JPS6239917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、照射試料の遠隔操作装置に関し、
特に視覚確認装置を含む照射試料の遠隔操作装置
に関するものである。

標準形原子炉動力プラントにおいて、プラント
は取り除くことの出来る密閉頭部を有する原子炉
を含んでいる。複数の燃料集合体が原子炉容器内
に配設され、核燃料の核分裂により熱を発生する
よう炉心を形成する。水の如き冷却材が炉心を循
環して加熱される。当該技術分野ですぐ理解され
る一般の方法で、この冷却材は原子炉系の他の部
分を流れて蒸気を発生する。

原子炉炉心の核燃料の核分裂は、炉心の核燃料
を照射するのみならず、炉心による照射により原
子炉の炉心構造物と原子炉容器とを照射する。原
子炉容器と炉心構造物とは、例えば寿命を40年に
延ばすよう設計されている。この寿命を全うする
間に、この炉心構造物と原子炉容器とは相当量の
照射を受ける。そこで、原子炉の種々な部品は、
各部品の寿命予想を決められるよう照射被曝量を
決めることが出来るということは重要である。原
子炉炉心からの放射線束は炉心における位置によ
り変化し、且つ炉心の周辺に沿つて変化するの
で、原子炉の種々な部品の照射被曝量を正確に決
めるためには、炉心に関して種々な場所でこれを
読みとらねばならない。

ある原子炉では、照射試料サヤは照射試料を保
持出来るような所で炉心の周辺の種々な場所に配
置されている。試料サヤに納めた照射試料は炉心
を囲む種々な場所で、炉心からの放射線束にさら
される。原子炉の燃料交換の間、原子炉密閉頭部
と原子炉の上部炉心構造物の種々な部品を取除く
ので、試料サヤも取出される。かくして照射試料
を試料サヤから取出したり、試料サヤに装入した
りすることが出来る。燃料交換の間に照射試料を
試料サヤから取出せば、その後、照射試料は原子
炉容器の試料設置場所の経験した放射線量を測定
するため検査を受けることができる。この時、照
射試料は再配置され、炉心周辺の種々な位置で、
種々なレベルの照射にさらされるようになる。原
子炉の種々な部品の照射被曝量を測定するのに加
えて、照射試料は種々な要素を原子炉の放射線に
さらさせるように用いることもできる。これは原
子炉環境における特種金属の挙動を決める試験目
的のためになされる。

ある種の原子炉では、作業員は、燃料交換中に
原子炉容器の上部から試料サヤを見ることが出来
ない。この種の原子炉では、試料サヤに照射試料
を装入する工程は試料サヤへの照射試料の装入を
視覚確認出来ないので困難な作業となる。このこ
とは、照射試料が試料サヤに納まつていない時に
照射試料を放すと、照射試料が原子炉の下部に落
ち込んでいまうかも知れないので、重要な問題で
ある。原子炉容器の底から失つた照射試料を取出
すことは、失つた照射試料に近付くために、炉心
を含む炉心構造物の大部分を取出さねばならない
ので、非常に難しく経費もかかる作業である。そ
こで、試料サヤに照射試料を確実におき、装置が
放す前に照射試料の存在を確認することが出来る
ということは重要なことである。この方法で、原
子炉容器の中に照射試料を落とす可能性なしに試
料サヤの中に照射試料を納めることが出来ること
となる。

現在、先行技術によると、試料サヤに対し照射
試料を装入したり、取除いたりする装置には数多
くの種類がある。例えば、ある種の装置は、本願
明細書に記載したものに似たものもあるが、その
装置は、照射試料が試料サヤに確実に納まつてい
ることを確認するための視覚確認が出来ない。

試料サヤから、照射試料を取出したり装入する
装置に加えて、原子炉の種々な部品を視覚検査す
る別個の装置がある。例えば、米国特許第
3764736号明細書は、炉心構造物を検査するた
め、炉心胴のフランジの開口部におくことの出来
る、内蔵照明装置を有するテレビカメラを持つ
て、炉心構造物を見る遠隔目視検査装置を記載し
ている。しかしながら、この装置は、当該技術分
野で一般に知られている他の装置と同様に、試料
サヤに近接することが非常に制限されている場所
にある照射試料の装入及び取除き装置と共に使用
することが出来ない。

従つて、この発明の主な目的は、試料サヤに近
接することが非常に制限されている位置における
照射試料の位置を視覚確認し、試料サヤに対し照
射試料を装入したり取除いたりすることの出来る
照射試料の遠隔操作装置を提供することである。

この目的から、本発明は、サヤ内から照射試料
を取り出すか或は該サヤ内へ前記試料を装入する
装置を備える照射試料の遠隔操作装置において、
前記試料の取り出し或は装入装置は、下端に蓋を
有し、同下端の近くに開口を有する管状体と、前
記管状体に滑動可能に配置された中心棒と、前記
中心棒が前記管状体の中で動くとき、照射試料を
掴むため、前記蓋に取り付けられ且つ前記中心棒
に接触するよう配設された複数の枢着されたグリ
ツパと、前記開口の近くで前記管状体内に配置し
うるカメラと、前記管状体内において該管状体に
沿つて延び、下端に前記カメラを垂下した、上下
に移動するケーブルと、掴んだ照射試料を見るべ
く、該ケーブルの操作により前記カメラを前記管
状体から滑り出させて所定位置に置くため、前記
開口近くに設置されて前記中心棒に取り付けられ
た反らせ装置とを備えることを特徴としている。

この遠隔操作装置は、原子炉の炉心胴のフラン
ジにある孔を通して配設可能であり且つ照射試料
を掴み出せるグリツパ機構を含む。本装置は又、
照射試料を試料サヤに納めることの出来るように
照射試料を運ぶことも出来る。又、この装置は、
照射試料が試料サヤに適切に置かれているかどう
かを明確に決める視覚確認機構を含んでいる。一
たび照射試料の位置の視覚確認を行なつたら、試
料サヤに照射試料を定置するため、この装置と共
同して第２の装置を使用することもできる。

次にこの発明の好適な実施例を添付図面に関し
て説明する。

原子炉の試料サヤに照射試料を装入するとき、
照射試料を放す前に、照射試料が試料サヤ内に適
切に置かれたことを視覚的に決めることの出来る
ことが必要である。本発明は、照射試料が試料サ
ヤに適切に導入されたことを視覚的に決めながら
照射試料を試料サヤに挿入する機構を有する。

第１図について、原子炉１０は一般に燃料集合
体１４を含む炉心１２を有する。燃料集合体１４
は取外しの出来る密閉頭部１８を有する原子炉容
器１６の中にある。原子炉１０は又、円筒型金属
部材でよい垂直バツフル２２を囲りに伴う上部炉
心構造物２０を有する。垂直バツフル２２は、そ
の上端にバツフルフランジ２４を有し、このフラ
ンジ２４に試料孔２６を有する。ピン２８は試料
孔２６に取外し可能に設けられる。上部板３０は
バツフルフランジ２４とピン２８を覆つてその上
に置かれる。炉心胴３２は円筒形金属体であり、
炉心１２の囲りにある。複数の試料サヤ３４は炉
心１２を取囲む種々な位置におかれ炉心胴３２に
取付けられる。

原子炉１０の燃料交換の間、密閉頭部１８、上
部板３０及びピン２８は当業者の公知の方法です
べて取除かれる。これ等の部材が取除かれると、
原子炉容器１６の上部から試料孔２６を通つて、
試料サヤ３４に下降することの出来る明らかな接
近路が出来る。これで照射試料を試料サヤ３４か
ら取除いたり装入したり出来るようになる。第２
図に示す如く、複数の試料サヤ３４は互いに近接
して配置され、相応する試料孔２６を通じて対応
する試料サヤ３４の近くに、装入装置を嵌め込む
ことが出来る。そして、照射試料を夫々近接した
試料サヤ３４に適切に装入されるべく試料サヤを
見るために、対応する試料孔２６及び対応する試
料サヤ３４を通して、視覚検査装置を装入出来
る。しかし、第２図から明らかな如く、唯一個の
試料サヤ３４のある場所が炉心１２の回りには沢
山ある。照射試料をこれ等独立した試料サヤ３４
に装入するとき、照射試料の装入を見るため特定
の試料孔２６を通して別個の視覚検査装置を装入
することは出来ない。そこで、照射試料を単独試
料サヤ３４に装入するとき、照射試料が試料サヤ
３４の中に適切に置かれたかどうか確実にきめる
ため視覚検査装置を含む装入装置を必要とする。
本発明は、照射試料が試料サヤ３４の中に適切に
位置するか否かを照射試料を離す前に確実に決定
できると共に、近接する試料サヤがあつてもなく
ても試料サヤ３４のすべてに照射試料を装入出来
る装置を提供する。

第３Ａ−３Ｄ図については、装入装置は一般に
３６として表わし、ロツク機構４０を有する取付
け板３８を含む。ロツク機構４０は中心棒４４を
通つて設置されるロツクピン４２を含む。中心棒
４４は取付け板３８を貫通し、その上端にハンド
ル４６を有する。また、中心棒４４は複数の孔４
８を有し、取付板３８に対し種々の高さに中心棒
４４を維持するべく該孔を通してロツクピン４２
が位置ぎめされている。装入装置３６は又、中心
棒４４が貫通する取付け板３８に付設された管状
体５０を含む。管状体５０は機械接手５２で互い
に接続された一連の管状体である。管状体５０の
上端近くに、テレビカメラ用ケーブル５６を通す
第一開口５４がある。管状体５０の下端近くに
は、テレビカメラ６０の通る第２開口５８を有す
る。ウエスチングハウス製ETV−1250でよいカ
メラ６０は、第３Ｃ図に示す如く管状体５０の中
に全部設置でき、そのためカメラ６０は破損の生
じないよう通常十分に保護されている。カメラ６
０はケーブル５６に接続し、第４図、第５図に示
す如く第一開口５４を通じてケーブル５６を進退
させて管状体５０の中や外を移動することがで
き、被監視物体である照射試料へのカメラの近接
容易性が増す。ケーブル５６は、作業員がカメラ
で写る眺めを遠隔的に見ることの出来るようテレ
ビ映像装置に連結される。中心棒４４は、第３Ｃ
図に示す如くリボン状の薄片６２が配設されてい
る部分を有する。この薄片６２は、中心棒４４の
第一部分を中心棒４４の残部に接続する作用をす
る。薄片６２の下端に付した反らせ装置６４は、
ケーブル５６でカメラ６０を降下させる時、第２
開口５８を通つてカメラ６０を外へ反らせるよう
に働らく。薄片６２は中心棒４４の二つの部分を
接続すると共に、カメラ６０が管状体５０内に配
設されるのを可能にする。反らせ装置６４は、管
状体５０の第１溝６８を通つて延びるボルト６６
を有する。ボルト６６は、第６図に示す如く、中
心棒４４がその最下位置にある時、反らせ装置６
４が第２開口５８に整列するように、中心棒４４
の移動を制限する働きをする。反らせ装置の位置
は、ロツク機構４０が中心棒４４と反らせ装置６
４を所定の位置にロツクするのに使用できるよう
に、中心棒４４の上端部にある孔４８に対応して
配設される。

第３Ｄ図と第７図に示す如く、端蓋７０は管状
体５０の下端に、中心棒４４が貫ぬくよう設置さ
れている。端蓋７０はそこに複数の第一グリツパ
７２を枢着させている。中心棒４４は又、その下
端にブロツク７４を有する。中心棒４４が降下
し、反らせ装置５４がその最下位置にある位置に
達したとき、ブロツク７４も又最下位置に在る。
ブロツク７４が最下位置にあるとき、ブロツク７
４が第一グリツパ７２を押し、第３Ｄ図に示す如
く、照射試料７６の内縁との接触状態に第一グリ
ツパ７２を揺動させる。一方、中心棒４４が持上
げられると、ブロツク７４は、第８図に示す如く
第一グリツパ７２から照射試料７６を放すよう反
対方向に第一グリツパ７２を揺動させる。このよ
うにして、中心棒４４の昇降により、第一グリツ
パ７２は照射試料７６に係合して保持するか、又
は照射試料７６を放すことができる。

第９Ａ図〜第９Ｄ図において、定置装置は符号
７８で総括的に示す如くであり、試料孔２６を通
つて設置でき且つ試料サヤ３４の近くに延びるこ
との出来る外被８０を有する。内側棒８２は外被
８０の中に滑動するよう設置され、上端部にハン
ドル８４を有する。外被８０はそこに第二グリツ
パ８６を枢着しており、第９Ｃ図に示す如く第二
グリツパは内側棒８２にある第二溝８８を通つて
延びる。第２グリツパ８６は第１図に示した図に
関して90゜の角度で試料孔２６を通つて伸び得る
よう配置される。カム作動装置９０は内側棒８２
に取り付けられて第二溝８８内に配置されてい
る。カム作動装置９０はカム表面９２を有し、こ
のカム表面が第２グリツパ８６を外被８０へのそ
れ等の接続部を中心として揺動させる。ハンドル
８４が下降するとき、付勢シリンダ８５の作用下
に、内側棒８２も外被８０と相関的に降下する。
内側棒８２が下降すると、カム作動装置９０も又
下降して、カム表面９２は第１０図に示す如くバ
ツフルフランジ２４に第２グリツパ８６を係合す
るようにする。内側棒８２の最下位置に定置ピン
９４が付いている。前述の如く内側棒８２が下降
すると、定置ピン９４は照射試料７６に接し、第
１１図に示す如く照射試料７６を試料サヤ３４に
定置、即ち着座させる。一度照射試料７６が着座
すると、ハンドル８４は内側棒８２を持上げるよ
うに持上げられる。内側棒８２を持上げること
で、カム表面９２は第９Ｃ図に示す位置に持上げ
られる。第９Ｃ図に示される位置になつたとき、
第２グリツパ８６は試料孔２６から離れる位置に
揺動される。

次にこの発明による装置の作動について説明す
ると、原子炉の燃料交換の間、密閉頭部１８はボ
ルトを外し、取除いてある。密閉頭部１８を取除
くと、上部板３０とピン２８を取除くことが出来
る。この際、炉の上部から試料孔２６を通つて、
試料サヤ３４まで下る通路が形成される。この時
点で、照射試料７６は試料サヤ３４から取除かれ
るか、又は試料サヤ３４に装入される。照射試料
７６を試料サヤ３４に装入しようとするときは、
装入装置３６は、第一グリツパ７２を照射試料７
６の上部内に設置するよう照射試料７６の近くに
配置される。次に第一ハンドル４６は、中心棒４
４が下降してブロツク７４により第一グリツパ７
２を照射試料７６との接触状態に枢動させるよう
に、下方に動く。この方法で、照射試料７６は装
入装置３６でしつかりと掴まれる。この状態で、
照射試料７６を保持した装入装置は、第３Ｄ図に
示す如く照射試料７６が試料サヤ３４に設置され
るよう、試料孔２６を通つて装入される。この時
点で、ケーブル５６は手動で又は自動的に下降
し、カメラ６０が重力で降下し、第４図に示すよ
うに反らせ装置６４に接触する。反らせ装置６４
はカメラ６０を管状体５０の外に滑り出させて、
第５図に示す位置におくように作用する。第５図
に示す位置で、原子炉の外側にいる作業員は、照
射試料７６が試料サヤ３４の適当な位置にあるか
どうかを決めることが出来る。もし照射試料７６
が適当に位置していたら、その後ケーブル５６を
引つ張つてカメラ６０を第３Ｃ図に示すように引
上げる。次に、第一グリツパ７２が照射試料７６
を離して同試料を試料サヤ３４に保持させるよ
う、第一ハンドル４６が引上げられて、中心棒４
４とブロツク７４を引上げる。第一グリツパ７２
がこのように照射試料７６から離れると、装入装
置３６が上方に動き第８図に示すような位置につ
く。かくして装入装置３６は原子炉容器から離れ
る。このとき、照射試料７６は試料サヤ３４内に
在るが、そこにしつかりと定置しているわけでは
ない。

照射試料７６は試料サヤ３４にゆるく装入され
ているので、定置装置７８を試料孔２６から入れ
て、定置ピン９４が第９Ｄ図に示すように照射試
料７６が接触するようにする。次にハンドル８４
を下方に動かして定置装置７８を作動させ、内側
棒８２を引下げる。内側棒８２が下降すると、カ
ム作動装置９０が下方へ移動して、カム表面９２
を第２グリツパ８６に接触させ、それ等を第１０
図に示す位置に移動させる。同時に定置ピン９４
が下降して、第１１図に示す如く、照射試料７６
が試料サヤ３４内にしつかりと定置されるように
なる。照射試料７６を定置するためには大きな力
が必要なので、第２グリツパ８６はバツフルフラ
ンジ２４に定置ピン９４の反作用を受けるような
機構になつている。かくして照射試料７６を試料
サヤ３４に定置するに充分な力が照射試料７６に
作用する。従つて、本発明は、照射試料が装入装
置から離される前に、照射試料が試料サヤに入つ
ているかどうかを視覚で確認することの出来るよ
うにした、原子炉の試料サヤに照射試料を挿入す
ることの出来る照射試料装入装置を提供してい
る。その結果、本装置を使用することにより、照
射試料が原子炉の下部に落ち、その照射試料を取
戻すための重大な無駄時間を防ぐことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は標準形原子炉の立面図における部分的
断面図、第２図は標準形原子炉の断面図、第３Ａ
図乃至第３Ｄ図は装入装置立面の部分的断面図、
第４図はカメラを伸ばした状態を示す装入装置立
面の断面図、第５図はカメラを一杯に伸ばした装
入装置立面の断面図、第６図は装入装置立面の断
面図、第７図は第３Ｄ図の−線断面図、第８
図は照射試料を離したときの装入装置立面の断面
図、第９Ａ−９Ｄ図は定置装置立面の断面図、第
１０図は定置装置の立面図、第１１図は定置位置
における照射試料の定置装置の立面図である。 図中、３４は試料サヤ、４４は中心棒、５０は
管状体、５６はケーブル、５８は開口、６０はカ
メラ、６４は反らせ装置、７０は蓋、７２はグリ
ツパ、７６は照射装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サヤ内から照射試料を取り出すか或は該サヤ
   内へ前記試料を装入する装置を備える照射試料の
   遠隔操作装置において、前記試料の取り出し或は
   装入装置は、下端に蓋を有し、同下端の近くに開
   口を有する管状体と、前記管状体に滑動可能に配
   置された中心棒と、前記中心棒が前記管状体の中
   で動くとき、照射試料を掴むため、前記蓋に取り
   付けられ且つ前記中心棒に接触するよう配設され
   た複数の枢着されたグリツパと、前記開口の近く
   で前記管状体内に配置しうるカメラと、前記管状
   体内において該管状体に沿つて延び、下端に前記
   カメラを垂下した、上下に移動するケーブルと、
   掴んだ照射試料を見るべく、該ケーブルの操作に
   より前記カメラを前記管状体から滑り出させて所
   定位置に置くため、前記開口近くに設置されて前
   記中心棒に取り付けられた反らせ装置とを備える
   ことを特徴とする照射試料の遠隔操作装置。