(57)【要約】【課題】走行可能延長の長い管内検査装置を提供すること。【解決手段】地表面３に設置された制御装置１１は、ケーブル１３により、管内走行ロボット９と接続される。ケーブル１３には、複数の車輪１５が設けられる。車輪１５は、ケーブル１３の周囲に４個取り付けられ、ケーブル１３の全長にわたって、所定の間隔（例えば１．５ｍ間隔）で設けられる。ケーブル１３の周囲には、例えば９０度の間隔で４個の車輪１５が設けられる。ケーブル１３に一定の間隔で車輪１５が設けられることにより、ケーブル１３がガス管５の曲管部分を通過する際のケーブル摩擦力が大幅に低減され、管内走行ロボットの走行可能延長を長くすることが可能となる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内を走行する管内走行ロボットと、
前記管内走行ロボットに接続され、所定の間隔で車輪が設けられたケーブルと、
を具備することを特徴とする配管検査装置。
【請求項２】
前記車輪は、前記ケーブルの周囲に複数個設けられることを特徴とする請求項１記載の配管検査装置
【請求項３】
前記管内走行ロボットは、
カメラと、
センサと、
を具備することを特徴とする請求項１記載の配管検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス管等の配管を検査する、配管検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地下に設けられたガス管等の配管を検査する装置としては、図５に示すようなものがある。
図５は、従来の配管検査装置１０１の構成概略図を示すものである。
【０００３】
地表面１０３の地下には、ガス管１０５が埋設されている。ガス管１０５内の検査の際には、予め、ガス管１０５へのガスの供給を停止しておく。
地表面１０３には、穴１０７が設けられる。穴１０７は、ガス管１０５が露出するまで掘削される。
【０００４】
露出されたガス管１０５は、露出部分の一部が撤去され、ガス管１０５の内部には、ガス管１０５の撤去された部分から管内走行ロボット１０９が挿入される。地表面１０３には、制御装置１１１が設置されており、制御装置１１１は、管内走行ロボット１０９とケーブル１１３で接続される。
【０００５】
制御装置１１１は、ケーブル１１３を通じて管内走行ロボット１０９に電力等を供給し、管内走行ロボット１０９に取り付けられたカメラ等を遠隔操作して、配管内の様子等をモニターすることができる。
【０００６】
ケーブル１１３の長さ、すなわち管内走行ロボット１０９の走行可能延長Ｌ（ｍ）は、次式によって決定される。
Ｌ＝Ｔ／（ｅｘｐ（ｕθ）ｎ×Ｗ×ｕ）・・・（１）
ここで、Ｌは走行可能延長（ｍ）、Ｔは管内走行ロボット１０９の駆動力（ｋｇｆ）、ｕはケーブル摩擦係数、θはケーブルと曲管の接触角（ｒａｄ）、Ｗはケーブル単位重量（ｋｇ／ｍ）、ｎは通過曲線個数である。
【０００７】
前記式（１）において、地下配管を８個の曲管を含む配管（ｎ＝８）と仮定し、一般的なロボットの性能、すなわち駆動力Ｔを２００ｋｇｆ、また、一般的なケーブルの性質、すなわちケーブル摩擦係数ｕを０．３、接触角θを０．５２３ｒａｄ及びケーブル単位重量Ｗを０．７ｋｇ／ｍとした場合における走行可能延長Ｌは、以下の通りである。
Ｌ＝２００／（ｅｘｐ（０．３×０．５２３）８×０．７×０．３）＝２７１
従って、曲管を８個含む配管における走行可能延長は、２７１ｍとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、曲管を多数含む配管において、管内走行ロボット１０９は、３００ｍ以上の駆動は不可能であり、実質的に直管部のみしか検査できない、という問題点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、走行可能延長の長い管内検査装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明は、配管内を走行する管内走行ロボットと、前記管内走行ロボットに接続され、所定の間隔で車輪が設けられたケーブルと、を具備することを特徴とする配管検査装置である。
ここで、配管とは、地下に埋設されたガス管等の配管であり、管内走行ロボットとは、カメラやセンサ等を具備し、管内を走行して管内の様子を検査するロボットであり、ケーブルとは、管内走行ロボットに電力等を供給するため、管内走行ロボットと地上の制御装置等とを接続するものである。
本発明では、ケーブルに車輪を設けることにより、ケーブルの摩擦係数を低下して、管内走行ロボットの走行可能延長を長くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、配管検査装置１の構成概略図である。地表面３の地下には、ガス管５が埋設されており、ガス管５は、ガスの供給元から各需要先まで、ガスの供給を行っている。
【００１２】
地表面３には、穴７が、ガス管５が露出するような深さまで設けられる。穴７内のガス管５は、露出した部分が一部撤去される。
ガス管５の撤去された部分からは、ガス管５内に管内走行ロボット９が挿入される。
【００１３】
管内走行ロボット９は、ガス管５内を走行して、ガス管５内部の検査を行う。図２は、管内走行ロボット９の構成概略図を示す。管内走行ロボット９は、直方体の本体２１を有する。本体２１の下部には、複数の車輪２３が設けられる。車輪２３は、磁石製であり、ガス管５の壁に密着して走行する。
【００１４】
車輪２３は、例えば、本体２１の下部に前後４箇所に２個ずつ取り付けられる。本体２１の後部には、ケーブル１３が取り付けられる。ケーブル１３は、地表面３に設置された制御装置１１（図１参照）に接続される。
【００１５】
本体２１の内部には、モータ２５が設けられる。モータ２５は、ケーブル１３を通じて、制御装置１１（図１参照）から電力を供給され、車輪２３を駆動させる。これにより、管内走行ロボット９は、ガス管５内を走行する。
【００１６】
本体２１の前方には、カメラ２７が設けられる。カメラ２７は、地表面３に設置された制御装置１１（図１参照）により遠隔操作され、配管内部の様子の撮影等を行う。尚、本体２１の前方に、内部の様子をより鮮明に撮影するための照明等を設置してもよい。
【００１７】
本体２１の前方には、超音波センサ２９がさらに設けられる。超音波センサ２９は、本体２１の前部に取り付けられたアーム３１によって支えられる。超音波センサ２９は、ガス管５の管壁に超音波をあて、管壁の肉厚を計測する。アーム３１は、軸方向に回転可能である。
【００１８】
図１において、地表面３に設置された制御装置１１は、ケーブル１３により、管内走行ロボット９と接続される。ケーブル１３には、複数の車輪１５が設けられる。車輪１５は、ケーブル１３の周囲に４個取り付けられ、ケーブル１３の全長にわたって、所定の間隔（例えば１．５ｍ間隔）で設けられる。
【００１９】
次に、ケーブル１３に設けられた車輪１５の構成について説明する。図３は、車輪１５付近の拡大図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
ケーブル１３の周囲には、例えば９０度の間隔で４個の車輪１５が設けられる。
【００２０】
車輪１５は、車輪支持具１７によって、ケーブル１３に取り付けられる。車輪支持具１７は、例えば鋼製であり、端部がケーブル１３に取り付けられる。車輪支持具１７の他端には、軸１９が設けられ、車輪１５の中心部を貫通して車輪１５を支える。
【００２１】
車輪１５の材質は、例えば鋼製であり、ガス管５の管壁との摩擦係数を小さくするよう、表面が平滑で、且つケーブル１３の単位重量を増加させない材質が好ましい。尚、ケーブル１３の周囲に設けられる車輪１５の個数は、４個以上であるのが好ましい。
【００２２】
車輪１５は、あらかじめケーブル１３に取り付けてあってもよく、また、管内走行ロボット９をガス管５内に挿入する際に、管内走行ロボット９を走行させつつ、地表面３において一定の間隔で取り付けを行ってもよい。
【００２３】
ケーブル１３に一定の間隔で車輪１５が設けられることにより、ケーブル１３がガス管５の曲管部分を通過する際のケーブル摩擦力が大幅に低減され、管内走行ロボットの走行可能延長を長くすることが可能となる。
【００２４】
また、ケーブル１３の周囲に４個の車輪１５が設けられることにより、ケーブル１３がガス管５内で回転した場合でも、４個の車輪１５のいずれかが、ガス管５壁に接触できるため、ケーブル摩擦力を増大することはない。
【００２５】
次に、配管検査装置１の動作について説明する。まず、配管の検査作業を行う場合は、予め、検査を行うガス管５へのガスの供給を停止させておく。地表面３には、穴７が設けられ、この穴７は、地下のガス管５が露出する部分まで掘削される。露出されたガス管５は、穴７内の露出部分の一部が撤去される。
【００２６】
続いて、穴７内のガス管５の撤去された部分から、管内走行ロボット９を挿入する。管内走行ロボット９は、ガス管５の撤去された部分を入り口として挿入され、入り口から走行させておき、地表面３から、管内走行ロボット９に接続されたケーブル１３を、作業員等が通常、手作業で送り込む。
【００２７】
管内走行ロボット９が検査現場に到着した後、制御装置１１において、管内走行ロボット９に設けられたカメラや超音波センサ等を遠隔操作して、ガス管５内の様子を検査する。尚、制御装置１１は、管内走行ロボット９を走行させつつ検査を行ってもよい。
【００２８】
本実施の形態では、ケーブル１３に車輪１５を設けることにより、ケーブル１３の管内における接地面積が１／１０以下に低下するため、ケーブル摩擦係数が従来の０．３から０．０３まで低減したと仮定すると、前記式（１）により、管内走行ロボット９の走行可能延長Ｌは以下の通りとなる。
Ｌ＝１００／（ｅｘｐ（０．０３×０．５２３）８×０．７×０．０３）＝４２００
【００２９】
尚、曲管を８個含む配管（ｎ＝８）において、管内走行ロボット９の駆動力Ｔを１００ｋｇｆとした。
この結果、管内走行ロボット９の駆動力Ｔを従来の１／２に低下しても、４ｋｍ以上の走行が可能となる。
【００３０】
以上の結果から、図１に示す配管検査装置１を用いれば、ケーブルの摩擦係数を低下して、管内走行ロボットの走行可能延長を長くすることができる。また、同時に、管内走行ロボットの駆動力も低下させることができる。
尚、本実施の形態では、地下の配管をガス管としたが、水道管や、下水管等、様々な配管について応用可能である。
【００３１】
また、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限定されることなく、本願明細書で開示したものと均等のものも含まれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、走行可能延長の長い配管検査装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】・・・配管検査装置１の構成概略図
【図２】・・・管内走行ロボット９の構成概略図
【図３】・・・車輪１５付近の拡大図
【図４】・・・図３のＡ−Ａ断面図
【図５】・・・従来の配管検査装置１０１の構成概略図
【符号の説明】
１・・・・配管検査装置
３・・・・地表面
５・・・・ガス管
７・・・・穴
９・・・・管内走行ロボット
１１・・・制御装置
１３・・・ケーブル
１５・・・車輪
【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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