JP3048512B2 - 計測導圧配管の粉末除去装置 - Google Patents

計測導圧配管の粉末除去装置

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JP3048512B2
JP3048512B2 JP7161447A JP16144795A JP3048512B2 JP 3048512 B2 JP3048512 B2 JP 3048512B2 JP 7161447 A JP7161447 A JP 7161447A JP 16144795 A JP16144795 A JP 16144795A JP 3048512 B2 JP3048512 B2 JP 3048512B2
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piston
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誠一 綿引
義裕 福有
潤治 上田
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核燃料サイクル開発機構
株式会社クリハラント
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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内部が負圧管理されて
いる塔槽類に接続されている計測導圧配管の粉末除去装
置に関し、更に詳しく述べると、計測導圧配管内で突出
しシャフトを捩じり回転させつつ進退させることにより
計測導圧配管内に蓄積した粉末を排除する装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】各種原子力関連施設の塔槽類において
は、放射性物質の漏出を防止するため、内部は常時負圧
に管理されている。粉末状の核燃料物質を取り扱う塔槽
類も同様であって、塔槽類の壁面から外方向に計測導圧
配管を接続し、その計測導圧配管に負圧計等を取り付け
て塔槽類の内圧を計測し、適切な負圧状態に維持管理し
ている。
【0003】塔槽類の内部では、粉末状の放射性物質
は、それを搬送する際あるいは内部ガスの流れなどによ
って舞い上がり飛散するため、塔槽類の内壁に付着する
のみならず、計測導圧配管内にも入り込んで蓄積する。
その粉末の蓄積量が過度に達すると、配管の閉塞が生
じ、圧力の計測が不可能になる虞れがある。
【0004】そこで計測導圧配管に付着している粉末を
除去する装置が必要となるが、この種の装置は未だ開発
されていない。但し、一般的に配管等に蓄積した粉末を
除去する技術としては、配管の外部から振動や衝撃を与
えて付着している粉末を管壁から剥離させる方法があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、配管に直接振
動や衝撃を与える方法では、計測導圧配管の場合、該配
管に接続されている負圧計等の計測器にも振動や衝撃を
与えることになり、故障が生じたり、劣化を速めるなど
の問題が生じる。それ故、この方法は、放射性物質を取
り扱っているために頻繁に交換することの困難な原子力
施設の塔槽類の計測導圧配管には適用し難い。更には、
計測導圧配管が横方向に取り付けられている場合は、単
に配管に振動や衝撃を与えても、閉塞粉体を除去できな
いことも考えられる。
【0006】本発明の目的は、計測導圧配管に蓄積した
粉末を、配管に振動や衝撃を与えることなく除去できる
装置を提供することである。本発明の他の目的は、計測
導圧配管の取り付け方向などに関わらず、蓄積粉末を確
実に遠隔操作で除去できる計測導圧配管の粉末除去装置
を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンが軸
方向に摺動するエアシリンダ機構と、そのピストンに取
り付けられた可動体と該可動体をリニア案内ブッシュに
よって軸方向に案内する複数本のリニア案内シャフトと
各リニア案内シャフトを両端で保持する端板とからなる
リニア案内機構と、前記可動体に対してピストン軸と平
行な中心軸をもつように回動自在に取り付けた螺旋溝付
きシャフトと該螺旋溝付きシャフトに噛み合う固定ボス
とからなり前記ピストンの往復動を螺旋溝付きシャフト
の捩じり往復動に変換する捩じり回転機構と、該螺旋溝
付きシャフトの先端に固着されて計測導圧配管内を進退
自在の突出しシャフトと、該突出しシャフトを取り囲む
ように配置したOリングからなる計測導圧配管内外の気
密機構とを具備している計測導圧配管の粉末除去装置で
ある。
【0008】上記において、更に詳細に述べると、計測
導圧配管の一端に設けた取付けフランジと、該取付けフ
ランジ上に設置した中央に円形開口を有する取付けプレ
ートと、前記円形開口から突設した円筒体とを設け、前
記取付けプレート上にエアシリンダ機構を載置し、円筒
体の他端に固定ボスを設け、円筒体の中間部外周にリニ
ア案内機構の一方の端板を固定し、該端板と可動体との
間に一対のベローズホルダによってベローズを取り付け
て気密する構成とするのがよい。
【0009】
【作用】エアシリンダ機構によってピストンが軸方向に
摺動すると、該ピストンに取り付けられている可動体も
リニア運動を行う。可動体に対して回動自在に取り付け
られている螺旋溝付きシャフトも軸方向に動くが、その
際、固定ボスに噛み合っているため、捩じり回転しなが
ら動く。従って、螺旋溝付きシャフトの先端に固着され
ている突出しシャフトも、計測導圧配管内に対して回転
しながら進入し、該計測導圧配管に蓄積されている粉末
を突き崩す。またピストンが逆方向に摺動すると、突出
しシャフトは計測導圧配管内に対して逆回転しながら退
出する。これを繰り返すことによって、付着している蓄
積粉体は除去される。駆動用圧縮空気系に電磁弁などを
組み込んで操作を遠隔的に行うと共に、タイマーなどに
より制御することで、自動的に一定周期で粉末除去操作
が行える。
【0010】
【実施例】図1は本発明に係る粉末除去装置の一実施例
を示す説明図であり、図2はその機構部の詳細図であ
る。基本的には、突出しシャフト10が、計測導圧配管
12の内部で中心軸の回りで回転しつつ進退可能となっ
ており、それによって計測導圧配管12の内壁に付着蓄
積している粉末を取り除くように構成されている。
【0011】実施例に示す装置は、塔槽類の上壁から上
向きに接続した計測導圧配管12に取り付けられてい
る。複数(ここでは2本)のエアシリンダ機構22が上
下方向に位置し、ピストン20は該エアシリンダ機構2
2の軸方向に摺動する。このエアシリンダ機構22と、
そのピストン20の上端に固定された可動体24と、該
可動体24の上下運動を案内するリニア案内機構26
と、前記可動体24の往復動を螺旋溝付きシャフト28
の捩じり往復動に変換する捩じり回転機構30とを有す
る。突出しシャフト10は、先端部分がドリルの刃先に
似た形状のものであり、螺旋溝付きシャフト28の下端
に固着されていて計測導圧配管12内に対して進退自在
となっている。その突出しシャフト10を取り囲むよう
Oリング32を設け、Oリング押さえ34で押し付けた
気密機構を設ける。
【0012】ここでは計測導圧配管12の直上に取付け
フランジ36を設け、その上に、中央に円形開口を有す
る取付けプレート38を設置する。前記Oリング32と
Oリング押さえ34は、その取付けプレート38の円形
開口の部分で取付けフランジ36上に設けられており、
突出しシャフト10は、取付けフランジ36の中心穴を
貫通して計測導圧配管10内に進入する。
【0013】エアシリンダ機構22は、前記取付けプレ
ート38上に載置されている。可動体24のリニア案内
機構26は、四角形の角の位置に配設した4本のリニア
案内シャフト40と、各リニア案内シャフト40を上下
両端で保持する端板42a,42bと、各リニア案内シ
ャフト40に沿って上下動して前記可動体24の上下運
動を案内するリニア案内ブッシュ44とを具備してい
る。また捩じり回転機構30は、前記可動体24の下面
で軸受46によって上下方向の中心軸のまわりで回動自
在に支えられている螺旋溝付きシャフト28と、該螺旋
溝付きシャフト28に噛み合うボールネジ構造の固定ボ
ス50とからなり、前記ピストン20の往復動を螺旋溝
付きシャフト28の捩じり往復動に変換する機構であ
る。固定ボス50は、取付けプレート38の円形開口か
ら立設した円筒体52の上端に取り付けられている。な
お図1では円筒体52をブラケット54で支持している
が、これは角型フランジ構造をなし、本装置をより強固
に支える必要がある場合に用いるものである。
【0014】なお、この実施例では、円筒体52の中間
部外周にリニア案内機構26の下端板42bを固定し、
可動体24と下端板42bとの間に上下のベローズホル
ダ56a,56bによってベローズ58を取り付け、そ
れも気密機構の一部としている。その他、各部材の接合
箇所には適宜Oリングが組み込まれて気密が保たれるよ
うに構成されている。
【0015】エアシリンダ機構22によってピストン2
0が上下運動すると、それに固定されている可動体24
はリニア案内機構26に案内されて上下運動する。それ
に伴って可動体24に接続されているベローズ58が伸
縮し、螺旋溝付きシャフト28は固定ボス50との噛み
合いにより捩じれ回転を生じながら上下運動する。螺旋
溝付きシャフト28に固定されている突出しシャフト1
0も、計測導圧配管12内で捩じれ回転しながら上下運
動する。突出しシャフト10が単に上下運動するだけで
は、粉末が固形化する状態(突き固められた状態)にな
る虞れがあるため、本発明では捩じり回転させながら上
下運動するようにして蓄積されている粉末を取り除いて
いる。更にその粉末除去効果を高めるために、突出しシ
ャフト10の先端をドリルの刃先のような形状にしてい
る。
【0016】この装置は、減圧されている塔槽類に使用
するので、気密保持が重要になる。そこで、取付けフラ
ンジ36と突出しシャフト10の交差部のOリング32
によって気密を保持している。また本実施例では、万一
Oリング32が破損した場合でも、ベローズ58で気密
を保持できるようになっている。
【0017】本装置を含めたシステム全体を図3に示
す。粉末除去装置は図1に示すものと同じでよく、その
ため簡略化して描いてある。塔槽類60の上壁面に計測
導圧配管12を接続し、その上部側方から引き出される
配管62に負圧計64を接続する。エアシリンダ機構2
2の上下両方のシリンダ室には三方電磁弁66a,66
bを有する空気配管を接続し、その空気供給系には圧縮
空気源を接続する。また排気系にはスピード制御器68
を接続する。上昇・下降切換えスイッチ70によって三
方電磁弁66a,66bを制御する。
【0018】上昇・下降切換えスイッチ70によって上
昇モードにすると、圧縮空気は三方電磁弁66bを通っ
て下方のシリンダ室に入り、上方のシリンダ室の空気は
押されて三方電磁弁66aからスピード制御器68を通
り排気系へと排出され、ピストン20が押し上げられ
る。上昇・下降切換えスイッチ70によって下降モード
にすると、圧縮空気は三方電磁弁66aを通って上方の
シリンダ室に入り、下方のシリンダ室の空気は押されて
三方電磁弁66bからスピード制御器68を通り排気系
へと排出され、ピストン20が押し下げられる。上昇・
下降切換えスイッチの部分にタイマー制御装置を組み込
むと、自動的に一定周期で操作できる。
【0019】なお各図において、計測導圧配管が塔槽類
近傍で太くなっているのは、塔槽類近傍の計測導圧配管
の腐食代を塔槽類の腐食代と同じにするためである。粉
末除去装置はセルと呼ばれる遮蔽を施した室の内部に設
置され、負圧計などはセル外に設置される。そこでセル
外については、工事を容易にするために、細管構造とし
ている。また塔槽類の上方ではなく、横方向や斜め方向
に計測導圧配管を接続する場合もあるが、そのような場
合には、本装置も横向きあるいは斜め向きに取り付ける
ことになる。駆動源としては、通常、ユーティリティと
して圧縮空気を使用することが容易なため、本発明では
エアシリンダ機構を使用している。他の駆動源として油
圧式を採用することも可能であるが、油圧源(油圧ユニ
ット)が必要となり装置が大掛かりとなる。
【0020】
【発明の効果】本発明は上記のように駆動用に圧縮空気
を用いピストンの軸方向運動を突出しシャフトの捩じり
回転を伴う往復運動に変換して計測導圧配管内を進退す
るように構成したことにより、計測導圧配管に蓄積した
粉末を、配管に振動や衝撃を与えることなく、また計測
導圧配管の取り付け方向などに関わらず、確実に除去す
ることができる。また駆動用空気圧縮系に電磁弁を使用
し、タイマーなどを組み込むことで、粉末の除去を遠隔
操作により自動的に一定周期で行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る粉末除去装置の一実施例を示す説
明図。
【図2】その機構部の詳細図。
【図3】粉末除去装置を含むシステム全体図。
【符号の説明】
10 突出しシャフト 12 計測導圧配管 20 ピストン 22 エアシリンダ機構 24 可動体 26 リニア案内機構 28 螺旋溝付きシャフト 30 捩じり回転機構 32 Oリング 40 リニア案内シャフト 42a 上端板 42b 下端板 44 リニア案内ブッシュ 50 固定ボス 58 ベローズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 潤治 東京都港区芝5丁目33番7号 株式会社 クリハラント東京本社内 (56)参考文献 特開 昭63−232904(JP,A) 特開 昭59−164990(JP,A) 特開 昭53−26471(JP,A) 実開 平4−106692(JP,U) 実開 平4−102687(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 17/00 - 17/02 B08B 9/04 G01L 19/00 G21F 9/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストンが軸方向に摺動するエアシリン
    ダ機構と、そのピストンに取り付けられた可動体と該可
    動体をリニア案内ブッシュによって軸方向に案内する複
    数本のリニア案内シャフトと各リニア案内シャフトを両
    端で保持する端板とからなるリニア案内機構と、前記可
    動体に対してピストン軸と平行な中心軸をもつように回
    動自在に取り付けた螺旋溝付きシャフトと該螺旋溝付き
    シャフトに噛み合う固定ボスとからなり前記ピストンの
    往復動を螺旋溝付きシャフトの捩じり往復動に変換する
    捩じり回転機構と、該螺旋溝付きシャフトの先端に固着
    されて計測導圧配管内を進退自在の突出しシャフトと、
    該突出しシャフトを取り囲むように配置したOリングか
    らなる計測導圧配管内外の気密機構とを具備している計
    測導圧配管の粉末除去装置。
  2. 【請求項2】 計測導圧配管の一端に設けた取付けフラ
    ンジと、該取付けフランジ上に設置した中央に円形開口
    を有する取付けプレートと、前記円形開口から突設した
    円筒体とを具備し、 前記取付けプレート上にエアシリンダ機構を載置し、円
    筒体の他端に固定ボスを設け、円筒体の中間部外周にリ
    ニア案内機構の一方の端板を固定し、該端板と可動体と
    の間に一対のベローズホルダによってベローズを取り付
    けた気密機構を有する請求項1記載の計測導圧配管の粉
    末除去装置。
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CN104440552B (zh) * 2014-12-08 2016-08-17 重庆衡山机械有限责任公司 螺旋桨叶片数控砂带磨床测量机构及检测方法
CN117224201B (zh) * 2023-11-16 2024-01-30 湖南金柏威医疗科技有限公司 一种组织旋切装置

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