JP4431260B2 - 低温槽内観察装置用照明装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧを貯蔵する地下タンク等の低温槽の内部状態を観察する際に使用される観察装置用の照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＮＧの地下貯槽等、高額な設備投資の基に建設された大規模施設は、適切な管理を行って長寿命化を図る必要があり、そのためには、貯槽の外部だけでなく貯槽の内部状態も観察して設備の健全性を評価する必要がある。
【０００３】
このような大規模貯槽の内部を観察するために開放点検を行う場合には、１年近い工事期間と、多大な費用を要することから、運転状態で内部を液中観察することができる小型で高性能な観察装置が求められている。
【０００４】
従来、上記のような低温槽内観察装置としては、低温槽の天井部に設けられた筒状開口を有するノズル部から内部に挿入でき、かつ、容易に引き出しが可能であって大規模な槽内の全体を高精度に観察できること、低温雰囲気中での使用に耐えうること、安全性，ハンドリング性，堅牢性を備えていること、等の要求を満たすべく開発が行われている。
【０００５】
従来提案されているものは、概ね、カメラ等を備える撮影装置と、照明装置とこれらを収容する筐体とから構成され、筐体はノズル部の筒状開口を通過させるために円筒状の外形を有する構成となっている。
【０００６】
図６（ａ），（ｂ）に、これまでに提案されている低温槽内観察装置の一例を示す。図において観察装置１は、ケーブル２と、それに垂下された観察装置本体３と、この観察装置本体３の上部に取付けられた照明用ランプなどを有する照明装置４，５とからなる。
観察装置本体３は、ハウジング６内にカメラなどの撮影手段を備え、ハウジング６の下方および側方に設けられた窓７，８を通して低温槽内部を撮影するものである。この観察装置本体３には図示していないが撮影手段の視界を下方または側方に切り替える視界切替え手段や、照明装置４，５の照射角度を調節するための照明切替え手段などが収納されている。
【０００７】
これによると、観察装置１は、ケーブル２で垂下して低温槽の天井部に設けた挿入孔（ノズル部）から槽内の所定位置に下ろされ、照明装置４，５で照明しながら視界切替え手段により視界を下方または側方に切り替えて撮影手段で撮影を行い、その画像信号がケーブル２を通って外部に送られる。
この際、照明切替え手段を撮影視界に対応して作動させると、照明装置４，５の照明方向は、図６（ａ）に示すように側方に、または図６（ｂ）に示すように下方に切り替えられ、それぞれタンクの側方または下方を照射することができるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の低温槽内観察装置では、照明装置４，５が、観察装置１と一体に設けられており、またこの観察装置内部に照明装置４，５の照射角度を調節するための照明切替え手段などが収納されていることから、観察装置全体が大型且つ重いものになりハンドリング性に欠けるという問題がある。
【０００９】
また上記の照明装置自体においても、照明切り替え手段等の複雑な機構を備えており、また照明ランプそのものの形態及び設置について特に考慮されていないことから、装置の外径が大きくなり、小開口径のノズル部を通過する照明装置を構成し難いという問題もある。
【００１０】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものであって、ハンドリング性を考慮して撮影装置と照明装置を２体に分離し、単独で低温槽内に挿入される照明装置を構成しつつ、複雑な機構を排除して簡単な構成で側方及び下方の照明を可能にし、しかも細径化，小型化，軽量化を達成し得る低温槽内観察装置用の照明装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の第１発明及び第２発明に構成されていることを特徴としている。
【００１２】
第１発明は、低温槽の内部状態を観察するために、該低温槽の天井部から単独に吊下げられて槽内の液中に挿入される低温槽内観察装置用照明装置であって、上記照明装置は、円筒状の筐体を形成すべく円筒軸方向に向けて外周縁に円形配置される複数の線状フレームと、この線状フレームに支持されて円筒軸方向に所定間隔置きに配設される複数段のソケット支持部と、このソケット支持部間の円筒軸上に並列される側方用棒状ランプと、最下段のソケット支持部の下方に向けて配置される下方用ランプとを備えてなり、上記側方用棒状ランプの基端が接続されるソケットは、該側方用棒状ランプの先端が脱着可能状態となるように斜倒自在に上記ソケット支持部に支持してなることを特徴とする。
【００１３】
上記第１発明の特徴によると、まず照明装置を観察装置に対して独立した形態とすることによって、装置の小型・軽量化が可能になり、ハンドリング性を向上させることが可能になる。
そして、この照明装置は、側方用棒状ランプを円筒軸上に並列させ、下端部に下方用ランプを設けるように形成したことで、複雑な切り替え機構を省き、装置の細径化と軽量化を可能としている。
また、上記側方用棒状ランプ用のソケットは、この側方用棒状ランプの先端が脱着可能状態となるように、斜倒自在にソケット支持部に支持されているので、側方用棒状ランプの先端と隣接するソケット支持部との間に、ランプの装着或いは交換時にランプをソケットから引き抜くための間隔を設ける必要がなく、その分、照明装置の全長を短く形成することが可能になり、装置の小型化を達成することができる。
【００１４】
また第２発明は、上記第１発明の特徴を前提として、上記線状フレームの内側には過熱保護されたランプ用配線を配設してなることを特徴とする。
この第２発明の特徴によると、照明装置における配線は、円筒状の筐体を形成すべく外周縁に沿って円筒軸方向に配設される複数の線状フレームの内側に配設され、この配線を、過熱保護された耐熱性のもので形成しているので、上記線状フレーム及び配線と上記円筒軸上に並列される側方用棒状ランプとを近接配置することが可能になり、その分、装置の外径を細径化することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である低温槽内観察装置用照明装置の全体構成を示す説明図である。
この照明装置１０は、図１に破線で示すように略円筒状の筐体形状をなすものであり、後述の図５に示す低温槽としてのＬＮＧ地下式貯槽５０の天井部に備えたノズル部５２を通して槽内に挿入され、ケーブル２０により吊り下げられて槽内の側方及び下方を照明するものである。
【００１６】
上記照明装置１０における円筒状の筐体を構成する部材は、図１に示しているように円錐状の上部筐体１１と、円筒状の外周縁に沿って円筒軸方向に配設される複数本（図示の実施例では３本）の細径の線状フレーム１２と、この線状フレーム１２に支持されて円筒軸方向に所定間隔置きに配設される複数段のソケット支持部１３，１３’により構成される。
そしてソケット支持部１３にはそれぞれソケット１４が支持されており、このソケット１４には棒状の側方用ランプ１５が接続され、また、最下端のソケット支持部１３’に支持されたソケット１４’には、下方用ランプ１６が接続されている。
【００１７】
図２は、上記照明装置１０における側方用ランプ１５の装着状態を示す説明図である。
この図に示しているように側方用ランプ１５は、その基端部に設けられた口金１７を、ソケット１４に嵌合接続して、使用時には円筒軸上に並列配置してなるものであり、この使用状態（側方用ランプ１５の実線状態）のとき、ランプ先端部に生じている突起１５ａ（ランプガラス管の成形時に発生した突起）が、隣接するソケット保持部１３の対向面に設けられた保持具１９の穴１９ａに嵌合して使用状態が保持されるようにしている。
またこの際に、側方用ランプ１５の先端部と、隣接するソケット支持部１３の対向面との間隔ｅ１は、保持具１９が介在しうる程度の僅かな対向間隔に設定されている。
【００１８】
そして、この側方用ランプ１５が接続されたソケット１４は、ソケット支持部１３に対して片側が蝶着されて斜倒自在に支持されている。したがってランプの装着時あるいは交換時には、破線で示すように、側方用ランプ１５の先端が脱着可能状態となるようにソケット１４を斜倒させて、側方用ランプ１５の口金１７をソケット１４から引き抜くことができる。
【００１９】
このようなソケット１４の斜倒手段を設けない場合には、側方用ランプ１５の装着及び交換を行うために、側方用ランプ１５の先端と隣接するソケット支持部１３の対向面との間隔ｅ１を、口金１７の長さＬより大きく設定する必要があるのであるが、本実施形態の照明装置１０では、間隔ｅ１を小さく設定することが可能になり、装置全長の短小化を達成することができる。
【００２０】
図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図を示すものであり、側方用ランプ１５及び下方用ランプ１６の配線１８を、線状フレーム１２の内側に設けた状態を示している。そして、この配線１８は、ランプの発熱による加熱，焼損対策として耐熱電線或いは耐熱チューブ等により過熱保護したものを使用しており、これによって配線１８とランプ１５との間隔ｅ２を極力小さくしている。
したがってこれによると、線状フレーム１２の内側を高密度に設計することができ、装置の外径を細径化することが可能になる。さらに、線状フレーム１２の内側に配線１８を設けることができるため、配線やフレームによる遮光面積を最小にすることが可能となる。
【００２１】
次に図４及び図５によって本発明の使用形態について説明する。
図４は、本発明の照明装置１０と共に用いられる観察装置３０の概要を示す説明図である。観察装置３０は、上記照明装置１０と同様に、円筒状の筐体形状をなすものであり、低温槽天井部の筒状開口を有するノズル部から挿入され、上方に延びたケーブル４０によって吊り下げられて、槽内の側方及び下方を観察するものである。
【００２２】
この観察装置３０は、低温槽の液中でも内部が常温に保たれる真空断熱容器部３０ａと、使用時には常時、低温下に曝される曝露部３０ｂとからなる。
真空断熱容器部３０ａは、断熱層とシートヒータによる温度制御で内部が常に０〜４０℃に保温されており、その内部に、高感度のＣＣＤカメラ３１と小型高倍率の光学ズームレンズ３２が光軸を円筒軸と一致させて配備されている。また機構部或いはモータ等は曝露部３０ｂに配備され、これらは個別で低温仕様に製作されている。
【００２３】
そして真空断熱容器部３０ａにおける先端窓３３の前方には、側視ミラー３４ａを装備した側視ヘッド３４が脱着自在に設けられる。これによって低温槽内の側壁を観察する場合には、側視ヘッド３４を装着して、側視ヘッド３４のティルト動作（垂直面内で視界を変化させる動作）によって水平方向に対して上方１０度から下方３０度の範囲を観察できるようにし、また側視ヘッド３４を３６０度以上パン（水平面内での視界を変化させる動作）回転させることによって、側壁全周を観察できるようにしている。
更に側視ヘッド３４を取り外して、低温槽内に挿入することによって、槽内底面部を直接観察できるようにしている。
【００２４】
図５は、本発明の使用状態を示す説明図であり、ＬＮＧ地下式貯槽の内部を観察している状況を示している。低温槽であるＬＮＧ地下式貯槽５０は、天井部にノズル部５１，５２があり、そこから観察装置３０及び照明装置１０を挿入してケーブル４０，２０で液中に吊り下げた状態で内部の観察が行われる。
【００２５】
観察装置３０及び照明装置１０の高さ調整は、ケーブル４０，２０を人力で引きながら行う。
ケーブル４０，２０はノズル部５２，５１からケーブル固定装置５３を介してケーブル収納台５４に巻き取られ、制御装置５５に接続される。制御装置５５では照明装置１０及び観察装置３０の各機能の操作及び状態監視が行われる。
【００２６】
上述の構成を備える実施形態によると、照明装置１０と観察装置３０とが別体に形成されているので、それぞれを小型・軽量化することによってハンドリング性が向上する。そして照明装置１０の筐体部材は、上部筐体１１，線状フレーム１２，ソケット支持部１３といった簡素な骨格部材のみであり、複雑な機構を含まないために小型・軽量化が十分可能な構造である。
また照明装置１０における側方用ランプ１５のソケット１４を斜倒自在な構成としているので、側方用ランプ１５の先端と隣接するソケット支持部１３の背面との間に脱着用の間隔を設ける必要がなくなり、装置の全長を短小化することが可能なる。更に、照明装置１０内部の配線を過熱保護しているので、装置内部を高密度に形成でき、装置の外径を細径化することが可能になる。
【００２７】
［実施例］
以下に、容量２００，０００ｋｌのＬＮＧ地下式貯槽の内部を観察する場合を例に本発明の実施例を説明する。照明装置１０は、小口径のノズル部から挿入できるように外径７６ｍｍで全長１５８４ｍｍの円筒形状とし、ランプは、側方用ランプ１５が３灯（２ｋＷ×３）で６ｋＷ、下方用ランプ１６が１灯で１ｋＷのハロゲンランプとした。
筐体構造部材は、最適軽量化を行い、線状フレーム１２はランプ光を遮らないように細く軽く設計して、全重量９ｋｇの装置とした。また、装置内の配線１８は、発熱とＬＮＧによる数百度の温度差に耐え得るようにセラミック繊維被覆配線を採用した。これらの照明装置１０の仕様をまとめて表１に示す。
【００２８】
【表１】

上記仕様の照明装置によりパン回転角度；−１９０〜＋１９０度、ミラー回転角度；＋５〜−１５度、ティルト角度；＋１０〜−３０度、ＣＣＤ画素数；３８万画素、ＣＣＤサイズ；１／３インチ、ズームレンズ最高倍率；５倍、ズームレンズ焦点距離；２０〜１００ｍｍ（Ｆ２．４）の仕様を備えた観察装置を用いて槽内の観察を実施した場合に、制御装置のモニタで得られた画像は、側方及び下方とも良好な明るさであり、充分な視認性を確認できた。貯槽のコーナ部などの比較的照度が低い場所の視認性も充分であった。また、気中及び液中の双方で視距離３７ｍにおいて所要の有効分解能以下の視認性を実現できた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されるものであり、ハンドリング性を考慮して撮影装置と照明装置を２体に分離し、単独で低温槽内に挿入される照明装置を構成しつつ、複雑な機構を排除して簡単な構成でもって側方及び下方の照明を可能にし、しかも細径化，小型化，軽量化を達成し得る低温槽内部観察用照明装置を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である低温槽内部観察用照明装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】上記実施形態の照明装置の側方用ランプの装着状態を示す説明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の照明装置と共に用いられる観察装置の概要を示す説明図である。
【図５】本発明の使用状態を示す説明図である。
【図６】従来の低温槽内部観察装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 照明装置
１１ 上部筐体
１２ 線状フレーム
１３，１３’ ソケット支持部
１４，１４’ ソケット
１５ 側方用ランプ
１６ 下方用ランプ
１７ 口金
１８ 配線
１９ 保持具
２０ ケーブル
３０ 観察装置
３０ａ 真空断熱容器部
３０ｂ 曝露部
３１ ＣＣＤカメラ
３２ ズームレンズ
３３ 先端窓
３４ 側視ヘッド
３４ａ 側視ミラー
４０ ケーブル
５０ ＬＮＧ地下式貯槽
５１，５２ ノズル部
５３ ケーブル固定装置
５４ ケーブル収納台
５５ 制御装置

Claims (2)

1. 低温槽の内部状態を観察するために、該低温槽の天井部から単独に吊り下げられて槽内の液中に挿入される低温槽内観察装置用の照明装置であって、
   上記照明装置は、円筒状の筐体を形成すべく円筒軸方向に向けて円形配置される複数の線状フレームと、この線状フレームに支持されて円筒軸方向に所定間隔置きに配設される複数段のソケット支持部と、このソケット支持部間の円筒軸上に並列される側方用棒状ランプと、最下段のソケット支持部の下方に向けて配置される下方用ランプとを備えてなり、
   上記側方用棒状ランプの基端が接続されるソケットは、該側方用棒状ランプの先端が脱着可能状態となるように、斜倒自在に上記ソケット支持部に支持してなることを特徴とする低温槽内観察装置用照明装置。
2. 上記線状フレームの内側には、過熱保護されたランプ用配線を配設してなることを特徴とする請求項１に記載された低温槽内観察装置用照明装置。

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