JPS6032839B2 - 制御棒を炉心から抜き出すためのリフト具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は炉心から制御棒を掴み上げるリフト装置に係る
ものである。

更に具体的にいえば、炉心に燃料を補給したり又は燃料
を取出したりする前に炉心からすべの制御榛を同時に抜
き取るためのＩＪフト具に係るものである。原子力発電
所では炉心内の燃料集合体の少なくとも３分の１を毎年
取替えるのが普通である。

この作業はどうしても炉の運転停止中に行なうことにな
る。このため燃料補給は経営上かなりの損失をもたらす
。その間自分で使用するためにも、又他の電力利用者の
ためにも発電することはできないばかりでなく、運転停
止中は他の電力会社から電力を買って需要家へその電力
を供給しなければならないこともしばいまある。炉の圧
力容器の蓋、制御榛駆動機構、支持構造体、そして原子
炉によっては保護覆いとカランドリア等のすべての障害
物を炉心の上から取除かなければ燃料集合体を引出し、
そして新しい燃料集合体を補給することはできない。

速常リフト具はこの障害物の除去を実施できるよう設計
されていた。臨界阻止のため炉心内の冷却材にホウ酸塩
を投入した後燃料補給前に炉心からすべての制御榛を取
除くのが普通の手順である。

これらの段階毎の作業が長くなればなるほど燃料補給が
遅れ、その電力事業所がこうむる経済的損失は大きくな
る。このため誤りを生じることなく各段階を迅速に終了
していくための装置と技術とが必要となってくる。これ
までの手順で既知装置を使用する場合作業員は制御棒を
１本ずつ扱って、１本毎に取出していくか、又はリフト
臭の底部プレートの取付具へ制御棒を１本ずつ取付ける
かしていた。

このやり方は時間と労力とを費すが、そればかりでなく
、作業員に対する放射線被爆は最小限にするかできれば
全く被曝しないようにしなければならないのに、作業員
をかなりの量の放射線に曝してしまうこととなる。発明
の概要 本発明は、複数の自己作動型機構をプレートに取付けた
リフト具を提供することにより燃料補給のための制御捧
除去に固有の問題を処理しようとするものである。

本発明のリフト具の銭止機構を使用して制御棒を取除こ
うとするときは、各錠止機構にそれぞれ１本の制御榛が
挿入されるまでリフト具を下降させ、制御榛が挿入され
た時点で各錠止機構が自動的にこの制御棒を掴み、そし
て炉心からリフト具を上げて、それにより炉心からすべ
ての制御榛を取除く。このように簡単に制御綾を取除け
るようにした本発明のリフト具のセルフラッチング又は
自己錠止型の錠止機構は、予定の動作の完了後にだけ操
作者により簡単にそして遠隔操作で解錠できる。

各錠止機構は一対の同心配置の円筒部材から成り、一方
の円筒部材はリフト具のプレートの上面へフランジによ
り取外せるよう固定されており、そして他方の円筒部材
は前記の一方の円筒部材から垂下している。両円筒部材
は相互に動くことができ、そしてそれらの円筒部材の下
端は回動するよう固定された一対のラッチにより橋総さ
れている。これらラツチは、制御榛の係合様が半径方向
内方に突出して制御榛の頂部のノブと係合する下方位鷹
から回動することができる。２本の円筒部材の間での相
互運動により円筒部材がラッチをそれらの半径方向内方
にのびた位置から特上げて半径方向に後退した離脱位置
（この位置では制御樺は解放されている）へと動かす。
鱗錠したし、ときに２本の円筒部材間に相対的な動きを
つくる手段を設けている。この手段は遠隔糠錠を行なえ
る油圧、空気圧、磁力、又は機械的な装置でよい。錠止
機構を制御棒の頂端まで下降させていくと、各ラッチの
下部に制御棒の上端が侵入してその結果、制御棒と内側
の円筒部材とは瞬間的に垂直方向で静止させられるが、
この間外部の円筒部材は下降し続ける。この作用により
ラッチは頚斜位置へ回動し、この位置ではラッチの内端
は半径方向外方に引き戻され、それにより制御棒のノブ
の端部が上方に通ることができる。制御棒のノブが遮っ
てからラッチは重力によりそれの半径方向内方へ突出し
て錠止する位置へ下降し、制御榛は自動的に掴まれる。
好ましい実施例の説明 第１図に示す原子炉１０は蓋を取外した圧力容器内に、
破線で囲って示す炉心１２を備えている。

よく知られているように、大抵の原子炉は、炉心に中性
子吸収用毒物質又は制御穣２２を出し入れすることによ
り制御される。普通、制御榛は接続スパイダー２４によ
り束ねられて制御要素組立体２０となっている。原子炉
の少なくとも１つの設計では、個々の制御綾２２が個々
の燃料集合体の案内管３８を通って炉心内に入り、そし
て炉心より上に出ている制御榛はカランドリア構造体１
４により保護されている。すなわち、カランドリア構造
体は個々の制御棒２２が通る中間管により接続された上
方の管板と下方の管板とを有している。もしこのカラン
ドリア構造体がなければ炉心から上の制御棒の部分はこ
れを横断して流れる冷却材にさらされて冷却材から力を
うけることとなる。通常制御要素組立体２０は、制御榛
駆動機構（図示せず）が掴む上方の／ブ２６に終る延長
部２８を有している。本文中で使用する「制御榛」とい
う術語は、個々の制御榛要素２２だけではなく、スパィ
ダ−２４のような結合構造物や延長物２８のように炉心
を出入するとき一緒になって動くものをすべて含むもの
として使用している。実際には延長部は制御榛組立体へ
接続されていても別個に切離せるようになっていること
があるかもしれないが、「制御棒」という術語は、制御
榛駆動機構を切離してしまい、そして圧力容器の蓋と一
諸に取除いてしまってから後に残っているすべての構造
体を含むものとして使用されている。第１図から明らか
なように、炉心１２をつくり上げてる燃料集合体へ近付
くにはカランドリア機造体１４を完全に取除いてしまわ
なければならない。

この目的のため設けた第１図に示すリフト具３川ま支材
３４から吊下げられたプレート３２を有している。この
プレート３２の多数の円孔３６（第３，５図に最もよく
示されている）に銭止機構４０を滑動的に挿入する。各
錠止機構４川ま一対の下方にのびる同心の第１と第２の
円筒部材５０，６０を有し、第１の円筒部材５０は第２
の円筒部材６０の外側へ取付けられている。

第１の円筒部材５０の上方フランジ５８の直径はプレー
ト３２の円孔３６よりも大きく、そしてこの上方フラン
ジ５８は肩ボルト４２によりプレート３２へ固定されて
いる。第２の円筒部材６０の上方フランジ６８の直径は
プレート３２の円孔３６よりも大きく、又第１の円筒部
材の上方フランジ５８の直径よりも大きい。上方フラン
ジ６８の多数の位置決め孔６２を肩ボルト４２が通って
いる。肩ボルト４２は第２の円筒部材６０とその上方フ
ランジ６８とを第１の円筒部材５０とその上方フランジ
５８とに揃える。これらの肩ボルトは第２の円筒部材６
０とその上方フランジ６８とを鞠方向に上下させ、その
軸方向の最上位畳は肩ボルト４２の頭部の高さにより決
まる。銭止機構４０の下端（第３，４，５及び６図に最
もよく示されている）の説明に移る。

第１の円筒部村５０の下端の環状リング５１の通路８０
の直径は制御棒２２の／ブ２６の直径よりもいくらか大
きい。環状リング５１の内方上方に面取りした面４８は
制御綾の延長部のノプ２６を銭止機構４０の通路８０内
へ案内する。環状リング５１は水平位置に制御榛係合用
のラッチ７０を支持するため上向きの支持肩５２を含ん
でいる（第３図参照）。円筒部材５０の円筒壁を通して
或る中心角度だけ間隔を贋いてあげた複数の孔が長いラ
ッチ７０の一端をうけ入れる。細長いラツチ７０はほぞ
ピン７２により円筒部材５０へ回勅するよう固定されて
おり、このほぞピン７２は第１の円筒部材５０の孔５４
内に固定されている（第６図に最もよく示されている）
。このような構成としているので、ラッチ７０は水平位
贋（この水平位鷹ではラツチの池端は通路８０に入って
いる）から上方へ向って立ち上り、横方向に後退させた
位置（この位置ではラツチ７０の他端は通路８０から出
されている）へ回動できる。第３，４，５図に示すよう
に、第１の円筒部材５０の内側の第２の円筒部材６０は
直径の小さくなった頭部を有し、この頭部がほぞピン７
２の位置に隣姿して円筒部材５０のくびれ部分内にはま
る。

円筒部材６０のラッチスロツト６６を通ってラッチ７０
は通路８０内にのびる。第１の円筒部材５０の場合と同
様に、第２の円筒部材６０の敬付ピン７４はラッチスロ
ット６６内に取付けられ、ラツチ７０の池端の長いスロ
ット７６とゆるく係合している。このように構成してい
る円筒部材６０の垂直上方への運動により取付ピン７４
はラツチ７０のスロット７６内で動き・それによりラッ
チ７０の池端を特上げ、そしてラッチ７０の他端を通路
８０内の水平突出位置から外へ半垂直後退位置へ振出す
ようにピン７２の周りに回動させる。叙上から明らかな
ように、リフト具のプレート３２を制御椿係合位置へ下
降させていくと制御棒２２の上端のノブ２６は面取り面
４８により案内され錠止機構４０の通路８０に入る。

更に下降させると／ブ２６の上部はラッチ７０の下面と
接触し、ラッチ７０‘ま上方外方へ向って後退位置へ振
出されていき、／ブ２６が通過できるようにする。この
ようなラッチ７０の動きにより第２の円筒部材６０は、
第１の円筒部村５０が降下しつゞけているとき一時的に
静止する。ノブ２６が完全にラッチ７０を通過してから
、第２の円筒部材６０の重量により第１の円筒部材６０
とラッチ７０とはそれらの最低水平位置に落ち、この位
置ではラツチ７０は第４図に示すように、再び通路８０
に突入する。次いでリフト具３０を特上げると水平に突
出しているラッチ７０の上向き支持面７８は動いてノブ
２６の下方係合面と接触する。この制御榛係合＆直では
環状リング５１の上向き支持眉５２がラッチ７０を支持
し、リフト具を更に上げていくと制御榛２２は特上げら
れていく。制御榛２２を掴み上げて炉心から取出してか
ら、それを検査したり、取替えるため個々の制御棒を特
上げ機構から取外したし、ことがときどきある。更に、
燃料補給を完了し、そして制御榛を炉心に挿入してしま
うから、錠止機構４０を制御榛から外れるようにして、
制御榛を炉心内に残しリフト具３０を取出せるようにす
ることが必要である。これらの機能を両方とも果すため
に、第１の円筒部材５０‘こ対し第２の円筒部材６０が
垂直方向に動けるようにして、それによりラッチ７０が
それの横方向に突出している位置から制御榛解放のため
の横方向に引込められている位置へ移動するようにする
。円筒部材５０と円筒部材６０との間に相対的な運動を
生じさせる適当な機構を設けるとこともできるが、添付
図に示す好ましい実施例では上方フランジ５８の周りで
プレート３２と上方フランジ６８との間に膨張可能の円
環体４４を有する。この膨張可能な円環体４４は圧縮空
気を通す入口管４６により選択的に膨張させられる。従
って、この構成により、同時にすべての円環体４４を膨
張させることにより制御懐２２からすべての錠止機構４
０を切離す。又、任意に選んだ銭止機構４０の円環体４
４を膨張させることによりその錠止機構４０だけを制御
榛２２から切離すこともできる。添付図に示し、上に説
明したりフト具３０は、リフト具を下降させるときリフ
ト具へ制御棒を自動的に錠止させる自己錠止機構を有す
る。

この目己錠止は重力の作用だけで果され、そのため外的
な動力源を必要としない。更に、操作中ラッチ７０が引
つかかったり又は損傷したりすることのないよう錠止機
構４０内で制御蓬の心出しを自動的にできるようにラツ
チの配置と大きさとを決めている。トグルクランプ又は
糟勤ボルトのような簡単な錠止手段により錠止位置又は
鱗錠位置のいずれかに錠止機構４０を固定できる。最後
に、簡単なスイッチ又は機械的な指示装置を設けて鍵止
機構の錠止状態又は解錠状態を確実に指示できるように
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部分を破断して制御樺の上端を見せ、そして
制御榛に係合しようとしている本発明のリフト具を見せ
ている原子炉容器の側面図である。 第２図は第１図の線２−２に沿う銭止機構の一部破断し
た端面図である。第３，４及び５図は本発明のリフト具
の錠止機構の側面断面図であり、第３図は制御榛に将に
係合しようとする状態を示し、第４図は完全に係合した
状態を示し、そして第５図は切離された状態を示す。第
６図は第４図の線６−−６に沿う銭止機構の横断面図で
ある。１０・・・・・・原子炉、１２・・・・・・炉心
、１４・・・・・・カランドリア構造体、２０・・・・
・・制御要素組立体、２２……制御棒、２４・・…・ス
パイダー、２６・・…・ノブ、２８・・・・・・延長部
、３０・・・・・・リフト臭、３２・・・・・・プレー
ト、３４・・…・支村、３６・・・・・・円孔、３８・
・・・・・案内管、４０・・・・・・錠止機構、４２・
…・・肩ボルト、４４……膨張可能な円環体、４６・・
…・入口管、４８・・・…面取り面、５０…・・・第１
の円筒部材、５１・・・・・・環状リング、５２・・…
・支持肩、５４・・・・・・孔、５８・・・・・・上方
フランジ、６０・・・・・・第２の円筒部材、６２・・
・・・・位贋ぎめ孔、６６・・・・・・ラッチスロツト
、６８・・・・・・上方フランジ、７０・・・・．・ラ
ツチ、７２・…・・ほぞピン、７４・・・・・・取付ピ
ン、７６．．・．．・スロット、７８・・・・・・上向
き支持面、８０．．．．．．通路。 ＾の多．．夕 ＺＺ・，ぞ ＾孫多，．夕 椛ゆ，６， −ＺＺ袴．Ｚ みぬ，Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 掴めるようにするためのノブ２６をそれぞれ有して
   いる垂直にのびる複数の制御棒２２を、燃料補給前に炉
   心から抜き出すためのリフト具において、（イ） 前記
   制御棒に対して直交する方向に配置したプレート３２と
   、（ロ） このプレートへ固定され、そしてこのプレー
   トから垂下している複数の錠止機構４０とを備え、各錠
   止機構は、 前記プレートへ取付けられた垂直配置の第１円筒部材
   ５０と、 横方向に突出した実質的に水平な位置と横方
   向に引つ込められた位置との間で回動するよう前記第１
   の円筒部材へ一端で回動するよう取付けられ、そして前
   記制御棒の前記ノブに他端で係合する面７８を有する細
   長いラツチ７０と、 前記第１の円筒部材の内側に同軸
   に配設された第２の円筒部材６０とを備え、 前記第２
   の円筒部材に、前記ラツチの他端を内部の通路８０に向
   けて貫通させるラツチスロツト６６を設けると共に、前
   記ラツチの他端に形成したスロツト７６に遊嵌した取付
   ピン７４で前記ラツチを前記第２の円筒部材に接続した
   ことを特徴とするリフト具。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のリフト具において、前
   記第２の円筒部材に上下方向の動きを与え、それにより
   前記ラツチを前記横方向突出位置から前記横方向に引込
   められた位置に動かすようにする膨張可能な円環体４４
   を設けたことを特徴とするリフト具。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のリフト具において、前
   記ラツチが垂直面内で回動するように枢着されており、
   前記第２の円筒部材が前記ラツチをその横方向に突出す
   る位置で支持するよう上方向に向いている実質的に水平
   な面から成る支持肩５２をそなえていることを特徴とす
   るリフト具。