(57)【要約】【課題】フレキシブル管の曲げ半径を小さくする。【解決手段】剛体の管の内部に管の軸線方向に沿うように挿入されるフレキシブル管の外周に取り付けられる支持具本体６と、支持具本体６と管との間で管の周方向に間隔をあけて設けられるとともに、支持具本体６に回転自在に取り付けられて管の内面に接触する複数のローラ７と、を有し、支持具本体６は、フレキシブル管の外径より大径の貫通孔１４が形成された第一本体部１１と、貫通孔１４とフレキシブル管との間の径方向の隙間に挿入される楔部２１を含む第二本体部１２と、を有するフレキシブル管の支持装置５を提供する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛体の管の内部に前記管の軸線方向に沿うように挿入されるフレキシブル管の外周に取り付けられる支持具本体と、
前記支持具本体と前記管との間で前記管の周方向に間隔をあけて設けられるとともに、前記支持具本体に回転自在に取り付けられて前記管の内周面に接触する複数のローラと、を有し、
前記支持具本体は、前記フレキシブル管の外径より大径の貫通孔が形成された第一本体部と、
前記貫通孔と前記フレキシブル管との間の径方向の隙間に挿入される楔部を含む第二本体部と、を有するフレキシブル管の支持装置。
【請求項２】
前記支持具本体の前記軸線方向の寸法は、前記ローラの外径より小さい請求項１に記載のフレキシブル管の支持装置。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記軸線方向一方側に向かって漸次拡径するテーパ形状をなし、
前記楔部は、前記軸線方向一方側に向かって漸次拡径するテーパ形状をなす外周面と、前記フレキシブル管の外径よりも僅かに大きい内径を有する内周面と、を有する請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル管の支持装置。
【請求項４】
前記第一本体部は、周方向に隣り合う前記ローラ同士の間に配置されて、前記ローラの回転軸の端部が軸線方向から挿入される溝が形成された軸受部を有し、
前記第二本体部は、前記軸受部に挿入された前記回転軸を軸線方向から保持する保持部を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフレキシブル管の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル管の支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ごみ焼却用のボイラは、不具合発見のための定期的なボイラチューブの肉厚測定を必要としている。一般的なボイラチューブの肉厚測定方法としては、水浸ＵＴ法等が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ボイラチューブを切断することなくボイラチューブの肉厚を測定する技術が記載されている。特許文献１に記載の技術では、肉厚測定を行う超音波プローブ（センサ）を案内するガイド管を用いている。ガイド管は、管寄せに形成された検査孔から管寄せ内に導入された後、その先端がボイラチューブに導入される。
【０００４】
その後、検査孔側からガイド管内にセンサケーブル（フレキシブル管）に接続された超音波プローブを導入し、超音波プローブを前進させる。これによって、超音波プローブはガイド管内に沿って前進した後、ガイド管に案内されるようにしてボイラチューブ内に導入される。
【０００５】
また、特許文献２には、センサケーブルとボイラチューブとの摩擦を低減するために、センサケーブルに多点支持ローラ（支持装置）を取り付ける手法が記載されている。この多点支持ローラは、センサケーブルが挿通される複数の中空のユニバーサルジョイントと、各々のユニバーサルジョイントの外周に取り付けられている複数のローラと、を有している。各々のローラは、管の内面に接し、管軸方向に転がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０５６６７９号公報
【特許文献２】特開平２−３２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２に記載の多点支持ローラでは、ユニバーサルジョイントの内部を通るセンサケーブルは、ユニバーサルジョイントの長さの分だけ曲がらない状態となる。よって、センサケーブルの曲げ性が悪くなり（曲げ半径が大きくなり）、検査対象であるボイラチューブの曲げ半径が小さい場合、途中で引っ掛かってセンサを挿入できなくなる虞がある。
【０００８】
この発明は、剛体の管（ボイラチューブ）の内部に管の軸線方向に沿うように挿入されるフレキシブル管（センサケーブル）を支持する支持装置において、フレキシブル管の曲げ半径を小さくすることができるフレキシブル管の支持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】
本発明の第一の態様によれば、フレキシブル管の支持装置は、剛体の管の内部に前記管の軸線方向に沿うように挿入されるフレキシブル管の外周に取り付けられる支持具本体と、前記支持具本体と前記管との間で前記管の周方向に間隔をあけて設けられるとともに、前記支持具本体に回転自在に取り付けられて前記管の内面に接触する複数のローラと、を有し、前記支持具本体は、前記フレキシブル管の外径より大径の貫通孔が形成された第一本体部と、前記貫通孔と前記フレキシブル管との間の径方向の隙間に挿入される楔部を含む第二本体部と、を有する。
【００１０】
このような構成によれば、楔部が隙間に挿入されて楔部がフレキシブル管の外周面に押し付けられることによって、支持具本体をフレキシブル管に固定することができる。また、このような構造とすることによって、ローラが取り付けられる支持具本体の軸線方向の寸法を小さくすることができ、フレキシブル管の曲げ半径を小さくすることができる。
【００１１】
上記フレキシブル管の支持装置において、前記支持具本体の前記軸線方向の寸法は、前記ローラの外径より小さくてよい。
【００１２】
このような構成によれば、支持具本体がフレキシブル管に接触し、摩擦抵抗となるのを防止することができる。また、フレキシブル管において、支持具本体により拘束される長さを短くすることができる。
【００１３】
上記フレキシブル管の支持装置において、前記貫通孔は、前記軸線方向一方側に向かって漸次拡径するテーパ形状をなし、前記楔部は、前記軸線方向一方側に向かって漸次拡径するテーパ形状をなす外周面と、前記フレキシブル管の外径よりも僅かに大きい内径を有する内周面と、を有してよい。
【００１４】
このような構成によれば、楔部をより容易に貫通孔とフレキシブル管との間の隙間に挿入することができる。
【００１５】
上記フレキシブル管の支持装置において、前記第一本体部は、周方向に隣り合う前記ローラ同士の間に配置されて、前記ローラの回転軸の端部が軸線方向から挿入される溝が形成された軸受部を有し、前記第二本体部は、前記軸受部に挿入された前記回転軸を軸線方向から保持する保持部を有してよい。
【００１６】
このような構成によれば、より簡素な構造でローラを保持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、楔部が隙間に挿入されて楔部がフレキシブル管の外周面に押し付けられることによって、支持具本体をフレキシブル管に固定することができる。また、このような構造とすることによって、ローラが取り付けられる支持具本体の軸線方向の寸法を小さくすることができ、フレキシブル管の曲げ半径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の管肉厚測定装置及びボイラの全体概要図である。
【図２】本発明の実施形態の管肉厚測定装置のセンサプローブ及びフレキシブル管の支持装置の側面図である。
【図３】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置の軸線方向から見た図である。
【図４】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置のボイラチューブの軸線方向から見た図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置のボイラチューブの軸線方向から見た図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置の分解図である。
【図９】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置の組み立て方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態のフレキシブル管の支持装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のフレキシブル管の支持装置５を有する管肉厚測定装置１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る管肉厚測定装置１は、ボイラ５０におけるボイラチューブ５２の肉厚を測定する際に用いられる。管肉厚測定装置１は、例えば、超音波プローブ等のセンサを用いてボイラチューブ５２の肉厚を測定する。
【００２０】
ボイラ５０は、管寄せ５１と複数のボイラチューブ５２とを備えている。ボイラチューブ５２は水蒸気の流路となる複数の剛体の管であり、管寄せ５１の延在方向に沿って配列されて一端が管寄せ５１に接続されている。各々のボイラチューブ５２は管寄せ５１と連通しており、それぞれ管寄せ５１に対して直交するように延在している。
【００２１】
管寄せ５１には、点検用の孔である検査孔５３が管寄せ５１の延在方向に離間して複数開口している。検査孔５３とボイラチューブ５２とは互いにねじれの位置関係となるように配置されている。
ボイラチューブ５２は、直線状に延在する部分と、直線状に延在する部分同士を接続する屈曲部５２ａとを有している。ボイラチューブ５２の内径は、例えば、６８ｍｍである。
センサプローブ２は、検査孔５３及び管寄せ５１を介してボイラチューブ５２に導入される。
【００２２】
次に、検査対象であるボイラチューブ５２の肉厚を測定する管肉厚測定装置１について説明する。
管肉厚測定装置１は、データ収集機器３１と、データ収集機器３１が収集したデータを解析するデータ解析装置３２と、データ収集機器３１と接続されたケーブル巻取装置３３と、ケーブル巻取装置３３から排出されるフレキシブル管であるケーブル３０と、ケーブル３０の先端に取り付けられたセンサであるセンサプローブ２と、ケーブル３０の外周に取り付けられている支持装置５と、センサプローブ２の案内装置であるガイド管３４とを有している。
【００２３】
データ収集機器３１は、センサプローブ２によって測定されたボイラチューブ５２の肉厚データがケーブル３０を介して入力される機器である。即ち、データ収集機器３１は、ボイラチューブ５２の肉厚データを収集する役割を有している。
データ解析装置３２はデータ収集機器３１が収集したボイラチューブ５２の肉厚データを解析するために使用されるコンピュータである。
【００２４】
ケーブル３０は、剛体のボイラチューブ５２の内部にボイラチューブ５２の軸線方向Ｄａに沿うように挿入される。ケーブル３０は例えば金属やビニール等からなる長尺状のフレキシブル管であって、全長にわたって屈曲可能とされている。ケーブル３０の外径は、例えば、１２ｍｍである。ケーブル３０は、センタープローブ２とデータ収集機器３１とを接続するデータ信号配線や、センサ本体部３を水圧で管肉厚測定時に回転させるための水供給ホースを内包している。
センサプローブ２は、ケーブル３０の先端部に設けられており、超音波を発することによってボイラチューブ５２の肉厚データを測定する。センサプローブ２は、円筒形状のセンサ本体部３と、センサ本体部３をボイラチューブ５２内の中心位置に保持する調芯機構４とを、有している。なお、調芯機構は、拡縮可能であってもよい。
【００２５】
ケーブル巻取装置３３は、ケーブル３０の後端に接続されており、ボイラチューブ５２内に挿入されたケーブル３０を巻き取るために使用される。
【００２６】
ガイド管３４は、ケーブル３０及びセンサプローブ２がボイラチューブ５２へ導入されるのを案内する管であって、ボイラチューブ５２の肉厚の測定に先立って管寄せ５１内に配置される。ガイド管３４は、互いにねじれの位置関係となる検査孔５３とボイラチューブ５２とを接続するように配置される。
【００２７】
ガイド管３４は、蛇腹状をなすフレキシブルホースから構成されている。これによってガイド管３４は、伸縮自在かつ屈曲自在とされる。ガイド管３４は、ガイド管３４が屈曲した際には外力が作用しない限り屈曲状態を保持することができるようになっている。
ガイド管３４は、検査孔５３内から管寄せ５１内に挿入され、管寄せ５１内にて屈曲しながら延在し、その先端がボイラチューブ５２に接続される。
【００２８】
支持装置５は、ケーブル３０とボイラチューブ５２との摩擦を低減するようにケーブル３０を支持する装置である。図２に示すように、支持装置５は、ケーブル３０がボイラチューブ５２の径方向の中心位置に位置するようにケーブル３０を支持する。
支持装置５は、ケーブル３０のセンサプローブ２側の端部近傍に、所定間隔（例えば、５０ｍｍ）をあけて複数が取り付けられている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、本実施形態の支持装置５は、ケーブル３０の外周に取り付けられる支持具本体６と、支持具本体６に取り付けられた複数のローラ７と、を備えている。支持具本体６は、ケーブル３０に、ケーブル３０の延在方向に移動不能に固定されている。
複数のローラ７は、支持具本体６とボイラチューブ５２との間でボイラチューブ５２の周方向に間隔をあけて設けられている。ローラ７は、支持具本体６に回転自在に取り付けられている円柱形状の部材である。ローラ７の回転軸９は、ケーブル３０の軸線Ａと直交する方向に延在しており、ローラ７は軸線方向Ｄａに転がる。
【００３０】
ローラ７は、円柱形状のローラ本体８と、ローラ本体８の軸線と同軸をなす回転軸９とを有している。
ローラ本体８の外周面８ａは、端部（回転軸９の延在方向の端部）に向かうにしたがって漸次縮径するようにローラ本体８の軸線を含む断面形状が円弧状をなしている。ローラ本体８の外周面８ａの断面形状は、ボイラチューブ５２の内周面に沿うか、ボイラチューブ５２の内周面の半径よりも小さな曲率半径となるように形成されている。
各々のローラ本体８の少なくとも一部は、ボイラチューブ５２の内周面に接触している。
【００３１】
支持具本体６は、ケーブル３０の外径より大径の貫通孔１４（図４及び図５参照）が形成された第一本体部１１と、貫通孔１４とケーブル３０との間の径方向の隙間（図９参照）に挿入される楔部２１（図７参照）を有する第二本体部１２と、を有している。支持具本体６は、第一本体部１１の貫通孔１４に第二本体部１２の楔部２１を挿入した後、第一本体部１１に第二本体部１２をネジ留めすることによって組み立てられる。
【００３２】
図４及び図５に示すように、第一本体部１１は、貫通孔１４が形成された筒部１３と、筒部１３から軸線Ａを中心とした径方向外側に突出する複数の軸受部１５と、を有している。軸受部１５には、ローラ７の回転軸９（図３参照）を軸線方向他方側Ｄａ２から支持するとともに、回転軸９の径方向及び周方向の移動を拘束する、溝１６が形成されている。
【００３３】
軸受部１５は、軸線方向一方側Ｄａ１を向く平坦面である第一平坦面１５ａを有している。溝１６は、第一平坦面１５ａに軸線方向他方側Ｄａ２に凹となるように形成されている。周方向に隣り合う軸受部１５に形成されている一対の溝１６が協働して、回転軸９を支持する。これにより、ローラ７が周方向に隣り合う軸受部１５の間に配置される。
【００３４】
第一本体部１１の筒部１３の軸線方向一方側Ｄａ１を向く面には、複数のネジ孔１７が形成されている。ネジ孔１７は軸線方向一方側Ｄａ１を向く面から軸線方向他方側Ｄａ２に向かって形成されている。
【００３５】
貫通孔１４の内周面は、軸線方向一方側Ｄａ１に向かって漸次拡径するテーパ形状をなしている。換言すれば、貫通孔１４の内径は、軸線方向一方側Ｄａ１に向かって漸次拡径している。貫通孔１４の内周面のテーパ角度は、例えば、１／１０〜１／２０である。
貫通孔１４の軸線方向他方側Ｄａ２に端部には、面取りである遊び部１８が形成されている。遊び部１８の形状は、Ｃ面取りであってもＲ面取りであってもよい。
【００３６】
図６及び図７に示すように、第二本体部１２は、環状のリング部２０と、リング部２０の内周側端部より軸線方向他方側Ｄａ２に突出する円筒形状の楔部２１と、リング部２０から軸線Ａを中心とする径方向外側に突出する複数の保持部２２と、を有している。
保持部２２は、第一本体部１１の軸受部１５の第一平坦面１５ａと面接触する平坦面である第二平坦面２２ａを有している。第二平坦面２２ａは軸線方向他方側Ｄａ２を向く面である。
リング部２０には、第一本体部１１の筒部１３のネジ孔１７に対応する複数の孔２３が形成されている。孔２３は、使用するネジ２５に対応した形状となっている。本実施形態は、ネジ２５（図８参照）として、皿ネジを使用するため、孔２３には皿ザグリ加工が施されている。
【００３７】
楔部２１は、軸線方向一方側Ｄａ１に向かって漸次拡径するテーパ形状をなす外周面２１ａと、ケーブル３０（図２参照）の外径よりも僅かに大きい内径を有する内周面２１ｂと、を有している。換言すれば、楔部２１の外周面２１ａの外径は軸線方向一方側Ｄａ１に向かうにしたがって漸次拡径している。外周面のテーパ角度は、第一本体部１１の筒部１３の貫通孔１４の内周面のテーパ角度と同じである。
【００３８】
図９に示すように、楔部２１の外周面２１ａと保持部２２の第二平坦面２２ａとの間の交差部には、周方向の全周にわたってスリット２４が形成されている。スリット２４は、外周面２１ａと第二平坦面２２ａとの間の交差部から径方向内側に向かうに従って軸線方向一方側Ｄａ１に傾斜するように形成されている溝である。
【００３９】
図２に示すように、支持具本体６（第一本体部１１、第二本体部１２）は、軸線方向Ｄａの寸法Ｌがローラ７の直径Ｄよりも小さくなるように形成されている。例えば、ローラ７の直径は、１４ｍｍ、支持部本体の軸線方向Ｄａの厚みは、Ｌ＝１３ｍｍである。
【００４０】
次に、支持装置５の組み立て方法について説明する。
図８は、支持装置５の分解図である。
支持装置５の組み立て方法は、第一本体部１１の貫通孔１４にケーブル３０を挿入するケーブル挿入工程と、第一本体部１１の溝１６にローラ７の回転軸９を挿入するローラ回転軸挿入工程と、第一本体部１１の貫通孔１４とケーブル３０の外周面３０ａとの間に、第二本体部１２の楔部２１を打ち込む楔部打ち込み工程と、第一本体部１１と第二本体部１２とをネジ２５を用いて固定するネジ留め工程と、を有している。
【００４１】
図９に示すように、楔部打ち込み工程では、貫通孔１４の内周面とケーブル３０の外周面３０ａとの間の隙間Ｇに、楔部２１が挿入される。これにより、楔部２１の内周面２１ｂとケーブル３０の外周面３０ａとが面接触するとともに、楔部２１がケーブル３０の外周面に押し付けられる。
ネジ留め工程では、第二本体部１２の第二平坦面２２ａと第一本体部１１の第一平坦面１５ａとが面接触するように接近する。これにより、楔部２１がより貫通孔１４とケーブル３０との間の隙間Ｇに食い込む。楔部２１が隙間Ｇに食い込むことによって、支持装置５（支持具本体６）が軸線方向Ｄａに移動不能となる。
また、第二本体部１２の第二平坦面２２ａが第一本体部１１の溝１６が形成されている第一平坦面１５ａを覆うことによって、ローラ７が回転自在に取り付けられる。
【００４２】
上記実施形態によれば、楔部２１が貫通孔１４とケーブル３０との間の隙間Ｇに挿入されて楔部２１がケーブル３０の外周面３０ａに押し付けられることによって、支持具本体６をケーブル３０に固定することができる。また、このような構造とすることによって、ローラ７が取り付けられる支持具本体６の軸線方向Ｄａの寸法Ｌ（図２参照）を小さくすることができ、ケーブル３０の曲げ半径を小さくすることができる。
【００４３】
また、支持具本体６の軸線方向Ｄａの寸法をローラ７の外径より小さくしたことによって、支持具本体６がボイラチューブ５２に接触し、摩擦抵抗となるのを防止することができる。
また、ケーブル３０において、支持具本体６により拘束される長さを短くすることができる。これにより、図１０に示すように、ケーブル３０の曲げ半径を小さくすることができる。図１０に示した例は、直径１２ｍｍのケーブル３０に、互いの間隔Ｓが５０ｍｍとなるように、支持装置５を取り付けた例である。参考までに、ケーブル３０の最小曲率半径Ｒは３８．４ｍｍとなる。
【００４４】
また、テーパ形状の貫通孔１４に、この形状に対応する形状の楔部２１を打ち込む構成としたことによって、楔部２１をより容易に貫通孔１４とケーブル３０との間の隙間Ｇに挿入することができる。
また、第一本体部１１の軸受部１５の溝１６にローラ７の回転軸９を挿入し、第二本体部１２の保持部２２で回転軸９を保持する構造としたことによって、より簡素な構造でローラ７を保持することができる。
【００４５】
また、支持具本体６の第一本体部１１に遊び部１８が形成されていることによって、より支持具本体６により拘束されるケーブル３０の長さが短くなって、ケーブル３０をより曲げやすくすることができる。
また、第二本体部１２の楔部２１と保持部２２との間にスリット２４が形成されていることによって、楔部２１が曲げやすくなる。これにより、楔部２１を隙間Ｇに食い込みやすくすることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、各々の支持装置５に取り付けられるローラ７の数を６個としたが、これに限ることはない。ローラ７の数は３つ以上であればよい。
また、上記実施形態では、楔部２１を周方向に連続した形状としたが、これに限ることはなく、楔部２１を周方向に間隔をあけて複数設けてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  管肉厚測定装置
２  センサプローブ
３  センサ本体部
４  ブラシ
５  支持装置
６  支持具本体
７  ローラ
８  ローラ本体
９  回転軸
１１  第一本体部
１２  第二本体部
１３  筒部
１４  貫通孔
１５  軸受部
１５ａ  第一平坦面
１６  溝
１７  ネジ孔
１８  遊び部
２０  リング部
２１  楔部
２２  保持部
２２ａ  第二平坦面
２３  孔
２４  スリット
２５  ネジ
３０  ケーブル
３１  データ収集機器
３２  データ解析装置
３３  ケーブル巻取装置
３４  ガイド管
５０  ボイラ
５１  管寄せ
５２  ボイラチューブ
５２ａ  屈曲部
５３  検査孔
Ａ  軸線
Ｄａ  軸線方向
Ｄａ１  軸線方向一方側
Ｄａ２  軸線方向他方側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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