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技術 管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法

出願人 株式会社三井E&Sホールディングス東京都
発明者 小川和弘小池敏和中林良和井上徳幸川崎進吉田浩
出願日 2005年9月30日 (14年9ヶ月経過) 出願番号 2005-286862
公開日 2007年4月12日 (13年2ヶ月経過) 公開番号 2007-091169
状態 特許登録済
技術分野 孔内観察装置 高架鉄道・ロープ鉄道 他の鉄道方式 電線ケーブルの据付
主要キーワード 保持具側 ゴムパイプ 水平方向分力 挿入ロッド 引き上げ力 水中ロボット 下流側面 原子炉施設
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年4月12日)のものです。
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図面 (11)

課題

管内調査機器枝管内から本管内へ挿入する際、及び、本管内から枝管内に回収する際に、本管内に流れがある場合でも、管内調査機器やケーブル等を保護しながら、管内調査機器を容易に挿入及び回収できる管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法を提供する。

解決手段

枝管3から本管2に管内調査機器40を挿入し、本管2から枝管3に前記管内調査機器40を回収する管内調査機器の挿入回収装置10において、前記管内調査機器40を収容する格納部15と、該格納部15を移動する挿入ロッド17と、該挿入ロッド17と前記格納部15との間に設けられ、前記格納部15が前記枝管3の管軸方向Zと本管2の管軸方向Xの両方を向くことができるようにした屈曲部16とを備えて構成する。

概要

背景

水道本管原子炉施設排水管等の管内を検査する場合に、本管から上向きに分岐し、空気弁等が設けられている枝管から、空気弁を外し、この枝管から、図7〜図10に示すような、カメラ41, 43、カメラ用の照明灯42, 44、管の継目調査用のレーザポインタ45、移動用プロペラ46,47, 48、姿勢制御用の安定フィン49等を装備し、光・電力複合ケーブル50でデータを送信する管内調査機器(調査用水中ロボット)40を本管に挿入して、この管内調査機器によって検査を行っている。

より詳細には、枝管に設けられた仕切り弁閉弁して、枝管から空気弁等を取り外し、必要に応じて、枝管内付着物を除去した後、枝管に管内調査機器を内部に収容した挿入管を取り付ける。この挿入管は、管内調査機器に連結する光・電力複合ケーブルを挿入管の外部に導くケーブル挿入部と、光・電力複合ケーブルを送り出したり、引き込んだりするケーブル送り出し部を備えて形成される。また、管内調査機器は挿入管の一部に収容される。この管内調査機器に接続し、ケーブル挿入部を経由して挿入管の外部に導かれた光・電力複合ケーブルは、ケーブルドラムに巻かれ、計測及び制御装置に連結されている。

そして、挿入管を取り付けた後、仕切り弁を開弁し、光・電力複合ケーブルを送り出して管内調査機器を本管内に挿入し、更に、光・電力複合ケーブルを送り出して管内調査機器を所定の範囲移動させて、管内の調査を行う。調査を終了したら、光・電力複合ケーブルを引き込んで管内調査機器を本管内から挿入管に引き込む。その後、仕切り弁を閉弁し、挿入管を取り外し、枝管に空気弁などを取り付けて、仕切り弁を必要に応じて開弁し、元の状態に戻して一連の作業を終了する。

この管内調査機器を枝管内から本管内に移動する際に、通常、枝管は本管と略垂直に分岐しているため、管内調査機器を略直角に方向転換させる必要がある。この管内調査機器の枝管内から本管内への挿入と、本管内から枝管内への回収を容易とするために、幾つかの方法が提案されている。

その一つとして、検査装置にカメラ部と駆動部と両者を連結するゴムパイプの周囲に一対のワイヤを設け、このワイヤを駆動部により伸縮することにより、ゴムパイプを湾曲させることにより、カメラ部を直角方向に曲げて本管の管軸方向に向けて、本管内に送り込む管内への検査装置の挿入方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

しかしながら、上記の方法では、本管の水流が、直接カメラ部に当たるため、カメラ部や駆動部が押し流されて、カメラ部や駆動部やケーブルが枝管の開口部の角部に接触して損傷を受けるという問題がある。

また、枝管内から本管内に移動する挿入ガイド筒を設け、この挿入ガイド筒の下端に、リンク機構で枝管の管軸方向の姿勢から本管の下流方向に傾斜した姿勢に揺動するガイド装置を設け、このガイド装置を本管内に到達したときに傾斜させることにより、又は、一連のガイドローラにより、TVカメラを取り付けたケーブルを直角方向に曲げて本管の管軸方向に案内する管内へのケーブル挿入装置が提案されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照。)。

また、ロボット(管内調査機器)の上流側を覆うロボット保持具(挿入ガイド筒)と、ロボット保持具の後端の近傍に設けられ、ロボットの回収時にロボットを引き寄せる際に、ロボット保持具側押し付ける方向に力を作用させる一対のガイドロールを備えた管内へのロボット挿入回収装置も提案されている(例えば、特許文献4参照。)。

しかしながら、上記の方法では、本管の水流が、挿入ガイド筒(又はロボット保持具)に遮られるため、TVカメラ(又はロボット)を挿入ガイド筒に引き寄せることが容易になるが、本管内の流速が大きい場合は、TVカメラやロボットを挿入ガイド筒に引き寄せて垂直する際に、ケーブルに大きな張力が作用し、ケーブルが切断するおそれが生じるという問題がある。
特開平8−286124号公報
実開平6−18794号公報
特開平8−65846号公報
特開平11−222123号公報

概要

管内調査機器を枝管内から本管内へ挿入する際、及び、本管内から枝管内に回収する際に、本管内に流れがある場合でも、管内調査機器やケーブル等を保護しながら、管内調査機器を容易に挿入及び回収できる管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法を提供する。枝管3から本管2に管内調査機器40を挿入し、本管2から枝管3に前記管内調査機器40を回収する管内調査機器の挿入回収装置10において、前記管内調査機器40を収容する格納部15と、該格納部15を移動する挿入ロッド17と、該挿入ロッド17と前記格納部15との間に設けられ、前記格納部15が前記枝管3の管軸方向Zと本管2の管軸方向Xの両方を向くことができるようにした屈曲部16とを備えて構成する。

目的

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、管内調査機器を枝管内から本管内へ挿入する際、及び、本管内から枝管内に回収する際に、本管内に流れがある場合でも、管内調査機器やケーブルが枝管の開口部の角部に当接することを回避しながら、管内調査機器を容易に挿入及び回収できる管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

枝管から本管に管内調査機器を挿入し、本管から枝管に前記管内調査機器を回収する管内調査機器の挿入回収装置において、前記管内調査機器を収容する格納部と、該格納部を移動する挿入ロッドと、該挿入ロッドと前記格納部との間に設けられ、前記格納部が前記枝管の管軸方向と本管の管軸方向の両方を向くことができるようにした屈曲部とを備えて構成されたことを特徴とする管内調査機器の挿入及び回収装置

請求項2

前記屈曲部を、複数の関節で形成したことを特徴とする請求項1記載の管内調査機器の挿入及び回収装置。

請求項3

前記屈曲部の関節において、隣接する関節の大きさを前記格納部側に向かって順次小さく形成したことを特徴とする請求項2記載の管内調査機器の挿入回収装置。

請求項4

前記屈曲部を、一つの関節で形成したことを特徴とする請求項1記載の管内調査機器の挿入及び回収装置。

請求項5

前記格納部を、本管内に挿入された時に前記管内調査機器の少なくとも下流側を覆うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の管内調査機器の挿入及び回収装置。

請求項6

前記格納部を枝管の管軸方向から本管の管軸方向に向けるための屈曲手段を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の管内調査機器の挿入及び回収装置。

請求項7

前記格納部を本管の管軸方向から枝管の管軸方向に向けるための曲げ復帰手段を備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の管内調査機器の挿入及び回収装置。

請求項8

枝管から本管に管内調査機器を挿入し、本管から枝管に前記管内調査機器を回収する管内調査機器の挿入回収装置において、前記管内調査機器を収容した格納部を、該格納部に屈曲部を介して接続された挿入ロッドにより、枝管内から本管内に挿入するステップと、前記格納部が本管内に挿入された後に、前記屈曲部を曲げることにより、前記格納部を枝管の管軸方向から本管の管軸方向に向けるステップと、前記格納部が本管の管軸方向に向いた後に、前記管内調査機器に接続するケーブルを伸ばすことにより、前記管内調査機器を本管内に送り出して調査を開始するステップと、前記管内調査機器により本管内を調査するステップと、本管内の調査を終了した後に、前記管内調査機器に接続するケーブルを引き込むことにより、前記管内調査機器を本管の管軸方向に向いた前記格納部に収容するステップと、前記管内調査機器を収容した格納部を、前記挿入ロッドにより、本管内から枝管内に引き込むステップとを含むことを特徴とする管内調査機器の挿入及び回収方法

技術分野

0001

本発明は、管内の検査に際して、本管から分岐した枝管から管内調査機器調査水中ロボット)を挿入する時に使用する管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法に関する。

背景技術

0002

水道本管原子炉施設排水管等の管内を検査する場合に、本管から上向きに分岐し、空気弁等が設けられている枝管から、空気弁を外し、この枝管から、図7図10に示すような、カメラ41, 43、カメラ用の照明灯42, 44、管の継目調査用のレーザポインタ45、移動用プロペラ46,47, 48、姿勢制御用の安定フィン49等を装備し、光・電力複合ケーブル50でデータを送信する管内調査機器(調査用水中ロボット)40を本管に挿入して、この管内調査機器によって検査を行っている。

0003

より詳細には、枝管に設けられた仕切り弁閉弁して、枝管から空気弁等を取り外し、必要に応じて、枝管内付着物を除去した後、枝管に管内調査機器を内部に収容した挿入管を取り付ける。この挿入管は、管内調査機器に連結する光・電力複合ケーブルを挿入管の外部に導くケーブル挿入部と、光・電力複合ケーブルを送り出したり、引き込んだりするケーブル送り出し部を備えて形成される。また、管内調査機器は挿入管の一部に収容される。この管内調査機器に接続し、ケーブル挿入部を経由して挿入管の外部に導かれた光・電力複合ケーブルは、ケーブルドラムに巻かれ、計測及び制御装置に連結されている。

0004

そして、挿入管を取り付けた後、仕切り弁を開弁し、光・電力複合ケーブルを送り出して管内調査機器を本管内に挿入し、更に、光・電力複合ケーブルを送り出して管内調査機器を所定の範囲移動させて、管内の調査を行う。調査を終了したら、光・電力複合ケーブルを引き込んで管内調査機器を本管内から挿入管に引き込む。その後、仕切り弁を閉弁し、挿入管を取り外し、枝管に空気弁などを取り付けて、仕切り弁を必要に応じて開弁し、元の状態に戻して一連の作業を終了する。

0005

この管内調査機器を枝管内から本管内に移動する際に、通常、枝管は本管と略垂直に分岐しているため、管内調査機器を略直角に方向転換させる必要がある。この管内調査機器の枝管内から本管内への挿入と、本管内から枝管内への回収を容易とするために、幾つかの方法が提案されている。

0006

その一つとして、検査装置にカメラ部と駆動部と両者を連結するゴムパイプの周囲に一対のワイヤを設け、このワイヤを駆動部により伸縮することにより、ゴムパイプを湾曲させることにより、カメラ部を直角方向に曲げて本管の管軸方向に向けて、本管内に送り込む管内への検査装置の挿入方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

0007

しかしながら、上記の方法では、本管の水流が、直接カメラ部に当たるため、カメラ部や駆動部が押し流されて、カメラ部や駆動部やケーブルが枝管の開口部の角部に接触して損傷を受けるという問題がある。

0008

また、枝管内から本管内に移動する挿入ガイド筒を設け、この挿入ガイド筒の下端に、リンク機構で枝管の管軸方向の姿勢から本管の下流方向に傾斜した姿勢に揺動するガイド装置を設け、このガイド装置を本管内に到達したときに傾斜させることにより、又は、一連のガイドローラにより、TVカメラを取り付けたケーブルを直角方向に曲げて本管の管軸方向に案内する管内へのケーブル挿入装置が提案されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照。)。

0009

また、ロボット(管内調査機器)の上流側を覆うロボット保持具(挿入ガイド筒)と、ロボット保持具の後端の近傍に設けられ、ロボットの回収時にロボットを引き寄せる際に、ロボット保持具側押し付ける方向に力を作用させる一対のガイドロールを備えた管内へのロボット挿入回収装置も提案されている(例えば、特許文献4参照。)。

0010

しかしながら、上記の方法では、本管の水流が、挿入ガイド筒(又はロボット保持具)に遮られるため、TVカメラ(又はロボット)を挿入ガイド筒に引き寄せることが容易になるが、本管内の流速が大きい場合は、TVカメラやロボットを挿入ガイド筒に引き寄せて垂直する際に、ケーブルに大きな張力が作用し、ケーブルが切断するおそれが生じるという問題がある。
特開平8−286124号公報
実開平6−18794号公報
特開平8−65846号公報
特開平11−222123号公報

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、管内調査機器を枝管内から本管内へ挿入する際、及び、本管内から枝管内に回収する際に、本管内に流れがある場合でも、管内調査機器やケーブルが枝管の開口部の角部に当接することを回避しながら、管内調査機器を容易に挿入及び回収できる管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0012

上記の目的を達成するための本発明の管内調査機器の挿入回収装置は、枝管から本管に管内調査機器を挿入し、本管から枝管に前記管内調査機器を回収する管内調査機器の挿入回収装置において、前記管内調査機器を収容した格納部と、該格納部を移動する挿入ロッドと、該挿入ロッドと前記格納部との間に設けられ、前記格納部が前記枝管の管軸方向と本管の管軸方向の両方を向くことができるようにした屈曲部とを備えて構成される。

0013

この構成により、管内調査機器を収容した格納部を、枝管内では枝管の管軸方向に向け、本管内では本管の流れ、言い換えれば、流れによって発生する圧力等により、本管の管軸方向、即ち、本管内の流れ方向に向けることができるので、管内調査機器を枝管内から本管内へ挿入する際には、枝管の管軸方向を向いた格納部を本管内に挿入して、格納部ごと本管の管軸方向、即ち、流れの方向に向けることができる。そのため、管内調査機器に接続しているケーブルを伸ばすことにより、容易に管内調査機器を本管内に送り出すことができる。

0014

また、管内調査機器を本管内から枝管内に回収する際には、本管内に流れがある場合、即ち、流れによる圧力がかかっている場合でも、格納部が流れの方向を向いているので、ケーブルを引き込むことにより、ケーブルに大きな力を作用させずに、管内調査機器を容易に格納部に収容できる。更に、本管の管軸方向を向いた格納部を、開口部に屈曲部の一部を当接させながら枝管内に引き込むことにより屈曲部の曲げを順次元に戻して枝管の管軸方向に向けることができるので、格納部と屈曲部を介して連結する挿入ロッドをケーブルと共に引き込むことにより、容易にこの管内調査機器を枝管内に回収できる。

0015

そして、上記の管内調査機器の挿入及び回収装置において、前記屈曲部を略直角に曲がることができる可撓性部材で形成することもできるが、前記屈曲部を、複数の関節で形成すると、屈曲部の曲がり方向や曲がりの前後の形状を固定することができ、挿入ロッドに格納部が屈曲部を介して固定された状態になるので、格納部を枝管と本管との間を移動させる時に格納部の揺れ振動が少なくなり、管壁に触れることなく移動させることができるようになる。

0016

また、前記屈曲部の関節において、隣接する関節の大きさを前記格納部側に向かって順次小さく形成すると、枝管の入口(開口部)で引っかからずに引き上げることがより容易となる。

0017

また、前記屈曲部を、一つの関節で形成すると、複数の関節で屈曲部を形成する場合に比べて構成が非常に単純化され、本管の流速が小さい場合には、管内調査機器を枝管内と本管内を円滑に移動させることができる。但し、本管の流速が大きくなると、管内調査機器の回収時に、流れに抗して本管の管軸方向を向いた格納部を枝管の管軸方向に向けるのが難しくなる。

0018

また、上記の管内調査機器の挿入及び回収装置において、前記格納部を、本管内に挿入された時に前記管内調査機器の少なくとも下流側を覆うように構成すると、管内調査機器やケーブルの枝管の開口部の角部に当接する部分側を格納部で覆うことになるので、管内調査機器やケーブルが枝管の開口部の角部に当接して損傷を受けることを回避することができる。

0019

なお、この格納部は管内調査機器を固定する機能と、管内調査機器を格納部と共に本管の流れに対して垂直にする時にケーブルに大きな張力が作用しないようにする機能と、管内調査機器とケーブルが枝管の開口部や本管の上側壁面に当接して損傷を受けないようにする機能とを有している。

0020

従って、これらの機能を持てばよく、先端が開放された筒形状で、出口側を除いて管内調査機器を覆うように構成していてもよく、下流側のみを覆う断面が半割円弧の曲げ板であってもよい。

0021

また、保護の面からは管内調査機器を完全に収容できるように格納部の長さを管内調査機器の長さ以上とするのが好ましいが、格納部の長さが管内調査機器の長さより短く、管内調査機器の一部が露出する状態に形成してもよい。また、格納部の壁は通水性がなくてもあってもよい。なお、管内調査機器の機体を頑に形成し、保護が十分であれば、上流側のみや管内調査機器の後端部分のみを保持するように構成してもよい。

0022

また、管内調査機器に接続するケーブルは枝管の開口部の角部に当接しない部分、例えば、屈曲部の内部や、本管内の流れに対して屈曲部の上流側又は側方に配置するが、管内調査機器をケーブルを引っ張って格納部に収容することやケーブルの保護等を考慮すると、ケーブルは屈曲部の内部を通すのが好ましい。

0023

また、前記格納部を枝管の管軸方向から本管の管軸方向に向けるための屈曲手段を備えて構成すると、本管内に流れが無い場合でも、格納部を本管の管軸方向に向けることができるので、ケーブルを伸ばしながら、管内調査機器を自航させることにより、本管内に管内調査機器を送り出すことができる。

0024

また、前記格納部を本管の管軸方向から枝管の管軸方向に向けるための曲げ復帰手段を備えて構成すると、本管の管軸方向から枝管の管軸方向に向けることが挿入ロッドの引き上げ力に頼ることなくできるようになる。そのため、挿入ロッドの引き上げ力を小さくすると共に、屈曲部に作用する力を殆ど無くすことができるので、より円滑に格納部を枝管内に引き込むことができるようになる。

0025

そして、上記の目的を達成するための管内調査機器の挿入及び回収方法は、枝管から本管に管内調査機器を挿入し、本管から枝管に前記管内調査機器を回収する管内調査機器の挿入回収装置において、
前記管内調査機器を収容した格納部を、該格納部に屈曲部を介して接続された挿入ロッドにより、枝管内から本管内に挿入するステップと、
前記格納部が本管内に挿入された後に、前記屈曲部を曲げることにより、前記格納部を枝管の管軸方向から本管の管軸方向に向けるステップと、
前記格納部が本管の管軸方向に向いた後に、前記管内調査機器に接続するケーブルを伸ばすことにより、前記管内調査機器を本管内に送り出して調査を開始するステップと、
前記管内調査機器により本管内を調査するステップと、
本管内の調査を終了した後に、前記管内調査機器に接続するケーブルを引き込むことにより、前記管内調査機器を本管の管軸方向に向いた前記格納部に収容するステップと、
前記管内調査機器を収容した格納部を、前記挿入ロッドにより、本管内から枝管内に引き込むステップとを含むことを特徴として構成される。

0026

この管内調査機器の挿入及び回収方法によれば、管内調査機器を収容した格納部を枝管から本管に挿入すると、本管の流れ等によって屈曲部が曲がり、格納部が本管の流れに平行になる。従って、管内調査機器を格納部に回収する際に、大きな力でケーブルを引き寄せる必要がなくなるので、スムース格納部内に回収できる。また、その後、挿入ロッドを引き上げることで、管内調査機器を収容した格納部を垂直に向けて枝管内に引き上げることができるので、管内調査機器をスムースに枝管内に回収できる。

発明の効果

0027

本発明の管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法によれば、本管から分岐する枝管から本管内へ管内調査機器を挿入及び回収する際に、本管側に大きな流れがある場合、言い換えれば、流れによる圧力が管内調査機器にかかっている場合でも、管内調査機器を容易に挿入及び回収できる。

発明を実施するための最良の形態

0028

下図面を参照して本発明に係る管内調査機器の挿入回収装置及び管内調査機器の挿入回収方法の実施の形態について説明する。

0029

まず、管内調査機器について説明すると、図7図10に示すように、この管内調査機器(水中調査ロボット)40は、カメラ41,43、カメラ用の照明灯42,44、管の継目調査用のレーザポインタ45、移動用のプロペラ46,47,48、姿勢制御用の安定フィン49等を装備し、光・電力複合ケーブル50でデータを送受信するように構成される。

0030

そして、図1に示すように、管内調査機器の挿入回収装置10は、枝管3から本管2に管内調査機器40を挿入し、本管2から枝管3に管内調査機器40を回収するための装置であり、挿入管11と、管内調査機器40に連結する光・電力複合ケーブル50を挿入管11の外部に導くケーブル挿入部12と、光・電力複合ケーブル50を送り出したり、引き込んだりするケーブル送り出し部13を備えて形成される。

0031

本発明の第1の実施の形態においては、更に、図1に示すように、この管内調査機器の挿入回収装置10は、格納部15、屈曲部16、挿入ロッド17等を備えて構成される。

0032

この格納部15は、管内調査機器40を収容する部分であり、図1に示すような管内調査機器40の長さ以上で、横断面が半割り円弧の曲げ板で形成したり、図2及び図3に示すように、管内調査機器40全体を収容するような先端が開口した円筒で形成される。

0033

そして、管内調査機器40を収容し固定して保持する機能と、管内調査機器40と共に本管の流れに対して垂直に向けられる時に光・電力複合ケーブル50に大きな張力が作用しないようにする機能と、管内調査機器40と光・電力複合ケーブル50が枝管3の開口部2aや本管2の上側壁面に当接して損傷を受けないようにする機能とを持つ。

0034

また、この格納部15は、管内調査機器40や光・電力複合ケーブル50が枝管3の開口部2aの角部に当接する部分を保護するために、管内調査機器40が本管2内に挿入された時に、管内調査機器40の少なくとも下流側を覆うように形成するのが好ましい。 また、格納部15の後端部15aを孔等を設けて通水可能に形成すると、本管2の管軸方向Xを向いた時に本管2内の流れが後端部15aから入り、管内調査機器40を格納部15の先端側に送り出す力が作用し、また、管内調査機器40の後端に設けられた移動用のプロペラ46の推力も大きくなるので、格納部15から管内調査機器40を送り出すのが容易となる。なお、後端部15aのみに通水性を持たせると、格納部15が本管2の管軸方向Xを向くまでは、本管2内の流れによって管内調査機器40に作用する力を非常に小さくすることができるので、光・電力複合ケーブル50の引張力を小さくできる。

0035

また、屈曲部16は、格納部15と挿入ロッド17との間に設けられ、格納部15が枝管3の管軸方向Zと本管2の管軸方向Xの両方を向くことができるようにする部分であり、図2に示すように、複数(図2図4では6個)の関節を有して構成される。この関節は、両側の関節要素部材16aをピン結合部16bを介して連結し、隣接する関節要素部材16aが相対的にピン結合部16b周りに角度θ分(図2図4ではθ≒90deg/6=15deg)だけ回動できるように構成される。

0036

なお、この屈曲部16を関節で形成することにより、曲がり方向や曲がりの前後の形状を固定することができるので、格納部15を移動させる時に揺れや振動が少なくなる。また、関節を複数にすることにより、屈曲部の曲がりを滑らかにすることができ、本管2内の流れが大きい場合でも曲がり易く、また、直線状態戻り易くなる。

0037

更に、図2及び図3に示すように、屈曲部16の関節において、関節要素部材16aを格納部15側に向かって順次小さく形成する。即ち、隣接する関節の大きさを格納部15側に向かって順次小さくなるように構成する。この構成によると、枝管3の開口部2aで引っかからずにより容易に引き上げることができるようになる。

0038

この関節要素部材16aの先端側の関節要素部材16aは格納部15に接続して固定され、後端側の関節要素部材16aは挿入ロッド17に接続して固定される。なお、管内調査機器40に接続する光・電力複合ケーブル50は、案内ピン16cにより、屈曲部16の内部に収容されて、枝管3の開口部2aの角部に当接しないように保護される。

0039

挿入ロッド17は、格納部15を挿入管11から枝管3を経由して本管2内に移動させ、また、逆に本管2内から枝管3を経由して挿入管11に移動させるために、格納部15を上下させるロッドであり、挿入管11の上部のケーブル送り出し部13のハンドル操作等により上下移動ができるように構成される。

0040

そして、屈曲部16は挿入管11や枝管3内では、図2に示すように、格納部15が挿入管11又は枝管3の内壁に触れた状態となり、格納部15が枝管3の管軸方向Zを向いた直線状態となる。

0041

また、屈曲部16は本管2内では、図3に示すように、本管2内の流れによって格納部15に作用される力により、格納部15が本管2の管軸方向Xを向いた状態、即ち、略直角に曲がった状態となる。この曲がった状態では、下流側の側面16abが互いに当接して、挿入ロッド17と格納部15が略直角以上には曲がらない状態を維持する。

0042

そして、図2及び図3の構成では、管内調査機器40を本管2内に挿入する際に、この屈曲部16は、関節要素部材16aが先端側から順次本管2内に入ると、既に本管内に入っている格納部15が本管2内の流れにより管軸方向Xの力を受けているので、関節要素部材16aの下流側面16acが開口部2aの角部に接触しながら、順次折れ曲がり、図3の状態となる。

0043

また、管内調査機器40を枝管3内に回収する際に、挿入ロッド17を光・電力複合ケーブル50と共に引き上げると、関節要素部材16aが後端側から順次枝管3内に入ると、関節要素部材16aの下流側面16acが枝管3の開口部2aの角部に触れた状態となり、挿入ロッド17を引き上げる力で生じる反力水平方向分力により、関節要素部材16aを直線状に戻すモーメントが生じるので、上流側の側面16aaが互いに当接しながら、順次直線状に戻り、関節要素部材16aの全体が枝管3内に入ると、図2の状態となる。従って、格納部15を枝管2の管軸方向Zに向かせるための曲げ復帰手段を、特に必要としない。

0044

しかし、例えば、図3に一点鎖線で示すように、各関節要素部材16aのピン結合部16bより上流側を経由して先端側の関節要素部材16aを引っ張ることができるワイヤ18を設け、このワイヤ18を引き上げることにより、関節要素部材16aを直線状に戻すような曲げ復帰手段を設けると、本管2の管軸方向Xから枝管3の管軸方向Zに向けることが挿入ロッド17の引き上げ力に頼ることなくできるようになる。

0045

そのため、挿入ロッド17の引き上げ力を小さくできると共に、屈曲部16に作用する力を殆ど無くすことができるので、より円滑に管内調査機器40を収容した格納部15を枝管3内に引き込むことができるようになる。

0046

また、例えば、図4に示すように、屈曲部16のピン結合部16bに、各関節要素部材16aを曲げ状態になるように付勢するスプリング16dを設けた構成のような、格納部15を枝管3の管軸方向Zから本管2の管軸方向Xに向けるための屈曲手段を備えて構成すると、本管2内に流れが無い場合でも、格納部15を本管2の管軸方向Xに向けることができるので、光・電力複合ケーブル50を送り出しながら、管内調査機器40を自航させることにより、本管2内に管内調査機器40を送り出すことができる。

0047

次に、上記の管内調査機器の挿入回収装置10を使用した管内調査機器の挿入回収方法について説明する。

0048

最初に、図1に示す、枝管3に設けられた仕切り弁4を閉弁して、枝管3から空気弁等を取り外し、必要に応じて、枝管3内の付着物を除去した後、枝管3に挿入管11を取り付ける。この挿入管11には管内調査機器40を収容した格納部15を内部に予め収容しておく。この挿入管11を枝管3に取り付けた後、仕切り弁4を開弁する。なお、この挿入管11の外部に導かれた光・電力複合ケーブル50は図示しないケーブルドラムに巻かれ、図示しない計測及び制御装置に連結される。

0049

そして、本発明においては、管内調査機器40を収容した格納部15を、格納部15に屈曲部16を介して接続された挿入ロッド17を光・電力複合ケーブル50を送り出しながら、図2の状態から図3の状態へと降下させることにより、挿入管11内から枝管3内に、更に、枝管3内から本管2内に挿入する。この格納部15が本管2内に挿入された後に、屈曲部15を本管2内の流れなどにより曲げることにより、格納部15を枝管3の管軸方向Zから本管2の管軸方向Xに向ける。

0050

そして、格納部15が本管2の管軸方向Xに向いた後に、管内調査機器40に接続する光・電力複合ケーブル(ケーブル)50を伸ばして送り出すことにより、管内調査機器40を格納部15から本管2内に送り出して調査を開始する。更に、光・電力複合ケーブル50を送り出しながら、管内調査機器40を所定の範囲移動させて、管内調査機器40により本管2内を調査する。

0051

本管2内の調査を終了した後に、管内調査機器40に接続する光・電力複合ケーブル50を引き込むことにより、管内調査機器40を本管2の管軸方向Zに向いた格納部15に収容する。管内調査機器40を収容した格納部15を、挿入ロッド17を光・電力複合ケーブル50と共に引き上げることにより、図3の状態から図2の状態へと本管2内から枝管3内に、更に、枝管3内から図1に示す挿入管11内に引き込む。

0052

この後、仕切り弁4を閉弁し、挿入管11を取り外し、枝管3に空気弁等を取り付けて、仕切り弁4を必要に応じて開弁する等して、元の状態に戻して一連の作業を終了する。

0053

なお、曲げ復帰手段を設けた場合には、管内調査機器40を格納部15に収容した後に、曲げ復帰手段により屈曲部16を直線状態に戻すことにより、管内調査機器40を収容した格納部15を、本管2の管軸方向Xから枝管3の管軸方向Zに向け、その後、格納部15を引き上げる。この場合は、直線状態になってから格納部15を引き上げることになるので、枝管3の開口部2aの部分で屈曲部16に作用する力を小さくすることができ、格納部15を円滑に引き上げることができるようになる。

0054

上記の管内調査機器の挿入回収装置10及び管内調査機器の挿入回収方法により、管内調査機器40を収容した格納部15を、枝管3内では枝管3の管軸方向Zに向け、本管2内では本管2の流れ等により、本管2の管軸方向X、即ち、本管2内の流れ方向に向けることができるので、枝管管内調査機器40を枝管3内から本管2内へ挿入する際には、管内調査機器40に接続している光・電力複合ケーブル50を送り出すことにより、容易に管内調査機器40を本管2内に送り出すことができる。

0055

また、管内調査機器40を本管2内から枝管3内に回収する際には、本管2内に流れがある場合でも、格納部15が流れ方向を向いているので、光・電力複合ケーブル50を引き込むことにより、光・電力複合ケーブル50に大きな力を作用させることなく、管内調査機器40を格納部15に容易に収容でき、更に、挿入ロッド17を光・電力複合ケーブル50と共に引き上げることにより、管内調査機器40を本管2内から枝管3内に容易に回収することができる。

0056

次に、第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態は、本管の流速が小さい場合に適した実施の形態であり、図5及び図6に示すように、屈曲部16を一つの関節で形成する。この関節は、格納部15に接続された関節要素部材16aと挿入ロッド17をピン結合部16bで接続する。この関節は略直角に曲がって、格納部15を枝管3の管軸方向Zと本管2の管軸方向Xの両方に向けることができるように構成する。その他は第1の実施の形態と同様である。

0057

この第2の実施の形態では、格納部15の後端側の部分が、枝管3の開口部2aの角部に当接して、梃子支点を形成することにより、挿入ロッド17の上下移動により、格納部15を枝管3の管軸方向Zに向けたり、本管2の管軸方向Xに向けたりすることができる。

0058

この第2の実施の形態では、本管2内の流れが大きくなると、管内調査機器40の回収時に、流れに抗して本管2の管軸方向Xを向いた格納部15を枝管3の管軸方向Zに向けるのが難しくなるが、本管の流速が小さい場合には、管内調査機器を枝管内と本管内を円滑に移動させることができ、複数の関節で屈曲部16を形成する第1の実施の形態に比べて構成を非常に単純化できるというメリットがある。

図面の簡単な説明

0059

本発明に係る実施の形態の管内調査機器の挿入回収装置の構成を示す図である。
第1の実施の形態における屈曲部の直線状態を示す側面図である。
第1の実施の形態における屈曲部の曲がった状態を示す側面図である。
第1の実施の形態における屈曲手段であるスプリングを設けた屈曲部の曲がった状態を示す側面図である。
第2の実施の形態における屈曲部の直線状態を示す側面図である。
第2の実施の形態における屈曲部の曲がった状態を示す側面図である。
調査用水中ロボットの側面図である。
調査用水中ロボットの平面図である。
調査用水中ロボットの正面図である。
調査用水中ロボットの背面図である。

符号の説明

0060

2 本管
2a 開口部
3枝管
10管内調査機器の挿入回収装置
11挿入管
12ケーブル挿入部
13ケーブル送り出し部
15 格納部
16屈曲部
16a関節要素部材
16bピン結合部
16c案内ピン
16aa上流側の側面
16ab 下流側の側面
16ac下流側面
16dスプリング(屈曲手段)
17挿入ロッド
18ワイヤ
40 管内調査機器
50 光・電力複合ケーブル(ケーブル)
X 本管の管軸方向
Z 枝管の管軸方向

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