JP6593165B2 - 水分付着防止治具 - Google Patents

Description

本発明は、水分付着防止治具に関する。

下記特許文献１には、低温庁槽の内部を観察する内部観察装置が開示されている。この内部観察装置は、ＩＴＶカメラ及び照明装置等の撮像装置を低温庁槽の屋根に設けられたノズルから内部に吊り下げ、ＬＮＧに浸漬させた状態で旋回させることにより内槽の各部位の状態を観察するものである。

特開平０９−０４３０３０号公報

ところで、ＬＮＧは周知のように極低温液体であり、よって上記内部観察装置における撮像装置は、ＬＮＧに浸漬さることによって極低温まで冷却される。このような冷却状態の撮像装置は、使用後に低温庁槽の内部から回収されて常温まで温度上昇（ホットアップ）する。このホットアップは一般に冷却状態の撮像装置を大気中に放置することにより行われるが、このホットアップ時には撮像装置の表面で大気中の水分が結露し、さらに当該水分が氷となる。撮像装置を再使用するためには、このように表面に付着した水分を完全に除去する（乾燥させる）必要があるが、撮像装置は光学装置であり、また構造が比較的複雑なため、撮像装置からの水分除去（乾燥）には比較的長い時間が必要になる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷却雰囲気にあった物体を常温雰囲気に移動させた際の水分付着を簡易的に抑制あるいは防止することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、水分付着防止治具に係る第１の解決手段として、低温容器のノズルを含む所定空間を覆うと共に、一端が前記ノズルに装着され、かつ、他端が前記ノズルから前記低温容器内に挿入された物体のケーブルが引出される可撓性シートと、該可撓性シートの一端を閉塞する第１閉塞部材と、前記可撓性シートの他端近傍部位を閉塞する第２閉塞部材とを備え、前記所定空間内に前記物体が収容されると、前記第１閉塞部材によって前記一端を閉塞し、かつ、第２閉塞部材によって前記他端を閉塞する、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記可撓性シートは、離間配置された一対の開口を備え、前記一対の開口に各々設けられた一対の開閉弁と、前記一対の開閉弁の一方に接続される置換ガス供給源とをさらに備え、前記一対の開閉弁の一方を介して前記可撓性シート内に置換ガスを供給すると共に、前記一対の開閉弁の他方を介して前記可撓性シート内の空気を外部に排気する、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記第１閉塞部材及び前記第２閉塞部材は、前記所定空間を囲むように前記可撓性シートに所定距離を隔てて設けられた一対の環状部材と、該一対の環状部材の周方向における位置関係を固定する固定部材とを備える、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記可撓性シートは、前記所定空間を囲むように前記可撓性シートに所定間隔を空けて設けられた複数の弾性ワイヤを備える、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段において、前記可撓性シートは、一方の対向辺が前記一端と前記他端とを各々形成する矩形状であり、前記所定空間を覆うように他方の対向辺を互いに接続させる接続部材を備える、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第６の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの解決手段において、前記低温容器は、低温タンクである、という手段を採用する。

本発明では、水分付着防止治具に係る第７の解決手段として、上記第６の解決手段において、前記物体は、低温タンクの内部を撮像する撮像装置である、という手段を採用する。

本発明によれば、可撓性シートで低温容器のノズルを含む所定空間を覆った状態において、所定空間内に物体が収容されると、第１閉塞部材によって一端近傍部位を閉塞し、かつ、第２閉塞部材によって他端近傍部位を閉塞するので、冷却雰囲気にあった物体を常温雰囲気に移動させた際の水分付着を簡易的に抑制あるいは防止することができる。

本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の全体構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第１の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第２の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第３の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第４の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第５の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第６の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第７の模式図である。 本発明の一実施形態に係る水分付着防止治具の使用方法を示す第８の模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る水分付着防止治具Ａは、ＬＮＧタンク（低温タンク）の内部を撮像する撮像装置（物体）を適用対象とし、当該撮像装置への水分付着を防止あるいは抑制するための簡易的な治具である。

詳細については後述するが、ＬＮＧタンクの屋根には、上記撮像装置をＬＮＧタンクの内部に送り込むためのノズル（開口部）が設けられている。上記撮像装置は、このノズルからケーブルによって吊下げられた状態でＬＮＧタンク内に挿入され、低温液体であるＬＮＧに浸漬された状態でＬＮＧタンクの内面を撮像する。なお、以下では、本実施形態に係る水分付着防止治具Ａを単に本水分付着防止治具Ａという。また、上記ＬＮＧタンクは、本発明における低温容器に相当する。

本水分付着防止治具Ａは、図１に示すように、可撓性シート１、接続部材２、複数の弾性ワイヤ３、第１閉塞部材４、第２閉塞部材５、第１パージ弁６（第１開閉弁）、第２パージ弁７（第２開閉弁）及び窒素供給源８を備えている。

詳細については後述するが、可撓性シート１は、上記ノズルを含む所定空間を覆うと共に、一端１ａがノズルに装着され、撮像装置のケーブルが他端１ｂから引出されるシート部材である。この可撓性シート１は、例えば可撓性を有する樹脂あるいは布から形成された矩形状のものであり、上記一端１ａと他端１ｂとが一方の対向辺を構成し、また当該一方の対向辺とは異なる他方の対向辺を左端１ｃと右端１ｄとが構成する。

接続部材２は、上記左端１ｃに設けられた第１接続部材２ａと、上記右端１ｄに設けられた第２接続部材２ｂとを備えている。この接続部材２は、例えばファスナー（ジッパー）あるいはマジックテープ（登録商標）であり、上記第１接続部材２ａと第２接続部材２ｂとが噛み合うことにより可撓性シート１の左端１ｃと右端１ｄとを開閉自在に接続する。すなわち、上記可撓性シート１は、接続部材２によって左端１ｃと右端１ｄとが互いに接続されることによって、環状の形状になる。

複数の弾性ワイヤ３は、上記可撓性シート１において、一端１ａと他端１ｂとの対峙方向（軸線方向）に所定間隔で、また左端１ｃと右端１ｄとの間に延在するように設けられたワイヤである。すなわち、これら弾性ワイヤ３は、接続部材２によって左端１ｃと右端１ｄとが接続されることによって可撓性シート１によって形成される空間（内部空間）を囲むように可撓性シート１の軸線方向に所定間隔を空けて設けられたワイヤである。このような弾性ワイヤ３は、機械的な弾性を有する弾性材料、例えば金属あるいは樹脂から形成されている。

第１閉塞部材４は、上記可撓性シート１における一端１ａの近傍部位に設けられた一対の環状部材４ａ，４ｂと、当該一対の環状部材４ａ，４ｂの周方向における位置関係を固定する固定部材４ｃとを備えている。この第１閉塞部材４は、上記可撓性シート１において一端１ａの近傍部位を閉塞するためのものである。

一対の環状部材４ａ，４ｂは、各々に２つの円弧状部材の一端を開閉自在に接続したものであり、可撓性シート１の軸線方向に所定距離を隔てた状態で可撓性シート１に取り付けられている。すなわち、一対の環状部材４ａ，４ｂは、複数の弾性ワイヤ３と略平行な姿勢で可撓性シート１の一端１ａの近傍部位に設けられている。弾性ワイヤ３固定部材４ｃは、一対の環状部材４ａ，４ｂの一方に回動自在に取り付けられ、先端部が一対の環状部材４ａ，４ｂの他方に係合することにより一対の環状部材４ａ，４ｂの周方向における位置関係を固定する。

第２閉塞部材５は、可撓性シート１における他端１ｂの近傍部位に設けられた一対の環状部材５ａ，５ｂと、当該一対の環状部材５ａ，５ｂの周方向における位置関係を固定する固定部材５ｃとを備えている。一対の環状部材５ａ，５ｂは、各々に２つの円弧状部材の一端を開閉自在に接続したものであり、可撓性シート１の軸線方向に所定距離を隔てた状態で可撓性シート１に取り付けられている。すなわち、一対の環状部材５ａ，５ｂは、一対の環状部材４ａ，４ｂ及び複数の弾性ワイヤ３と略平行な姿勢で可撓性シート１の他端１ｂの近傍部位に設けられている。

固定部材５ｃは、一対の環状部材５ａ，５ｂの一方に回動自在に取り付けられ、先端部が一対の環状部材５ａ，５ｂの他方に係合することにより一対の環状部材５ａ，５ｂの周方向における位置関係を固定する。詳細については後述するが、このような第２閉塞部材５は、可撓性シート１の内部空間内に撮像装置が収容した状態で、可撓性シート１の他端１ｂの近傍部位を閉塞するためのものである。

なお、上述した一対の環状部材４ａ，４ｂと固定部材４ｃとからなる第１閉塞部材４の構成、また一対の環状部材５ａ，５ｂと固定部材５ｃとからなる第２閉塞部材５の構成はあくまで一例である。第１閉塞部材４及び第２閉塞部材５については、上述した構成以外の構成を適用してもよい。

第１パージ弁６は、上記可撓性シート１における一端１ａの近傍部位に設けられた手動開閉弁である。可撓性シート１における一端１ａの近傍部位には開口（第１開口）が形成されており、第１パージ弁６は、上記第１開口に装着されている。このような第１パージ弁６は、後述する窒素供給源８（置換ガス供給源）に接続され、当該窒素供給源８から供給された窒素ガス（置換ガス）の可撓性シート１内の空間への供給を規制する。この窒素ガス（置換ガス）は、水分が十分に除去されたドライ窒素である。

第２パージ弁７は、上記可撓性シート１における他端１ｂの近傍部位に設けられた手動開閉弁である。可撓性シート１における他端１ｂの近傍部位には開口（第２開口）が形成されており、第２パージ弁７は、上記第２開口に装着されている。この第２パージ弁７は、上記窒素ガスの可撓性シート１内への供給に伴う可撓性シート１内の空気の外部への排気を規制する。すなわち、可撓性シート１には第１開口と第２開口とが離間配置されており、第１開口には第１パージ弁６が、また第２開口には第２パージ弁７がそれぞれ設けられている。

窒素供給源８は、所定量の窒素ガス（置換ガス）を貯留するタンクであり、第１パージ弁６に接続されている。この窒素供給源８は、第１パージ弁６を介して可撓性シート１の内部空間に窒素ガス（置換ガス）を供給する。本水分付着防止治具Ａでは、窒素供給源から第１パージ弁６を介して可撓性シート１内に窒素ガスが置換ガスとして供給され、また上記窒素ガス（置換ガス）の供給に伴って可撓性シート１内の空気が第２パージ弁７を介して外部へ排気されることによって、可撓性シート１内の空気は窒素ガスに置換される。

次に、このように構成された本水分付着防止治具Ａの使用方法について、図２〜図９を参照して詳しく説明する。

図２は、ＬＮＧタンクの内部検査の前後における撮像装置Ｗの状態（初期状態及び回収状態）を示している。この図２に示すように、撮像装置Ｗを用いてＬＮＧタンクの内部検査を行う場合、ＬＮＧタンクの屋根に設けられた円筒状のノズルＮには、同じく円筒状の開閉弁Ｂ（ボール弁あるいはゲート弁）、短管Ｓ及び締付けフランジＦが同軸状に取り付けられる。

そして、撮像装置Ｗは、締付けフランジＦを経由して短管Ｓ内に一時的に収容され、その上で開閉弁Ｂを閉状態から開状態に操作されることにより、ケーブルＣで吊り下げられた状態で短管Ｓ内からＬＮＧタンク内に降ろされる。そして、撮像装置Ｗは、ＬＮＧタンク内のＬＮＧに浸漬された状態でＬＮＧタンクの内部を撮影することにより検査を行い、当該検査が終了すると、図２に示すように短管Ｓ内に一時的に収容される。

そして、このように撮像装置Ｗが短管Ｓ内に収容された状態、また締付けフランジＦ及び第１、第２パージ弁６，７が閉状態において、上記締付けフランジＦには、図３に示すように本水分付着防止治具Ａが装着される。すなわち、本水分付着防止治具Ａは、可撓性シート１の左端１ｃと右端１ｄとが乖離した状態つまり可撓性シート１が開いた状態で可撓性シート１の一端１ａ側が締付けフランジＦの側方にあてがわれ、その後に可撓性シート１の左端１ｃと右端１ｄとを接続部材２で接続する、つまり可撓性シート１を開いた状態から閉じた状態とすることにより、略円筒状の可撓性シート１の他端１ｂからケーブルＣが外部に突き出る状態で締付けフランジＦに装着される。

なお、この状態において、可撓性シート１に取り付けられた一対の環状部材４ａ，４ｂ及び一対の環状部材５ａ，５ｂは、接続部材２による可撓性シート１の左端１ｃと右端１ｄとの接続に従って、開いた状態から閉じた状態（環状状態）となるが、周方向における位置関係は、固定部材４ｃ及び固定部材５ｃによって固定されておらず、自由な状態である。また、この状態において、可撓性シート１の一端１ａ側は、ゴムバンドＧが巻回されることにより締付けフランジＦの外周面に密着した状態となる。

この状態において、図３に示すように、第２閉塞部材５の一対の環状部材５ａ，５ｂのうち、可撓性シート１のより他端１ｂ側に位置する環状部材５ｂを周方向に回動させることにより、可撓性シート１における他端１ｂの近傍部位を閉塞状態とする。すなわち、一対の環状部材５ａ，５ｂは、可撓性シート１の軸線方向に所定間隔を隔てて取り付けられており、また可撓性シート１は可撓性を有しているので、環状部材５ｂを回動させると、当該一対の環状部材５ａ，５ｂの間の可撓性シート１が捩れて一対の環状部材５ａ，５ｂの距離が近づき、最終的に可撓性シート１によって形成される開口がケーブルＣの外径に等しくなる。したがって、第２閉塞部材５によれば、可撓性シート１の他端１ｂの近傍部位をケーブルＣに密着させ、可撓性シート１とケーブルＣとの隙間を閉塞させることができる。

そして、可撓性シート１とケーブルＣとの隙間を閉塞させた状態で、図４に示すように一対の環状部材５ａ，５ｂの周方向における位置関係を固定部材５ｃで固定する。この結果、可撓性シート１の他端１ｂの近傍部位における可撓性シート１の閉塞状態が保持される。なお、この他端１ｂの閉塞保持状態では、図４に示すように第１閉塞部材４と第２閉塞部材５との間の可撓性シート１が軸線方向において折りたたまれた状態、つまり可撓性シート１の軸線方向における長さが短くなった状態、また締付けフランジＦが閉状態である。

そして、この状態において、締付けフランジＦ及び第２パージ弁７を開状態とし、また開閉弁Ｂを微開状態とし、図５に示すようにケーブルＣをさらに巻き上げると、可撓性シート１が軸線方向において折りたたまれた状態から軸線方向に延びた状態となると共に短管Ｓ内の撮像装置Ｗが可撓性シート１内に移動する。この撮像装置Ｗの移動の際に、可撓性シート１内の空気は、開閉弁Ｂ、短管Ｓ及び締付けフランジＦを介してノズルＮから浸入するＢＯＧ（Boil Off Gas）によって置換される。

すなわち、可撓性シート１内の空気は、ＬＮＧタンク内のＬＮＧが気化することによって発生したＢＯＧ（Boil Off Gas）によってパージされる。したがって、短管Ｓ内でＢＯＧ雰囲気下にあった撮像装置Ｗは、ＢＯＧ雰囲気のまま、つまり水分が十分に除去された状態のまま可撓性シート１内に移動する。なお、この状態では、撮像装置Ｗは、可撓性シート１において第１閉塞部材４の位置よりも上側に位置している。

そして、第２パージ弁７を閉状態とし、また開閉弁Ｂを全閉状態とし、その上で締付けフランジＦを閉状態とする。そして、この状態において、図６に示すように第１閉塞部材４の一対の環状部材４ａ，４ｂのうち、可撓性シート１のより一端１ａ側に位置する環状部材４ａを周方向に回動させることにより、可撓性シート１における一端１ａの近傍部位を閉塞状態とする。すなわち、上述した第２閉塞部材５の場合と同様に一対の環状部材４ａ，４ｂは可撓性シート１の軸線方向に所定間隔を隔てた状態で取り付けられており、また可撓性シート１は可撓性を有しているので、環状部材４ａを回動させると、当該一対の環状部材４ａ，４ｂの間の可撓性シート１が捩れて一対の環状部材４ａ，４ｂの距離が近づき、最終的に可撓性シート１によって形成される開口が閉じる。したがって、第１閉塞部材４によれば、可撓性シート１の一端１ａの近傍部位の開口を閉塞させることができる。

ここまでの作業工程によって、撮像装置Ｗは、可撓性シート１の内部空間に略密閉状態で収容される。この状態において、図７に示すように、第１パージ弁６及び第２パージ弁７が開状態とされることによって、可撓性シート１の内部空間のＢＯＧが窒素ガスに置換される。すなわち、ＢＯＧは可燃性ガスなので、安全面を考慮して、撮像装置Ｗの周囲雰囲気は、ＢＯＧ雰囲気から窒素ガス雰囲気に変換される。

そして、このように撮像装置Ｗの周囲雰囲気が十分に窒素雰囲気に変換されると、図８に示すように、第１パージ弁６及び第２パージ弁７が閉状態とされ、よって可撓性シート１の内部空間は再び略密閉状態となる。そして、この状態において、可撓性シート１からゴムバンドＧが外されることにより、本水分付着防止治具Ａと締付けフランジＦとの仮止め状態が解除される。

そして、撮像装置Ｗを内部空間に収容した状態の本水分付着防止治具Ａは、図９に示すように横置きされ、撮像装置Ｗの温度が常温になるまで放置される。そして、撮像装置Ｗは、温度が常温になった段階で本水分付着防止治具Ａから取り出される。

このような本水分付着防止治具Ａによれば、ＬＮＧタンク内のＬＮＧに浸漬された状態つまり極低温雰囲気（冷却雰囲気）にあった撮像装置Ｗを常温雰囲気に移動させた際の水分付着を簡易的に抑制あるいは防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、ＬＮＧタンク（低温タンク）の内部を撮像する撮像装置（物体）を適用対象としたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、ＬＮＧタンク（低温タンク）に関係しない物体あるいは撮像装置以外の物体にも適用可能である。

（２）上記実施形態では、可撓性シート１内のＢＯＧを窒素ガスに置換したが、本発明はこれに限定されない。可撓性シート１によって撮像装置Ｗを覆うだけでも可撓性シート１内への水分の浸入を防止あるいは抑制することができるので、状況に応じて窒素ガスによる置換を省略してもよい。

（３）上記実施形態では、可撓性シート１に複数の弾性ワイヤ３を設けたが、本発明はこれに限定されない。必要に応じて弾性ワイヤ３を削除してもよい。

（４）上記実施形態では、可撓性シート１内の空気を窒素ガスによってある程度まで置換すると、第１パージ弁６及び第２パージ弁７を閉状態として窒素ガスによる置換を中止したが、本発明はこれに限定されない。可撓性シート１は、接続部材によって左端１ｃと右端１ｄとが接続され得ることにより略円筒状の形状となるが、接続部材による左端１ｃと右端１ｄとの接続は気密なものではなく、簡易的な気密性を備える程度である。したがって、窒素ガスによる置換を中止した後に水分が可撓性シート１内に浸入する場合もあり得る。このような懸念を払拭するためには、本水分付着防止治具Ａを締付けフランジＦから取り外して常温まで放置する間、窒素ガスによる置換を継続してもよい。

Ａ 水分付着防止治具
１ 可撓性シート
１ａ 一端
１ｂ 他端
１ｃ 左端
１ｄ 右端
２ 接続部材
２ａ 第１接続部材
２ｂ 第２接続部材
３ 弾性ワイヤ
４ 第１閉塞部材
４ａ，４ｂ 環状部材
４ｃ 固定部材
５ 第２閉塞部材
５ａ，５ｂ 環状部材
５ｃ 固定部材
６ 第１パージ弁（第１開閉弁）
７ 第２パージ弁（第２開閉弁）
８ 窒素供給源

Claims (7)

1. 低温容器のノズルを含む所定空間を覆うと共に、一端が前記ノズルに装着され、かつ、他端が前記ノズルから前記低温容器内に挿入された物体のケーブルが引出される可撓性シートと、
   該可撓性シートの前記一端を閉塞する第１閉塞部材と、
   前記可撓性シートの前記他端を閉塞する第２閉塞部材とを備え、
   前記所定空間内に前記物体が収容されると、前記第１閉塞部材によって前記一端を閉塞し、かつ、第２閉塞部材によって前記他端を閉塞することを特徴とする水分付着防止治具。
2. 前記可撓性シートは、離間配置された一対の開口を備え、
   前記一対の開口に各々設けられた一対の開閉弁と、
   前記一対の開閉弁の一方に接続される置換ガス供給源とをさらに備え、
   前記一対の開閉弁の一方を介して前記可撓性シート内に置換ガスを供給すると共に、前記一対の開閉弁の他方を介して前記可撓性シート内の空気を外部に排気することを特徴とする請求項１記載の水分付着防止治具。
3. 前記第１閉塞部材及び前記第２閉塞部材は、
   前記所定空間を囲むように前記可撓性シートに所定距離を隔てて設けられた一対の環状部材と、
   該一対の環状部材の周方向における位置関係を固定する固定部材と
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の水分付着防止治具。
4. 前記可撓性シートは、前記所定空間を囲むように前記可撓性シートに所定間隔を空けて設けられた複数の弾性ワイヤを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の水分付着防止治具。
5. 前記可撓性シートは、一方の対向辺が前記一端と前記他端とを各々形成する矩形状であり、前記所定空間を覆うように他方の対向辺を互いに接続させる接続部材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の水分付着防止治具。
6. 前記低温容器は、低温タンクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の水分付着防止治具。
7. 前記物体は、低温タンクの内部を撮像する撮像装置であることを特徴とする請求項６に記載の水分付着防止治具。

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