JPH07229695A - 熱交換器作業用ロボット及びロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器の伝熱管のブラシ洗浄及び渦流探傷
試験などの保守点検作業を行う熱交換器作業用ロボット
の作業範囲を拡大する。 【構成】 ガイドレール４に水平レール５を２本取付け
る。各々の水平レールに移動装置３を２個ずつ取付け、
各移動装置にノズル部２を各１個設ける。同一水平レー
ルの移動装置に設けられたノズル部２を、各移動装置の
互いに遠い側に、かつ他方の水平レールに取り付けられ
た移動装置に設けられたノズル部２に対しても移動装置
の互いに遠くなる側に配置した。 【効果】 管板面の全ての伝熱管開口を作業可能領域と
することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力・原子力タービン
用復水器などの熱交換器の冷却細管のブラシ洗浄及び渦
流探傷試験などの保守点検作業を行う、熱交換器作業用
ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器作業用ロボットについては、種
々の提案がなされている。

【０００３】（1） 実開昭６１−１５４４９５号公報記
載の装置について図４により説明すると、水室内作業用
ロボットのノズル部２及び移動装置３は、水室内に固定
された、ガイドレ−ル４，および水平レール５に保持さ
れ、復水器管板６の、全面のすべての領域を自由に、移
動することが可能である。この時、図４で明らかなよう
に、ガイドレ−ル４は、ノズル部２及び移動装置３の上
下方向の移動を、水平レ−ル５は、ノズル部２及び移動
装置３の左右の移動を可能ならしめている。また、ガイ
ドレ−ル４，水平レ−ル５はノズル部２及び移動装置３
の、移動のみならず管板面における位置を決定するとい
う役割も担っている。上下方向のガイドレ−ル４は、ガ
イドレ−ル固定用スパン８，９により、水室内に確実に
固定されるようになっている。固定用スパン８は、水室
内のひっかかりのある部分、図４においては冷却水管の
開口を利用してガイドレ−ル４の下端を保持し、更に、
固定用スパン９により、水室上部において、マンホール
１０を利用してガイドレ−ル４の上端を保持する。な
お、移動用ガイドレ−ル４，および水平レール５は、復
水器運転中は、水室内部から取外され、復水器停止時に
おける水室内作業必要時のみに、復水器の水室上壁面に
配設されたマンホール１０から搬入され、水室内に装着
される。

【０００４】（2） また、特開平３−１９９８０２号公
報には、熱交換器水室内作業ロボットによるメンテナン
ス作業の自動化を目的とし、移動制御方法として冷却管
相対位置検出センサを有する作業手段を搭載した本体
と、管配列マップを有し、該本体の移動を制御する制御
手段とを備え、管配列マップデータに基づき、上記制御
手段により本体を作業対象冷却管の概略位置に移動制御
し、該本体と該作業対象冷却管相対位置センサにて検出
し、該冷却管相対位置検出センサからのフィードバック
信号に基づいて上記制御手段により上記本体を作業対象
冷却管の詳細位置に位置合わせする装置が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】復水器などの熱交換器
の伝熱管配列は、その性能向上の目的のため複雑化して
おり、水室内の管板面の冷却細管のすべてに対してノズ
ル部の位置、つまりは作業手段としてのノズル部を搭載
した本体（移動装置）の位置を制御することが必要とな
っている。また、図５に、近年増加している、管板面で
の伝熱管開口が放射状に並ぶように配置されている管配
列の例を示す。図５の領域１５は伝熱管開口が千鳥型に
配列されている領域であり、その周囲に放射状に示され
ている領域１６では、それぞれその内部で伝熱管開口が
各領域の長手方向軸線に沿って配置されている。図では
領域１６の幅が３段階に変化しており、１番幅の広いと
ころでは伝熱管開口が３列、その次の幅の部分では伝熱
管開口が２列、１番幅の狭い部分では伝熱管開口が１
列、それぞれ領域の長手方向軸線に沿って配置されてい
る。このような管配列や既設プラントの復水器等にみら
れる不等ピッチ配列等に対しては、作業手段を搭載した
本体（移動装置）が管板面に向かって縦方向及び横方向
に単純に移動可能であるというだけでは作業が長時間化
する。作業の長時間化を避けるためにはまた、復水器等
の熱交換器の大型化に伴う洗浄本数の増加及び熱交換器
作業用ロボット本体移動範囲の拡大にともない、ノズル
部及び移動装置の員数を増加し、例えば４台にする必要
がある。また、ロボットの員数を増加することにより、
ロボット同士の干渉の防止や効率的な移動の実現等の制
御上の問題が出てくる。

【０００６】さらに、復水器などの熱交換器の管板面の
大きさは、冷却細管の本数により直径３ｍ〜８ｍと大き
さが様々である。管板面の大きさが、水平レールを２本
と、ノズル部及び移動装置を４組取付けるのに十分でな
い場合には、水平レ−ルを１本にしてノズル部及び移動
装置を２組にすることがある。その場合に問題となるの
は、水平レールと移動装置，ノズル部の位置関係であ
る。ノズル部の位置が水平レールの上側にある場合、管
板上の管配列の最下端がノズル部の作業範囲となるため
には、管巣（管板面の伝熱管開口の集合）最外周と水室
壁の距離が、水平レール又は、移動装置のどちらか低い
方からノズル部までの距離以上であることが必要であ
る。しかし、従来の管巣最外周と水室壁の距離は、３０
〜５０mmと小さい。

【０００７】上記（1）の公知例は熱交換器作業用ロボ
ットの水室内作業用ロボット（ノズル部及び移動装置）
及びガイドレ−ルの搬入、固定法、運動方向について提
案がなされているものであるが、作業用ロボットが１台
であり、複数化の検討がなされていない。ノズル部が移
動装置の中央に配置されており管配列の上下左右の端部
に作業を行うのが難しい。管巣端部の伝熱管開口に対し
て作業を行うために、管配列（管巣）に対して水室を大
きくする方法もあるが、これは機器の重量増加や各部材
の必要強度の増加を招くことになる。作業用ロボットの
移動方向についての提案のみで移動方向の制御に関して
の検討がなされていない。

【０００８】また、上記（2）の公知例は、移動制御方
法及び作業対象冷却管の詳細位置への位置合わせについ
て提案がなされているが、管配列全体に対してどう移動
させていくのかの検討がなされていない。

【０００９】本発明の目的は、管板面における伝熱管開
口が不規則な配列のときでも、効率良く移動装置の位置
決めを行い、管板周縁部の伝熱管開口に対しても正しく
ノズル部を位置決めできるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の第１の手段は、シェル−チューブ型熱交換
器の水室内に配置されて管板面に沿って上下に移動する
水平レールと、該水平レールに沿って移動する移動装置
に装着され前記管板面に開口する各伝熱管の中心に位置
合わせ可能なブラシ打ち込みノズル部又は、渦流探傷用
プロ−ブ挿入ノズル部と、これらノズル部に圧力水及び
細管洗浄ブラシまたは渦流探傷用プロ−ブを供給する供
給手段と、前記水平レール、移動装置及び供給手段の動
作を制御する制御装置と、を含んでなる熱交換器作業用
ロボットにおいて、前記水平レールは互いにほぼ平行に
配置された２本の水平レ−ルからなり、前記移動装置は
一本の水平レ−ルにつき２個装着され、該移動装置に装
着されたノズル部が、当該移動装置の同一水平レールに
装着された他の移動装置から遠い側に、かつ他方の水平
レールに装着された移動装置からも遠い側に配置されて
いることを特徴とする。制御装置（制御プログラム含
む）は、ノズル部及び移動装置を４台にし、水平レール
を２本にすることにより水平レール相互及び同一水平レ
ール上の２台の移動装置及びノズル部が干渉しないよう
に、一定の距離以上に同一水平レール上の２台の移動装
置が近づいた場合や、水平レールが互いに所定の間隔以
下になるようにくと近づいた方を停止させる。又、移動
装置本体の大きさを管板の最外周にある伝熱管開口相互
間の水平方向間隔及び、垂直方向間隔の１／４以下にな
るようにする。

【００１１】上記課題を達成するために、本発明の第２
の手段は、シェル−チューブ型熱交換器の水室内に配置
されて管板面に沿って上下に移動する水平レールと、該
水平レールに沿って移動する移動装置に装着され前記管
板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能なブラ
シ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入ノズル
部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラシまた
は渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前記水平
レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する制御装
置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにおいて、
水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平レ−ル
に２個取付けられており、該２個の移動装置は、互いに
他方の移動装置に対して遠い側でかつ該移動装置の上下
いずれの側にも前記ノズル部が取付け可能に構成されて
いることを特徴とする。

【００１２】上記課題を達成するために、本発明の第３
の手段は、シェル−チューブ型熱交換器の水室内に配置
されて管板面に沿って上下に移動する水平レールと、該
水平レールに沿って移動する移動装置に装着され前記管
板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能なブラ
シ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入ノズル
部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラシまた
は渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前記水平
レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する制御装
置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにおいて、
水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平レ−ル
に２個取付けられており、該２個の移動装置は当該移動
装置に装着されるノズル部が移動装置の上下側のどちら
にも遠隔操作により移動可能に構成されていることを特
徴とする。

【００１３】上記課題を達成するために、本発明の第４
の手段は、シェル−チューブ型熱交換器の水室内に配置
されて管板面に沿って上下に移動する水平レールと、該
水平レールに沿って移動する移動装置に装着され前記管
板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能なブラ
シ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入ノズル
部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラシまた
は渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前記水平
レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する制御装
置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにおいて、
水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平レ−ル
に２個取付けられており、該２個の移動装置にはそれぞ
れその上下に各１個のノズル部が装着されており、前記
供給手段はＹ型分岐を介して各移動装置上下のノズル部
に接続されており、該Ｙ型分岐には前記供給手段を移動
装置の上下のノズル部のいずれか一方に選択的に接続す
る切替手段が設けられていることを特徴とする。

【００１４】上記課題を達成するために、本発明の第５
の手段は、ブラシ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ
−ブ挿入ノズル部を管板中心に対して放射方向に動かす
ことを特徴とする。まず管配列マップをデータとして制
御装置（制御プログラム）に取り込み、一本の水平レー
ル上の二台の移動装置を一台の制御装置にて、最適動作
の計算を行なう。最適動作とは、完全な千鳥配列や碁盤
目配列になっていない管配列において空白部分を通る回
数をできるだけ少なくするように移動装置及び、水平レ
ールの動かし方を計算するものである。その計算結果
を、基に移動装置及び水平レールに動作の命令を与え
る。また、その場合、水平レール及び移動装置の別々の
動作の組合せとして結果的に斜めの動きをするものであ
る。

【００１５】上記課題を達成するために、本発明の第６
の手段は、４個のノズル部が管板を縦横の中心線によ
り、又は管の本数により４分割したそれぞれの領域の上
下左右端のいずれか同一の１ケ所を初期位置として水平
方向に作業を行い、同一高さの作業を行う２台の作業が
完了すると一段下の管列に移動し初期位置と反対側から
水平方向に作業をし、この動作を繰返して作業すること
を特徴とする。

【００１６】上記課題を達成するために、本発明の第７
の手段は、４個のノズル部が管板を縦横の中心線によ
り、又は管の本数により４分割したそれぞれの領域の上
下左右端のいずれか同一の１ケ所を初期位置として垂直
方向に作業を行い同一垂直方向管列の２個のノズル部が
作業を完了した時点で隣の管列に移動し初期位置と反対
側から垂直方向に作業を行い、この動作を繰返して作業
することを特徴とする。

【００１７】

【作用】

（1）ブラシ打ち込みノズル部または渦流探傷用プロ−
ブ挿入ノズル部を二本ある水平レ−ルの上側の水平レ−
ルにおいては二個のノズル部を上側に、下側の水平レ−
ルにおいては、二個を下側に設置し、それぞれの水平レ
−ルにおいて管板に向かって左側のノズル部は、ノズル
部の移動装置よりも左側に、右側のノズル部は、ノズル
部の移動装置よりも右側に設置ことにより、移動装置及
びガイドレール、水平レールと水室壁の干渉をなくし作
業範囲の拡大を図ることができる。制御装置（制御プロ
グラム含む）により、水平レールが相互に、また同一水
平レール上の２台の移動装置及びノズル部が相互に、そ
れぞれ干渉しないように制御することにより機器の破損
を防止することが出来る。又、移動装置の大きさを小さ
くすることにより、制御を単純化することが出来る。

【００１８】（2）ブラシ打ち込みノズル部または渦流
探傷用プロ−ブ挿入ノズル部を、水平レ−ルにおいて管
板に向かって左側のノズル部は、ノズル部の移動装置よ
りも左側に、右側のノズル部は、ノズル部の移動装置よ
りも右側に設置する。ノズル部の取付け位置は、水平レ
−ルの上側、下側のどちらにも取り付けられるものとす
ることにより水平レールが１本しか配置出来ない場合に
通常作業範囲外となってしまう隅部の冷却細管に対して
ノズル部の位置を作業途中において変更することによ
り、作業範囲の拡大が出来る。

【００１９】（3）ブラシ打ち込みノズル部又は渦流探
傷用プロ−ブ挿入ノズル部を放射方向に動かすことによ
り図５に示すような近年増加している放射状になってい
る管配列や既設プラントの復水器等にみられる不等ピッ
チ配列等に対して効率的な作業を行なうことが出来る。

【００２０】

【実施例】以下本発明による熱交換器作業用ロボットに
ついて図示の実施例により説明する。

【００２１】図１は、本発明が適用される復水器などの
熱交換器水室周辺の概略構成を示したものである。従来
の復水器などの熱交換器は胴体１１の軸方向端面に管板
６を取付け、更に前記胴体１１の軸方向端面には管板６
を介して水室１が取付けられている。そして、管板６に
は、熱交換用の多数の冷却細管７が固着されており、冷
却細管７の本数は、例えば火力発電所の復水器１台の管
巣については、７０００本〜８０００本に達する。管板
６は、その面がほぼ鉛直面をなすように設置されてい
る。

【００２２】水室１には図示されていないマンホールが
設けられており、水平レール５を縦方向に案内するガイ
ドレール４は、水室１のマンホールから搬入されて四角
な枠に組み立てられ、水室１に固定される。そのガイド
レール４に２本の水平レール５が上下動可能に装着さ
れ、該水平レール５にブラシ打ち込みノズルまたはプロ
−ブ挿入ノズル（以下、単にノズル部という）２を備え
た移動装置３がそれぞれ２基づつ装着される。ノズル部
２には、図示されていないが、ブラシ供給ホースもしく
はプローブ探傷装置供給ホースなどの作業用具を供給す
る供給手段が接続される。制御装置１２は、二本の水平
レール５、４個の移動装置３及び供給手段を制御するも
ので、管配列マップをあらかじめデータとして取り込
み、４個のノズル部の初期位置の設定、作業命令及び移
動命令を出力する。制御装置１２は、４個のノズル部の
位置設定、作業をそれぞれ単独に、あるいは同期させて
制御可能としてある。

【００２３】又、移動装置３には同一水平レールに装着
された他の移動装置の接近を検知して信号を出力する近
接センサが取り付けられており、同一水平レールに装着
された２個の移動装置が干渉しないよう近づきすぎると
近づいてきた方の移動装置が制御装置により停止される
ようにしてある。２本の水平レールが互いに所定の距離
以下に接近した場合にも、同様の制御が行われるように
してある。

【００２４】ノズル部２は、移動装置３の外側（管板６
の外周に近い側）に取付けられている。移動装置３に
は、信号線及び動力線が接続され、該信号線及び動力線
は制御装置１２に接続されている。本実施例の熱交換器
作業用ロボットは、前記ガイドレール４、水平レール
５、移動装置３、ノズル部２、制御装置１２、及びノズ
ル部２に接続されるブラシ供給ホースもしくはプローブ
探傷装置供給ホースなどの作業用具供給手段を含んで構
成される。冷却細管に洗浄用のブラシを供給するブラシ
供給ホースもしくは冷却細管に探傷用プローブを供給す
るプローブ探傷装置供給ホースは、図面を判り易くする
ため、図示を省略してある。

【００２５】図２に、移動装置３と、該移動装置３に装
着されたノズル部２の概念を示す。移動装置３はその下
部が駆動手段を介して水平レール５と係合し、該駆動手
段により水平方向に移動可能となっている。駆動手段は
前記動力線を介して前記制御装置１２によりその動作が
制御されている。制御装置１２は、移動装置３の移動方
向を制御するとき、水平方向の移動と縦方向の移動を組
み合わせて同時に行わせ、斜め方向への移動を行わせる
ようになっている。また、水平方向の移動量と縦方向の
移動量は、予め与えられる管配列マップにより、所要の
値に設定されるようになっている。

【００２６】なお、同一水平レールに配置された移動装
置のノズル部の軸心間の間隔は、二つの移動装置の間隔
を最短にしたとき、作業対象の管板の水平方向の最大幅
位置での最外周の伝熱管開口間の間隔の１／２を超えな
い値に設定してある。

【００２７】図３は、ガイドレール４に２本の水平レー
ル５が装着され、２本の水平レール５に移動装置３及び
ノズル部２が装着された状態を正面から見たものであ
る。水平レール５はガイドレール４に沿って上下方向
に、移動装置３は水平レール５に沿って水平方向に、そ
れぞれ移動可能としてある。ノズル部２は、移動装置３
に対して、外側に配置されている。

【００２８】また、図７において明らかなように、ノズ
ル部２の移動装置３に対する取付け位置を、放射状に
（同一水平レール５に装着された移動装置から互いに遠
ざかる側に、かつ、他方の水平レールから遠ざかる側
に）４個取付けることにより、従来作業不可能部分であ
った管配列の端部（管巣の外周部分）の伝熱管開口に対
しても容易に作業ができる。

【００２９】制御装置１２は、割り当てられた開口を通
るようにノズル部を移動させるとき、移動距離が最小に
なる最適動作を実現するように移動装置及び水平レール
に動作の命令を与え、ノズル部２が空白部分を通過する
のを極力避け、結果的にノズル部２に斜めの動きをさせ
ることにより、複雑な管配列に対して最適な動作を行な
うことが出来る。例えば図５のように、伝熱管の開口が
放射状に配列されている場合、管板面全面に亘って同一
高さの位置にある伝熱管の開口に対して順次作業を行う
のでなく、ある軸線に沿って放射状に配置されている伝
熱管の開口のグループに対してまず作業を行い、次に隣
接する軸線にそって配置されている伝熱管の開口のグル
ープに対して作業を行うようにすることにより、ノズル
部の開口間の移動に要する時間を減らし、全体としての
作業時間を短縮することができる。

【００３０】また、４個のノズル部を同時に移動させつ
つ作業を行う場合、図８の経路を通るように動かすこと
により、ノズル部同士の干渉を避け、かつ水平レール５
同士の干渉も避けることができる信頼性の高い作業を行
うことが出来る。又、移動装置の大きさを、管板の垂直
方向長さ、水平方向長さのそれぞれ１／４以下に抑える
ことにより、移動装置相互の干渉の確率を減らし、信頼
性の高い制御を行うことが出来る。水平レール５の代わ
りに垂直レールを用いて、一本の垂直レールに、２組の
移動装置３とノズル部２を用いた場合には、図９のよう
に垂直方向に動かすことにより、干渉の恐れの少ない信
頼性の高い制御を行なう事が出来る。

【００３１】図６は、本発明の第２の実施例である。本
実施例においては、ガイドレール４に１本の水平レール
５が上下に移動可能に係合され、該水平レ−ル５に、そ
れぞれ１個のノズル部２を備えた２個の移動装置３が該
水平レール５に沿って横方向に移動可能に装着されてい
る。この２個の移動装置３において、管板６に向かって
左側の移動装置３のノズル部２は、移動装置３よりも左
側に、右側の移動装置３のノズル部２は、移動装置３よ
りも右側に設置されている。ノズル部２の取付け位置
は、水平レ−ル５の上側、下側のどちらにも取り付けら
れ、作業途中で変更可能なものとする。このことにより
水平レールが１本しか配置出来ない様な水室の小さな熱
交換器の場合に通常作業範囲外となってしまう隅部の冷
却細管に対してノズル部の位置を作業途中において変更
することにより、作業ロボットによる作業範囲が拡大さ
れる。

【００３２】次に本発明の第３の実施例を説明する。本
実施例では、前記第２の実施例と同様、ガイドレール４
に１本の水平レール５が上下に移動可能に係合され、該
水平レ−ル５に、それぞれ１個のノズル部２を備えた２
個の移動装置３が該水平レール５に沿って横方向に移動
可能に装着されている。水平レール５に装着された移動
装置３におけるノズル部２は、管板６に向かって左側の
移動装置３のノズル部２は移動装置３の左側に、管板６
に向かって右側の移動装置３のノズル部２は移動装置３
の右側に、それぞれ配置されている。ノズル部２の移動
装置３への取付け部は、ノズル部２を移動装置３の上
側、下側のどちらにも移動可能な機構としてある。本実
施例の場合、移動装置３に管板面に垂直な軸の周りに回
転するアームが設けられ、ノズル部２は該アームの先端
に結合されている。ノズル部２の移動は、管板面に向か
って左側の移動装置に装着されたノズル部の場合、ま
ず、移動装置３が水平レール５の左端に移動され（ノズ
ル部２が回転するとき、水平レール５に当たらないよう
に）、その状態でアームが回転されてノズル部２が移動
装置３の上側から下側へ、あるいは上側から下側へ移動
することで行われる。

【００３３】なお、アームの長さは、ノズル部が移動装
置３の上側にあるとき、該ノズル部は同時に水平レール
の上側にあり、ノズル部が移動装置３の下側にあると
き、該ノズル部が同時に水平レールの下側にあるような
長さにしてある。同様に、管板面に向かって右側の移動
装置に装着されたノズル部の場合、まず、移動装置３が
水平レール５の右端に移動され、その状態でアームが回
転されてノズル部２が移動装置３の上側から下側へ、あ
るいは上側から下側へ移動する。このようなアームを介
して移動装置にノズル部を装着することにより、水平レ
ール５を１本しか配置できないような、水室の小さい熱
交換器の場合に、従来の装置では作業範囲外となる管巣
周縁の冷却細管に対して作業ロボットの作業範囲を拡大
できる。

【００３４】次に本発明の第４の実施例を説明する。本
実施例においては、ガイドレール４に１本の水平レール
５が上下に移動可能に係合され、該水平レ−ル５に、そ
れぞれ１個のノズル部２を上下に備えた２個の移動装置
３が該水平レール５に沿って横方向に移動可能に装着さ
れている。前記ノズル部２は、管板６に向かって左側の
移動装置３のノズル部２は移動装置３の左側上下に、管
板６に向かって右側の移動装置３のノズル部２は移動装
置３の右側上下に、それぞれ配置されている。各移動装
置３には、冷却細管に洗浄用のブラシを供給するブラシ
供給ホースもしくは冷却細管に探傷用プローブを供給す
るプローブ探傷装置供給ホース（以下単にホースとい
う）が支持されており、該ホースの管板側末端はＹ型分
岐を介して当該移動装置３の上下に設けられたノズル部
２に接続されている。前記Ｙ型分岐には遠隔制御される
接続切替手段が設けられていて、前記ホースをノズル部
２のいずれか一方に連通させるようになっている。

【００３５】本実施例によって冷却細管の清掃を行う場
合、制御装置１２に、例えば管板面の最下段の冷却細管
から清掃を開始する指示が入力される。制御装置１２
は、接続切替手段を遠隔操作してホースを移動装置下側
のノズル部２に連通させ、該下側ノズル部２を管板面の
最下段の冷却細管の最初の開口に位置決めする。位置決
め後、順次冷却細管の清掃が行われ、水平レール５は次
第に上昇する。ある高さの冷却細管の清掃が終了して次
の高さに水平レールが上昇しようとしても上昇の限度に
達して上昇できない場合、制御装置１２は、接続切替手
段を遠隔操作してホースを移動装置上側のノズル部２に
連通させ、該上側ノズル部２を次に清掃すべき冷却細管
の開口に位置決めする。このとき、制御装置１２は水平
レール５を一旦下降させ、上側ノズル部２を次に清掃す
べき冷却細管の開口に位置決めする。次いで清掃を開始
し、水平レール５の上側の冷却細管を順次清掃する。

【００３６】このようにノズル部の位置を作業途中で自
動的に変更することにより、水平レールを１本しか配置
できないような水室の小さな熱交換器の場合に通常作業
範囲外となってしまう隅部（管板周縁部）の冷却細管に
対して、作業ロボットによる作業を行うことができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、広範囲で、複雑な管配
列に対して少ないタイムロスで、全範囲に対し作業を行
なうことが出来る。また、小さな水室内において水平レ
ールが１本しか配置できない場合に通常作業ロボットの
作業範囲外となってしまう隅部の冷却細管に対してもノ
ズル部の位置を作業途中において変更することにより、
作業範囲の拡大ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の斜視図である。

【図２】図１に示す実施例のノズル部の部分拡大斜視図
である。

【図３】本発明の第１の実施例の部分を示す正面図であ
る。

【図４】従来技術の例を示す斜視図である。

【図５】復水器の管板面における管配列の例を示す平面
図である。

【図６】本発明の第２の実施例の部分を示す正面図であ
る。

【図７】本発明の第１の実施例におけるノズル部配置の
例を示す正面図である。

【図８】本発明の第１の実施例による作業順序の例を示
す正面図である。

【図９】本発明の第１の実施例による作業順序の他の例
を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 水室 ２ ノズル部 ３ 移動装置 ４ ガイドレール ５ 水平レール ６ 管板 ７ 冷却細管 ８，９ ガイドレ
ール固定用スパン １０ マンホール １１ 復水器胴体 １２ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 芳和 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 大嶽 克基 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 織田 繁夫 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 阿部 和人 神奈川県横須賀市船越町一丁目284番地の ５ 日立機械エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中平 祐二 神奈川県横須賀市船越町一丁目284番地の ５ 日立機械エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小久保 隆 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 黒木 雅彦 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 鈴木 伸洋 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル−チューブ型熱交換器の水室内に
   配置されて管板面に沿って上下に移動する水平レール
   と、該水平レールに沿って移動する移動装置に装着され
   前記管板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能
   なブラシ打ち込みノズル部又は、渦流探傷用プロ−ブ挿
   入ノズル部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブ
   ラシまたは渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、
   前記水平レール、移動装置及び供給手段の動作を制御す
   る制御装置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットに
   おいて、 前記水平レールは互いにほぼ平行に配置された２本の水
   平レ−ルからなり、前記移動装置は一本の水平レ−ルに
   つき２個装着され、該移動装置に装着されたノズル部
   が、当該移動装置の同一水平レールに装着された他の移
   動装置から遠い側に、かつ他方の水平レールに装着され
   た移動装置からも遠い側に配置されていることを特徴と
   する熱交換器作業用ロボット。
2. 【請求項２】 シェル−チューブ型熱交換器の水室内に
   配置されて管板面に沿って上下に移動する水平レール
   と、該水平レールに沿って移動する移動装置に装着され
   前記管板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能
   なブラシ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入
   ノズル部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラ
   シまたは渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前
   記水平レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する
   制御装置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにお
   いて、水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平
   レ−ルに２個取付けられており、該２個の移動装置は、
   互いに他方の移動装置に対して遠い側でかつ該移動装置
   の上下いずれの側にも前記ノズル部が取付け可能に構成
   されていることを特徴とする熱交換器作業用ロボット。
3. 【請求項３】 シェル−チューブ型熱交換器の水室内に
   配置されて管板面に沿って上下に移動する水平レール
   と、該水平レールに沿って移動する移動装置に装着され
   前記管板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能
   なブラシ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入
   ノズル部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラ
   シまたは渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前
   記水平レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する
   制御装置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにお
   いて、水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平
   レ−ルに２個取付けられており、該２個の移動装置は当
   該移動装置に装着されるノズル部が移動装置の上下側の
   どちらにも遠隔操作により移動可能に構成されているこ
   とを特徴とする熱交換器作業用ロボット。
4. 【請求項４】 シェル−チューブ型熱交換器の水室内に
   配置されて管板面に沿って上下に移動する水平レール
   と、該水平レールに沿って移動する移動装置に装着され
   前記管板面に開口する各伝熱管の中心に位置合わせ可能
   なブラシ打ち込みノズル部又は渦流探傷用プロ−ブ挿入
   ノズル部と、これらノズル部に圧力水及び細管洗浄ブラ
   シまたは渦流探傷用プロ−ブを供給する供給手段と、前
   記水平レール、移動装置及び供給手段の動作を制御する
   制御装置と、を含んでなる熱交換器作業用ロボットにお
   いて、水平レールが１本であり、前記移動装置は該水平
   レ−ルに２個取付けられており、該２個の移動装置には
   それぞれその上下に各１個のノズル部が装着されてお
   り、前記供給手段はＹ型分岐を介して各移動装置上下の
   ノズル部に接続されており、該Ｙ型分岐には前記供給手
   段を移動装置の上下のノズル部のいずれか一方に選択的
   に接続する切替手段が設けられていることを特徴とする
   熱交換器作業用ロボット。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の熱交換器作業用ロボッ
   トの制御方法において、熱交換器管板の伝熱管の開口に
   対して４個のノズル部を管板中心に対し放射状の動きを
   させることを特徴とする熱交換器作業用ロボットの制御
   方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の熱交換器作業用ロボッ
   トの制御方法において、４個のノズル部が、管板を縦横
   の中心線により、又は管の本数により４分割したそれぞ
   れの領域の上下左右端のいずれか相対的に同一の１ケ所
   を初期位置として水平方向に移動しつつ作業を行い、同
   一高さの作業を行う２台が自分の領域の作業が完了する
   と一段下の管列に移動し初期位置と反対側から水平方向
   に移動しつつ作業をし、この動きの繰り返しにより作業
   を行うことを特徴とする熱交換器作業用ロボットの制御
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の熱交換器作業用ロボット
   の制御方法において、４個のノズル部が管板を縦横の中
   心線により、又は管の本数により４分割したそれぞれの
   領域の上下左右端のいずれか同一の１ケ所を初期位置と
   して垂直方向に移動しつつ作業を行い、同一垂直方向管
   列について作業する２個のノズル部が当該管列に対する
   作業を完了した時点で隣の管列に移動し初期位置と反対
   側から垂直方向に移動しつつ作業を行い、この動きの繰
   り返しにより作業を行うことを特徴とする熱交換器作業
   用ロボットの制御方法。