやすくなるが、伸縮アーム立倒機構２に取り
付けた伸縮アーム２３を回転させて倒すのに、液面Ｃか
らマンホールＢまでの長さとして少なくとも伸縮アーム
２３の長さ分が必要であり、マンホールＢから液面Ｃま
での距離が長くなる。一方、伸縮アーム２３と主柱１と
の角度が大きくなるにしたがって、槽内遠隔操作診断装
置をマンホールＢに挿入しにくくなるが、伸縮アーム２
３を倒すのに必要なマンホールＢから液面Ｃまでの距離
が、伸縮アーム２３を傾けた分だけ短くすることができ
る。

【００３１】図２における伸縮アーム立位置２１の状態
にある伸縮アーム２３を、マンホールＢに挿入したの
ち、主柱１とほぼ直角の状態（ほぼ水平の位置）まで回
転させる方法としては、たとえば伸縮アーム立倒機構２
に内蔵のモーターで行なう方法（たとえばモーター軸に
取り付けた減速ギヤー軸の動きにより伸縮アーム２３に
取り付けた可動部２２が回転するようにし、操作盤から
操作することにより可動部２２を回転させる方法）、伸
縮アーム２３の先端側に取り付けたひも状物および後端
側に取り付けたひも状物を操作する（引っ張ったり緩め
たりする）ことにより回転させる方法などの方法があげ
られる。伸縮アーム２３を、主柱１とほぼ直角の状態
（ほぼ水平の位置）から伸縮アーム立位置２１の状態に
もどす場合も同様の方法で行なうことができる。

【００３２】前記伸縮アーム２３が主柱１とほぼ直角の
状態まで回転させるというのは、伸縮アーム２３を回転
させて伸ばしたときに、先端に取り付けた検知・サンプ
リング部が液面に触れたりしてトラブルが発生しないよ
うにするための要件であり、この場合も伸縮アーム２３
と主柱１との角度が厳密にいくらからいくらと規定する
ようなものではないが、伸縮アーム２３と主柱１とのお
よその角度としては、８０〜８９°、さらには８４〜８
６°程度であるのが一般的である。主柱１と伸縮アーム
２３をほぼ直角の状態まで回転させた場合の角度は、ス
トッパー面Ｄ２の角度をかえることにより、かえること
ができる。

【００３３】なお、槽内天井部の診断を行ないたい場合
には、検知・サンプリング部が天井付近にくるように伸
縮アーム２３と主柱１との角度を調節するなどすればよ
い。

【００３４】伸縮アーム２３は、先端に検知・サンプリ
ング部、後端に伸縮アーム用伸縮手段を取り付けること
ができ、所定の長さ、たとえば０．８〜１ｍから、所望
の長さ、たとえば４〜５ｍまで伸縮させることができる
ものである限りとくに限定なく使用することができる
が、たとえば金属、カーボンファイバー、グラスファイ
バーなどで強化した合成樹脂などの材料から製造され
た、角パイプ、丸パイプ、Ｃチャンネル状の同軸、異
径、多層平行スライドのごとき構造のものが好ましく使
用される。これらのうちでは、カーボンファイバー、グ
ラスファイバーで強化した合成樹脂製で、丸パイプ状、
同軸構造のものが、軽量、高強度、高耐腐食性などの点
から好ましい。このような構造の伸縮アームの具体例と
しては、たとえば縮めたときの長さが０．８〜１ｍ、伸
ばしたときの長さが４〜５ｍ、最大径が３〜４ｃｍ、最
小径が１．５〜２ｃｍの釣竿のごときものがあげられ
る。

【００３５】伸縮アーム２３における伸縮は、たとえば
テレスコ式、平行スライド式などのいずれの方式であっ
てもよいが、テレスコ式であるのが、軽量化の点から好
ましい。

【００３６】伸縮アーム２３の伸縮は、伸縮アーム２３
の後端に取り付けた伸縮アーム用伸縮手段で行なわれ
る。該伸縮アーム用伸縮手段の具体例としては、たとえ
ば伸縮アーム用モーター３、テレスコ油圧方式、テレス
コギヤー方式などにより行なうことができるが、伸縮ア
ーム用モーター３によるのが、装置全体の軽量化の点か
ら好ましい。

【００３７】前記伸縮アーム用モーター３は、たとえば
図３に記載のごとき、伸縮用モーター３１を駆動させる
ことにより、収納箱３２に収納された樹脂製ラックギヤ
ー３３（先端は伸縮アーム２３の先端部に接続され、後
端は収納箱３２に収納されている）を押し出し、押し出
された樹脂製ラックギヤー３３により伸縮アーム２３が
伸ばされ、押し出された樹脂製ラックギヤー３３を、伸
縮用モーター３１を駆動させることにより巻き取り、収
納箱３２に収納することにより伸縮アーム２３が縮めら
れる構造の伸縮アーム用モーターのごときものである
（この構造のものは、自動車アンテナ用モーターとして
一般に用いられている。本発明に使用するものは、自動
車アンテナ用モーターに使用されているものでは伸縮す
る距離が短いため、自動車アンテナ用モーターに使用さ
れている樹脂製ラックギヤーを約５〜６倍に伸ばした従
来一般に使用されていないものである）。

【００３８】なお、前記テレスコ油圧方式とは、油圧式
クレーンのブームのごとき方式であり、前記テレスコギ
ヤー方式とは、自動車だるま型ねじ式ジャッキのごとき
方式である。

【００３９】伸縮アーム２３を、たとえば伸縮アーム用
モーターにより伸縮させる場合、５倍程度まで、好まし
くは４倍程度まで伸ばすことができる。伸縮アーム２３
の後端に取り付ける伸縮アーム用伸縮手段として、ＤＣ
１２Ｖ、定格出力４０Ｗ程度（伸縮アーム２３に取り付
けたときの全長１５ｃｍ程度）の伸縮アーム用モーター
を使用し、先端に取り付ける検知・サンプリング部とし
て質量５００ｇ（伸縮アーム２３に取り付けたときの全
長１０ｃｍ程度）のものを取り付ける場合、たとえば下
水処理槽のマンホールから液面までの距離が満水の場合
およそ０．５ｍであるため、下水処理槽のマンホールか
ら液面までの距離がおよそ１．５〜４ｍになるまで液面
を下げることにより、前記伸縮アーム長のものを使用す
ることができる。この場合には、マンホールＢから壁面
までの距離が４〜５ｍでも本発明の診断装置で診断する
ことができる。なお、縮めたときの前記伸縮アーム長
は、およそマンホール下の主柱の長さ（約１〜３ｍ）と
同程度になる。

【００４０】伸縮アーム２３の先端に取り付ける検知・
サンプリング部４は、脱着可能であり、目的とする検査
の種類またはサンプリングにより、適宜、付け替えて使
用することができる。

【００４１】検知・サンプリング部４としては、たとえ
ば図４に示すごとき打音検査用検知部、図５に示すごと
きサンプリング部（サンプル取得用検知部）、図６に示
すごときｐＨ試験用検知部、図７に示すごとき、図６に
示すごときｐＨ試験用検知部とは異なったｐＨ試験用検
知部などがあげられる。

【００４２】図４において、４１はベース、４２は足、
４３はハンマー用モーター、４４はハンマー、４５はマ
イクである。

【００４３】ベース４１は、交換可能な検知・サンプリ
ング部を取り付けるために使用される。

【００４４】ベース４１の構造は、たとえば１５×２５
×１８０ｍｍの角パイプ１本と１０×１０×１８０ｍｍ
の角パイプ２本をＨ形に組み、Ｈ形の中央にφ２０ｍｍ
の貫通孔があいており、その材質は、たとえば肉厚１ｍ
ｍのアルミニウム角パイプからなる。

【００４５】ベース４１は、伸縮アーム２３の先端に、
たとえばＨ形中央のφ２０ｍｍの孔にＭ１０のボルトＦ
を通す方法で緩やかに接続され、伸縮アーム中心軸の鉛
直面に対し、上下左右に約±３０°の範囲で自由に動か
すことができる。ベース４１の動きは、たとえば検知・
サンプリング部の重心を最適位置に調整することにより
コントロールすることができる。

【００４６】また、ベース４１に足４２を設けることに
より、検知・サンプリング部４が被検査部８に安定に到
達するようにすることができる。検知・サンプリング部
４が被検査部８に安定に到達したことを検知するため
に、リミットスイッチを設置してもよい。

【００４７】図４に記載のベース４１は、ベース４１の
内部にボルトＦが存在する構造のものであるが、ボルト
Ｆがベース４１の外部まで突き出している構造のもので
あってもよい。この場合には、図４に記載のベース４１
が、伸縮アーム２３の先端で俯きやすいという特徴を有
するのに対して、伸縮アーム２３の軸に対する鉛直面に
位置しやすいという特徴を有する。

【００４８】前記のごときベース４１に、ハンマー用モ
ーター４３およびマイク４５を取り付け、たとえばハン
マー用モーター４３の軸にハンマー４４を取り付け、検
知・サンプリング部４が被検査部８に安定に到達したの
ちハンマー用モーター４３を駆動させることにより、ハ
ンマー４４で被検査部８をたたき、このとき発する音を
マイク４５で拾い集め、操作盤１４のスピーカーで聞き
とることにより、被検査部８を打音診断することができ
る。なお、ハンマー用モーター４３の軸へのハンマー４
４の取り付け方としては、たとえばプラスチックスリー
ブにハンマー４４の軸を固定する方法で取り付けるの
が、ハンマー交換の容易さの点から好ましい。

【００４９】図５において、５１はドリル用モーター、
５２は円筒ドリルである。

【００５０】ドリル用モーター５１を回転させ、該モー
ターの軸に取り付けた円筒状ドリル５２で被検査部をド
リリングすることにより、サンプルを取得することがで
きる。

【００５１】図５におけるベース４１は、図４における
ベース４１と同じである。ベース４１にドリル用モータ
ー５１を取り付け、ドリル用モーター５１の軸に円筒ド
リル５２を接続する。被検査部８が脆弱な場合には、円
筒ドリル５２を回転させることにより被検査部８のサン
プルを円筒ドリル５２内に取り込むことができる。

【００５２】図６において、６３はｐＨ試験紙、６２は
ｐＨ試験紙を保持するための、たとえば発泡ウレタンゴ
ムなどのゴム状弾性体、６１は、図４におけるベース４
１と同じベース４１に取り付けたＵ字型背板である。ｐ
Ｈ試験紙６３の落下は、スプリングなどにより固定する
ことにより防止することができる。ゴム状弾性体６２に
固定されたｐＨ試験紙を被検査部に接触させることによ
り、ｐＨ試験を行なうことができる。

【００５３】図７において、７１は、図４のベース４１
と同じベース４１に接続したＬ型アングル、７２はＬ型
アングル７１に立てられた爪受けピン、７３はＬ型アン
グル７１に立てられた軸ピン、７４は軸ピン７３に取り
付けられた爪付き背板、７５は爪である。

【００５４】軸ピン７３に取り付けた爪付き背板７４
に、発泡ウレタンゴムなどのゴム状弾性体７６を取り付
け、ゴム状弾性体７６にｐＨ試験紙６３を巻き付け、ｐ
Ｈ試験紙６３が落下しないようにスプリングなどで固定
される。

【００５５】前記説明においては、ベース４１に取り付
ける検知・サンプリング部は１つであったが、可能な場
合には、２つ以上取り付けてもよい。

【００５６】前記説明は、主として本発明の槽内遠隔操
作診断装置の機械的構造についての説明であるが、つぎ
に、本発明の槽内遠隔操作診断装置の電気回路について
説明する。

【００５７】操作盤１４で操作することにより操作され
る、伸縮アーム用モーター３、カメラ９１、照明９２、
モーター９３、検知・サンプリング部４の伸縮アーム中
心軸の鉛直面に対して上下左右に約±３０°の範囲での
動き、打音検査用検知部のハンマー用モーター４３、マ
イク４５、サンプリング部（サンプル取得用検知部）の
ドリル用モーター５１、伸縮アーム立倒機構２にモータ
ーが内蔵されている場合のモーターなどは、いずれも操
作盤１４と各機器とを接続する回路を介してまたは遠隔
操作により操作される。また、たとえばカメラ９１、マ
イク４５による検査結果は、それらからの検査結果をモ
ニタリングするためのディスプレーなどに送られ、情報
として蓄積される。

【００５８】操作盤１４と前記各機器との接続、たとえ
ばカメラ９１、マイク４５とディスプレーなどのモニタ
リング機器との接続は、通常の方法で行なえばよい。

【００５９】つぎに、本発明の槽内遠隔操作診断装置の
使用方法について説明する。

【００６０】まず、伸縮アーム２３が図２の立位置２１
にあることを確認して、伸縮アーム２３の先端に目的の
検知・サンプリング部４を取り付ける。マンホールＢの
上部から主柱１を入れ、脚１２がマンホールＢを覆い被
せるように設置する。このとき、必要に応じてクランプ
などで脚１２を床に固定する。

【００６１】照明９２を点灯し、カメラ９１と操作盤１
４上のディスプレー１５を作動させる。伸縮アーム２３
を立位置２１から倒位置まで操作し、伸縮アーム２３を
被検査部８に向けて伸ばす。ディスプレー１５の最適位
置に被写体が写るようにカメラ９１を調節する。伸縮ア
ーム２３をさらに伸ばし、検知・サンプリング部４を被
検査部８に到達させ、検査を開始する。視覚により観察
される状況は、カメラ９１を用いて記録する。

【００６２】検知・サンプリング部４を交換する場合に
は、伸縮アーム２３を最短長さまで縮め、伸縮アーム立
倒機構２を作動させ、伸縮アーム２３を立位置２１まで
立て、装置全体をマンホールＢから取り出し、検知・サ
ンプリング部４を交換する。そののち、マンホールＢの
上部から主柱１を入れ、脚１２がマンホールＢを覆い被
せるように設置し、つぎの検査を開始する。

【００６３】検知・サンプリング部４を交換する場合に
は、前記操作を繰り返す。

【００６４】検査を終了する場合、伸縮アーム２３を最
短長さまで縮め、伸縮アーム立倒機構２を作動させ、伸
縮アーム２３を立位置２１まで立て、装置全体をマンホ
ールＢから取り出し、検査を終了する。

【００６５】

【実施例】つぎに、本発明の槽内遠隔操作診断装置を実
施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

【００６６】実施例１槽内遠隔操作診断装置として、下記の装置を使用した。

【００６７】主柱１として、φ２５ｍｍ、長さ１７００
ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム製パイプ、外管１１と
して、φ３２ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、肉厚１ｍｍのア
ルミニウム製パイプ、脚１２ａ、１２ｂとして、ともに
１５×２５×１０００ｍｍで肉厚１．５ｍｍのアルミニ
ウム製角パイプ、支柱１３ａ、１３ｂとして、ともに１
５×１５×８５０ｍｍで肉厚１．０ｍｍのアルミニウム
製角パイプ、操作盤１４として、カメラのコントロール
スイッチ類、照明のスイッチ、伸縮アーム立倒スイッ
チ、アーム伸縮スイッチを装備した５０×５０×１５０
ｍｍのプラスチックの箱、ディスプレーとして、１０イ
ンチ液晶型ディスプレー（シャープ（株）製、ＬＣ−１
０ＲＶ２−Ａ）、伸縮アーム立倒機構２として、ギヤー
ドモーター（オリエンタルモーター（株）製、２ＴＫ３
Ａ−Ａ）を内蔵するプラスチック製伸縮アーム立倒機構
で、ストッパー面Ｄ２が主柱１と平行で、ストッパー面
Ｄ１が主柱１と８０°の角度を有するもので、主柱１に
は、ボルト止めで取り付けるもの、伸縮アーム２３とし
て、樹脂コートグラスファイバー製で、最大外径φ３０
ｍｍ、最小外径φ１５ｍｍの６段テレスコープ構造で、
最短長さ１３００ｍｍ、最長長さ５０００ｍｍのもの、
伸縮アーム用伸縮手段として、定格ＤＣ１２Ｖ、４Ａの
モーターで、ギヤーを介して長さ６ｍの樹脂製ラックギ
ヤーに接続させたもの、カメラ９１として、ビデオカメ
ラおよびデジタルカメラ、照明９２として、東芝ライテ
ック（株）製のＪＤＲ１１０Ｖ７５Ｗ／Ｋ５Ｆ、モータ
ー９３として、トヨタ、９６３０９−２０２８１を使用
した。

【００６８】また、検知・サンプリング部４のベース４
１として、１５×２５×１８０ｍｍで肉厚１．０ｍｍの
アルミニウム製角パイプ１本と、１０×１０×１８０ｍ
ｍで肉厚１．０ｍｍのアルミニウム製角パイプ２本をＨ
形に組み合わせ、その４隅に検知・サンプリング部４を
壁面から浮かせるために高さ４０ｍｍの足４２を取り付
けたもの、ハンマー用モーター４３として、定格ＤＣ３
Ｖ、０．５Ａのモーター、ハンマー４４として、φ１１
ｍｍの鋼球に、φ８ｍｍ、長さ５０ｍｍのバネを接続し
たもの、マイク４５として、市販のＦＭワイヤレスマイ
ク、円筒状ドリル５２として、φ１５ｍｍ、長さ８０ｍ
ｍのもの、ｐＨ試験用検知部の背板６１として、厚さ
１．０ｍｍ、２０×１３０ｍｍのアルミニウム板、ゴム
状弾性体６２として、ウレタンゴム（背板６１に接着剤
で接着）、Ｌ型アングル７１として、厚さ１ｍｍ、７０
×７０ｍｍのアルミニウム板をＬ形に曲げたもの、爪付
き背板７４として、厚さ１ｍｍ、２０×５０ｍｍのアル
ミニウム板、爪受けピン７２として、鋼製の爪受けピン
７２および軸ピン７３として、φ３×３０ｍｍのピアノ
線を用いた。

【００６９】前記部品を使用して、図１、図２に記載の
ごとき槽内遠隔操作診断装置、図４に記載のごとき打音
検査用検知部、図５に記載のごときサンプリング部（サ
ンプル取得用検知部）、図７に記載のごときｐＨ試験用
検知部を組み立てて使用した。

【００７０】すなわち、主柱１の上端から３００ｍｍの
位置に外管１１の上端がくるように外管１１を被せ、主
柱１に緩やかに嵌合させたのち（外管１１の上下端には
プラスチック製のキャップが取り付けてあり、キャップ
には主柱１の外径より０．５ｍｍ大きい孔を開けてあ
り、この孔に主柱１を通してある）、主柱１の上端にデ
ィスプレー１５と操作盤１４とを組み合わせたものを取
り付けた。このとき、ディスプレー１５および操作盤１
４と他の機器とを接続するための回路を主柱１の内側に
通しておいた。

【００７１】そののち、主柱１の下端から２００ｍｍの
位置に伸縮アーム立倒機構２の下端がくるように伸縮ア
ーム立倒機構２を取り付けた。伸縮アーム立倒機構２の
取付は、主柱１をサドルで挟み、サドルと伸縮アーム立
倒機構２のケースをボルトで締め付ける方法で行ない、
該取付時に、主柱１の内側に通しておいた接続用回路の
一部（カメラ９１、照明９２およびモーター９３に接続
する接続用回路を除く接続用回路）と、伸縮アーム立倒
機構２に設けたターミナルとの接続を行なった。

【００７２】ついで、主柱１の下端に、モーター９３の
撮影装置取付部に、カメラ９１および照明９２を組み合
わせて一体としたものを取り付け、カメラ９１、照明９
２およびモーター９３に接続する接続用回路をこれらに
接続した。

【００７３】これとは別に、伸縮アーム２３の後端に伸
縮アーム用モーター３を取り付け、該先端に検知・サン
プリング部４用のベースを取り付けた伸縮アームを組み
立てた。なお、伸縮アーム用モーター３には、伸縮アー
ム用モーター３と伸縮アーム立倒機構２に設けたターミ
ナルとを接続するための回路を、また、前記ベースに
は、伸縮アーム立倒機構２に設けたターミナルと接続す
るための回路および検知・サンプリング部４のモーター
などと接続するための回路を設けた。

【００７４】前記組み立てた伸縮アームを、主柱１に取
り付けた伸縮アーム立倒機構２に取り付け、伸縮アーム
用モーター３および検知・サンプリング部４用のベース
からの回路と、伸縮アーム立倒機構２に設けたターミナ
ルとの接続を行なった。

【００７５】なお、伸縮アーム立倒機構２への組み立て
た伸縮アームの取付は、伸縮アーム２３の後端から６０
０ｍｍの位置で行なった。

【００７６】そののち、伸縮アーム２３に取り付けた検
知・サンプリング部４用のベースに打音検査用検知部、
サンプリング部（サンプル取得用検知部）およびｐＨ試
験用検知部の１つを取り付け、それぞれからの回路をベ
ースに設けたターミナルと接続した。なお、打音検知に
使用したマイクはワイヤレスマイクであったため、回路
への接続は不要であった。

【００７７】最後に、脚１２ａ、１２ｂおよび支柱１３
ａ、１３ｂを図１のように組み合わせて、本発明の槽内
遠隔操作診断装置を製造した。

【００７８】製造した槽内遠隔操作診断装置は、主柱１
と伸縮アーム２３との角度が、伸縮アーム２３が立状態
のとき約１５°、総重量が約１２ｋｇで、１人の人力で
容易に操作することができるものであった。また、直径
０．５ｍのマンホールに容易に挿入することができるも
のであった。

【００７９】前記槽内遠隔操作診断装置を用いて、深さ
５ｍ、４ｍ×４ｍの下水処理槽で、壁面から０．５ｍの
位置に直径０．５ｍのマンホールがあり、通常、マンホ
ールから１ｍ下まで下水が入っている槽の診断を試み
た。

【００８０】槽内遠隔操作診断装置の下端から、たとえ
ば検知・サンプリング部４用のベースに打音検査用検知
部を取り付けた伸縮アーム２３の上端までの距離は１．
２ｍであったので、液面をマンホールから２ｍ下まで下
げたのち、打音検査用検知部を取り付けた伸縮アーム２
３を立倒させることができる位置まで槽内遠隔操作診断
装置を挿入したのち（槽内遠隔操作診断装置の下端から
１．７ｍの位置まで挿入したのち）、伸縮アームを倒状
態にし、伸縮アームを伸ばし、打音検査用検知部を壁面
に到達させ、ハンマー４４で打撃させ、マイク４５で集
音し、操作盤１４のスピーカーで音観察を行なったとこ
ろ、良好な音観察をすることができた。また、この様子
は、主柱１の下端のカメラ９１で撮像し、上部のモニタ
ー１５で観察した。そののち、伸縮アームを縮め、伸縮
アーム立倒機構で伸縮アームを立位置まで回転させ、本
装置をマンホールから取り出した。

【００８１】つぎに、検知・サンプリング部を図５の検
知・サンプリング部に交換し、再び本装置をマンホール
に挿入し、伸縮アームを倒状態にし、伸縮アームを伸ば
し、検知・サンプリング部を壁面に到達させ、円筒ドリ
ル５２を回転させた。壁面の塗膜はドリリングに耐え、
塗膜を切り取ることはできなかったが、塗膜状の付着物
をサンプリングすることができた。この様子は、主柱１
の下端のカメラ９１で撮像し、上部のモニター１５で観
察した。そののち、伸縮アームを縮め、伸縮アーム立倒
機構で伸縮アームを立位置まで回転させ、本装置をマン
ホールから取り出し、円筒ドリル５２内のサンプルを取
り出し、分析することができた。

【００８２】さらに、検知・サンプリング部を図６のｐ
Ｈ試験用の検知・サンプリング部に交換し、再び本装置
をマンホールに挿入し、伸縮アームを倒状態にし、伸縮
アームを伸ばし、検知・サンプリング部を壁面に到達さ
せ、ｐＨ試験を行なった。この様子は、主柱１の下端の
カメラ９１で撮像し、上部のモニター１５で観察した。
そののち、伸縮アームを縮め、伸縮アーム立倒機構で伸
縮アームを立位置まで回転させ、本装置をマンホールか
ら取り出し、ｐＨ試験紙のｐＨ値を確認した。

【００８３】最後に、再び本装置をマンホールに挿入
し、伸縮アームを立状態のままでモニターを確認しなが
ら、カメラ９１により下水処理槽内の詳細な撮影を行な
った。

【００８４】前記カメラ撮影により、問題なく観察、記
録することができ、人間が槽内部に入って観察、記録す
る場合と同等の調査結果が得られた。

【００８５】槽内の観察、記録写真の撮影には、画質の
細かさからデジタルカメラの方が有利であった。また、
デジタル写真を合成し、３６０°全景写真を作成するこ
とができるため、マクロ的判断資料の作成に効果があっ
た。

【００８６】

【発明の効果】本発明の槽内遠隔操作診断装置は、検知
・サンプリング部を伸縮アーム先端に取り付け、主柱と
伸縮アームがほぼ平行に近い状態でマンホール内に差し
入れ、伸縮アーム立倒機構を操作することにより伸縮ア
ームを主柱とほぼ直角な状態まで回転させたのち、伸縮
アーム後端の伸縮アーム用伸縮手段で伸縮アームを伸ば
し、伸縮アーム先端の検知・サンプリング部を被検査部
まで到達させ、検知・サンプリングすることにより被検
査部の検査・サンプリングを行なうことができる。

【００８７】前記槽内遠隔操作診断装置の構造は、マン
ホールの入口から内部の液面までの距離よりも、マンホ
ールの入口から被検査部までの距離が長い場合に重要で
ある。

【００８８】伸縮アームを取り付けた主柱端近くに照明
およびカメラが取り付けられ、主柱の他端に操作盤、好
ましくはモニター付操作盤が設けられているので、伸縮
アームの伸縮および検知・サンプリング部の作動を監視
することができ、検査の記録を取ることができる。

【００８９】前記のごとき本発明の槽内遠隔操作診断装
置は、伸縮アーム用伸縮手段として伸縮アーム用モータ
ーを使用する場合には、総重量約１２ｋｇまで軽くする
ことができ、１人の人力で設置することができ、１人で
操作することができる。

【００９０】以上のようにして槽内の診断を行なうた
め、人間がマンホール内に入る必要がなく、有毒ガスな
どの危険にさらされることがない。また、槽内に足場を
組む必要がない。それゆえ、人間がマンホール内に入る
場合に比べ、診断費用が安価になる。さらに、カメラに
よる目視観察のみならず、被検査部に接触して検査を行
なうことができる。そして、マンホールから液面までの
距離よりも、マンホールから被検査部までの距離が遠い
場合であっても、被検査部に接触調査することができ
る。

【００９１】なお、槽内の診断を行なう際には、槽内の
液面高さを下げるだけで診断が可能であり、下水処理槽
や工場廃液処理槽でも運転を停止する必要がない。下水
処理槽では、未処理水を放流してしまうこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の槽内遠隔操作診断装置を処理施設に設
けられたマンホールに挿入した状態を示す概略説明図で
ある。

【図２】伸縮アーム立倒機構に取り付けられた伸縮アー
ムが立倒する状態を示すを示す概略説明図である。

【図３】伸縮アーム用モーターにより樹脂ラックギヤー
を伸縮させる機構を示す概略断面説明図である。

【図４】打音検査用の検知・サンプリング部の概略説明
図である。

【図５】サンプル取得用の検知・サンプリング部の概略
説明図である。

【図６】ｐＨ試験用の検知・サンプリング部の概略説明
図である。

【図７】ｐＨ試験用の別の検知・サンプリング部の概略
説明図である。

【符号の説明】

１主柱１１外管１２ａ、１２ｂ脚１３ａ、１３ｂ支柱１４操作盤１５ディスプレー２伸縮アーム立倒機構２１伸縮アーム立位置２２可動部２３伸縮アーム３伸縮アーム用モーター３１伸縮用モーター３２収納箱３３樹脂製ラックギヤー４検知・サンプリング部４１ベース４２足４３ハンマー用モーター４４ハンマー４５マイク５１ドリル用モーター５２円筒ドリル６１背板６２ウレタンゴム６３ｐＨ試験紙７１Ｌ型アングル７２爪受けピン７３軸ピン７４爪付き背板７５爪７６ウレタンゴム８被検査部９１カメラ９２照明９３モーターＡ処理施設ＢマンホールＣ液面Ｄ１、Ｄ２ストッパー面Ｅ支点Ｆボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/38 Ｇ０１Ｎ 33/38 ３Ｅ０７０ // Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｇ０１Ｃ 15/00 １０４ＺＧ０１Ｃ 15/00 １０４Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ (72)発明者石田博彦兵庫県龍野市龍野町中井236 ナガセケムテックス株式会社内Ｆターム(参考） 2D063 EA03 2F065 AA49 AA56 AA60 CC40 JJ03 JJ26 PP04 2G024 AD34 BA12 CA13 CA22 CA30 DA12 DA22 FA02 FA13 FA17 2G047 AA10 BA04 BC11 CA03 DB14 EA12 GA03 GD02 2G054 AA04 AB06 CA03 EB14 GA03 GB04 GE06 JA02 JA04 3E070 AA02 AB02 CC05 DA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脚、主柱、伸縮アーム立倒機構、伸縮ア
ーム、操作盤、照明、カメラ、脱着可能な検知・サンプ
リング部および伸縮アーム用伸縮手段からなり、脚に取
り付けた主柱の一端には操作盤、他端には伸縮アーム立
倒機構、該伸縮アーム立倒機構に取り付けた伸縮アー
ム、照明およびカメラが取り付けられ、伸縮アームの一
端には交換可能な検知・サンプリング部、他端には伸縮
アーム用伸縮手段が取り付けられており、該伸縮アーム
は、伸縮アーム立倒機構により、取り付けた支点を中心
として主柱とほぼ平行な状態から主柱とほぼ直角な状態
まで回転させることができ、操作盤を操作することによ
り、伸縮アーム用伸縮手段を作動させ、該伸縮手段の作
動により伸縮アームを伸縮させることができ、また、操
作盤を操作することにより、検知・サンプリング部で検
知・サンプリングを行ない、検知した場合には、その結
果を操作盤に設けたモニターで検知することができ、サ
ンプリングした場合には、サンプリングしたサンプルを
採取することができ、さらに、操作盤を操作することに
より、カメラで映像観察することができることを特徴と
する槽内遠隔操作診断装置。
【請求項２】伸縮アーム立倒機構が、該機構に内蔵さ
れているモーター軸の回転により、または伸縮アームの
先端側に取り付けたひも状物および後端側に取り付けた
ひも状物の操作により動作することを特徴とする請求項
１記載の槽内遠隔操作診断装置。
【請求項３】伸縮アーム用伸縮手段が、伸縮アーム用
モーターにより樹脂製ラックギヤーを伸縮させる手段で
あることを特徴とする請求項１記載の槽内遠隔操作診断
装置。
【請求項４】脱着可能な検知・サンプリング部が、検
知・サンプリング部に取り付けたモーターを回転させ、
該モーターの軸に取り付けたハンマーで被検査部をたた
き、打音検査をするための検知・サンプリング部である
ことを特徴とする請求項１記載の槽内遠隔操作診断装
置。
【請求項５】脱着可能な検知・サンプリング部が、検
知・サンプリング部に取り付けられたｐＨ試験紙を被検
査部に接触させてｐＨ測定をするための検知・サンプリ
ング部であることを特徴とする請求項１記載の槽内遠隔
操作診断装置。
【請求項６】脱着可能な検知・サンプリング部が、検
知・サンプリング部に取り付けられたモーターを回転さ
せ、該モーターの軸に取り付けられた円筒ドリルで被検
査部をドリリングし、サンプリングするための検知・サ
ンプリング部であることを特徴とする請求項１記載の槽
内遠隔操作診断装置。