特許 7600062 検査装置及び原子炉の検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】検査装置及び原子炉の検査方法

(51)【国際特許分類】

   G21C 17/01 20060101AFI20241209BHJP

   G21C 19/02 20060101ALI20241209BHJP

   G21C 17/08 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

G21C17/01

G21C19/02 020

G21C17/08

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021150767

(22)【出願日】2021-09-16

(65)【公開番号】P2023043256

(43)【公開日】2023-03-29

【審査請求日】2024-03-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三宅 晴也

(72)【発明者】

【氏名】亀山 育子

(72)【発明者】

【氏名】浦口 晃平

(72)【発明者】

【氏名】今崎 一人

(72)【発明者】

【氏名】小林 徳康

【審査官】佐藤 海

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－０６３７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２３１８９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｃ １７／００－１７／１４，１９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開蓋した圧力容器において吊り降ろされるフレームと、
前記フレームに支持されるとともに長手方向に変位するロッドと、
前記ロッドの先端に設けられ、圧力容器の炉底部を貫通するハウジングの上部開口から挿入される検出ヘッドと、を備え、
前記ハウジングは、中性子束モニタを収容するものであって、
前記フレームの下端に設けられ、前記ハウジングの上部開口に隣接する開口に係合する係合部を有する検査装置。

【請求項2】

開蓋した圧力容器において吊り降ろされるフレームと、
前記フレームに支持されるとともに長手方向に変位するロッドと、
前記ロッドの先端に設けられ、圧力容器の炉底部を貫通するハウジングの上部開口から挿入される検出ヘッドと、を備え、
前記ハウジングが、制御棒駆動機構を収容するものであって、
前記フレームの下端に設けられ、前記ハウジングの上部開口に係合する係合部を有する検査装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の検査装置において、
前記検出ヘッドは、前記ロッドに対し回転運動する検査装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置において、
前記検出ヘッドは、側周面からセンサが突出するように設けられる検査装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検査装置において、
前記検出ヘッドは、前記ハウジングの内周面に当接しながら付勢する付勢部材が設けられる検査装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置において、
前記フレームは、前記ハウジングの上部開口に挿入する直前まで前記検出ヘッドを収容するスペースを有する検査装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の検査装置において、
前記フレームは、
スクリューを軸回転させるモータと、
螺合する前記スクリューの回転量に応じて前記ロッドを変位させるナットと、を有する検査装置。

【請求項8】

請求項７に記載の検査装置であって、前記ハウジングが中性子束モニタを収容するものである場合において、
前記ナットに固定される移動ステージと、
前記移動ステージに設けられ前記ロッドを着脱自在に把持する第１把持部と、
前記モータと構造的に一体化する前記フレームの位置に設けられ、前記第１把持部とは相互に排他的に前記ロッドを着脱自在に把持する第２把持部と、を有する検査装置。

【請求項9】

請求項８に記載の検査装置において、
前記係合部は、前記フレームを水平方向にスライドさせるスライドステージを有する検査装置。

【請求項10】

請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の検査装置であって、前記ハウジングが制御棒駆動機構を収容するものである場合において、
前記係合部は、前記ハウジングの上部開口をクランプするクランプ部材を有する検査装置。

【請求項11】

請求項８又は請求項９に記載の検査装置において、
前記フレームは原子炉圧力容器の内部に配置される炉心支持板の上面まで吊り降ろされ、前記係合部は制御棒案内管用の開口に係合し、前記中性子束モニタを収容する前記ハウジングに前記検出ヘッドが挿入される検査装置。

【請求項12】

請求項１０に記載の検査装置において、
前記フレームは原子炉圧力容器の内部で制御棒を移動させる前記制御棒駆動機構を収容する前記ハウジングの上部開口まで吊り降ろされ前記検出ヘッドが挿入される検査装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の検査装置において、
原子炉圧力容器の内部に配置される炉心支持板に固定することができるガイドが前記フレームの上部に設けられている検査装置。

【請求項14】

開蓋した圧力容器においてこの圧力容器内に配置された炉心支持板の上面に着座するようフレームを吊り降ろす工程と、
前記フレームの下端に設けられた係合部を、制御棒案内管用の開口に係合させる工程と、
前記フレームに支持されるロッドを長手方向に変位させる工程と、
前記ロッドの先端に設けられた検出ヘッドを、圧力容器の炉底部を貫通させて中性子束モニタを収容するハウジングの上部開口から挿入する工程と、を含む原子炉の検査方法。

【請求項15】

開蓋した圧力容器においてフレームを吊り降ろす工程と、
前記フレームの下端に設けられた係合部を、圧力容器の炉底部を貫通させて制御棒駆動機構を収容するハウジングの上部開口に係合させる工程と、
前記フレームに支持されるロッドを長手方向に変位させる工程と、
前記ロッドの先端に設けられた検出ヘッドを、前記ハウジングの前記上部開口から挿入する工程と、を含む原子炉の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、圧力容器に設けられたハウジングを遠隔で非破壊検査する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

圧力容器を貫通して設置される付属物のハウジングには、例えば原子炉運転時に圧力容器と同レベルの蒸気圧力がかかる。このような圧力バウンダリとなるハウジング等は、放射能を帯びている為に、遠隔操作で表面検査や体積検査といった非破壊検査が実施され、健全性が評価される。

【0003】

圧力容器の炉底部を貫通するハウジングの溶着部の非破壊検査として、上部格子板に固定した操作ツールから探傷センサを吊降ろしてハウジングの上部開口に挿入する、といった技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第２５１１５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した技術では、操作ツールからハウジングの上部開口まて、探傷センサは宙吊り状態で単独でアクセスすることになる。このため、移送中の探傷センサ及びこれの吊り部材は、圧力容器内の冷却水や構造物から干渉を受けやすく、ハウジングの上部開口に探傷センサを挿入させることは困難を伴い、作業性も悪かった。

【0006】

さらに、原子炉圧力容器の上部格子板に固定された操作ツールは、宙吊りにした探傷センサを円周方向および垂直方向に走査する必要がある。上部格子板と溶着部までの距離が約９ｍに亘ることから、このように検査位置が支持部に対して距離がある場合、吊り部材に必要な動力を伝達する装置は大規模化し取り扱いの困難性も増す課題があった。

【0007】

また、ハウジング内の検査位置は、探傷センサの吊り部材の長さ及び回転角で規定されることになる。しかし、上部格子板に固定された操作ツールとハウジングに挿入された探傷センサとの距離が上述のように長いため、ハウジング内における探傷センサの検査位置には、誤差として吊り部材の変形量が大きく寄与してしまう。

【0008】

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、圧力容器に設けられたハウジングを、優れた作業性で、抑えた装置規模で、簡便な取り扱いで、優れた精度で、遠隔検査する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態に係る検査装置において、開蓋した圧力容器において吊り降ろされるフレームと、前記フレームに支持されるとともに長手方向に変位するロッドと、前記ロッドの先端に設けられ圧力容器の炉底部を貫通するハウジングの上部開口から挿入される検出ヘッドと、を備え、前記ハウジングが、中性子束モニタを収容するものである場合は、前記フレームの下端に設けられ、前記ハウジングの上部開口に隣接する開口に係合する係合部を有し、前記ハウジングが、制御棒駆動機構を収容するものである場合は、前記フレームの下端に設けられ、前記ハウジングの上部開口に係合する係合部を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の実施形態により、圧力容器に設けられたハウジングを、優れた作業性で、抑えた装置規模で、簡便な取り扱いで、優れた精度で、遠隔検査する技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態に係る検査装置が適用される原子炉の断面図。

【図2】第１実施形態に係る検査装置が、ハウジングの上部開口を持つ炉心支持板に、設置された状態を示す斜視図。

【図3】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）第１実施形態に係る検査装置の動作説明図、（Ｄ）検査装置の移動ステージの上視図。

【図4】第１実施形態においてハウジングの内周面を検査する検出ヘッドの拡大断面図。

【図5】第２実施形態に係る検査装置が原子炉におけるハウジングの上部開口に設置された状態を示す断面図。

【図6】（Ａ）（Ｂ）第２実施形態に係る検査装置の動作説明図。

【図7】（Ａ）第２実施形態においてハウジングの内周面を検査する検出ヘッドの拡大断面図、（Ｂ）（Ｃ）第２実施形態においてハウジングの上部開口に設置された検査装置における係合部の拡大断面図。

【図8】第１実施形態に係る原子炉の検査方法の工程を説明するフローチャート。

【図9】第２実施形態に係る原子炉の検査方法の工程を説明するフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る検査装置１０Ａ（１０）が適用される原子炉２０の断面図である。第１実施形態では、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）における中性子束モニタ（図示略）を収容するハウジング２１ａと圧力容器２７の溶接部及びその熱影響部とを対象にした探傷検査を例示して説明する。

【0013】

図１に示す原子炉２０は、上部蓋（図示略）、蒸気乾燥器（図示略）、気水分離器（図示略）、燃料集合体（図示略）及びその他の炉内構造物を取り除いた後に存在する、炉心シュラウド２８、上部格子板２５、炉心支持板２６といった炉心支持構造物が開示されている。炉心シュラウド２８は、ステンレス鋼の円筒で、燃料集合体が収容される内側における冷却材の上向きの流れとその外側の環状領域における冷却材の下向きの流れとを分離するものである。

【0014】

そして、炉心シュラウド２８の上部には上部格子板２５が固定され、その下部には炉心支持板２６が固定されている。上部格子板２５は、ステンレス鋼の板状のはりを互いに格子状に組み合わせたもので、燃料集合体の上部で横方向を支持している。炉心支持板２６は、はりで補強したステンレス鋼の円板で、燃料集合体の底部で縦方向を燃料支持金具（図示せず）を介して支持するとともに、ハウジング２１ａの上部開口２２ａで横方向を支持している。

【0015】

原子炉２０の最上階に設置されているクレーン１３は、二軸のレール１９で水平面の任意位置に到達できる。さらにクレーン１３に取り付けられた昇降手段１４は、先端に吊り下げた検査装置１０のフレーム３０を、鉛直方向の任意位置に到達させる。第１実施形態において検査装置１０Ａは、上部格子板２５の格子間を通過し、炉心支持板２６の上面まで吊り降ろされ、係合部３５Ａ（図３）は制御棒案内管用の開口２９（図２）に係合する。そして、中性子束モニタ（図示略）を収容するハウジング２１ａに検出ヘッド３２が挿入される。

【0016】

図２は第１実施形態に係る原子炉の検査装置１０Ａが、ハウジング２１ａの上部開口２２ａを持つ炉心支持板２６に設置された状態を示す斜視図である。図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第１実施形態に係る原子炉の検査装置１０Ａの側面図である。図３（Ｄ）は検査装置１０Ａの移動ステージ３６の上視図である。

【0017】

このように検査装置１０Ａ（１０）は、開蓋した圧力容器２７において吊り降ろされるフレーム３０Ａ（３０）と、このフレーム３０Ａに支持されるとともに長手方向に変位するロッド３１と、このロッド３１の先端に設けられ圧力容器２７の炉底部を貫通するハウジング２１ａの上部開口２２ａから挿入される検出ヘッド３２と、フレーム３０の下端に設けられハウジング２１ａの上部開口２２ａに隣接する開口２９に係合する係合部３５Ａと、を備えている。

【0018】

さらに第１実施形態の検査装置１０は、スクリュー４５を軸回転させるモータ４１と、螺合するスクリュー４５の回転量に応じてロッド３１を変位させるナット４２と、ナット４２に固定される移動ステージ３６と、この移動ステージ３６に設けられロッド３１を着脱自在に把持する第１把持部１１と、モータ４１と構造的に一体化するフレーム３０の位置に設けられ第１把持部１１とは相互に排他的にロッド３１を着脱自在に把持する第２把持部１２と、を有している。

【0019】

係合部３５は、フレーム３０を水平方向にスライドさせるスライドステージ１５を有している。そして、フレーム３０は、ハウジング２１の上部開口２２に挿入する直前まで検出ヘッド３２を収容する内部スペース３７を有している。

【0020】

係合部３５は、図２に示すように、検査対象のハウジング２１ａに隣接する制御棒案内管位置決め用の開口２９に挿入される。そして、炉心支持板２６に設けられている燃料支持金具（図示せず）を位置決めするガイドピン２４が、切り欠き１９に差し込まれることで、検査装置１０Ａの方位を決定する。

【0021】

図３に示すようにフレーム３０Ａには、下部基板４３と上部基板４４が四隅において支柱４７により各々が連結され、さらに上部に天板４８が設けられ、これらが構造的に一体化している。

【0022】

上部基板４４に固定されたモータ４１に接続して軸回転するスクリュー４５は、下部基板４３に設けられたスラスト軸受４６に、先端が支持されている。このスクリュー４５の回転量に応じて、ナット４２に固定された移動ステージ３６が上下方向に移動する。

【0023】

この移動ステージ３６に設けられた第１把持部１１と上部基板４４に設けられた第２把持部１２とは、相互に排他的な着脱（ホールド／リリース）制御により、少なくとも一方がロッド３１を把持して落下しないようにしている。なお第２把持部１２を設ける位置は、上部基板４４に限定されることはなく、構造的に一体化したフレーム３０の任意の位置に設けることができる。

【0024】

天板４８は、検査装置１０を吊り下げる昇降手段１４の先端を取り付けるための取付手段（図示略）が設けられている。また、天板４８は、検出ヘッド３２がフレーム３０Ａの内部スペース３７に収容されている状態で、上方向に長尺に延びているロッド３１と炉内構造物との干渉を避ける役割も果たす。

【0025】

図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に基づいて第１実施形態に係る原子炉の検査装置１０Ａの動作を説明する。図３（Ａ）の状態からスライドステージ１５を動作させることで、検出ヘッド３２をハウジング２１ａの上部開口２２ａに対向させることができる。そして、第１把持部１１がホールド設定のときは、第２把持部１２がリリース設定となり、モータ４１を駆動させると、図３（Ａ）から図３（Ｂ）に示すように、移動ステージ３６とともにロッド３１を上下方向に変位させることができる。これによりハウジング２１ａの内側において、長手方向に沿って検出ヘッド３２を並進運動させることができる。

【0026】

また、第２把持部１２がホールド設定のときは、第１把持部１１がリリース設定となり、図３（Ｂ）から図３（Ｃ）に示すように、モータ４１を駆動させると、ロッド３１の位置が固定されたまま、移動ステージ３６のみが上下方向に変位する。このように図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）の動作を段階的（ステップワイズ）に繰り返すことにより、スクリュー４５よりも無限に長いストロークを持つロッド３１を上限から下限まで自在に変位させることができる。

【0027】

図４は第１実施形態においてハウジング２１ａの内周面２３ａを検査する検出ヘッド３２の拡大断面図である。このように検出ヘッド３２は、図示略のモータ駆動により、ロッド３１に対し回転運動する。このような、検出ヘッド３２の回転運動と並進運動により、ハウジング２１ａの内周面２３ａに対し、センサ３８をらせん状に走査することができる。これにより、検出ヘッド３２をハウジング２１ａの長手方向にワンストロークだけ移動させることで内周面２３ａの全面を検査でき、検査時間の短縮を図ることができる。

【0028】

検出ヘッド３２には、センサ３８が外周面から突出するように設けられている。検出ヘッド３２に収容されている状態のセンサ３８を突出させる機構としては、さまざまな形態が検討されるが、エア圧やバネ弾性を利用することが有効である。このように、ハウジング２１ａの内周面２３ａに正対したとき以外は、検出ヘッド３２にセンサ３８を埋め込む形態にすることで、周囲の構造物と干渉し破損することを防止できる。

【0029】

また、複数のセンサ３８が周方向に等間隔に配列することで、上記したらせん走査のピッチを広げることができ、検査時間の短縮をさらに図ることができる。

【0030】

センサ３８としては、渦電流探傷試験用や超音波探傷試験用が検討されるが特に限定されない。これらセンサ３８の探傷面には、内周面２３ａとの距離を一定にして、検出感度を安定化させるプローブシュー（図示略）が設けられている。また周方向に配列する複数のセンサ３８の各々は、姿勢を変化させて配列することで、センサ３８の検出信号のＳ／Ｎ比を向上させ、さらに欠陥の検出感度を向上させることができる。

【0031】

なお、周方向に配列する複数のセンサ３８の間隔が十分に近接している場合は、検出ヘッド３２を回転運動させなくても並進運動のみでハウジング２１ａの内周面２３ａを漏れなく検査することができる。また、ハウジング２１ａの上部に、人工傷が付与された校正用試験体を配置し、センサ３８の校正を行うようにしてもよい。

【0032】

検出ヘッド３２には、ハウジング２１の内周面２３ａに当接しながら付勢する付勢部材３３が設けられている。このような付勢部材３３が機能することにより、検出ヘッド３２は、ハウジング２１の内周面２３ａより全方向から反力を受け、中心軸を互いに一致させることができる。そして、ハウジング２１の内径が変化する場合も、付勢部材３３の形状が変形することで、検出ヘッド３２とハウジング２１における中心軸の相互一致性を損なうことはない。

【0033】

図８のフローチャートに基づいて第１実施形態に係る検査装置を活用した原子炉の検査方法の工程を説明する（適宜、図１，２，３参照）。まず、複数の中からいずれか一つ検査対象となるハウジング２１ａを決定する（Ｓ１１）。そして、開蓋した圧力容器２７においてクレーン１３を移動させ、この決定されたハウジング２１ａに対応する位置に到達させる（Ｓ１２）。

【0034】

そして、フレーム３０Ａを炉心支持板２６の上面に着座するよう吊り降ろす（Ｓ１３）。フレーム３０Ａの下端に設けられた係合部３５Ａを制御棒案内管用の開口２９に係合させる（Ｓ１４）。さらに、スライドステージ１５を動作させてフレーム３０を水平方向にスライドさせ、検出ヘッド３２をハウジング２１ａの上部開口２２ａに対向させる。

【0035】

そして、第１把持部１１をホールド設定とし、第２把持部１２がリリース設定として、モータ４１を駆動し、フレーム３０Ａに支持されるロッド３１を長手方向に変位させる（Ｓ１５）。このようにして、ロッド３１の先端に設けられた検出ヘッド３２を、中性子束モニタを収容するハウジング２１ａの上部開口２２ａから挿入する（Ｓ１６）。

【0036】

センサ３８からハウジング２１ａの内周面２３ａの検出信号を取得しつつ（Ｓ１７，Ｓ１８；Ｎｏ，１９；Ｎｏ）、ロッド３１と共に移動ステージ３６を下限位置まで変位させる（Ｓ１９；Ｙｅｓ）。そこで、第２把持部１２をホールド設定とし、第１把持部１１をリリース設定に切り替えて（Ｓ２０）、ロッド３１の位置を維持したままフレーム３０Ａのみを上限位置に変位させる（Ｓ２１）。

【0037】

そこで、再び、第１把持部１１をホールド設定とし、第２把持部１２がリリース設定に切り替えて（Ｓ２２）、ロッド３１を長手方向に再び変位させながら、センサ３８による検出信号の取得を再開する（Ｓ１７）。この（Ｓ１７）から（Ｓ２２）までのフローを、検査対象のハウジング２１ａの内周面２３ａの全面に対する検査が完了するまで繰り返す（Ｓ１８；Ｙｅｓ）。

【0038】

そして、次の検査対象のハウジング２１ａが決定される（Ｓ２３；Ｎｏ，Ｓ１１）。そして、この（Ｓ１１）から（Ｓ２３）までのフローを、全てのハウジング２１ａの内周面２３ａの検査が終了するまで繰り返す（Ｓ２３；Ｙｅｓ，ＥＮＤ）。なお説明において、センサ３８による検出信号は、ハウジング２１ａの上部から下部に向かう往路のみで取得することとしたが、下部から上部に向かう復路のみの場合やその両方から取得することもできる。

【0039】

（第２実施形態）
次に図５から図７を参照して本発明における第２実施形態について説明する。図５は第２実施形態に係る検査装置１０Ｂ（１０）が原子炉２０におけるハウジング２１ｂの上部開口２２ｂに設置された状態を示す断面図である。図６（Ａ）（Ｂ）は第２実施形態に係る検査装置１０Ｂの側面図である。なお、図５から図７において図１から図３のそれぞれと共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。

【0040】

第２実施形態では、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）における制御棒駆動機構（図示略）を収容するハウジング２１ｂと圧力容器２７の溶接部及びその熱影響部とを対象にした探傷検査を例示して説明する。第２実施形態において検査装置１０Ｂは、上部格子板２５の格子間を通過し、さらに炉心支持板２６における制御棒案内管用の開口２９を通過する。そして検査装置１０Ｂはハウジング２１ｂの上部開口２２ｂまで吊り降ろされ、検出ヘッド３２をこのハウジング２１ｂの内部に挿入する。

【0041】

検査装置１０Ｂ（１０）は、開蓋した圧力容器２７において吊り降ろされるフレーム３０Ｂ（３０）と、このフレーム３０に支持されるとともに長手方向に変位するロッド３１と、ハウジング２１ｂの上部開口２２ｂから挿入される検出ヘッド３２と、フレーム３０の下端に設けられハウジング２１ｂの上部開口２２ｂに係合する係合部３５Ｂ（図６（Ａ））と、を備えている。

【0042】

図６に示すようにフレーム３０Ｂには、スクリュー４５を軸回転させるモータ４１と、螺合するスクリュー４５の回転量に応じてロッド３１を変位させるナット４２と、が設けられている。そして、フレーム３０Ｂは、ハウジング２１ｂの上部開口２２ｂに挿入する直前まで検出ヘッド３２を収容する内部スペース３７を有している。

【0043】

図６（Ａ）（Ｂ）に基づいて第２実施形態に係る検査装置１０Ｂの動作を説明する。図６（Ａ）の状態からモータ４１を駆動させると、図６（Ａ）から図６（Ｂ）に示すように、ロッド３１を上下方向に変位させることができ、ハウジング２１ｂの内側で、長手方向に沿って検出ヘッド３２を並進運動させることができる。

【0044】

そして、検査装置１０Ｂの上部には、炉心支持板２６に固定することができるガイド４９がフレーム３０Ｂに設けられている。このガイド４９の機能により、検査時における検査装置１０Ｂの揺れを軽減できる。またこのガイド４９をフレーム３０Ｂの本体から分離可能な構成とすることで、オペレーティングフロア上での装置取り扱いを容易にすることができる。

【0045】

図７（Ａ）は第２実施形態においてハウジング２１ｂの内周面２３ｂを検査する検出ヘッド３２の拡大断面図である。図７（Ｂ）（Ｃ）は第２実施形態においてハウジング２１ｂの上部開口２２ｂに設置された検査装置１０Ｂにおける係合部３５Ｂ（３５）の拡大断面図である。

【0046】

図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように係合部３５Ｂは、ハウジング２１ｂの上部開口２２ｂをクランプするクランプ部材１６を有している。このクランプ部材１６は、圧縮エア等の付勢力を得て、係合部３５Ｂの内周面から張り出して、上部開口２２ｂ近傍のハウジング２１ｂの外周面の一部を押圧する。

【0047】

なお、図示において、クランプ部材１６は、圧縮エア等の付勢力を得て、協働して互いに直角方向に移動する二つの押圧部材１７，１８から構成されている。しかし、クランプ部材１６の構成に限定はなく、検査装置１０Ｂの係合部３５Ｂとハウジング２１ｂの上部開口２２ｂとを着脱自在にクランプするものであれば、適宜採用される。なおこのクランプ部材１６は、係合部３５Ｂの内周方向に等間隔で三カ所以上配置すれば、検出ヘッド３２とハウジング２１ｂの中心軸を互いに一致させることができる。

【0048】

また検出ヘッド３２は、モータ３９の駆動により、ロッド３１に対し回転運動する。このような検出ヘッド３２の回転運動と並進運動により、ハウジング２１ｂの内周面２３ｂに対しセンサ３８をらせん状に走査することができる。さらに検出ヘッド３２は、側周面からセンサ３８が突出するように設けられている。

【0049】

図９のフローチャートに基づいて第２実施形態に係る検査装置を採用した原子炉の検査方法の工程を説明する（適宜、図５，６，７参照）。まず、複数の中からいずれか一つ検査対象となるハウジング２１ｂを決定する（Ｓ３１）。そして、開蓋した圧力容器２７においてクレーン１３を移動させて、この決定されたハウジング２１ｂに対応する位置に到達させる（Ｓ３２）。そして、フレーム３０Ｂを吊り降ろし（Ｓ３３）、下端に設けられた係合部３５Ｂを上部開口２２ｂに係合させる（Ｓ３４）。

【0050】

そして、クランプ部材１６により、係合部３５Ｂを、ハウジング２１ｂの上部開口２２ｂにクランプし、フレーム３０Ｂに支持されるロッド３１を長手方向に変位させる（Ｓ３５）。そして、モータ４１を駆動し、ロッド３１の先端に設けられた検出ヘッド３２を、制御棒駆動機構を収容するハウジング２１ｂの上部開口２２ｂから挿入する（Ｓ３６）。

【0051】

センサ３８からハウジング２１ｂの内周面２３ｂの検出信号を取得しつつ（Ｓ３７，Ｓ３８；Ｎｏ）、検出ヘッド３２をハウジング２１ｂの下限位置まで変位させる（Ｓ３９；Ｙｅｓ）。これで、検査対象のハウジング２１ｂの内周面２３ｂの全面に対する検査が完了したことになる。

【0052】

そして、次の検査対象のハウジング２１ｂが決定される（Ｓ３９；Ｎｏ，Ｓ３１）。そして、この（Ｓ３１）から（Ｓ３９）までのフローを、全てのハウジング２１ｂの内周面２３ｂの検査が終了するまで繰り返す（Ｓ３９；Ｙｅｓ，ＥＮＤ）。なお説明において、センサ３８による検出信号は、ハウジング２１ｂの上部から下部に向かう往路のみで取得することとしたが、下部から上部に向かう復路のみの場合やその両方から取得することもできる。

【0053】

以上述べた少なくともひとつの実施形態の原子炉の検査装置によれば、ハウジングの上部開口又は隣接する開口に係合する係合部がフレームの下端に設けられることにより、圧力容器に設けられたハウジングを、優れた作業性で、抑えた装置規模で、簡便な取り扱いで、優れた精度で、遠隔検査することが可能となる。なお、上述した実施形態においては原子炉の圧力容器を例として説明したが、ハウジングが設けられた圧力容器であれば化学プラント等においても採用することが可能である。

【0054】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）を例示して説明したが、これ以外の原子炉の圧力容器に設けられたハウジング等も、検査対象とすることができる。

【符号の説明】

【0055】

１０（１０Ａ，１０Ｂ）…検査装置、１１…第１把持部、１２…第２把持部、１３…クレーン、１４…昇降手段、１５…スライドステージ、１６…クランプ部材、１７，１８…押圧部材、１９…レール、２０…原子炉、２１（２１ａ，２１ｂ）…ハウジング、２２（２２ａ，２２ｂ）…上部開口、２３（２３ａ，２３ｂ）…内周面、２４…ガイドピン、２５…上部格子板、２６…炉心支持板、２７…圧力容器、２８…炉心シュラウド、２９…開口、３０（３０Ａ，３０Ｂ）…フレーム、３１…ロッド、３２…検出ヘッド、３３…付勢部材、３５（３５Ａ，３５Ｂ）…係合部、３６…移動ステージ、３７…内部スペース、３８…センサ、３９…モータ、４１…モータ、４２…ナット、４３…下部基板、４４…上部基板、４５…スクリュー、４６…スラスト軸受、４７…支柱、４８…天板、４９…ガイド。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】