JP2013152100A - 燃料取扱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】破損した燃料集合体を取り扱うことができる燃料取扱装置を提供する。
【解決手段】破損した燃料集合体を移送する燃料取扱装置であって、燃料集合体の側面外方から燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂する複数の棒状の吊り下げ棒３２ａと、吊り下げ棒３２ａの下端に設けられ、燃料集合体の下部を下方から引っ掛ける突起部３２ｂと、突起部３２ｂを燃料集合体の下部に差し込む突起駆動部４３と、吊り下げ棒３２ａが、燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂した状態において、吊り下げ棒３２ａの下端が外方側にずれないように拘束する拘束ボックス３３と、燃料集合体の上部を周方向から支え、転倒しないようにする転倒防止部４４と、吊り下げ棒３２ａの荷重を受けるケーシング３１Ａを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子力プラント設備における燃料集合体を移送する燃料取扱装置にする。

以下、図１、図１４から図１６を参照しながら従来の燃料取扱装置について説明する。図１は、本発明に係る燃料取扱装置の全体構成図である。図１４は、燃料つかみ装置の使用済燃料貯蔵ラック内に格納された燃料集合体との取合図である。図１５は、燃料集合体の概要図である。図１６は、使用済燃料貯蔵ラックの一部平面図である。
沸騰水型原子炉を用いた原子力発電所では、原子炉の１つの運転サイクルが終了すると次の運転サイクルのために、燃料取扱装置１を使って原子炉圧力容器２内の燃料集合体３（図１５参照）の取り出し、原子炉圧力容器２内の炉心への燃料集合体３の装荷作業を行っている。

この作業は、次の運転サイクルに使用しない燃料集合体３を使用済み燃料として原子炉圧力容器２から取り出し燃料貯蔵プール４側に移動し、そこに配置された使用済燃料貯蔵ラック２０（図１６参照）に格納する作業や、新しい燃料集合体３を原子炉圧力容器２内の炉心の所定位置に装荷する作業や、次の運転サイクルにおいても引続いて使用する燃料集合体３を必要に応じて炉心内の別の位置に移動させる作業、次の運転サイクルにおいても引続いて使用する燃料集合体３を必要に応じて原子炉圧力容器２から取り出し燃料貯蔵プール４側に移動し、使用済燃料貯蔵ラック２０に一時的に格納する作業、使用済燃料貯蔵ラック２０に一時的に格納された燃料集合体３を炉心内に再装荷する作業である。

図１に示す燃料取扱装置１は、燃料貯蔵プール４、原子炉ウェルプール５、原子炉圧力容器２上を跨ぐように設置されている。そして、燃料取扱装置１は、オペレーティングフロア６上に敷設された走行レール７上を自在に走行可能な走行台車８と、走行台車８上に設置された横行レール９上を自在に走行可能な横行台車１０と、横行台車１０上に搭載された燃料つかみ装置１１と、を有する。
なお、燃料貯蔵プール４の一角には図示しない燃料キャスクピットのエリアも設けられている。
燃料つかみ装置１１は、径の異なる複数のマスト１１ａ（図１４参照）をテレスコピック式に設けて伸縮自在とし、横行台車１０から下方に懸垂設置され、横行台車１０上に設置されたホイストによりワイヤロープを介して燃料つかみ装置１１の下端のつかみ具１２を昇降可能としている。

ちなみに、横行台車１０上には、燃料つかみ装置１１を燃料貯蔵プール４内の使用済燃料貯蔵ラック２０の所定の角管２１（図１４参照）の直上位置や、原子炉圧力容器２内の所定の燃料位置直上に位置するように走行台車８及び横行台車１０を走行移動させ、停止する機能のプログラムや、つかみ具１２を使用済燃料貯蔵ラック２０上の所定の高さや炉心内の燃料集合体３が装荷された状態のハンドル３ａ１（図１５参照）の高さまで自動的に降ろす機能のプログラム等を有した燃料取扱装置制御盤（符号省略）を積載している。

燃料集合体３は、図１５に示すように上部タイプレート３ａと下部タイプレート３ｂとで格子状に配置された複数の燃料棒（図示せず）の上下端を支持し、上部タイプレート３ａと下部タイプレート３ｂとの上下方向の間に複数段の燃料スペーサ（図示せず）を配置し、各燃料棒間に所定の間隙を確保するようにした燃料束に、内部に冷却材流路を形成する四角筒のチャンネルボックス３ｃを上から被せたものである。
燃料集合体３を構成する燃料棒のうち所定の位置の燃料棒は、その上下部端栓にねじ部を有する結合燃料棒を構成し、結合燃料棒の下部端栓のねじ部は、下部タイプレート３ｂのネットワーク部（図示せず）にねじ嵌合し、結合燃料棒の上部端栓のねじ部は、上部タイプレート３ａのネットワーク部（図示せず）の孔に挿通して上面側に突出し、上面側でナット締めされ、上部タイプレート３ａに燃料集合体３の重量を伝達するようになっている。
上部タイプレート３ａのネットワーク部には、コの字形のハンドル３ａ１が一体に設けられ、前記したつかみ具１２のフックでつかめるようになっている。
ちなみに、つかみ具１２は、その中心軸の周りに旋回可能な構造となっている。

燃料束とチャンネルボックス３ｃとは、チャンネルファスナ３ｄにより上部タイプレート３ａのコーナー部にねじ固定される。チャンネルファスナ３ｄは、炉心内において十字形の制御棒が挿入可能とするために、制御棒周囲の４体の燃料集合体３が所定の間隙を確保するように互いに水平方向に押圧する板ばね部材を含んでいる。そして、チャンネルボックス３ｃの上端近傍の外周面における制御棒に面する面のチャンネルファスナ３ｄのコーナー部から遠ざかったコーナー部寄りの位置に、スペーサ３ｅが設けられ、対向する燃料集合体３のスペーサ３ｅと互いに押圧するようにされている。

下部タイプレート３ｂは、そのネットワーク部の下側で下方に向かって窄まる斜面部（燃料集合体の下部）３ｂ１を有し、ほぼ四角錘台の形状から円錐台の形状に変化し、更に斜面部３ｂ１の下側が円筒形の冷却材入口部３ｂ２に接続する形状をしている。この円筒形の冷却材入口部３ｂ２の下側には、炉心に装荷されたときに燃料支持金具の冷却材供給口（図示せず）に冷却材入口部３ｂ２が誘導され着座しやすいように、上方に向かって三叉形状に開いた上端が冷却材入口部３ｂ２に接続した形状のガイドノーズ３ｂ３が設けられている。
ちなみに、冷却材入口部３ｂ２及びガイドノーズ３ｂ３を合わせて「ノーズピース」とも称する。

使用済燃料貯蔵ラック２０は、図１６に示すように、例えば、ステンレス鋼製またはボロンを含有したステンレス鋼製の四角筒の角管２１を所定の水ギャップ２２を確保して格子状に配置したものであり、角管２１を所定のＮ×Ｍの配列にしてユニット化されている。角管２１の内周面で囲まれた横断面の大きさは、燃料集合体３の横断面外形よりもやや大きく、燃料集合体３のチャンネルファスナ３ｄやスペーサ３ｅが角管２１の内周面に接触しながら円滑に格納可能な形状である。
ちなみに、使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１の底にはベース部材２５が配置され、角管２１の下端はベース部材２５に溶接固定されている。ベース部材２５には、使用済燃料貯蔵ラック２０に格納された燃料集合体３を角管２１の中央に配置するために、燃料集合体３の冷却材入口部３ｂ２が嵌め込まれる支持孔２３が設けられている。支持孔２３は、燃料貯蔵プール４の冷却水を燃料集合体３のチャンネルボックス３ｃ内に自然循環で供給する役目もしている。

また、図１６に示すように燃料集合体３が使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１内に格納されると、チャンネルボックス３ｃの外側と角管２１の内壁との間には水ギャップ２４Ａと水ギャップ２４Ｂが形成される。水ギャップ２４Ａは、チャンネルファスナ３ｄとスペーサ３ｅに水平方向両端が挟まれ中央部のみが上方から何等かの細いものが挿入可能である。これに対し、水ギャップ２４Ｂは、チャンネルボックス３ｃの２辺の外周に沿ってＬ字状に水平方向に連続したものである。

図１４は、燃料つかみ装置の燃料集合体との取合図であり、図１６におけるＡ−Ａ矢視の縦断面図である。図１４では、燃料取扱装置１のつかみ具１２が燃料集合体３の上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１をフックでつかみ、少し持ち上げた状態を示している。
燃料取扱装置１は、つかみ具１２を所定の高さまで引き上げた状態で走行、横行し、つかみ具１２で懸垂した燃料集合体３や何も懸垂していないつかみ具１２が、炉心の燃料集合体３や燃料貯蔵プール４の燃料集合体３と接触することなく移動するように制御される。

このような燃料取扱装置１による燃料集合体３の移動は、健全な燃料集合体３においてハンドル３ａ１により燃料集合体３の全荷重をつかみ具１２で懸垂可能な場合に行えるものである。
しかしながら、燃料棒が破損、特に結合燃料棒が破損している場合には、ハンドル３ａ１により燃料集合体３の全荷重を受けることができないのでつかみ具１２でハンドル３ａ１をつかんでの燃料集合体３の取扱はできない。

特許文献１には、燃料集合体３内部の破損した燃料棒単体を抜き出し、また移送する技術が開示されている。
特許文献２には、燃料集合体３の周辺機器である制御棒と燃料支持金具を同時に移動する技術が開示されている。

特開平８−２７１６８３号公報 特開平１１−２６９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、操作ポールを用いて破損した燃料棒単体を抜き出し、また移送する技術であり破損した燃料集合体３全体を扱うものではない。また、特許文献２に記載の技術では、破損した燃料集合体３の移動はできないという問題があった。

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、使用済燃料貯蔵ラックに格納された破損した燃料集合体を取り扱うことができる燃料取扱装置を提供することを目的とする。

本発明は、燃料集合体を移送する燃料取扱装置であって、燃料集合体の側面外方から燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂する複数の棒状の吊り上げ手段と、吊り上げ手段の下端に設けられ、燃料集合体の下部を下方から引っ掛ける突起部と、突起部を燃料集合体の下部に差し込む駆動手段と、吊り上げ手段が、燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂した状態において、吊り上げ手段の下端が燃料集合体の軸線の径方向外方側にずれないように拘束する拘束手段と、燃料集合体の上部を周方向から支え、吊り上げ手段から転倒しないようにする転倒防止手段と、吊り上げ手段の荷重を受ける荷重受け手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、燃料集合体の全体の荷重を下部タイプレートから結合燃料棒を介して上部タイプレートのハンドルに伝えることができないような破損した燃料集合体が、使用済燃料貯蔵ラックに格納されている場合でも、燃料取扱装置により燃料集合体体の下部と吊り上げ手段の下端の突起部とが係合して、吊り上げ手段により燃料集合体体を懸垂することができる。

本発明によれば、使用済燃料貯蔵ラックに格納された破損した燃料集合体を取り扱うことができる燃料取扱装置を提供することができる。

本発明に係る燃料取扱装置の全体構成図である。 第１の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。 図２における拘束ボックス駆動部のＢ−Ｂ矢視平面図である。 （ａ）は、図２における突起駆動部の上室のＣ−Ｃ矢視平面図、（ｂ）は、図２における突起駆動部の下室のＤ−Ｄ矢視平面図である。 図２における燃料集合体吊り下げ部のＥ−Ｅ矢視平面図である。 使用済み燃料貯蔵ラックに格納された破損燃料を破損燃料取扱具で吊り上げる工程の説明図である。 図６の続きである。 第２の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。 （ａ）は、図８における燃料集合体吊り下げ部のＪ−Ｊ矢視平面図、（ｂ）は、（ａ）における保持枠部分の拡大図、（ｃ）は、吊り下げ棒と保持枠との取り合い拡大斜視図である。 燃料つかみ装置及び破損燃料取扱具と使用済燃料貯蔵ラック内に格納された燃料集合体との取合図である。 第２の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。 （ａ）は、図１１における突起駆動部のＫ−Ｋ矢視平面図、（ｂ）図１１における燃料集合体吊り下げ部のＭ−Ｍ矢視平面図である。 （ａ）は、図１１におけるＸ部拡大斜視図、（ｂ）は、（ａ）の内方側からみた側面図である。 燃料つかみ装置の使用済燃料貯蔵ラック内に格納された燃料集合体との取合図である。 燃料集合体の概要図である。 使用済燃料貯蔵ラックの一部平面図である。

《第１の実施形態》
以下に、本発明の第１の実施形態に係る燃料取扱装置について図を参照しながら詳細に説明する。

図１から図５を参照して本実施形態における燃料取扱装置１について説明する。
図１は、本発明に係る燃料取扱装置の全体構成図であり、背景技術の段落で説明したものと同じであり、重複する説明を省略する。図２は、第１の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。
本実施形態における破損燃料取扱具３０Ａは、図１に示した燃料取扱装置１のつかみ具１２のフックでケーシング（荷重受け手段）３１Ａのケーシング天板３１ｂの上面側に設けられたハンドル（荷重受け手段、ハンドル部）３１ａをつかまれ懸垂され用いられる。

破損燃料取扱具３０Ａは、主に平面視が正方形の箱体のケーシング３１Ａとケーシング３１Ａから下方に燃料集合体３の軸方向長さよりやや長めにケーシング３１Ａの下面から下方に延びた４本の吊り下げ棒（吊り下げ手段）３２ａで構成された燃料集合体吊り下げ部３２、２本のスクリュー軸３４及び２本の案内棒３５の下端に接続された拘束ボックス（拘束手段）３３を含んで構成されている。
ケーシング３１Ａは、正方形断面の四角筒のケーシング側板３１ｃで四周を囲まれ、上からケーシング天板３１ｂ、ケーシング天板３１ｂと区画板３１ｄとの間の拘束ボックス駆動部４１、区画板３１ｄと区画板３１ｆとの間の突起駆動部（駆動手段）４３、区画板３１ｆの下方の転倒防止部（転倒防止手段）４４から構成されている。
なお、突起駆動部４３は、区画板３１ｅにより更に上下２室４３Ａ，４３Ｂに分かれている。

図３は、図２における拘束ボックス駆動部のＢ−Ｂ矢視平面図である。そして、図２に示した拘束ボックス駆動部４１の縦断面は、図３におけるＦ−Ｆ矢視縦断面図である。
拘束ボックス駆動部４１は、空気圧で正逆回転のいずれも可能な減速ギヤ組み込み型式のエアモータ４１ａ、エアモータ４１ａの出力軸４１ｂを区画板３１ｄの上面側で支承する軸受け４１ｃ、出力軸４１ｂに固定された駆動歯車４１ｄ、駆動歯車４１ｄに駆動される２個の被駆動歯車４１ｅ（図３参照）、それぞれの被駆動歯車４１ｅに加わる下方向の荷重を区画板３１ｄの上面側で支承する軸受け４１ｆ、被駆動歯車４１ｅに加わる上方向の荷重をケーシング天板３１ｂの下面側で支承する軸受け４１ｇを含んでいる。
エアモータ４１ａは、ケーシング天板３１ｂの下面側に固定されている。また、エアモータ４１ａには、図示しないが正転と逆転を切り換える空気圧切替弁、回転数検出センサが内蔵されている。

被駆動歯車４１ｅの中心部には、雌ねじが切られており、スクリュー軸３４の雄ねじが噛み合い、スクリュー軸３４を上下方向に駆動可能な構成となっている。
図３に示すように図の左下隅及び右上隅に被駆動歯車４１ｅ，４１ｅが２個配置され、２本のスクリュー軸３４が上下方向に被駆動歯車４１ｅ，４１ｅの中心部を挿通している。また、図３に示すように図の左上隅及び右下隅に案内管４２Ｂのそれぞれの内部を案内棒３５が挿通して上下方向に移動可能になっている。

前記した２本のスクリュー軸３４は、突起駆動部４３、転倒防止部４４を貫通する案内管４２Ａの内部を挿通して下方に伸び、拘束ボックス３３の対向する２つの隅部と接続している（図５参照）。同様に前記した２本の案内棒３５は、突起駆動部４３、転倒防止部４４を貫通する案内管４２Ｂの内部を挿通して下方に伸び、拘束ボックス３３の他の対向する２つの隅部と接続している（図５参照）。

図４（ａ）は、図２における突起駆動部の上室のＣ−Ｃ矢視平面図、（ｂ）は、図２における突起駆動部の下室のＤ−Ｄ矢視平面図である。そして、図２に示した突起駆動部４３の上室４３Ａの縦断面は、図４（ａ）におけるＧ−Ｇ矢視縦断面図である。
突起駆動部４３の上室４３Ａは、空気圧で伸縮動作するエアシリンダ（駆動手段）４３ａ、エアシリンダ４３ａにより伸縮駆動される駆動軸（駆動手段）４３ｂ、駆動軸４３ｂの先端部に設けられたラック部（駆動手段）４３ｃ、ラック部４３ｃに設けられたラック歯（図示せず）と噛み合い揺動駆動されるピニオン歯車（駆動手段）４３ｄ、ピニオン歯車４３ｄの回転軸（駆動手段）４３ｅの上下端部を区画板３１ｄ，３１ｆで支承する軸受け（駆動手段）４３ｍ，４３ｍ、回転軸４３ｅに固定され水平方向に延伸したストッパ棒４３ｆ、ストッパ棒４３ｆの左右方向の最大揺動幅を規制する２本のストッパ受け４３ｇ１，４３ｇ２、ストッパ棒４３ｆを最大揺動幅の位置で固定する２個のラッチ機構４３ｈ１，４３ｈ２を含んでいる。そのため、エアシリンダ４３ａは、その最大伸長位置及び最小縮小位置を検出するリミッタを内蔵し、その最大伸長位置又は最小縮小位置に空気圧で保持可能な構成となっている。

エアシリンダ４３ａは、図示しない固定台により区画板３１ｅ上に固定されている。また、ラック部４３ｃは、区画板３１ｅ上に固定された図示しない固定台の摺動溝より図４（ａ）で左右方向に摺動可能に支持されている。また、ストッパ受け４３ｇ１，４３ｇ２はその上下端を区画板３１ｄ，３１ｅで固定支持されている。
ラッチ機構４３ｈ１，４３ｈ２は、例えば、所定の上限位置及び下限位置で図２に示すように先端がＵ字形状のラッチ部を空気圧で上下方向に移動させて、左右方向の最大揺動幅位置においてストッパ棒４３ｆをそのＵ字形状のラッチ部で挟んでストッパ棒４３ｆの左右方向の移動を阻止する。そのため、ラッチ機構４３ｈ１，４３ｈ２は、その上限位置及び下限位置を検出するリミッタを内蔵し、その上限位置又は下限位置に空気圧で保持可能な構成となっている。
ちなみに、ストッパ受け４３ｇ１，４３ｇ２及びラッチ機構４３ｈ１，４３ｈ２の周方向の配置は、後記する吊り下げ棒３２ａが９０度回転するのに対応するように設定されている。

図２に示した突起駆動部４３の下室４３Ｂの縦断面は、図４（ｂ）におけるＨ−Ｈ矢視縦断面図である。
突起駆動部４３の下室４３Ｂは、主に区画板３１ｅを下方に貫通した回転軸４３ｅに固定された駆動歯車４３ｉ、回転軸４３ｅを区画板３１ｆの上面側で支承する軸受け４３ｍ、駆動歯車４３ｉに駆動される４個の被駆動歯車４３ｋ、各被駆動歯車４３ｋの中心部に固定された回転軸を兼ねる吊り下げ棒３２ａ、各吊り下げ棒３２ａに上方向に加わる荷重を区画板３１ｅに伝えて回動可能に支承する軸受け（駆動手段）４３ｎ、各吊り下げ棒３２ａに下方向に加わる荷重を区画板３１ｆに伝えて回動可能に支承する軸受け（駆動手段）４３ｐを含んでいる。
ちなみに、４個の被駆動歯車４３ｋ及びその回転軸を兼ねる吊り下げ棒３２ａの中心軸は、図４（ｂ）に示すように平面視が正方形の突起駆動部４３の４辺の長さ方向の中央部分にほぼ位置するように配置され、図５に示すように吊り下げ棒３２ａが燃料集合体３のチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向のほぼ中央部の直外側に位置するように配置されている。
図４（ｂ）には、参考のため吊り下げ棒３２ａの下端に設けられた突起部３２ｂを仮想線で示し、被駆動歯車４３ｋが９０度回転させられることにより、突起部３２ｂがチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向と、４辺の長さ方向に対して直角な内側方向を向くことを示している。
ちなみに、区画板３１ｄ，３１ｅ，３１ｆに加わる上下方向の荷重は、ケーシング側板３１ｃを介してケーシング天板３１ｂに伝えられ、更にハンドル３１ａに最終的に伝えられる。

転倒防止部４４は、燃料集合体３の上部又は少なくとも上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１を内包して側面の四周方向から支える下方に開放した鋼板で構成された窪み部（転倒防止手段）４４ａを有しており、その外側に２本の案内管４２Ａ、２本の案内管４２Ｂ、４本の吊り下げ棒３２ａが位置する構成となっている。
この転倒防止部４４の下方側に設けられた窪み部４４ａは、燃料集合体吊り下げ部３２に燃料集合体３を収容した状態で、４本の吊り下げ棒３２ａの下部の突起部３２ｂで燃料集合体３の下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１を下方から支持しているときに、燃料集合体３が吊り下げ棒３２ａの間から側方へ倒れることを防止するものである。そのため、この窪み部４４ａは、燃料集合体３の上部（上部タイプレート３ａ部分）又は少なくとも上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１の外形に対してゆとりのある窪み形状であれば良い。

図５は、図２における燃料集合体吊り下げ部のＥ−Ｅ矢視平面図である。図２に示した燃料集合体吊り下げ部３２の縦断面では、図５における手前側に位置する吊り下げ棒３２ａ、スクリュー軸３４、案内棒３５を省略して示してある。
図２及び図５に示すように拘束ボックス３３は、燃料集合体３の外形よりも大きく、使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１の内壁とほぼ同じ四角幅の内寸の正方形断面の四角筒形状をしており、その四隅の上端で接続部材３４ａ，３５ａを介して前記したように２本のスクリュー軸３４の下端と２本の案内棒３５の下端と接続している。ちなみに、接続部材３４ａ，３５ａは、Ｌ字形状をしており、拘束ボックス３３の隅部で外方側に伸びてそれぞれスクリュー軸３４、案内棒３５に接続する。
拘束ボックス３３の内周面の４辺の長さ方向のほぼ中央部には、吊り下げ棒３２ａを回動可能及び上下方向に摺動可能にしながらその位置を支承する保持枠（拘束手段）３３ｂが固定されている。
なお、この保持枠３３ｂの燃料集合体３に対向する内側は、図５に示すように燃料集合体３のチャンネルボックス３ｃの外周面と接する程度であり、それより内方側には位置しないように、つまり、燃料集合体３を拘束ボックス３３の内部に挿通可能としている。
また、拘束ボックス３３の下端には、接触センサ３７が設けられており、拘束ボックス３３が使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１の上端に着座したとき、着座したことを検出して信号を出力することができるようになっている。図２では、拘束ボックス３３の図５の外周側面とは異なる側面に便宜的に接触センサ３７を図示してある。

ちなみに、破損燃料取扱具３０Ａに空気圧を供給する計装空気管、エアモータ４１ａの正逆転切替弁作動用の信号線、エアモータ４１ａの回転数検出センサ、エアシリンダ４３ａのリミッタ、ラッチ機構４３ｈ１，４３ｈ２のリミッタ及び接触センサ３７からの出力信号線などが前記した横行台車１０に積載された破損燃料取扱制御装置（符号省略）と接続されているが、図２では省略してある。また、破損燃料取扱制御装置と前記した燃料取扱装置制御盤とは通信回線で接続され協調制御できるようになっている。

次に、図６、図７を参照しながら使用済燃料貯蔵ラック２０に格納された破損した燃料集合体３を燃料取扱装置１で燃料貯蔵プール４の水中の一角に配置された燃料キャスクに移送する手順について説明する。
図６、図７は、使用済み燃料貯蔵ラックに格納された破損燃料を破損燃料取扱具で吊り上げる工程の説明図である。図６、図７では、手前側に見える２本の吊り下げ棒３２ａ、左右の対角位置の２本の案内棒３５、最手前の１本のスクリュー軸３４が示してある。
図６（ａ）では、燃料つかみ装置１１のつかみ具１２のフックに破損燃料取扱具３０Ａを把持させ、横行台車１０上の前記した破損燃料取扱制御装置により拘束ボックス駆動部４１のエアモータ４１ａを制御して拘束ボックス３３を吊り下げ棒３２ａ下端まで下げた状態にして、燃料取扱装置制御盤により走行台車８、横行台車１０の位置を、燃料つかみ装置１１を破損した燃料集合体３の格納された使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１の直上になるように移動して停止させる。この状態において破損燃料取扱制御装置ではエアモータ４１ａ内蔵の回転数センサからの信号に基づくスクリュー軸３４の上下方向位置を、基準の初期状態と認識している。その後燃料取扱装置制御盤により燃料つかみ装置１１のマスト１１ａを下方に伸長させる、つまりつかみ具１２を降下させて破損燃料取扱具３０Ａを降下させる。
ちなみに、この状態では、吊り下げ棒３２ａの突起部３２ｂは、図５に示すようにチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向に向いており、ラッチ機構４３ｈ１でストッパ棒４３ｆの回動を拘束し、ピニオン歯車４３ｄの回転、つまり突起部３２ｂのチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向からの不慮の移動が生じないようにされている。

図６（ｂ）では、燃料つかみ装置１１のマスト１１ａが下方に伸長し、拘束ボックス３３の下端に設けられた接触センサ３７が、角管２１の上端に接触したことを検出したときに破損燃料取扱制御装置が燃料取扱装置制御盤に信号を出力し、マスト１１ａの下方への伸長が停止される。ちなみに、マスト１１ａの伸縮を制御する燃料取扱装置制御盤は、破損燃料取扱具３０Ａのつかみ具１２からの高さ方向の長さを予め入力設定されておくことにより、接触センサ３７が、角管２１の上端に接触したことを検出する前に、マスト１１ａの下方への伸長速度を低速に切り換え、ゆっくりと拘束ボックス３３の下端は角管２１の上端に着座する。

図６（ｂ）では、燃料取扱装置制御盤がマスト１１ａを更に下方に伸長を開始し、つまりつかみ具１２を更にマスト１１ａやつかみ具１２の重量で押し下げ開始し、マスト１１ａの伸長速度と同期するように破損燃料取扱制御装置がエアモータ４１ａの回転数検出センサからの信号に基づいてエアモータ４１ａの正転の回転速度を制御し、駆動歯車４１ｄ、被駆動歯車４１ｅを回動させ、スクリュー軸３４とともに拘束ボックス３３を上方に引き上げ、それにつれてつかみ具１２に押下されて、図６（ｃ）に示すように４本の吊り下げ棒３２ａも角管２１の内周とチャンネルボックス３ｃの外周との間、具体的には図１６の水ギャップ２４Ａ，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｂに挿入されていく。

図６（ｄ）に示すように、接触センサ３７が着座状態を示す信号を出力した状態で、エアモータ４１ａの回転数検出センサからの信号に基づく回転数が前記した基準の初期状態から所定の予め設定された回転数判定値に達したとき、破損燃料取扱制御装置から通信回線でその回転数判定値に達したことを示す信号を燃料取扱装置制御盤が受信し、燃料取扱装置制御盤はマスト１１ａの下方への伸長を停止する。その状態で吊り下げ棒３２ａの下端の突起部３２ｂは、下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１の位置まで下がっている。また、燃料集合体３の上部又は上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１は、破損燃料取扱具３０Ａの前記した転倒防止部４４の窪み部４４ａに収まり、側方四周から支えられた状態となる。

続いて、破損燃料取扱制御装置は、ラッチ機構４３ｈ１を下げてストッパ棒４３ｆを回動可能な状態とし、その後、エアシリンダ４３ａを動作させ、ピニオン歯車４３ｄを上面から見て右方向へストッパ棒４３ｆがストッパ受け４３ｇ２に当接するまで回動し、停止保持させる。この結果、図７（ａ）に示すように吊り下げ棒３２ａの下端の突起部３２ｂは、下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１側に向かって突出するような状態となる。そして、ラッチ機構４３ｈ２を上げてストッパ棒４３ｆを回動不能に固定する。この状態でエアシリンダ４３ａへの供給空気圧は停止しても良い。

その後、図７（ｂ）に示すように、燃料取扱装置制御盤がマスト１１ａを上方に縮小開始し、つまりつかみ具１２を上方に引き上げ開始し、マスト１１ａの長さの縮小速度と同期するように破損燃料取扱制御装置がエアモータ４１ａの回転数検出センサからの信号に基づいてエアモータ４１ａの逆転の回転速度を制御し、駆動歯車４１ｄ、被駆動歯車４１ｅを回動させ、スクリュー軸３４とともに拘束ボックス３３を下方に押し下げ、それにつれてつかみ具１２に懸垂されたケーシング３１Ａとともに４本の吊り下げ棒３２ａの突起部３２ｂが燃料集合体３の下端の斜面部３ｂ１を引っ掛けて引き上げられていく。
このとき、４本の吊り下げ棒３２ａの下端は、角管２１の内周により外方向に広がることを阻止され、突起部３２ｂが燃料集合体３の下端の斜面部３ｂ１を引っ掛けた状態を維持できる。

燃料取扱装置制御盤がつかみ具１２を上方に引き上げるとともに、破損燃料取扱制御装置が拘束ボックス３３を下方に押し下げていき、図７（ｃ）に示すようにエアモータ４１ａの回転数検出センサからの信号にもとづいて回転数が基準の初期状態に達するまで、エアモータ４１ａを逆転制御し、駆動歯車４１ｄ、被駆動歯車４１ｅを回動させ、スクリュー軸３４とともに拘束ボックス３３を下方に押し下げ、それにつれて４本の吊り下げ棒３２ａの突起部３２ｂが角管２１の上端を上に越えてからそのまま外方に広がることなく拘束ボックス３３の下端に格納され、燃料集合体３の下端の斜面部３ｂ１を引っ掛けた状態が維持される。

図７（ｄ）の状態において破損燃料取扱制御装置においては、エアモータ４１ａの回転数検出センサからの信号にもとづいて回転数が基準の初期状態に達する。そして、図７（ｄ）に示すように燃料取扱装置制御盤は、マスト１１ａを上方に縮小し、つかみ具１２は破損燃料取扱具３０Ａを燃料集合体３とともに上方に引き上げる。

以上により、破損燃料取扱具３０Ａを懸垂して用いる燃料取扱装置１による破損した燃料集合体３の使用済燃料貯蔵ラック２０からの取り出しの手順が終了する。
燃料つかみ装置１１で破損燃料取扱具３０Ａを所定の高さに引き上げて懸垂した状態で、燃料取扱装置１の走行台車８、横行台車１０を移動させて、破損燃料取扱具３０Ａを燃料貯蔵プール４の一角の底部に水中配置した燃料輸送容器の所定の燃料集合体装荷位置の直上に移動する。そして、図６、図７で説明した操作手順を逆にし、破損燃料取扱具３０Ａを操作し、燃料輸送容器の所定の燃料集合体装荷位置に破損した燃料集合体３を装荷することができる。

以上のように、本実施形態によれば、燃料集合体３の荷重を下部タイプレート３ｂから結合燃料棒を介して上部タイプレート３ａに伝達する結合燃料棒を含む燃料棒が破損又はその被覆管の強度が劣化し、上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１で荷重を懸垂できない燃料集合体３に対して、本実施形態の破損燃料取扱具３０Ａを用いた燃料取扱装置１により燃料集合体３の下部を吊り下げ棒３２ａの下端の突起部３２ｂで引っ掛けて支持し、安全に移動することができる。

《第２の実施形態》
次に、図１及び図８から図１０を参照し、適宜図４を参照して、第２の実施形態に係る燃料取扱装置１について説明する。本発明に係る燃料取扱装置１の全体構成は前記した第１の実施形態の図１と同じ構成であり、重複する説明を省略する。図８は、第２の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。
本実施形態における破損燃料取扱具３０Ｂは、図１に示した燃料取扱装置１のつかみ具１２のフックでケーシング（荷重受け手段）３１Ｂのケーシング天板３１ｂの上面側に設けられたハンドル（荷重受け手段、ハンドル部）３１ａをつかまれた懸垂され用いられる。

主に平面視が正方形の箱体のケーシング３１Ｂとケーシング３１Ｂから下方に燃料集合体３の軸方向長さよりやや長めにケーシング３１Ｂの下面から下方に延びた４本の吊り下げ棒（吊り下げ手段）３８ａ及び拘束枠（拘束手段）３９で構成された燃料集合体吊り下げ部３８を含んで構成されている。
ケーシング３１Ｂは、正方形断面の四角筒のケーシング側板３１ｃで四周を囲まれ、上からケーシング天板３１ｂ、ケーシング天板３１ｂと区画板３１ｆとの間の突起駆動部４３、区画板３１ｆの下方の転倒防止部４４から構成されている。
なお、突起駆動部４３は、区画板３１ｅにより更に上下２室４３Ａ，４３Ｂに分かれている。

本実施形態の破損燃料取扱具３０Ｂが、図２に示した第１の実施形態の破損燃料取扱具３０Ａと異なる点は、第１の実施形態の破損燃料取扱具３０Ａの拘束ボックス駆動部４１が無く、それによって駆動されるスクリュー軸３４、案内棒３５も無く、第１の実施形態のケーシング３１Ａのようにスクリュー軸３４、案内棒３５を案内する案内管４２Ａ，４２Ｂも無い。
従って、図８のケーシング３１ＢのＣ−Ｃ矢視平面図は、図２のケーシング３１ＡのＣ−Ｃ矢視平面図である図４（ａ）で示した平面図においてスクリュー軸３４、案内棒３５、案内管４２Ａ，４２Ｂを削除したものであり、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し重複する説明を省略する。
また、図８のＤ−Ｄ矢視平面図は、図４（ｂ）で示したケーシング３１ＡのＤ―Ｄ矢視平面図においてスクリュー軸３４、案内棒３５、案内管４２Ａ，４２Ｂを削除し、吊り下げ棒３２ａの代わりに吊り下げ棒３８ａと読み替え、吊り下げ棒３２ａの下端の突起部３２ｂを吊り下げ棒３８ａの下端の突起部３８ｂと読み替えたものであり、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し重複する説明を省略する。

図９（ａ）は、図８における燃料集合体吊り下げ部のＪ−Ｊ矢視平面図、（ｂ）は、（ａ）における保持枠部分の拡大図、（ｃ）は、吊り下げ棒と保持枠との取り合い拡大斜視図である。図１０は、燃料つかみ装置及び破損燃料取扱具と使用済燃料貯蔵ラック内に格納された燃料集合体との取合図である。
本実施形態の吊り下げ部３８は、第１の実施形態における吊り下げ部３２に似た構成であるが、図８に示すように本実施形態では、第１の実施形態における拘束ボックス３３が吊り下げ棒３２ａに対して上下動可能な構成であったのに対し、本実施形態における拘束枠３９が吊り下げ棒３８ａの下端の突起部３８ｂの上面から上側に所定の距離Ｌ１だけ離間した位置に固定されている。そして、図９（ａ），（ｂ）に示すように拘束枠３９は、ほぼ正方形の薄肉の拘束枠本体（拘束手段）３９ａの各辺のほぼ中央の内方側に吊り下げ棒３８ａを保持する保持枠（拘束手段）３９ｂを有している。この保持枠３９ｂが位置する吊り下げ棒３８ａの部分は、その外径が段差状に小さくなったくびれ部３８ｃとなっている。このくびれ部３８ｃの上下の段差部３８ｄに保持枠３９ｂが係合して拘束枠３９が吊り下げ棒３８ａの上下方向に移動しないようになっている（図９（ｃ）参照）。

ここで、拘束枠３９の下端面が、突起部３８ｂの上面から上側に所定の距離Ｌ１とするのは、拘束枠３９がチャンネルボックス３ｃの下端部に位置し、かつ、拘束枠３９の下端面から下方のまでの吊り下げ棒３８ａの長さが、この分部の燃料集合体３の軸方向に対して径方向外方側への撓みで突起部３８ｂが斜面部３ｂ１から外れないような吊り下げ棒３８ａの剛性を考慮したものとするためである。

本実施形態では、使用済燃料貯蔵ラック２０の上端にまで破損燃料取扱具３０Ｂの燃料集合体吊り下げ部３８の下端を降下させた後、燃料取扱装置制御盤は、更にマスト１１ａを下方に伸長を開始し、つまりつかみ具１２を更にマスト１１ａやつかみ具１２の重量で押し下げ開始し、つかみ具１２に押下されて、図９（ａ）に示すように４本の吊り下げ棒３８ａ、拘束枠３９も使用済燃料貯蔵ラック２０の角管２１の内周とチャンネルボックス３ｃの外周との間に挿入されていく。そのため、前記したように拘束枠３９の拘束枠本体３９ａの厚さは、角管２１の内周面と、チャンネルボックス３ｃに固定されたチャンネルファスナ３ｄやスペーサ３ｅとの間を通過するように薄肉とする必要がある。拘束枠３９は、薄肉でも燃料集合体３の軸方向に対して径方向外方に撓んで膨らまないように、剛性の極めて高い材質、例えば、タングステン鋼、モリブデン鋼、チタン合金等が好ましい。

ちなみに、このとき、吊り下げ棒３８ａの突起部３８ｂは、図９（ａ）に示すようにチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向に向いており、ラッチ機構４３ｈ１（図４（ａ）参照）でストッパ棒４３ｆの回動を拘束し、ピニオン歯車４３ｄの回転、つまり突起部３８ｂのチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向からの不慮の移動が生じないようにされている。

破損燃料取扱具３０Ｂの燃料集合体吊り下げ部３８の下端が所定の位置まで降下させられると、吊り下げ棒３８ａの突起部３８ｂは、下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１に位置し、同時に燃料集合体３の上部又は上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１は、破損燃料取扱具３０Ｂの前記した転倒防止部４４の窪み部４４ａに収まり、側方四周から支えられた状態となる。

続いて、破損燃料取扱制御装置は、ラッチ機構４３ｈ１を下げてストッパ棒４３ｆを回動可能な状態とし、その後、エアシリンダ４３ａを動作させ、ピニオン歯車４３ｄを上面から見て右方向へストッパ棒４３ｆがストッパ受け４３ｇ２に当接するまで回動し、停止保持させる（図４（ａ）参照）。この結果、図１０に示すように吊り下げ棒３８ａの下端の突起部３８ｂは、下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１側に向かって突出するような状態となる。そして、ラッチ機構４３ｈ２（図４（ａ）参照）を上げてストッパ棒４３ｆを回動不能に固定する。この状態でエアシリンダ４３ａへの供給空気圧は停止しても良い。

燃料取扱装置制御盤の制御によって、つかみ具１２を上方に引き上げると、４本の吊り下げ棒３８ａの突起部３８ｂが角管２１の上端を上に越えても拘束枠３９に拘束され、燃料集合体３の下端の斜面部３ｂ１を引っ掛けた状態が維持される。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に燃料集合体３の荷重を下部タイプレート３ｂから結合燃料棒を介して上部タイプレート３ａに伝達する結合燃料棒を含む燃料棒が破損又はその被覆管の強度が劣化し、上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１で荷重を懸垂できない燃料集合体３に対して、第１の実施形態よりも簡単な構成で本実施形態の破損燃料取扱具３０Ｂを用いた燃料取扱装置１により燃料集合体３の下部を吊り下げ棒３８ａの下端の突起部３８ｂで引っ掛けて支持し、安全に移動することができる。

《第３の実施形態》
次に図１、図１１、図１２を参照しながら適宜図３、図６、図７、図１３を参照して第３の実施形態に係る燃料取扱装置１について説明する。本発明に係る燃料取扱装置１の全体構成は前記した第１の実施形態の図１と同じ構成であり、重複する説明を省略する。図１１は、第３の実施形態に係わる料取扱装置のつかみ具の下に吊り下げる破損燃料取扱具の概略構造図である。
本実施形態における破損燃料取扱具３０Ｃは、図１に示した燃料取扱装置１のつかみ具１２のフックでケーシング（荷重受け手段）３１Ｃのケーシング天板３１ｂの上面側に設けられたハンドル（荷重受け手段、ハンドル部）３１ａをつかまれた懸垂され用いられる。
本実施形態における破損燃料取扱具３０Ｃが第１実施形態における破損燃料取扱具３０Ａと異なる点は、突起駆動部４３が突起駆動部（駆動手段）４５に置き換わり、第１実施形態における吊り下げ棒３２ａがその軸心周りに９０度回転駆動可能なのに対し、本実施形態における吊り下げ棒（吊り下げ手段）４０ａは回転しない点である。その代わり、吊り下げ棒４０ａの下端部の突起部駆動端部４０ｂの可動突起部（突起部）４０ｄ（図１３（ａ）参照）がワイヤ（駆動手段）４５ｃ（図１２（ａ）参照）により牽引され燃料集合体３側に揺動して展開する。

破損燃料取扱具３０Ｃは、主に平面視が正方形の箱体のケーシング３１Ｃとケーシング３１Ｃから下方に燃料集合体３の軸方向長さよりやや長めにケーシング３１Ｃの下面から下方に延びた４本の吊り下げ棒４０ａで構成された燃料集合体吊り下げ部４０、２本のスクリュー軸３４及び２本の案内棒３５の下端に接続された拘束ボックス３３を含んで構成されている。吊り下げ棒４０ａの下端には突起部駆動端部４０ｂ（図１１参照）が設けられている。
ケーシング３１Ｃは、正方形断面の四角筒のケーシング側板３１ｃで四周を囲まれ、上からケーシング天板３１ｂ、ケーシング天板３１ｂと区画板３１ｄとの間の拘束ボックス駆動部４１、区画板３１ｄと区画板３１ｆとの間の突起駆動部４５、区画板３１ｆの下方の転倒防止部４４から構成されている。

拘束ボックス駆動部４１の構成は第１の実施形態と同じであり、同じ符号を付し重複する説明を省略する。
図１２（ａ）は、図１１における突起駆動部のＫ−Ｋ矢視平面図、（ｂ）は、図１１における燃料集合体吊り下げ部のＭ−Ｍ矢視平面図である。図１３（ａ）は、図１１におけるＸ部拡大斜視図、（ｂ）は、（ａ）の内方側からみた側面図である。

図１１における突起駆動部４５の縦断面図は、図１２（ａ）におけるＯ−Ｏ矢視縦断面図である。突起駆動部４５は、空気圧で正逆転可能に回転駆動される減速ギヤ組み込みのエアモータ４５ａ、エアモータ４５aの出力軸に駆動されるプーリ（駆動手段）４５ｂ、プーリ４５ｂに巻回された４本のワイヤ４５ｃ、各ワイヤ４５ｃを１本ずつ案内する導管４５ｄが配置されている。導管４５ｄは、プーリ４５ｂから繰り出される４本のワイヤ４５ｃを１本ずつに分岐し、４本の吊り下げ棒４０ａを固定している各固定部材４５ｆの近傍にそれぞれ伸び、更に転倒防止部４４を下方に貫通し、それぞれの吊り下げ棒４０ａの近傍に開口し、ワイヤ４５ｃを吊り下げ棒４０ａの軸方方向に沿わすように誘導するとともに、ワイヤ４５ｃのたるみや引っ掛かりを防止する。これにより、１個のプーリ４５ｂにより４本のワイヤ４５ｃを同じ長さだけ繰り出したり、巻き込んだりすることが可能である。

なお、エアモータ４５ａ、プーリ４５ｂを区画板３１ｆで支持固定する支持構造については図の記載を省略してある。
エアモータ４５ａには、回転数検出センサ（図示せず）が組み込まれており、プーリ４５ｂを正転又は逆転して回転駆動によりワイヤ４５ｃの巻き取り長さ、巻き戻し長さを横行台車１０（図１参照）に積載された前記した破損燃料取扱制御装置（符号省略）で制御されるようになっている。

区画板３１ｆの上面側に設けられた固定部材４５ｆにより吊り下げ棒４０ａが溶接固定され、吊り下げ棒４０ａの中心軸は、図１２（ａ）に示すように平面視が正方形の突起駆動部４５の４辺の長さ方向の中央部分にほぼ位置するように配置され、図１２（ｂ）に示すように吊り下げ棒４０ａが燃料集合体３のチャンネルボックス３ｃの４辺の長さ方向のほぼ中央部の直外側に位置するように配置されている。
図１１に示した燃料集合体吊り下げ部４０の縦断面では、図１２（ｂ）における手前側に位置する吊り下げ棒４０ａ、スクリュー軸３４、案内棒３５を省略して示してある。
ちなみに、区画板３１ｄ，３１ｆに加わる上下方向の荷重は、ケーシング側板３１ｃを介してケーシング天板３１ｂに伝えられ、更にハンドル３１ａに最終的に伝えられる。

図１２（ｂ）に示すように拘束ボックス３３は、第１の実施形態における図５と同じ構成であり、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、図５の説明における吊り下げ棒３２ａを吊下げ棒４０ａに読み替え、吊下げ棒４０ａに沿ってワイヤ４５ｃが軸方向に沿って配置されている点が異なる。

次に図１３（ａ），（ｂ）を参照しながら突起部駆動端部４０ｂの詳細な構成について説明する。図１３（ａ）は、図１１におけるＸ部拡大斜視図、（ｂ）は、（ａ）の内方側からみた側面図である。

図１２（ｂ）に示すように吊下げ棒４０ａの下部近傍は、拘束ボックス本体（拘束手段）３３ａの保持枠３３ｂを挿通して保持され、更に下端は、図１３（ａ）に示すようにチャンネルボックス３ｃの側面方向に沿った水平方向の両面が平面４０ｃになっており、平面４０ｃに垂直に軸孔が穿孔されている。この軸孔に両端にフランジ４０ｅ１，４０ｅ２を有する回転軸４０ｅが挿通され、スペーサ円盤４０ｇを介材させて可動突起部４０ｄを回動可能に保持している。回転軸４０ｅのフランジ４０ｅ１側には、図１３（ａ）の手前側から見て右巻きにねじりコイルばね４０ｆが巻回され、その手前側の一端部４０ｆ１が可動突起部４０ｄの内方側に引っ掛けられ、その他端部４０ｆ２が吊下げ棒４０ａの下端の外方側に引っ掛けられている。その結果、可動突起部４０ｄは、ねじりコイルばね４０ｆにより吊下げ棒４０ａの軸方に上方になるように付勢されている。

吊下げ棒４０ａの軸方向に沿ってワイヤ４５ｃが配設されており、可動突起部４０ｄに対向する平面４０ｃに案内枠４０ｃ１が設けられ、その枠内を挿通して、スペーサ円盤４０ｇの外周面に沿って内方側に誘導され、可動突起部４０ｄが上方を向いている状態での内方側で、かつ回転軸４０ｅより下方に設けられた案内枠４０ｄ１を挿通して回転軸４０ｅより上方の可動突起部４０ｄの内方側面に固定接続されている。
ここで、スペーサ円盤４０ｇは、外周面の軸方向断面形状が溝を有する形状であることがワイヤ４５ｃをその外周に沿って配設誘導する上で好ましい。
また、可動突起部４０ｄの外方側には吊下げ棒４０ａに延出するストッパ部材（突起部）４０ｈが一体に設けられ、ワイヤ４５ｃが牽引され可動突起部４０ｄが内方側に９０度揺動したとき、吊下げ棒４０ａの外方側の面に当接して、可動突起部４０ｄがそれ以上回動しないように機能する。
エアモータ（駆動手段）４５ａがワイヤ４５ｃを所定量牽引すると前記したように可動突起部４０ｄが内方側に９０度揺動して開き、エアモータ４５ａが逆回転してワイヤ４５ｃを緩めると可動突起部４０ｄは、ねじりコイルばね４０ｆにより吊下げ棒４０ａの軸方に沿うように上方に揺動する。

本実施形態における破損燃料取扱具３０Ｃによる使用済燃料貯蔵ラック２０に格納された燃料集合体３の取扱手順は、図６、図７に示した第１の実施形態における手順とほぼ同じであるが、異なる点は図６（ｄ）の状態で吊り下げ棒４０ａの下端の可動突起部４０ｄを燃料集合体３の下部タイプレート３ｂの斜面部３ｂ１に当接するようにするためエアモータ４５ａでワイヤ４５ｃを所定量牽引し、可動突起部４０ｄを内方側に９０度揺動して開く。その後、破損燃料取扱具３０Ｃを上方にわずかに引き上げて、可動突起部４０ｄを斜面部３ｂ１に当接させる点である。
そして、可動突起部４０ｄで燃料集合体３の荷重を受け、その荷重は回転軸４０ｅ及びストッパ部材４０ｈにより吊り下げ棒４０ａに伝達され、更に、ケーシング３１Ｃから燃料つかみ装置１１に伝達される。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に燃料集合体３の荷重を下部タイプレート３ｂから結合燃料棒を介して上部タイプレート３ａに伝達する結合燃料棒を含む燃料棒が破損又はその被覆管の強度が劣化し、上部タイプレート３ａのハンドル３ａ１で荷重を懸垂できない燃料集合体３に対して、上部タイプレート３ａをつかみ具１２で把持して懸垂できない場合でも本実施形態の破損燃料取扱具３０Ｃを用いた燃料取扱装置１により安全に移動することができる。

本実施形態における燃料取扱装置１に用いられる破損燃料取扱具３０Ｃの突起部駆動部４５の構成、吊り下げ棒４０ａと可動突起部４０ｄの構成は、第２の実施形態における破損燃料取扱具３０Ｂの突起部駆動部４３及び吊り下げ棒３８ａと突起部３８ｂの代替として組み合わせることもできる。

１ 燃料取扱装置
２ 原子炉圧力容器
３ 燃料集合体
３ａ 上部タイプレート
３ａ１ ハンドル
３ｂ 下部タイプレート
３ｂ１ 斜面部（燃料集合体の下部）
３ｂ２ 冷却材入口部
３ｂ３ ガイドノーズ
３ｃ チャンネルボックス
３ｄ チャンネルファスナ
３ｅ スペーサ
４ 燃料貯蔵容器
５ 原子炉ウェルプール
６ オペレーティングフロア
７ 走行レール
８ 走行台車
９ 横行レール
１０ 横行台車
１１ 燃料つかみ装置
１１ａ マスト
１２ つかみ具
２０ 使用済燃料貯蔵ラック
２１ 角管
２２，２４Ａ，２４Ｂ 水ギャップ
２３ 支持孔
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 破損燃料取扱具
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ ケーシング（荷重受け手段）
３１ａ ハンドル（荷重受け手段、ハンドル部）
３１ｂ ケーシング天板
３１ｃ ケーシング側板
３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ 区画板
３２，３８、４０ 燃料集合体吊り下げ部
３２ａ，３８ａ，４０ａ 吊り下げ棒（吊り下げ手段）
３２ｂ，３８ｂ 突起部
３３ 拘束ボックス（拘束手段）
３３ａ 拘束ボックス本体（拘束手段）
３３ｂ，３９ｂ 保持枠（拘束手段）
３４ スクリュー軸
３５ 案内棒
３７ 接触センサ
３８ｃ くびれ部
３８ｄ 段差部
３９ 拘束枠（拘束手段）
３９ａ 拘束枠本体（拘束手段）
４０ｂ 突起部駆動端部
４０ｃ 平面
４０ｃ１ 案内枠
４０ｄ 可動突起部（突起部）
４０ｄ１ 案内枠
４０ｅ 回転軸
４０ｅ１ フランジ
４９ｆ ねじりコイルばね
４０ｆ１ 一端部
４０ｆ２ 他端部
４０ｇ スペーサ円盤
４０ｈ ストッパ部材（突起部）
４１ 拘束ボックス駆動部
４１ａ エアモータ
４１ｂ 出力軸
４１ｃ 軸受け
４１ｄ 駆動歯車
４１ｅ 被駆動歯車
４１ｆ，４１ｇ 軸受け
４２Ａ，４２Ｂ 案内管
４３ 突起駆動部（駆動手段）
４３Ａ 上室
４３Ｂ 下室
４３ａ エアシリンダ（駆動手段）
４３ｂ 駆動軸（駆動手段）
４３ｃ ラック部（駆動手段）
４３ｄ ピニオン歯車（駆動手段）
４３ｅ 回転軸（駆動手段）
４３ｆ ストッパ棒
４３ｇ１，４３ｇ２ ストッパ受け
４３ｈ１，４３ｈ２ ラッチ機構
４３ｉ 駆動歯車
４３ｋ 被駆動歯車
４３ｍ，４３ｎ，４３ｐ 軸受け（駆動手段）
４４ 転倒防止部（転倒防止手段）
４４ａ 窪み部
４５ 突起駆動部
４５ａ エアモータ（駆動手段）
４５ｂ プーリ（駆動手段）
４５ｃ ワイヤ（駆動手段）
４５ｄ 導管
４５ｆ 固定部材

Claims (3)

1. 燃料集合体を移送する燃料取扱装置であって、
   前記燃料集合体の側面外方から前記燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂する複数の棒状の吊り上げ手段と、
   前記吊り上げ手段の下端に設けられ、前記燃料集合体の下部を下方から引っ掛ける突起部と、
   前記突起部を前記燃料集合体の下部に差し込む駆動手段と、
   前記吊り上げ手段が、前記燃料集合体の下部と取り合ってその荷重を懸垂した状態において、前記吊り上げ手段の下端が前記燃料集合体の軸線の径方向外方側にずれないように拘束する拘束手段と、
   前記燃料集合体の上部を周方向から支え、前記吊り上げ手段から転倒しないようにする転倒防止手段と、
   前記吊り上げ手段の荷重を受ける荷重受け手段と、を備えることを特徴とする燃料取扱装置。
2. 更に、走行レール上を走行する走行台車と、
   前記走行台車上に設けられた横行レール上を横行可能なように設けられた横行台車と、
   前記横行台車上に設置されて下方に懸垂され、伸縮可能なマストと、
   前記マストの下端に設けられたつかみ具と、を備え、
   前記つかみ具で前記荷重受け手段の上部のハンドル部をつかむことを特徴とする請求項１に記載の燃料取扱装置。
3. 使用済燃料貯蔵ラックに格納された破損した前記燃料集合体を取り扱うことを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の燃料取扱装置。

Images