JPS61271080A - 油中水中両用清掃ロボツト - 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、スラッジ清掃用ロボットに関するものであり
、特に原油、重質油または混炭油等の貯槽内のスラッジ
を清掃する目的だけでなく、貯水槽、水路等に堆積する
比較的かたく除去しにくいスラッジを効率的に清掃する
目的にも使用しうるロボットに関するものである。

（従来の技術） 原油貯槽のように、スラッジ（ワックスやアスファルテ
ン等を主体とする含油堆積物）を底部または側壁に発生
しゃすい貯槽においては、定期的に貯槽を解放し内部の
スラッジを外部へ除去することが消防法によって義務づ
けられている。このため、タンク洗浄法として各種の方
法が開発され、原油洗浄法、温水洗浄法、攪拌機や掃除
機などによる機械的洗浄法、さらにはこれらの組合せ法
が提案されている。

これらの洗浄法のなかで、原油洗浄法は溶媒として原油
を用いるため設備が簡単でしかも洗浄効率が高いことか
らタンク洗浄法の主流をなすものである。原油洗浄法は
、気相洗浄法と液中洗浄法に大別され、作業条件に応じ
ていずれかの方法が採用さ′れている。しかしながら、
スラッジ類には性状的に極めて硬質のものがあり、この
ようなスラッジは原油を長期に亘って貯蔵した時に多量
に生成し、通常の原油洗浄法では容易に除去しえず槽内
の随所に塊状または層状をなして堆積していた。本発明
者らは、このような硬質なスラッジを効率的に除去する
ため、特願昭５８−２５１９６３号において残渣油回収
ロボットを提案した。

一方、貯水槽たとえば原子炉の冷却水を貯留する貯槽や
水路などにおいても、槽底板のサビや外部から運びこま
れたゴミ、水中の溶解物によって泥状あるいは岩盤状の
スラッジ（スケールとも称する）が生成し、清掃作業を
必要としている。この場合の清掃法にも、ロボットを使
用することが提案されており例えば、特開昭５５−１６
５１７７号に記載されている。このロボットは、本体底
部に清掃用回転ブラシを有し、当該ブラシを駆動せしめ
て、水槽の内壁面をブラッシングするとともに固定した
吸込口から槽内底のスケール等の不純物を排出せしめる
水中走行洗浄装置として開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 油槽の洗浄においては、本発明者らが既に提案した残渣
油回収ロボットを使用することにより、スラッジの大半
を残油とともにスラリー状態として外部へ排出させるこ
とができる。しかしながら、こうして排出しうるスラッ
ジは比較的軟質なものであり、スラッジが硬質で多量に
残存している場合には上記ロボットを用いても所期の満
足すべき機能を発揮しえなかった。また、油類が多量に
存在し、ロボット本体が沈潜してしまう場合には、動力
発生装置からの排ガスが油中に噴出し、遠隔操作がしに
くいという難点があった。

一方、貯水槽や水路の洗浄においても、前記先行技術に
開示されたロボットでは比較的軟質の泥土や剥離しやす
いサビ等は除去しえてもスラッジ相互が緊密に結合した
ものは容易には除去しえないという難点があった。また
、このような貯水槽用清掃ロボットは大型で電気駆動な
ため、油槽の清掃に用いようとすると、マンホールから
内部へ搬入しにくいとか電気スパークの発生により爆発
の危険があるといった問題点を有していた。

従って、本発明が解決すべき間９題点、すなわち本発明
の目的は比較的硬質のスラッジが堆積した油槽を効率的
かつ安全に清掃するロボットを提供するとともに、貯水
槽や水路においてもスラッジを円滑に除去しつるロボッ
ト（油中水中両用清掃ロボット）を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、油槽内に堆積した硬質スラッジを効率的
に除去するには如何なる手段を採用すればよいかについ
て、鋭意検討を重ねた結果、かかる硬質スラッジを粉砕
するクラッシャー、および粉砕したスラッジを油分とと
もに吸込みやすいスラリー状態を形成する吸込み手段お
よび動力発生装置からの排気を導出するフロートを備え
れば、上記問題点を解消でき、同時に当該手段を採用し
たロボットであれば、貯水槽や水路などのスラッジを除
去する場合にも活用しうる事を確認して本発明を完成し
た。

すなわち本発明は、スラッジを粉砕し掻き寄せるクラッ
シャーをもつスラッジ粉砕手段を有する清掃ロボットに
おいて、掻き寄せたスラッジを液状物とともに吸い込む
ための上下および又は左右方向へ動作しうる吸込ノズル
をもつスラリー吸込手段を備えるとともに、動力発生装
置からの排気を導出するためのフロートを備えたことを
特徴とする、油中水中両用清掃ロボットに関するもので
ある。

次に、本発明の油中水中両用清掃ロボットの詳細を図面
によって説明する。第一図に本発明の油中水中両用清掃
ロボットおよび遠隔操縦装置の概要を示す。まず、油中
水中両用清掃ロボット（１）の各部について説明する。

ロボットは、本体（６）、スラッジ粉砕手段（８）およ
びスラリー吸込手段（３２）から構成される。本体は、
フレーム、無限軌道輪、ポンプおよび動力発生装置、動
力伝達装置からなり、上部をカバー（１０）によって覆
われている。

無限軌道輪は、前部後部に各２個の車輪（１０６および
１０７）を無端ベルトで連結したものである。

かかる車輪は前部後部に各１個で構成してもよいが、い
かなるスラッジ堆積状態であっても駆動力を有効に伝達
させうるという点で、前部後部に各２個の車輪を備える
のが好ましい。ポンプは、液中に分散したスラッジをス
ラリー状態で外部へ排出するものであり、スラッジによ
る閉塞がなく、大量のスラリーを円滑に排出しうる吐出
能力をもつものが用いられる。また動力発生装置および
動力伝達装置は、ポンプおよびスラッジ粉砕手段、スラ
リー吸込手段を作動させるに必要な動力を発生し伝達す
る装置であり、本発明では油中におけるスパークの発生
を防止するため油圧もしくは空気圧を利用する装置が採
用される。これら無限軌道輪の上部およびポンプ、動力
発生装置、動力伝達装置は、カバーにより覆われ、カバ
ーの上部にはセンサー（１１０）およびカメラ（１０８
）が載置される。カバーはスラッジ粉砕手段およびスラ
リー吸込手段の上部をも蔽うよう構成される。

かように構成すれば、スラッジの効率的粉砕およびスラ
リーの吸込能力の向上をはかることができる。センサー
は、本体の各コーナーに設けられスラッジの堆積状況お
よびロボット周囲の障害物を検知し、ロボットを最適位
置に配備しスラッジの清掃効率を高めるために使用され
る。センサーとしては、油中使用では探触子を備えた機
械的センサー、水中使用では超音波や光を発する電気的
センサーなどが採用され、用途に応じて切替え作動され
る。またカメラは、ロボットの作動状況を撮影し、遠隔
操縦を容易にするためのもので、本体の中央もしくは前
部で特にスラッジ粉砕手段およびスラリー吸込手段の作
動が確認しうる場所に設置される。カメラは上下・左右
に摺動しうるちのが好ましい。なお、本体前部の支柱（
８２）はスラッジ粉砕手段およびスラリー吸引手段を上
下動せしめるものであるが、この上端に小型フロート（
１０３）を設け、センサーおよびカメラ非作動時のバッ
クアップをさせることもできる。後部フロート（１０２
）は、本体の動力発生装置や動力伝達°装置が空気圧を
利用する場合に、その排気ガスを外部へ導出するための
もので排ガス導出管（１０５）に接続され、液面に浮遊
するように取付けられる。従って、ロボットの位置は小
型フロートおよび後部フロートによって外部から容易に
確認しうるわけである。なお、後部フロートはロボット
が液中に沈まない場合には、本体カバーのフロート台（
ｌｏｔ）へ固定しておけばよい。

本発明のロボットにおいて、スラッジ粉砕手段は次の如
く構成される。すなわち、円筒状のクラッシャー（３０
）が支持枠（３８）を介して本体の粉砕装置固定部材（
３４）に連結される。クラッシャーには、スラッジを粉
砕してスラリー吸込手段側へ掻き寄せるための個々に独
立した刃（１００）が取付けられている。刃は、湾曲体
で、放射状にクラッシャーへ取付け、スラッジの掻き寄
せ効果を高めるようにする。底刃（巾が広く背が低いも
の）を、互いに間隔が一定で刃巾と同程度となるよう取
付けた時、スラッジの粉砕掻き寄せ効果が大きい。支持
枠は、クラッシャーへ動力を伝達するとともにクラッシ
ャーを支え、スラッジ粉砕時の衝撃を吸収させるための
ものである。粉砕装置固定部材はスラッジ粉砕手段を本
体へ結合する部分で、該手段の全体を上下にスライドさ
せる機能を有する。

本発明のスラリー吸込手段は、吸込ノズル（３３）およ
びノズルを上下および又は左右方向へ動作せしめる首ふ
り部材（１０４）で構成される。吸込ノズルは、粉砕さ
れたスラッジ塊片よりも大口径で、吸込口が円形、角型
等任意の形状をした小型筒状体である。吸込ノズルは、
粉砕され掻き寄せられるスラッジのスラリー流体の中を
上下、左右に摺動するため、軽量のものが作動上好まし
い。また、吸込口の端部にはポンプの閉塞を防ぐためフ
ィルタ一部材が装着される。吸込口の先端、フィルタ一
部あるいは吸込口の周囲にはセンサーが取り付けりられ
る。これらセンサーは、吸入されるべきスラッジの存在
をキャッチし液状物のみの吸込みヲ防キ、スラッジ密度
の高いスラリーを外部へ排出するよう作動される。セン
サーとしては感圧素子を組み込んだものが用いられ、極
力消費電力の少ないものが好ましい。首ふり部材は、ク
ランク機構を利用するものでもよいし、油圧ハンドに応
用されているグリップ旋回軸機構を利用するものでもよ
い。粉砕装置固定部材の下部空間（３５）は、吸込ノズ
ルの移動用空間である。吸込ノズルから吸込まれたスラ
リーは、スラリー導出管（３６および３７）によって外
部へ排出される。当該導出管は、ロボットの移動に円滑
に対応しうるように柔軟であって油分に冒されず、しか
もスラッジによる摩耗に耐える材質の管を採用する。ロ
ボットに電気設備を積載した場合、漏電による危険を防
止するため防爆構造とする必要がある。

次に、本発明の遠隔操縦装置（２）について説明する。

遠隔操縦装置は、操縦レバー（２）、スクリーン（１１
２）及び計器（１１４）から構成される。操縦レバーは
、ロボット本体の移動方向（前進、後退、旋回）を指示
するもので、ポンプやスラリー粉砕手段への動力を制御
するレバーや、出力の調節ダイヤルを備えることもでき
る。スクリーンは、本体のカメラが撮影したロボットの
作動状況を写し出すものであり、通常はテレビスクリー
ンであるがコンピュータを搭載しておればＣＲＴであっ
てもよい。計器は、ロボットに与えられる動力量あるい
はセンサーから送信される情報を表示するものである。

なお、スクリーンおよび計器は必須ではなく、また操縦
レバーの操縦台から分離して設置することもできる。

本発明の油水両用清掃ロボットは、次の要領で作動せし
める。まず、油槽や水槽など清掃が必要な場所へロボッ
ト本体を配置し、スラッジの存在箇所へスラッジ粉砕手
段が当接するように、遠隔操縦する。次に予備作業とし
てスラッジ粉砕手段を駆動し、クラッシャーの回転力に
よりスラッジを破砕する。本格清掃作業では、スラッジ
の粉砕状況を確認しながら、スラリー吸込手段を作動さ
せる。スラッジが極めて硬質であれば、クラッシャーを
逆転させたり、スラッジ粉砕手段を上下させる。また併
せて、吸込ノズルを上下および又は左右方向に摺動させ
て一層効率的にスラッジをスラリー化して外部へ排出す
る。

ロボットが完全に液中に沈む場所では、後部フロートを
液面に浮遊させて、各部のセンサーやカメラを用いてロ
ボットの位置および作動状況を確認しつつ作業を進める
。

（作　用） 本発明の清掃ロボットにおいて、スラッジ粉砕手段はク
ラッシャーに取付けられた底刃により比較的硬質なスラ
ッジを適切な大きさに粉砕するとともに吸込ノズル側へ
掻き寄せる作用をし、スラリー吸込手段は上下左右方向
へ動作しうる吸込ノズルをもち、掻き寄せられたスラリ
ー状のスラッジをノズル入口で滞留させることなく円滑
に外部へ排出する作用を有する。

また、ロボット本体の排気導出用フロートは、ロボット
全体が液中に沈んでも空気圧駆動で清掃作業を行なうこ
とができる。本体吸込ノズルのセンサーは、吸込むべき
スラッジの形状や量を確認するもので、本体カバー上の
センサーやカメラは、運転員が外部からロボットの位置
および各部の作動状況を確認しながら清掃するためのも
のである。

ロボット本体は、小型軽量に構成されているので、狭隘
な場所、例えば貯槽のマンホールや海水取水口などから
分解組立の必要なく搬入しうる。

（発明の効果） 本発明は、上記の如く構成した油中水中両用ロボットで
あり、次のような効果を達成することができる。

１）従来よりも硬質なスラッジを粉砕し、効率的に外部
へ排出できる。

２）油中では安全に清掃作業が行なえ、水中では従来よ
り作業能率を高めることができる。

３）　遠隔操縦が容易に行なえ、全体にコンパクトなた
め取扱いが楽である。

【図面の簡単な説明】

第一図は、本発明のロボット本体と遠隔操縦装置を示す
説明図である。 １、清掃ロボット ２、遠隔操縦装置 ６、ロボット本体 ８、スラッジ粉砕手段 １０、カバー ３０゜クラッシャー ３２゜スラリー吸込手段 ３３、吸込ノズル １００゜刃 １０２、後部フロート １０４゜首ふり機構 １０５゜カメラ １１０、センサー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スラッジを粉砕し掻き寄せるクラッシャーをもつス
   ラッジ粉砕手段を有する清掃ロボットにおいて、掻き寄
   せたスラッジを液状物とともに吸い込むための上下およ
   び又は左右方向へ動作しうる吸込ノズルをもつスラリー
   吸込手段を備えるとともに、動力発生装置からの排気を
   導出するためのフロートを備えたことを特徴とする、油
   中水中両用清掃ロボット。 ２）吸込ノズルは、小型筒状体であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のロボット。 ３）吸込ノズルには、センサーを備えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載のロボット
   。 ４）スラリー吸込手段の上部には、カバーを取付けるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項に記載の
   ロボット。