JPH112609A - 容器内部点検装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内のガス遮断器が開閉する際、これに伴
って摺動部に切粉が発生するが、その点検を目視又は光
ファイバを用いて行っているため、将来のガス遮断器の
高電圧化、大容量化に対しては、精度等の面で対応が難
しい。 【解決手段】 カメラカバー２１、窓板２２、カバー取
付部２５及びＯリング２６により形成された密封空間内
に、ＣＣＤカメラ２０が配設される。ＣＣＤカメラ２０
は被写体を証明するための照明用光源２９を装備してお
り、その照射光が窓板２２の表面で反射してＣＣＤカメ
ラ２０の撮像面に入り込むのを防止するため、窓板２２
は撮影光軸に対して斜めに設置される。以上の構成を含
む容器内部点検装置３８は容器１内に挿入され、摺動部
からの切粉等の発生状況や、シールド内の切粉等を撮影
する。この撮影映像が容器内の点検に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器の内部を点検
する容器内部点検装置に係り、特に、腐食性ガスが充填
された容器内を外部から挿入した機材により画像化して
点検するための容器内部点検装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の容器内部点検装置を示して
いる。この従来の容器内部点検装置は、光ファイバーを
用いて構成されている。点検対象の容器はガス遮断器で
あり、内部には腐食性ガス（例えば、ＳＦ6 ガス）等が
封入されている。図中、１は筒状を成して接地電位に保
たれた容器、２は容器１内に配設された導体、３は導体
２の端部を支持するスペーサ、４は導体２に接続される
と共に容器１の外部に露出する引出導体、５は容器１内
に満たされたＳＦ6 ガス、６及び７は１組で遮断器を構
成すると共に導体２の途中に設けられた主遮断部、８は
導体２に並設された抵抗体、９は容器１の内面の軸方向
に配設された光ファイバ、１０は導体２及び抵抗体８を
シールドするシールド電極、１１は光ファイバ９の出口
部に設けられた点検窓１１、１２は光ファイバ９を支持
するために容器１の内面近傍に配設された支持棒、１３
は複数箇所で光ファイバ９を固定する接続部、１４は光
ファイバ９の端部を容器１の内面に固定する位置決め部
である。

【０００３】図１０は抵抗体８の接続回路を示す。抵抗
体８には抵抗体遮断部１５が直列に接続され、これらと
並列に主遮断部６，７が直列接続された状態で並列接続
されている。抵抗体遮断部１５は、主遮断部６，７によ
る遮断器の開閉に伴うサージ電圧の低減を図るために用
いられ、上記遮断器の投入（ＯＮ）時には主遮断部６よ
りも早く投入され、遮断器の遮断（ＯＦＦ）時には主遮
断部６よりも遅れて遮断される。

【０００４】図９のような構成の容器において、点検を
行う場合、人が接近できる部分については、ガス遮断器
の容器を開放して検査員による内部点検が行われる。人
が接近できない狭隘部は、点検窓１１を通して挿入され
た光ファイバー９を用いたファイバースコープ又は光フ
ァイバー式容器内部点検装置を使用して点検が行われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の容器内
部点検装置によると、容器１にガス遮断器が用いられ、
その開閉が油圧により行なわれているため、開閉に伴っ
て摺動部に切粉が発生する可能性がある。この切粉の点
検は、従来より、容器１の点検窓１１から検査員による
目視又は光ファイバ９を用いた点検が行われていた。

【０００６】しかし、近年においては、ガス遮断器がま
すます高電圧化及び大容量化する傾向にあり、上記した
様な点検が、高精度に且つ安全に行えることが要望され
ている。具体的には、ＣＣＤカメラ等を用いて切粉等を
高画質（例えば、鮮明に）に表示可能な画像点検技術の
開発が望まれている。

【０００７】本発明は、上記従来技術の実情に鑑みて成
されたもので、容器内の切粉等の発生状況を高画質に表
示できるようにして点検精度を向上させた容器内部点検
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、通常時は密封状態にある容器に対し、
必要に応じて内部の状態を点検する容器内部点検装置に
おいて、撮像デバイスを用いて構成されると共に照明用
光源を備え、前記点検時に内部に挿入されて照明光で照
明しながら点検対象を撮影するカメラと、該カメラを封
止状態にすると共に、前記カメラの撮影光路上に光軸に
対して傾斜させ且つ封止部の一部を形成するように配設
された窓板を有するカメラカバーと、先端部で前記カメ
ラを支持すると共に該カメラに接続されるケーブルを内
嵌し且つ前記点検時に前記容器の外まで露出する長さを
有するケーブル保持部材と、該ケーブル保持部材及び前
記カメラカバーを保持する保持手段とを備えた容器内部
点検装置にしている。この構成によれば、光ファイバ等
の媒体に比べて高解像度及び高鮮明度が得られるＣＣＤ
等の半導体撮像素子を用いた撮像装置を容器内に挿入配
置し、その映像を用いて点検が行われるため、切粉等を
高精度に検出することが可能になる。更に、カメラに備
えられた照明用光源の照射光が窓板で反射しても、窓板
が光軸に対して斜めに設置されているため、半導体撮像
素子側への照射光の反射が防止され、映像の画質を劣化
させることがない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の容器内部
点検装置の主要部の構成を示す。２０は切粉等を撮影す
るＣＣＤカメラであり、ＣＣＤ（電荷結合素子）、光学
レンズを含む光学系、駆動回路及び映像回路等を備えて
構成されている。２１はＣＣＤカメラ２０を覆うように
配設されたアクリル樹脂製等のカメラカバーであり、先
端部の内側には斜めに窓板２２が配設されている。窓板
２２を斜めに取り付ける理由は、ＣＣＤカメラ２０から
の照明用の光がＣＣＤカメラ２０の方に反射しないよう
にするためである。２３は保護カバーであり、カメラカ
バー２１に外嵌されるように取り付けられ、その先端面
には開口による窓２４が形成されている。保護カバー２
３には、ねじ結合によりカバー取付部２５が連結され、
このカバー取付部２５とカメラカバー２１の内接部には
Ｏリング２６が設けられ、カメラカバー２１内の気密化
が図られている。これにより、容器１に挿入した時に容
器内の腐食性ガス（例えば、ＳＦ6 ガス）によるＣＣＤ
カメラ２０の腐食を防止することができる。カバー取付
部２５の他端にはステンレス鋼等を用いて作られたケー
ブル保持部材としての挿入用管２７が連結されている。
この挿入用管２７及びカバー取付部２５内にはケーブル
２８が挿通され、ケーブル２８の先端にはＣＣＤカメラ
２０が接続されている。以上の各部材により、容器内部
点検装置３８が構成される。なお、保護カバー２３とカ
バー取付部２５により保持手段が形成される。

【００１０】図２は図１に示したカメラカバー２１の詳
細構造を示す。上記した様に、カメラカバー２１内の先
端寄りには窓板２２が斜め位置にして形成されている。
カメラカバー２１の後端（カバー取付部２５側）は外形
が大きくとられ、保護カバー２３に対して軸方向の面で
接触できるようにしている。図２の先端面（右側端面）
には窓２１ａが形成され、後端（左側端面）にはカメラ
挿入口２１ｂが形成されている。

【００１１】ここで、窓２４と照明光との関係を図３及
び図４を参照して説明する。図３は窓板が斜めの場合の
照明光と反射光の関係を示し、図４は窓板が垂直の場合
の照明光と反射光の関係を示している。ＣＣＤカメラ２
０の先端部の周囲には、点検位置を照明するための照明
用光源２９が設置されている。この照明用光源２９によ
る照明光３０は被写体に向けて照射され、途中で窓板２
２を通過する。この時照明光３０に対して、窓板２２の
表面で反射する反射光３１と窓板２２を通過する透過光
３２が生じる。３３は窓の法線であり、照明光３０及び
反射光３１の各々に対し、角度θの関係にある。反射光
３１が窓板２２に対して垂直に近くなると（図４の状
態）、反射光３１はＣＣＤカメラ２０の方向に向かって
ＣＣＤカメラ２０に入射し、ＣＣＤカメラ２０で撮影し
た映像の品質が劣化する。そこで、図１及び図２に示し
た様に、反射光３１の影響を取除くために、上記した様
に窓板２２を斜めに設置している。窓板２２を斜めにす
ると反射光３１がカメラに入らなくなり、品質劣化のな
い高画質の映像を得ることができる。

【００１２】図５は図１に示した本発明の容器内点検装
置３８を用いてガス遮断器（容器）の内部点検を行う様
子を示している。容器１の構成はほぼ図９と同じであ
り、図中、２は導体、３はスペーサー、４は引出導体、
５はＳＦ6 ガス、８は抵抗体、１０はシールドである。
スペーサ３を固定している容器１のエンドプレート３４
には、容器内部点検装置３８を容器１内に挿入するため
の挿入口３５が設けられている。 容器内部点検装置３
８は、挿入口３５から容器１内へ挿入され、ＣＣＤカメ
ラ２０が抵抗体８を点検できる位置まで挿入される。こ
のとき、挿入用管２７は容器１の外に露出する程度の長
さのものを容器内部点検装置３８に装着する。ケーブル
２８は挿入用管２７を通して容器１の外に引き出され
る。

【００１３】図６は容器内部点検装置３８と抵抗体８の
位置関係を示している。図中、３６は抵抗体支持金具、
３７は抵抗体締付金具である。前記した様に、点検にし
なければならないのは、切粉等が発生する部位である。
そこで、ＣＣＤカメラ２０は抵抗体支持金具３６及び抵
抗体締付金具３７の摺動部を被写体とし、前記摺動部を
撮影し、ケーブル２８を通して外部の画像処理装置等に
送出される。この撮影に際しては、照明用光源２９が点
灯される。

【００１４】図７は本発明の容器内部点検装置の第２の
実施の形態を示す。図中、４０は挿入用管２７を内嵌し
た首振り手段としての首振り部である。この首振り部４
０は、４１は挿入用管２７の途中に設けられた可撓部材
による曲がり部、この曲がり部４１と保護カバー２３の
間に形成された支持部材としての首振り支持管４２、首
振り支持管４２に接する支点４３、支点４３の反対側に
配設された首振り歯車４４、首振り歯車４４（首振り歯
車４４，４５は伝達機構を形成）に噛合する首振り歯車
４５、首振り歯車４５を回転駆動する駆動源としての首
振り用モータ４６、曲がり部４１の近傍の挿入用管２７
を支持する支持枠４７，４８を備えて構成される。更
に、５０は挿入用管２７の後端部に設けられた回転手段
としての回転部である。回転部５０は、作業者が手で把
持するための保持部５１、挿入用管２７に同心に固定さ
れた回転歯車５２、この回転歯車５２に回転力を伝達す
る回転駆動歯車５３、この回転駆動歯車５３を回転駆動
する回転用モータ５４を備えて構成されている。

【００１５】図７の構成においては、首振り部４０の首
振りモータ４６を駆動することにより、その回転が首振
り歯車４５，４４に順次伝達され、その回転量に応じて
曲がり部４１が撓み、ＣＣＤカメラ２０が所定の方向に
首振りをする。これにより、撮影したい方向へＣＣＤカ
メラ２０を向けることが可能になる。また、回転部５０
の回転用モータ５４を駆動すれば、その回転が回転歯車
５３，５２に順次伝達され、挿入用管２７を矢印５３方
向へ回転させる。挿入用管２７はＣＣＤカメラ２０に到
るまで１本で構成されているため、挿入用管２７の回転
は矢印５３の回転のままＣＣＤカメラ２０に伝達され、
ＣＣＤカメラ２０を回転させる。この様に、第２の実施
の形態は首振り部４０と回転部５０を備えたことによ
り、点検範囲の拡大及び操作性の向上を図ることができ
る。

【００１６】図８は本発明の容器内部点検装置の第３の
実施の形態を示す。この容器内部点検装置においては、
ＣＣＤカメラ２０を首振りさせる首振り手段としての首
振り部６０が設けられている。この首振り部６０は、Ｕ
字形に加工されて挿入用管２７の先端部に設けられた支
持枠６１、この支持枠６１に保持され且つ挿入用管２７
の先端に連結された駆動源としての首振りモータ６２、
この首振りモータ６２の回転軸に取り付けられた首振り
歯車６３（伝達機構を形成）、この首振り歯車６３の先
端に設けられると共に保護カバー２３を支持する支持部
材としての首振り支持管６４の各々を備えて構成され
る。図８の構成においては、首振り部６０の首振りモー
タ６２が駆動されると、その回転が首振り歯車６３に順
次伝達される。首振り歯車６３は駆動状態に応じて挿入
用管２７に対する傾きが変化し、この傾きに応じてＣＣ
Ｄカメラ２０が矢印６５方向へ首振りをする。これによ
り、点検範囲の拡大及び操作性の向上を図ることができ
る。

【００１７】以上、説明した本発明の実施の形態によれ
ば、ガス遮断器のように腐食性ガスが入っている容器内
にＣＣＤカメラを直接挿入して対象物の点検を行うこと
ができるので、解像度が高く鮮明な画像が得られ、摺動
部で発生する切粉の挙動の観察が効果的に行える。

【００１８】なお、カメラカバー２１が十分な強度を有
している場合、保護カバー２３を省略することもでき
る。この場合、カバー取付部２５とカメラカバー２１の
間にねじ加工を施し、両者を締め付ける構造にする。
又、ケーブル２８の保護と容器内部点検装置３８の挿入
と搬出を容易にするために挿入用管２７を用いたが、ケ
ーブル２８の保護を無視できるのであれば、挿入用管２
７に代えて棒状のものを添える構造にしてもよい。

【００１９】また、回転部５０は、その駆動源に回転用
モータ５４を用いたが、モータに代え、手動により回転
力を付与する構成にしてもよい。

【００２０】更に、撮像デバイスは、上記実施の形態に
おいてはＣＣＤを用いるものとしたが、他の撮像デバイ
ス、例えば、撮像管やＭＯＳ撮像素子であってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、撮像デバイスを用いたカメラを容器内に挿入できる
ようにし、且つ、カメラに付属する照明用光源による照
射光が窓板で反射して来るのを防止する配置できる窓板
の配置構造にしたので、容器内の点検部位の画像を高解
像及び高鮮明に得ることができる。この結果、点検にお
ける検出精度を向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による容器内部点検装置の主要部の構成
を示す断面図である。

【図２】図１に示したカメラカバーの詳細構造を示す断
面図である。

【図３】図３は窓板が斜めの場合の照明光と反射光の関
係を示す説明図である。

【図４】図４は窓板が垂直の場合の照明光と反射光の関
係を示本発明の斜め窓板使用の容器内部点検装置と抵抗
体との関係を示すを示す説明図である。

【図５】図１に示した本発明の容器内点検装置を用いて
ガス遮断器の内部点検を行う様子を示す説明図である。

【図６】本発明による容器内部点検装置と容器内の抵抗
体の位置関係を示す説明図である。

【図７】本発明の容器内部点検装置の第２の実施の形態
を示す正面図である。

【図８】本発明の容器内部点検装置の第３の実施の形態
を示す正面図である。

【図９】従来の容器内部点検装置を示す正面断面図であ
る。

【図１０】図９の抵抗体及び該抵抗体と密接な関係を有
する部材の結線を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 容器 ５ ＳＦ6 ガス ６、７ 主遮断部 ８ 抵抗体 ２０ ＣＣＤカメラ ２１ カメラカバー ２２ 窓板 ２３ 保護カバー ２５ カバー取付部 ２６ Ｏリング ２７ 挿入用管 ２８ ケーブル ３８ 容器内部点検装置 ４０，６０ 首振り部 ４１ 曲がり部 ４２，６４ 首振り支持管 ４４，４５，６３ 首振り歯車 ４５，６２ 首振り用モータ ４７，４８，６１ 支持枠 ５０ 回転部 ５１ 保持部 ５２，５３ 回転駆動歯車 ５４ 回転用モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 八州一 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通常時は密封状態にある容器に対し、必
   要に応じて内部の状態を点検する容器内部点検装置にお
   いて、撮像デバイスを用いて構成されると共に照明用光
   源を備え、前記点検時に内部に挿入されて照明光で照明
   しながら点検対象を撮影するカメラと、該カメラを封止
   状態にすると共に、前記カメラの撮影光路上に光軸に対
   して傾斜させ且つ封止部の一部を形成するように配設さ
   れた窓板を有するカメラカバーと、先端部で前記カメラ
   を支持すると共に該カメラに接続されるケーブルを内嵌
   し且つ前記点検時に前記容器の外まで露出する長さを有
   するケーブル保持部材と、該ケーブル保持部材及び前記
   カメラカバーを保持する保持手段とを具備することを特
   徴とする容器内部点検装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、前記カメラカバーの外
   側に設けられて該カメラカバーを保護する保護カバー
   と、該保護カバーならびに前記ケーブル保持部材を保持
   するカバー取付部とを具備することを特徴とする請求項
   １記載の容器内部点検装置。
3. 【請求項３】 前記カメラカバーは、樹脂加工により前
   記窓板と一体構造に作られていることを特徴とする請求
   項２記載の容器内部点検装置。
4. 【請求項４】 前記カメラの撮影視野を変化させる首振
   り手段が、前記ケーブル保持部材の先端部と前記カメラ
   の間に設けられることを特徴とする請求項１記載の容器
   内部点検装置。
5. 【請求項５】 前記首振り手段は、前記ケーブル保持部
   材の先端部に固定される支持枠と、前記保持手段に連結
   された支持部材と、該支持部材と前記ケーブル保持部材
   の先端部を連結する可撓部材と、前記支持部材に搭載さ
   れた駆動源と、該駆動源の駆動力を前記カメラに伝達し
   て前記カメラを回動させる伝達機構とを具備することを
   特徴とする請求項４記載の容器内部点検装置。
6. 【請求項６】 前記ケーブル保持部材を円周方向に回転
   させる回転手段を前記ケーブル保持部材の後端部に設け
   たことを特徴とする請求項５記載の容器内部点検装置。
7. 【請求項７】 前記首振り手段は、前記ケーブル保持部
   材の先端部に固定される支持枠と、前記保持手段に連結
   された支持部材と、該支持部材に搭載された駆動源と、
   前記支持部材には連結されながら前記ケーブル保持部材
   の先端部に対しては分離しており、前記駆動源の出力を
   もとに前記カメラを回動させる伝達機構とを具備するこ
   とを特徴とする請求項４記載の容器内部点検装置。