(57)【要約】【課題】  使用済み燃料貯蔵ラック内に収容される燃料集合体の狭隘部における外観検査を好適に行い得る燃料集合体検査装置を提供する。【解決手段】  燃料集合体検査装置６は、内視鏡を収容する第１の中空直管１５、第１の中空直管１５の上部に連結され使用済み燃料プール８の深さ方向又は水平方向に移動可能な第２の中空直管２１、第２の中空直管２１に連動して第１の中空直管１５の移動を可能とする開口２８を有し燃料貯蔵ラック１の１の区画の上端部と嵌合可能な着座治具１０、着座治具１０を支持すると共に、第１の中空直管１５の挿入位置を撮像するカメラ１２を保持するカメラ取り付けプレート２３を支持する支柱２４を備え、第１の中空直管１５は、長手方向に形成されたスリット２９を有し、内視鏡の観察窓３６をスリット２９の位置に配置するよう構成する。【選択図】  図４
2015143659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み燃料プール内に配置され、内部を仕切り板により正方格子状に区画化された燃料貯蔵ラックに収納される燃料集合体を、内視鏡により検査する燃料集合体検査装置であって、
前記内視鏡を収容する第１の中空直管と、
前記第１の中空直管の上部に連結され、前記使用済み燃料プールの深さ方向又は当該深さ方向に直交する水平方向に移動可能な第２の中空直管と、
前記第２の中空直管の移動に連動し前記第１の中空直管の移動を可能とする開口を有し、前記燃料貯蔵ラックの１つの区画の上端部と嵌合可能な着座治具と、
前記着座治具を支持すると共に、前記第１の中空直管の挿入位置を撮像する第１のカメラを保持するカメラ取り付けプレートを支持する支柱を備え、
前記第１の中空直管は、長手方向に形成されたスリットを有し、前記内視鏡の観察窓が前記スリットの位置に配置されることを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料集合体検査装置において、
前記第２の中空直管を保持し、前記使用済み燃料プールの深さ方向又は当該深さ方向に直交する水平方向に移動する位置決めステージと、
前記位置決めステージが搭載される位置決めステージ搭載プレートを備え、
前記位置決めステージ搭載プレートは、前記第２の中空直管の移動を可能とする開口を有し、前記支柱により前記カメラ取り付けプレートの上方で支持されることを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料集合体検査装置において、
前記着座治具は、前記燃料集合体との対向面に、前記仕切り板により区画化された１つの区画の４隅と嵌合可能に形成された水平断面略Ｌ字状の位置決め用突起を有することを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の燃料集合体検査装置において、
前記着座治具は、前記燃料集合体との対向面に、前記区画化された１つの区画を形成する前記仕切り板の内壁面全周と嵌合するよう形成された水平断面略ロ字状の位置決め用突起を有し、前記位置決め用突起の先端部にテーパーが形成されたことを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の燃料集合体検査装置において、
前記着座治具及び前記位置決めステージ搭載プレートは、少なくとも前記支柱及び前記開口と干渉しない位置に複数の貫通口である水抜き孔を有することを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料集合体検査装置において、
前記第１の中空直管に収容される内視鏡は、長手方向に沿って前記内視鏡の観察窓の上下に回転防止用突起を備え、前記回転防止用突起と前記第１の中空直管に形成されたスリットとが係合することを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料集合体検査装置において、
前記第１の中空直管に収容される内視鏡は、前記回転防止用突起及び前記内視鏡の観察窓を有する内視鏡ヘッドと、前記内視鏡ヘッドに着脱可能に取り付けられ、前記内視鏡により得られる被検査対象の検査画像を送信する内視鏡ケーブルと接続される内視鏡コネクタより構成されることを特徴とする燃料集合体検査装置。
【請求項８】
請求項２に記載の燃料集合体検査装置を用いて、使用済み燃料プール内に配置され、内部を仕切り板により正方格子状に区画化された燃料貯蔵ラックに収納される燃料集合体を、検査する方法において、
前記燃料集合体検査装置の先端部付近の領域の画像を撮像する第２のカメラからの撮像画像に基づき、前記燃料集合体検査装置を前記燃料貯蔵ラックの１の区画に収納された燃料集合体の上方に位置付け、
前記第２のカメラによる撮像画像及び前記第１のカメラによる撮像画像に基づき、前記着座治具を前記１の区画に嵌合するよう位置付け、
前記第１のカメラによる画像及び前記内視鏡により得られる画像に基づき、前記位置決めステージを駆動し、前記第２の中空直管を前記使用済み燃料プールの深さ方向又は当該深さ方向に直交する水平方向に移動し、前記第１の中空直管に収容される前記内視鏡の観察窓を被検査体である燃料集合体の所望の位置に対向するよう移動することを特徴とする燃料集合体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料集合体の燃料被覆管の外観検査装置に関し、特に内視鏡を用いて使用済み燃料集合体を検査する燃料集合体検査装置及びそれを用いた検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国においては、当面の間、使用済燃料発生量が再処理能力を超えるため、一時貯蔵が必要である。使用済燃料の貯蔵法には湿式貯蔵（水中）と乾式貯蔵（気体中）がある。わが国の原子力発電所では、主に湿式（使用済燃料プール貯蔵）により保管管理されている。一部の原子力発電所の敷地内においては乾式（金属キャスク貯蔵）により保管管理されている。どちらの貯蔵方式も国内外において数十年の実績があり、安全に貯蔵する技術が確立されている。乾式貯蔵施設の形式を大別すると、金属キャスク貯蔵、サイロ貯蔵（コンクリートキャスク貯蔵含む）およびボールト貯蔵がある。
【０００３】
福島第一原子力発電所では、共用プールに貯蔵中の使用済燃料をキャスクに充填し、キャスク仮保管設備で保管・管理する。そして、１〜４号機の使用済燃料プールの燃料を共用プールへ移送する計画である。
【０００４】
使用済燃料を共用プールに移送するにあたり、使用済燃料を吊り上げる必要がある。使用済燃料の中には、長期に渡り使用済み燃料プール（ＳＦＰ：Ｓｐｅｎｔ Ｆｕｅｌ Ｐｏｏｌ）に保管されているものがあり、吊り上げに際し、吊り上げ可能か否かを判断する必要がある。
【０００５】
燃料集合体には複数の燃料棒が配置されているが、そのうちのいくつかは結合燃料棒と言われ、上部タイプレートに結合されている。燃料集合体は、この上部タイプレートに一体化されたハンドルを掴んで吊り上げる。結合燃料棒は、通常８本あり、強度上、８本のうちの３本が健全であれば、燃料集合体を吊りあげられる設計になっている。そこで、吊り上げ可能か否かを判断するために、結合燃料棒の健全性を評価する技術が必要となる。
【０００６】
燃料集合体の外観検査を行うものとして特表２００２―５４１４３７号公報（特許文献１）がある。特許文献１では、水中に配置された燃料集合体を内視鏡で検査する方法に関し、例えば、燃料棒の表面、燃料集合体脚部あるいはスペーサの接近し難い部位を検査する方法が開示されている。このとき、放射線による内視鏡の損傷は避け難いため、防水容器の他に、内視鏡が内視鏡対物レンズを支持する交換可能な末端部を備え、防水容器内に、少なくとも撮像装置の電子受像装置、光源、および、内視鏡の他端に接続され放射線から防護されている調整装置のアクチュエータを配置する燃料集合体の検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００２―５４１４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の構成は、原子炉内の深さ方向（垂直方向）に移動可能なマニピュレータの先端部に、当該マニピュレータの移動方向に直交するよう配置された取付枠に上記防水容器を設置し、この防水容器より水平方向に延伸する剛性部品により内視鏡を支持する構成である。従って、使用済み燃料貯蔵ラック等に収容された使用済み燃料集合体の最外周部と、当該使用済み燃料貯蔵ラックを区画化する仕切り板との間に形成される狭隘部への内視鏡の挿入については何ら配慮されていない。
【０００９】
本発明は、使用済み燃料貯蔵ラック内に収容される燃料集合体の狭隘部における外観検査を好適に行い得る燃料集合体検査装置及びそれを用いた検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、使用済み燃料プール内に配置され、内部を仕切り板により正方格子状に区画化された燃料貯蔵ラックに収納される燃料集合体を、内視鏡により検査する燃料集合体検査装置であって、前記内視鏡を収容する第１の中空直管と、前記第１の中空直管の上部に連結され前記使用済み燃料プールの深さ方向又は当該深さ方向に直交する水平方向に移動可能な第２の中空直管と、前記第２の中空直管の移動に連動し前記第１の中空直管の移動を可能とする開口を有し前記燃料貯蔵ラックの１の区画の上端部と嵌合可能な着座治具と、前記着座治具を支持すると共に、前記第１の中空直管の挿入位置を撮像する第１のカメラを保持するカメラ取り付けプレートを支持する支柱を備え、前記第１の中空直管は、長手方向に形成されたスリットを有し、前記内視鏡の観察窓を前記スリットの位置に配置するよう構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用済み燃料貯蔵ラック内に収容される燃料集合体の狭隘部における外観検査を好適に行い得る燃料集合体検査装置及びそれを用いた検査方法を提供することが可能となる。
【００１２】
また、例えば、使用済み燃料貯蔵ラックを区画化する仕切り板と当該区画内に収納される燃料集合体の最外周部により形成される狭隘部に内視鏡を位置付けることが可能となり、作業効率が上がるだけでなく、内視鏡の寿命内における、実際に検査に適用している時間が増えるため、実行的に内視鏡の寿命を延ばすことが可能となる。
【００１３】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】使用済み燃料貯蔵ラックの外観図である。
【図２】使用済み燃料集合体が収納された使用済み燃料貯蔵ラックの縦断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る燃料集合体検査装置を使用済み燃料プールに設置した状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る燃料集合体検査装置の構成図である。
【図５】図４に示す位置決めステージ及び位置決めステージ搭載プレートの拡大図である。
【図６】図４に示す着座治具の上面図及び着座治具が仕切り板により区画化された１つの区画と嵌合状態にあるときの縦断面図である。
【図７】図４に示す位置決めステージ搭載プレートの上面図である。
【図８】図４に示すガイド管先端部の部分拡大図である。
【図９】図８に示すガイド管に収容される内視鏡ヘッド及び内視鏡コネクタの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に、使用済み燃料貯蔵ラック１の外観図を示す。使用済み燃料貯蔵ラック１は、正方格子状に区画化し、各区画に使用済み燃料集合体を収納可能とするため仕切り板３が設けられており、直方体状の形状を有している。図１では、８行８列の正方格子状に区画化する例を示しており、使用済み燃料貯蔵ラック１内に６４体の使用済み燃料集合体を収納可能としている。
【００１７】
図２に、燃料集合体２が収納された使用済み燃料貯蔵ラック１の縦断面図を示す。この縦断面図は使用済み燃料貯蔵ラック１の一部分の断面を示している。燃料集合体２は、複数の燃料棒２０１、上部タイプレート２０４、下部タイプレートに形成された燃料集合体脚部２０３、上部タイプレート２０４及び燃料集合体脚部２０３の間に燃料棒２０１の長さ方向に沿って所定の間隔にて配置されたスペーサ２０２にて構成される。また、燃料集合体２の上部には、クレーン等により吊上げ可能にハンドル２０５が上部タイプレート２０４と一体化されている。図２に示されるように、燃料集合体２の最外周部と、この最外周部に対向する仕切り板３の内壁面との間には狭隘部が形成される。換言すれば、燃料集合体２と使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３との間にはわずかな空間しかない。複数の燃料棒２０１のうち結合燃料棒（図示せず）は、燃料集合体２の最外周部に配置され、燃料集合体２と使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３との間に形成される狭隘部に内視鏡を挿入できれば、結合燃料棒の被覆管の外観を確認することができ、結合燃料棒の健全性が評価可能となる。
【００１８】
図３に、本発明の一実施例に係る燃料集合体検査装置を使用済み燃料プール（ＳＦＰ）に設置した状態を示す。図３においては、使用済み燃料プール（ＳＦＰ）８の底に２体の使用済み燃料貯蔵ラック１を設置した状態を示している。使用済み燃料プール８の上方には、燃料集合体検査装置６を吊り所望の位置に移動可能とする燃料交換機４、燃料交換機４に燃料集合体検査装置６と同様に吊られ、燃料集合体検査装置６の位置する領域を撮像する着座位置確認用カメラ５が設置される。着座位置確認用カメラ５は、使用済み燃料プール８の深さ方向（Ｚ方向）及び水平方向（ＸＹ方向）に所定の距離だけ燃料集合体検査装置６と離間し配置される。なお、燃料交換機４に替えてクレーンにより、これら着座位置確認用カメラ５及び燃料集合体検査装置６を吊る構成としても良い。なお、本明細書においては、この着座位置確認用カメラ５及び燃料集合体検査装置６との組み合わせを燃料集合体検査装置と呼ぶ場合もある。
【００１９】
着座位置確認用カメラ５による撮像画像は信号線を介して遠隔制御部４２に送信され、表示部４１に表示される。また、遠隔制御部４２は、操作者により燃料交換機４及び燃料集合体検査装置６の移動操作を可能とする。操作者は、表示部４１に表示される着座位置確認用カメラ５からの画像を目視により確認し、燃料集合体検査装置６の先端部付近の位置を把握できる。これにより、操作者は、表示部４１に表示される画像を確認しながら、燃料集合体検査装置６を使用済み燃料貯蔵ラック１内に収納された所望の使用済み燃料集合体２の位置に遠隔制御部４２を操作し移動することができる。
【００２０】
例えば、図３に示される使用済み燃料貯蔵ラック１に収容される燃料集合体２及び燃料交換機４の位置関係は、燃料集合体２のハンドル２０５の上端部から使用済み燃料プール８内の水面までの距離が４メートル程度であり、また、燃料交換機４は、一般的に使用済み燃料プール８の水面より上方数メートルに配置される。また、燃料集合体２の長さは４メートル程度である。
【００２１】
図４に燃料集合体検査装置６の構成を示す。以下では、使用済み燃料プール８の底面側へと向かう方向を下方、使用済み燃料プール８の水面側へ向かう方向を上方とする。図４に示すように、燃料集合体検査装置６は、先端部（燃料集合体２に対応する側）より、内部に内視鏡を収容する中空直管状のガイド管１５、使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３により正方格子状に区画化された１つの区画と嵌合可能な形状を有する位置決め用突起２６を備えた着座治具１０、着座治具１０を支持する４本の支柱２４、ガイド管１５に連結されその上方に延びる中空直管状の内視鏡上下移動用パイプ２１、内視鏡上下移動用パイプ２１の上方端部に取り付けられた自重調整用おもり７を備えている。また、着座治具１０側より、内視鏡挿入位置確認用カメラ１２、内視鏡挿入位置確認カメラ１２を保持するカメラ取り付けプレート２３、カメラ取り付けプレート２３より上方へ所定の距離離間し配置される位置決めステージ搭載プレート２７を有する。これらカメラ取り付けプレート２３及び位置決めステージ搭載プレート２７は上方へ貫通する４本の支柱２４により固定され支持されている。また、位置決めステージ搭載プレート２７には、詳細は後述する位置決めステージ１１及び位置決めステージ１１の反対側にバランサ１３が取り付けられている。
【００２２】
バランサ１３は、位置決めステージ搭載プレート２７の一方側に配置される位置決めステージ１１、更には、自重調整おもり７、内視鏡上下移動用パイプ２１、ガイド管１５及び内視鏡挿入位置確認用カメラ２３の重量による燃料集合体検査装置６全体の重心位置の偏在を防止するために設けられる。
【００２３】
また、４本の支柱２４の上方の端部には、アイボルト１６が取り付けられている。このアイボルト１６に取り付けられた燃料集合体検査装置吊り用ワイヤ１８を燃料交換機ワイヤ１７と連結し、燃料交換機４に接続することにより、燃料集合体検査装置６を吊上げまたは吊り下げ可能に構成される。自重調整おもり７の上方端には、内視鏡上下移動用パイプ用ワイヤ２０の一端が接続され、内視鏡上下移動用パイプ用ワイヤ２０は、後述する位置決めステージ１１の駆動により燃料集合体２側（Ｚ方向）へ送り出される内視鏡上下移動用パイプ２１と連動し上下する。この内視鏡上下移動用パイプ用ワイヤ２０に、位置決めステージ１１に給電する配線を内包しても良く、また、位置決めステージ１１をバッテリーにより給電する場合には当該給電用の配線を設ける必要はない。また、中空直管状のガイド管１５及び内視鏡上下移動用パイプ２１内に収容され、図３に示す遠隔制御部４２へ接続される内視鏡ケーブル１９、内視鏡挿入位置確認用カメラ１２による撮像画像を遠隔制御部４２へ送信する内視鏡挿入位置確認用カメラケーブル２２を備えている。後述する内視鏡による検査画像は内視鏡ケーブル１９を介して遠隔制御部４２に受信され、表示部４１の所定の表示領域に表示され、同様に、内視鏡挿入位置確認用カメラ１２による撮像画像は内視鏡挿入位置確認用カメラケーブル２２を介して遠隔制御部４２に受信され、表示部４１の所定の表示領域に表示される。
【００２４】
図５に、位置決めステージ搭載プレート２７の詳細を示す。図５においては、特に、位置決めステージ１１部付近の拡大図を示しており、図中、位置決めステージ１１に対し反対側に取り付けられるバランサ１３は省略している。位置決めステージ１１は、二つの機能を有しており、第１の機能は、内視鏡上下移動用パイプ２１のＺ方向(燃料集合体２側に向かう方向)送り出しである。図５に示されるように、位置決めステージ１１による送り出しにより、左側に示す状態から、右側に示されるようにガイド１５と内視鏡上下移動用パイプ２１の連結部は下方へと移動する。ここで、送り出し量は、図示しないエンコーダで把握できるようになっている。なお、この送り出し量の把握はエンコーダに限らず、例えば、内視鏡上下移動用パイプ２１の外周面に予め目盛を付しておき、この目盛を読み取るための新たなカメラを位置決めステージ搭載プレート２７に取り付けても良い。また、位置決めステージ１１の第２の機能は、水平方向（ＸＹ方向）の位置決めである。
【００２５】
ここで、燃料集合体検査装置６を構成する着座治具１０について説明する。図６に、着座治具１０の上面図及び着座治具１０が仕切り板３により正方格子状に区画化された１つの区画と嵌合状態にあるときの縦断面図を示す。上面図に示されるように、着座治具１０の上面は４本の支柱２４に支持されている。そして、着座治具１０には、ガイド管１５をＹ方向へ移動可能とする開口２８、支柱２４及び開口２８と干渉しない位置に複数の水抜き孔２５が形成されている。また、上面図に点線で示されるように、着座治具１０の燃料集合体２と対向する面には、水平断面略Ｌ字状の位置決め用突起２６が４箇所形成されている。これら位置決め用突起２６は縦断面図に示されるように、仕切り板３により正方格子状に区画化された１つの区画と嵌合する。本実施例では、この位置決め用突起２６を、仕切り板３により区画化された１つの区画の４隅と嵌合するよう水平断面略Ｌ字状としたが、これに限られず、１つの区画を形成する仕切り板３の内壁面全周と嵌合するよう水平断面略ロ字状としても良く、この場合位置決め用突起２６の先端部にテーパーを形成するのが望ましい。また、位置決め用突起２６を形成する位置は、使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３の形状が予めきまっているため、仕切り板３により区画化される１つの区画のサイズに合わせて定めれば良い。着座治具１０に形成される複数の水抜き孔２５は、使用済み燃料プール８内の水中を燃料集合体２へ向かうＺ方向に着座治具１０を移動する際、水の抵抗を低減できる。
【００２６】
なお、上述の使用済み燃料貯蔵ラック１に収容される燃料集合体２及び燃料交換機４の位置関係から、燃料交換機４の吊り下げ支持点からガイド管１５に収容される内視鏡の先端部までの距離は、最長で十数メートルに達する。従って、燃料交換機４の吊り下げ支持点での微妙な振れが、内視鏡では数十ミリメートル、さらには、数百ミリメートルになる。この場合、内視鏡で、被検査対象である燃料集合体２の燃料棒２０１を叩く可能性がある。しかし、本実施例の燃料集合体検査装置６を構成する着座治具１０を備えることにより、燃料集合体２の最外周部と仕切り板３との間に形成される狭隘部に内視鏡を挿入する場合においても、内視鏡を収容するガイド管１５を位置決めでき、ガイド管１５による被検査対象である燃料集合体２の燃料棒２０１との接触を防止することが可能となる。
【００２７】
位置決めステージ１１について説明する。図７に位置決めステージ搭載プレート２７の上面図を示す。図７では、位置関係を把握し易くするため、位置決め用突起２６の位置を点線にて合わせて示し、図４に示すバランサ１３は省略している。図７に示されるように、位置決めステージ搭載プレート２７は、４本の支柱２４が貫通し支持されている。また、位置決めステージ搭載プレート２７の上面には、内視鏡上下移動用パイプ２１が、ホルダ３８を介して位置決めステージ１１に連結されている。内視鏡上下移動用パイプ２１は、開口２８を介して、位置決めステージ搭載プレート２７を貫通しており、開口２８は内視鏡上下移動用パイプ２１のＹ方向への移動を可能とする。位置決めステージ１１を駆動することによって、内視鏡上下移動用パイプ２１の位置を決めることができ、ガイド管１５は、内視鏡上下移動用パイプ２１に連結されているため、位置決めステージ１１を駆動することにより、ガイド管１５を、そして、ガイド管１５内に収容される内視鏡の位置決めが可能となる。なお、図５を用いて説明したように、位置決めステージ１１は、内視鏡上下移動用パイプ２１をＺ方向へ送り出す機能も備えている。
【００２８】
図７では、１軸（Ｙ軸）のステージを図示しているが、これに限らず、位置決めステージ１１を２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）のステージにすることも可能であり、また、回転調整機構を設けることもできる。これにより、前述の内視鏡上下移動用パイプ２1の送り出しと併せ、水平面での位置決め（ＸＹ方向位置決め）、挿入方向での位置決め（Ｚ方向位置決め）、内視鏡の観察方向を調整することが可能となる。内視鏡上下移動用パイプ２１の上方端部には、上述のとおり自重調整用おもり７が備えられており、これにより、内視鏡上下移動用パイプ２１の上下方向（Ｚ方向）への移動をスムーズに行える。また、着座治具１０と同様に、位置決めステージ搭載プレート２７には、開口２８、ホルダ３８のＹ方向移動範囲、位置決めステージ１１及び支柱２４と干渉しない位置に複数の水抜き孔２５が形成されている。この複数の水抜き孔２５により、使用済み燃料プール８内の水中を燃料集合体２へ向かうＺ方向に位置決めステージ搭載プレート２７が移動する際、水の抵抗を低減できる。
【００２９】
図８に、ガイド管１５の外観図を示す。ガイド管１５には、その長手方向に延在するスリット２９が設けられている。このスリット２９は、三つの機能を有する。第１の機能は、浸水機能である。ガイド管１５は、長尺であり、かつ、薄肉の中空直管である。従って、通常は水に沈み難い。そこで、本実施例では、ガイド管１５の長手方向に沿ってスリット２９を形成し積極的に浸水させる構造としている。浸水することで、ガイド管１５は容易に水中に沈む。第２の機能は、ガイド管１５内に収容される内視鏡により被検査対象である燃料集合体２の燃料棒２０１を観察するための開口としての機能である。また、第３の機能は、ガイド管１５内での内視鏡の回転を防止する機能である。この第３の機能については、以下で内視鏡ヘッドと共に説明する。また、図８に示されるように、ガイド管１５の先端部には、ガイド管１５の直径とほぼ等しい径の円柱状のガイド管用おもり３０が取り付けてられている。これにより、上述の自重調整用おもり７と協働しガイド管１５の上下方向（Ｚ方向）の移動をスムーズに行うことが可能となる。なお、このガイド管用おもり３０は必須では無く、必要に応じて取り付ければ良い。
【００３０】
図９に内視鏡ヘッドの構成を示す。図９においては、内視鏡ヘッド３５を内視鏡ケーブル１９と接続する内視鏡コネクタ３１も併せて示している。内視鏡ヘッド３５には、上面図に示されるように中空の円筒管の外周面の１か所に回転防止用突起３７が設けられている。この回転防止用突起３７が設けられた内視鏡ヘッド３５の側面図及びこの側面図に直交する方向から見た側面図に示されるように、回転防止用突起３７は、内視鏡ヘッド３５の長手方向に内視鏡観察窓３６を挟みその上下に形成されている。内視鏡ヘッド３５の回転防止用突起３７は、図８に示すガイド管１５のスリット２９と係合し、回転防止用突起３７とスリット２９との協働により、ガイド管１５内での内視鏡ヘッド３５の回転が防止される。上述の通り、ガイド管１５は内視鏡上下移動用パイプ２１に連結しており、回転調整機構を備えた位置決めステージ１１により内視鏡上下移動用パイプ２１を回転調整すれば、内視鏡上下移動用パイプ２１の回転に応じてガイド管１５が回転し、内視鏡ヘッド３５、特に内視鏡ヘッド３５に設けられた内視鏡観察窓３６を所望の方向に向けることが可能となる。なお、本実施例においては、ガイド管１５の長手方向に延在するスリット２９を１本形成する場合をしめしたがこれに限られず、ガイド管１５に複数のスリット２９を形成しても良い。この場合、内視鏡ヘッド３５の外周面にスリット２９と嵌合可能な位置に複数の回転防止用突起３７を設けても良い。
【００３１】
なお、内視鏡ヘッド３５の内部にはＣＣＤ（電荷結合素子：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）のような撮像素子が備えられており、このような電子デバイスは、放射線により劣化するため、定期的に交換する必要がある。そこで、本実施例では、図９に示すように、被劣化部のみを交換できる構成とする。すなわち、内視鏡の先端を、内視鏡ヘッド３５と内視鏡コネクタ３１に分割する。内視鏡コネクタ３１は、図３及び図４に示す遠隔制御部４２に接続される内視鏡ケーブル１９の一方端に設けられている。内視鏡コネクタ３１と内視鏡ヘッド３５を接続することにより、内視鏡ヘッド３５の内視鏡観察窓３６の前方に位置する被検査対象、例えば、燃料棒２０１の検査画像が内視鏡ケーブル１９を介して遠隔制御部４２へ送信され、表示部４１の所定の表示領域に表示することが可能となる。
【００３２】
図９の内視鏡ヘッド３５の上面図に示されるように、中空の円筒管の内周面と外周面との間には所定の間隔でネジ穴３３があり、内視鏡コネクタ３１の側面図及び上面図に示すように、内視鏡コネクタ３１には、ネジ穴３３と対応する位置にネジ止め用貫通穴３２が形成されている。ネジ止め用貫通穴３２を通し小型のボルトで内視鏡ヘッド３５を締結できるようになっている。内視鏡ヘッド３５のネジ穴３３の内側には、Ｏリング溝３４があり、電子デバイスのケーブル類の接続及び内視鏡ケーブル１９の接続は、Ｏリング溝３４より内側で行うことで水封機能が保たれる。内視鏡ヘッド３５の側面に設けられた内視鏡観察窓３６も同様に水封構成とする。
【００３３】
次に、本発明の燃料集合体検査装置６を用いて使用済み燃料プール８内の使用済み燃料貯蔵ラック１に収納される燃料集合体２の検査を行う方法について説明する。
【００３４】
図３に示す表示部４１には、着座位置確認用カメラ５により撮像される燃料集合体検査装置６の少なくとも先端部付近の領域の画像を表示する第１の表示領域、図４に示す内視鏡挿入位置確認用カメラ１２による撮像画像が表示される第２の表示領域、図９に示す内視鏡ヘッド３５に設けられた内視鏡観察窓３６の前方に位置する被検査対象の画像、すなわち、検査画像が表示される第３の表示領域がそれぞれ設けられている。
【００３５】
操作者は、第１の表示領域に表示される着座位置確認用カメラ５からの撮像画像を参照し、遠隔制御部４２を介して、燃料交換機４により燃料集合体検査装置６を所望の使用済み燃料貯蔵ラック１内に収容される燃料集合体２の上方に位置付ける。
【００３６】
その後、第２の表示領域に表示される内視鏡挿入位置確認用カメラ１２による撮像画像と第１の表示領域に表示される画像を参照しつつ、燃料集合体検査装置６を構成する着座治具１０が、検査対象である燃料集合体２が収容される仕切り板３により正方格子状に区画化された１つの区画と嵌合するよう、遠隔制御部４２を介し燃料交換機４を制御し着座治具１０を位置付ける。これにより、着座治具１０の燃料集合体２との対向面に形成された位置決め用突起２６が仕切り板３による１つの区画と嵌合し、図６に示す縦断面図の状態となる。
【００３７】
続いて、第２の表示領域に表示される画像及び第３の表示領域に表示される画像を参照し、遠隔制御部４２を介して位置決めステージ１１を駆動し、Ｙ方向及び／又はＺ方向に内視鏡上下移動用パイプ２１を移動させ、被検査対象である燃料集合体２と使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３との間に形成される狭隘部内にガイド管１５に収容される内視鏡ヘッド３５を位置付ける。これにより、第３の表示領域に表示される画像を確認することで、被検査対象である燃料棒２０１の被覆管の外観を確認することができ、上述の結合燃料棒の健全性の評価が可能となる。
【００３８】
なお、本実施例においては、上記第１から第３の表示領域を表示部４１の一画面を領域分割して表示することとしたが、これに限られず、第１から第３の表示領域に表示される画像をそれぞれ別の画面に表示するよう構成しても良い。
【００３９】
以上のとおり、本実施例によれば、使用済み燃料貯蔵ラック１の仕切り板３と収容される燃料集合体２の最外周部との間に形成される狭隘部に内視鏡を挿入する際に、振れ防止を施した上で、容易に位置決めすることが可能となる。また、硬質の中空直管である内視鏡上下移動用パイプ２１及び内視鏡上下移動用パイプ２１に連結するガイド管１５内に、内視鏡を収容し沈めることで、容易に内視鏡を所望の場所に配置することが可能となる。ひいては、作業時間の短縮と、実効的な内視鏡の寿命延長、交換頻度低減（作業量低減）を図ることが可能となる。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・使用済み燃料貯蔵ラック、２・・・燃料集合体、３・・・仕切り板、４・・・燃料交換機、５・・・着座位置確認用カメラ、６・・・燃料集合体検査装置、７・・・自重調整用おもり、８・・・使用済み燃料プール、１０・・・着座治具、１１・・・位置決めステージ、１２・・・内視鏡挿入位置確認用カメラ、１３・・・バランサ、１５・・・ガイド管、１６・・・アイボルト、１７・・・燃料交換機ワイヤ、１８・・・燃料集合体検査装置吊り用ワイヤ、１９・・・内視鏡ケーブル、２０・・・内視鏡上下移動用パイプ用ワイヤ、２１・・・内視鏡上下移動用パイプ、２２・・・内視鏡挿入位置確認用カメラケーブル、２３・・・カメラ取り付けプレート、２４・・・支柱、２５・・・水抜き孔、２６・・・位置決め用突起、２７・・・位置決めステージ搭載プレート、２８・・・開口、２９・・・スリット、３０・・・ガイド管用おもり、３１・・・内視鏡コネクタ、３２・・・ネジ止め用貫通穴、３３・・・ネジ穴、３４・・・Ｏリング溝、３５・・・内視鏡ヘッド、３６・・・内視鏡観察窓、３７・・・回転防止用突起、２０１・・・燃料棒、２０２・・・スペーサ、２０３・・・燃料集合体脚部、２０４・・・上部タイプレート、２０５・・・ハンドル
【図１】
2015143659.tif 000003
【図２】
2015143659.tif 000004
【図３】
2015143659.tif 000005
【図４】
2015143659.tif 000006
【図５】
2015143659.tif 000007
【図６】
2015143659.tif 000008
【図７】
2015143659.tif 000009
【図８】
2015143659.tif 000010
【図９】
2015143659.tif 000011