JPS5896241A - 遠隔視覚検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、検査をするための人の接近ができないような
槽の成る区域を、遠隔個所から視覚的に検査するための
装置に関する。本発明は特に、流体を収容する主槽と、
この主槽の破損や漏洩が生じた場合に流体の損失を防ぐ
ためその主槽を取囲むように設けられる、一般的に防護
槽と称せられる外側槽とを備える貯蔵構造物の視覚的な
検査を行う装置に関する。

流体を収容する主槽を防護槽の中に納める理由は様々あ
る。例えば流体が有害または危険なものである場合、主
槽の漏洩が生じたとき防護槽がその漏洩した流体を捕え
保持する。更に主槽に収容される流体が極端な温度のも
のである場合、例えば低温流体、あるいは原子炉におけ
るような高温流体である場合、主槽と防護槽との間の空
所が熱絶縁を行い、主槽から環境へ逃げる熱の損失を少
なくする。

液体金属冷却型原子炉では特に問題が難しくなる。それ
は２つの槽の間の空所の温度が比較的高く、普通２００
℃またはそれ以上になるからである。また更に、主槽と
防護槽との間の空所はできるだけ小さくしておかなけれ
ばならない。というのは、主槽が損傷した場合、流体は
２つの槽の間の環状空所内へ流入するが、もしその環状
空所の体積が、主槽内の流体レベルを炉心が露出される
レベルまで下げるようなものであれば、非常に危険な状
況になるからである。炉心が露出されると破損を防止す
るに充分な冷却を受けられなくなり、炉心燃料集合体が
溶け、この結果炉心が融解することにもなる。従ってこ
のようなことの起る可能性を無くすために、２つの槽の
間の空所は比較的小さいものにされるのである。あるい
はまた、環状部（環状空所）の体積に見合うだけの充分
な量の冷却液を主槽内に保有することによって炉心の露
出を避けることも考えられるが、この場合主槽はより大
型で高価なものになる。

例えば原子炉の安全操作を連続的に行うためには、ＡＳ
ＭＥボイラー規格第ＸＩ部第■項によって、少なくとも
主槽外壁の検査を定期的に行うことが要求されている。

しかし、特に原子炉の操作温度条件において、主槽と防
護種間の狭い環状部を視覚的に検査するための信頼でき
る装置はまだ提示されていない。

そのような環状部内の検査を行えることと共に、また、
例えば槽が新しかったときに撮ったビデオテープと最近
のビデオテープとを比較するために、視覚検査装置の正
確な位置を常時知ることが必要になる。更に、原子炉の
場合、検査装置が防護槽を貴遇するようなことがあって
は・ならない。そのような貫通は防護槽の漏洩の原因を
作り、その本来の目的を失わせるからである。

従って本発明の１つの目的は、主槽と防護槽との間の環
状空所を点検するための遠隔視覚検査装置の正確な位置
決めを行えるようにするシステムを提供することである
。本発明の他の目的は、非常に広範囲な温度に耐えるこ
とができる遠隔視覚検査装置を提供することである。

本発明によれば、上方向に延びる主槽と、これの外側周
囲を取巻いて上方向に延びる防護槽とを備える構造体の
遠隔視覚検査装置が提供される。

主槽の外壁面と防護槽の内壁面とはその間に環状部を画
成する。この検査装置は一方の該槽の上層縁周りに周方
向に設けられる案内装置を備え、これの上に、直径方向
に対向する、モータ駆動される１対のトロリーが装架さ
れる。これらトロリーから１本の細長い可撓性軌道部材
が吊下げられる。

この軌道部材は一方のトロリーから環状部内を下方向へ
延び、それからその環状部内を上方向へ昇って他方のト
ロリーに達する。軌道部材はまた、これの一方の端部が
ら他端部まで延びる係合装置を備えている。軌道部材上
に少なくとも１つのキャリジが装架される。このキャリ
ジは、該係合装置に連結されるモータをもっている。キ
ャリジはまた、少なくとも一方の槽、普通は両方の槽の
部分に対して向けられる１つまたはそれ以上のテレビジ
ョンカメラと、これらカメラが向けられる槽の部分を照
射する装置とを備える。また、上記１対のモータ駆動さ
れるトロリーを直径方向対向位置に維持するよう同期的
に駆動する装置と、そしてまたキャリジを軌道部材に沿
って上下の所要位置へ動かす装置とが備えられ、これに
よってトロリーとキャリジとを選択的に動かすことによ
り、キャリジを環状部内の任意の場所に位置決めするこ
とができる。キャリジ上のカメラから信号が遠隔個所に
伝送され、そこで槽表面の視覚的な点検を行うことがで
きる。また好適に、カメラから受けた信号、及びカメラ
の正確な位置を記録する装置が備えられ、これによって
先の検査、あるいは後の検査との比較が可能になる。

本発明の好適な実施例によれば、カメラとキャリジの位
置の確認を行うため、環状部の中で一方の槽または両方
の槽の上の所定−地点に標識が設けられる。一般的にこ
れら標識はまた、カメラから送られてくる画像の鮮明度
も分かるようにするため、所定のパターンの形にされる
。本発明の検査装置の成る用例においては、カメラを所
要の操作温度内に保つため、カメラを加熱あるいは冷却
することが望ましいか、または不可欠になろう。

ここに本発明は便宜的に原子炉に適用するものとして説
明する。しかし本発明の検査装置はまた、２つの槽によ
って人が接近できない環状部が画成される如き、その他
の様々な種類の設備に応用し得ることは理解されよう。

本発明の検査装置が特に原子炉に適している理由は、原
子炉には、温度、放射線、または空間的な制約のために
人が接近できないのに、定期的に検査しなければならな
い、例えば溶接継目のような部分が多いということであ
る。

第１図から第３図までに示されるように、原子炉１０、
例えば液体金属冷却型増殖炉は、炉心、冷却液、その他
の要素（図示せず）を収容する主槽１２を備える。主槽
１２は防護槽１４によって取囲まれる。主槽１２の外壁
面と防護槽１４の内壁面とは環状空所１Ｂを画成する。

この環状空所は一般的に環状部と称される。環状空所１
６の中に可撓性の軌道部材１８が吊下げられる。この軌
道部材１８は、直径方向に対向する、モータ駆動される
１対のトロリー２０によって支持される。

これらトロリー２０は、防護槽１４の上層縁周りに周方
向に延在する案内装置２２によって支持される。トロリ
ー２０の位置決めを正確に行うため、案内装置２２は典
型的にリング歯車を備える。可撓性軌道部材１８上に、
少なくとも１つの、場合によって２つのキャリジ組立体
２４が装架される。

第４図と第５図はキャリジ組立、体２４と可撓性軌道部
材１８の詳細を更に明瞭に示す。キャリジ組立体２４は
ハウジング２６を備え、このハウジングは本発明の好適
な実施例では４つの腕組立体２８を有し、これら腕組立
体にはそれぞれホイール３０が設けられて、キャリジ組
立体２４が環状空所１６内へ導入されていくときの摩擦
力を小さくする。好適には腕組立体２Ｂは例えばヒンジ
ピン３２によって枢動自在にハウジング２６上に取付け
られ、そして、キャリジ組立体２４を環状空所１Ｂ内の
実質的に中央部に維持するように主槽１２と防護槽１４
との壁面に対しホイール３０を確実に接触させるため腕
２８を外方向へ偏倚する装置く例えば、ばねまたは同様
なもの）を備える。

ハウジング２６は更に、環状空所１６を遠隔個所から監
視するための、閉回路テレビジョンカメラ−のようなカ
メラを１個またはそれ以上＃！える。例えばカメラ３４
がハウジング２６の頂部と底部とに設けられて、主槽１
２の壁面と防護槽１４の壁面とを同時に見ることができ
る。更にまた、別のカメラ３Ｂをハウジング２６の一方
または両方の端部に設けて、キャリジ組立体２４の移動
方向を見るようにすることができょう。また、各カメラ
が向けられる区域を照射するための光源３８が備えられ
る。軌道部材１８に沿ってキャリジ組立体２４を推進す
るための駆動モータと駆動スプロケットがハウジング２
６の中に設置される。モータ、カメラ、及び光源への電
力送給、またカメラからの信号の遠隔個所への伝送がケ
ーブル４ｏによって行われる。

第５図で見られるように、本発明の好適な実施例の軌道
部材１８は、端部どぅしが重なり合った一連の平行なプ
レート４２を備える。軌道部材１８の長さに対し垂直方
向の可撓性を与えるため、それらプレート４２の重なり
合った端部は例えばビン４４によって枢動自在に結合さ
れる。軌道部材１８の長さに沿った成る間隔の地点ごと
に補強プレート４６が備えられ、重なり合った一連のプ
レート４２の間を連結する。それら補強プレート４６は
、接着、溶接、リベット留め等のような任意の適当な手
段によって、対向するプレート４２に結合される。補強
プレート４会は、軌道部材１８に、これの長さに対し横
方向の剛性を与える。

垂直方向の可撓性と横方向の剛性とを組合せ備えるため
のその他のいろいろな構成が、当該技術者には容易に知
られよう。一連の平行プレート４２の中間に、キャリジ
組立体２４がらの駆動スプロケットを受けるための係合
装置が備えられる。本発明の特定の好適な実施例におい
て、その係合装置は複列ローラチェーン４Ｂで構成され
る。このチェーン４８は所定の位置に維持されるため、
成るｍ隔ごとに補強プレート４６に結合される。軌道部
材１８は更に、キャリジ組立体２４の動きを容易にし、
そしてまたその組立体２４を軌道部材１８とチェーン組
立体４Ｂとに対し適正な位置関係に保つため、複数個の
案内部材５０を備える。

これら案内部材は、軌道部材１８に沿った成る所定の間
隔でプレート４２上に装架されて１連の回転ディスクま
たはホイールとされる。

原子炉１０の通常操作中、環状空所１Ｂは密封されて周
囲の環境から遮断される。本発明による検査を行えるよ
うにするためには、環状空所１日の上部分の近傍で、取
外しできるカバーをもった少なくとも２つの接近口を直
径方向の対向する個所に設けて、案内装置１２２に接近
できるようにしなければならない。環状空所１６内に導
入すべきケーブルの長さを小さくするため、一般的に、
直径方向に対向した２対から４対の接近口が備えられよ
う。原子炉が遮断された後、検査が必要になった場合、
上記カバーが取外され、そしてモータ駆動される２つの
直径方向に対向したトロリー２０が案内装置２２上に設
置される。遠隔制御ケーブルがそれらトロリーに接続さ
れ、それから障害の無いことを確認するため、それらト
ロリー２０は案内装置２２周りで周方向に駆動される。

障害の無いことが確認されたら、トロリー２０は接近口
の所へ戻される。予め設置されている引張りケーブルの
一方の端部に可撓性軌道部材１８が結合され、そしてこ
の軌道部材は、その引張りケーブルによって、一方の接
近口の中へ送り込まれ、環状部１６を通して引下げられ
、主槽１２の下を通り、それから環状部１６の他方の側
の中を引上げられ、反対側の接近口まで引張られる。そ
こで引張りケーブルは取外され、そして可撓性軌道部材
１８の各端部がそれぞれのトロリー２０に結合されるユ 次いでその軌道部材１Ｂに少なくとも１つのキャリジ組
立体２４が取付けられる。場合によって、各トロリー２
０の側で１つずつのキャリジ組立体が軌道部材１８に取
付けられる。ケーブルがキャリジ２４に結合され、そし
てカメラと光源が確実に操作するよう点検される。それ
からキャリジ組立体２４が駆動されて環状空所１Ｂの中
で下ろされていく。カメラからの信号はケーブルを通し
て遠隔ステーションへ送られ、そこで監視と記録が同時
に行われる。トロリー２０とキャリジ組立体２４を所期
の距離走行させるためには、充分な長さのケーブルを用
意しておかなければならない。

このため必要であればケーブルをスプールから繰出すよ
うにしてもよいし、あるいは充分な長さのケーブルを環
状空所１６内に垂らしてもよい。ケーブルの送りと案内
は本質的にそれぞれの設計に応じて任意に選択されるも
のである。

キャリジ組立体２４が軌道部材１８を降下していくと、
槽１２と１４の壁面に予め設けられていた標識が観察さ
れる。これによって、受信している視覚信号の鮮明度と
解像度が検査の所要の対象に適合しているかどうかが知
られ、またカメラの位置が確認される。その後、カメラ
によって観察される区域が成る程度オーバーラツプする
ようにして、両トロリー２０が同時に、時計方向か、ま
たは反時計方向に回わるよう駆動され、そしてこの操作
が繰返される。このようにして、環状空所１Ｂを画成す
る両槽の全壁面が観察されるのである。何等かの修理が
必要な場合、キャリジ組立体２４はまた、テレビジョン
カメラの他に、例えば研削機、溶接装置等のよ゛うな遠
隔制御される■、具を運ぶことができよう。

原子炉においては、環状空所１Ｂ内の温度Ｇよ２００℃
のような高温になる。この温度は普通の閉回路テレビジ
ョンカメラの操作温度よりずっと高い。従ってこの検査
装置が原子炉で使われる場合、何等かの温度制御装置を
儂えなければならない。一般的にこの温度制御は、例え
ば、ノ＼ウジング２６内に備えた熱絶縁材料でカメラを
包む如き、受身的な方法で行われる。もちろんこうした
やり方ではなく、キャリジ組立体２４に冷却流体を収納
したり、あるいは、ケーブル４０内の導管を通して冷却
流体を連続的に供給し、カメラと熱交換を行わせるよう
な方法を採ることもできる。

検査が完了したら、トロリー２０が接近口の個所へ戻さ
れ、そしてキャリジ組立体２４が取外される。前記引張
りケーブルが軌道部材１Ｂの一方の一部に結合され、そ
して他方の端部が反対側の接近口から引かれる。次いで
引張りケーブルは、検査が再び必要になるときに使用で
きるよう、所定個所に結び付けておかれる。それからト
ロリー２０が取外され、そして接近口は密封される。

ここに特定の実例及び最適と認められる実施態様を挙げ
て本発明の説明を行ってきたが、本発明の思想の精神ま
たは範囲から逸脱することなく、なお様々な変化形や改
造形が可能なことは当該技術者に認められよう。

即ち、例えば、これまでの説明において、カメラは普通
の光源を用いるものとしてきたが、ディスプレイ表示及
び記録を行うものとして他の種類の電磁放射を受けるカ
メラを使用することも、本発明の範囲内に含まれる。そ
のようなカメラの実例としては、光ではなく、核放射線
に感知するものがある。この場合、その放射線源は原子
炉の炉心にすることができよう。

あるいはまた、熱源からの赤外線に感応するカメラを使
用することも可能である。その赤外線も炉心から出るも
のとすることができる。

また本発明はこれまでの説明において、特に原子炉に好
適に応用されるものとしてきたが、本発明は更に、原子
炉以外のシステムまたは装置であって、検査することが
必要であるが、濃度、狭いスペース、または放射線のた
めに人が接近できない区域を有するようなシステムまた
は装置に広く応用できるものである。そこで上記の説明
は単なる具体例を示すだけであって、本発明を何等制約
するものでなく、本発明は特許請求の範囲によってのみ
規定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の遠隔視覚検査装置を備えた原子炉構
造の部分断面概略立面図、 第２図は、第１図に示される原子炉構造の一部を破断し
た平面図、 第３図は、第１図と第２図に示される原子炉構造の部分
的に破断した斜視図で、本発明の検査装置の詳細な構造
を示す図面、 第４図は、第１図に示されるキャリジ組立体と軌道部材
との好適な実施例の詳細な構造を示す拡大斜視図、 第５図は、第１図に示される軌道部材の一部の詳細な構
造を示す平面図である。 １０・・・原子炉、　　　　　１２・・・主槽、１４・
・・防護槽、　　　　　　１６・・・環状空所、１Ｂ・
・・軌道部材、　　　　２０・・・トロリー、２２・・
・トロリー案内装置、 ２４・・・キャリジ組立体、 ２６・・・ハウジング、　　　２８・・・腕組立体、３
０・・・ホイール、 ３４．３６・・・テレビジョンカメラ、３８・・・照射
光源、　　　　４０・・・送電ケーブル、４２・・・軌
道部材プレート、４６・・・補強プレート、４８・・・
ローラチェーン、５０・・・案内部材。 代理人　　浅　村　　皓 外４名 第１頁の続き ０発　明　者　オリバー・ポール・ステイール・ザ・サ
ード アメリカ合衆国カリフォルニア リ刊カノガ・パーク・ダツプルグ レイ・ロード１３０ ０発　明　者　フレッド・ロバート・ライトアメリカ合
衆国カリフォルニア 州シイミ・インディアン・ヒル ズ５２９４ −２０５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　上方向に延びる主槽と、これの外側周囲を取巻
   いて上方向に延びる防護槽とを備え、これら槽は離間し
   、その間に環状部が形成されている如き構造体の遠隔の
   視覚的な検査を行うための装置において、 一方の該槽の上層縁周りに設けられる案内Ｉｆ、この案
   内装置上で直径方向の対向する位置に設置され、モータ
   で駆動される１対のトロリー、該検査装置の操作時に両
   該トロリーを駆動し且つこれらトロリーを直径方向対向
   位置に維持する装置、 一方の該トロリーから該環状部を通って下方向へ延び、
   それから該環状部を上方向に昇って他方のトロリーまで
   延びる細長い可撓性の軌道部材であって、この軌道部材
   はこれの一方の端部が該一方のトロリーに取付けられ、
   他方の端部が該他方のトロリーに取付けられ、該軌道部
   材は更に該一方の端部から該他方の端部まで延びる細長
   い係合装置を備えている如き該軌道部材、 この軌道部材上に設置される少なくとも１つのキャリジ
   であって、このキャリジは駆動モータと、そのキャリジ
   を該軌道部材に沿って上下に駆動するため該駆動モータ
   を該係合装置に結合する装置とを備える如き該少なくと
   も１つのキャリジ、このキャリジ上に設置され、そして
   少なくとも一方の該槽の部分に対して向けられるカメラ
   、このカメラが向けられる該槽の部分を照射する装置、 該駆動モータとカメラとに電力を送給し且該カメラから
   の信号を伝送するための装置、該カメラからの信号を受
   けて該カメラが向けられた該檜の部分を視覚的に見える
   ように表示するディスプレイ装置 を備える検査装置。 （２、特許請求の範囲第１項の検査装置において、該カ
   メラとキャリジの位置の確認を行えるようにするため、
   該環状部の中で、少なくとも一方の該槽の上の所定の地
   点に標識が備えられる、検査装置。 （３）　特許請求の範囲第２項の検査装置において、該
   カメラにより伝送される画像の鮮明度を判別できるよう
   にするため、該標識が所定のパターンの形にされる、検
   査装置。 （４）　特許請求の範囲第１項の検査装置において、該
   案内装置がリング歯車を備える、検査装置。 （５）　特許請求の範囲第４項の検査装置において、該
   リング歯車が該防護槽の上置縁周りに装架される、検査
   装置。 （６）　特許請求の範囲第２項の検査装置において、該
   カメラからの信号を記録する装置を更に備える検査装置
   。 （７）　特許請求の範囲第６項の検査装置において、該
   カメラの信号を同時に記録する装置を更に備える検査装
   置。 （８）　特許請求の範囲第１項の検査装置において、該
   カメラを冷却する装置を更に備える検査装