(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウドの上部フランジに設置され、周方向の位置決めを行う走行台車と、この走行台車に保持され、前記炉心シュラウドの胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるＬ型構造物と、このＬ型構造物に取付けられ各種検査および作業のいずれかを行うツールと、このツールを上下方向に駆動する昇降機構と、前記ツールを旋回駆動する旋回機構とを備え、前記Ｌ型構造物は垂直軸および水平軸を有し、水平軸の長さをコアスプレイ配管真下の炉心シュラウド外壁面に斜めに接近可能な長さに設定したことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項２】
請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車は炉心シュラウドに設置され、この走行台車に設けた車輪により炉心シュラウド全周を走行できる構成とした原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項３】
請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに設置したことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項４】
請求項１または３記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物を上下に駆動し、かつツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を炉心シュラウド外壁面上で上下に位置決め可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項５】
請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、旋回機構は、Ｌ型構造物の垂直部に設置され、このＬ型構造物を旋回して炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング部直下の炉心シュラウド外周面に、ツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を押付け可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項６】
請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面を各種ツールが水中遠隔で取付可能な結合手段を具備した取付ベースとし、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツールの他、レーザピーニング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業ツールを前記取付ベースにユニット的に取付けまたは交換可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項７】
請求項６記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、各種ツールの結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項８】
請求項７記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面に各種ツール結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項９】
請求項１または６記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、レーザピーニング用施工装置を結合する場合、走行台車は炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回可能とし、かつ前記走行台車とＬ型構造物を水中遠隔で取付可能な結合手段を前記走行台車に設けたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【請求項１０】
請求項９記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置し、その結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする原子炉内構造物の遠隔取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子炉発電所プラントなどにおける原子炉圧力容器内および炉内構造物を検査、予防保全および補修するための装置に係り、特に原子炉圧力容器内の冷却水の水中環境下において、炉内構造物であるシュラウド胴外壁とバッフルプレートおよび原子炉圧力容器内壁で仕切られた空間内に存在する溶接構造物表面を対象として検査、予防保全および補修を行う原子炉内構造物の遠隔取扱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽水炉、例えば沸騰水型原子炉の炉内構造物は、高温高圧環境下において十分な耐食性と高温強度を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼またはニッケル基合金によって構成されている。
【０００３】
しかしながら、炉内構造物のうち交換困難な部材については、これらの部材がプラントの長期に及ぶ運転により厳しい環境に曝され、また中性子照射の影響も受け材料劣化の問題が懸念される。特に、炉内構造物の溶接部近傍は、溶接入熱による材料の鋭敏化および引張り残留応力の影響から潜在的な応力腐食割れの危険性を有している。
【０００４】
最近、原子力発電プラントの安定運転のため、予防保全対策として遠隔取扱装置に各種検査装置を取り付け、溶接部近傍の非破壊検査を行ったり、あるいは種々の材料の表面改良予防保全工事、補修工事が行われている。
【０００５】
その中でシュラウド検査装置としては、例えば特開平８−２４０６９０号公報に開示されたものがある。このシュラウド検査装置１は、図８および図９に示すように原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置され、周方向の位置決めを行う走行台車３と、この走行台車３に保持され昇降レール４を介して上下動する検査ヘッド５と、この検査ヘッド５の上下方向の位置決めを行う手段とを備え、炉心シュラウド２の溶接部およびその近傍の炉内構造物にアクセスして非破壊検査による健全性確認を可能としている。
【０００６】
すなわち、シュラウド検査装置１は、炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に２本のレールによる昇降レール４が設けられた検査装置を懸垂し、その昇降レール４の保持部６下端に４本のリンクアームからなるリンク機構７を設け、このリンク機構７の上部をエアシリンダ８によって押すことで、この部分が炉心シュラウド２から離れる方向に移動する。この移動により、反対側に取り付けられている昇降レール４が炉心シュラウド２の壁面に押し付けられるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の遠隔取扱装置としてのシュラウド検査装置１は、図８および図９に示すように全体形状がほぼ直線型であり、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ装置を押し付ける機構であるため、装置を上方から入れ込んだ方位に対して同一の半径方向にしか炉心シュラウド２の外壁面へは接近することができない。
【０００８】
したがって、従来のシュラウド検査装置１では、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ装置を押し付ける機構であることから、炉心シュラウド２の上部胴２ｂから原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウド２の外壁面へ検査ヘッド５を接近させることはできず、この部分の検査、予防保全工事、補修などは不可能であるという課題があった。よって、炉心シュラウド２の全周へ検査ヘッド５を接近させることができないという課題があった。
【０００９】
また、従来の遠隔取扱装置としてのシュラウド検査装置１は、検査装置、予防保全工事用施工装置、補修用ツールなど毎に炉心シュラウド２へ接近あるいは押し付ける装置構成が必要となっており、様々な装置を炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁とバッフルプレートとで囲まれた狭隘部（以下、アニュラス部と称す。）に挿入したり取り出したりする必要があり、取扱作業を困難なものにしていた。加えて、アニュラス部には、図９に示すようにジェットポンプ９が設置され炉心シュラウド２との隙間が狭いため、各種ツールの取り扱いを一層困難なものとしていた。
【００１０】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、炉心シュラウドの外壁全周に亘って接近（アクセス）可能とし、また検査、予防保全、補修などのいかなる工事にも効率よく適用可能な原子炉内構造物の遠隔取扱装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、請求項１記載の発明では、原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウドの上部フランジに設置され、周方向の位置決めを行う走行台車と、この走行台車に保持され、前記炉心シュラウドの胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるＬ型構造物と、このＬ型構造物に取付けられ各種検査および作業のいずれかを行うツールと、このツールを上下方向に駆動する昇降機構と、前記ツールを旋回駆動する旋回機構とを備え、前記Ｌ型構造物は垂直軸および水平軸を有し、水平軸の長さをコアスプレイ配管真下の炉心シュラウド外壁面に斜めに接近可能な長さに設定したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項１によれば、炉心シュラウドの上部フランジに走行台車が設置されているので、上部フランジに沿った周方向の位置決めを容易に行うことができる。この走行台車にＬ型構造物が保持され、このＬ型構造物は炉心シュラウドの胴外壁と原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツールが取り付けられており、ツールを上下方向に駆動する昇降機構と、ツールを旋回駆動する旋回機構とを備えているので、炉心シュラウドの胴外壁部にツールを接近させることが可能となり、また走行台車により炉心シュラウド全周の任意の位置に装置を配置することができる。
また、Ｌ型構造物の水平部の長さは、炉心シュラウドの上部胴から原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下のシュラウド外壁面まで、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来は接近不可能であったガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウド外壁面に容易にアクセスすることが可能となり、当該部分の各種非破壊検査、溶接部近傍への予防保全工事あるいは炉心シュラウド外壁面への補修工事が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車は炉心シュラウドに設置され、この走行台車に設けた車輪により炉心シュラウド全周を走行できる構成としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、走行台車は、炉心シュラウドの上部フランジに直接設置され、そのフランジ形状に基づいた位置決めが可能であり、また車輪による周方向移動を行うことで炉心シュラウド全周の任意の位置に走行台車を配置することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに設置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項１または３記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物を上下に駆動し、かつツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を炉心シュラウド外壁面上で上下に位置決め可能としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３および４の発明によれば、Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに昇降機構を設置したことより、Ｌ型構造物の水平側端面を炉心シュラウドの外壁面上で上下に位置決めすることが可能になる。このため、Ｌ型構造物の水平側端面近傍およびツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を取り付けることにより、炉心シュラウド上下方向の任意の位置での検査，予防保全工事および補修工事が可能となる。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、旋回機構は、Ｌ型構造物の垂直部に設置され、このＬ型構造物を旋回して炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング部直下の炉心シュラウド外周面に、ツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を押付け可能としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明によれば、炉心シュラウド上部胴の外周面、および炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング部真下の炉心シュラウド外周面にＬ型構造物の水平側端面を押し付けることができるようにしたので、炉心シュラウドの任意の位置にツールを配置することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面を各種ツールが水中遠隔で取付可能な結合手段を具備した取付ベースとし、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツールの他、レーザピーニング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業ツールを前記取付ベースにユニット的に取付けまたは交換可能としたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６の発明によれば、各種ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができるので、作業の汎用性を向上させることができる。
【００２６】
請求項７記載の発明では、請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、各種ツールの結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする。
【００２７】
請求項７の発明によれば、結合部近傍には近接距離センサを配置し、結合確認を確実に行うことができるため、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００２８】
請求項８記載の発明では、請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面に各種ツール結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことを特徴とする。
【００２９】
請求項８の発明によれば、Ｌ型構造物の水平部端面にクランプ機構を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。
【００３０】
請求項９記載の発明では、請求項１または８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、レーザピーニング用施工装置を結合する場合、走行台車は炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回可能とし、かつ前記走行台車とＬ型構造物を水中遠隔で取付可能な結合手段を前記走行台車に設けたことを特徴とする。
【００３１】
請求項９の発明によれば、走行台車とＬ型構造物は水中遠隔で取付可能な結合手段を設けたことにより、作業用途を拡大させることが可能となる。すなわち、レーザピーニングを使用した予防保全工事のようにレーザ光を気中伝送させる必要がある場合は、炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回する走行台車とＬ型構造物との結合が可能となる。
【００３２】
請求項１０記載の発明では、請求項１１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置し、その結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、走行台車とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。また、結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことにより、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から炉心シュラウド側を見た縦断面図、図２は図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をアニュラス部側を見た断面図である。なお、炉心シュラウドおよびジェットポンプは、図８および図９と同一の符号を付して説明する。
【００３６】
本実施形態の遠隔取扱装置（装置本体）１０は、図１および図２に示すようにＢＷＲの定期検査などに原子炉圧力容器内の炉心シュラウド２の外周側に位置するジェットポンプ９との間の空間にツールが入るように、図示しない燃料交換機の補助ホイストなどにより吊り下ろされ、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上に走行台車１１部分が着座するように構成されている。
【００３７】
また、遠隔取扱装置１０は、原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置され、周方向の位置決めを行う上記走行台車１１と、この走行台車１１に保持され、炉心シュラウド２の胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁と図示しないバッフルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内で、ジェットポンプ９上部に懸垂されるＬ型構造物２０と、このＬ型構造物２０に取り付けられ各種検査および作業のいずれかを行うツール１３と、このツール１３を上下方向に駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０とを備え、アニュラス部１２内における炉内構造物にツール１３をアクセスして検査、予防保全および補修を可能とするものである。
【００３８】
すなわち、Ｌ型構造物２０は、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置された走行台車１１からジェットポンプ９上方に懸垂されるように走行台車１１に固定されている。そして、Ｌ型構造物２０は、走行台車１１に設置された昇降機構２５を駆動することによりツール１３を上下方向に位置決めすることができる。また、Ｌ型構造物２０は走行台車１１に固定される垂直部としての垂直軸２１と、この垂直軸２１に対して水平方向に連結された水平部としての水平軸２２とを備える。
【００３９】
走行台車１１に設置された走行機構１４には、車輪１５が２つ以上取り付けられ、これらの車輪１５が炉心シュラウド２の上部フランジ３に回転可能に接地している。また、走行台車１１の下部には、図２に示すように炉心シュラウド２のスカート２ｂを両側から挟み込むためのガイド板１６が２枚固定され、これらのガイド板１６がスカート２ｂに倣いながら移動することで、走行台車１１は上部フランジ２ａ上をこのフランジ形状に基づいて旋回可能となる。
【００４０】
したがって、車輪１５による周方向移動であるため、その車輪径と接地位置（シュラウド径）から走行台車１１の周方向位置を検出したり、制御したりすることが可能であり、遠隔取扱装置１０を炉心シュラウド２全周の任意の位置に配置することができる。
【００４１】
さらに、走行台車１１には上記昇降機構２５が設置され、この昇降機構２５は、図２に示すように駆動源であるＡＣサーボモータ２６と、このＡＣサーボモータ２６に取り付けられたボールねじ２７と、このボールねじ２７に一端が固定されかつ他端がＬ型構造物２０に固定される固定部２８とを備えている。したがって、ＡＣサーボモータ２６を駆動させ、その回転力をボールネジ２７を介して固定部２８に伝達し、この固定部２８を上下動させることにより、Ｌ型構造物２０が上下動可能となる。
【００４２】
本実施形態の昇降機構２５では、昇降ストロークが５０〜１５０ｍｍ程度しかとれないため、作業を実施したい炉心シュラウド２の上部胴２ｃの位置によってはそれ以上のストロークが必要であり、この場合には垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプタ２３の長さでストロークを調整するようにしている。
【００４３】
さらに、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０は、Ｌ型構造物２０の垂直軸２１に取り付けられ、この垂直軸２１を回転させることにより、水平軸２２が旋回し、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端面を炉心シュラウド２の外壁面へ接近させることができる構成となっている。
【００４４】
すなわち、旋回機構３０は、垂直軸２１に固定板３１を介して固定した密閉容器３２と、この密閉容器３２内に収納したＡＣサーボモータ３３と、このＡＣサーボモータ３３の回転力を伝達する作動連結部３４と、この作動連結部３４に噛み合って垂直軸２１の外周面に固着されたギヤ３５とを備える。
【００４５】
したがって、旋回機構３０は、ＡＣサーボモータ３３を駆動させ、その回転力を作動連結部３４を介してギヤ３５に伝達し、このギヤ３５を回転させることにより、Ｌ型構造物２０が旋回可能となる。この場合、Ｌ型構造物２０の旋回角度の制御は、ＡＣサーボモータ３３の回転数を制御することにより行う。
【００４６】
ここで、密閉容器３２は垂直軸２１に固定されているので、ツール１３と水平軸２２との結合時も干渉することなく結合作業を行うことが可能である。また、Ｌ型構造物２０の水平軸２２上部には、何等部品が配置されていないので、炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部直下にＬ型構造物２０の水平軸２２を配置させることが可能になる。
【００４７】
さらに、密閉容器３２は、装置本体としての遠隔取扱装置１０の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部１２などの狭隘部での作業性が向上し、作業時間を短縮させることができる。ツール１３の形状，重量によっては、オペレーションフロア上で予めツール１３をＬ型構造物２０に取り付けておき、そのまま水中に設置することも可能である。この場合、本遠隔取扱装置１０の水中での吊バランスによっては、密閉容器３２内に重りを入れてバランスをとることも可能である。
【００４８】
ところで、図３および図４（Ａ），（Ｂ）に示すように炉心シュラウド２の上部胴２ｃからは、原子炉圧力容器１７側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９がそれぞれ配置されている。
【００４９】
このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の長さは、ガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下の炉心シュラウド２外壁面まで斜めに接近可能な長さに設定されている。
【００５０】
すなわち、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の長さは、コアスプレイ配管１９横からガイドロッド１８真下までの長さが必要であり、本遠隔取扱装置１０では予め水平軸２２の長さを約７００〜８５０ｍｍ程度に調整してＬ型構造物２０を構成している。そして、本遠隔取扱装置１０を吊り降ろした位置と作業や検査を実施したい炉心シュラウド２の外壁面との位置調整は、旋回機構３０によりＬ型構造物２０の旋回角度を調整して行う。
【００５１】
Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端下部には、水中遠隔操作によりツール１３（図１〜図３の場合は検査ツール）が取り付けられている。この水平軸２２の先端下部がツール１３の取付ベースとなり、この取付ベースに対してツール１３がユニット的に取付けまたは交換可能とされる。ここで、図１〜図３で用いられる検査ツールとしては、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどが挙げられる。また、水平軸２２の先端下部に取り付けられるツール１３は作業ツールでもよく、この作業ツールとしては、例えば予防保全で使用するレーザピーニング，ショットピーニングなどのツールが挙げられる。
【００５２】
また、水平軸２２の先端下部には、水圧または空圧シリンダを使用したクランプ機構３６が設置され、このクランプ機構３６によりツール１３の先端を固定し、ツール１３結合後の脱落防止を図っている。
【００５３】
その結合部近傍には、近接距離センサ３７が配置され、この近接距離センサ３７でツール１３の位置を確認可能な構成となっている。これは、遠隔取扱装置１０を水中に入れる前に、オペレーションフロアなどの気中で事前に結合時の水平軸２２とツール１３の距離を測定しておき、水中において結合後、この近接距離センサ３７の測定値と比較し、結合状態を確認しようとするものである。
【００５４】
上記のように図１〜図３はツール１３としては検査ツールを用いたものであり、この検査ツールには例えば水中ＴＶカメラなどの検査ヘッド３８が取り付けられる。この検査ヘッド３８は、その取付部３９がラック４０ａ，ピニオン４０ｂ，ギヤ４０ｃなどの作動連結部４０を介してＡＣサーボモータ４１の駆動軸と作動連結されている。したがって、ＡＣサーボモータ４１を駆動させると、その回転力がギヤ４０ｃを介してピニオン４０ｂを回転させることで、このピニオン４０ｂと噛み合うラック４０ａが上方または下方に移動する。すると、取付部３９を介して検査ヘッド３８を昇降ガイド４２に沿って上下させることにより、炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態における走行台車１１，昇降機構２５および旋回機構３０などの駆動機構は、例えばオペレーションフロアに設置された制御盤によって遠隔にて駆動制御される。
【００５６】
図５は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第１変形例を示す構成図である。なお、前記第１実施形態と同一または対応する部分には同一の符号を付して説明する。以下の変形例および実施形態も同様である。
【００５７】
この第１変形例の昇降機構２５ａでは、走行台車１１にＡＣサーボモータ４３を直接固定し、このＡＣサーボモータ４３の駆動軸にギヤ４４を取り付け、このギヤ４４と噛み合うギヤ４５をピニオン４６と同一軸に取り付け、この軸も走行台車１１側に固定されている。そして、ピニオン４６は垂直軸２１の周面に固定したラック４７と噛み合うように設けられている。
【００５８】
したがって、ＡＣサーボモータ４３を駆動させると、その回転力がギヤ４４およびギヤ４５を介してピニオン４６を回転させることで、このピニオン４６と噛み合うラック４７が上方または下方に移動する。すると、Ｌ型構造物２０が上下して炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００５９】
図６は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第２変形例を示す構成図である。
【００６０】
この第２変形例の昇降機構２５ｂでは、垂直軸２１の上部２１ａに対してその下部２１ｂが分離構成され、垂直軸２１の上部２１ａにＡＣサーボモータ４８を直接固定し、このＡＣサーボモータ４８の駆動軸にギヤ４９を取り付け、このギヤ４９と噛み合うギヤ５０をピニオン５１と同一軸に取り付け、この軸も垂直軸２１の上部２１ａ側に固定されている。そして、ピニオン５１は垂直軸２１の下部２１ｂに固定したラック５２と噛み合うように設けられている。
【００６１】
したがって、ＡＣサーボモータ４８を駆動させると、その回転力がギヤ４９およびギヤ５０を介してピニオン５１を回転させることで、このピニオン５１と噛み合うラック５２が上方または下方に移動する。すると、Ｌ型構造物２０の下部２１ｂが上下して炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００６２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００６３】
通常の定期検査で取り外す機器を取り外した後、炉水を保持した状態で遠隔取扱装置１０を原子炉圧力容器１７内の炉心シュラウド２の外周側に位置するジェットポンプ９との間にツール１３が入るように吊り下げる。そして、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに走行台車１１を着座させた後、走行台車１１を上部フランジ２ａ上を旋回させることで、遠隔取扱装置１０を炉心シュラウド２全周の所望の位置に配置する。
【００６４】
次いで、図２に示す昇降機構２５を作動させて各種検査および作業のいずれかを行うツール１３を炉心シュラウド２の外壁面に対して上下方向の位置決めを行った後、図１に示す旋回機構３０を作動させてツール１３を炉心シュラウド２の外壁面へ接近させることにより、ツール１３に設けられた検査ヘッド３８で検査を行うことが可能となる。
【００６５】
このように本実施形態によれば、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに走行台車１１が設置されているので、上部フランジ２ａに沿った周方向の位置決めを容易に行うことができる。この走行台車１１にＬ型構造物２０が保持され、このＬ型構造物２０は炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器１７の内壁とバッフルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内に懸垂されるとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツール１３が取り付けられており、このツール１３を上下方向に駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０とを備えているので、炉心シュラウド２の胴外壁部にツール１３を接近させることが可能となる。
【００６６】
また、走行台車１１は、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに直接設置され、そのフランジ形状に基づいた位置決めが可能であり、また車輪１５による周方向移動を行うことで、炉心シュラウド２全周の任意の位置に走行台車１１を配置することができる。したがって、走行台車１１により炉心シュラウド２全周の任意の位置に遠隔取扱装置１０を配置することができる。
【００６７】
さらに、走行台車１１にＬ型構造物２０が一体で保持されており、またアニュラス部１２内のジェットポンプ９上部に懸垂されたＬ型構造物２０は、上下方向に位置決めする昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を走行台車１１またはＬ型構造物２０自体に設け、また旋回を行う旋回機構３０を備えているので、炉心シュラウド２の任意の胴外壁部に接近させることが可能となる。ここで、昇降機構２５では十分なストロークが得られない場合は、垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプタ２３の長さで高さ方向を調整することができる。
【００６８】
したがって、Ｌ型構造物２０および走行台車１１のいずれかに昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を設置したことより、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面を炉心シュラウド２の外壁面上で上下に位置決めすることが可能になる。このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面に取り付けたツール１３の長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化したものを取り付けることにより、炉心シュラウド２の上下方向の任意の位置での検査、予防保全工事および補修工事が可能となる。
【００６９】
また、炉心シュラウド２の上部胴２ｃの外周面、および炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部真下の炉心シュラウド２外周面にＬ型構造物２０の水平側端面を押し付けることができるようにしたので、炉心シュラウド２の任意の位置にツール１３を配置することができる。
【００７０】
さらに、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面には、水中遠隔で取付可能なクランプ機構３６を具備しているので、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツール，レーザピーニング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業ツール、補修作業ツールの取付け，交換が可能となる。これにより、作業ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができるので、作業の汎用性を向上させることができる。
【００７１】
そして、その結合部近傍には、近接距離センサ３７を配置し、結合確認を確実に行うことができるため、信頼性の高い遠隔取扱装置１０を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。また、Ｌ型構造物２０の水平部２２端面にクランプ機構３６を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。
【００７２】
Ｌ型構造物２０の水平部２２の長さは、炉心シュラウド２の上部胴２ｃから原子炉圧力容器１７側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下のシュラウド外壁面まで、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来は接近不可能であったガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下の炉心シュラウド２の外壁面に容易にアクセスすることが可能となり、当該部分の各種非破壊検査、溶接部近傍への予防保全工事あるいは炉心シュラウド外壁面への補修工事が可能となる。
【００７３】
Ｌ型構造物２０を旋回させるＡＣサーボモータ３３を収納する密閉容器３２をＬ型構造物２０の垂直軸２１に配置したことにより、アニュラス部１２での遠隔取扱装置１０の着脱作業が容易になり、またＬ型構造物２０の水平軸２２の形状を簡素化したため、炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部直下にＬ型構造物２０の水平軸２２を配置することが可能になる。
【００７４】
また、この密閉容器３２は遠隔取扱装置１０の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部１２などの狭隘部での作業性を高め、作業時間を短縮させることができる。
【００７５】
図７は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第２実施形態を示す斜視図である。本実施形態は、作業ツールとしてシュラウド予防保全工事の一つであるレーザピーニング装置を使用した例である。そして、図７はレーザピーニング施工工事におけるオペレーションフロアから炉心シュラウドの上部フランジまでの装置構成を示したものである。
【００７６】
図７に示すように、レーザピニング施工工事では、オペレーションフロア５５にレーザ発振器５６を設置し、このレーザ発振器５６から出射されたレーザ光は遮光管５７を通り、ミラーボックス５８内で９０度下向きに反射された後、上部導光管５９を経て炉内に入る。
【００７７】
炉内では、炉中心における上部格子板５４に設置した走行台車である旋回台車６０上に設けたミラーボックス６１内で９０度横向きに反射させ、遠隔取扱装置１０内を通り、レーザ施工装置に導かれる。なお、レーザピーニング工事は施工が複雑で、旋回台車６０も大型化するため、Ｌ型構造物２０と旋回台車６０を一体でアニュラス部１２へ取り付けるのは困難である。
【００７８】
このため、本実施形態では、旋回台車６０とＬ型構造物２０を水中遠隔で取付可能な結合手段を旋回台車６０に設け、その結合後にクランプ機構６２によりＬ型構造物２０を固定し、結合後の脱落防止を図っている。
【００７９】
旋回台車６０の走行・固定方式は、Ｌ型構造物と一体型でも可能であるものの、本実施形態のようにＬ型構造物２０と旋回台車６０は、水中遠隔で取付可能なクランプ機構６２を具備することにより、作業用途を拡大させることが可能となる。すなわち、レーザピーニングを使用した予防保全工事のように炉心を中心として炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上を旋回する大型の旋回台車６０とＬ型構造物２０との結合が可能となる。
【００８０】
旋回台車６０とＬ型構造物２０との水中遠隔結合部には、結合後の脱落防止を図るクランプ機構６２、およびその結合部近傍には図示しない近接距離センサを配置し、結合時の健全性を確認することができるので、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来では接近が困難であった炉心シュラウのド上部胴から原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウドの外壁面まで、容易にアクセスすることが可能となり、また炉心シュラウド全周の高さ方向をも含めた任意の位置にツールを配置することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の遠隔取扱装置は、先端に取付けるツールを自由に選択できるため、検査，予防保全，補修作業に応用でき、ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができることから、作業の汎用性を高めることが可能となる。
【００８３】
さらに、本発明によれば、結合部にクランプ機構を配置したことにより、ツール結合後の脱落を防止する一方、結合部近傍に近接距離センサを配置したことにより、結合の確認を確実に行えるため、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することができる。
【００８４】
さらにまた、本発明の遠隔取扱装置は、水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部などの狭隘部での作業性が高まり、作業時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から炉心シュラウド側を見た縦断面図。
【図２】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をアニュラス部側を見た断面図。
【図３】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をガイドロッドおよびコアスプレイ配管近傍に設置した状態を示す斜視図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はガイドロッドおよびコアスプレイ配管の設置状態を示す概略正面図，概略平面図。
【図５】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第１変形例を示す構成図。
【図６】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第２変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第２実施形態を示す斜視図。
【図８】遠隔取扱装置の従来例としてシュラウド検査装置を原子炉圧力容器側からシュラウド側を見た縦断面図。
【図９】図８のシュラウド検査装置をアニュラス部側を見た断面図。
【符号の説明】
２  炉心シュラウド
２ａ  上部フランジ
９  ジェットポンプ
１０  遠隔取扱装置（装置本体）
１１  走行台車
１２  アニュラス部
１３  ツール
１４  走行機構
１７  原子炉圧力容器
１８  ガイドロッド
１９  コアスプレイ配管
２０  Ｌ型構造物
２１  垂直軸（垂直部）
２２  水平軸（水平部）
２５  昇降機構
２６  ＡＣサーボモータ
２７  ボールねじ
２８  固定部
３０  旋回機構
３１  固定板
３２  密閉容器
３３  ＡＣサーボモータ
３４  作動連結部
３６  クランプ機構
３７  近接距離センサ
３８  検査ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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