(57)【要約】【課題】簡易な構造で、駆動機構を持たず動作して、清掃対象物表面から付着物質を除去・清掃することができる清掃装置を得ることにある。【解決手段】清掃装置３０は、走行装置２１に取り付けた支持板４と、この指示板４に回動自在に支持され、清掃対象物２０の表面に対して横方向に回転して前記清掃対象物２０の表面の付着物質を除去するためのブラシ１と、このブラシ１を回転駆動するための駆動手段と、を有し、この駆動手段は、前記走行装置２１と前記清掃対象物２０の間における相対的な移動に連動して前記ブラシ１が清掃対象物表面に対して横方向に回転する駆動手段であることを特徴とする。【選択図】図１
2019098290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置に取り付けた支持板と、
この指示板に回動自在に支持され、清掃対象物の表面に対して横方向に回転して前記清掃対象物の表面の付着物質を除去するためのブラシと、
このブラシを回転駆動するための駆動手段と、を有し、
この駆動手段は、前記走行装置と前記清掃対象物の間における相対的な移動に連動して前記ブラシが清掃対象物表面に対して横方向に回転する駆動手段であることを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記清掃対象物に設けられたラックギアと、
このラックギアに歯合し、前記ブラシを回転駆動させる歯車とから成ることを特徴とする請求項１記載の清掃装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記ブラシを支持するローラの周囲に設けられた歯車と、前記清掃対象物に取り付けられたラックと、このランクと前記歯車に歯合するローラ回転用ギアから構成されていることを特徴とする請求項１記載の清掃装置。
【請求項４】
前記ブラシは上下駆動機構によって回動自在に支持され、
この上下駆動機構は、前記支持板側に取り付けられた円筒状で端部が波型に加工された波型スペーサと、この波型スペーサ内に回動自在に支持されかつ前記ブラシを保持したローラの回転軸に突設されたピンと、前記ローラの回転軸と前記支持板の間に取り付けられたスプリングによって構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項５】
前記ブラシは、そのブラシの回転軸に超音波振動子を設け、このブラシの回転軸方向もしくは回転軸に垂直な方向にブラシを振動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項６】
前記ブラシは、歯車と一体となった円形のブラシであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の清掃装置。
【請求項７】
前記ブラシは、ブラシ内径が除染対象物の清掃方向の幅以上であるドーナツ型のブラシであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項８】
前記ブラシはチェーンと一体となったブラシ付チェーンであり、前記ブラシ付チェーンを展開および回転させるための駆動ギアおよび従動ギアと、前記駆動ギアを回転させるための前記駆動手段を備え、この駆動手段によりブラシ自身がチェーンと共に回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項９】
前記従動ギアは前記ブラシ付チェーンの長手方向に移動および固定が可能に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の清掃装置。
【請求項１０】
前記ブラシは、ポリエーテルエーテルケトンまたはステンレス鋼で形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の清掃装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の清掃装置を駆動方向の前方に備えたことを特徴とする炉内作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、軌道上における構造物の表面を清掃する清掃装置および炉内作業装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば構造物上に付着した物質を清掃する清掃装置として、以下の装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ガイドレールに沿って移動する移動体を備えた搬送設備において、移動体に取り付けられる清掃装置であって、移動体の移動に伴ってガイドレール上を縦方向（駆動方向）に回転する従動ローラと、従動ローラの回転軸を支持する軸受けを備えたフレームと、従動ローラの回転軸に取り付けられたかさ歯車と、かさ歯車に歯合される従動ギアを備えた伝達軸と、伝達軸に取り付けられたブラシ部と、を有し、ブラシ部は、移動体の移動に伴って回転することでガイドレールの側面を清掃し、フレームは、移動体に対して着脱自在に形成されている構成が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、構造物に対してブラシを押し付けながら回転させ構造物に付着した放射性物質を落とす洗浄装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４８８３８号公報
【特許文献２】特開昭６２−９５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば高放射線環境下の炉内作業用ロボットにおいて、ロボットの表面に付着した金属粒子等の放射性物質は高レベルの放射線源となる。また、ロボットのような移動体の場合、表面に付着した放射性物質は機構内部に入り込む可能性があり、外部からの除染が困難になる。そのため、炉内作業用ロボット表面に付着した放射性物質はできるだけ除去することが望ましい。
【０００７】
このような場合、機構内部に放射性物質が入り込まないよう、境界にブラシ等を取り付けて放射性物質の進入を防ぐ方法がある。しかし単にブラシを取り付けただけでは金属粒子のような重い放射性物質を完全に取り除くことは難しかった。
【０００８】
また清掃に関する特許として、特許文献１、２は壁、レール等の清掃対象物に対してブラシを押し付ける装置であるが、装置を吊り下げるための追加の大型機械が必要であり、また移動体の移動に伴ってガイドレール上を縦方向（駆動方向）に回転させて清掃するため、清掃した付着物がブラシと移動体との間で停滞する可能性があった。
【０００９】
このように上述した清掃装置は、追加の大型機械が必要であり、装置自体が大型化してしまう等の課題があり、狭い環境における運用が難しかった。また清掃装置自身に駆動機構が必要となり、機器の煩雑化および電力供給源の確保等についても課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態に係る清掃装置は、走行装置に取り付けた支持板と、この指示板に回動自在に支持され、清掃対象物の表面に対して横方向に回転して前記清掃対象物の表面の付着物質を除去するためのブラシと、このブラシを回転駆動するための駆動手段と、を有し、この駆動手段は、前記走行装置と前記清掃対象物の間における相対的な移動に連動して前記ブラシが清掃対象物表面に対して横方向に回転する駆動手段であることを特徴とする。
【００１１】
本実施形態に係る炉内作業装置は、上記清掃装置を駆動方向の前方に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態に係る清掃装置および炉内作業装置は、上述した課題を解決するためになされたものであり、簡易な構造で、駆動機構を持たず動作して、清掃対象物表面から付着物質を除去・清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る清掃装置の実施例１を示す平面図。
【図２】本発明に係る清掃装置の実施例１を示す正面図。
【図３】本発明に係る清掃装置の実施例１を示す側面図。
【図４】図１に示した上下駆動機構を示し（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は側面図。
【図５】本発明に係る清掃装置の実施例２を示す平面図。
【図６】実施例２に係る清掃装置を示す図５のＡ−Ａ矢視断面図。
【図７】本発明に係る清掃装置の実施例３を示す平面図。
【図８】図７に示した上下駆動機構およびテンション調整機構を示し（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る清掃装置の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施例１）
本発明の実施例１を図１から図４を参照して説明する。
【００１６】
図１は清掃装置の平面図、図２は清掃装置の正面図、図３は清掃装置の側面図である。
【００１７】
本実施例１に係る清掃装置３０は、円形ブラシ付ローラ１および除染（清掃）対象物２０に設けられたラックギア３に歯合するローラ回転用ギア２で構成され、円形ブラシ付ローラ１のブラシ２２が炉内作業装置２１の軌道（構造物）である除染対象物２０上に接触するように炉内作業装置（炉内作業用ロボット）２１に対してローラ支持板４および上下駆動機構１０で取り付けられている。そして、円形ブラシ付ローラ１の周囲にはローラ回転用ギア２に歯合する歯車２３が設けられている。
【００１８】
円形ブラシ付ローラ１のブラシ２２は除染対象物２０より柔らかくかつ付着物の付着力より硬い点を鑑みて例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）製やステンレス製のブラシが適用可能である。
【００１９】
上下駆動機構１０は、図４に示されるようにローラ支持板４に取り付けられた円筒状で端部が波型に加工された波型スペーサ１１と、この波型スペーサ１１内に回動自在に支持された回転軸２４に突設されたピン１２と、円形ブラシ付ローラ１の回転軸２４とローラ支持板４の間に取り付けられたスプリング１３によって構成されている。波型スペーサ１１は円形ブラシ付ローラ１の回転軸２４に嵌められており、ピン１２はスプリング１３により波型スペーサ１１の下端に接触するように配置されている。
【００２０】
このように構成された清掃装置３０は装置本体に動力源を持たないが、除染対象物２０と円形ブラシ付ローラ１は、ラックギア３、ローラ回転用ギア２および歯車２３を介して接続されており、炉内作業装置２１の移動によって除染対象物２０と炉内作業装置２１の間に相対的な運動が発生した際には、円形ブラシ付ローラ１はこの円形ブラシ付ローラ１の周囲に設けられた歯車２３を介して回転するように構成されている。
【００２１】
なお、ローラ回転用ギア２は図２および図３に示すように炉内作業装置２１もしくはローラ支持板４に取り付けてあるものとし、円形ブラシ付ローラ１の回転速度変更のため、ギア径またはギア比を変更させても良い。
【００２２】
炉内作業装置２１に付随して清掃装置３０が除染対象物２０上を移動する際、この清掃装置３０に取り付けられたローラ回転用ギア２および除染対象物２０に取り付けられたラックギア３により、炉内作業装置２１の移動に連動して円形ブラシ付ローラ１が清掃対象物２０表面に対して垂直な軸を中心に横方向に回転する。この回転力によって、除染対象物２０上の付着物質をブラシ２２により図１において矢印Ｂに示すように清掃対象物２０表面の左右方向に掃き、付着物質を清掃対象物２０表面から左右方向に掃き出すことができる。
【００２３】
また、円形ブラシ付ローラ１が回転する際、図４で示される上下駆動機構１０によりローラ支持板４に取り付けられた波型スペーサ１１の下端を円形ブラシ付ローラ１の回転軸２４に取り付けられたピン１２がガイドされながら回転する。このため、円形ブラシ付きローラ１は回転運動および上下運動を行いながらブラシ２２で除染対象物２０を掃く動作を行う。また、このローラ回転用ギア２とラックギア３の代わりに円形ブラシ付ローラ１および除染対象物２０に対し直接ローラを押し付けて摩擦力で除染対象物２０の移動量で円形ブラシ付ローラ１を回転させても良い。
【００２４】
なお、本清掃装置は炉内作業用ロボットへの適用を例にして示したが、レール等を有する走行装置または自動化機器、原子炉内の点検装置等に対して備えることも可能である。
【００２５】
実施例１による清掃装置によれば、狭い炉内環境においてもモータ等の追加の動力を必要とすることなく駆動することができる。円形ブラシの回転方向の関係で除染（清掃）対象物２０の進行方向に対して幅方向（進行方向から見て横方向）へダスト等の付着物を掃き落とすことができ、かつ広い範囲が除染対象物２０に接することとなるため高い除染効果を得ることができる。また、ブラシ付ローラ１の回転運動および上下運動により清掃装置は人間が箒で掃くような動作を模倣し、ブラシが除染対象物２０の表面を叩く際の衝撃力およびブラシが除染対象物２０に押し付けられた際の復元力の発生により、金属粒子のような重い放射性物質に対しても除染対象物上から強力に掃き落とすことが可能となる。
【００２６】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について図５および図６を用いて説明する。図５は実施例２における清掃装置を示す平面図であり、図６は図５のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図５および図６において、図１および図２と同一の構成には同一の符号を付し、その部分の構成の説明は省略する。
【００２７】
図５および図６に示すように実施例２に係る清掃装置３１では、中央部にブラシが配置されていないドーナツ型ブラシ付ローラ５が採用されている。このドーナツ型ブラシ付ローラ５のブラシ２５が除染対象物２０に接触するように炉内作業装置２１に対してローラ支持板４で取り付けられている。
【００２８】
図５において実施例２に係る清掃装置３１は動力源を持たず、除染対象物２０とドーナツ型ブラシ付ローラ５は、ローラ回転用ギア２、ラックギア３から歯車２３を介して接続されており、炉内作業装置２１の移動によって除染対象物２０と炉内作業装置２１の間に相対的な運動が発生した際には、ドーナツ型ブラシ付ローラ５はこれらの歯車を介して清掃対象物２０表面に対して垂直な回転軸２４を中心に横方向（矢印Ｂ方向）に回転するように構成されている。ドーナツ型ブラシ付ローラ５は実施例１の円形ブラシ付ローラ１と異なりドーナツ型をしている。その内径を除染対象物２０の清掃方向（横方向）の幅よりも大きくすることで、放射性物質等の付着物をブラシ２５の内部に溜め込むことなく除染対象物２０の左右に掃き出すことができる。
【００２９】
なお、ローラ回転用ギア２は炉内作業装置２１もしくはローラ支持板４に取り付けてあるものとし、ドーナツ型ブラシ付ローラ５の回転速度変更のため、ギア径またはギア比を変更させても良い。
【００３０】
また、本清掃装置は炉内作業用ロボットへの適用を例にして示したが、レール等を有する走行装置または自動化機器、原子炉内の点検装置等に対して備えることも可能である。
【００３１】
実施例２による清掃装置によれば、ドーナツ型ブラシ２５は回転中心側にブラシがないため、除染対象物２０上およびブラシ内に放射性物質等の付着物を溜め込むことがなくなり、付着物質除去性能の向上および清掃装置のメンテナンス時の作業員の放射線量の低減を見込むことができる。
【００３２】
また、円形ブラシ２５の回転方向の関係で除染対象物２０の長手方向（走行方向）ではなく幅方向（清掃対象物表面に対して横方向）へダスト等の付着物を掃き落とすことができ、一度の走行によって進行方向において先端部とローラ支持板４の位置において除染対象物２０上は２度掃かれるため、高い除染（清掃）効果を得ることができる。
【００３３】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について図７および図８を用いて説明する。図７は実施例３における清掃装置の平面図であり、図８は図７に示した上下駆動機構およびテンション調整機構を示し（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図７および図８において図１および図４と同一部分には同一符号を付してその構成の部分の説明は省略する。
【００３４】
図７および図８に示すように実施例３に係る清掃装置３２では、ブラシ６、ブラシ６と接続されたローラチェーン２６、ローラ回転駆動ギア７、ローラ回転従動ギア８、ラックギア３で構成され、ブラシ６が除染対象物２０に接触するように炉内作業装置２１に対してＴ字形のローラ支持板９で取り付けられている。
【００３５】
図７において実施例３に係る清掃装置３２は動力源を持たず、除染対象物２０とローラチェーン２６は、ローラ回転駆動ギア７およびラックギア３を介して接続されており、炉内作業装置２１の移動によって除染対象物２０と炉内作業装置２１の間に相対的な移動が発生した際には、ローラチェーン２６はこれらの歯車３，７を介して回転するように構成されている。
【００３６】
支持板９とローラ回転駆動ギア７は、図４で示される上下駆動機構１０によって拘束されている。この上下駆動機構１０は、支持板９に取り付けられた波型スペーサ１１と、ローラ回転駆動ギア７に取り付けられたピン１２と、支持板９とローラ回転駆動ギア７の間に取り付けられたスプリング１３によって構成されている。波型スペーサ１１はローラ回転駆動ギア７に嵌められており、ピン１２はスプリング１３により波型スペーサ１１の下端に接触した状態となっている。
【００３７】
支持板９とローラ回転従動ギア８は、上下駆動機構１０に加え、図８で示されるテンション調整機構１４により拘束されている。
【００３８】
テンション調整機構１４は、ローラ回転従動ギア８の嵌められた波型スペーサ１１と支持板９が支持板９に形成された長孔１５でボルト締結されていることにより構成される。テンション調整機構１４は、図示しないボルトを緩めることでローラ回転従動ギア８を図８（ａ）の左右方向に移動することが可能であり、ローラチェーン２６のテンションの調整および取り付け・取り外しを行うことが可能である。
【００３９】
なお、ローラ回転駆動ギア７は炉内作業装置２１もしくは支持板９に取り付けてあるものとし、ブラシ６およびローラチェーン２６の回転速度変更のため、ギア径またはギア比を変更させても良い。
【００４０】
また、本清掃装置３２は炉内作業用ロボットへの適用を例にして示したが、レール等を有する走行装置または自動化機器、原子炉内の点検装置等に対して備えることも可能である。
【００４１】
実施例３による清掃装置によれば、除染（清掃）対象物２０上の炉内作業装置２１の際まで除染（清掃）することができるため、炉内作業装置２１の内部への放射性物質等ダストの侵入を抑制することができる。
【００４２】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４について説明する。なお、実施例４において実施例１と同一部分には同一符号を付しその構成の部分の説明は省略する。
【００４３】
この実施例４では、円形ブラシ付ローラ１を接続した回転軸２４に軸方向のスライド機構を設け、回転軸２４または円形ブラシ付ローラ１に設けられた図示しない超音波振動子で回転軸２４の回転方向もしくは回転軸に垂直な方向にブラシ６を振動させる。
【００４４】
実施例４による清掃装置によれば、上下駆動機構によるブラシを掃く動作に加えて、超音波振動子による振動が加わることで表面を叩く際により強力な衝撃力が得られ、さらに強力に放射性物質を掃き出すことができる。
【００４５】
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。
【００４６】
これら実施形態は、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、組み合わせを行うことができる。
【００４７】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…円形ブラシ付ローラ
２…ローラ回転用ギア
３…ラックギア
４…ローラ支持板
５…ドーナツ型ブラシ付ローラ
６…ブラシ
７…チェーン回転駆動ギア
８…チェーン回転従動ギア
９…ローラ支持板
１０…上下駆動機構
１１…波型スペーサ
１２…ピン
１３…スプリング
１４…テンション調整機構
１５…長孔
２０…除染対象物（清掃対象物）
２１…炉内作業装置（走行装置）
２２…ブラシ
２３…歯車
２４…回転軸
２５…ブラシ
２６…ローラチェーン
３０…清掃装置
３１…清掃装置
３２…清掃装置
【図１】
2019098290.tif 000003
【図２】
2019098290.tif 000004
【図３】
2019098290.tif 000005
【図４】
2019098290.tif 000006
【図５】
2019098290.tif 000007
【図６】
2019098290.tif 000008
【図７】
2019098290.tif 000009
【図８】
2019098290.tif 000010