(57)【要約】【課題】より効率よく管内部への押し込みを可能とする管内移動装置を提供する。【解決手段】管内移動装置１０は、円環状の第一フレーム１１が同軸に設けられたガイドホース１２と、第一フレーム１１に前端が接続し、ガイドホース１２の長手方向に沿って設けられたガイドロッド１３（１３ａ〜１３ｄ）と、ガイドホース１２を貫通させた、円環状の第二フレーム１４と、第二フレーム１４に設けられ、ガイドロッド１３を把持して、ガイドロッド１３軸方向に伸縮するロッド可動部（１５ａ〜１５ｄ）と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の第一フレームが同軸に設けられたガイドホースと、
前記第一フレームに前端が接続し、前記ガイドホースの長手方向に沿って設けられたガイドロッドと、
前記ガイドホースを貫通させた、円環状の第二フレームと、
前記第二フレームに設けられ、前記ガイドロッドを把持して、ガイドロッド軸方向に伸縮するロッド可動部と、
を備えたことを特徴とする管内移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の管内移動装置において、
前記第一フレームを貫通した前記ガイドホースの先端部を、屈曲させる首ふり部をさらに備えたことを特徴とする管内移動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の管内移動装置において、
前記ロッド可動部は、
前記ガイドロッドを貫通させるとともに、ピストン駆動により伸縮する伸縮部と、
この伸縮部の前端及び後端に接続され、前記ガイドロッドを把持する一対の把持部と、を有することを特徴とする管内移動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の管内移動装置において、
前記第二フレームは、前記ガイドホースを締付ける機構を有することを特徴とする管内移動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の管内移動装置において、
前記第二フレームの内周面に、前記ガイドホース側面を係止する係止片を設けたことを特徴とする管内移動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の管内移動装置において、
複数の前記第二フレームを有し、各第二フレームに前記ロッド可動部が設けられたことを特徴とする管内移動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の管内移動装置において、
複数の前記ガイドロッドのうち、いくつかの前端を前記第二フレームに接続したことを特徴とする管内移動装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の管内移動装置において、
前記第一フレームから遠ざかるにしたがって、前記第二フレームに設ける前記ロッド可動部の数を増やすことを特徴とする管内移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、配管等の管内部を移動する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炉心溶融等の過酷事故が発生した原子炉では、炉内の状況を早急に把握する必要がある。しかし、原子炉内に放射性物質が飛散している場合、原子炉格納容器や圧力容器の上蓋を容易に取り外すことができないため、内部状況の把握が困難となる。
そこで、検査・作業装置を、原子炉格納容器等に接続されている配管に挿入し、配管内部を移動する装置を介して、送り込む方法が想定される。
【０００３】
ところが、原子炉格納容器等に接続されている配管は、複数の曲がり箇所やＴ字分岐が存在する。また、配管途中に設けられた逆止弁、弁座等の部分では、急激に口径が変化する。
したがって、この複雑な構造の配管内部を移動可能であり、さらに原子炉内まで到達することができる移動装置が必要となる。
【０００４】
従来では、一般的な配管の曲がり部分について、配管挿入補助具等を用いて移動する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９６５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、管内移動装置は、配管挿入口から送り込まれる力を受けて内部を進行し、特許文献１等に見られる技術を用いて、配管の曲がりや分岐部分の通過を可能とする。しかし、配管の曲がりや分岐部分を通過するにしたがって、挿入口から受ける力は減衰していく。
【０００７】
そして、曲がり数や曲がり角度が一定量を超えたとき、挿入口からの力は伝わらなくなり、移動装置は先に進まなくなるおそれがある。これは、複数の曲がりや分岐部分等を有する配管を、管内移動装置が移動する場合において大きな課題となる。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、より効率よく管内部への押し込みを可能とする管内移動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態の管内移動装置は、円環状の第一フレームが同軸に設けられたガイドホースと、前記第一フレームに前端が接続し、前記ガイドホースの長手方向に沿って設けられたガイドロッドと、前記ガイドホースを貫通させた、円環状の第二フレームと、前記第二フレームに設けられ、前記ガイドロッドを把持して、ガイドロッド軸方向に伸縮するロッド可動部と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の管内移動装置によれば、より効率よく管内部への押し込みが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る管内移動装置の構成図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図。
【図２】本発明に適用されるロッド可動部の構成図。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に適用されるロッド可動部の動作を示す構成図。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第一実施形態に係る管内移動装置の動作を示す構成図。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明に適用される第二フレームの変形例を示す構成図。
【図６】本発明の第二実施形態に係る管内移動装置の構成図。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の第三実施形態に係る管内移動装置の動作を示す構成図。
【図８】本発明の第四実施形態に係る管内移動装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）に示された本発明の第一実施形態に係る管内移動装置１０（以下、移動装置１０とする）は、円環状の第一フレーム１１が同軸に設けられたガイドホース１２と、第一フレーム１１に前端が接続し、ガイドホース１２の長手方向に沿って設けられたガイドロッド１３（１３ａ〜１３ｄ）と、ガイドホース１２を貫通させた、円環状の第二フレーム１４と、第二フレーム１４に設けられ、ガイドロッド１３を把持して、ガイドロッド１３軸方向に伸縮するロッド可動部（１５ａ〜１５ｄ）と、を備えている。なお、図１では、ガイドロッド１３、ロッド可動部１５をそれぞれ４つで構成し配置されているが、各構成要素の数量、位置及び配置は図１に限定されない。
【００１３】
ガイドホース１２は、柔軟性を有する長尺のホースであり、その先端部分付近には、円環状の第一フレーム１１を設けている。この第一フレーム１１は、ガイドホース１２を貫通させて、ガイドホース１２と同軸上に固定して設置されている。
【００１４】
さらに、ガイドホース１２の先端部分には、首ふり部２０が設けられている。
この首ふり部２０は、ピストン機構１７と、ワイヤ１８と、円環状の先端フレーム１９（図１（Ｂ））と、から構成されて、第一フレーム１１を貫通したガイドホース１２の先端部分の屈曲を行う。
【００１５】
ピストン機構１７は、第一フレーム１１の外周に複数設けて、小口径の液圧又はガス圧駆動により、先端フレーム１９に接続されたワイヤ１８を引っ張ることができる。これにより、ガイドホース１２を屈曲させたい方向に位置するピストン機構１７を動作させることにより、任意方向への屈曲を行うことができる。
【００１６】
なお、図１では、第一フレーム１１を貫通したガイドホース１２の先端部分を屈曲させる構成としたが、ガイドホース１２を貫通させないで、柔軟性を有するホースを備えた首ふり部２０を単体として第一フレーム１１に接続して、屈曲させる構成としてもよい。
【００１７】
ガイドロッド１３は、第一フレーム１１に前端を接続し、ガイドホース１２に沿って長手方向に設けられる、高い剛性を有するフレキシブルロッドである。
４つのガイドロッド１３ａ〜１３ｄは、第一フレーム１１の外周面に等間隔で接続されている。
【００１８】
ガイドロッド１３を配管の挿入口から押し込むことにより、ガイドロッド１３前端に接続された第一フレーム１１に送り力が伝わる。
そして、第一フレーム１１が前方向に押し込まれることにより、ガイドホース１２は、第一フレーム１１に引っ張られて配管内部に送り込まれる。このようにして、移動装置１０は、配管内部を進行していく。
【００１９】
また、配管の曲がり部分やＴ字分岐等では、首ふり部２０がガイドホース１２を屈曲させることにより、移動装置１０の進行方向を変えて移動することができる。
【００２０】
第二フレーム１４は、ガイドホース１２を内部に通した、円環状のフレームである。第二フレーム１４は、その内周面とガイドホース１２の外周面との間にクリアランスを有し、ホース軸方向の相対的な移動が拘束されない。
【００２１】
ロッド可動部１５は、第二フレーム１４の例えば外周に設けられ、ガイドロッド１３を把持して、ガイドロッド１３軸方向に伸縮を行う。
【００２２】
４つのロッド可動部１５ａ〜１５ｄは、図１（Ｃ）の断面図に示すように、第二フレーム１４の外周に等間隔で設けられ、その内部をガイドロッド１３が貫通している。なお、ロッド可動部１５の伸縮部２１（図２）が、第二フレーム１４の外周に固定される。
【００２３】
ロッド可動部１５の具体的な構成について、図２を用いて説明する。
ロッド可動部１５は、伸縮部２１と、把持部２２（２２ａ、２２ｂ）と、から構成される。伸縮部２１、把持部２２は、中空円筒状の構造であり、その内部をガイドロッド１３が貫通している。
一対の把持部２２ａと把持部２２ｂとは、伸縮部２１の前端及び後端にそれぞれ接続されている。
【００２４】
伸縮部２１は、エアーシリンダ２８に対して空気圧の供給または排気を行うことで、伸縮ピストン２７を駆動させて、軸方向における全長の伸縮を行う。これにより、伸縮部２１は、２つの把持部２２ａと把持部２２ｂとの距離を離したり、近づけたりすることができる。
【００２５】
把持部２２は、把持部材２３と、把持部材を収めるケース２４と、エアーシリンダ２５と、空圧ピストン２６と、から構成されている。
【００２６】
把持部材２３は、弾性素材から成り、外形の片側にテーパ形状を有する。このテーパ部分は、ケース２４内側に形成したテーパ部分と係合している。
【００２７】
空圧ピストン２６は、エアーシリンダ２５に対して空気圧の供給または排気を行うことにより、軸方向に伸縮して、把持部材２３を押し込んだり、引っ込めたりする。
【００２８】
空圧ピストン２６が伸びた場合、把持部材２３は、ケース２４のテーパ部分に沿って押し込まれる。そして、ケース２４の内面は開放させているため、ガイドロッド１３の径方向に、把持部材２３は押し出される。これにより、把持部２２の内径が縮まり、ガイドロッド１３が把持部材２３により把持される。
【００２９】
図３（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、ロッド可動部１５の動作を説明する。
まず、把持部２２ａの空圧ピストン２６が伸びて、把持部材２２が押し出され、ガイドロッド１３を把持する（図３（Ａ））。このとき、把持部２２ｂは、動作していない（ガイドロッド１３を把持していない）。
【００３０】
そして、把持部２２ａがガイドロッド１３を把持した状態で、伸縮部２１を伸ばす（図３（Ｂ））。このとき、第二フレーム１４及びロッド可動部１５は、配管の内周面に接触しているため、ガイドロッド１３は、軸方向に前進する力を得て、前方向に送られる。
【００３１】
次に、把持部２２ａによるガイドロッド１３の把持を解除して、把持部２２ｂにより把持を行う（図３（Ｃ））。
そして、把持部２２ｂがガイドロッド１３を把持した状態で、伸縮部２１を縮ませる（図３（Ｄ））。
【００３２】
これにより、伸縮部２１が縮む際に、ガイドロッド１３が、ロッド可動部１５に引き込まれてスライドしてしまう可能性があるが、ガイドロッド１３の位置が固定された状態で伸縮部２１が縮むため、ガイドロッド１３のスライドを防止することができる。
【００３３】
また、把持部２２ｂがガイドロッド１３を把持した状態で、伸縮部２１を伸ばすことにより、ガイドロッド１３を後ろ方向に戻すこともできる。
【００３４】
したがって、ロッド可動部１５は、把持部２２でガイドロッド１３を把持した状態で、伸縮部２１により伸縮することにより、ガイドロッド１３を軸方向に送ったり、戻したりすることできる。
言い換えると、ロッド可動部１５は、配管内部において、ガイドロッド１３を押し込む力または引っ張る力を発生させることができる。
【００３５】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、移動装置１０の動作を示す構成図である（適宜、図２参照）。なお、図１と同様の構成には同一の符号を付し、首ふり部２０等重複する構成については省略する。また、説明のため、把持部１５がガイドロッド１３を把持する場合を、斜線で表示している。
【００３６】
まず、ロッド可動部１５（１５ａ〜１５ｄ）前端の把持部２２ａを動作させて、ガイドロッド１３（１３ａ〜１３ｄ）を把持する（図４（Ａ））。
【００３７】
次に、把持部２２ａがガイドロッド１３を把持した状態で、ロッド可動部１５の伸縮部２１を伸ばす（図４（Ｂ））。このとき、第二フレーム１４及びロッド可動部１５は、配管の内周面に接触し固定されるため、ガイドロッド１３は前方向に送られ、この押し込む力により、移動装置１０は前進することができる。
【００３８】
次に、前端の把持部２２ａの把持を解除して、後端の把持部２２ｂを動作させて、ガイドロッド１３を把持する（図４（Ｃ））。そして、把持部２２ｂがガイドロッド１３を把持した状態で、伸縮部２１が縮む（図４（Ｄ））。これにより、ガイドロッド１３をスライドさせることなく、伸縮部２１が縮ませることができる。
【００３９】
したがって、配管挿入口から送り込まれる力が伝わらず先に移動することができない場合であっても、ロッド可動部１５によりガイドロッド１３を押し込む力を発生させることにより、管内部に移動装置１０をさらに押し込むことができる。
【００４０】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、移動装置１０に適用される第二フレーム１４の変形例を示している。
図５（Ａ）に示す第二フレーム１４は、ガイドホース１２を締付ける機構を有する。
【００４１】
第二フレーム１４は、柔軟な薄肉リング状の材質で形成し、油圧またはガス圧モータにより締付／緩めのねじ駆動を行う金属ホースバンド状の締め付け機構を備える（図示は省略する）。
【００４２】
この構成により、ガイドホース１２を締付け、または緩めて開放を行うことができる。これにより、ガイドロッド１３からの押込み力によって、ガイドホース１２を配管内部へ送り込む場合に、ガイドホース１２のみを送り込むか、または第二フレーム１４を共に移動させるかの選択をすることができる。
【００４３】
図５（Ｂ）に示す第二フレーム１４は、第二フレーム１４の内周面に、ガイドホース１２側面を係止する係止片２９を設けている。
ガイドホース１２は、係止片２９による係止を容易とするため、蛇腹または螺旋形状とするのが好適である。
【００４４】
係止片２９は、一方を第二フレーム１４の内周面に溶接し、爪状となって、ガイドホース１２側面を係止する。係止片２９は、第二フレーム１４の内周面に複数個、等間隔で配置される。
【００４５】
これにより、第二フレーム１４が、挿入口側にスライドすることを防止することができる。したがって、液圧やガス圧等の動力を用いずに、第二フレーム１４がスライドする方向を制限することができる。
【００４６】
（第二実施形態）
図６は、本発明の第二実施形態に係る移動装置１０の構成図を示している。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する動作について説明を省略する。
【００４７】
第二実施形態における第一実施形態との相違点は、複数の第二フレーム１４（１４ａ〜１４ｃ）を有し、各第二フレーム１４にロッド可動部１５が設けられている点にある。
【００４８】
具体的な動作について説明する。
ガイドロッド１３を押し込むことができず、移動装置１０が内部に進まなくなったとき、動作配管挿入口に近い第二フレーム１４ｃに設けられたロッド可動部１５を動作させる。これにより、配管内部の第二フレーム１４ｃを基点として、ガイドロッド１３の押し込み動作を行うことができる。
【００４９】
その後、再度ガイドロッド１３を押し込むことが出来なくなった場合は、一つ左側（移動装置１０の先端側）に位置する第二フレーム１４ｂのロッド可動部１５により押し込み動作を行う。同様に押し込むことが出来なくなった場合は、第二フレーム１４ａにおいて、押し込み動作を行う。
【００５０】
このように、挿入口側に設けられた第二フレーム１４から順次押し込み動作を行っていく。これにより、配管内部に設けられた複数の第二フレーム１４を基点として、ガイドロッド１３を順次押し込むことにより、移動装置１０を配管内部にさらに押し込んで移動させることができる。
【００５１】
（第三実施形態）
図７（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の第三実施形態に係る移動装置１０の構成及び動作を示している。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する動作について説明を省略する。また、説明のため、把持部１５がガイドロッド１３を把持する場合を、斜線で表示している。
【００５２】
第三実施形態における第二実施形態との相違点は、ガイドロッド１３の前端を、第二フレーム１４に接続する点である。つまり、ガイドロッド１３ｂ、１３ｄ（図１参照）の前端を、第一フレーム１１ではなく、第二フレーム１４ａに接続させている点にある。
【００５３】
具体的な動作について説明する。
まず、ロッド可動部１５ａ、１５ｃ前端の把持部２２ａを動作させて、ガイドロッド１３ａと１３ｃを把持する（図７（Ａ））。
【００５４】
続けて、ロッド可動部１５ａ及び１５ｃの伸縮部２１（図２）が伸びることにより、ガイドロッド１３ａと１３ｃは、前方に押し込まれる（図７（Ｂ））。これにより、第一フレーム１１に送り力が伝えられる。
【００５５】
そして、ロッド可動部１５ａ、１５ｃ前端の把持部２２ａ（図２）の動作を解除し、後端の把持部２２ｂ（図２）を動作させて、伸縮部２１が縮む（図７（Ｃ））。
なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）において、ロッド可動部１５ｂ及び１５ｄ（図１参照）は、両端の把持部２２（図２）を動作させて、ガイドロッド１３ｂ、１３ｄを固定している。
【００５６】
次に、ロッド可動部１５ｂ、１５ｄ前端の把持部２２ａを動作させて、ガイドロッド１３ｂと１３ｄを把持する（図７（Ｄ））。
【００５７】
続けて、ロッド可動部１５ｂ及び１５ｄの伸縮部２１が伸びることにより、ガイドロッド１３ｂと１３ｄは、前方に押し込まれる（図７（Ｅ））。これにより、前端に接続されている第二フレーム１４ａに送り力が伝えられる。
【００５８】
そして、ロッド可動部１５ｂ、１５ｄ前端の把持部２２ａの動作を解除し、後端の把持部２２ｂを動作させて、伸縮部２１が縮む（図７（Ｆ））。
なお、図７（Ｄ）〜（Ｆ）において、ロッド可動部１５ａ及び１５ｃは、後端の把持部２２ｂを動作させて、ガイドロッド１３ａと１３ｃを固定している。
【００５９】
このように、複数のガイドロッド１３（１３ａ〜１３ｄ）で、一度に押し込み動作するのではなく、交互に押し込み動作を行い、かつ押し込むポイントを変えることで、より確実にそれぞれのガイドロッド１３を押し込むことができる。
【００６０】
さらに、この手順を一定時間繰り返して実施することにより、ガイドロッド１３をより押し込むことができるため、移動装置１０を配管内部に押し込んで移動させることができる。
【００６１】
（第四実施形態）
図８は、本発明の第四実施形態に係る移動装置１０の構成図を示している。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する動作について説明を省略する。
【００６２】
第四実施形態における第三実施形態との相違点は、第一フレーム１１から遠ざかるにしたがって、第二フレーム１４外周に設けるロッド可動部１５の数を増やす点である。
【００６３】
第一フレーム１１に近い第二フレーム１４ａから、１４ｂそして１４ｃと挿入口に近づくにしたがって、ロッド可動部１５の設置数を増加させている。
【００６４】
一般的に、原子炉等で構成される配管は、入口配管ほど太く、内部へ接近するほど配管が分岐し、その分岐数に従って配管内径は小さく製作されている。
したがって、配管内部では、ガイドロッド１３の数を最小限に絞り、挿入する移動装置１０の外形を抑える必要がある。一方、配管挿入口近傍では移動装置１０の外形を大きくすることができる。
【００６５】
このため、挿入口に近い第二フレーム１４ｃでは、外形を大きくして、外周に設けるロッド可動部１５を増やすことができる。これにより、挿入口側において、ガイドロッド１３を押し込む力を大きくすることができる。
【００６６】
したがって、移動装置１０を挿入する上での寸法制約条件を満足しつつ、有効な押込み力を発生させることができる。
【００６７】
以上述べた少なくとも一つの管内移動装置１０によれば、第二フレーム１４外周に設けられたロッド可動部１５によりガイドロッド１３を把持して伸縮することにより、挿入口から送り込まれる力が伝わらず先に移動することができない場合であっても、さらに管内部への押し込みが可能となる。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  管内移動装置
１１  第一フレーム
１２  ガイドホース
１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）  ガイドロッド
１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）  第二フレーム
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）  ロッド可動部
１７  ピストン機構
１８  ワイヤ
１９  先端フレーム
２０  首ふり部
２１  伸縮部
２２（２２ａ，２２ｂ）  把持部
２３  把持部材
２４  ケース
２５、２８  エアーシリンダ
２６  空圧ピストン
２７  伸縮ピストン
２９  係止片
【図１】
2014153499.tif 000003
【図２】
2014153499.tif 000004
【図３】
2014153499.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014153499.tif 000007
【図６】
2014153499.tif 000008
【図７】
2014153499.tif 000009
【図８】
2014153499.tif 000010