特許 7313119 噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 9/093 20060101AFI20230714BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

B08B9/093

B08B3/02 F

B08B3/02 G

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018026721

(22)【出願日】2018-02-19

(65)【公開番号】P2019141765

(43)【公開日】2019-08-29

【審査請求日】2020-10-08

【審判番号】

【審判請求日】2022-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】岩田 圭司

【合議体】

【審判長】佐々木 芳枝

【審判官】窪田 治彦

【審判官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２２５６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１７４２９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５４－６０７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８６０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１５５０８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－２６６０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２６１１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－８７７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００９０４９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２４６２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－５４７７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B08B3/02

B08B9/08-9/093

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

横置き型の円筒型タンクの内壁面に向けて噴射対象物を噴射する噴射装置であって、 軸心が水平配置される中央筒部と、
前記中央筒部に対して前記軸心を中心として回動可能に支持されると共に前記噴射対象物を噴出する噴射部と、
前記軸心を中心として前記噴射部を回動させる駆動部と、
前記円筒型タンクの内壁面に当接されると共に前記中央筒部を支持する支持部と、
前記中央筒部に対して摺動可能に接続されると共に前記円筒型タンクの側面に当接して前記円筒型タンクに形成された開口部を被覆するシール部と
を備え、
前記支持部は、
前記円筒型タンクの内壁面に転動可能に当接され、前記円筒型タンクの内壁面との当接面に複数の凹凸が設けられた車輪と、
前記車輪と前記中央筒部とを接続する接続棒と、
前記接続棒を傾動する接続棒傾動駆動部と
を備え、
前記噴射部は、
前記軸心を中心とする径方向に沿って直線状とされると共に伸縮可能とされた伸縮部と、
前記伸縮部の先端に固定されると共に前記噴射対象物を噴射する噴射ノズルと、
前記伸縮部を傾動する伸縮部傾動部と
を備え、
前記中央筒部の前記軸心に沿った方向から見て前記伸縮部及び前記接続棒が前記シール部に隠れる挿入姿勢に傾動可能であり、
前記中央筒部の前記軸心に沿った方向から見て前記噴射ノズルが前記中央筒部の前記軸心を中心とする径方向にて前記シール部の外側に位置する噴射姿勢に前記伸縮部を傾動可能である
ことを特徴とする噴射装置。

【請求項2】

前記円筒型タンクの底部に堆積した堆積物を吸引して回収する回収部を備えることを特徴とする請求項１記載の噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、噴射装置及び付着物除去方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、軸心が水平状態で載置される横置き型の円筒型タンクの内部洗浄を行う洗浄装置が開示されている。このような洗浄装置は、円筒型タンクの上部に設けられたマンホールから洗浄水を噴射する洗浄筒を挿入し、円筒型タンクの内部で洗浄筒を円筒型タンクの軸心を中心として回動させている。このような円筒型タンクの軸心を中心として洗浄筒を回動させることによって、円筒型タンクの内壁面の広い範囲に洗浄水を噴射することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６０－５４７７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された洗浄装置では、上部に設けられたマンホールから支持筒を垂下させて円筒型タンクの内部に挿入し、この支持筒に屈曲して接続された伸縮ランスの先端にて洗浄筒を支持している。つまり、特許文献１に開示された洗浄装置では、支持筒と伸縮ランスからなる屈曲構造体がマンホール部分のみで吊り下げ支持されており、この吊り下げ支持された屈曲構造体の先端で洗浄筒が回動される構造となっている。このため、特許文献１に開示された洗浄装置では、洗浄筒が回動されるときに屈曲構造体が揺れ、洗浄筒を円筒型タンクの軸心を常に中心として回動させることが困難である。

【0005】

例えば、洗浄液の代わりに、円筒型タンクの内壁面に設けられたライニング材を剥離するための液体窒素や研磨材を噴射対象物として噴射することも考えられる。特にこのような場合には、噴射対象物を噴射する噴射部から円筒型タンクの内壁面までの距離を一定の範囲に収めることが求められ、噴射部を円筒型タンクの軸心を常に中心として回動させることが必要となる。

【0006】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、横置き型の円筒型タンクの内壁面に噴射部から噴射対象物を噴射する場合に、噴射部を円筒型タンクの軸心を中心として安定的に回動可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

【0008】

第１の発明は、横置き型の円筒型タンクの内壁面に向けて噴射対象物を噴射する噴射装置であって、軸心が水平配置される中央筒部と、上記中央筒部に対して上記軸心を中心として回動可能に支持されると共に上記噴射対象物を噴出する噴射部と、上記軸心を中心として上記噴射部を回動させる駆動部と、上記円筒型タンクの内壁面に当接されると共に上記中央筒部を支持する支持部とを備えるという構成を採用する。

【0009】

第２の発明は、上記第１の発明において、上記支持部が、上記円筒型タンクの内壁面に転動可能に当接された車輪と、上記車輪と上記中央筒部とを接続する接続棒と、上記接続棒を傾動する接続棒傾動駆動部とを備えるという構成を採用する。

【0010】

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記噴射部が、上記軸心を中心とする径方向に沿って直線状とされると共に伸縮可能とされた伸縮部と、上記伸縮部の先端に固定されると共に上記噴射対象物を噴射する噴射ノズルとを備えるという構成を採用する。

【0011】

第４の発明は、上記第３の発明において、上記噴射部が、上記伸縮部を傾動する伸縮部傾動部を備えるという構成を採用する。

【0012】

第５の発明は、上記第１～第４いずれかの発明において、 上記中央筒部に対して摺動可能に接続されると共に上記円筒型タンクの側面に当接して上記円筒型タンクに形成された開口部を被覆するシール部を備えるという構成を採用する。

【0013】

第６の発明は、上記第１～第５いずれかの発明において、上記円筒型タンクの底部に堆積した堆積物を吸引して回収する回収部を備えるという構成を採用する。

【0014】

第７の発明は、横置き型の円筒型タンクの内壁面に付着した付着物を除去する付着物除去方法であって、円筒型タンクの軸心に沿った方向における端部に水平方向に向けて開口する開口部を形成する開口部形成工程と、上記開口部を介して上記円筒型タンクの内部に、噴射対象物を上記円筒型タンクの内壁面に向けて噴射する噴射部を、上記円筒型タンクの内壁面に当接された支持部で支持した状態で配置する噴射部配置工程と、上記円筒型タンクの軸心を中心として上記噴射部を回動させつつ上記噴射部から上記噴射対象物を噴射する噴射工程とを有するという構成を採用する。

【0015】

第８の発明は、上記第７の発明において、上記開口部形成工程にて、外部と隔離された隔離空間にて上記開口部を形成するという構成を採用する。

【0016】

第９の発明は、上記第７または第８の発明において、上記噴射工程にて、上記円筒型タンクの上記開口部を上記円筒型タンクの外側からシール部にて被覆し、上記噴射部を回動可能に支持すると共に軸心が水平配置された中央筒部を、上記シール部に対して摺動させながら上記噴射部を上記円筒型タンクの軸心に沿って移動させるという構成を採用する。

【0017】

第１０の発明は、上記第７～第９のいずれかの発明において、上記噴射工程にて、上記円筒型タンクの内部を排気装置にて排気するという構成を採用する。

【0018】

第１１の発明は、上記第７～第１０いずれかの発明において、上記噴射工程にて、あるいは、上記噴射工程の後にて、上記円筒型タンクの底部に堆積した堆積物を吸引して回収するという構成を採用する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、円筒型タンクの内壁面に当接された支持部によって噴射部が支持されており、噴射部が回動されても噴射部の回動軸心が揺れることを抑止することができる。したがって、本発明によれば、円筒型タンクの軸心を中心として噴射部を安定的に回動させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法に用いる液体窒素噴射装置を含む概略構成図である。

【図2】図１の要部拡大図である。

【図3】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法の説明図である。

【図4】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法の工程を説明するための模式図である。

【図5】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法の工程を説明するための模式図である。

【図6】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法の工程を説明するための模式図である。

【図7】本発明の一実施形態における円筒型タンクの内部除染方法の工程を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明に係る噴射装置及び付着物除去方法の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明の噴射装置及び付着物除去方法を横置き型の円筒型タンクの内部除染に適用した例について説明する。

【0022】

図１は、円筒型タンクＴの内部除染を行うための液体窒素噴射装置１（噴射装置）の概略構成を示す模式図である。円筒型タンクＴは、軸心ＬＴを中心として円筒形状のタンクであり、軸心ＬＴが水平状態となるように載置されて使用される。この円筒型タンクＴは、鉄鋼等の金属材料によって形成されており、内壁面にＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）製のライニング材が形成されている。本実施形態は、液体窒素噴射装置１を用いて円筒型タンクＴのライニング材を剥離することによって、ライニング材に付着した放射性物質をライニング材ごと円筒型タンクＴから除去しようとするものである。

【0023】

図２は、液体窒素噴射装置１の拡大図である。この図に示すように、液体窒素噴射装置１は、台車部２と、液体窒素供給部３と、中央筒部４と、回動シャフト５と、駆動部６と、噴射部７と、支持部８と、シール部９と、回収部１０と、カメラ１１を備えている。

【0024】

台車部２は、液体窒素供給部３、中央筒部４、回動シャフト５、駆動部６、噴射部７、支持部８、回収部１０及びカメラ１１を直接的あるいは間接的に支持している。この台車部２は、円筒型タンクＴの外部において、円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿って水平移動可能とされた移動台車である。この台車部２は、不図示のモータ等を備えており、直接または遠隔操作にて移動可能とされている。

【0025】

液体窒素供給部３は、不図示の液体窒素タンクと接続されており、液体窒素タンクから供給された液体窒素Ｘ（噴射対象物）を昇圧し、回動シャフト５に沿わせて配置した高圧配管３ｂ及び高圧ホース３ｃを通じて昇圧した液体窒素Ｘを噴射部７に供給する。この液体窒素供給部３は、液体窒素Ｘの昇圧を行う昇圧部３ａと、回動シャフト５に沿うように中央筒部４の内部に配置されると共に昇圧された液体窒素Ｘを高圧ホース３ｃまで案内する高圧配管３ｂと、高圧配管３ｂと噴射部７とを接続すると共に可撓性を有する高圧ホース３ｃとを備えている。なお、例えば昇圧部３ａは、液体窒素Ｘを圧送するためのブーストポンプ、ブーストポンプから送られてくる液体窒素Ｘを１次昇圧するプレポンプ、１次昇圧された液体窒素Ｘを噴射圧まで２次昇圧するインテンシファイアポンプ、昇圧された液体窒素Ｘを冷却するチラー等を備えている。また、高圧ホース３ｃの長さは、回動シャフト５が１８０°以上回動する間に回動シャフト５に絡まらないように設定されている。

【0026】

中央筒部４は、軸心Ｌａが水平配置されるように一端側が台車部２によって保持された円筒状の部材である。また、中央筒部４は、同軸配置された回動シャフト５が内部に挿入されている。この中央筒部４は、円筒型タンクＴの内壁面の除染を行う場合には、台車部２の移動に伴って徐々に円筒型タンクＴの内部に挿入される。このような中央筒部４の軸心Ｌａに沿う方向の長さ寸法は、例えば円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿う方向の長さ寸法と略同一に設定されている。なお、円筒型タンクＴの除染作業を円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿う方向の両側の端部の各々から分けて行う場合には、中央筒部４の軸心Ｌａに沿う方向の長さ寸法は、例えば円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿う方向の長さ寸法の略半分とすることも可能である。

【0027】

回動シャフト５は、中央筒部４の内部にて中央筒部４の軸心Ｌａを中心として回動可能なように軸支されており、中央筒部４の先端部からさらに前方に突出されたヘッド部５ａに噴射部７を設置できる構造となっている。また、回動シャフト５は、後端部が駆動部６と接続されており、駆動部６によって発生された動力が伝達されることによって回動される。この回動シャフト５は、高圧ホース３ｃが絡まらない範囲で、駆動部６によって中央筒部４の軸心Ｌａを中心とした右回りと左回りとの交互に回動される。

【0028】

駆動部６は、台車部２に設置されており、回動シャフト５を中央筒部４の軸心Ｌａを中心として回動させる。このような駆動部６は、遠隔操作によって入力される指令に基づいて回転動力を生成するモータ、モータによって生成された回転動力を回動シャフト５に伝達する伝達機構等を備えている。また、駆動部６は、高圧ホース３ｃが回動シャフト５に絡まらない範囲で回動シャフト５を右回りと左回りとの交互に回動する。

【0029】

噴射部７は、回動シャフト５のヘッド部５ａに固定されることによって、回動シャフト５の回動軸心、すなわち中央筒部４の軸心Ｌａを中心として回動可能に支持されている。この噴射部７は、噴射ノズル７ａと、伸縮部７ｂと、伸縮部傾動部７ｃとを備えている。噴射ノズル７ａは、液体窒素供給部３の高圧ホース３ｃと接続されており、高圧ホース３ｃを介して供給された液体窒素Ｘを噴射可能とされている。伸縮部７ｂは、中央筒部４の軸心Ｌａを中心とする径方向に沿って直線状とされた筒状部材であり、例えばテレスコピック構造を有することによって伸縮可能とされている。この伸縮部７ｂは、例えば遠隔操作によって入力される指令に基づいて伸縮することによって、噴射ノズル７ａの位置を調整する。

【0030】

伸縮部傾動部７ｃは、伸縮部７ｂの根本部分が接続されており、根本部分を中心として伸縮部７ｂを傾動させる。本実施形態においては、伸縮部傾動部７ｃは、伸縮部７ｂが中央筒部４の軸心Ｌａに沿った姿勢となる挿入姿勢（図２の仮想線で示す姿勢）と、伸縮部７ｂが中央筒部４の軸心Ｌａに直交する姿勢となる噴射姿勢（図２の実線で示す姿勢）との間にて、伸縮部７ｂを傾動する。このような伸縮部傾動部７ｃは、例えば遠隔操作によって入力される指令に基づいて回動角度を調整可能なステッピングモータや、伸縮部７ｂを傾動可能に軸支する軸支部等を備えている。

【0031】

支持部８は、中央筒部４の周面の下側に向けられた領域に設置されており、円筒型タンクＴの内壁面（底面）に当接されると共に中央筒部４を支持する。この支持部８は、中央筒部４の軸心Ｌａに沿った方向において、台車部２に固定された中央筒部４の後端部よりも前方側に配置されている。なお、本実施形態において支持部８は、図２に示すように、中央筒部４の軸心Ｌａに沿った方向に配列されて複数設けられている。ただし、支持部８は、１つのみ設置するようにしても良い。

【0032】

この支持部８は、図２に示すように、車輪８ａと、接続棒８ｂと、接続棒傾動駆動部８ｃとを備えている。車輪８ａは、円筒型タンクＴの内壁面に対して転動可能に当接される従動輪であり、接続棒８ｂの先端部に軸支されている。この車輪８ａは、円筒型タンクＴとの当接面に対して複数の凹凸が設けられている。これらの凹凸形状における凸部の高さ寸法は、円筒型タンクＴ内において発生が想定される障害物の高さ寸法よりも高く設定されている。これによって、車輪８ａが障害物等に干渉して回動不能となることを防止することができる。

【0033】

接続棒８ｂは、車輪８ａと中央筒部４とを接続する棒部材である。接続棒傾動駆動部８ｃは、接続棒８ｂの根本部分が接続されており、根本部分を中心として接続棒８ｂを傾動させる。本実施形態においては、接続棒傾動駆動部８ｃは、接続棒８ｂが中央筒部４の軸心Ｌａに沿った姿勢となる挿入姿勢（図２の仮想線で示す姿勢）と、車輪８ａが円筒型タンクＴの内壁面に当接する支持姿勢（図２の実線で示す姿勢）との間にて、接続棒８ｂを傾動する。このような接続棒傾動駆動部８ｃは、例えば遠隔操作によって入力される指令に基づいて回動角度を調整可能なステッピングモータや、接続棒８ｂを傾動可能に軸支する軸支部等を備えている。

【0034】

シール部９は、中央筒部４に対して摺動可能に接続されており、円筒型タンクＴの側面に当接して円筒型タンクＴに形成された開口部Ｔ１を被覆する部位である。このシール部９は、シールリング９ａと、ドーム部９ｂと、パッド部９ｃとを有している。シールリング９ａは、中央筒部４の周面に対して摺動可能に当接されており、ドーム部９ｂによって保持されている。このシールリング９ａは、中央筒部４の軸心Ｌａに沿う方向から見て、中央筒部４の周面の全域に当接されるように環状に設けられている。ドーム部９ｂは、円筒型タンクＴの端部に設けられる開口部Ｔ１を覆うことが可能な大きさに形状設定されており、中央部にシールリング９ａが嵌合された開口部を有している。ドーム部９ｂの外縁部にはパッド部９ｃが取り付けられている。パッド部９ｃは、例えば真空吸着によって円筒型タンクＴの端面に吸着可能とされている。このパッド部９ｃは、中央筒部４の軸心Ｌａに沿う方向から見て、開口部Ｔ１を全域で囲うように環状に設けられている。

【0035】

このようなシール部９は、開口部Ｔ１を囲うようにして、パッド部９ｃを円筒型タンクＴの端面に吸着させることによって、ドーム部９ｂにて開口部Ｔ１を円筒型タンクＴの外部から覆う。これによって、円筒型タンクＴの内部の物体が開口部Ｔ１から外部に漏出することを防止する。また、シール部９は、シールリング９ａが中央筒部４に対して摺動可能に当接されている。このため、開口部Ｔ１を覆った状態で、台車部２を移動させることによって、中央筒部４を軸心Ｌａに沿う方向に移動させることが可能となっている。

【0036】

なお、このようなシール部９は、ドーム部９ｂの開口部を割るように、複数のパーツに分割可能とされている。これによって、噴射部７や支持部８を円筒型タンクＴの開口部Ｔ１を通過させる際に、シール部９が噴射部７や支持部８に干渉することを防止することができる。

【0037】

回収部１０は、円筒型タンクＴの底部に堆積した堆積物を吸引して回収する。例えば、回収部１０は、液体窒素Ｘが吹き付けられることによって、円筒型タンクＴから剥離して底部に堆積したライニング材を吸引することによって、円筒型タンクＴから回収する。このような回収部１０は、ヘッド部１０ａと、取付棒１０ｂと、チューブ１０ｃと、吸引部１０ｄとを備えている。

【0038】

ヘッド部１０ａは、吸引部１０ｄから供給される負圧によって堆積物を吸い込む箇所であり、最も前方に配置された支持部８の車輪８ａよりも前方であって、噴射部７よりも後方に配置されている。中央筒部４を台車部２によって前方に移動させながらライニング材の剥離を行う場合に、剥離したライニング材が車輪８ａに干渉する前に吸引することが可能となる。

【0039】

取付棒１０ｂは、ヘッド部１０ａと、支持部８の接続棒傾動駆動部８ｃとを接続する棒部材である。この取付棒１０ｂは、接続棒傾動駆動部８ｃによって支持部８の接続棒８ｂと共に傾動可能とされている。チューブ１０ｃは、可撓性を有しており、ヘッド部１０ａと吸引部１０ｄとを接続している。このチューブ１０ｃは、中央筒部４の内部を通過してヘッド部１０ａと吸引部１０ｄとを接続している。なお、チューブ１０ｃの配置空間を通じて円筒型タンクＴの内部の物体が台車部２側に排出されることをより確実に防止するために、必要に応じてチューブ１０ｃの配置空間にフィルタを配置しても良い。

【0040】

吸引部１０ｄは、台車部２に設置されており、円筒型タンクＴの堆積物を吸引するための負圧を形成する。このような吸引部１０ｄは、例えば、負圧を発生させるためのターボファンや、ヘッド部１０ａ及びチューブ１０ｃを介して供給される堆積物を気体から分離してフィルタ等を備えている。

【0041】

カメラ１１は、遠隔操作によって動作される本実施形態の液体窒素噴射装置１の状況を把握するための画像データを取得して、外部に出力するためのものであり、複数の箇所に設けられている。本実施形態の液体窒素噴射装置１では、カメラ１１は、中央筒部４の先端部と、噴射部７の伸縮部７ｂの先端と、支持部８の接続棒８ｂとに設けられている。

【0042】

このような構成を有する液体窒素噴射装置１では、駆動部６によって回動シャフト５を中央筒部４の軸心Ｌａを中心として右回りと左回りとに交互に回動させることによって、軸心Ｌａを中心として噴射部７を回動させる。また、液体窒素供給部３の高圧配管３ｂ及び高圧ホース３ｃを介して噴射部７に液体窒素Ｘを供給することによって、上述のように回動される噴射部７の噴射ノズル７ａの先端から液体窒素Ｘを噴射する。このとき、液体窒素噴射装置１は、車輪８ａが円筒型タンクＴの底部と当接した支持部８によって中央筒部４を下方から支持する。また、液体窒素Ｘが噴射されることによって円筒型タンクＴから剥離したライニング材は回収部１０によって円筒型タンクＴの内部から回収される。

【0043】

続いて、このような液体窒素噴射装置１を用いた円筒型タンクＴの内部除染の方法（付着物除去方法）について説明する。

【0044】

円筒型タンクＴの内部除染を行う場合には、例えば所定の保管区域に載置された円筒型タンクＴを、他の位置に設置された除染仮設テントまで搬送する。例えば、図３に示すように、タンク固定プレートＰを載置した搬送台車２１に対して、大型クレーン２０を用いて保管区域に設置された円筒型タンクＴを移載する。図４に示すように、搬送台車２１を除染仮設テント２２内に移動する。このとき、除染仮設テント２２の開閉扉２２ａを開放し、開放された開閉扉２２ａを介して除染仮設テント２２内に搬送台車２１を移動する。

【0045】

円筒型タンクＴが除染仮設テント２２まで搬送されると、続いて、円筒型タンクＴを除染仮設テント２２内に設置された除染セル２３内に移動する。ここでは、例えば除染セル２３と搬送台車２１とにタンク固定プレートＰに接続されたウインチ機構Ｗを設置し、除染仮設テント２２内に設置されたローラコンベア２２ｂを用いて除染セル２３に移動する。このとき、除染セル２３の開閉扉２３ａを開放し、開放された開閉扉２３ａを介して除染セル２３の載置台２３ｂ上に、円筒型タンクＴをタンク固定プレートＰごと移動する。

【0046】

ウインチ機構Ｗをタンク固定プレートＰから切り離した後、図５に示すように、除染セル２３の外部に配置されたタンク内排気装置２４を円筒型タンクＴと接続し、円筒型タンクＴの内部を負圧にする。さらに、除染セル２３及びタンク内排気装置２４の設置空間を第２排気装置２５に接続し、除染セル２３の内部及びタンク内排気装置２４の設置空間の気体を排気可能とする。なお、除染仮設テント２２の外部には、液体窒素噴射装置１を遠隔操作するための操作部が設置される遠隔操作用仮設ハウス２６が設けられている。また、円筒型タンクＴの内部には、必要に応じてカメラを設置しても良い。この場合、タンク内排気装置２４が接続される円筒型タンクＴの部位（例えばベントノズル）からカメラを挿入することによって、円筒型タンクＴの内部にカメラを容易に配置することができる。

【0047】

続いて、図６に示すように、円筒型タンクＴの端部に開口部Ｔ１を形成する（開口部形成工程）。ここでは、円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿った方向における端部に、水平方向に向けて開口する開口部Ｔ１を形成する。このような開口部Ｔ１を形成することによって、横置き型の円筒型タンクＴに対して、水平方向から液体窒素噴射装置１を挿入することが可能となる。

【0048】

なお、円筒型タンクＴに付着した放射性物質は、ほとんどがライニング材に付着した状態となっている。さらに、開口部Ｔ１を形成する際には、タンク内排気装置２４によって円筒型タンクＴ内を負圧にする。これによって、円筒型タンクＴ内の放射性物質が開口部Ｔ１の形成時に円筒型タンクＴの外部に漏出することを防ぐことができる。このため、開口部Ｔ１を形成する場合には、適切に防護を行った作業者であれば、比較的容易に作業を行うことが可能である。このような開口部Ｔ１の形成は、外部と隔離された除染セル２３の内部（隔離空間）にて行われる。

【0049】

また、本実施形態においては、円筒型タンクＴの片側のみから液体窒素噴射装置１を挿入するため、円筒型タンクＴの片側の端部にのみ開口部Ｔ１を形成する。ただし、円筒型タンクＴの両側から交互に液体窒素噴射装置１を挿入する場合には、円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿った方向における端部の各々に対して開口部Ｔ１を形成しても良い。このような場合には、２つの開口部Ｔ１のうち、液体窒素噴射装置１が挿入されない方の開口部Ｔ１は、他の部材によってシールをしておくことが望ましい。さらに、除染セル２３の載置台２３ｂにターンテーブル機構を設置しておくことが望ましい。

【0050】

続いて、図７に示すように、円筒型タンクＴの内部に対して液体窒素噴射装置１の噴射部７を配置する（噴射部配置工程）。ここでは、液体窒素噴射装置１を除染セル２３の載置台２３ｂ上にて、円筒型タンクＴの開口部Ｔ１に対向するように配置する。続いて、遠隔操作用仮設ハウス２６内から液体窒素噴射装置１を遠隔操作することによって、噴射部７と先頭の支持部８とを挿入姿勢（図２の仮想線で示す姿勢）とし、台車部２を円筒型タンクＴに向けて移動させ、先頭の支持部８が円筒型タンクＴの内部に挿入されるまで台車部２を移動させる。その後、噴射部７を噴射姿勢（図２の実線で示す姿勢）とし、先頭の支持部８を支持姿勢（図２の実線で示す姿勢）とする。これによって、先頭の支持部８の車輪８ａが円筒型タンクＴの内壁面に当接され、この支持部８によって中央筒部４等を介して噴射部７が下方から支持された状態で円筒型タンクＴの内部に配置される。

【0051】

このように支持部８の車輪８ａが円筒型タンクＴの内壁面に当接されることによって、噴射部７が設置された回動シャフト５を軸支する中央筒部４が下方から支持され、中央筒部４の軸心Ｌａを確実に円筒型タンクＴの軸心ＬＴに対して一致させることができる。このようにして、中央筒部４の軸心Ｌａを円筒型タンクＴの軸心ＬＴと一致させた後、シール部９を取り付けることによって、円筒型タンクＴの開口部Ｔ１を外部から被覆する。

【0052】

なお、噴射部７から液体窒素Ｘを噴射していない場合には、放射性物質及び放射性物質が付着したライニング材が飛散する恐れは少なくなる。このため、噴射部７からの液体窒素Ｘの噴射を停止していれば、かつ円筒型タンクＴ内を負圧にしておくことで、適切に防護を行った作業者によってシール部９の着脱作業を行うことができる。ただし、シール部９の着脱作業は、ロボット等を用いて行うようにしても良い。

【0053】

続いて、図１及び図２に示すように、中央筒部４の軸心Ｌａを中心として噴射部７を回動させつつ噴射部７から円筒型タンクＴの内壁面に対して液体窒素Ｘを噴射する（噴射工程）。ここでは、まずカメラ１１の映像に基づいて伸縮部７ｂを遠隔操作することで、噴射ノズル７ａの円筒型タンクＴの内壁面に対する位置を調整する。また、駆動部６によって回動シャフト５を回動させることで噴射部７を回動させ、さらに液体窒素供給部３から噴射部７に液体窒素Ｘを供給することによって噴射ノズル７ａの先端から液体窒素Ｘを噴射する。

【0054】

このようにして液体窒素Ｘが円筒型タンクＴの内壁面に噴射されると、液体窒素Ｘが気化する際の膨張力によって放射性物質を保持するライニング材が円筒型タンクＴから剥離する。したがって、液体窒素Ｘを噴射することによって、円筒型タンクＴに付着した放射性物質を除去し除染を行うことができる。

【0055】

また、本実施形態においては、噴射部７の回動及び噴射部７から液体窒素Ｘの噴射をしながら、円筒型タンクＴの開口部Ｔ１を円筒型タンクの外側からシール部９にて被覆した状態で、台車部２を移動させることで中央筒部４を徐々に円筒型タンクＴの奥側に向けて進行させる。これによって、円筒型タンクＴの広い範囲を連続的に除染する。

【0056】

また、少なくとも噴射部７から液体窒素Ｘを噴射する場合には、タンク内排気装置２４によって、円筒型タンクＴの内部を負圧状態とする。これによって、円筒型タンクＴの内部で気化した液体窒素Ｘが円筒型タンクＴの外部に漏出することなく排気される。

【0057】

さらに、第２排気装置２５によって、除染セル２３の内部及びタンク内排気装置２４の設置空間の気体を排気する。何らかの不測の事態により円筒型タンクＴの内部の圧力が上昇した場合に、シール部９の破損等を防止するために、円筒型タンクＴの内部気体を除染セル２３の内部空間やタンク内排気装置２４の設置空間に緊急的に排出するベント機構を設けることが好ましい。このようなベント機構が万が一動作した場合に、第２排気装置２５によって、除染セル２３の内部及びタンク内排気装置２４の設置空間を負圧にしておくことで、除染セル２３の内部及びタンク内排気装置２４の設置空間に漏出した放射性物質が大気中に放出されることを防止することができる。

【0058】

また、本実施形態においては、少なくとも噴射部７から液体窒素Ｘを噴射する場合には、液体窒素噴射装置１の回収部１０によって、円筒型タンクＴの底部に堆積したライニング材を回収する。このように回収されたライニング材は、回収部１０の吸引部１０ｄに貯蔵される。

【0059】

なお、中央筒部４をシール部９のシールリング９ａを摺動させながら円筒型タンクＴの内部に進入させる過程で、２番目の支持部８がシール部９に干渉する位置となった場合には、一度、液体窒素Ｘの噴射を停止し、シール部９を円筒型タンクＴから取り外し、通過させる支持部８を挿入姿勢として円筒型タンクＴの内部に進入させる。

【0060】

以上のような本実施形態では、液体窒素噴射装置１が、軸心Ｌａが水平配置される中央筒部４と、中央筒部４に対して軸心Ｌａを中心として回動可能に支持されると共に液体窒素Ｘを噴出する噴射部７と、軸心Ｌａを中心として噴射部７を回動させる駆動部６と、円筒型タンクＴの内壁面に当接されると共に中央筒部４を支持する支持部８とを備えている。この液体窒素噴射装置１によれば、円筒型タンクＴの内壁面に当接された支持部８によって噴射部７が支持されており、噴射部７が回動されても噴射部７の回動軸心が揺れることを抑止することができる。

【0061】

このような液体窒素噴射装置１を用いた円筒型タンクＴの内部除染の方法では、円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿った方向における端部に水平方向に向けて開口する開口部Ｔ１を形成し、開口部Ｔ１を介して円筒型タンクＴの内部に液体窒素Ｘを円筒型タンクＴの内壁面に向けて噴射する噴射部７を、円筒型タンクＴの内壁面に当接された支持部８で支持した状態で配置し、円筒型タンクＴの軸心ＬＴを中心として噴射部７を回動させつつ噴射部７から液体窒素Ｘを噴射する。したがって、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法によれば、円筒型タンクＴの軸心ＬＴを中心として噴射部７を安定的に回動させることが可能となり、噴射部７から円筒型タンクＴの内壁面までの距離を常に一定に保つことで確実にライニング材を剥離させることが可能となる。

【0062】

また、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法では、外部と隔離された空間において、円筒型タンクＴに対して開口部Ｔ１を形成する。このため、開口部Ｔ１を形成するときに、ライニング材の一部が外部に漏出することを防止することができる。

【0063】

また、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法では、液体窒素噴射装置１が中央筒部４に対して摺動可能に接続されると共に円筒型タンクＴの側面に当接して円筒型タンクＴに形成された開口部Ｔ１を被覆するシール部９を備え、液体窒素Ｘを噴射する場合に、円筒型タンクＴの開口部Ｔ１を円筒型タンクＴの外側からシール部９にて被覆する。このため、円筒型タンクＴの外部に剥離されたライニング材が漏出することを防止することができる。つまり、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法によれば、円筒型タンクＴそのものを、放射性物質が外部に漏出することを防ぐ隔離壁として用いることができる。

【0064】

さらに、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法では、噴射部７を回動可能に支持すると共に軸心Ｌａが水平配置された中央筒部４を、シール部９に対して摺動させながら噴射部７を円筒型タンクＴの軸心ＬＴに沿って移動させながら液体窒素Ｘを噴射する。このため、液体窒素Ｘを連続的に広い範囲に噴射することが可能となる。

【0065】

また、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法においては、液体窒素Ｘを噴射する場合に、円筒型タンクＴの内部をタンク内排気装置２４（排気装置）によって排気して負圧状態としている。このため、液体窒素Ｘが気化する際の膨張力によって剥離したライニング材が円筒型タンクＴの外部に噴出することを防止することができる。

【0066】

また、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法においては、液体窒素噴射装置１が回収部１０を備え、液体窒素Ｘを噴射しながら回収部１０によって円筒型タンクＴの底部に堆積したライニング材を吸引して回収している。このため、本実施形態の円筒型タンクＴの内部除染方法によれば、剥離したライニング材を自動的に回収することが可能となる。

【0067】

また、本実施形態では、液体窒素噴射装置１の支持部８が、円筒型タンクＴの内壁面に転動可能に当接された車輪８ａと、車輪８ａと中央筒部４とを接続する接続棒８ｂと、接続棒８ｂを傾動する接続棒傾動駆動部８ｃとを備えている。このため、液体窒素噴射装置１によれば、支持部８の姿勢を変更することが可能となり、円筒型タンクＴに形成された開口部Ｔ１を支持部８が容易に通過することが可能となる。

【0068】

また、本実施形態では、液体窒素噴射装置１の噴射部７は、軸心Ｌａを中心とする径方向に沿って直線状とされると共に伸縮可能とされた伸縮部７ｂを備えている。このため、液体窒素噴射装置１によれば、噴射ノズル７ａの先端位置を円筒型タンクＴの内壁面に対して調整することが可能となる。

【0069】

また、本実施形態では、液体窒素噴射装置１の噴射部７は、伸縮部７ｂを傾動する伸縮部傾動部７ｃを備えている。このため、液体窒素噴射装置１によれば、伸縮部７ｂの姿勢を変更することが可能となり、円筒型タンクＴに形成された開口部Ｔ１を噴射部７が容易に通過することが可能となる。また、液体窒素噴射装置１によれば、必要に応じて液体窒素Ｘの噴射方向を変更することも可能である。このため、液体窒素噴射装置１によれば、例えば液体窒素Ｘを前方に向けて噴射することも可能である。

【0070】

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、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0071】

例えば、上記実施形態においては、噴射対象物として液体窒素Ｘを用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、噴射対象物として水や研磨剤を噴射する構成を採用することも可能である。

【0072】

また、上記実施形態においては、円筒型タンクＴの内壁面に付着したライニング材を剥離する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。円筒型タンクＴの内壁面に付着物を除去する場合であれば、本発明を適用することが可能である。

【0073】

また、上記実施形態においては、中央筒部４に軸支された回動シャフト５が回動されることによって噴射部７が回動される構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、回動シャフト５を設置せずに、中央筒部４に噴射部７を設置し、中央筒部４を回動させることによって噴射部７を回動させる構成を採用することも可能である。

【0074】

なお、噴射対象物として水等を用いる場合には、液体窒素Ｘに対して低圧で噴射できる。このため、例えば、回動シャフト５の内部に噴射部７まで水等を案内する流路を形成し、水供給部からロータリジョイント等を介して回動シャフト５に水等を供給し、回動シャフト５を介して噴射部７に水等を供給するようにしても良い。このような場合には、回動シャフト５を中央筒部４の軸心Ｌａを中心として同一方向に噴射部７を連続的に回転させることが可能となる。

【符号の説明】

【0075】

１……液体窒素噴射装置（噴射装置）
２……台車部
３……液体窒素供給部
４……中央筒部
５……回動シャフト
５ａ……ヘッド部
６……駆動部
７……噴射部
７ａ……噴射ノズル
７ｂ……伸縮部
７ｃ……伸縮部傾動部
８……支持部
８ａ……車輪
８ｂ……接続棒
８ｃ……接続棒傾動駆動部
９……シール部
９ａ……シールリング
９ｂ……ドーム部
９ｃ……パッド部
１０……回収部
１０ａ……ヘッド部
１０ｂ……取付棒
１０ｃ……チューブ
１０ｄ……吸引部
１１……カメラ
２０……大型クレーン
２１……搬送台車
２２……除染仮設テント
２２ａ……開閉扉
２２ｂ……ローラコンベア
２３……除染セル
２３ａ……開閉扉
２３ｂ……載置台
２４……タンク内排気装置（排気装置）
２５……第２排気装置
２６……遠隔操作用仮設ハウス
Ｌａ……軸心
ＬＴ……軸心
Ｐ……タンク固定プレート
Ｔ……円筒型タンク
Ｔ１……開口部
Ｗ……ウインチ機構
Ｘ……液体窒素（噴射対象物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】