(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核融合炉の内部に該核融合炉の中心軸周りに放射状に複数個並べられた機器を移動対象とし、これらの移動対象機器を前記中心軸周りに周方向に移動させる核融合炉の遠隔保全装置であって、
幅が前記移動対象機器の半分以下になるように形成され、前記移動対象機器の１個が撤去または移動されて生じた空間に挿入設置されるフレームと、
前記フレーム内に装着され、前記フレームが前記空間に挿入設置されたとき、前記フレームに隣接する移動対象機器に対して駆動力を作用させて該移動対象機器を前記周方向に引き寄せおよび押し出し移動させるリンクと、
前記フレームを設置面にほぼ垂直な軸周りに回動自在に支持するバランスアームと、
先端が前記バランスアームに接続され、前記フレームを前記空間に挿入設置させるマニピュレータとを備え、
前記マニピュレータにより、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に、前記フレームを、該フレームと隣接する移動対象機器との間に該移動対象機器の略半分の幅の空間が形成されるように挿入設置し、
前記リンクにより、前記隣接する移動対象機器をその幅の略半分の距離だけ前記周方向に引き寄せ移動させ、
前記マニピュレータにより、前記隣接する移動対象機器の引き寄せ移動によって生じた空間に、前記フレームを反転させて挿入設置し、
前記リンクにより、前記引き寄せ移動させた移動対象機器をその幅の略半分の距離だけ前記周方向に押し出し移動させて、
前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に、前記隣接する移動対象機器を移動させる動作を行うことを特徴とする核融合炉の遠隔保全装置。
【請求項２】
請求項１記載の核融合炉の遠隔保全装置において、前記マニピュレータと前記バランスアームとが着脱自在に構成され、前記バランスアームが前記核融合炉内にて前記マニピュレータの先端に装着されることを特徴とする核融合炉の遠隔保全装置。
【請求項３】
核融合炉の内部に該核融合炉の中心軸周りに放射状に複数個並べられた機器を前記中心軸周りに周方向に移動させるにあたり、
移動方向の設置幅が前記移動対象機器の半分以下になるように形成され、前記移動対象機器に対して駆動力を作用させて該移動対象機器を引き寄せおよび押し出し移動させるリンクを備えた核融合炉の遠隔保全装置を、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に挿入設置し、前記リンクにより隣接する移動対象機器を引き寄せ、新たに生じた空間に前記核融合炉の遠隔保全装置を移転挿入し、前記リンクにより前記隣接する移動対象機器を押し出して、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に前記隣接する移動対象機器を移動させることを特徴とする機器の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トカマク型核融合装置等のトーラス状中空構造体の内部に配置された機器を保全するための遠隔保全装置に関し、特に、大重量の機器を横方向に移動させる装置に関する。また、本発明は、そのような機器を移動する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｄ−Ｔ反応を行う核融合炉の炉内機器は、高温のプラズマに直接対向し、高エネルギーの粒子負荷を直接受けるので、定期的に交換するなどの保全作業が必要とされている。また、運転後の炉は放射化されているため、炉内機器の保全作業はすべて遠隔装置によって行わなければならない。
【０００３】
図７はトカマク型核融合炉の一例の縦断面を示す図であり、トカマク型核融合炉はトーラス状スペース１００の外径が約24ｍ、高さが約12ｍに及ぶ中空ドーナツ状の容器１０１を有し、この容器全体が厚さ数メートルの遮蔽体（図示せず）の中に収納されている。交換の対象となっている大型の炉内機器の中で、核融合炉の運転時に生成される不純物を排出するためのダイバータ１０２は、トーラス状スペース１００の下端部に放射状に並べられて固定されており、１個の大きさがトーラス状スペースの径方向に長さが約 5ｍ、周方向に幅が内径側で約 0.3ｍ、外径側で約 0.6ｍ、高さが約 2ｍであり、重さは約16トンになるとされている。また、ブランケット１０３は、ダイバータ１０２が設置されているトーラス状のスペース１００の下部を除いた内面全体を覆うように構成されている。また、このトーラス状スペース１００の周りには、トロイダル磁場コイル１０４や、トーラスの中心軸ｃ回りに円環状にポロイダル磁場コイル１０５ａ〜１０５ｆが複雑に配置されている。したがって、ダイバータ１０２やブランケット１０３等の炉内機器を交換するには、これらの周りの機器を回避するようにトーラス状スペース１００の回りに放射状に設けられた中央部のポート１０６や下部のポート１０７を使用しなければならない。
【０００４】
特にトカマク型核融合装置において作業能率および信頼性に優れ、有用な遠隔保全装置として、特開平４−２１２０９１号および特開平６−３２８３７３号で提案されたものを図８および図９に示す。本遠隔保全装置は、内部のトーラス状スペース１００から半径方向に延びる複数のメンテナンスポート１１０の外部につながった容器１１１の内部に配置された機器であって、互いに回転自在に連結された複数の円弧状リンクから形成され、前記トーラス状スペース１００内に連続した半円状に延設される軌道１１２と、この軌道１１２に沿って移動し、前記炉内機器を取り扱う伸縮型マニピュレータ１１３を搭載したビークル１１４と、前記容器１１１に配置されて前記軌道１１２を収容する軌道収納手段１１５と、この軌道収納手段１１５に収納された軌道１１２の各リンクを１つのメンテナンスポート１１０から前記スペース１００内に周方向に沿って順次送り出し、このスペースと同心状に軌道１１２を延設し、この軌道１１２の最後端のリンクを支持する軌道展開手段１１６と、前記１つのメンテナンスポート１１０に隣接する他のメンテナンスポート１１７から挿入されて前記スペース１００内に延設された軌道１１２の中間部を支持する軌道支持装置１１８とを備えることを特徴としている。
【０００５】
上記ビークル１１４には、図９に示すように、軌道１１２内周面に設けられたセクタギア１２０にかみ合って軌道１１２に沿って移動するためのピニオンギア（図示せず）およびその駆動機構１２１と、軌道１１２上を移動するときに軌道支持装置１１８との干渉を防止する開口部を有してビークル１１４に固定される固定リング１２２と、この固定リング１２２の周方向に沿って移動可能に装着され、固定リング１２２と同様の開口部を有する可動リング１２３と、この可動リング１２３を固定リング１２２に対して移動する駆動装置１２４とが備えられている。
【０００６】
前記伸縮型マニピュレータ１１３は、先端にエンドイフェクタ（図示せず）を備えることができるテレスコープ型マニピュレータであり、可動リング１２３に結合されて軌道１１２回りに回転するようになっており、約 6ｍの長さまで伸びて炉の下部にある炉内機器に接近することが可能になっている。本遠隔保全装置は、このテレスコープ型マニピュレータ１１３とビークル１１４の動作により、炉内全域の機器のメンテナンス作業を行なうものである。なお、炉内機器の交換は、中央部のメンテナンスポート１１７内の軌道支持装置１１８の下側の空間を使用して行なう。
【０００７】
図７に示すように、ダイバータ１０２はブランケット１０３の下端部の径方向の間隔より長く、大きいので、上方に引き上げて中央のポート１０６から交換することはできない。したがって、ダイバータ１０２の交換は下部ポート１０７を使用して行なうことになる。
【０００８】
ここで、ダイバータ１０２を撤去する手順について以下に説明する。図１０は放射状に並んでいるダイバータ１０２を上から見たようすを示している。まず、下部ポート１０７内に設置されている遮蔽体（図示せず）などを撤去して下部ポート１０７を開け、移動するダイバータ１０２の冷却配管１０９（図７参照）を切断しておく。そして下部ポート１０７の正面にあるダイバータ１０２ａを径方向に引き出す。次に隣接するダイバータ１０２ｂを同図中の矢印のように下部ポートの正面の位置まで周方向に移動して、その後は同様にして径方向に引き出す。この動作を繰り返すことにより、ダイバータ１０２を順次下部ポートから炉外に撤去する。新しいダイバータ１０２の設置はこれと逆の手順によって行なう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ダイバータ１０２を図１０に示すように周方向に移動するためには、「ダイバータの重量」×「ダイバータと床面との摩擦係数」に相当する駆動力が必要であり、ダイバータ１個の重量を16トン、摩擦係数を 0.2とすると、周方向の所要駆動力は 16ton・f× 0.2＝3.2ton・fとなる。この駆動力を上記に述べたようなテレスコープ型マニピュレータで発生させようとすると、鉛直下向きに約 6ｍの長さに伸びているテレスコープ型マニピュレータの先端に3.2ton・fの横荷重が負荷され、同時にマニピュレータの付け根には、3.2ton・f× 6ｍ＝ 19.2ton・f・mもの大きなモーメントが負荷されることになる。
【００１０】
図８に示すような軌道１１２に装着されるテレスコープ型マニピュレータ１１３で上記のような大きな荷重を負荷することは機構的に非常に困難である。すなわち、テレスコープ型マニピュレータでダイバータを周方向に直接移動させることは非常に困難である。
【００１１】
ダイバータを撤去した後のスペースを使用して周方向の駆動力を発生する装置を構成するとしても、周方向と、径方向のスペースが限られており、容易ではない。特に、ポート正面のダイバータ１個のみを撤去した状態では、ダイバータ１個分のスペースしかないので、このスペースを使用してしまうとダイバータをそれのスペースに移動させることができなくなってしまうという問題がある。さらに、駆動力を発生する装置には、駆動力の反力が、転倒力として作用する。例えば、床面から 0.5ｍの高さの位置で3.2ton・fの駆動力が作用する場合には、3.2ton・f× 0.5ｍ＝1.6ton・f・mのモーメントが床面との接触点回りに作用する。そのため、床面との接触部で過大な支持力が必要になり、円周方向の限られた幅の中でこの転倒力を支持しながらダイバータを安定的に移動させることは困難となるという問題点がある。転倒力を支持する機構を構成することができなければ、支持が不十分となり、転倒してしまい、移動ができなくなる恐れがある。同様に、駆動力を受けるダイバータにも転倒力が作用するので安定的に移動させることが困難になるという問題がある。
【００１２】
以上のように、大重量機器であるダイバータを限られたスペース内で交換するには、多くの技術課題がある。
【００１３】
本発明は、かかる点に対処してなされたもので、１個の移動対象機器のみが撤去されただけでスペースが限られている状態でも移動ができ、マニピュレータ先端に過大な横荷重をかけたり、マニピュレータの付け根に過大なモーメントをかけることもなく、また、過大な力で床面を支持する必要もなく、転倒することなく安定的に大重量の機器を移動することができる核融合炉の遠隔保全装置および機器の移動方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の核融合炉の遠隔保全装置は、核融合炉の内部に該核融合炉の中心軸周りに放射状に複数個並べられた機器を移動対象とし、これらの移動対象機器を前記中心軸周りに周方向に移動させる核融合炉の遠隔保全装置であって、
幅が前記移動対象機器の半分以下になるように形成され、前記移動対象機器の１個が撤去または移動されて生じた空間に挿入設置されるフレームと、
前記フレーム内に装着され、前記フレームが前記空間に挿入設置されたとき、前記フレームに隣接する移動対象機器に対して駆動力を作用させて該移動対象機器を前記周方向に引き寄せおよび押し出し移動させるリンクと、
前記フレームを設置面にほぼ垂直な軸周りに回動自在に支持するバランスアームと、
先端が前記バランスアームに接続され、前記フレームを前記空間に挿入設置させるマニピュレータとを備え、
前記マニピュレータにより、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に、前記フレームを、該フレームと隣接する移動対象機器との間に該移動対象機器の略半分の幅の空間が形成されるように挿入設置し、
前記リンクにより、前記隣接する移動対象機器をその幅の略半分の距離だけ前記周方向に引き寄せ移動させ、
前記マニピュレータにより、前記隣接する移動対象機器の引き寄せ移動によって生じた空間に、前記フレームを反転させて挿入設置し、
前記リンクにより、前記引き寄せ移動させた移動対象機器をその幅の略半分の距離だけ前記周方向に押し出し移動させて、
前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に、前記隣接する移動対象機器を移動させる動作を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の核融合炉の遠隔保全装置は、上記構成において、前記マニピュレータと前記バランスアームとが着脱自在に構成され、前記バランスアームが前記核融合炉内にて前記マニピュレータの先端に装着されることを特徴とする。また、本発明の機器の移動方法は、核融合炉の内部に該核融合炉の中心軸周りに放射状に複数個並べられた機器を前記中心軸周りに周方向に移動させるにあたり、移動方向の設置幅が前記移動対象機器の半分以下になるように形成され、前記移動対象機器に対して駆動力を作用させて該移動対象機器を引き寄せおよび押し出し移動させるリンクを備えた核融合炉の遠隔保全装置を、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に挿入設置し、前記リンクにより隣接する移動対象機器を引き寄せ、新たに生じた空間に前記核融合炉の遠隔保全装置を移転挿入し、前記リンクにより前記隣接する移動対象機器を押し出して、前記移動対象機器の１個が撤去されて生じた空間に前記隣接する移動対象機器を移動させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の核融合炉の遠隔保全装置は、移動方向の設置幅が移動対象機器の半分以下となるように形成され、移動対象機器の１個が撤去された後の空間に、隣接する移動対象機器との間に移動対象機器の略半分の空間を設けるように挿入され、隣接する移動対象機器を略半分だけ引き寄せ、新たに生じた略半分の空間に再度挿入されて、残りの略半分を押し出すことによって、移動対象機器が１個分撤去された最初の空間に隣接する移動対象機器全体を移動させる。これにより、移動対象機器１個分のスペースがあるだけで移動対象機器をポートの正面に容易に移動させることができ、ポートを通じて順次移動対象機器を核融合炉の外部に取出すことができる。
【００１７】
また、本発明の核融合炉の遠隔保全装置は、移動対象機器が１個だけ撤去された後の空間や、隣接する移動対象機器を略半分の幅だけ引き寄せた後に生じる略半分の空間への挿入が、マニピュレータによって自在になされる。
【００１８】
また、本発明の核融合炉の遠隔保全装置は、マニピュレータとその先端に装着される先端装置とは着脱自在に構成され、先端装置はマニピュレータとは別の経路を経て移動対象機器の近傍に設置されてから、マニピュレータの先端に装着され、移動対象機器を移動した後にはマニピュレータから切り離されて、マニピュレータとは別の経路を経て核融合炉内から撤去される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例の遠隔保全装置を示すものであり、特に図７に示すようなトカマク型核融合炉において、トーラスの周方向にダイバータ１０２を移動させるためにマニピュレータの先端に装着されるダイバータ移動装置を示すものである。なお、図７において、符号１０７はダイバータ１０２を搬出入する下部ポート、１０８はダイバータ１０２をトーラスの周方向に移動させるために床面に設けられたレールであり、ダイバータ１０２の底面にはこのレール１０８に沿って転がるローラ（図示せず）が組み付けられている。また、１０９はダイバータ１０２の冷却配管である。この例では、ダイバータ１個の大きさは、トーラス状スペース１００の径方向に長さ約 6ｍ、高さ約 2ｍ、幅は内径側で約 0.3ｍ、外径側で約 0.6ｍとなっており、重量は約16トンである。
【００２０】
図１において、テレスコープ型マニピュレータ１１３の先端には、直交するｍ軸、ｎ軸回りに図示しないアクチュエータにより回転するようにバランスアーム１の一端が組み付けられており、バランスアーム１の他端には駆動ユニット２によりｐ軸回りに回動できるようにフレーム３が取り付けられている。フレーム３の幅は１個のダイバータの幅の半分以下になっている。
【００２１】
フレーム３には横方向にリブ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが平行に設けられており、リブ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの前面にはリニアガイドのレール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが取り付けられている。これらのリニアガイドのレール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに沿ってスライドするリニアガイドブロック６ａ、６ｂは支持プレート７ａによって結合され、同様にリニアガイドブロック６ｃ、６ｄ（６ｄのリニアガイドブロックは手前の部品で隠れている）は、支持プレート７ｂによって結合されている。支持プレート７ａ、７ｂは、それぞれ、サーボモータおよび減速機からなる駆動ユニット８ａ、８ｂで回転駆動されるボールネジ９ａ、９ｂによってそれぞれスライドするボールナット１０ａ（１０ｂに相当するボールナットは手前に描かれている部品の陰にあるため図１には示されていない）に固着されており、独立にスライド駆動される。さらに、支持プレート７ａ、７ｂは、それぞれリンク１１ａ（１１ｂに相当するリンクは手前に描かれている部品の陰にあるため図１には示されていない）の基端部を回転自在に支持している。この２本のリンク１１ａ、１１ｂは、ｑ軸回りに回転自在に連結されており、ｑ軸部にはフック１２ａがサーボモータと減速機からなるフック駆動ユニット１３ａによってｑ軸回りに揺動するように装着されている。このフック１２ａはダイバータ１０２の側面に設けられた図示しないピンに引っかけることができるようになっている。
【００２２】
下側のリブ４ｃ、４ｂにも、上記と全く同様に、リニアガイドのレール、リニアガイドブロック、支持プレート７ｃ、７ｄ、駆動ユニット、ボールネジ、リンク１１ｃ、１１ｄ、フック１２ｂ、フック駆動ユニット１３ｂからなる同様の機構が構成されている。このフック１２ｂは前記のフック１２ａと対称にｒ軸回りに揺動するようになっている。
【００２３】
一方、フック１２ａ、１２ｂの真下付近のフレーム３の下面２ケ所には、位置合わせピン（フレーム３の陰になっているので図１には示されていないが、符号を１４ａ、１４ｂとする）が下向きに突出するように設けられている。
【００２４】
図２および図３は、上記の４本のリンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの基端部の位置とフック駆動ユニット１３ａ、１３ｂの位置との関係を示す模式図であり、フレーム３を上方から見たものになっている。図２においては、リンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの基端部の揺動中心軸が、それぞれｓa 、ｓb 、ｓc 、ｓd の位置にあり、リンク１１ａ、１１ｂを連結している軸およびリンク１１ｃ、１１ｄを連結している軸は、それぞれｑ1 、ｒ1 の位置にあり、フック１２ａ、１２ｂは開いた状態でフレーム３内に引き込まれている。
【００２５】
図３は、リンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの基端部をｅa 、ｅb 、ｅc、ｅd の位置にスライドさせて、リンクを連結している軸をｑ2 、ｒ2 位置に移動し、そこでフック１２ａ、１２ｂを回転させてダイバータ１０２の側面に設けられたピン２０ａ、２０ｂに引っかけた状態を示している。
【００２６】
このようにそれぞれのリンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの基端部を独立にスライド駆動することによって、フック１２ａ、１２ｂの位置を２次元的に自在に制御することができる。
【００２７】
以上のような構成のダイバータ移動装置を備えた遠隔保全装置によってダイバータ１０２を撤去する手順について説明する。
【００２８】
まず、図８に示すように、関節によって連結された円弧状の軌道１１２を炉内に展開して、前述したテレスコープ型マニピュレータ１１３を備えたビークル１１４がその軌道１１２上を走行できるようにしておく。テレスコープ型マニピュレータ１１３の先端には図１に示すダイバータ移動装置を装着しておく。
【００２９】
一方、図７において、下部ポート１０７の図示しない遮蔽プラグを撤去して、移動するダイバータ１０２の冷却配管１０９を撤去する。ついで、図１０に示すように、下部ポート１０７の正面にあるダイバータ１０２ａを下部ポート１０７からトーラス状スペースの径方向に引き抜いておく。
【００３０】
このようにしてダイバータ１０２を引き抜いてできたスペースに上記テレスコープ型マニピュレータ１１３により、図１に示すダイバータ移動装置を移動する。この時、フック１２ａ、１２ｂの前にダイバータ１０２の幅の半分のスペースを空けるように片寄せし、フレーム３の下面に設けた位置合わせピンを床面に設けた穴に挿入する。
【００３１】
次に、図２および図３に示すように、リンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの基端をスライドさせることにより、２個のフック１２ａ、１２ｂを周方向に伸ばし、フック１２ａ、１２ｂを回転させてダイバータ１０２ａに隣接するダイバータ１０２ｂ（図１０参照）の側面のピン２０ａ、２０ｂにフック１２ａ、１２ｂを引っかける。その状態を上から見たようすを図４に示し、周方向から見たようすを図５に示す。
【００３２】
図５において、１１２は炉内にトーラス中心と同心状に展開された軌道の断面であり、１１４は軌道１１２に沿って移動するビークルである。テレスコープ型マニピュレータ１１３は軌道１１２回りに回転するとともに、ビークル１１４に対してスライド駆動される。斜線を施した部分が図１に示すダイバータ移動装置である。
【００３３】
図４において、この状態からダイバータ１０２ｂをモジュールの幅の半分だけ引き寄せると、ダイバータ１０２ｂの向こう側にはモジュールの半分の幅のスペースが新たに生じる。
【００３４】
そこでテレスコープ型マニピュレータ１１３により図１に示すダイバータ移動装置を引き抜いて、フレーム３をｐ軸回りに 180°回転してフック１２ａ、１２ｂの向きを反転させてから、新たに生じたスペースに移動して、フレーム３下面の位置合わせピン１４ａ、１４ｂを床面に設けた穴に挿入する。
【００３５】
今度はフック１２ａ、１２ｂをダイバータ１０２ｂの反対側の側面のピン（図示せず）にかけてから押すことによって、ダイバータ１０２の幅の半分だけ押し出す。
【００３６】
上記の一連の動作によって、下部ポート１０７の正面のダイバータ１０２ａに隣接していたダイバータ１０２ｂ全体を下部ポート１０７の正面に移動することができる。
【００３７】
ここで、フレーム３の下面に設けた位置合わせピン１４ａ、１４ｂとバランスアーム１の作用について図６を参照して説明する。図６は本実施例の遠隔保全装置で隣接するダイバータを引き寄せる時に作用する力を径方向から見た説明図である。
【００３８】
図６において、フレーム３の下面の位置合わせピン１４ａ、１４ｂが床面に設けられた穴２１ａ、２１ｂにそれぞれ挿入されている。フック１２ａ、１２ｂによってダイバータを引き寄せると、フック１２ａ、１２ｂにはそれぞれ本図で左向きの引っ張り力Ｆｈ１、Ｆｈ２が作用し、バランスアーム１の一端には、結合されているテレスコープ型マニピュレータ１１３の先端から下向きの押しつけ力Ｆv が作用している。位置合わせピン１４ａ、１４ｂの側面には、Ｆh1＋Ｆh2に釣り合う横方向の反力Ｎh が作用し、フレーム３の下面には、上記の押しつけ力Ｆv と遠隔保全装置の重量Ｍg との合計に相当する反力Ｎv が上向きに作用している。フック１２ａ、１２ｂの床面から高さをそれぞれｈ1 とｈ2 とし、バランスアーム１の先端でテレスコープ型マニピュレータ１１３の先端から下向きの押しつけ力Ｆv が作用している位置と位置合わせピン１４ａ、１４ｂの位置との横方向のずれをｄとすると、位置合わせピン１４ａ、１４ｂ回りには、以下の式で表されるモーメントＭpin が作用する。
Ｍpin ＝Ｆh1・ｈ1 ＋Ｆh2・ｈ2 −Ｆv ・ｄ
ここで、テレスコープ型マニピュレータ１１３から
Ｆv ＝（Ｆh1・ｈ1 ＋Ｆh2・ｈ2 ）／ｄ
で表される荷重をバランスアーム１にかけるようにすると、
Ｍpin ＝０
とすることができ、フックに作用する横方向の力により装置を転倒させるように働くモーメントを相殺することができる。このように、テレスコープ型マニピュレータ１１３で発生させることが容易な伸縮方向の荷重によって、モーメントをバランスさせて転倒を防止することができる。
【００３９】
なお、Ｆv の大きさは上式の値とちょうど等しくなければならない訳ではなく、ある程度の誤差があっても床面からの反力Ｎv が位置によって変化したり、マニピュレータの付け根部に若干の横荷重が生じることになるだけで問題ない。
【００４０】
一方、フック１２ａ、１２ｂでダイバータを押す時には、バランスアーム１をｐ軸回りに 180°回転してからバランスアーム１の先端に下向きの荷重をかければダイバータを引き寄せる場合と同様に、転倒させるように働くモーメントを容易に相殺することができる。
【００４１】
以上に説明したように、本実施例には以下の効果がある。
【００４２】
（１）２本のリンクを回動自在に連結する関節部に、ダイバータを引き寄せたり押したりするフックを設け、リンクの基端部の位置をそれぞれ独立にスライド制御するので、ダイバータの位置と姿勢を任意に制御することができる。特に、ダイバータをトーラス状スペースの中心軸回りに周方向に移動させることが容易にできる。さらに、２個の基端部を遠ざけることにより、リンクをトーラス状スペースの周方向にコンパクトに収納することができ、装置を小型軽量に構成することができる。
【００４３】
（２）ダイバータ移動装置の幅がダイバータの半分以下になっており、１個のダイバータが撤去されてできたスペースに挿入して、隣接するダイバータを幅の半分だけ引き寄せ、新たに生じたスペースにダイバータ移動装置を移動して、ダイバータ側面を幅の半分だけ押し出すようにしたので、１個のダイバータが引き抜かれてできる限られたスペースのみでもダイバータを移動することができる。
【００４４】
（３）フックにおける横方向の力によって生じるモーメントは、バランスアームの先端に縦方向の荷重をかけることにより相殺される。しかも、長く縦に伸びたマニピュレータでは発生が容易な縦方向荷重があれば十分で、剛性、強度の面で発生が困難な先端での横方向荷重が必要ない。このため、過大な支持力を発生させる必要がないので、装置を小型軽量にでき、限られたスペース内で大きなモーメントをバランスさせて、転倒を防止しながら機器を安定的に移動させることができる。
【００４５】
なお、上記の実施例においては、本発明の核心部であるダイバータ移動装置をマニピュレータの先端に装着した状態で、軌道とビークルとマニピュレータを炉内に搬入する方式を採用していたが、マニピュレータの先端部と、ダイバータ移動装置の上部とを着脱自在に構成しておき、下部ポートの正面のダイバータを撤去した後に、ダイバータ移動装置を下部ポートから炉内に搬入して、マニピュレータの先端に取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
この場合には、本ダイバータ移動装置をビークルやマニピュレータとともに中央ポートを経て炉内に搬入する必要がないので、本ダイバータ移動装置の大きさや形状の制約が緩和される効果がある。特に中央ポートが小さい場合や、マニピュレータの先端に大きな装置を装着したままで炉内に搬入することが困難な場合にも、本発明の遠隔保全装置を実施することができる効果がある。
【００４７】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、１個の移動対象機器が撤去されただけの限られたスペースのみで、機器を移動し交換作業することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の核融合炉の遠隔保全装置の一実施例を示す斜視図。
【図２】図１の遠隔保全装置のリンクの基端部の位置とフックの位置との関係を示す図。
【図３】図２と同様にリンクの基端部の位置とフックの位置との関係を示す図。
【図４】隣接するダイバータの側面のピンにフックを引っかけた状態を上から見た図。
【図５】図４の状態を周方向から見た図。
【図６】位置合わせピンとバランスアームとの作用を説明する図。
【図７】トカマク型核融合炉の一例を示す縦断面図。
【図８】遠隔保全装置の全体構成の概略を例示する斜視図。
【図９】図８に示す遠隔保全装置のマニピュレータの取付け部分を例示する斜視図。
【図１０】トカマク型核融合炉において放射状に並んでいるダイバータを上から見た図。
【符号の説明】
１………バランスアーム
２………駆動ユニット
３………フレーム
４………リブ
５ａ〜５ｄ………リニアガイドのレール
６ａ〜６ｂ………リニアガイドのブロック
７ａ〜７ｄ………支持プレート
１１ａ〜１１ｄ………リンク
１２ａ、１２ｂ………フック
１３ａ、１３ｂ………フック駆動ユニット
１４ａ、１４ｂ………位置合わせピン、
１１３………テレスコープ型マニピュレータ
【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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【図１０】
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