(57)【要約】【課題】ボイラ水管群内を自在に移動して、ボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことができるボイラ水管の清掃方法を提供する。【解決手段】回転ブラシ５１を搭載してボイラ水管群１内を管軸方向及び上下方向に移動してボイラ水管を清掃する水管群走行清掃装置３と、水管群走行清掃装置３を収納して管列方向に移動する管列方向移動装置４とを備えたボイラ水管の清掃装置によってボイラ水管の清掃を行う。【選択図】図９
2006138572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃手段を搭載してボイラ水管群内を管軸方向及び上下方向に移動してボイラ水管を清掃する水管群走行清掃装置と、
ボイラ水管群の最上段のボイラ水管の上に配置され、前記水管群走行清掃装置を収納する収納部と、該収納部を管列方向に移動させる移動機構とを有する管列方向移動装置と
を備えたボイラ水管の清掃装置を用いてボイラ水管を清掃するボイラ水管の清掃方法であって、
水管群走行清掃装置を収納した管列方向移動装置をボイラ水管群の最上段のボイラ水管の上に配置する工程と、
管列方向移動装置から水管群走行清掃装置をボイラ水管群内に移動させる工程と、
水管群走行清掃装置をボイラ水管群内で管軸方向及び上下方向に移動させてボイラ水管を清掃する工程と、
水管群走行清掃装置を管列方向移動装置に収納する工程と、
水管群走行清掃装置を収納した管列方向移動装置を管列方向に移動させる工程と
を備えたことを特徴とするボイラ水管の清掃方法。
【請求項２】
水管群走行清掃装置及び管列方向移動装置が監視カメラを有し、該監視カメラからの映像に基づいて、水管群走行清掃装置及び管列方向移動装置を遠隔操作することを特徴とする請求項１に記載のボイラ水管の清掃方法。
【請求項３】
水管群走行清掃装置がボイラ水管群内での管軸方向位置及び上下方向位置を検知する位置検知手段を有し、該位置検知手段で検知した位置情報に基づいて、管軸方向の移動及び上下方向の移動を自動的に行うことを特徴とする請求項１に記載のボイラ水管の清掃方法。
【請求項４】
水管群走行清掃装置が移動する方向に障害物がある場合には、水管群走行清掃装置はその障害物を迂回して移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のボイラ水管の清掃方法。
【請求項５】
管列方向移動装置が水管群走行清掃装置の収納誘導手段と収納確認手段を有し、該収納誘導手段と収納確認手段によって、管列方向移動装置への水管群走行清掃装置の収納誘導と収納確認を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のボイラ水管の清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉等で発生する排熱回収を行なうボイラの内部に設置されているボイラ水管の清掃方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焼却炉には、廃ガスから熱エネルギーを回収するためにボイラが設けられており、ボイラ内には水や水蒸気の通る多数のボイラ水管が設置されている。上下左右方向に所定の間隔で所定本数配置されたボイラ水管によってボイラ水管群が形成され、そのボイラ水管群が上下方向に複数個配置されている。
【０００３】
このように設置されているボイラ水管とボイラ水管の間を高温の廃ガスが通過する際に、廃ガスとボイラ水管との間で熱交換が行なわれ、廃ガスの熱エネルギーが回収されるが、同時に廃ガスに含まれる灰等がボイラ水管の表面に付着して堆積し、熱交換効率や廃ガス通過量の低下を引き起こすので、定期的に焼却炉を停止して、水管表面の灰付着状況を調べる検査作業や付着した灰を除去する清掃作業が行なわれる。また、灰を除去した後も水管の腐食状況を調べる検査作業が行なわれる。
【０００４】
従来の清掃作業は、作業員がボイラ内に入り、ボイラ水管群とボイラ水管群の間に位置して、付着した灰を冶具で剥ぎ取ったり、ショットブラストをかけたりすることで行っている。また、検査作業についても、作業員がボイラ内に入り、ボイラ水管群とボイラ水管群の間に位置して、目視検査や超音波プローブによってボイラ水管の肉厚測定を行なっている。
【０００５】
しかし、ボイラ水管群とボイラ水管群の間は非常に狭く、また、ダイオキシンの暴露防止用の保護具を着用してボイラ内に入らなければならないので、従来の清掃作業や検査作業は、作業員に大きな負荷がかかっている。
【０００６】
この問題に対応するために、ボイラ内の作業の省力化を狙った技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
前記特許文献１に記載の技術は、図１３に示すように、配管群１０２の上方に管軸方向に沿って敷かれたレール１１１、１１２上を台車１１３が走行し、台車１１３から昇降自在に吊り下げられた作業用デバイス１１４を配管１０４と配管１０５の隙間に下ろして、作業用デバイス１１４に搭載した機器１１７で作業を行なおうというものである。
【０００８】
なお、［発明を実施するための最良の形態］において、以下の特許文献２を引用するので、ここに記載しておく。
【特許文献１】特開平７−１４５９０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２５１４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記特許文献１に記載の技術では、作業用デバイスをボイラ水管の管列方向に移動させる場合は、走行レールを敷き直す必要があり、その都度作業員が敷き直し作業のためにボイラ内に入らなければならない。ボイラ内は非常に狭く、狭い場所での敷き直し作業となるため、作業員に負荷がかかる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ボイラ水管群内を自在に移動して、ボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことができるボイラ水管の清掃方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有する。
【００１２】
［１］清掃手段を搭載してボイラ水管群内を管軸方向及び上下方向に移動してボイラ水管を清掃する水管群走行清掃装置と、
ボイラ水管群の最上段のボイラ水管の上に配置され、前記水管群走行清掃装置を収納する収納部と、該収納部を管列方向に移動させる移動機構とを有する管列方向移動装置と
を備えたボイラ水管の清掃装置を用いてボイラ水管を清掃するボイラ水管の清掃方法であって、
水管群走行清掃装置を収納した管列方向移動装置をボイラ水管群の最上段のボイラ水管の上に配置する工程と、
管列方向移動装置から水管群走行清掃装置をボイラ水管群内に移動させる工程と、
水管群走行清掃装置をボイラ水管群内で管軸方向及び上下方向に移動させてボイラ水管を清掃する工程と、
水管群走行清掃装置を管列方向移動装置に収納する工程と、
水管群走行清掃装置を収納した管列方向移動装置を管列方向に移動させる工程と
を備えたことを特徴とするボイラ水管の清掃方法。
【００１３】
［２］水管群走行清掃装置及び管列方向移動装置が監視カメラを有し、該監視カメラからの映像に基づいて、水管群走行清掃装置及び管列方向移動装置を遠隔操作することを特徴とする前記［１］に記載のボイラ水管の清掃方法。
【００１４】
［３］水管群走行清掃装置がボイラ水管群内での管軸方向位置及び上下方向位置を検知する位置検知手段を有し、該位置検知手段で検知した位置情報に基づいて、管軸方向の移動及び上下方向の移動を自動的に行うことを特徴とする前記［１］に記載のボイラ水管の清掃方法。
【００１５】
［４］水管群走行清掃装置が移動する方向に障害物がある場合には、水管群走行清掃装置はその障害物を迂回して移動することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のボイラ水管の清掃方法。
【００１６】
［５］管列方向移動装置が水管群走行清掃装置の収納誘導手段と収納確認手段を有し、該収納誘導手段と収納確認手段によって、管列方向移動装置への水管群走行清掃装置の収納誘導と収納確認を行うことを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載のボイラ水管の清掃方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、清掃手段を搭載した水管群走行清掃装置がボイラ水管群内を自在に移動してボイラ水管を清掃するようにしているので、ボイラ水管群内のボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を以下に述べる。
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態におけるボイラ水管の清掃方法に用いるボイラ水管の清掃装置の要部を示す斜視図であり、ボイラ水管群１内にボイラ水管の清掃装置２が配置されている状態を示している。
【００２１】
ボイラ水管の清掃装置２は、隣接するボイラ水管の隙間に入り込み、清掃治具（ここでは図示せず）を搭載して管軸方向と上下方向に移動する水管群走行清掃装置３と、ボイラ水管群１の最上段のボイラ水管３１上に配置され、水管群走行清掃装置３を収納してボイラ水管群１の管軸方向と直交する水平方向（管列方向）に移動する管列方向移動装置４を備えている。
【００２２】
図２は、水管群走行清掃装置３の斜視図である。水管群走行清掃装置３は、本体５と、上部保持機構６ａ、６ｂと、下部保持機構６ｃ、６ｄと、清掃治具（ここでは図示せず）を有している。本体５は、上部フレーム５ａと下部フレーム５ｂからなり、下部フレーム５ｂが上部フレーム５ａに収納する入れ子構造となっている。本体５内には伸縮機構（図示せず）があり、上下方向に伸縮できるようになっている。上部保持機構６ａ、６ｂは、上部フレーム５ａの前後に取り付けられており、下部保持機構６ｃ、６ｄは、下部フレーム５ｂの前後に取り付けられている。
【００２３】
図３に、上部フレーム５ａに取り付けられた保持機構６ａの構成を示す。図３（ａ）は、保持機構６ａの上面図であり、図３（ｂ）は、その側面図である。図３中、７は駆動モータであり、駆動モータ７の回転軸にプレート８を介してピニオン９が取り付けられている。ピニオン９は、ギヤ１０と噛み合っており、ギヤ１０は、ギヤ１１と噛み合っている。ギヤ１０には保持アーム１２が固定されており、ギヤ１１には保持アーム１３が固定されている。保持アーム１２、１３の先端には、それぞれローラ１４ａ、１５ａが水平方向に回転できるように取り付けられている。駆動モータ７が回転すると、ピニオン９が回転し、それによってギヤ１０、１１が回転して、保持アーム１２がギヤ１０の回転軸を中心に、保持アーム１３がギヤ１１の回転軸を中心に回転して、ローラ１４ａ、１５ａが保持機構６ａの左右方向に移動するようになっている。
【００２４】
そして、図２に示すように、上部フレーム５ａに取り付けられた保持機構６ｂは、保持機構６ａが左右反転した状態になっており、保持アーム１２、１３の先端にローラ１４ｂ、１５ｂが水平方向に回転できるように取り付けられている。
【００２５】
また、下部フレーム５ｂに取り付けられた保持機構６ｃは、保持機構６ａが上下反転した状態になっており、保持アーム１２、１３の先端にローラ１４ｃ、１５ｃが水平方向に回転できるように取り付けられている。
【００２６】
また、下部フレーム５ｂに取り付けられた保持機構６ｄは、保持機構６ｂが上下反転した状態になっており、保持アーム１２、１３の先端にローラ１４ｄ、１５ｄが水平方向に回転できるように取り付けられている。
【００２７】
そして、各保持機構６ａ〜６ｄはそれぞれ独立に作動するようになっている。すなわち、それぞれの保持機構に設けられている保持アーム１２、１３は、他の保持機構に設けられている保持アーム１２、１３とは独立して回転して、それぞれの駆動モータ７にかかる負荷が所定値になる位置で停止し、先端に取り付けられている２個のローラの間隔を個別に自動調整するようになっている。
【００２８】
さらに、図２及び図３に示すように、保持機構６ａには、ローラ１５ａを回転させるモータ１６がローラ１５ａに直結した形で取り付けられており、保持機構６ｂには、ローラ１４ｂを回転させるモータ１７がローラ１４ｂに直結した形で取り付けられている。
【００２９】
図４は、水管群走行清掃装置３が保持機構６ａ〜６ｄによって保持されながら管軸方向に走行する状態を示している。図４中、３０はボイラ水管であり、各保持機構６ａ〜６ｄの保持アーム１２、１３を回動させて、保持アーム１２、１３の先端のローラ１４ａ〜１４ｄとローラ１５ａ〜１５ｄをその外側にあるボイラ水管３０の側面に押し付け、ローラ１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄとボイラ水管３０の間に生じる摩擦力によって水管群走行清掃装置３が保持されている。そして、モータ１６、１７を駆動し、ローラ１５ａ、１４ｂを回転させることで、ボイラ水管３０の管軸方向に走行することができる。
【００３０】
なお、各保持機構６ａ〜６ｄはそれぞれ独立に作動するようになっているので、ボイラ水管３０の側面のどこかに局部的に灰の塊等が付着していて、ボイラ水管３０の側面同士の間隔が狭くなっている場合でも、その灰の塊に押し付けられたローラが受ける反力の増加に伴って、そのローラを取り付けている保持アームが、駆動モータ７の負荷が所定値になる位置まで回転し、ボイラ水管３０側面同士の間隔の変化に合わせて２個のローラの間隔を自動的に調整する。これによって、ボイラ水管３０の側面に局部的に灰の塊等が付着していてもそれに引っ掛かることなく、各ローラがボイラ水管３０の側面に沿って滑らかに走行することができる。また、ボイラ水管３０側面が局部的に変形して凹凸がある場合も、同様にして、各ローラがボイラ水管３０の側面に沿って滑らかに走行することができる。
【００３１】
一方、図５に管列方向移動装置４を示す。管列方向移動装置４は、水管群走行清掃装置３を収納する収納部１８とクローラ１９、２０で構成されている。
【００３２】
収納部１８は、上下方向に２段、管列方向に２列の計４個の管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを有している。管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは、ボイラ水管と同じ配管ピッチで配置されており、それぞれの管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの一端はプレート２３に固定され、他端はプレート２４に固定されている。
【００３３】
そして、水管群走行清掃装置３のローラ１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄを管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの側面に押し付けることによって、ローラ１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄと管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの間に生じる摩擦力で保持されながら、水管群走行清掃装置３が収納部１８の中に収納される。
【００３４】
また、プレート２３、２４の下端の側面には、それぞれクローラ１９、２０が取り付けられており、クローラ１９、２０を駆動させることによって、管状部材の管軸方向がボイラ水管の管軸方向に一致するように配置された収納部１８を、最上段のボイラ水管３１の上面に沿って管列方向に移動させることができるようになっている。
【００３５】
その際、クローラ１９、２０は、サーボモータ（図示せず）によって、ボイラ水管の管列方向の配管ピッチと同じ距離だけ収納部１８を管列方向に移動するようになっており、収納部１８の管状部材２１ａ、２２ａ及び管状部材２１ｂ、２２ｂがそれぞれ最上段のボイラ水管３１の真上に位置するように停止する。
【００３６】
なお、クローラ１９、２０には、なにかの都合で、上記の所定の停止位置から外れて停止した場合に、停止位置を所定の停止位置に修正するための停止位置修正機構が設けられている。
【００３７】
図６は、その停止位置修正機構を示す図である。図６（ａ）に示すように、クローラ１９の内部に、左右一対の停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂが、ボイラ水管の管列方向配管ピッチと同一間隔で設けられている回転軸４２ａと回転軸４２ｂに取り付けられている。停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂは、図示しない駆動機構により初期位置から矢印方向に回動するようになっている。停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂの回動は、図６（ｂ）に示すように、その側面が最上段のボイラ水管３１の側面に当接する位置で停止するようになっている。なお、クローラ２０にも同様の停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂが設けられている。
【００３８】
これによって、クローラ１９、２０による移動中は、停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂをクローラ１９、２０の内部の初期位置に収納しておき、クローラ１９、２０が一旦停止すると、停止位置修正用アーム４１ａ、４１ｂを初期位置から回動停止位置まで回動させることにより、クローラ１９あるいはクローラ２０が所定の停止位置から外れて停止した場合でも、管列方向移動装置４を所定の停止位置に修正して停止させることができる。
【００３９】
以下に、ボイラ水管の清掃装置２がボイラ水管群１内を移動する動作を、図７と図８を参照しながら説明する。図７は、ボイラ水管の清掃装置２の全体的な動作を説明する図であり、図８は、水管群走行清掃装置３が上下方向に移動する際の動作を説明する図である。
【００４０】
図７において、管列方向移動装置４が、管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの管軸方向がボイラ水管の管軸方向に一致するようにして、ボイラ水管群１の最上段のボイラ水管３１上に配置されている。管列方向移動装置４の収納部１８の内部には、水管群走行装置３が、管状部材２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの間に保持されながら収納されている。
【００４１】
そして、管列方向移動装置４の収納部１８に収納されている水管群走行清掃装置３は、収納部１８から離脱して、最上段のボイラ水管３１、２段目のボイラ水管３２、３段目のボイラ水管３３といった順に、後述の動作によって下方に移動していき、それぞれの段のボイラ水管において、ローラ１４ａ〜１４ｄ、ローラ１５ａ〜１５ｄを用いて管軸方向に走行する。
【００４２】
そして、水管群走行清掃装置３は、最下段のボイラ水管まで達したら、逆の順序で上方に移動し、管列方向移動装置４の収納部１８に収納される。
【００４３】
水管群走行清掃装置３を収納した管列方向移動装置４は、クローラ１９、２０を駆動させて、最上段のボイラ水管３１の上面に沿って管列方向に配管ピッチ１個分だけ移動して停止する。そして、管列方向移動装置４に収納されている水管群走行清掃装置３が、前述と同様にして、ボイラ水管の隙間を上下方向に移動する。
【００４４】
なお、必要に応じて、管列方向移動装置４を一気に配管ピッチ数個分移動させてもよい。
【００４５】
ここで、図８を用いて、水管群走行清掃装置３が収納部１８から離脱して、ボイラ水管の隙間を上下方向に移動する動作を説明する。
【００４６】
まず、図８（ａ）のように、保持機構６ｃ、６ｄを回動させて、ローラ１４ｃ、１５ｃ、１４ｄ、１５ｄを管状部材２２ａ、２２ｂから離す。
【００４７】
次に、図８（ｂ）のように、ローラ１４ｃ、１５ｃ、１４ｄ、１５ｄが、最上段のボイラ水管３１ａ、３１ｂの側面と同じ位置にくるまで下部フレーム５ｂを下方向に伸ばす。
【００４８】
次に、図８（ｃ）のように、保持機構６ｃ、６ｄを図８（ａ）とは逆方向に回動させて、ローラ１４ｃ、１５ｃ、１４ｄ、１５ｄをボイラ水管３１ａ、３１ｂの側面に押し付ける。
【００４９】
次に、図８（ｄ）のように、保持機構６ａ、６ｂを回動させて、ローラ１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂを管状部材２１ａ、２１ｂから離す。
【００５０】
次に、図８（ｅ）のように、ローラ１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂが管状部材２２ａ、２２ｂの側面と同じ位置にくるまで上部フレーム５ａを下方に下げる。
【００５１】
そして、図８（ｆ）のように、保持機構６ａ、６ｂを図８（ｄ）とは逆方向に回動させて、ローラ１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂを管状部材２２ａ、２２ｂの側面に押し付ける。
【００５２】
以上の動作によって、水管群走行清掃装置３は１段下方に移動することができ、この動作を繰り返すことで、ボイラ水管の隙間を下方向に移動することができる。また、この動作を逆に行なうことで、ボイラ水管の隙間を上方向にも移動することができる。
【００５３】
このようにして、この実施形態において用いる水管群走行清掃装置３は、前記特許文献１記載の装置のようなレールの敷設変更といった負担を作業員にかけることなく、ボイラ水管群１内を自在に走行することができる。
【００５４】
図９は、この実施形態において用いるボイラ水管の清掃装置の全体構成を示す全体構成図である。
【００５５】
ボイラ７０の内部に、水管群走行清掃装置３と管列方向移動装置４が配置されている。水管群走行清掃装置３は、清掃治具としての回転ブラシ５１と回転ブラシ５１を回転駆動する駆動用モータ（図示せず）を搭載している。また、ボイラ７０の内部の状況を監視するために、水管群走行走行装置３には複数の監視カメラ５２が取り付けられており、管列方向移動装置４にも監視カメラ５３が取り付けられている。
【００５６】
一方、ボイラ７０の外部に、水管群走行清掃装置３と管列方向移動装置４を制御するための制御装置６１及びコントローラ６２と、監視カメラ５２、５３からの映像を映し出すためのモニター６３が設けられている。
【００５７】
上記のように構成されたボイラ水管の清掃装置を用いてボイラ水管を清掃する手順を、図１０を参照しながら説明する。
【００５８】
（１．１）まず、水管群走行清掃装置３を収納した管列方向移動装置４を所定の最上段のボイラ水管３１上に位置させる。その際、図６に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
【００５９】
（１．２）次に、図７、図８に示した動作によって、水管群走行清掃装置３を管列方向移動装置４から離脱させて、最上段のボイラ水管３１と２段目のボイラ水管３２の間で保持されるようにする。
【００６０】
（１．３）次に、回転ブラシ５１を回転駆動させ、水管群走行清掃装置３を管軸方向に走行させて、最上段のボイラ水管３１の下側面と２段目のボイラ水管３２の上側面を清掃する。
【００６１】
（１．４）そして、水管群走行清掃装置３が管軸方向の端部に到達したら、走行を停止させ、回転ブラシ５１の回転を停止させる。次に、図８に示した動作によって、水管群走行清掃装置３を１段下方に移動させて、２段目のボイラ水管３２と３段目のボイラ水管３３の間で保持されるようにする。
【００６２】
（１．５）次に、回転ブラシ５１を回転駆動させ、水管群走行清掃装置３を前記（１．３）とは逆方向の管軸方向に走行させて、２段目のボイラ水管３２の下側面と３段目のボイラ水管３３の上側面を清掃する。
【００６３】
（１．６）以下、順次、水管群走行清掃装置３の管軸方向への走行と下段への移動を繰り返して、ボイラ水管の清掃を行う。
【００６４】
（１．７）そして、管列方向移動装置４が最下段のボイラ水管３９の清掃が終了したら、水管群走行清掃装置３を上昇させ、管列方向移動装置４に収納する。
【００６５】
（１．８）次に、図７に示したように、管列方向移動装置４のクローラ１９、２０を作動させて、水管群走行清掃装置３を収納した管列方向移動装置４を管列方向に１列分移動させる。その際、図６に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
【００６６】
（１．９）以下、上記（１．２）〜（１．８）を繰り返して、各列のボイラ水管の清掃を行う。
【００６７】
なお、以上の手順は、オペレータが、監視カメラ５２、５３からの映像を映し出したモニター６３の画面によってボイラ７０内の状況を監視しながら遠隔操作で行う。
【００６８】
その際に、局所的に付着物の量が多い個所では、回転ブラシ５１の回転数を上げるか、水管群走行清掃装置３の走行速度を下げて念入りに清掃を行ってもよい。逆に、付着物の量が少ない個所では、水管群走行清掃装置３の走行速度を上げて速く通過させてもよい。
【００６９】
また、オペレータの操作簡略化のために、水管群走行清掃装置３の昇降については、１段分自動的に昇降するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、監視カメラ５２の映像から水管群走行清掃装置３の進行方向に、例えば、ストーブロー用配管の支持部材等の障害物８１が検知された場合には、水管群走行清掃装置３を１段上昇させるか又は１段下降させて、障害物８１の上方又は下方を走行させ、障害物８１を通過したら、１段下降させるか又は１段上昇させることによって、障害物８１を迂回するようにする。
【００７１】
また、上記（１．７）において、水管群走行清掃装置３を管列方向移動装置４に収納する際には、管列方向移動装置４に設けられている監視カメラ５３の映像を見ながら、水管群走行清掃装置３を管列方向移動装置４の収納部１８の真下に位置させた後、水管群走行清掃装置３を上昇させて管列方向移動装置４に収納するようにする。
【００７２】
このように、この実施形態においては、回転ブラシ５１を搭載した水管群走行清掃装置３がボイラ水管群１内を自在に移動してボイラ水管を清掃するようにしているので、ボイラ水管群１内のボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行なうことができる。
【００７３】
なお、この実施形態では、清掃治具として回転ブラシを用いているが、その他に、ショットブラスト、高圧エア、あるいは、前記特許文献２に記載されているような、ボイラ水管を打撃する真鍮円板を備えた清掃治具を使用してもよい。
【００７４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第２の実施形態においても、図１〜図８に関しては、第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７５】
図１１は、第２の実施形態において用いるボイラ水管の清掃装置の全体構成を示す全体構成図である。
【００７６】
ボイラ７０の内部に、水管群走行清掃装置３と管列方向移動装置４が配置されている。
【００７７】
水管群走行清掃装置３は、清掃治具としての回転ブラシ５１と回転ブラシ５１を回転駆動する駆動用モータ（図示せず）を搭載している。また、水管群走行清掃装置３のローラ（例えば、ローラ１５ａ）には、走行距離から水管群走行清掃装置３の管軸方向位置を検知するためのロータリーエンコーダ５７が取り付けられており、さらに本体５には、上フレーム５ａと下フレーム５ｂの伸縮に基づいて上下方向の移動回数を検知するための上下移動カウンタ５８が取り付けられている。さらに、水管群走行清掃装置３には、進行方向の障害物を検知するための障害物検知センサ５４（超音波距離計、レーザー距離計などいずれであってもよい）が取り付けられている。
【００７８】
また、管列方向移動装置４には、水管群走行清掃装置３が管列方向移動装置４の収納部１８の真下に位置するように誘導するための収納誘導センサ５５（超音波距離計、レーザー距離計などいずれであってもよい）と、水管群走行清掃装置３が管列方向移動装置４に収納されたことを確認するための収納確認センサ５６（ここでは、水管群走行清掃装置３が収納された時に感応するリミットスイッチ）が取り付けられている。また、管列方向移動装置４のクローラ（例えば、クローラ１９）には、管列方向移動装置４の管列方向位置を検知するためのロータリーエンコーダ５９が取り付けられている。
【００７９】
一方、ボイラ７０の外部に、水管群走行清掃装置３と管列方向移動装置４を制御するための制御装置６１及びコントローラ６２が設けられている。制御装置６１には、清掃対象のボイラ水管群１の構造に基づいて、水管群走行清掃装置３の管軸方向の移動距離（ここでは、管列方向移動装置４の真下を原点とする）と上下方向の移動回数と、管列方向移動装置４の管列方向の移動距離とが予め設定されており、ロータリーエンコーダ５７、上下移動カウンタ５８、ロータリーエンコーダ５９の出力と照らし合わせながら、水管群走行清掃装置３の位置と管列方向移動装置４の位置を制御するようになっている。
【００８０】
上記のように構成されたボイラ水管の清掃装置を用いてボイラ水管を清掃する手順を、図１２を参照しながら説明する。
【００８１】
（２．１）まず、水管群走行清掃装置３を収納した管列方向移動装置４を所定の最上段のボイラ水管３１上に位置させる。その際、図６に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
【００８２】
（２．２）次に、図７、図８に示した動作によって、水管群走行清掃装置３を管列方向移動装置４から離脱させて、最上段のボイラ水管３１と２段目のボイラ水管３２の間で保持されるようにする。
【００８３】
（２．３）次に、回転ブラシ５１を回転駆動させ、水管群走行清掃装置３を管軸方向に走行させて、最上段のボイラ水管３１の下側面と２段目のボイラ水管３２の上側面を清掃する。
【００８４】
（２．４）そして、ロータリーエンコーダ５７の出力に基づいて、水管群走行清掃装置３が管軸方向の端部に到達したら、走行を停止させ、回転ブラシ５１の回転を停止させる。次に、図８に示した動作によって、水管群走行清掃装置３を１段下方に移動させて、２段目のボイラ水管３２と３段目のボイラ水管３３の間で保持されるようにする。
【００８５】
（２．５）次に、回転ブラシ５１を回転駆動させ、水管群走行清掃装置３を前記（２．３）とは逆方向の管軸方向に走行させて、２段目のボイラ水管３２の下側面と３段目のボイラ水管３３の上側面を清掃する。
【００８６】
（２．６）以下、順次、水管群走行清掃装置３の管軸方向への走行と下段への移動を繰り返して、ボイラ水管の清掃を行う。
【００８７】
（２．７）そして、ロータリーエンコーダ５７と上下移動カウンタ５８の出力に基づいて、水管群走行清掃装置３が最下段のボイラ水管３９の清掃が終了したら、水管群走行清掃装置３を上昇させ、収納誘導センサ５５と収納確認センサ５６の出力を参照しながら、管列方向移動装置４に収納する。
【００８８】
（２．８）次に、図７に示したように、管列方向移動装置４のクローラ１９、２０を作動させて、ロータリーエンコーダ５９の出力を参照しながら、水管群走行清掃装置３を収納した管列方向移動装置４を管列方向に１列分移動させる。その際、図６に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
【００８９】
（２．９）以下、上記（２．２）〜（２．８）を繰り返して、各列のボイラ水管の清掃を行う。
【００９０】
なお、以上の手順は、制御装置６１及びコントローラ６２によって自動的に行われる。      
【００９１】
その際、水管群走行清掃装置３が適切に走行しているか否かの確認は、ロータリーエンコーダ５７の出力に基づいて行う。すなわち、水管群走行清掃装置３の走行距離が変化しない状態が一定時間続いたら異常ありと判断して水管群走行清掃装置３が停止し、オペレータにブザーやランプなどで通報する。また、回転ブラシ５１の異常を検知するには、回転ブラシ５１の駆動用モータの電圧値、電流値を制御装置６１に送り、演算処理でトルクを計算し、計算トルクが一定値を超えたら回転異常と判断して、水管群走行清掃装置３が停止し、オペレータにブザーやランプなどで通報する。
【００９２】
さらに、障害物検知センサ５４からの出力から水管群走行清掃装置３の進行方向に、例えば、スートーブロー用配管の支持部材等の障害物８１が検知された場合には、水管群走行清掃装置３は、１段上昇するか又は１段下降するかして、障害物８１の上方又は下方を走行し、障害物８１を通過したら、１段下降するか又は１段上昇することによって、障害物８１を迂回する。その際に、オペレータに障害物８１が検知されたことをブザーやランプなどで警報を発するようにしてもよい。
【００９３】
なお、上記のような自動運転を行うに際して、水管群走行清掃装置３及び管列方向移動装置４に監視カメラを取り付けて、オペレータが監視カメラからの映像によってボイラ７０内の状況を監視するようにしてもよい。
【００９４】
そして、監視カメラからの映像やブザーやランプなどの警報に基づいて、オペレータが介入して、手動操作によって、水管群走行清掃装置３の走行速度変更や回転ブラシ５１の回転速度変更あるいは障害物８１の迂回動作等を行うようにしてもよい。
【００９５】
このように、この実施形態においても、回転ブラシ５１を搭載した水管群走行清掃装置３がボイラ水管群１内を自在に移動してボイラ水管を清掃するようにしているので、ボイラ水管群１内のボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるボイラ水管の清掃装置の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における水管群走行清掃装置の保持機構を示す図で      ある。
【図４】本発明の第１の実施形態における水管群走行清掃装置の保持状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における管列方向移動装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における停止位置修正機構を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における水管群走行清掃装置と管列方向移動装置の動作を示す正面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における水管群走行清掃装置の動作を示す正面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における全体構成を示す全体構成図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態における清掃手順を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における全体構成を示す全体構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における清掃手順を説明するための図である。
【図１３】従来技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  ボイラ水管群
２  ボイラ水管の清掃装置
３  水管群走行清掃装置
４  管列方向移動装置
５  水管群走行清掃装置の本体
５ａ  上部フレーム
５ｂ  下部フレーム
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  保持機構
７  モータ
８  プレート
９  ピニオン
１０、１１  ギヤ
１２、１３  アーム
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  ローラ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  ローラ
１６、１７  モータ
１８  収納部
１９、２０  クローラ
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ  管状部材
２３、２４  プレート
３０  ボイラ水管
３１、３１ａ、３１ｂ  最上段のボイラ水管
３２  ２段目のボイラ水管
３３  ３段目のボイラ水管
４１ａ、４１ｂ  停止位置修正用アーム
４２ａ、４２ｂ  回転軸
５１  回転ブラシ
５２  監視カメラ
５３  監視カメラ
５４  障害物検知センサ
５５  収納誘導センサ
５６  収納確認センサ
５７  ロータリーエンコーダ
５８  上下移動カウンタ
５９  ロータリーエンコーダ
６１  制御装置
６２  コントローラ
６３  モニター
７０  ボイラ
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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