JP2005344466A - 筒状構造物の内部点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筒状構造物の内部に発生する乱流等に影響されず安定した姿勢を維持でき、これにより正確で精度の高い点検が行える筒状構造物の内部点検装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の筒状構造物の内部点検装置１は、フレーム２７と、排気筒３の頂部からフレーム２７を吊り下げる吊下げ手段と、を備えてなり、フレーム２７には、フレーム２７を排気筒３の壁面１０方向に付勢する吸着手段２９と、壁面１０に対して接触する車輪７１を有する支持手段３１と、壁面１０の状況を点検する点検手段３７と、が設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、排気筒や煙突などの筒状構造物の内面を点検する筒状構造物の内部点検装置に関するものである。

従来、筒状構造物の内部点検装置に関するものとしては、例えば、特許文献１に示されるものが提案されている。
特許文献１に記載された点検装置は、発電所の排気筒の内壁面を点検するものであり、その概略構成を図１３に示す。これは、図１３に示されるように、カメラユニット１０３を搭載したゴンドラ１０４を、排気筒１００頂部のプラットホーム１０１に設けた揚重アーム１０７から吊り込みワイヤー１０２で吊り下げ、先端に重り１０５を付けたガイドワイヤー１０９に沿って降下させながら、カメラユニット１０３で内面を撮影し、その撮影データを、キャプタイヤケーブル１０６を通じて地上のモニター装置１０８へ送ってモニタリングするようになっている。

特開平５−９１５１２号公報（段落［０００６］〜［０００９］，及び図４）

ところで、排気筒１００内には、排気ガスが強く流れていて乱流が起こり易いが、上記特許文献１のように、ガイドワイヤー１０９の先端に付けた重り１０５により規制するだけでは、この乱流によるカメラユニット１０３の横揺れを防ぐのは難しく、絶えずカメラユニット１０３が不安定になって撮影画像が乱れ、正確な点検ができなくなるという問題があった。また、乱流が甚だしい場合には、装置が内壁に衝突する恐れがあるという問題があった。
その上、特許文献１では、撮影データを伝送するためにキャプタイヤケーブル１０６が付属しているので、より乱流の影響を受け易くなるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、筒状構造物の内部に発生する乱流等に影響されず安定した姿勢を維持でき、これにより正確で精度の高い点検が行える筒状構造物の内部点検装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置は、フレームと、筒状構造物の頂部から前記フレームを吊り下げる吊下げ手段と、を備えてなり、前記フレームには、前記フレームを前記筒状構造物の壁面方向に付勢する吸着手段と、前記壁面に対して接触する接触部を有する支持手段と、前記壁面の状況を点検する点検手段と、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、フレームは筒状構造物の頂部から吊下げ手段により吊り下げられているので、フレームは吊下げ手段を繰出せば自重で下降し、繰出しを止めれば停止し、繰り入れれば上昇することになる。このフレームに、筒状構造物の壁面の状況を点検する点検手段が取り付けられているので、吊下げ手段の繰出しを調整することにより、上下方向における任意の位置で壁面の状況を点検することができる。
この場合において、フレームは壁面側に突出して設けられた接触部を有する支持手段を備えるとともに吸着手段により壁面方向に付勢されているので、フレームは支持手段の接触部が壁面に当接された形で壁面に押付けられることになる。このように、フレームは吸着手段により壁面に押付けられているので、たとえ装置に向かう流れが乱流であっても姿勢が乱れることなく安定した姿勢を維持できる。このため、フレームに取り付けられた点検手段は一定した姿勢で壁面等の点検が行えるので、正確で精度の高い点検を行うことができる。
なお、吸着手段の付勢力は、乱流の影響を受けない大きさで、かつフレーム、点検手段等で構成される昇降物の重量より小さい大きさとする必要がある。吸着手段としては、磁石あるいは真空吸引装置が好適である。
また、支持手段としては、複数箇所で支持する構造あるいは所定面積を有する面で支持する構造が安定支持のためには好適である。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記接触部は、複数設けられ、
前記吸着手段は、複数の前記接触部で形成される面の内側に、付勢力の作用中心を有していることを特徴とする。

このように、支持手段の接触部が複数設けられているので、フレーム等は接触部で形成される面で支持されることになる。しかも、吸着手段がその作用点を接触部が形成する面の内側に有しているので、吸着手段の付勢力は接触部に作用して、接触部が形成する面の外側には作用しないこととなる。このため、フレーム等は、壁面から離れてより安定した姿勢を維持できるので、より正確で精度の高い点検を行うことができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記接触部は、車輪で構成されていることを特徴とする。

このように、支持手段の接触部は、車輪で構成されているので、フレームの昇降に伴い壁面との摩擦力により車輪が回転することになる。車輪の転がり摩擦係数は接触摩擦に比べて小さいので、支持手段と壁面との間の摩擦力は低減される。したがって、フレームは吸着手段により壁面へ押付けられた状態でも滑らかに昇降することができるので、正確で、精度の良い点検を行うことができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記車輪の回転軸線を、前記壁面と対向する面内で傾斜させる昇降方向修正機構を備えていることを特徴とする。

このように、車輪の回転軸線を、壁面と対向する面内で傾斜させる昇降方向修正機構を備えているので、昇降方向修正機構により車輪の軸線を壁面と対向する面内で傾斜させると、車輪の回転方向はフレームの昇降方向と傾斜することになる。したがって、フレームは、壁面と接触している車輪の転がり方向へ移動するので、フレームの昇降方向を簡単に変更できる。
このため、例えばフレームの昇降方向に障害物があった場合に、この障害物を容易に回避して点検を行うことができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記支持手段は、前記フレームに対して前記壁面と対向する面内で揺動可能に設けられ、前記車輪を支持する支持フレームを備え、前記昇降方向修正機構は、前記支持フレームを前記フレームに対して前記壁面と対向する面内で揺動させるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、昇降方向修正機構により支持フレームを揺動させると、フレームの面内で車輪の軸線が傾斜すなわち車輪の走行方向が変更されるので、フレームの昇降に伴い車輪はこの傾斜した方向に回転することになる。したがって、フレームは、壁面と接触している車輪の転がり方向へ移動するので、フレームの昇降方向は簡単に変更されることができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記吊下げ手段は、前記フレームの幅方向に延設され、長手方向中央部分が前記フレームに連結された吊り具と、該吊り具の長手方向に中央部分から略等間隔の２箇所にそれぞれ係合された一対のワイヤーとを備え、前記昇降方向修正機構は、前記吊り具の長手方向に間隔を空けて設けられた一対の吊り具係止部と、前記フレームに設けられ、それぞれ前記各吊り具係止部と係合する一対の本体係止部とを備えていることを特徴とする。

このように、フレームは、一対のワイヤーが吊り上げている吊り具により支持されているので、この一対のワイヤーを同時に繰出し繰り入れることでフレームは昇降する。そして、一方のワイヤーのみを繰り入れると吊り具は一方側を上にして傾斜することになる。吊り具にその長手方向に間隔を空けて設けられた一対の吊り具係止部が、フレームの一対の本体係止部と係合しているので、この吊り具の傾斜に伴い一方の吊り具係止部が一方の本体係止部を上方へ引き上げる。これに伴い、フレームは一方側を上にして斜めに傾斜するので、フレームに支持された車輪の軸線は同様に傾斜する。したがって、この状態で一対のワイヤーを同時に繰出せば、車輪の転がり方向へ移動するので、フレームの昇降方向は簡単に変更されることができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記吊り具が水平状態にある時、前記吊り具係止部と前記本体係止部との間に所定の間隔が設けられていることを特徴とする。

このように、吊り具が水平状態にある時、吊り具係止部と本体係止部との間に所定の間隔が設けられているので、吊り具係止部は、吊り具が傾いて本体係止部に近寄っても所定の間隔を越えるまでは本体係止部と係合しない。このため、吊り具の傾斜が所定量を超えるまではフレームの昇降方向が変更されないことになるので、所定の間隔を適宜設定することにより、例えばワイヤーの繰出し速度がワイヤー間で差異がある等の変更不要な要因で昇降方向が変更されるのを防止できる。したがって、障害物の回避等必要以外にフレームが傾斜することがないので、点検作業中における点検手段の姿勢が安定し、正確な点検作業を行うことができる。また、昇降方向の修正操作が減少して、点検作業の効率を向上できる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記車輪の突出量を調整する突出量調整機構を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、車輪の突出量を調整する突出量調整機構を備えているので、フレームの昇降中に壁面から突出した段差等の障害物がある場合、突出量調整機構で車輪のフレームからの突出量を徐々に減少させつつフレームを昇降させると、車輪は段差の一端部に係合しつつ回転して、ついには段差の上に乗ることになる。車輪が段差の他端部に到ると、前記と逆に突出量調整機構で車輪の突出量を徐々に増加させつつフレームを昇降させることにより、内部点検装置は段差に差しかかる前の状態に戻る。
このように、フレームの昇降方向に段差があっても、この段差を乗越えて昇降できるので、点検作業が確実に、かつ効率的に行うことができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記突出量調整機構は、前記車輪の回転軸線をそれと略直交する面内で揺動可能に支持する車輪支持手段と、前記車輪を中立位置に位置するように付勢する車輪位置保持手段と、を備えていることを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、車輪が段差に当ると、車輪は段差から抵抗力を受け、車輪支持手段によりその進行方向とは逆方向に揺動するので、車輪のフレームからの突出量は段差に乗り上げるまで除々に減少することになる。そして、段差を乗越え、その抵抗力がなくなると、車輪は車輪位置保持手段により中立位置に戻ることになる。
このように、車輪が段差から受ける抵抗により揺動してその突出量が調整されるので、装置は自動的に段差を乗越えることができる。したがって、段差を考慮することなく点検作業を実施できる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記吸着手段は、前記車輪の前記突出量の変化に連動して壁面方向へ移動されるように構成されていることを特徴とする。

このように、吸着手段は、車輪の突出量の変化に対応して壁面方向へ移動されるように構成されているので、車輪が段差に乗り上げてフレームと壁面との間隔が短縮されると、吸着手段はこの短縮された距離だけフレーム側に移動することになる。このため、吸着手段と壁（段差）面との間隔は常時一定に維持されるので、吸着手段によるフレームを壁面に付勢する力は、点検作業中に一定に維持されることになる。したがって、点検作業は安定して実施できる。
なお、車輪の揺動により、複数の車輪で形成される面の位置が変化するが、この位置変化に連動して吸着手段における付勢力の作用中心位置を、壁面に対向する面内で変化させるようにするのが好適である。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記吸着手段は、前記車輪の近傍の前記フレームに補助吸着手段を備えていることを特徴とする。

このように、車輪の近傍に位置するフレームに補助吸着手段を備えているので、車輪が段差に乗り上げてフレームと壁（段差）面との距離が近接すると、補助吸着手段と段差面との距離が短縮されることになる。このため、補助吸着手段の付勢力が強く作用するようになるので、姿勢が不安定になりがちな段差に乗り上げた状態でもフレームを安定した姿勢に保持できる。したがって、正確で、精度の良い点検作業を行うことができる。

また、本発明にかかる筒状構造物の内部点検装置では、前記補助吸着手段は、昇降方向に移動可能とされていることを特徴とする。

車輪が段差に乗り上げて補助吸着手段の付勢力が段差面に強く作用すると、補助吸着手段は段差面に強く保持されることになる。本発明によれば、補助吸着手段は昇降方向に移動可能とされているので、装置が進んで車輪が進行しても、段差面に強く保持された補助吸着手段はフレーム内で進行方向とは逆方向に移動するため段差面の対応する位置に残ることになる。このため、車輪が段差を乗越えた場合でも補助吸着手段は段差面に対応した位置で吸着しているので、車輪が中立位置に戻る際の安定性を向上できる。

本発明によれば、内部点検装置は、吸着手段により筒状構造物の内壁面に付勢された状態で昇降されるので、筒状構造物の内部に発生する乱流等に影響されず安定した姿勢を維持して昇降できる。このため、点検手段は、筒状構造物の壁面を正確で精度良く点検できる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態にかかる内部点検装置について、図１〜図７を用いて説明する。
本実施形態にかかる内部点検装置１は、発電所の排気筒（筒状構造物）３の内部を点検するものである。
図１は、内部点検装置１が排気筒３の内部を点検している状態を示す断面図である。図２は、図１の左上端部を拡大して示す部分断面図である。図３は、図１の一部を省略して示す平面図である。

排気筒３の外面には、排気筒３を外側から支持する鉄塔５が設けられている。排気筒３の内部には、有毒ガスの漏出等の万一の事態に備えて、応急ガス排出筒７が支持枠９を介して設置されている。支持枠９は、全周にわたり壁面１０から突起して設けられた段差１１により補強されている。
排気筒３の頂部外周には、全周にわたりプラットホーム１３が設けられている。

本実施形態にかかる内部点検装置１には、プラットホーム１３に設けられたウインチ１５と、排気筒３の頂部に設けられた吊り架構１７と、ウインチ１５から吊り架構１７を経由して繰出されるワイヤー１９の先端が取り付けられ、排気筒３内に吊下げられた点検装置２１とが備えられている。
ウインチ１５と、吊り架構１７と、ワイヤー１９とで、本発明の吊下げ手段を構成している。
また、プラットホーム１５には、ウインチ１５の操作盤２３と、画像監視装置２５とが設置されている。

図４は、本実施形態にかかる点検装置２１の平面図である。図５は、点検装置２１の側面図である。
点検装置２１には、フレーム２７と、フレーム２７を壁面１０の方向に付勢する吸着手段２９と、壁面１０に接触して点検装置２１を支える支持手段３１と、フレーム２７の昇降方向を変更する昇降方向修正機構３３と、支持手段３１のフレーム２７からの突出量を調整する突出量調整機構３５と、壁面１０の状況を点検する点検手段３７とが備えられている。

フレーム２７には、中央部に矩形状の孔部３９を有する略長方形をした本体フレーム４１と、本体フレーム４１の孔部３９の両側にそれぞれ本体フレーム４１を挟んで設けられたサイドフレーム４３，４４とが備えられている。
サイドフレーム４３は、細長い略直方体形状をしており、本体フレーム４１から下方へ突出して設けられている。
本体フレーム４１の下辺部４５には、アイプレート４７が固定して取り付けられている。アイプレート４７はフック４９によりワイヤー１９に連結されている。

各サイドフレーム４４の壁面１０側（図１の紙面方向下側、図２では右側）には、上下端が、上下端に向かい壁面１０から離れるように切欠かれた略直方体形状の補助フレーム５１が取り付けられている。各補助フレーム５１の上下端部には、それぞれ補助車輪５３が設けられている。なお、下端部の補助車輪５３は、補助フレーム５１から若干突出して設けられている。

次に、支持手段３１、昇降方向修正機構３３、突出量調整機構３５および吸着手段２９について説明する。
本体フレーム４１の両端部には、円弧状の移動孔５９，６０が設けられている。本体フレーム４１の孔部３９を横断して本体フレーム４１と略同幅の支持フレーム５５が設けられている。本体フレーム４１の下部両側に設けられた取付ブラケット５７，５８には、それぞれアクチュエータ６１，６２が取り付けられている。アクチュエータ６１，６２の先端部６３，６４は、支持フレーム５５の両端部にそれぞれ回動自在に取り付けられるとともに、移動孔５９，６０に沿って移動可能に設けられている。
支持フレーム５５の壁面１０側には、長手方向に沿って延設された支持軸６５が回動自在に取り付けられている。
これら取付ブラケット５７，５８、移動孔５９，６０およびアクチュエータ６１，６２が昇降方向修正機構３３を構成している。

支持軸６５の長手方向に間隔を空けて、一対の水平保持板（車輪支持手段）６７が固定されている。各水平保持板６７は、下方に凸の略半円形状をしており、その円部分の中心軸線が支持軸６５の中心軸線と一致するように取り付けられている。
各水平保持板６７の直線部の壁面１０側端部には、それぞれ車輪（接触部）７１が取付軸７３により回動自在に取り付けられている。
各水平保持板６７の車輪７１とは反対側には、略１２０°にわたる円弧状の錘（車輪位置保持手段）６９が設けられている。
支持軸６５を支点として、車輪７１と錘６９とは吊り合っており、図５に示す状態を維持しようとするよう構成されている。
これら支持軸６５、水平保持板６７および錘６９が、突出量調整機構３５を構成している。

吸着手段２９には、両端が、各水平保持板６７に設けられた取付軸７３に回動可能に支持された磁石７５で構成されている。取付軸７３から磁石７５外端部までの長さは、車輪７１の回転半径と略同一とされている。磁石７５は、電磁石であり、各車輪７１の間に配置されている。
そして、支持フレーム５５、支持軸６５、水平保持板６７および車輪７１で支持手段３１が構成されている。
磁石７５の吸着力Ｆ（Ｎ）すなわち付勢力は、点検装置２１を安定させるために点検装置２１の受風面積Ａ（ｍ^２）に風による変動外力Ｗ（Ｎ／ｍ^２）が作用したことを想定して、下記式に示すように外力に対して十分大きい値（例えば２倍）になるように設定している。
Ｆ≧２・Ｗ・Ａ・μ （ここでμは車輪１２と壁面との摩擦係数）
なお、この吸着力Ｆは、点検装置２１の重量より小さい範囲で、選定されるものであり、その範囲で余裕があれば２倍以上としてよい。

本実施形態では、突出量調整機構として、車輪７１を水平保持板６７で支持軸６５に回動自在に取り付け、その位置を錘６９により保持させる構成としているが、これに限定されるものではない。例えば一端が支持軸６５に回動自在に取り付けられたアームの先端に、車輪７１を回動自在に取り付け、このアームを上下両側からバネで引っ張るようにしてもよい。また、固定して設けられた伸縮アームの先端に車輪を設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、接触部として、車輪７１としているが、これに限定されるものではなく、例えば棒状部材、板状部材であってもよい。棒状部材の場合には、点検装置２１を安定して支持するため複数箇所に設置されるのが好適である。

点検手段７７には、壁面の様子を撮影する監視カメラ７９と、点検装置２１の降下位置や昇降状態をチェックする補助カメラ８１と、撮影データを収録する収録装置、収録された撮影データをプラットホーム１３上の画像監視装置２５へ伝送する無線伝送装置およびこれらの機器に電力を供給する電力供給装置を備える搭載機器８３とが備えられている。
補助カメラ８１は、支持フレーム５５に取り付けられており、支持フレームの壁面１０の対向する面内での傾斜に伴い同期して傾斜するように構成されている。
また、支持フレームには、無線伝送装置と画像監視装置２５等との間で信号を伝送するアンテナ８５が２本取り付けられている。
撮影カメラ７９および搭載機器８３は、本体フレーム４１の下方で、本体フレーム４１と補助フレーム４３とで形成される空間に取り付けられている。
監視カメラ２０及び補助カメラ２１には、それぞれ照明ランプ（図示せず）が備えられている。

以上説明した、本実施形態にかかる内部点検装置１の点検作業について説明する。
まず、排気筒３の頂部に吊り架構１７を架設し、プラットホーム１３上にウインチ１５、操作盤２３および画像監視装置２５等を設置する。
次いで、ワイヤー１９の先端に設けたフック４９を点検装置２１に取付けた後、ウインチ１５を起動して点検装置２１を排気筒３内に、車輪７１側が排気筒３の壁面を向くようにして吊り下げる。

点検装置２１がある程度排気筒３内に降下したところで、磁石７５に給電すると、磁石７５が壁面１０に吸着されようとして、点検装置２１を壁面１０の方向へ付勢する。そして、点検装置２１は車輪７１が壁面１０に接触した状態で壁面１０に押付けられることになる。
この場合、磁石７５は、先端部が壁面１０の方向に移動するので、支持軸６５、取付軸７３および磁石７５が図７（ａ）に示すように一直線をなすようになる。このため、一対の車輪７１も同図に示す中立位置に位置するようになる。そして、磁石７５は一対の車輪７１の間に設けられており、磁石はこの一対の車輪で形成される面内に作用することになるので、点検装置２１は安定した姿勢を維持できる。

この状態で、点検作業を開始する。
搭載機器８３に含まれる電力供給装置を投入して、監視カメラ７９、補助カメラ８１、照明ランプ、収録装置および無線伝送装置を投入する。
次いで、ウインチ１５を作動してワイヤー１９を繰出すと、点検装置２１は、車輪７１が回転して降下して行く。点検装置２１は壁面１０と車輪７１で接触しているだけである。このため、車輪７１の転がり摩擦係数は小さいので、点検装置２１は磁石７５で壁面に付勢された状態でも滑らかに移動できる。

その際、監視カメラ７９により周囲の壁面１０を撮影する。この撮影したデータは、順次収録装置に収録され、無線伝送装置からアンテナ８５によりプラットホーム１３上の画像監視装置２５へ送られる。プラットホーム１３では、点検者は、送られた画像を見ながらモニタリングを続行する。
この点検は点検装置２１を所定速度で降下させながら行うが、場合によってはウインチ１５を操作し、点検装置２１を特定位置に一時停止させ、あるいは一定間隔毎に停止させ、特定壁面を集中的にあるいは壁面全周を撮影して点検するようにしてもよい。

このように、点検装置２１は、磁石７５により壁面方向に付勢された状態で、昇降して点検作業が行われるので、排気筒３内に乱流が生じても、例えば横揺れが生じる等姿勢が乱れることはなく安定した姿勢が維持できる。このため、監視カメラ７９の姿勢が乱れることがないので、正確で精度の高い点検を行うことができる。

次に、突出量調整機構３５の機能について図７を参照して説明する。
この点検中に、点検装置２１の車輪７１が壁面１０の段差１１に突き当たると、車輪７１は段差１１から抵抗を受ける。これにより、車輪７１は錘６９に抗して水平保持板６７を図７（ｂ）に示す矢印Ａの方向に回転させる。すなわち、車輪７１が支持軸６５を中心に上方へ揺動するので、車輪７１の点検装置２１（フレーム２７）からの突出量は除々に減少する。そして、図７（ｂ）に示すように突出量の減少が段差の高さに見合う位置になると、車輪７１は段差１１の上に乗り上げることになる。
そして、車輪７１が段差１１を乗越えると、段差１１からの車輪７１への抵抗力がなくなるので、車輪７１は、錘６９により水平保持板６７が矢印Ａと逆方向に回動して、図７（Ａ）に示す中立位置へ戻る。

このように、車輪７１が段差１１から抵抗力を受けることにより、自動的にフレーム２７からの突出量が調整され、段差１１を乗越えることができる。このため、段差１１を考慮することなく点検作業を実施できるので、効率よく点検をおこなうことができる。
また、この際、磁石７５は車輪７１の取付軸７３に取り付けられているので、図７（ｂ）に示すように車輪７１の揺動に伴い移動するが、車輪７１との相対関係は変化しない。このため、壁面１０を降下している時および段差１１の上を降下している時のいずれも磁石７５による付勢力は同じに維持されるので、段差がある場合でも、点検作業は安定して行うことができる。

次に、昇降方向修正機構３３の機能について図６を参照して説明する。
排気筒３の内面１０には、突出量調整機構３５では乗越えられない障害物、例えば応急ガス排出筒７の支持枠９等がある。また、昇降方向とは別の場所で特に点検したい場所が見つかることもある。さらに、壁面１０の状態により、昇降方向がずれる場合も考えられる。
また、点検装置２１の降下（あるいは上昇）状態は、補助カメラ８１で撮影され、逐一、画像監視装置２５に無線伝送され、監視されている。点検装置２１が内部の障害物、例えば応急ガス排出筒７用の支持枠９に所定距離以内に近づくと、例えば一方のアクチュエータ６１を伸長させる。アクチュエータ６１を伸長させると、その先端部６３が移動孔５９に沿って上方に移動する。

これにより、支持フレーム５５がフレーム２７に対して右上がりに傾斜するので、支持フレーム５５に取り付けられた車輪７１の回転軸線が同様に右上がりに傾斜する。このため、点検装置２１は、車輪７１の回転方向に進行するので、点検装置２１の降下に伴い右斜め方向に移動することになる。そして、障害物を通過すると、アクチュエータ６１を縮長して、真直ぐに降下する。あるいは、場合によっては、さらに他方のアクチュエータ６２を伸長して、左方向に昇降位置を戻すこともある。
この操作は、障害物の回避ばかりでなく、点検したい場所を点検する場合あるいは点検装置２１の昇降方向のずれを正常に修正する場合等において、実施できる。

こうして、排気筒３の底部まで点検が終了したことを、補助カメラ８１の画像またはウインチ１５のワイヤー１９繰り出し長さより検知すると、今度は、ウインチ１５を巻き上げ、点検装置２１を上昇させる。
この場合も降下時と同様、補助カメラ８１の画像を見ながら昇降方向修正機構３３を操舵し、障害物と接触しないように上昇させ、また、降下時と同様、突出量調整機構３５が作用し、点検装置２１は壁面１０の段差１１を自動的に乗越えて上昇することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図８〜図１０を用いて説明する。
本実施形態にかかる内部点検装置１は、吸着手段２９の構成が前述した第一実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第一実施形態のものと同じであるので、ここではそれらの構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態における吸着手段２９には、前述の第一実施形態における磁石７５に加えて補助磁石８７が設けられている。
補助磁石８７は、３個の磁石９７を連接したもので、各補助フレーム５１の内部で、その壁面１０側に配置されており、補助フレーム５１の長手方向へ移動自在に取り付けられている。
補助フレーム５１の内部で、本体フレーム４１側には、重り８９が設けられている。そして、磁石８７の移動経路に重り９１が設けられている。重り８９の上端と重り９１の上端とは、補助フレーム５１の上部に設けられたシーブ９５を経由するロープ９３により連結されている。

重り８９は、重り９１と補助磁石８７との重量をあわせたより大きい重量を有している。そのため、重り９１の上端部は、補助磁石８７の下端部を支持し、補助磁石８７が図８に示すように車輪７１の近傍に位置するように構成されている。
一方、点検装置２１が上昇する場合には、重り８９には、重り９１と補助磁石８７との重量に加えて、補助磁石８７の段差１１への吸着力が作用するため、重り９１は、重り８９の重量に抗して下方へ移動されるように構成されている。

以上説明した本実施形態にかかる内部点検装置１の動作について図９および図１０により説明する。なお、本実施形態は、段差１１を乗越える場合に特に機能するものであるので、段差１１を乗越える動作について説明する。その他の作用効果は前述の第一実施形態と同様である。
まず、補助磁石８７の動きについて図９により説明する。
図９（ａ）は降下時の定常状態すなわち点検装置２１が磁石７５によって吸着移動している状態を示している。この場合には、補助磁石８７の壁面１０に対する吸着力は大きく作用していないので、補助磁石８７は重り９１に載置された状態を維持する。

そして、車輪７１が段差１１に乗り上げると、補助磁石８７と段差１１面とが接近するので、補助磁石８７の吸着力が段差１１面に大きく作用して段差１１面と一体となる。このため、点検装置の下降に伴い図９（ｂ）に示すように、補助磁石８７は重り９１から離れて相対的に上方へ移動する。
その後、車輪７１が段差１１を乗越えると、補助磁石８７と壁面１０との距離が大きくなるので、補助磁石８７の吸着力は大きく作用しなくなるので、図９（ｃ）に示すように、補助磁石８７は自重によって元の位置に復元する。
なお、点検装置２１が上昇時の場合には、図９（ｂ）の状態が異なる。すなわち、補助磁石８７が、段差１１面に強く吸着すると、その吸着力により、重り９１を、重り８９の重量に抗して押し下げるので、補助磁石８７は相対的に下方へ移動することになる。段差１１面と係合していない場合は、降下時と同様に図９（ａ）の状態である。

次に、図１０により、補助磁石８７の機能について説明する。
図１０（ａ）は、点検装置２１が磁石７５により吸着降下している状態をしめしている。この場合には、補助磁石８７の吸着力は壁面１０に対して大きく作用していないので、補助磁石８７は車輪７１の近傍に留まっている。
そして、図１０（ｂ）のように、車輪７１が段差１１に突き当たると、突出量調整機構３５により車輪７１が除々に上方へ揺動して、フレーム補助フレーム５１からの突出量を減少されるようになる。そうすると、補助磁石８７が段差１１面に近接することになり、段差１１面に対する吸着力が増加し、補助磁石８７は車輪７１の移動とともに補助フレーム５１内で相対的に上方へ移動する。

図１０（ｃ）に示すように、車輪７１が段差１１上に乗り上げると、補助磁石８７の段差１１に対する吸着力は最大となり、磁石７５の吸着力とあわせた吸着力で、点検装置２１を段差１１面へ付勢することになる。
点検装置２１の下降に伴い補助磁石８７は、段差１１面と一体となって補助フレーム５１内を移動することになる。この移動は、補助磁石８７が補助フレーム５１の上端部に到った時終わりとなり、その後は、補助磁石８７は点検装置２１と一体となって段差１１面を移動することとなる。
このように、点検装置２１は磁石７５と補助磁石８７との吸着力が加わって状態で段差１１面に付勢されるので、姿勢が不安定になりがちな段差１１に乗り上げた状態でも点検装置２１を安定した姿勢に保持できる。したがって、正確で、精度の良い点検作業を行うことができる。

補助磁石８７が車輪７１の上方に位置した状態で、点検装置２１が降下し、車輪７１が段差１１を乗越えると、車輪７１は突出量調整機構３５により中立位置に復帰する。
このとき、車輪７１の上方に位置する補助磁石８７は、まだ段差１１面に対して吸着力を大きく作用させているので、点検装置２１を安定した姿勢に維持できる。このため、車輪７１は安定して中立位置に戻ることができる。

点検装置２１がさらに降下して、補助磁石８７が段差１１を乗越えると、補助磁石８７の壁面１０に対する吸着力は小さくなるので、図１０（ｅ）に示すように、補助磁石８７は、自重で落下して重り９１の上に載置される。
なお、点検装置２１が上昇する場合には、図１０（ｄ）において、補助磁石８７が車輪７１の下方に位置することを除き、ほぼ同様に機能する。

このように本実施形態によれば、磁石７５の他に補助磁石８７を設置し、この補助磁石８７を突出量調整機構に連動させ、磁石７５を共同して吸着移動させるようにしたので、より安全かつ確実に段差１１を乗越えることができるようになるという効果がある。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図１１および図１２を用いて説明する。
本実施形態にかかる内部点検装置１は、吊下げ手段の構成、昇降方向修正機構３３の構成およびこれらに伴う支持手段３１の構成が前述した第一実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第一実施形態のものと同じであるので、ここではそれらの構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

本実施形態における吊下げ手段には、プラットホーム１３上に設けられた図示しない２台のウインチと、吊り具２４と、吊り具２４の両端上面に設けられた一対のアイプレート２０，２２と、各ウインチから図示しない吊り架構を経由して繰り出される２本のワイヤー１２，１４と、ワイヤー１２，１４の先端をアイプレート２０，２２に接続するフック１６，１８と、吊り具２４の長手方向の中央部下面に固設され、本体フレーム４１に固定されたアイプレート４７に連結された連結部材２６とが備えられている。

本実施形態では、支持手段３１において、支持フレーム５６が本体フレーム４１に固定して取り付けられている点で前述の第一実施形態とは異なるが、それ以外は同様に構成されている。突出量調整手段３５と、吸着手段２９と、点検手段３７とは第一実施形態と同様に構成されている。

本実施形態の昇降方向修正機構３３には、本体フレーム４１の上端両側にそれぞれ突出して設けられた一対の本体係止部３６，３８と、吊り具２４の両端下面にそれぞれ設けられたブラケット２８，３０と、各ブラケット２８，３０の先端部に設けられた吊り具係止部３２，３４とが備えられている。
本体係止部３６と吊り具係止部３２とは、上下方向で係合する位置関係にある。また、本体係止部３８と吊り具係止部３４とは、上下方向で係合する位置関係にある。
図１１に示すように、釣り具２４が水平状態にある時、吊り具係止部３２，３４と本体係止部３６，３８との間には、間隔Ｓが設けられている。

以上説明した本実施形態にかかる内部点検装置１の動作について説明する。
なお、本実施形態は、点検装置２１の昇降方向を修正する場合に特に機能するものであるので、昇降方向を修正する動作について説明する。その他の作用効果は前述の第一実施形態と同様である。

前述の第一実施形態と同様な準備を行い、その後点検作業に入る。
点検作業は、２本のワイヤー１２，１４を同時に繰り出して図１１のように吊り具２４が水平を維持するような状態で点検装置２１を降下させて行う。
この時、２台のウインチの繰り出し速度の誤差あるいは壁面状態等の原因により、点検装置２１の降下方向が右側または左側へずれる、すなわち点検装置２１が右または左へ傾斜することがある。この状態を、プラットホーム１３上の画像監視装置２５へ伝送された補助カメラ８１の撮影画像で検知すると、この画像データを参照しながら、点検装置２１の降下方向を修正することになる。

例えば、点検装置２１が左下方に降下していることが検知された場合には、ワイヤー１２の繰り出し速度を落とすと、吊り具２４はワイヤー１２側が上になった右上がりの状態になる。
吊り具２４のワイヤー１２側が、本体係止部３６と吊り具係止部３２の間隔Ｓだけ上に移動すると、図１２に示すように吊り具係止部３２が、本体係止部３６と係合することになる。
この状態で、ワイヤー１２の繰り出し速度を低減させると、吊り具２４のワイヤー１２側がさらに上になるので、吊り具係止部３２が本体係止部３６を押上げる。これにより、本体フレーム４１は水平になるように修正されるので、車輪７１の回転軸線が水平となり、点検装置２１の降下方向を修正できる。

また、障害物を右側に回避する場合には、先程の状態からさらに吊り具２４のワイヤー１２側を上になるように調整すれば、本体フレーム４１は右上がりに傾斜するので、本体フレーム４１に固定的に取り付けられた車輪７１の回転軸線が右上がりに傾斜する。
この状態で２本のワイヤー１２，１４を同速で繰り出せば、点検装置２１は、車輪７１の回転方向に進行するので、降下に伴い右斜め方向に移動することになり、障害物を回避できる。

このように、本実施形態の昇降方向修正機構によると、二本のワイヤーを個別に操作して点検装置の昇降方向のずれを修正することができるので、簡単な修正操作によって装置が障害物と接触または衝突する事故を防止することができる。
また、吊り具２４が水平状態にある時、本体係止部３６，３８と吊り具係止部３２，３４との間に間隔Ｓを設けているので、吊り具２４が傾斜してもその傾斜量がこの間隔Ｓを超えなければ昇降方向の修正が行なわれない。このように、所定の間隔を適宜設定することにより、例えばワイヤーの繰出し速度がワイヤー間で差異がある等の変更不要な要因で昇降方向が変更されるのを防止できる。したがって、障害物の回避等必要以外にフレームが傾斜することがないので、点検作業中における点検手段の姿勢が安定し、正確な点検作業を行うことができる。また、昇降方向の修正操作が減少して、点検作業の効率を向上できる。

本発明の第一実施形態にかかる内部点検装置の作業状態を示す断面図である。。 図１の左上端部を拡大して示す部分断面図である。 図１の一部を省略して示す平面図である。 本発明の第一実施形態にかかる点検装置の平面図である。 本発明の第一実施形態にかかる点検装置の側面図である。 本発明の第一実施形態にかかる点検装置の平面図である。 本発明の第一実施形態にかかる突出量調整機構を示す側面図である。 本発明の第二実施形態にかかる点検装置を示す側面図である。 本発明の第二実施形態にかかる補助磁石の動作を説明する断面図である。 本発明の第二実施形態にかかる吸着手段の機能を説明する側面図である。 本発明の第三実施形態にかかる点検装置の平面図である。 本発明の第三実施形態にかかる点検装置の平面図である。 従来の内部点検装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 内部点検装置
３ 排気筒
１０ 壁面
１２，１４ ワイヤー
１５ ウインチ
２４ 吊り具
２７ フレーム
２９ 吸着手段
３１ 支持手段
３２，３４ 吊り具係止部
３３ 昇降方向修正機構
３５ 突出量調整機構
３６，３８ 本体係止部
３７ 点検手段
５５，５６ 支持フレーム
６７ 水平保持板
６９ 錘
８７ 補助磁石

Claims (12)

1. フレームと、
   筒状構造物の頂部から前記フレームを吊り下げる吊下げ手段と、を備えてなり、
   前記フレームには、前記フレームを前記筒状構造物の壁面方向に付勢する吸着手段と、
   前記壁面に対して接触する接触部を有する支持手段と、
   前記壁面の状況を点検する点検手段と、が設けられていることを特徴とする筒状構造物の内部点検装置。
2. 前記接触部は、複数設けられ、
   前記吸着手段は、複数の前記接触部で形成される面の内側に、付勢力の作用中心を有していることを特徴とする請求項１に記載の筒状構造物の内部点検装置。
3. 前記接触部は、車輪で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筒状構造物の内部点検装置。
4. 前記車輪の回転軸線を、前記壁面と対向する面内で傾斜させる昇降方向修正機構を備えていることを特徴とする請求項３に記載の筒状構造物の内部点検装置。
5. 前記支持手段は、前記フレームに対して前記壁面と対向する面内で揺動可能に設けられ、前記車輪を支持する支持フレームを備え、
   前記昇降方向修正機構は、前記支持フレームを前記フレームに対して前記壁面と対向する面内で揺動させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の筒状構造物の内部点検装置。
6. 前記吊下げ手段は、前記フレームの幅方向に延設され、長手方向中央部分が前記フレームに連結された吊り具と、該吊り具の長手方向に中央部分から略等間隔の２箇所にそれぞれ係合された一対のワイヤーとを備え、
   前記昇降方向修正機構は、前記吊り具の長手方向に間隔を空けて設けられた一対の吊り具係止部と、前記フレームに設けられ、それぞれ前記各吊り具係止部と係合する一対の本体係止部とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の筒状構造物の内部点検装置。
7. 前記吊り具が水平状態にある時、前記吊り具係止部と前記本体係止部との間に所定の間隔が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の筒状構造物の内部点検装置。
8. 前記車輪のフレームからの突出量を調整する突出量調整機構を備えていることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の筒状構造物の内部点検装置。
9. 前記突出量調整機構は、
   前記車輪の回転軸線をそれと略直交する面内で揺動可能に支持する車輪支持手段と、
   前記車輪を中立位置に位置するように付勢する車輪位置保持手段と、を備えていることを特徴とする請求項８に記載の筒状構造物の内部点検装置。
10. 前記吸着手段は、前記車輪の前記突出量の変化に連動して壁面方向へ移動されるように構成されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の筒状構造物の内部点検装置。
11. 前記吸着手段は、前記車輪の近傍の前記フレームに補助吸着手段を備えていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の筒状構造物の内部点検装置。
12. 前記補助吸着手段は、昇降方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１１に記載の筒状構造物の内部点検装置。

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