JPH1062573A - 配管内機器搬出入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管に対する配管内機器の送り込みや取り出
しを作業者が直接関与することなく容易に行えるように
する。 【解決手段】 床面上に設けられた軌道２５に沿って自
走可能な走行体２７と、走行体２７に走行体２７の走行
方向に直交する方向へ横移動し得るように搭載され且つ
伸縮自在に形成された柱状支持体２８と、柱状支持体２
８の上部に柱状支持体２８の移動方向と同じ方向へ移動
し得るように搭載された横行体２９と、横行体２９に走
行体２７の走行方向と同じ方向へ移動し得るように搭載
され且つ配管内機器を収容し得るように形成された上部
支持体３１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管内機器搬出入
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、核融合実験炉の炉内設備の配管に
対する点検や保守を行うために、図３及び図４に示すよ
うな配管内機器１が提案されている。

【０００３】この配管内機器１は、配管２の内側面を転
動し得る３個のローラ３（図３及び図４においては１個
だけ図示されている）を前側（図３のＡ側）に有する前
部走行体４と、該前部走行体４の後方側（図３のＢ側）
に所定の間隔を隔てて配置され且つ一対のリニアガイド
５を介して連結された中間部支持体６と、前端部がベア
リング７を介して中間部支持体６に同軸に枢支された機
器本体８と、配管２の内側面を転動し得る３個のローラ
３（図３及び図４においては１個だけ図示されている）
を後側（図３のＢ側）に有し且つベアリング９を介して
機器本体８の後端部（図３のＢ側）に同軸に連結された
後部走行体１０と、前端部が前部走行体４の軸心に枢支
され且つ後端部が中間部支持体６の軸心に枢支されたス
クリューシャフト１１と、該スクリューシャフト１１に
螺合され且つリニアガイド５に係合されてスクリューシ
ャフト１１の回転によりリニアガイド５に沿って前後方
向へ移動し得る移動ブロック１２と、先端部が配管２の
内側面に当接し得るように移動ブロック１２に傾動可能
に取り付けられた第１のアーム１３と、該第１のアーム
１３を傾動させ得るように移動ブロック１２に取り付け
られた３個の第１のシリンダ１４と、先端部が配管２の
内側面に当接し得るように後部走行体１０に傾動可能に
取り付けられた第２のアーム１５と、該第２のアーム１
５を傾動させ得るように後部走行体１０に取り付けられ
た３個の第２のシリンダ１６と、ピニオン１７及びスパ
ーギヤ１８を介してスクリューシャフト１１を回転させ
得るように中間部支持体６に取り付けられた第１のモー
タ１９と、ピニオン２０及び機器本体８の先端部に形成
された内歯ギヤ２１を介して機器本体８を周方向に回動
させ得るように中間部支持体６に取り付けられた第２の
モータ２２と、機器本体８に装着され且つレーザ光２３
を出射するレーザヘッド２４とを備えている。

【０００４】レーザヘッド２４は、機器本体８の内部に
おいて、駆動装置（図示せず）により機器本体８の径方
向及び長手方向へ移動できるようになっている。

【０００５】図３及び図４に示す配管内機器１によって
配管２の保守を行う際には、予め、移動ブロック１２が
前部走行体４の直近に位置し且つ第１のアーム１３及び
第２のアーム１５のそれぞれの先端部が配管２の内側面
に当接しない位置にある状態とした配管内機器１を、保
守を行うべき配管２の基端に挿入し、第２のシリンダ１
６により第２のアーム１５の先端部を配管２の内側面に
当接させる。

【０００６】次いで、第１のシリンダ１４により第１の
アーム１３の先端部を配管２の内側面に当接させた後、
第２のシリンダ１６により第２のアーム１５の先端部を
配管２の内側面から離反させ、第１のモータ１９を作動
し、移動ブロック１２に対してスクリューシャフト１１
が前部走行体４側へ抜け出る方向にスクリューシャフト
１１を回転させる。

【０００７】スクリューシャフト１１が回転すると、第
１のアーム１３により配管２に固定されている移動ブロ
ック１２に対して、スクリューシャフト１１が配管２の
先端（図３に示すＡ側）へ向って変位する。

【０００８】このスクリューシャフト１１の変位に伴
い、前部走行体４、中間部支持体６、機器本体８及び後
部走行体１０が、スクリューシャフト１１とともに配管
２の先端（図３に示すＡ側）へ向って一体的に移動す
る。

【０００９】中間部支持体６が移動ブロック１２の直近
にまで移動したならば、スクリューシャフト１１の回転
を止めて機器本体８等の前進を停止させた後、第２のシ
リンダ１６により第２のアーム１５の先端部を配管２の
内側面に当接させることにより、機器本体８等を配管２
に固定する。

【００１０】その後、第１のシリンダ１４により第１の
アーム１３の先端部を配管２の内側面から離反させ、第
１のモータ１９を作動し、移動ブロック１２に対してス
クリューシャフト１１が中間部支持体６側へ抜け出る方
向にスクリューシャフト１１を回転させると、移動ブロ
ック１２が、前部走行体４へ向って移動する。

【００１１】移動ブロック１２が前部走行体４の直近ま
で移動したならば、スクリューシャフト１１の回転を止
めて移動ブロック１２を停止させる。

【００１２】このような作動を繰り返すと、配管内機器
１が配管２の基端側から先端側へ向って前進する。

【００１３】一方、配管内機器１を配管２の先端側から
基端側へ向って後退させる場合には、第１のアーム１
３、第２のアーム１５、移動ブロック１２のそれぞれ
を、上述した手順の逆に作動させる。

【００１４】また、配管２に対する保守を行うのにあた
っては、例えば、レーザヘッド２４から配管２の内側面
へ向ってレーザ光２３を出射させるとともに、第２のモ
ータ２２により機器本体８を周方向に回動させ、図示し
ない駆動装置によりレーザヘッド２４を機器本体８の径
方向あるいは長手方向へ移動させることにより、配管２
の所定箇所の内側面に対してレーザ光２３を照射する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、核融合
実験炉の近傍は放射線レベルが極めて高いので、図３及
び図４に示す配管内機器１を作業者が携えて炉内設備の
配管２に接近することができない。

【００１６】一方、マニプレータを用いて、配管２に対
する配管内機器１の送り込みや取り出しを行うことも考
えられるが、配管内機器１は形状が複雑であるため、マ
ニプレータによって配管内機器１を把持することは容易
ではない。

【００１７】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、配管に対する配管内機器の送り込みや取り出しを容
易に行うことが可能な配管内機器搬出入装置を提供する
ことを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載した配管内機器搬出入装置
では、所定位置と配管内機器を搬出入すべき配管の近傍
との間を自走可能な走行体と、伸縮自在に形成され且つ
走行体に搭載された柱状支持体と、走行体の移動方向に
対して直交する方向へ横移動し得るように柱状支持体に
搭載された横行体と、配管内機器を収容し得るように形
成され且つ走行体の移動方向と同じ方向へ移動し得るよ
うに横行体に搭載された上部支持体とを備えている。

【００１９】本発明の請求項２に記載した配管内機器搬
出入装置では、上述した本発明の請求項１に記載の配管
内機器搬出入装置の構成に加えて、柱状支持体を、走行
体の移動方向に対して直交する方向へ横移動し得るよう
に走行体に搭載している。

【００２０】本発明の請求項３に記載した配管内機器搬
出入装置では、上述した本発明の請求項１に記載の配管
内機器搬出入装置の構成に加えて、横行体の上部に旋回
手段を設け、該旋回手段の上部に上部支持体を横方向へ
移動し得るように搭載している。

【００２１】本発明の請求項４に記載した配管内機器搬
出入装置では、上述した本発明の請求項１から請求項３
に記載の配管内機器搬出入装置の構成に加えて、上部支
持体に、配管内機器を搬出入すべき配管の基端部に対し
て嵌合し得る嵌合部材を設けている。

【００２２】本発明の請求項１から請求項４に記載した
配管内機器搬出入装置のいずれにおいても、走行体によ
って配管内機器を搬出入すべき配管に上部支持体を接近
させ、柱状支持体の伸縮と、柱状支持体に対する横行体
の移動と、横行体に対する上部支持体の移動とにより、
配管内機器を搬出入すべき配管に上部支持体を接続し、
該上部支持体と配管との間で配管内機器の搬出入を行
う。

【００２３】本発明の請求項２に記載の配管内機器搬出
入装置においては、配管内機器の搬出入を行う際に、柱
状支持体を走行体に対して横移動させることにより、配
管内機器を搬出入すべき配管と上部支持体との接続の容
易化を図る。

【００２４】本発明の請求項３に記載の配管内機器搬出
入装置においては、配管内機器の搬出入を行う際に、旋
回手段によって上部支持体を回動させることにより、配
管内機器を搬出入すべき配管と上部支持体との接続の容
易化を図る。

【００２５】本発明の請求項４に記載の配管内機器搬出
入装置においては、配管内機器を搬出入すべき配管の基
端部に嵌合部材を嵌合させることにより、配管に対して
上部支持体をより確実に接続する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２７】図１及び図２は本発明の配管内機器搬出入
装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、２５は床
面上に凸型に設けられた軌道であり、該軌道２５は、そ
の幅方向の中央部に軌道２５に沿って長手方向へ延びる
ラック２６を備えている。

【００２８】配管内機器搬出入装置は、軌道２５に沿っ
て走行し得る走行体２７と、該走行体２７の上面に移動
可能に搭載された伸縮自在な柱状支持体２８と、該柱状
支持体２８の上部に移動可能に搭載された横行体２９
と、該横行体２９に旋回自在に搭載された旋回台３０
と、該旋回台３０上に移動自在に搭載され且つ配管内機
器１（図３及び図４参照）を収容し得るように形成され
た上部支持体３１とによって構成されている。

【００２９】走行体２７は、走行フレーム３２と、該走
行フレーム３２の下面の左右に前記の軌道２５に沿って
転動し得るように設けられた複数の車輪３３と、走行フ
レーム３２の中央部に設けられ且つ前記のラック２６に
噛み合うギヤを備えた走行用駆動装置３４とを有する。

【００３０】また、走行フレーム３２の前端部の上面に
は、互いに平行に且つ走行フレーム３２の幅方向へ延び
る一対のリニアガイド軌道台３５と、該リニアガイド軌
道台３５の間にリニアガイド軌道台３５に平行に延びる
ラック３６とが設けられている。

【００３１】柱状支持体２８は、下部柱部材３７と、上
部柱部材３８とによって形成されている。

【００３２】下部柱部材３７は、基部に前記のリニアガ
イド軌道台３５に係合するリニアガイドベアリング３９
と、前記のラック３６に噛み合うギヤを備えた柱用駆動
装置４０とを有し、上端部が開口している。

【００３３】この下部柱部材３７の内部中央には、上下
方向へ延びるボールスクリュー４１が立設され、該ボー
ルスクリュー４１の基部には、ボールスクリュー４１を
駆動する昇降用駆動装置４２が設けられている。

【００３４】上部柱部材３８は、前記の下部柱部材３７
に、下部柱部材３７の開口から上下方向へ摺動自在に挿
入されており、また、上部柱部材３８の上部には、走行
フレーム３２の幅方向の一側へ延びるアーム部４３が設
けられている。

【００３５】アーム部４３の上面には、互いに平行して
アーム部４３の張り出し方向へ延びる一対のリニアガイ
ド軌道台４４と、該リニアガイド軌道台４４の間にリニ
アガイド軌道台４４に平行に延びるラック４５とが設け
られている。

【００３６】この上部柱部材３８の基部には、前記のボ
ールスクリュー４１に螺合するボールナット４６が固定
されている。

【００３７】横行体２９は、下面に前記の上部柱部材３
８のアーム部４３に設けたリニアガイド軌道台４４に係
合するリニアガイドベアリング４７を有し、上面の中央
部に竪型軸受４８を有しており、該竪型軸受４８の直近
には、旋回台３０の旋回ギヤ５５に噛み合うピニオン４
９を備えた旋回用駆動装置５０が設けられている。

【００３８】また、横行体２９の上面の一側端部には、
前記のアーム部４３に設けたラック４５に噛み合うギヤ
５１を備えた横行用駆動装置５２が設けられている。

【００３９】旋回台３０は、横行体２９の竪型軸受４８
に旋回自在に支持される旋回柱５３と、該旋回柱５３の
上部から一側へ水平に延びる旋回フレーム５４とからな
り、旋回柱５３の上端部近傍には、前記の旋回用駆動装
置５０のピニオン４９に噛み合う旋回ギヤ５５が設けら
れている。

【００４０】更に、旋回フレーム５４の上面には、互い
に平行に且つ旋回フレーム５４の張り出し方向へ延びる
一対のリニアガイド軌道台５６と、該リニアガイド軌道
台５６の間にリニアガイド軌道台５６に平行する方向へ
延びるラック５７とが設けられている。

【００４１】上部支持体３１は、上部フレーム５８と、
該上部フレーム５８の上面に固設され且つ配管内機器１
を内装し得るように保守対象の配管２（図３及び図４参
照）と同径の管状部材によって形成された機器支持部材
５９とを有する。

【００４２】上部フレーム５８の下面には、前記の旋回
台３０の旋回フレーム５４に設けたリニアガイド軌道台
５６に係合するリニアガイドベアリング６０が設けら
れ、上部フレーム５８の後端部には、前記の旋回フレー
ム５４に設けられているラック５７に噛み合うピニオン
を有する上部支持体駆動装置６１が設けられている。

【００４３】また、機器支持部材５９の先端部には、通
常は閉止蓋が装着されている配管２の基端部のフランジ
に合致する嵌合座６２が取り付けられ、更に、該嵌合座
６２には、配管２の基端部のフランジにおける所要のボ
ルト孔に挿通され得るようにピン状の嵌合部材６３が設
けられている。

【００４４】なお、上述の走行体２７、柱状支持体２
８、横行体２９、旋回台３０、上部支持体３１の各機体
は、それぞれ図示していない給電ケーブルによって電源
に接続されており、操作ケーブルを介して遠隔操作がで
きるように形成されている。

【００４５】以下、図１及び図２に示す本形態例の配管
内機器搬出入装置の作動について説明する。

【００４６】この配管内機器搬出入装置により、保守す
べき配管２へ配管内機器１（図３及び図４参照）を投入
する際には、配管内機器１を上部支持体３１の機器支持
部材５９の内部へ挿入し、該配管内機器１の第１のシリ
ンダ１４及び第２のシリンダ１６を作動し、第１のアー
ム１３及び第２のアーム１５の各先端部を機器支持部材
５９の内側面に当接させ、配管内機器１を機器支持部材
５９の内部に固定することによって、配管内機器搬出入
装置に配管内機器１を固定する。

【００４７】その後、走行体２７の走行フレーム３２に
設けた走行用駆動装置３４により車輪３３を駆動して、
走行体２７を軌道２５に沿って走行させ、保守すべき配
管２の近傍まで配管内機器搬出入装置を移動させる。

【００４８】次いで、柱状支持体２８の下部柱部材３７
に設けた柱用駆動装置４０により柱状支持体２８をリニ
アガイド軌道台３５に沿って走行体２７の幅方向へ移動
させるとともに、下部柱部材３７に設けた昇降用駆動装
置４２によりボールスクリュー４１を回転駆動すること
によって、ボールナット４６を介して柱状支持体２８の
上部柱部材３８を上昇させて、柱状支持体２８の高さを
調節し且つ横行体２９に設けた横行用駆動装置５２によ
り横行体２９をリニアガイド軌道台４４に沿って横行さ
せることにより、上部支持体３１の機器支持部材５９の
軸心を保守すべき配管２の軸心に合致させる。

【００４９】このとき、必要であれば、横行体２９に設
けた旋回用駆動装置５０を作動させ、ピニオン４９及び
旋回ギヤ５５を介して旋回台３０の旋回フレーム５４を
旋回させることにより、旋回フレーム５４に搭載されて
いる上部支持体３１の機器支持部材５９の向きを適宜変
更する。

【００５０】それから、上部支持体３１の上部フレーム
５８に設けた上部支持体駆動装置６１により上部フレー
ム５８をリニアガイド軌道台５６に沿って前進させ、上
部支持体３１の機器支持部材５９の先端の嵌合部材６３
を配管２の基端部のフランジにおけるボルト孔に挿通さ
せて嵌合座６２を配管２の基端部のフランジに当接させ
る。

【００５１】上部支持体３１の機器支持部材５９に内装
されている配管内機器１を保守すべき配管２内へ移動さ
せるには、配管内機器１の第２のシリンダ１６により第
２のアーム１５の先端部を機器支持部材５９の内側面か
ら離反させ、第１のモータ１９を作動し、移動ブロック
１２に対してスクリューシャフト１１が前部走行体４側
へ抜け出る方向にスクリューシャフト１１を回転させ、
第１のアーム１３により機器支持部材５９に固定されて
いる移動ブロック１２に対してスクリューシャフト１１
を変位させると、このスクリューシャフト１１の変位に
伴い、前部走行体４、中間部支持体６、機器本体８及び
後部走行体１０が、スクリューシャフト１１とともに機
器支持部材５９の先端へ向って一体的に移動する。

【００５２】中間部支持体６が移動ブロック１２の直近
にまで移動したならば、スクリューシャフト１１の回転
を止めて機器本体８等の前進を停止させた後、第２のシ
リンダ１６により第２のアーム１５の先端部を機器支持
部材５９の内側面に当接させることにより、機器本体８
等を機器支持部材５９に固定する。

【００５３】その後、第１のシリンダ１４により第１の
アーム１３の先端部を機器支持部材５９の内側面から離
反させ、第１のモータ１９を作動し、移動ブロック１２
に対してスクリューシャフト１１が中間部支持体６側へ
抜け出る方向にスクリューシャフト１１を回転させる
と、移動ブロック１２が前部走行体４へ向って移動す
る。

【００５４】移動ブロック１２が前部走行体４の直近ま
で移動したならば、スクリューシャフト１１の回転を止
めて移動ブロック１２を停止させる。

【００５５】このような作動を繰り返すと、配管内機器
１が機器支持部材５９の内部から配管２の基端へ向って
前進し、やがて、配管内機器１の全体が配管２の内部へ
移動する。

【００５６】一方、配管内機器１を配管２の基端から配
管内機器搬出入装置の機器支持部材５９の内部へ収納す
る場合には、第１のアーム１３、第２のアーム１５、移
動ブロック１２のそれぞれを、上述した手順の逆に作動
させる。

【００５７】このように、図１及び図２に示す配管内機
器搬出入装置では、核融合実験炉の近傍等の放射線レベ
ルが極めて高い雰囲気においても、配管２に対する配管
内機器１の送り込みや取り出しを容易に行うことができ
る。

【００５８】なお、本発明の配管内機器搬出入装置は上
述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の配管内機器
搬出入装置によれば、下記のような種々の優れた効果を
奏し得る。

【００６０】（１）本発明の請求項１から請求項４に記
載の配管内機器搬出入装置のいずれにおいても、走行体
によって配管内機器を搬出入すべき配管に上部支持体を
接近させ、柱状支持体の伸縮と、柱状支持体に対する横
行体の移動と、横行体に対する上部支持体の移動とによ
り、配管内機器を搬出入すべき配管に上部支持体を接続
するので、該上部支持体と配管との間で配管内機器の搬
出入を容易に且つ確実に行うことができる。

【００６１】（２）本発明の請求項２に記載の配管内機
器搬出入装置においては、配管内機器の搬出入を行う際
に、柱状支持体を走行体に対して横移動させることによ
り、配管内機器を搬出入すべき配管と上部支持体との接
続を容易に行うことができる。

【００６２】（３）本発明の請求項３に記載の配管内機
器搬出入装置においては、配管内機器の搬出入を行う際
に、旋回手段によって上部支持体を回動させることによ
り、配管内機器を搬出入すべき配管と上部支持体との接
続を容易に行うことができる。

【００６３】（４）本発明の請求項４に記載の配管内機
器搬出入装置においては、配管内機器を搬出入すべき配
管の基端部に嵌合部材を嵌合させることにより、配管に
対して上部支持体をより確実に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配管内機器搬出入装置の実施の形態の
一例を示す側面図である。

【図２】図１の配管内機器搬出入装置の正面図である。

【図３】配管内機器の一例の側断面図である。

【図４】図３の配管内機器の平面図である。

【符号の説明】

１ 配管内機器 ２ 配管 ２７ 走行体 ２８ 柱状支持体 ２９ 横行体 ３０ 旋回台（旋回手段） ３１ 上部支持体 ６３ 嵌合部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置と配管内機器を搬出入すべき配
   管の近傍との間を自走可能な走行体と、伸縮自在に形成
   され且つ走行体に搭載された柱状支持体と、走行体の移
   動方向に対して直交する方向へ横移動し得るように柱状
   支持体に搭載された横行体と、配管内機器を収容し得る
   ように形成され且つ走行体の移動方向と同じ方向へ移動
   し得るように横行体に搭載された上部支持体とを備えて
   なることを特徴とする配管内機器搬出入装置。
2. 【請求項２】 柱状支持体を、走行体の移動方向に対し
   て直交する方向へ翼移動し得るように走行体に搭載した
   請求項１に記載の配管内機器搬出入装置。
3. 【請求項３】 横行体の上部に旋回手段を設け、該旋回
   手段の上部に上部支持体を横方向へ移動し得るように搭
   載した請求項１あるいは請求項２に記載の配管内機器搬
   出入装置。
4. 【請求項４】 上部支持体に、配管内機器を搬出入すべ
   き配管の基端部に対して嵌合し得る嵌合部材を設けた請
   求項１から請求項３のいずれかに記載の配管内機器搬出
   入装置。