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JP7567602B2 - Underwater Sediment Collection Robot - Google Patents

Underwater Sediment Collection Robot Download PDF

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JP7567602B2
JP7567602B2 JP2021048190A JP2021048190A JP7567602B2 JP 7567602 B2 JP7567602 B2 JP 7567602B2 JP 2021048190 A JP2021048190 A JP 2021048190A JP 2021048190 A JP2021048190 A JP 2021048190A JP 7567602 B2 JP7567602 B2 JP 7567602B2
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知己 阪上
孝壽 西沢
徹 永喜多
草 花岡
健志 鎌原
茂男 広瀬
稔 吉田
裕嗣 四ツ田
昌之 松平
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Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Description

特許法第30条第2項適用 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Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced at the 2020 Online Technology Development Report Meeting on September 16, 2020

本発明は、水中に沈殿している沈殿物を回収する水中沈殿物回収ロボットに関する。 The present invention relates to an underwater sediment recovery robot that recovers sediments that have settled in water.

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、水中に沈殿している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。 Conventionally, sediments that have settled in water have been collected to prevent water pollution and to remove harmful substances that have settled in the water. For example, Patent Document 1 discloses a sludge collection device and method as a means for collecting sediments. The sludge collection device in Patent Document 1 has a dredging device that is movable underwater and can suck up and collect sludge from the bottom of the water, a treatment device that is movable underwater and stores the collected material in a collected material receiving tank after removing water from the sludge collected by the dredging device, and an equipment vehicle that supplies electricity, compressed air, etc. to the treatment device.

特開2014-125754号公報JP 2014-125754 A

特許文献1の汚泥回収装置では、浚渫装置によって回収された汚泥は、処理装置の回収物受槽に貯槽される。このような構成であると、回収物受槽内に汚泥が回収されたら回収作業を一度中断し、汚泥回収装置(浚渫装置および処理装置)を一度地上に引き上げなくてはならない。そして、回収物受槽を空にした後に汚泥回収装置を水中に戻し、作業を再開する。このため、特許文献1の技術であると作業効率が低く、更なる改良の余地がある。 In the sludge collection device of Patent Document 1, the sludge collected by the dredging device is stored in the collected material receiving tank of the treatment device. With this configuration, once the sludge has been collected in the collected material receiving tank, the collection operation must be stopped and the sludge collection device (the dredging device and treatment device) must be pulled above ground. After the collected material receiving tank is emptied, the sludge collection device is returned to the water and operation is resumed. For this reason, the technology of Patent Document 1 has low operational efficiency and there is room for further improvement.

そこで発明者らは、タンクとしてのコンテナと、かかるコンテナを搭載して水中を走行するロボット本体を用いた水中沈殿物回収ロボットの開発を検討した。かかる構成によれば、沈殿物が充填されたコンテナを空のコンテナと随時交換することで、水中での沈殿物の回収作業を中断することなく継続することができる。しかしながら、水中に投入する前のコンテナの内部には空気が入っているため、そのままロボットに取り付けるとロボットに内蔵されている沈殿物回収用のポンプを駆動することができず、さらに水中に配置する際のコンテナの挙動が不安定になるという課題もあった。 The inventors therefore considered developing an underwater sediment recovery robot that uses a container as a tank and a robot body that travels underwater carrying the container. With this configuration, the container filled with sediment can be replaced with an empty container at any time, allowing the underwater sediment recovery work to continue uninterrupted. However, because there is air inside the container before it is placed underwater, if it is attached to the robot in this state, the pump built into the robot for sediment recovery cannot be driven, and there is also the issue that the behavior of the container becomes unstable when placed underwater.

本発明は、このような課題に鑑み、コンテナを水中に配置する際に内部の空気を速やかに抜くことで内蔵ポンプを駆動可能とし、さらに水中に配置する際のコンテナの挙動を安定させることができ、沈殿物の回収効率を高める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。 In view of these problems, the present invention aims to provide an underwater sediment recovery robot that can drive a built-in pump by quickly removing the air inside a container when the container is placed underwater, and can stabilize the behavior of the container when placed underwater, thereby improving the efficiency of sediment recovery.

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着脱可能なコンテナと、コンテナの下部に設けられた開口と、開口を開閉する蓋と、蓋を開放状態で固定する固定部材と、を備え、固定部材はコンテナが施設の床に着床するときに移動して蓋の固定を解除し、蓋は固定が解除されると開口を閉じることを特徴とする。 To solve the above problems, a typical configuration of the underwater sediment recovery robot of the present invention includes a robot body capable of traveling underwater, a container that can be attached and detached to the robot body, an opening provided at the bottom of the container, a lid that opens and closes the opening, and a fixing member that fixes the lid in the open state, and the fixing member moves when the container lands on the floor of the facility to release the lid, and the lid closes the opening when the lid is released.

上記構成によれば、水中にコンテナを配置した際に、固定部材によって開状態となっている開口からコンテナ内に水が流入する。これにより、コンテナの内部は水によって充填された状態となる。そして、コンテナが施設の床に着床すると、固定部材による蓋の固定が解除され、蓋によって開口が閉じられた状態となる。故に、水中に配置する際のコンテナの挙動を安定させることができ、ロボット本体を用いた沈殿物の回収効率を高めることが可能となる。 According to the above configuration, when the container is placed underwater, water flows into the container through the opening that is kept open by the fixing member. This causes the inside of the container to become filled with water. Then, when the container lands on the floor of the facility, the fixing member releases the lid, and the opening is closed by the lid. This makes it possible to stabilize the behavior of the container when it is placed underwater, and to increase the efficiency of sediment recovery using the robot body.

上記蓋はコンテナの側面に設けられていて、固定部材はコンテナの側面に沿ってスライドする枠体であって、枠体が蓋を固定しているとき枠体の下端がコンテナの下端より下方に突出していて、コンテナが着床するとき枠体は床に押されて上方にスライドするとよい。かかる構成によれば、コンテナが施設の床に着床すると固定部材である枠体が床面によって押されて上方にスライドする。これにより、蓋が閉じた状態となるため、上述した効果を得ることが可能となる。 The lid is attached to the side of the container, and the fixing member is a frame that slides along the side of the container, and when the frame is fixing the lid, the lower end of the frame protrudes below the lower end of the container, and when the container lands on the floor, the frame is pushed by the floor and slides upward. With this configuration, when the container lands on the floor of the facility, the frame, which is the fixing member, is pushed by the floor surface and slides upward. This brings the lid into a closed state, making it possible to obtain the above-mentioned effects.

上記とは別の実施例では、上記蓋はコンテナの底面に設けられていて、固定部材は、蓋を下方に向かって起こすつっかい棒であって、コンテナが着床するときつっかい棒は床に押されて外れるとよい。かかる構成によれば、コンテナが施設の床に着床すると、固定部材であるつっかい棒は床面に押されて外れた状態となる。これにより、蓋の固定が解除されて開口が閉じられる。したがって、上記と同じ効果を得ることが可能となる。 In another embodiment, the lid is provided on the bottom surface of the container, and the fixing member is a brace that raises the lid downward, and when the container lands, the brace is pushed against the floor and removed. With this configuration, when the container lands on the floor of the facility, the brace, which is the fixing member, is pushed against the floor and removed. This releases the lid and closes the opening. Therefore, it is possible to obtain the same effect as above.

本発明によれば、コンテナを水中に配置する際に内部の空気を速やかに抜くことで内蔵ポンプを駆動可能とし、さらに水中に配置する際のコンテナの挙動を安定させることができ、沈殿物の回収効率を高めることが可能な水中沈殿物回収ロボットを提供することができる。 The present invention provides an underwater sediment recovery robot that can drive a built-in pump by quickly removing the air inside the container when it is placed underwater, and can stabilize the behavior of the container when it is placed underwater, thereby increasing the efficiency of sediment recovery.

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。1 is an overall perspective view of a sediment recovery robot according to an embodiment of the present invention; 図1のロボット本体の全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of the robot body of FIG. 1 . 図1のコンテナの全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of the container of FIG. 1 . 本実施形態の沈殿物回収ロボットによって沈殿物を回収する原子力発電所建屋の概略図である。1 is a schematic diagram of a nuclear power plant building in which sediment is collected by a sediment collection robot of this embodiment. 図3のコンテナの下部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the bottom of the container of FIG. 3 . 水中へのコンテナの搬入を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the loading of a container into water. コンテナの他の例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating another example of a container. 図7に示すコンテナの蓋の開閉機構を説明する図である。8 is a diagram illustrating an opening and closing mechanism for the lid of the container shown in FIG. 7. FIG.

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。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. The dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements not directly related to the present invention are not illustrated.

(本実施形態)
図1は、本実施形態にかかる沈殿物回収ロボット100の全体斜視図である。図2は、図1のロボット本体110の全体斜視図である。図3は、図1のコンテナ150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に対して着脱可能なコンテナ150を含んで構成される。
(Present embodiment)
Fig. 1 is an overall perspective view of a sediment collection robot 100 according to this embodiment. Fig. 2 is an overall perspective view of a robot main body 110 of Fig. 1. Fig. 3 is an overall perspective view of a container 150 of Fig. 1. As shown in Fig. 1, the collection robot 100 of this embodiment is mainly configured to include a robot main body 110 and a container 150 that is detachable from the robot main body 110.

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、施設(後述する原子力発電所建屋10のB2F)の床に沿って水中を走行可能である。図2によく示されるように、ロボット本体110のうち、コンテナ150が着脱される側には、コンテナ150を傾斜させて支持する支持板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が設けられている。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。 As shown in Figures 1 and 2, the robot body 110 has crawlers 112 on its bottom and can travel underwater along the floor of the facility (B2F of the nuclear power plant building 10, described below). As clearly shown in Figure 2, the side of the robot body 110 where the container 150 is attached and detached is provided with a support plate 116 that supports the container 150 at an angle. Meanwhile, the side of the robot body 110 opposite the side where the container 150 is attached and detached is provided with a built-in pump 120 that draws water containing sediment into the container 150. A pump suction port 114 that communicates with the built-in pump 120 is provided on the bottom of the robot body 110.

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吐出口156が設けられている。 As shown in Figures 1 and 3, in the container 150, a hanger 154 is disposed on the upper part of the container body 152. In addition, a discharge port 156 is provided on the lower part of the container 150 (container body 152) for discharging sediment stored in the container 150 to the outside.

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。これにより、コンテナ150が支持板116に当接して傾斜すると共に、コンテナ150の下部の吐出口156とロボット本体110の下部のポンプ吸引口114が連結される。 As shown in Figures 1 and 2, the robot body 110 is provided with a hook 132 and an arm 134. The hook 132 is a member that hooks the hanger 154 of the container 150. The arm 134 moves so as to rotate in the vertical direction. As the arm 134 rotates, the trajectory of the hook 132 describes an arc, so the arm 134 raises the hook 132, to which the hanger 154 of the container 150 is hooked, obliquely in a direction that pulls it toward the robot body 110. As a result, the container 150 abuts against the support plate 116 and tilts, and the discharge port 156 at the bottom of the container 150 and the pump suction port 114 at the bottom of the robot body 110 are connected.

またコンテナ150の下面中央には、沈殿物を吸引するためのノズル158が形成されている(図7参照)。かかるノズル158には、図3に示す二重管のスリーブ管160が連結されていて、スリーブ管160にはダクト162が連結されている。 A nozzle 158 for sucking up sediment is formed in the center of the bottom surface of the container 150 (see Figure 7). The nozzle 158 is connected to a double-walled sleeve pipe 160 shown in Figure 3, and a duct 162 is connected to the sleeve pipe 160.

上記構成では、内蔵ポンプ120が駆動すると、ノズル158からスリーブ管160の内部に沈殿物を含んだ液体が流入する。液体は、スリーブ管160を通過した後にダクト162からコンテナ150の内部に供給される。このとき、ダクト162がコンテナ150内の中央から偏心した位置で水平方向に開口しているから、ダクト162から導入された液体がコンテナ150の内部を旋回する。これにより、遠心力によって沈殿物が液体から分離され、沈殿物はコンテナ150の下部に沈殿する。 In the above configuration, when the built-in pump 120 is driven, liquid containing sediment flows from the nozzle 158 into the inside of the sleeve tube 160. After passing through the sleeve tube 160, the liquid is supplied to the inside of the container 150 from the duct 162. At this time, since the duct 162 opens horizontally at a position eccentric to the center of the container 150, the liquid introduced from the duct 162 swirls inside the container 150. As a result, the sediment is separated from the liquid by centrifugal force, and the sediment settles at the bottom of the container 150.

図4は、本実施形態の沈殿物回収ロボット100によって沈殿物を回収する原子力発電所建屋10の概略図である。なお、本実施形態では沈殿物を回収する施設として原子力発電所建屋10を例示したが、これに限定するものではない。水中に沈殿物が堆積している施設であれば、他の施設であっても上述した沈殿物回収ロボット100を好適に用いることが可能である。 Figure 4 is a schematic diagram of a nuclear power plant building 10 in which sediment is collected by the sediment collection robot 100 of this embodiment. Note that in this embodiment, the nuclear power plant building 10 is used as an example of a facility in which sediment is collected, but this is not limiting. The sediment collection robot 100 described above can also be suitably used in other facilities as long as sediment accumulates in the water.

図4に示すように、原子力発電所建屋10は、地上4階、地下2階建ての建物である。1Fは地上への出入り口であり、最地下のB2Fに汚染水が貯蔵されている。この汚染水の放射性物質を吸着するために、B2Fには袋に吸着材(例えばゼオライト等)を詰めた土嚢12が設置されている。本実施形態の沈殿物回収ロボット100は、水中に沈殿した吸着材を沈殿物として回収する。 As shown in FIG. 4, the nuclear power plant building 10 is a building with four floors above ground and two floors underground. The 1st floor is the entrance to the ground, and contaminated water is stored in the most underground level, B2F. To adsorb the radioactive materials in the contaminated water, sandbags 12 filled with adsorbent material (e.g., zeolite) are installed on B2F. The sediment recovery robot 100 of this embodiment recovers the adsorbent material that has settled in the water as sediment.

原子力発電所建屋10のB2Fには、水中沈殿物回収ロボット100が配置される。水中沈殿物回収ロボット100は、4Fに設置されているクレーン14によってB2Fに搬出される。水中沈殿物回収ロボット100はB2Fに到着するとフック(不図示)から外れて水中を自走する。水中沈殿物回収ロボット100にはフロートケーブル(不図示)が接続されて、電源が供給されると共に、カメラの画像データや各種センサーの信号が不図示の制御装置に送信される。 An underwater sediment recovery robot 100 is placed on B2F of the nuclear power plant building 10. The underwater sediment recovery robot 100 is transported to B2F by a crane 14 installed on 4F. When the underwater sediment recovery robot 100 arrives at B2F, it detaches from a hook (not shown) and moves underwater on its own. A float cable (not shown) is connected to the underwater sediment recovery robot 100 to supply power, and image data from a camera and signals from various sensors are sent to a control device (not shown).

図1に示すクレーン14は、ロボット本体110およびコンテナ150を、水中に搬入し且つ水中から搬出する。詳細には本実施形態では、ロボット本体110は、クレーン14に吊り下げられた状態で4FからB2Fに搬入される。このとき、ロボット本体110にはコンテナ150が装着されていないことが好ましい。これは、万が一、ロボット本体110からコンテナ150が外れた際の落下を防止するためである。一方、B2Fには、ロボット本体110の搬入に前後して、クレーン14によって複数の空のコンテナ150が搬入される。 The crane 14 shown in FIG. 1 carries the robot body 110 and the container 150 into and out of the water. In detail, in this embodiment, the robot body 110 is carried from the 4th floor to the B2F while suspended from the crane 14. At this time, it is preferable that the container 150 is not attached to the robot body 110. This is to prevent the container 150 from falling in the unlikely event that it becomes detached from the robot body 110. Meanwhile, multiple empty containers 150 are carried into the B2F by the crane 14 before and after the robot body 110 is carried in.

ロボット本体110は、クレーン14によってB2Fに搬入されたら、そこに配置されている空のコンテナ150をフックで持ち上げて装着する。そしてロボット本体110が内蔵ポンプ120で吸引しながら水中を走行することにより、水中の沈殿物がコンテナ150に吸入される。コンテナ150内に沈殿物が回収されたら、ロボット本体110はコンテナ150を外す。 When the robot body 110 is brought into B2F by the crane 14, it uses a hook to lift up the empty container 150 placed there and attaches it to the container. The robot body 110 then travels underwater while using the built-in pump 120 to suck up sediment in the water into the container 150. Once the sediment has been collected in the container 150, the robot body 110 removes the container 150.

上述したように、ロボット本体110が沈殿物の回収作業を行うフロアであるB2Fには複数の空のコンテナ150が搬入されている。沈殿物回収ロボット100は、装着しているコンテナ内に沈殿物が回収されたら、沈殿物が回収されたコンテナ150bをB2Fのフロアに降ろし、他の空のコンテナ150を装着して回収作業を継続する。 As described above, multiple empty containers 150 have been brought into B2F, the floor where the robot body 110 performs sediment collection operations. When the sediment collection robot 100 collects sediment in the attached container, it lowers the container 150b in which the sediment has been collected onto the B2F floor, and then attaches another empty container 150 to continue the collection operation.

B2Fのフロアに降ろされた回収後のコンテナ150bは、クレーン14のフックに掛けて搬出する。コンテナ150bを引き上げる際には、シャワー18によって洗浄する。そしてB1Fに設置したコンベヤ20に載せて移送し、処理装置22で密封その他の処理をする。それから放射線漏れを防ぐ遮蔽容器24に収納して、所定の格納庫に移送する。 After being lowered onto the B2F floor, the retrieved container 150b is hung on the hook of a crane 14 and transported away. When the container 150b is raised up, it is washed with a shower 18. It is then placed on a conveyor 20 installed on B1F for transport, where it is sealed and otherwise processed in a processing device 22. It is then stored in a shielded container 24 to prevent radiation leakage, and transported to a designated storage facility.

上記説明したように本実施形態の沈殿物回収システムでは、コンテナ150内に沈殿物が回収されたら、コンテナ150のみを搬入、搬出すればよい。ロボット本体110はいちど水中に搬入したら、作業が完了するまで地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を継続することができる。したがって、作業効率を大幅に向上することが可能となる。 As described above, in the sediment recovery system of this embodiment, once sediment has been recovered in the container 150, only the container 150 needs to be transported in and out. Once the robot body 110 is brought into the water, it can continue the sediment recovery work without being returned to land until the work is completed. This makes it possible to significantly improve work efficiency.

特に本実施形態では、ロボット本体110は、装着しているコンテナ150内に沈殿物が回収されたら、そのコンテナ(沈殿物が充填されたコンテナ150b)を外し、フロアにあらかじめ配置されている空のコンテナ150を速やかに装着して、待ち時間(インターバル)なしに作業を継続することができる。かかる構成によれば、1つのコンテナ150を使い回す場合と比べて、飛躍的に作業効率を向上させることができる。 In particular, in this embodiment, when the sediment is collected in the attached container 150, the robot main body 110 removes that container (container 150b filled with sediment) and quickly attaches an empty container 150 that has been placed on the floor in advance, so that the robot can continue working without waiting time (interval). This configuration can dramatically improve work efficiency compared to the case where one container 150 is reused.

図5は、図3のコンテナ150の下部拡大図である。図5(a)および(b)に示すように、本実施形態の沈殿物回収ロボット100では、コンテナ150(コンテナ本体152)の下部のうち、その側面152aに開口170が形成されている。またコンテナ150の側面152aには、かかる開口170を開閉する蓋172が設けられている。 Figure 5 is an enlarged view of the lower part of the container 150 in Figure 3. As shown in Figures 5(a) and (b), in the sediment recovery robot 100 of this embodiment, an opening 170 is formed in the side surface 152a of the lower part of the container 150 (container body 152). In addition, a lid 172 for opening and closing the opening 170 is provided on the side surface 152a of the container 150.

蓋172は、固定部材174を下げることによって開放状態で固定される。特に本実施形態では、固定部材174はコンテナ150の側面152aに沿って上下方向にスライドする枠体である。図5(a)に示すように、固定部材174(枠体)が下方にあって蓋172を固定しているとき、固定部材174(枠体)の下端は、コンテナ150の下端より下方に突出している。 The lid 172 is fixed in the open state by lowering the fixing member 174. In particular, in this embodiment, the fixing member 174 is a frame that slides vertically along the side surface 152a of the container 150. As shown in FIG. 5(a), when the fixing member 174 (frame) is at the bottom and fixing the lid 172, the bottom end of the fixing member 174 (frame) protrudes downward from the bottom end of the container 150.

そして、図5(b)に示すように、コンテナ150が施設(後述する原子力発電所建屋10のB2F)の床に着床すると、固定部材174(枠体)は床に押されて上方にスライド移動する。これにより、蓋172の固定が解除され、開口170が閉じられる。 Then, as shown in FIG. 5(b), when the container 150 lands on the floor of the facility (B2F of the nuclear power plant building 10, which will be described later), the fixing member 174 (frame) is pushed by the floor and slides upward. This releases the lid 172 and closes the opening 170.

また本実施形態では、蓋172はピン176を備え、コンテナ150の側面にはバネ178が設けられている。かかる構成によれば、図5(a)に示すように、蓋172が固定部材174によって固定されていると、蓋172のピン176がバネ178を圧縮した状態となる。そして、図5(b)に示すように固定部材174が上方にスライド移動して蓋172の固定が解除されると、ピン176がバネ178によって押し出される。これにより、蓋172が速やかに移動し、開口170が閉状態となる。 In this embodiment, the lid 172 is provided with a pin 176, and a spring 178 is provided on the side of the container 150. With this configuration, as shown in FIG. 5(a), when the lid 172 is fixed by the fixing member 174, the pin 176 of the lid 172 compresses the spring 178. Then, as shown in FIG. 5(b), when the fixing member 174 slides upward and the lid 172 is released from the fixed state, the pin 176 is pushed out by the spring 178. This causes the lid 172 to move quickly, and the opening 170 is closed.

図6は、水中へのコンテナの搬入を説明する図である。図6(a)は、開口170が形成されている本実施形態のコンテナ150を示していて、図6(b)は、開口が形成されていない比較例のコンテナ15を示している。水中(汚染水)に搬入する前のコンテナの内部には空気が入っている。このため、図6(b)に示す開口が形成されていないコンテナ15では、水中に搬入する際、そのままロボットに取り付けると内蔵ポンプ120を駆動することができなかった。さらに、空気の浮力によってコンテナ15が浮いて傾いてしまい、コンテナ15の挙動が不安定になるという課題もあった。 Figure 6 is a diagram explaining the carrying of a container underwater. Figure 6(a) shows a container 150 of this embodiment in which an opening 170 is formed, and Figure 6(b) shows a comparative example of a container 15 in which no opening is formed. Air is inside the container before it is carried underwater (into contaminated water). For this reason, when the container 15 without an opening shown in Figure 6(b) is attached to a robot as it is when it is carried underwater, it is not possible to drive the built-in pump 120. Furthermore, there is also the problem that the buoyancy of the air causes the container 15 to float and tilt, resulting in unstable behavior of the container 15.

これに対し、本実施形態の沈殿物回収ロボット100では、図5(a)、(b)および図6に示すように、コンテナ150(コンテナ本体152)の下部に開口170が形成されている。そして、固定部材174によって蓋172が固定されていることにより、開口170は開状態となっている。 In contrast, in the sediment recovery robot 100 of this embodiment, as shown in Figs. 5(a), (b) and 6, an opening 170 is formed in the lower part of the container 150 (container body 152). The opening 170 is in an open state because the lid 172 is fixed by a fixing member 174.

上記構成によれば、コンテナ150を水中に搬入する際には、開口170からコンテナ150の内部に水(汚染水)が流入し、コンテナ150の上部の空気抜き弁180(図1参照)から空気が抜ける。したがって、コンテナ150の内部に水(汚染水)が進入するため、コンテナ内部から速やかに空気を抜いて内蔵ポンプ120を駆動可能な状態とすることが可能となり、さらにコンテナ150の姿勢を保ったまま安定して水中に沈めることができる。 According to the above configuration, when the container 150 is brought into the water, water (contaminated water) flows into the inside of the container 150 from the opening 170, and air is released from the air vent valve 180 (see FIG. 1) at the top of the container 150. Therefore, as the water (contaminated water) enters the inside of the container 150, it is possible to quickly release the air from inside the container and make the built-in pump 120 operable, and furthermore, the container 150 can be stably submerged in the water while maintaining its posture.

そして、コンテナ150が施設の床に着床すると、蓋172によって開口170が閉じられたとなる。固定部材174(枠体)は床に押されて上方にスライド移動する。これにより、蓋172の固定が解除され、開口170が閉状態となる。すると、内蔵ポンプ120を駆動して内部が負圧になった際には下部の開口170も上部の空気抜き弁180も開かないため、ノズル158のみから沈殿物を含む汚染水がコンテナ150の内部に流入する。これにより、沈殿物回収ロボット100を用いて沈殿物を効率的に回収することが可能となる。 When the container 150 lands on the floor of the facility, the opening 170 is closed by the lid 172. The fixing member 174 (frame) is pushed by the floor and slides upward. This releases the fixing of the lid 172, and the opening 170 is closed. Then, when the built-in pump 120 is driven to create negative pressure inside, neither the lower opening 170 nor the upper air vent valve 180 opens, so that contaminated water containing sediment flows into the inside of the container 150 only from the nozzle 158. This makes it possible to efficiently collect sediment using the sediment collection robot 100.

図7は、コンテナの他の例を説明する図である。図7(a)は、コンテナ200を下方から観察した図である。図7(b)は、コンテナ200の開口210近傍の拡大斜視図である。図7(a)および(b)に示すコンテナ200では、その下部のうち、底面202に開口210が形成されていて、かかる開口210を開閉する蓋220もコンテナ200の底面202に設けられている。蓋220は開口210とおおむね一致する穴222が形成された枠体であり、この蓋の外側に沿って可撓性を有する弁体224が配置されている。蓋220は連結点P1によってコンテナの底面202に回転可能に軸支されていて、弾性体226(トーションばね)によって底面202に向かって付勢されている。 Figure 7 is a diagram illustrating another example of a container. Figure 7(a) is a diagram of a container 200 observed from below. Figure 7(b) is an enlarged perspective view of the vicinity of an opening 210 of the container 200. In the container 200 shown in Figures 7(a) and (b), an opening 210 is formed in the bottom surface 202 of the lower part, and a lid 220 for opening and closing the opening 210 is also provided on the bottom surface 202 of the container 200. The lid 220 is a frame body in which a hole 222 that roughly coincides with the opening 210 is formed, and a flexible valve body 224 is arranged along the outside of the lid. The lid 220 is rotatably supported on the bottom surface 202 of the container by a connection point P1, and is biased toward the bottom surface 202 by an elastic body 226 (torsion spring).

また図7(a)および(b)に示すコンテナ200では、固定部材230は、蓋220を下方に向かって起こすつっかい棒である。蓋220の連結点P1とは反対側には、固定部材230を蓋220に対して回転可能に軸支する連結点P2が備えられている。固定部材230は弾性体232(トーションばね)によって蓋220と揃う方向(閉じる方向)に付勢されている。 In the container 200 shown in Figures 7(a) and (b), the fixing member 230 is a support bar that holds the lid 220 downward. On the opposite side of the lid 220 from the connection point P1, there is a connection point P2 that supports the fixing member 230 rotatably relative to the lid 220. The fixing member 230 is biased by an elastic body 232 (torsion spring) in a direction in which it aligns with the lid 220 (closing direction).

図8は、図7に示すコンテナ200の蓋220の開閉機構を説明する図である。図8(a)に示すコンテナ200では、着床する前には、固定部材230であるつっかい棒の先端230aがコンテナ200の底面202に形成された溝202aに嵌まってつっかえている。これにより、蓋220が下方に向かって起こされていて、開口210は開状態となっている。 Figure 8 is a diagram explaining the opening and closing mechanism of the lid 220 of the container 200 shown in Figure 7. In the container 200 shown in Figure 8 (a), before landing, the tip 230a of the support rod, which is the fixing member 230, fits into and is supported by a groove 202a formed in the bottom surface 202 of the container 200. This causes the lid 220 to be tilted downward, and the opening 210 to be in an open state.

そして、コンテナ200が着床し、固定部材230(つっかい棒)が上方に強く押されることで、固定部材の先端230aが底面の溝202aから外れる。すると固定部材230が弾性体232によって蓋220との連結点P2を中心に回動する。これにより、図8(b)に示すように蓋220が弾性体226によってコンテナ200との連結点P1を中心に回動し、蓋220がコンテナ200の底面202に当接する。これにより、開口210が閉状態となる。すると、内蔵ポンプ120を駆動して内部が負圧になった際には弁体224が閉じるため、ノズル158のみから沈殿物を含む汚染水がコンテナ150の内部に流入する。これにより、沈殿物回収ロボット100を用いて沈殿物を効率的に回収することが可能となる。 Then, the container 200 lands on the floor, and the fixing member 230 (support rod) is strongly pushed upward, causing the tip 230a of the fixing member to come out of the groove 202a on the bottom surface. Then, the fixing member 230 rotates around the connection point P2 with the lid 220 by the elastic body 232. As a result, as shown in FIG. 8(b), the lid 220 rotates around the connection point P1 with the container 200 by the elastic body 226, and the lid 220 abuts against the bottom surface 202 of the container 200. This closes the opening 210. Then, when the built-in pump 120 is driven to create a negative pressure inside, the valve body 224 closes, and contaminated water containing sediment flows into the inside of the container 150 only from the nozzle 158. This makes it possible to efficiently collect sediment using the sediment collection robot 100.

上記説明したように、図7および図8に示すコンテナ200においても着床前には開口210が開状態となっていることにより、水中にコンテナ200を水中に搬入する際には、開口210からコンテナ200の内部に水(汚染水)が流入する。したがって、コンテナ内部から速やかに空気を抜いて内蔵ポンプ120を駆動可能な状態とすることが可能となり、さらに水中に配置する際のコンテナ200の挙動を安定させることができる。 As described above, in the container 200 shown in Figures 7 and 8, the opening 210 is in an open state before landing, so that when the container 200 is brought into water, water (contaminated water) flows into the inside of the container 200 through the opening 210. Therefore, it is possible to quickly remove air from inside the container to make the built-in pump 120 operable, and further to stabilize the behavior of the container 200 when placed in water.

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。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the examples described. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.

本発明は、水中に沈殿している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。 The present invention can be used as an underwater sediment recovery robot that recovers sediments that have settled in water.

10…原子力発電所建屋、12…土嚢、14…クレーン、15…コンテナ、18…シャワー、20…コンベヤ、22…処理装置、24…遮蔽容器、100…沈殿物回収ロボット、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、152a…側面、154…ハンガー、156…吐出口、158…ノズル、160…スリーブ管、162…ダクト、170…開口、172…蓋、174…固定部材、176…ピン、178…バネ、180…空気抜き弁、200…コンテナ、202…底面、202a…溝、210…開口、220…蓋、222…穴、224…弁体、226…弾性体、230…固定部材、230a…先端、232…弾性体 10...nuclear power plant building, 12...sandbags, 14...crane, 15...container, 18...shower, 20...conveyor, 22...treatment device, 24...shielding container, 100...sediment collection robot, 110...robot body, 112...crawler, 114...pump suction port, 116...support plate, 120...built-in pump, 132...hook, 134...arm, 150...container, 152...container body, 152a...side surface, 154...hanger, 156...discharge port, 158...nozzle, 160...sleeve tube, 162...duct, 170...opening, 172...lid, 174...fixing member, 176...pin, 178...spring, 180...air vent valve, 200...container, 202...bottom surface, 202a...groove, 210...opening, 220...lid, 222...hole, 224...valve body, 226...elastic body, 230...fixing member, 230a...tip, 232...elastic body

Claims (3)

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着脱可能なコンテナと、
前記コンテナの下部に設けられた開口と、
前記開口を開閉する蓋と、
前記蓋を開放状態で固定する固定部材と、
を備え、
前記固定部材は前記コンテナが施設の床に着床するときに移動して前記蓋の固定を解除し、
前記蓋は固定が解除されると前記開口を閉じることを特徴とする水中沈殿物回収ロボット。
A robot body capable of moving underwater;
a container detachable from the robot body;
an opening provided at a lower portion of the container;
A cover for opening and closing the opening;
A fixing member for fixing the lid in an open state;
Equipped with
the securing member moves to release the lid when the container lands on the floor of the facility;
An underwater sediment recovery robot, characterized in that the lid closes the opening when released.
前記蓋はコンテナの側面に設けられていて、
前記固定部材はコンテナの側面に沿ってスライドする枠体であって、該枠体が前記蓋を固定しているとき該枠体の下端が前記コンテナの下端より下方に突出していて、前記コンテナが着床するとき該枠体は床に押されて上方にスライドすることを特徴とする請求項1に記載の水中沈殿物回収ロボット。
The lid is attached to a side of the container,
The underwater sediment recovery robot described in claim 1, characterized in that the fixing member is a frame that slides along the side of the container, and when the frame fixes the lid, the lower end of the frame protrudes downwardly beyond the lower end of the container, and when the container lands on the floor, the frame is pushed by the floor and slides upward.
前記蓋はコンテナの底面に設けられていて、
前記固定部材は、前記蓋を下方に向かって起こすつっかい棒であって、前記コンテナが着床するとき該つっかい棒は床に押されて外れることを特徴とする請求項1に記載の水中沈殿物回収ロボット。
The lid is attached to the bottom surface of the container,
2. The underwater sediment recovery robot according to claim 1, wherein the fixing member is a support bar for lifting the lid downward, and when the container is placed on the floor, the support bar is pushed against the floor and comes off.
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