JPH05215889A - 燃料交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、燃料集合体の頂部が水平方
向にずれ易い炉心においても、燃料集合体を炉心内の燃
料集合体の間に円滑に挿入することができる燃料交換機
を提供することができる。 【構成】 本発明に係る燃料交換機は、原子炉圧力容器
の回転プラグ２に回転自在に挿入された回転ハウジング
４と、この回転ハウジング４を旋回する回転ハウジング
駆動装置13と、燃料集合体９を把持するグリッパ８と、
前記回転ハウジング４の下部に設定されこのグリッパと
把持した燃料集合体９を収納するグリッパガイド６と、
このグリッパガイド６の下端に取付けられた前記燃料集
合体９の据付角度を調整できる角度調整リング23と、こ
の角度調整リング23を旋回できる角度調整リング駆動装
置30とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速増殖炉の燃料交換
機に係り、特に断面が六角形である燃料集合体を取扱う
燃料交換機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の高速増殖炉における燃料
交換機の構成を示す縦断面図である。原子炉容器の上部
蓋である固定プラグ１に搭載された回転プラグ２上の偏
心した位置に固定アーム式の燃料交換機17が設置され
る。この燃料交換機17は旋回する回転ハウジング４より
構成される。この回転ハウジング４は、ガイドスリーブ
３内に回転自在に挿入されている。このガイドスリーブ
３上に設置された駆動部ハウジング18を介して、この駆
動部ハウジング18の側面に設定された回転ハウジング駆
動装置13により回転ハウジング４が旋回駆動される。

【０００３】この回転ハウジング４の上に搭載したパン
タグラフ駆動装置12にてパンタグラフ開閉軸11を上下動
してパンタグラフ７を開閉する。またパンタグラフ上下
軸10を上下動してパンタグラフ７を上下させる。

【０００４】このパンタグラフ７の先端にはグリッパ８
が設定されている。このグリッパ８は、グリッパガイド
６内に挿入されて案内されている。グリッパガイド６は
回転ハウジング４に固定アーム５を介して固定されてい
る。

【０００５】図６における燃料集合体９は、グリッパガ
イド６が予め定められた位置で、炉心35内へ挿入される
ところである。炉心35におけるグリッパガイド６の位置
は、炉心８における全ての番地が入力された回転角計算
機15により算出される。燃料集合体を挿入すべき位置の
情報指令を制御回路16へ入力することにより行われる。
この制御回路16からの指令により、回転プラグ駆動装置
14及び回転ハウジング駆動装置13が作動し位置決めされ
る。

【０００６】図７は、燃料集合体の炉心への挿入状態を
示す正面図、図８は図７のＹ部を部分拡大して示す燃料
集合体下部のキーと上部の滑り面の接触状態を示す正面
図、図９は燃料集合体下部のキーと上部の滑り面の接触
状態を示す上面図、図10は燃料集合体の旋回状態を示す
正面図である。

【０００７】図７及び図８に示すように、挿入される燃
料集合体９の下部の下部パッド19の更に下に形成された
キー20が、隣接する燃料集合体９ａ頂部の上部パッド22
の上に形成された滑り面21に接触する。

【０００８】図９に示すように、燃料集合体９が隣接燃
料集合体９ａに沿って吊り降すと、燃料集合体９の下部
のキー20が、燃料集合体９ａ頂部の滑り面21を滑りなが
ら下降する。図10に示すように、挿入される燃料集合体
９は、同時に角度θだけ旋回する。更に燃料集合体９を
吊り降すと、この燃料集合体９の下部パッド19の六面が
隣接燃料集合体９ａの上部パッド22の六面に接触し、案
内されて、当該燃料集合体９は円滑に炉心31下端まで挿
入される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記の様に、燃料集合
体の装荷本数の少ない炉心で、隣接する燃料集合体が振
れがない様に据付けられている場合は、燃料集合体が隣
接燃料集合体に円滑に案内されて装荷される。

【００１０】通常、燃料集合体は、下部パッド及び上部
パッドにおいて、熱膨脹及びスエリング等を考慮して規
定の間隙が設けられている。炉心が大型化するにつれ
て、燃料集合体の本数が増加し、前記の間隙が増加す
る。

【００１１】燃料集合体の長さが長く且つ燃料集合体の
装荷本数が多い炉心では、燃料集合体頂部の間隙が大き
く、水平方向の振れも大きい。このため、図７におい
て、燃料集合体を挿入する際に、隣接する燃料集合体は
簡単にずれてしまう。このように燃料集合体がずれた場
合は、図８及び図９に示す燃料集合体９の下部のキー20
が上部の滑り面21に接触せず、燃料集合体９が回転せず
に、そのまま挿入される可能性がある。

【００１２】高速増殖炉においては、冷却材が液体金属
であるため炉内を可視化することが困難である。このた
め挿入されるべき燃料集合体を観察しながら、燃料集合
体の据付角度を調整することが難しい。一方燃料集合体
の据付角度の調整は、いかなる場合も確実に実施する必
要がある。

【００１３】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
で、燃料集合体が長く且つ燃料集合体の装荷本数が多い
為に燃料集合体の頂部が水平方向にずれ易い炉心におい
ても、燃料集合体の据付角度を燃料交換機側で調整で
き、燃料集合体を炉心内の燃料集合体の間に円滑に挿入
することができる燃料交換機を提供することを目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、原子炉容器の上蓋である固定プ
ラグに回転自在に搭載された回転プラグの偏心位置に貫
通して設置されたガイドスリーブの中に回転自在に挿入
された回転ハウジングと、この回転ハウジングを旋回さ
せる回転ハウジング駆動装置と、燃料集合体を把持する
グリッパと、前記回転ハウジングの下部に設定されこの
グリッパと把持した燃料集合体を収納するグリッパガイ
ドと、このグリッパガイドの下端に取付けられ前記把持
した燃料集合体の据付角度を調整する据付角度調整部を
有する角度調整リングと、この角度調整リングを所定の
位置に回転させる角度調整リング駆動装置とから成るこ
とを特徴とする燃料交換機を提供する。

【００１５】

【作用】このように構成することにより、原子炉圧力容
器の上蓋である固定プラグに搭載された回転プラグ上の
偏心位置に挿入された回転ハウジングは、回転プラグ駆
動装置により旋回される。その動作に伴って回転ハウジ
ングの下部に設定したグリッパガイドも旋回する。さら
にこのグリッパガイドに内蔵されたグリッパとこのグリ
ッパにより把持した燃料集合体も同時に旋回する。前記
グリッパガイドの下端には、角度調整リングが取付けら
れており、角度調整リング駆動装置により旋回される。

【００１６】前記燃料集合体を、事前に角度調整してい
る角度調整リングを介して吊降すことにより、燃料集合
体の据付角度が調整され、炉心内の燃料集合体の間に円
滑に挿入することができる。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。

【００１８】図１は本発明による燃料交換機の一実施例
を示す縦断面図である。図２は図１のＸ部を部分拡大し
て示す縦断面図である。図３は図１のＸ部を横断面して
示す横断面図である。なお図１において図６と同一部分
には同一符号を付し、その部分の構成の説明は省略す
る。

【００１９】本実施例に係る燃料交換機は、図６に示す
従来の燃料交換機のグリッパガイド６の下部に燃料集合
体の据付角度を調整できる角度調整リング23を内蔵し、
リング押え33にて保持したものである。この角度調整リ
ング23は周方向に自由に回転できるように設定されてい
る。角度調整リング23の外側には、リング状のリング歯
車31が取付けられている。このリング歯車31は、グリッ
パガイド６の切欠きを介してグリッパガイド６の外側に
設置した歯車24と噛合う。この歯車24は駆動軸25により
回転される。この駆動軸25は、グリッパガイド６に設定
された下部軸受26及び上部軸受27により回転自在に固定
されている。駆動軸25は、回転ハウジング４上に設置さ
れた角度調整リング駆動装置30の回転軸29により、更に
回転ハウジング４とグリッパガイド６との間を駆動伝達
するボールスプライン28を介して回転駆動される。この
角度調整リング駆動装置30は、回転角計算機15により、
グリッパガイド６を所定の炉心位置に位置決めする際
に、角度調整リング23の位置も同時に位置決めできる機
能を備えている。次にこのような構成からなる本実施例
の作用について説明する。

【００２０】燃料交換機17は、炉内の別位置にある図示
しない炉内中継装置において装荷予定の燃料集合体９を
掴み上げる。この引き上げの際に燃料集合体９の六面角
度と角度調整リング23の六面角度が合わない場合があ
る。この場合、燃料集合体９を引き上げながら、角度調
整リング駆動装置30により角度調整リング23を任意に回
転させ、図示しない荷重計の動きを観察しながら、軽く
なった時点で引き上げる。引き上げられた燃料集合体９
は、図１に示す状態となる。次に回転角計算機15によ
り、装荷すべき炉心位置に対応した回転プラグ２の回転
角と燃料交換機17の回転角をそれぞれ指示する。この二
つの回転角が決定されることにより、角度調整リング23
の回転角も一義的に決定される。事前に角度調整リング
23の回転角を計算できるプログラムを組込んだ制御回路
16のスイッチを押すことにより、回転ハウジング４は所
定の位置に移動する。また角度調整器リング23の六面の
角度も、炉心の挿入予定の六面の角度に合せて調整され
る。この後、パンタグラフ上下軸11を下降することによ
り、燃料集合体９は角度調整されて装荷すべき炉心位置
に装荷される。

【００２１】このように本実施例によれば、燃料集合体
が長く且つ燃料集合体の装荷本数が多い為に燃料集合体
の頂部が水平方向にずれ易い炉心においても、燃料集合
体の据付角度を燃料交換機側で調整できるので、燃料集
合体を炉心に円滑に挿入することができる。また燃料集
合体の据付角度を調整できる機構が燃料交換機側にある
ので、燃料集合体はキー構造のみ有すれば良く、滑り面
の構造を不要とすることができる。次に本発明の第２実
施例を図４を参照して説明する。なお図４において図１
と同一部分には同一符号を付し、その部分の構成の説明
は省略する。

【００２２】第２の実施例は、本発明を直動式燃料交換
機に応用した例である。動作原理は、図１乃至図３に示
す実施例と同様であるが、直動式であるので、ボールス
プライン28を使用する必要がなく、構造が単純化される
ために、位置決め精度が上昇し、信頼性が向上する。ま
た直動式であるので、万が一、本発明に係る角度調整機
構が故障しても、燃料交換機と一体に取外すことができ
るので、この補修は容易に実施できる。その他の効果
は、第１の実施例に示す効果と同様である。更に本発明
の第３実施例を図５を参照して説明する。なお図５にお
いて図１と同一部分には同一符号を付し、その部分の構
成の説明は省略する。

【００２３】第３の実施例は、本発明を可変アーム式燃
料交換機に応用した例である。この場合の動作原理も図
１乃至図３に示す実施例と同様である。本実施例の場
合、グリッパ12の上下駆動用のボールスプライン34と角
度調整リング23駆動用のボールスプライン28が併存する
ので、この構造は、図１乃至図３に示す構造より複雑に
なる。この可変アーム式燃料交換機においては、アーム
36を折りたたむことができる。このため、角度調整機構
を燃料交換機と一体に取外すことができる。従って、第
２実施例と同様に、角度調整機構が万が一故障しても容
易に補修することができる。その他の効果は、図１乃至
図３に示す効果と同様である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る燃料
交換機によれば、燃料集合体が長く且つ燃料集合体の装
荷本数が多い為に燃料集合体の頂部が水平方向にずれ易
い炉心においても、燃料集合体の据付角度を燃料交換機
側で調整できるので、燃料集合体を炉心内の燃料集合体
の間に円滑に挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である固定アーム式燃料交
換機の構造を示す縦断面図。

【図２】図１のＸ部を拡大して示す縦断面図。

【図３】図１のＸ部を横断面して示す横断面図。

【図４】本発明の第２実施例である直動式燃料交換機の
構造を示す縦断面図。

【図５】本発明の第３実施例である可変アーム式燃料交
換機の構造を示す縦断面図。

【図６】従来の燃料交換機の構造を示す縦断面図。

【図７】燃料集合体の炉心の燃料集合体間への挿入状態
を示す正面図。

【図８】図７のＹ部を部分拡大して示す燃料集合体下部
のキーと上部の滑り面の接触状態を示す正面図。

【図９】燃料集合体の下部のキーと上部の滑り面の接触
状態を示す上面図。

【図１０】燃料集合体の旋回状態を示す正面図。

【符号の説明】

２…回転プラグ ３…ガイドスリーブ ４…回転ハウジング ６…グリッパガイド ８…グリッパ 13…回転ハウジング駆動装置 14…回転プラグ駆動装置 15…回転角計算機 16…制御回路 17…燃料交換機 23…角度調整リング 24…歯車 25…駆動軸 30…角度調整リング駆動装置 31…リング歯車 33…リング押え

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉容器の上蓋である固定プラグに回
   転自在に搭載された回転プラグの偏心位置に貫通して設
   置されたガイドスリーブの中に回転自在に挿入された回
   転ハウジングと、この回転ハウジングを旋回させる回転
   ハウジング駆動装置と、燃料集合体を把持するグリッパ
   と、前記回転ハウジングの下部に設定されこのグリッパ
   と把持した燃料集合体を収納するグリッパガイドと、こ
   のグリッパガイドの下端に取付けられ前記把持した燃料
   集合体の据付角度を調整する据付角度調整部を有する角
   度調整リングと、この角度調整リングを所定の位置に回
   転させる角度調整リング駆動装置とから成ることを特徴
   とする燃料交換機。