(57)【要約】【課題】  大型空調ダクトの内面を清掃する自走型のダクト清掃ロボットを提供する。【解決手段】主要構成部は、ダクト底板１を自走する走行台車機構部１０と、その上部に搭載した昇降機構部２０と、その昇降機構部２０の上部に配置したリフターの上部構造体６０と、２つの回転ブラシ１０１、１０２を取り付けた清掃ヘッド機構部１００と、上部構造体６０に対して、清掃ヘッド機構部１００を３６０°回動可能にする回動機構部１７０で構成する。各機構部にはそれぞれテレビカメラ１５０、１５２、１５４、１５５と照明用ライト１６０、１６２、１６３、１６５を備えている。走行台車機構部１０でダクト内を走行させることと、昇降機構部２０で高さ方向の清掃範囲を広げることと、回動機構部１７０で回転ブラシ１０１、１０２をダクト横壁や天板をに向けて、清掃ヘッド機構部１００を回動させることから成る多層構造により、矩形ダクトの内面を確実に清掃できる。【選択図】  図１
2006000757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形断面を有する空調ダクトの４つの内面を清掃するダクト清掃ロボットにおいて、
ダクト内を移動させる走行台車機構部と、前記走行台車機構部に搭載した昇降機構部と、前記昇降機構部で回動支承する清掃ヘッド機構部とを備え、
前記清掃ヘッド機構部に、複数の回転ブラシと更に塵埃の吸引開口部を設けてあり、前記清掃ヘッド機構部を回動させることによって、前記４つの内面の各々を前記複数の回転ブラシの先端回転平面で清掃すると共に、前記吸引開口部から塵埃を吸引することを特徴とするダクト清掃ロボット。
【請求項２】
前記請求項１記載のダクト清掃ロボットにおいて、
前記清掃ヘッド機構部に設けた前記複数の回転ブラシの先端回転平面が、前記清掃ヘッド機構部を９０°毎に回動させることで、前記４つの平面の各々と一致するダクト清掃ロボット。
【請求項３】
前記請求項１記載のダクト清掃ロボットにおいて、
前記矩形断面のダクトの内面高さをＨ、幅をＷとするとき、
前記複数の先端回転平面が、２つの回転ブラシ先端面である２つの円形の面を含む平面であって、
前記清掃ヘッド機構部を１８０°回動して成る２つの前記平面の互いの間隔をｍとして、
前記平面の前記２つの円形で成す互いの最大外周間距離をｎとして、
前記昇降機構部の昇降可動高さをｈとするとき、
Ｈ≦ｈ＋（ｍ＋ｎ）/２
並びに
Ｗ≧ｎ≧ｍ
の関係を有するダクト清掃ロボット。
【請求項４】
ダクト内を移動させる走行台車機構部と、前記走行台車機構部に搭載した昇降機構部と、前記昇降機構部で保持された回動する清掃ヘッド機構部に、複数の回転ブラシと塵埃の吸引開口部とを有しており、
前記複数の回転ブラシを回転支承する側に配する部材に設けた前記塵埃の吸引開口部と、
前記複数の回転ブラシ間に配置した間隙部と、
を備えており、
前記間隙部が、前記走行台車機構部の移動方向で、前記塵埃の吸引開口部に先行する位置に設けてあり、前記回転ブラシの前記部材側端面の裏面となる先端回転平面と、前記間隙部を露出させたことを特徴とするダクト清掃ロボット。
【請求項５】
前記請求項４記載のダクト清掃ロボットにおいて、
前記回転ブラシで剥ぎ取った塵埃が、複数の前記回転ブラシを互いに逆回転させて前記間隙を流路にして、前記吸引開口部から吸引されるダクト清掃ロボット。
【請求項６】
前記請求項５記載のダクト清掃ロボットにおいて、
前記昇降機構部と前記清掃ヘッド機構部を回動支承する回動機構部に吸引管を配して、
前記吸引開口部と前記吸引管を前記流路と連通させて、更に、前記昇降機構部と前記清掃ヘッド機構部の接続部を前記回動機構部として、前記回動機構部を前記連通の経路とするダクト清掃ロボット。
【請求項７】
空調ダクト内を移動させる走行台車機構部と、
前記走行台車機構部に搭載した昇降機構部と、
複数の回転ブラシ及び塵埃の吸引開口部を前記昇降機構部で回動支承する清掃ヘッド機構部と、を備えたダクト清掃ロボットで、
矩形断面を有する前記空調ダクトの４つの内面の各々に前記回転ブラシの先端回転平面を圧接することによって清掃することを特徴とするダクト清掃方法。
【請求項８】
前記請求項７記載のダクト清掃方法において、
ダクト清掃ロボットの前記清掃ヘッド機構部に設けた前記複数の回転ブラシの先端回転平面が、前記清掃ヘッド機構部を９０°毎に回動させることで、前記４つの平面の各々と一致するダクト清掃方法。
【請求項９】
前記請求項７記載のダクト清掃方法において、
前記矩形断面のダクトの内面高さをＨ、幅をＷとするとき、
前記複数の先端回転平面が、２つの回転ブラシ先端面である２つの円形の面を含む平面であって、
前記清掃ヘッド機構部を１８０°回動して成る２つの前記平面の互いの間隔をｍとして、
前記平面の前記２つの円形で成す互いの最大外周間距離をｎとして、
前記昇降機構部の昇降可動高さをｈとするとき、
Ｈ≦ｈ＋（ｍ＋ｎ）/２
並びに
Ｗ≧ｎ≧ｍ
の関係を有するダクト清掃ロボットで清掃するダクト清掃方法。
【請求項１０】
ダクト内を移動させる走行台車機構部と、前記走行台車機構部に搭載した昇降機構部と、前記昇降機構部で保持された回動する清掃ヘッド機構部を有したダクト清掃ロボットで送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法において、
複数の回転ブラシと塵埃の吸引開口部とを有して回動する清掃ヘッド機構部を前記昇降機構部で保持して、更に、前記清掃ヘッド機構部が、前記複数の回転ブラシを回転支承する側に配する部材に設けた前記塵埃の吸引開口部と、前記複数の回転ブラシ間に配置した間隙部と、を備えており、前記間隙部が、前記走行台車機構部の移動方向で、前記塵埃の吸引開口部に先行させて、前記回転ブラシの前記部材側端面の裏面となる先端回転平面と、前記間隙部を露出したダクト清掃ロボットで、前記露出部をダクト内壁に押し当てながら、送風稼動中のダクトを清掃することを特徴とするダクト清掃方法。
【請求項１１】
前記請求項１０記載のダクト清掃方法において、
前記回転ブラシで剥ぎ取った塵埃が、複数の前記回転ブラシを互いに逆方向に回転させて前記間隙を流路にして、前記吸引開口部から吸引されるダクト清掃ロボットで、送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法。
【請求項１２】
前記請求項１１記載のダクト清掃方法において、
前記昇降機構部と前記清掃ヘッド機構部を回動支承する回動機構部に吸引管を有して、
前記吸引開口部と前記吸引管を前記流路と連通させて、前記回動機構部を前記連通の経路とするダクト清掃ロボットで、送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダクトの内壁面に堆積した塵埃を清掃する装置に係り、特にダクト内を走行させながら内壁面の塵埃を回転ブラシで掻き落すと共に、掻き落された塵埃を撒き散らすことなく集塵機で吸引するダクト清掃ロボットと、その清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調ダクトは、長年の使用により堆積した塵埃を定期的に除去清掃する必要がある。この清掃は、特許文献１（ダクト内清掃装置）や特許文献２（ダクト清掃用ロボットシステム）に開示されているように、回転ブラシがダクト内を円筒状にブラッシングしながら圧縮空気で塵埃を吹き飛ばす方法で行う。この手段は清掃中に送風を停止できるダクトであって、比較的小径の円筒形ダクトに最も好適である。そこで、特許文献１の装置や特許文献２の方法は、ダクト清掃中に送風が停止可能で、小径ダクトが多く配管されている通常の建物のダクト清掃に多く利用されている。
【０００３】
ところで、原子力発電所内の空調ダクトでは、放射線防護の問題から送風をできるだけ停止しないで、ダクト内を清掃することが必要である。たとえば、小径ダクトであれば、特許文献１や特許文献２の装置を使用して、極力短時間で作業を行うことになる。しかし、大型で長方形断面のダクトが多い原子力発電所では、そのような処理は限られた範囲に過ぎない。ところで、大型ダクトの清掃は、それに適した清掃装置や方法が乏しいので、結局、短期間の空調停止時間内に人為的作業で清掃する手段が採られている。そこで、原子力発電所内の空調ダクトでは、ダクトの大小に関わらず同一の装置で清掃できる手段が望まれている。
【０００４】
このような観点で更に従来のダクト清掃手段を検討する。特許文献３（ダクト清掃装置）では、矩形断面の大型ダクトの横幅に合わせる伸縮ビームにブラシと吸込口を設けた装置を開示している。この装置は、装置進行方向の左右に塵埃吸込口とブラシを往復させて、左右遥動するブラシに剥ぎ取られた塵埃を吸込口で吸引するので、塵埃を飛散させることなく稼動中のダクトを清掃することができる。しかし、この装置はダクト幅方向の伸縮材にブラシと吸込口を設けてあるのでブラシの移動が回転ブラシに比べ遅い。また、伸縮材の左右保持材がブラシとダクト横壁の間に配置されるので、ダクト底板と横壁の角部（４隅）の清掃が難しい。更に、ダクト横壁と天板の清掃も困難である。
【０００５】
ダクト内の送風を停止しない状態で清掃する手段としては、この特許文献３のように塵埃をブラシで剥ぎ取った後すぐに吸込口から吸引する方法が好適である。このように回転ブラシに近接配置した吸込口を備えた装置は、また特許文献４（清掃ロボット）と特許文献５（ダクト内の清掃集塵装置）でも開示されている。このいずれにおいても回転ブラシは円柱状であり、円柱の外周面で塵埃を剥ぎ取る。そして、特許文献５では円柱状ブラシを下、横、上向きにすることでダクトの底板と横壁と天板の清掃を可能にしている。ところで、この円柱状回転ブラシでは、剥ぎ取った塵埃を確実に集塵するためにその円柱長さ以上の吸込口長さが必要である。そこで、大きな吸引口が必要になり、そのため、集塵機に大きな吸引能力が要求される。しかし、この集塵機の吸引能力はコストの点で小さな機器の方が望ましい。
【０００６】
小さな吸引能力の集塵機を利用可能にするためには、極力小さな吸込口にする必要がある。そのような例としては、仰ぎ角が可変する吸塵ホースの先端にポリッシャー用回転ブラシを取付けた特許文献６（清掃ロボット）に見られる。しかし、この例ではダクトの底板と横壁と天板の清掃が困難であり、また、回転ブラシ部が細長い梁の先端にあるので強度的に弱く、強い剥離力を塵埃に与えることが難しい。
【０００７】
別の例として特許文献７（吸引式清掃作業車）が上げられる。この例は３６０°方向の変る吸込管の先端部に回転ブラシと吸引マウスを取付けている。これは回転ブラシの先端回転面で底板と横壁と天板の面のポリッシングができる構成ではあるが、やはり、回転ブラシ部が細長く、先の特許文献６と同様に、強い剥離力を塵埃に与えることが難しい。また、この例は吸塵ホースあるいは吸込管の２倍の高さが、清掃可能なダクト天板高さになるので、様々なダクトサイズの清掃のためには、吸塵ホースあるいは吸込管の長さが異なり、清掃範囲サイズに応じて様々な装置が必要になる。
【０００８】
ところで、剥ぎ取られた塵埃を吸引する性能は回転ブラシと塵埃の吸引口の位置関係の影響が大きい。先の特許文献６と７は回転ブラシ近くに塵埃の吸引口があることを示唆してはいるが、これらの詳細な関係が開示されていない。ここで、それらの関係をより詳細に開示している特許文献８（ダクト清掃並びにその装置）と特許文献９（床清掃装置とそれに用いられる回転ブラシ装置）と特許文献１０（清掃ロボット）について検討してみる。
【０００９】
特許文献８は自走台車で２つの回転ブラシを保持し、塵埃の吸込口に先行して回転ブラシの先端回転面でダクト底板あるいは天板をポリッシュする構造である。この構造は、回転ブラシの先端回転面で底板と天板の面をポリッシングして、横壁は円筒状ブラシの外周円筒面で清掃する構成ではあるので、矩形断面ダクトの４つの内面を清掃する機能がある。しかし、この構造はブラシと吸込口の間に何ら塵埃を含む空気流のガイドがないので、剥ぎ取った塵埃が吸引されることなく底板に落下する可能性がある。あるいは落下の可能性を改善するために、吸引力を大きくしておく必要がある。
【００１０】
特許文献９は回転ブラシの回転中心に吸引口を設け、回転ブラシのポリッシング面内の塵埃をより確実に吸引する方法であるが、回転ブラシ１つに吸引口が１つなので、清掃面積を大きくする複数のブラシ構成では、複数の吸引口になり、そのため集塵機の吸引能力を大きくする必要がある。更に、この開示手段ではダクト壁面や天板の清掃が困難である。
【００１１】
特許文献１０は、吸込管に先行させた２つの大きな回転ブラシとその間に小さな回転ブラシを配置して、密接させた４つの回転ブラシに後行して吸込管が配置されている。この構成は剥ぎ取られた塵埃が吸込管に入る前にかき乱されて塵埃の十分な吸収が難しい。
これら特許文献８と９と１０の技術は、剥ぎ取った塵埃を吸引する手段を用いているので、送風稼動中のダクト内を清掃する上で好適ではある。しかし、特許文献８の技術では、ダクト底面時のポリッシングと剥ぎ取った塵埃のガイド構造に比べると、横壁や天板の清掃時のポリッシングや剥ぎ取った塵埃のガイド構造が異なり、４つの面の均等な清掃が得がたい。また、特許文献９の技術では集塵機の吸引性能を過大にしない１つの吸引口でダクトの底板と横壁と天板を清掃する手段が必要になる。更に、特許文献１０の技術では、回転ブラシ部で剥ぎ取った塵埃を撒き散らすことなくスムーズに吸引口に誘導する手段が求められる。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−４７３６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１６５９１２号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８４９８公報
【特許文献４】特開平１−１３９１８１号公報
【特許文献５】特開平２−１１９９８２号公報
【特許文献６】特開昭６２−５００９号公報
【特許文献７】特開平４−１１５０３９号公報
【特許文献８】特開昭６０−２２７８７６号公報
【特許文献９】特開平１０−１４８３６号公報
【特許文献１０】実開昭６０−１１７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は以上に説明した点に鑑み、以下の課題を解決することにあり、（１）原子力発電所の空調ダクトのように送風停止をしない、すなわち送風稼動中であってもダクトの清掃が可能であること。（２）ダクトのサイズが各種大小の長方形断面であっても、適用範囲の広い構造であること。（３）矩形断面ダクトの横壁と底板、あるいは横壁と天板の四隅も確実にポリッシュする機構であること。（４）ダクトの底板と横壁と天板も均一に清掃すること。（５）剥ぎ取った塵埃を確実に吸引すること。（６）（１）〜（５）の機能を有するロボットであること、及び、そのロボットを使用したダクト清掃方法を提供する。
【００１４】
従来開示されている技術に従えば、（１）送風稼動中であってもダクトの清掃が可能であることの目的の為には、剥ぎ取った塵埃を直ぐに吸引して掃除機で集塵することが必要である。この方法であればダクトが稼動中であってもダクト全体に飛散することはない。そこで、特許文献１と２の方法は飛散方式であり、この目的にそぐわない。一方、特許文献３−１１のような吸引方式の方が好適である。
【００１５】
（２）ダクトのサイズが各種大小の長方形断面であっても、適用範囲の広い構造であることの目的の為には、通常は清掃ロボットの断面サイズが被清掃ダクトの断面より十分に小さく、必要に応じて伸縮する機能が必要である。特許文献６のように走行台車の上に上下方向ガイド支柱を常時立設する構造では、ダクトの高さサイズに応じて様々なサイズの清掃ロボットが必要になり経済的でない。この点特許文献７は吸込管の長さの約２倍弱の範囲で高さ方向と幅方向の清掃が可能である。しかし、ダクトの大きさの種類は多いので、ロボットの高さサイズの３倍程度の高さのダクトまで清掃可能であることが実用上望まれている。また、特許文献５は底・横・天板のそれぞれを清掃する毎に、大きさの異なるブラシの交換、あるいは、取り付け保持具を交換する煩雑さがある。
【００１６】
（３）矩形断面ダクトの横壁と底板、あるいは横壁と天板の四隅も確実にポリッシュする機構であることの目的の為には、走行台車の幅より回転ブラシの清掃範囲が広いことが条件になる。例えば、特許文献３は台車のガイド部（縦ビーム）をダクト内面に合わせて設定するので、両側ガイド部の間にあるブラシと吸引部はダクトの隅を走査できない。また特許文献４では円柱ブラシの回転軸受で円柱の長さが制限されるので、やはり四隅の清掃ができない。すなわち、特許文献８、９、１０のように、ブラシはロボットの走行台車の幅よりも広い範囲で走査する構造が必須になる。
【００１７】
（４）ダクトの底板と横壁と天板も均一に清掃することの目的の為には、回転ブラシを底板でも横壁でも天板であっても、同じく均一に押し当てる方法が良い。この点特許文献５で円柱ブラシの外周円筒面を床・横・天板毎に取り替えながら清掃する方法を開示しているが、堆積塵埃を均一に剥ぎ取る方法としては、円柱ブラシの外周面を押し当てるより回転ブラシの先端回転平面を均一に押し当てる方が清掃効率の良いことが知られている。例えば、回転ブラシの先端回転平面が床面と一致するようにした特許文献９に示す装置が、床面専用の技術として優れている。この観点によれば、特許文献８と１０も同様な効果を持つ。そして、特許文献９と１０は床面専用であり、特許文献８は床面と天板がこの清掃手段であるが、横壁は円柱状ブラシを使用して均一に清掃する課題の解決が更に必要である。更に、塵埃を確実に剥ぎ取るためには、回転ブラシ部分の構造上の剛性が強いことが必要であるので、回転ブラシ部を保持する機構部の支点と回転ブラシまでの長さを極力短くする機構が望ましい。
【００１８】
（５）剥ぎ取った塵埃を確実に吸引することの目的の為には、少なくとも回転ブラシの近傍に吸引開口部を配置する必要がある。この点特許文献３−１０のいずれもこの技術思想を採用しているが、特許文献５と７以外は底板・横壁・天板のいずれの清掃中であってもブラシに対し吸引口との位置関係を同じにして確実な吸引を行う技術の開示はない。ところで、特許文献５は上記（２）（４）の点で、特許文献７は上記（２）の点でより改善すべき問題がある。
【００１９】
このように従来技術上の問題を全て凌駕するように、上記の（１）〜（５）の機能を満足する項目（６）で要求する新規なダクト清掃ロボット技術及びそれを用いた清掃方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１のダクト清掃ロボットは、ダクト内を移動させる自走型の走行台車機構部の上部に昇降機構部を搭載して、この昇降機構部の上部で回動支承する清掃ヘッド機構部を備えており、この清掃ヘッド機構部にダクトの４つの内面（底板と左右の横壁と天板）の各々を清掃する複数の回転ブラシと、この回転ブラシの先端回転平面で剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けた装置である。この請求項１の手段は、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けたことで、課題（１）のダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にする。そして、昇降機構部の上部に清掃ヘッド機構部を設けて課題（２）の４つの内面を清掃可能にする。更に、清掃ヘッド機構部が回動することでこの回転ブラシの先端回転平面が４つの内面を同じようにポリッシュできるので課題（３）と（４）を行うことができる。そして又、剥ぎ取った堆積塵埃を吸引開口部から吸引することで、課題（５）を達成して、課題（６）のダクト清掃ロボットを提供できる。
【００２１】
請求項２のダクト清掃ロボットは、請求項１に加えるに、清掃ヘッド機構部を９０°毎に回動させることで、ダクトの４つの平面の各々と一致させることを明確にしたダクト清掃ロボットである。
【００２２】
請求項３のダクト清掃ロボットは、請求項１に加えるに、請求項１の昇降機構部の動作長さと、回転ブラシが２つの場合の先端回転平面の成す最大幅長さと、清掃ヘッド機構部を１８０°回動して成る２つの平面の互いの間隔長さ等から、対象とすべき被清掃ダクト内面の大きさとの関係を明らかにして、この発明の能力を明確にしたダクト清掃ロボットである。
【００２３】
請求項４のダクト清掃ロボットは、ダクト内を移動させる自走型の走行台車機構部の上部に昇降機構部を搭載して、この昇降機構部の上部で回動支承する清掃ヘッド機構部を備えており、この清掃ヘッド機構部にダクトの４つの内面（底板と左右の横壁と天板）の各々を清掃する複数の回転ブラシと、この回転ブラシの先端回転平面で剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けた装置であって、特に、回転ブラシを回転支承する側に配する部材に設けた塵埃の吸引開口部と、複数の回転ブラシ間に配置した間隙部を備えておき、この間隙部が、走行台車機構部の移動方向で、この吸引開口部に先行する位置に設けた位置関係にした上で、回転ブラシの部材側端面の反対側面、すなわち、裏面となる先端回転平面と、間隙部を露出させた装置である。この請求項４の手段は、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けたことで、課題（１）のダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にする。そして、昇降機構部の上部に清掃ヘッド機構部を設けて課題（２）の４つの内面を清掃可能にする。更に、清掃ヘッド機構部が回動することで、この回転ブラシの先端回転平面がこの装置から露出してダクトの４つの内壁に当接可能になるので課題（３）と（４）を行うことができる。そして又、剥ぎ取った堆積塵埃を露出した間隙部に集めて、吸引開口部から吸引することで、課題（５）を達成して、課題（６）のダクト清掃ロボットを提供できる。
【００２４】
請求項５のダクト清掃ロボットは、請求項４に加えるに、複数の前記回転ブラシを互いに逆回転させることにより、塵埃が間隙を流路にして吸引開口部から吸引されることをより明確にしたダクト清掃ロボットである。この発明により、剥ぎ取られた塵埃はより確実に吸引させると共に、さらに吸引能力の低い小型の掃除機であっても集塵できるダクト清掃ロボットを提供できる。
【００２５】
請求項６のダクト清掃ロボットは、請求項５に加えるに、昇降機構部と清掃ヘッド機構部を回動支承させる回動機構部に吸引管を有して、昇降機構部と清掃ヘッド機構部の間の回動機構部を吸引の連通する経路とすることを明確にするダクト清掃ロボットである。
【００２６】
請求項７のダクト清掃方法は、ダクト内を移動させる自走型の走行台車機構部の上部に昇降機構部を搭載して、この昇降機構部の上部で回動支承する清掃ヘッド機構部を備えており、この清掃ヘッド機構部にダクトの４つの内面（底板と左右の横壁と天板）の各々を清掃する複数の回転ブラシと、この回転ブラシの先端回転平面で剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けた装置を用いて、空調ダクトの４つの内面の各々に回転ブラシの先端回転平面を圧接することによって清掃するダクト清掃方法である。この請求項７の手段は、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けて回転ブラシを圧接することで、課題（１）のダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にする。そして、昇降機構部の上部に清掃ヘッド機構部を設けて４つの面それぞれに圧接させることで課題（２）の４つの内面を清掃可能にする。更に、清掃ヘッド機構部が回動することでこの回転ブラシの先端回転平面が４つの内面を同じように圧接してポリッシュできるので課題（３）と（４）を行うことができる。そして又、圧接して剥ぎ取った堆積塵埃を吸引開口部から吸引することで、課題（５）を達成して、課題（６）の清掃ロボットでのダクト清掃方法を提供できる。
【００２７】
請求項８のダクト清掃方法は、請求項７記載に加えて、清掃ヘッド機構部を９０°毎に回動させることで、ダクトの４つの平面の各々と一致させることを明確にした清掃ロボットによるダクト清掃方法である。
【００２８】
請求項９のダクト清掃方法は、請求項７に加えて、請求項７で使用するダクト清掃ロボットの昇降機構部の動作長さと、回転ブラシが２つの場合の先端回転平面の成す最大幅長さと、清掃ヘッド機構部を１８０°回動して成る２つの平面の互いの間隔長さ等から、対象とすべき被清掃ダクト内面の大きさとの関係を明らかにして、この発明の能力を明確にした清掃ロボットによるダクト清掃方法である。
【００２９】
請求項１０のダクト清掃方法は、ダクト内を移動させる自走型の走行台車機構部の上部に昇降機構部を搭載して、この昇降機構部の上部で回動支承する清掃ヘッド機構部を備えており、この清掃ヘッド機構部にダクトの４つの内面（底板と左右の横壁と天板）の各々を清掃する複数の回転ブラシと、この回転ブラシの先端回転平面で剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けた装置であって、特に、回転ブラシを回転支承する側に配する部材に設けた塵埃の吸引開口部と、複数の回転ブラシ間に配置した間隙部を備えておき、この間隙部が、走行台車機構部の移動方向で、この吸引開口部に先行する位置に設けた位置関係にした上で、回転ブラシの部材側端面の反対側面、すなわち、裏面となる先端回転平面と、間隙部を露出させたダクト清掃ロボットで、この露出部をダクト内壁に押し当てながら、送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法である。この請求項１０の手段は、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃を吸引する吸引開口部を設けたことで、課題（１）のダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にする。そして、昇降機構部の上部に清掃ヘッド機構部を設けて４つの面それぞれに圧接させることで課題（２）の４つの内面を清掃可能にする。更に、清掃ヘッド機構部が回動することで、この回転ブラシの先端回転平面がこの装置から露出してダクトの４つの内壁に圧接してポリッシュできるので課題（３）と（４）を行うことができる。そして又、剥ぎ取った堆積塵埃を露出した間隙部に集めて、吸引開口部から吸引することで、課題（５）を達成して、課題（６）の清掃ロボットでのダクト清掃方法を提供できる。
【００３０】
請求項１１のダクト清掃方法は、請求項１０に加えるに、複数の回転ブラシを互いに逆回転させることにより、塵埃が間隙を流路にして吸引開口部から吸引されることをより明確にした清掃ロボットで、送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法である。この発明により、剥ぎ取られた塵埃は、より確実に吸引させると共に、さらに吸引能力の低い小型の掃除機であっても集塵できるダクト清掃方法を提供できる。
【００３１】
請求項１２のダクト清掃方法は、請求項１１に加えるに、昇降機構部と清掃ヘッド機構部を回動支承する回動機構部に吸引管を有して、昇降機構部と清掃ヘッド機構部の間の回動機構部を吸引の連通する経路とすることを明確にする清掃ロボットで、送風稼動中のダクトを清掃するダクト清掃方法である。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１の発明は、走行台車機構部に搭載した昇降機構部を保有しているので、従来以上に小さなダクトから大きなダクトまで清掃可能である。特に、この昇降機構部の上部で回動支承する清掃ヘッド機構部を備えているので、回転ブラシの先端回転平面と吸引開口部が清掃ヘッド機構部と一体になって回動して、ダクトの底板と左右横壁と天板を同じように回転ブラシの先端回転平面でポリッシュできる。そして、ダクトの４つの内面の清掃具合を同じように仕上げることが可能になる上に、剥ぎ取った塵埃をダクト内に撒き散らすことなく吸引開口部で吸引するので、ダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にできる。したがって、本発明は、従来の原子力発電所内の空調ダクトの清掃が小径ダクトの場合、小型の清掃装置で行い、大型ダクトの場合、人為的作業で行う煩雑で非効率な作業方法であったのを排除して、ダクトが稼動中であっても一つの装置で清掃できるという特段の効果を奏する。
【００３３】
請求項２の発明は、回転ブラシの先端回転平面を矩形ダクトの形状に合わせる清掃ヘッド機構部の動作を明確にして、請求項１の発明のダクト清掃ロボットの清掃能力をより向上した効果を奏する。
【００３４】
請求項３の発明は、昇降機構部と回転ブラシの先端回転平面と清掃ヘッド機構の動作範囲の形状的寸法関係を明確にして、請求項１の発明のダクト清掃ロボットが従来以上の大小ダクトに適用できる範囲をより向上した効果を奏する。
【００３５】
請求項４の発明は、走行台車機構部に搭載した昇降機構部を保有して、小さなダクトから大きなダクトまで清掃可能であるのみならず、露出した複数の回転ブラシの先端回転平面と、複数の回転ブラシ間に配置した露出する間隙部がダクトの４つの内壁に当接するので、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃が間隙部を流れ、集塵機の吸引能力が仮に少なくても吸引開口部から確実に集塵機に集塵されるので、集塵機の低コスト化や集塵信頼性の向上に特段の効果を奏する。
【００３６】
請求項５の発明は、複数の前記回転ブラシを互いに逆回転させることにより、剥ぎ取られた塵埃は、複数の回転ブラシの遠心力の合成力で間隙部を流れて吸引開口部から吸引するので請求項４の発明のダクト清掃ロボットの清掃能力をより向上した効果を奏する。
【００３７】
請求項６の発明は、昇降機構部と清掃ヘッド機構部の接続構造を明確にして、請求項５の発明のダクト清掃ロボットをより具現化する効果を奏する。
【００３８】
請求項７の発明は、昇降機構部に回動支承する清掃ヘッド機構部を備えて、走行台車機構部に搭載しているダクト清掃ロボットを使用するので、従来以上に小さなダクトから大きなダクトまで清掃可能である。特に、ダクトの底板と左右横壁と天板を同じように回転ブラシの先端回転平面で圧接する清掃ロボットを使用するダクト清掃方法である。そして、ダクトの４つの内面の清掃具合を同じように仕上げることが可能になる上に、剥ぎ取った塵埃をダクト内に撒き散らすことなく吸引開口部で吸引するので、ダクトが送風稼動中であっても清掃を可能にできる。したがって、本発明は、従来の原子力発電所内の空調ダクトの清掃が小径ダクトの場合、小型の清掃装置を用いる清掃方法で行い、大型ダクトの場合、人為的作業で行う煩雑で非効率な作業方法であったのを排除して、ダクトが稼動中であっても同じ清掃方法で清掃できるという特段の効果を奏する。
【００３９】
請求項８の発明は、回転ブラシの先端回転平面を矩形ダクトの形状に合わせる清掃ヘッド機構部の動作を明確にした清掃ロボットで、請求項７の発明のダクト清掃方法の清掃能力をより向上した効果を奏する。
【００４０】
請求項９の発明は、昇降機構部と回転ブラシの先端回転平面と清掃ヘッド機構の動作範囲の形状的寸法関係を明確にして、請求項７の発明のダクト清掃方法が従来以上の大小ダクトに適用できる範囲をより向上させた効果を奏する。
【００４１】
請求項１０の発明は、走行台車機構部に搭載した昇降機構部を保有して、小さなダクトから大きなダクトまで清掃可能であるのみならず、露出した複数の回転ブラシの先端回転平面と、複数の回転ブラシ間に配置した露出する間隙部がダクトの４つの内壁に当接するので、回転ブラシで剥ぎ取った塵埃が間隙部を流れ、集塵機の吸引能力が仮に少なくても吸引開口部から確実に集塵機に集塵されるダクト清掃ロボットを使用するダクト清掃方法なので、集塵機の低コスト化や集塵信頼性を向上させる特段の効果を奏する。
【００４２】
請求項１１の発明は、複数の回転ブラシを互いに逆回転させることにより、塵埃が間隙を流路にして吸引開口部から吸引されることをより明確にした清掃ロボットで、剥ぎ取られた塵埃を、より確実に吸引させると共に、さらに吸引能力の低い小型の掃除機であっても集塵できるように、請求項１０の発明のダクト清掃方法の集塵機能を向上させた効果を奏する。
【００４３】
請求項１２の発明は、昇降機構部と清掃ヘッド機構部を回動支承する回動機構部の接続構造を明確にするダクト清掃ロボットを用いることで、ダクト清掃方法をより具現化する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の最良の形態を以下の実施例で詳細に説明する。
【実施例１】
【００４５】
図１はこの発明のダクト清掃ロボットの一実施態様を示す側面図であり、図２は上面図である。
【００４６】
このダクト清掃ロボットは主に４つの機構部で構成してあり、それぞれの機構部はこのダクト清掃ロボットの目的とする総合機能の内、それぞれで個別に各機能を受け持っている。まず、この４つの機構部のうち３つの機構部は、（１）このダクト清掃ロボットを自走させる走行台車機構部１０（ロボットロワーデッキ）と、（２）ダクトの底板から大型ダクトの天板まで清掃範囲を広げるための昇降機構部２０（ロボットアッパーデッキ）と、（３）清掃ブラシである２つの回転ブラシ１０１、１０２を取り付けた清掃ヘッド機構部１００の３つの機構構造部から成る。そして、各機構部１０、２０、１００のそれぞれに目的の異なるテレビカメラ１５０、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６と、その照明のためのライト１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５を搭載している。次ぎに第４の機構部として、（２）の昇降機構部２０と（３）の清掃ヘッド機構部１００の間には、昇降機構部２０の上部に配置した上部構造体６０と清掃ヘッド機構部１００を回動自在に接続する（４）回動機構部１７０を設け、清掃ヘッド機構部１００が昇降機構部２０に対して３６０°回動する機能を与えている。
【００４７】
すなわち、このダクト清掃ロボットは、自走させるための（１）走行台車機構部１０と、天板までの範囲を広げるための（２）昇降機構部２０と、ドーナッツ状の清掃ブラシの先端回転平面で被清掃面をポリッシングする回転ブラシ１０１、１０２を搭載する（３）清掃ヘッド機構部１００と、清掃ヘッド機構部１００の向きを矩形断面ダクトの４つの内面に向けて方向を変える回動機構部１７０の４つの主要機構構造部から成る。そして、搭載したテレビカメラ１５０、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６と、デジタルスチルカメラ１５１、とライト１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５は、このダクト清掃ロボットの走行方向確認や清掃状態を視認するために動作する。
【００４８】
図１と図２、更に昇降機構部２０の動作状態を示す図３を用いてより詳細に構造を説明する。走行台車機構部１０は無限軌道のクローラ１１、１２を動かす駆動部１３の上部に走行架台１４を保持する。この走行架台１４は側面に下部ガイドローラ５０、５１、５２を、後部に後方カメラ１５３と全景カメラ１５４と後方ランプ１６３、１６４と全景ランプ１６５とリミットスイッチ５等を取り付けた後方筐体６を、また、中央にホルダー１６で保持するリフトモータ１５と、そのモータ駆動力を伝達するプーリ１７と、その回転力で昇降機構部２０を昇降させるリフターガイド７と軸受８とリミットスイッチ９が備えてある。
【００４９】
昇降機構部２０は、リフトモータ１５の回転に伴い軸受８で支持されたリフトローラ１８、１９が走行架台１４の長手方向に移動してパンタグラフ状のX型リンク機構２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４を昇降させる。この昇降機構部２０の上部にはリフターの上部構造体６０を一体に保持してある。この上部構造体６０は、その上蓋６１の中に、清掃ブラシで剥ぎ取った塵埃を排出する排気管６２と、ダクト外部につながるクリーナホース６３と接続させるクリーナホース接続ノズル６４がある。そして、昇降機構部２０とは横溝ガイド６５で可動連結している。
【００５０】
上部構造体６０の上蓋６１の両側には、上部左側ガイドローラ６５、６６、６７と上部右側ガイドローラ６８、６９、７０と、上部左側リミットスイッチ７１、７２と上部右側リミットスイッチ７３、７４と、左側面接触確認表示器７５、７６と右側面接触確認表示器７７、７８と、左側面テレビカメラ１５５と右側面テレビカメラ１５６を備えている。ここで左右のリミットスイッチ７１、７２、７３、７４は、上部構造体６０がダクト左右の横壁に接触検知の機能を持つ。なお、ここの側面接触確認表示器７５、７６、７７、７８は発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子であれば、どのような素子でも利用できる。そして、左右の側面テレビカメラ１５５、１５６は、この表示器７５、７６、７７、７８をカメラ視野で捉える配置である。
【００５１】
更に、上部構造体６０の上蓋６１の上方には、天井面接触スイッチ８０、８１が上方に向け突き出している。この天井面接触スイッチ８０、８１は、上部構造体６０が上昇して清掃用の回転ブラシ１０１、１０２の先端回転平面がダクト天板に接触することを検知する機能を持つものである。
【００５２】
清掃ヘッド機構部１００は、被清掃面側に回転ブラシ１０１、１０２と前方ライト１６０、１６１を露出させて、窓１０３を透明カバーで取り付けた清掃ヘッドカバー１０４で覆ってある。この窓１０３は清掃ヘッドカバー１０４の中に配置した前方カメラ１５０とデジタルスチルカメラ１５１の視界を得るものであり、清掃作業中にこれらカメラ１５０、１５１の防塵をする。そして、この清掃ヘッドカバー１０４の左右両側には、ガイドローラ１０５、１０６、１０７、１０８を配置して、回転ブラシ１０１、１０２の清掃ガイドとして機能させる。
【００５３】
図４で更にこの清掃ヘッド機構部１００の構造を説明する。この清掃ヘッド機構部１００は、２つの回転ヘッド１０１、１０２を回転駆動する駆動モータ１０９と、その回転力を伝達するプーリ１１０とベルト１１１と中継ギア１１２、１１３から成る回転駆動機構と、回転ブラシ１０１、１０２と清掃面カメラ１５２と清掃面ライト１６２と回転ブラシ１０１、１０２で剥ぎ取った塵埃を吸引するための吸引開口部１１４及びその排気管１１５で構成してある。
【００５４】
図５と図６は、回転ブラシ１０１、１０２で剥ぎ取った塵埃を集塵機（図示せず）で集塵する動作についての説明図である。図５は側断面から見た空気流であり、図６は回転ブラシ１０１、１０２の先端回転平面側から見た清掃ヘッド機構部１００の下面図を示す。
【００５５】
図５で見ると、回転中心１２１、１２２を中心にして回転する回転ブラシ１０１、１０２の先端回転平面１１６で剥ぎ取った塵埃は、矢印で示す空気流に乗って吸引開口部１１４から排気管１１５を経由して、上部構造体６０の中に配設した排気管６２とクリーナホース６３を介して外部の集塵機に送られる。又、図６で見ると、第１の回転ブラシ１０１と第２の回転ブラシ１０２は互いに逆方向に回転させ、すなわち、第１の回転ブラシ１０１が反時計方向、第２の回転ブラシ１０２が時計方向に回転して、互いの遠心力の合力で塵埃が吸引開口部１１４に送り込まれる。したがって、吸引開口部１１４の開口位置は、２つの回転ブラシ１０１、１０２の外周面１２３、１２４の間隙１１７を流路にして、回転ブラシ１０１、１０２の取り付け面１２５側に開いた吸引開口部１１４に流れ込む。ここで、これらの位置関係について説明する。回転ブラシ１０１、１０２の２つの先端回転平面の間隙距離をP１、２つの回転中心１２１、１２２の距離をP２、２つの回転中心１２１、１２２を結ぶ線をL−L、吸引開口部１１４の幅をQ１とするとき、P１≦Q１＜P２、且つ、回転中心１２１、１２２の結ぶ線（L−L）が、吸引開口部１１４に清掃中先行するように、P１とQ１とP２の位置関係を定めている。この実施例は第１の回転ブラシ１０１と第２の回転ブラシ１０２の遠心力の合力を利用することで空気流を発生させているので、集塵機の吸引能力を極力少なく出来る効果が生まれている。そして、この装置は長い空調ダクトであっても、この合力とそれらの粘性力で確実な塵埃の吸引が可能になる。なお、更に確実な吸引を補助する手段としては、図５、図６に示す遮蔽補助部材１２６を回転ブラシ１０１、１０２や吸引開口部１１４の近傍に配置することで、より効果的になる。
【００５６】
清掃ヘッド機構部１００の向きを矩形断面ダクトの４つの内面に向けて方向を変える回動機構部１７０の構造は、図５で説明する。この回動機構部１７０は、昇降機構部２０の上部構造体６０と清掃ヘッド機構部１００を回動支承させるもので、上部構造体６０に固定した固定スリーブ１７１と、この固定スリーブ１７１で締結保持したパッキン１７２とシール１７３と、清掃ヘッド機構部１００のフランジ１７４と、このフランジに締結保持した回転リング１７５に回転スリーブ１７６を螺子１７７で締結してある。そこで、上部構造体６０と回動機構部１７０は、固定側の部材１７１、１７２、１７３と回転側の部材１７４、１７５、１７６、１７７が互いに離れないように勘合された状態で回動できる構造になっている。そして、この勘合構造の外側に９０°毎に仮固定を行うロック機構１７９を配置してあるので、この勘合構造は３６０°回動可能の所定角度毎の仮保持機能を有する。
【００５７】
そこで、このダクト清掃ロボットは、回転ブラシ１０１、１０２を取り付けた清掃ヘッド機構部１００を左右横壁や天板方向に向けながら、ダクト内を清掃走行できて清掃走行が可能になる。
【００５８】
このダクト清掃ロボットがダクト底面１を清掃する場合、回転ブラシ１０１、１０２を回転させながら清掃ヘッド機構部１００を先頭にして前進させる。吸引開口部１１４に先行する回転ブラシ１０１、１０２の先端回転平面でのポリッシングによって剥ぎ取られた塵埃は吸引される。
【００５９】
そして、左横壁２との隅部を清掃する場合は、操作者が前方ライト１６０、１６１と前方カメラ１５０で映し出しながら、全体を左に寄せる。十分左寄せが出来ると、上部左側ガイドローラ６５、６６、６７と下部ガイドローラ５０、５１、５２が左横壁２で幅方向の規制を行い、上部左側リミットスイッチ７１、７２の動作によって、左側面接触確認表示器７５、７６が表示点灯する。そこで操作者は左側面テレビカメラ１５５のモニター画面で写される表示器を確認することで、確実にダクトの左隅の清掃を行うことができる。この接触はモニター表示のみならず音声による通知も効果的である。同様に、ダクト右隅の場合も、下部ガイドローラ５０、５１、５２と右側ガイドローラ６８、６９、７０と上部右側リミットスイッチ７３、７４と右側面接触確認表示器７７、７８と右側面テレビカメラ１５６で確実にダクトの右隅の清掃を行うことができる。
【実施例２】
【００６０】
図７と図８はこのダクト清掃ロボットがダクト天板内面の清掃状態を示す図である。天板清掃をする場合は、回動機構部１７０によって清掃ヘッド機構部１００の向きを上方に変えて、１８０°反転したところでロック機構１７９により固定する。そして、前方カメラ１５０のモニター映像も１８０°回転させる。更に、左側面テレビカメラ１５５と右側面テレビカメラ１５６の映像を入れ替える。この動作により操作者は左右の感覚を維持できる。この回転は前方カメラ１５０を反転させても可能であるが、映像システムで回転させる方法でもよい。また、左側面テレビカメラ１５５と右側面テレビカメラ１５６の映像はモニター画面（図示せず）で入れ替える。次に、昇降機構部２０のリフトモータ１５とX型リンク機構２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４で清掃ヘッド機構部１００を上昇させる。この時、操作者は全景カメラ１５４と全景ランプ１６５で上昇状態を視認する。そして、回転ブラシ１０１、１０２が天板４に接触すると、上部構造体６０の上蓋６１の上方にある天井面接触スイッチ８０、８１でその接触を表示して操作者に通知する。この表示は実施例１と同様に表示器の点灯をモニター画面に表示することで、あるいは音声通知により、操作者が認識できる。天板に回転ブラシ１０１、１０２が接触できると実施例１と同様に清掃を行う。このダクト清掃ロボットの清掃ヘッド機構部１００の回転ブラシ１０１、１０２と吸引開口部１１４の位置及び動作環境は、底面清掃時と同じ関係になるので剥ぎ取られた塵埃は確実に吸引される。
【００６１】
天板清掃時に、天板４と左右横壁との隅を清掃する場合、操作者が前方ライト１６０、１６１と前方カメラ１５０で映し出しながら、ダクト清掃ロボット全体を左あるいは右に寄せる。十分幅寄せが出来ると、上部左側ガイドローラ６５、６６、６７あるいは右側ガイドローラ６８、６９、７０で幅方向の規制を行い、上部左側リミットスイッチ７１、７２あるいは上部右側リミットスイッチ７３、７４の動作によって、左側面接触確認表示器７５、７６あるいは右側面接触確認表示器７７、７８を点灯させる。そこで、操作者は左側面テレビカメラ１５５あるいは右側面テレビカメラ１５６をそれぞれ左右のモニター画面で視認して、ダクトの左右隅の清掃を行うことができる。図９は実際の天板清掃状態を示している。
【実施例３】
【００６２】
図１０はこのダクト清掃ロボットがダクト右横壁３の清掃状態を示す図である。横壁清掃をする場合は、回動機構部１７０によって清掃ヘッド機構部１００の向きを直角に変えて、９０°回転したところでロック機構１７９により固定する。そして、前方カメラ１５０のモニター映像も９０°回転させる。なお、左側面テレビカメラ１５５と右側面テレビカメラ１５６の映像は入れ替えない。この動作により操作者は横壁面の感覚を維持できる。この回転は前方カメラ１５０を回転させても可能であるが、映像システムで回転させる方法でもよい。次に、昇降機構部２０のリフトモータ１５とX型リンク機構２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４で清掃ヘッド機構部１００を昇降させる。この時、操作者は全景カメラ１５４と全景ランプ１６５で上昇状態を視認する。
【００６３】
そして、回転ブラシ１０１、１０２が右横壁３に接触すると、操作者が前方ライト１６０、１６１と前方カメラ１５０で映し出しながら、全体を右に寄せる。十分右寄せが出来ると、下部ガイドローラ５０、５１、５２と右側ガイドローラ６８、６９、７０と上部右側リミットスイッチ７３、７４と右側面接触確認表示器７７、７８と右側面テレビカメラ１５６で確実にダクトの右隅の清掃を行うことができる。この接触はモニター表示のみならず音声による通知も効果的である。同様に、ダクト左横壁４の場合も、上部左側ガイドローラ６５、６６、６７と下部ガイドローラ５０、５１、５２が左横壁２で幅方向の規制を行い、上部左側リミットスイッチ７１、７２の動作によって、左側面接触確認表示器７５、７６が表示点灯する。そこで操作者は左側面テレビカメラ１５５のモニター画面で写される表示器を確認することで、確実にダクトの左隅の清掃を行うことができる。この接触はモニター表示のみならず音声による通知も効果的である。この横壁清掃においても、このダクト清掃ロボットの清掃ヘッド機構部１００の回転ブラシ１０１、１０２と吸引開口部１１４の位置及び動作環境は、底面清掃時と同じ関係になるので剥ぎ取られた塵埃は確実に吸引される。図１１は実際の横壁清掃状態を示している。
【００６４】
ここで本発明のダクト清掃ロボットの寸法関係を示す。回動機構部１００の回転中心Gから回転ブラシ１０１、１０２の先端回転平面１１６までの距離は約１４５ｍｍ、すなわち、回動機構部１００を１８０°回動して成る２つの平面の互いの間隔をｍ＝約２９０ｍｍである。また、２つの先端回転平面の成す２つの円形が成す互いの最大外周間距離をｎとすると、ｎ＝約２９０ｍｍである。そして、昇降機構部２０のリフトストロークｈ＝約５００ｍｍである。なお、この左右リミットスイッチ７１、７２、７３、７４がリミット動作する時のダクト清掃ロボットの全幅は約２９０ｍｍ、昇降機構部２０が降りている時の全高は約２９０ｍｍである。したがって、本発明のダクト清掃ロボットは矩形断面ダクトの幅約２９０ｍｍ以上、高さで約２９０ｍｍ〜約７９０ｍｍのダクトが清掃可能である。これは従来のロボットが特許文献７で示すように、その全高の２倍弱であったの対し、この発明では約３倍弱の高さまで清掃範囲を広げることができる。
【００６５】
改めてこの清掃可能な範囲の寸法関係を明らかにする。矩形断面のダクトの内面高さをＨ、幅をＷとするとき、回動機構部１００を１８０°回動して成る２つの回転ブラシ先端面１１６の成す互いの間隔をｍとして、この平面の２つの円形で成す互いの最大外周間距離をｎとして、昇降機構部２０の昇降可動高さをｈとするとき、Ｈ≦ｈ＋（ｍ＋ｎ）/２、並びにＷ≧ｎ≧ｍの関係を有することが判る。
【実施例４】
【００６６】
図１２は図６に示す実施例の他の応用例である。この実施例は回転ブラシ１０１、１０２に後行する吸引開口部１１４が回転ブラシ１０１、１０２の中心間距離の長さまで横幅を広げた例である。この実施例では実施例１の狭い吸引開口部１１４で取りこぼした塵埃を更に確実に吸引できる。この吸引開口部を更にもっと広げることも容易に考えられるが、吸引能力が下がるので、実質回転ブラシ１０１、１０２の中心間距離の長さまで十分である。ここで、これらの位置関係について説明する。回転ブラシ１０１、１０２の２つの先端回転平面の間隙距離をP１、２つの回転中心１２１、１２２の距離をP２、２つの回転中心１２１、１２２を結ぶ線をL−L、吸引開口部１１４の幅をQ２とするとき、P１＜Q２≦P２、且つ、回転中心１２１、１２２の結ぶ線（L−L）が、吸引開口部１１４に清掃中先行するように、P１とQ２とP２の位置関係を定めている。
【実施例５】
【００６７】
図１３は図６に示す実施例の更に他の応用例である。この実施例は回転ブラシ１０１、１０２に後行する吸引開口部１１４が三日月形にしてある。これは吸引開口部１１４を極力小さくして集塵機の吸引能力が低い場合あるいは、長尺ダクトの奥までの長いクリーナホースを使用する場合にも好適である。この三日月形は２つの回転ブラシ１０１、１０２で発生する遠心力の合力が、２つの回転ブラシ１０１、１０２の間隙中央で最も強くなることを利用したものである。ここで、これらの位置関係について説明する。回転ブラシ１０１、１０２の２つの先端回転平面の間隙距離をP１、２つの回転中心１２１、１２２の距離をP２、２つの回転中心１２１、１２２を結ぶ線（L−L）、吸引開口部１１４の幅をQ３とするとき、P１＜Q３＜P２、且つ、回転中心１２１、１２２の結ぶ線のL−Lが、吸引開口部１１４に清掃中先行するように、P１とQ３とP２の位置関係を定めている。
【００６８】
これら実施例４、５も実施例１と同じく、回転ブラシ１０１、１０２の中心１２１、１２２を結ぶ線より後行する位置に吸引開口部１１４を設け、又、中心１２１、１２２間距離の長さより幅の狭い吸引開口部１１４を設けることを特徴にしている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例のダクト清掃ロボットの側面外観図である。
【図２】本発明の第１の実施例の上面概観図である。
【図３】本発明の第１の実施例の昇降動作を示す一部断面側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例の要部断面上面図である。
【図５】本発明の第１の実施例の回動機構部の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例の要部の下面図である。
【図７】本発明の第２の実施例の正面図である。
【図８】本発明の第２の実施例の側面図である。
【図９】本発明の第２の実施例の実施状態を示す状態図である。
【図１０】本発明の第３の実施例の正面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例の実施状態を示す状態図である。
【図１２】本発明の第４の実施例の要部の下面図である。
【図１３】本発明の第５の実施例の要部の下面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ダクトの底板
２、３  ダクトの横壁    
４  ダクトの天板
５  リミットスイッチ
６  後方筐体
７  リフターガイド
８  軸受
９  リミットスイッチ
１０  走行台車機構部
１１、１２  クローラ
１３  駆動部
１４  走行架台
１５  リフトモータ
１６  ホルダー
１７  プーリ
１８、１９  リフトローラ
２０  昇降機構部
２１〜４４  パンタグラフ状のX型リンク機構
５０、５１、５２、５３、５４、５５  下部ガイドローラ  
６０  リフターの上部構造体
６１  上蓋
６２  排気管
６３  クリーナホース
６４  クリーナホース接続ノズル
６５  横溝ガイド
６５、６６、６７、６８、６９、７０  上部ガイドローラ
７１、７２、７３、７４  上部リミットスイッチ
７５、７６、７７、７８  側面接触確認表示器
８０、８１  天井面接触スイッチ
１００  清掃ヘッド機構部
１０１、１０２  回転ブラシ
１０３  窓
１０４  清掃ヘッドカバー
１０５、１０６、１０７、１０８  ガイドローラ
１０９  駆動モータ
１１０  プーリ
１１１  ベルト
１１２、１１３  中継ギア
１１４  吸引開口部
１１５  排気管
１１６  先端回転平面  
１１７  回転ブラシ１０１、１０２の間隙
１２１、１２２  回転ブラシ１０１、１０２の回転中心
１２３、１２４  回転ブラシ１０１、１０２の外周面
１２５  回転ブラシ１０１、１０２の取り付け面
１５１  デジタルスチルカメラ
１５０、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６  テレビカメラ
１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５  ライト
１７０  回動機構部
１７１、１７２、１７３  固定側の部材
１７４、１７５、１７６、１７７  回転側の部材
１７９  ロック機構
【図１】
2006000757.tif 000003
【図２】
2006000757.tif 000004
【図３】
2006000757.tif 000005
【図４】
2006000757.tif 000006
【図５】
2006000757.tif 000007
【図６】
2006000757.tif 000008
【図７】
2006000757.tif 000009
【図８】
2006000757.tif 000010
【図９】
2006000757.tif 000011
【図１０】
2006000757.tif 000012
【図１１】
2006000757.tif 000013
【図１２】
2006000757.tif 000014
【図１３】
2006000757.tif 000015