JPH0411979A - 清掃車の高圧ジェット水による管内清掃方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、火力発電所や原子力発電所における
冷却水管内に付着した海生物を除去しながら清掃する清
掃車の高圧ジェット水による管内清掃方法に関する。

（従来の技術） 一般に、例えば、火力発電所や原子力発電所における復
水器の冷却水として海水を利用しており、この復水器を
冷却する循環水の配管等の内面に大量の貝や藻類等の海
生物が付着し、これに起因して、冷却水の流れを妨ぎ、
復水器の冷却効率を低下するため、定期的に、これらの
海生物を除去しながら清掃する必要がある。

従来、上記海生物の除去清掃作業は、例えば、ケレン棒
やスコップを使用して人手により行われているか、この
人手による海生物の除去作業は、配管等の内面に付着し
た大量の貝を剥離する作業なので、多くの労力と時間を
費やすばかりでなく、配管等の内面の塗膜を損傷すると
共に、配管等の内面には、海生物の腐敗に伴う臭気や有
毒ガスの発生による酸素欠乏等の問題かある。

そこで、最近、復水器を冷却する循環水の配管等の内面
を清掃する手段として、冷却水管内に付着した海生物を
除去しなから清掃する各種のロボットによる清掃車が既
に提案されている。

既に提案されているこの種のロボットによる清掃車は、
第１図乃至第４図に示される本発明の図面をかりて説明
する。

即ち、第１図乃至第４図において、例えば、復水器を冷
却する循環水の配管としての管体ａの内面ａｌ内には、
清掃車が走行できるようになっており、この清掃車にお
ける走行台車１上には、車体２が設けられており、この
車体２には、撮像カメラや傾斜計等から得られる情報信
号を演算制御処理する運転制御装置３及び高圧ポンプの
ような高圧水供給装置４が搭載されている。又、上記車
体２には、姿勢を安定に維持する姿勢維持機構５が設け
られており、上記車体２の作業台２ａには、斜め旋回動
作できる関節部６を備えた回転軸７か回転自在に設けら
れている。さらに、この回転軸７の先端部７ａには、清
掃作業アーム８が伸縮自在に設けられており、この清掃
作業アーム８の自由端部には、ノズルヘッド９が付設さ
れている。

さらに又、このノズルヘッド９には、渦電流式センサに
よる距離検出センサ１０を備えた噴射ノズル１１か旋回
（回転動作）及び起伏（上下方向の起伏動作ンできるよ
うに設けられおり、この噴射ノズル１１は、第４図（Ａ
）（Ｂ）に示されるように、曲管体の清掃用の直進ノズ
ルｌｌａと直管体の清掃用の偏平ノズル１１ｂが交換で
きるように着脱自在に設けられている。

従って、上述したロボットによる清掃車は、例えば、復
水器を冷却する循環水の配管としての管体ａの内面ａｌ
内を走行しながら清掃する場合、上記車体２に搭載され
た運転制御装置３が撮像カメラや傾斜計等から得られる
情報信号を演算制御して台車１を自動走行すると共に、
他方、直管体の清掃時、渦電流式センサによる距離検出
センサ１０が配管としての管体ａの内面ａ１と噴射ノズ
ル１１との離間距離を検出して、この噴射ノズル１１の
姿勢制御をすると共に高圧ジェット水て剥離して洗浄す
るようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したロボットによる清掃車は、水圧
が約１５０〜３５０ｋｇ／ｃシとし、流量か約２０〜３
（０１／ｍｉｎとし、噴射ノズル１１の起伏角度か約５
〜４０’による清掃条件で行っている関係上、管体ａの
内面ａ１の塗膜が高水圧のために剥離したり、噴射ノズ
ル１１の起伏角度が管壁に対して常に約３０’以下に押
さえる必要があるのに拘らず、例えば、エルボ部（曲管
体）による清掃では、噴射ノズル１１の起伏角度か管壁
に対して約３０’以上になるため、管体ａの内面ａ１の
塗膜が高水圧のために剥離して損傷するおそれがある。

又一方、直管体の管壁には、冷却水が円滑に流れる関係
上、大きな貝は付着しせすにスライム等が付着し、エル
ボ部（曲管体）には、冷却水が円滑に流れ難くなる関係
上、大きな貝が密告して付着するために、直進ノズルｌ
ｌａのみて清掃していたのでは、清掃作業に多くの時間
を費やし、清掃作業効率の向上を図ることが困難である
。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、直管体の管壁に対する水圧や噴射ノズルの起伏角度等
の清掃手段と曲管体の管壁に対する水圧や噴射ノズルの
起伏角度等の清掃手段とを選択的に制御し、管壁の塗膜
の剥離を防止しながら清掃作業の時間を短縮し、清掃の
作業効率の向上を図るようにした清掃車の高圧ジェット
水による管内清掃方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段とその作用）本発明は、走
行台車の車体に運転制御装置及び高圧水供給装置を搭載
し、上記車体の作業台に回転軸を回転自在に設け、この
回転軸の先端部に清掃作業アームを伸縮自在に設け、こ
の清掃作業アームに旋回及び起伏できるように距離検出
センサを備えたノズルヘッドを設られた清掃車において
、直管体の清掃時、このノズルヘッドの噴射ノズルの旋
回を固定し、上記噴射ノズルの高圧水を約２００−〜２
５０ｋｇ／ｃ−とし、流量を約３０〜４０１Ｑ／ｍｉｎ
とし、噴射角を約６〜３０’とし、噴射ノズルの起伏速
度約９０゜／ｓとし、他方、曲管体の清掃時、噴射ノズ
ルの起伏を固定し、噴射ノズルの旋回速度を約６０゜／
ｓとし、噴射ノズルの旋回角度を進行方向に対して±４
５°程度を基準にして旋回角度を約−３０〜＋３０″の
範囲内で自動的に旋回を行いながら、高圧ジェット水を
噴射して清掃するようにし、直管体の管壁に対する水圧
や噴射ノズルの起伏角度等の清掃手段と曲管体の管壁に
対する水圧や噴射ノズルの旋回角度等の清掃手段とを選
択的に制御し、管壁の塗膜の剥離を防止しなから清掃作
業の時間を短縮し、清掃作業効率の向上を図るようにし
た高圧シェツト水による管内清掃方法である。

（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例について説明する。

なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部材には、
同じ符号を付して説明する。

第１図乃至第９図において、符号１は、例えば、復水器
を冷却する循環水の配管としての管体ａの内面ａ１内を
走行できる清掃車における走行台車であって、この走行
台車１上には、車体２が設けられており、この車体２に
は、撮像カメラ（ＣＣＤ）や傾斜計等から得られる情報
信号を演算制御処理する運転制御装置３及び高圧ポンプ
のような高圧水供給装置４が搭載されている。又、上記
車体２には、姿勢を安定に維持する姿勢維持機構５が設
けられており、上記車体２の作業台２ａには、斜め旋回
の関節部６を備えた回転軸７が回転回転自在に設けられ
ている。さらに、この回転軸７の先端部７ａには、清掃
作業アーム８が伸縮自在に設けられており、この清掃作
業アーム８の自由端部には、ノズルヘッド９が付設され
ている。さらに又、このノズルヘッド９には、渦電流式
センサによる距離検出センサ１０を備えた噴射ノズル１
１か旋回（回転動作）及び起伏（上下方向の起伏動作）
できるように設けられおり、この噴射ノズル１１は、第
４図（Ａ）（Ｂ）に示されるように、曲管体の清掃用の
直進ノズル１１ａと直管体の清掃用の偏平ノズル１１ｂ
が交換できるように着脱自在に設けられている。

特に、第３図において、本発明による清掃実験の結果に
よれば、上記噴射ノズル１１の高圧ジェット水は、管体
ａの内面ａＩ内の海生物Ｗの根元を狙っての噴射角度（
噴射ノズル起伏角度）θ０で噴射すると、高圧ジェット
水の圧力により、海生物Ｗが管壁ａ１から剥離する。

この時の清掃条件は、 水圧Ｐ　：　２００〜２５０ｋｇ／ｃｄ流ＨＱ　：　３
０〜４０ｆｔ　／ｍｉｎ噴射角・６〜３０゜ 噴射ノズル起伏速度：９０゜／ｓ 噴射ノズル旋回角度＝６０゜／ｓ ノズルヘッドと管壁までの距ａｇ　：１ｏｏ〜２０ｍｍ であることか望ましい。

なお、上記水圧Ｐにおいて、低過ぎると、海生物を剥離
するのか困難であるか、高圧過ぎると、管壁の塗膜か剥
離して管壁を損傷するおそれがある。又、流量Ｑにおい
て、海生物を効率よく剥離するには流量が多くした方か
良いけれども、使用済みの水処理や供給ポンプの容量か
多くなるために、上記の条件の流量が望ましい。

又、管体ａの内面ａｌ内の海生物Ｗの根元から剥離する
には、噴射ノズルの噴射角度を約６〜３０°程度に選び
、噴射ノズル起伏速度を約９０゜／ｓになるまでに高速
に起伏させることにより、清掃作業アーム８のアーム旋
回速度を高速比することができるから、清掃作業の効率
を向上できる。さらに、上記距離検出センサ１０がノズ
ルヘッド９と管壁との離間距離ｇを１００〜１２０＋ｕ
に維持することにより、海生物Ｗと噴射ノズルの先端部
り距離りを一定に保持して、高圧ジェット水による海生
物Ｗの剥離効率を高めている。

以下、本発明の方法について説明する。

従って、今、例えば、復水型を冷却する循環水の配管と
しての管体ａの内面ａｌ内を走行しながら清掃する場合
、上記車体２に搭載された運転制御装置３が撮像カメラ
や傾斜計等から得られる情報信号を演算制御して台車１
を自動走行すると共に、他方、直管体の清掃時、渦電流
式センサによる距離検出センサ１０が配管としての管体
ａの内面ａ１と噴射ノズル１１との離間距離を検出して
、この噴射ノズル１１の姿勢制御をするようになってい
る。

特に、直管体の清掃時と曲管体の清掃時、管壁の塗膜を
剥離して損傷しないために次のようにして行われる。

１、直管体を清掃する場合、 噴射ノズル１１の噴射角度を約６〜３０°の範囲内て自
動起伏しながら清掃作業アーム８を第５図及び第６図に
おいて、Ａ１示矢方向へ旋回させ、台車１を走行方向Ｆ
へ前進させた後、次に、噴射ノズル１１の噴射角度を約
６〜３０°の範囲内て自動起伏しながら清掃作業アーム
８を第５図において、Ａ２示矢方向へ旋回させ、台車１
を走行方向Ｆへ前進させる。

このようにして上述した動作を反復継続して行うことに
より、上記管壁に付着した海生物Ｗを剥離して清掃する
ことかできる。このとき、上記噴射ノズル１１のノズル
旋回動作は原点位置に固定されている。

２、曲管体の清掃する場合、 第７図及び第８図において、予め、噴射ノズル１１の起
伏角度を一定の角度に固定しておく。この噴射ノズル１
１を清掃作業アーム８の旋回方向Ｇを基準にして角度θ
４を一４５度に旋回し、この旋回中心０１を基準にして
角度θ５を約−３０〜３０°に自動的に旋回しながら、
第７図において、清掃作業アーム８をＧ１示矢方向へ旋
回させ、しかる後、台車を走行方向Ｆへ前進させる。

次に、上記清掃作業アーム８の旋回方向Ｇｌ。

Ｇ２を基準にして角度θ４を＋４５度に旋回し、その旋
回中心０２を基準にして角度θ５を約−３０〜＋３０″
に上記運転制御装置３て自動的に旋回させながら、上記
清掃作業アーム８をＧ２へ示矢方向へ旋回させる。

このようにして上述した動作を反復継続して行うことに
より、上記管壁に付着した海生物Ｗを剥離して清掃する
ことかできる。

即ち、直管体を清掃する場合、上記噴射ノズル１１のノ
ズル旋回動作は原点位置に固定し、噴射ノズル１１の噴
射角度を約６〜３０°の範囲内で起伏し、起伏速度約９
０゜／ｓで自動起伏させながら上記清掃作業アーム８を
旋回させる。

他方、曲管体の清掃する場合、予め、噴射ノズル１１の
起伏角度を一定の角度に一時的に固定し、上記清掃作業
アーム８が右旋回ならば、噴射ノズル１１をこの清掃作
業アーム８の旋回方向に対して約−４５°旋回させた位
置を中心にして旋回角度を約−３０〜＋３０の旋回範囲
で旋回速度的６０／ｓで自動的に旋回させて清掃作業を
行う。

又、上記清掃作業アーム８が左旋回ならば、噴射ノズル
１１をこの清掃作業アーム８の旋回方向に対して＋４５
°旋回させた位置を中心にして約−３０〜＋３０の旋回
範囲て旋凹速度約６０／Ｓで自動旋回させて清掃作業を
行う。

このように直管体の清掃や曲管体の清掃を行うことによ
り、管壁の塗膜の損傷を防止して清掃効率を向上するこ
とかできる。

又一方、第４図（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、上記
直進ノズルｌｌａは、直径約１．６〜２．０本捏度の小
孔で高圧ジェット水を噴射するように構成されており、
上記偏平ノズル１１ｂは、約０．４Ｘ５．Ｏｍｍ程度の
スリットで高圧ジェット水を噴射するように構成されて
いる。

なお、第９図に示されるグラフは、上記直進ノズル１１
ａと上記偏平ノズル１１ｂの起伏周期及び起伏速度と清
掃作業アームの旋回速度との関係を示したものであり、
このグラフからも明らかなように、ノズル起伏速度か９
０゜／ｓのとき、直進ノズルｌｌａでは清掃作業アーム
の旋回速度が０．２６ｒｐｎとなるのに対して、ノズル
起伏速度が９０゜／ｓのとき、偏平ノズルｌｌｂでは清
掃作業アームの旋回速度が０．６６ｒｐｍとなり、約２
．５倍も早くなる。

このように清掃速度たけを考察すると、偏平ノズルｌｌ
ｂの方がはるかに効率的であるが、清掃幅が広い分だけ
海生物Ｗの剥離効率が低下してしまい、例えば、フジッ
ボのような大きい海生物Ｗの剥離が困難になる。

従って、大きい海生物Ｗが付着しにくく、スライム等が
付着する直管部の清掃では、清掃速度を上げるために、
偏平ノズル１　］、　ｂで清掃し、大きい海生物が密集
して付着し易い曲管部の清掃では、剥離効率を上げるた
めに、直進ノズルｌｌａで清掃する。

このように、直進ノズルｌｌａと偏平ノズル１１ｂとを
清掃する場所で選択的に使い分けすることによって清掃
効率の向上を図っている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、直管体の清掃時、噴
射ノズルの旋回を固定し、上記噴射ノズルの高圧水を約
２００〜２５０ｋｇ／ｃ−とし、流量を約３０〜４ＯＮ
／ｍｉｎとし、噴射角を約６〜３０°とし、噴射ノズル
の起伏速度約９０゜／ｓとし、他方、曲管体の清掃時、
噴射ノズルの起伏を一時的に固定し、噴射ノズルの旋回
速度を約６０゜／ｓとし、噴射ノズルの旋回角度を進行
方向に対して±４５°程度を基準にして旋回角度を約−
３０〜３０″の範囲内で自動的に旋回を行いながら、高
圧ジェット水を噴射清掃するようにした直管体の管壁に
対する水圧や噴射ノズルの起伏角度等の清掃手段と曲管
体の管壁に対する水圧や噴射ノズルの旋回角度等の清掃
手段とを選択的に制御するようになっているので、管壁
の塗膜の剥離を防止しながら海生物の剥離を高めて清掃
作業の時間を短縮し、清掃作業効率の向上を図ることが
できる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の清掃車の高圧ジェット水による管内
清掃方法に使用される清掃車の側面図、第２図は、同上
正面図、第３図は、本発明の清掃車の高圧ジェット水に
よる管内清掃方法に使用されるノズルヘッドの拡大図、
第４図（Ａ）（Ｂ）は、ノズルヘッドの各噴射ノズルの
各斜面図、第５図乃至第８図は、本発明の清掃車の高圧
ジェット水による管内清掃方法を説明するための各図、
第９図は、上記直進ノズルと上記偏平ノズルの起伏周期
及び起伏速度と清掃作業アームの旋回速度との関係を示
すグラフである。 １・・・走行台車、２・・・車体、３・・・運転制御装
置、７・・・回転軸、８・・・清掃作業アーム、９・・
・ノズルヘッド、１０・・・距離検出センサ、１１・・
・噴射ノズル。 第３図 （Ａ） （Ｂ） 第４図 第５図 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ９Ｐ）６図 第７図 第８図 ノズル起伏周期二Ｔ→ 一ノズル起伏速度：Ｖ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　走行台車の車体に搭載された運転制御装置及び高圧水
   供給装置と、上記車体の作業台に回転自在に設けられた
   回転軸と、この回転軸の先端部に伸縮自在に設けられた
   清掃作業アームと、この清掃作業アームに旋回及び起伏
   できるように設けられ距離検出センサを備えたノズルヘ
   ッドを具備した清掃車により、直管体の清掃時には、こ
   のノズルヘッドの噴射ノズルの旋回を一時的に固定し、
   上記噴射ノズルの高圧水を約２００〜２５０ｋｇ／ｃｍ
   ＾２とし、流量を約３０〜４０ｌ／ｍｉｎとし、噴射角
   を約６〜３０゜とし、噴射ノズルの起伏速度約９０゜／
   ｓとし、他方、曲管体の清掃時には、上記噴射ノズルの
   起伏を一時的に固定し、噴射ノズルの旋回速度を約６０
   ゜／ｓとし、噴射ノズルの旋回角度を進行方向に対して
   ±４５゜程度を基準にして約−３０〜＋３０゜の範囲内
   として自動的に旋回を行いながら、高圧ジェット水を噴
   射して清掃するようにしたことを特徴とする清掃車の高
   圧ジェット水による管内清掃方法。