(57)【要約】【課題】本発明は、配管に関する情報を収集するための新規なシステムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明によれば、配管に関する情報を収集するシステムであって、配管内に挿入可能な可撓性の長尺体と、前記長尺体に接続され該長尺体を推進させるための推進手段と、前記長尺体および前記推進手段の少なくとも一方に固定される１以上の超音波センサと、前記超音波センサを制御してパルス超音波を発信させるとともに、該パルス超音波のエコー信号を検出するパルサ・レシーバと、前記エコー信号の信号強度のプロファイルを記録する信号強度記録手段とを含む、情報収集システムが提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管に関する情報を収集するシステムであって、
配管内に挿入可能な可撓性の長尺体と、
前記長尺体に接続され該長尺体を推進させるための推進手段と、
前記長尺体および前記推進手段の少なくとも一方に固定される１以上の超音波センサと、
前記超音波センサを制御してパルス超音波を発信させるとともに、該パルス超音波のエコー信号を検出するパルサ・レシーバと、
前記エコー信号の信号強度のプロファイルを記録する信号強度記録手段とを含む、
情報収集システム。
【請求項２】
前記長尺体はホースであり、
前記推進手段は、前記ホースから圧送される流体を進行方向後方に噴射する噴射ノズルを含む、
請求項１に記載の情報収集システム。
【請求項３】
配管に関する情報を収集する方法であって、
推進手段が接続された可撓性の長尺体を配管に挿入するステップであって、該長尺体および該推進手段の少なくとも一方に１以上の超音波センサが固定される、ステップと、
前記推進手段によって前記配管内で前記長尺体を推進させながら、前記超音波センサを制御してパルス超音波を発信させるとともに、該パルス超音波のエコー信号を検出するステップと、
前記エコー信号の信号強度のプロファイル記録するステップとを含む、
方法。
【請求項４】
前記長尺体はホースであり、
前記推進手段は、前記ホースに接続される噴射ノズルを含み、
前記ホースから前記噴射ノズルに流体を圧送して該流体を進行方向後方に噴射させることによって前記長尺体を推進させる、
請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管に関する情報を収集するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、福島第一原子力発電所の廃炉に向けて作業が進められている。廃炉にあたっては、まず、原子炉内部の状態（炉内の温度や線量、燃料デブリの位置、炉内構造物の損傷状態など）を調査する必要がある。
【０００３】
この点につき、特開２０１４−２０９１５６号公報（特許文献１）は、原子力発電所の内部に配管を介して進入する調査装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０９１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、原子炉の内部調査を行う方法として、既存配管を介して炉内に進入することが検討されている。例えば、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）へのアクセスルートとしては図８に示すように、炉内に水を供給するための「給水系配管」、冷却剤喪失事故時に炉心上部から放散する冷却水を供給するための「炉心スプレイ系配管」、炉内の装置・制御器に圧縮空気を供給するための「計装用圧縮空気系配管」などが候補として挙がっている。
【０００６】
上述した既存配管をアクセスルートとして利用するためには、利用する配管に関する情報（配管の曲がり、配管の分岐状態、通過可能寸法など）を事前に取得しておく必要がある。本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、本発明は、配管に関する情報を収集するための新規なシステム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】
【０００７】
本発明者は、配管に関する情報を収集するシステムの構成につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、配管に関する情報を収集するシステムであって、配管内に挿入可能な可撓性の長尺体と、前記長尺体に接続され該長尺体を推進させるための推進手段と、前記長尺体および前記推進手段の少なくとも一方に固定される１以上の超音波センサと、前記超音波センサを制御してパルス超音波を発信させるとともに、該パルス超音波のエコー信号を検出するパルサ・レシーバと、前記エコー信号の信号強度のプロファイルを記録する信号強度記録手段とを含む、情報収集システムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、配管に関する情報を収集するための新規なシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の情報収集システムの構成を示す模式図。
【図２】本実施形態の推進手段を示す図。
【図３】本実施形態の情報収集システムの利用形態を説明するための模式図。
【図４】エコー信号の強度が変化する態様を示す図。
【図５】エコー信号の信号強度のプロファイルを示す図。
【図６】センサの配設態様を示す図。
【図７】センサの配設態様を示す図。
【図８】原子炉における既存配管を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態である情報収集システム１００の構成を示す模式図である。本実施形態の情報収集システム１００は、配管に関する情報を収集するためのシステムであって、推進手段１０と、ホース２０と、コンピュータ３０と、ＡＤコンバータ４０と、パルサ・レシーバ５０と、圧送ポンプ６０を含んで構成されている。
【００１３】
ホース２０は、配管の形状に応じて自在に屈曲しうるように可撓性の材料で形成されており、配管内に十分な余裕をもって挿入可能な径を備えている。そして、ホース２０の一方の端には推進手段１０が接続され、他方の端には圧送ポンプ６０が接続されている。本実施形態においては、圧送ポンプ６０からホース２０を介して圧送される流体（好ましくは水）を利用して推進手段１０が配管内でホース２０を推進させるように構成されている。
【００１４】
ここで、推進手段１０には超音波センサ１２が固定されており、超音波センサ１２は、ホース２０の内部を通って延びる信号線（図示せず）を介してパルサ・レシーバ５０に電気的に接続されている。本実施形態においては、パルサ・レシーバ５０が超音波センサ１２をパルスドップラー方式で駆動することによって、超音波センサ１２の振動子から超音波の短パルス信号を発信させる。一方、超音波センサ１２が発信した超音波のエコー（反射波）は、超音波センサ１２によって受信され、超音波センサ１２は、受信したエコーを電気信号（以下、エコー信号という）に変換してパルサ・レシーバ５０に出力する。パルサ・レシーバ５０は、超音波センサ１２を介して検出したエコー信号（アナログ信号）をＡＤコンバータ４０に出力し、ＡＤコンバータ４０は、これをデジタル信号に変換してコンピュータ３０に出力する。
【００１５】
以上、本実施形態の情報収集システム１００の構成を概説したが、続いて、推進手段１０の詳細構成を図２に基づいて説明する。なお、図２（ａ）は推進手段１０の側面図を示し、図２（ｂ）はその断面図を示す。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、超音波センサ１２は、推進手段１０の外周面に固定されており、超音波センサ１２の信号線１３は、ホース２０の内部を延びてパルサ・レシーバ５０に接続される。
【００１７】
一方、推進手段１０は、推力付与手段として噴射ノズル１４を含んで構成されている。具体的には、推進手段１０は、ホース２０から圧送される流体が噴射ノズル１４に形成された開口部１５から進行方向後方に噴射されるように構成されており、その反力として推進手段１０がホース２０を牽引して配管の中を進むための推力が付与されるようになっている。
【００１８】
以上、推進手段１０の詳細構成を説明したが、続いて、本実施形態の情報収集システム１００の利用形態を図３に基づいて説明する。
【００１９】
情報収集システム１００の利用にあたっては、調査の対象となる配管２００の入口に推進手段１０を挿入した後、圧送ポンプ６０からホース２０に流体（好ましくは水）を圧送する。これを受けて、推進手段１０から水が進行方向後方に噴射し、その反力として付与される推力によって、推進手段１０がホース２０を牽引しながら配管２００の奥に向かって移動する。
【００２０】
推進手段１０が配管２００の中を移動する間、推進手段１０に固定される超音波センサ１２が超音波の発信と反射波の受信を交互に繰り返し、パルサ・レシーバ５０が検出したエコー信号をコンピュータ３０に出力する。
【００２１】
推進手段１０が配管２００の分岐のない領域を移動する間は、反射波がすぐに返ってくるため、図４（ａ）に示すように、コンピュータ３０には強度の高いエコー信号が入力される。一方、推進手段１０が配管２００の分岐に差し掛かると、反射波がほとんど返ってこなくなるため、図４（ｂ）に示すように、コンピュータ３０に入力されるエコー信号の強度が低くなる。
【００２２】
本実施形態においては、コンピュータ３０が超音波センサ１２を介して検出されるエコー信号の信号強度のプロファイルを配管２００に関する情報として記録する。図５は、コンピュータ３０によって記録されるエコー信号の信号強度のプロファイルを示す。図５に示すように、このプロファイルでは、配管２００の分岐に差し掛かったタイミングで信号強度の谷が観察される。すなわち、情報収集システム１００によって提供される信号強度のプロファイルは、配管２００の分岐状態を知るための情報として利用することができる。
【００２３】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
例えば、上述した実施形態においては、推進手段１０の外周面に１つの超音波センサ１２を固定する態様を示したが、図６に例示するように、推進手段１０の外周面に２以上の超音波センサ１２を固定するようにしてもよい。さらに、推進手段１０の外周面に１つの超音波センサ１２を固定し、当該超音波センサ１２が推進手段１０の外周を周回するように構成してもよい。
【００２５】
また、上述した実施形態においては、推進手段１０の外周面に超音波センサ１２を固定する態様を示したが、本発明は、超音波センサ１２の固定位置を推進手段１０に限定するものではなく、ホース２０の外周面に超音波センサ１２を固定するようにしてもよい。その場合、ホース２０上の２以上の異なる位置に超音波センサ１２を固定するようにしてもよい。図７は、推進手段１０および超音波センサ１２に複数の超音波センサ１２を固定した態様を例示する。
【００２６】
さらに、配管の途中に形成されるオリフィスを破壊するための適切な手段（例えば、電動ドリルなど）を推進手段１０の先端に設けるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、上述した実施形態においては、推進手段１０として流体噴射の反力を利用する構成（噴射ノズル１４）を例示したが、推進手段１０として流体を用いないその他の構成を採用してもよい。流体を用いない場合、上述したホース２０は、適切な材料で形成された可撓性の長尺体で代替される。
【００２８】
その他、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１０…推進手段
１２…超音波センサ
１３…信号線
１４…噴射ノズル
１５…開口部
２０…ホース
３０…コンピュータ
４０…ＡＤコンバータ
５０…パルサ・レシーバ
６０…圧送ポンプ
１００…情報収集システム
２００…配管
【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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