JP3008572B2 - 狭隘部用清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、狭隘部用清掃装置に係
り、特に、狭隘部がベローズ溝のように窪部となってい
る場合に、その狭隘部の清掃を行なうものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電関連施設で使用されている配
管、あるいは火力発電プラントや化学プラント等の各種
配管の接続箇所において、配管に大きな熱変位が付与さ
れること等に基づく長さ方向の伸縮量を吸収する目的
で、配管の継手部分に成形ベローズや溶接ベローズが使
用される。

【０００３】図５及び図６は、沸騰水型原子炉のサプレ
ッションチェンバにおけるベント管の部分に配されるベ
ローズの取り付け構造例を示すものである。

【０００４】原子炉格納容器Ａの外方に取り付けられた
ベント管Ｂの先端は、サプレッションチェンバＣを貫通
するとともに、その内部において、ベントヘッダＤ及び
ダウンカマＥを介してサプレッションチェンバＣのプー
ル水に連通させられており、ベント管Ｂの回りには、こ
れを環状間隙Ｆを空けて囲むベントノズルＧがサプレッ
ションチェンバＣの壁に取り付けられ、ベント管Ｂとベ
ントノズルＧとの環状間隙Ｆは、サプレッションチェン
バＣの内部に対して連通状態とされるとともに、その反
対側にベローズＨを配することによって、外気から隔離
されている。

【０００５】該ベローズＨは、図６に示すように、ベン
ト管Ｂに対して端板Ｉ及び取り付けスリーブＪを介して
取り付けられ、中間に中間スリーブＫ及び取り付けフラ
ンジＬを介在させており、外側に保護のためにガードパ
イプＭを配した構造とされている。

【０００６】一方、ベローズＨは、内面に波形状の凹凸
が付与されることに基づいて窪部となるベローズ溝Ｘが
形成され、該ベローズ溝Ｘの下方位置となる部分に塵埃
等が堆積し易い構造となっている。したがって、原子炉
の建設時の塵埃等がサプレッションチェンバＣのプール
水によって生じた水蒸気の結露現象によりベローズ溝Ｘ
に堆積物として付着することが考えられる。

【０００７】このため、原子力発電関連施設に使用され
るベローズＨにおいては、ベローズ溝Ｘの塵埃の付着量
が多いと、ステンレス鋼等と堆積物の間の局部電池作用
で、ベローズＨの孔食現象等を生じるため、塵埃等を除
去する清掃作業を行なうことが必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかるベローズＨの内
面の清掃作業は、ベント管ＢとベローズＨとの環状間隙
Ｆが狭隘部分となるために、作業性が著しく損なわれる
ものとなる。図５及び図６に示すベローズＨでは、例え
ばベント管Ｂの外径が1464mmないし2075mm、ベントノズ
ルＧの内径が1564mmないし2175mmである場合、ベント管
ＢとベントノズルＧとの間隙寸法が50mm程度であり、か
つ、ベントノズルＧの開口から、端板Ｉまでの奥行き寸
法が、例えば短い部分で1550mm、長い部分で2350mm程度
である。

【０００９】このため、サプレッションチェンバＣの内
部に、例えば特開昭６１−２６５１６８号において提案
されている原子炉の圧力抑制室用足場装置（足場装置）
Ｎを設置して、作業用足場を確保した場合においても、
狭隘部分となるベローズＨのベローズ溝Ｘの清掃作業を
人手によって実施することは困難である。

【００１０】また、環状間隙Ｆに位置するベローズ溝Ｘ
の内面を清掃する機械的装置は、未だ開発されていな
い。

【００１１】本発明は、このような課題を有効に解決す
るものである。つまり、環状間隙に面した位置に配され
ているベント管ベローズのベローズ溝のような狭隘部に
あっても、簡便な操作で堆積した塵埃を確実に除去する
ことを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、二つの手段を提案している。第１の手段は、狭隘
部に挿入される操作管と、該操作管の先端にその長手方
向と直交するパイプ状ブラシ回転軸によって回転可能に
取り付けられる回転ブラシと、操作管の中に相互に離間
した状態に挿通される回転駆動軸及び洗浄液供給管と、
操作管の基部に配され回転駆動軸を回転させる駆動源
と、回転駆動軸及びブラシ回転軸の間に接続状態に配さ
れる回転力伝達機構と、操作管の基部に配され洗浄液供
給管に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、洗浄液供給
管の先端とパイプ状ブラシ回転軸の中空部との間に接続
状態に配される回転ジョイント部と、パイプ状ブラシ回
転軸に形成される液吐出孔とを具備する構成の狭隘部用
清掃装置としている。第２の手段は、狭隘部に挿入され
先端が屈曲形状とされる操作管と、該操作管の先端に配
される吸引口と、操作管の中にその長手方向に沿って挿
通される乾燥ガス供給管と、該乾燥ガス供給管の先端に
配される乾燥ガス噴出口と、操作管の基部に対して接続
状態に配されその内部を減圧させる減圧手段と、乾燥ガ
ス供給管の基部に対して接続状態に配され乾燥ガスを供
給するガス供給手段とを具備する構成の狭隘部用清掃装
置としている。

【００１３】

【作用】第１の手段にあっては、回転ブラシを狭隘部の
清掃対象位置まで挿入した状態で、洗浄液供給手段によ
り洗浄液を供給すると、洗浄液がパイプ状ブラシ回転軸
の中空部に送り込まれて液吐出孔から噴出し、狭隘部の
清掃対象箇所に洗浄液が塗布される。洗浄液が狭隘部の
堆積塵埃に付着すると、塵埃の軟化及び分解が促進され
る。この場合において、回転ブラシが回転を伴っている
と、液吐出孔からの噴出方向が回転ブラシの回転ととも
に広範囲に広がり、堆積塵埃に対して洗浄液を塗布し
て、堆積塵埃が軟化状態や分解反応促進状態となる。駆
動源の作動によって回転駆動軸及び回転力伝達機構を介
して回転ブラシを回転させると、清掃対象箇所の塵埃が
破砕されるとともに、堆積箇所から除去される。清掃対
象位置の変更は、操作管の操作で回転ブラシ等の位置を
ずらすことによって実施される。第２の手段にあって
は、操作管の先端の吸引口を狭隘部の清掃対象位置まで
挿入した状態で、ガス供給手段から乾燥ガスを乾燥ガス
供給管を経由して供給すると、乾燥ガスが乾燥ガス噴出
口から噴出し、狭隘部の清掃対象箇所が乾燥ガス雰囲気
となり、清掃対象箇所の乾燥が行なわれる。この場合に
おいて、減圧手段を作動させるとともに、操作管の内部
を減圧雰囲気にすると、吸引口の回りに塵埃等が吸引さ
れて清掃対象箇所から除去され、また、塵埃等が乾燥さ
れた状態となっていると、吸引による移送途中で操作管
の内部等に付着して吸引路を閉塞する等の不具合現象の
発生が抑制され、吸引路が確保される。清掃対象位置の
変更は、操作管の操作で吸引口及び乾燥ガス噴出口の位
置をずらすことによって実施される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る狭隘部用清掃装置の一実
施例について、図１ないし図４に基づいて説明する。こ
れら各図は、図６に示したベローズＨのベローズ溝Ｘを
清掃対象例としており、このうち、図１及び図２は、堆
積塵埃に洗浄液をしみ込ませてブラシで細粒化する部分
の装置例を示しており、また、図３及び図４は、洗浄液
の塗布によって分解が進行した塵埃を乾燥して、吸引す
る部分の装置例を示している。

【００１５】図１及び図２に示す装置例について説明す
る。図１及び図２において、符号１は操作管、２はパイ
プ状のブラシ回転軸（パイプ状ブラシ回転軸）、３は回
転ブラシ、４は回転駆動軸、５は洗浄液供給管、６は駆
動源、７は回転力伝達機構、８は洗浄液供給手段、９は
回転ジョイント部、１０は位置決め手段である。

【００１６】これらの詳細について以下説明すると、前
記操作管１は、ベント管ＢとベローズＨとの間に形成さ
れる狭隘部（環状間隙）Ｆの部分に挿入するもので、図
１に示すように、その中空部１ａに、回転駆動軸４、洗
浄液供給管５、回転力伝達機構７及び回転ジョイント部
９が配される。また、操作管１は、中空部１ａへの回転
駆動軸４や洗浄液供給管５の組み付けを容易にするため
に、図２に示すように、縦割り構造とされるとともに、
側部のフランジ１ｂが、ボルト・ナット等の締結具１ｃ
で一体化されるようになっている。

【００１７】前記ブラシ回転軸２は、操作管１の先端部
に、その長手方向と直交した状態にかつ貫通した状態に
軸受け１１を介して取り付けられ、その表面にブラシ材
を配することによって回転ブラシ３が構成されるととも
に、中空部２ａを外部に連通させる複数の液吐出孔２ｂ
を有している。

【００１８】前記回転駆動軸４は、操作管１の中に軸受
け１２を介して取り付けられるとともに、その基端部が
駆動源６に接続されている。

【００１９】前記洗浄液供給管５は、操作管１の中に回
転駆動軸４と離間した状態に止め具１３によって取り付
けられ、その基端部が洗浄液供給手段８に接続されてい
る。

【００２０】前記駆動源６は、狭隘部Ｆの基部外側の適
宜位置に配される電動モータ等であり、回転駆動軸４に
対してフレキシブルワイヤ等によって回転力を伝達する
ものである。

【００２１】前記回転力伝達機構７は、ブラシ回転軸２
と回転駆動軸４の先端との間に介在状態に配され、回転
方向を変換するベベルギヤ等によって構成されるもので
ある。

【００２２】前記洗浄液供給手段８は、例えば有機溶剤
等を加圧状態としてブラシ回転軸２の中空部２ａに送り
込むものである。

【００２３】前記回転ジョイント部９は、操作管１に固
定された洗浄液供給管５と中空部２ａとの間を回転駆動
軸４の回転を許容した状態にかつ液密状態に接続するも
のである。

【００２４】前記位置決め手段１０は、操作管１に対し
て一体に取り付けられブラシ回転軸２と平行に伸ばされ
るガイドバー１４と、該ガイドバー１４の先端に配され
ベローズ溝Ｘの底部に接触させて位置決めを行なうとと
もにベローズ溝Ｘに沿って滑らせるためのゴム等からな
るガイドピース１５と、ガイドバー１４の周囲に配され
ベローズ溝Ｘの幅方向の位置決めを行なうためのゴム等
からなるスペーサ１６とを有するものであり、該位置決
め手段１０は、図１に示すように、回転ブラシ３が挿入
されるベローズ溝Ｘの隣りに挿入される。

【００２５】このように構成されている清掃装置による
清掃作業について以下説明する。

【００２６】回転ブラシ３を横向き状態にしたまま操作
管１を狭隘部Ｆに挿入して、回転ブラシ３を清掃対象箇
所まで繰り出した後、操作管１を９０度回転させること
によって、回転ブラシ３及び位置決め手段１０を下向き
として、図１に示すようにベローズ溝Ｘの中に挿入す
る。

【００２７】回転ブラシ３をベローズ溝Ｘに挿入した状
態で、洗浄液供給手段８を作動させることによって、洗
浄液を洗浄液供給管５を経由してブラシ回転軸２の中空
部２ａに送り込むと、洗浄液が複数の液吐出孔２ｂから
ベローズ溝Ｘの中に噴出し、洗浄液がベローズ溝Ｘの内
壁の各部に塗布される。洗浄液が狭隘部Ｆの底部に堆積
して固まっている塵埃に付着すると、有機溶剤等がしみ
込むことにより、塵埃が軟化するとともに、塵埃と有機
溶剤等との反応による分解が促進される。

【００２８】この洗浄液の塗布時において、駆動源６を
作動させ、回転力を回転駆動軸４及び回転力伝達機構７
を経由して伝達することにより、回転ブラシ３を回転さ
せた状態とすると、複数の液吐出孔２ｂからの噴出方向
が、回転ブラシ３の回転とともに広範囲に広がって洗浄
液が広範囲に塗布されるものとなる。洗浄液が堆積塵埃
にしみ込むことによって、塵埃の一部がベローズ溝Ｘか
ら剥離するとともに、軟化あるいは流体化した状態とな
る。

【００２９】そして、洗浄液を塗布したベローズ溝Ｘの
中で回転ブラシ３を回転させると、軟化した塵埃等が細
かく破砕されて堆積箇所から除去され、塵埃の一部はベ
ローズ溝Ｘに沿って狭隘部Ｆの下部に落下する。

【００３０】ベローズ溝Ｘの清掃対象位置を変更する場
合には、位置決め手段１０におけるガイドピース１５及
びスペーサ１６を、ベローズ溝Ｘの内壁に一定の強さで
接触させながら、操作管１を操作して回転ブラシ３をベ
ローズ溝Ｘの周方向にずらすことによって行なわれる。

【００３１】次いで、図３及び図４に示す装置例につい
て説明する。図３及び図４において、符号２１は操作
管、２２は吸引口、２３は乾燥ガス供給管、２４は乾燥
ガス噴出口、２５は減圧手段、２６はガス供給手段であ
る。

【００３２】前記操作管２１は、狭隘部Ｆの部分に挿入
するもので、図３に示すように、その中空部２１ａに、
乾燥ガス供給管２３が配されるとともに、先端にベロー
ズ溝Ｘの中に挿入されるＬ字状でかつ図４に示すように
偏平形状をなす等の屈曲管部２７が配され、該屈曲管部
２７の先端に前記吸引口２２が配されるとともに、その
回りにブラシ２７ａが配されて、ベローズ溝Ｘの内面に
対して気密性を保持しながら塵埃の吸引を行なうように
設定されている。図３及び図４例では、吸引口２２の部
分も偏平形状とされている。

【００３３】前記乾燥ガス供給管２３の先端にも、Ｌ字
状の小口径屈曲管２８が配され、該小口径屈曲管２８が
屈曲管部２７の内部にスペーサ２９によって支持される
ことにより、吸引口２２と乾燥ガス噴出口２４との中心
位置を合わせた設定がなされている。なお、スペーサ２
９は、中空部２１ａのガス挿通性を損わないように、十
字状等に配される。また、前述したように、図３及び図
４例では、乾燥ガス噴出口２４の部分も偏平形状とされ
ている。

【００３４】前記減圧手段２５は、操作管２１の基部に
対してフレキシブルホース２１ｂを介して接続状態に配
されて、これらの内部を減圧させる真空掃除機に準ずる
もので、吸引本体部３０に、駆動源や吸引及び排気を行
なうファン３１等が配設される。

【００３５】前記ガス供給手段２６は、乾燥ガス供給管
２３の基部に対して接続状態に配され、図３例にあって
は、減圧手段２５におけるファン３１に、空気加熱のた
めのヒータ３２を組み合わせた構造とされており、乾燥
ガス供給管２３による通風量が、操作管２１における中
空部２１ａの吸引量より少なくなるように設定される。
したがって、減圧手段２５におけるファン３１の運転に
よって生じる排気の一部が乾燥ガスとして利用される。

【００３６】このように構成されている清掃装置である
と、屈曲管部２７を横向き状態にしたまま操作管２１を
狭隘部Ｆに挿入して、図３に示すように、屈曲管部２７
の吸引口２２をベローズ溝Ｘの底部に向けた状態で、ガ
ス供給手段２６の作動させ、発生した熱風を乾燥ガス供
給管２３を経由して乾燥ガス噴出口２４から噴出させる
と、屈曲管部２７の先端の吸引口２２で囲まれた範囲等
が熱風による乾燥ガス雰囲気となって、この範囲等の乾
燥が行なわれる。この乾燥によって、濡れた状態及び軟
化状態の塵埃がベローズ溝Ｘの内壁から剥離し易くな
る。

【００３７】ガス供給手段２６の作動後あるいは作動と
併用して減圧手段２５を作動させると、操作管２１にお
ける中空部２１ａが減圧雰囲気になり、吸引口２２の回
りの塵埃等が吸引されて除去される。また、塵埃等が乾
燥状態となって粘性が失われた状態であると、吸引によ
る減圧手段２５までの移送途中において、操作管２１の
内面や突起部分に付着することが少なくなり、中空部２
１ａによる吸引路を閉塞する等の不具合現象の発生が抑
制されて吸引路が確保されるものとなる。

【００３８】清掃対象位置の変更を行なう場合は、操作
管２１を操作して、吸引口２２をベローズ溝Ｘの周方向
にずらすことによって実施される。

【００３９】［他の実施態様］本発明にあっては、次の
技術を採用することができる。 図１に示した清掃装置にあって、操作管１の断面形状
を任意とすること。 回転力伝達機構７がベベルギヤ以外の構造、例えばフ
レキシブルワイヤ等によって構成されること。 図３及び図４に示した清掃装置にあって、操作管２１
が図２に準じて縦割り構造であること。 吸引口２２及び乾燥ガス噴出口２４の形状を任意とす
ること。

【００４０】

【発明の効果】第１の発明、つまり、請求項１の狭隘部
用清掃装置は、狭隘部に挿入される操作管の中に駆動源
及び洗浄液供給手段に接続状態の回転駆動軸及び洗浄液
供給管が配され、操作管の先端に回転ブラシと液吐出孔
とが配されるものであるから、以下のような効果を奏す
る。 （１） 操作管を狭隘部に挿入することによって、清掃
対象箇所に回転ブラシと液吐出孔とを配して、堆積塵埃
等に洗浄液を塗布して軟化及び分解を促進させ、回転ブ
ラシにより粉砕して細粒化するとともに付着部分から堆
積塵埃等を除去することができる。 （２） 操作管を狭隘部に挿入し、操作管の操作によっ
て清掃位置の変更を容易に実施することができる。 第２の発明、つまり、請求項２の狭隘部用清掃装置は、
狭隘部に挿入される操作管の中に乾燥ガス供給管が配さ
れ、操作管の基部にその中を減圧させる手段と、乾燥ガ
ス供給手段とが配され、操作管の先端に吸引口と乾燥ガ
ス噴出口とが併設されるものであるから、以下のような
効果を奏する。 （１） 操作管を狭隘部に挿入する簡単な操作で清掃対
象箇所に吸引口と乾燥ガス噴出口とを配して、塵埃等の
乾燥と吸引による除去とを行なうことができる。 （２） 塵埃等を乾燥させた状態で吸引することによ
り、塵埃の移送途中での付着による吸引路の閉塞現象の
発生を抑制し、狭隘部の清掃を確実にするとともに、装
置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る狭隘部用清掃装置の一実施例を示
す正断面図である。

【図２】図１におけるＢ−Ｂ線矢視図である。

【図３】本発明に係る狭隘部用清掃装置の他の実施例を
示す一部を省略した正面図である。

【図４】本発明に係る狭隘部用清掃装置の他の実施例を
示す一部を省略した左側面図である。

【図５】沸騰水型原子炉のサプレッションチェンバに配
されるベローズの取り付け構造例を示す一部を断面した
正面図である。

【図６】図５の鎖線Ｆ部分の拡大図である。

【符号の説明】

Ｂ ベント管 Ｆ 狭隘部Ｆ（環状間隙） Ｇ ベントノズル Ｈ ベローズ Ｘ ベローズ溝 １ 操作管 １ａ 中空部 １ｂ フランジ １ｃ 締結具 ２ ブラシ回転軸（パイプ状ブラシ回転軸） ２ａ 中空部 ２ｂ 液吐出孔 ３ 回転ブラシ ４ 回転駆動軸 ５ 洗浄液供給管 ６ 駆動源 ７ 回転力伝達機構 ８ 洗浄液供給手段 ９ 回転ジョイント部 １０ 位置決め手段 １１ 軸受け １２ 軸受け １３ 止め具 １４ ガイドバー １５ ガイドピース １６ スペーサ ２１ 操作管 ２１ａ 中空部 ２１ｂ フレキシブルホース ２２ 吸引口 ２３ 乾燥ガス供給管 ２４ 乾燥ガス噴出口 ２５ 減圧手段 ２６ ガス供給手段 ２７ 屈曲管部 ２７ａ ブラシ ２８ 小口径屈曲管 ２９ スペーサ ３０ 吸引本体部 ３１ ファン ３２ ヒータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 狭隘部（Ｆ）に挿入される操作管（１）
   と、該操作管の先端にその長手方向と直交するパイプ状
   ブラシ回転軸（２）によって回転可能に取り付けられる
   回転ブラシ（３）と、操作管の中に相互に離間した状態
   に挿通される回転駆動軸（４）及び洗浄液供給管（５）
   と、操作管の基部に配され回転駆動軸を回転させる駆動
   源（６）と、回転駆動軸及びブラシ回転軸の間に接続状
   態に配される回転力伝達機構（７）と、操作管の基部に
   配され洗浄液供給管に洗浄液を供給する洗浄液供給手段
   （８）と、洗浄液供給管の先端とパイプ状ブラシ回転軸
   の中空部（２ａ）との間に接続状態に配される回転ジョ
   イント部（９）と、パイプ状ブラシ回転軸に形成される
   液吐出孔（２ｂ）とを具備することを特徴とする狭隘部
   用清掃装置。
2. 【請求項２】 狭隘部（Ｆ）に挿入され先端が屈曲形状
   とされる操作管（２１）と、該操作管の先端に配される
   吸引口（２２）と、操作管の中にその長手方向に沿って
   挿通される乾燥ガス供給管（２３）と、該乾燥ガス供給
   管の先端に配される乾燥ガス噴出口（２４）と、操作管
   の基部に対して接続状態に配されその内部を減圧させる
   減圧手段（２５）と、乾燥ガス供給管の基部に対して接
   続状態に配され乾燥ガスを供給するガス供給手段（２
   ６）とを具備することを特徴とする狭隘部用清掃装置。