JPS58106499A - 燃料交換装置のクランプ解除機構 - 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】 発明の技術分野 本発明は、炉容器内での燃料交換作業を確実にする高速
増殖炉の燃料交換装置に関する。

発明の技術的背景 第１図は高速増殖炉の概略構成を示すもので、炉容器１
の内部には多数の燃料集合体２・・を支持機構３上に装
荷して炉心を構成している。また、炉容器１の内部には
冷却材として液体金属（通常、液体ナトリウム）４が収
容されている。

炉容器１の上方開口は遮蔽フラグ５によシ閉塞されてい
る。遮蔽グラブ５は、偏心位置に円形孔６Ａを有して炉
容器１に固定された固定プラグ６と、上記円形孔６Ａを
塞ぐようにして固定フラグ６に回転自在に装着された回
転プラグ７とから構成されている。回転！ラグ７には制
御棒駆動機構８を保持する上部機構９と、前記燃料集合
体２を炉容器１の内部で交換する燃料交換装置１０が、
第２図の如くいずれも偏心した位置に取付けてあシ、運
転時においては、上部機構９を炉容器１の中心すなわち
固定フラグ６の中心に位置させている。

炉容器２ノの外部には冷却材流入管１ノ及び冷却材流出
管１２が配設されている。そして流入管１ノの一端は炉
容器１の周壁下部を貫通して前記支持機構３の下方に導
入され、流出管１２の一端は炉容器１の周壁に接続して
炉容器１内の前記支持機構３上方に連通ずるように構成
されている。

さらに、炉容器１の外部には、炉容器１を保護する保護
容器１３が設けられ、この保護容器１３には冷却材流入
管１１及び冷却材流出管１２をそれぞれ保護する保護管
１４．１５が一体に設けられている。また前記回転グラ
グアの一部には長円形孔１６が設けられ、この長円形孔
１６を閉塞する長円形プラグ１７に前記燃料交換装置１
θが装着されている。

第３図ないし第９図は前記燃料交換装置１０を示すもの
で、図中１８は長円形プラグ１７の上面に固定された交
換装置支持筐体である。この支持筐体１８内には支持筒
体１９が軸受２０を介して回転自在に支持されている。

なお、上記支持筒体１９は長円形フラグ１７を貫通して
炉容器１内に鉛直に導入されている。また支持筐体１８
の上部には巻上架台２１が構築され、この架台２１上に
は巻上機２２が設置されている。上記支持筒体１９の外
周には、支持筐体１８内においてかさ歯車２３が取着さ
れている０、また支持筒体１８の外部にはモータ２４が
設置されている。このモータ２４の回転軸２４１Ｌは支
持筐体１８内に水平に導入され、その導入端にかさ歯車
２５を取着して、両かさ歯車２３．２５を互に噛合させ
ている。

前記支持筒体１９の一側には、長円形プラグ１７の下面
付近から下端に至る切欠部２６が設けられている。また
炉容器１の内部には、−側を全長に亘って切欠した案内
管２７がその切欠部２８を前記支持筒体１９の切欠部２
６に対向させて鉛直に配設され、支持筒体１９と案内管
２７とは連結部材２９．３０を介して一体的に連結され
ている。そして、前記回転シラグア、モータ２４、両か
さ歯車２５，２３、支持筒体１９及び案内管２７によっ
て、フランジ位置選択機構が構成されている。

前記支持筒体１９の内部には昇降管３１が導入されてい
る。この昇降管３１の一側には切欠５一 部３１ｋが設けられ、同昇降管３１の上端にはモータ収
容ケース３２が取着され、このケース３２は巻上げワイ
ヤ３３・・を介して前記巻上機２２に吊下けられている
。そして、前記巻上機２２及び巻上げワイヤ３３・・・
によって昇降機構が構成されている。

前記モータ収容ケース３２には図示しない２台のモータ
が収容され、各モータの回転軸３４゜３５は、第４図の
如く昇降管３１内に鉛直に導入されている３、これら両
回転軸３４．３５はいずれも外周にねじ部を有し、各ね
じ部には長尺ナツト３６．３７が螺合されている。また
、各長尺ナツト３６．３７の下端にはロッド３８．３９
が連設されておシ、各ロッド３８．３９の下端にはり７
り４０，４１の各一端が枢支されている１、なお、上記
リンク４１はロッド３９、これに係合する回転軸３５及
びこれを駆動するモータと共にクランノ駆動体操作機構
を構成しているものである。

前記案内管２７の内部には管状のクランノ支６− 持体４２が収容されている。このクランプ支持体４２は
前記切欠部２６，２Ｂを挿通可能な寸法に形成されてお
り、かつ、−側には切欠部４３を有している。そしてク
ランプ支持体４２と前記昇降管３１とは２本のリンク４
４．４５で連結され、一方のリンク４４の中間部は前記
リンク４０の他端に枢支されている。また、上記両リン
ク４４．４５は互の中間部をリンク４６によシ連結され
ている。前記クランプ支持体４２内の下部位置には１対
のクランプ爪４７．４８が各中間部位を支持体４２の内
部に枢支され、互に開閉自在なりランプ機構４９を構成
している。これらのクランプ爪４７．４８は、第６図な
いし第８図に示すように、下端に外力に屈曲した係合部
４７に、４８ｋ　を有するとともに、互の対向面の上端
には解除用突部４７Ｂ、４８Ｂ　を、また枢支位置より
下方の部位にはクランプ用摺接面４７Ｃ，４８Ｃを有し
ている。なお、前記クランプ支持体４２の下部は小径と
なってその下端をほぼ半球筒状のガイド部５０とし、か
つ前記クランプ爪４７．４８の各係合部Ｊ７Ａ、４８Ａ
を外部へ突出させるための開口部５１．５２を有してい
る。

また、前記クランプ支持体４２の内部には棒状のクラン
プ駆動体５３が昇降自在に収容されている。このクラン
プ駆動体５３は下端部の２箇所に大径部５４．５５を有
し、これらの大径部５４．５５を前記両りラング爪４７
．４８間に介在させている。また、クランプ駆動体５３
の中間部には、第３図に示す如く前記リンク４１の他端
が枢支されている。なお上記リンク４ノは前記リンク４
６に中間部をピン５６にて枢支されている。

また、炉容器１の内部には燃料交換中継ラック５７が第
１図の如く設けられ、この中継ラック５７と炉心との間
での燃料集合体２の移送を燃料交換装置１０で行ない、
かつ中継ラック５７と炉容器１外部との間での燃料集合
体２の挿脱は図示しない取出し装置で行なうように構成
されている。

以上の如く構成された燃料交換装置は次のように動作す
る。

まずクランプ機構４９をフラング位置選択機構によって
第６図に示す如く所定の燃料集合体２の上方に位置させ
る。すなわち、回転プラグ７を回転すると支持筒体１９
の水平方向の位置が変化し、モータ２４によシ支持筒体
１９を回転するとクランｆ機構４９を収容するクランプ
支持体４２が案内管２７と共に支持筒体１９の周りを公
転するので、回転プラグ７の回転と支持筒体１９の回転
とを適当に組合せることによって、クランプ機構４９を
所望の位置に移動することができる。

次にモータ収容ケース３２内の一方のモータを駆動して
回転軸３４を一方向へ回転させるとロッド３８が下降し
、これに伴ないリンク４０゜４４．４５を介し゛てクラ
ンプ支持体４２が案内管２７内を下降する。そして第７
図に示すようにクランプ支持体４２の下端部が燃料集合
体２の上端四部（ハンドリングヘッド）２人内に入多込
９− むようになる。

次にクランプ駆動体操作機構によシフランプ駆動体５３
を下降させる。すなわちモータ収容ケース３２内の他方
のモータを駆動して回転軸３５を一方向へ回転させると
ロッド３９が上昇し、これに伴ないリンク４１を介して
クランプ駆動体５３が下降する。そこでフラッフ°駆動
体５３の大径部５５はクランプ爪４７．４８の各クラン
プ用摺接面４７Ｃ，４１１Ｃに摺接しながら下降して、
第８図の如くクランプ爪４７．４８の各係合部４７に、
４８ｋを開口部５１．５２よシ突出させる。その結果、
両保合爪５１．５２は燃料集合体２の上端四部２人の内
縁部に内側より係合することとなる。

次に昇降機構によシフランプ機構４９を上昇させる。す
なわち第３図に示す巻上機２２を駆動すると、巻上げワ
イヤ３３を介して昇降管３ノが支持筒体１９内を吊上げ
られていき、これと一体にリンク４０，４１，４４，４
５．４６及びクランプ支持体４２が上昇する。そこでク
ラング機１０− 構４９にクランプされた燃料集合体２も炉心より引上げ
られていき、第９図に示すように案内管２７内に収容さ
れる。

このようにして所定の燃料集合体２の下端を他の燃料集
合体２・・・の上端より若干高く引上げたところで、前
記クランプ位置選択機構によシ炉心の側方に設けられた
燃料交換中継ラック５７の上方位置へ移送し、次に昇降
機構によシ昇降管３１を下降させ、これと一体にクラン
プ機構４９にクランプされた燃料集合体２を上記中継ラ
ック５７に保持させる。その後、モータ収容ケース３２
内のモータを駆動して回転軸３５を反転させると、ロッ
ド３９が下降し、リンク４１を介してクランプ駆動体５
３が上昇して、クランプ駆動体５３の下端部に設けられ
た大径部５４を両クランク爪４７．４８の解除用突部４
７Ｂ、４８Ｂに摺接させ、両りランノ爪４７．４８を閉
成させる。これによって両りランノ爪４７．４８の係合
部４７Ａ、４８Ａが燃料集合体２の上端凹部２Ａ内縁部
より外れ、クランプ支持体４２の内部に収納される（第
７図参照）。次に回転軸３４を反転し、ロッド３８を引
上げていくと、リンク４０．４４．４５を介してクラン
プ支持体４２が引上げられ、これと一体にクランプ機構
４９も燃料集合体２よシ上方へ離間する。

その後、前記中継ラック５７に保持された燃料集合体２
は、図示しない取出し装置によって炉外へ取出されるこ
とになる。また中継ラック５７から炉心への燃料集合体
２の移送は燃料交換装置１０を用いて前記の操作と同様
の操作で行なわれる。

また、原子炉運転時には、燃料交換装置１０は、支持筒
体１９及び案内管２２を残して、その他の機構（昇降管
３）、クランプ支持体４２、クランプ機構４９、リンク
４０．４７．４４．４５゜４６等）は炉外へ取出してお
く。これらの機構の炉外への取出しは次のように行なう
。

すなわちモータ収容ケース３２内のモータを駆動して回
転軸３４を回転させ、ロッド３８を引上げる。これによ
ってリンク４４．４５は昇降管３１に対する枢支点を支
点として上方向へ回動し、すべてのリンク４０．４１．
４４．４５．４６が上方へ折たたまれて支持筒体１９内
に収納されることになる。従って、リンク４４．４５に
枢支されたクランプ支持体４２も案内管２７よシその切
欠部２８を通して離脱し、ついで支持筒体１９内へその
切欠部２６全通して収納され、さらに昇降管３１内へそ
の切欠部３１Ａを通して収納されることに々るのである
。そこで、巻上機２２によシ昇降管３１を引上げること
によ）、昇降管３１、クランプ支持体４２、クランプ機
構４９、リンク４０，４１，４４，４５．４６等を一体
的に炉外へ取出すことができる。

背景技術の問題点 以上の如く構成された燃料交換装置にあっては、クラン
プ機構４９が開閉しないなどの不具合が生じた場合には
前記の手順により昇降管３１、クランプ支持体４２、ク
ランプ機構４９、リンク４０，４１，４４，４５．４６
等を折シたたんで一体的に炉容器１の外部に取出し、然
るべき修理１３− を行なう必要がある。

ところがクランプ機構４９で燃料集合体２を保持して第
９図の如く吊シ上げ、これを中継ラック５・７に保持さ
せようとするときクランプ駆動体５３が両りラング爪４
７．４８に対して円滑に摺合せず、クランプ爪４７．４
８を燃料集合体２から外すことができない事態が生ずる
と、昇降管３１、クランプ支持体４２、クランプ機構４
９、リンク４０，４１，４４，４５．４６等を折りたた
むことができず、したがってそれらを修理のために炉容
器１の外部へ取出すこともできないという困難な事態と
なるおそれがあった。

発明の目的 本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、クランプ駆動体がクランプ爪に膠着するな
ど、クランプ・機構を燃料集合体より外すことができな
い事態が生じたとき、クランプ解除機構を炉容器内へ導
入してクランプを解除し、事態の好転を図ることができ
る高速増殖炉の燃料交換装置を提供することにある。

１４− 発明の概要 本発明に係る高速増殖炉の燃料交換装置は、炉容器内に
燃料集合体を保持可能なメンテナンスラックを設けると
ともに、炉容器内に配置されたクランプ支持体に１対の
クランプ爪よシなるクランプ機構を装着し、炉容器内で
クランプ駆動体をクランプ駆動体操作機構によシ昇降操
作して両クランプ爪に摺接させ、これによって両りラン
ゾ爪を開閉動作させるものとし、またクランプ機構を水
平方向へ移動するクランノ位置選択機構とクランプ機構
を昇降させる昇降機構を設けて、クランプ支持体、フラ
ンツ機構、クランプ駆動体及びクランプ駆動体操作機構
は折りたたんで一体的に炉容器内外へ挿脱できるものと
し、さらに前記クランプ駆動体は前記メンテナンスラッ
クの上方位置においてクランプ解除機構によって直接操
作することもできるよ１″ うにしている。

そこで、クランプ駆動体をクランプ駆動体操作機構によ
り円滑に作動させることができない事態が生じた場合に
は、上記クランプ解除機構を炉容器内へ導入して上記ク
ランプ駆動体を直接操作し、これによってクランプ機構
を燃料集合体より外し、クランプ支持体、クランプ機構
、クランプ駆動体及びクランプ駆動体操作機構を折シた
たんで一体的に炉容器外へ取出して、然るべき修理等を
行なうことができる。

発明の実施例 第１０図は高速増殖炉の概略構成を示すもので、炉容器
１０１の内部には多数の燃料集合体１０２・・・を支持
機構１０Ｂ上に装荷して炉心を構成している。また、炉
容器１０１の内部には冷却材と１で液体金属（通常、液
体ナトリウム）１０４が収容されている。

炉容器１０１の上方開口は遮蔽プラグ１０５により閉塞
されている。遮蔽プラグ１０５は、偏心位置に円形孔１
０６ｋを有して炉容器１０１に固定された固定プラグ１
θ６＜！−１上記円形孔１０６Ａを塞ぐようにして固定
プラグ１０６に回転自在に装着された回転プラグ１０７
とがら構成されている、回転プラグ１０７には制御棒駆
動機構１０Ｂを保持する上部機構１０９と、前記燃料集
合体１０２を炉容器１０１の内部で交換する燃料交換装
置１１０が、第１１図の如くいずれも偏心した位置に取
付けてあり、運転時においては、上部機構１０９を炉容
器１０１の中心すなわち固定プラグ１θ６の中心に位置
させている。

炉容器１０１の外部には冷却材流入管１１１及び冷却材
流出管１１２が配設されている。そして流入管１１ノの
一端は炉容器１０ノの周壁下部を貫通して前記支持機構
１０３の下方に導入され、流出管１１２の一端は炉容器
１０１０周壁に接続して炉容器１０１内の前記支持機構
１０３上方に連通ずるように構成されている。

さらに、炉容器１０１の外部には、炉容器１０１を保護
する保護容器１１３が設けられ、この保護容器１１３に
は冷却材流入管１１１及び冷却材流出管１１２をそれぞ
れ保護する保護管１１４，１１５が一体に設けられてい
る。また１７− 前記回転プラグ１θ７の一部には長円形孔１１６が設け
られ、この長円形孔１１６を閉塞する長円形プラグ１１
７に前記燃料交換装置１１０が装着されている。

第１２図ないし第１７図は前記燃料交換装置１１０を示
すもので、図中１１８は長円形プラグ１１７の上面に固
定された交換装置支持筐体である。この支持筐体１１８
内には支持筒体１１９が軸受１２０を介して回転自在に
支持されている。なお、上記支持筒体１１９は長円形プ
ラグ１１７を貫通して炉容器１０１内に鉛直に導入され
ている。また支持筐体１１８の上部には巻上架台１２１
が構築され、この架台１２１上には巻上機１２２が設置
されている。上記支持筒体１１９の外周には、支持筐体
１１８内においてかさ歯車１２３が取着されている。ま
た支持筐体１１８の外部にはモータ１２４が設置されて
いる。このモータ１２４の回転軸１２４Ａは支持筐体１
１８内に水平に導入され、その導入端にかさ歯車１２５
を取着して、両かさ歯車１８− １２３．１２５を互に噛合させている。

前記支持筒体１１９の一側には、長円形プラグ１１７の
下面付近から下端に至る切欠部１２６が設けられている
。また炉容器１０１の内部には、−側を全長に亘って切
欠した案内管１２７がその切欠部１２８を前記支持筒体
１１９の切欠部１２６に対向させて鉛直に配設され、支
持筒体１１９と案内管１２７とは連結部材１２９゜１３
０　を介して一体的に連結されている。そして、前記回
転プラグ１θ２、モータ１２４、両かさ歯車１２５，１
２３、支持筒体１１９及び案内管１２７によって、フラ
ング位置選択機構が構成されている。

前記支持筒体１１９の内部には昇降管１３１が導入され
ている。この昇降管１３１の一側には切欠部１３１人が
設けられ、同昇降管１３１の上端にはモータ収容ケー、
ス１３２が取着され、このケース１３２は巻上げワイヤ
１３３・・を介して前記巻上機１２２に吊下げられてい
る。そして、前記巻上機１２２及び巻上げワイヤ１３３
・前記モータ収容ケース１３２には図示しない２台のモ
ータが収容され、各モータの回転軸１３４．１３５は、
第１３図の如く昇降管１３１内に鉛直に導入されている
。これら両回転軸１３４．１３５はいずれも外周にねじ
部を有し、各ねじ部には長尺ナラ）　１３６，１３７が
螺合されている。また、各長尺ナラ）　１３６，１３７
の下端にはロッド１３８，１３９が連設されており、各
ロッド１３８，１３９の下端にはリンク１４０゜１４１
の各一端が枢支されている。なお、上記リンク１４１は
ロッド１３９、これに係合する回転軸１３５及びこれを
駆動するモータと共にクランプ駆動体操作機構を構成し
ているものである。

前記案内管１２７の内部には管状のクランプ支持体１４
２が収容されている。このクランプ支持体１４２は前記
切欠部１２６，１２Ｂを挿通可能な寸法に形成されてお
シ、かつ、−側には切欠部１４３を有している。そして
クランプ支持体１４２と前記昇降管１３１とは２本のリ
ンク１４４，１４５で連結され、一方のリンク１４４の
中間部は前記リンク１４０の他端に枢支されている。ま
た、上記両リンク１４４，１４５は互の中間部をリンク
１４６により連結されている。

前記フランジ支持体１４２内の下部位置には１対のクラ
ンプ爪１４７，１４８が各中間部位を支持体１４２の内
部に枢支され、互に開閉自在なりランゾ機構１４９を構
成している。これらのクランプ爪１４７，１４８は、第
１５図ないし第１７図に示すように、下端に外方に屈曲
した係合部１４７に、１４８ｋを有するとともに、互の
対向面の上端には解除用突部１４７Ｂ、　１４８Ｂを、
また枢支位置よシ下方の部位にはフランツ°用摺接面１
４７Ｃ，１４８Ｃを有している。なお、前記クランプ支
持体１４２の下部は小径となってその下端をほぼ半球面
状のガイド部１５０とし、かつ前記クランプ爪１４７，
１４８の各保合部１４７に、１４８Ａｆ外部へ突出させ
るための開口部１５１，１５２を有している、。

２１− また、前記クランプ支持体１４２の内部には棒状のクラ
ンプ駆動体１５３が昇降自在に収容されている。このク
ランプ駆動体１５３は下端部の２箇所に大径部１５４，
１５５を有し、これらの大径部１５４，１５５を前記両
りランゾ爪１４７．１４’＠間に介在させている。また
、クランプ駆動体１５３の上端は案内管１２７の上端よ
り上方へ突出し、その突出端には大径の把持部１５６が
設けられている。そしてその把持部１５６の一側には第
２０図に示す如く水平方向へ延出する当接片１５７が設
けられている。またクランプ駆動体１５３は、その中間
部を第１４図に示す如く前記リンク１４１の他端に枢支
され、このリンク１４１はピン１５８にて前記リンク１
４６に中間部位を枢支されている。

なお、第１０図の如く炉容器１０ノ内には炉心側部に燃
料交換中継ラック１５９及びメンテナンスラック１６０
が設けられている。燃料変換中継ラック１５９は燃料交
換時における中継点として利用されるもので、この中継
ラック２２− １５９と炉心との間の燃料集合体１０２の移送は燃料交
換装置１１０で行なわれ、かつ中継う２り１５９と炉容
器１外部との間の燃料集合体１０２の挿脱は図示しない
取出し装置によって行なわれる。またメンテナンスラッ
ク１６０は燃料集合体１０２を保持可能であって、例え
ば燃料交換装置１１０で吊上げた燃料集合体１０２を一
時的に降さねばならない必要が生じたときに使用される
。

前記長円形プラグ１１７には、メンテナンスラック１６
０の真上の位置に第１８図に示す如く挿脱口１６１が設
けられ、この挿脱口１６１を通してクランプ解除機構１
６２が炉容器１０ノ内に導入されている。

ここで、上記クランプ解除機構１６２の構成を第１８図
ないし第２１図にもとづき説明する。

長円形プラグ１１７上には支持枠１６３が１、川 挿脱口１６１を覆うように取付けてあシ、この支持枠１
６３の内側には軸受１６４を介して案内管昇降ナツト１
６５が回転自在に装着されている。この案内管昇降ナツ
ト１６５は内周にねじ部を有し、外周には外方へ延出す
る操作杆１６６を有している。

上記案内管昇降ナツト１６５の内側には昇降筒１６７が
螺合され、この昇降筒１６７の下面には案内管１６８が
接続されている。また昇降筒１６７の上面には軸受ケー
ス１６９が取着され、この軸受ケース１６９には軸受１
７０を介して回転操作軸１７ノが回転自在に挿通されて
いる。この操作軸１７１は外周にねじ部を有し、上端に
は円形ハンドル１７２を取着してなるものである。

前記案内管１６８内の中間部には仕切板１７３が設けら
れ、また案内管１６８内の下部位置には第１９図又は第
２１図に示す如く１対のグリッパ１７４，１７５が軸１
７４に、１７５Ａを介して案内管１６８の内側に枢支さ
れている。これらのグリッパ１７４，１７５は、下端に
互に対向する係合部１７４Ｂ、１７５Ｂを有し、軸１７
４１゜１７５Ａ　の上下にはそれぞれ互に対向する突部
１７４Ｃ，１７４Ｄ及び１７５Ｃ，１７５Ｄを有して両
者間に開閉操作ロッド１７６を介在させている。

上記開閉操作ロッド１７６は前記仕切板１７３の中心部
を貫通して案内管１６８内に配置されているもので、上
端部には前記回転操作軸１７１に螺合するねじ孔１７７
を有し、上端部外周には大径の開閉操作部１７８を有し
ている。そして上記開閉操作部１７８は、開閉操作ロッ
ド１７６が下降位置にあるとき第１９図の如く両グリッ
パ１７４，１７５　　の下方突部１７４Ｄ、　１７５Ｄ
間に位置して両係合部１７４Ｂ、１７５Ｂ間を開かせる
ようになシ、開閉操作ロッド１７６が上昇位置にあると
き第２１図の如く両グリッパ１７４．１７５の上方突部
１７４Ｃ，１７５Ｃ間に位置して両保合部１７４Ｂ、１
７５Ｂ間を閉じさせるようになるものである。

また前記案内管１６８の内部には同一長さの２本の検知
ロッド１７９，１８０が前記仕切板１７３を貫通して設
けられている。これらの２５− ロッド１７９，１８０は上端が大径部１７９１゜１８Ｏ
Ａとなって知り、前記昇降筒１６７の上底部を貫通して
その大径部１７９に、１ＢＯＡを昇降筒１６７の上底部
上面に位置させている。また両ロッド１７９，１８０の
下端は案内管１６８の下端よりやや下方へ突出させてい
る。

前記支持枠１６３と昇降筒１６７との間には液体金Ｒ１
０４及びそのペーパの流通を封止するためのベローズ１
８１が数句けてあり、このベローズ１８１によって昇降
筒１６７の回転は止 禁りされている。したがって、案内管昇降ナツト１６５
が回転すると昇降筒１６７は上昇又は下降することにな
る。ｔた前記仕切板１７３と開閉操作ロッド１７６との
間にも仕切板１７３０両側における液体金属１０４及び
そのペーノ４の流通を封止するためのベローズ１８２が
取付けてあり、このベローズ１８２によって開閉操作ロ
ッド１７６０回転は禁止されている。したがって、回転
操作軸１７１が回転すると開閉操作ロッド１７６は上昇
又は下降することになる。

２６− さらに前記仕切板１７３と各検知ロッド１７９゜１８０
との間にも、仕切板１７３の両側における液体金属１０
４及びそのペーパの流通を封止するためのベローズ１８
３，１８４が取付けである。

以上の如く構成された燃料交換装置は次のように動作す
る。

まずクランプ機構１４９をクランプ位置選択機構によっ
て第１５図に示す如く所定の燃料集合体１０２の上方に
位置させる。すなわち、回転プラグ１０７を回転すると
支持筒体１１９の水平方向の位置が変化し、モータ１２
４により支持筒体１１９を回転するとクランプ機構１４
９を収容するクランプ支持体１４２が案内管１２７と共
に支持筒体１１９０周シを公転するので、回転プラグノ
θ７の回転と支持筒体１１９０回転とを適当に組合せる
ことによって、クランプ機構１４９を所望の位置に移動
することができるＯ 次にモータ収容ケース１３２内の一方のモータを駆動し
て回転軸１３４を一方向へ回転させるとロッド１３８が
下降し、これに伴ないリンクｚ４ｏ、１４４，７４５　
を介してクランプ支持体１４２が案内管１２７内を下降
する。そして第１６図に示すようにクランプ支持体１４
２の下端部が燃料集合体１０２の上端凹部１０２に内に
入り込むようになる。

次ニクラング駆動体操作機構によシクランノ駆動体１５
３を下降させる。すなわちモータ収容ケース１３２内の
他方のモータを駆動して回転軸１３５を一方向へ回転さ
せるとロッド１３９が上昇し、これに伴ないリンク１４
１を介してクランプ駆動体１５３が下降する。そこでク
ランプ駆動体１５３の大径部１５５はクランプ爪１４７
．１４８の各クランプ用摺接面１４７Ｃ，１４８Ｃに摺
接しながら下降して、第１７図の如くクランプ爪１４７
，１４８の各係合部１４７に、１４８ｋを開口部１５１
，１５２よ）突出させる。その結果、両係合爪１５１，
１５２は燃料集合体１０２の上端凹部１０２ｋ　　の内
縁部に内側より係合することとなる。

次に昇降機構によりクランプ機構１４９を上昇させる。

すなわち第１２図に示す巻上機１２２を駆動すると、巻
上げワイヤ１３３を介して昇降管１３１が支持筒体１１
９内を吊上げられていき、これと一体にリンク１４θ、
１４１，１４４゜１４５．１４６及びクランプ支持体１
４２が上昇する。そとでクランプ機構１４９にフラング
された燃料集合体１０２も炉心よシ引上げられていき、
第２２図に示すよりに案内管１２７内に収容される。

このようにして所定の燃料集合体１０２の下端を他の燃
料集合体１θ２・・・の上端よシ若干高く引上げたとこ
ろで、前記クランプ位置選択機構により炉心の側方に設
けられた燃料交換中継ラック１５９上方へ移送し、次に
昇降機構によシ昇降管１３１を下降させ、これと一体に
クランプ機構１４９にクランプされた燃料集合体１０２
を上記中継ラック１５９に保持させる。

その後、モータ収容ケース１３２内のモータを２９− 駆動して回転軸１３５を反転させると、ロッド１３９が
下降し、リンク１４１を介してクランプ駆動体１５３が
上昇して、クランプ駆動体１５３の下端部に設けられた
大径部１５４を両りランゾ爪１４７，１４８の解除用突
部１４７Ｂ。

１４８Ｂに摺接させ、両りランノ爪１４７，１４８を閉
成させる。これによって両りランゾ爪１４２゜１４８の
係合部１４７Ａ、１４８ｋが燃料集合体１０２の上端凹
部１０２Ａ内縁部よシ外れ、クランプ支持体１４２の内
部に収納される（第１６図参照）。次に回転軸１３４を
反転【７、ロッド１３８を引上げていくと、リンク１４
０，１４４゜１４５を介してクランプ支持体１４２が引
上げられ、これと一体にクランプ機構１４９も燃料集合
体１０２より上方へ離間する。

なお、中継ラック１５９に保持された燃料集合体１０２
は、図示しない取出し装置によって炉外へ取出されるこ
とになる。また中継ラック１５９から炉心への燃料集合
体１０２の移送も、燃料交換装置１１０を用いて前記の
操作と同様３０− の操作で行なわれる。

また、原子炉運転時には、燃料交換装置１１０は、支持
筒体１１９及び案内管１２７を残して、その他の機構（
昇降管１３）、クランプ支持体１４２、クランプ機構１
４９、リンク１４０゜１４１．１４４，１４５，１４６
等）は炉外へ取出しておく。これらの機構の炉外への取
出しは次のように行なう。

すなわちモータ収容ケース１３２内のモータを駆動して
回転軸１３４を回転させ、ロッド１３８を引上げる。こ
れによってリンク１４４゜１４５は昇降管１３ノに対す
る枢支点を支点として上方向へ回動し、すべてのリンク
１４０，１４１１４４．１４５，１４６　が上方へ折た
たまれて支持筒体１１９内に収納されることになる。従
ってリンク１４４，１４５に枢支されたクランプ支持体
１４２も案内管１２７よ、、、りその切欠部１２８を通
して離脱し、ついで支持筒体１１９内へその切欠部１２
６を通して収納され、さらに昇降管１３１内へその切欠
部１３１人を通して収納されることになるのである。そ
こで、巻上機１２２によシ昇降管１３ノを引上げること
によシ、昇降管１３１、クランプ支持体１４２、クラン
プ機構１４９、リンク１４０，１４１，１４４，１４５
゜１４６等を一体的に炉外へ取出すことができる。

ところで、クランプ機５１４９で燃料集合体１０２を保
持して第２２図の如く吊シ上げ、これを燃料交換中継ラ
ック１５９に保持させようとするときクランプ駆動体１
５３が両クランプ爪１４’ｌ、１４８に対して円滑に摺
合せずフラング爪１４７，１４８を燃料集合体１０２か
ら外すことができない事態が生じた場合には、前記クラ
ンプ解除機構１６２を炉容器１０ノ内に導入”して事態
の収拾を図る。

すなわちクランプ機構１４９に係合させた燃料集合体１
０２を燃料交換中継ラック１５９へ移送して、ここでフ
ラング解除を行なおうとするとき、クランプ駆動体１５
３の大径部１５５が両りランゾ爪１４７，１４８のフラ
ンジ用摺接面１４７Ｃ，１４８Ｃに膠着してクランプ駆
動体１５３を上昇させることができない事態となったと
き、まず長円形プラグ１１７に設けられた挿脱臼１６１
を通してクランプ解除機構１６２の案内管１６８を炉容
器１０１内に導入し、支持枠１６３を長円形７’９グ１
１７の上面に気密に取付ける。一方、クランプ機構１４
９に保持された燃料集合体１０２は、フランジ位置選択
機構と昇降機構によシ前記メンテナンスラック１６０内
に位置させると、クランプ解除機構１６２はクランプ駆
動体１５３の真上に位置することになる。そこで次の操
作を行なう。

まず円形ハンドル１７２を一定の方向へ回転して、回転
操作軸１７ノに螺合している開閉操作ロッド１７６を下
降させ、第１９図の如く開閉操作部１７８でグリッツ９
１７４，１７５を開かせておく。

次に操作杆ノロ６を一定の方向へ回転して昇降筒１６７
と案内管１６８とを一体に下降させていく。そして一方
の検知ロッド１７９の下端がフランツ６駆動体１５３の
上端に設けられた当３３− 接片１５７に当接すると、その後は検知ロッド１７９の
下降は禁止されるので、案内管１６８の下降に伴ない検
知ロッド１７９の上端大径部１７９Ａ　が昇降筒１６２
の上端から突出することになる。したがって、上記大径
部１７９Ａを炉容器１０１の外部で観察することにより
検知ロッド１７９の下端が何かに当接したことを知るこ
とができる。

そこで操作杆１６６の回転操作を続け、案内管１６８を
さらに下降させていき、他方の検知ロッド１８θがクラ
ンプ支持体１４２の上端に当接するようになると、その
検知ロッｙｒｔｔ。

の下降も禁止され、その後は案内管１６８の下降に伴な
い両方の検出ロッド１７９，１８０の上端大径部１７９
１．１８０Ａが昇降筒１６７の上端から突出するように
なる。

１７たがって、両検知ロッド１７９，１８０の大径部１
７９１．１８０１を炉容器１０１の外部で観察し、両者
の突出量の差が当接片１５７の上面とクランプ支持体１
４２の上端との高さの差（この値は予め分っている。）
に等しければ、それぞれのロッド１７９，１８０の下端
が当接片１５７及びクランプ支持体１４２に当ったと判
断することができる。またそれらのロッド１７９゜１８
０の突出量にもとづいて、両グリッパ１７４゜１７５の
係合部１７４１，１７５１が、クランプ駆動体１５３の
把持部１５６を把持し得る位置にあるか否かをも判断す
ることができる。

このようにして両グリッツ’？１７４，１７５がクラン
プ駆動体１５３の把持部１５６を把持し得る位置に到達
したところで、操作杆１６６の回転操作を停止し、次に
円形ノ・ンドル１７２を回転操作して開閉操作ロッド１
７６を上昇させる。

この操作によって開閉操作ロッド１７６の開閉操作部１
７８が上昇して両グリッ／４１’１４．１７５の上方突
部１７４Ｃ，１１５Ｃ間に位置するとき、両保合部１７
４Ｂ、１１５Ｂは第２１図の如くり１ ランプ駆動体１５３の把持部１５６を把持することとな
る。

次に前記操作杆１６６を、今度は逆方向５回転して案内
管１６８を上昇させていくと、クランプ駆動体１５３も
グリッ７ｐ１７４，７７５に把持された状態で上昇する
こと・となり、クランプ駆動体１５３の下方大径部１５
５が両クランプ爪１４７，１４８のクランプ用摺接面１
４７Ｃ，１４８Ｃ間よシ抜は出すと同時に、上方大径部
１５４が解除用突部１４７Ｂ、１４８Ｂ間に進入し、第
２１図の如くクランプ爪１４１，１４８を閉成させるこ
ととなる。その結果、クランプ機構１４９は燃料集合体
１０２よシ外れるので、再び円形ノ・ンドル１２２を操
作してグリッパ１１４，１７５を開かせ、クランプ駆動
体１５３よシ引離す。

その後、前記の方法により燃料交換装置１１０の昇降管
１３１、クランプ支持体１４２、クランプ機構１４９及
びリンク１４０，１４１，１４４゜１４５．１４６等を
折シたたんで一体的に炉容器１０１外へ取出すことがで
き、クランプ駆動体１５３、クランプ機構１４９その他
の修理を行なうことができる。

発明の効果 以上、実施例にもとづいて説明したように、本発明に係
る高速増殖炉の燃料交換装置は、燃料集合体を保持する
ことができるメンテナンスラックを炉容器内に設けてお
き、また炉容器内に配置されたクランプ支持体に１対の
クランプ爪よシなるクランプ機構を装着し、炉容器内で
クランプ駆動体をクランプ駆動体操作機構により昇降操
作して両りランゾ爪に摺接させ、これによって両りラン
グ爪を開閉動作させるものとし、またクランプ機構を水
平方向へ移動するクランプ位置選択機構とクランプ機構
を昇降させる昇降機構を設けて、クランプ支持体、クラ
ンプ機構、クランプ駆動体及びクランプ駆動体操作機構
は折９たたんで一体的に炉容器内外へ挿脱できるものと
し、さらに前記クランプ駆動体は前記メンテナンスラッ
クの上方位置においてクランプ解除機構によって直接操
作することもできるように構成されているので、クラン
プ機構によ多燃料集合体を保持した状態でクランプ３７
− 駆動体が動作不能となったときはいったん燃料集合体を
メンテナンスラックへ移送し、その場でクランプ解除機
構によシクランゾ駆動体を直接操作することによってク
ランプ機構を燃料集合体よシ外すことができ、クランプ
支持体、クランプ機構、クラツノ駆動体及びクランプ駆
動体操作機構は折シたたんで一体に炉容器外へ取出して
、然るべき修理を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は背景技術を示すもので、第１図は
高速増殖炉の概略構成を示す縦断面図、第２図は同じく
平面図、第３図は燃料交換装置の概略構成を示す縦断面
図、第４図は燃料交換装置の上部を示す縦断面図、第５
図は燃料交換装置の下部を示す縦断面図、第６図ないし
第８図は燃料交換装置のクランプ動作を示す縦断面図、
第９図は燃料交換装置により燃料集合体を吊上げた状態
を示す縦断面図、第１０図ないし第２２図は本発明の一
実施例を示すもので、第〜３８− １０図は高速増殖炉の概略構成を示す縦断面図、！＠１
１図は同じく平面図、第１２図は燃料交換装置の概略構
成を示す縦断面図、第１３図は燃料交換装置の上部を示
す縦断面図、第１４図は燃料交換装置の下部を示す縦断
面図、第１５図ないし第１７図は燃料交換装置のクラン
プ動作を示す縦断面図、第１８図はクランプ解除機構の
概略構成を示す縦断面図、第１９図及び第２１図はクラ
ンプ解除機構のグリッパ開閉動作を示す縦断面図、第２
０図はグリッパ、検知ロッド及びフラング駆動体の関係
を示す斜視図、第２２図は燃料交換装置によシ燃料集合
体を吊上げた状態を示す縦断面図である。 １０１・・炉容器、１０２・・燃料集合体、１２２・・
・巻上機、１２７・・案内管、１３１・・・昇降管、１
４２・・・フラング支持体、１４７，１４８・・・クラ
ンプ爪、１４９・・クランプ動作、１５３　・フランジ
駆動体、１６０・・・メンテナンスラック、１６２・・
クランプ解除機構、１６８・・・案内管、１７４．１７
５・・・グリッパ、１７６・・・開閉操作ロッ　　ド　
。 出、願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２Ｅｉ 特ｆ？ｆ１［］］０５８−、１０６４９９（１２）第４
図 ３ ２ １」／ｉ−−一−ヨ　　′１ト　　　ロ　　　　　　：
：４４１１！！ＩＦ：’： ）擺［］］Ｕ５８−１０６４９９０３ 第７ｍ ！）柵昭５８−１０６４９９０４） 第８図 １薊ロム５８−ｉθ６４９９θＤ 特ｍ１叩５８−１θ６４９９θ８） １５０ 第１７図 １柵叩５８−１０６４９９０９） 第１９図 ）荷１ｂ肥８−ｉ０６４９９　（ｇｏ）第２０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉容器内に設けられ燃料集合体を保持可能なメン
   テナンスラックと、炉容器内に配設されたクランプ支持
   体と、このクランプ支持体に開閉自在に支持された１対
   のクランプ爪よりなり両りランノ爪を開閉させて燃料集
   合体をクランプ又はフランジ解除するクランプ機構と、
   炉容器内に昇降自在に配置され前記両りランノ爪に摺接
   してそれらを開閉させるクランプ駆動体と、前記クラン
   プ支持体、クランプ機構及びクランプ駆動体と共に折シ
   たたんで一体的に炉容器内外へ挿脱可能に設けられ炉容
   器内において前記クランプ駆動体を昇降操作するクラン
   プ駆動体操作機構と、前記クランプ機構を水平方向へ移
   動するクランノ位置選択機構と、前記フランツ°機構を
   昇降させる昇降機構と、炉容器内外へ挿脱自在に設けら
   れ炉容器内において前記１− クランプ駆動体を前記メンテナンスラックの上方位置に
   て直接操作して前記クランプ機構をクランプ解除機構さ
   せるクランプ解除機構とを具備したことを特徴とする高
   速増殖炉の燃料交換装置。
2. （２）　　前記クランプ解除機構は、前記クランプ駆動
   体の上端部を把持して引上げるように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の高速増
   殖炉の燃料交換装置。
3. （３）　　前記クランプ解除機構は、前記クランプ支持
   体又はクランプ駆動体に上方よシ当接してそれらの位置
   を検知する検知ロッドを有することを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の高速増殖炉の燃料交換装置。