JP2022181384A - 隔離容器および隔離容器の姿勢制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隔離容器および隔離容器の姿勢制御方法において、装置の小型化を図る。【解決手段】作業可能な区画を形成する容器本体と、容器本体の内部に収容される作業機器を搬出入する搬出入部と、容器本体の姿勢を調整する姿勢調整装置と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、放射性物質を処理するための処理装置が収容される隔離容器、隔離容器の姿勢制御方法に関するものである。

例えば、原子力発電プラントにて、原子炉格納容器内の炉心燃料が周囲の構造物と一緒に溶融して固化すると、放射性廃棄物としての燃料デブリが発生する。そのため、燃料デブリなどの放射性廃棄物を原子炉格納容器から外部に取り出して処理する必要がある。

放射性廃棄物の回収作業を実施するとき、例えば、原子炉建屋に隔離容器を設置し、隔離容器の内部に放射性廃棄物の調査や回収を行うための調査・回収装置を収容する。そして、遠隔操作により隔離容器の内部にある調査・回収装置を原子炉格納容器まで移動させ、処理装置を作動して燃料デブリの調査や回収を行う。このような技術として、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特公平５－６８６７９号公報

調査・回収装置を収容した隔離容器は、調査・回収装置を外部に移動させるための出口部が設けられる。一方、原子炉格納容器は、調査・回収装置を内部に取り込むための入口部が設けられる。隔離容器は、出口部が原子炉格納容器の入口部に一致するように設置される。そして、オペレータは、遠隔操作により調整装置により調査・回収装置の位置や姿勢を調整し、調査・回収装置を出口部および入口部から原子炉格納容器に移動させる。そのため、隔離容器の内部には、調査・回収装置の調整装置などを設ける必要があり、調整装置などの収容に伴って隔離容器が大型化してしまうという課題がある。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、装置の小型化を図る隔離容器および隔離容器の姿勢制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の隔離容器は、作業可能な区画を形成する容器本体と、前記容器本体の内部に収容される作業機器を搬出入する搬出入部と、前記容器本体の姿勢を調整する姿勢調整装置と、を備える。

また、本開示の隔離容器の姿勢制御方法は、前記隔離容器において、前記姿勢調整装置により前記容器本体の姿勢を調整することで、前記搬出入部に設けられる第１の連結部材を原子炉格納容器に設けられた第２の連結部材に密着させる。

本開示の隔離容器および隔離容器の姿勢制御方法によれば、装置の小型化を図ることができる。

図１は、本実施形態の隔離容器を表す斜視図である。 図２は、隔離容器の内部構造を表す概略図である。 図３は、隔離容器と原子炉格納容器との接続部を表す断面図である。 図４は、本実施形態の隔離容器の第１変形例を表す概略図である。 図５は、本実施形態の隔離容器の第２変形例を表す概略図である。 図６は、本実施形態の隔離容器の第３変形例を表す概略図である。 図７は、本実施形態の隔離容器の第４変形例を表す概略図である。 図８は、本実施形態の隔離容器の第５変形例を表す概略図である。 図９は、本実施形態の隔離容器の第６変形例を表す概略図である。 図１０は、沸騰水型原子炉を表す概略図である。 図１１は、沸騰水型原子炉を表す水平概略図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

＜沸騰水型原子炉＞
本実施形態で適用する原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、軽水を炉心で沸騰させて蒸気を発生させる沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）である。図１０は、沸騰水型原子炉を表す概略図、図１１は、沸騰水型原子炉を表す水平概略図である。

図１０および図１１に示すように、沸騰水型原子炉１００は、原子炉格納容器１０１内に原子炉１０２が格納されて構成される。原子炉格納容器１０１は、原子炉建屋１０３内に設置され、上端部に上蓋１０４が取付けられることで密封される。原子炉格納容器１０１は、内部に形成されたドライウェル１０５と、冷却水が充填された圧力抑制プールが内部に形成される複数の圧力抑制室１０６とを有する。ドライウェル１０５は、ベント通路１０７を介して圧力抑制室１０６に連結され、ベント通路１０７の先端部が圧力抑制プールの冷却水中に浸漬される。

原子炉建屋１０３は、原子炉格納容器１０１を支持し、上蓋１０４の上方に複数に分割されて放射線遮へい体として機能する複数のシールドプラグ１０８が配置され、複数のシールドプラグ１０８により原子炉格納容器１０１が密閉保持される。

原子炉１０２は、上蓋１０９が取付けられて構成される原子炉容器１１０、核燃料物質を含む複数の燃料集合体が装荷された炉心１１１、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３などにより構成される。この場合、炉心１１１、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３は、原子炉容器１１０内に配置される。原子炉容器１１０は、内部に炉心シュラウド１１４が配置され、炉心１１１を取り囲んでいる。炉心１１１は、内部に複数の燃料集合体が装荷され、この各燃料集合体は、下端部が炉心支持板１１５により支持され、上端部が上部格子板１１６によって保持される。気水分離器１１２は、上部格子板１１６よりも上方に配置され、蒸気乾燥器１１３が気水分離器１１２の上方に配置される。

複数の制御棒１１７は、下方から炉心１１１に挿入されるように配置される。複数の制御棒１１７は、制御棒案内管（図示略）内に配置され、上下方向に移動自在となり、炉心１１１の内部に配置されている燃料集合体間に対して出し入れされて原子炉出力が制御される。制御棒駆動機構１１８は、原子炉容器１１０の下鏡に取付けられており、各制御棒案内管内の制御棒１１７に連結されている。

原子炉容器１１０は、炉心構造物として、前述した炉心１１１だけでなく、気水分離器１１２、蒸気乾燥器１１３、炉心シュラウド１１４、炉心支持板１１５、上部格子板１１６、制御棒１１７などが内部に配置される。

また、原子炉容器１１０は、原子炉格納容器１０１内の底部に設けられたコンクリートマット１１９上に設けられた筒状のペデスタル１２０上に据付けられる。そして、筒状のγ線遮蔽体１２１が、ペデスタル１２０の上端に設置され、原子炉容器１１０の外側を取り囲んでいる。

ところで、原子力発電プラントにて、原子炉容器１１０の内部の炉心１１１などが溶融すると、溶融した燃料など溶融物が原子炉容器１１０の底部に堆積したり、原子炉容器１１０も溶融してコンクリートマット１１９に落下したりする。この場合、原子炉格納容器１０１は、内部に冷却水が供給されることで冷却され、ペデスタル１２０内に冷却水が貯留されることで溶融物が冷却されて固化する。固化した溶融物は、放射性廃棄物Ｍとして調査や回収の対象となる。

放射性廃棄物の処理装置１３０は、原子炉格納容器１０１の内部にある放射性廃棄物（デブリ）Ｍの調査や回収などを行うものである。原子炉建屋１０３は、中央部に原子炉１０２（原子炉容器１１０）を支持する原子炉格納容器１０１が配置され、原子炉格納容器１０１の外側に部屋１３１が設けられる。部屋１３１は、原子炉１０２の正常運転時には、作業者が被ばくすることなく安全に立ち入ることができる空間である。部屋１３１は、コンクリート製の壁部１３２により区画される。部屋１３１は、コンクリート構造壁を貫通して原子炉格納容器１０１内に連通する作業孔１３４が設けられる。

放射性廃棄物の処理装置１３０は、原子炉建屋１０３における部屋１３１に設置される。放射性廃棄物の処理装置１３０は、エンクロージャ１０を有する。エンクロージャ１０は、原子炉格納容器１０１の作業孔１３４に連通管１３５を介して連結される。

＜エンクロージャの概略構成＞
本実施形態の隔離容器は、エンクロージャ１０に適用される。隔離容器は、その容器本体または原子炉格納容器１０１の内部と外部の雰囲気を隔てる容器、すなわち、遮蔽容器として機能する。図１は、本実施形態の隔離容器を表す斜視図である。

図１に示すように、エンクロージャ１０は、ベース１１と、容器本体１２と、姿勢調整装置１３とを備える。

ベース１１は、骨材で組み合わせた架構または板形状をなし、例えば、金属により形成される。ベース１１は、原子炉建屋１０３における部屋１３１（いずれも図８参照）の床面に設置される。容器本体１２は、ベース１１における鉛直方向の上方に対向して配置される。容器本体１２は、後述する搬出入部３１が閉止された状態で、壁面で囲まれた閉空間を構成する形状、例えば、直方体の箱型形状をなす。容器本体１２は、中空形状をなし、本実施形態では、内部に装置による作業可能な区画、例えば、放射性物質を処理可能な区画を形成する。

姿勢調整装置１３は、容器本体１２の姿勢を調整する。姿勢調整装置１３は、ベース１１と容器本体１２との間に架設される複数（例えば、６個）のアクチュエータ２１を有する。容器本体１２は、周囲に複数のフランジ部２３が固定される。アクチュエータ２１は、一端部が軸受２５を介してベース１１に連結され、他端部が軸受２６を介してフランジ部２３に連結される。ここで、軸受２５は、少なくとも交差する３方向に沿った軸を中心に回転自在に支持する軸受であり、例えば、球面軸受である。また、軸受２６は、少なくとも交差する２方向に沿った軸を中心に回転自在に支持する軸受であり、例えば、ユニバーサルジョイントや球面軸受である。

なお、姿勢調整装置１３は、複数のアクチュエータ２１を用いた構成に限定されるものではない。姿勢調整装置１３は、ベース１１と容器本体１２とが軸受（滑り軸受、回転軸受を含む）とアクチュエータを組み合わせて架設される構成でよい。また、アクチュエータにリンク機構などを組み合わせた構成であってもよい。また、姿勢調整装置１３を構成する複数のアクチュエータ２１の配置や個数などは、本実施形態に限定されるものではなく、容器本体１２の形状などに応じて適宜設定すればよいものである。

姿勢調整装置１３は、複数のアクチュエータ２１を独立して作動制御することで、容器本体１２の位置および姿勢を変更して調整する。アクチュエータ２１は、電動式または油圧式であることが好ましい。

容器本体１２は、前部に搬出入部３１が設けられる。搬出入部３１は、内部に収容される調査・回収装置（作業機器）４１（図２参照）を容器本体１２から搬出したり、搬入したりするものである。なお、搬出入部３１の詳細については後述する。

＜エンクロージャの内部構造＞
図２は、隔離容器の内部構造を表す概略図である。

図２に示すように、ベース１１は、原子炉建屋１０３における部屋１３１の床面１３１ａに設置される。容器本体１２は、ベース１１における鉛直方向の上方に対向して配置される。容器本体１２は、ベース１１の上方に配置され、姿勢調整装置１３により連結される。エンクロージャ１０の容器本体１２は、密閉構造をなし、装置による作業可能な区画 、例えば、内部に放射性物質を処理可能な区画４０を形成する。容器本体１２は、区画４０に調査・回収装置４１が配置される。調査・回収装置４１は、例えば、案内装置４２と加工装置４３に加えて調査装置（図示略）を有する。調査装置は、例えば、カメラや分析装置などである。案内装置４２は、加工装置４３や調査装置を容器本体１２から原子炉格納容器１０１のペデスタル１２０にある放射性廃棄物Ｍ（いずれも図８参照）まで移動させるものである。加工装置４３は、放射性廃棄物Ｍを切断して回収するものである。調査装置は、例えば、放射性廃棄物Ｍを撮影したり、分析したりするものである。容器本体１２は、区画４０の床面または側壁面や天井などにガイドレール４４が固定され、複数の台車４５が移動自在に支持される。調査・回収装置４１は、複数の台車４５により搬送可能である。

容器本体１２は、前部に搬出入部３１が設けられる。搬出入部３１は、原子炉格納容器１０１は、コンクリート構造壁を貫通する作業孔１３４が設けられ、作業孔１３４に連通管１３５が配置される。搬出入部３１は、連通管１３５に連結可能である。作業者は、エンクロージャ１０の外部から遠隔操作により台車４５を移動する。そして、台車４５の移動により調査・回収装置４１を搬出入部３１および連通管１３５から原子炉格納容器１０１の内部に移動することができる。なお、調査・回収装置４１は、上述した構成に限定されるものではない。

また、容器本体１２は、前部に距離センサ（例えば、カメラ、レーザ装置等の非接触式距離計、接触式距離計など）４６が設けられる。距離センサ４６は、連通管１３５の位置を検出する。すなわち、距離センサ４６は、は、搬出入部３１と連通管１３５との位置関係を検出する。

＜隔離容器の連結部の構成＞
図３は、隔離容器と原子炉格納容器との接続部を表す断面図である。

図３に示すように、搬出入部３１は、連結管３２と開閉装置３３とを有する。連結管３２は、一端部が容器本体１２の内部に連通するように開閉装置３３を介して連結され、他端部が連通管１３５に連結される。なお、開閉装置３３の位置は、連結管３２と容器本体１２との間に限定されるものではなく、例えば、連結管３２の他端部や中途部、容器本体１２の内部であってもよい。容器本体１２は、前部に開口部１２ａが形成される。連結管３２は、取付フランジ３２ａと、弾性連結部材３２ｂと、第１の連結部材（例えば、連結フランジ）３２ｃとを有する。連結管３２は、一端部に設けられた取付フランジ３２ａが開閉装置３３を介して容器本体１２の開口部１２ａの位置に締結されることで、連結管３２が容器本体１２の内部に連通可能となる。

連通管１３５は、端部に第２の連結部材（例えば、連結フランジ）１３５ａが設けられる。連結管３２は、他端部に設けられた第１の連結部材３２ｃが連通管１３５の第２の連結部材１３５ａに接続可能である。連結管３２と連通管１３５は、第１の連結部材３２ｃの端面と第２の連結部材の端面が密着することで、内部が連通される。弾性連結部材３２ｂは、円筒形状をなし、伸縮自在および屈曲自在であり、例えば、ベローズまたは可撓管などである。連結管３２は、弾性連結部材３２ｂにより伸縮自在であると共に、屈曲自在である。

開閉装置３３は、容器本体１２と連結管３２との間に設けられる。開閉装置３３は、容器本体１２の開口部１２ａを開閉可能である。開閉装置３３は、例えば、ボールバルブまたはゲートバルブであるが、その他の構成であってもよい。開閉装置３３は、開口部１２ａを開閉することで、容器本体１２の内部と連結管３２とを連通および遮断可能である。連結管３２と連通管１３５との接続を解除するとき、開閉装置３３により開口部１２ａを閉止することで、容器本体１２の内部を隔離する。そのため、連結管３２が連通管１３５から取外されたとき、容器本体１２の内部が隔離されることで、容器本体１２の外部への放射性物質の漏えいを抑制することができる。

容器本体１２は、姿勢調整装置１３（図１参照）により位置および姿勢が変更可能である。姿勢調整装置１３は、容器本体１２の位置および姿勢を変更することで、連結管３２における第１の連結部材３２ｃの端面（接続面）の位置および角度を調整可能である。姿勢調整装置１３は、連結管３２における第１の連結部材３２ｃの端面（接続面）が、連通管１３５における第２の連結部材の端面（接続面）に平行なし、互いに隙間なく密着するように、位置および角度を調整する。

容器本体１２は、拘束装置５１が設けられる。拘束装置５１は、連結管３２の第１の連結部材３２ｃと連通管１３５の第２の連結部材１３５ａとの接続状態を維持する。拘束装置５１は、複数の爪部５２を有する。複数の爪部５２は、連結管３２の外側に周方向に間隔を空けて配置される。複数の爪部５２は、基端部が容器本体１２の前部に固定された支持部材５３に支持される。複数の爪部５２は、支持部材５３に対して連結管３２の径方向に移動しながら軸方向に移動自在に支持される。そのため、複数の爪部５２は、連結管３２の径方向に回動しながら軸方向に移動可能である。複数の爪部５２は、先端部に係止部５２ａが設けられる。複数の爪部５２は、各係止部５２ａが接続状態にある第１の連結部材３２ｃおよび第２の連結部材１３５ａに係止可能である。複数の爪部５２は、図示しない駆動装置により、図３に二点鎖線で表す開放位置と、図３に実線で表す係止位置とに移動可能である。

複数の爪部５２が、図３に二点鎖線で表す開放位置にあるとき、姿勢調整装置１３により容器本体１２の姿勢を調整し、連結管３２の第１の連結部材３２ｃを連通管１３５の第２の連結部材１３５ａに密着させる。この状態で、駆動装置により複数の爪部５２を回動しながら連結管３２の軸方向に移動させ、図３に実線で表す係止位置に位置させる。すると、複数の爪部５２は、各係止部５２ａが連結管３２の第１の連結部材３２ｃと連通管１３５の第２の連結部材１３５ａに係止し、接続状態に拘束する。

なお、本実施形態では、容器本体１２側に拘束装置５１を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、原子炉格納容器１０１側、つまり、連通管１３５側に拘束装置を設けてもよく、また、容器本体１２や連通管１３５とは独立して別途拘束装置を設けてもよい。

また、容器本体１２と原子炉格納容器１０１のコンクリート構造壁との間に遮蔽部材６２が設けられる。遮蔽部材６２は、ベース１１や容器本体１２に支持されていてもよいし、原子炉格納容器１０１のコンクリート構造壁に支持されていてもよい。なお、容器本体１２の周囲に遮蔽部材６２を配置してもよい。

なお、図示しないが、容器本体１２にコネクターパネルを設けることが好ましい。容器本体１２の内部に配置される調査・回収装置４１は、電力、水圧、油圧、空圧などの駆動源により駆動する。コネクターパネルは、容器本体１２の外部に配置される駆動源の電力、水圧、油圧、空圧などを内部の調査・回収装置４１などの機器に供給する接続部である。また、通信信号や制御信号の接続部として使用されるコネクターパネルを設けてもよい。

また、図示しないが、容器本体１２に直結されたグローブ（手袋）を設けることが好ましい。作業者は、容器本体１２の外部からグローブを用いて容器本体１２の内部にある各種の装置、機器を手動操作および保守（メンテナンス）することができる。また、容器本体１２の内部を視認可能な窓や撮影可能なカメラを設けることが好ましい。

図１から図３に示すように、エンクロージャ１０は、原子炉建屋１０３の部屋１３１に設置される。ここで、姿勢調整装置１３を作動し、容器本体１２の姿勢を調整することで、連結管３２の第１の連結部材３２ｃを連通管１３５の第２の連結部材１３５ａに密着させる。そして、拘束装置５１を作動し、複数の爪部５２により連結管３２の第１の連結部材３２ｃと連通管１３５の第２の連結部材１３５ａを拘束する。

容器本体１２の連結管３２と原子炉格納容器１０１の連通管１３５が連結されると、台車４５を移動することで、調査・回収装置４１を搬出入部３１および連通管１３５から原子炉格納容器１０１の内部に移動する。そして、案内装置４２により加工装置４３や調査装置を原子炉格納容器１０１のペデスタル１２０まで移動し、加工装置４３により放射性廃棄物Ｍの回収作業を実施したり、調査装置により放射性廃棄物Ｍの調査作業を実施したりする。

＜隔離容器の姿勢制御方法＞
図２に示すように、隔離容器の姿勢制御方法は、姿勢調整装置１３により容器本体１２の姿勢を調整することで、搬出入部３１に設けられる第１の連結部材３２ｃを原子炉格納容器１０１に設けられた第２の連結部材１３５ａに密着させる。

すなわち、容器本体１２に設けられる距離センサ４６は、連通管１３５における第２の連結部材１３５ａの位置を検出することで、第２の連結部材１３５ａの位置に対する搬出入部３１に設けられる連通管１３５における第１の連結部材３２ｃの位置を把握する。なお、距離センサ４６に対する第１の連結部材３２ｃの位置は、予め設定される。また、距離センサ４６は、第２の連結部材１３５ａにおける複数の位置を検出することが好ましい。

オペレータ（または、制御装置）は、姿勢調整装置１３により容器本体１２の姿勢を調整することで容器本体１２を移動し、第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａとの間の位置と姿勢の差異を検出し、第１の連結部材３２ｃを第２の連結部材１３５ａに相対させる。このとき、第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａにそれぞれ事前にマーキングを付けておき、オペレータは、カメラなどによりマーキングを視認しながら姿勢調整装置１３を作動させる。なお、マーキングへの位置合わせには、第１の連結部材３２ｃに設置されたレーザポインタやラインレーザによる目印を第２の連結部材１３５ａへ投影してもよい。

そして、オペレータは、第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａ間の隙間を視認もしくはカメラでの撮像を確認し、もしくは、距離センサ４６による測定値により測定しながら、姿勢調整装置１３を作動させ、第１の連結部材３２ｃの接続面を第２の連結部材１３５ａの接続面に接近させる。その後、拘束装置５１により連通管１３５の第２の連結部材１３５ａに係止し、連結管３２と連通管１３５との接続状態に拘束する。

［第１変形例］
図４は、本実施形態の隔離容器の第１変形例を表す概略図である。

図４に示すように、エンクロージャ１０Ａは、ベース１１Ａと、容器本体１２と、姿勢調整装置１３とを備える。

ベース１１Ａは、原子炉建屋１０３における部屋１３１の床面１３１ａに設置される。容器本体１２は、ベース１１Ａの上方に対向して配置される。姿勢調整装置１３は、容器本体１２の姿勢を調整するものであり、ベース１１Ａと容器本体１２との間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。容器本体１２と姿勢調整装置１３は、上述した実施形態と同様の構成である。

ベース１１Ａは、容器本体１２の後部側、つまり、搬出入部３１から離間する側の端部に容器本体１２に対向する凹部７１が設けられる。凹部７１は、ベース１１Ａの表面に形成され、深さが等しい、または、容器本体１２の前部側から後部側に向けて徐々に大きくなる。また、凹部７１は、幅が容器本体１２の幅より長い。なお、ベース１１Ａに凹部７１を設けたが、この構成に限定されない。例えば、容器本体１２の搬出入部３１から離間する側の端部に容器本体１２に対向する貫通孔を設けてもよい。貫通孔は、幅が容器本体１２の幅より長い。

姿勢調整装置１３により容器本体１２の姿勢を調整するとき、容器本体１２の後部が下降すると、容器本体１２の後部がベース１１Ａの凹部７１または貫通孔に入り込むこととなり、容器本体１２の後部がベース１１Ａの表面に干渉することが抑制される。そのため、姿勢調整装置１３による容器本体１２の姿勢調整範囲を拡大することができる。

［第２変形例］
図５は、本実施形態の隔離容器の第２変形例を表す概略図である。

図５に示すように、エンクロージャ１０Ｂは、ベース１１と、容器本体１２Ｂと、姿勢調整装置１３とを備える。

ベース１１は、原子炉建屋１０３における部屋１３１の床面１３１ａに設置される。容器本体１２Ｂは、ベース１１の上方に対向して配置される。姿勢調整装置１３は、容器本体１２Ｂの姿勢を調整するものであり、ベース１１と容器本体１２Ｂとの間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。ベース１１と姿勢調整装置１３は、上述した実施形態と同様の構成である。

容器本体１２Ｂは、ベース１１に対向する位置に、容器本体１２Ｂの後部側、つまり、搬出入部３１から離間するに伴って鉛直方向の上方に傾斜する傾斜部７２が設けられる。傾斜部７２は、容器本体１２Ｂの下面に形成され、高さが容器本体１２Ｂの前部から後部に向けて徐々に大きくなる。すなわち、容器本体１２Ｂは、後部側に向けて先細になる。

姿勢調整装置１３により容器本体１２Ｂの姿勢を調整するとき、容器本体１２Ｂの後部が下降すると、容器本体１２の傾斜部７２がベース１１の表面に接近することとなる。このとき、容器本体１２は、傾斜部７２によりベース１１の表面との距離が十分に確保されていることから、容器本体１２Ｂの後部がベース１１の表面に干渉することが抑制される。そのため、姿勢調整装置１３による容器本体１２Ｂの姿勢調整範囲を拡大することができる。

［第３変形例］
図６は、本実施形態の隔離容器の第３変形例を表す概略図である。

図６に示すように、エンクロージャ１０Ｃは、ベース１１と、容器本体１２Ｃと、姿勢調整装置１３とを備える。

容器本体１２Ｃは、ベース１１に対向する位置に、容器本体１２Ｃの後部側、つまり、搬出入部３１から離間する側の鉛直方向の上方に形成される段差部７３が設けられる。段差部７３は、容器本体１２Ｃの下面に形成され、高さが容器本体１２の前部に対して低くなる。そのため、段差部７３により、容器本体１２Ｃの後部がベース１１の表面に干渉することが抑制される。

［第４変形例］
図７は、本実施形態の隔離容器の第４変形例を表す概略図である。

図６に示すように、エンクロージャ１０Ｄは、ベース１１と、容器本体１２と、姿勢調整装置１３とを備える。

ベース１１は、原子炉建屋１０３における部屋１３１の床面１３１ａに設置される。容器本体１２は、ベース１１の上方に対向して配置される。姿勢調整装置１３は、容器本体１２の姿勢を調整するものであり、ベース１１と容器本体１２との間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。ベース１１と容器本体１２と姿勢調整装置１３は、上述した実施形態と同様の構成である。

ベース１１は、下部に調整装置としての昇降装置８１が設けられる。昇降装置８１は、例えば、電動または油圧シリンダ、ねじ機構、リンク機構などにより構成される。昇降装置８１は、ベース１１の任意の位置に配置される。昇降装置８１は、昇降部材８２がベース１１を介して下方に延出され、先端部に移動装置としての車輪８３が設けられる。車輪８３は、昇降部材８２の先端部に回転自在に支持される。車輪８３は、ベース１１の複数個所に配置される。なお、昇降装置８１、昇降部材８２、車輪８３は、１個であっても、複数であってもよい。

エンクロージャ１０Ｃを原子炉建屋１０３の内部や外部から部屋１３１に搬送するとき、車輪８３によりエンクロージャ１０Ｃを容易に移動することができる。この場合、図示しない牽引車両によりエンクロージャ１０Ｃを牽引してもよいし、エンクロージャ１０Ｃを自走式にしてもよい。また、エンクロージャ１０Ｃを原子炉建屋１０３における部屋１３１に所定位置に設置するとき、昇降装置８１によりベース１１を上昇位置とし、車輪８３を床面１３１ａ上で転動させてベース１１を移動する。そして、所定位置で、昇降装置８１によりベース１１を下降位置とし、ベース１１の下面を床面１３１ａに接地させる。そのため、エンクロージャ１０Ｃを原子炉建屋１０３内外と部屋１３１との間で搬送、部屋１３１への設置が容易となる。

［第５変形例］
図８は、本実施形態の隔離容器の第５変形例を表す概略図である。

図８に示すように、エンクロージャ１０Ｅは、ベース１１Ｅと、容器本体１２と、姿勢調整装置１３Ｅとを備える。

ベース１１Ｅは、原子炉建屋１０３における部屋１３１の天井１３１ｂに固定される。容器本体１２は、ベース１１Ｅの下方に対向して配置される。姿勢調整装置１３Ｅは、容器本体１２の姿勢を調整するものであり、ベース１１Ｅと容器本体１２との間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。すなわち、容器本体１２は、天井１３１ｂに固定されたベース１１Ｅに姿勢調整装置１３Ｅを介して吊り下げ支持される。

［第６変形例］
図９は、本実施形態の隔離容器の第６変形例を表す概略図である。

図９に示すように、エンクロージャ１０Ｆは、ベース１１と、容器本体１２と、姿勢調整装置１３Ｆとを備える。

ベース１１は、原子炉建屋１０３における部屋１３１の床面１３１ａに固定される。ベース１１は、上部に架構９１が設置される。容器本体１２は、ベース１１の上方で、架構９１の下方に配置される。姿勢調整装置１３Ｆは、容器本体１２の姿勢を調整するものであり、架構９１と容器本体１２との間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。すなわち、容器本体１２は、架構９１に姿勢調整装置１３Ｅを介して吊り下げ支持される。

なお、上述の実施形態では、ベース１１，１１Ａ，１１Ｅと容器本体１２，１２Ｂ，１１Ｃとの間に複数のアクチュエータ２１を架設したが、この構成に限定されるものではない。例えば、ベース１１，１１Ａ，１１Ｅをなくし、部屋１３１の床面１３１ａや天井１３１ｂや壁面と容器本体１２，１２Ｂ，１１Ｃとの間に複数のアクチュエータ２１を架設してもよい。すなわち、複数のアクチュエータ２１を直接部屋１３１の床面１３１ａや天井１３１ｂや壁面に連結してもよい。

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る隔離容器は、作業可能な区画４０を形成する容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃと、容器本体１２，１２Ｂの内部に収容される調査・回収装置（作業機器）４１を搬出入する搬出入部３１と、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの姿勢を調整する姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆとを備える。

第１の態様に係る隔離容器によれば、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆにより容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの位置および姿勢を調整することで、搬出入部３１の位置および姿勢が調整される。そのため、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５とを適正に接続することができる。そのため、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの内部に調査・回収装置４１の位置や姿勢を調整するための調整装置を配置する必要がなく、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの大型化を抑制することができ、その結果、装置の小型化を図ることができる。また、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆを容器本体１２、１２Ｂ，１２Ｃの外部に設置できることで、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの内部に調査・回収装置４１の位置や姿勢を調整するための調整装置を配置することに比べ、 エンクロージャ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆのメンテナンス性（保守性）を向上させることができる。

第２の態様に係る隔離容器は、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃは、放射性物質を処理可能な区画４０を形成するものである。これにより、区画４０で放射性廃棄物Ｍの回収作業を安全に実施することができる。

第３の態様に係る隔離容器は、搬出入部３１は、連結管３２を有し、連結管３２は、一端部が容器本体１２，１２Ａの内部に連通するように連結され、他端部に第１の連結部材３２ｃが設けられ、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆは、第１の連結部材３２ｃの接続面の位置および角度を調整可能である。これにより、容器本体１２，１２Ｂ，１３Ｃの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５とを適正に接続することができる。

第４の態様に係る隔離容器は、連結管３２は、第１の連結部材３２ｃが原子炉格納容器１０１に設けられた第２の連結部材１３５ａに接続可能であり、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃに第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａとの接続状態を維持する拘束装置５１が設けられる。これにより、拘束装置５１により容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５との接続状態を維持することができ、放射性廃棄物Ｍの回収作業を安全に実施することができる。

第５の態様に係る隔離容器は、連結管３２は、搬出入部３１を開閉可能な開閉装置３３を有する。これにより容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの外部への放射性物質の漏えいを抑制することができる。

第６の態様に係る隔離容器は、連結管３２は、伸縮および屈曲自在な弾性連結部材３２ｂを有する。これにより、容器本体１２，１２Ｂの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５との接続を高精度に調整する必要がなく、作業性を向上することができる。

第７の態様に係る隔離容器は、容器本体１２，１２Ｂに対向してベース１１，１１Ａ，１１Ｅが配置され、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆは、ベース１１，１１Ａ，１１Ｅと容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃとの間に架設される。これにより、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆによりベース１１，１１Ａ，１１Ｅに対する容器本体１２，１２Ｂ，１１Ｃの姿勢や位置を適正に調整することができる。

第８の態様に係る隔離容器は、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆは、ベース１１，１１Ａ，１１Ｅと容器本体１２，１２Ｂ，１１Ｃとの間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。これにより、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆの簡素化を図ることができる。

第９の態様に係る隔離容器は、ベース１１Ａは、原子炉建屋１０３における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に容器本体１２が配置され、ベース１１Ａは、搬出入部３１から離間する側に容器本体１２に対向する凹部７１が設けられる。これにより、ベース１１Ａと容器本体１２との干渉を抑制することで、姿勢調整装置１３による容器本体１２の姿勢調整範囲を拡大することができる。

第１０の態様に係る隔離容器は、ベース１１Ａは、原子炉建屋１０３における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に容器本体１２が配置され、ベース１１Ａは、搬出入部３１から離間する側に容器本体１２に対向する貫通孔が設けられる。これにより、ベース１１Ａと容器本体１２との干渉を抑制することで、姿勢調整装置１３による容器本体１２の姿勢調整範囲を拡大することができる。

第１１の態様に係る隔離容器は、ベース１１は、原子炉建屋１０３における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に容器本体１２Ｂが配置され、容器本体１２Ｂは、ベース１１に対向する位置に搬出入部３１から離間するに伴って鉛直方向の上方に傾斜する傾斜部７２が設けられる。これにより、ベース１１と容器本体１２Ｂとの干渉を抑制することで、姿勢調整装置１３による容器本体１２Ｂの姿勢調整範囲を拡大することができる。

第１２の態様に係る隔離容器は、ベース１１は、原子炉建屋１０３における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に容器本体１２Ｃが配置され、容器本体１２Ｃは、搬出入部３１から離間する側の端部にベース１１に対向する段差部７３が設けられる。これにより、ベース１１と容器本体１２Ｂとの干渉を抑制することで、姿勢調整装置１３による容器本体１２Ｂの姿勢調整範囲を拡大することができる。

第１３の態様に係る隔離容器は、ベース１１，１１Ａ，１１Ｅを移動する車輪（移動装置）８３が設けられる。これにより、エンクロージャ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの搬送作業の容易化を図ることができる。

第１４の態様に係る隔離容器は、ベース１１，１１Ａ，１１Ｄにおける鉛直方向の位置を調整する昇降装置（調整装置）８１が設けられる。これにより、エンクロージャ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの設置作業の容易化を図ることができる。

第１５の態様に係る隔離容器は、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆは、床面もしくは壁面もしくは天井と容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃとの間に架設される複数のアクチュエータ２１を有する。これにより、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆの簡素化を図ることができる。

第１６の態様に係る隔離容器は、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃにおける搬出入部３１側に遮蔽部材６２が設けられる。これにより、作業者が容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの周囲で各種の作業を行うことができる。

第１７の態様に係る隔離容器の姿勢制御方法は、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆにより容器本体１２，１２Ｂの姿勢を調整することで、搬出入部３１に設けられる第１の連結部材３２ｃを原子炉格納容器１０１に設けられた第２の連結部材１３５ａに接続させる。これにより、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５とを適正に接続することができる。そのため、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの内部に調査・回収装置４１の位置や姿勢を調整するための調整装置を配置する必要がなく、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの大型化を抑制することができ、その結果、装置の小型化を図ることができる。

第１８の態様に係る隔離容器の姿勢制御方法は、第２の連結部材１３５ａの位置を検出するステップと、第２の連結部材１３５ａに位置に対する第１の連結部材３２ｃの位置に応じて姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３Ｆを作動することで第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａを相対させるステップと、姿勢調整装置１３，１３Ｅ，１３ｆを作動することで第１の連結部材３２ｃの接続面を第２の連結部材１３５ａの接続面に接近させるステップと、第１の連結部材３２ｃの接続面と第２の連結部材１３５ａの接続面とが接続された状態に第１の連結部材３２ｃと第２の連結部材１３５ａを拘束するステップとを有する。これにより、容器本体１２，１２Ｂ，１２Ｃの搬出入部３１と原子炉格納容器１０１の連通管１３５とを適正に接続することができる。

なお、上述した実施形態では、ベース１１，１１Ａ，１１Ｄと容器本体１２，１２Ｂとの間に姿勢調整装置１３，１３Ｄを架設したが、この構成に限定されるものではない。例えば、部屋１３１の床面１３１ａや天井１３１ｂと容器本体１２，１２Ｂとの間に姿勢調整装置１３，１３Ｄを架設してもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ エンクロージャ（隔離容器）
１１，１１Ａ，１１Ｅ ベース
１２，１２Ｂ，１２Ｃ 容器本体
１２ａ 開口部
１３，１３Ｅ，１３Ｆ 姿勢調整装置
２１ アクチュエータ
２３ フランジ部
２５，２６ 軸受
３１ 搬出入部
３２ 連結管
３２ａ 取付フランジ
３２ｂ 弾性連結部材
３２ｃ 第１の連結部材
３３ 開閉装置
４０ 区画
４１ 調査・回収装置
４２ 案内装置
４３ 加工装置
４４ ガイドレール
４５ 台車
４６ 距離センサ
５１ 拘束装置
５２ 爪部
５２ａ 係止部
６２ 遮蔽部材
７１ 凹部
７２ 傾斜部
７３ 段差部
８１ 昇降装置（調整装置）
８２ 昇降部材
８３ 車輪（移動装置）
１０１ 原子炉格納容器
１０２ 原子炉
１０３ 原子炉建屋
１０５ ドライウェル
１１０ 原子炉容器
１１１ 炉心
１３０ 処理装置
１３１ 部屋
１３１ａ 床面
１３１ｂ 天井
１３２ 壁部
１３４ 作業孔
１３５ 連通管
１３５ａ 第２の連結部材
Ｍ 放射性廃棄物

Claims (18)

1. 作業可能な区画を形成する容器本体と、
   前記容器本体の内部に収容される作業機器を搬出入する搬出入部と、
   前記容器本体の姿勢を調整する姿勢調整装置と、
   を備える隔離容器。
2. 前記容器本体は、放射性物質を処理可能な区画を形成するものである、
   請求項１に記載の隔離容器。
3. 前記搬出入部は、連結管を有し、前記連結管は、一端部が前記容器本体の内部に連通するように連結され、他端部に第１の連結部材が設けられ、前記姿勢調整装置は、前記第１の連結部材の接続面の位置および角度を調整可能である、
   請求項１または請求項２に記載の隔離容器。
4. 前記連結管は、前記第１の連結部材が原子炉格納容器に設けられた第２の連結部材に接続可能であり、前記容器本体に前記第１の連結部材と前記第２の連結部材との接続状態を維持する拘束装置が設けられる、
   請求項３に記載の隔離容器。
5. 前記連結管は、前記搬出入部を開閉可能な開閉装置を有する、
   請求項３または請求項４に記載の隔離容器。
6. 前記連結管は、伸縮および屈曲自在な弾性連結部材を有する、
   請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の隔離容器。
7. 前記容器本体に対向してベースが配置され、前記姿勢調整装置は、前記ベースと前記容器本体との間に架設される、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の隔離容器。
8. 前記姿勢調整装置は、前記ベースと前記容器本体との間に架設される複数のアクチュエータを有する、
   請求項７に記載の隔離容器。
9. 前記ベースは、原子炉建屋における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に前記容器本体が配置され、前記ベースは、前記搬出入部から離間する側に前記容器本体に対向する凹部が設けられる、
   請求項７または請求項８に記載の隔離容器。
10. 前記ベースは、原子炉建屋における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に前記容器本体が配置され、前記ベースは、前記搬出入部から離間する側に前記容器本体に対向する貫通孔が設けられる、
    請求項７または請求項８に記載の隔離容器。
11. 前記ベースは、原子炉建屋における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に前記容器本体が配置され、前記容器本体は、前記ベースに対向する位置に前記搬出入部から離間するに伴って鉛直方向の上方に傾斜する傾斜部が設けられる、
    請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の隔離容器。
12. 前記ベースは、原子炉建屋における所定の位置に設置され、鉛直方向の上方に前記容器本体が配置され、前記容器本体は、前記搬出入部から離間する側の端部に前記ベースに対向する段差部が設けられる、
    請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の隔離容器。
13. 前記ベースを移動する移動装置が設けられる、
    請求項７から請求項１２のいずれか一項に記載の隔離容器。
14. 前記ベースにおける鉛直方向の位置を調整する調整装置が設けられる、
    請求項７から請求項１３のいずれか一項に記載の隔離容器。
15. 前記姿勢調整装置は、床面もしくは壁面もしくは天井と前記容器本体との間に架設される複数のアクチュエータを有する、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の隔離容器。
16. 前記容器本体における前記搬出入部側に遮蔽部材が設けられる、
    請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の隔離容器。
17. 請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の隔離容器において、
    前記姿勢調整装置により前記容器本体の姿勢を調整することで、前記搬出入部に設けられる第１の連結部材を原子炉格納容器に設けられた第２の連結部材に接続させる、
    隔離容器の姿勢制御方法。
18. 前記第２の連結部材の位置を検出するステップと、
    前記第２の連結部材の位置に対する前記第１の連結部材の位置に応じて前記姿勢調整装置を作動することで前記第１の連結部材と前記第２の連結部材を相対させるステップと、
    前記姿勢調整装置を作動することで前記第１の連結部材の接続面を前記第２の連結部材の接続面に接近させるステップと、
    前記第１の連結部材の接続面と前記第２の連結部材の接続面とが接続された状態に前記第１の連結部材と前記第２の連結部材を拘束するステップと、
    を有する請求項１７に記載の隔離容器の姿勢制御方法。

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