JPH0322959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は高速増殖炉において、燃料集合体等の
炉心構成要素の交換に使用される燃料交換装置に
関する。

［発明の技術的背景］ 高速増殖炉の単回転プラグアーム式燃料交換装
置としては、燃料等の炉心への挿入、引き抜き動
作を燃料等の掴み確認後、燃料交換機本体の持ち
上げ下降によつて行なう方式と、燃料掴み装置部
分のみの上下動によつて行なう方式とがあり、一
般的には前者の方式の採用が考えられている。

第１図ないし第３図は従来の燃料交換装置を示
すもので、第１図において、原子炉容器の上部開
口を閉塞するように設けられた遮蔽プラグの回転
プラグ１にはガイドスリーブ２が嵌装されてお
り、このガイドスリーブの上方には継筒３、ドア
バルブ４および昇降駆動ケーシング５が設けられ
ている。ガイドスリーブ２を貫通して設けたホー
ルドダウン軸６の上端は継筒３内に設けられた軸
受７によつて支持されており、また中間部はガイ
ドスリーブ２の下端に設けられた軸受２ａにより
支持されている。

ホールドダウン軸６は継筒３の外周に設けられ
たホールドダウン軸駆動装置８により回転および
上下動可能とされている。このホールドダウン軸
６内には上下方向に貫通してハウジング９が設け
られており、またハウジング９の上端はケーシン
グ５内に設けられた燃料交換装置本体１０に接続
されている。なお、図において符号４ａはハウジ
ング９の出入り時のシールを備えたシール装置を
示す。

ケーシング５の上方には、ロープ１１を巻装し
た巻上ドラムを有する巻上機１２が設置されてい
る。１１の下端にはロードセル（図示せず）を介
して燃料交換装置本体１０が垂設されている。

ハウジング９の下端には燃料集合体Ｆを掴むグ
リツパ１３を有するパンタグラフ機構１４が設け
られている。このパンタグラフ機構１４は作動杆
１５を介して燃料交換装置本体１０に接続されて
おり、この燃料交換装置本体１０を駆動すること
によりパンタグラフ機構１４はハウジング９の下
部から出入する。

ホールドダウン軸６の下半部側面には、パンタ
グラフ機構１４を出し入れするための切欠部６ａ
が形成されており、またアーム１６を介してグリ
ツパ１３をガイドするグリツパガイド１７が取付
けられている。なおホールドダウン軸６の切欠部
６ａの近傍部は耐震強度を高めるため大径とされ
ている。

ガイドスリーブ２の下方には、アルゴンガス等
のカバーガスの対流を防止するため、熱遮蔽板１
８が設けられており、この熱遮蔽板１８の下方に
は、冷却材液面の波立防止用のデイツププレート
１９が設けられている。また、ケーシング５の下
端近傍の側面には分解・点検用の蓋２０が着脱自
在に取付けられている。

第２図は燃料交換装置本体１０とロープ１１の
連結部の詳細を示すもので、ロープ１１の下端に
は連結部材２１が取付けられており、また燃料交
換装置本体１０の上端には一対の取付部材２２
ａ，２２ｂが突設されている。連結部材２１の下
端は取付部材２２ａ，２２ｂ間に挿入され、これ
らの部材２１，２２ａ，２２ｂに設けた透孔に横
通しした締結用ボルト２３にナツト２４をねじ込
むことにより燃料交換装置本体１０はロープ１１
に吊り下げ固定される。

上述のように構成した従来の燃料交換装置にお
いて、燃料交換時にはドアバルブ４を閉じ、蓋２
０を開いて作業者が手作業でボルトナツト２３，
２４を取外して燃料交換装置本体１０とロープ１
１との接続を解いた後、ケーシング５をクレーン
（図示せず）で吊り下げ、変りに第３図に示す輸
送ケーシング２５をドアバルブ４上に据付け、そ
の蓋２６を開いて輸送ケーシング２５内のロープ
２７の下端に取付けた連結部材（第２図の２１と
同一構成）に燃料交換装置本体１０を連結し、巻
上機２８を駆動して燃料交換装置本体１０が炉内
に装入される。

次に燃料交換装置本体１０を作動させて燃料交
換装置グリツパ１３で掴み、巻上機２８を巻上動
作させて輸送ケーシング内に収容した後、ドアバ
ルブ４，２９を閉じ、輸送ケーシング２５をクレ
ーンで吊り上げて移送する。

しかる後、再び昇降駆動ケーシングを第１図に
示すように、ドアバルブ４上に据付け、蓋２０を
開いて作業員が手作業でロープ１１の下端の連結
部材２１と燃料交換装置本体１０の取付部材２２
ａ，２２ｂをボルトナツト２３，２４で連結す
る。

［背景技術の問題点］ 上述のように構成した従来の燃料交換装置で
は、燃料交換準備および後始末作業時に、巻上機
と燃料交換装置本体の連結を手作業で行なうた
め、分解点検用蓋の閉塞後、ケーシング内をアル
ゴンガス雰囲気に変える必要がある。このためガ
ス置換時間および連結作業が長くなり、プラント
稼動率が低下するという不都合があつた。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処してなされた
もので、燃料交換装置本体と巻上機との連結を遠
隔操作で自動的に行ない、燃料交換準備および後
始末作業時間を短縮し、プラント稼動率を向上さ
せることができるとともに、近接作業による作業
者の放射線被曝を防止し得る燃料交換装置を提供
することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち本発明は、原子炉容器の上端開口部を
遮蔽する遮蔽プラグ上に着脱自在に配置されるケ
ーシングと、このケーシングの上部に配設されこ
のケーシング内に収容される燃料交換装置本体を
吊り持ち部材により支持する巻上機と、前記燃料
交換装置本体の下端に固着され前記遮蔽プラグに
穿設される貫通孔を通して先端を原子炉容器内に
挿入されるハウジングと、このハウジングの先端
に形成される燃料把持機構とを備えた燃料交換装
置において、前記吊り持ち部材の下端には、前記
吊り持ち部材の下端に固着される連結装置本体
と、この連結装置本体に配設される爪開閉用パワ
ーシリンダと、このシリンダによつて上下動する
爪開閉ロツドと、この爪開閉ロツドによつて回動
し前記燃料交換装置本体に配設される吊耳との連
結または解結を行なう連結用爪とを備えた自動連
結装置が配設されていることを特徴とする燃料交
換装置である。

［発明の実施例］ 以下第４図ないし第６図を参照して本発明の一
実施例を説明する。なおこれらの図において第１
図におけると同一部材には同一符号を付し詳細な
説明は省略する。

第４図において、ケーシング５の上端に取付け
た巻上機１２のドラムに巻回されたロープ１１の
下端には、自動連結装置３０が取付けられてお
り、この自動連結装置３０により燃料交換装置本
体１０はロープ１１に着脱自在に連結される。

自動連結装置３０は第５図および第６図に示す
ように、ロープ１１に固着された連結装置本体３
１この本体に取付けた爪開閉用パワーシリンダ３
２およびコネクタ接続用パワーシリンダ３３，３
４とを備えている。これらのパワーシリンダ３
２，３３，３４としては、いずれも電動駆動のも
のが使用されており、またパワーシリンダ３３，
３４はピンにより回転可能に本体３１に取付けら
れている。

爪開閉用パワーシリンダ３２の作動桿３２ａの
下端には爪開閉ロツド３５が接続されている。こ
の爪開閉ロツド３５は先端が先細りのテーパ部３
５ａと、それよりもやや上方に設けた大径部３５
ｂと、この大径部３５ｂから上方に向かつて細径
となるテーパ部３５ｃとを備えており、連結装置
本体３１に固定したガイド３ｂによつて上下動で
きるよう支承されている。

爪開閉ロツド３５の大径部３５ｂの側方には連
結用爪３７がピン３８により回動自在に取付けら
れている。この連結用爪３７は上端内方および中
間部内方に突出する突起部３７ａ，３７ｂと、下
端外方に突出する突起部３７ｃとを備えており、
爪開閉用パワーシリンダ３２の作動によつて爪開
閉ロツド３５が第５図の状態から上昇すると、テ
ーパ部３５ｃによつて突起部３７ａが押圧され、
かつ突起３７ｂはテーパ部３５ａによつて内方へ
移動を許容されるので、連結用爪３７はピン３８
を中心として時計方向に回動し、突起３７ｃは燃
料交換装置本体１０の上端に突設した連結部１０
ａの内側吊耳１０ｂの係止を解く。

コネクタ接続用パワーシリンダ３３，３４の作
動板３３ａ，３４ａの下面にはそれぞれコネクタ
接続用爪３９，４０が取付けられている。爪３９
はその中央部に設けた長孔３９ａに挿通したピン
４１によつて連結装置本体３１に回動自在に、か
つ上下動自在に取付けられている。爪３９の上端
近傍はばね４２によつて常時下方に向かう力を受
けており、また爪３９の下端には燃料交換装置本
体１０の連結部１０ｂ上端近傍の外方に突設した
外側吊耳１０ｃに係合する突起３９ｂが設けられ
ている。コネクタ接続用爪４０も爪３９と同様に
構成され、爪３９と対称の向きに配置されてい
る。

連結装置本体３１の外側には、第６図に示すよ
うに、燃料交換装置駆動電源用のコネクタ４３，
４４が取付けられている。これらのコネクタに
は、自動連結装置３０が取付けられている。これ
らのコネクタ４３，４４は、自動連結装置３０が
燃料交換装置本体１０に連結される際、燃料交換
装置本体１０の上方に突出するコネクタ４５，４
６に自動的に接続されるよう位置関係を定められ
ている。

なお以上の説明では、第４図の昇降駆動用ケー
シング５のロープ１１に固着された自動連結装置
１０につき詳述したが、本発明の適用に際して
は、第３図に示す輸送ケーシングのロープ２７に
も、第５図および第６図に示した自動連結装置３
０と、同一構成の自動連結装置が固着されて使用
される。従つて以下の作動説明においては、輸送
ホールドダウン軸内の自動連結装置についても第
５図と第６図中の番号を引用して説明することと
する。

上述のように構成した本発明の燃料交換装置に
おいて、原子炉内で燃料等の燃料交換を行なうた
め、固定プラグに取付けた回転プラグ１上にホー
ルドダウン駆動装置の継筒３を介して設置された
ドアバルブ４の上に、輸送ケーシング内に収納さ
れて自動連結装置３０で支持された燃料交換装置
本体１０を据付け、同ケーシング上に取付けられ
た巻上機の巻上ドラムからワイヤロープを巻降ろ
し、本体１０をドアバルブ４上に載せた状態で支
持する。

次に第５図の状態から爪開閉用パワーシリンダ
３２により爪開閉ロツド３５を引き上げ、連結用
爪３７の下方を閉じさせ、自動連結装置３０と燃
料交換装置本体１０との間を分離した後、ドアバ
ルブ４上の輸送ケーシングを撤去する。

続いて輸送ケーシングの据付け方法と同様にし
て、燃料交換時の上下作動を行なう昇降駆動ケー
シング５を据付ける。このケーシング５の上端に
設けた巻上機１２の巻上ドラムからワイヤロープ
１１を巻降ろし、その下端に取付けた自動連結装
置３０を燃料交換装置本体１０上部に着地させ
る。この状態では、コネクタ４３と４５，４４と
４６は同一軸線上に位置し、自動連結装置３０の
自重により途中まで嵌合される。ここで、コネク
タ接続用パワーシリンダ３３，３４を駆動する
と、コネクタ接続用爪３９はピン４１を中心とし
て反時計方向に回転し、パワーシリンダ３３は時
計方向に回転する。この場合コネクタ接続用爪３
９は、ばね４２により下方へ引張られているの
で、パワーシリンダ３３のストロークが一定限度
を越えるまでは回転するだけで上昇することはな
い。この回転によつてコネクタ接続用爪３９の突
起は、燃料交換装置本体１０側の外側吊耳１０ｃ
の下側に入り込む。

第５図の右側の爪開閉用パワーシリンダ３２と
コネクタ接続用爪４０は上述の回転後の状態を示
している。

パワーシリンダ３３，３４をさらに作動させる
と、コネクタ接続用爪３９，４０はばね４２，４
３の力に打ち勝つて上方へ移動するので、燃料交
換装置本体１０は自動連結装置３０に押付けられ
る。

この押付けによつてコネクタ４３と４５，４４
と４６との間には各導体端子間の圧入に必要な圧
縮荷重が作用し、これらのコネクタは完全に嵌合
し電気的接続が完了する。

次に爪開閉用パワーシリンダ３２を駆動させる
と、その作動桿３２ａに押圧されて爪開閉ロツド
３５が降下し、第５図に示すように連結用爪３７
は反時計方向に回転し、その突起３７ｃが燃料交
換装置本体１０の内側吊耳１０ｂの下側に入り込
んでこれをロツクする。

以上のようにして燃料交換装置本体１０は、自
動連結装置３０によりロープ１１に連結される。
燃料交換装置本体１０の解結は上記と逆の手順で
行なわれる。なお上述した燃料交換装置本体１０
と自動連結装置３０の連結および解結は中央制御
室から各シリンダ３２，３３，３４に向けて出力
される制御信号より自動的に遠隔操作される。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、燃料交換準
備および後始末作業での燃料交換装置の装荷引抜
き作業における燃料交換装置本体と昇降駆動ケー
シングまたは輸送ケーシングとの間の連結、解結
作業を遠隔操作により自動的に行なうことができ
る。

従つて、従来のように作業員が連結、解結作業
のためにドアバルブに接近する必要がなくなり、
ハウジングの引抜き時にその表面に付着した放射
化ナトリウムによつて汚染されたシール装置から
の放射線被曝量を低減することができる。また各
ケーシングの着脱に分解・点検用蓋を開閉する必
要がないため、ケーシング内への大気の侵入を防
ぐことができ、燃料交換準備、後始末におけるケ
ーシング内のガス置換が不要になる。さらに、連
結、解結作業時間を大幅に短縮でき、間接的にプ
ラントの稼動率が向上する等、その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料交換装置の縦断面図、第２
図は第１図における本体とロープとの連結部を示
す縦断面図、第３図は従来の燃料交換装置におい
て輸送ケーシングを取付けた状態を示す縦断面
図、第４図は本発明による燃料交換装置の一実施
例を示す縦断面図、第５図は第４図における自動
連結装置の具体的構成例を示す正面図、第６図は
第５図の側面図である。 １……回転プラグ、２……ガイドスリーブ、３
……継筒、４，２９……ドアバルブ、５……昇降
駆動ケーシング、６……ホールドダウン軸、７…
…軸受、８……ホールドダウン軸軸駆動装置、９
……ハウジング、１０……燃料交換装置本体、１
１……ロープ、１２，２８……巻上機、１３……
グリツパ、１４……パンタグラフ機構、１５……
作動桿、１６……アーム、１７……グリツパガイ
ド、１８……熱遮蔽板、１９……デイツププレー
ト、２０……蓋、２１……連結部材、２２ａ，２
２ｂ……取付部材、２３……締結用ボルト、２４
……ナツト、２５……輸送ケーシング、２６……
蓋、２７……ロープ、３０……自動連結装置、３
１……連結装置本体、３２……爪開閉用パワーシ
リンダ、３３，３４……コネクタ接続用パワーシ
リンダ、３５……爪開閉ロツド、３６……ガイ
ド、３７……連結用爪、３８，４１……ピン、３
９，４０……コネクタ接続用爪、４２，４３……
ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉容器の上端開口部を遮蔽する遮蔽プラ
   グ上に着脱自在に配置されるケーシングと、この
   ケーシングの上部に配設されこのケーシング内に
   収容される燃料交換装置本体を吊り持ち部材によ
   り支持する巻上機と、前記燃料交換装置本体の下
   端に固着され前記遮蔽プラグに穿設される貫通孔
   を通して先端を原子炉容器内に挿入されるハウジ
   ングと、このハウジングの先端に形成される燃料
   把持機構とを備えた燃料交換装置において、前記
   吊り持ち部材の下端には、前記吊り持ち部材の下
   端に固着される連結装置本体と、この連結装置本
   体に配設される爪開閉用パワーシリンダと、この
   シリンダによつて上下動する爪開閉ロツドと、こ
   の爪開閉ロツドによつて回動し前記燃料交換装置
   本体に配設される吊耳との連結または解結を行な
   う連結用爪とを備えた自動連結装置が配設されて
   いることを特徴とする燃料交換装置。 ２ 爪開閉ロツドは、下端が先細りのテーパ部
   と、それより上方に形成した大径部と、この大径
   部の上方に形成した上端先細りのテーパ部とを備
   え、連結用爪は前記テーパ部のいずれかに押圧さ
   れて連結用爪を開閉動作させる突起を備えている
   特許請求の範囲第１項記載の燃料交換装置。