JPS63295996A

JPS63295996A - 制御棒取扱装置

Info

Publication number: JPS63295996A
Application number: JP62132207A
Authority: JP
Inventors: Ryokichi Igarashi; 良吉五十嵐
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-02
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2507429B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと略称する）の
定期検査時に制御棒を原子炉圧力容器から引上げる場合
や制御棒を炉心内に装荷する場合に使用される制御棒取
扱装置に係り、特に制御棒駆動機構との連結手段にバヨ
ネットカップリングを用いた制御棒を取扱う装置に関す
る。

（従来の技術）一般に、ＢＷＲの炉心は第１０図に示すように原子炉圧
す容器１の内部に円筒状の炉心シュラウド２を設け、こ
の炉心シュラウド２内に燃料集合体３および制御棒４を
装荷して構成されている。

上記燃料集合体３は上部を上部格子板５により、また下
部を燃料支持金！Ａ６を介して炉心支持板７により支持
され、各燃料集合体３には燃料支持金具６のオリフィス
孔６ａより冷却材が流入するようになっている。また、
制御棒４は原子炉圧力容器１の底部を貫通して設けられ
た制御棒駆動機構（以下ＣＲＤと略称する）８に連結さ
れ、このＣＲＤ８により炉心支持板７に連結した制葬棒
案内管９内を通り、燃料支持金具６に支持された４体の
燃料集合体３の間に形成された十字状の空間部を上下方
向に昇降するようになっている。

第１１図は制御棒４とＣＲＤ８との従来の連結構造を示
すもので、１０は制御棒４の下端に設けられたカップリ
ングである。このカップリング１０にはＣＨＤ８のカッ
プリングスパッド１１が連結しており、このカップリン
グスパッド１１を図示しないドライブピストンで上下動
させて制御棒４を昇降駆動するように構成されている。

また、カップリング１０の内側にはロックプラグ１２が
上下方向に移動可能に設けられ、このロックプラグ１２
をＣＨＤ８のアンカップルロッド１３で上方へ押し上げ
ることにより制御棒４とＣＨＤ８との連結が解除される
ようになっている。−ところで、ＢＷＲの定期検査時に
制御棒４を原子炉圧力容器１内から引上げる場合には燃
料集合体３を炉心内から引抜いた後、制御棒４とＣＨＤ
８との連結を解除して制御棒４を原子炉圧力容器１内か
ら引上げるようにしている。しかしながら、従来のＢＷ
Ｒは上述した如くロックプラグ１２を上方へ押し上げて
制御棒４とＣＨＤ８との連結を解除するため、ロックプ
ラグ１２とカップリングスパッド１１との間にクラッド
等の異物が噛み込んでいると、ロックプラグ１２が押し
上げることが困難となり、制御棒４とＣＨＤ８との連結
を解除できなくなる可能性があった。そこで、上記不具
合を解消するためＣＨＤ８との連結手段にバヨネットカ
ップリングを用いた制御棒が提案されている。

第１０図（ａ）〜（Ｃ）はバヨネットカップリングを用
いた制御棒とＣＲＤとの連結構造を示すもので、１４は
制御棒４の下端に設けられたバヨネットカップリングで
ある。このバヨネットカップリング１４はＣＨＤ８のカ
ップリングスパッド１１が挿入される穴１５の内面に保
合凸部１６を周方向にほぼ９０度間隔で配設して構成さ
れており、バヨネットカップリング１４を（ｂ）の状態
から（Ｃ）の状態へ周方向にほぼ４５度回転させること
により制御棒４とＣＨＤ８との連結が解除されるように
なっている。

（発明が解決しようとする問題点）このようなバヨネットカップリングを用いたｉｌｌ　ｉ
ｌｌ棒は、従来のようにロックプラグとカップリングス
パッドとの間にクラッド等の異物が噛み込むことがない
のでＣＲＤとの連結を確実に解除できるが、ＣＲＤとの
連結を解除するためにはバヨネットカップリングを周方
向にほぼ４５度回転させなければならない。ところが、
バヨネットカップリングを回転させると制御棒が燃料支
持金具に当たってしまい、Ｉｌｌ制御棒を破損させる危
険性がある。また、制御棒を炉心から引上げる際には制
御棒のスピードリミッタが燃料支持金具に引掛るため、
制御棒と燃料支持金具とを原子炉圧力容器内から同時に
引上げる必要がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
、その目的とするところは、バヨネットカップリングを
用いた制御棒とＣＨＤとの連結を解除でき、かつ制御棒
と燃料支持金具とを原子炉圧力容器内から同時に引上げ
ることができる制御棒取扱装置を提供することにある。

〔発明の構成］（問題点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は、上部格子板を通過
して燃料支持金具の上面に載置される本体部と、この本
体部の下部に設けられ上記燃料支持金具のオリフィス孔
に係合するプランジャを有する一対の燃料支持金具掴み
機構と、上記本体部の内部に設けられ上記制御棒の取手
に係合するフックを有する制御棒掴み機構と、上糾燃料
支持金具掴み機構および制御棒掴み機構を本体部と一体
に回転させる回転部とを具備してな仝ことを特徴とする
ものである。

（作　用）上記の構成によると、燃料支持金具掴み機構および制御
棒掴み機構が本体部と一体に回転するので、バヨネット
カップリングを用いた制御棒とＣＲＤとの連呼を解除で
き、かつ制御棒と燃料支持金具とを原子炉圧力容器内か
ら同時に引上げることができる。

（実　施　例）以下、本発明の一実施例を第１図ないし第９図を参照し
て説明する。

第１図は本発明による制御棒取扱装置をＢＷＲの炉心内
に降下させた状態を示すもので、この制御棒取扱装置は
上部格子板５を通過して燃料支持金具６の上面に載置さ
れる本体部１７と、この本体部１７を回転させる回転部
１８とから構成されている。上記本体部１７は第２図お
よび第３図に示すように４枚の枠板１９を角筒状に組立
てて形成されており、各枠板１９には開口窓２０が設け
られている。また、本体部１７の上部には上板２１が設
置され、その中央部には本体部１７を図示しない燃料交
換機のワイヤロープ２２蓼吊り下げるための角形スタッ
ド２３が設けられている。

この角形スタッド２３の軸心部にはねじ穴２４が設けら
れ、このねじ穴２４に前記ワイヤローフ２２の先端に取
付けたボルト（図示せず）をねじ込んで本体部１７をワ
イヤロープ２２に吊り下げるようになっている。

また、本体部１７の下部には中央に十字状の開口部（図
示せず）を持つ底板２５が取付けられている。この底板
２５の下面には燃料支持金具６の位置決め溝（図示せず
）に係合するコーナビン２６および燃料支持金具６の上
面に当接するサイドピン２７が突出して設けられ、それ
ぞれ底板２５を貫通して上下方向に移動可能となってい
る。

これらのコーナビン２６およびサイドピン２７は本体部
１７が燃料支持金具６の上面に載置されると上方へ移動
し、マイクロスイッチ２８．２９を作動して本体部１７
の上面に設けられた表示燈（図示せず）を点灯させるよ
うになっている。

また、本体部１７の下部には一対の燃料支持金具掴み機
構３０Ａ、３０Ｂが設けられている。この燃料支持金具
掴み機構３０Ａ、３０Ｂはプランジャ３１．リンク機構
３３およびエアシリンダ３８等から構成され、上記プラ
ンジャ３１は第４図（ａ）（ｂ）に示すように燃料支持
金具６の冷却材流通孔６ｂに挿入されるガイド３２の下
部に水平方向にスライド自在に設けられている。また、
プランジャ３１の後端部にはリンク３３ａの一端が連結
されている。このリンク３３ａの他端は一端をガイド３
２に連結されたリンク３３ｂの他端と連結しており、プ
ランジャ３１を水平方向にスライドさせるリンク機構３
３を構成している。また、上記リンク３３ａ、３３ｂの
連結部にはロッド３４が連結されている。このロッド３
４は長さ調整用のナツト３５を介してロッド３６の一端
と連結しており、上記ロッド３６の他端にはビン３７を
介してエアシリンダ３８のピストンロッド３９が連結さ
れている。つまり、プランジャ３１は第４図（ｂ）に示
すようにピストンロッド３９の伸縮動作により水平方向
にスライドし、燃料支持金具６のオリフィス孔６ａに係
合するようになっている。なお、上記エアシリンダ３８
にはリミットスイッチ４０が取付けられ、ピストンロッ
ド３９が伸長動作すると本体部１７の上面に設けられた
表示燈（図示せず）を点灯させるようになっている。ま
た、プランジャ３１には燃料支持金具６の内壁６Ｃに当
接するストッパ部４１が設けられている。

一方、前記本体部１７の内部には制御棒掴み機構４２が
設けられている。このｉｌｌ　ＷＪ棒掴み機構４２はフ
ック４３．エアシリンダ４６およびガイド４８等から構
成され、上記フック４３は支持フレーム４４ａ、４４ｂ
間に軸４５を介して回動自在に支持されている。また、
フック４３にはエアシリンダ４６のピストンロッド４７
が連結され、このピストンロッド４７の伸縮動作によっ
て回動するようになっている。そして、上記支持フレー
ム４４ａ、４４ｂの下端部にはガイド４８が取付けられ
ている。このガイド４８は第５図に示すように制御棒４
に沿って設けられ、制御棒４の取手４ａをフック４３が
係合する位置まで案内するものである。なお、エアシリ
ンダ４６にはマイクロスイッチ４９が取付けられ、ピス
トンロッド４７が伸長動作すると本体部１７の上面に設
けられた表示ｆｆ１（図示せず）を点灯させるようにな
っている。また、前記本体部１７の上面にはエアシリン
ｊ３８．４６に作動空気を供給するための管継手５０ａ
、５０ｂが設けられている。

前記回転部１８は、第６図および第７図に示すように回
転部１８を上部格子板５により回転不能に拘束する４本
のポール５１と、これらのボール５１を垂直に支持する
上板５２及び下板５３とからなり、上板５２の上面中央
部にはワイヤローフ２２を通すための貫通孔５４を有す
るスタッド５５が設けられている。また、下板５３の中
央部には本体部１７を回転させるための回動部材５６が
設けられている。この回動部材５６は回動中心部に角孔
５７を有し、この角孔５７に本体部１７の角形スタッド
２３を嵌合させて本体部１７を回転させる構成となって
いる。また、回動部材５６にはレバー５８を介してエア
シリンダ５９のピストンロッド６０が連結され、第８図
に示すようにエアシリンダ５９のピストンロッド６０に
より回動するようになっている。

次に、上記の如く構成される本１ｉ［を用いて定期点検
時に制御棒４および燃料支持金具６を原子炉圧力容器１
内から引上げる場合について説明する。まず、第９図（
ａ）に示すように燃料集合体３の未臨界性を維持するた
めに制御棒４を炉心内に全挿入しておき、その状態で対
角位置にある２体の燃料集合体３，３を炉心内から引抜
く。そして、引扱き後は第９図（ｂ）に示すように一対
０模擬チャンネル６１ａ、６１ｂからなる制御棒案内装
置６１を挿入した後、第９図（Ｃ）に示すように残りの
２体の燃料集合体３．３を炉心内から引抜く。次に、第
９図（ｄ）に示すように制御棒４をＣＲＤ８により下方
へ移動させ、全引抜の状態にする。

その後、第９図（ｅ）に示すように制御棒案内装置６１
を炉心内から引抜いた後、本発明の制御棒取扱装置を燃
料交換機のワイヤロー１２２により原子炉圧力容器１内
へ降下させ、第１図に示すように本体部１７を燃料支持
金具６の上面に載置する。ここで、本体部１７が燃料支
持金具６の上面に達すると、コーナビン２６およびサイ
ドピン２７が上方へ移動することによりリミッチスイッ
チ２８．２９が作動し、本体部１７の上面に設けられた
表示燈が点灯するので、本体部１７が燃料支持金具６の
上面に載置したことを確認できる。

次に、本体部１７が燃料支持金具６上に載置されたこと
を確認した後、燃料支持金具掴み機構３０Ａ、３０Ｂの
プランジャ３１をエアシリンダ２８により水平方向に押
し出して燃料支持金具６のオリフィス孔６ａに係合させ
ると共に、制御棒掴み機構４２のフック４３をエアシリ
ンダ４６により第２図の実線位置から仮想線の位置へ回
動させて制御棒４の取手４ａに係合させる。

次に、ＣＲＤ８を駆動して制御棒４を炉心内に若干挿入
することにより、または燃料交換−のワイヤローフ２２
を若干引上げることにより制御棒４および燃料支持金具
６を持ち上げ、炉心支持板７との拘束を解除すると共に
、制御棒案内管９の下部に設けられた回転防止装＠（図
示せず）から制御棒４を解放する。その後、回転部１８
のエアシリンダ５９を駆動し、角孔５７を第８図の実線
で示す位置から仮想線で示す位置へ回動させて本体部１
７をほぼ４５度回転させる。このとき、制御棒掴み機構
４２および燃料支持金具掴み機構３０Ａ、３０Ｂは本体
部１７と一体に回転するので、バヨネットカップリング
１４を用いた制御棒４とＣＲＤ８との連結を解除できる
。なお、制御棒４とＣＲＤ８との連結を解除した後はワ
イヤ０−７２２を巻上げ、制御棒４と燃料支持金具６を
吊り上げる。そして、吊り上げ途中で本体部１７を上記
とは逆に回転して制御棒４と燃料支持金具６を正規の状
態に戻した後、上部格子板５を通過させて原子炉圧力容
器１内から引上げる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、制御棒掴み機構お
よび燃料支持金具掴み機構が本体部と一体に回転するの
で、バヨネットカップリングを用いた制御棒とＣＲＤと
の連結を解除でき、かつ制御棒と燃料支持金具とを原子
炉圧力容器内から同時に引上げることができる制御棒取
扱装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明の制御棒取扱装置をＢＷＲの炉心内に降下させた状
態を示す断面図、第２図は制御棒取扱装置の本体部を示
す断面図、第３図は第２図の■−■矢視断面図、第４図
（ａ）は燃料支持金具掴み機構の構造を示す詳細図、同
図（ｂ）は燃料支持金具掴み機構のプランジャを燃料支
持金具のオリフィス孔に係合させた状態を示す説明図、
第５図は第３図のｖ−■矢視断面図、第６図は嗣御棒取
扱装置の回転部を示す正面図、第７図は第６図の■−■
矢視断面図、ｊｌｌＸ８図は回転部のエアシリンダの動
作を示す説明図、第９図（ａ）〜（ｅ）は炉心内の制御
棒を引抜く手順を示す説明図、ｆＪ１０図〜第１２図は
従来技術を説明するための図で、第１０図はＢＷＲの炉
心部を示す断面図、ｒＪ１１図は制御棒とＣＲＤとの従
来の連結横進を示す断面図、第１２図（ａ）〜（Ｃ）は
ＣＲＤとの連結手段にバヨネットカップリングを用い７
Ｃ１ｂｌＪ　ｅｌＪ棒とＣＲＤとの連結構造を示す図で
ある。１・・・原子炉圧力容器、３・・・燃料集合体、４・・
・制ｔｉｌｔｌ！、５・・・上部格子板、６・・・燃料
支持金具、６ａ・・・オリスイス孔、８・・・ＣＲＤ、
１４・・・バヨネットカップリング、１７・・・本体部
、１８・・・回転部、３０Ａ、３０Ｂ・・・燃料支持金
具掴み機構、４２・・・制御棒掴み機構。第１図第２図第３図（ｂ）第４図第５図第７図・第８　図（ａ）（ｂ）（ｃ）　　　　　　　　（ｄ）　　　　　　　（ｅ）第
９図第１０図第１１図（ａ）（Ｃ）第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

上部格子板を通過して燃料支持金具の上面に載置される
本体部と、この本体部の下部に設けられ上記燃料支持金
具のオリフィス孔に係合するプランジャを有する一対の
燃料支持金具掴み機構と、上記本体部の内部に設けられ
上記制御棒の取手に係合するフックを有する制御棒掴み
機構と、上記燃料支持金具掴み機構および制御棒掴み機
構を本体部と一体に回転させる回転部とを具備してなる
ことを特徴とする制御棒取扱装置。