JP2004317371A - 炉内点検装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】原子炉内の狭隘な場所でも容易にＲＯＶの移動接近操作が得られるようにした炉内点検装置を提供すること。
【解決手段】少なくともＲＯＶ受台１１と監視カメラ装置１３、それにケーブルハンドリング部１４が備えられているランチャー２を用い、ＲＯＶ１をＲＯＶ受台１１に載置した状態で炉底部まで搬送し、ここでＲＯＶ受台１１により側方に移動させてランチャー２の外に出し、水中に遊泳できるようにする。このとき、点検対象の下部におけるテザーケーブル５の取り扱いをケーブルハンドリング部１４により支援し、上方に遊泳しているＲＯＶ１の動作が監視カメラ装置１３により監視できるようにして、狭隘な場所でも容易にＲＯＶ１が移動接近操作できるようにしたもの。
【選択図】 図３
【解決手段】少なくともＲＯＶ受台１１と監視カメラ装置１３、それにケーブルハンドリング部１４が備えられているランチャー２を用い、ＲＯＶ１をＲＯＶ受台１１に載置した状態で炉底部まで搬送し、ここでＲＯＶ受台１１により側方に移動させてランチャー２の外に出し、水中に遊泳できるようにする。このとき、点検対象の下部におけるテザーケーブル５の取り扱いをケーブルハンドリング部１４により支援し、上方に遊泳しているＲＯＶ１の動作が監視カメラ装置１３により監視できるようにして、狭隘な場所でも容易にＲＯＶ１が移動接近操作できるようにしたもの。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラの遠隔操作により原子炉内を点検する装置に係り、特に、内部に水位を維持したままで、当該原子炉内の下部にある構造物が点検できるようにした炉内点検装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントにおける原子炉内には種々の炉内構造物が存在する。例えば図１７は、日本国内にある沸騰水型原子炉の一例で、上部の構造物を取り外して圧力容器を開放して示したものであるが、この場合、原子炉（原子炉圧力容器）１００の中には、大きな構造物としてシュラウド１１１が下部にある。
【０００３】
ここで、このシュラウドとは、燃料集合体や制御棒を内部に収納し、再循環水を上部に向けて整流させる機能を持つものであるが、この図に示したシュラウド１１１は、概略コーン形状をしたシュラウドサポート１１３により原子炉１００に取付けられている。
【０００４】
但し、このシュラウドサポートは発電プラントにより形状が異なり、上記した図１７の例ではコーン型のシュラウドサポート１１１が用いられているが、図１８の例では、シュラウドサポート１１１は、レグ（ｌｅｇ）型と呼ばれる概略角柱形状の足を持つ構造となっている。しかし、機能は何れも同じである。
【０００５】
そして、図１７のコーン型シュラウドサポート１１１の場合は、再循環水入口ノズルから進入する循環水の流れを整えるための円筒形状をしたフローバッフル１１３がシュラウド１１１の下部に取付けられている。
【０００６】
ところで、このように、炉内に水が満たされた状態で運転される原子炉の場合は、炉内の目視点検に際しても、そのまま炉内の水位を維持した状態で炉内構造物の目視点検が実施できれば極めて有利である。
【０００７】
このため、従来からビデオカメラ（テレビジョンカメラ）で炉内を撮像し、画像のモニタにより点検する方法が採用されているが、この場合、従来は、水中ビデオカメラをロープなどで炉内に吊り降ろし、ロープを操作して所定の位置に移動さていた。
【０００８】
しかし、炉底部１１２や炉底部構造体１１２Ａ、フローバッフル１１３、シュラウドサポート１１４など、炉内の底部を点検する場合には、シュラウド１１１やその内部の構造物が干渉してしまうので、水中でのビデオカメラの操作は極めて困難である。
【０００９】
そこで、近年、遠隔操作により水中を自由に遊泳移動ができるＲＯＶ（遠隔操作ビークル）と呼ばれる機器を用い、これにビデオカメラを搭載して点検部位に接近させることにより点検を行なう方法が採用されるようになっているが、このとき、従来技術では、ＲＯＶ単独で直接炉底部まで接近させている（例えば特許文献１参照。）。
【００１０】
一方、これとは別に、所定のランチャーを用いてＲＯＶを点検部位に接近させる方法も知られているが、この場合は、別途、所定の機能を備えた容器を用い、これにＲＯＶを収納し、これをランチャーにより原子炉内の下部に移動接近させる方法が知られている（例えば特許文献２参照。）。
【００１１】
このときの所定の機能とは、点検すべき部位の近傍までＲＯＶを保持して移動する機能と、水中移動距離が長くなると抵抗が増加し遊泳性に影響を及ぼしてしまうＲＯＶケーブルをガイドする機能又は巻き取る保持機能、それにＲＯＶを監視する機能のことである。
【００１２】
ここで図１７に示したコーン型シュラウドサポート１１１の場合は、上面側は水中カメラを上部から吊り降ろすだけでよいので、比較的簡単に点検できるが、下面側を点検する場合は、水中ビデオカメラを一旦、炉底部まで沈降させた後、フローバッフル１１３の下端を通過して移動させ、その後、浮上させ接近しなければならないので、この場合はＲＯＶを使用する必要がある。
【００１３】
しかし、このとき炉底部までは水深がかなりある（例えば２５ｍ）ので、そこまでＲＯＶを沈降させ、フローバッフルの下側を通過した後、浮上し、シュラウドサポート１１４１の下面側に接近させることは、ＲＯＶの機能に依存するだけでは困難で、このときは上述したランチャーを使用するのがよい。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−１４７８４号公報
【００１５】
【特許文献２】
特許第３１４６１０１号明細書
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、ＲＯＶの性能に限界がある点に配慮がされておらず、操作性に問題があった。
【００１７】
まず、ランチャー方式の従来技術は、ランチャー自体も沈降用重錘として働くので、点検部位の近傍まで安定してＲＯＶを沈めることができ、その後、ケーブルをＲＯＶの移動範囲だけ送り出すことができるが、前述した炉内の狭隘な部位では、ＲＯＶがランチャーを離れた後、それを目標とする点検部位まで移動させ接近させるのが難しい。
【００１８】
これは、容器を用い、この容器からＲＯＶを発進させ、点検部位まで移動させ接近させるようにした従来技術の場合も同様で、炉内の狭隘な部位では、収納容器から出たＲＯＶを、それが引きずっているケーブルの水中移動抵抗が最小に保たれるようにして目標点検部位まで移動させ接近させるためには、かなりの熟練を要する。
【００１９】
そして、この後、安定して点検作業を行うためには、ＲＯＶの動きを監視しながら点検部位に静止させた状態にする必要があり、従って、更に高度の熟練を要し、このため操作性に問題が生じてしまうのである。
【００２０】
本発明の目的は、原子炉内の狭隘な場所でも容易にＲＯＶの移動接近操作が得られるようにした炉内点検装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、テレビジョンカメラを搭載して水中を遊泳移動する遠隔操作ビークルと、この遠隔操作ビークルを点検対象の近傍に搬送するランチャーを備えた炉内点検装置において、前記ランチャーが、少なくともビークル受台とケーブルハンドリング部、それに監視カメラを備え、前記ビークル受台が、前記遠隔操作ビークルを載置し、該載置した遠隔操作ビークルを前記ランチャー内から当該ランチャーの側方に移動可能に構成され、前記ケーブルハンドリング部が、前記遠隔操作ビークルが遊泳しているとき前記遠隔操作ビークルに接続されているテザーケーブルの取り扱いを支援するように構成され、前記監視カメラが、前記ランチャー内から当該ランチャーの外に移動し、遊泳中の前記遠隔操作ビークルを撮像するように構成して達成される。
【００２２】
このとき、前記遠隔操作ビークルは、旋回・前後進用スラスタと昇降・横行用スラスタを備え、内部にテレビジョンカメラが搭載されているようにしても、上記目的が達成され、同じく、このとき、前記ビークル受台は、遠隔操作により前記ランチャーの側方に直線移動するようにしても上記目的が達成できる。
【００２３】
同じく、このとき、前記ケーブルハンドリング部は、前記ビークル受台に設置されたローラと、前記テザーケーブルに取付けられているフロートを備え、前記テザーケーブルを挟み込み回転させることにより当該ケーブルの送り出しと回収を行い、回収されたケーブルのたるみを防止するために、ケーブルに浮力をもたせて、張力を発生する機能を有すことによっても上記目的が達成される。
【００２４】
同じく、このとき、前記監視カメラは、前記遠隔操作ビークルが前記ランチャー内に収容されているときは、同じくランチャー内に収容され、前記遠隔操作ビークルが遊泳中は前記ランチャーの側方に引き出されることによっても上記目的が達成され、同じく、このとき、前記監視カメラは、前記ランチャーの外部に移されたとき、撮像方向が操作されることによっても上記目的が達成される。
【００２５】
同じく、このとき、前記ランチャーは、炉底部に着座したことを検出する着座検出機能が備えられていても上記目的が達成でき、同じく、このとき、前記ビークル受台は、前記遠隔操作ビークルが回収されたことを検知する手段が備えられていても上記目的が達成される。
【００２６】
同じく、このとき、前記ケーブルハンドリング部は、当該ケーブルハンドリング部の不具合時、前記遠隔操作ビークルを前記ビークル受台に回収する手段を備え、前記ビークル受台は、当該ビークル受台の不具合時、手動によりランチャー内に回収する手段を備え、前記監視カメラは、当該監視カメラの不具合時、手動によりランチャー内に収納する手段を備えていても上記目的が達成される。
【００２７】
本発明では、従来のランチャーに、ＲＯＶを側面へ移動後放出可能なＲＯＶ受台及び上方にあるＲＯＶの動作を監視する監視カメラ、炉底部への着座を検知する検出着座ピン、ＲＯＶの受台への着座を検知するＲＯＶ着座検出器を設けることで、従来では困難であったコーン型のシュラウドサポートにおける検査を、テザーケーブルの抵抗を最小にして目的部位まで接近し、その状況を監視カメラにて確認を行いながら実施することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による炉内点検装置を、シュラウドサポート点検用に適用した場合について、図示の実施の形態により詳細且つ具体的に説明する。
【００２９】
まず、図１は、本発明の一実施形態に係る炉内点検装置の本体１０１と、これに組合わされているＲＯＶ１を示したもので、次に図２は、本発明の一実施形態による炉内点検装置を原子炉（原子炉圧力容器）１００内のシュラウドサポートの点検に適用した状態を示したものである。
【００３０】
そして、まず、この炉内点検装置本体１０１（以下、装置本体１０１と略記する）には、図１に示すように、ＲＯＶ１を中に収容して保持するランチャー２と、このランチャー２を支持する下部ステー３、この下部ステー３を延長して上部格子板１１０に挿着させるための上部ステー４、ＲＯＶ１に接続されているテザーケーブル５を伸張保持して弛まないようにするフロート６が設けられている。
【００３１】
なお、この図１では、ランチャー２を含む装置本体１０１と比較して、ＲＯＶ１の方が拡大して描かれている。また、このことは、後述する図３でも同じである。
【００３２】
そして、この装置本体１０１は、点検作業時、図２に示すように、直立したままＲＯＶ１と共に原子炉１００内に移され、水面Ｗが所定の高さに維持されている水中に沈められて使用される。
【００３３】
更に、この装置本体１０１には、図２に示されているように、ランチャー２を遠隔制御する制御装置７、ＲＯＶ１の移動を制御するＲＯＶコントローラ８、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５を制御するカメラコントローラ９が備えられていて、これらは、図示のように、原子炉１００の上部の外部に設置される。
【００３４】
このとき、上端が開放された原子炉１００の上には補助ホイスト１１５と燃料交換装置１１６が取付けられ、ＲＯＶ１のテザーケーブル５と、装置本体１０１のケーブル１１７は、それぞれ制御装置７に接続される。
【００３５】
そこで、点検時、装置本体１０１は、直立したままＲＯＶ１と共に補助ホイスト１１５のワイヤ１１５Ａに釣下げられ、上部格子板１１０とシュラウド１１１の中を通り、原子炉炉底部１１２に着座するまで水中に沈められる。
【００３６】
そこで、補助ホイスト１１５を制御して、装置本体１０１の先端にある突起部２Ａ（図示してない：後述する）が原子炉炉底部１１２にある炉底部構造体１１２Ａ（この図では１個だけ描いてある）の間に嵌まり込んで所定の位置に着座させたら、次に制御装置７を操作して、ＲＯＶ１を解き放ち、フローバッフル１１３の下端を迂回して外側に向かって自由に移動できるようにする。
【００３７】
こうして装置本体１０２から放出されたＲＯＶ１は、ＲＯＶコントローラ８を用いて検査員１０２により遠隔操作され、シュラウドサポート１１４の点検部位まで接近させ、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５により検査を行う。
【００３８】
このときのビデオカメラ５５の操作は、検査員１０３がＲＯＶコントローラ９を用いて実行するが、ここで装置本体１０１のランチャー２には、少なくともＲＯＶ１の遊泳状況を監視する監視カメラ１３（後述する）及びケーブルの送り出しを行う機能が具備されている。
【００３９】
次に、ランチャー２は、図３に示すように、ＲＯＶ１を保持するＲＯＶ受台１１と、このＲＯＶ受台１１をランチャー２から側方に直線移動して送り出させるスライダ１２、移動中及び検査中のＲＯＶ１の状況を監視する監視カメラ１３、ＲＯＶ１に接続されているテザーケーブル５の送り出しと巻き込みを行なうケーブルハンドリング部１４、テザーケーブル５のランチャー２内部への引き込みを案内するガイドローラ１５、装置本体１０１の底部が炉底部に着座したことを検知する着座ピン１６、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１に着座したことを確認するＲＯＶ着座検出器１７とで構成されている。
【００４０】
ここで、ＲＯＶ受台１１の詳細について、図４により説明すると、このＲＯＶ受台１１は、図示のように、アーム２１に保持されている。そして、このアーム２１はアーム支持軸２２で軸支され、エアシリンダ２３により回動駆動されるように構成され、更に、これには非常時回収用のワイヤーロープ３６が取付けられている。
【００４１】
次に、ケーブルハンドリング部１４の詳細について、同じく図４により説明すると、これはＲＯＶ受台１１に回転自在に取付けられている主動ローラ２５及び従動ローラ２６で構成されている。そして、このとき従動ローラ２６には、主動ローラ２５を押すようにエアシリンダ２７が取付けられ、ピンチローラとして働く。
【００４２】
一方、主動ローラ２５にはタイミングベルト２８が設けてあり、このタイミングベルト２８はアーム支持軸２２を回転軸とし、モータユニット３０により回転駆動されるプーリ２９に架けわたされている。
【００４３】
次に、この図４に示されているＲＯＶ受台１１とケーブルハンドリング部１４の動作について、図５により説明する。いま、制御装置７（図１）を操作してエアシリンダ２３が作動されたとすると、アーム２１が、図の左方に傾けられ、これに応じて、ＲＯＶ受台１１と、その上に載置されているＲＯＶ１がスライダ１２の伸出に伴って装置本体１０１から側方に向かって外に送り出される。
【００４４】
このとき、ＲＯＶコントローラ８の操作により、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１から離れて遊泳移動を開始するが、ここで制御装置７の操作によりエアシリンダ２７を作動させ、主動ローラ２５と従動ローラ２６によりテザーケーブル５を挟み付け、更にモータユニット３０により主動ローラ２５を回転駆動させ、テザーケーブル５が送り出されるようにする。
【００４５】
一方、テザーケーブル５の回収時には主動ローラ２５を逆回転させるが、このときは、引込んだテザーケーブル５がフロート６の浮力により上部に引き上げられ、これによりテザーケーブル５に弛みが発生するのが防止されるようになっている。
【００４６】
従って、この実施形態によれば、検査点検作業を実施中、ＲＯＶ１が故障などにより動作しなくなったとしても、主動ローラ２５を逆回転させ、テザーケーブル５を引込み、回収することによりＲＯＶ１を引き寄せ、ＲＯＶ受台１１に乗せて回収することができる。
【００４７】
また、シリンダ２３に供給すべきエア（圧搾空気）がホース切断などにより供給できなくなった場合でも、ワイヤーロープ３６を引張ることにより、ＲＯＶ受台１１を引込むことができる。
【００４８】
更に、シリンダ２７にエアの供給ができなくなって、ローラ２６が主動ローラ２５へ押し付けられず、テザーケーブル５を引込めなくなった場合でも、フロート６の浮力によりテザーケーブル５が引込まれるので、ＲＯＶ１を回収することができる。
【００４９】
ここで、この実施形態では、タイミングベルト２８を使用して主動ローラ２５を回転させるように構成しているが、タイミングベルト２８に代えて伸縮式のドライブシャフトなどを用いてもよい。
【００５０】
次に、図４におけるＲＯＶ着座検出器１７の詳細について説明すると、まず、このＲＯＶ着座検出器１７は、図６に示すように、ＲＯＶ受台１１の上に取付けられ、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１の上に正しく着座したとき作動し、着座信号を発生する働きをする。なお、この図６では、図４とは左右を入れ替えて描いてある。
【００５１】
そして、このＲＯＶ着座検出器１７は、図７に示すように、ＲＯＶストッパ１２０とプレート１２１、ベース１２２、ばね１２３、それにリミットスイッチ１２４で構成されている。
【００５２】
ここでまず、ＲＯＶストッパ１２０はプレート１２１に対して直線移動が可能に保持され、このＲＯＶストッパ１２０にベース１２２が直線移動できるように保持されている。
【００５３】
そして、このベース１２２にリミットスイッチ１２４が取付けられ、これらＲＯＶストッパ１２０とベース１２２は、ばね１２３によりプレート１２１に対して、図の左方に弾圧されている。
【００５４】
そこで、いま、図６に示すように、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１上に着座したとすると、ＲＯＶ１の後部がＲＯＶストッパ１２０に接触し、この結果、ＲＯＶストッパ１２０とベース１２２がプレート１２１に近接する方向に、ばね１２３の弾性に抗して移動する。
【００５５】
そうすると、リミットスイッチ１２４がプレート１２１に接触して着座信号が発生し、これが制御装置７に供給され、この結果、主動ローラ２５を回転させるモータユニット３０の制御信号がＯＦＦされるので、テザーケーブル５が必要以上に引込まれることはない。
【００５６】
ここで、図８はＲＯＶ着座検出器１７の他の一例で、この例はリミットスイッチ１２４をレバー作動式にした場合であり、ＲＯＶ１の後部がＲＯＶストッパ１２０に接触し、ベース１２２が動かされると、リミットスイッチ１２４のレバー１２４Ａが押され、着座信号が発生されるように構成されていている。
【００５７】
次に、図３に示されている監視カメラ１３の詳細について、図９により説明すると、この監視カメラ１３は、図示のように、監視用の水中ビデオカメラ４１と照明用のライト４２を備え、これらはアクチュエータ４３を介してカメラアーム４４に取付けられている。
【００５８】
そして、このカメラアーム４４は、カメラアーム支持軸４５によりランチャー２に軸支しされ、エアシリンダ４６により回動駆動されるように構成されている。
【００５９】
そこで、いま、制御装置７からの操作指令により、エアシリンダ４６が駆動されると、カメラアーム４４が回動され、水中ビデオカメラ４１とライト４２が、図３に示されているように、ランチャー２の外部に移されてからアクチュエータ４３により撮像方向が操作され、これによりフローバッフル１１３（図２）の外側に出て遊泳中のＲＯＶ１が撮像できることになる。
【００６０】
次に、図３と図４に示されている着座ピン１６の詳細について、図１０により説明する。ここで、この着座ピン１６は、装置本体１０１を沈降させたとき、その先端部、つまりランチャー２の下部にある突起部２Ａが炉底部構造体１１２Ａに接触して押されたとき、それを検出する働きをする。
【００６１】
このため、図１０に示すように、筒状のケース３１を用い、これに着色されたピン３２を挿入し、フランジ３４により、ピン３２に支持された状態でばね３３を設けると共に、ケース３１にはストッパ３５を設け、ピン３２が抜けないようにしたものである。
【００６２】
ここでいま、装置本体１０１が原子炉１００の炉底部１１２に到達したとすると、ピン３２の下端が炉底部構造体１１２Ａにより押し上げられ、ランチャー２の中に突出する。そこで、この突出たピン３２を、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ（若しくは図示しない他のビデオカメラなど）で確認することにより、装置本体１０１の着座を検出することができる。
【００６３】
次に、この実施形態におけるＲＯＶ１について説明すると、これはまず、図１１に示すように、短い円筒からなる透明リング５１を２個のケース５２（図では２個の一方にだけ符号が付してある）により両側から挟んで水密に固定し、内部にビデオカメラ５５とライト５６が搭載できるようにする。
【００６４】
そして、各ケース５２にはサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４を取付け、これにより、遠隔操作により水中で自由に遊泳し、透明リング５１を介してビデオカメラ５５により外部が撮像できるようにしたものである。
【００６５】
ここで、まずサイドスラスタ５３について説明すると、これは、図１２に示すように、プロペラ６１を備え、これをモータ６６で回転駆動し、斜め方向の推力を発生させるるようにしたものである。
【００６６】
このため、モータ軸６５を、ベベルギヤ６４を介してプロペラ軸６２に結合させ、モータ６６の回転力がプロペラ６１に伝達されるように構成してあり、このとき、プロペラ軸６２は、内部への水の浸入を防ぐ回転シール６３を介してケース５２の中に引き込まれるようにしてある。
【００６７】
プロペラ６１が回転駆動されると水流が発生されるが、このときプロペラ６１による水流の乱れを整流するため、スラスタガード６７が設置してある。
【００６８】
次に、水平スラスタ５４について説明すると、これは、図１３に示すように、やはりプロペラ７１を備え、これをモータ７３で回転駆動するのであるが、ここでは前後方向の推力を発生させるようにしたものである。
【００６９】
このため、モータ軸７４を、ここでは自在継手７５を介してプロペラ軸７２に結合させ、モータ７３の回転力がプロペラ７１に伝達されるように構成し、このとき、水の浸入を防ぐ回転シール６３を介して、同じくプロペラ軸７２をケース５２の中に引き込まれるようにし、プロペラ７１による水流の乱れを整流するため、同じくスラスタガード７７が設置されている。
【００７０】
ここで、このＲＯＶ１は、水中での質量が浮力と釣合い、水中で浮遊している状態になるように、その質量と容積が調整してあり、これにサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４が設けてあるので、これらサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４の動作により水中を任意の方向に遊泳移動させることができる。
【００７１】
このときのサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４の動作に必要なモータ６６とモータ７３の制御は、ＲＯＶコントローラ８の操作により実行されるが、このとき、各々２台づつあるモータ６６とモータ７３は、それぞれの回転数の絶対値が常に等しくなるように制御される。
【００７２】
例えば、ＲＯＶ１を前進させる際は、２個のモータ６６を同じく正回転させ、後退させる際は、２個のモータ６６を同じく逆回転させる。そして、旋回させる際は、２個のモータ６６を互いに反対方向に回転させるのである。
【００７３】
また、ＲＯＶ２を上昇させる際は、２個のモータ７３を同じく正回転させ、下降させる際は、２個のモータ７３を同じく逆回転させる。そして、横方向に移動させる際は、２個のモータ７３を互いに反対方向に回転させるのである。
【００７４】
次に、ＲＯＶ１に対するビデオカメラ５５の搭載状況と、ビデオカメラ５５自体について、図１４と図１５により説明すると、ここで、まず、ケース５２の中には円板状のフレーム８１が設けてある。
【００７５】
そして、このフレーム８１に、透明リング５１の円筒の中心軸に一致した位置になるようにして、固定軸８２が取付けてあり、この固定軸８２に内部制御箱８３が回転自在に保持されていて、ビデオカメラ５５は、この内部制御箱８３に取付けられている。
【００７６】
更に、この内部制御箱８３にはチルトモータ８９が設けてあり、このチルトモータ８９の軸にはピニオンギア９０が取付けてある。そして、これに対応して、ケース５２の内側の円周面にはラックギア９１が設置されていて、これにピニオンギア９０が噛み合わされている。
【００７７】
そこで、チルトモータ８９を回転させると、ピニオンギア９０がラックギア９１上を噛み合いながら転り回転するので、内部制御箱８３は固定軸８２を中心にして回動する。
【００７８】
このとき、ＲＯＶ１は、水中で浮遊させたときは、図１１に示すように、透明リング５１の円筒の中心軸が水平になるような姿勢を保つように、重心位置が調整してあり、従って、内部制御箱８３を回動させるとビデオカメラ５５の仰角方向が変化し、チルト調整することができる。そして、このときのチルト角は図示しないポテンショメータなどにより確認することができる。
【００７９】
一方、このビデオカメラ５５の方位角の調整（パン調整）は、サイドスラスタ５３と水平スラスタ５４により、ＲＯＶ１自体の向きを変えることにより与えられる。
【００８０】
次に、ビデオカメラ５５は、ＣＣＤユニット８４とカメラレンズ８５で構成されているが、このときカメラレンズ８５は、レンズステー８６によりＣＣＤユニット８４に対して伸縮自在に構成されている。
【００８１】
また、このＣＣＤユニット８４にはレンズモータ８７が設けてある。そして、このレンズモータ８７の軸には雄ネジ部９２が形成してあり、これにナット８８がねじ込まれているが、このナット８８は、フォーカスステー９３を介してカメラレンズ８５に取付けられている。
【００８２】
そこで、このレンズモータ８７を回転制御することにより、ナット８８が前後に直線移動し、これによりカメラレンズ８５も前進、後退して焦点を調整することができる。
【００８３】
このときカメラレンズ８５は、レンズステー８６の働きにより直線移動するため、ナット８８の回転によりカメラレンズ８５が回転してしまう虞れがなく、ＣＣＤユニット８４の中心撮像位置に沿って前進、後退させることができる。
【００８４】
このとき、ライト５６は、ライトステー９２を介してＣＣＤユニット８４に取付けられていて、ビデオカメラ５５のチルト回動と共に一緒に回動するので、チルト調整に際しても常に検査目標部位を照らし続けることができる。
【００８５】
また、このライト５６はカメラレンズ８５を挟んで上下に２個あり、しかも、これらはカメラコントローラ９の操作により、各々独立して照度が調整できるように構成してあり、従って、検査対象の陰影を強調することができる。
【００８６】
次に、本発明に係る炉内点検装置の第２の実施形態について、図１６により説明する。
【００８７】
この図１６において、２００はガイドファンネルであり、その他、ランチャー２とテザーケーブル５、それにフロート６は、上記図１〜図１５で説明した実施形態と同じであり、このときランチャー２にはＲＯＶ１が搭載されている点も同じである。
【００８８】
但し、このとき、図１に示されている下部ステー３と上部ステー４は除かれ、補助ホイスト１１５（図２）のワイヤ１１５Ａは、ランチャー２に直接取付けられている点で上記実施形態とは異なっている。
【００８９】
ここでガイドファンネル２００は、一方の端部に漏斗状部分を備えた所定の外径と内径の管状部材で構成されていて、点検操作に際して、図示のように、原子炉１００内にある上部格子板１１０から炉底部１１２まで挿通した形で原子炉１００の中に設置される。
【００９０】
そして、このようにガイドファンネル２００が原子炉１００の中に設置された後、補助ホイスト１１５を操作し、ガイドファンネル２００の中にランチャー２が挿入され、その中を通過して炉底部１１２にランチャー２が着座されるまで沈降させるようになっている。
【００９１】
この後の点検操作は、上記した実施形態と同じで、制御装置７を操作して、ＲＯＶ１を解き放ち、フローバッフル１１３の下端を迂回して外側に向かって自由に移動できるようにし、ＲＯＶコントローラ８を用いて検査員１０２により遠隔操作してシュラウドサポート１１４の点検部位まで接近させ、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５により検査を行うことになる。
【００９２】
このとき、この第２の実施形態によれば、ランチャー２がシュラウド１１１を通過する際、予め設置されているガイドファンネル２００中を通るようになっているので、シュラウド１１１や上部格子板１１０、それに図示してない炉心支持板など他の炉内構造物にランチャー２を接触させてしまう虞れがない。
【００９３】
従って、この第２の実施形態によれば、点検に際して原子炉内の構造物を損傷させてしまう虞れがなく、操作が容易に行なえる上、このときスムーズに短時間で炉底部まで接近させられるので、炉心領域を通過する際に受けるであろう放射線被ばく量が少なくて済み、この結果、点検装置の劣化を最小限に抑えることができる。
【００９４】
なお、以上の実施形態では、本発明に係る炉内点検装置を、一例としてシュラウドサポートの点検に適用した場合について説明したが、本発明はシュラウドサポートに限らず、例えばランチャーの形状を点検対象に応じて変えるなど、所定の方途を施すことにより、他の炉内構造物の点検にも適用可能なことはいうまでもない。
【００９５】
ここで、以上に説明した実施形態による効果について列挙すれば、以下の通りである。
【００９６】
本発明の実施形態によれば、ランチャーにより点検目標部位に接近する従来の方法に追加して、ＲＯＶ受台によりＲＯＶを側面へ移動させて放出するようにしたので、炉底部の狭隘な部位にも簡単に検査部位まで接近することができ、容易に点検検査を行うことができる。
【００９７】
本発明の実施形態によれば、ＲＯＶ受台にケーブルハンドリング手段を有するため、炉底部にある構造物とケーブルが干渉することなく、ケーブルの送出と引込といったハンドリングが行えるようになり、遠隔操作によりＲＯＶを容易に検査部位まで接近させることができ、このとき、テザーケーブルにフロートが設けてあるので、弛んで絡むことがなくなり、確実に引込むことができる。
【００９８】
本発明に実施形態によれば、監視用のビデオカメラがランチャーの側方に引き出せるので、内蔵されているビデオカメラでチルトしながら炉底部から上方へ移動し、シュラウドサポートの下部を点検するときのＲＯＶの状況が監視でき、この結果、ＲＯＶの操作が極めて容易になる。
【００９９】
本発明の実施形態によれば、ランチャー内部に着座ピンを設けてあるので、ランチャーが炉底部に確実に着座したことをＲＯＶのビデオカメラやランチャー内部に取付けた別のビデオカメラで確認することができ、装置の取扱いによる不具合発生の虞れを少なくすることができる。
【０１００】
本発明の実施形態によれば、ＲＯＶがＲＯＶ受台に回収されたことが確実に検知できるので、炉底部からＲＯＶを回収する際の作業が効率よく行なえることになる。
【０１０１】
本発明の実施形態によれば、ケーブルハンドリング手段やＲＯＶ受台の不具合などにより遠隔操作が不能になった場合でも、手動によりＲＯＶやテザーケーブルが回収できるので、検査点検中に発生した不測の事態が発生しに対応できるようになる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉内の狭隘な部位に対してもＲＯＶを容易に移動させ、接近させることができるので、操作性の良い炉内点検装置を確実に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炉内点検装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による点検作業を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるランチャーとＲＯＶの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ受台とケーブルハンドリング部の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ受台とケーブルハンドリング部の動作説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＲＯＶ受台にＲＯＶが載置された状態を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ着座検出器の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ着座検出器の他の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る監視カメラの説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における着座ピンの一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態におけるＲＯＶの外観図である。
【図１２】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているサイドスラスタの説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されている水平スラスタの説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているビデオカメラを一方向から見た説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているビデオカメラを他の一方向から見た説明図である。
【図１６】本発明に係る炉内点検装置の他の一実施形態を示す断面図である。
【図１７】コーン型シュラウドサポートを備えた原子炉の一例を示す断面図である。
【図１８】レグ型シュラウドサポートを備えた原子炉内の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ＲＯＶ（遠隔操作ビークル）
２ ランチャー
３ 下部ステー
４ 上部ステー
５ テザーケーブル
６ フロート
７ 制御装置
８ ＲＯＶコントローラ
９ カメラコントローラ
１１ ＲＯＶ受台
１２ スライダ
１３ 監視カメラ
１４ ケーブルハンドリング部
１５ ガイドローラ
１６ 着座ピン
１７ ＲＯＶ着座検出器
１００ 原子炉（原子炉加圧容器）
１０１ 炉内点検装置本体（装置本体）
１１０ 上部格子板
１１１ シュラウド
１１２ 原子炉炉底部
１１３ フローバッフル
１１４ シュラウドサポート
１１５ 補助ホイスト
１１６ 燃料交換装置
２００ ガイドファンネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラの遠隔操作により原子炉内を点検する装置に係り、特に、内部に水位を維持したままで、当該原子炉内の下部にある構造物が点検できるようにした炉内点検装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントにおける原子炉内には種々の炉内構造物が存在する。例えば図１７は、日本国内にある沸騰水型原子炉の一例で、上部の構造物を取り外して圧力容器を開放して示したものであるが、この場合、原子炉（原子炉圧力容器）１００の中には、大きな構造物としてシュラウド１１１が下部にある。
【０００３】
ここで、このシュラウドとは、燃料集合体や制御棒を内部に収納し、再循環水を上部に向けて整流させる機能を持つものであるが、この図に示したシュラウド１１１は、概略コーン形状をしたシュラウドサポート１１３により原子炉１００に取付けられている。
【０００４】
但し、このシュラウドサポートは発電プラントにより形状が異なり、上記した図１７の例ではコーン型のシュラウドサポート１１１が用いられているが、図１８の例では、シュラウドサポート１１１は、レグ（ｌｅｇ）型と呼ばれる概略角柱形状の足を持つ構造となっている。しかし、機能は何れも同じである。
【０００５】
そして、図１７のコーン型シュラウドサポート１１１の場合は、再循環水入口ノズルから進入する循環水の流れを整えるための円筒形状をしたフローバッフル１１３がシュラウド１１１の下部に取付けられている。
【０００６】
ところで、このように、炉内に水が満たされた状態で運転される原子炉の場合は、炉内の目視点検に際しても、そのまま炉内の水位を維持した状態で炉内構造物の目視点検が実施できれば極めて有利である。
【０００７】
このため、従来からビデオカメラ（テレビジョンカメラ）で炉内を撮像し、画像のモニタにより点検する方法が採用されているが、この場合、従来は、水中ビデオカメラをロープなどで炉内に吊り降ろし、ロープを操作して所定の位置に移動さていた。
【０００８】
しかし、炉底部１１２や炉底部構造体１１２Ａ、フローバッフル１１３、シュラウドサポート１１４など、炉内の底部を点検する場合には、シュラウド１１１やその内部の構造物が干渉してしまうので、水中でのビデオカメラの操作は極めて困難である。
【０００９】
そこで、近年、遠隔操作により水中を自由に遊泳移動ができるＲＯＶ（遠隔操作ビークル）と呼ばれる機器を用い、これにビデオカメラを搭載して点検部位に接近させることにより点検を行なう方法が採用されるようになっているが、このとき、従来技術では、ＲＯＶ単独で直接炉底部まで接近させている（例えば特許文献１参照。）。
【００１０】
一方、これとは別に、所定のランチャーを用いてＲＯＶを点検部位に接近させる方法も知られているが、この場合は、別途、所定の機能を備えた容器を用い、これにＲＯＶを収納し、これをランチャーにより原子炉内の下部に移動接近させる方法が知られている（例えば特許文献２参照。）。
【００１１】
このときの所定の機能とは、点検すべき部位の近傍までＲＯＶを保持して移動する機能と、水中移動距離が長くなると抵抗が増加し遊泳性に影響を及ぼしてしまうＲＯＶケーブルをガイドする機能又は巻き取る保持機能、それにＲＯＶを監視する機能のことである。
【００１２】
ここで図１７に示したコーン型シュラウドサポート１１１の場合は、上面側は水中カメラを上部から吊り降ろすだけでよいので、比較的簡単に点検できるが、下面側を点検する場合は、水中ビデオカメラを一旦、炉底部まで沈降させた後、フローバッフル１１３の下端を通過して移動させ、その後、浮上させ接近しなければならないので、この場合はＲＯＶを使用する必要がある。
【００１３】
しかし、このとき炉底部までは水深がかなりある（例えば２５ｍ）ので、そこまでＲＯＶを沈降させ、フローバッフルの下側を通過した後、浮上し、シュラウドサポート１１４１の下面側に接近させることは、ＲＯＶの機能に依存するだけでは困難で、このときは上述したランチャーを使用するのがよい。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−１４７８４号公報
【００１５】
【特許文献２】
特許第３１４６１０１号明細書
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、ＲＯＶの性能に限界がある点に配慮がされておらず、操作性に問題があった。
【００１７】
まず、ランチャー方式の従来技術は、ランチャー自体も沈降用重錘として働くので、点検部位の近傍まで安定してＲＯＶを沈めることができ、その後、ケーブルをＲＯＶの移動範囲だけ送り出すことができるが、前述した炉内の狭隘な部位では、ＲＯＶがランチャーを離れた後、それを目標とする点検部位まで移動させ接近させるのが難しい。
【００１８】
これは、容器を用い、この容器からＲＯＶを発進させ、点検部位まで移動させ接近させるようにした従来技術の場合も同様で、炉内の狭隘な部位では、収納容器から出たＲＯＶを、それが引きずっているケーブルの水中移動抵抗が最小に保たれるようにして目標点検部位まで移動させ接近させるためには、かなりの熟練を要する。
【００１９】
そして、この後、安定して点検作業を行うためには、ＲＯＶの動きを監視しながら点検部位に静止させた状態にする必要があり、従って、更に高度の熟練を要し、このため操作性に問題が生じてしまうのである。
【００２０】
本発明の目的は、原子炉内の狭隘な場所でも容易にＲＯＶの移動接近操作が得られるようにした炉内点検装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、テレビジョンカメラを搭載して水中を遊泳移動する遠隔操作ビークルと、この遠隔操作ビークルを点検対象の近傍に搬送するランチャーを備えた炉内点検装置において、前記ランチャーが、少なくともビークル受台とケーブルハンドリング部、それに監視カメラを備え、前記ビークル受台が、前記遠隔操作ビークルを載置し、該載置した遠隔操作ビークルを前記ランチャー内から当該ランチャーの側方に移動可能に構成され、前記ケーブルハンドリング部が、前記遠隔操作ビークルが遊泳しているとき前記遠隔操作ビークルに接続されているテザーケーブルの取り扱いを支援するように構成され、前記監視カメラが、前記ランチャー内から当該ランチャーの外に移動し、遊泳中の前記遠隔操作ビークルを撮像するように構成して達成される。
【００２２】
このとき、前記遠隔操作ビークルは、旋回・前後進用スラスタと昇降・横行用スラスタを備え、内部にテレビジョンカメラが搭載されているようにしても、上記目的が達成され、同じく、このとき、前記ビークル受台は、遠隔操作により前記ランチャーの側方に直線移動するようにしても上記目的が達成できる。
【００２３】
同じく、このとき、前記ケーブルハンドリング部は、前記ビークル受台に設置されたローラと、前記テザーケーブルに取付けられているフロートを備え、前記テザーケーブルを挟み込み回転させることにより当該ケーブルの送り出しと回収を行い、回収されたケーブルのたるみを防止するために、ケーブルに浮力をもたせて、張力を発生する機能を有すことによっても上記目的が達成される。
【００２４】
同じく、このとき、前記監視カメラは、前記遠隔操作ビークルが前記ランチャー内に収容されているときは、同じくランチャー内に収容され、前記遠隔操作ビークルが遊泳中は前記ランチャーの側方に引き出されることによっても上記目的が達成され、同じく、このとき、前記監視カメラは、前記ランチャーの外部に移されたとき、撮像方向が操作されることによっても上記目的が達成される。
【００２５】
同じく、このとき、前記ランチャーは、炉底部に着座したことを検出する着座検出機能が備えられていても上記目的が達成でき、同じく、このとき、前記ビークル受台は、前記遠隔操作ビークルが回収されたことを検知する手段が備えられていても上記目的が達成される。
【００２６】
同じく、このとき、前記ケーブルハンドリング部は、当該ケーブルハンドリング部の不具合時、前記遠隔操作ビークルを前記ビークル受台に回収する手段を備え、前記ビークル受台は、当該ビークル受台の不具合時、手動によりランチャー内に回収する手段を備え、前記監視カメラは、当該監視カメラの不具合時、手動によりランチャー内に収納する手段を備えていても上記目的が達成される。
【００２７】
本発明では、従来のランチャーに、ＲＯＶを側面へ移動後放出可能なＲＯＶ受台及び上方にあるＲＯＶの動作を監視する監視カメラ、炉底部への着座を検知する検出着座ピン、ＲＯＶの受台への着座を検知するＲＯＶ着座検出器を設けることで、従来では困難であったコーン型のシュラウドサポートにおける検査を、テザーケーブルの抵抗を最小にして目的部位まで接近し、その状況を監視カメラにて確認を行いながら実施することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による炉内点検装置を、シュラウドサポート点検用に適用した場合について、図示の実施の形態により詳細且つ具体的に説明する。
【００２９】
まず、図１は、本発明の一実施形態に係る炉内点検装置の本体１０１と、これに組合わされているＲＯＶ１を示したもので、次に図２は、本発明の一実施形態による炉内点検装置を原子炉（原子炉圧力容器）１００内のシュラウドサポートの点検に適用した状態を示したものである。
【００３０】
そして、まず、この炉内点検装置本体１０１（以下、装置本体１０１と略記する）には、図１に示すように、ＲＯＶ１を中に収容して保持するランチャー２と、このランチャー２を支持する下部ステー３、この下部ステー３を延長して上部格子板１１０に挿着させるための上部ステー４、ＲＯＶ１に接続されているテザーケーブル５を伸張保持して弛まないようにするフロート６が設けられている。
【００３１】
なお、この図１では、ランチャー２を含む装置本体１０１と比較して、ＲＯＶ１の方が拡大して描かれている。また、このことは、後述する図３でも同じである。
【００３２】
そして、この装置本体１０１は、点検作業時、図２に示すように、直立したままＲＯＶ１と共に原子炉１００内に移され、水面Ｗが所定の高さに維持されている水中に沈められて使用される。
【００３３】
更に、この装置本体１０１には、図２に示されているように、ランチャー２を遠隔制御する制御装置７、ＲＯＶ１の移動を制御するＲＯＶコントローラ８、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５を制御するカメラコントローラ９が備えられていて、これらは、図示のように、原子炉１００の上部の外部に設置される。
【００３４】
このとき、上端が開放された原子炉１００の上には補助ホイスト１１５と燃料交換装置１１６が取付けられ、ＲＯＶ１のテザーケーブル５と、装置本体１０１のケーブル１１７は、それぞれ制御装置７に接続される。
【００３５】
そこで、点検時、装置本体１０１は、直立したままＲＯＶ１と共に補助ホイスト１１５のワイヤ１１５Ａに釣下げられ、上部格子板１１０とシュラウド１１１の中を通り、原子炉炉底部１１２に着座するまで水中に沈められる。
【００３６】
そこで、補助ホイスト１１５を制御して、装置本体１０１の先端にある突起部２Ａ（図示してない：後述する）が原子炉炉底部１１２にある炉底部構造体１１２Ａ（この図では１個だけ描いてある）の間に嵌まり込んで所定の位置に着座させたら、次に制御装置７を操作して、ＲＯＶ１を解き放ち、フローバッフル１１３の下端を迂回して外側に向かって自由に移動できるようにする。
【００３７】
こうして装置本体１０２から放出されたＲＯＶ１は、ＲＯＶコントローラ８を用いて検査員１０２により遠隔操作され、シュラウドサポート１１４の点検部位まで接近させ、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５により検査を行う。
【００３８】
このときのビデオカメラ５５の操作は、検査員１０３がＲＯＶコントローラ９を用いて実行するが、ここで装置本体１０１のランチャー２には、少なくともＲＯＶ１の遊泳状況を監視する監視カメラ１３（後述する）及びケーブルの送り出しを行う機能が具備されている。
【００３９】
次に、ランチャー２は、図３に示すように、ＲＯＶ１を保持するＲＯＶ受台１１と、このＲＯＶ受台１１をランチャー２から側方に直線移動して送り出させるスライダ１２、移動中及び検査中のＲＯＶ１の状況を監視する監視カメラ１３、ＲＯＶ１に接続されているテザーケーブル５の送り出しと巻き込みを行なうケーブルハンドリング部１４、テザーケーブル５のランチャー２内部への引き込みを案内するガイドローラ１５、装置本体１０１の底部が炉底部に着座したことを検知する着座ピン１６、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１に着座したことを確認するＲＯＶ着座検出器１７とで構成されている。
【００４０】
ここで、ＲＯＶ受台１１の詳細について、図４により説明すると、このＲＯＶ受台１１は、図示のように、アーム２１に保持されている。そして、このアーム２１はアーム支持軸２２で軸支され、エアシリンダ２３により回動駆動されるように構成され、更に、これには非常時回収用のワイヤーロープ３６が取付けられている。
【００４１】
次に、ケーブルハンドリング部１４の詳細について、同じく図４により説明すると、これはＲＯＶ受台１１に回転自在に取付けられている主動ローラ２５及び従動ローラ２６で構成されている。そして、このとき従動ローラ２６には、主動ローラ２５を押すようにエアシリンダ２７が取付けられ、ピンチローラとして働く。
【００４２】
一方、主動ローラ２５にはタイミングベルト２８が設けてあり、このタイミングベルト２８はアーム支持軸２２を回転軸とし、モータユニット３０により回転駆動されるプーリ２９に架けわたされている。
【００４３】
次に、この図４に示されているＲＯＶ受台１１とケーブルハンドリング部１４の動作について、図５により説明する。いま、制御装置７（図１）を操作してエアシリンダ２３が作動されたとすると、アーム２１が、図の左方に傾けられ、これに応じて、ＲＯＶ受台１１と、その上に載置されているＲＯＶ１がスライダ１２の伸出に伴って装置本体１０１から側方に向かって外に送り出される。
【００４４】
このとき、ＲＯＶコントローラ８の操作により、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１から離れて遊泳移動を開始するが、ここで制御装置７の操作によりエアシリンダ２７を作動させ、主動ローラ２５と従動ローラ２６によりテザーケーブル５を挟み付け、更にモータユニット３０により主動ローラ２５を回転駆動させ、テザーケーブル５が送り出されるようにする。
【００４５】
一方、テザーケーブル５の回収時には主動ローラ２５を逆回転させるが、このときは、引込んだテザーケーブル５がフロート６の浮力により上部に引き上げられ、これによりテザーケーブル５に弛みが発生するのが防止されるようになっている。
【００４６】
従って、この実施形態によれば、検査点検作業を実施中、ＲＯＶ１が故障などにより動作しなくなったとしても、主動ローラ２５を逆回転させ、テザーケーブル５を引込み、回収することによりＲＯＶ１を引き寄せ、ＲＯＶ受台１１に乗せて回収することができる。
【００４７】
また、シリンダ２３に供給すべきエア（圧搾空気）がホース切断などにより供給できなくなった場合でも、ワイヤーロープ３６を引張ることにより、ＲＯＶ受台１１を引込むことができる。
【００４８】
更に、シリンダ２７にエアの供給ができなくなって、ローラ２６が主動ローラ２５へ押し付けられず、テザーケーブル５を引込めなくなった場合でも、フロート６の浮力によりテザーケーブル５が引込まれるので、ＲＯＶ１を回収することができる。
【００４９】
ここで、この実施形態では、タイミングベルト２８を使用して主動ローラ２５を回転させるように構成しているが、タイミングベルト２８に代えて伸縮式のドライブシャフトなどを用いてもよい。
【００５０】
次に、図４におけるＲＯＶ着座検出器１７の詳細について説明すると、まず、このＲＯＶ着座検出器１７は、図６に示すように、ＲＯＶ受台１１の上に取付けられ、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１の上に正しく着座したとき作動し、着座信号を発生する働きをする。なお、この図６では、図４とは左右を入れ替えて描いてある。
【００５１】
そして、このＲＯＶ着座検出器１７は、図７に示すように、ＲＯＶストッパ１２０とプレート１２１、ベース１２２、ばね１２３、それにリミットスイッチ１２４で構成されている。
【００５２】
ここでまず、ＲＯＶストッパ１２０はプレート１２１に対して直線移動が可能に保持され、このＲＯＶストッパ１２０にベース１２２が直線移動できるように保持されている。
【００５３】
そして、このベース１２２にリミットスイッチ１２４が取付けられ、これらＲＯＶストッパ１２０とベース１２２は、ばね１２３によりプレート１２１に対して、図の左方に弾圧されている。
【００５４】
そこで、いま、図６に示すように、ＲＯＶ１がＲＯＶ受台１１上に着座したとすると、ＲＯＶ１の後部がＲＯＶストッパ１２０に接触し、この結果、ＲＯＶストッパ１２０とベース１２２がプレート１２１に近接する方向に、ばね１２３の弾性に抗して移動する。
【００５５】
そうすると、リミットスイッチ１２４がプレート１２１に接触して着座信号が発生し、これが制御装置７に供給され、この結果、主動ローラ２５を回転させるモータユニット３０の制御信号がＯＦＦされるので、テザーケーブル５が必要以上に引込まれることはない。
【００５６】
ここで、図８はＲＯＶ着座検出器１７の他の一例で、この例はリミットスイッチ１２４をレバー作動式にした場合であり、ＲＯＶ１の後部がＲＯＶストッパ１２０に接触し、ベース１２２が動かされると、リミットスイッチ１２４のレバー１２４Ａが押され、着座信号が発生されるように構成されていている。
【００５７】
次に、図３に示されている監視カメラ１３の詳細について、図９により説明すると、この監視カメラ１３は、図示のように、監視用の水中ビデオカメラ４１と照明用のライト４２を備え、これらはアクチュエータ４３を介してカメラアーム４４に取付けられている。
【００５８】
そして、このカメラアーム４４は、カメラアーム支持軸４５によりランチャー２に軸支しされ、エアシリンダ４６により回動駆動されるように構成されている。
【００５９】
そこで、いま、制御装置７からの操作指令により、エアシリンダ４６が駆動されると、カメラアーム４４が回動され、水中ビデオカメラ４１とライト４２が、図３に示されているように、ランチャー２の外部に移されてからアクチュエータ４３により撮像方向が操作され、これによりフローバッフル１１３（図２）の外側に出て遊泳中のＲＯＶ１が撮像できることになる。
【００６０】
次に、図３と図４に示されている着座ピン１６の詳細について、図１０により説明する。ここで、この着座ピン１６は、装置本体１０１を沈降させたとき、その先端部、つまりランチャー２の下部にある突起部２Ａが炉底部構造体１１２Ａに接触して押されたとき、それを検出する働きをする。
【００６１】
このため、図１０に示すように、筒状のケース３１を用い、これに着色されたピン３２を挿入し、フランジ３４により、ピン３２に支持された状態でばね３３を設けると共に、ケース３１にはストッパ３５を設け、ピン３２が抜けないようにしたものである。
【００６２】
ここでいま、装置本体１０１が原子炉１００の炉底部１１２に到達したとすると、ピン３２の下端が炉底部構造体１１２Ａにより押し上げられ、ランチャー２の中に突出する。そこで、この突出たピン３２を、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ（若しくは図示しない他のビデオカメラなど）で確認することにより、装置本体１０１の着座を検出することができる。
【００６３】
次に、この実施形態におけるＲＯＶ１について説明すると、これはまず、図１１に示すように、短い円筒からなる透明リング５１を２個のケース５２（図では２個の一方にだけ符号が付してある）により両側から挟んで水密に固定し、内部にビデオカメラ５５とライト５６が搭載できるようにする。
【００６４】
そして、各ケース５２にはサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４を取付け、これにより、遠隔操作により水中で自由に遊泳し、透明リング５１を介してビデオカメラ５５により外部が撮像できるようにしたものである。
【００６５】
ここで、まずサイドスラスタ５３について説明すると、これは、図１２に示すように、プロペラ６１を備え、これをモータ６６で回転駆動し、斜め方向の推力を発生させるるようにしたものである。
【００６６】
このため、モータ軸６５を、ベベルギヤ６４を介してプロペラ軸６２に結合させ、モータ６６の回転力がプロペラ６１に伝達されるように構成してあり、このとき、プロペラ軸６２は、内部への水の浸入を防ぐ回転シール６３を介してケース５２の中に引き込まれるようにしてある。
【００６７】
プロペラ６１が回転駆動されると水流が発生されるが、このときプロペラ６１による水流の乱れを整流するため、スラスタガード６７が設置してある。
【００６８】
次に、水平スラスタ５４について説明すると、これは、図１３に示すように、やはりプロペラ７１を備え、これをモータ７３で回転駆動するのであるが、ここでは前後方向の推力を発生させるようにしたものである。
【００６９】
このため、モータ軸７４を、ここでは自在継手７５を介してプロペラ軸７２に結合させ、モータ７３の回転力がプロペラ７１に伝達されるように構成し、このとき、水の浸入を防ぐ回転シール６３を介して、同じくプロペラ軸７２をケース５２の中に引き込まれるようにし、プロペラ７１による水流の乱れを整流するため、同じくスラスタガード７７が設置されている。
【００７０】
ここで、このＲＯＶ１は、水中での質量が浮力と釣合い、水中で浮遊している状態になるように、その質量と容積が調整してあり、これにサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４が設けてあるので、これらサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４の動作により水中を任意の方向に遊泳移動させることができる。
【００７１】
このときのサイドスラスタ５３と水平スラスタ５４の動作に必要なモータ６６とモータ７３の制御は、ＲＯＶコントローラ８の操作により実行されるが、このとき、各々２台づつあるモータ６６とモータ７３は、それぞれの回転数の絶対値が常に等しくなるように制御される。
【００７２】
例えば、ＲＯＶ１を前進させる際は、２個のモータ６６を同じく正回転させ、後退させる際は、２個のモータ６６を同じく逆回転させる。そして、旋回させる際は、２個のモータ６６を互いに反対方向に回転させるのである。
【００７３】
また、ＲＯＶ２を上昇させる際は、２個のモータ７３を同じく正回転させ、下降させる際は、２個のモータ７３を同じく逆回転させる。そして、横方向に移動させる際は、２個のモータ７３を互いに反対方向に回転させるのである。
【００７４】
次に、ＲＯＶ１に対するビデオカメラ５５の搭載状況と、ビデオカメラ５５自体について、図１４と図１５により説明すると、ここで、まず、ケース５２の中には円板状のフレーム８１が設けてある。
【００７５】
そして、このフレーム８１に、透明リング５１の円筒の中心軸に一致した位置になるようにして、固定軸８２が取付けてあり、この固定軸８２に内部制御箱８３が回転自在に保持されていて、ビデオカメラ５５は、この内部制御箱８３に取付けられている。
【００７６】
更に、この内部制御箱８３にはチルトモータ８９が設けてあり、このチルトモータ８９の軸にはピニオンギア９０が取付けてある。そして、これに対応して、ケース５２の内側の円周面にはラックギア９１が設置されていて、これにピニオンギア９０が噛み合わされている。
【００７７】
そこで、チルトモータ８９を回転させると、ピニオンギア９０がラックギア９１上を噛み合いながら転り回転するので、内部制御箱８３は固定軸８２を中心にして回動する。
【００７８】
このとき、ＲＯＶ１は、水中で浮遊させたときは、図１１に示すように、透明リング５１の円筒の中心軸が水平になるような姿勢を保つように、重心位置が調整してあり、従って、内部制御箱８３を回動させるとビデオカメラ５５の仰角方向が変化し、チルト調整することができる。そして、このときのチルト角は図示しないポテンショメータなどにより確認することができる。
【００７９】
一方、このビデオカメラ５５の方位角の調整（パン調整）は、サイドスラスタ５３と水平スラスタ５４により、ＲＯＶ１自体の向きを変えることにより与えられる。
【００８０】
次に、ビデオカメラ５５は、ＣＣＤユニット８４とカメラレンズ８５で構成されているが、このときカメラレンズ８５は、レンズステー８６によりＣＣＤユニット８４に対して伸縮自在に構成されている。
【００８１】
また、このＣＣＤユニット８４にはレンズモータ８７が設けてある。そして、このレンズモータ８７の軸には雄ネジ部９２が形成してあり、これにナット８８がねじ込まれているが、このナット８８は、フォーカスステー９３を介してカメラレンズ８５に取付けられている。
【００８２】
そこで、このレンズモータ８７を回転制御することにより、ナット８８が前後に直線移動し、これによりカメラレンズ８５も前進、後退して焦点を調整することができる。
【００８３】
このときカメラレンズ８５は、レンズステー８６の働きにより直線移動するため、ナット８８の回転によりカメラレンズ８５が回転してしまう虞れがなく、ＣＣＤユニット８４の中心撮像位置に沿って前進、後退させることができる。
【００８４】
このとき、ライト５６は、ライトステー９２を介してＣＣＤユニット８４に取付けられていて、ビデオカメラ５５のチルト回動と共に一緒に回動するので、チルト調整に際しても常に検査目標部位を照らし続けることができる。
【００８５】
また、このライト５６はカメラレンズ８５を挟んで上下に２個あり、しかも、これらはカメラコントローラ９の操作により、各々独立して照度が調整できるように構成してあり、従って、検査対象の陰影を強調することができる。
【００８６】
次に、本発明に係る炉内点検装置の第２の実施形態について、図１６により説明する。
【００８７】
この図１６において、２００はガイドファンネルであり、その他、ランチャー２とテザーケーブル５、それにフロート６は、上記図１〜図１５で説明した実施形態と同じであり、このときランチャー２にはＲＯＶ１が搭載されている点も同じである。
【００８８】
但し、このとき、図１に示されている下部ステー３と上部ステー４は除かれ、補助ホイスト１１５（図２）のワイヤ１１５Ａは、ランチャー２に直接取付けられている点で上記実施形態とは異なっている。
【００８９】
ここでガイドファンネル２００は、一方の端部に漏斗状部分を備えた所定の外径と内径の管状部材で構成されていて、点検操作に際して、図示のように、原子炉１００内にある上部格子板１１０から炉底部１１２まで挿通した形で原子炉１００の中に設置される。
【００９０】
そして、このようにガイドファンネル２００が原子炉１００の中に設置された後、補助ホイスト１１５を操作し、ガイドファンネル２００の中にランチャー２が挿入され、その中を通過して炉底部１１２にランチャー２が着座されるまで沈降させるようになっている。
【００９１】
この後の点検操作は、上記した実施形態と同じで、制御装置７を操作して、ＲＯＶ１を解き放ち、フローバッフル１１３の下端を迂回して外側に向かって自由に移動できるようにし、ＲＯＶコントローラ８を用いて検査員１０２により遠隔操作してシュラウドサポート１１４の点検部位まで接近させ、ＲＯＶ１に搭載してあるビデオカメラ５５により検査を行うことになる。
【００９２】
このとき、この第２の実施形態によれば、ランチャー２がシュラウド１１１を通過する際、予め設置されているガイドファンネル２００中を通るようになっているので、シュラウド１１１や上部格子板１１０、それに図示してない炉心支持板など他の炉内構造物にランチャー２を接触させてしまう虞れがない。
【００９３】
従って、この第２の実施形態によれば、点検に際して原子炉内の構造物を損傷させてしまう虞れがなく、操作が容易に行なえる上、このときスムーズに短時間で炉底部まで接近させられるので、炉心領域を通過する際に受けるであろう放射線被ばく量が少なくて済み、この結果、点検装置の劣化を最小限に抑えることができる。
【００９４】
なお、以上の実施形態では、本発明に係る炉内点検装置を、一例としてシュラウドサポートの点検に適用した場合について説明したが、本発明はシュラウドサポートに限らず、例えばランチャーの形状を点検対象に応じて変えるなど、所定の方途を施すことにより、他の炉内構造物の点検にも適用可能なことはいうまでもない。
【００９５】
ここで、以上に説明した実施形態による効果について列挙すれば、以下の通りである。
【００９６】
本発明の実施形態によれば、ランチャーにより点検目標部位に接近する従来の方法に追加して、ＲＯＶ受台によりＲＯＶを側面へ移動させて放出するようにしたので、炉底部の狭隘な部位にも簡単に検査部位まで接近することができ、容易に点検検査を行うことができる。
【００９７】
本発明の実施形態によれば、ＲＯＶ受台にケーブルハンドリング手段を有するため、炉底部にある構造物とケーブルが干渉することなく、ケーブルの送出と引込といったハンドリングが行えるようになり、遠隔操作によりＲＯＶを容易に検査部位まで接近させることができ、このとき、テザーケーブルにフロートが設けてあるので、弛んで絡むことがなくなり、確実に引込むことができる。
【００９８】
本発明に実施形態によれば、監視用のビデオカメラがランチャーの側方に引き出せるので、内蔵されているビデオカメラでチルトしながら炉底部から上方へ移動し、シュラウドサポートの下部を点検するときのＲＯＶの状況が監視でき、この結果、ＲＯＶの操作が極めて容易になる。
【００９９】
本発明の実施形態によれば、ランチャー内部に着座ピンを設けてあるので、ランチャーが炉底部に確実に着座したことをＲＯＶのビデオカメラやランチャー内部に取付けた別のビデオカメラで確認することができ、装置の取扱いによる不具合発生の虞れを少なくすることができる。
【０１００】
本発明の実施形態によれば、ＲＯＶがＲＯＶ受台に回収されたことが確実に検知できるので、炉底部からＲＯＶを回収する際の作業が効率よく行なえることになる。
【０１０１】
本発明の実施形態によれば、ケーブルハンドリング手段やＲＯＶ受台の不具合などにより遠隔操作が不能になった場合でも、手動によりＲＯＶやテザーケーブルが回収できるので、検査点検中に発生した不測の事態が発生しに対応できるようになる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉内の狭隘な部位に対してもＲＯＶを容易に移動させ、接近させることができるので、操作性の良い炉内点検装置を確実に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炉内点検装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による点検作業を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるランチャーとＲＯＶの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ受台とケーブルハンドリング部の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ受台とケーブルハンドリング部の動作説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＲＯＶ受台にＲＯＶが載置された状態を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ着座検出器の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるＲＯＶ着座検出器の他の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る監視カメラの説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における着座ピンの一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態におけるＲＯＶの外観図である。
【図１２】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているサイドスラスタの説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されている水平スラスタの説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているビデオカメラを一方向から見た説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態においてＲＯＶに装備されているビデオカメラを他の一方向から見た説明図である。
【図１６】本発明に係る炉内点検装置の他の一実施形態を示す断面図である。
【図１７】コーン型シュラウドサポートを備えた原子炉の一例を示す断面図である。
【図１８】レグ型シュラウドサポートを備えた原子炉内の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ＲＯＶ（遠隔操作ビークル）
２ ランチャー
３ 下部ステー
４ 上部ステー
５ テザーケーブル
６ フロート
７ 制御装置
８ ＲＯＶコントローラ
９ カメラコントローラ
１１ ＲＯＶ受台
１２ スライダ
１３ 監視カメラ
１４ ケーブルハンドリング部
１５ ガイドローラ
１６ 着座ピン
１７ ＲＯＶ着座検出器
１００ 原子炉（原子炉加圧容器）
１０１ 炉内点検装置本体（装置本体）
１１０ 上部格子板
１１１ シュラウド
１１２ 原子炉炉底部
１１３ フローバッフル
１１４ シュラウドサポート
１１５ 補助ホイスト
１１６ 燃料交換装置
２００ ガイドファンネル
Claims (9)
- テレビジョンカメラを搭載して水中を遊泳移動する遠隔操作ビークルと、この遠隔操作ビークルを点検対象の近傍に搬送するランチャーを備えた炉内点検装置において、
前記ランチャーが、少なくともビークル受台とケーブルハンドリング部、それに監視カメラを備え、
前記ビークル受台が、前記遠隔操作ビークルを載置し、該載置した遠隔操作ビークルを前記ランチャー内から当該ランチャーの側方に移動可能に構成され、
前記ケーブルハンドリング部は、前記遠隔操作ビークルが遊泳しているとき前記遠隔操作ビークルに接続されているテザーケーブルの取り扱いを支援するように構成され、
前記監視カメラが、前記ランチャー内から当該ランチャーの外に移動し、遊泳中の前記遠隔操作ビークルを撮像するように構成されていることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記遠隔操作ビークルは、旋回・前後進用スラスタと昇降・横行用スラスタを備え、内部にテレビジョンカメラが搭載されていることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記ビークル受台は、遠隔操作により前記ランチャーの側方に直線移動することを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
ケーブルハンドリング部は、前記ビークル受台に設置されたローラと、前記テザーケーブルに取付けられているフロートを備え、
により前記テザーケーブルを挟み込み回転させることにより当該ケーブルの送り出しと回収を行い、回収されたケーブルのたるみを防止するために、ケーブルに浮力をもたせて、張力を発生する機能を有すことを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記監視カメラは、前記遠隔操作ビークルが前記ランチャー内に収容されているときは、同じくランチャー内に収容され、前記遠隔操作ビークルが遊泳中は前記ランチャーの側方に引き出されることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記監視カメラは、前記ランチャーの外部に移されたとき、撮像方向が操作されることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記ランチャーは、炉底部に着座したことを検出する着座検出機能が備えられていることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記ビークル受台は、前記遠隔操作ビークルが回収されたことを検知する手段が備えられていることを特徴とする炉内点検装置。 - 請求項１に記載の発明において、
前記ケーブルハンドリング部は、当該ケーブルハンドリング部の不具合時、前記遠隔操作ビークルを前記ビークル受台に回収する手段を備え、
前記ビークル受台は、当該ビークル受台の不具合時、手動によりランチャー内に回収する手段を備え、
前記監視カメラは、当該監視カメラの不具合時、手動によりランチャー内に収納する手段を備えていることを特徴とする炉内点検装置。
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