JP2021105449A - ドローン用エアロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドローンを進入させる際またはドローンを回収する際に、内部の物質等が外部環境へ漏洩すること、および外部環境の物質等が内部へ侵入することを防止することがきるドローン用エアロック装置を提供する。【解決手段】周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、壁部分に設けられた開口部１１ｂを通してドローン１を出し入れするためのドローン用エアロック装置３であって、壁部分の周囲環境側に設置され、開口部１１ｂを開閉可能に閉塞する扉５を有するとともに少なくとも１つのドローン１を収容するエアロック室４を備え、エアロック室４は、扉５を閉じることによりエアロック室４の内部を内部空間から仕切り、扉５を開けることによりエアロック室４の内部を内部空間に連通させドローン１を内部空間に出し入れするように構成されており、エアロック室４に、ドローン１の稼働前および／または稼働後に、ドローン１の殺菌を行う殺菌装置を設ける。【選択図】図９

Description

本発明は、空中または水中あるいはその両方の領域を移動する無人移動体であるドローンに係り、特に周囲の環境に対して密閉（または閉鎖）された施設や容器、機器にドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置に関するものである。

空中または水中あるいはその両方の領域を移動する無人移動体として定義されるドローンは、作業者が容易に接近できない各種プラントや工場の機器類、あるいは各種のインフラ設備（風力発電施設、送電線類、通信線類、各種配管類等）に問題が生じていないか点検する業務に活用されることが期待されている。そのような作業の一環として、周囲の環境に対して密閉された施設や容器、機器、配管類等の内部、あるいは検査対象箇所と周囲に開放されている開口部が著しく離れている施設や容器、機器、配管類等の内部での点検作業にドローンが使用されることも想定される。

特開２０１２−５８２４５号公報

上述したように、施設や容器、機器、配管類等の内部での点検作業にドローンを使用する場合、施設や容器、機器、配管類等の内部にドローンを進入させるために、安易に開閉部を開閉させると、有毒物質、放射性物質、微細な異物などからなる内部の物質の外部への望まざる漏洩の問題、あるいは各種の電磁波や放射線、騒音、微生物等の外部への望まざる漏洩の問題、あるいはその逆に開閉部外部からの物質や各種の電磁波や騒音、微生物等の内部への望まざる侵入や汚染の問題が生じる。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、点検対象の施設や容器、機器、配管類等の内部にドローンを進入させる際またはそれらの内部からドローンを回収する際に、内部の物質や電磁波等が外部環境へ漏洩することを防止することができ、かつ外部環境の物質や電磁波等が内部へ侵入することを防止することがきるドローン用エアロック装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の一態様は、周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの殺菌を行う殺菌装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置である。

本発明の一態様は、周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの洗浄を行う洗浄装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置である。

本発明の一態様は、周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、前記エアロック室に、エアロック室内にパージガスを充満させるガスパージ装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置である。
本発明の一態様は、周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働後に、ドローンを焼却する焼却減容装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置である。

本発明の一参考例は、周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されていることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室の内部の圧力を前記内部空間の圧力に均圧化するための圧力調整装置を備えることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記圧力調整装置は、真空ポンプまたはコンプレッサからなることを特徴とする。

上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、前記ドローンを前記内部空間に送り出しかつ回収するためのドローン送り出し回収装置を設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記ドローン送り出し回収装置は、前記ドローンに接続された有線ケーブルの巻き上げ巻き戻しを行うケーブル巻き上げ機構からなることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記ドローン送り出し回収装置は、前記ドローンを把持する把持部と該把持部を移動させる機構とを有することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、前記ドローンと無線通信可能な少なくとも１つの送受信アンテナを設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記壁部分に設けられた開口部が下方に向いている場合には、前記エアロック室をＵ字配管を介して前記壁部分に設置することを特徴とする。

上記参考例の好ましい態様は、前記壁部分は逆Ｕ字管部を備え、前記エアロック室を前記逆Ｕ字管部の頂部に設置することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記逆Ｕ字管部の圧力を前記圧力調整装置により調整し、前記逆Ｕ字管部における液体の液位を調整することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室は、両側板部から内部に延びる一対のグローブであって、作業者が手を入れてエアロック室内で作業可能であるように気密性かつ水密性のある一対のグローブを備えることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記作業者は、前記一対のグローブを用いて前記扉の開閉を行うことを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記扉は、前記開口部を覆う閉止フランジからなり、前記作業者は、前記一対のグローブごしに工具を握り前記閉止フランジの開閉を行うことを特徴とする。

上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの殺菌を行う殺菌装置を設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの洗浄を行う洗浄装置を設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、エアロック室内にパージガスを充満させるガスパージ装置を設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室に、前記ドローンの稼働後に、ドローンを焼却する焼却減容装置を設けることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記エアロック室は、該エアロック室に前記ドローンを出し入れするための扉を備えることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記壁部分は、ポンプの壁部分であり、前記圧力調整装置により前記ポンプ内の液体の液位を調整することを特徴とする。

本発明によれば、点検対象の施設や容器、機器、配管類等の内部にドローンを進入させる際またはそれらの内部からドローンを回収する際に、内部の物質や電磁波等が外部環境へ漏洩することを防止することができ、かつ外部環境の物質や電磁波等が点検対象の施設や容器、機器、配管類等の内部へ侵入することを防止することができる。したがって、漏洩物質や侵入物質により引き起こされる点検対象の施設や容器、機器、配管類等の内部の汚染および外部環境の汚染を防止することができる。

図１は、本発明に係るドローン用エアロック装置をポンプに適用した実施形態を示す模式図である。 図２は、図１に示すドローン用エアロック装置の第１の変形例を示す模式図である。 図３は、図１に示すドローン用エアロック装置の第２の変形例を示す模式図である。 図４は、本発明に係るドローン用エアロック装置の第２の実施形態を示す模式図である。 図５（ａ），（ｂ）は、図４に示すドローン用エアロック装置の第１の変形例を示す図であり、ドローン用エアロック装置をポンプケーシングに取り付けることにより自由表面をポンプケーシング内に形成する例を示す模式図である。 図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４に示すドローン用エアロック装置の第２の変形例を示す図であり、ドローン用エアロック装置を吸込管に取り付けることにより自由表面をポンプケーシング内に形成する例を示す模式図である。 図７は、本発明に係るドローン用エアロック装置の第３の実施形態を示す模式図である。 図８は、図７に示すドローン用エアロック装置の変形例を示す模式図である。 図９は、バイオハザードあるいは無菌状態の環境を封じ込めている密閉容器に本発明のドローン用エアロック装置を適用した実施形態を示す模式図である。 図１０は、放射性物質などの有毒物質が充満している有毒環境を封じ込めている密閉容器に本発明のドローン用エアロック装置を適用した実施形態を示す模式図である。 図１１は、有毒ガスの環境を封じ込めている密閉容器に本発明のドローン用エアロック装置を適用した実施形態を示す模式図である。 図１２は、図１１に示すドローン用エアロック装置の変形例を示す模式図である。

以下、本発明に係るドローン用エアロック装置の実施形態を図１乃至図１２を参照して説明する。図１乃至図１２において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明に係るドローン用エアロック装置をポンプに適用した実施形態を示す模式図である。図１に示すように、ドローン１は、ポンプ１０の吸込管１１内の水中で稼働中である。ドローン１には通信用の有線ケーブル２が接続されており、有線ケーブル２の一端部には制御装置または操縦器（図示せず）が接続されている。吸込管１１の吸込口（取水口）１１ａは、吸込管内の点検対象の領域より遠く、かつ作業者が接近しにくい箇所にある。そのため、ドローン１を吸込管１１の吸込口１１ａから吸込管１１の内部に入れて点検対象の領域まで移動させることができない。そこで、本発明においては、図１に示すように、吸込管１１の開口部１１ｂに、ドローン用エアロック装置３が取り付けられている。ここで、吸込管１１の内部は、周囲環境とは吸込管の壁部分（配管部分）によって仕切られた内部空間を構成する。この内部空間に、吸込管１１の壁部分（配管部分）に設けられた開口部１１ｂを通してドローン１を出し入れする。

ドローン用エアロック装置３は、エアロック室４を備えており、エアロック室４の下端には、エアロック室４の内部を吸込管１１から仕切るための開閉自在な扉５が設置されている。扉５は、外部からの制御で開閉自在になっている。エアロック室４内には、ケーブル巻き上げ機構６が設置されており、有線ケーブル２の巻き上げ及び巻き戻しを行うようになっている。ケーブル巻き上げ機構６が有線ケーブル２の巻き上げを行うことにより、ドローン１はエアロック室４内に回収され、ケーブル巻き上げ機構６が有線ケーブル２の巻き戻しを行うことにより、ドローン１はエアロック室４から吸込管１１内に進入するようになっている。エアロック室４には、エアロック室４内を真空排気するための真空ポンプ７が設置されている。

図１に示すように構成されたドローン用エアロック装置３において、ドローン用エアロック装置３を稼働させる際には、ドローン１はエアロック室４内に回収されており、扉５は閉じ、エアロック室４の内部と吸込管１１の内部とは扉５により仕切られている。この状態で、真空ポンプ７の運転を開始し、エアロック室４内を真空排気する。吸込管１１の内部の圧力を圧力センサ１２で計測し、吸込管１１の内部の圧力とエアロック室４内の圧力が一致するまでエアロック室４内を真空排気する。吸込管１１の内部の圧力とエアロック室４内の圧力が一致したら、真空ポンプ７の運転を停止して扉５を開き、ドローン１を吸込管１１内に進入させる。このとき、吸込管１１の内部の圧力とエアロック室４内の圧力がバランスしているため、吸込管１１内の水がエアロック室４内に流れ込むことはない。

ドローン１の進入時には、ケーブル巻き上げ機構６が有線ケーブル２の巻き戻しを行うことにより、ドローン１をエアロック室４から吸込管１１内の所定位置まで進入させることができる。ドローン１は、制御装置または操縦器からの信号を有線ケーブル２を介して受信して移動し、吸込管１１内の点検を行い、点検結果の情報を制御装置または操縦器に送信する。ドローン１の稼働中、ポンプ１０は運転していてもよく停止していてもよいが、ポンプ１０が運転しているとドローン１を吸い込む危険性があるので、推力の小さいドローン１の場合には、ポンプ１０を停止することが望ましい。

ドローン１の作業が終了したら、ケーブル巻き上げ機構６が有線ケーブル２の巻き上げを行うことにより、ドローン１はエアロック室４内に回収される。ドローン１を回収した後に、扉５を閉じ、エアロック室４の内部と吸込管１１の内部とを扉５により仕切る。その後、大気開放弁（図示せず）を開いてエアロック室４内を大気圧にし、エアロック室４の天板部または側板部に設けられた扉（図示せず）を開くことにより、ドローン１をエアロック室４から取り出すことができる。

図１においては、吸込管１１にドローン用エアロック装置３を設置した実施形態を説明したが、点検対象に応じて吐出管にドローン用エアロック装置３を設置してもよく、ポンプケーシングに設置してもよい。また、エアロック室４はネジやフランジ等の機構によって吸込管等の配管と脱着自在としてもよい。エアロック室４と接続する配管内の圧力が押込み圧力の場合は、真空ポンプではなくコンプレッサによって空気を加圧する。

図２は、図１に示すドローン用エアロック装置３の第１の変形例を示す模式図である。図２に示すように、ドローン用エアロック装置３のエアロック室４は天板部に扉８を備えており、扉８を開くことによりドローン１をエアロック室４から出し入れすることができる。

図３は、図１に示すドローン用エアロック装置３の第２の変形例を示す模式図である。図３に示すように、ドローン用エアロック装置３を取り付けるための開口部１１ｂが下向きである場合には、開口部１１ｂにＵ字配管１３を固定し、Ｕ字配管１３の上端にドローン用エアロック装置３のエアロック室４を固定する。したがって、ドローン１はエアロック室４からＵ字配管１３を経由して吸込管１１内に進入するようになっている。このように、開口部１１ｂが下向きの場合、Ｕ字配管１３で水面を上向きにし、Ｕ字配管１３の上端にエアロック室４を固定することにより、Ｕ字配管１３の上端に水面がきてエアロック室４内に空気（減圧状態又は加圧状態）が存在するようにすることが望ましい。有線ケーブル２およびケーブル巻き上げ機構６等の構成は、図１に示す実施形態と同様である。

図４は、本発明に係るドローン用エアロック装置３の第２の実施形態を示す模式図である。図４に示すように、吸込管１１は逆Ｕ字管部１１ｃを有しており、逆Ｕ字管部１１ｃの頂部に開口部１１ｂが形成され、開口部１１ｂにドローン用エアロック装置３が取り付けられている。吸込管１１には、送排水ポンプ１４が接続されている。送排水ポンプ１４を稼働させて逆Ｕ字管部１１ｃ内の水を抜くとともに、エアロック室４に設けられているコンプレッサ１５を稼働させて逆Ｕ字管部１１ｃ内に空気を送り込むことにより、逆Ｕ字管部１１ｃ内に自由表面を形成する。送排水ポンプ１４による逆Ｕ字管部１１ｃ内から水を抜く水量およびコンプレッサ１５により逆Ｕ字管部１１ｃに供給する空気量を調整することにより、逆Ｕ字管部１１ｃ内の自由表面の高さを制御する。ドローン１は逆Ｕ字管部１１ｃ内の自由表面上で移動し、吸込管１１内の点検を行い、点検結果の情報を電波を用いてエアロック室４に設けられた送受信アンテナ１６に送信する。ドローン１に搭載されているカメラなどの点検用機器は、空中、水中のどちらにあってもよく、また空中および水中の両方にあってもよい。

ドローン１から発信された通信用電波は、水中を透過することなく、逆Ｕ字管部１１ｃ内の空気中を進行して送受信アンテナ１６により受信される。ドローン１の運用中（稼働中）、逆Ｕ字管部１１ｃ内の自由表面を上下させ、ドローン１の点検場所を上下方向に走査してもよい。本実施形態では、ドローン１には有線ケーブルが接続されていないため、ドローン用エアロック装置３は、ドローン１を把持する把持部１７ａと該把持部１７ａを昇降（または移動）させる機構１７ｂとを有しドローン１を吸込管１１内に送り出しかつ回収するためのドローン送り出し回収装置１７を備えている。
なお、ドローン用エアロック装置３に真空ポンプを設け、ポンプに呼び水を行う方法と同様に、真空ポンプを稼働させてエアロック室４内の真空圧および逆Ｕ字管部１１ｃ内の真空圧を制御することにより逆Ｕ字管部１１ｃ内の自由表面を上下させてもよい。

図５（ａ），（ｂ）は、図４に示すドローン用エアロック装置３の第１の変形例を示す図であり、ドローン用エアロック装置３をポンプケーシングに取り付けることにより自由表面をポンプケーシング内に形成する例を示す模式図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、ポンプ１０は、ポンプケーシング１８と、ポンプケーシング１８内に設置された羽根車１９と、羽根車１９を支持する主軸３２を備えている。ポンプケーシング１８の頂部にはドローン用エアロック装置３が設置されている。ポンプケーシング１８の底部には給排水用のドレイン３３が設けられている。図５（ａ），（ｂ）においては、エアロック室４の内部をポンプケーシング１８から仕切るための扉５等の図示を省略している。

エアロック室４に設けられているコンプレッサ１５を稼働させてエアロック室４を介してポンプケーシング１８内に空気を送り込むことにより、図５（ａ），（ｂ）に示すように、水面高さを下げていき、ポンプケーシング１８内に自由表面を形成する。コンプレッサ１５によりポンプケーシング１８に供給する空気量を調整することにより、ポンプケーシング１８内の自由表面の高さを制御する。ドローン１はポンプケーシング１８内の自由表面上で移動し、ポンプケーシング１８の内面およびポンプケーシング１８内の各機器（羽根車１９など）の点検を行い、点検結果の情報を電波を用いてエアロック室４に設けられた送受信アンテナ１６に送信する。
なお、給排水用のドレイン３３を利用してポンプケーシング１８への水の出入れを行い、水面高さを調整し、ポンプケーシング１８内の自由表面の高さを制御してもよい。また、ドローン用エアロック装置３に真空ポンプを設け、ポンプに呼び水を行う方法と同様に、真空ポンプを稼働させてポンプケーシング１８内の真空圧を制御することによりポンプケーシング１８内の自由表面の高さを制御してもよい。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４に示すドローン用エアロック装置３の第２の変形例を示す図であり、ドローン用エアロック装置３を吸込管に取り付けることにより自由表面をポンプケーシング内に形成する例を示す模式図である。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ポンプ１０は、ポンプケーシング１８と、ポンプケーシング１８内に設置された羽根車１９と、羽根車１９を支持する主軸３２を備えている。ポンプ１０の吸込管１１にはドローン用エアロック装置３が設置されている。ポンプケーシング１８の底部には給排水用のドレイン３３が設けられている。ドローン用エアロック装置３のエアロック室４には第１コンプレッサ１５−１が設置され、ポンプケーシング１８には第２コンプレッサ１５−２が設置されている。エアロック室４、ポンプケーシング１８および吐出管３４には、それぞれ１または２以上の送受信アンテナ１６が設置されている。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）においては、エアロック室４の内部を吸込管１１から仕切るための扉５等の図示を省略している。

エアロック室４に設けられている第１コンプレッサ１５−１を稼働させて吸込管１１内に空気を送り込むとともにポンプケーシング１８に設けられている第２コンプレッサ１５−２を稼働させてポンプケーシング１８内に空気を送り込むことにより、図６（ａ），（ｂ）に示すように、水面高さを下げていき、吸込管１１内およびポンプケーシング１８内の水位を調整し、ドローン１が吸込管１１内からポンプケーシング１８内に移動できる航路を確保する。第１コンプレッサ１５−１による吸込管１１に供給する空気量および第２コンプレッサ１５−２によるポンプケーシング１８に供給する空気量を調整することにより、吸込管１１内およびポンプケーシング１８の自由表面の高さを制御する。ドローン１がポンプケーシング１８内に移動した後においては、図６（ｃ）に示すように、エアロック室４内または吸込管１１内の水面高さとポンプケーシング１８内の水面高さとは一致していなくてもよい。ドローン１はポンプケーシング１８内の自由表面上で移動し、ポンプケーシング１８の内面およびポンプケーシング１８内の各機器（羽根車１９など）の点検を行い、点検結果の情報を電波を用いてポンプケーシング１８に設けられた送受信アンテナ１６に送信する。
なお、第１コンプレッサ１５−１，第２コンプレッサ１５−２、給排水用のドレイン３３、および真空ポンプを適宜用いて、吸込管１１内、ポンプケーシング１８内および吐出管３４内の水面高さを調整し、所望の箇所（吸込管１１の内面、ポンプケーシング１８の内面、吐出管３４の内面など）の点検を行うことができる。

図５（ａ），（ｂ）に示す実施形態および図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実施形態においては図示していないが、ポンプの上流下流にバルブがあり、これらのバルブが閉止されている場合は、水が非圧縮性流体であるため、真空ポンプやコンプレッサのみによる水位の調節は不可能である。その場合は、真空ポンプやコンプレッサに連動して給排水用のドレイン３３からの給排水を同時に行い、水位を調節することができる。

図７は、本発明に係るドローン用エアロック装置３の第３の実施形態を示す模式図である。図７に示すように、ドローン用エアロック装置３は、エアロック室４の両側板部から内部に延びる一対のグローブ２０，２０を備えている。一対のグローブ２０，２０は、作業者が手を入れてエアロック室４内で作業可能であるように、気密性かつ水密性のある手袋である。図７に示す実施形態においては、作業者は、グローブ２０ごしに扉５を開閉することができる。

図８は、図７に示すドローン用エアロック装置３の変形例を示す模式図である。図８に示す例においては、作業者は、グローブ２０ごしに工具２１を握り、工具２１を用いて、エアロック室４の内部と吸込管１１の内部とを仕切っている閉止フランジ２２を着脱することができる。閉止フランジ２２はボルト３５によって吸込管１１の開口部１１ｂの周囲のフランジに固定されている。図示例では、工具２１はボルト３５の着脱用のスパナである。エアロック室４の天板部には、圧力調整用の真空ポンプ（またはコンプレッサ）２３が設置されている。吸込管１１の開口部１１ｂとエアロック室４の接続部には気密性パッキン２４が設けられている。
なお、エアロック室４の内部にロボットアームを配置し、ロボットアームにより閉止フランジ２２を着脱してもよい。

図１乃至図８においては、本発明に係るドローン用エアロック装置をポンプに適用した実施形態を説明したが、本発明はポンプ等の流体機械に限らず、各種プラントや各種インフラ設備に適用可能であることは勿論である。本発明は、ウィルスや細菌などの微生物や有害な生物などの生命に危険を及ぼすあらゆる生物学的な原因や状態として定義されるバイオハザード、医療施設における無菌室、医薬品や食品分野において空気中の浮遊微生物を制御・管理したバイオクリーンルーム、および有毒ガスや放射性物質などが存在する有毒環境にも適用可能である。以下、これら各種環境に適用したドローン用エアロック装置３について説明する。

図９は、バイオハザードあるいは無菌状態の環境を封じ込めている密閉容器２５に本発明のドローン用エアロック装置３を適用した実施形態を示す模式図である。ここで、密閉容器２５の内部は、周囲環境とは密閉容器の壁部分によって仕切られた内部空間を構成する。この内部空間に、密閉容器２５の壁部分に設けられた開口部２５ｂを通してドローン１を出し入れする。図９に示すように、ドローン１は、空中を移動可能な空中ドローンであって、エアロック装置３のエアロック室４内に格納されている。ドローン１はエアロック室４内に設置された送受信アンテナ（図示せず）と無線通信して制御されるようになっている。エアロック室４と密閉容器２５との接続部には、エアロック室４の内部を密閉容器２５の内部から仕切るための開閉自在な扉５が設置されている。扉５は、外部からの制御で開閉自在になっている。エアロック室４の天板部には、殺菌装置２６が配設されており、ドローン１を殺菌することが可能になっている。したがって、ドローン１を密閉容器２５内で稼働させる前およびドローン１を密閉容器２５内で稼働させた後に、殺菌装置２６を稼働させてドローン１の殺菌を行うことができる。エアロック室４は側板部に扉８を備えており、扉８を開くことにより、ドローン１をエアロック室４から出し入れすることができる。

図１０は、放射性物質などの有毒物質が充満している有毒環境を封じ込めている密閉容器２５に本発明のドローン用エアロック装置３を適用した実施形態を示す模式図である。図１０に示すように、ドローン１は、空中を移動可能な空中ドローンであって、エアロック装置３のエアロック室４内に格納されている。エアロック室４と密閉容器２５との接続部には、エアロック室４の内部を密閉容器２５の内部から仕切るための開閉自在な扉５が設置されている。扉５は、外部からの制御で開閉自在になっている。エアロック室４の天板部には、洗浄装置２７が配設されており、ドローン１を洗浄することが可能になっている。したがって、ドローン１を稼働させる前に、またはドローン１を密閉容器２５内で稼働させた後に、洗浄装置２７を稼働させてドローン１の洗浄を行うことができる。エアロック室４は底板部に汚染水回収装置２８を備えており、ドローン１の洗浄後の汚染水を回収することができる。

図１１は、有毒ガスの環境を封じ込めている密閉容器２５に本発明のドローン用エアロック装置３を適用した実施形態を示す模式図である。図１１に示すように、ドローン１は、空中を移動可能な空中ドローンであって、エアロック装置３のエアロック室４内に格納されている。エアロック室４と密閉容器２５との接続部には、エアロック室４の内部を密閉容器２５の内部から仕切るための開閉自在な扉５が設置されている。扉５は、外部からの制御で開閉自在になっている。エアロック室４の天板部には、ガスパージ装置２９が配設されており、エアロック室４内にパージガスを充満させることができる。したがって、ドローン１を密閉容器２５内に投入する前にガスパージ装置２９からパージガスをエアロック室４に供給し、エアロック室４内の圧力を密閉容器２５内の圧力より高くしておく。これにより、ドローン１をエアロック室４から密閉容器２５内へ投入する際に密閉容器２５内の有毒ガスがエアロック室４に流入することを防止できる。また、ドローン１を密閉容器２５内で稼働させた後にエアロック室４に回収し、その後、ガスパージ装置２９を稼働させてドローン１に付着した有毒ガスを除去することができる。エアロック室４は底板部に有毒ガス回収装置３０を備えており、ドローン１から除去された有毒ガスを回収することができる。なお、有毒ガス回収装置３０を無毒化装置に置き換えてドローン１から除去された有毒ガスを無毒化してもよい。

図１２は、図１１に示すドローン用エアロック装置３の変形例を示す模式図である。図１２に示すように、エアロック室４の天板部には、ガスパージ装置２９が配設されており、エアロック室４内にパージガスを充満させることができる。エアロック室４の底部には、焼却減容装置３１が設置されている。したがって、ドローン１を密閉容器２５内で稼働させた後にドローン１をエアロック室４に回収し、焼却減容装置３１を稼働させて火炎をドローン１に向けて噴出し、ドローン１を焼却することができる。焼却後の灰は焼却減容装置３１に付設された灰回収装置により回収することができる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。

１ ドローン
２ 有線ケーブル
３ ドローン用エアロック装置
４ エアロック室
５，８ 扉
６ ケーブル巻き上げ機構
７ 真空ポンプ
１０ ポンプ
１１ 吸込管
１１ａ 吸込口
１１ｂ 開口部
１１ｃ 逆Ｕ字管部
１２ 圧力センサ
１３ Ｕ字配管
１４ 送排水ポンプ
１５ コンプレッサ
１６ 送受信アンテナ
１７ ドローン送り出し回収装置
１７ａ 把持部
１７ｂ 昇降（または移動）させる機構
１８ ポンプケーシング
１９ 羽根車
２０ グローブ
２１ 工具
２２ 閉止フランジ
２３ 真空ポンプ（又はコンプレッサ）
２４ パッキン
２５ 密閉容器
２５ｂ 開口部
２６ 殺菌装置
２７ 洗浄装置
２８ 汚染水回収装置
２９ ガスパージ装置
３０ 有毒ガス回収装置
３１ 焼却減容装置
３２ 主軸
３３ 給排水用のドレイン
３４ 吐出管
３５ ボルト

Claims (4)

1. 周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、
   前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、
   前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、
   前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの殺菌を行う殺菌装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置。
2. 周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、
   前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、
   前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、
   前記エアロック室に、前記ドローンの稼働前および／または稼働後に、ドローンの洗浄を行う洗浄装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置。
3. 周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、
   前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、
   前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、
   前記エアロック室に、エアロック室内にパージガスを充満させるガスパージ装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置。
4. 周囲環境とは壁部分によって仕切られた内部空間に、前記壁部分に設けられた開口部を通してドローンを出し入れするためのドローン用エアロック装置であって、
   前記壁部分の前記周囲環境側に設置され、前記開口部を開閉可能に閉塞する扉を有するとともに少なくとも１つのドローンを収容するエアロック室を備え、
   前記エアロック室は、前記扉を閉じることによりエアロック室の内部を前記内部空間から仕切り、前記扉を開けることによりエアロック室の内部を前記内部空間に連通させ前記ドローンを前記内部空間に出し入れするように構成されており、
   前記エアロック室に、前記ドローンの稼働後に、ドローンを焼却する焼却減容装置を設けることを特徴とするドローン用エアロック装置。

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