JPH0425797A - 破損燃料検出装置 - 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］ 本発明は液体金属冷却高速炉等の原子力発電プラントに
おける破損燃料検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の破損燃料検出装置は、第３図に示すように原子炉
容器１上に配備された回転プラグ（本図ては大小回転プ
ラグ装荷図）２及び炉心上部機構３内にシステム本体４
を形成して炉心上部機構３の上面５上に据付固定される
。

一方、システム本体４の下端部は第３図のＡ部に示す部
位にシステム切離機構を保有して、炉心６を構成する燃
料集合体７（照射リグ）の頂部ハンドリングヘッド部と
嵌合される。

この様に炉内構成されたシステム本体は第４図に示す如
く、細円筒（内径１６０■膳以下）形状を呈して、図示
していないが内部にＣＰ（放射性腐食生成物：ｃｏｒｒ
ｏｓｊｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ）吸着材、燃料破損物質
捕獲用粒子トラップ、流量計及び流量調節機構、遅発中
性子検出器等を内包し、燃料集合体７との接続・切離（
着脱）を炉心上部機構３の上面５上にシステム本体４を
据付だままで可能にするべく、システム切離機構を配備
している。

尚、燃料集合体７の頂部と接続金具９はテーバ面が接触
することで嵌合しているが、これを切離すにはボルトジ
ヤツキアップ機構１３を用いて、システム本体４の全体
を上方にジヤツキアップして行う。

これらのシステム切離機構は、本体下端部にインターフ
ェイス機構８を設け、接続金具９゜コイルスプリング１
０．金属ベローズ１１にて構成すると共に、構造上から
本体上端部１２に、システム全体を上方に移動させて切
離すためのボルトジヤツキアップ橡構工３が金属ベロー
ズ１４等を介在して複数組（３組）形成される構造シス
テムである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のような従来の破損燃料検出装置において
は、燃料集合体７の頂部ハンドリングヘッドとシステム
本体の切離機構において以下の改良・改善すべき課題を
有している。

■ボルトジヤツキアップ方式は作業員が当該場所にアク
セスしないと切離動作が出来ないため、放射線被曝上の
問題がある。

■更に、ボルトジヤツキアップ方式による場合。

作業場所か狭いため、作業かしにくく手間かかかる。従
って、保守・点検・検査期間か長びきプラント稼動率の
低下を招く結果となる。

■また、システム本体全体を上方にスライドさせるため
に４回転プラグ２とシステム本体４との間に間隙を設け
る必要かあり、そのため、上記間隙を通してナトリウム
蒸気や１次カバーガスの漏れを防止するための金属へロ
ーズ１４を設けなければならないという問題がある。

この発明はかかる従来の課題を解決するためになされた
ちのて、作業員の放射線被曝の低減を図り、かつ、プラ
ント稼動率の向上に寄与することのできる破損燃料検出
装置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］ 上記の目的を達成するために、本発明は、炉心燃料集合
体と嵌合（面接触）するインターフェイス機構部に一対
（２ケ）のバネ剛性の異るコイルスプリングを夫々独立
配備形成し、コイルスプリングの相反作用を応用して、
離脱機能が図れる構造とし、前記インターフェイス機構
部と連係して、システム本体内の内筒部を電動駆動軸（
上・下動）化して、上方に駆動モータ、ボールネジ等を
構成し、必要時に電動遠隔操作（上昇ニジステム切離／
下降ニジステム嵌合）を図る駆動装置（システム切離機
構）及び操作盤を配備して構成したものである。

［作用］ 従来のシステム切離操作（動作）に関しては、システム
本体全体をジヤツキアップするために狭隘なるスペース
の炉心上部機構の上面上に複数（４〜５名）からなる作
業員がアクセスする必要があったが、本発明では、電動
駆動による遠隔操作によるシステム切離機構としたこと
により、炉心上部機構の上面上への作業員のアクセスが
不要となり、放射線被曝の問題が解消する。

更に１本発明では、接続金具（第１図の符号２６）を駆
動モータ（同符号２０）による駆動軸（同符号１６）の
上下動により、燃料集合体７から切離す構成としたので
、従来技術のように、システム本体全体を上方にスライ
ドさせる必要かないことから、ナトリウム蒸気や１次カ
バーガスの漏れを防止するためのシステム本体上部の金
属へローズ１４か不要となり、プラントの健全性が向上
する。

［実施例］ 第１図は本発明のシステム切離機構を備えた破損燃料検
出装置の一実施例を示す側断面図、第２図（ａ）は第１
図におけるシステム本体上端部に配備された電動駆動に
よる駆動機構部の主要部を示す図、第２図（ｂ）は第１
図におけるシステム本体下端部に配備されたシステム切
離機構（インターフェイス機構）部の拡大図である。

第１図において、システム本体４内には図示していない
が、従来技術同様プロセス検出機構として機能上必要な
ＣＰ吸着材、燃料破損物質捕獲用粒子トラップ、流量計
及び流量調節機構、遅発中性子検出器等が内包されてい
る。

これらのシステム本体４の上端部１２には電動のシステ
ム切離駆動機構部１５が、その詳細を第２図に示す通り
駆動軸（ボールネジ）１６．平歯車１７．軸受１８．軸
受座１９．駆動モータ２０等により構成され、駆動モー
タの回転動作からシステム着脱時の駆動軸１６の上・下
動作が図れる駆動構造となっている。

また、第１図および第２図（ｂ）に示すように、駆動軸
１６の下方にはインターフェイス機構８の頂部と接続嵌
合か図れる逆フレアー形状の下部金具２２を有した切離
作動軸２１（本発明ては周方向３未配Ｉｔ）がシステム
本体４内中央部近傍レベルにて駆動軸１６と接続されて
いる。

尚、下部金具２２の上端と内筒３１の間には、燃料集合
体７の頂部からシステム本体４内に固定装備されている
プロセス検出機構に冷却材を導くための金属ベローズ２
３を備えている。

同時に、この金属ベローズ２３は、切離作動軸２１の上
下動（ストローク７５　＠ＩＩ）を許容する役目を持つ
。

一方、システム本体４の下端部に配備された前述した電
動システム切離駆動機構によって動作するシステム切離
機構を構成するインターフェイス機構８か構成されてい
る。

このインターフェイス機構８は、ハネ剛性の異るコイル
ハネ（接続金具２６離脱用）２４．このコイルハネ（接
続金具２６装着用）２５をリング３２をはさんで配置し
、下端及び内部には炉心の燃料集合体（照射リグ）７の
ハンドリングヘッドと嵌合する接続金具２６．金属ベロ
ーズ２７（内部にベローズ過剰伸長を防護する破損防止
用ガイドリング２８を具備）及び連結管２９を内包して
冷却材流路を形成すると共に、連結管２９の上端にはシ
ステム切離駆動機構の切離作動軸２１の下部金具２２と
嵌合（面接触）可能なテーバ面が形成される。

これらのインターフェイス機構８内に配備した一対のコ
イルハネ２４．２５は、コイルハネのバネ特性を相反作
用として工学的に応用したもので、例えば、コイルバネ
２４はコイルバネ２５より太径のものを用い、バネ剛性
を高めである。

この様にすることにより、外部荷重（切離作動軸２１か
らの下方への押付力）か掛らない限り、接続金具２６は
コイルハネ２４のバネ力によりガイドリング２８を介し
て上昇保持状態か維持され、燃料集合体７の頂部と離脱
された状態を保つことかてきる。

又、逆動作（燃料集合体７の頂部と嵌合する動作）は、
外部荷重か切離作動軸２１．下部金具２２、連結管２９
の押込荷重伝達によりコイルバネ２４を圧縮するため、
コイルバネ２５は圧縮荷重か開放される状況を得ること
かでき、その状態からコイルバネ２５の固有のバネ反力
をもって接続金具２６を押出す作用が働き、燃料集合体
７の頂部と嵌合する。

尚、これらの一連の動作を適切且つ精度良く行うため、
駆動軸１６（切離作動軸２１等含む）には位置検出機構
として、例えば、リミットスイッチ３０（あるいはポテ
ンショメータ、ロードセル等を併用）等をシステム本体
上端部システム切離駆動機構部に配備して駆動モータ２
０の制御及びシステム切離機構の作動（着脱動作）確認
を図ることかてきる。

この様に構成されたシステム切離機構は炉上部機構上面
上に１次カバーガスバウンダリーを金属ベローズを介し
て形成することなく、且つ、電動駆動による遠隔操作に
てシステム切離機構（着脱動作）が図れることから、炉
上部機構上面上へ作業員かアクセスする必要もなく、従
って、放射線被曝の問題かなくなる。

また、操作か簡便なことから、高精度でしかも信頼性の
高い切離機構を得ることができ、プラント稼動率の向上
に寄与する。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明はシステム本体内にプロセス
検出機構を兼ねた切離駆動軸と着脱機能を保有した下部
インターフェイス機構と連係して、本体内に一体形成し
た電動システム切離機構方式にしたことにより、システ
ム本体を炉上部機構上面上に据付けたままでシステム切
離が簡便且つ高性能、高信頼性を有して達成可能な構造
対応が図れる。

また、これらは炉上部機構上面上に１次カバーガスバウ
ンダリーを金属ベローズを介して形成することなく、且
つ、作業員のアクセス及び被曝管理上、有効なるシステ
ム切離機構を提供することが可能となる。

更に、上述するシステム切離機構の主要部である下部イ
ンターフェイス機構部にハネ剛性の異るコイルスプリン
グを一対に配備し、コイルスプリングの相互・相反作用
を工学的に採用したことにより、簡素なる切離機構を達
成、保有することが可能となる。

また、これらは外部荷重か掛らない限り、常時切離状態
を保持できることから、従来構造に較べて更なる安全機
能を有した構造を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム切離機構を備えた破損燃料検
出装置の一実施例を示す側断面図、第２図（ａ）は第１
図におけるシステム本体上端部に配備された電動駆動に
よる駆動機構部の主要部を示す図、第２図（ｂ）は第１
図におけるシステム本体下端部に配備されたシステム切
離機構部の拡大図、第３図は従来及び本発明の破損燃料
検出装置を原子炉内に装荷（据付）した状態を示す縦断
面図、第４図は従来の破損燃料検出装置でマニュアル操
作（ボルトジヤツキアップ方式）によるシステム切離機
構を配備した縦断面図である。 図中、 １５：　（電動の）システム切離駆動機構部１６：駆動
軸　　　　１７：平歯車 １８：軸受　　　　　１９：軸受座 ２０：駆動モータ　　２１：切離作動軸２２、下部金具 ２３．２７：金属ベローズ ２４．２５：コイルハネ ２６：接続金具　　　２８コガイトリング２９：連結管
　　　　３０：リミットスイッチ３１：内筒　　　　　
３２：ワンク 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第 図 第 図 （Ｑ） 第 図 （ｂ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に少くとも放射性腐食生成物吸着材と、燃料破損物
   質捕獲用粒子トラップと遅発中性子検出器とを具備した
   破損燃料検出装置において、上部にあって回転により上
   下動する駆動軸を遠隔操作により駆動する駆動部と、前
   記駆動軸の下方に切離作動軸を介してバネ剛性の異なる
   ２つのコイルスプリングを配設したインターフェイス機
   構部とを設け、前記駆動軸の回転により、該装置本体と
   燃料集合体頂部との嵌合もしくは切離をする手段を備え
   たことを特徴とする破損燃料検出装置。