JP2016194494A - 燃料取替機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻胴の回転軸にかかる負荷を低減しつつ、作業時間の短縮を図ることが可能な燃料取替機燃料取替装置を提供する。
【解決手段】燃料掴み装置１３Ａは、径の異なる複数の管部２ａ〜２ｅが軸方向にスライド可能に連結された伸縮管２と、鉛直方向の下端に位置する管部２ｅに接続されるワイヤロープ３ａと、ワイヤロープ３ａを繰り出しまたは巻き取ることで伸縮管２を伸縮させる巻き取り装置４と、それぞれの管部２ａ〜２ｅに連結され、伸縮管２の伸縮動作に連動して伸縮するパンタグラフ式の伸縮支持部材５と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、原子力プラント設備に係わる燃料取替機に関する。

原子力プラント設備の燃料取替時には、複数の管で構成された伸縮管を伸縮させることで燃料を取り替えることが行われている。この燃料取替時においては、燃料取替の作業時間を短縮することが求められており、その方法として伸縮管の各管を同時に昇降させることで昇降時間を短縮させる技術が提案されている。例えば、特許文献１では、伸縮管を構成する各管のそれぞれにワイヤロープを接続し、巻胴（巻取ドラム）を多段化して伸縮管を伸縮させる技術が記載されている。また、特許文献２では、伸縮管を構成する各管に、ラック、歯車、ベルトなどを用いる技術が提案されている。

特開平１０−２３９４８４号公報 特開２０１０−１０１６６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、各管のそれぞれにワイヤロープを接続するため、ワイヤロープが増えた分、昇降装置の巻胴を回す回転軸に負荷がかかる。また、部品破損防止のため、昇降速度を減速する必要があるという課題がある。

また、特許文献２に記載の技術では、構造が複雑になり、また構造が複雑になることで、故障因子が増え、伸縮管の伸縮動作に影響を及ぼす可能性が増す課題がある。

本発明は、巻胴の回転軸にかかる負荷を低減しつつ、作業時間の短縮を図ることが可能な燃料取替機を提供するものである。

本発明は、原子炉圧力容器と使用済燃料貯蔵プールとの間を移動可能に配置された台車と、前記台車に取り付けられ、燃料集合体を掴む燃料掴み装置と、を備え、前記燃料掴み装置は、径の異なる複数の管部が軸方向にスライド可能に連結された伸縮管と、鉛直方向の下端に位置する前記管部に接続されるワイヤロープと、前記ワイヤロープを繰り出しまたは巻き取ることで前記伸縮管を伸縮させる巻き取り装置と、それぞれの前記管部に連結され、前記伸縮管の伸縮動作に連動して伸縮するパンタグラフ式の伸縮支持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、巻胴の回転軸にかかる負荷を低減しつつ、作業時間の短縮を図ることが可能な燃料取替機を提供できる。

原子力発電所内の燃料取替機を示す正面図である。 原子力発電所内の燃料取替機を示す平面図である。 第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を最大に伸ばした状態を示す断面図である。 第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を最大に伸ばした状態を示す別の断面図である。 第２実施形態に係る燃料取替機の伸縮管の縮めた状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、原子力発電所内の燃料取替機を示す正面図、図２は、原子力発電所内の燃料取替機を示す平面図である。
図１および図２に示すように、燃料取替機１０は、走行台車１１（台車）、横行台車１２（台車）、燃料掴み装置１３（１３Ａ，１３Ｂ）を備え、沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋（図示せず）内に配置される。原子炉建屋内には、運転床２７で囲まれた原子炉ウエル２８（図２参照）および燃料貯蔵プール２９が設けられている。

走行台車１１は、原子炉ウエル２８（図２参照）および燃料貯蔵プール２９を跨いで走行できるように、原子炉建屋内の運転床２７上に設置された一対のレール２３，２３上に配置される。横行台車１２は、走行台車１１上に設けられた一対のレール２４，２４上に配置され、走行台車１１の移動方向と直交する方向に移動する。

燃料掴み装置１３（１３Ａ，１３Ｂ）は、横行台車１２に設置され、伸縮自在に構成された伸縮管２、この伸縮管２に接続されるワイヤロープ３ａ（図４参照）、ワイヤロープ３ａを繰り出しまたは巻き取ることで伸縮管２を伸縮させる巻き取り装置４および伸縮管２に取り付けられるパンタグラフ式の伸縮支持部材５，５（図３参照）を備えて構成されている。

図３は、第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を示す平面図である。なお、図３は、伸縮管２を上方から見下ろした状態である。また、ワイヤロープ３ａ，３ｂの図示を省略している。
図３に示すように、伸縮管２は、径の異なる（径が下方に向けて１段毎に細くなる）複数の管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが軸方向にスライド可能に連結され、最上部に位置する管部２ａが横行台車１２に固定されている。

管部２ａは、最も径（外径）が大きく形成され、鉛直方向下方（紙面垂直方向）に向けて延びる円筒形状である。管部２ｂは、管部２ａの内径Ｒ１よりも小さく形成され、管部２ａの内側においてスライド可能な略円筒形状である。管部２ｃは、管部２ｂの内径Ｒ２よりも小さく形成され、管部２ｂの内側においてスライド可能な略円筒形状である。管部２ｄは、管部２ｃの内径Ｒ３よりも小さく形成され、管部２ｃの内側においてスライド可能な略円筒形状である。管部２ｅは、管部２ｄの内径Ｒ４よりも小さく形成され、管部２ｄの内側においてスライド可能な略円筒形状である。

管部２ａには、内周縁部の一部から中心Ｏに向けて延びる一対の支持板２ｓ，２ｓが形成されている。この支持板２ｓの先端部において伸縮支持部材５を支持している。なお、本実施形態では、支持板２ｓ，２ｓが平面視略四角形状を呈しているが、管部２ａの上端のほぼ全体を閉塞する円板形状など他の形状であってもよい。

管部２ｂには、支持板２ｓ，２ｓの下方に位置して径方向の中心Ｏに向けて延びる一対の支持板２ｔ，２ｔが形成されている。管部２ｃには、支持板２ｔの下方に位置して径方向の中心Ｏに向けて延びる一対の支持板２ｕ，２ｕが形成されている。管部２ｄには、支持板２ｕの下方に位置して径方向の中心Ｏに向けて延びる一対の支持板２ｖ，２ｖが形成されている。管部２ｅには、支持板２ｖの下方に位置して径方向の中心Ｏを通って延びる支持板２ｗが形成されている。この支持板２ｗの中心Ｏには、ワイヤロープ３ｂが挿通される貫通孔２ｗ１が形成されている。なお、図３では、支持板２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗの形状をわかり易くするため、支持板２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗをすべて異なる幅（下方に向けて幅広）で形成した場合を示しているが、支持板２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗをすべて同じ幅にする構成であってもよい。

伸縮支持部材５，５は、伸縮管２の軸の中心Ｏを挟んで両側に一対に設けられている。このように、伸縮支持部材５，５を中心Ｏを挟んで対称に配置することにより、伸縮管２を安定して支持して伸縮させることができる。なお、伸縮支持部材５は、２つに限定されるものではなく、１つであっても、３つ以上であってもよい。

図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。なお、図４は、伸縮管２が最も縮んだ状態を示している。
図４に示すように、伸縮管２は、管部２ａに管部２ｂが収納され、管部２ｂに管部２ｃが収納され、管部２ｃに管部２ｄが収納され、管部２ｄに管部２ｅが収納されるように構成されている。

管部２ａの下端には、径方向内側に向けて突出する第１突起部２ａ１が形成されている。管部２ｂの上端には、径方向外側に向けて突出するとともに第１突起部２ａ１と上下方向（軸方向）に対向する位置に第２突起部２ｂ１が形成されている。管部２ｂの下端には、径方向内側に向けて突出する第１突起部２ｂ２が形成されている。管部２ｃの上端には、径方向外側に向けて突出するとともに第１突起部２ｂ２と上下方向（軸方向）に対向する位置に第２突起部２ｃ１が形成されている。管部２ｃの下端には、径方向内側に向けて突出する第１突起部２ｃ２が形成されている。管部２ｄの上端には、径方向外側に向けて突出するとともに第１突起部２ｃ２と上下方向（軸方向）に対向する位置に第２突起部２ｄ１が形成されている。管部２ｄの下端には、径方向内側に向けて突出する第１突起部２ｄ２が形成されている。管部２ｅの上端には、径方向外側に向けて突出するとともに第１突起部２ｄ２と上下方向（軸方向）に対向する位置に第２突起部２ｅ１が形成されている。

管部２ｅの下端は、円板２ｅ２によって閉じられ、軸中心に、燃料掴み具６が取り付けられている。燃料掴み具６は、ワイヤロープ３ｂを介して巻き取り装置４に接続されている。燃料掴み具６には、荷重センサが取り付けられており、燃料の重さなどを検出できるようになっている。

なお、管部２ａの内周面ｍ１と管部２ｂの外周面ｍ２との間には、例えば、ローラ（不図示）などを介してスライド自在に連結され、管部２ｂが管部２ａに対してガタツキなく軸方向に円滑にスライド動作する。同様に、管部２ｂの内周面ｍ３と管部２ｃの外周面ｍ４との間、管部２ｃの内周面ｍ５と管部２ｄの外周面ｍ６との間、管部２ｄの内周面ｍ７と管部２ｅの外周面ｍ８との間についても、ローラ（不図示）を介してスライド自在に連結され、ガタツキなく円滑に動作する。

巻き取り装置４は、電動機４ａと、この電動機４ａにより回転駆動される巻胴（巻取ドラム）４ｂ１，４ｂ２と、電動機４ａの出力軸と巻胴４ｂ１，４ｂ２とを連結する軸部４ｃと、を有して構成されている。巻胴（巻取ドラム）４ｂ１にはワイヤロープ３ａが巻回され、また巻胴４ｂ２には、ワイヤロープ３ｂが巻回されている。巻胴４ｂ１，４ｂ２は、軸部４ｃが回転することにより一緒に回転するようになっている。

図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図５は、伸縮管２が最も縮んだ状態を示している。
図５に示すように、伸縮支持部材５は、複数段に構成されたパンタグラフ式のものであり、鉛直方向に一列の菱格子によって構成されている。すなわち、伸縮支持部材５は、リンク部材５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｊを連結することで４つの菱形が形成されるように構成されている。

上端に位置するリンク部材５ａ，５ｂは、細長い板状部材であり、端部同士が回動軸ｇ１によって回動自在に連結されている。リンク部材５ａ，５ｂの下側に位置するリンク部材５ｃ，５ｄは、リンク部材５ａ，５ｂの略２倍の長さの板状部材であり、長手方向の中央おいて回動軸ｇ２を介してＸ字状に連結されている。リンク部材５ｃの上端は、リンク部材５ａの下端と軸部ｇ３を介して連結され、リンク部材５ｄの上端は、リンク部材５ｂの下端と軸部ｇ４を介して連結されている。リンク部材５ｃ，５ｄの下側に位置するリンク部材５ｅ，５ｆは、リンク部材５ｃ，５ｄと同様に、回動軸ｇ５を介してＸ字状に連結されている。リンク部材５ｅの上端は、リンク部材５ｄの下端と軸部ｇ６を介して連結され、リンク部材５ｆの上端は、リンク部材５ｃの下端と軸部ｇ７を介して連結されている。リンク部材５ｅ，５ｆの下側に位置するリンク部材５ｇ，５ｈは、リンク部材５ｃ，５ｄと同様に、回動軸ｇ８を介してＸ字状に連結されている。リンク部材５ｇの上端は、リンク部材５ｆの下端と軸部ｇ９を介して連結され、リンク部材５ｈの上端は、リンク部材５ｅの下端と軸部ｇ１０を介して連結されている。リンク部材５ｇ，５ｈの下側に位置するリンク部材５ｉ，５ｊは、リンク部材５ａ，５ｂと同様に、回動軸ｇ１１を介して回動自在に連結されている。リンク部材５ｉの上端は、リンク部材５ｈの下端と軸部ｇ１２を介して連結され、リンク部材５ｊの上端は、リンク部材５ｇの下端と軸部ｇ１３を介して連結されている。

また、伸縮支持部材５は、管部２ａの支持板２ｓに固定する固定プレート５ｓ、管部２ｂの支持板２ｔに固定する固定プレート５ｔ、管部２ｃの支持板２ｕに固定する固定プレート５ｕ、管部２ｄの支持板２ｖに固定する固定プレート５ｖおよび管部２ｅの支持板２ｗに固定する固定プレート５ｗを備えている。なお、固定プレート５ｓ，５ｔ，５ｕ，５ｖ，５ｗを設けずに、支持板２ｓ，２ｔ，２ｕ，２ｖ，２ｗに直接に連結する構成であってもよい。

固定プレート５ｓには、回動軸ｇ１が回動自在に連結されている。固定プレート５ｔには、回動軸ｇ２が回動自在に連結されている。固定プレート５ｕには、回動軸ｇ５が回動自在に連結されている。固定プレート５ｖには、回動軸ｇ８が回動自在に連結されている。固定プレート５ｗには、回動軸ｇ１１が回動自在に連結されている。

図６は、第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を最大に伸ばした状態を示す断面図、図７は、第１実施形態に係る燃料取替機の伸縮管を最大に伸ばした状態を示す別の断面図である。なお、図６は図４に対応する向きの断面を示し、図７は図５に対応する向きの断面を示している。
図６に示すように、巻胴４ｂ１，４ｂ２が電動機４ａによって回転され、ワイヤロープ３ａ，３ｂが繰り出されることで、自重によって伸縮管２の管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが同時に延びる。また、各管部２ａ〜２ｅには、伸縮支持部材５の回動軸ｇ１，ｇ２，ｇ５，ｇ８，ｇ１１が回動自在に連結されているので、伸縮管２の動作に連動して伸縮支持部材５が動作する。

図７に示すように、ワイヤロープ３ａ，３ｂが繰り出されることで、管部２ａに位置する軸部ｇ３と軸部ｇ４とが近づく方向に動作し、管部２ｂの軸部ｇ６と軸部ｇ７とが近づく方向に動作し、管部２ｃの軸部ｇ９と軸部ｇ１０とが近づく方向に動作し、管部２ｄの軸部ｇ１２と軸部ｇ１３とが近づく方向に動作する。これにより、管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにおいて横型の菱形（図５参照）から縦型の菱形に変形することにより、伸縮支持部材５が伸びるようになっている。

また、本実施形態では、伸縮管２が最大まで伸びたとしても、管部２ａの第１突起部２ａ１に管部２ｂの第２突起部２ｂ１が接触せずに隙間ｓ１が形成される。同様に、伸縮管２が最大まで伸びたとしても、管部２ｂの第１突起部２ｂ２に管部２ｃの第２突起部２ｃ１が接触せずに隙間ｓ２が形成される。同様に、伸縮管２が最大まで伸びたとしても、管部２ｃの第１突起部２ｃ２に管部２ｄの第２突起部２ｄ１が接触せずに隙間ｓ３が形成される。同様に、伸縮管２が最大まで伸びたとしても、管部２ｄの第１突起部２ｄ２に管部２ｅの第２突起部２ｅ１が接触せず隙間ｓ４が形成される。このため、伸縮管２の第１突起部２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２および第２突起部２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１，２ｅ１を不要にできるが、あえて第１突起部２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２および第２突起部２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１，２ｅ１を設けておくことで、管部２ｂ〜２ｅの抜け落ちをより確実に防止できる。

次に、燃料取替機１０を用いた燃料（燃料集合体）の交換を以下に説明する。
燃料取替機１０を用いた燃料集合体の交換は、例えば、沸騰水型原子力プラントの運転停止後における定期検査期間にて行われる。原子炉圧力容器２５（図２参照）および原子炉圧力容器２５を取り囲む原子炉格納容器（図示せず）は、原子炉建屋（図示せず）内に設置されている。沸騰水型原子力プラントの運転停止後、原子炉格納容器の上方に位置する原子炉ウエル２８内に冷却水が充填される。その後、原子炉格納容器の蓋および原子炉圧力容器２５の蓋が取り外される。原子炉圧力容器２５内に設置されている蒸気乾燥器、気水分離器およびシュラウドヘッドが原子炉圧力容器２５外に搬出される。

原子炉圧力容器２５内の炉心に装荷されている、寿命となった複数の燃料集合体（使用済の燃料集合体）２６Ａが炉心から取り出されて燃料貯蔵プール２９へ移送され、燃料貯蔵プール２９内に保管されている、同じ体数の新燃料集合体２６Ｂ（図４参照）が炉心内に装荷される。炉心内の燃料集合体２６Ａ（図４参照）の、例えば、１／４が新燃料集合体２６Ｂと交換される。このような使用済の燃料集合体２６Ａおよび新燃料集合体２６Ｂの移送に燃料取替機１０が用いられる。

走行台車１１および横行台車１２を原子炉ウエル２８の上方に位置するように走行させ、燃料掴み具６を、炉心内に装荷されていて取り出すべき燃料集合体２６Ａの真上に位置させる。電動機４ａを駆動して軸部４ｃを回転させて巻胴４ｂ１，４ｂ２を回転させる。巻胴４ｂ１，４ｂ２に巻き付けられているワイヤロープ３ａ，３ｂがそれぞれ繰り出され（巻き戻され）、伸縮管２が伸びることで燃料掴み具６が下降する。

このとき、ワイヤロープ３ａが下端の管部２ｅに接続されているので、ワイヤロープ３ａが繰り出される（送り出される）ことによって、管部２ｅが自重によって下降する。管部２ｅの下降に連動して、伸縮支持部材５，５が伸びることで、管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが同時に伸びる。このように、管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが同時に伸びるのは、伸縮支持部材５がそれぞれの管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅに連結されているからである。

このようにして、燃料掴み具６が燃料集合体２６のハンドル２６ａ（図４参照）の位置まで下降し、燃料掴み具６のフックによってハンドル２６ａを掴む。その後、電動機４ａが逆回転され、ワイヤロープ３ａ，３ｂが巻胴４ｂ１，４ｂ２にそれぞれ巻き取られる。そして、燃料掴み具６が上昇し、燃料掴み具６のフックに吊り下げられた燃料集合体２６Ａ（図４参照）が炉心から取り出され、原子炉ウエル２８内に到達する。

この燃料集合体２６Ａが所定の高さまで到達したとき、電動機４ａを停止し、走行台車１１を燃料貯蔵プール２９に向かって移動させる。走行台車１１および横行台車１２を移動させて、燃料掴み具６に吊り下げられた燃料集合体２６Ａを、燃料貯蔵プール２９内に設置された燃料貯蔵ラック（図示せず）の所定の収納位置の真上まで移動させる。そして、電動機４ａを駆動して巻胴４ｂ１，４ｂ２からワイヤロープ３ａ，３ｂを繰り出し、燃料掴み具６を燃料貯蔵ラックに向かって下降させる。燃料集合体２６Ａが燃料貯蔵ラックの所定の位置内に収納されたときに電動機４ａを停止し、その燃料集合体２６を燃料掴み具６のフックから外す。

そして、燃料掴み具６が、別の燃料貯蔵ラック内に収納されている新燃料集合体２６Ｂの真上まで移動され、新燃料集合体２６Ｂを掴む。巻き取り装置４によって燃料貯蔵ラックより引き上げられたその新燃料集合体２６Ｂは、走行台車１１および横行台車１２を移動させることによって燃料貯蔵プール２９から原子炉ウエル２８まで移送される。そして、電動機４ａを駆動して巻胴４ｂ１，４ｂ２を回転させ、ワイヤロープ３ａ，３ｂを繰り出すことで、伸縮管２が伸ばされ、燃料掴み具６が下降する。そして、新燃料集合体２６Ｂは、炉心内の所定位置に装荷される。

以上説明したように、第１実施形態の燃料取替機１０では、原子炉圧力容器２５と使用済燃料貯蔵プール２９との間を移動可能に配置された台車（走行台車１１および横行台車１２）と、台車に取り付けられて燃料集合体２６を掴む燃料掴み装置１３Ａと、を備え、燃料掴み装置１３Ａが、径の異なる複数の管が軸方向にスライド可能に連結された伸縮管２と、鉛直方向の下端に位置する管部２ｅに接続されるワイヤロープ３ａと、ワイヤロープ３ａを繰り出しまたは巻き取ることで伸縮管２を伸縮させる巻き取り装置４と、それぞれの管部２ａ〜２ｅに連結されて伸縮管２の伸縮動作に連動して伸縮するパンタグラフ式の伸縮支持部材５と、を備えている。これによれば、従来のように、それぞれの管部２ａ〜２ｅのすべてにワイヤロープを接続する必要がなく、また伸縮管２が伸縮支持部材５によって支持されているので、ワイヤロープ３ａに作用する荷重が低減される。よって、軸部４ｃに作用する荷重を低減することができ、軸部４ｃに対する負荷を軽減できる。このように軸部４ｃに対する負荷を軽減できることで、巻き取り装置４の電動機４ａを出力の低いものにすることができ、巻き取り装置４を小型のものにすることができる。また、伸縮支持部材５を簡単な構造のもので構成できるので、故障因子を減らすことができ、不具合の発生率を低減できる。

また、第１実施形態では、それぞれの管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅを同時に伸縮させることができるので、管部２ｂ〜２ｅを一つずつ伸縮させる場合に比べて、伸縮させる時間を短縮することができる。また、伸縮管２を伸ばすときに、第１突起部２ａ１と第２突起部２ｂ１同士、第１突起部２ｂ２と第２突起部２ｃ１同士、第１突起部２ｃ２と第２突起部２ｄ１同士、第１突起部２ｄ２と第２突起部２ｅ１同士が接触することがないので、伸縮管２の動作速度を遅らせる必要もない。その結果、燃料集合体２６Ａの原子炉ウエル２８から燃料貯蔵プール２９への移送、新燃料集合体２６Ｂの燃料貯蔵プール２９から原子炉ウエル２８への移送を迅速（高速）に行うことができる。

また、第１実施形態では、伸縮支持部材５がＸ字状に連結されたリンク部材５ｃ，５ｄ（リンク部材５ｅ，５ｆ、リンク部材５ｇ，５ｈ）を有し、リンク部材５ｂ，５ｃの回動軸ｇ２が上端の管部２ａと下端の管部２ｅとの間の中間の管部２ｂ，２ｃ，２ｄに連結されている。これにより、ワイヤロープ３ａを管部２ｅに接続するだけではなく、管部２ｂ，２ｃ，２ｄに接続したとしても、伸縮管２の伸縮動作に連動して、伸縮支持部材５を伸縮させることができる。これにより、ワイヤロープ３ａを短くすることができ、軸部４ｃに対する負荷をさらに軽減できる。

また、第１実施形態では、伸縮管２が管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに径方向内側に向けて突出する第１突起部２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２と、管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅに径方向外側に向け且つ第１突起部２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２と軸方向において対向する位置に形成される第２突起部２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１，２ｅ１と、を備えている。これによれば、仮に伸縮管２が最大に伸びた状態から軸方向（鉛直方向）にさらに動作したとしても、第２突起部２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１，２ｅ１が第１突起部２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２に当接することで、管部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから管部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが抜け落ちるのを防止できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る燃料取替機の伸縮管の縮めた状態を示す断面図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図８に示すように、燃料取替機１３Ｂは、伸縮支持部材５に替えて伸縮支持部材５Ａとし、さらに伸縮支持部材５Ａを伸縮させる電動機３０（駆動源）を備えたものである。

伸縮支持部材５Ａは、リンク部材５ａとリンク部材５ｃとの連結部５ｘ、および、リンク部材５ｂとリンク部材５ｄとの連結部５ｙに、挿通されるボルト７を備えている。ボルト７は、長尺状のものであり、連結部５ｘに回転自在に連結され、連結部５ｙに螺合している。

電動機３０は、正逆両方向に回転させることができるものであり、伸縮支持部材５Ａに固定されている。これにより、伸縮管２が伸縮したときにボルト７の高さ位置が変動したとしても、ボルト７に回転力を付与できるようになっている。

電動機３０によってボルト７が回転されることにより、連結部５ｙが連結部５ｘに近づく方向に移動する。これにより、リンク部材５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｊが伸びる方向に動作する。なお、この場合、伸縮支持部材５Ａの伸びる動作に合うように、巻き取り装置４を動作させて、ワイヤロープ３ａ，３ｂを巻胴４ｂ１，４ｂ２から繰り出すようにする。また、伸縮管２を縮める場合には、電動機３０を逆回転させることで、ボルト７が逆回転し、連結部５ｙが連結部５ｘから離れる方向に動作する。この動作により、伸縮支持部材５Ａが縮むときの動力によって伸縮管２が縮むようになっている。また、この場合も伸縮管２を縮ませる動作に合うように、巻き取り装置４を動作させて、ワイヤロープ３ａ，３ｂを巻胴４ｂ１，４ｂ２に巻き取る。

このように、第２実施形態によれば、巻き取り装置４で発生させる駆動力を低減でき、軸部４ｃに作用する負荷をさらに低減できる。また、ワイヤロープ３ａを不要にできるので、巻き取り装置４を簡略化できる。

また、電動機３０を管部２ａのみに設ける構成に限定されるものではなく、図８に示す構成を、伸縮管２の複数段に搭載してもよい。

なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更することができる。例えば、本実施形態では、管部２ａ〜２ｄの各段において、伸縮支持部材５のひとつの菱形が対応するように構成したが、管部２ａ〜２ｄの各段において、伸縮支持部材の複数の菱形が対応するようにしてもよい。これにより、伸縮支持部材５の幅を狭くすることができ、伸縮管２の径を細くすることが可能になる。

２ 伸縮管
２ａ〜２ｅ 管部
２ａ１，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２ 第１突起部
２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１，２ｅ１ 第２突起部
２ｓ〜２ｗ 支持板
３ａ，３ｂ ワイヤロープ
４ 巻き取り装置
４ａ 電動機
４ｂ 巻胴
４ｃ 軸部
５ 伸縮支持部材
５ａ〜５ｊ リンク部材
５ｓ〜５ｗ 固定プレート
６ 燃料掴み具
７ ボルト
１１ 走行台車（台車）
１２ 横行台車（台車）
１３Ａ，１３Ｂ 燃料取替機
２５ 原子力圧力容器
２９ 燃料貯蔵プール
３０ 電動機（駆動源）
ｇ１〜ｇ１３ 回動軸
ｓ１〜ｓ４ 隙間

Claims (5)

1. 原子炉圧力容器と使用済燃料貯蔵プールとの間を移動可能に配置された台車と、
   前記台車に取り付けられ、燃料集合体を掴む燃料掴み装置と、を備え、
   前記燃料掴み装置は、
   径の異なる複数の管部が軸方向にスライド可能に連結された伸縮管と、
   鉛直方向の下端に位置する前記管部に接続されるワイヤロープと、
   前記ワイヤロープを繰り出しまたは巻き取ることで前記伸縮管を伸縮させる巻き取り装置と、
   それぞれの前記管部に連結され、前記伸縮管の伸縮動作に連動して伸縮するパンタグラフ式の伸縮支持部材と、を備えることを特徴とする燃料取替機。
2. 前記伸縮支持部材は、Ｘ字状に連結されたリンク部材を有し、
   前記リンク部材の回動軸は、上端の前記管部と下端の前記管部との間の中間の前記管部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料取替機。
3. 前記伸縮管は、一方の前記管部に径方向内側に向けて突出する第１突起部と、他方の前記管部に径方向外側に向け且つ前記第１突起部と前記軸方向において対向する位置に形成された第２突起部と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料取替機。
4. 前記伸縮管は、前記伸縮支持部材を伸縮させる駆動力を与える駆動源を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料取替機。
5. 前記伸縮支持部材は、前記伸縮管の中心を挟んで一対に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料取替機。

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