JPH08271679A - 原子炉容器内点検装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原子炉容器内のすべての領域、特に原子炉容
器内の壁面や下部炉心板の裏面及び下部炉心板より下の
領域を良好に観察できる原子炉容器内点検装置を提供す
る。 【構成】 受光面と平行な回転軸を中心に回動可能な撮
像素子と、撮像素子を上下方向に回動可能に担持するフ
レーム部とを備える撮像手段と、フレーム部を前記回動
軸と直交する軸心周りに回動させるシャフト部を備える
配置手段と、前記直交する二つの軸を中心とする二つの
回動運動を制御して撮像素子の視野を目的とする点検箇
所に向ける制御手段を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉容器の
内部を点検するための点検装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加圧水型原子炉容器は、安全性等の問題
からその内部を定期的に点検する必要があり、従来より
このような点検を行うために、水中テレビカメラを備え
た点検装置を用いて原子炉容器内部の点検を行ってい
る。

【０００３】即ち、図５に示すような水中テレビカメラ
５３を備えた点検装置を用い、この水中テレビカメラ５
３を原子炉容器内に導入しながら内部の様子を撮像し、
得られた映像をもとに種々の点検を行っている。このよ
うな点検装置のテレビカメラ５３は、図５に示すように
視野が原子炉容器の下に向って広がるような範囲となっ
ている。

【０００４】また原子炉容器には、その下部領域に冷却
材を通すための複数の開口５７ａを備えた下部炉心板５
７が設けられているので、この下部炉心板５７により遮
られる下部の領域を点検するには、この開口５７ａに水
中テレビカメラ５３を導入して行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先程述
べたようにこの水中テレビカメラの視野は、原子炉容器
の下に向って広がるような範囲であるので、所望とする
点検位置、特に、水中テレビカメラの側面側や水中テレ
ビカメラを保持するシャフト側等が死角となるために原
子炉容器内の壁面や下部炉心板の裏面を撮像することが
困難である。

【０００６】そこで本発明は、原子炉容器内のすべての
領域、特に原子炉容器内の壁面や下部炉心板の裏面及び
下部炉心板より下の領域を良好に観察できる原子炉容器
内点検装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１に記載の発明では、加圧水型原子炉容器の内部を
撮像するための撮像手段と、目的とする点検箇所に前記
撮像手段を配置する配置手段と、該配置手段による撮像
手段の位置及び姿勢を制御する制御手段とを備えた加圧
水型原子炉容器内点検装置であって、前記撮像手段は、
前記受光面と平行な回転軸を中心に回動可能な撮像素子
と、前記回転軸を保持して前記撮像素子を上下方向に回
動可能に担持するフレーム部と、を備え、前記配置手段
は、前記フレーム部を前記回動軸と直交する軸心周りに
回動させるシャフト部を備え、前記制御手段は、前記フ
レーム部に対する撮像素子の回動運動と、前記シャフト
部の回動運動とにより前記撮像素子の視野を目的とする
点検箇所に向ける制御装置を備えたものを提案してい
る。

【０００８】また、請求項２の発明では、請求項１に記
載の原子炉容器内点検装置において、前記撮像手段が、
視野内を照明する照明手段を備えているものを提案して
いる。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では、加圧水型原子炉容器内点
検装置が、内部を撮像する撮像手段と、目的とする点検
箇所に撮像手段を配置する配置手段と、この配置手段に
よる撮像手段の位置及び姿勢を制御する制御手段とを備
えるものとしている。

【００１０】この撮像手段は、受光面と平行な回転軸を
中心に回動可能な撮像素子を備えていて、フレーム部が
撮像素子の回転軸を回動可能に担持して、撮像素子の受
光面が回動するように構成している。

【００１１】この撮像素子は、フレーム部の一方の面側
にだけ設けてもフレーム部の両面に設けてもよいが、撮
像素子は回転軸を中心に回動可能であるので、どちらに
しろ撮像素子としての視野範囲は、図２に示したように
回動軸を中心とする３６０度の範囲のうちフレーム部の
上部分とフレーム部の下部分とにより遮られない範囲と
なる。

【００１２】そのため、フレーム部の一方の面側に撮像
素子を形成するだけでも広い視野範囲を持つ撮像手段と
することができる。勿論、撮像素子をフレーム部の両面
に設けた場合は、同時に異なる領域を観察できるので短
い時間で迅速に点検を行うことができる。

【００１３】さらに、フレーム部には、配置手段を構成
するシャフト部が連結されており、このシャフト部は、
撮像素子の回転軸と直交する軸心周りに回動可能に保持
されているため、撮像素子の受光面は加圧水型原子炉容
器内部の上下方向と、この上下方向に直交する左右方向
とに回動可能となる。

【００１４】従って、撮像手段としての視野は、前述し
た撮像素子の回動軸を中心とする３６０度の範囲のうち
フレーム上部とフレーム下部とにより遮られない範囲に
加えて、前記回動軸に直交する軸を中心として前記の視
野範囲が３６０度回転した範囲となる。

【００１５】このような構成の撮像素子には、フレーム
部の上部分とフレーム部の下部分とにより遮られる領域
（以後、撮像手段の死角という）が存在する。しかし、
ある高さ位置においての撮像手段の死角は、他の高さ位
置においての撮像手段の死角とは異なる領域となるの
で、撮像手段の位置をシャフト部の軸心に沿って上又は
下に移動させ、その位置で撮像素子の回転軸を回動させ
て撮像するという操作を複数回繰り返すことにより、ほ
ぼすべての領域を観察することが可能となる。

【００１６】勿論、撮像手段の真上又は真下位置、即
ち、シャフト部の軸心の延長線上の領域は観察すること
が困難であるので、この場合、配置手段により撮像手段
の位置をシャフト部の軸心と直交する方向に移動させ
て、前記撮像手段の真上又は真下位置を含む領域が移動
後の撮像手段の視野範囲に入るようにすれば良い。

【００１７】このような配置手段としては特に限定しな
いが、例えば、取扱工具を吊持するクレーン装置や潜水
ロボット等の配置機構を用いるとよく、前者のクレーン
装置は燃料取扱クレーンを転用することもできるので簡
単な構成とすることができ、後者の潜水ロボットは比較
的小さな原子炉容器内でも用いることができるので、ど
ちらの機構を用いるかは、場合に応じそれぞれの利点を
考慮して選択すればよい。

【００１８】さらに、本発明では、制御手段により撮像
手段の位置及び撮像手段を構成する撮像素子の向きを制
御している。制御手段は、撮像手段を目的とする位置
（即ち、点検箇所）を映すために最適な位置に迅速に配
置するだけでなく、撮像手段の姿勢（即ち、撮像素子の
上下方向に対する回動と、上下方向に直交する左右方向
における回動による撮像素子の向き）を制御している。

【００１９】これにより、所望の位置に撮像手段を配置
できると共に、撮像手段を構成する撮像素子の向きも適
度に変化させることができるので、目的とする点検箇所
の映像を確実に映し出すことが可能である。

【００２０】勿論、この制御手段は、所望の位置に撮像
手段を配置すると共に、直交する二つの軸を中心とする
二つの回動運動により決定される撮像素子の向きを制御
するものであれば良く、観察者が目的とする点検位置の
情報を制御手段に入力すると、制御手段がその位置に対
応するように撮像手段の配置及び姿勢を制御するように
構成しても、撮像手段が予め定めた順番で内部の様子を
自動的に撮像するように制御するよう構成してもよい。

【００２１】このように本発明の原子炉容器内点検装置
は、簡単な構成で広い視界を持つものとすることができ
る。

【００２２】ここで、原子炉容器内は暗所であるため、
この中を撮像するには、暗所でも撮像できる暗所用の撮
像素子を用いるか、撮像手段とは別に照明手段を設けて
原子炉容器内部を照らし出すことが挙げられる。

【００２３】しかし、前者の暗所用の撮像素子は特殊な
ものであるためコストが高くなってしまい、後者の撮像
手段とは別に照明手段を設けると、撮像手段の視野範囲
と照明手段の照明範囲とを合わせるのが困難であるた
め、これらは余りよいものとは言えない。

【００２４】そこで請求項２の発明では、上述した請求
項１に記載の原子炉容器内点検装置において、前記撮像
手段が、視野内を照明する照明手段を備えているものと
している。

【００２５】すなわち、前述したような撮像手段に照明
手段を設けることにより広い視野範囲を備えることに加
えて、撮像手段の視野範囲と照明手段の照明範囲とを常
に合致させることが可能であるため、特に別の照明器具
を併用しなくても、比較的暗い下部炉心板下方の原子炉
容器の内部を明るい映像で撮影することができる。

【００２６】

【実施例】図１は、本発明の原子炉容器内点検装置の主
要部分の一例を示す概略説明図である。図１（ａ）は、
原子炉容器内点検装置の主要部分を示す斜視図であり、
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した原子炉容器内点検装
置の正面図を示している。

【００２７】この原子炉容器内点検装置は、撮像手段で
あるＣＣＤカメラ１を備えたカメラヘッド２と、このカ
メラヘッド２を回動可能に担持するフレーム３と、この
フレーム３をカメラヘッド２の回動軸Ｘと直交する軸心
周りに回動させるシャフト４、及びカメラヘッド２とシ
ャフト４のそれぞれの回動を制御する制御部（図示せ
ず）とにより構成されている。

【００２８】カメラヘッド２の中央位置に設けられたＣ
ＣＤカメラ１には、その受光面を囲むように周囲４箇所
に照明手段であるライト１ａ〜１ｄが設けられている。
このライト１ａ〜１ｄは、その照明範囲がＣＣＤカメラ
１の撮像範囲と重なるように配置されているため、ＣＣ
Ｄカメラ１から常に明瞭な画像が得られる構成となって
いる。

【００２９】また、カメラヘッド２を担持するフレーム
３には、カメラヘッド２を回動させるカメラ回転モータ
３ａが設けられており、このカメラ回転モータ３ａは、
後述するシャフト４を介して図示しない撮像位置制御装
置によりその回転方向と回転角度（例えば、ある回転方
向を右回りとし、この回転方向とは逆の回転方向を左回
りとした時の「右回りに４５度」など）が決定されてい
る。

【００３０】本実施例では、カメラヘッド２の一方の面
側にＣＣＤカメラ１を備えたものとしているため、カメ
ラヘッド２の他方の面側を撮像したい時は、カメラ回転
モータ３ａによりカメラヘッド２を１８０度回転させて
ＣＣＤカメラ１の受光面をカメラヘッド２の他方の面側
に向ければよいし、カメラヘッド２の上方又は下方を撮
像したい時は、カメラヘッド２を４５度程度回転させて
ＣＣＤカメラ１の受光面をカメラヘッド２の上方又は下
方に向ければよい。

【００３１】勿論、経済面や構成上の点から可能であれ
ば、カメラヘッド２の両方の面側にＣＣＤカメラ１を備
えてもよく、この場合一回の操作で１８０度正反対な方
向を同時に見ることができるので、迅速な点検処理を行
うことができ有効である。

【００３２】このようなカメラヘッド２を回動可能に担
持するフレーム３は、クレーン装置等の配置機構により
吊設されたシャフト４により保持されている。シャフト
４は、カメラヘッド２の回転軸Ｘと直交する軸Ｙを持
ち、この軸Ｙを回転軸としてフレーム３を回転させるフ
レーム回転モータ４ａをフレーム側の端部に備えてい
る。

【００３３】このフレーム回転モータ４ａによりフレー
ム３がカメラヘッド２の回転軸Ｘと直交する方向に回転
されるので、フレーム３に担持されているカメラヘッド
２に搭載されたＣＣＤカメラ１もカメラヘッド２の回転
軸Ｘと直交する方向に回転することとなる。フレーム回
転モータ４ａもまた前述したカメラ回転モータ３ａと同
様にシャフト４を介して図示しない撮像位置制御装置に
よりその回転方向と回転角度が決定されている。

【００３４】即ち、図１（ｂ）に示したように、カメラ
ヘッド２がフレーム３の中央を通り左右方向に伸びた回
転軸Ｘを持ち、シャフト４がフレーム３の中央を通り上
下方向に伸びた回転軸Ｙを持つため、カメラヘッド２に
搭載されたＣＣＤカメラ１は、フレーム３の真下と真上
を除く全ての領域を撮像することが可能となる。

【００３５】ここで、このような原子炉容器内点検装置
を用いた第一実施例を図３に示す。図３（ａ）は、格納
容器３０内の燃料取扱クレーン３６で本装置を取扱う場
合の実施例であり、燃料取扱クレーン３６に吊設されて
いる取扱工具２５に、前述したような原子炉容器内点検
装置のシャフト３４を取り付けたものとしている。

【００３６】燃料取扱クレーン３６には、原子炉容器内
点検装置の撮像装置３３の位置及び姿勢を制御する撮像
位置制御手段３８が設けられており、原子炉容器内点検
装置の撮像装置３３を構成するＣＣＤカメラの回動やフ
レームの回動を制御すると共に、得られた映像を外部の
モニター３１に出力している。従って撮像装置３３によ
り撮像された原子炉容器３５内の映像は、このモニター
３１により観察されることとなる。

【００３７】一端が取扱工具２５のラッチ２４に取り付
けられているシャフト３４の他端は、撮像装置３３と連
結していて、シャフト３４と撮像装置３３との間には、
図示しないフレーム回転モータが設けられている。この
フレーム回転モータは、シャフトの内部を通過して燃料
取扱クレーン３６に取り付けられた撮像位置制御装置３
８によりその回転角度や速度などが制御されている。

【００３８】撮像装置３３は先ほど図１で述べたよう
に、撮像手段であるＣＣＤカメラを備えたカメラヘッド
と、このカメラヘッドを回動可能に担持するフレームと
を備えている。カメラヘッドを担持するフレームにはカ
メラヘッドを回動させるカメラ回転モータが設けられて
おり、このカメラ回転モータは、フレーム回転モータと
同様にシャフトの内部を通過して燃料取扱クレーン３６
に取り付けられた撮像位置制御装置３８により制御され
ている。

【００３９】即ち、ＣＣＤカメラにより撮像された原子
炉容器内部の映像は、撮像位置制御装置３８に出力さ
れ、この撮像位置制御装置３８により外部のモニター３
１に出力されている。従って、モニター３１を見ながら
ＣＣＤカメラの撮像角度を調整して点検を行うことが可
能である。

【００４０】勿論、この場合、手動で撮像位置制御装置
３８に位置情報を与え、この位置情報に基づいて撮像位
置制御装置３８がＣＣＤカメラの撮像角度を制御する構
成としても、撮像位置制御装置３８がある一定時間ごと
に自動的にＣＣＤカメラの撮像角度を制御して原子炉容
器内部の映像を順番に撮像するよう構成しても構わな
い。

【００４１】さらに、本第一実施例の点検装置を用いて
下部炉心板３７よりも下の領域を点検する場合は、図３
（ｂ）に示したように、下部炉心板３７に設けられた冷
却材挿通用の開口部３７ａの一つを利用し、この開口部
３７ａから撮像装置３３を導入すれば良い。

【００４２】下部炉心板３７よりも下の領域を撮像する
場合でも、撮像位置制御装置３８により撮像装置３３の
位置及び姿勢を制御することで死角の少ない良好な映像
を得ることが可能である。

【００４３】このように本実施例のに原子炉容器内点検
装置は、燃料取扱クレーン装置に点検装置を取り付けた
構成としているので従来の投込型のカメラと同様に簡単
に扱うことができる。さらに、簡単な構成で広い視界を
持つ原子炉容器内点検装置を得ることが可能である。

【００４４】また、本実施例では、燃料取扱クレーン装
置に点検装置を取り付けた構成としているが、勿論、燃
料取扱クレーン装置とは別に点検装置を配置するクレー
ン装置や他の構成の配置装置を設けてもよい。

【００４５】さらに、図４に本発明の第二実施例を挙げ
る。図４は、水中潜航ロボット４１で本装置を取扱う場
合の実施例である。図４（ａ）は、格納容器４０内に配
置した原子炉容器４５の下部炉心板４７の裏面を含む下
の領域を点検するために、下部炉心板４７上に水中潜航
ロボット４１を配置した場合の概略構成を示している。

【００４６】格納容器４０内のオペレーションフロア４
９には、ロボット制御装置４２と撮像位置制御装置４３
とが設けられている。ロボット制御装置４２は後述する
水中潜航ロボット４１の下部炉心板４７上の位置、即ち
水中潜航ロボット４１が配置するＣＣＤカメラの位置を
制御している。

【００４７】本第二実施例で用いている撮像装置は、図
１で挙げたような構成のものであるが、フレームと連結
するシャフト４４を回動させるフレーム回転モータが水
中潜航ロボット４１に設けられている点が異なるもので
ある。

【００４８】水中潜航ロボット４１は、図４（ａ）に示
したような構造のものであり、撮像装置を取り付けるた
めのシャフト取付部４６と下部炉心板４７上での位置を
固定するための位置決めピン４８とを備えていて、シャ
フト取付部４６には、シャフト４４をその軸心周りに回
転させるシャフト回転モータ（図示せず）が内蔵されて
いる。

【００４９】すなわち、本第二実施例の原子炉容器内点
検装置は、カメラヘッドを回動可能に担持するフレーム
に設けられたカメラ回転モータと、水中潜航ロボット４
１に設けられたフレーム回転モータとが、オペレーショ
ンフロア４９に設置された撮像位置制御装置４３により
制御され、これにより目的とする位置の映像を得ること
ができるようになっている。

【００５０】更に、オペレーションフロア４９に設置さ
れたロボット制御装置４２により水中潜航ロボット４１
の位置を変えることもできるので死角の少ない良好な映
像を得ることが可能である。

【００５１】本第二実施例では、水中潜航ロボットが位
置決めピンを備えた構成のものを挙げたが勿論これに限
らず、下部炉心板が位置決めピンを備えていて水中潜航
ロボットがこの位置決めピンに嵌合する開口部を備えた
構成としても構わない。

【００５２】また、水中潜航ロボットが単にシャフト保
持するだけの取付部を備えていて、この取付部により前
述した図１に示したものと全く同じ構成の撮像装置を担
持する構成としてもよい。

【００５３】すなわち、本第二実施例の原子炉容器内点
検装置は、プールサイドから水中潜航ロボットを遠隔操
作して指定の場所まで移動させた後、シャフトを下げて
撮像装置を下部炉心板の穴に挿入することにより、下部
炉心板よりも下の領域を撮像する。この時、撮像位置制
御装置により撮像装置の位置及び姿勢を制御することで
死角の少ない良好な映像を得ることが可能である。

【００５４】さらに、この水中潜航ロボットは小さなも
のであるため、クレーンが使用できずクレーンにより原
子炉容器内点検装置が吊設できない状況でも良好に下部
炉心板の裏面及び下部炉心板よりも下の領域の点検する
ことができる。

【００５５】

【発明の効果】この様に本発明は簡単な構成で視界が広
く、原子炉容器内のすべての領域を観察することができ
る原子炉容器内点検装置が得られるという効果を達成す
る。

【００５６】特に、従来は観察のできなかった下部炉心
板の裏面や下部炉心板よりも下の領域を良好に観察でき
る原子炉容器内点検装置が得られるという効果を達成す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原子炉容器内点検装置の主要部分の一
例の概略説明図である。

【図２】本発明の原子炉容器内点検装置の撮像素子の視
野範囲を示す説明図である。

【図３】本発明の原子炉容器内点検装置を用いた第一実
施例の概略説明図である。

【図４】本発明の原子炉容器内点検装置を用いた第二実
施例の概略説明図である。

【図５】従来の水中テレビカメラを備えた点検装置を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤカメラ １ａ〜１ｄ ライト ２ カメラヘッド ３ フレーム ３ａ カメラ回転モータ ４、３４、４４ シャフト ４ａ フレーム回転モータ ２４ ラッチ ２５ 取扱工具 ３０、４０ 格納容器 ３１ モニター ３３ 撮像装置 ３５、４５ 原子炉容器 ３６ 燃料取扱クレーン ３７、４７ 下部炉心板 ３７ａ 開口部 ３８、４３ 撮像位置制御手段 ３９、４９ オペレーションフロア ４１ 水中潜航ロボット ４２ ロボット制御装置 ４６ シャフト取付部 ４８ 位置決めピン Ｘ、Ｙ 回動軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧水型原子炉容器の内部を撮像するた
   めの撮像手段と、目的とする点検箇所に前記撮像手段を
   配置する配置手段と、該配置手段による撮像手段の位置
   及び姿勢を制御する制御手段とを備えた加圧水型原子炉
   容器内点検装置であって、 前記撮像手段は、前記受光面と平行な回転軸を中心に回
   動可能な撮像素子と、前記回転軸を保持して前記撮像素
   子を上下方向に回動可能に担持するフレーム部とを備
   え、 前記配置手段は、前記フレーム部を前記回動軸と直交す
   る軸心周りに回動させるシャフト部を備え、 前記制御手段は、前記フレーム部に対する撮像素子の回
   動運動と、前記シャフト部の回動運動とにより前記撮像
   素子の視野を目的とする点検箇所に向ける制御装置を備
   えたことを特徴とする原子炉容器内点検装置。
2. 【請求項２】 前記撮像手段は、視野内を照明する照明
   手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の原
   子炉容器内点検装置。