JPH10293192A - 燃料交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉運転時にも原子炉内に燃料交換装置本体
を設置できるように、熱遮蔽およびシール機構の交換作
業の容易性を図るとともに、原子炉の稼働率を向上させ
る。 【解決手段】回転プラグ１に回転および上下動自在に挿
着したホールドダウン軸４を通して下端にグリッパを備
えた燃料交換装置本体10と、回転プラグ１上に取り付け
られたホールドダウン駆動部３とを備えた高速増殖炉用
燃料交換装置において、燃料交換装置本体10の上下動ハ
ウジング20内に厚板および薄板を積層した熱および放射
線遮蔽機構19を設ける。これにより、原子炉運転中にも
原子炉内に常設して燃料交換作業時に、燃料交換機器の
据付や撤去作業をなくして原子炉運転の稼働率を向上で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体金属ナトリウ
ム冷却型高速増殖炉で使用された燃料集合体を移送交換
する高速増殖炉用の燃料交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体金属ナトリウム冷却型高速増殖炉の
うち単回転プラグと回転アーム式のホールドダウンアー
ム装置からなる燃料交換装置は既に実用化されて公知で
ある。図11はその構成例を示すもので、図11中、符号１
は炉心上部に設置された単回転式の回転プラグを部分的
に示しており、符号２はホールドダウン駆動装置を示し
ている。

【０００３】ホールドダウン駆動装置２は回転プラグ１
の上方炉外に設置されたホールドダウン駆動部３と、回
転プラグ１のスリーブを貫通して炉外に挿入されたホー
ルドダウン軸４と、グリッパ案内筒５と、グリッパ案内
筒支持部材６とホールドダウンアーム７と、ホールドダ
ウン駆動部３の上端に設けられたドアバルブ８などから
構成されている。

【０００４】ホールドダウン軸４はホールドダウン駆動
部３による操作で矢印Ａ，Ｂの如く回転、昇降操作され
る。燃料交換装置９は、ドアバルブ８を通して上下動す
る燃料交換装置本体10を収納するケーシング11，シール
装置12，燃料交換装置本体10を上下動させる巻上機構13
とワイヤロープ14，燃料交換装置本体10の先端にパンタ
グラフ式アーム15を介して連結したグリッパ16などから
構成されている。

【０００５】燃料交換装置本体10とグリッパ16はホール
ドダウン駆動装置２に案内されて炉内へ吊り下げ挿入さ
れ、巻上機構13により矢印Ｃの如く昇降操作される。な
お、燃料交換装置９は燃料交換時のみ据え付けられ、そ
れ以外の時はパンタグラフ式アーム15を折りたたんでグ
リッパ16を燃料交換装置本体10内に格納し、炉外に引き
上げて取り外される。燃料交換時には回転プラグ１とホ
ールドダウン装置２の回転により、炉内の所定位置へグ
リッパ16が移動されて燃料の交換を行う。

【０００６】上述したように、単回転プラグ式回転アー
ム式の燃料交換設備は複雑な機構を備えた燃料交換装置
本体等を備えているため、従来までの経験および実績か
ら原子炉運転時は常時、炉外の保管場所に取り出し、保
管することが妥当とされていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃料交換装置では、この取り出しを燃料交換作業の前後
に行うため、交換作業のための準備や後始末作業に燃料
交換作業日程の約半数を費やす欠点があった。このた
め、原子炉の稼働率は毎年数回行う準備や後始末作業な
どで大幅に低下する課題がある。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、原子炉運転時にも燃料交換装置本体を設置
できるように、高温，熱遮蔽およびシール機構の交換作
業の容易性向上等を付与し、原子炉の稼働率を向上させ
た燃料交換装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、回転
プラグに回転および上下動自在に挿着したホールドダウ
ン軸と、このホールドダウン軸を通して炉内に挿入され
下端にグリッパを備えた燃料交換装置本体と、前記回転
プラグ上に取り付けられたホールドダウン駆動部とを備
えた高速増殖炉用燃料交換装置において、前記燃料交換
装置本体の上下動ハウジング内に厚板および薄板を積層
した熱および放射線遮蔽機構を設けてなることを特徴と
する。

【００１０】請求項１に対応する発明によれば、駆動部
の内部に原子炉からの放射線遮蔽機能および熱遮蔽機能
の構造を設けているため、原子炉運転時にも炉上部に据
え付けたままとすることが可能である。また、燃料交換
時の前後に行う燃料交換機器の据付や後始末作業がなく
なるため、これらに費やしていた作業時間がそのまま原
子炉の運転日数に組み込むことが可能となる。これによ
り原子炉の運転の稼働率が大幅に向上させることが可能
となる。

【００１１】請求項２の発明は、前記ホールドダウン軸
の内面に出っ張り部を設け、この出っ張り部に気密に載
置する段付部を前記上下動ハウジングの外側に形成して
なることを特徴とする。

【００１２】請求項２に対応する燃料交換装置は、原子
炉運転時の取付時には、燃料交換装置本体の外側に設置
されているガイドの役目を行うホールドダウン軸の内側
の出っ張り部分に上下動ハウジングの段付部を載置する
ことにより、この部分からナトリウムベーパを含むアル
ゴンガスの上昇を防ぐことができる。

【００１３】したがって、隙間へのナトリウムの堆積が
なくなり燃料交換時の動作時にナトリウムの詰まりによ
る摺動抵抗が大幅に軽減されるため燃料交換装置本体の
運転が容易になる。また、この摺動抵抗を大幅に軽減さ
せることが可能であるため、燃料交換装置本体昇降時の
駆動系の容量を小さくすることが可能となり、併せて駆
動部の小型化が可能となる。

【００１４】請求項３の発明は、前記上下動ハウジング
内の上端部内側に継手を設け、この継手の上面に載置し
て固定されるフランジを設けてなることを特徴とする。
請求項３に対応する燃料交換装置本体は、上下動ハウジ
ング上端のフランジを分割可能としているため、昇降動
作時の上下動ハウジング面の摺動シール部を構成してい
る軸封装置のパッキンを従来のように燃料交換装置本体
ごと炉外に取り出し交換する必要がない。したがって、
炉上部での交換が可能となり、数年毎に行っている軸封
装置のパッキン交換時間が大幅に短縮できる。これによ
り原子炉の運転の稼働率を大幅に向上させることが可能
となる。

【００１５】請求項４の発明は、前記上下動ハウジング
内に爪開閉軸，感知ロッド軸およびパンタグラフ開閉軸
を組み込むとともに、前記パンタグラフ開閉軸の下端に
パンタグラフ式アームを取着し、このアームの先端部に
取着したグリッパの爪開閉動作を行う爪開閉軸を設け、
この爪開閉軸を独立させた駆動軸としてなることを特徴
とする。

【００１６】請求項４に対応する燃料交換装置本体のグ
リッパ爪開閉軸および燃料頂部に到達と燃料の掴み確認
のために用いている感知ロッド軸をナトリウム中および
カバーガス中で二重管構造としていないため、二重管内
にナトリウムベーパの堆積および二重管の熱変形等でパ
イプ同士の擦れがなくなるため、これらの原因によるグ
リッパ爪開閉軸の駆動力の増加がなくなるため、駆動機
構の小型化が可能となり、併せて信頼性が向上する。

【００１７】請求項５の発明は、前記パンタグラフ開閉
軸およびグリッパ爪開閉軸のバウンダリシールのための
ベローズを前記回転プラグから下方の液面近傍のガス雰
囲気に設けてなることを特徴とする。

【００１８】請求項５に対応する燃料交換装置本体は、
前記二重管部の原子炉のカバーガスバウンダリを構成す
るベローズをナトリウム液面近傍に設けることにより、
原子炉運転時のナトリウムベーパを含んだアルゴンガス
の二重管内への侵入が抑えられ、これにより二重管内の
ナトリウム堆積を防ぐことができ、燃料交換時の機器動
作の信頼性が向上する。

【００１９】請求項６の発明は、前記パンタグラフ開閉
軸，前記爪開閉軸および感知ロッド軸と前記上下動ハウ
ジングとの間隙部を金属接触により閉塞するナトリウム
ベーパ上昇防止機構を前記上下動ハウジング内に設けて
なることを特徴とする。

【００２０】請求項６に対応する燃料交換装置は前記で
説明したベローズ方式のシール部をアルゴンガス温度の
低いところに設置し、ナトリウムベーパを含んだアルゴ
ンガスの対流の激しいところには金属同士の接触による
メタルタッチのナトリウムベーパ上昇防止機構を設ける
ことによりベローズコア間へのナトリウム堆積を防ぐこ
とが可能となり、燃料交換時の機器動作の信頼性が向上
する。

【００２１】請求項７の発明は、前記燃料交換装置本体
の上部に軸封装置を設け、この軸封装置と前記ホールド
ダウン軸の上部に設けたドアバルブとの間にメンテナン
ス用仮シールを設けてなることを特徴とする。

【００２２】請求項７に対応する燃料交換装置は前記請
求項３で説明したように原子炉炉上部に設置したまま軸
封装置内のパッキンを交換するため、原子炉設置状態で
仮のバウンダリを軸封装置下部に別置きで設けることに
より、軸封装置パッキンの交換時に従来のように燃料交
換装置本体ごと、炉外に取り出し交換する必要がないた
め、炉上部での交換が可能となり、数年毎に行っている
軸封装置のパッキン交換時間が大幅に短縮できるため、
これにより原子炉の運転の稼働率を大幅に向上させるこ
とが可能となる。

【００２３】請求項８の発明は、前記メンテナンス用仮
シールはガスシール性を有するチューブシールからなる
ことを特徴とする。請求項８に対応する燃料交換装置は
前記仮のバウンダリ部のシール装置のパッキンに内部に
ガス加圧で膨らまして用いるシール方式とすることによ
り、燃料交換装置本体昇降時の邪魔とならず、原子炉運
転時にはこの仮のシール装置を併せて用いることによ
り、シール性能が大幅に向上することができ、原子炉運
転時の信頼性が大幅に向上することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１を参照しながら本発明の請求
項１に対応する燃料交換装置の第１の実施の形態を説明
する。本実施の形態は図１に示すように、回転プラグ１
の上面にホールドダウン駆動部３を設置し、ホールドダ
ウン駆動部３上にドアバルブ８および原子炉運転時用ハ
ウジング18が設置される。ホールドダウン駆動部３，ド
アバルブ８および原子炉運転時用ハウジング18内を貫通
して、燃料交換装置本体10が設置される。ホールドダウ
ン駆動部３は、燃料交換時に燃料交換装置本体10の旋回
などの動作を行う。

【００２５】ドアバルブ８と燃料交換装置本体10間には
燃料交換時に上下動ハウジング20のカバーガスのシール
を行う軸封装置12，およびこの軸封装置12のパッキン交
換のために用いるメンテナンス用仮シール17が設置され
ている。このメンテナンス用仮シール17は燃料交換時に
は、パッキン内部を加圧していないためシール機能は発
揮していない。

【００２６】また、燃料交換装置本体10の上下動ハウジ
ング20のうち、原子炉運転時に回転プラグ１と同一位置
する部分については、周囲の回転プラグ１と同様な熱遮
蔽および放射線遮蔽機能を有するように厚板および薄板
を積層した熱および放射線遮蔽機構19を設けている。

【００２７】原子炉運転時には、燃料交換装置本体10の
上部を遮蔽および密封性を備えた原子炉運転時用ハウジ
ング18で覆い、軸封装置およびメンテナンス用仮シール
からの微少な漏洩を原子炉運転時用ハウジング18で遮断
している。

【００２８】つぎに原子炉運転時の状態（動作）を説明
する。原子炉運転時には、炉心からの放射線および熱等
は遮蔽の弱い部分に回り込むが、燃料交換装置本体10を
設置することにより、その周囲と同様な遮蔽機能を有
し、漏れ等はほとんど解消できる。また、原子炉のバウ
ンダリとして最外周に原子炉運転用ハウジング18を設置
することにより、原子炉の運転時のバウンダリ維持は十
分機能を発揮する。

【００２９】本実施の形態によれば、燃料交換装置本体
10を原子炉運転時にも設置することが可能となり、これ
らの据付や撤去に費やしていた作業時間をなくすること
ができ、全体的に原子炉の稼働率を向上させることが可
能となる。

【００３０】つぎに本発明の請求項２に対応する第２の
実施の形態について図２を用いて説明する。図２は図１
に示した燃料交換装置本体10が原子炉運転時にホールド
ダウン軸４内に収納されている部分を拡大して示してい
る。燃料交換装置本体の上下動ハウジング20の回転プラ
グ１（図示せず）の下部付近は図２に示すように下側が
若干小径の段付部が形成されている。

【００３１】原子炉運転時に、この段付部分がホールド
ダウン軸４の内面に設けた出っ張り部29に引っ掛かり、
気密に載置される構造となっている。熱および放射線遮
蔽機構19は出っ張り部29の近傍から上方に位置するよう
になっている。

【００３２】原子炉運転時には上下動ハウジング20の段
付部がホールドダウン軸４の出っ張り部29に金属接触状
態で気密に載置されるため、この部分で下部からのナト
リウムベーパを含んだアルゴンガスの対流を抑えること
ができる。

【００３３】本第２の実施の形態によれば上下動ハウジ
ング20とホールドダウン軸４間の隙間へのナトリウムベ
ーパを含んだアルゴンガスの対流を防ぐことができるた
め、上下動ハウジング20とホールドダウン軸４間の間隙
部へのナトリウムの堆積がなくなり、燃料交換時の動作
時にナトリウムの詰まりによる摺動抵抗が大幅に軽減さ
れ、燃料交換装置本体の運転が容易になる。

【００３４】また、この摺動抵抗を大幅に軽減させるこ
とが可能となるため、燃料交換装置本体の昇降時の駆動
系の容量を小さくすることが可能となり、併せて駆動部
の小型化が可能となる。

【００３５】つぎに図３，図７〜図10により本発明の請
求項３に対応する第３の実施の形態について説明する。
図３は燃料交換装置本体の上下動ハウジング20を詳細に
示す断面図で、この上下動ハウジング20の上端内部に継
手27を設け、この継手27の上部にフランジ26をゴムシー
ル37を介してボルト38により取り付けている。なお、フ
ランジ26には後述する図７に示すように駆動部33が接続
される。

【００３６】つぎに本実施の形態における軸封装置12の
交換方法について説明する。炉上部に据え付けられた状
態のドアバルブ８上の状態を図７に示す。ドアバルブ８
上にはメンテナンス用仮シール17（詳細については後述
する第７の実施の形態で説明する）および軸封装置12が
設置され、その上部に上下動ハウジング20のフランジ26
が載置されている。

【００３７】このフランジ26上には、燃料交換装置本体
の駆動を行う駆動機構が入った駆動部33が設置されてい
る。この状態でフランジ26から上部の駆動部33の切離を
行う。この状態を図８に示す。この時は、フランジ26に
より燃料交換装置本体を支えられている。

【００３８】つぎに図９に示すように上下動ハウジング
20内の継手27を支えられた状態でフランジを取り外す。
この状態から図10に示すように軸封装置12を引き抜く。
これらの作業時は後で説明するようにメンテナンス用仮
シール17を用いているため原子炉の圧力バウンダリは維
持されている。

【００３９】本第３の実施の形態によれば、上下動ハウ
ジング20の上端に設けているフランジ26を分割可能とし
ているため、昇降動作時の上下動ハウジング20の外周面
のシールを行っている軸封装置12のパッキン35の交換を
従来のように燃料交換装置本体に取り付けた状態で炉外
に取り出し交換する必要がないため、据え付けたまま炉
上部での交換が可能となる。

【００４０】なお、軸封装置12のパッキン35は寿命が短
いため数年毎に交換している。これに対して、本実施の
形態ではパッキン35の交換を取り外して行う必要がない
ため、作業時間が大幅に短縮でき、これにより原子炉の
運転の稼働率も向上させることが可能となる。

【００４１】つぎに図４および図５により本発明の請求
項４に対応する第４の実施の形態を説明する。図４は燃
料交換装置本体10の上下動ハウジング20内のグリッパ16
の爪開閉軸24およびグリッパ16が燃料頂部への到達確認
のために用いる感知ロッド軸25の構造の詳細を示してい
る。

【００４２】グリッパ16内の爪開閉軸（図示せず）およ
び感知ロッド軸（図示せず）はグリッパ16と上下動ハウ
ジング20間をつないでいるパンタグラフ式アーム15内に
組み込まれた開閉および感知アーム（図示せず）により
上下動ハウジング20内に設置されている。

【００４３】この２本の軸はパンタグラフ式アーム15の
折りたたみの関係で上下動ハウジング20内で同心上に設
置される。このため、上下動ハウジング20内のナトリウ
ム中では図５に示すように爪開閉軸24を２本の同心円状
二重管構造として、この間に感知ロッド軸25を組み込ん
だ構造としている。また、この３本の駆動軸をナトリウ
ム液面上で元の二重管構造として上部の駆動部まで接続
している。

【００４４】つぎに本実施の形態における駆動軸の動作
例について説明する。駆動部でグリッパ16の爪開動作を
行うと、上下動ハウジング20内の爪開閉ロッド24が押し
上げられ（グリッパ16内の爪開閉軸が下がった場合に爪
を開くタイプ）、この動作をさらにパンタグラフ式アー
ム15で力を伝達させグリッパ16内の爪開閉軸を押し下げ
爪の開閉を行う。爪を閉じる場合は、前記動作の逆の動
きを行う。また、グリッパ16が燃料頂部に到達したかの
確認は、グリッパ内の感知ロッドの動作を爪開閉操作と
は逆の伝達で駆動部に接続させ、駆動部内のリミットス
イッチ等で感知する。これらの方式については従来と同
様である。

【００４５】本実施の形態によれば、独立させた駆動軸
を用いることにより燃料交換装置本体のグリッパ爪開閉
軸および燃料頂部の到達と燃料の掴み確認のために用い
ている感知ロッド軸をナトリウム中およびナトリウム液
面カバーガス中で独立したパイプ構造としている。

【００４６】この構成により、二重管内でのナトリウム
ベーパの堆積および二重管の熱変形等でパイプ同士の擦
れがなくなる。したがって、これらの原因によるグリッ
パ爪開閉軸の駆動力の増加がなくなるため、駆動機構の
小型化が可能となり併せて信頼性が向上する。

【００４７】つぎに本発明の請求項５に対応する第５の
実施の形態について図２を用いて説明する。図２は燃料
交換装置本体の上下動ハウジング20内のグリッパ16の爪
開閉軸24とグリッパ16が燃料頂部への到達確認のために
用いる感知ロッド軸25との２種類の駆動軸を二重管構造
とした部分を詳細に示している。なお、符号21は第１の
ベローズ，22は第２のベローズ，23は第３のベローズで
ある。

【００４８】前記第２の実施の形態で説明したように、
ナトリウム中およびナトリウム液面上のガス中まで独立
した駆動軸で接続され、これらの軸を駆動部内に取り込
むため、この部分から二重管としている。この部分は、
回転プラグの下方のナトリウム液面付近のプレナム部で
ある。

【００４９】二重管内へナトリウムベーパを含んだアル
ゴンガスの侵入を防ぐため、爪開閉軸24と上下動ハウジ
ング20間に第２のベローズ22を設け、また、爪開閉軸24
と感知ロッド軸25間に第３のベローズ23を設けている。
なお、本実施の形態の駆動軸の動作は、駆動部およびグ
リッパからの動作の伝達については従来例で説明した動
作と同様なので、その説明は省略する。

【００５０】本実施の形態において、ナトリウム液面上
の駆動軸のシールに、二重管間の原子炉のカバーガスバ
ウンダリを構成するベローズ21，22，23をなるべくナト
リウム液面近傍に設ける。これにより、原子炉運転時の
ナトリウムベーパを含んだアルゴンガスの二重管内への
侵入および二重管内でのアルゴンガスの対流を抑えられ
る。

【００５１】また、二重管内へナトリウムベーパを含ん
だアルゴンガスの侵入を防ぐことができるため、ナトリ
ウム堆積を防ぐことができる。さらに、温度が低下した
状態で行う燃料交換作業時のナトリウム堆積による摺動
抵抗が抑えられ、爪開閉および感知ロッド軸25の動作の
信頼性が向上し、併せて駆動機構の小型化が可能とな
る。

【００５２】つぎに、図６により本発明の請求項６に対
応する第６の実施の形態について説明する。図６は燃料
交換装置本体10の上下動ハウジング20内のグリッパ16の
爪開閉軸24と、グリッパが燃料頂部に到達したかを確認
するために用いる感知ロッド軸25との２種類の駆動軸が
二重管となる部分、およびパンタグラフ開閉軸28のナト
リウム液面近傍で前述した原子炉の圧力バウンダリを構
成するベローズを温度の低い部分に組み込んだ場合のナ
トリウムベーパを含んだアルゴンガスの対流防止構造を
示している。なお、駆動軸等の動作については前述した
とおりなので、省略する。

【００５３】本実施の形態のアルゴンガス対流防止機構
は、通常のパンタグラフ開閉機構のパンタグラフ軸28の
上端にパンタグラフ開閉軸28が貫通する穴より大きい押
さえ板30を組み込み、さらに押さえ板30をばね31で上下
動ハウジング20の継手32に押し付けている。

【００５４】通常の燃料交換時には、パンタグラフが開
いた状態となっているため、この部分は下側に下がって
いる。原子炉運転時には炉心からの冷却材の影響を受け
ないようにパンタグラフ式アーム15を折りたたんでグリ
ッパ16を上下動ハウジング20内に収納している。

【００５５】このため、パンタグラフ軸28は、上側に位
置し、この時、押さえ板30と上下動ハウジング20内の継
手32の下面に押し当てられ、パンタグラフ軸28と継手32
間の隙間は塞がれる。また、グリッパ爪開閉軸24および
感知ロッド軸25についても同様に行っている。

【００５６】本実施の形態における駆動軸のアルゴンガ
ス対流防止機構を用いれば、原子炉の圧力バウンダリを
構成するシール部（ベローズ等）をアルゴンガス温度の
低い対流のないところに設け、ナトリウムベーパを含ん
だアルゴンガスの対流の激しいところには金属同士の接
触によるメタルタッチのナトリウムベーパ上昇防止機構
を設ける。

【００５７】本実施の形態によれば、ベローズコア間へ
のナトリウム堆積を防ぐことが可能となり、ベローズ内
へのナトリウム堆積による燃料交換時の機器の動作を阻
害されることがなくなり、燃料交換時の機器の信頼性が
向上する。

【００５８】つぎに図７により本発明の請求項７に対応
する第７の実施の形態について説明する。図７は燃料交
換装置本体10の上下動ハウジング20の燃料交換時の摺動
シールを行っている軸封装置12の下部に、この軸封装置
12のパッキン35を交換する場合に用いる一時的なバウン
ダリを構成するメンテナンス用仮シール17を取り付け原
子炉運転時の状態を示している。

【００５９】ドアバルブ８上にメンテナンス用仮シール
17が設置され、その仮シール17上に燃料交換時に原子炉
の圧力バウンダリを構成するために上下動ハウジング20
とシールを行う軸封装置12が設置されている。この軸封
装置12内にはパッキン35が組み込まれている。同様にメ
ンテナンス用仮シール17内にも仮シール用のパッキンが
組み込まれている。

【００６０】燃料交換時には、軸封装置12内のパッキン
35と上下動ハウジング20間の昇降動作時のシール構成を
維持している。原子炉運転時には軸封装置12にさらに下
部に設けたメンテナンス用仮シール17を用いることによ
り性能を向上させ、さらに図１に示すようにホールドダ
ウン駆動部３の上方に原子炉運転用ハウジング18を設け
ている。軸封装置12のパッキンの交換方法については第
３の実施の形態で説明したとおりなので、その説明は省
略する。

【００６１】本実施の形態におけるメンテナンス用仮シ
ール17を用いれば、燃料交換装置本体10を炉上部に設置
したまま、メンテナンス用仮シール17で一時的なバウン
ダリを構成できるため、燃料交換装置本体10に組み込ま
れている軸封装置12内のパッキン35を交換することがで
き、軸封装置12のパッキン35の交換時に従来のように燃
料交換装置本体ごと炉外に取り出し交換する必要がない
ため、数年毎に行っている軸封装置のパッキン交換時間
が大幅に短縮できる。これにより原子炉の運転の稼働率
を大幅に向上させることが可能となる。

【００６２】つぎに図７により本発明の請求項８に対応
する第８の実施の形態について説明する。軸封装置12の
パッキン35の交換時に用いるメンテナンス用仮シール17
内には、燃料交換時に上下動ハウジング20に接触しない
で、原子炉運転時に接触するように内部にガス圧を加え
てシールを行うチューブシール方式を使用することにあ
る。このチューブシール方式については、回転プラグ等
で実用化されているものを使用する。

【００６３】燃料交換時には、チューブシール方式の仮
シールパッキン34内のガス圧を抜くことによりチューブ
を小さくして、上下動ハウジングの外周面に接触しない
ようにする。原子炉運転時には、この仮シールパッキン
34内にガス圧を加えて、上下動ハウジング20間でシール
を維持し、軸封装置の補助の役目を行う。

【００６４】さらに図１に示すように駆動部上に原子炉
運転用ハウジング18を設けている。このチューブシール
方式のメンテナンス用仮シール17を用いた軸封装置のパ
ッキンの交換方法については第３の実施の形態と同様な
ので、説明は省略する。

【００６５】本実施の形態によればチューブ方式のメン
テナンス用仮シールを設けることにより、燃料交換装置
本体の昇降時の摺動抵抗の増加等の邪魔とならず、原子
炉運転時にはメンテナンス用シールを併用することによ
り、シール性能を大幅に向上することができ、原子炉運
転時の信頼性を大幅に向上することができる１５。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、(1) 燃料交換装置本体
を原子炉運転時にも原子炉内に設置することが可能とな
り、燃料交換時の準備や後始末毎に行っていた燃料交換
装置等の機器の据付や撤去がなくなり、この機器の据付
や撤去作業時間に費やしていた作業時間がなくなるた
め、原子炉の稼働率を大幅に向上させることができる。

【００６７】(2) 燃料交換装置本体上下動ハウジングの
フランジを取り外し可能な分割構造にし、軸封装置の下
部に交換時の仮シールを設けることにより、数年毎に行
っていた軸封装置のパッキン交換作業を燃料交換装置本
体を原子炉上部に据え付けた状態で行うことができる。
よって、これらの作業による時間が不要となり、原子炉
の稼働率をさらに向上することができる。

【００６８】(3) 燃料交換装置機器等で重要な駆動機構
の駆動軸をナトリウム中および液面近傍付近を二重管構
造にする必要がないため、二重管内へのナトリウムベー
パによるナトリウムの堆積がない。原子炉運転時にも炉
内に設置できるため、熱による変形等でパイプ同士の擦
れがない。グリッパ爪開閉軸の駆動力の増加がない。こ
れらによって、駆動機構の小型化および運転時の信頼性
が大幅に向上する。

【００６９】(4) 上下動ハウジングの外周面についても
同様の金属接触によるメタルタッチ方式を設けているた
め、原子炉運転時のナトリウムベーパを含んだアルゴン
ガスの対流がなくなる。燃料交換時の上下動ハウジング
昇降時のナトリウム堆積による摺動抵抗が大幅に軽減さ
れ、これによる昇降駆動系の容量を小さくすることが可
能となる。これらによって駆動部の小型化が可能とな
り、燃料交換時の信頼性も大幅に向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料交換装置の第１の実施の形態
を示す原子炉運転状態の据付状態を示す縦断面図。

【図２】本発明に係る燃料交換装置の第２と第５の実施
の形態における上下動ハウジング内部の構造を拡大して
示す縦断面図。

【図３】本発明に係る燃料交換装置の第３の実施の形態
における燃料交換装置本体の上下部ハウジングを示す縦
断面図。

【図４】本発明に係る燃料交換装置の第４の実施例の形
態における燃料交換装置本体を示す縦断面図。

【図５】図４の矢印Ｄから見た駆動軸の詳細な構造を示
す縦断面図。

【図６】本発明に係る燃料交換装置の第６の実施の形態
における燃料交換装置本体ハウジング内部構造を示す縦
断面図。

【図７】本発明に係る燃料交換装置の第７および第８の
実施の形態における燃料交換装置の炉上部への据付状態
を示す縦断面図。

【図８】本発明に係る燃料交換装置の第３の実施の形態
において、軸封装置から駆動部を取り外す状態を示す縦
断面図。

【図９】同じく第３の実施の形態において、軸封装置か
ら、上下動ハウジングのフランジを取り外す状態を示す
縦断面図。

【図１０】同じく第３の実施の形態において、ドアバル
ブ上のメンテナンス用仮シールから軸封装置を取り外す
状態を示す縦断面図。

【図１１】従来の燃料交換装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…回転プラグ、２…ホールドダウン装置、３…ホール
ドダウン駆動部、４…ホールドダウン軸、５…グリッパ
案内筒、６…支持部材、７…ホールドダウンアーム、８
…ドアバルブ、９…燃料交換装置、10…燃料交換装置本
体、11…ケーシング、12…軸封装置、15…パンタグラフ
式アーム、16…グリッパ、17…メンテナンス用仮シー
ル、18…原子炉運転時用ハウジング、19…熱および放射
線遮蔽機構、20…上下動ハウジング、21…第１のベロー
ズ、22…第２のベローズ、23…第３のベローズ、24…爪
開閉軸、25…感知ロッド軸、26…フランジ、27，32…継
手、28…パンタグラフ開閉軸、29…出っ張り部、30…押
さえ板、31…ばね、33…駆動部、34…仮シール用パッキ
ン、35…軸封装置用パッキン、36…ワイヤロープ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転プラグに回転および上下動自在に挿
   着したホールドダウン軸と、このホールドダウン軸を通
   して炉内に挿入され下端にグリッパを備えた燃料交換装
   置本体と、前記回転プラグ上に取り付けられたホールド
   ダウン駆動部とを備えた高速増殖炉用燃料交換装置にお
   いて、前記燃料交換装置本体の上下動ハウジング内に厚
   板および薄板を積層した熱および放射線遮蔽機構を設け
   てなることを特徴とする燃料交換装置。
2. 【請求項２】 前記ホールドダウン軸の内面に出っ張り
   部を設け、この出っ張り部に気密に載置する段付部を前
   記上下動ハウジングの外側に形成してなることを特徴と
   する請求項１記載の燃料交換装置。
3. 【請求項３】 前記上下動ハウジング内の上端部内側に
   継手を設け、この継手の上面に載置して固定されるフラ
   ンジを設けてなることを特徴とする請求項１記載の燃料
   交換装置。
4. 【請求項４】 前記上下動ハウジング内に爪開閉軸，感
   知ロッド軸およびパンタグラフ開閉軸を組み込むととも
   に、前記パンタグラフ開閉軸の下端にパンタグラフ式ア
   ームを取着し、このアームの先端部に取着したグリッパ
   の爪開閉動作を行う爪開閉軸を設け、この爪開閉軸を独
   立させた駆動軸としてなることを特徴とする請求項１記
   載の燃料交換装置。
5. 【請求項５】 前記パンタグラフ開閉軸およびグリッパ
   爪開閉軸のバウンダリシールのためのベローズを前記回
   転プラグから下方の液面近傍のガス雰囲気に設けてなる
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料交換装置。
6. 【請求項６】 前記パンタグラフ開閉軸，前記爪開閉軸
   および感知ロッド軸と前記上下動ハウジングとの間隙部
   を金属接触により閉塞するナトリウムベーパ上昇防止機
   構を前記上下動ハウジング内に設けてなることを特徴と
   する請求項１記載の燃料交換装置。
7. 【請求項７】 前記燃料交換装置本体の上部に軸封装置
   を設け、この軸封装置と前記ホールドダウン軸の上部に
   設けたドアバルブとの間にメンテナンス用仮シールを設
   けてなることを特徴とする請求項１記載の燃料交換装
   置。
8. 【請求項８】 前記メンテナンス用仮シールはガスシー
   ル性を有するチューブシールからなることを特徴とする
   請求項７記載の燃料交換装置。