JPH01495A - 原子炉の炉心構成要素の取扱い装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉の炉心の構成要素を取扱う装置に関する
もので、特に炉心の燃料集合体と制御棒集合体と制御棒
とを共通の装置で取扱う技術に係わるものである。

〔従来の技術〕

第６図には高速増殖炉の原子炉構造の従来例が示されて
いる。第６図に示した構造に類似した高速増殖炉の構造
は１９８７年３月発行の「スーパーフエニクスニュウス
（ＳＵｆ”ＥＲｐＨＥＮＩＸ　ＮＩＥＷＳ）　Ｊの第３
図に示されている。第６図に示されているように高速増
殖炉は原子炉容器１と、その原子炉容器１の上方をふさ
ぐルーフデック２とを有する。

そして、ルーフデック２は互いに独立して回転できる大
回転プラグ３および小回転プラグ４より構成される。こ
のように密閉された容器内に、炉心５と、炉心５の核反
応により発生した熱を取り出す１次系冷却材ナトリウム
６と、１次系冷却材を炉心５に通すように強制循環させ
るための循環ポンプ７および炉心を通ることで高温にな
った１次系冷却材と外部からの低温の２次冷却材との熱
交換を成す中間熱交換器８が内包されている。

大回転プラグ３はルーフデック２に対して回転するよう
に設置されており、小回転プラグ４は大回転プラグ３に
対して回転するように設置されている。小回転プラグ４
には、炉心上部機構９および燃料交換機１０が設置され
る。また、第７図にも示されているように、炉心５は炉
心構成要素である炉心燃料集合体１１．ブランケット燃
料集合体１２．制御棒集合体１３．可動中性子遮蔽体１
４および固定中性子遮蔽体１５がら構成される。

更に、炉心５の側部には炉心構成要素を炉外に取出す前
に一旦収納する炉内中継ポットが設置されており、炉心
構成要素は炉内中継ポットから燃料パケットで燃料出入
機（共に図示せず）によって炉外へ運び出される。その
燃料出入機の一例がニュークリア　テクノロジー、第６
８巻（１９８５年２月）第１６０頁から第１７０頁（Ｎ
ＵＣＬＥＡＲＴＥＣＩＩＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ　Ｑ　６８
　（Ｆｅｂ、　ｌ　９８５　）　ＰＰ　、　１６０〜１
７０）において論じられている。

炉心構成要素のうち、炉心燃料集合体１１．ブランケラ
ト燃料集合体１２．制御捧集合体１３゜可動中性子遮蔽
体１４は燃料交換機１０．燃料出入機により新旧を炉内
外で交換する必要があるが、固定中性子遮蔽体１５は名
前の通り、プラント寿命中炉外に取出す必要がなく、炉
内に設置されたままになっている。炉内外に出入される
燃料集合体のうち、炉心燃料集合体１１．ブランケット
燃料集合体１２．可動中性子遮蔽体１４は第８図に示さ
れているような構造となっており、上端部のハンドリン
グヘッド１６内に燃料交換機のグリッパの爪がかみ合い
、燃料交換機で取扱えるようになっている。一方、制御
棒集合体１３は、第９図に示されているように案内管１
７と制御棒１８とから構成されており、炉心出力の調整
時には制御４ＩＬ８のハンドリングヘッド１９を制９Ｊ
捧駆動装置のグリッパの爪でつかみ、制御棒を上下させ
られるようになっている。また、制御棒集合体１３を炉
内外に出し入れする際には他の炉心構成要素と同様に、
燃料交換機のグリッパの爪で案内管１７の上端をつかん
で取扱えるようになっている。

第１０図には燃料交換機が示されている。同図に示され
ているように燃料交換機１０は、ウィンチ２３で巻き取
られるチェーン２４で昇降自在に支持された燃料交換機
本体２０と、ガイドスリーブ２１とを有している。燃料
交換機本体２０は炉心構成要素をつかむために設置され
、ガイドスリーブ２１はグリッパの地震時の虜振れを防
止するために本体２０に設置されている。燃料交換機本
体２０はチェーン２４を介して上下駆動される。

燃料交換機本体２０は炉心構成要素をつかむための爪２
５と、その爪２５を開閉させるための爪操作軸２６と、
爪操作軸２６の横方向振動を防ぐ外筒および爪操作軸２
６を上下暉肋させるための爪駆動装置２７から構成され
ている。炉心構成要素をつかむには第１１図にも示され
ているように、爪操作軸２６を爪駆動装置２７で引き上
げ、爪２５の下端を閉じた状態で、燃料交換機本体２０
を所定の炉心構成要素の直上で降下させ、爪２Ｓを炉心
構成要素のハンドリングヘッド１６内に挿入する。次い
で第１２図に示されているように、爪操作軸２６を爪駆
動装置２７で降下させ、爪２５の下端を開き炉心構成要
素のハンドリングヘッド１６とかみ合せる。この状態で
昇降駆動装置２３で燃料交換機本体２０を上昇させると
、炉心から炉心構成要素を取出すことができる。新燃料
を炉心内に入れる場合は、」二連の操作を逆に行えばよ
い。この燃料交換機に類似するものが日本国公開特許公
報昭和５６年第１３７２９３号公報に掲載されている。

第１３図には制御棒駆動装置が示されている。

制御棒駆動装置２８は、駆動部２９と上部案内管３０と
に大別できる。上部案内管３０は小回転プラグ４の上面
位置で支持され、１次系冷却材ナトリウム６およびアル
ゴンガスの雰囲気の炉内に設置されており、その下端は
グリッパ３１を介して制御棒１８と接続している。駆動
部２９は、小回転プラグ４上に位置する炉心上部機構３
２内に収納され、上部案内管３０の最上部に設置されて
いる。グリッパ３１の開閉は、操作軸１０を上下に操作
して燃料交換機の場合と類似した方法で行なう。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたように燃料交換機および制御捧駆動装置で炉
心構成要素の取扱い装置が構成されているが、上記の様
な原子炉では、小回転プラグ上に燃料交換機のほかに制
御捧恥動機構を含む炉心上部機構も設置されているので
小回転プラグの直径が大きくなり、それにともない大回
転プラグの直径も大きくなる。また、小回転プラグ、大
回転プラグの直径は、両回転プラグを回転させることで
燃料交換機が全ての取扱うべき炉心構成要素の上方にア
クセスできるように大きな直径に決められている。従っ
て高速増殖炉の構造を小型化し、建設コストを低減しよ
うとする目的に対し、従来技術では大回転プラグの直径
の縮小に対して限界があった。

本発明の目的は、いずれの請求項においても、回転プラ
グの直径を減小し原子炉容器を小型化することを可能と
した原子炉を提供することを第１の目的とするものであ
る。

そして、請求項第２項が有する第２の目的は第１の目的
に加えて、炉心構成要素の取扱い装置の具体的構造を提
供することが追加されている。

また、請求項第３項が有する第３の目的は、請求項第２
項が有する目的に加え、請求項第２項の第１昇降駆動機
構の第１の具体的構造を提供することである。

さらに、請求項第４項が有する第４の目的は、請求項第
２項が有する目的に加え、請求項第２項の第１昇降駆動
機構の第２の具体的構造を提供することである。

さらに、請求項第５項が有する第５の目的は、請求項第
２項が有する目的に加え、請求項第２項の第１昇降駆！
ｌ！ｌＪ機構の第３の具体的構造を提供することである
。

さらに、請求項第６項が有する第６の目的は、請求項第
２項が有する目的に加え、請求項第２項のグリッパに付
属した各フックの好ましい配置関係を具体的に提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の第１の目的を達成する第１の構成は、制御棒を内
蔵した制御棒集合体と核燃料を内蔵した燃料集合体との
各集合体とを炉心構成要素として配置されている炉心と
、前記炉心の上方で回転自在に存在する小回転プラグと
、前記小回転プラグに設置された制御棒駆動装置とから
なる原子炉において、前記制御棒駆動ｓｉは、前記制御
棒の操作ヘッドにひっかかり可能に内側へ突き出された
フックと前記炉心構成要素の操作ヘッドにひっかかり可
能に外側に突き出された各フックを上下方向に離れた位
置に有する複数のグリッパと、前記グリッパを開閉する
操作ヘッドと、前記操作ヘッドを上下に駆動する第３昇
降駆動機構と、前記第３昇降駆動機構と前記グリッパを
支持する第２昇降フレームと、前記第２昇降フレームを
上下に駆動する第２昇降駆動機構と、前記第２昇降駆動
機構と前記第２昇降フレームを支持する第１昇降フレー
ムと、前記第１昇降フレームを上下に駆動する第１昇降
駆動機構と、前記第１昇降駆動機構を支持して前記小回
転プラグに設置されたフレームとから成ることを特徴と
する原子炉の炉心構成要素の取扱い装置である。

上記第２の目的を達成する第２の構成は、原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置であって、その取扱い装置は、炉
心の上方に存在する小回転プラグにより支持された筒上
のフレームと、前記フレームに支持された第１昇降駆動
機構と、前記第１昇降駆動機構により昇降駆動される第
１昇降フレームと、前記第１昇降フレームに支持された
第２昇降駆動機構と、前記第２昇降駆動機構により昇降
駆動される第２昇降フレームと、前記第２昇降フレーム
に支持された第３昇降駆動機構と、前記第３昇降駆動機
構により昇降駆動される上下方向に長い操作軸と、前記
操作軸の下端に備わり中段が太く上段と下段とが前記中
段よりも細い操作ヘッドと、前記第２昇降フレームによ
り−Ｅ部が前記操作ヘッドと水平方向にラップ可能な高
さで支持されて左右方向へ回転自在な複数のグリッパと
、前記各グリッパに形成されており上段で前記操作ヘッ
ド方向へ突き出て中段でへこみ下段で前記操作ヘッド方
向へ突き出た突出部と、前記各グリッパの比較的下部に
備わっており互いに逆方向に突き出された各フックとか
ら成る原子炉の炉心構成要素の取扱い装置である。

上記第３の目的を達成する第３の構成は、原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置であって、前記第１昇降駆動機構
が、筒状のフレームに支持されたモータと、前記モータ
で回転駆動される上下に長いボールねじとから構成され
、前記ボールねじは第１昇降フレームに対して螺合する
ものである原子炉の炉心構成要素の取扱い装置である。

上記第４の目的を達成する第４の構成は、原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置であって、前記第１昇降駆動機構
が、筒状のフレームに支持されたモータと、前記筒状の
フレームに支持されると共に前記モータにより回転駆動
される第１滑車と、第１昇降フレームに取り付けられた
第２滑車と。

前記筒状のフレームから一部が支持されて途中部分が前
記両滑車に掛け渡されて他部が前記第１滑車から垂れ下
げられた部材と、前記部材の垂れ下がり部に懸垂支持さ
せたバランスウェイトとで構成されている原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置である。

上記第５の目的を達成する第５の構成は、原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置であって、前記第１Ｂ降關動機構
が、前記筒状のフレームに上下方向に取り付けたラック
と、前記ラックに噛み合って回転自在なピニオンと、前
記ピニオンを回転駆動するモータとで構成された原子炉
の炉心構成要素の取扱い装置である。

上記第６の目的を達成する第６の構成は、原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置であって、グリッパに設けられた
互いに逆向きの各フックは上下方向には離されて且つ水
平方向には近接している配置とされている原子炉の炉心
構成要素の取扱い装置である。

〔作用〕

上記第１の構成では、第３昇降呼動装置で操作を上下に
操作することにより、グリッパを開閉して目的の炉心構
成要素乃至は目的の制御棒を掴む。

次に、第２の昇降駆動装置により第２昇降フレームを上
下に操作すると、グリッパでつかんだ対象物が上下に操
作される。更に第１昇降駆動装置で第１昇降フレームを
上下に操作すると、炉心構成要素が炉心から引き抜かれ
たり差し入れられたりする交換文楽に利用される。

上記第２の構成では、上記第１の構成による作用に加え
て、第１の構成で対象物を掴む際に、対象物が制御棒集
合体又は制御棒集合体である場合は、グリッパの操作ヘ
ッド側への上下段の各突出部を操作ヘッドの上下段部に
当ててグリッパを開くことにより１［１み、対象物が制
御棒の場合は、グリッパの操作ヘット側への上段の突出
部を操作ヘッドの中段部に当ててグリッパを開くことに
より掴む作用を成す。

上記第３の１．育成では、上記第２の構成による作用に
加えて、第１昇降駆動装置の作用が、モータでボールね
じを回転駆動すると第１昇降フレームがねじ送り作用に
より上下に昇降される作用となる点に特徴がある。

上記第４の構成では、上記第２の構成による作用に加え
て、第１昇降駆動装置の作用が、モータで第１滑車を回
転駆動すると第２滑車に掛け渡された部材が操作されて
第１昇降フレームが上下に操作され、その際にバランス
ウェイトが掛け渡された部材を介して第１昇降フレーム
側の重量とある程度バランスするからモータの負担が軽
減される作用が成せる点に特徴がある。

上記第５の構成では、上記第２の構成による作用に加え
て、第１昇降駆動装置の作用が、モータでピニオンを回
転駆動すると、そのピニオンがラックと噛み合って回転
するので、ピニオンと一連の下部構造が上下に操作され
る点に特徴的作用が有る。

上記第６の構成では、上記第２の構成による作用に加え
て、グリッパから突き出るフックの配置を水平方向に近
接させて狭い炉心構成要素の内側でグリッパを余裕を持
って支障無く開閉できる作用が成せる。

〔実施例〕

本発明の第１実施例は第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図、
第２図、第３図に示されている。

第１実施例は次の如くである。

従来の制御棒駆動装置のかわりとして従来の制御棒駆動
装置の設置位置に本発明の炉心構成要素の取扱い装置が
小回転プラグ４へ設置される。炉心構成要素の取扱い装
置は従来の制御棒駆動装置の位置と同じ位置に同じ台数
だけ設置される。

炉心構成要素の取扱い装置は次のような構成である。

高速増殖炉の小回転プラグ４に筒状のフレーム４０が垂
直に設置される。そのフレーム４０の内筒上方には第１
昇降駆動機構が存在している。

第１昇降駆動機構は次のとおりである。即ち、そのフレ
ーム４０の内筒上方には水平な架台５０がそのフレーム
４０の固定されている。その架台５０には第１モータ４
２が設置される。その第１モータ４２の回転駆動軸に歯
車５１が取り付けられる。歯車５１は各歯車５２に噛み
合っている。

その歯車５２は各ねじ軸５３に取付けられている。

各ねじ軸５３は架台５０に自転自在に支持される。

各ねじ軸５３の下部ねじ部分は第１昇降フレーム５４に
螺合している。その第１昇降フレーム５４はスリーブ５
７とサイトフレーム５４ａにより連結されている。

第１昇降フレーム５４には第２昇降駆動機構が取付けら
れる。その第１昇降駆ａＪａ構は次のとおりである。即
ち、第１昇降フレーム５４に取付けた架台６０には第２
モータ６１が設置される。その第２モータ６１の回転駆
動軸に取付けた歯車６２は他の歯車６３に噛み合ってい
る。各歯車６３はねじ軸６４に取り付いている。各ねじ
軸６４は上部が架台６０へ自転自在に支持され、下部の
ねじ部分が第２昇降フレーム６５に螺合されている。

第２昇降フレーム６５は、トップフレーム６６と、その
トップフレーム６６と結合された筒状のサイドフレーム
６７と、そのサイドフレーム６７の下端部に取付けたフ
レーム５５と、そのフレーム５５と操作軸６９とをつな
ぐベローズ７０と、フレー１１５５に上端部が固定され
たグリッパ支持フレーム５９と、フレーム５５と各スリ
ーブ５６゜５７のうちのスリーブ５６との間に連結され
たベローズ５８とから成る。

第２昇降フレーム６５には第３昇降駆動機構が取付けら
れる。その第３昇降駆動機構は次のとおりである。即ち
、トップフレーム６６に取付けた架台７１には第３モー
タ７２が設置される。その第３モータ７２の回転駆動軸
に取付けた歯車７３は他の歯車７４に噛み合っている。

各歯車７４はねじ軸７５に取り付いている。各ねじ軸７
５は上部が架台７１へ自転自在に支持され、下部のねじ
部分が操作軸支持フレーム７６に螺合されている。

操作軸支持フレーム７６には操作軸６９の上端部が固定
されている。

サイドフレーム６７は、第１ｃ図の如く、上部のフレー
ム７７と下部のフレーム７８とに分割され、それら両フ
レーム７７．７８はマグネッ１−リンク機構７９で連結
されている。このマグネットリンク機構７９は、フレー
ム７７に支持された電磁石８０と、その電磁石８０で吸
着された筒状の本体フレーム８１と、その本体フレーム
８１と磁石側とをつなぐリンク８２．８３とから成る。

リンク８２はフレーム７８の突出部とひっかかりあって
いる。一方、操作軸６９は、上部の操作軸８４の下端部
を下部の操作軸８５の上端部にきつく差し込むことによ
り途中がつながれて、構成されている。

第２図の如く、グリッパ支持フレーム５９の最下部は制
御棒集合体１３や燃料集合体１１．１２のハンドリング
ヘッド１６内に挿入できる外径を有し、それより上部は
ハンドリングヘッド１６内に挿入できない大きな外径を
有する。

第２図に示すようにグリッパ支持フレーム５９の下部に
は軸８６によりグリッパ８７が三本等角度の配置で取付
けられ、軸８６を中心に各グリッパ８７は回転して第２
図の状態から第３図の状態へと、あるいはその逆に開閉
することができる。

各グリッパ８７の形状は次の通りである。即ち、グリッ
パ８７の上端部と途中部位とには内側へ突き出た突出部
８８．８９とが備わる。そして、上段のフック９０は外
側に向けられて突き出ており。

下段のフック９１は内側に向けられて突き出ている。そ
して、各フック９０．９１は上下方向に離されているが
、左右方向にはさほど離されていないから、フック９０
．９１が左右につきでていても狭いハンドリングヘッド
１６内にグリッパ８７を差し入れることができる。

制御棒集合体１３内の制御棒１８の上端部に取り付くハ
ンドリングヘッド１９は下段のフック９１でひっかける
ことのできる水平外側方向へ突きでた形状を有する。制
御棒集合体１３や燃料集合体１１．１２のハンドリング
ヘッド１６は上段のフック９０にひっかけることのでき
る水平内側方向へ突きでた形状を有する。

操作軸６９の下端部には操作ヘッド９２が備えられてい
る。その操作ヘッド９２は、上部９３と下部９４とが途
中部分９５よりも小径とされている。

以上のような構成の第１実施例の動作は以下のとおりで
ある。

第１モータ４２を駆動すると、そのモータ４２の回転力
が各歯車を伝わり、ねじ軸５３が回転される。ねじ軸５
３が回転すると、第１昇降フレーム５４とその下方の構
造部分が上下に移動することが出来る。

第１昇降フレーム５４を下方に降下した状態では、グリ
ッパ支持フレーム５９の下端部はハンドリングヘッド１
６内に差し入れられる。

次に、第３モータ７６を駆動すると、各歯車７３．７４
が回転して、ねじ軸７５が回転する。

ねじ軸７５が回転することにより架台７１が降下すると
、操作軸６９がベローズ７０の伸び動作を伴いながら降
下して、その結果、操作ヘッド９２の中段部位９５が突
出部８８に当る。その結果、グリッパ８７の下端は、各
グリッパ８７が軸８６を中心に回転することで、閉じる
。各グリッパ８７が閉じられることにより、各グリッパ
８７のフック９１により制御棒１８のハンドリングヘッ
ド１９が引っ掻けられて捕まえられる。

次に、第２モータ６１を駆動して各歯車６２゜６３を回
転させると、ねじ軸６４も回転して、第２昇降フレーム
６５が上下方向に移動する。各グリッパ８７により制御
棒１８のハンドリングヘッド１９を掴んだ状態で、第２
昇降フレーム６５を上下に移動させると、その移動量と
同社だけ同方向に制御棒１８も上下に移動することが出
来る。

そして、制御棒１８が下方に移動じて原子炉の炉心内に
深く差し入れられると原子炉の出力は下がり、逆に浅く
差し入れられると出力は比較的増大する。

このように、原子炉の出力を制御する。

原子炉の出力が異常のほどに高くなると、原子炉の冷却
材が通常よりも高温度と成る。その場合には、マグネッ
トリンク機構７９の電磁石８０の機能が切られるので、
本体フレーム８１が第１Ｃ図中の二点鎖線で示すように
降下して、今迄屈曲していた各リンク８２．８３が斜方
向の一直線上に変化する。その結果、リンク８２とフレ
ーム７８とのひっかかりあいは解除され、フレーム７８
は降下し、下部の操作軸８５の上端に激しく衝突する。

その衝撃力により、下部の操作軸８５は、上部の操作軸
８４からはずれて、フレーム７８と共に降下する。その
結果、制御棒１８も降下して、制御棒１８は原子炉の炉
心の深くへ各モータとは関係無しに急速に差し入れられ
る。その結果、原子炉の出力は低下して安全状態が得ら
れる。

次に、炉心構成要素である制御棒集合体１３や各種燃料
集合体１１．１２を取扱う場合は次のように動作する。

即ち、第１モータ４２を駆動することにより第１昇降フ
レーム５４を降下させ、グリッパ支持フレーム５９の下
端を第３図のごとく浅く差し入れ、その後に第３モータ
７２を駆動して操作軸６９を降下させ、第３図のように
、操作ヘッド９２の上段部９３にグリッパ８７の突出部
８８を、下段部９４に突出部８９を夫々接触させること
で、各グリッパ８７の下端を開かせる。各グリッパ８７
が開くと、第３図のようにフック９０とハンドリングヘ
ッド１６とが上下にラップする。その後に、第１モータ
４２を駆動することにより第１昇降フレーム５４を上昇
させると、第２昇降フレーム６５も操作軸６９もグリッ
パ支持フレーム５９も同時に同量だけ同方向へ移動する
。その結果、各グリッパ８７は開かれた状態で上昇し、
フック９０がハンドリングヘッド１６にひっかかり、制
御棒集合体１３や各種燃料集合体１１．１２を原子炉の
炉心外へ引き上げることが出来る。

その後に、大回転プラグと小回転プラグ４との水平回転
作用により引き上げた制御棒集合体１．３や各種燃料集
合体１１．１２を炉心外周囲に存在するポケット上方に
位置させる。その次に、第１モータ４２を今までとは逆
方向に駆動して引き上げた制御棒集合体１３や各種燃料
集合体１１゜１２をポケットの中に降ろしいれる。その
後に、第３モータ７２を駆動することにより操作軸を上
昇させ、各グリッパ８７を閉じさせる。各グリッパ８７
を閉じさせたままで、第１モータ４２又は第２駆動モー
タ６１を駆動してグリッパ支持フレ−ム５９を上昇させ
て各グリッパ８７をハンドリングヘッド１６からはずす
。

制御棒集合体１３や各種燃料集合体１１．１２を原子炉
の炉心からポケットへ移すこととは逆の動作により、ポ
ケット内の新しい制御棒集合体１３や各種燃料集合体１
１．１２を各グリッパ８７で掴み上げて、炉心内に移し
いれることが出来る。

このように、第１実施例によれば、制御棒１８の炉心へ
の挿入位置を制御して原子炉の出力を制御すること、及
び原子炉の異常時にマグネットリンク機構７９により途
中を切り離して各モータとは関係無く制御棒１８に制御
棒より上方の構造物の重量を加えてその制御棒を急速に
炉心内に挿入して緊急にて原子炉の出力を停止させるこ
と、並びに炉心構成要素の交換作業とが達成できる。

このように従来、制御棒駆動装置を設置していたスペー
スで炉心構成要素の制御棒および燃料集合体の操作・交
換ができるようにしたので、従来燃料交換機を設置して
いたスペースが削除でき、その公示回転プラグ４の直径
と、その小回転プラグ４を囲む大回転プラグの直径を大
幅に縮小することができる。その結果、原子炉容器の大
きさを縮小できる。また、原子炉構造の物量を削除し、
原子炉構造を経済性にすぐれたものとすることができる
。

第４図には本発明の第２実施例が示されている。

第２実施例では、第１実施例の構造のうち、第１昇降駆
動装置が変更されている例であって、変更された部分だ
けを以下に説明する。

即ち、フレーム４０の内筒上方の壁面には、ラック４５
が垂直に固定される。そのラック４５に噛み合わされた
ピニオン４３は架台３７に回転自在に取り付く。また、
第１昇降フレーム５４を支持する架台３７に第１モータ
４２が設置され、その第１モータ４２により回転駆動さ
れる駆動両市９７には一方のピニオン４３が直接噛み合
うと共に他方のピニオン４３がアイド少歯車９８を介し
て噛み合わされている。

このような構造であると、第１モータ４２を駆動すると
各ピニオン４３がラック４５と噛み合いながら回転する
から、第１昇降フレーム５４が昇降することが出来る。

他の部分は第１実施例と同じであるから、第２実施例で
も、第１実施例と同じ作用効果を達成できる。

第５図に示す第３実施例も、第１実施例の構造のうち、
第１昇降駆動装置を変更したものであり、他の部分の構
造は第１実施例と同じである。そこで、変更部分だけを
以下に説明する。

即ち、フレーム４０に固定された架台５０には第１モー
タ４２が設置される。その架台５０の下面にはロープク
ランプ９９によりロープ１００の一端が固定される。そ
のロープ１００の途中は第１昇降フレーム５４に取り付
けた滑車４６にとおされてから架台５０の下面に取り付
けた滑車４８にとおされて、そのロープ１００の他端は
バランスウェイト１０１に固定される。第１モータ４２
に回転駆動される歯車１０２は滑車４８と同軸の歯車１
０３と噛み合わされている。

このために、第１モータ４２を駆動すると、各歯車１０
２，１０３が回転して滑車４８も回転する。従って、第
１昇降フレーム５４は昇降することができる。

他の部分は第１実施例と同じであるから、第３実施例で
も、第１実施例と同じ作用効果を達成できる。

〔発明の効果〕

いずれの請求項の発明にあっても、従来燃料交換機を設
置していたスペーサが削除できて原子炉の小形が達成で
きる。

又、請求項２の発明によれば、その上、原子炉の小型化
を達成する具体的なる構成を提供できる。

さらに、請求項３の発明によれば、請求項２に備わる効
果に加え、第１昇降駆動機構の具体的構造を提供できる
。

また、請求項４の発明によれば、請求項２に備わる効果
に加え、第１昇降駆動機構の駆動力を軽減できる他の具
体的構造を提供できる。

また、請求項５の発明によれば、請求項２に備わる効果
に加え、第１昇降駆動機構の更に他の具体的構造を提供
できる。

そして、請求項６の発明によれば、請求項２に備わる効
果に加え、ハンドリングヘッド内が侠くても支障無くグ
リッパの開閉による掴み操作がなせるフックのレイアウ
トが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の第１実施例を示しており、炉心構成
要素の取扱装置の縦断面図である。第１ｂ図は本発明の
第１実施例を示しており、炉心構成要素の取扱装置の内
部構造を示した縦断面図である。第１ｃ図は本発明の第
１実施例を示しており、第１ａ、ｂ図に示されたマグネ
ットリンク機構の一例を示した縦断面図である。第２図
は本発明の第１実施例を示しており、炉心構成要素の取
扱装置のグリッパで制御棒のハンドリング・＼ラドをつ
かんでいる時の状態を示す縦断面図である。 第３図は本発明の第１実施例を示しており、炉心構成要
素の取扱装置のグリッパで制御棒集合体のハンドリング
ヘッドをつかんでいる時の状態を示す縦断面図である。 第４図は本発明の第２実施例を示しており、炉心も！成
要素の取扱装置の縦断面図である。第５図は本発明の第
３実施例を示しており、炉心構成要素の取扱装置の縦断
面１４である。 第６図は従来の高速増殖炉の構造の縦断面図である。第
７図は第６図に示された炉心の炉心構成要素の平面配置
図である。第８図は第６図に示された燃料集合体の一部
断面表示による立面図である。 第９図は第６図に示された制御棒集合体の縦断面図であ
る。第１０図は従来の燃料交換機の構造を簡略化して描
いた図である。第１１図は従来の燃料交換機の爪が炉心
構成要素内に挿入された時の状態を示す縦断面図である
。第１２図は従来の燃料交換機の爪が炉心構成要素をつ
がんだ時の状態を示す縦断面図である。第１３図は従来
の制御棒駆動装置の縦断面図である。 １・・・原子炉容器、２・・・ルーフデック、３・・・
大回転プラグ、４・・・小回転プラグ、５・・炉心、１
１　炉心燃料集合体、１３・・・制御棒集合体、１６．
１９・・・ハンドリングヘッド、１８・・・制御棒、４
０・・フレーム、４２・・・第１モータ、４３・・ビニ
芽ン。 ４５・・・ラック、４６．４８・・・滑車、５１．５２
・・・歯車、５３，６４，７５・・・ねじ軸５５４・・
・第１昇降フレーム、６１・・・第２モータ、６２．６
３・・・歯車、６５・・・第２昇降フレーム、６９・・
・操作軸、７２・・・第３モータ、７３．７４・・・歯
車、８６・・・軸、８７・・・グリッパ、９０．９１・
・・フック、９２・・・操作ヘッド、１００・・・ロー
プ、１ｏ１・・バランスウェイト、１０２，１０３−・
・歯車３ 楢に図 第Ｔｏｌｌ ＄１ｃ口 第２口 慴３　口 第４り 躬Ｓの 猶ら口 名−Ｉ固 第８の 第１？の 唱１０　の 第（′２−図 躬１３国

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御棒を内蔵した制御棒集合体と核燃料を内蔵した
   燃料集合体との各集合体とを炉心構成要素として配置さ
   れている炉心と、前記炉心の上方で回転自在に存在する
   小回転プラグと、前記小回転プラグに設置された制御棒
   駆動装置とからなる原子炉において、前記制御棒駆動装
   置は、前記制御棒の操作ヘッドにひつかかり可能に内側
   へ突き出されたフックと前記炉心構成要素の操作ヘッド
   にひつかかり可能に外側に突き出された各フックを上下
   方向に離れた位置に有する複数のグリツパと、前記グリ
   ツパを開閉する操作ヘッドと、前記操作ヘッドを上下に
   駆動する第３昇降駆動機構と、前記第３昇降駆動機構と
   前記グリツパを支持する第２昇降フレームと、前記第２
   昇降フレームを上下に駆動する第２昇降駆動機構と、前
   記第２昇降駆動機構と前記第２昇降フレームを支持する
   第１昇降フレームと、前記第１昇降フレームを上下に駆
   動する第１昇降駆動機構と、前記第１昇降駆動機構を支
   持して前記小回転プラグに設置されたフレームとから成
   ることを特徴とした原子炉の炉心構成要素の取扱い装置
   。 ２、請求項第１項記載の原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置であつて、その取扱い装置は、炉心の上方に存在す
   る小回転プラグにより支持された筒上のフレームと、前
   記フレームに支持された第１昇降駆動機構と、前記第１
   昇降駆動機構により昇降駆動される第１昇降フレームと
   、前記第１昇降フレームに支持された第２昇降駆動機構
   と、前記第２昇降駆動機構により昇降駆動される第２昇
   降フレームと、前記第２昇降フレームに支持された第３
   昇降駆動機構と、前記第３昇降駆動機構により昇降駆動
   される上下方向に長い操作軸と、前記操作軸の下端に備
   わり中段が太く上段と下段とが前記中段よりも細い操作
   ヘッドと、前記第２昇降フレームにより上部が前記操作
   ヘッドと水平方向にラップ可能な高さで支持されて左右
   方向へ回転自在な複数のグリツパと、前記各グリツパに
   形成されており上段で前記操作ヘッド方向へ突き出て中
   段でへこみ下段で前記操作ヘッド方向へ突き出た突出部
   と、前記各グリツパの比較的下部に備わつており互いに
   逆方向に突き出された各フックとから成る原子炉の炉心
   構成要素の取扱い装置。 ３、請求項第２項記載の原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置であつて、前記第１昇降駆動機構が、筒状のフレー
   ムに支持されたモータと、前記モータで回転駆動される
   上下に長いボールねじとから構成され、前記ボールねじ
   は第１昇降フレームに対して螺合するものである原子炉
   の炉心構成要素の取扱い装置。 ４、請求項第２項記載の原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置であつて、前記第１昇降駆動機構が、筒状のフレー
   ムに支持されたモータと、前記筒状のフレームに支持さ
   れると共に前記モータにより回転駆動される第１滑車と
   、第１昇降フレームに取り付けられた第２滑車と、前記
   筒状のフレームから一部が支持されて途中部分が前記両
   滑車に掛け渡されて他部が前記第一滑車から垂れ下げら
   れた部材と、前記部材の垂れ下がり部に懸垂支持させた
   バランスウェイトとで構成されている原子炉の炉心構成
   要素の取扱い装置。 ５、請求項第２項記載の原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置であつて、前記第１昇降駆動機構が、前記筒状のフ
   レームに上下方向に取り付けたラックと、前記ラックに
   噛み合つて回転自在なピニオンと、前記ピニオンを回転
   駆動するモータとで構成された原子炉の炉心構成要素の
   取扱い装置。 ６、請求項第２項記載の原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置であつて、グリツパに設けられた互いに逆向きの各
   フックは上下方向には離されて且つ水平方向には近接し
   ている配置とされている原子炉の炉心構成要素の取扱い
   装置。