JP2000258587A - 原子炉内構造物の遠隔取扱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】炉心シュラウドの外壁全周に亘って接近（アク
セス）可能とし、また検査、予防保全、補修などのいか
なる工事にも効率よく適用させる。 【解決手段】炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設
置され、周方向の位置決めを行う走行台車１１と、この
走行台車１１に保持され、炉心シュラウド２の胴外壁と
原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた
空間内に懸垂されるＬ型構造物２０と、このＬ型構造物
２０に取り付けられ各種検査および作業のいずれかを行
うツール１３と、このツール１３を上下方向に駆動する
昇降機構と、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０と
を備え、前記空間内における炉内構造物にツール１３を
アクセスして検査、予防保全および補修を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子炉発電
所プラントなどにおける原子炉圧力容器内および炉内構
造物を検査、予防保全および補修するための装置に係
り、特に原子炉圧力容器内の冷却水の水中環境下におい
て、炉内構造物であるシュラウド胴外壁とバッフルプレ
ートおよび原子炉圧力容器内壁で仕切られた空間内に存
在する溶接構造物表面を対象として検査、予防保全およ
び補修を行う原子炉内構造物の遠隔取扱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽水炉、例えば沸騰水型原子炉の炉内構
造物は、高温高圧環境下において十分な耐食性と高温強
度を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼ま
たはニッケル基合金によって構成されている。

【０００３】しかしながら、炉内構造物のうち交換困難
な部材については、これらの部材がプラントの長期に及
ぶ運転により厳しい環境に曝され、また中性子照射の影
響も受け材料劣化の問題が懸念される。特に、炉内構造
物の溶接部近傍は、溶接入熱による材料の鋭敏化および
引張り残留応力の影響から潜在的な応力腐食割れの危険
性を有している。

【０００４】最近、原子力発電プラントの安定運転のた
め、予防保全対策として遠隔取扱装置に各種検査装置を
取り付け、溶接部近傍の非破壊検査を行ったり、あるい
は種々の材料の表面改良予防保全工事、補修工事が行わ
れている。

【０００５】その中でシュラウド検査装置としては、例
えば特開平８−２４０６９０号公報に開示されたものが
ある。このシュラウド検査装置１は、図８および図９に
示すように原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウ
ド２の上部フランジ２ａに設置され、周方向の位置決め
を行う走行台車３と、この走行台車３に保持され昇降レ
ール４を介して上下動する検査ヘッド５と、この検査ヘ
ッド５の上下方向の位置決めを行う手段とを備え、炉心
シュラウド２の溶接部およびその近傍の炉内構造物にア
クセスして非破壊検査による健全性確認を可能としてい
る。

【０００６】すなわち、シュラウド検査装置１は、炉心
シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁とバッフル
プレートとで囲まれた空間内に２本のレールによる昇降
レール４が設けられた検査装置を懸垂し、その昇降レー
ル４の保持部６下端に４本のリンクアームからなるリン
ク機構７を設け、このリンク機構７の上部をエアシリン
ダ８によって押すことで、この部分が炉心シュラウド２
から離れる方向に移動する。この移動により、反対側に
取り付けられている昇降レール４が炉心シュラウド２の
壁面に押し付けられるように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の遠隔取扱装置としてのシュラウド検査装置１は、図
８および図９に示すように全体形状がほぼ直線型であ
り、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ装
置を押し付ける機構であるため、装置を上方から入れ込
んだ方位に対して同一の半径方向にしか炉心シュラウド
２の外壁面へは接近することができない。

【０００８】したがって、従来のシュラウド検査装置１
では、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ
装置を押し付ける機構であることから、炉心シュラウド
２の上部胴２ｂから原子炉圧力容器側に突き出し、上部
に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配
管の真下の炉心シュラウド２の外壁面へ検査ヘッド５を
接近させることはできず、この部分の検査、予防保全工
事、補修などは不可能であるという課題があった。よっ
て、炉心シュラウド２の全周へ検査ヘッド５を接近させ
ることができないという課題があった。

【０００９】また、従来の遠隔取扱装置としてのシュラ
ウド検査装置１は、検査装置、予防保全工事用施工装
置、補修用ツールなど毎に炉心シュラウド２へ接近ある
いは押し付ける装置構成が必要となっており、様々な装
置を炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁と
バッフルプレートとで囲まれた狭隘部（以下、アニュラ
ス部と称す。）に挿入したり取り出したりする必要があ
り、取扱作業を困難なものにしていた。加えて、アニュ
ラス部には、図９に示すようにジェットポンプ９が設置
され炉心シュラウド２との隙間が狭いため、各種ツール
の取り扱いを一層困難なものとしていた。

【００１０】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、炉心シュラウドの外壁全周に亘って接近（アク
セス）可能とし、また検査、予防保全、補修などのいか
なる工事にも効率よく適用可能な原子炉内構造物の遠隔
取扱装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、
請求項１記載の発明では、原子炉圧力容器内に設けられ
た炉心シュラウドの上部フランジに設置され、周方向の
位置決めを行う走行台車と、この走行台車に保持され、
前記炉心シュラウドの胴外壁と前記原子炉圧力容器の内
壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂される
Ｌ型構造物と、このＬ型構造物に取り付けられ各種検査
および作業のいずれかを行うツールと、このツールを上
下方向に駆動する昇降機構と、前記ツールを旋回駆動す
る旋回機構とを備え、前記空間内における炉内構造物に
前記ツールをアクセスして検査、予防保全および補修を
可能としたことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項１によれば、炉心シュラウ
ドの上部フランジに走行台車が設置されているので、上
部フランジに沿った周方向の位置決めを容易に行うこと
ができる。この走行台車にＬ型構造物が保持され、この
Ｌ型構造物は炉心シュラウドの胴外壁と原子炉圧力容器
の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂さ
れるとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツ
ールが取り付けられており、ツールを上下方向に駆動す
る昇降機構と、ツールを旋回駆動する旋回機構とを備え
ているので、炉心シュラウドの胴外壁部にツールを接近
させることが可能となり、また走行台車により炉心シュ
ラウド全周の任意の位置に装置を配置することができ
る。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車は、
炉心シュラウドの上部フランジに直接設置されるととも
に、前記炉心シュラウド上部のフランジ形状に基づいて
位置決めおよび車輪による周方向移動を行うことで前記
炉心シュラウド全周の任意の位置に配置可能に構成した
ことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明によれば、走行台車は、炉
心シュラウドの上部フランジに直接設置され、そのフラ
ンジ形状に基づいた位置決めが可能であり、また車輪に
よる周方向移動を行うことで炉心シュラウド全周の任意
の位置に走行台車を配置することができる。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、
Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに設置したことを
特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明では、請求項１または
３記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降
機構は、Ｌ型構造物を上下に駆動し、かつツールが取り
付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を炉心シュラウ
ド外壁面上で上下に位置決め可能としたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項３および４の発明によれば、Ｌ型構
造物および走行台車のいずれかに昇降機構を設置したこ
とより、Ｌ型構造物の水平側端面を炉心シュラウドの外
壁面上で上下に位置決めすることが可能になる。このた
め、Ｌ型構造物の水平側端面近傍およびツールの長さを
作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を取り付
けることにより、炉心シュラウド上下方向の任意の位置
での検査，予防保全工事および補修工事が可能となる。

【００１８】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、旋回機構は、
Ｌ型構造物の垂直部に設置され、このＬ型構造物を旋回
して炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング
部直下の炉心シュラウド外周面に、ツールが取り付けら
れる前記Ｌ型構造物の水平部端面を押付け可能としたこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項５の発明によれば、炉心シュラウド
上部胴の外周面、および炉心シュラウドの上部胴と中間
胴とのオーバハング部真下の炉心シュラウド外周面にＬ
型構造物の水平側端面を押し付けることができるように
したので、炉心シュラウドの任意の位置にツールを配置
することができる。

【００２０】請求項６記載の発明では、請求項１または
５記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、旋回
機構は、Ｌ型構造物を旋回させる駆動モータが密閉容器
に収納され、この密閉容器は装置本体の水中での吊バラ
ンス、浮力を考慮した形状であることを特徴とする。

【００２１】請求項６の発明によれば、密閉容器は装置
本体の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状である
ため、アニュラス部などの狭隘部での作業性を高め、作
業時間を短縮させることができる。

【００２２】請求項７記載の発明では、請求項４または
５記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型
構造物の水平部の長さは、炉心シュラウドの上部胴から
原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっている
ガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下のシュラウ
ド外壁面まで、斜めに接近可能な長さに設定したことを
特徴とする。

【００２３】請求項７の発明によれば、Ｌ型構造物の水
平部の長さは、炉心シュラウドの上部胴から原子炉圧力
容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッ
ドおよびコアスプレイ配管の真下のシュラウド外壁面ま
で、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来は
接近不可能であったガイドロッドおよびコアスプレイ配
管の真下の炉心シュラウド外壁面に容易にアクセスする
ことが可能となり、当該部分の各種非破壊検査、溶接部
近傍への予防保全工事あるいは炉心シュラウド外壁面へ
の補修工事が可能となる。

【００２４】請求項８記載の発明では、請求項１記載の
原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の
水平部端面を各種ツールが水中遠隔で取付可能な結合手
段を具備した取付ベースとし、超音波探傷試験センサ，
渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツー
ルの他、レーザピーニング，ショットピーニングなどの
予防保全で使用する作業ツールを前記取付ベースにユニ
ット的に取付けまたは交換可能としたことを特徴とす
る。

【００２５】請求項８の発明によれば、各種ツールの長
さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提
供することができるので、作業の汎用性を向上させるこ
とができる。

【００２６】請求項９記載の発明では、請求項８記載の
原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、各種ツールの
結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能
としたことを特徴とする。

【００２７】請求項９の発明によれば、結合部近傍には
近接距離センサを配置し、結合確認を確実に行うことが
できるため、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供すること
が可能となる一方、作業を容易に進行させることができ
る。

【００２８】請求項１０記載の発明では、請求項８記載
の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物
の水平部端面に各種ツール結合後の脱落防止用のクラン
プ機構を配置したことを特徴とする。

【００２９】請求項１０の発明によれば、Ｌ型構造物の
水平部端面にクランプ機構を配置したことにより、各種
ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。

【００３０】請求項１１記載の発明では、請求項１また
は８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、レ
ーザピーニング用施工装置を結合する場合、走行台車は
炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋
回可能とし、かつ前記走行台車とＬ型構造物を水中遠隔
で取付可能な結合手段を前記走行台車に設けたことを特
徴とする。

【００３１】請求項１１の発明によれば、走行台車とＬ
型構造物は水中遠隔で取付可能な結合手段を設けたこと
により、作業用途を拡大させることが可能となる。すな
わち、レーザピーニングを使用した予防保全工事のよう
にレーザ光を気中伝送させる必要がある場合は、炉心を
中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回する
走行台車とＬ型構造物との結合が可能となる。

【００３２】請求項１２記載の発明では、請求項１１記
載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車
とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を
配置し、その結合部近傍に近接距離センサを配置し、結
合確認を可能としたことを特徴とする。

【００３３】請求項１２の発明によれば、走行台車とＬ
型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置
したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止
することができる。また、結合部近傍に近接距離センサ
を配置し、結合確認を可能としたことにより、信頼性の
高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作
業を容易に進行させることができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る原子炉内構造
物の遠隔取扱装置の実施形態を図面に基づいて説明す
る。

【００３５】図１は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔
取扱装置の第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から
炉心シュラウド側を見た縦断面図、図２は図１の原子炉
内構造物の遠隔取扱装置をアニュラス部側を見た断面図
である。なお、炉心シュラウドおよびジェットポンプ
は、図８および図９と同一の符号を付して説明する。

【００３６】本実施形態の遠隔取扱装置（装置本体）１
０は、図１および図２に示すようにＢＷＲの定期検査な
どに原子炉圧力容器内の炉心シュラウド２の外周側に位
置するジェットポンプ９との間の空間にツールが入るよ
うに、図示しない燃料交換機の補助ホイストなどにより
吊り下ろされ、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上
に走行台車１１部分が着座するように構成されている。

【００３７】また、遠隔取扱装置１０は、原子炉圧力容
器内に設けられた炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ
に設置され、周方向の位置決めを行う上記走行台車１１
と、この走行台車１１に保持され、炉心シュラウド２の
胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁と図示しないバッフ
ルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内で、ジェッ
トポンプ９上部に懸垂されるＬ型構造物２０と、このＬ
型構造物２０に取り付けられ各種検査および作業のいず
れかを行うツール１３と、このツール１３を上下方向に
駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動する旋
回機構３０とを備え、アニュラス部１２内における炉内
構造物にツール１３をアクセスして検査、予防保全およ
び補修を可能とするものである。

【００３８】すなわち、Ｌ型構造物２０は、炉心シュラ
ウド２の上部フランジ２ａに設置された走行台車１１か
らジェットポンプ９上方に懸垂されるように走行台車１
１に固定されている。そして、Ｌ型構造物２０は、走行
台車１１に設置された昇降機構２５を駆動することによ
りツール１３を上下方向に位置決めすることができる。
また、Ｌ型構造物２０は走行台車１１に固定される垂直
部としての垂直軸２１と、この垂直軸２１に対して水平
方向に連結された水平部としての水平軸２２とを備え
る。

【００３９】走行台車１１に設置された走行機構１４に
は、車輪１５が２つ以上取り付けられ、これらの車輪１
５が炉心シュラウド２の上部フランジ３に回転可能に接
地している。また、走行台車１１の下部には、図２に示
すように炉心シュラウド２のスカート２ｂを両側から挟
み込むためのガイド板１６が２枚固定され、これらのガ
イド板１６がスカート２ｂに倣いながら移動すること
で、走行台車１１は上部フランジ２ａ上をこのフランジ
形状に基づいて旋回可能となる。

【００４０】したがって、車輪１５による周方向移動で
あるため、その車輪径と接地位置（シュラウド径）から
走行台車１１の周方向位置を検出したり、制御したりす
ることが可能であり、遠隔取扱装置１０を炉心シュラウ
ド２全周の任意の位置に配置することができる。

【００４１】さらに、走行台車１１には上記昇降機構２
５が設置され、この昇降機構２５は、図２に示すように
駆動源であるＡＣサーボモータ２６と、このＡＣサーボ
モータ２６に取り付けられたボールねじ２７と、このボ
ールねじ２７に一端が固定されかつ他端がＬ型構造物２
０に固定される固定部２８とを備えている。したがっ
て、ＡＣサーボモータ２６を駆動させ、その回転力をボ
ールネジ２７を介して固定部２８に伝達し、この固定部
２８を上下動させることにより、Ｌ型構造物２０が上下
動可能となる。

【００４２】本実施形態の昇降機構２５では、昇降スト
ロークが５０〜１５０ｍｍ程度しかとれないため、作業
を実施したい炉心シュラウド２の上部胴２ｃの位置によ
ってはそれ以上のストロークが必要であり、この場合に
は垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプタ２３の
長さでストロークを調整するようにしている。

【００４３】さらに、ツール１３を旋回駆動する旋回機
構３０は、Ｌ型構造物２０の垂直軸２１に取り付けら
れ、この垂直軸２１を回転させることにより、水平軸２
２が旋回し、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端面を炉
心シュラウド２の外壁面へ接近させることができる構成
となっている。

【００４４】すなわち、旋回機構３０は、垂直軸２１に
固定板３１を介して固定した密閉容器３２と、この密閉
容器３２内に収納したＡＣサーボモータ３３と、このＡ
Ｃサーボモータ３３の回転力を伝達する作動連結部３４
と、この作動連結部３４に噛み合って垂直軸２１の外周
面に固着されたギヤ３５とを備える。

【００４５】したがって、旋回機構３０は、ＡＣサーボ
モータ３３を駆動させ、その回転力を作動連結部３４を
介してギヤ３５に伝達し、このギヤ３５を回転させるこ
とにより、Ｌ型構造物２０が旋回可能となる。この場
合、Ｌ型構造物２０の旋回角度の制御は、ＡＣサーボモ
ータ３３の回転数を制御することにより行う。

【００４６】ここで、密閉容器３２は垂直軸２１に固定
されているので、ツール１３と水平軸２２との結合時も
干渉することなく結合作業を行うことが可能である。ま
た、Ｌ型構造物２０の水平軸２２上部には、何等部品が
配置されていないので、炉心シュラウド２の上部胴２ｃ
と中間胴２ｄとのオーバハング部直下にＬ型構造物２０
の水平軸２２を配置させることが可能になる。

【００４７】さらに、密閉容器３２は、装置本体として
の遠隔取扱装置１０の水中での吊バランス、浮力を考慮
した形状であるため、アニュラス部１２などの狭隘部で
の作業性が向上し、作業時間を短縮させることができ
る。ツール１３の形状，重量によっては、オペレーショ
ンフロア上で予めツール１３をＬ型構造物２０に取り付
けておき、そのまま水中に設置することも可能である。
この場合、本遠隔取扱装置１０の水中での吊バランスに
よっては、密閉容器３２内に重りを入れてバランスをと
ることも可能である。

【００４８】ところで、図３および図４（Ａ），（Ｂ）
に示すように炉心シュラウド２の上部胴２ｃからは、原
子炉圧力容器１７側に突き出し、上部に立ち上がってい
るガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９がそれ
ぞれ配置されている。

【００４９】このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の
長さは、ガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９
の真下の炉心シュラウド２外壁面まで斜めに接近可能な
長さに設定されている。

【００５０】すなわち、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の
長さは、コアスプレイ配管１９横からガイドロッド１８
真下までの長さが必要であり、本遠隔取扱装置１０では
予め水平軸２２の長さを約７００〜８５０ｍｍ程度に調
整してＬ型構造物２０を構成している。そして、本遠隔
取扱装置１０を吊り降ろした位置と作業や検査を実施し
たい炉心シュラウド２の外壁面との位置調整は、旋回機
構３０によりＬ型構造物２０の旋回角度を調整して行
う。

【００５１】Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端下部に
は、水中遠隔操作によりツール１３（図１〜図３の場合
は検査ツール）が取り付けられている。この水平軸２２
の先端下部がツール１３の取付ベースとなり、この取付
ベースに対してツール１３がユニット的に取付けまたは
交換可能とされる。ここで、図１〜図３で用いられる検
査ツールとしては、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷
試験センサ，水中ＴＶカメラなどが挙げられる。また、
水平軸２２の先端下部に取り付けられるツール１３は作
業ツールでもよく、この作業ツールとしては、例えば予
防保全で使用するレーザピーニング，ショットピーニン
グなどのツールが挙げられる。

【００５２】また、水平軸２２の先端下部には、水圧ま
たは空圧シリンダを使用したクランプ機構３６が設置さ
れ、このクランプ機構３６によりツール１３の先端を固
定し、ツール１３結合後の脱落防止を図っている。

【００５３】その結合部近傍には、近接距離センサ３７
が配置され、この近接距離センサ３７でツール１３の位
置を確認可能な構成となっている。これは、遠隔取扱装
置１０を水中に入れる前に、オペレーションフロアなど
の気中で事前に結合時の水平軸２２とツール１３の距離
を測定しておき、水中において結合後、この近接距離セ
ンサ３７の測定値と比較し、結合状態を確認しようとす
るものである。

【００５４】上記のように図１〜図３はツール１３とし
ては検査ツールを用いたものであり、この検査ツールに
は例えば水中ＴＶカメラなどの検査ヘッド３８が取り付
けられる。この検査ヘッド３８は、その取付部３９がラ
ック４０ａ，ピニオン４０ｂ，ギヤ４０ｃなどの作動連
結部４０を介してＡＣサーボモータ４１の駆動軸と作動
連結されている。したがって、ＡＣサーボモータ４１を
駆動させると、その回転力がギヤ４０ｃを介してピニオ
ン４０ｂを回転させることで、このピニオン４０ｂと噛
み合うラック４０ａが上方または下方に移動する。する
と、取付部３９を介して検査ヘッド３８を昇降ガイド４
２に沿って上下させることにより、炉心シュラウド２の
外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。

【００５５】なお、本実施形態における走行台車１１，
昇降機構２５および旋回機構３０などの駆動機構は、例
えばオペレーションフロアに設置された制御盤によって
遠隔にて駆動制御される。

【００５６】図５は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔
取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第１変形例
を示す構成図である。なお、前記第１実施形態と同一ま
たは対応する部分には同一の符号を付して説明する。以
下の変形例および実施形態も同様である。

【００５７】この第１変形例の昇降機構２５ａでは、走
行台車１１にＡＣサーボモータ４３を直接固定し、この
ＡＣサーボモータ４３の駆動軸にギヤ４４を取り付け、
このギヤ４４と噛み合うギヤ４５をピニオン４６と同一
軸に取り付け、この軸も走行台車１１側に固定されてい
る。そして、ピニオン４６は垂直軸２１の周面に固定し
たラック４７と噛み合うように設けられている。

【００５８】したがって、ＡＣサーボモータ４３を駆動
させると、その回転力がギヤ４４およびギヤ４５を介し
てピニオン４６を回転させることで、このピニオン４６
と噛み合うラック４７が上方または下方に移動する。す
ると、Ｌ型構造物２０が上下して炉心シュラウド２の外
壁面の任意の高さでの検査が可能となる。

【００５９】図６は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔
取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第２変形例
を示す構成図である。

【００６０】この第２変形例の昇降機構２５ｂでは、垂
直軸２１の上部２１ａに対してその下部２１ｂが分離構
成され、垂直軸２１の上部２１ａにＡＣサーボモータ４
８を直接固定し、このＡＣサーボモータ４８の駆動軸に
ギヤ４９を取り付け、このギヤ４９と噛み合うギヤ５０
をピニオン５１と同一軸に取り付け、この軸も垂直軸２
１の上部２１ａ側に固定されている。そして、ピニオン
５１は垂直軸２１の下部２１ｂに固定したラック５２と
噛み合うように設けられている。

【００６１】したがって、ＡＣサーボモータ４８を駆動
させると、その回転力がギヤ４９およびギヤ５０を介し
てピニオン５１を回転させることで、このピニオン５１
と噛み合うラック５２が上方または下方に移動する。す
ると、Ｌ型構造物２０の下部２１ｂが上下して炉心シュ
ラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。

【００６２】次に、本実施形態の作用について説明す
る。

【００６３】通常の定期検査で取り外す機器を取り外し
た後、炉水を保持した状態で遠隔取扱装置１０を原子炉
圧力容器１７内の炉心シュラウド２の外周側に位置する
ジェットポンプ９との間にツール１３が入るように吊り
下げる。そして、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ
に走行台車１１を着座させた後、走行台車１１を上部フ
ランジ２ａ上を旋回させることで、遠隔取扱装置１０を
炉心シュラウド２全周の所望の位置に配置する。

【００６４】次いで、図２に示す昇降機構２５を作動さ
せて各種検査および作業のいずれかを行うツール１３を
炉心シュラウド２の外壁面に対して上下方向の位置決め
を行った後、図１に示す旋回機構３０を作動させてツー
ル１３を炉心シュラウド２の外壁面へ接近させることに
より、ツール１３に設けられた検査ヘッド３８で検査を
行うことが可能となる。

【００６５】このように本実施形態によれば、炉心シュ
ラウド２の上部フランジ２ａに走行台車１１が設置され
ているので、上部フランジ２ａに沿った周方向の位置決
めを容易に行うことができる。この走行台車１１にＬ型
構造物２０が保持され、このＬ型構造物２０は炉心シュ
ラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器１７の内壁とバッフ
ルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内に懸垂され
るとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツー
ル１３が取り付けられており、このツール１３を上下方
向に駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動す
る旋回機構３０とを備えているので、炉心シュラウド２
の胴外壁部にツール１３を接近させることが可能とな
る。

【００６６】また、走行台車１１は、炉心シュラウド２
の上部フランジ２ａに直接設置され、そのフランジ形状
に基づいた位置決めが可能であり、また車輪１５による
周方向移動を行うことで、炉心シュラウド２全周の任意
の位置に走行台車１１を配置することができる。したが
って、走行台車１１により炉心シュラウド２全周の任意
の位置に遠隔取扱装置１０を配置することができる。

【００６７】さらに、走行台車１１にＬ型構造物２０が
一体で保持されており、またアニュラス部１２内のジェ
ットポンプ９上部に懸垂されたＬ型構造物２０は、上下
方向に位置決めする昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を
走行台車１１またはＬ型構造物２０自体に設け、また旋
回を行う旋回機構３０を備えているので、炉心シュラウ
ド２の任意の胴外壁部に接近させることが可能となる。
ここで、昇降機構２５では十分なストロークが得られな
い場合は、垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプ
タ２３の長さで高さ方向を調整することができる。

【００６８】したがって、Ｌ型構造物２０および走行台
車１１のいずれかに昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を
設置したことより、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面を
炉心シュラウド２の外壁面上で上下に位置決めすること
が可能になる。このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２
端面に取り付けたツール１３の長さを作業部位あるいは
施工部位ごとに特化したものを取り付けることにより、
炉心シュラウド２の上下方向の任意の位置での検査、予
防保全工事および補修工事が可能となる。

【００６９】また、炉心シュラウド２の上部胴２ｃの外
周面、および炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２
ｄとのオーバハング部真下の炉心シュラウド２外周面に
Ｌ型構造物２０の水平側端面を押し付けることができる
ようにしたので、炉心シュラウド２の任意の位置にツー
ル１３を配置することができる。

【００７０】さらに、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面
には、水中遠隔で取付可能なクランプ機構３６を具備し
ているので、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験セ
ンサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツール，レーザピーニ
ング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作
業ツール、補修作業ツールの取付け，交換が可能とな
る。これにより、作業ツールの長さを作業部位あるいは
施工部位ごとに特化した装置を提供することができるの
で、作業の汎用性を向上させることができる。

【００７１】そして、その結合部近傍には、近接距離セ
ンサ３７を配置し、結合確認を確実に行うことができる
ため、信頼性の高い遠隔取扱装置１０を提供することが
可能となる一方、作業を容易に進行させることができ
る。また、Ｌ型構造物２０の水平部２２端面にクランプ
機構３６を配置したことにより、各種ツール結合後の脱
落を未然に防止することができる。

【００７２】Ｌ型構造物２０の水平部２２の長さは、炉
心シュラウド２の上部胴２ｃから原子炉圧力容器１７側
に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッド１８
およびコアスプレイ配管１９の真下のシュラウド外壁面
まで、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来
は接近不可能であったガイドロッド１８およびコアスプ
レイ配管１９の真下の炉心シュラウド２の外壁面に容易
にアクセスすることが可能となり、当該部分の各種非破
壊検査、溶接部近傍への予防保全工事あるいは炉心シュ
ラウド外壁面への補修工事が可能となる。

【００７３】Ｌ型構造物２０を旋回させるＡＣサーボモ
ータ３３を収納する密閉容器３２をＬ型構造物２０の垂
直軸２１に配置したことにより、アニュラス部１２での
遠隔取扱装置１０の着脱作業が容易になり、またＬ型構
造物２０の水平軸２２の形状を簡素化したため、炉心シ
ュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング
部直下にＬ型構造物２０の水平軸２２を配置することが
可能になる。

【００７４】また、この密閉容器３２は遠隔取扱装置１
０の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるた
め、アニュラス部１２などの狭隘部での作業性を高め、
作業時間を短縮させることができる。

【００７５】図７は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔
取扱装置の第２実施形態を示す斜視図である。本実施形
態は、作業ツールとしてシュラウド予防保全工事の一つ
であるレーザピーニング装置を使用した例である。そし
て、図７はレーザピーニング施工工事におけるオペレー
ションフロアから炉心シュラウドの上部フランジまでの
装置構成を示したものである。

【００７６】図７に示すように、レーザピニング施工工
事では、オペレーションフロア５５にレーザ発振器５６
を設置し、このレーザ発振器５６から出射されたレーザ
光は遮光管５７を通り、ミラーボックス５８内で９０度
下向きに反射された後、上部導光管５９を経て炉内に入
る。

【００７７】炉内では、炉中心における上部格子板５４
に設置した走行台車である旋回台車６０上に設けたミラ
ーボックス６１内で９０度横向きに反射させ、遠隔取扱
装置１０内を通り、レーザ施工装置に導かれる。なお、
レーザピーニング工事は施工が複雑で、旋回台車６０も
大型化するため、Ｌ型構造物２０と旋回台車６０を一体
でアニュラス部１２へ取り付けるのは困難である。

【００７８】このため、本実施形態では、旋回台車６０
とＬ型構造物２０を水中遠隔で取付可能な結合手段を旋
回台車６０に設け、その結合後にクランプ機構６２によ
りＬ型構造物２０を固定し、結合後の脱落防止を図って
いる。

【００７９】旋回台車６０の走行・固定方式は、Ｌ型構
造物と一体型でも可能であるものの、本実施形態のよう
にＬ型構造物２０と旋回台車６０は、水中遠隔で取付可
能なクランプ機構６２を具備することにより、作業用途
を拡大させることが可能となる。すなわち、レーザピー
ニングを使用した予防保全工事のように炉心を中心とし
て炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上を旋回する大
型の旋回台車６０とＬ型構造物２０との結合が可能とな
る。

【００８０】旋回台車６０とＬ型構造物２０との水中遠
隔結合部には、結合後の脱落防止を図るクランプ機構６
２、およびその結合部近傍には図示しない近接距離セン
サを配置し、結合時の健全性を確認することができるの
で、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能と
なる一方、作業を容易に進行させることができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来では接近が困難であった炉心シュラウのド上部胴か
ら原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がってい
るガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シ
ュラウドの外壁面まで、容易にアクセスすることが可能
となり、また炉心シュラウド全周の高さ方向をも含めた
任意の位置にツールを配置することが可能となる。

【００８２】また、本発明の遠隔取扱装置は、先端に取
付けるツールを自由に選択できるため、検査，予防保
全，補修作業に応用でき、ツールの長さを作業部位ある
いは施工部位ごとに特化した装置を提供することができ
ることから、作業の汎用性を高めることが可能となる。

【００８３】さらに、本発明によれば、結合部にクラン
プ機構を配置したことにより、ツール結合後の脱落を防
止する一方、結合部近傍に近接距離センサを配置したこ
とにより、結合の確認を確実に行えるため、信頼性の高
い遠隔取扱装置を提供することができる。

【００８４】さらにまた、本発明の遠隔取扱装置は、水
中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、ア
ニュラス部などの狭隘部での作業性が高まり、作業時間
を短縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の
第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から炉心シュラ
ウド側を見た縦断面図。

【図２】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をアニュ
ラス部側を見た断面図。

【図３】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をガイド
ロッドおよびコアスプレイ配管近傍に設置した状態を示
す斜視図。

【図４】（Ａ），（Ｂ）はガイドロッドおよびコアスプ
レイ配管の設置状態を示す概略正面図，概略平面図。

【図５】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の
第１実施形態における昇降機構の第１変形例を示す構成
図。

【図６】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の
第１実施形態における昇降機構の第２変形例を示す構成
図。

【図７】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の
第２実施形態を示す斜視図。

【図８】遠隔取扱装置の従来例としてシュラウド検査装
置を原子炉圧力容器側からシュラウド側を見た縦断面
図。

【図９】図８のシュラウド検査装置をアニュラス部側を
見た断面図。

【符号の説明】

２ 炉心シュラウド ２ａ 上部フランジ ９ ジェットポンプ １０ 遠隔取扱装置（装置本体） １１ 走行台車 １２ アニュラス部 １３ ツール １４ 走行機構 １７ 原子炉圧力容器 １８ ガイドロッド １９ コアスプレイ配管 ２０ Ｌ型構造物 ２１ 垂直軸（垂直部） ２２ 水平軸（水平部） ２５ 昇降機構 ２６ ＡＣサーボモータ ２７ ボールねじ ２８ 固定部 ３０ 旋回機構 ３１ 固定板 ３２ 密閉容器 ３３ ＡＣサーボモータ ３４ 作動連結部 ３６ クランプ機構 ３７ 近接距離センサ ３８ 検査ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱本 良男 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 荻須 達樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 猪鹿倉 尋明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 佐藤 勝彦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュ
   ラウドの上部フランジに設置され、周方向の位置決めを
   行う走行台車と、この走行台車に保持され、前記炉心シ
   ュラウドの胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁とバッフ
   ルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるＬ型構造物
   と、このＬ型構造物に取り付けられ各種検査および作業
   のいずれかを行うツールと、このツールを上下方向に駆
   動する昇降機構と、前記ツールを旋回駆動する旋回機構
   とを備え、前記空間内における炉内構造物に前記ツール
   をアクセスして検査、予防保全および補修を可能とした
   ことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置において、走行台車は、炉心シュラウドの上部フ
   ランジに直接設置されるとともに、前記炉心シュラウド
   上部のフランジ形状に基づいて位置決めおよび車輪によ
   る周方向移動を行うことで前記炉心シュラウド全周の任
   意の位置に配置可能に構成したことを特徴とする原子炉
   内構造物の遠隔取扱装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物および走行台
   車のいずれかに設置したことを特徴とする原子炉内構造
   物の遠隔取扱装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３記載の原子炉内構造物
   の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物を上
   下に駆動し、かつツールが取り付けられる前記Ｌ型構造
   物の水平部端面を炉心シュラウド外壁面上で上下に位置
   決め可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔
   取扱装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置において、旋回機構は、Ｌ型構造物の垂直部に設
   置され、このＬ型構造物を旋回して炉心シュラウドの上
   部胴と中間胴とのオーバハング部直下の炉心シュラウド
   外周面に、ツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水
   平部端面を押付け可能としたことを特徴とする原子炉内
   構造物の遠隔取扱装置。
6. 【請求項６】 請求項１または５記載の原子炉内構造物
   の遠隔取扱装置において、旋回機構は、Ｌ型構造物を旋
   回させる駆動モータが密閉容器に収納され、この密閉容
   器は装置本体の水中での吊バランス、浮力を考慮した形
   状であることを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装
   置。
7. 【請求項７】 請求項４または５記載の原子炉内構造物
   の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部の長さ
   は、炉心シュラウドの上部胴から原子炉圧力容器側に突
   き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコ
   アスプレイ配管の真下のシュラウド外壁面まで、斜めに
   接近可能な長さに設定したことを特徴とする原子炉内構
   造物の遠隔取扱装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面を各種ツール
   が水中遠隔で取付可能な結合手段を具備した取付ベース
   とし、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，
   水中ＴＶカメラなどの検査ツールの他、レーザピーニン
   グ，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業
   ツールを前記取付ベースにユニット的に取付けまたは交
   換可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔取
   扱装置において、各種ツールの結合部近傍に近接距離セ
   ンサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする
   原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔
    取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面に各種ツー
    ル結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことを
    特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
11. 【請求項１１】 請求項１または８記載の原子炉内構造
    物の遠隔取扱装置において、レーザピーニング用施工装
    置を結合する場合、走行台車は炉心を中心として炉心シ
    ュラウドの上部フランジ上を旋回可能とし、かつ前記走
    行台車とＬ型構造物を水中遠隔で取付可能な結合手段を
    前記走行台車に設けたことを特徴とする原子炉内構造物
    の遠隔取扱装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の原子炉内構造物の遠
    隔取扱装置において、走行台車とＬ型構造物との結合後
    の脱落防止用のクランプ機構を配置し、その結合部近傍
    に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたこと
    を特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。