JPH09318786A - 原子炉圧力容器内の修理および検査に用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子炉の原子炉圧力容器内で修理および検査
するための装置を提供する。 【解決手段】 装置は、細長いマスト（１２６）、マス
トに形成されていて、前記マストの軸方向長さに沿って
少なくとも部分的に延在するスロット（１４０）、マス
トに取り付けられていて、スロットに対して垂直方向に
可動であるロボット・アーム（１２８）、およびロボッ
ト・アームの垂直方向の移動を制御する垂直駆動装置
（１４２）を有する。好ましい態様では、マストは外管
（１３６）およびロボット・アームに接続され且つ外管
に対して垂直方向に移動可能な内管（１３８）を有す
る。垂直駆動装置は内管に固定されていて、ピニオン
（１４６）を回転させる垂直駆動モータ（１４４）有す
る。ラック（１４８）が外管に固定されて外管の長さに
沿って長手方向に延在する。ラックは、ピニオンが回転
するとき内管が外管に対して垂直方向に移動するように
ピニオンと係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に原子炉内で修
理および検査を実行することに関し、更に詳しくは原子
炉圧力容器内の種々の位置に容易にアクセスするための
方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内で修
理および検査を行うのに、簡単な工具の手動操作のため
又は専用の自動工具の手動送り出しのためにロープまた
はポールが用いられている。更に詳しく述べると、原子
炉圧力容器は通常ほぼ円筒形のであって、両端が例えば
下蓋および可動の上蓋によって閉じられている。通常、
上部格子板が炉心板の上方に隔たって配置されている。
多くの他の構成部品、例えば蒸気乾燥器等も原子炉圧力
容器内に配置されている。

【０００３】原子炉の停止中、原子炉圧力容器内の特定
の部品を修理または検査したい場合、原子炉圧力容器の
上蓋が外される。原子炉圧力容器内の上部格子板と炉心
板との間の位置または炉心板より下方の位置にアクセス
できるようにするために蒸気乾燥器のような他の部品も
取り外されることがある。検査および修理を実行するた
めに、操作者は通常は原子炉圧力容器の上方に配置され
たブリッジの上に立ち、ブリッジから原子炉圧力容器の
中まで３０フィート以上伸びるようなロープおよびポー
ルを使用して、ある特定の原子炉圧力容器部品を検査ま
たは修理する。このような検査および修理を実行する能
力は、操作者の熟練度にかなり左右される。

【０００４】その上、ロープおよびポールを使用して工
具を原子炉圧力容器内に、特に炉心板の下方に正確に位
置決めすることは非常に困難である。たとえ所望の位置
で１つの作業のために工具を正確に位置決めできたとし
ても、その後に作業の次のステップを行うために別の工
具を全く同じ位置に正確に位置決めすることは非常に困
難である。また、各々の検査および修理作業には通常は
特別な専用の工具を設計し製作することが必要である。
各々の仕事用の工具を設計し製作することは高価であ
る。

【０００５】原子炉圧力容器内のある特定の位置はアク
セスすることさえ困難なことがあるので、このような位
置で修理および検査を行うことは多大な時間を要する。
勿論、修理および検査を行うためには原子炉を停止しな
ければならないので、このような作業に必要な時間を低
減することが望ましい。修理および検査にようする時間
を低減できれば、各作業当たりの操作者の放射線被曝量
も少なくすることができる。

【０００６】

【発明の概要】上記およびその他の目的は本発明による
原子炉圧力容器内で修理および検査を行うための方法お
よび装置によって達成される。装置の一態様では、原子
炉圧力容器内、特に既知の方法および装置を用いてアク
セスするのが非常に困難な位置に工具を位置決めし易く
する支持マストを使用する。マストは原子炉圧力容器内
に上部格子板の開口および炉心板の開口を通って伸び
る。マストは、円筒形の外管、および外管の中に少なく
と部分的に配置された内管を含む。内管は横断面形状が
ほぼ四角であって、ロボット・アームに接続されてい
る。

【０００７】外管にはスロットが形成されており、この
スロットはマストの軸方向長さに沿って少なくとも部分
的に延在する。スロットの所に位置している内管の部分
は、マストが原子炉圧力容器内に位置決めされていると
きは原子炉部品と自由に連通する状態にある。一態様で
は、ロボット・アームが内管に取り付けられていて、外
管のスロットを通って原子炉部品にアクセスすることが
できる。

【０００８】内管およびロボット・アームは外管に対し
て垂直方向に可動である。具体的に述べると、内管に垂
直駆動装置が固定されており、この垂直駆動装置は垂直
駆動モータおよびピニオンを含む。ピニオンの回転が垂
直駆動モータによって制御される。細長いラックが外管
の内面に固定されていて、該内面の長さに沿って長手方
向に延在する。ラックは、ピニオンが回転すると内管が
外管に対して垂直方向に動くように、ピニオンと整列し
係合している。摺動案内部材が内管に固定されていて、
内管から外管の内面まで延在する。摺動案内部材は、特
に内管が外管に対して垂直方向に動くとき、内管を外管
と同軸に整列した状態に維持する作用を持つ。

【０００９】マストの下端に固定部品インターフェイス
が固定されている。固定部品インターフェイスは実質的
に不動の板部材を含み、板部材の上面にはスラスト軸受
が固定されている。マストは、マストが板部材に対して
回転できるようにスラスト軸受と係合する形状のアライ
メント（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）アームを有する。マスト
を回転させることにより、ロボット・アームを原子炉圧
力容器内の種々の位置に容易に到達させることができ
る。

【００１０】上記の装置を使用することにより、工具を
原子炉圧力容器内に、炉心板より下方の位置であって
も、正確に位置決めすることができる。その上、工具を
確実に繰り返し正確に位置決めすることができる。更
に、ロボット・アームが種々の位置に到達して原子炉圧
力容器内の広範な修理および検査を行うことができるの
で、必ずしも各々の作業に特別な専用の工具が必要とさ
れない。本発明による装置はまた、修理および検査に要
する時間の低減を容易にし、従って各仕事当たりの操作
者の放射線被曝量の低減を容易にする。

【００１１】

【発明の実施態様の説明】図１は、原子炉圧力容器１０
２およびブリッジ１０４を含む原子炉１００を示す。原
子炉圧力容器１０２はほぼ円筒形であって、下端が下蓋
１０６で閉じられ且つ上端が取外し可能な上蓋（図示し
ていない）で閉じられている。原子炉圧力容器１０２内
には上部格子板１０８が炉心板１１０の上方に配置され
ている。シュラウド１１２が炉心板１１６を取り囲み、
シュラウド支持構造１１４によって支持されている。シ
ュラウド１１２と原子炉圧力容器１０２の壁との間には
環状空間部１１６が形成されている。リングの形状の邪
魔板１１８が、原子炉圧力容器の周りに沿ってシュラウ
ド支持構造１１４と原子炉圧力容器の壁との間に延在し
ている。

【００１２】原子炉圧力容器１０２は原子炉圧力容器支
持構造１２０によって支持されていて、上側格納容器部
１２２まで延在している。上側格納容器部１２２および
原子炉圧力容器１０２には勿論、水が入れられている。
水位１２４はブリッジ１０４の直ぐ下に位置する。図１
で、原子炉圧力容器１０２は多くの構成部品が取り除か
れた運転停止状態で図示されている。例えば、運転中、
多数の燃料バンドル（図示していない）が上部格子板１
０８と炉心板１１０との間の区域に配置されている。更
に、運転中、上部格子板の上方には蒸気乾燥器および他
の多くの部品（図示していない）が配置されている。

【００１３】ここで本発明が原子炉１００での実施に制
限されず、他の多くの異なる形式の炉にも適用できるこ
とを理解されたい。原子炉１００は一例として示したに
過ぎず、本発明を限定するものではない。図１に示され
るように、本発明に従って構成されたマスト１２６が、
上部格子板１０８の開口および炉心板１１０の開口を通
り抜けて伸びる。マニプレータ・アームすなわちロボッ
ト・アーム１２８がマスト１２６から延在し、ロボット
・アーム１２８は邪魔板１２８について検査のような作
業を行うように位置決めされる。

【００１４】マスト１２６は、ブリッジ１０４に装着さ
れたウインチ１３２およびケーブル１３０を使用して、
図１に示された位置まで下げられる。原子炉圧力容器１
０２内のマスト１２６の位置決めについては後で詳しく
説明する。制御および空気ケーブル１３４が束ねられ
て、典型的には燃料交換用床（図に示していない）上に
配置された操作者制御ステーション（図示していない）
から伸びる。操作者は、後で詳しく説明する操作者制御
ステーションを使用してマスト１２６およびロボット・
アーム１２８の位置決めを制御する。

【００１５】図２はマスト１２６を一部断面で示す。マ
スト１２６は、円筒形の外管１３６およびこの外管１３
６の中に少なくとも部分的に配置された内管１３８を含
む。内管１３８はほぼ四角の横断面を有し、マニプレー
タ・アームすなわちロボット・アーム１２８に接続され
ている。内管１３８の横断面形状は勿論、四角以外の他
の形状であってよい。

【００１６】外管１３６にはスロット１４０が形成され
ており、スロット１４０はマスト１２６の軸方向長さに
沿って少なくとも部分的に延在している。スロット１４
０の位置にある内管１３８の部分は、マスト１２６が原
子炉圧力容器１０２内に位置決めされているとき、原子
炉圧力容器１０２（図１）と実質的に自由に連通する状
態にある。

【００１７】内管１３８およびロボット・アーム１２８
は外管１３６に対して垂直方向に移動可能である。具体
的に説明すると、内管１３８に垂直駆動装置１４２が固
定されていて、この垂直駆動装置１４２は垂直駆動モー
タ１４４およびピニオン１４６を含む。ピニオン１４６
の回転は垂直駆動モータ１４４によって制御される。細
長いラック１４８が外管１３６の内面に固定されてい
て、該内面の長さに沿って長手方向に延在している。ラ
ック１４８は、ピニオン１４６が回転すると内管１３８
が外管１３６に対して垂直方向に移動するように、ピニ
オン１４６と整列している。

【００１８】摺動案内部材１５０が内管１３８に固定さ
れていて、内管１３８から外管１３６の内面まで延在し
ている。摺動案内部材１５０は、特に内管１３８が外管
１３６に対して垂直方向に動くとき、内管１３８を外管
１３６と同軸に整列した状態に維持し易くする。固定部
品インターフェイス１５２がマスト２６の下端に固定さ
れている。インターフェイス１５２は、後で詳しく説明
するが、このインターフェイスに対してマスト１２６を
回転できるようにする。マスト１２６が回転すれば、ロ
ボット・アーム１２８が原子炉圧力容器１０２（図１）
内の種々の位置に容易に到達できるようになる。

【００１９】上部格子板インターフェイス１５６がマス
ト１２６の外面に固定されている。上部格子板インター
フェイス１５６は、図１に示されているようにマスト１
２６が原子炉圧力容器１０２内に位置決めされたときに
マスト１２６の横方向支持を行う。マスト１２６の外面
にはまた炉心板インターフェイス１５８も固定されてお
り、炉心板インターフェイス１５８は、図１に示されて
いるようにマスト１２６が原子炉圧力容器１０２内に位
置決めされたときにマスト１２６に対して更に別の横方
向支持を行う。上部格子板インターフェイス１５６およ
び炉心板インターフェイス１５８については後で詳しく
説明する。

【００２０】外管１３６および内管１３８は、一実施態
様では、耐腐食性合金（例えばステンレス鋼）で作られ
る。外管１３６および内管１３８の高さ、インターフェ
イス１５６および１５８の位置、並びにスロット１４０
およびロボット・アーム１２８の長さは全て、マスト１
２６を使用すべき特定の原子炉に応じて変えることがで
きる。一例として、マスト１２６は全長が３３８．６イ
ンチで、インターフェイス１５２からインターフェイス
１５６までの距離は３２８．１インチであってよい。一
実施例では、インターフェイス１５２からインターフェ
イス１５８までの距離は１６０．３インチであり、ロボ
ット・アーム１２８はマスト１２６から横方向に約４
９．１インチ伸ばすことができる。

【００２１】図３は、図２に示したようにマスト１２６
に固定された垂直駆動装置１４２を詳しく示す。前に述
べたように、垂直駆動装置１４２は内管１３８に固定さ
れており、垂直駆動モータ１４４およびピニオン１４６
を含む。細長いラック１４８が外管１３６の内面に固定
されていて、該内面の長さに沿って長手方向に延在して
いる。ラック１４８は、ピニオン１４６が回転すると内
管１３８が外管１３６に対して垂直方向に移動するよう
に、ピニオン１４６と整列している。摺動案内部材１５
０が内管１３８に固定されていて、内管１３８から外管
１３６の内面まで延在している。摺動案内部材１５０
は、内管１３８を外管１３６と同軸に整列した状態に維
持し易くする。

【００２２】図４は、固定部品インターフェイス１５２
を詳しく示す。固定部品インターフェイス１５２は、図
示のように、開口１６２が形成されている制御棒駆動装
置ハウジング１６０と係合するように構成されている。
インターフェイス１５２は実質的に不動の板部材１６４
を含み、スラスト軸受１６６が板部材１６４の上面に固
定されている。マスト１２６は、マスト１２６が板部材
１６４に対して回転できるようにスラスト軸受１６６と
係合する構成のアライメント・アーム１６８を有する。
マスト１２６を回転させることにより、ロボット・アー
ム１２８（図２）を原子炉圧力容器１０２（図２）内の
種々の位置に容易に到達させることができる。アライメ
ント・ピン１７０が板部材１６４から延在しており、ア
ライメント・ピン１７０は制御棒駆動装置ハウジング１
６０の開口１６２内に挿入されるように形成されてい
る。このようにして、制御棒駆動装置ハウジング１６０
はマスト１２６を支持する。

【００２３】図５はマスト１２６の上部格子板インター
フェイス１５６の上面図である。図５に示されているよ
うに、インターフェイス１５６は矢印形状のクランプ１
７２を含む。クランプ１７２はマスト１２６から延在し
ていて、上部格子板１０８と協同してマスト１２６の横
方向の動きを拘束するように位置決めされる。クランプ
１７２は、外管１３６に取り付けられたリニア・アクチ
ュエータ１７４によって制御される。リニア・アクチュ
エータ１７４が伸展すると、クランプ１７２は上部格子
板１０８の表面にしっかりと接触して、マスト１２６の
動きを制限する。リニア・アクチュエータが後退する
と、クランプ１７２と上部格子板１０８との間に間隙が
できるので、マスト１２６が上部格子板１０８内を動く
ことができるようになる。

【００２４】図５には、回転式アクチュエータ１５４お
よびリング歯車１７８も示されている。リング歯車１７
８は外管１３６の外側部分に固定されている。ピニオン
１８０が回転式アクチュエータ１５４の一部を構成して
いる。ピニオン１８０はリング歯車１７８と整列してお
り、このためピニオン１８０が回転すると、リング歯車
１７８およびマスト１２６が回転する。

【００２５】図６は、図５の線Ａ−Ａに沿って取った断
面図である。図６に示されるように、環状のばねバイア
スされた楔１８２が取付体１７６に固定されている。楔
１８２は上部格子板１０８（図５）の表面に接触して、
マスト１２６を更に安定化する。図７は、ばねバイアス
された楔１８２を詳しく示す。図７に示されているよう
に、軸受１８４が基部１８６と楔１８２との間に配置固
定されている。軸受１８４は、外管１３６がクランプ１
７２（図５）に対して回転できるようにする。

【００２６】図８は、図５の線Ｂ−Ｂに沿って取った断
面図であり、リング歯車１７８と係合するピニオン歯車
１８０を示す。回転式アクチュエータ１５４は、基部１
９０と回転可能に係合した軸受１８８に固定されたＬ字
形の取付部材１８６によって外管１４６に取り付けられ
ている。図９は、図１に示したマスト１２６に取り付け
たマニプレータ・アームすなわちロボット・アーム１２
８を詳しく示す。図９に示されるように、ロボット・ア
ーム１２８は流体圧シリンダ１９２を含み、流体圧シリ
ンダ１９２はそこから延在する肩継手１９４を備えてい
る。上側アーム部材１９６の一端が肩継手１９４に結合
されている。肘継手１９８が上側アーム部材１９６の他
端に結合されている。下側アーム部材２００が肘継手１
９８に結合されていて、下側アーム部材２００は上側ア
ーム部材１９６に対して肘継手１９８の周りに回転可能
である。手首継手２０２が下側アーム部材２００に結合
されている。手首継手２０２は把持装置（図示していな
い）を備えることができる。ロボット・アームは勿論よ
く知られており、多くの他の異なる構成のアームをマス
ト１２６に接続して用いることができる。ロボット・ア
ーム１２８は一例として示したものに過ぎない。

【００２７】図９にはまた、外管１３６に取り付けられ
た不動の案内部材２０４が示されている。不動の案内部
材２０４は内管１３８を安定化するために設けられてい
る。摺動案内部材２０６が内管１３８に接続されてい
て、摺動案内部材２０６は内管１３８がスロット１４０
に対して垂直方向に移動するとき外管１３６の内面に沿
って摺動する。

【００２８】図１０は、マスト１２６に関連して使用さ
れる操作者制御ステーション２０８の絵画的斜視図であ
る。ステーション２０８は、コンピュータをベースとし
たワーク・ステーションであり、キーボード２１０、ボ
ール制御器２１２、およびロボット・アーム・シミュレ
ータ２１６を持つロボット・アーム制御ユニット２１４
から操作者入力を受け取る。操作者入力はまた制御調節
ノブ２１８を介して供給される。プロセス・パラメータ
は典型的には表示装置２２０に示される。電力は電力線
２２を介してステーション２０８に供給される。

【００２９】制御および空気ケーブル１３４（図１）が
マスト１２６から操作者制御ステーション２０８まで延
在する。操作者は、例えば、操作者制御ステーション２
０８で上部格子板インターフェイスのクランプ１７２の
係合、垂直駆動モータ１４４、回転式アクチュエータ１
５４およびロボット・アーム１２８を制御する。更に、
操作者制御ステーション２０８のコンピュータは、ある
特定の操作がコンピュータの制御の下に自動的に繰り返
されるように、このような操作の実行に関する情報を記
憶するようにプログラミングすることができる。

【００３０】原子炉用途に適合可能であるワーク・ステ
ーション（操作者制御ステーション２０８）およびロボ
ット・アーム１２８は、商業上入手可能である。このよ
うなワーク・ステーションおよびロボット・アームは、
例えば、米国カリフォルニア州、デイヴィス、ダビンチ
コート、１６３２番に所在のシリング・ディベロップメ
ント・インク（Ｓｃｈｉｌｌｉｎｇ Ｄｅｖｅｌｏｐｍ
ｅｎｔ， Ｉｎｃ．）から入手できる。

【００３１】勿論、マスト１２６およびロボット・アー
ム１２８の全ての運動は、手動、半自動または全自動で
実行することができる。手動操作中、典型的には原子炉
圧力容器１０２（図１）に配置した実時間ビデオカメラ
によって正帰還が行われる。半自動制御もまた典型的に
は手動操作によって達成されるが、このような制御は、
三次元衝突防止策を予めプログラミングしてワーク・ス
テーション２０８に記憶し実行することにより、コンピ
ュータ支援される。全自動運動は典型的には作業環境の
三次元コンピュータ・モデルに依存する。この三次元モ
デルはワーク・ステーションに組み込まれて、所望の仕
事を行う際にワーク・ステーションによって使用され
る。

【００３２】図１１は、マスト１２６の炉心板インター
フェイス１５８を詳しく示す。炉心板インターフェイス
１５８は、軸受２２６に固定された楔２２４を含む。軸
受２２６は、外管１３６に固定された取付部材２２８に
回転可能に取り付けられている。従って、マスト１２６
は楔２２４に対して回転可能である。楔２２４は、炉心
板１１０の上面に係合するリップ２３０を形成し、これ
によりマスト１２６の横方向の動きを制限し易くする。

【００３３】図１２は、原子炉圧力容器１０２の炉心板
１１０に対してマスト１２６を位置決めした状態を示
す。マスト１２６は炉心板１１０の開口を通って伸びて
おり、ロボット・アーム１２８が炉心板１１０より下の
区域内で作業を行っている様子を示している。炉心板の
開口は、典型的には原子炉運転中に燃料鋳造支持体が配
置される開口である。マスト１２６は制御棒駆動ハウジ
ング（図１２には示していない）上に支持される。

【００３４】図１２から直ぐにわかるように、ロボット
・アーム１２８が炉心板１１０の下方で多くの異なる位
置および角度方向に比較的容易に動き回ることができ
る。その上、ロボット・アーム１２８は確実に且つ再現
性よく正確に位置決めすることができる。更に、ロボッ
ト・アーム１２８が種々の位置に到達して原子炉圧力容
器１０２内の広範な検査および修理を行うことができる
ので、各作業のために特殊な専用の工具は必ずしも必要
ではない。また、マスト１２６は検査および修理行うた
めの時間の短縮を容易にし、従って操作者の各仕事当た
りの放射線被曝量を少なくできる。

【００３５】マスト１２６は、勿論、原子炉圧力容器１
０２内の多くの異なる位置で支持することができる。図
１２では、マスト１２６は、ロボット・アーム１２８が
炉心板１１０の下方で作業を実行できるように位置決め
されている。しかし、炉心板１１０の上方で上部格子板
１０８より上および下の両方の区域内でも作業を行うこ
とができる。このような後者の位置で作業を行うために
は、マスト１２６に対する下側の支持構造を利用できる
支持構造と係合するように変更することが必要である。

【００３６】例えば、図１３に示すように、固定部品イ
ンターフェイス１５２が燃料支持鋳造体（図１３には示
していないが、図１４に示す）と係合するように変更さ
れる。図１３で、図２に示した部品と同じ部品には同じ
参照数字を付してある。図２に示した実施態様と図１３
に示した実施態様との相違は、図１３における固定部品
インターフェイス１５２が燃料支持鋳造体と係合するの
に対して、図２の固定部品インターフェイス１５２が制
御棒駆動装置ハウジングと係合することである。図１３
の固定部品インターフェイス１５２は、炉心板インター
フェイス突出体２３２を含む。燃料支持鋳造体に対して
マスト１２６を回転させるための回転装置２３４が、マ
スト１２６の下側部分に配置されている。

【００３７】図１４は、図１３に示したマスト１２６の
下側部分の詳しく示す部分断面図である。図１４に示さ
れるように、回転装置２３４は回転式アクチュエータ・
モータ２３６を含み、そこから回転子２３８が伸びてい
る。モータ２３６はマスト支持板１６４上に取り付けら
れている。円筒形の回転子ハウジング２４０がモータ２
３６を覆うように配置され、回転子２３８がハウジング
２４０を通り抜ける。マスト取付ブロック２４２が、ブ
レース（ｂｒａｃｅ）２４４およびボルト２４６を使用
して円筒形のハウジング１４０に接続されている。ま
た、炉心板インターフェイス突出体２３２が燃料支持鋳
造体２５０の開口２４８と整列して、該開口に挿入され
ている。燃料支持鋳造体２５０は炉心板１１０の開口２
５２内に位置決めされている。

【００３８】作用について説明すると、回転子２３８が
回転すると、円筒形のハウジング２４０が回転子２３８
と共に回転する。この回転がブロック２４２を介してマ
ストに伝達される。スラスト軸受１６８は、マスト支持
板１６４を不動の状態に維持するのに対して、マスト１
２６が回転できるようにする。このような回転を達成し
且つ原子炉圧力容器１０２内にマスト１２６を支持する
ために他の多くの構成を用いることができることは勿論
である。

【００３９】マスト１２６はまた、原子炉圧力容器１０
２の環状空間部１１６（図１）内で作業するように支持
することができる。例えば、マスト１２６は環状空間部
１１６内に配置されたジェット・ポンプ・ディフューザ
（図示していない）によって支持することができる。ま
た付加的な横方向の支持を、例えば、シュラウド１１２
の頂部に対してへマスト１２６から張出し材を伸ばすこ
とによって行うことができる。この場合には勿論、ロボ
ット・アーム１２８は、環状空間部１１６の比較的狭い
空間内で作業を行えるように適合させるために比較的短
くする必要がある。

【００４０】本発明についての以上の説明から、本発明
の目的が達成されることは明らかである。本発明の実施
態様を例示し説明したが、これらは例として示したもの
に過ぎず、本発明を限定するものでないことを理解され
たい。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって
定まるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器および燃料交
換用ブリッジを示す部分断面斜視図である。

【図２】本発明の一実施態様によるマストを示す部分断
面側面図である。

【図３】図２に示したマストに固定された垂直駆動装置
の詳細図である。

【図４】図２に示したマストに固定された制御棒駆動装
置ハウジング・インターフェイスの詳細図である。

【図５】図２に示したマストの上部格子板インターフェ
イスの詳細図である。

【図６】図５に示した線Ａ−Ａに沿って取った断面図で
ある。

【図７】図６に示したクランプ・アクチュエータ組立体
の詳細図である。

【図８】図５に示した線Ｂ−Ｂに沿って取った断面図で
ある。

【図９】図２に示したマストに取り付けられたマニプレ
ータの詳細図である。

【図１０】図２に示したマニプレータ・アームおよびマ
ストに関連して使用することのできる操作者制御ステー
ションの斜視図である。

【図１１】図２に示したマストの炉心板インターフェイ
スの詳細図である。

【図１２】図２のマストを操作して原子炉圧力容器内の
炉心板に対して位置決めした状態を示す概略斜視図であ
る。

【図１３】炉心板に燃料支持鋳造体を収容するために下
端取付け具を有する、図２のマストとは別の構成のマス
トの部分断面側面図である。

【図１４】図１３に示したマストの回転式アクチュエー
タの詳細図である。

【符号の説明】

１０２ 原子炉圧力容器 １０４ ブリッジ １０８ 上部格子板 １１０ 炉心板 １１２ シュラウド １１６ 環状空間部 １２６ マスト １２８ ロボット・アーム １３６ 外管 １３８ 内管 １４０ スロット １４２ 垂直駆動装置 １４４ 垂直駆動モータ １４６ ピニオン １４８ ラック １５０ 摺動案内部材 １５２ 固定部品インターフェイス １５４ 回転式アクチュエータ １５６ 上部格子板インターフェイス １５８ 炉心板インターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤウダ・クランプフナー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、プレ ザントン、マタロ・コート、1147番 (72)発明者 ジャック・トシオ・マツモト アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サニ ーベイル、サウス・マリー・アベニュー、 765番 (72)発明者 リネ・デルガードウ アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サラ トウガ、キャニオン・ビュー・ドライブ、 20681番

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器（１０２）、原子炉圧力
   容器内に相隔たって配置された、それぞれ貫通する開口
   を持つ上部格子板（１０８）および炉心板（１１０）、
   炉心板の周りに延在するシュラウド（１１２）、並びに
   シュラウドと原子炉圧力容器との間に形成された環状空
   間部（１１６）を含む原子炉（１００）内で使用するた
   めの装置において、 細長いマスト（１２６）、 前記マストに形成されていて、前記マストの軸方向長さ
   に沿って少なくとも部分的に延在するスロット（１４
   ０）、 前記マストに取り付けられていて、前記スロットに対し
   て垂直方向に可動であるロボット・アーム（１２８）、
   および前記ロボット・アームの垂直方向の移動を制御す
   る垂直駆動装置（１４２）を有する装置。
2. 【請求項２】 前記マストが、円筒形の外管（１３６）
   および該外管の中に少なくとも部分的に配置された内管
   （１３８）を有し、該内管が前記ロボット・アームに接
   続されていて、前記外管に対して垂直方向に移動可能で
   ある請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記垂直駆動装置が前記内管に固定され
   ており、前記垂直駆動装置は垂直駆動モータ（１４４）
   およびピニオン（１４６）を有し、該ピニオンの回転が
   前記垂直駆動モータによって制御され、前記外管には前
   記外管の長さに沿って長手方向に延在するラック（１４
   ８）が固定されており、該ラックは、前記ピニオンが回
   転するとき前記内管が前記外管に対して垂直方向に移動
   するように前記ピニオンと整列している請求項２記載の
   装置。
4. 【請求項４】 更に、前記内管に固定されていて、前記
   内管から前記外管の内面まで延在する摺動案内部材（１
   ５０）を有する請求項２記載の装置。
5. 【請求項５】 更に、前記マストの下端に固定部品イン
   ターフェイス（１５２）が固定されており、該固定部品
   インターフェイスは実質的に不動の板部材（１６４）お
   よび該板部材の上面に固定されたスラスト軸受（１６
   ６）を有し、前記マストが前記板部材に対して回転でき
   るように前記スラスト軸受と係合するアライメント・ア
   ーム（１６８）が前記マストに設けられている請求項１
   記載の装置。
6. 【請求項６】 前記固定部品インターフェイスが更に、
   前記板部材から延在する制御棒駆動装置ハウジング・ア
   ライメント・ピン（１７０）を有し、該アライメント・
   ピンは、制御棒駆動装置ハウジング（１６０）の頂部に
   形成された開口（１６２）に挿入される形状を有してい
   る請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記固定部品インターフェイスが更に、
   前記板部材から延在する複数の燃料鋳造支持体アライメ
   ント・ピン（２３２）を有し、該アライメント・ピン
   は、燃料支持鋳造体に形成された燃料支持鋳造体開口に
   挿入される形状を有している請求項５記載の装置。
8. 【請求項８】 更に、回転式アクチュエータ（１５
   ４）、前記マストの外側部分に固定されたリング歯車
   （１７８）、および前記回転式アクチュエータに結合さ
   れていて、前記回転式アクチュエータによって制御され
   るピニオン歯車（１８０）を有し、前記ピニオン歯車
   は、該ピニオン歯車が回転するとき前記リング歯車およ
   び前記マストが回転するように前記リング歯車と整列し
   ている請求項５記載の装置。
9. 【請求項９】 更に、回転子（２３８）が伸び出してい
   る回転式アクチュエータ（２３６）、および前記マスト
   に固定された円筒形の回転子ハウジング（２４０）を有
   し、前記回転子は前記回転子ハウジングを通って伸びて
   いて、前記回転子が回転するとき前記回転子ハウジング
   および前記マストが回転するように、前記回転子ハウジ
   ングと協同する請求項５記載の装置。
10. 【請求項１０】 更に、前記マストに固定されていて、
    前記上部格子板と協同して前記マストの横方向の動きを
    拘束するように構成された上部格子板インターフェイス
    （１５６）を有する請求項１記載の装置。
11. 【請求項１１】 更に、前記マストに固定されていて、
    前記炉心板と協同して前記マストの横方向の動きを拘束
    するように構成された炉心板インターフェイス（１５
    ８）を有する請求項１記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記マストが前記環状空間部に位置決
    めされる大きさである請求項１記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記マストが、円筒形の外管（１３
    ６）および該外管の中に少なくとも部分的に配置された
    内管（１３８）を有し、該内管は横断面がほぼ四角であ
    り、且つ前記ロボット・アームに接続されていて、前記
    外管に対して垂直方向に移動可能であり、更に、前記垂
    直駆動装置が前記内管に固定されており、前記垂直駆動
    装置は垂直駆動モータ（１４４）およびピニオン（１４
    ６）を有し、該ピニオンの回転が前記垂直駆動モータに
    よって制御され、前記外管には前記外管の長さに沿って
    長手方向に延在するラック（１４８）が固定されてお
    り、該ラックは、前記ピニオンが回転するとき前記内管
    が前記外管に対して垂直方向に移動するように前記ピニ
    オンと整列しており、更に、前記内管から前記外管の内
    面まで延在する摺動案内部材（１５０）が前記内管に固
    定されており、また更に、前記マストの下端に固定部品
    インターフェイス（１５２）が固定されており、該固定
    部品インターフェイスは実質的に不動の板部材（１６
    ４）および該板部材の上面に固定されたスラスト軸受
    （１６６）を有し、更に、前記マストは、前記マストが
    前記板部材に対して回転できるように前記スラスト軸受
    と係合するアライメント・アーム（１６８）を有してい
    る請求項１記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記ロボット・アームが、流体圧シリ
    ンダ（１９２）、前記流体圧シリンダから伸びる肩継手
    （１９４）、一端が前記肩継手に結合された上側アーム
    部材（１９６）、前記上側アーム部材の他端に結合され
    た肘継手（１９８）、および前記肘継手に結合されてい
    て、前記上側アーム部材に対して前記肘継手の周りに回
    転可能である下側アーム部材（２００）を有している請
    求項１記載の装置。