JP3146101B2 - 原子炉内検査装置 - Google Patents
原子炉内検査装置Info
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Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
における圧力容器やプールの内部構造物あるいは機器な
どの目視検査に適用される原子炉内検査装置に関する。
よって水中の目視観察を行う場合には、固定式カメラあ
るいは軌道に沿う移動体に設けたカメラ等を用いるのが
一般的であった。
取できず、検査範囲に制約を受ける欠点があるため、近
年ではカメラを搭載して、水中を自由に移動できる検査
装置が開発されつつある。この検査装置は、例えば目視
観察用のカメラおよび照明装置を搭載した耐圧性のケー
シングに、推進機構および姿勢制御手段を設けて水中ビ
ークルを構成し、この水中ビークルを遠隔操作によって
オペレーティングフロアから検査部位までケーブルを引
き回しつつ、水中で遊泳させて目視検査を行うようにし
たものである。
等では狭隘な部位が多いため、上記水中ビークルにより
原子炉内部等の検査を行う場合、水中ビークルが検査部
位まで移動する間に、そのケーブルが炉内構造物に引っ
掛かったり、絡まったりし、あるいは障害物に衝突した
りして、狭隘部への接近に時間がかかるとともに、操縦
に熟練を要するという問題点がある。
もので、目的検査部位に接近するまでの水中ビークルの
走行距離を短縮し、ケーブルが引っ掛かったり、絡まっ
たりすることなく、あるいは障害物への衝突を防止し、
狭隘部への接近時間を短縮可能な原子炉内検査装置を提
供することを目的とする。
観察用のカメラを搭載した耐圧性のケーシングに推進機
構および姿勢制御手段を設けて水中ビークルを構成し、
この水中ビークルを遠隔操作によって水中で遊泳させな
がら原子炉内の検査を行うようにした原子炉内検査装置
において、上記水中ビークルを収納するとともに、上記
水中ビークルが上記原子炉中に出入りする開口部が形成
された収納容器と、この収納容器を吊り下げるワイヤロ
ープと、このワイヤロープを介して上記収納容器を上記
原子炉内の目的検査部位の近傍に移動設置可能にする移
動手段と、上記収納容器の下部に配設されたカメラとを
備えたことを特徴とする。
内検査装置において、収納容器には、収納容器に配設さ
れたカメラを上下、水平方向に駆動する駆動手段が設け
られていることを特徴とする。
の原子炉内検査装置において、収納容器には、水中ビー
クルのケーブルを繰出し、巻取りするケーブル巻取機が
内部に配設されていることを特徴とする。
記載の原子炉内検査装置において、収納容器は、その上
部を気密に構成し、この上部にケーブル巻取機を配設
し、水中にてケーブル巻取機が気相中に位置することを
特徴とする。
内検査装置において、収納容器には、設置時に水中ビー
クルを収納容器内に保持する保持手段が設けられている
ことを特徴とする。
内検査装置において、収納容器には、水中ビークルが複
数台収納されていることを特徴とする。
納するとともに、水中ビークルが原子炉中に出入りする
開口部が形成された収納容器と、この収納容器を吊り下
げるワイヤロープと、このワイヤロープを介して収納容
器を原子炉内の目的検査部位の近傍に移動設置可能にす
る移動手段とを備えたことにより、移動手段によりワイ
ヤロープを介して収納容器を原子炉内の目的検査部位の
近傍に移動設置した後、水中ビークルの推進機構および
姿勢制御手段を作動させ、水中ビークルを収納容器の開
口部から発進させ、浮上、潜航、前進、後退、旋回等さ
せて目的検査部位に接近させ、搭載した観察用のカメラ
により検査を行う。これにより、検査範囲に制約を受け
ないという水中ビークル本来の機能を維持しつつ、水中
ビークルの走行距離が短くて済み、目的検査部位まで移
動する間にケーブルが絡まったり、引っ掛かったりする
ことがなく、また障害物への衝突の可能性も減少し、狭
隘部への接近時間を短縮することができる。
ことにより、収納容器からの水中ビークルの出し入れ
や、水中ビークルを接続するケーブルの状態をモニタす
ることができるため、作業を安全かつ確実に行うことが
できる。また同時に、水中ビークルの位置を遠隔で確認
することができるため、水中ビークルによる検査の精度
や質を向上させることができる。
下、水平方向に駆動する駆動手段を設けたので、監視範
囲を拡大することができる。
のケーブルを繰出し、巻取りするケーブル巻取機を収納
容器内部に配設したので、ケーブルの構造物との干渉を
防止でき、水中ビークルの遊泳運動を阻害することな
く、操作性を向上させることができる。
部を気密に構成し、この上部にケーブル巻取機を配設
し、水中にてケーブル巻取機が気相中に位置するように
したので、ケーブル巻取機の長寿命が図れ、防水構造と
する必要がなくなり、構造を簡素化することができる。
置時に水中ビークルを収納容器内に保持する保持手段を
設けたことにより、不測の事態が発生しても、水中ビー
クルを収納容器から外へ飛び出すのを防止し得、水中ビ
ークルを収納容器内に確実に収納保持することができ
る。
中ビークルを複数台収納したので、それぞれ異なる検査
部位を同時に移動検査することにより、一段と検査時間
の短縮化が図れ、検査効率を高めることができる。ま
た、一方の水中ビークルの位置やケーブルの状態を他方
の水中ビークルにより把握することにより、操作が容易
になり、安定性を向上させることができる。
する。
いてのもので、図1に示すように大別して、水中ビーク
ル1と、これを遠隔操作するコントローラ2と、これら
を接続するケーブル3と、水中ビークル1を収納する収
納容器4とから構成されている。
が、原子炉炉底部に配設したCRD(制御棒駆動機構)
ハウジング5の上部に位置決めされる固定座11と、水
中ビークル1が出入りする開口部12が形成されるとと
もに、下端にテーパ部が形成された円筒管13と、この
円筒管13の上部に位置しかつ上下端にテーパ部が形成
され炉心支持板6に挿着される頂部14とを備えてい
る。
交換器8が設置され、この燃料交換器8の補助ホイスト
9にワイヤロープ10が巻回されており、このワイヤロ
ープ10が収納容器4の頂部14に接続されている。そ
して、収納容器4の円筒管13内には、水中ビークル1
が収納されるとともに、ケーブル3が引き込まれてい
る。なお、図2中、符号4aは収納容器4を気中から水
中へ設置する時の容器内空気を容器外へ放出する空気孔
である。
等の際に使用する場合には、例えば図3に示すようにオ
ペレーションフロア7上において、水中ビークル1を収
納した収納容器4を燃料交換器8の移動手段である補助
ホイスト9のワイヤロープ10に吊り下げる。その後、
収納容器4を徐々に降下させ図4に示すように上部格子
板15を通過させ、図1に示すようにCRDハウジング
5上に設置する。次いで、コントローラ2を操作して水
中ビークル1の推進機構および姿勢制御手段を作動さ
せ、水中ビークル1を収納容器4の開口部12から発進
させた後、浮上、潜航、前進、後退、旋回等させて目的
検査部位に接近させ、搭載した目視観察用のカメラおよ
び照明装置により目視検査を行う。
ル1を収納容器4内に出入り可能に収納し、この収納容
器4を原子炉内の検査部位の近傍に配置したことによ
り、検査範囲に制約を受けないという水中ビークル1の
本来の機能を維持しつつ、水中ビークル1の走行距離が
短くて済み、目的検査部位まで移動する間にケーブル3
が絡まったり、引っ掛かったりすることがなく、また障
害物への衝突の可能性も減少し、狭隘部への接近時間を
短縮可能で、操作員の負担も軽減される。さらに、故障
時に水中ビークル1を回収する際にも、収納容器4まで
回収すればよいので、短時間で容易に回収可能となる。
したがって、これら時間短縮はプラントの稼働率および
作業効率を向上させることができる。
段として補助ホイスト9を用いたが、これに限らず収納
容器4を移動させて目的検査部位の近傍に設置させるも
であれば、他のものであってもよい。
のように構成されている。
中ビークル1は略球形状で一部が透明な耐圧ケーシング
24に、前後方向推進機構25、上下方向推進機構2
6、姿勢制御手段としてのバランスウェイト27、目視
観察用の可動式テレビカメラ28および照明装置29等
を装着して構成されている。
に示す姿勢を基本姿勢とし、テレビカメラ28が配置す
る部分(図5の左側部分)を前部、前後方向推進機構2
6が配置する部分(図5の右側部分)を後部とし、さら
に後部から前部を見た状態で上下および左右の方向説明
を行うものとする。
レメント、例えば中央に位置するセンタフレーム24a
と、これを挾む左右一対のサイドフレーム24bとを組
合わせた構成とされており、センタフレーム24aにテ
レビカメラ28が取付けられ、各サイドフレーム24b
に前後方向推進機構25、上下方向推進機構26、バラ
ンスウェイト27および照明装置29等が取付けられて
いる。テレビカメラ28および照明装置29を覆う耐圧
ケーシング24の前部は透明な耐圧ガラスで構成されて
いる。
に耐圧ケーシング24の後部の同一高さ位置に左右一対
配設されたプロペラ30と、これらを正逆回転させる駆
動機構31とを有する構成とされている。駆動機構31
としてのモータは図6および図7に示すように、それぞ
れ左右のサイドフレーム24b内に取付けられ、その出
力軸32とプロペラ30との連結は封水マグネット式連
結構造となっている。つまり、出力軸32とプロペラ3
0とは筒状の隔壁33で分離されており、その隔壁33
の内外に配置したマグネット34,35を介して出力軸
32とプロペラ30とが磁気的に連結され、プロペラ3
0が回転駆動されるようになっている。
5は、互いに独立駆動可能とされ、回転速度または回転
方向を異ならせることによって噴流を制御し、これによ
り前後進時または停止状態での左右旋回が行えるように
なっている。
構25と推進軸心が直交する配置で、各サイドフレーム
24bに設けられている。すなわち、上下方向推進機構
26は、各サイドフレーム24bの前後方向略中央部に
位置して上下方向に貫通する通水孔36と、この各通水
孔36内にそれぞれ螺旋状に形成された円筒状のスクリ
ュー37と、これらを正逆回転させる駆動機構38とを
有する構成とされている。駆動機構38としてのモータ
は図6および図7に示すように、それぞれ左右のサイド
フレーム24b内に取付けられ、その出力軸39にベル
ト40およびプーリ41,42を介して中空軸43が連
結されている。この中空軸43とスクリュー47との連
結が封水マグネット式連結構造となっている。つまり、
中空軸43とスクリュー37とは筒状の隔壁44で分離
されており、その隔壁44の内外に配置したマグネット
45,46を介して中空軸43とスクリュー37とが磁
気的に連結され、スクリュー37が回転駆動されるよう
になっている。そして、これら一対の上下方向推進機構
24も互いに独立駆動可能とされ、回転速度または回転
方向を異ならせることによって噴流を制御し、これによ
りケーシング24を左右に任意の傾斜角度で傾けること
ができるようになっている。
図8に示すように、下部が膨らんだ略三角形をなす平板
状のもので、ケーシング24の左右外側面に一対配置さ
れている。この各バランスウェイト27の重心よりも上
部位置が、両推進機構25,26の推進軸心と直交する
方向(左右方向)に沿う支持軸47にボルト48を介し
て連結され、その支持軸47の軸心周りで回動可能とさ
れている。支持軸47はサイドフレーム24bに支持さ
れており、センタフレーム24aに設けたモータ49に
ギア50,51を介して連結されて正逆回動可能とされ
ている。この支持軸47の回動に伴ってバランスウェイ
ト27が回動すると、ケーシング24に対して相対的に
バランスウェイト27の重心位置が前後に変化するが、
バランスウェイト27は常時重心が垂直下方に向かうの
で、その反作用によってケーシング24が前後方向に傾
倒する如く姿勢を変えるようになる。
センタフレーム24a内で回動するディスク52に取付
けられ、ケーシング24前部で上下方向に向きを変化し
得るようになっている。すなわち、ディスク52はセン
タフレーム24aの中心部で左右方向に沿う軸53に支
持されており、このディスク52は周縁部に設けたギア
54およびこれに噛合するギア55を介してモータ56
に連結されている。そして、モータ56の駆動によりデ
ィスク52が正逆回動すると、これによりテレビカメラ
28が上下に向きを変えるようになっている。このテレ
ビカメラ28のレンズ部28aが、ディスク52に取付
けたモータ57にベルト58およびプーリ59,60を
介して回転可能に連結され、これにより焦点調整が可能
とされている。また、テレビカメラ28の回動位置はポ
テンショメータ67によって検出されるようになってい
る。
両側に位置してサイドフレーム24aに複数、例えば3
個ずつ間隔的にランプ61を配設して構成されている。
各ランプ61の側部および裏面側には反射板62が配置
され、ケーシング24前方の一定範囲を照射するように
なっている。そして各ランプ61は、コントローラ2に
設けられた制御手段によってテレビカメラ28の向きに
相当する位置のものが点灯するようになっており、これ
により効率よく対象物を照射するようになっている。
5に示すようにケーシング24から立上がる状態で取付
ければよい。但し、本実施例では図8および図11〜図
13に示すように、ランプ位置に応じて横向きまたは縦
向きに装着されている。これにより、ランプ配置に応じ
た反射性の向上、また取付け構造の簡素化等が有効的に
図れるようになる。
ーシング24内に端子部63を有し、この端子部63に
前記の各モータ類、テレビカメラおよびランプ等が接続
される。さらに、コントローラ2は図5に示すように、
制御装置64、モニタテレビ65、ジョイスティック6
6等からなる。
第2実施例を示す斜視図である。なお、前記第1実施例
と同一の部分には同一の符号を付して説明する。以下の
各実施例および各変形例についても同様である。
視カメラ70および照明器具71を配設したものであ
り、この場合には水中ビークル1およびケーブル3をオ
ペレーションフロア7上に設置されたコントローラ2の
モニタテレビ65で監視することができる。したがっ
て、本実施例によれば、水中ビークル1の位置やケーブ
ル3の状態を確認し易くなり、水中ビークル1の操縦が
容易になる。
第2実施例の変形例を示す要部斜視図である。この変形
例では、監視カメラ70および照明装置71に、これら
を上下方向に首振り駆動させる駆動手段としての首振り
用モータ72および水平方向に旋回駆動させる駆動手段
としての旋回用モータ73を取付けることにより、監視
カメラ70および照明装置71を上下、左右に方向を変
えることができ、水中ビークル1の監視範囲を拡大する
ことができる。
振り用モータ72および旋回用モータ73を使用した
が、これらに限定することなく、油圧シリンダ等を用い
てもよい。
第3実施例を示す要部斜視図である。この実施例は、収
納容器4内の下部にケーブル3の繰出し、巻取りを行う
ケーブル巻取機74を配設したものであり、このケーブ
ル巻取機74はリール用モータ75と、このリール用モ
ータ75の回転軸に取付けられ外部から電流を流すスリ
ップリング76と、ケーブル3が巻回されるケーブルド
ラム77から構成されている。
てケーブル巻取機74でケーブル3の繰出し、巻取りを
行うことにより、ケーブル3の構造物との干渉を防止で
き、水中ビークル1の遊泳運動を阻害することなく、操
作性を向上させることができる。また、万一水中ビーク
ル1の故障時にも、収納容器4内に水中ビークル1を容
易に回収可能となる。
第3実施例の変形例を示す要部斜視図である。この変形
例では、収納容器4の頂部14を水密構造とし、収納容
器4の上部にケーブル巻取機74を配設するとともに、
ケーブル3をプーリ78を介して水中ビークル1と接続
したものである。
が水中に浸漬されることがなく、リール用モータ75お
よびスリップリング76を気中仕様とすることができる
ため、ケーブル巻取機74の長寿命が図れ、防水構造と
する必要がなくなり、構造を簡素化することができる。
炉内検査装置の第4実施例を示す概略図である。この実
施例は、収納容器4の開口部12に保持手段としての開
閉扉79を取付けたものであり、この開閉扉79はピス
トン80を作動させることにより、スライドガイド81
に沿って上下動することで開閉する。そして、収納容器
4の設置時または回収時には、開閉扉79を閉じてお
き、収納容器4の設置後に開閉扉79を開け、水中ビー
クル1を発進させて検査を行う。
の開口部12に開閉扉79を取付けたことにより、収納
容器4の設置時または回収時、水流等により不測の事態
が発生しても、水中ビークル1が収納容器4の開口部1
2から外へ飛び出すのを防止することが可能となり、水
中ビークル1を収納容器4内に確実に収納保持すること
ができる。
第4実施例の変形例を示す要部斜視図である。この変形
例は、収納容器4の内部に保持手段としてのグリッパ8
2を配設したものであり、このグリッパ82はリンク機
構83と、このリンク機構83を作動させるピストン8
4と、水中ビークル1を挟持する挟持部85とから構成
されている。そして、ピストン84を作動させ、この動
力をリンク機構83を介して挟持部85に伝達し、挟持
部85により水中ビークル1を収納容器4内に保持す
る。
変形例ではグリッパ82をそれぞれ設けて水中ビークル
1を保持するようにしたが、開閉扉79の代わりにシャ
ッタでもよく、グリッパ82の代わりに水中ビークル1
を吸着保持するバキュームヘッドを設けるようにしても
よい。
第5実施例を示す斜視図である。この実施例では、収納
容器4内に複数台、例えば2台の水中ビークル1a,1
bを収納しておき、収納容器4の設置後、それぞれ異な
る検査部位を同時に移動検査することにより、一段と検
査時間の短縮化が図れ、検査効率を高めることができ
る。また、一方の水中ビークル1aの位置やケーブル3
の状態を他方の水中ビークル1bにより把握することに
より、操作が容易になり、安定性を向上させることがで
きる。
を検査する場合について説明したが、これ以外に収納容
器4の形状、長さ、または径を変えることにより、図2
1に示す炉内各部の検査にも適用することができる。
本のワイヤロープ10で吊り下げていたが、これに限ら
ず2〜3本のワイヤロープ10で吊り下げれば、収納容
器4の向きをオペレーションフロア7上においてコント
ローラ2により制御することができる。これにより、収
納容器4の開口部12の向きを目的の方向へ向ければ、
水中ビークル1が目的検査部位に接近するまでの距離お
よび時間を短縮することができる。
トの稼働率や作業効率を飛躍的に向上させることができ
る。
子炉炉底部に設置した場合を示す構成図。
成図。
状態を示す構成図。
断面図。
平面図。
示す斜視図。
変形例を示す要部斜視図。
示す要部斜視図。
変形例の内部を示す斜視図。
置の第4実施例を示す概略図。
変形例を示す要部正面図。
示す斜視図。
す構成図。
Claims (6)
- 【請求項1】 目視観察用のカメラを搭載した耐圧性の
ケーシングに推進機構および姿勢制御手段を設けて水中
ビークルを構成し、この水中ビークルを遠隔操作によっ
て水中で遊泳させながら原子炉内の検査を行うようにし
た原子炉内検査装置において、上記水中ビークルを収納
するとともに、上記水中ビークルが上記原子炉中に出入
りする開口部が形成された収納容器と、この収納容器を
吊り下げるワイヤロープと、このワイヤロープを介して
上記収納容器を上記原子炉内の目的検査部位の近傍に移
動設置可能にする移動手段と、上記収納容器の下部に配
設されたカメラとを備えたことを特徴とする原子炉内検
査装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の原子炉内検査装置におい
て、収納容器には、収納容器に配設されたカメラを上
下、水平方向に駆動する駆動手段が設けられていること
を特徴とする原子炉内検査装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の原子炉内検査装
置において、収納容器には、水中ビークルのケーブルを
繰出し、巻取りするケーブル巻取機が内部に配設されて
いることを特徴とする原子炉内検査装置。 - 【請求項4】 請求項1,2または3記載の原子炉内検
査装置において、収納容器は、その上部を気密に構成
し、この上部にケーブル巻取機を配設し、水中にてケー
ブル巻取機が気相中に位置することを特徴とする原子炉
内検査装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の原子炉内検査装置におい
て、収納容器には、設置時に水中ビークルを収納容器内
に保持する保持手段が設けられていることを特徴とする
原子炉内検査装置。 - 【請求項6】 請求項1記載の原子炉内検査装置におい
て、収納容器には、水中ビークルが複数台収納されてい
ることを特徴とする原子炉内検査装置。
Priority Applications (1)
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