JPH06123794A - 遠隔炉内作業装置およびその作業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】炉心シュラウド内側の健全性の点検、検査、補
修箇所の補修、修理作業を遠隔で行う。 【構成】原子炉圧力容器１内に設置された炉心シュラウ
ド16内に上部格子板６から炉心支柱板７を貫通して制御
棒駆動装置ハウジング13に至るまで上部支柱20と下部支
柱21を立設する。上部支柱20には半径方向に伸縮自在の
アーム22を設け、このアーム22に炉心シュラウド16の内
面を点検、補修する補修作業用ユニット25が取着された
軸方向ガイドアーム23を取り付ける。各支柱20，21は吊
込みクレーン２により炉心シュラウド16内に吊り込まれ
る。補修作業用ユニット25はケーブル27を通して制御盤
29に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽水冷却型原子炉の原子
炉圧力容器内に立設された炉心シュラウド内面の健全性
を点検、検査し、補修箇所の補修作業を行うことができ
るように構成した遠隔炉内作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所の安全で効率的な運転を維
持するためには各種機器の定期検査や日常点検を欠かす
ことはできない。例えば軽水冷却型原子炉の原子炉圧力
容器内に設置された炉心シュラウド内側の機器の健全性
を点検するためにマストまたは棒の先端に水中テレビカ
メラを取り付けた装置が目視点検用として使用されてい
る。また、さらに自由度の高い目視点検用の水中遊泳式
のロボットが使用されている。

【０００３】炉心シュラウドとは炉心支持板と上部格子
板を保持し、燃料集合体全体を包んで炉心を形成するも
ので、炉心支持板は制御棒案内管と燃料支持金具を介し
て燃料集合体を保持し、上部格子板は炉心シュラウド上
部に組み込まれ燃料集合体の上端を保持するものであ
る。

【０００４】原子力用ロボットの適用作業分野はプラン
ト定期検査時作業として交換・運搬、分解・組立、除染
・洗浄、検査・計測、補修などがあり、プラント運転時
作業として点検・監視保全作業がある。

【０００５】原子力用点検ロボットとしては床面走行形
および天井走行形格納容器内点検ロボット、原子炉建屋
やタービン建屋等の機器の点検・監視用自動監視ロボッ
ト、小型知能点検ロボット、タービン室内点検ロボッ
ト、知能作業ロボット、循環水配管清掃用ロボット、は
しご昇降ロボットなど、既に数々の専用機が開発され、
また使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来開発されている点
検ロボットはいずれも目視点検用であり、他の方法によ
る点検・検査や補修作業を行うことはできない。また、
作業ロボットは各種プラント内機器の汎用保守、保守作
業を行うが、点検、検査機能を備えていない。

【０００７】このように従来の点検ロボットでは軽水冷
却型原子炉の炉心シュラウド内側の検査を目視のみで行
うことはできるが、点検・検査したのち引続いて補修箇
所を修理する補修装置が具備されていないことが課題な
のである。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、炉心シュラウド内側の健全性の点検・検査を
行い、万一不具合が発生していた場合にはその補修箇所
の補修、修理作業を併せて遠隔で行うことができる遠隔
炉内作業装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明は補修作業用ユニットとして
の超音波探傷ユニット、グラインダユニット、溶接ユニ
ット等の各種治工具の交換が容易で点検、検査、補修、
予防保全作業を行うことができる遠隔炉内作業装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は原子炉圧力
容器内に設置された炉心シュラウド内に上部格子板から
炉心支持板の開孔部を貫通して制御棒駆動装置ハウジン
グに至るまでの間に支柱を立設し、この支柱に前記炉心
シュラウドの内面に向けて半径方向に伸縮自在の折りた
たみ式アームを設け、この折りたたみ式アームに軸方向
ガイドアームを設け、この軸方向ガイドアームに前記炉
心シュラウドの内面を点検、補修する補修作業用ユニッ
トを取着し、この補修作業用ユニットの信号ケーブルを
前記原子炉圧力容器外に設置した遠隔操作用制御盤に接
続してなることを特徴とする。

【００１１】第２の発明は原子炉ピット床面に遠隔炉内
作業装置用取扱装置を設置し、この取扱装置に点検、補
修装置用吊込みクレーンを取り付け、この吊込みクレー
ンで原子炉圧力容器内に設置した炉心シュラウドに軸方
向ガイドアームおよび折りたたみ式アームを収納した上
部支柱および下部支柱を吊り込み、この下部支柱の下端
を制御棒駆動装置ハウジングに挿入し、前記折りたたみ
式アームを展開して軸方向ガイドアームに接続された台
に補修作業用ユニットを取り付け、前記上部支柱の上端
近傍および前記上部支柱と下部支柱の接続部の回転フリ
ーの構造とし、前記折りたたみ式アーム部分を周方向に
回転させるモータを設け、前記軸方向ガイドアームの上
端に気密タンクを取り付けてなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】原子炉ピットから吊込みクレーンを使用してワ
イヤにより支柱を吊り、この支柱を原子炉圧力容器内の
上部格子板開孔部から制御棒駆動機構ハウジングまで立
設する。

【００１３】この支柱に設けられている折りたたみ式ア
ームを支柱から引き伸ばし軸方向ガイドアームと、治工
具を組み込んだ補修作業用ユニットを炉心シュラウドの
内側に近接する。補修作業用ユニットをシュラウド内側
の補修箇所まで移動して点検したのち、不具合箇所の補
修を行う。

【００１４】支柱は上部支柱と下部支柱とからなり、そ
の接続部は回転フリー構造となっており、折りたたみ式
アーム部をモータ駆動で周方向に回転させる。

【００１５】軸方向ガイドアームに気密タンクを取り付
け、この気室タンク内にモータを据付け、このモータの
回転力で補修作業用ユニットが接続されている台を軸方
向に移動して炉心シュラウド内面の所定の位置を補修す
る。

【００１６】台には補修作業用ユニットが取り付けら
れ、この補修作業用ユニットで炉心シュラウドの各種の
点検、検査、補修、予防保全作業を行うことができる。

【００１７】

【実施例】図１から図23を参照しながら本発明に係る遠
隔炉内作業装置の第１の実施例を説明する。

【００１８】図１において、符号１は原子炉圧力容器
で、上蓋を取り外した状態で示している。また、原子炉
圧力容器１内は炉心、気水分離器、蒸気乾燥器および制
御棒案内管などが取り外され、炉心シュラウド16と上部
格子板６および炉心支持板７が取り付けられた状態にな
っている。

【００１９】原子炉圧力容器１の上方には原子炉ピット
４の床面に遠隔炉内作業装置用取扱装置５が設置され、
この取扱装置５には点検補修装置用吊込みクレーン２が
設置されている。

【００２０】この吊込みクレーン２によって炉心シュラ
ウド16内に角筒状上部支柱20および下部支柱21を吊り込
んで上部格子板６と制御棒駆動装置ハウジング13との間
に上部および下部支柱20，21を立設する。上部支柱20は
上部格子板下方室11内に位置している。

【００２１】上部支柱20には折りたたみ式アーム22の一
端部が取り付けられ、この折りたたみ式アーム22の他端
部には軸方向ガイドアーム23が、この軸方向ガイドアー
ム23には気室タンク24が取り付けられ、軸方向ガイドア
ーム23には補修作業用ユニット25が取り付けられてい
る。補修作業用ユニット25は信号線としてのケーブル27
により原子炉ピット４の床面に設置された制御盤29に接
続している。

【００２２】上部格子板６にはその開孔部14間に架橋す
るようにして吊込みクレーン２から吊り込まれる支柱や
機器類を案内する据付案内装置26が設置されている。

【００２３】しかして、吊込みクレーン２で原子炉圧力
容器１の上部から炉心シュラウド16内に、図２に拡大し
て示したように補修作業用ユニット25、軸方向ガイドア
ーム23を先端に取り付けた折りたたみ式アーム22を収納
する上部支柱20およびこの上部支柱20の下端に接続され
る下部支柱21を吊り込み、上部格子板６の開孔部14およ
び炉心支持板７の開孔部15を順次通過させ、下部支柱21
の下端を制御棒駆動装置ハウジング13に嵌合させて据付
けを終了する。

【００２４】開孔部14，15の位置決めにおいては遊泳式
ロボット９（図示せず）で監視・誘導を行い、作業の効
率向上を図ってもよい。

【００２５】図３に示したように、上部支柱20には軸
８，10を介して折りたたみ式アーム22の上端部が回動自
在に取り付けられ、アーム22の一方の下端部はスライダ
12を介して軸62と、他方の下端部はスライダ65を介して
軸64により枢支されている。

【００２６】アーム22には中心部には回動軸63が設けら
れている。軸方向ガイドアーム23内には組歯車39が設け
られ、この組歯車39の回転により補修作業用ユニット25
は軸方向に沿って上下動する。

【００２７】上部支柱20は断面形状が矩形で、長手方向
に沿って角筒状に形成されており、上部支柱20は上方が
短尺部50と下方が長尺部51の上下２段に区画されてい
る。短尺部50と長尺部51とはベアリング52を介して接続
されている。

【００２８】短尺部50と長尺部51が上部格子板６の開孔
部14を通過する場合には、あらかじめ短尺部50内に設け
たモータ54を駆動させ組歯車55を介して短尺部50と長尺
部51の断面が一致するように調整され、構造的な回転方
向の制限がなされる。

【００２９】下部支柱21と上部支柱20はベアリング53を
介して回動自在に接続されている。下部支柱21の横断面
形状は円形であり、その下端は制御棒駆動装置ハウジン
グ13に嵌合しやすいようにテーパ状に形成されている。
なお、図４は図３においてＡ−Ａ矢視方向に沿って切断
し拡大して示す横断面図である。

【００３０】前述したように、上部支柱20をケーブル27
で吊って上部格子板６の開孔部14に挿入するには、上部
支柱20の矩形の断面と開孔部14の矩形の開孔が一致して
いる必要がある。

【００３１】そこで、図１に示した据付案内装置26をあ
らかじめ点検補修装置用吊込みクレーン２で上部格子板
６の上に据付け、次に上部支柱20と下部支柱21を点検補
修装置用吊込みクレーン２で吊る。

【００３２】そして、据付案内装置26の中央の開孔部に
下部支柱21の下端から順次挿入し、上部支柱20が挿入さ
れると据付案内装置26に取り付けてある図５および図６
に示したシリンダ装置60を働かせ上部支柱20の矩形の断
面と開孔部14の矩形の開孔が一致するように軸周りの回
転を行い、両者の断面形状が一致した時点でシリンダ装
置60の働きを緩め上部支柱20の挿入を再開する。なお、
図５は据付案内装置26の上面図で、図６は図５のＢ−Ｂ
矢視方向断面図である。

【００３３】下部支柱21の下端が制御棒駆動装置ハウジ
ング13に嵌合した段階でシリンダ装置60を再度働かせ上
部支柱20を固定保持する。

【００３４】据付案内装置26には図５および図６に示し
たように４個の固定用脚66が取り付けられ、点検補修装
置用吊込みクレーン２で上部格子板６の開孔部14に固定
用脚66が嵌まるように降ろし、ストッパ67が上部格子板
６の上端に接触したのを検知する。

【００３５】そして、図７に示したモータ69を駆動して
図９に示したように組歯車70を下降すると、リンク機構
71は偏平状に押し下げられ、ローラ68は固定用脚66の外
方向に展開する。

【００３６】ローラ68が上部格子板６の矩形状開孔部14
の隅に押し当てられることで据付案内装置26の中央の開
孔部は、上部格子板６の開孔部14に一致する。

【００３７】なお、図７に示したモータ69の代りに図11
に示したようにエアシリンダ72を用いることができる。
すなわち、図11は上記固定用脚66の他の例を示し、組歯
車70はエアシリンダ72のピストン棒165 に接続される。
図中166 は気密筒体、167 は圧縮空気流入管、168 は空
気抜き管である。

【００３８】また、図７に示したリンク機構71の代りに
図12および図13に示したように二重リング方式固定装置
73を用いることができる。これにより軸方向長さが短い
固定装置が得られる。

【００３９】すなわち、外側リング76を図７に示した固
定用脚66に固定し、ベアリング163とベアリング164 で
支持された内側リング77をモータ75、組合せ歯車79で反
時計回りに回転させると、リンク78が外側リング76に開
孔した窓からローラ74を外側に展開させ上部格子板６の
開孔部14等の隅に押し当てることができる。

【００４０】しかして、図６に示したように、据付案内
装置26には４個のシリンダ装置60が付設されており、上
部支柱20の回転位置決めと固定を行う。エアシリンダ58
にエアホース59を介してエアが供給・排除されると、リ
ンク機構56がローラ57を上部支柱20の外壁を四方から押
圧し、上部支柱20の回転装置が所定の位置になるまで上
部支柱20を回転させる。

【００４１】据付案内装置26が上部格子板６に固定され
た状態で前記上部支柱20の回転配置位置が上部格子板６
の開孔部14の回転配置位置に一致するように４個のシリ
ンダ装置60は、設定されている（図５，図６参照）。

【００４２】図２に示したようにモータ61を駆動し、図
15，図16に示す組歯車46を介して折りたたみ式アーム22
を上部支柱20から展開し、また図３に示したように収納
を行う。

【００４３】折りたたみ式アーム22が展開するとスライ
ダ65は軸方向ガイドアーム23に取り付けてあるガイドレ
ール47に嵌合した状態で移動する。この時、折りたたみ
式アーム22とスライダ65は軸64を介して回転フリーに固
定されている（図15，図16参照）。

【００４４】折りたたみ式アーム22が展開運動をする
時、気室タンク24内のモータ48および軸方向ガイドアー
ム23に搭載された台28に電力、信号を送るケーブル49が
アーム22に絡まないように図15に示すようにケーブル処
理を行う。

【００４５】軸方向の補修作業を行うため折りたたみ式
アーム22の先端に軸方向ガイドアーム23が取り付けら
れ、この軸方向ガイドアーム23の上端に気室タンク24を
取り付けて浮力を生じさせ、折りたたみ式アーム22や軸
方向ガイドアーム23の自重を軽減する。

【００４６】これにともない浮心点が重心点よりも上方
に位置することによって姿勢変動に対して絶えず修正の
方向にモーメントが働き軸方向ガイドアーム23の姿勢の
安定を増すことができる。

【００４７】また、図３および図４に示したように気室
タンク24の前面上部は平面になっており、台28の凸形結
合構造102 の凹面の高さに一致し、前面下部は台28と同
じ凸形結合構造102 が施されており、台28を上方の限界
まで駆動すると、気室タンク24と台28の凸形結合構造10
2 は連続になるように構成されている。

【００４８】図15に示したように気室タンク24内部にモ
ータ48を設置し、組歯車39を介して補修作業用ユニット
25を搭載する台28を軸方向に駆動する（図２，図14から
図16参照）。

【００４９】多種類の補修作業を行うため、軸方向ガイ
ドアーム23に搭載した台28に各種補修作業用ユニット25
を作業の進行にしたがって交換を行う。補修作業用ユニ
ット25に電力、信号、エア、ブラストを供給するため台
28から供給する手段（図14から図17参照）、あるいは直
接補修作業用ユニット25に供給する手段（図１，図２参
照）を用いる。

【００５０】補修作業用ユニット25としては、例えばグ
ラインダ作業ユニット34（図18参照）、ショットブラス
ト作業ユニット35（図19参照）、溶接作業用ユニット36
（図20参照）およびＰＴ／ＵＴ／ＶＴ検査補修作業ユニ
ット（図示せず）を使用する。

【００５１】図９に示したグラインダ作業ユニット34を
交換のために移送する場合には、コンパクトにまとめら
れていて、作業を行う時には第１のモータ19の駆動力を
伝導装置18に伝えグラインダ17を所定の方向に向けると
同時に、第２のモータ37の駆動力を組歯車38を介してグ
ラインダ17に伝え所定の方向に向ける。グラインダ17に
は、首振り機能と回転機能、反力検出機能等が組込まれ
ている（図示せず）。

【００５２】図19に示したショットブラスト作業ユニッ
ト35は、ブラスト供給ホース80、ブラスト吹き付けノズ
ル81、ブラスト排除ホース82、シール構造83、接続構造
84等で構成している。また、この作業ユニット35には検
査・監視用のセンサ、カメラが取り付けてあるが図示し
てない。

【００５３】図20に示した溶接作業用ユニット36は、局
所排水チェンバ98内に炉心シュラウド16の内面に当接す
る補修パット87と、この補修パット87に対向して設けら
れる溶接機ガイドレール88と、この溶接機ガイドレール
88を押さえる押さえ機構89と、溶接機ガイドレール88に
搭載される溶接棒フィーダ91、溶接トーチ92およびこれ
らを駆動するモータ93，94，95と、車輪96、シール構造
97、排水ホース86、エアホース85、接続構造90、ケーブ
ル99等で構成している。また、この溶接作業用ユニット
36には検査・監視用のセンサ、カメラが取り付けてある
が図示してない。

【００５４】次に、折りたたみ式アーム22を展開し、補
修作業用ユニット25が上部格子板６下方に搬送され、軸
方向ガイドアーム23によって駆動される台28に取り付け
られる。

【００５５】補修作業用ユニット25は、折りたたみ式ア
ーム22の先端に取り付けられた台28に搬送時の姿勢状態
で取り付けが可能である場合には例えば図24に示した伸
縮マスト105 によって単独で搬送され台28との間で受渡
しを行うこともできる。

【００５６】しかし、上部格子板６の下方に搬送した
後、補修作業用ユニット25の取付姿勢を変更しなければ
ならない場合には、図18に示すように補修作業用ユニッ
ト搬送上部ケース30に取り付ける。

【００５７】そして、点検補修装置用吊込みクレーン２
もしくは図24に示す伸縮マスト105によって上部格子板
６下方に吊り込み、図22に示したように補修作業用ユニ
ット搬送下部ケース31の下端を制御棒駆動装置ハウジン
グ13に嵌合するように据付けた後、補修作業用ユニット
25の姿勢を取付姿勢になるように回転台32を回転させ、
図２に示したように軸方向ガイドアーム23の台28との間
で補修作業用ユニット25の取り付け、取り外しを行うこ
とができる。

【００５８】また、補修作業用ユニット25にケーブル27
あるいはホースが付いている場合は、図21に示す補修作
業用ユニット搬送上部ケース30の構造にして、上部構造
100の内側に、ケーブル27あるいはホース等の送り出し
あるいは引き込み機構（図示せず）を組込む必要があ
る。

【００５９】補修作業用ユニット25にケーブルあるいは
ホースが付設してない場合には、図22に示すように補修
作業用ユニット搬送上部ケース30のような構造にする。

【００６０】例えば、溶接作業用ユニット36のように補
修作業用ユニット搬送上部ケース30に搭載される補修作
業用ユニット25の容積が大きい場合は、縦長の構造とし
て補修作業用ユニット搬送上部ケース30に搭載する。

【００６１】軸方向ガイドアーム23の可動部に接続され
ている台28と補修作業用ユニット25の受渡しを行う場合
には図22に示したように回転台32をモータ駆動４節リン
ク機構33で搬送時の状態から90度回転させて行う。

【００６２】補修作業用ユニット搬送上部ケース30を図
21，図22のように制御棒駆動装置ハウジング13に取り付
ける場合には、図５および図６に示す据付案内装置26を
用いると容易に行うことができる。

【００６３】補修作業用ユニット25を軸方向ガイドアー
ム23に搭載されている台28に結合する場合、補修作業用
ユニット25の凹形結合機構101 と台28の凸形結合構造10
2 がそれぞれ組合わされ、位置決めが行われると次に補
修作業用ユニット25の電力・信号用のコネクタ（図示せ
ず）と台28のコネクタ103 を容易に結合させる（図４，
図17参照）。

【００６４】点検補修装置用吊込みクレーン２で据付案
内装置26、上部支柱20と下部支柱21が接続されたもの、
補修作業用ユニット搬送上部ケース30と補修作業用ユニ
ット搬送下部ケース31が接続されたものなどを上部格子
板６の開孔部14を通して制御棒駆動装置ハウジング13に
据付作業を行う場合、その監視・操作作業は図１中右上
に示した制御盤29により遠隔操作で行う。

【００６５】この作業中、図示してない遊泳ロボットに
よる監視・作業補助を行う場合も制御盤29によって総合
的に判断して作業を行う。

【００６６】また、補修作業用ユニット搬送上部ケース
30と軸方向ガイドアーム23との間での補修作業用ユニッ
ト25の受渡しや、折りたたみ式アーム22を展開し、軸方
向ガイドアーム23の上を補修作業用ユニット25を搭載し
た台28を軸方向に移動させ、折りたたみ式アーム22を上
部支柱20の軸周りに回転させて炉心シュラウド16の所定
の位置を補修作業を行うときの監視・操作作業も制御盤
29で行う。

【００６７】以上のように構成された遠隔炉内作業装置
で炉心シュラウド16の点検、補修を行う場合には次のよ
うにして行う。

【００６８】まず、軽水冷却原子炉の原子炉圧力容器１
の蓋を取り外し、原子炉ピット４の床面に遠隔炉内作業
装置用取扱装置５を設置し、点検補修装置用吊込みクレ
ーン２で原子炉圧力容器１の上部に据付案内装置26を吊
り込み、上部格子板６の開孔部14に４個の固定用脚66を
挿入し、モータ69を働かせて、ローラ68を張出し開孔部
14の矩形隅に押し当て据付案内装置26を上部格子板６に
固定する。

【００６９】次に、点検補修装置用吊込みクレーン２で
補修作業用ユニット25、軸方向ガイドアーム23を先端に
取り付けた折りたたみ式アーム22を収納した上部支柱20
およびその下端に接続される下部支柱21を吊り込み、据
付案内装置26の中央部の開孔部を通過させ、上部支柱20
が通過しはじめると４個のシリンダ装置60で上部支柱20
の軸周りの配置を上部格子板６の開孔部14の軸周りの配
置と一致するまで回転させる。

【００７０】両者が一致した時点でシリンダ装置60の上
部支柱20の押さえを多少緩め上部支柱20を降下させ上部
格子板６の開孔部14を通過させる。上部支柱20が据付案
内装置26に到達しない前に下部支柱21が炉心支持板７の
開孔部15に到達する場合は、シリンダ装置60で下部支柱
21の軸心と据付案内装置26の中央部の開孔部の中心を一
致させ、シリンダ装置60の押さえを多少緩めた状態で下
部支柱21の降下を続ける。

【００７１】降下を続けた結果、下部支柱21の下端が制
御棒駆動装置ハウジング13に嵌合し、リミット位置まで
降下させる。降下が終了するとシリンダ装置60を働かせ
上部支柱20と据付案内装置26を結合し、上部支柱20の上
部格子板６への固定が終了する。

【００７２】開孔部の位置決めにおいて遊泳式ロボット
９で監視・誘導を行ってもよい。上部支柱20の上部格子
板６への固定が終了すると、モータ61を働かせ折りたた
み式アーム22を上部格子板下方室11に展開する。

【００７３】次いで、折りたたみ式アーム22を展開し、
補修作業用ユニット25が上部格子板６下方に搬送され、
軸方向ガイドアーム23によって駆動される台28に取り付
けられる。補修作業用ユニット25は軸方向ガイドアーム
23の可動部に取り付けられた台28に搬送時の姿勢応対で
の取り付けが可能である場合には伸縮マスト105 によっ
て単独で搬送される。

【００７４】取付台28は取付作業をできるだけ容易にす
るために可動最上部に移動され気室タンク24と台28の取
付溝は一致している。そして、補修作業用ユニット25は
気室タンク24の前面上部に取付面を合わせて、下方に押
し込むことで取り付けが終了する。取り外すときにはそ
の逆の手順を踏めばよい。

【００７５】また、上部格子板６の下方に搬送後、補修
作業用ユニット25の取付姿勢を変更しなければならない
場合には、図18に示すように補修作業用ユニット搬送上
部ケース30に取り付けて、点検補修装置用吊込みクレー
ン２もしくは伸縮マスト105によって上部格子板６下方
に吊り込む。

【００７６】補修作業用ユニット搬送下部ケース31の下
端が制御棒駆動装置ハウジング13に嵌合するように据付
けた後、補修作業用ユニット25の姿勢を取付姿勢になる
ように回転台32を回転させ補修作業用ユニット取付台28
との間で補修作業用ユニット25の取り付け、取り外しを
行う（図21，図22参照）。

【００７７】ここで、折りたたみ式アーム22が上部支柱
20の軸周りに回転しても補修作業用ユニット搬送上部ケ
ース30に衝突しない範囲に展開する。図３に示すモータ
54を駆動し長尺部51を回転させ、折りたたみ式アーム22
の先端に取り付けられている軸方向ガイドアーム23に搭
載されている台28が補修作業用ユニット搬送上部ケース
30の方向を向くようにする。

【００７８】図15，図16に示すように台28が図21，22に
示す補修作業用ユニット搬送上部ケース30に搭載されて
いる補修作業用ユニット25の高さ位置より下方になるよ
うに軸方向ガイドアーム23側のモータ48を駆動する。上
部支柱20側のモータ61を働かせ台28が補修作業用ユニッ
ト搬送上部ケース30に接触するまで折りたたみ式アーム
22を展開する。モータ48を働かし、台28を上方に移動さ
せる。

【００７９】補修作業用ユニット25の凹形結合構造101
と台28の凸形結合構造102 が結合し、補修作業用ユニッ
ト25のコネクタと台28のコネクタ103 が結合されたこと
が検出されると台28の上方移動を停止、モータ61を働か
せ、台28が補修作業用ユニット搬送上部ケース30より離
れる方向に折りたたみ式アーム22を縮める。

【００８０】補修作業用ユニット25にケーブルあるいは
ホースが接続されてなく、炉心シュラウドの補修作業が
360°になる場合には、補修作業用ユニット搬送上部ケ
ース30を上部格子板下方室11から撤去する。補修作業用
ユニット25にケーブルあるいはホースが接続されている
場合には、補修作業の周方向の範囲を制定する。

【００８１】モータ54を働かせ折りたたみ式アーム22を
炉心シュラウド６の補修する方向に向ける。モータ48を
働かせ台28を炉心シュラウド６の補修する高さ位置に移
動させる。次にモータ61を働かせ折りたたみ式アーム22
を展開し、補修作業用ユニット25が炉心シュラウド６に
接する位置に移動させる。

【００８２】補修作業が終了した場合には折りたたみ式
アーム22を収縮させ上記取扱い操作と逆を順次行う。他
の補修作業用ユニット25を用いて作業を行う場合には、
補修作業用ユニット搬送上部ケース30による別の補修作
業用ユニット25の準備と回収用の補修作業用ユニット搬
送上部ケース30の準備を前もって行うと効率よく作業を
継続することができる。

【００８３】本発明の第１の実施例におけるＳＰ，Ｖ
Ｔ，ＵＴおよび溶接の場合の作業手順の一例を図23に示
す。この例では補修作業用ユニット25の交換装置として
反転テーブル104 を使用する。この作業手順は（ａ）シ
ュラウド中央部にロボットを挿入する操作から（ｉ）作
業の実行までを順次図示したとおり行うものとする。

【００８４】この作業手順では図１に示した点検補修装
置用吊込みクレーン２で炉心支持板７の上に反転テーブ
ル104 を設置し、次にその上に補修作業用ユニット25を
同様に吊り込み設置する。反転テーブル104 と台28の間
で補修作業用ユニット25を交換する。これらの手順以外
は、前述した操作手順と同様なので、その説明は省略す
る。

【００８５】次に本発明の第２の実施例を図24により説
明する。本実施例が第１の実施例と異なる点は図１に示
した点検保守装置用吊込みクレーン２の代りに伸縮マス
ト105 を使用することにある。この伸縮マスト105 によ
って上部支柱20、据付案内装置26、補修作業用ユニット
搬送上部ケース30等を上部格子板６の開孔部14を通過さ
せ据付け作業を行う。

【００８６】伸縮マスト105 は従来の作業ロボットで使
用されてる機構のものである。作業手順は、第１の実施
例とほぼ同様なので、その説明は省略する。

【００８７】本実施例によれば構造が簡単になり、しか
も操作が容易で、設置面積が少くてよい効果がある 次に本発明の第３の実施例を図25から図30により説明す
る。本実施例は第１の実施例における折りたたみ式アー
ム22と軸方向ガイドアーム23の代りに図25から図30に示
したように伸縮機構43付き片持ちアーム42とバランサー
41、平行リンクアーム44とバランサー41、組歯車107 に
よる展開機構付き円弧板アーム45と軸方向駆動機構等を
用いることにある。これらのアームの作業手順は第１の
実施例とほぼ同様である。

【００８８】図25に示す伸縮機構43を有する片持ちアー
ム42とバランサー41の場合は、軸方向移動機構108 、片
持ちアーム42、伸縮機構43と補修作業用ユニット25等と
バランサー41を定滑車40を介してワイヤ109 で釣合わせ
ている。定滑車40をモータ（図示せず）で回転させ補修
補修作業用ユニット25を軸方向に移動させる。

【００８９】図25では力がバランスしているため、必要
なモータトルクは小さくてすむ。なお、ワイヤ109 の代
りにチェーンあるいはベルトを用いてもよい。ワイヤ10
9 と軸方向移動機構108 の結合を図25と異なり片持ちア
ーム42と行うことによりモーメントのバランスをとるこ
とができる。

【００９０】図26に示す平行リンクアーム44とバランサ
ー41の場合は、軸方向移動機構108、平行リンクアーム4
4と補修作業用ユニット25等とバランサー41を定滑車40
を介してワイヤ109 で釣合わせている。

【００９１】定滑車40をモータ（図示せず）で回転させ
補修作業用ユニット25を軸方向に移動させる。力がバラ
ンスしているため必要なモータトルクは小さくてすむ。
ワイヤ109 の代りにチェーンあるいはベルトを用いても
よい。

【００９２】ワイヤ109 と軸方向移動機構108 の結合を
図26と異なり、図28に示したように平行リンクアーム44
と行うことによりモーメントのバランスをとることがで
きる。

【００９３】また、図29および図30に示したようにバラ
ンサー41を下部支柱21内に吊り下げると上部支柱20内の
空間に余裕を持たせることができる。なお、図28中符号
140はチェーン、141 はチェーン用歯車、142 ，143 は
定滑車を示している。

【００９４】図35は下部支柱21内にバランサー41が納ま
って平行リンクアーム44が展開した状態を示している。
図29は下部支柱21内にバランサー41が納まって片持ちア
ーム42が展開した状態を示している。図30（ａ）はバラ
ンサー41を有する片持ちアーム42が上部支柱20内に納ま
っている状態の正面図で、図30（ｂ）は（ａ）の側面図
である。

【００９５】なお、図27に示す組歯車107 による展開機
構付き円弧板アーム45と軸方向駆動機構を駆動する場合
は、モータ106 で組歯車107 を駆動し、円弧板アーム45
の展開・回収を行う。図27中には軸方向駆動機構は図示
してない。

【００９６】次に本発明の第４の実施例を図31から図33
により説明する。第４の実施例は、図31に示したように
折りたたみ式アーム22に取り付けられた軸方向ガイドア
ーム23の前方にさらに３自由度アーム作業ユニット110
を取り付けたものである。図31は３自由度アーム作業ユ
ニット110 を軸方向ガイドアーム23を取り付けた場合の
概念図である。

【００９７】図29に３自由度アーム作業ユニット110 の
概念図を示す。図29において、３自由度アーム作業ユニ
ット110 は矩形断面の外ケース119 と、円筒断面の円筒
ケース120 とを有し、図33に示したように上部はベアリ
ング144 、歯車149 、モータ146 を介して、また下部は
ベアリング145 を介して回転自由に接続されている。な
お、図29中、符号116 は掴み具、118 はスライダ、139
はケーブルを示している。

【００９８】円筒ケース120 内には組歯車117 とモータ
147 ，148 、回転ナット151 ，152を介して平行リンク
機構113 がつながり、さらに平行リンク機構113 の先端
には補修作業用ユニット25が結合される台112 が設けら
れている。

【００９９】また、図32（ｂ）に示したように円筒ケー
ス120 の背面には凹形結合構造114が施されており、軸
方向ガイドアーム23と接続されている場合、図33に示す
凹部型結合構造114 の上端は気室タンク115 に施された
凸形結合構造と、台取付口138 付近では台28と、という
ように２点で支持される。

【０１００】円筒ケース120 は、モータ146 を駆動する
ことによって外ケース119 に対して旋回し、円筒ケース
120 内の平行リンク機構113 によって、モータ147 ，14
8 を同期駆動させると台112 は一定の姿勢を保ったまま
上下の軸方向に移動し、一方を逆転駆動させると同じく
一定の姿勢を保ったまま前後の半径方向に移動させるこ
とができる。

【０１０１】また、折りたたみ式アーム22で炉心支持板
７の開孔部15に位置を合わせ、軸方向ガイドアーム23に
よって炉心支持板７の開孔部15にこの３自由度アーム作
業ユニット110 の下端を降下、固定して作業を行うこと
ができる（図示せず）。

【０１０２】また、図38に示したように３自由度アーム
作業ユニット110 の上端は気室タンク115 になっており
浮力を利用して自重の補償と姿勢の安定性に優れる。な
お、図33中符号150 はケーブルである。

【０１０３】本発明の第５の実施例を図34により説明す
る。本実施例は第１の実施例における補修作業用ユニッ
ト搬送上部ケース30の代りに図34に示したように上部格
子板６に設置する上部格子板設置搬送ケース111 を使用
する。

【０１０４】作業手順は、第１の実施例と大部分は同様
であるが、上部格子板設置搬送ケース111 を設置したま
まで補修作業が行えるため一部手順が不要となる。

【０１０５】本発明の第６の実施例を図35から図38によ
り説明する。本実施例は図35に示したように、第１の実
施例の軸方向ガイドアーム23の先端に支持脚作業ユニッ
ト121 を取り付け、さらに図36に示したようにこの支持
脚作業ユニット121 の台122 に補修作業用ユニット25を
取り付けて、補修作業時には炉心シュラウドに支持脚を
押しつけながら作業を行うものである。

【０１０６】支持脚作業ユニット121 は図38に示したよ
うに２方向テレスコープピストン機構123 がベアリング
Ａ124 とベアリングＢ125 で支持され、外周には歯車12
6 が取り付けられ、モータ134 を駆動して回転する。こ
の２方向テレスコープピストン機構123 では各々のシリ
ンダとピストン間の回転は機械的に制限されている（図
示せず）。

【０１０７】また、支持脚Ａ127 、支持脚Ｂ128 は２方
向テレスコープピストン機構123 の両端に固定されてお
り、これらの支持脚Ａ127 ，Ｂ128 が炉心シュラウドに
対して後方を向かないように機械的な回転制限がなされ
ている（図示せず）。

【０１０８】これらの支持脚Ａ127 ，Ｂ128 には、各々
シリンダ装置Ａ129 、シリンダ装置Ｂ130 が取り付けら
れている。また下方には支持脚Ｃ131 のシリンダ装置Ｃ
132が取り付けられている。

【０１０９】上部格子板下方への搬送時には、図36およ
び図37に示したように支持脚Ａ127，Ｂ128 ，Ｃ131 は
支持脚ケース３内に収納されており、上端の掴み具133
を伸縮マスト105 で掴まれた状態で搬送され、軸方向ガ
イドアーム23の台28に取り付けられる。

【０１１０】次いで図31に示したようにこの支持脚作業
ユニット121 の台122 に同様に補修作業用ユニット25が
取り付けられる。そして２方向テレスコープピストン機
構123 が伸展し、支持脚Ａ127 と支持脚Ｂ128 が支持脚
ケース３内から完全に出ると、モータ134 が駆動し支持
脚Ａ127 ，Ｂ128 を90度回転させる。

【０１１１】そして支持脚Ａ127 ，Ｂ128 ，Ｃ131 各々
のシリンダ装置Ａ129 ，Ｂ130 ，Ｃ132 によって脚先Ａ
135 ，Ｂ136 ，Ｃ137 が押し出され、折りたたみ式アー
ム22によって炉心シュラウド16に押しつけられ、支持脚
作業ユニット121 の台122 に取り付けられた補修作業用
ユニット25が補修作業を行う。作業終了後は、折りたた
み式アーム22が収縮し、逆の手順で支持脚は収納され
る。

【０１１２】この支持脚作業ユニット121 を用いると、
支持脚作業ユニット121 の取付手続きは増えるが、精度
の高い力制御が可能となり、また作業場所付近でコンパ
クトな閉リンク系を構成するので、作業精度および作業
剛性を向上させることができる。

【０１１３】本発明の第７の実施例を図39から図42によ
り説明する。本実施例は第１の実施例の補修作業用ユニ
ット搬送上部ケース30の代りに制御棒駆動装置ハウジン
グ13に設置する反転テーブル104 を使用する（図39，図
40，図41，図42参照）。図39は反転テーブル104 の搬送
時の状態を示している。

【０１１４】反転テーブル104 は図40の状態で設置さ
れ、図39に示したようにテーブル153、テーブル反転用
歯車154 、モータ155 、旋回用歯車156 、モータ157 、
下部ケース158 からなり、テーブル153 の回転は０度か
ら90度までで機械的に制限を受ける。なお、図39中符号
160 は伝導装置で、モータ155 の回転をテーブル反転用
歯車154 に伝達する。

【０１１５】旋回軸159 は下部ケース158 の中心軸に対
して偏心しており、旋回することによって図40に示す反
転テーブル搬送用の開孔部161 の隣の補修作業用ユニッ
ト搬送用の開孔部162 から補修作業用ユニット25の搬送
やテーブルへの取り付けが容易となる構造をしている。

【０１１６】まず、反転テーブル104 は図24に示した伸
縮マスト105 によって図39の状態で上部格子板６の下方
に搬送され、下部ケース158 の先端が図24に示す制御棒
駆動装置ハウジング13に設置される。

【０１１７】旋回用のモータ157 を駆動すると補修作業
用ユニット25を受け入れる姿勢になり、補修作業用ユニ
ット搬送用の開孔部から図24に示す伸縮マスト105 が補
修作業用ユニット25を搬送しテーブル153 上に置く（図
41参照）。すると、テーブル153 の磁気吸着装置（図示
せず）が作動してテーブル153 に補修作業用ユニット25
が固定される。

【０１１８】次に、補修作業用ユニット25の凹形結合構
造101 の法線が上部支柱20の方向を向くように旋回し、
テーブル反転用のモータ155 を駆動してテーブル153 を
90度反転する。

【０１１９】台28がテーブル153 よりも十分低い状態で
折りたたみ式アーム22が伸展し、補修作業用ユニット25
の凹形結合構造101 の直下に台28の凸形結合構造102 が
位置するように位置決めし、下からすくい上げるように
補修作業用ユニット25を台28に取り付け、取り付けが終
了すると磁気吸着装置が停止しテーブル153 から離れる
（図示せず）。この逆の手続きで補修作業用ユニット25
の取り外しを行う。

【０１２０】この反転テーブル104 を用いると、上部格
子板下方室11への設置後は作業が終了するまで撤去する
必要がなく、補修作業用ユニット25の交換が頻繁に行わ
れる場合には、補修作業用ユニット25の搬送だけですむ
ため、伸縮マスト105 が扱う機器の大きさを抑えること
ができ、伸縮マスト105 の操作性を向上させることがで
きる。

【０１２１】以上説明した本発明に係る遠隔炉内作業装
置の実施態様を列記すれば次のとおりである。

【０１２２】(1) 原子炉ピット床面に遠隔炉内作業装置
用取扱装置を設置し、点検、補修装置用吊込みクレーン
で原子炉圧力容器上部に軸方向ガイドアームを先端に取
り付けた折りたたみ式アームを収納した上部支柱および
その下端に接続される下部支柱を吊り込み、上部格子板
および炉心支持板の開孔部を通過させ下部支柱の下端を
制御棒駆動装置ハウジングに挿入し、下部支柱および上
部支柱の上端を回転しないように回転防止突起を出し、
上部支柱に収納した折りたたみ式アームを展開して軸方
向ガイドアームに接続された台を上部格子板の下方に搬
送された補修作業用ユニットを取り付け、軸方向ガイド
アームを炉心シュラウド壁近くまで出し補修作業用ユニ
ットで作業できる位置に設定し、上部支柱の上端近くお
よび上部支柱と下部支柱の接続部の回転フリーの構造と
し、折りたたみ式アーム部分をモータ駆動で周方向に回
転させ、ガイドアームの上端に取り付けた気室タンク内
に据付けたモータの回転力で補修作業用ユニットが接続
されている台を軸方向に動かして炉心シュラウド内面の
所定の位置を補修可能とすること。

【０１２３】(2) 上部支柱の上端に据付案内装置を取り
付けること。

【０１２４】(3) 補修作業用ユニットを補修作業用ユニ
ット搬送上部ケースに搭載し、搬送下部ケースとともに
上部格子板および炉心支持板の開孔部を通過させ下部支
柱の下端を制御棒駆動装置ハウジングに挿入し、下部支
柱および上部支柱の上端を回転しないように回転防止突
起を出し、補修作業用ユニットを搭載する回転台を90度
回転させ軸方向ガイドアームに接続されている台に補修
作業用ユニットを取り付けたり、取り外したりするこ
と。

【０１２５】(4) 折りたたみ式アームの代りに定滑車を
介してバランサーが取り付けられた伸縮機構付き片持ち
アームを用いること。

【０１２６】(5) 折りたたみ式アームの代りに定滑車を
介してバランサーが取り付けられた平行リンクアームを
用いること。

【０１２７】(6) 折りたたみ式アームの代りに円弧板ア
ームを用いること。

【０１２８】(7) 補修作業用ユニットを補修作業用ユニ
ット搬送上部ケースで搬送する代りに上部格子板の上に
設置される補修作業用ユニット交換・ケーブル取扱装置
を用いること。

【０１２９】(8) 補修作業用ユニットに３自由度アーム
が組込まれていること。

【０１３０】(9) 吊込みクレーンで上部支柱および下部
支柱を制御棒駆動装置ハウジングに吊り込んで挿入する
代りに伸縮マストの先端に上部支柱および下部支柱を掴
み、上部支柱に付いた動力および信号伝送ケーブルを伸
縮マストの外側に出し、ケーブル取扱装置で取扱いなが
ら下部支柱を制御棒駆動装置ハウジングに挿入するこ
と。

【０１３１】(10)吊込みクレーンで上部支柱および下部
支柱を制御棒駆動装置ハウジングに吊り込んで挿入する
時に上部格子板および炉心支持板の開孔部を通過するの
を遊泳式ロボットで支援すること。

【０１３２】(11)上部支柱および下部支柱を制御棒駆動
装置ハウジングに吊り込んで挿入する代りに補修作業用
ユニット搬送上部ケースおよび下部支柱を制御棒駆動装
置ハウジングに吊り込んで挿入すること。

【０１３３】(12)上部支柱および下部支柱を制御棒駆動
装置ハウジングに吊り込んで原子炉圧力容器内に据付け
たり、アームを展開して補修作業用ユニットを炉心シュ
ラウド壁近くに持っていき補修作業を行ったり、補修作
業用ユニット搬送上部ケースを原子炉圧力容器内に据付
けたり、アームと補修作業用ユニット搬送上部ケースの
間で補修作業用ユニットの受渡しなどを監視、支援する
人工現実感機能の付加された遠隔制御ディスプレイ装置
と操作マニピュレータ装置で遠隔制御を行うこと。

【０１３４】(13)補修作業用ユニットに複数の支持脚装
置を組込むこと。

【０１３５】(14)補修作業用ユニットを補修作業用ユニ
ット搬送上部ケースで搬送する代りに反転テーブル下部
ケースの下端を制御棒駆動装置ハウジングに固定し、補
修作業用ユニットの交換のために反転テーブルを用いる
こと。

【０１３６】

【発明の効果】本発明によれば、炉心シュラウド内側の
健全性の点検、検査を行い、万一不具合が発生していた
場合には、その箇所の補修作業を遠隔で行うことができ
る。

【０１３７】また、超音波探傷ユニット、グラインダユ
ニット、溶接ユニット等の各種治工具を交換して点検、
検査、補修、予防保全作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第１の実施例
を示す構成図。

【図２】図１における折りたたみ式アームを展開した状
態を示す斜視図。

【図３】図１における折りたたみ式アームを上部支柱に
格納した状態を示す縦断面図。

【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視方向に沿って切断して
示す横断面図。

【図５】図１における上部支柱を上部格子板に据付ける
ための据付案内装置を示す平面図。

【図６】図５におけるＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す縦
断面図。

【図７】図５における据付案内装置の脚部のリンク機構
が収納された状態を示す縦断面図。

【図８】図７におけるＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す横
断面図。

【図９】図７における固定用脚のリンク機構が展開して
ローラが平行に突出した状態を示す縦断面図。

【図１０】図９におけるＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す
横断面図。

【図１１】第１の実施例における据付案内装置の固定用
脚の他の例を示す縦断面図。

【図１２】第１の実施例における据付案内装置のリンク
機構の他の例を示す縦断面図。

【図１３】図12におけるＥ−Ｅ矢視方向を切断して示す
横断面図。

【図１４】図１における上部支柱を上部格子板の下方に
設定した直後、または引抜直前の状態を示す斜視図。

【図１５】図１における折りたたみ式アームを展開した
状態でのケーブル接続状態を示す立面図。

【図１６】図１における折りたたみ式アームを展開し、
補修作業用ユニットの受渡しを行う前後の状態を示す斜
視図。

【図１７】図16における補修作業用ユニットとその取付
台の嵌合部の関係を示す斜視図。

【図１８】図16における補修作業用ユニットとしてのグ
ラインダ作業ユニットを示す斜視図。

【図１９】図16における補修作業用ユニットとしてのシ
ョットブラスト作業ユニットを示す縦断面図。

【図２０】図16における溶接作業用ユニットのチャンバ
部を示す縦断面図。

【図２１】第１の実施例における搬送用支柱に溶接作業
用ユニットが取り付けられた状態を示す斜視図。

【図２２】図21における搬送用上部支柱に取り付けた回
転台が水平方向に向いた状態を示す斜視図。

【図２３】本発明の第１の実施例における溶接作業の作
業手順を示す工程図。

【図２４】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第２の実施
例を示す構成概念図。

【図２５】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第３の実施
例においてバランサー付片持ちアームが展開した状態を
示す立面図。

【図２６】第３の実施例において平行リンクアームが展
開した状態を示す立面図。

【図２７】第３の実施例において支柱に取り付けた円弧
板アームが展開した状態を示す斜視図。

【図２８】図26においてバランサーが下降した状態を示
す立面図。

【図２９】第３の実施例において、下部支柱内にバラン
サーを有する片持ちアームの展開した状態を示す立面
図。

【図３０】（ａ）は図29における下部支柱内にバランサ
ーを有する片持ちアームが上部支柱内に格納された状態
を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。

【図３１】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第４の実施
例の要部を示す構成図。

【図３２】（ａ）は図31における３自由度アーム作業ユ
ニットを示す立面図、（ｂ）は（ａ）における平行リン
ク機構の台が引き出された状態を示す側面図、（ｃ）は
（ａ）における背面図。

【図３３】本発明に係る第４の実施例の３自由度アーム
作業ユニットを一部側面で示す縦断面図。

【図３４】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第５の実施
例の要部を示す斜視図。

【図３５】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第６の実施
例を示す構成図。

【図３６】図35における支持脚作業ユニットの搬送時の
状態を示す斜視図。

【図３７】図36における支持脚作業ユニットが支持脚を
張出した状態を示す斜視図。

【図３８】図31における支持脚作業ユニットを示す縦断
面図。

【図３９】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第７の実施
例における反転テーブルの搬送時の状態を示す斜視図。

【図４０】（ａ）は図39における反転テーブルの上部格
子板下方室への設置直後の状態を略示的に示す上面図、
（ｂ）は同じく補修作業用ユニットを受け入れる状態を
略示的に示す上面図。

【図４１】図39において補修作業用ユニットをテーブル
上に取り付けた状態を概念的に示す斜視図。

【図４２】図41において反転テーブルのテーブルを90度
回転させた状態を示す斜視図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…点検補修装置用吊込みクレー
ン、３…支持脚ケース、４…原子炉ピット、５…遠隔炉
内作業装置用取扱装置、６…上部格子板、７…炉心支持
板、８…軸、９…遊泳式ロボット、10…軸、11…上部格
子板下方室、12…スライダ、13…制御棒駆動装置ハウジ
ング、14…開孔部、15…開孔部、16…炉心シュラウド、
17…グラインダ、18…伝導装置、19…第１のモータ、20
…上部支柱、21…下部支柱、22…折りたたみ式アーム、
23…軸方向ガイドアーム、24…気室タンク、25…補修作
業用ユニット、26…据付案内装置、27…ケーブル、28…
台、29…制御盤、30…補修作業用ユニット搬送上部ケー
ス、31…補修作業用ユニット搬送下部ケース、32…回転
台、33…モータ駆動４節リンク機構、34…グラインダ作
業ユニット、35…ショットブラスト作業ユニット、36…
溶接作業用ユニット、37…第２のモータ、38…組歯車、
39…組歯車、40…定滑車、41…バランサー、42…片持ち
アーム、43…伸縮機構、44…平行リンクアーム、45…円
弧板アーム、46…組歯車、47…ガイドレール、48…モー
タ、49…ケーブル、50…短尺部、51…長尺部、52…ベア
リング、53…ベアリング、54…モータ、55…組歯車、56
…リンク機構、57…ローラ、58…エアシリンダ、59…エ
アホース、60…シリンダ装置、61…モータ、62…軸、63
…軸、64…軸、65…スライダ、66…固定用脚、67…スト
ッパ、68…ローラ、69…モータ、70…組歯車、71…リン
ク機構、72…エアシリンダ、73…二重リング方式固定装
置、74…ローラ、75…モータ、76…外側リング、77…内
側リング、78…リンク、79…組合せ歯車、80…ブラスト
供給ホース、81…ブラスト吹き付けノズル、82…ブラス
ト排除ホース、83…シール構造、84…接続構造、85…エ
アホース、86…排水ホース、87…補修パット、88…溶接
機ガイドレール、89…押さえ機構、90…接続構造、91…
溶接棒フィーダ、92…溶接トーチ、93…モータ、94…モ
ータ、95…シール構造、96…車輪、97…シール構造、98
…局所排水チェンバ、99…ケーブル、 100…上部構造、
101…凹形結合構造、 102…凸形結合構造、 103…コネ
クタ、 104…反転テーブル、 105…伸縮マスト、 106…
モータ、 107…組歯車、 108…軸方向移動機構、 109…
ワイヤ、 110…２自由度アーム作業ユニット、 111…上
部格子板設置搬送ケース、 112…台、 113…平行リンク
機構、 114…凹形結合構造、 115…気室タンク、 116…
掴み具、 117…組歯車、 118…スライダ、 119…外ケー
ス、 120…円筒ケース、 121…支持脚作業ユニット、 1
22…台、 123…２方向テレスコープピストン機構、 124
…ベアリングＡ、 125…ベアリングＢ、 126…歯車、 1
27…支持脚Ａ、 128…支持脚Ｂ、129…シリンダ装置
Ａ、 130…シリンダ装置Ｂ、 131…支持脚Ｃ、 132…シ
リンダ装置Ｃ、 133…掴み具、 134…モータ、 135…脚
先Ａ、 136…脚先Ｂ、 137…脚先Ｃ、 138…台取付口、
139…ケーブル、 140…チェーン、 141…チェーン用歯
車、 142…定滑車、 143…定滑車、 144…ベアリング、
145…ベアリング、 146…モータ、 147…モータ、 148
…モータ、 149…歯車、 150…ケーブル、 151…回転ナ
ット、 152…回転ナット、 153…テーブル、154 …テー
ブル反転用歯車、 155…モータ、 156…旋回用歯車、 1
57…モータ、 158…下部ケース、 159…旋回軸、 160…
伝導装置、 161…反転テーブル搬送用の開孔部、 162…
補修作業用ユニット搬送用の開孔部、163 …ベアリン
グ、164 …ベアリング、165 …ピストン棒、166 …気密
筒体、167 …圧縮空気流入管、168 …空気抜き管。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月６日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 遠隔炉内作業装置およびその作業方法

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽水冷却型原子炉の原子
炉圧力容器内に立設された炉心シュラウド内面の健全性
を点検、検査し、補修箇所の補修作業を行うことができ
るように構成した遠隔炉内作業装置およびその作業方法
に関する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所の安全で効率的な運転を維
持するためには各種機器の定期検査や日常点検を欠かす
ことはできない。例えば軽水冷却型原子炉の原子炉圧力
容器内に設置された炉心シュラウド内側の機器の健全性
を点検するためにマストまたは棒の先端に水中テレビカ
メラを取り付けた装置が目視点検用として使用されてい
る。この場合、点検するためには、まず原子炉圧力容器
の上蓋が取り外される。その後、蒸気乾燥器，気水分離
器が取り外され、炉心を構成する燃料集合体の一部が取
り外される。そして、上述したマストまたは棒によって
上部格子板の格子を通して水中テレビカメラ等の点検装
置を吊り込んで日常点検が行なわれていた。また、さら
に自由度の高い目視点検用の水中遊泳式のロボットが使
用されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】このように従来の点検ロボットでは軽水冷
却型原子炉の炉心シュラウド内側の検査を目視のみで行
うことはできるが、点検・検査したのち引続いて補修箇
所を修理する補修装置が具備されていないことが課題な
のである。また、従来の作業方法において、シュラウド
内の広い範囲の作業を行なう場合、所定の範囲の作業終
了後、その都度作業工具，点検装置を上部格子板の上に
吊り上げられ、さらに作業を行う場合には異なる格子か
ら作業工具，点検装置を吊り込み炉心シュラウド内で位
置決めする必要があった。このため点検，作業に非常に
時間がかかり、また作業員の負担や放射線被曝も大きく
なる課題がある。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、炉心シュラウド内側の健全性の点検・検査を
短時間でかつ容易に効率的に行い、万一不具合が発生し
ていた場合にはその補修箇所の補修、修理作業を併せて
遠隔で行うことができる遠隔炉内作業装置およびその作
業方法を提供することにある。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、本発明は補修作業用ユニットとして
の超音波探傷ユニット、グラインダユニット、溶接ユニ
ット等の各種治工具の交換が容易で点検、検査、補修、
予防保全作業を行うことができる遠隔炉内作業装置およ
びその作業方法を提供することにある。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】第２の発明は原子炉ピット床面に遠隔炉内
作業装置用取扱装置を設置し、この取扱装置に点検、補
修装置用吊込みクレーンを取り付け、この吊込みクレー
ンで原子炉圧力容器内に設置した炉心シュラウドに軸方
向ガイドアームおよび折りたたみ式アームを収納した上
部支柱および下部支柱を吊り込み、この下部支柱の下端
を制御棒駆動装置ハウジングに挿入し、前記折りたたみ
式アームを展開して軸方向ガイドアームに接続された台
に補修作業用ユニットを取り付け、前記上部支柱の上端
近傍および前記上部支柱と下部支柱の接続部の回転フリ
ーの構造とし、前記折りたたみ式アーム部分を周方向に
回転させるモータを設け、前記軸方向ガイドアームの上
端に気密タンクを取り付けてなることを特徴とする。第
３の発明は原子炉圧力容器の上蓋を取り外し、この上蓋
を取り外した後に蒸気乾燥器，気水分離器，炉心および
制御棒案内管を取り外し、炉心シュラウド，上部格子板
および炉心支持板が取り付けられた状態で原子炉ピット
床面に遠隔炉内作業装置用取扱装置を設置し、この作業
装置用取扱装置から炉心シュラウド内に上部および下部
支柱を吊り込み、この下部支柱を原子炉圧力容器内に配
設された制御棒駆動装置ハウジングに挿入支持させ、前
記上部支柱を前記上部格子板に挿入固定させ、この上部
支柱に設けられた折りたたみ式アームに取着された点
検，補修作業ユニットによって炉心シュラウド内面を点
検，補修することを特徴とする。第４の発明は前記点
検，補修作業ユニットの交換は他の補修作業用ユニット
を搭載する搭載装置によって、炉心シュラウド内で行う
ことを特徴とする。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】図１から図23および図43を参照しながら本
発明に係る遠隔炉内作業装置およびその作業方法の第１
の実施例を説明する。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】上部支柱20には折りたたみ式アーム22の一
端部が取り付けられ、この折りたたみ式アーム22の他端
部には軸方向ガイドアーム23が取り付けられ、この軸方
向ガイドアーム23には気室タンク24が取り付けられ、軸
方向ガイドアーム23には補修作業用ユニット25が取り付
けられている。補修作業用ユニット25は信号線としての
ケーブル27により原子炉ピット４の床面に設置された制
御盤29に接続している。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】以上のように構成された遠隔炉内作業装置
で炉心シュラウド16の点検、補修を行う場合には次のよ
うに図43で示す作業方法で行う。図43は遠隔炉内作業方
法の一実施例を工程順にかいつまんで流れ線図で示して
おり、図１とともにその作業方法を説明する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】図１および図43において、まず、軽水冷却
原子炉の原子炉圧力容器１の蓋を取り外し、その後、蒸
気乾燥器，気水分離器，炉心制御棒案内管を取り外す。
そして、原子炉ピット４の床面に遠隔炉内作業装置用取
扱装置５を設置し、点検補修装置用吊込みクレーン２で
原子炉圧力容器１の上部に据付案内装置26を吊り込み、
上部格子板６の開孔部14に４個の固定用脚66を挿入し、
モータ69を働かせて、ローラ68を張出し開孔部14の矩形
隅に押し当て据付案内装置26を上部格子板６に固定す
る。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０２】また、図33に示したように３自由度アーム
作業ユニット110 の上端は気室タンク115 になっており
浮力を利用して自重の補償と姿勢の安定性に優れる。な
お、図33中符号150 はケーブルである。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３６】

【発明の効果】本発明によれば、炉心シュラウド内の健
全性の点検、検査，予防保全作業を連続的に効率よく短
時間でかつ容易に行い、万一不具合が発生していた場合
には、その箇所の補修作業を遠隔で行うことができる。
また、作業が自動化できるため、作業員の負担軽減およ
び放射線被曝の低減を達成できる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第１の実施例
を示す構成図。

【図２】図１における折りたたみ式アームを展開した状
態を示す斜視図。

【図３】図１における折りたたみ式アームを上部支柱に
格納した状態を示す縦断面図。

【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視方向に沿って切断して
示す横断面図。

【図５】図１における上部支柱を上部格子板に据付ける
ための据付案内装置を示す平面図。

【図６】図５におけるＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す縦
断面図。

【図７】図５における据付案内装置の脚部のリンク機構
が収納された状態を示す縦断面図。

【図８】図７におけるＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す横
断面図。

【図９】図７における固定用脚のリンク機構が展開して
ローラが平行に突出した状態を示す縦断面図。

【図１０】図９におけるＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す
横断面図。

【図１１】第１の実施例における据付案内装置の固定用
脚の他の例を示す縦断面図。

【図１２】第１の実施例における据付案内装置のリンク
機構の他の例を示す縦断面図。

【図１３】図12におけるＥ−Ｅ矢視方向を切断して示す
横断面図。

【図１４】図１における上部支柱を上部格子板の下方に
設定した直後、または引抜直前の状態を示す斜視図。

【図１５】図１における折りたたみ式アームを展開した
状態でのケーブル接続状態を示す立面図。

【図１６】図１における折りたたみ式アームを展開し、
補修作業用ユニットの受渡しを行う前後の状態を示す斜
視図。

【図１７】図16における補修作業用ユニットとその取付
台の嵌合部の関係を示す斜視図。

【図１８】図16における補修作業用ユニットとしてのグ
ラインダ作業ユニットを示す斜視図。

【図１９】図16における補修作業用ユニットとしてのシ
ョットブラスト作業ユニットを示す縦断面図。

【図２０】図16における溶接作業用ユニットのチャンバ
部を示す縦断面図。

【図２１】第１の実施例における搬送用支柱に溶接作業
用ユニットが取り付けられた状態を示す斜視図。

【図２２】図21における搬送用上部支柱に取り付けた回
転台が水平方向に向いた状態を示す斜視図。

【図２３】本発明の第１の実施例における溶接作業の作
業手順を示す工程図。

【図２４】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第２の実施
例を示す構成概念図。

【図２５】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第３の実施
例においてバランサー付片持ちアームが展開した状態を
示す立面図。

【図２６】第３の実施例において平行リンクアームが展
開した状態を示す立面図。

【図２７】第３の実施例において支柱に取り付けた円弧
板アームが展開した状態を示す斜視図。

【図２８】図26においてバランサーが下降した状態を示
す立面図。

【図２９】第３の実施例において、下部支柱内にバラン
サーを有する片持ちアームの展開した状態を示す立面
図。

【図３０】（ａ）は図29における下部支柱内にバランサ
ーを有する片持ちアームが上部支柱内に格納された状態
を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。

【図３１】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第４の実施
例の要部を示す構成図。

【図３２】（ａ）は図31における３自由度アーム作業ユ
ニットを示す立面図、（ｂ）は（ａ）における平行リン
ク機構の台が引き出された状態を示す側面図、（ｃ）は
（ａ）における背面図。

【図３３】本発明に係る第４の実施例の３自由度アーム
作業ユニットを一部側面で示す縦断面図。

【図３４】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第５の実施
例の要部を示す斜視図。

【図３５】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第６の実施
例を示す構成図。

【図３６】図35における支持脚作業ユニットの搬送時の
状態を示す斜視図。

【図３７】図36における支持脚作業ユニットが支持脚を
張出した状態を示す斜視図。

【図３８】図31における支持脚作業ユニットを示す縦断
面図。

【図３９】本発明に係る遠隔炉内作業装置の第７の実施
例における反転テーブルの搬送時の状態を示す斜視図。

【図４０】（ａ）は図39における反転テーブルの上部格
子板下方室への設置直後の状態を略示的に示す上面図、
（ｂ）は同じく補修作業用ユニットを受け入れる状態を
略示的に示す上面図。

【図４１】図39において補修作業用ユニットをテーブル
上に取り付けた状態を概念的に示す斜視図。

【図４２】図41において反転テーブルのテーブルを90度
回転させた状態を示す斜視図。

【図４３】本発明に係る遠隔炉内作業方法の一実施例を
示す流れ線図。

【符号の説明】 １…原子炉圧力容器、２…点検補修装置用吊込みクレー
ン、３…支持脚ケース、４…原子炉ピット、５…遠隔炉
内作業装置用取扱装置、６…上部格子板、７…炉心支持
板、８…軸、９…遊泳式ロボット、10…軸、11…上部格
子板下方室、12…スライダ、13…制御棒駆動装置ハウジ
ング、14…開孔部、15…開孔部、16…炉心シュラウド、
17…グラインダ、18…伝導装置、19…第１のモータ、20
…上部支柱、21…下部支柱、22…折りたたみ式アーム、
23…軸方向ガイドアーム、24…気室タンク、25…補修作
業用ユニット、26…据付案内装置、27…ケーブル、28…
台、29…制御盤、30…補修作業用ユニット搬送上部ケー
ス、31…補修作業用ユニット搬送下部ケース、32…回転
台、33…モータ駆動４節リンク機構、34…グラインダ作
業ユニット、35…ショットブラスト作業ユニット、36…
溶接作業用ユニット、37…第２のモータ、38…組歯車、
39…組歯車、40…定滑車、41…バランサー、42…片持ち
アーム、43…伸縮機構、44…平行リンクアーム、45…円
弧板アーム、46…組歯車、47…ガイドレール、48…モー
タ、49…ケーブル、50…短尺部、51…長尺部、52…ベア
リング、53…ベアリング、54…モータ、55…組歯車、56
…リンク機構、57…ローラ、58…エアシリンダ、59…エ
アホース、60…シリンダ装置、61…モータ、62…軸、63
…軸、64…軸、65…スライダ、66…固定用脚、67…スト
ッパ、68…ローラ、69…モータ、70…組歯車、71…リン
ク機構、72…エアシリンダ、73…二重リング方式固定装
置、74…ローラ、75…モータ、76…外側リング、77…内
側リング、78…リンク、79…組合せ歯車、80…ブラスト
供給ホース、81…ブラスト吹き付けノズル、82…ブラス
ト排除ホース、83…シール構造、84…接続構造、85…エ
アホース、86…排水ホース、87…補修パット、88…溶接
機ガイドレール、89…押さえ機構、90…接続構造、91…
溶接棒フィーダ、92…溶接トーチ、93…モータ、94…モ
ータ、95…シール構造、96…車輪、97…シール構造、98
…局所排水チェンバ、99…ケーブル、 100…上部構造、
101…凹形結合構造、 102…凸形結合構造、 103…コネ
クタ、 104…反転テーブル、 105…伸縮マスト、 106…
モータ、 107…組歯車、 108…軸方向移動機構、 109…
ワイヤ、 110…２自由度アーム作業ユニット、 111…上
部格子板設置搬送ケース、 112…台、 113…平行リンク
機構、 114…凹形結合構造、 115…気室タンク、 116…
掴み具、 117…組歯車、 118…スライダ、 119…外ケー
ス、 120…円筒ケース、 121…支持脚作業ユニット、 1
22…台、 123…２方向テレスコープピストン機構、 124
…ベアリングＡ、 125…ベアリングＢ、 126…歯車、 1
27…支持脚Ａ、 128…支持脚Ｂ、129…シリンダ装置
Ａ、 130…シリンダ装置Ｂ、 131…支持脚Ｃ、 132…シ
リンダ装置Ｃ、 133…掴み具、 134…モータ、 135…脚
先Ａ、 136…脚先Ｂ、 137…脚先Ｃ、 138…台取付口、
139…ケーブル、 140…チェーン、 141…チェーン用歯
車、 142…定滑車、 143…定滑車、 144…ベアリング、
145…ベアリング、 146…モータ、 147…モータ、 148
…モータ、 149…歯車、 150…ケーブル、 151…回転ナ
ット、 152…回転ナット、 153…テーブル、154 …テー
ブル反転用歯車、 155…モータ、 156…旋回用歯車、 1
57…モータ、 158…下部ケース、 159…旋回軸、 160…
伝導装置、 161…反転テーブル搬送用の開孔部、 162…
補修作業用ユニット搬送用の開孔部、163 …ベアリン
グ、164 …ベアリング、165 …ピストン棒、166 …気密
筒体、167 …圧縮空気流入管、168 …空気抜き管。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４３

【補正方法】追加

【補正内容】

【図４３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器内に設置された炉心シュ
   ラウド内に上部格子板から炉心支持板の開孔部を貫通し
   て制御棒駆動装置ハウジングに至るまでの間に支柱を立
   設し、この支柱に前記炉心シュラウドの内面に向けて半
   径方向に伸縮自在の折りたたみ式アームを設け、この折
   りたたみ式アームに軸方向ガイドアームを設け、この軸
   方向ガイドアームに前記炉心シュラウドの内面を点検、
   補修する補修作業用ユニットを取着し、この補修作業用
   ユニットの信号ケーブルを前記原子炉圧力容器外に設置
   した遠隔操作用制御盤に接続してなることを特徴とする
   遠隔炉内作業装置。
2. 【請求項２】 原子炉ピット床面に遠隔炉内作業装置用
   取扱装置を設置し、この取扱装置に点検、補修装置用吊
   込みクレーンを取り付け、この吊込みクレーンで原子炉
   圧力容器内に設置した炉心シュラウドに軸方向ガイドア
   ームおよび折りたたみ式アームを収納した上部支柱およ
   び下部支柱を吊り込み、この下部支柱の下端を制御棒駆
   動装置ハウジングに挿入し、前記折りたたみ式アームを
   展開して軸方向ガイドアームに接続された台に補修作業
   用ユニットを取り付け、前記上部支柱の上端近傍および
   前記上部支柱と下部支柱の接続部の回転フリーの構造と
   し、前記折りたたみ式アーム部分を周方向に回転させる
   モータを設け、前記軸方向ガイドアームの上端に気密タ
   ンクを取り付けてなることを特徴とする遠隔炉内作業装
   置。