特開 2022-147083 水中沈殿物回収ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022147083

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】水中沈殿物回収ロボット

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/90 20060101AFI20220929BHJP

   E02F 3/88 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

E02F3/90 Z

E02F3/88 E

E02F3/88 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021048191

(22)【出願日】2021-03-23

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２０年９月１６日に２０２０年度 オンライン技術開発報告会にて発表

(71)【出願人】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】阪上 知己

(72)【発明者】

【氏名】西沢 孝壽

(72)【発明者】

【氏名】永喜多 徹

(72)【発明者】

【氏名】花岡 草

(72)【発明者】

【氏名】鎌原 健志

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 茂男

(72)【発明者】

【氏名】吉田 稔

(72)【発明者】

【氏名】四ツ田 裕嗣

(72)【発明者】

【氏名】松平 昌之

(57)【要約】

【課題】内容物が土嚢に収容された状態であっても内容物を沈殿物として効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能な水中沈殿物回収ロボットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる水中沈殿物回収ロボット１００の構成は、水中を走行可能なロボット本体１１０と、ロボット本体１１０に対して装着されたコンテナ１５０と、ロボット本体１１０に搭載されコンテナ１５０を通じて沈殿物を吸引する内蔵ポンプ１２０と、ロボット本体１１０の下部の前方に縦向きに軸支され自由回転可能なチップソー１６０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中を走行可能なロボット本体と、
前記ロボット本体に対して装着されたコンテナと、
前記ロボット本体に搭載され前記コンテナを通じて沈殿物を吸引する内蔵ポンプと、
前記ロボット本体の下部の前方に縦向きに軸支され自由回転可能なチップソーと、
を備えることを特徴とする水中沈殿物回収ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中の沈殿物を回収する水中沈殿物回収ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、水質汚染を防止するためや、水中に沈殿している有害物を除去するために、水中の沈殿物を回収することが行われている。沈殿物を回収する手段としては、例えば特許文献１に汚泥回収装置および方法が開示されている。特許文献１の汚泥回収装置は、水中を移動可能であると共に水底の汚泥を吸引して回収可能な浚渫装置と、水中を移動可能であると共に浚渫装置により回収された汚泥から水分を除去した回収物を回収物受槽に貯蔵する処理装置と、処理装置に電力や高圧空気などを供給する設備車とを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１２５７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば原子力発電所建屋では、水中の放射線量を低減するために、放射線物質を吸着する吸着材（例えばゼオライト）を袋に収納した土嚢を水中に載置することがある。この土嚢の内容物を回収する場合、内容物が土嚢に収容されたままであると、特許文献１の汚泥回収装置では、沈殿物を回収することができない。このため、特許文献１の技術であると回収効率が低く、更なる改良の余地がある。

【0005】

本発明は、このような課題に鑑み、内容物が土嚢に収容された状態であっても内容物を沈殿物として効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能な水中沈殿物回収ロボットを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

吸着材はいずれ効果を失うため交換する必要がある。原子力発電所建屋の水中に沈められた土嚢は高線量下におかれるため、設置期間が長くなると土嚢の繊維が崩壊してやぶれやすくなったり、自然に破れてしまったりする。単純に土嚢を回収することを考えるとフォークリフトのフォークやロボットハンドのような対象物を持ち上げる装置を用いることが考えられるが、持ち上げた拍子に土嚢が破れて中身の吸着材が散逸してしまうことが予想されるし、自然に破れて漏洩してしまっているものは持ち上げることができない。すると、持ち上げる装置と吸引する装置を両方使えばよいとも考えられるが、装置が大がかりになり、各装置が作業場を動き回ることも難しくなってしまう。

【0007】

そこで発明者らは、いっそ土嚢を総て破いてしまい、漏洩した中身の内容物を吸引して回収することを考えた。しかしフォークのような爪を用いると土嚢に刺さってしまい、破けもしなければ抜けもしない状態になり、作業が進まなかった。そこでさらに検討を行い、本発明を完成するに至った。

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかる水中沈殿物回収ロボットの代表的な構成は、水中を走行可能なロボット本体と、ロボット本体に対して装着されたコンテナと、ロボット本体に搭載されコンテナを通じて沈殿物を吸引する内蔵ポンプと、ロボット本体の下部の前方に縦向きに軸支され自由回転可能なチップソーと、を備えることを特徴とする。なおチップソーとは、円盤状の鋸である。

【0009】

上記構成によれば、チップソーを押し当ててロボット本体が左右に回転運動することで土嚢の袋が破かれ、内容物が土嚢からその外に流出する。チップソーは土嚢の表面に引っかかるが、突き刺さってしまうことはない。これにより、土嚢から流出した内容物をロボット本体の内蔵ポンプによって吸引して回収することができる。したがって、内容物が土嚢に収容された状態であっても内容物を効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能となる。

【0010】

またチップソーが自由回転可能に軸支されていることから、ロボットが土嚢や瓦礫などの障害物を乗り越えて進もうとするときのガイドとしても機能することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、内容物が土嚢に収容された状態であっても内容物を沈殿物として効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能な水中沈殿物回収ロボットができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態にかかる沈殿物回収ロボットの全体斜視図である。

【図2】図１のロボット本体の全体斜視図である。

【図3】図１のコンテナの全体斜視図である。

【図4】本実施形態の回収ロボットの使用態様図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0014】

図１は、本実施形態にかかる沈殿物回収ロボットの全体斜視図である。図２は、図１のロボット本体の全体斜視図である。図３は、図１のコンテナの全体斜視図である。図１に示すように、本実施形態の回収ロボット１００は主に、ロボット本体１１０、およびロボット本体１１０に対して装着されたコンテナ１５０を含んで構成される。なお、以下の説明ではロボット本体に対して着脱可能なコンテナ１５０を備えた形式のロボットを例として説明するが、本発明はロボット本体１１０に対して固定されたコンテナ１５０を備えた形式のロボットにも適用可能である。

【0015】

図１および図２に示すように、ロボット本体１１０は、下部にクローラ１１２を有し、設備の床面に沿って水中を走行可能である。ロボット本体１１０のうち、コンテナ１５０が着脱される側には、傾斜させたコンテナ１５０を支持する支持板１１６が設けられている。一方、ロボット本体１１０のうち、コンテナ１５０が着脱される側とは反対側には、沈殿物を含んだ水をコンテナ１５０内に吸引する内蔵ポンプ１２０が搭載されている。ロボット本体１１０の下部には、かかる内蔵ポンプ１２０と連通しているポンプ吸引口１１４が設けられている。

【0016】

図１および図３に示すように、コンテナ１５０では、コンテナ本体１５２の上部にハンガー１５４が配置されている。またコンテナ１５０（コンテナ本体１５２）の下部には、コンテナ１５０内に貯蔵された沈殿物を外部に排出するための開口１５６が設けられている。なおコンテナ１５０の下面中央に、沈殿物を吸引するための開口が設けられている（不図示）。

【0017】

また図１および図２に示すように、ロボット本体１１０には、フック１３２およびアーム１３４が設けられている。フック１３２は、コンテナ１５０のハンガー１５４を引っ掛ける部材である。アーム１３４は、上下方向に回動するように移動する。アーム１３４が回動することからフック１３２の軌跡は円弧を描くため、アーム１３４はコンテナ１５０のハンガー１５４が引っ掛けられたフック１３２をロボット本体１１０に引き寄せる方向に斜めに上昇させる。

【0018】

上記構成によれば、ロボット本体１１０に着脱可能なコンテナに沈殿物を貯留する。そして、コンテナ１５０内に沈殿物が回収されたら、ロボット本体１１０はそのコンテナ１５０を下し、新たな空のコンテナ１５０を装着する。これにより、途中で装置（ロボット本体１１０）を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を行うことができ、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

【0019】

ここで、図１および図２に示すように、本実施形態の１００は、ロボット本体の下部の前方に縦向きに軸支され自由回転可能なチップソー１６０を有する。本実施形態の１００ではかかるチップソー１６０を用いて土嚢１０の袋を破く。

【0020】

図４は、本実施形態の回収ロボット１００の使用態様図である。作業場（水中）には、放射線物質を吸着する吸着材（例えばゼオライト）が収納された土嚢１０が積み上げられている。土嚢１０の中身を内容物１２と称する。

【0021】

まず図４（ａ）に示すように、ロボット本体１１０は、土嚢１０に向かって前進し、土嚢１０にチップソー１６０を食い込ませる。チップソー１６０は円盤状の鋸であるから、土嚢１０の表面に引っかかるが、深く刺さってしまうことはない。

【0022】

そして図４（ｂ）に示すように、ロボット本体１１０が左右に揺れ動くことで土嚢１０の袋を破き、内容物１２を外部に流出させる。なおロボット本体１１０は、左右のクローラ１１２を逆方向に回転させることで局地旋回することができるので、交互に回転方向を切り替えることによって全体的に左右に揺れ動くことができる。

【0023】

そして回収ロボット１００は、外部に流出した内容物１２を沈殿物として内蔵ポンプ１２０によってコンテナ１５０に吸引する。すなわち、土嚢１０が自然崩壊していればそのまま吸引し、まだ土嚢１０に収容された状態だったらこれを破いて内容物１２を吸引する。これにより、袋のまま持ち上げる装置を必要とすることなく、総ての内容物を吸引によって回収することができる。したがって、内容物１２を沈殿物として効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能となる。

【0024】

またチップソー１６０が自由回転可能に軸支されていることから、車輪と同様の機能も有する。すなわち、刺さった状態で左右に揺れ動けば破くことができるが、単にさらに前進すれば、破くというよりも乗り上げることになる。したがって回収ロボット１００が単に前進すれば、まずチップソー１６０が土嚢や瓦礫などの障害物に乗り上げてガイドすることによりロボット本体１１０が上に向き、クローラ１１２が障害物に乗り上げることができ、そして回収ロボット１００が障害物を乗り越えて進むことができる。

【0025】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0026】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明は、水中の沈殿物を回収する水中沈殿物回収ロボットとして利用することができる。

【符号の説明】

【0028】

１０…土嚢、１２…内容物、１００…回収ロボット、１１０…ロボット本体、１１２…クローラ、１１４…ポンプ吸引口、１１６…支持板、１２０…内蔵ポンプ、１３２…フック、１３４…アーム、１５０…コンテナ、１５２…コンテナ本体、１５４…ハンガー、１５６…開口、１６０…チップソー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】