JPH04122485A - 配管付着物回収ロボット - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海水配管内の清掃物回収ロボットに係り、特
に配管内面付着物の除去後の堆積物を効率良く、かつ確
実に回収するのに好適な遠隔操作型のロボットに関する
。

〔従来の技術〕

第５図、第６図に原子力発電所の断面図を示す。

原子力発電所は、タービン建屋２から取水口３の間には
、海水系冷却水配管１が通しており、復水器の冷却に海
水を利用している。取水口３からは取水の流れによりフ
ジッボ、ムラサキ貝等の海生物が侵入し配管内面に付着
する。付着した海生物は成長し、厚い所では数十センチ
のかたまりとなり配管内に堆積し、やがては冷却水の流
れを妨げることになるため定期的に除去作業を実施して
いる。従来の作業は、海水配管内に作業者が入り手作業
で海水配管内面に付着している貝、海藻等の海生物を高
圧水噴射にて除去する方法である。その実施方法は、地
下数十ｍ下に埋設された海水配管内に近傍のマン示−ル
より潜入し除去作業を行なう。除去された海生物はマン
ホールの近傍まで作業員が寄せ集め、マンホール上部よ
りバキューム車のホースを吊り降し、吸引・回収する作
業である。しかし、この作業は海水配管が数十ｍ、プラ
ントによっては数百ｍと非常に長く、マンホール近傍ま
で寄せ集めることは重労働であり、かつ腐敗した海生物
からは硫化水素、アンモニア等の有毒ガスを発生するた
め悪環境下での作業となり、作業の遠隔自動化が望まれ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、バキューム車の吸引ホースを牽引して
走行する装置であり、長距離の海水配管内を走行しなが
ら回収するものであるが、バキューム車の吸引ホースは
真空による挫屈を避けるため補強により肉厚が大きいた
め剛性が高く、かつ真空吸引による許容圧力損失が小さ
いことから口径も大きいので自重も大きく、曲りの有る
海水配管内においてはロボットの走行を拘束し走行が困
難に陥ることもあり、吸引時の反力による影響で走行ロ
ボットが転倒するという事象が有る。

又、ロボットの先端に位置する吸引ヘッドも固定型であ
り、大口径の海水配管に対しては吸引範囲に対し制約が
生じ、海生物の回収が出来ないことが有る。

本発明は、上記の問題点を解決し、海水配管の曲り、距
離に影響されず安定な走行をし、海生物の堆積位置に移
動し清掃・回収する配管清掃物回収ロボットを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目−的は、先端に配管内の付着物を吸引する吸引ヘ
ッドと該吸引ヘッドを揺動・旋回させる駆動手段と前記
吸引ヘッドが吸引した配管内の付着物を破砕する破砕手
段と該破砕手段が破砕した配管内の付着物を圧送する圧
送手段とを搭載し前記配管内を移動する移動体と、該圧
送手段に接続した輸送管と、を有することによりより達
成される。

上記目的は、先端に配管内の付着物を吸引する吸引ヘッ
ドと、該吸引ヘッドを揺動・旋回させる駆動手段と、前
記吸引ヘッドが吸引した配管内の付着物を破砕する破砕
手段と、破砕手段が破砕した配管内の付着物を蓄積する
蓄積手段と、を搭載し前記配管内を移動する移動手段を
備えたことにより達成される。

上記目的は、前記蓄積手段を前記移動手段に連結する他
の複数の移動手段に搭載したことにより達成される。

上記目的は、前記吸引ヘッドに前記配管内の付着物を剥
離させる破砕手段を設けたことにより達成される。

〔作用〕

上記構成によれば、吸引ヘッドが吸引した配管内の付着
物を破砕手段が破砕し、その破砕されたスラリ状の配管
内の付着物を輸送手段が輸送管を介して地上に圧送する
。従来のように真空吸引ではなく圧送で、配管内の付着
物はスラリ状で流動性が良くある程度の圧力損失も許容
されることから小口径で柔軟な輸送管を用いることが出
来、配管清掃物回収ロボットは輸送管の影響を受けず、
海水配管の曲り、距離にかかわらず安定な走行をするこ
とができる。

また、破砕手段が破砕した配管内の付着物を輸送管を介
して輸送せず蓄積手段に蓄積することにより、輸送管が
不要となり海水配管の曲り、距離にかかわらず安定な走
行をすることができる。

そして、蓄積手段を移動体に連結する他の移動体に搭載
することにより、多くの破砕した配管内の付着物を蓄積
することが出来るので、配管清掃物回収ロボットの行動
範囲が広くなる。

更に、吸引ヘッドに配管内の付着物を破砕する破砕手段
を設けることにより、配管内面に付着した海生物を剥離
させる除去と粉砕とを一連の作業で実施することが出来
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示す。

第１図に配管清掃物回収ロボットの構成を示す。

配管清掃物回収ロボット４は、貝吸引口となる吸引ヘッ
ド５と、吸引ヘッド５を半径方向に伸縮させ、吸引ヘッ
ド５の高さを検出するセンサが付属した吸引ヘッド伸縮
機構１８、吸引ヘッド５を駆動する吸引八ツ１ル駆動機
構１３を前段に有し、吸引した貝類を細く粉砕する二段
ローラカッタ形の粉砕機構８を後段に有する。吸引ヘッ
ド駆動機構１３と粉砕機構８は走行台車上に搭載され、
台車下部には、数組の走行車輪６を有し配管内を走行す
る。配管清掃物回収ロボット４の上部には、走行時の転
倒防止用の支持ローラ７が備えられるとともに、前部に
は、走行前方の監視及び貝回収状況の監視用のＩＴＶカ
メラ１０及び照明１１が設けられている。又、粉砕機構
８の後段には、−時貯蔵のタンク１４とスラリー輸送用
のポンプ１５を有する。配管清掃物回収ロボソ１−４の
後方には、本ロボットを制御するための制御ケーブル９
と、粉砕した貝類を輸送するための輸送ホース１６及び
給水ホース１７が海水系冷却水配管１のマンホール１２
より上部に延び、地上に設置の操作盤及び回収タンク車
へと接続されている。

次に、配管清掃物回収口ボッ１−の動作を示す。

海水系冷却水配管１には、何箇所かのマンホール１２が
有り、このマンホール１２から配管清掃回収ロボット４
を吊り降し、配管内に設置する。配管清掃物回収ロボッ
ト４は、海水系冷却水配管工内を走行し、貝類堆積位置
まで移動する。地下の配管内は太陽光が入射しないため
照明装置１１にて前方を照明し、堆積位置はＩＴＶカメ
ラ１０で遠隔監視をしている作業者が判断する。堆積位
置に接近した配管清掃物回収ロボット４は、まず吸引ヘ
ッド５の旋回基準軸の合わせ動作を行なう。

この旋回基準軸とは、大口径配管の場合、吸引ヘッド５
のならい状態において配管内面との隙間を一定にするた
めのものであり配管径の中心に合わせるものである。こ
の動作は吸引ヘッド５の首振り旋回部を支持する昇降部
によって成される。次に吸引ヘソ１〜５の近傍に設けた
吸引ヘッド伸縮機構１８により徐々にヘッド先端を配管
内面に近づけて行き、干渉のない適切な位置に設定され
た後に吸引動作を開始する。吸引動作は搭載した図示せ
ざるバキュームポンプにて実施され、吸引された貝類の
塊りは次段の粉砕機構８へと送られる。

粉砕機構８には上下二段に設置されたローラカッタを有
し、貝類はその間に送り込まれる。ローラカッタは回転
しながら貝類を圧縮・粉砕し次段のタンク１４へと送り
込む。貝類は硬度が高いためここで細く破砕される。タ
ンク１４には給水ホース１７と輸送ホース１６が通じて
おり、輸送ホース１６はスラリー輸送ポンプ１５を介し
て地上へ接続している。輸送ホース１６の流れにより貝
類も一緒にスラリー輸送される。

第２図に破砕された貝類のロボット内貯蔵に関する実施
例を示す。

回収ロボット本体４の後方にボールジヨイント２５にて
連結されたタンク車２０内には、回収タンク２１及び吸
引ポンプ２２が収納されており、回収ロボット本体４に
て粉砕された貝類は、吸引ポンプ２２にて回収タンク２
１に送り込まれる。

回収ロボット本体４の走行は傾斜水平曲管を走行する場
合を考えて、その連結には自由度を有するポールジゴイ
ント２５にて連結されるとともに送り出すホースにはフ
レキシブルホース２３及びジャバラ型のカバー２４にて
構成される。回収タンク２１内には粉砕された貝の堆積
量を計測し一定レベル以上、すなわち、タンク内が一杯
になったことを検出するためのレベル計２７が取付けら
れる。このレベル計は、第３図に示す如く、リミットス
イッチ３１及びロッド３０がケース３３に収納されてお
り、粉砕具３２の量が増加し、ロッド３０が押し上げら
れ、リミットスイッチ３１の接点が閉じて回収限界を表
示する様になっている。

回収タンク２０は自刃走行源は有しておらす、下部に車
軸を有し、前段の回収ロボット本体４により牽引される
構成となっている。

このようにして回収した貝類を送り出すホースが不要と
なり走行時におけるロボットに対する負担が軽減される
。従来は、貝類が塊状となっていたため嵩比重が小さく
タンク内の貯蔵効率が非常に悪く、大量の貝回収には不
向きの点も有ったが、粉砕することにより貯蔵効率も高
まりタンクも小さくてすむことになる。又、このタンク
は必ずしも配管清掃物回収ロボット４の本体内に搭載す
る必要はなく、列車のように多数連結する方式も採用出
来る。

第４図に清掃機能を備えた吸引ヘッドの構造を示す。吸
引ヘッド５内には長草し用のブラシ４０を備えた回転部
４１とそれをヘッド内に固定する固定部４７と回転部４
１の回転駆動源となるモータ４５及びガイド用のベアリ
ング４８．４９歯車４３．４４より構成される回転部４
１は円筒形状をしており内側が空洞となっていて、ここ
が除去した貝の通過する吸引口となる。回転部４］の外
側とは歯車４２が形成されていてベアリング４９にて支
持された歯車４４．４３が結合されている。

この歯車４３．４４は吸引ヘッド５の軸方向に対し円周
上に４ケ所配列されていて、そのうちの１１］ ケ所の歯車４４にはモータ４５が直結されている。

今、モータ４５を回転させることにより回転部４７にベ
アリングに支持された回転部４１が連続回転を行ない、
ブラシ４０の回転力により配管内に付着した貝を剥離さ
せ落下させることが出来る。

落下させた貝は、円周方向の清掃後にブラシ４０の回転
を止め、吸引操作を行なうことで回収する。

本手段により１つの吸引ヘッド５により、貝清掃と吸引
を同時に行なうことが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、移動体内に配管内の付着物を破砕する
破砕手段と、その破砕手段が破砕した配管内の付着物を
輸送管に圧送する圧送手段とを設けることにより、小口
径で柔軟な輸送管を用いることが出来るから、配管清掃
物回収ロボットは輸送管の影響を受けず、海水配管の曲
り、距離にかかわらず安定な走行をし、海水配管内に堆
積した付着物を効率よく回収・除去することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の配管内清掃物回収ロボットの
構成を示す斜視図、第２図は本発明の実施例の回収ロボ
ット本体とタンク車の構成を示す側面図、第３図は第２
図に示したレベル計の縦断面図、第４図は本発明の実施
例の清掃機能を備えた吸引ヘッドの縦断面図、第５図は
一般的な原子力発電所の平面図、第６図は第５図の縦断
面図である。 ４・・配管清掃物回収ロボット、５−吸引ヘッド、６・
・・走行車軸、７・支持ローラ、８・・破砕機構、１０
・・・ＩＴＶカメラ、１］・・・照明、］３・・・張り
ヘッド駆動機構、１４・タンク、１５・ポンプ、１６・
・・輸送ホース、１８・・吸引ヘッド伸縮機構、２０・
・・タンク車、２１　・回収タンク、４０・・・ブラシ
、４１・・・回転部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先端に配管内の付着物を吸引する吸引ヘッドと該吸
   引ヘッドを揺動・旋回させる駆動手段と前記吸引ヘッド
   が吸引した配管内の付着物を破砕する破砕手段と該破砕
   手段が破砕した配管内の付着物を圧送する圧送手段とを
   搭載し前記配管内を移動する移動体と、該圧送手段に接
   続した輸送管と、を有することを特徴とする配管清掃物
   回収ロボット。 ２、先端に配管内の付着物を吸引する吸引ヘッドと、該
   吸引ヘッドを揺動・旋回させる駆動手段と、前記吸引ヘ
   ッドが吸引した配管内の付着物を破砕する破砕手段と、
   破砕手段が破砕した配管内の付着物を蓄積する蓄積手段
   と、を搭載し前記配管内を移動する移動手段を備えたこ
   とを特徴とする配管清掃物回収ロボット。 ３、前記蓄積手段を前記移動手段に連結する他の複数の
   移動手段に搭載したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の配管清掃物回収ロボット。 ４、前記吸引ヘッドに前記配管内の付着物を剥離させる
   手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第３項のうち何れか１項に記載の配管清掃物回収ロボ
   ット。