JP2013543115A - 原子炉の構成要素交換システム - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】ＣＲＤＭ等の原子炉の構成要素（８）を設置又は取外すためのシステム（６）は、構成要素を保持及び支持するように構成されたリフト組立体（８８）と、リフト組立体に連結され該リフト組立体及び構成要素を立上り装置の長さ方向に選択的に移動させるように構成された第１の駆動装置（８２、８４、８６）と、を有する立上り装置（２０）と、原子炉の容器下方エリア（２）に沿って移動可能であり、枢動機構（５４、６２、６４、６８）を有する移送カート（１８）と、を含む。立上り装置は枢動機構と選択的に係合可能であり、枢動機構が立上り装置を水平位置から垂直位置に選択的に回転させるように構成されている。また、立上り装置は、立上り装置の長手方向の軸に平行な方向に立上り装置を移送カートに対して選択的に移動させるように構成された第２の駆動装置（１１０、１１２、１１４）も含むことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子炉容器に関し、具体的には、制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ：control rod drive mechanism）等の原子炉容器の構成要素の設置、取外し及び／又は交換を簡略化し容易にするために使用可能なシステムに関する。

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）においては、原子炉容器内に多数の制御棒が設けられ、各制御棒は多数の（例えば４つの）原子燃料の束の間に位置する。ＢＷＲのパワー出力は、燃料の束中の制御棒の上昇位置によって制御される。各制御棒の位置は、ＢＷＲ容器内で制御棒を選択的に上昇及び降下させる制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ）によって制御される。

ＣＲＤＭのシール等の一部の構成要素は、経時的に摩耗する。このため、時々ＢＷＲ容器の１つ以上のＣＲＤＭを交換する必要がある。しかしながら、全てのＢＷＲ発電所が同一に設計及び構成されているわけではない。このため、種々の発電所の設計及び構成に対応する柔軟性を有する、ＢＷＲ等の原子炉容器においてＣＲＤＭ又は他の構成要素の設置、取外し及び／又は交換を簡略化し容易にするシステムに対する要望がある。

一実施形態において、ＣＲＤＭ等の原子炉の構成要素を設置又は取外しするためのシステムが提供されるが、該システムは、構成要素を保持及び支持するように構成されたリフト組立体と、リフト組立体に連結されリフト組立体及び構成要素を立上り装置の長さに沿って選択的に移動させるように構成された第１の駆動装置と、を有する立上り装置と、原子炉の容器下方エリアに沿って移動可能であり、枢動機構を有する移送カートとを含み、立上り装置が枢動機構と選択的に係合可能であり、枢動機構が立上り装置を水平位置から垂直位置に選択的に回転させるように構成されている。また、例示的な実施形態において、立上り装置は、立上り装置の長手方向の軸に平行な方向に立上り装置を前記移送カートに対して選択的に移動させるように構成された第２の駆動装置を含む。

別の実施形態において、原子炉の構成要素を上昇及び降下させるための装置が提供されるが、該装置は、構成要素を保持及び支持するように構成されたリフト組立体と、リフト組立体に連結されリフト組立体及び構成要素を装置の長さに沿って選択的に移動させるように構成された駆動装置と、を含み、駆動装置は、送りねじと、送りねじを回転させるために送りねじの第１の端部に作動的に連結されたモータと、送りねじに連結されたナット筐体と、ナット筐体に連結された第１の滑車と、第１の滑車及びリフト組立体に連結されたケーブルと、を含み、モータによる送りねじの回転によって、ナット筐体の送りねじに沿った移動及びリフト組立体の立上り装置の長さに沿った移動が可能になる。

本発明の上記及び他の目的、特性、及び特徴、並びに構造の関連要素及び部品の組み合わせの作動方法、機能及び製造の経済性は、添付図面を参照して以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮することで更に明らかとなろう。図面は全て本明細書の一部を形成し、同様の参照番号は様々な図面において対応する部分を表す。しかしながら、図面は例示及び記述目的だけのものであり、本発明の範囲を規定するものとしては意図されていないことが明瞭に理解されよう。本明細書及び特許請求の範囲において用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈によって明らかにそうではないと述べられていない限り、複数も含むものとする。

添付図面と関連付けて以下の好適な実施形態の説明を読むことから、本発明を更に理解することができる。

本発明の例示的な実施形態に従った構成要素交換システムを示すＢＷＲの容器下方エリアの概略図である。 図１の構成要素交換システムの移送カートの例示的な実施形態の正面等角図である。 図２の移送カートの一部を形成するカート装置の例示的な実施形態の正面等角図である。 図２の移送カートの一部を形成する移行組立体の例示的な実施形態の正面等角図である。 図２の移送カートの一部を形成する移送駆動装置の例示的な実施形態の正面等角図である。 図１の構成要素交換システムの立上り装置の例示的な実施形態の正面等角図である。 図１の構成要素交換システムの立上り装置の例示的な実施形態の分解組立図である。 図６及び図７の立上り装置の一部を形成するリフト組立体の等角図である。 図６及び図７の立上り装置の下端の等角図であり、これによって保持されているＣＲＤＭを示す。 図６及び図７の立上り装置の一部を形成する立上り装置トロリーの等角図である。 移送カートに連結された立上り装置を示す等角図である。 移送カートによる立上り装置の回転を示す側面図である。 本発明の構成要素交換システムの立上り装置の転送バーへのＣＲＤＭの移送及びその後の拡張部材を用いたＣＲＤＭの上昇を示す概略図である。 本発明の構成要素交換システムの立上り装置の転送バーへのＣＲＤＭの移送及びその後の拡張部材を用いたＣＲＤＭの上昇を示す概略図である。 本発明の構成要素交換システムの立上り装置の転送バーへのＣＲＤＭの移送及びその後の拡張部材を用いたＣＲＤＭの上昇を示す概略図である。 図１の構成要素交換システムの案内カートの例示的な実施形態の等角図である。 図１６の案内カートに連結されたＣＲＤＭを支持する図６及び図７の立上り装置を示す等角図である。 本発明の代替的な実施形態に従った代替的なＣＲＤＭリフト機構を用いた立上り装置の等角図である。 本発明の代替的な実施形態に従った代替的なＣＲＤＭリフト機構を用いた立上り装置の等角図である。

例えば、上、下、左、右、上方、下方、前、後、及びそれらの派生物であるがこれらに限定されない、本明細書において用いる方向についての用語は、図面に示す要素の配向に係るものであり、明示的に言及しない限り特許請求の範囲を限定するものではない。

本明細書において用いる場合、２つ以上の部品又は構成要素が共に「連結されている」という記述は、それらの部品が直接に又は１つ以上の中間部品又は構成要素を介してつながれている又は共に動作することを意味するものである。

本明細書において用いる場合、２つ以上の部品又は構成要素が相互に「係合する」という記述は、それらの部品が直接に又は１つ以上の中間部品又は構成要素を介して相互に力を作用させることを意味するものである。

本明細書において用いる場合、「多数」という言葉は、１又は１よりも大きい整数（即ち複数）を意味する。

図１は、ＢＷＲの容器下方のコンベア装置４を含む容器下方エリア２の概略図であり、例えばＣＲＤＭ８のようなＣＲＤＭ（又は上昇及び／又は降下させなければならないＢＷＲの別の構成要素）の取外し及び交換に使用可能な、本発明の例示的な実施形態による構成要素交換システム６を示す。ＢＷＲにおいて、原子炉容器は、各々がＣＲＤＭ８を収容する多数のＣＲＤＭ案内管１０を収容する下部ヘッドを有する。各ＣＲＤＭ８は、ＣＲＤＭ案内管１０とＣＲＤＭ８との間のフランジとフランジの接続部において多数のボルトによって定位置に保持される。図示する実施形態におけるコンベア装置４は、１対の上部レール１２及び１対の下部レール１４を含み、これらはそれぞれ、本明細書の他の箇所に記載するように、その上を移動可能に構成要素交換システム６の構成要素を支持する。代替的な容器下方エリアにおける代替的なコンベア装置は上部レール１２のみを含む場合がある。かかる代替的な容器下方エリアも、本明細書において詳細に記載する本発明の様々な態様及び原理を採用することができる。

構成要素交換システム６は４つの主な構成要素を含む。それらのうち３つを図１に示し、第４のものを図１５に示す。具体的には、図１に示すように、構成要素交換システム６は、案内カート１６、移送カート１８、及び立上り装置２０を含む。構成要素交換システム６は更に、延長支柱２２（図１５）を含む。構成要素交換システム６のこれらの個々の構成要素の各々の構造、機能、及び動作の詳細な説明は以下で行う。しかしながら、これらの個々の構成要素の各々を詳細に説明する前に、構成要素交換システム６の全体的な動作について簡単に説明する。

図１を参照すると、移送カート１８はコンベア装置４の上部レール１２により支持され且つこれに沿って移動可能である。詳細に述べると、移送カート１８は移行駆動機構を含むが、これは線形動作によって、移送カート１８にその一部として枢動自在に装着された旋回機構を選択的に旋回させることができる。更に、案内カート１６及び立上り装置２０の双方は、コンベア装置４の下部レール１４によって支持され、これに沿って移動可能である。立上り装置２０は、ＣＲＤＭ８を保持して支持するように構成されている。原子炉容器のＣＲＤＭ案内管１０内に設置されるＣＲＤＭ８を支持する立上り装置２０は、案内カート１６によって容器下方エリア２の適切な位置に送り出される。更に具体的には、ＣＲＤＭ８を支持する立上げ装置２０は案内カート１６に連結され、案内カート１６は立上り装置２０を下部レール１４に沿って定位置に移動させる。立上り装置２０の受容部分は、移送カート１８の旋回機構と固く係合するように構成されており、移送カート１８に対して立上り装置２０が水平位置から（図１に示す）垂直位置に回転可能なように、立上り装置２０を移送カート１８にロックする。

また、立上り装置２０は２つの別個の駆動機構を含む。立上り装置２０の第１の駆動機構は、ＣＲＤＭ８を選択的に上昇及び降下させるために、立上り装置２０内でその長手方向の軸に沿ってＣＲＤＭ８を移動させることができる。立上り装置２０の第２の駆動機構は、ＣＲＤＭ８を保持するように構成された立上り装置２０の部分を移送カート１８に対して立上り装置２０の長手方向の軸に平行な方向に移動させるように動作可能である。その結果、ＣＲＤＭ８を保持するように構成された立上り装置２０の部分を移送カート１８に対して移動させることができるため、上述の如く立上り装置２０を水平位置から垂直位置に回転させながら、立上り装置２０の重心の位置を選択的に調整可能である。更に、一旦立上り装置２０が垂直位置に来ると、必要な場合に第２の駆動機構により、原子炉の下方領域においてコンベア装置４の下方に位置する障害物の上方で立上り装置２０を上昇及び降下させることができる。適当なＣＲＤＭ案内管１０の下に来ると、立上り装置２０の第１の駆動機構を用いてＣＲＤＭ８をＣＲＤＭ案内管１０内に上昇させる。具体的には、例示的な実施形態において、最初にＣＲＤＭ８を第１の駆動機構によって立上り装置２０の上部でＣＲＤＭ案内管１０の下の位置に移動させる。次いで、ＣＲＤＭ８をその位置に保持した状態で第１の駆動機構を降下させ、延長支柱２２を立上り装置２０に設置する。次いで、第１の駆動機構により、延長支柱２２を上昇させ、従ってＣＲＤＭ８をＣＲＤＭ案内管１０内に上昇させる。さらなる上方移動が必要な場合、第２の駆動機構を用いて上述のように立上り装置２０を上昇させることができる。構成要素交換システム６を用いてＣＲＤＭ案内管１０からＣＲＤＭ８を取外すには、上述したステップを逆に行う。

構成要素交換システム６の全体的な動作について概ね説明したので、構成要素交換システム６の主な構成要素の各々、即ち案内カート１６、移送カート１８、立上り装置２０、及び延長支柱２２について以下図２乃至図１７を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明の例示的な実施形態による移送カート１８の正面等角図である。移送カート１８は２つの主な構成要素を含む。即ち、カート装置２４（図３）及び移行組立体２６（図４）である。図３から分かるように、カート装置２４は、（平坦な上部レール１２上で移動可能なように構成されている）多数の平らなホイール３０を支持する第１のホイール組立体２８と、（山形上部レール１２上で移動可能なように構成されている）多数の溝付きホイール３４を支持する第２のホイール組立体３２と、を含む。第１のホイール組立体２８及び第２のホイール組立体３２は、横方向ブレイス材３６によって相互に連結されている。第１のホイール組立体２８及び第２のホイール組立体３２は各々、調整板３８及び移行組立体を持ち上げる送りねじ４０を含む。

図４を参照すると、移行組立体２６は、第１の旋回アーム収容部材４４を支持する第１の側板組立体４２及び第２の旋回アーム収容部材４８を支持する第２の側板組立体４６を含む。第１の側板組立体４２及び第２の側板組立体４６は、連結板５０によって相互に連結され補強される。第１の側板組立体４２及び第２の側板組立体４６に装着アーム５２が取付けられている。移行組立体２６の高さを立上り装置２０を受容する適切な高さに調整することができるように、装着アーム５２は調整板３８上にあって、ボルトによって移行組立体２６を定位置に保持する。各装着アーム５２は、夫々２つのボルトを受容するためのスロットを有する。スロットはまた、立上り装置２０を受容するように心合させるために、移行組立体２６の側部対側部の位置決めを可能とする。移行組立体２６は更に、第１の旋回アーム収容部材４４及び第２の旋回アーム収容部材４８に装着されてこれらによって支持される移送駆動装置５４（図５）を含む。移送駆動装置５４は、ジャッキねじ組立体５８に連結されてこれに回転力を与えるモータ５６を含む。ジャッキねじ組立体５８には装着ブラケット６０が連結されている。また、移行組立体２６は、クイック・ピンによって装着ブラケット６０に連結される駆動インタフェース６２も含む。受容スロット６６を含む第１の枢動アーム６４の第１の端部が駆動インタフェース６２に連結され、その中間点が第１の側板組立体４２に取付けられたブラケット７６に枢動可能に装着されている。同様に、受容スロット７０を含む第２の枢動アーム６８の第１の端部が駆動インタフェース６２に連結され、その中間点が第２の側板組立体４６に取付けられたブラケット７６に枢動可能に装着されている。その結果、移送駆動装置５４は、モータ５６及びジャッキねじ組立体５８によって駆動されると、第１及び第２の枢動アーム６４、６８を、それらが第１の側板組立体４２及び第２の側板組立体４６に連結されている軸を中心として回転させることができる。

再び図２を参照すると、移行組立体２６はカバー７２及びカメラ７４も含む。カメラ７４によって、遠隔のオペレータは、本明細書において詳細に記載するような立上り装置２０の動作を観察することができる。

図６は、本発明の例示的な実施形態による立上り装置２０の正面等角図であり、図７はその分解組立図である。立上り装置２０は、この立上り装置２０の主要な構造支持部材として機能する基板７８を含む。基板７８の第１の側部に第１のレール・組立体８０が連結されている。第１のレール組立体８０は送りねじ８２を含むが、これは第１のレール組立体８０の上端に連結された第１のモータ８４によって駆動される。例示的な実施形態では、送りねじ８２は直径１インチ（２．５４ｃｍ）、１インチ当たり５回転の送りねじであり、第１のモータ８４はブラシレス直流モータである。別例として、送りねじ８２をエア・モータ、エア・レンチ、バッテリ駆動式ドリル、又は手で駆動することができる。また、例示的な実施形態において、第１のモータ８４は７：１ギア・ボックスを介して送りねじ８２を駆動する。また、第１のレール組立体８０は（送りねじナット筐体の形態の）連結器８６を含み、送りねじ８２が第１のモータ８４によって駆動される（回転される）と連結器８６が送りねじ８２を上方及び下方に移動するように、連結器８６は送りねじ８２に作動的に連結されている。

立上り装置２０は更にリフト組立体８８を含むが、これは立上り装置２０に設けられたＣＲＤＭ８を保持、支持、及び上昇／降下させるように構成されている。より具体的には、連結器８６が上述のように上方及び下方に移動されるとリフト組立体８８及びそれによって保持されているＣＲＤＭも送りねじ８２を上方及び下方に移動するように、連結器８６がリフト組立体８８に連結されている。リフト組立体８８の等角図である図８から分かるように、リフト組立体８８は、基部９０及び基部９０に連結された第１及び第２の支持アーム９２、９４を含む。各支持アーム９２、９４は、図９に示すようにＣＲＤＭ８の下部の円筒形端部を受容し且つ保持するように構成された支持部９６、９８に連結されている。図９から分かるように、例示的な実施形態では、カバー・フランジ・ロック１００によりＣＲＤＭ８をリフト組立体８８に固定する（カバー・フランジ・ロック１００のロック機構１０４は、各支持部９６、９８に設けられた穴１０２を通して受容される）。以下で説明する第１のレール組立体８０及び第２のレール組立体１０８に沿ったリフト組立体８８の移動を容易にするように、基部９０の各側面にホイール１０６が設けられている。

第２のレール組立体１０８は基板７８の第２の側部に連結されている。第２のレール組立体１０８は、このレール組立体１０８の上端に連結された第２のモータ１１２によって駆動される送りねじ１１０を含む。例示的な実施形態では、送りねじ１１０は直径１インチ、１インチ当たり５回転の送りねじであり、第２のモータ１１２はブラシレス直流モータである。また、例示的な実施形態では、第２のモータ１１２は１０：１ギア・ボックスを介して送りねじ１１０を駆動する。また、第２のレール組立体１０８は（送りねじナット筐体の形態の）連結器１１４を含み、送りねじ１１０が第２のモータ１１２によって駆動される（回転される）と連結器１１４が送りねじ１１０を上方及び下方に移動するように、連結器１１４は送りねじ１１０に作動的に連結されている。

立上り装置２０は更に立上りトロリー１１６を含む。連結器１１４が上述のように上方及び下方に移動させられると立上りトロリー１１６も送りねじ１１２を上方及び下方に移動するように、連結器１１４は立上りトロリー１１６に取付けられている。立上りトロリー１１６の等角図である図１０から分かるように、立上りトロリー１１６は基部１１８及び各々がフランジ１２２、１２６を夫々有する側板１２０、１２４を含む。フランジ１２２、１２６は、移送カート１８の第１及び第２の枢動アーム６４、６８の受容スロット６６、７０に受容され、堅固に保持されるように構成されているが、これは、本明細書の他の箇所で説明するように、立上り装置２０を移送カート１８に堅固に連結して、ＣＲＤＭ８の設置及び取外しの際に移送カート１８が立上り装置２０を水平位置と垂直位置との間で（移送駆動装置５４によって）回転させることができるようにするためである。図１１は、上述したように水平位置にある、移送カート１８に連結された立上り装置２０を示す等角図であり、図１２は、上述したように移送カート１８によって垂直位置に回転された後の立上り装置２０を示す等角図である（図示を容易にするため、図１１及び図１２にコンベア装置４は示していない）。基部１１８の各側部にホイール１２８を設けて、第１及び第２のレール組立体８０及び１０８に沿った立上りトロリー１１６の移動を容易にする。

再び図６及び図７を参照すると、立上り装置２０は更に、第１及び第２のレール組立体８０、１０８の上端に枢動可能に取付けられた転送バー１３０を含む。転送バー１３０の機能は、ＣＲＤＭ８がリフト組立体８８によって立上り装置２０の上部に上昇した後これを保持及び支持することであり、これによってその後リフト組立体８８を降下させて延長支柱２２を受容することが可能となる。このプロセスを図１３乃至図１５に示す。図１５から分かるように、延長支柱２２は基板１３２、主支柱１３４、及び支持バケット１３６を含む。支持バケット１３６は主支柱１３４に回転可能に取付けられている。延長支柱をリフト組立体８８によって上昇及び降下できるように、基部１３２はリフト組立体８８によって受容され支持されるように構成されている。支持バケット１３６は、ＣＲＤＭ８の下端を受容し支持するように構成されている。（本明細書の他の箇所で記載したように駆動される）リフト組立体８８を用いて更に延長支柱２２を持上げることによって、ＣＲＤＭ８を関連のＣＲＤＭ案内管１０内へ完全に持ち上げ、ＣＲＤＭ８とＣＲＤＭ案内管１０のフランジ同士を係合させることができる。次いで延長支柱２２を降下させて取外し、立上り装置２０を回転して水平位置に戻し、移送カート１８から取外すことができる。更に、例示的な実施形態では、延長部材２２は、支持バケット１３６に回転可能に取付けられた第１及び第２のボルト支持部材１３８、１４０をも含む。図示する限定的ではない実施形態において、第１及び第２のボルト支持部材１３８、１４０は支持バケット１３６の対向する側部に位置する。ボルト支持部材１３８、１４０は、ＣＲＤＭ８及びＣＲＤＭ案内管１０のフランジに挿入される第１の２つのボルト１４２（及びワッシャ）を保持するように構成されているが、これはＣＲＤＭ８を設置する（一人又は）複数の作業員にとって極めて便利なことである。また、主支柱１３４の各端部に、基板１３２及び支持バケット１３６に取付けられる球面ロッドベアリングが設けられて、立上り装置２０とＣＲＤＭ管フランジとの間のずれを補償する。

図６及び図７から分かるように、例示的な実施形態の立上り装置２０は、上部及び下部安定化バー１４４、１４６も含む。上部及び下部安定化バー１４４、１４６は、ＣＲＤＭ８がＣＲＤＭ案内管１０に実際に挿入される前にこれを心合状態に保持する。

最後に、上述したように、原子炉容器のＣＲＤＭ案内管１０に設置されるＣＲＤＭ８を支持する立上り装置２０は、案内カート１６によって容器下方エリア２の適切な位置に送り出される。図１６は案内カート１６の等角図であり、図１７は案内カート１６に連結されたＣＲＤＭ８を支持する立上り装置２０を示す等角図である。案内カート１６はホイール１５０が取付けられたフレーム１４８を含むが、ホイール１５０は、以下で説明するようにコンベア装置４の下部レール１４に沿って案内カート１６を移動できるように構成されている。更に、立上り装置２０はホイール１６０を含むが、これは以下で説明するようにコンベア装置４の下部レール１４に沿って立上り装置２０を移動できるように構成されている。フレーム１４８の前端は、ＣＲＤＭ８（図１７）の上端を受容し保持するように構成されたＣＲＤＭ支持エリア１５２を含む。ＣＲＤＭロック機構１５４は、ＣＲＤＭ８を案内カート１６に固定するために、ＣＲＤＭ８にフィットし、ボルト１５６によってフレーム１４８に着脱可能に固定できるように構成されている。フレーム１４８の後端は円形留め具１５８を含むが、これによって案内カート１６にウインチ駆動ケーブル（図示せず）を取付けることができ、案内カート１６及び（図１７に示すように）案内カート１６に取付けたＣＲＤＭ８を支持する立上り装置２０をコンベア装置４の下部レール１４に沿って移動させて、立上り装置２０を本明細書の他の箇所において例示的な限定的ではない実施形態で述べた如く移送カート１８と係合させることが可能となる。

図１８及び図１９は、例えば立上り装置２０又はその一部（例えばＣＲＤＭリフト部分）の代わりに構成要素交換システム６において使用可能である代替的なＣＲＤＭリフト機構を用いた代替的な立上り装置１６２の等角図である。立上り装置１６２は、筐体１６８に取付けられたレール１６４、１６６を含む。リフト組立体１７０がレール１６４、１６６を上方及び下方に移動できるように、レール１６４、１６６にリフト組立体１７０が連結される。リフト組立体１７０は、その対向する側部に１組のホイール１７４を有し、ＣＲＤＭ８を保持及び支持するように構成された支持部１７２を含む。ホイール１７４の各組は、夫々レール１６４、１６６内で受容されこれに沿って移動するように構成されている。図１８及び図１９から分かるように、立上り装置１６２は、レール１６４、１６６に沿ってリフト組立体１７０を上昇及び降下させるために用いられるケーブル１７６を含む。例示的な実施形態では、ケーブル１７６はVectran（登録商標）繊維等の合成繊維から作られる。更に具体的には、ケーブル１７６は一端がリフト組立体１７０の一端に取付けられている。ケーブル１７６は、一連の滑車１７８、１８０、１８２を経て、ケーブル１７６を固定する行き止まり場所１８４に通される。滑車１８２は送りねじナット筐体１８６に取付けられるが、これはモータ１９０により駆動される送りねじ１８８に連結されている。送りねじ１８８がモータ１９０によって回転され、送りねじナット筐体１８６が送りねじ１８８に沿って軸方向に上昇及び降下すると、ケーブル１７６のリフト組立体側端部が上昇及び降下し、これによってリフト組立体１７０及びＣＲＤＭ８（リフト組立体が保持していない場合もある）を上昇及び降下させる。ケーブル１７６は滑車１８２を回った後に行き止まりとなるので、ケーブル移動量は送りねじナット筐体１８６の走行量の２倍である。追加の駆動装置（図示せず）によって立上り装置１６２全体を上昇させるために、筐体１６８の外側に追加のレール（図示せず）を配置することも可能である。

従って、構成要素交換システム６は、ＢＷＲ等の原子炉容器におけるＣＲＤＭ又は他の構成要素の設置、取外し、及び／又は交換を簡略化し容易にするシステムを提供する。特に、ＣＲＤＭ及び立上り装置２０（又は立上り装置１６２）の何れか又は双方を選択的に上昇及び降下させることができる二重駆動立上り装置２０、並びに立上り装置２０を選択的に回転させることができる移送カート１８を含むことによって、構成要素交換システム６は、種々の発電所の設計及び構成に対応する柔軟性を提供する。

本発明の具体的な実施形態を詳細に説明したが、本開示の全体的な教示に鑑み、詳細において様々な変更及び変形を開発できることは当業者には認められよう。従って、開示した特定の実施形態は、添付の特許請求の範囲及び任意のすべての均等物の何れか及び全てが与えられる本発明の範囲に関して、限定するのではなく例示することのみを意図している。

Claims (25)

1. 原子炉の構成要素（８）を設置又は取外すためのシステム（６）であって、
   構成要素を保持及び支持するように構成されたリフト組立体（８８、１７０）と、リフト組立体に連結され該リフト組立体及び構成要素を立上り装置の長さ方向に選択的に移動させるように構成された第１の駆動装置（８２、８４、８６、１７８、１８０、１８２、１８６、１８８、１９０）と、を有する立上り装置（２０）と、
   原子炉の容器下方エリア（２）に沿って移動可能であり、枢動機構（５４、６２、６４、６８）を有する移送カートであって、立上り装置が枢動機構と選択的に係合可能であり、枢動機構が立上り装置を水平位置から垂直位置に選択的に回転させるように構成されている、移送カートと、
   を含む、原子炉の構成要素（８）を設置又は取外すためのシステム。
2. 立上り装置が、該立上り装置の長手方向の軸に平行な方向に立上り装置を移送カートに対して選択的に移動させるように構成された第２の駆動装置（１１０、１１２、１１４）を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 枢動機構が、１つ以上の枢動アーム（６４、６８）に作動的に連結された移送駆動装置（５４）を含み、前記１つ以上の枢動アームが、立上り装置の１つ以上の部分（１２２、１２６）と係合するように構成され、移送駆動装置（５４）が、前記１つ以上の枢動アームを選択的に回転させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. 第１の駆動装置が、送りねじ（８２）と、送りねじを回転させるために該さ前記送りねじに作動的に連結された第１のモータ（８４）と、送りねじ及びリフト組立体に連結された連結デバイス（８６）と、を含み、第１のモータによる送りねじの回転によって、連結デバイスを送りねじに沿って移動させるとともに、リフト組立体を立上り装置の長さ方向に移動させる、請求項１に記載のシステム。
5. 立上り装置が第１のレール組立体（８０）及び第２のレール組立体（１０８）を含み、リフト組立体が、第１のレール組立体に沿って移動するように構成された第１の１つ以上のホイール（１０６）と、第２のレール組立体に沿って移動するように構成された第２の１つ以上のホイール（１０６）と、を含む、請求項４に記載のシステム。
6. リフト組立体が、構成要素の一部を受容及び保持するように構成された１つ以上の支持部（９６、９８）を含む、請求項５に記載のシステム。
7. 容器下方エリアが、第１の上部レール（１２）及び第２の上部レール（１２）を有するレール・システムを含み、移送カートが、第１の上部レールに沿って移動するように構成された第１の１つ以上のホイール（３０）と、第２の上部レールに沿って移動するように構成された第２の１つ以上のホイール（３４）と、を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 立上り装置が、枢動機構と選択的に係合可能である立上りトロリーを含み、第２の駆動装置が、送りねじ（１１０）と、該送りねじを回転させるために送りねじに作動的に連結されたモータ（１１０）と、送りねじ及び立上りトロリーに連結された連結デバイス（１１４）と、を含み、モータによる送りねじの回転によって、立上り装置の長手方向の軸に平行な前記方向に立上り装置を移送カートに対して移動させる、請求項２に記載のシステム。
9. 立上り装置が第１のレール組立体（８０）及び第２のレール組立体（１０８）を含み、立上りトロリーが第１の１つ以上のホイール（１２８）及び第２の１つ以上のホイール（１０６）を含み、立上り装置が移送カートに対して移動させられると、第１のレール組立体が第１の１つ以上のホイールに対して移動するとともに、第２のレール組立体が第２の１つ以上のホイールに対して移動する、請求項８に記載のシステム。
10. 枢動機構が、第１の枢動アーム（６４）及び第２の枢動アーム（６８）に作動的に連結された移送駆動装置（５４）を含み、立上りトロリーが、第１の枢動アームと係合し該第１の枢動アームによって堅固に保持されるように構成された第１のフランジ（１２６）と、第２の枢動アームと係合し該第２の枢動アームによって堅固に保持されるように構成された第２のフランジ（１２２）と、を含み、移送駆動装置（５４）が第１及び第２の枢動アームを選択的に回転させるように構成されている、請求項９に記載のシステム。
11. リフト組立体によって保持及び支持されるように構成された第１の端部と、構成要素を保持及び支持するように構成された第２の端部と、を有する延長支柱（２２）を更に含み、構成要素が延長支柱によって保持されると立上り装置が延長支柱及び構成要素を選択的に移動させ持ち上げるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
12. 第２の端部が複数の支持部材（１３８、１４０）を含み、各支持部材が、構成要素を原子炉の定位置に固定するために用いられるボルト（１４２）を保持するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記構成要素がＣＲＤＭ（８）である、請求項１に記載のシステム。
14. 立上り装置が、構成要素がリフト組立体から取外され、リフト組立体が降下されると該構成要素を支持するための選択的に枢動可能な転送バー（１３０）を含む、請求項１に記載のシステム。
15. レール・システムが第１の下部レール（１４）及び第２の下部レール（１４）を含み、立上り装置が、第１の下部レールに沿って移動するように構成された第３の１つ以上のホイール（１６０）と、第２の下部レールに沿って移動するように構成された第２の１つ以上のホイール（１０６）と、を含む、請求項７に記載のシステム。
16. 第１及び第２の下部レールに沿って立上り装置を移動させるために第１及び第２の下部レールに沿って移動可能な案内カート（１６）を更に含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 案内カートが、立上り装置によって保持されている構成要素の一部と係合しこれを保持するように構成された支持エリア（１５２）を含む、請求項１６に記載のシステム。
18. 案内カートが、第１及び第２の下部レールに沿って案内カートを移動するように構成されたウインチ・システムのケーブルに案内カートを連結するための留め具（１５８）を含む、請求項１７に記載のシステム。
19. 第１の駆動装置が、送りねじ（１８８）と、該送りねじを回転させるために送りねじの第１の端部に作動的に連結されたモータ（１９０）と、送りねじに連結されたナット筐体（１８６）と、ナット筐体に連結された第１の滑車（１８２）と、第１の滑車及びリフト組立体に連結されたケーブル（１７６）と、を含み、モータによる送りねじの回転によって、ナット筐体を送りねじに沿って移動させるとともに、リフト組立体を立上り装置の長さ方向に移動させる、請求項１に記載のシステム。
20. 立上り装置が第１及び第２のレール（１６４、１６６）を含み、リフト組立体が第１及び第２のレールに移動可能に連結され、モータによる送りねじの回転によって、ナット筐体を送りねじに沿って移動させるとともに、リフト組立体を第１及び第２のレールに沿って移動させる、請求項１９に記載のシステム。
21. ケーブルの第１の端部がリフト組立体に取付けられ、第２の端部が第１の端部とは反対側の送りねじの第２の端部において行き止まり場所（１８４）に取付けられ、送りねじの第１の端部に隣接して少なくとも１つの第２の滑車（１７８）が設けられ、行き止まり場所に少なくとも１つの第３の滑車（１８４）が設けられ、ケーブルが、リフト組立体から、順次、少なくとも１つの第２の滑車、少なくとも１つの第３の滑車、第１の滑車を経て行き止まり場所に至る、請求項２０に記載のシステム。
22. 原子炉の構成要素（８）を上昇及び降下させるための装置であって、
    構成要素を保持及び支持するように構成されたリフト組立体（１７０）と、
    リフト組立体に連結され、該リフト組立体及び構成要素を前記上昇及び降下装置の長さ方向に選択的に移動させるように構成された駆動装置であって、送りねじ（１８８）と、送りねじを回転させるために該送りねじの第１の端部に作動的に連結されたモータ（１９０）と、送りねじに連結されたナット筐体（１８６）と、ナット筐体に連結された第１の滑車（１８２）と、第１の滑車及びリフト組立体に連結されたケーブル（１７６）と、を含み、モータによる送りねじの回転によって、ナット筐体を送りねじに沿って移動させるとともに、リフト組立体を立上り装置の長さ方向に移動させる、駆動装置と、
    を含む、原子炉の構成要素（８）を上昇及び降下させるための装置。
23. 前記上昇及び降下装置が第１及び第２のレール（１６４、１６６）を含み、リフト組立体が第１及び第２のレールに移動可能に連結され、モータによる送りねじの回転によって、ナット筐体を送りねじに沿って移動させるとともに、リフト組立体を第１及び第２のレールに沿って移動させる、請求項２２に記載の装置。
24. ケーブルの第１の端部がリフト組立体に取付けられ、第２の端部が送りねじの第１の端部とは反対側の第２の端部において行き止まり場所（１８４）に取付けられ、送りねじの第１の端部に隣接して少なくとも１つの第２の滑車（１７８）が設けられ、行き止まり場所に少なくとも１つの第３の滑車（１８４）が設けられ、ケーブルが、リフト組立体から、順次、少なくとも１つの第２の滑車、少なくとも１つの第３の滑車、第１の滑車を経て行き止まり場所に至る、請求項２３に記載の装置。
25. ケーブルの移動量が送りねじに沿ったナット筐体の移動量の２倍である、請求項２３に記載の装置。

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