(57)【要約】      （修正有）【課題】炉心の十分上のブリッジまたは他の燃料補給構造を使用することなく、原子炉内で検査および操作ツールを位置決めするデバイスを提供する。【解決手段】デバイスは、制限された移動を許す締め付けを介して、スチームダムのような原子炉内構造体に選択的に接合できる。クランプは、構造体に対するデバイスの制御された正確な位置決めを可能にする１つまたは複数のローラを備える。デバイスは、ツールを固定できる延長部を備え、接合構造の選択的係合解除により、実装構造上の障害物の上を移動できる。デバイスは制御装置を含み、原子炉の外側に居る作業者が、静的構造体に取り付けられながらデバイスを移動できる。制御装置は、検査ツールを延長部で別の方向に動かせる。デバイスは、水中で使用することも他の流体に浸漬することもでき、原子炉の外の作業者から電力供給または直接的なインタフェースを可能にする電力線または機械延長部を備える。【選択図】図１
2017102111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停止原子炉に用いられる位置決め装置（１００）であって、
前記原子炉のスチームダム（１５）の両側で締め付けるように構成され、前記スチームダム（１５）に沿って前記装置を周方向に移動させ、前記スチームダム（１５）に対して前記装置の半径方向（２９０）および垂直方向（２９１）の移動を防ぐクランプと、
前記クランプから伸長可能でツールを保持するように構成されるアーム（１９０）と、を備える
位置決め装置（１００）。
【請求項２】
前記クランプが、前記スチームダム（１５）の両側に回転するように構成された少なくとも２つのローラ（１６１、１６２）を含む、請求項１記載の装置。
【請求項３】
それぞれが少なくとも２つのローラ（１６１、１６２）を含む複数の転動アーム（１１０）をさらに備え、前記２つのローラ（１６１、１６２）のうちの第１のローラ（１６１）が前記転動アーム（１１０）の転心（１６５）に位置付けられ、前記２つのローラ（１６１、１６２）の第２のローラ（１６２）が前記転心（１６５）から離れて位置付けられ、前記第２のローラ（１６２）が前記スチームダム（１５）の前記第１のローラ（１６１）の反対側で回転する、請求項２の装置。
【請求項４】
前記複数の転動アーム（１１０）がそれぞれ前記転心（１６５）で回転自在に接合するフレーム（１５５）と、
前記転動アーム（１１０）の１つと前記フレーム（１５５）との間にそれぞれが接続された複数の空気圧シリンダ（１１２）と、をさらに備える、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記伸長可能アーム（１９０）が前記装置に対し半径方向（２９０）および垂直方向（２９１）の少なくとも一方に移動可能とされる、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記クランプから垂直方向（２９１）上方に延在する駆動ロッド（１８０）をさらに備え、前記駆動ロッド（１８０）が、前記クランプおよび前記アーム（１９０）の少なくとも１つに連結して前記駆動ロッド（１８０）の回転によって動かす、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記駆動ロッド（１８０）が垂直に移動可能で、前記クランプおよび前記アーム（１９０）の１つのみに連結して動かす、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記スチームダム（１５）に沿って円周方向に前記クランプを駆動するように構成された伝動装置（１８７）をさらに備え、前記駆動ロッド（１８０）が、前記アーム（１９０）および前記伝動装置（１８７）と噛み合うように構成された歯車（１８５）を含み、前記駆動ロッド（１８０）の回転によって前記アーム（１９０）を伸長させるかまたは前記装置を円周方向に動かす、請求項７記載の装置。
【請求項９】
停止原子炉に使用される位置決め装置（１００）であって、
フレーム（１５５）と、
前記フレーム（１５５）に接合される複数のローラ対であって、各ローラ対に前記フレーム（１５５）を前記原子炉の構造体に締め付け固定するように移動可能な２つのローラ（１６１、１６２）が含まれ、前記２つのローラ（１６１、１６２）は、締め付け時に、前記フレーム（１５５）を前記構造体に対して第１の方向に移動させ、前記第１の方向に垂直な第２の方向に前記フレーム（１５５）を移動させない、ローラ（１６１、１６２）対と、
前記フレーム（１５５）から伸長可能でツールを保持するように構成されているアーム（１９０）と、
を備える位置決め装置（１００）。
【請求項１０】
前記第１の方向は角度方向であり前記第２の方向は半径方向（２９０）であり、前記装置が水中で動作可能に構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
締め付け時に、前記ローラ（１６１、１６２）対の一方のみ（１６２）が、前記第１の方向に移動でき前記第２の方向に移動できない、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記フレーム（１５５）に回転自在に接合された複数のクランプアーム（１１０）をさらに備え、
各クランプ対は、対応する前記クランプアーム（１１０）の１つに、前記２本のローラ（１６１、１６２）が前記クランプアーム（１１０）の転心（１６５）に対して離間された状態で取り付けられている、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
対応する前記クランプアーム（１１０）の１つと前記フレーム（１５５）との間にそれぞれ接合された複数の伸長可能な連結器（１１２）をさらに備え、前記伸長可能な連結器（１１２）が伸長、収縮するように構成されて前記対応するクランプアームを転動させ、前記構造体の両側を前記ローラ（１６１、１６２）で締め付ける、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記２つのローラ（１６１、１６２）のうちの少なくとも１つを強制的に回転させるように構成された駆動部をさらに備え、前記フレーム（１５５）を前記第１の方向に駆動する、請求項９記載の装置。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記アーム（１９０）を前記第２の方向に選択的に伸長または収縮させるようにさらに構成されている、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記駆動部は、前記フレーム（１５５）に接続され２つの位置の間を移動可能な駆動ロッド（１８０）を含み、前記２つの位置のうちの第１の位置で転動したとき前記駆動ロッド（１８０）は前記アーム（１９０）を前記第２の方向に伸長または収縮させ、前記２つの位置のうちの第２の位置で転動したとき前記駆動ロッド（１８０）は前記フレーム（１５５）を前記第１の方向に駆動する、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記構造体は、前記原子炉のスチームダム（１５）であり、
前記装置には、前記フレーム（１５５）に接合されると共に、前記スチームダム（１５）の上端の周りに回転し、前記フレーム（１５５）の垂直方向（２９１）の動きを防止するように構成された複数の上端ローラがさらに設けられている、
請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
原子炉内のスチームダム（１５）の両側に締め付けられた複数のローラ（１６１、１６２）を有する装置を用いて停止原子炉を検査する方法であって、前記装置には、前記装置に検査デバイスを固定するように構成された伸長可能なアーム（１９０）が設けられ、前記装置には、前記原子炉の外側の作業者に前記装置から垂直に上方に延びる選択的な操作ポールが設けられ、方法が、
第１の位置で前記操作ポールを回転させて、前記ローラ（１６１、１６２）を回転させ前記装置を前記スチームダム（１５）に沿って円周方向に移動させることと、
前記操作ポールを第２の位置に移動させることと、
前記操作ポールを前記第２の位置で回転させて、前記アーム（１９０）を前記スチームダム（１５）から半径方向（２９０）に移動させることと、を含む
停止原子炉を検査する方法。
【請求項１９】
前記ローラ（１６１、１６２）の少なくとも１つ（１６２）を解放して前記スチームダム（１５）上の円周の上の構造体に乗り上げさせることをさらに含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記操作ポールを前記第２の位置に移動させることが、前記操作ポールを垂直に持ち上げて、前記ローラ（１６１、１６２）から係合解除させ前記アーム（１９０）に係合させることを含み、
前記装置が、前記回転、移動、および回転の間中、水中にある、
請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、原子炉に用いられる位置決め装置および原子炉を検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、ＢＷＲのような原子炉で使用可能な、関連技術の原子炉炉心隔壁１０の選択的な図である。炉心隔壁１０は、原子炉圧力容器（図示せず）の隔壁１０と内壁との間に形成された環状空間である降下管領域２０内に配置されてもよく、流体の冷却剤流を受け、冷却剤流を炉心３０の底部に入れるために下方に導く。隔壁１０は、炉心３０を取り囲む円筒構造であってもよく、これらの隔壁１０の対向する半径方向の側部の下方および上方の冷却剤流に原子炉を仕切る。１つまたは複数のジェットポンプ組立体４０は、環状部２０を整列させこのように冷却剤流を向ける。
【０００３】
冷却剤は、炉心隔壁１０を超えて下方に向けられた後、隔壁１０の内部の炉心３０を通って上昇する。炉心３０には、典型的には、作動中の原子力分裂によって熱を発生させるいくつかの燃料集合体（図示せず）が配置され、冷却剤の出る炉心３０は、非常に活力があり沸騰する能力を有する。このエネルギの高い流体は、炉心３０および隔壁１０の中を上昇し出て、場合によっては蒸気分離乾燥構造に入り、最終的にエネルギ流を電気に変換するタービンおよび発電機に流れる。隔壁１０の頂部１５は、このような乾燥構造の下で終了してもよいし、様々な炉心設備は、スチームダムと呼ばれることがある頂部１５の周りに隔壁１０上に載置されるか接合されてよい。１つまたは複数のガセット１６を隔壁１０の頂部１５の周りに整列されて、シュラウドヘッド（図示せず）、煙突、または乾燥構造を支持または接合してもよい。
【０００４】
燃料停止または他の補修期間のような停止原子炉の間、原子炉容器を開けて検査し、容器の内部構造を取り除いてもよい。停止中に、原子炉の上方および炉心３０および隔壁１０の上６〜９メートル（２０〜３０フィート）のブリッジおよびトロリーのような積載設備は、炉心３０内で新しい燃料集合体を移動して装填することができる。隔壁１０、炉心３０および／または他の任意の構成要素の視覚検査は、この時間中に原子炉上のブリッジまたは他の積載機器から操作されるビデオまたはカメラ機器で達成され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１３５９０４号明細書
【発明の概要】
【０００６】
例示的な実施形態には、正確な位置決めと最小限の振動で原子炉内の検査または機械の据付けに使用可能なデバイスが設けられる。例示的なデバイスは、原子炉内の静的構造体の異なる側面を付勢するローラが設けられ、その結果、構造体にしっかりと固定されながら、少なくとも１つの方向に例えば回転することによってデバイスが移動され得る。例示的なデバイスは、カメラ、超音波エミッタ、または任意の他の検査デバイスまたはツールで使用可能であり、拡張可能なアームに取り付けられて、原子炉内の場合によっては深い所望の場所に正確な位置で到達する。例示的なデバイスは、回転可能なアームにローラを取り付けてもよく、アームを回転および／または付勢することによってローラが取付構造と選択的に係合させられ得る。デバイスがアーム上に複数のローラ対をそれぞれ含む場合、個々の対はよって係合解除され得て、他のローラ対によって移動可能に締め付けられたままで、構造からのガセットまたは他の突起を乗り越える。このような選択的な係合解除および付勢は、空気圧シリンダまたはアクチュエータのような拡張可能な連結器によって駆動することができる。例示的なデバイスは、作業者が原子炉の上方に位置する一方で、デバイスが浸漬され、原子炉の深部のスチームダムに取り付けられる場合など、上方からデバイスを制御するために使用可能な制御装置または機械的な延長部をさらに含む。駆動ロッドのような延長部を回転させて、静的構造体上に取り付けたままデバイスを一方向に動かすことができる。延長部はさらに、異なる位置に移動され回転されて、検査デバイスまたはツールを別の方向に動かすことができる。追加のローラ、連結器、フレーム、および案内構造は、例示的なデバイスが確実に所望の方向にのみ固定および移動可能であることを保証してもよい。例示的な方法は、延長部を回転させて装置を構造体の周りに移動させ、延長部を再配置し、次に再配置された延長部を回転させ、検査デバイスまたは機械を個別に移動させて、そのようなデバイスを操作することを含む。移動中、任意のローラまたはクランプを解放または移動して、構造体の突出部または他の干渉部分を避けてもよい。
【０００７】
例示的な実施形態は添付の図面を詳細に説明することにより明らかになるであろう。添付の図面では、同様の要素は、同様の参照番号によって示されているが、これらは単に例示として与えられるだけで、それの表す用語を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】関連技術の原子力発電炉炉心障壁の図である。
【図２】スチームダムに取り付けられた例示的な実施形態の検査組立体の図である。
【図３】図２の例示的な実施形態の検査組立体の別の図である。
【図４】図２からの例示的な実施形態の検査組立体の外形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書は特許文献であるので、それを読んで理解する際には、一般的な広範な構築規則を適用する必要がある。この文書に記載され示されている全ては、添付の特許請求の範囲内に入る主題の一例である。本明細書で開示された特定の構造的および機能的詳細は、例示的な実施形態または方法をどのように作成および使用するかを説明する目的に過ぎない。本明細書に具体的に開示されていないいくつかの異なる実施形態は特許請求の範囲に含まれ、したがって、特許請求の範囲は多くの代替形態で具体化されてもよく、本明細書に記載された例示的な実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。
【００１０】
第１、第２などの用語は、ここでは様々な要素を説明するために使用されるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。例えば、例示的な実施形態の範囲から逸脱することはなく、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、１つまたは複数の関連する記載されたアイテムの任意のおよび全ての組み合わせを含む。
【００１１】
ある要素が、別の要素に、「接続されている」（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）、「連結されている」（ｃｏｕｐｌｅｄ）、「結合されている」（ｍａｔｅｄ）、「取り付けられている」（ａｔｔａｃｈｅｄ）、または「固定されている」（ｆｉｘｅｄ）と言及されている場合、他の要素に直接に接続または連結され得るし介在要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続されている」または「直接連結されている」と言及される場合、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の単語は、同様の態様（例えば、「間」対「直接間」、「隣接」対「直接隣接」など）で解釈されるべきである。同様に、「通信可能に接続された」などの用語は、無線で接続されているか否かにかかわらず、仲介デバイス、ネットワークなどの２つのデバイス間の情報交換経路の全ての変形を含む。
【００１２】
本明細書で使用されるように、記載が他に「ｏｎｌｙ」、「ｓｉｎｇｌｅ」、および／または「ｏｎｅ」のような言葉で明示的に示さない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、単数形および複数形の両方を含むことが意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、および／または「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、ステップ、動作、要素、アイデア、および／または構成要素の存在を特定し、但し、それら自身、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、アイデア、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう。
【００１３】
以降に説明する構造および動作は、図面に記載および／または注記した順序からはずれてもよいことにも留意すべきである。例えば、連続して示された２つの動作および／または図形は、実際には同時に実行されてもよく、または関係する機能／動作に応じて時には逆の順序で実行されてもよい。同様に、以降に説明する例示的な方法内の個々の操作は、個別にまたは逐次的に繰り返し実行されて、以降に説明する単一の操作以外のループまたは他の一連の操作を提供してもよい。以降に説明される特徴および機能を有する任意の実施形態は、任意の実行可能な組み合わせで、例示的実施形態の範囲内に入ると推測されるべきである。
【００１４】
原子炉心を燃料補給ブリッジ、トロリー、クレーンなどの炉心より数メートル上の燃料補給機器からそのような燃料補給機器によって支持されたカメラまたは他のビデオ撮影機器を用いて目視検査することは検査結果が劣ることを、発明者は新たに認識した。例えば、トロリーの動きや操作機器からの振動、あるいはブリッジ上の人の歩行によって、トロリーによって支えられながら数十フィート下の距離を炉心の中に延在するカメラは、そのような振動によって画質と検証可能な位置を失う可能性がある。燃料補給機器の動きおよび距離のために、さらに、超音波検査器のような何れのカメラまたは他の検査デバイスの検査される対象物に対する位置を確認することが困難になる。したがって、停止中に原子炉から数メートル上の燃料補給機器から行われる検査では、通常、いくつかの異なる位置確認機構、および、人による移動または振動の回避が必要であり、若しくは、満足のいくまで検査が繰り返されなければならない。
【００１５】
発明者は、原子力発電プラントにおける検査およびツール使用活動が、燃料補給ブリッジまたは原子炉周辺など、上方で実行され目標から半径方向にオフセットされた場合、目標が作業者の直下ではないので、有効なツール使用を妨げることをさらに新たに認識した。このような状況では、作業者は、寄りかかりおよび／またはツールに斜めの作業軌道を適用するのを余儀なくされ、視認を複雑にし、目標および目標に対するユーザの正確な半径方向または垂直方向の位置決めを決定することが困難になる。以降に説明する例示的な実施形態は、例示的な実施形態によって可能にされた独特の解決策により、発明者によって認識されたこれらおよび他の問題に対処する。
【００１６】
本発明は、原子炉および類似の環境下で使用可能な検査デバイスである。本発明とは対照的に、以降に論じられるいくつかの例は、本発明としておよび／または本発明と関連して使用され得る様々な異なる構成の一部を示す。
【００１７】
図２および図３は、原子炉内で使用可能な例示的な実施形態の検査組立体１００の図である。図２に示すように、組立体１００は、図１の隔壁１０のような、炉心障壁の頂部にあるスチームダム１５と組み合わせて使用することができる。組立体１００が再び、組立体１００がスチームダム１５（図２）上で可能な移動を示す方向で、スチームダム１５のない状態で、図３に示される。例示的な実施形態の組立体１００は、スチームダム１５に取り外し可能に接合し、その周囲を移動可能であり、スチームダム１５から機器および原子炉構成要素を検査することができる。例えば、組立体１００は、１つまたは複数の上端ローラ１５０を備えてもよく、これによって組立体１００がスチームダム１５の縁部またはフランジ上に垂直方向に着座でき、上端ローラ１５０が回転している間に、スチームダム１５に沿って円周方向（図３の方向２１５）に移動できる。
【００１８】
スチームダム１５は、原子炉の炉心内の相対的に構造に固定されかつ近いので、例示的な実施形態の組立体１００は、上端ローラ１５０がスチームダム１５上を転動し、スチームダム１５に沿って他の所望の位置に角度的に移動可能となることにより、有利には、そのような構造から検証可能で一定の垂直位置に位置付けられる。上端ローラ１５０は、円周方向（図３の方向２１５）における所望の移動または静的な位置決めを容易にするために、自由にまたは選択的に回転可能であり、局所モータまたは機械的駆動装置によって駆動されてもよい。
【００１９】
例示的な実施形態の組立体は、スチームダム１５の縁部またはフランジに取り外し可能に接合する構造をさらに含んで、所望の半径方向位置に組立体１００を固定することができる。例えば、クランプローラの１つまたは複数の対は、ガセット１６および他の構造体が突出するスチームダム１５のフランジに接合してもよい。図４に示されるように、一対の内側クランプローラ１６１および外側クランプローラ１６２はスチームダム１５の対向垂直側に係合されてよい。一対の内側および外側のローラ１６１、１６２により、組立体１００は、スチームダム１５の縁部またはフランジに放射状に着座し、ローラ１６１、１６２の回転によって、スチームダム１５に沿って円周方向に（図３における方向２１５）移動され得る。この係合が、内側および外側のクランプローラ１６１および１６２がスチームダム１５上を回転することで、構造から検証可能で一定の半径位置で（図３で方向２９０が半径である）、組立体１００の位置決めをさらに容易にする。ローラ１６１、１６２は、円周方向（図３の方向２１５）に所望の移動または静的位置決めを容易にするために、局所モータでまたは機械的駆動装置で自由にまたは選択的に回転可能であり駆動もされてもよい。ローラ１６１および１６２を回転させるために使用可能な機械的駆動装置の一例を図４に関連してさらに以降に説明する。
【００２０】
例示的な実施形態の検査組立体１００は、潜在的に他の方向に移動可能であるが、スチームダム１５に取り付けられている間は半径方向（図３の方向２９０）に静止したままであり得る。このように、例示的な組立体１００は、スチームダム１５と続けて位置付けされ、例示的な実施形態組立体１００の何れの構造の検査がスチームダム１５に対して公知の関係で検証されてよい。内部クランプローラ１６１および外部クランプローラ１６２は、スチームダム１５の反対側に強制的に着座して、半径方向（図３の方向２９０）に組立体１００を固定する。例えば、図２に示すように、外側ローラ１６２は、転心１６５の周りを揺動する回転可能な付勢アーム１１０に接続されて、外側ローラ１６２を転心１６５の周りに方向２１０（図３）に移動させる。内側ローラ１６１は、転心１６５の軸の近くまたは上に直接でもよく、外側ローラ１６２は、内側ローラ１６１とでスチームダム１５にトルクをかけるか締め付けてもよい。このような間隔は、転心１６５における内側ローラ１６１と外側ローラ１６２との間のトルクアームを生成し、組立体１００の半径方向移動並びに組立体１００の２１０方向（図３）への回転の両方を防止する。当然のことながら、他の接合構造は例示的な組立体１００をスチームダム１５と選択的に噛み合わせてもよく、接合構造は、ばねベースのローラ締め付け、または弾性若しくは機械的締め付けおよび取付けを含む。
【００２１】
例示的な実施形態の組立体１００をスチームダム１５に接合させる任意の構造は、選択的に係合解除されてガセット１６を回避してもよく、または、角度方向（図３の方向２１５）にスチームダム１５に沿って移動するのを妨げる他の構造を考慮してもよい。そのような係合解除は、例示的な組立体１００がスチームダム１５に別に固定して取り付けられるのを干渉しなくてもよい。例えば、外側クランプローラ１６２は、スチームダム１５の頂部フランジから突出するガセット１６に出会うと、選択的に係合解除されるかまたは移動可能であり、これにより、組立体１００が、スチームダム１５から離れることなく、スチームダム１５に沿って周方向に移動を続けてもよい。そのような移動は、ばね抵抗性押しアーム１１０および外側ローラ１６２によってスチームダム１５に締め付けることができ、若しくは、選択的係合解除は、図２に示すように付勢シリンダ１１０を空気圧シリンダ１１２で回転させることによって達成されてもよい。
【００２２】
例えば、空気圧シリンダ１１２は、組立体１００まで走る空気圧ライン（図示せず）からまたは遠隔制御されたアクチュエータからの作動によって、付勢アーム１１０を方向２１０（図３）に回転させてもよい。このような空気圧シリンダ１１２の作動は、方向２１２（図３）に伸長または収縮を引き起こし、外部クランプローラ１６２を方向２１０（図３）にスチームダム１５に向かってまたは離れるように選択的に回転させる。空気圧シリンダ１１２の収縮の場合、外側ローラ１６２は、スチームダム１５およびその上のガセット１６から離れて回転されてもよい。このような移動によって、例示的な組立体１００がスチームダム１５に沿って角度方向２１５（図３）に移動しているときに、外側ローラ１６２がガセット１６を通り越せる。空気圧シリンダ１１２の伸長の場合、外側ローラ１６２は、上記のようにしてスチームダム１５に向かって転動し、組立体１００を移動可能に固定してもよい。
【００２３】
例示的な実施形態の検査組立体１００は、一対のアーム１１０を含んでよく、図２および図３に示すように、それぞれ、ローラ１６１および１６２並びに空気圧シリンダ１１２が単一の剛性フレーム１５５に接合されている。共通のフレーム１５５に接続する複数の付勢アーム１１０を使用することにより、１つのアーム１１０が締め付けられたままでローラ１６１および１６２がスチームダム１５に付勢されている限り、ローラの再配置を可能にし、障害物を回避することが可能である任意の他の付勢アーム１１０の選択的係合解除が、組立体１００を半径方向（図３の方向２９０）にスチームダム１５に固定された状態で可能である。すなわち、他の固定されたローラにより、フレーム１５５の方向２９０または２１０（図３）における擬似（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）動作の可能性なく、ローラ１６２は、ガセット１６または他の物体の上を個々に踏み越えてもよい。このようにして、作業者はガセット１６などの障害物に接近または当接するローラのみを選択的に係合解除することができ、少なくとも１つのクランプローラ対１６１／１６２をスチームダム１５に付勢して固定されるのを維持させながら、例えば空気圧系または無線アクチュエータを介して関連のシリンダ１１２を個別に収縮するなどし、よって、フレーム１５５および例示的な実施形態の組立体１００がスチームダム１５と全体的に連結されたままである。
【００２４】
選択的に制御可能な空気圧シリンダ１１２を有する一対の付勢アーム１１０が、図２および図３の例に示され、ローラ対１６１、１６２の位置決めおよび締め付けを制御する一方で、トラックおよび歯車、磁石、ボールクランプ、ばね付勢ローラなどの他の選択的に可動な構造も同様に、例示的な組立体１００の半径方向２１５（図３）への移動を提供し、選択的な個々の係合解除による障害を回避しながら、スチームダム１５に対して一定の半径方向の位置および向きを維持するために使用されてもよいことが理解される。
【００２５】
図３を参照すると、例示的な実施形態の検査組立体１００はフレーム１５５に接続する操作ロッド１８０を含み、ユーティリティ端部１９１を有する検査アーム１９０に接続されてもよい。検査アーム１９０は、フレーム１５５に対して移動可能でもよい。例えば、検査アームが、戻り止めフレーム１５９にスライド自在に係合することで半径方向２９０に伸長可能で伸縮自在でもよい。検査アーム１９０はユーティリティ端部１９１を含んで、例えば、カメラまたは超音波検査器を含む検査デバイスのようなツールに固定されるように形成されてもよい。ユーティリティ端部１９１が図３に開いた正方形の顎として示され、カメラまたは他のツールの一致する正方形の端部を固定するものの、任意の他の形状または移動可能クランプ構造がユーティリティ端部１９１に用いられ得る。検査アーム１９０および／またはユーティリティ端部１９１は、組立体１００の残りの部分に関して単独で／別々に、またはそれと組み合わせて、方向２９１の垂直に、または方向２８０の軸を中心に角度をなして、任意の大きさでさらに移動可能でよい。このようにして、検査デバイスまたは他のツールをユーティリティ端部１９１に係合させ、検査アーム１９０および／またはユーティリティ端部１９１の移動によって所望の半径および垂直の位置に移動させることができ、その間、例示的な実施形態の組立体１００は、一方ではスチームダムまたはその他の構造体の固定の半径および垂直の位置に留まっている。
【００２６】
操作ロッド１８０は、例示的な実施形態の検査組立体１００の１つまたは複数の異なる構成要素を動作および／または移動させることができる。図３に示すように、操作ロッド１８０は、検査アーム１９０の歯車トラック１９８と一致する下部歯車１８５を含んでもよい。操作ロッド１８０が方向２８０に回転すると、検査アーム１９０は、歯車１８５が歯車トラック１９８と噛み合い、検査アーム１９０を方向２９０に駆動することで、検査アーム１９０が戻り止めフレーム１５９内を摺動しつつ、方向２９０に半径方向に伸長または伸縮する。図２に示すように、検査アーム１９０は、戻り止めフレーム１５９を通る、検査アーム１９０の長さに沿った１つまたは複数の凹部１９５を有してもよく、戻り止めフレーム１５９は、凹部１９５の１つと一致し検査アーム１９０のさらなる自由な伸長または伸縮に抵抗するばねまたは他の付勢要素を含んでもよい。このようにして、検査アーム１９０は、凹部１９５の間隔および戻り止めフレーム１５９によって付与されるさらなる動きに対する抵抗に基づいて、公知のまたは所望の間隔で延ばしてもよい。
【００２７】
図３にさらに示すように、操作ロッド１８０の下部歯車１８５は、組立体１００のフレーム１５５内の円周駆動歯車１８６と噛み合うようにさらに位置決めされてもよい。操作ロッド１８０は、方向２８０に回転することによって円周駆動歯車１８６をさらに回転させてもよい。操作ロッド１８０が、検査アーム１９０と駆動歯車１８６との間を２つの間で横方向または鉛直方向に動かすことによって区別してもよく、歯車トラック１９８または歯車１８６の歯の１つだけを下部歯車１８５といつでも接触させることができる。もちろん、近接歯車１８５は検査アーム１９０、歯車１８６、および／または他の任意の構造とも同時に接触してもよい。
【００２８】
図４は、例示的な実施形態の検査組立体１００の外観の詳細図であり、操作ロッド１８０で駆動可能ないくつかの潜在的な構造を示している。図４に示すように、操作ロッド１８０の歯車１８５は、歯車トラック１９８および駆動歯車１８６から垂直に分離されてもよく、すなわち、歯車１８５は、垂直方向の変位に応じて、駆動歯車１８６および歯車トラック１９８のうちの１つのみと係合してもよい。ばね１８１は、歯車１８５を下向きに付勢して、初期の係合が駆動歯車１８６となり、ロッド１８０の作業者によって上向きの力が与えられて、上向きに移動して歯車トラック１９８と係合してもよい。ポール１８０の下部心棒がフレーム１５５に捕捉されて、図４の整合垂直矢印で見られるように、駆動歯車１８６と歯車トラック１９８との間の下部歯車１８５の制限された垂直運動を可能にしてもよい。
【００２９】
円周駆動歯車１８６は、図２に関連して上述したように、１つまたは複数の内側クランプローラ１６１（図２）に動力を供給することができる。例えば、図４に示すように、駆動歯車１８６が、駆動歯車１８６と転心１６５との間の１つまたは複数の伝動装置１８７に接続されてもよい。伝動装置１８７は、延長部であってもよく、歯車ボックスまたは歯車１８６および転心１６５で回転して内側ローラ１６１を回すチェーン若しくはバンドなど、駆動歯車１８６とローラ１６１（図２）との間の回転を、転心１６５を介して伝達する。このようにして、操作ポール１８０が駆動歯車１８６と係合し、方向２８０（図３）に回転されると、力は、伝動装置１８７を介して、スチームダム１５に付勢された１つまたは複数の内側ローラ１６１に伝達され得る。このように、例示的な実施形態の検査組立体は、操作ポール１８０の回転によって円周方向２１５（図３）に移動され得る。操作ロッド１８０がばね１８１に対して持ち上げられると、下部歯車１８５が歯車トラック１９８と噛み合い、操作ロッド１８０の同様の回転が今度は検査アーム１９０を動かしてもよい。
【００３０】
操作ロッド１８０は、スチームダム１５の十分上の作業者に対し、数メートル垂直に潜在的には開放されかつ冠水された原子炉の外側に延ばすことができる。操作ロッド１８０は、ばね１８１によって囲まれたＵジョイントまたは可撓性部分を含んでもよく、歯車１８５に回転を未だ伝達しながら幾分かの非垂直／軸位置外れを許容する。操作ロッド１８０は、中空または浮きをさらに含んで、ロッド１８０または組立体１００全体の重量を相殺し、原子炉冷却剤に沈めたときの浮きや空洞などから張力下でロッド１８０の垂直位置をより良好にすることができる。オドメータ、回転計数器、電気センサなどが、ポール１８０に関連して使用され、歯車１８６および／または検査アーム１９０関連して操作ロッド１８０の正確な位置および／または回転数を追跡および／または表示する。このようにして、ユーザは、例示的な組立体１００の周方向移動の程度および／または検査アーム１９０の半径方向の伸長／伸縮の程度を正確に追跡することができる。
【００３１】
例示的な実施形態の検査組立体１００は、円周方向駆動ローラおよび検査アームを含む組立体１００の様々な特徴を駆動する操作ロッド１８０と共に示されているが、任意の数の異なる電力供給デバイスおよび電力部品が組立体１００に使用可能であることが理解される。例えば、操作ロッド１８０は、自動的に回転し、上から同じものを操作する作業者によって所望の構成要素と相互作用するように上昇／下降するように動かされてもよく、または操作ロッド１８０は、例示的な実施形態において、他のローラ、アーム、およびユーティリティ端部の動きを駆動してもよい。あるいは、例えば、１つまたは複数の遠隔操作モータが、ローラ１５０、１６１、および１６２、検査アーム１９０、および付勢アーム１１０の何れかまたは全ての移動および付勢を制御してもよい。このようにして、遠隔のユーザは、方向２１５の組立体の動き、ローラ１６１および１６２の作動および解放、および／または検査アーム１９０の半径方向または垂直方向の移動さえ制御してもよい。このようなモータは、同様に、組立体１００の任意の制御された要素の移動または力の程度を測定および報告するセンサと対になってもよい。そのようなセンサおよび制御装置は、ユーティリティ端部１９１と対になるカメラまたは超音波検査器などの任意の検査デバイスにさらに電力を供給し制御してもよい。
【００３２】
例示的な実施形態の検査組立体１００は、このように、原子炉環境内のスチームダムまたは他の構造体に取り付け可能であり、移動可能である。いくつかの異なる検査デバイスまたは他のツールを組立体１００に設置し、炉心または他の操作領域の周りを移動させることができる。例示的な組立体は、垂直方向および半径方向に静止したまま円周方向または角度方向に移動可能であるので、組立体１００に取り付けられた検査デバイスまたは機械の設置は、スチームダムのような公知の構造に関して設定された位置に止まることができる。計装アームの移動は、組立体１００の公知の位置に対して常に決定可能な慎重かつ公知の半径方向または垂直方向の位置決めを提供することができる。
【００３３】
例示的な実施形態の検査組立体１００は、原子炉冷却剤に浸漬された原子炉環境で動作するように構成されている。このように、組立体１００は、全体に、原子炉および放射性環境においてそれらの物理的特性を維持する材料で製作されてもよい。例えば、ガラス、ＨＤＰＥのような硬質プラスチック、インコネルのようなニッケル合金、ステンレス鋼、および／またはジルコニウム合金は、著しい劣化または汚染の危険がなく、全て組立体１００の様々な部品のために使用され得る。同様に、例示的な実施形態の検査組立体１００は、機械的および空気圧の特徴のみを用いて図示されているが、何れの電気センサや、制御、モータが覆われ防水され、適当な電気的に有線接続または無線接続で、水中の動作および制御がなされる。
【００３４】
このように例示的な実施形態および方法を説明したが、当業者であれば、例示的な実施形態は、以降の特許請求の範囲の範囲内にあるが、慣習的な実験によって変更および置換することができることを理解するであろう。例えば、炉心障壁の上のスチームダム以外の様々な異なる構造および異なるサイズおよび構成のスチームダムは例示的な実施形態および方法と互換性があり、例示的な実施形態の適切な寸法決めを行うだけで使用されるので、特許請求の範囲の範囲内である。そのような変形は、これらの特許請求の範囲の範囲から逸脱していると見なされるべきではない。
【符号の説明】
【００３５】
１０  炉心隔壁
１５  スチームダム
１６  ガセット
２０  降下管
３０  炉心
１００  例示的な実施形態の検査組立体
１１０  付勢アーム
１１２  空気圧シリンダ
１５０  上端ローラ
１５５  フレーム
１５９  戻り止めフレーム
１６１  内側クランプローラ
１６２  外側クランプローラ
１６５  転心
１８０  操作ロッド
１８１  ばね
１８５  下部歯車
１８６  駆動歯車
１８７  伝動装置
１９０  検査アーム
１９１  ユーティリティ端部
１９８  歯車トラック
２１０  クランプアームの回転方向
２１２  シリンダの伸長方向
２１５  円周方向
２８０  走査ロッドの回転方向
２９０  半径方向
２９１  垂直方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2017102111000001.pdf