JP3202417B2 - 燃料取扱い装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽水冷却原子炉の
燃料取扱いの高速化を行うための燃料取扱い装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】軽水冷却原子炉の燃料を取扱うため、多
段伸縮式マストを取付けた横行台車を搭載した走行台車
を原子炉圧力容器の上方で走行させ、マストを伸ばして
燃料を掴み、マストを縮めて燃料の取出しを行い、走行
台車を燃料貯蔵プールの燃料ラックの所定位置上方へ移
動させてマストを伸ばして燃料を貯蔵ラックへ装荷し、
燃料を取出した後マストを縮め、走行台車を原子炉圧力
容器の上方に移動させる。

【０００３】以下同様の作業を繰返し所定本数の燃料取
出し作業を行う。また、これとは逆の手順で、燃料ラッ
クに設置してある新燃料を原子炉へ装荷する作業を行っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】軽水冷却原子炉の燃料
取扱いにおいては、マストによる原子炉圧力容器からの
燃料の昇降、原子炉圧力容器上方から燃料ラック上方へ
の移動、マストによる燃料ラックへの燃料の昇降等のよ
うな作業を行うため、燃料の移動距離が非常に長いもの
になっている。

【０００５】そのため、燃料の取扱いに長時間要するこ
とになり、燃料の取扱い作業は、原子炉の定期検査作業
のクリティカルパスとなっている。定期検査期間を短縮
するために、この燃料取扱い期間を短縮することが課題
である。

【０００６】従来、この燃料取扱い期間を短縮するた
め、伸縮マストの高速昇降化、横行台車／走行台車の２
台化、燃料吊り本数の複数化等が行われてきたが、燃料
の取扱い期間を数パーセントしか短縮することができ
ず、原子炉の定期検査のクリティカルパスから解放され
るまでに至っていない。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、燃料取扱い作業を分担化し、かつ動作の変更
を行う時の待ち時間または減速時間を短縮することがで
きる燃料取扱い方法およびその装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
原子炉圧力容器の上方に設置され、所定方向に走行自在
な第１の走行台車と、前記原子炉圧力容器に設置された
燃料中継装置と、前記第１の走行台車に搭載され前記原
子炉圧力容器内の燃料を取り出し前記燃料中継装置に仮
置する第１の伸縮マストと、前記第１の走行台車と同方
向に走行自在であり、前記燃料中継装置に仮置された燃
料を燃料貯蔵プールに移送する第２の走行台車と、前記
第２の走行台車に搭載され前記所定方向と直交する方向
に移動する一対の横行台車と、前記一対の横行台車にそ
れぞれ設けられ互いに契合する入れ子部と、前記入れ子
部の契合時に前記走行方向に並設されるようにそれぞれ
設けられ前記燃料中継装置に仮置された燃料を保持する
第２の伸縮マストとを有することを特徴とする。請求項
２に係る発明は、原子炉圧力容器の上方に設置され、所
定方向に走行自在な第１の走行台車と、前記原子炉圧力
容器に設置された燃料中継装置と、前記第１の走行台車
に搭載され前記原子炉圧力容器内の燃料を取り出し前記
燃料中継装置に仮置する第１の伸縮マストと、前記第１
の走行台車と同方向に走行自在であり前記燃料中継装置
に仮置された燃料を燃料貯蔵プールに移送する第２の走
行台車と、前記第２の走行台車に搭載され前記所定方向
と直交する方向に移動する一対の横行台車と、前記一対
の横行台車にそれぞれ設けられ前記燃料中継装置に仮置
された燃料を保持する第２の伸縮マストと、前記燃料貯
蔵プールに設置された燃料ラックと、前記燃料ラックの
燃料支持部に設置された据付台と、前記据付台にコイル
バネを介して設けられる受皿とからなる衝撃緩和装置と
を具備したことを特徴とする。

【０００９】請求項１に係る発明によれば、原子炉圧力
容器から燃料貯蔵プール間の移送、燃料貯蔵プール上方
での昇降・横行移動をそれぞれ専用の装置で行うように
作業を分担する。また、走行台車がカナル上を通過する
時、横行台車は入れ子部で合体し、多段伸縮マストが一
直線に並んで吊り下げた２体の燃料が直列状態になるた
め、カナルの通過が容易になる。

【００１０】請求項２に係る発明によれば、燃料ラック
の燃料支持部に衝撃緩和装置を設けることにより、燃料
装荷時の減速時間を短縮し、定検作業における燃料取扱
い作業のクリティカルパスを大幅に削減することができ
る。

【００１１】

【実施例】図１から図４を参照しながら本発明に係る燃
料取扱い装置の第１の実施例を説明する。

【００１２】第１の実施例は図１に示したように上部の
み部分的に示す原子炉圧力容器１の上方に昇降装置12お
よび向き変更装置13を備えた燃料中継装置11を設置し、
原子炉圧力容器１と燃料貯蔵プール７の上方にそれぞれ
多段伸縮マスト５を取付けた横行台車を搭載した第１の
走行台車２と第２の走行台車９を設置し、これら走行台
車２，９の協調動作で燃料を取扱うことにある。なお、
図１は燃料取扱い装置とこの装置による燃料取扱い方法
を説明するための概念図を示している。

【００１３】図１において、原子炉圧力容器１の上方に
第１の走行台車２が設置され、原子炉ピット４内に位置
して多段伸縮マスト５が原子炉圧力容器１内に伸ばさ
れ、伸縮マスト５の先端に燃料集合体、つまり燃料３が
吊り下げられている。

【００１４】原子炉ピット４内の燃料貯蔵プール７の上
方には第２の走行台車９が設置され、燃料貯蔵プール７
内に設置されている燃料ラック８へ燃料３を装荷した
り、取出す多段伸縮マスト10が収納された状態で第２の
走行台車９に取付けられている。原子炉圧力容器１内に
は上部格子板６と多数の燃料が装荷された炉心を包囲す
るシュラウド16が設置されている。

【００１５】第１および第２の走行台車２，９の間に燃
料中継装置11が設置されている。燃料中継装置11は昇降
装置12、向き変更装置13、ガイド機構14、搭載構造15お
よび取付架台17で構成されており、原子炉圧力容器１内
の炉心から第１の走行台車１の多段伸縮マスト５で取り
出した燃料３を一時仮置するものである。

【００１６】取付架台17は、オペレーションフロア18上
に設置され、取付架台17には昇降装置12のガイド機構14
および向き変更装置13を駆動する駆動装置19が取付けら
れている。駆動装置19には、昇降装置12の駆動装置20が
取付けられている円板構造21と軸22が結合されている。

【００１７】昇降装置12は、昇降装置12の駆動装置20と
図２に示すワイヤー33（帯，クサリ，チェーン）等で結
合され、駆動装置20で巻取って昇降する構造となってい
る。昇降装置12の車輪構造26は、ガイド機構14に取付け
られたガイドレール25と組合わされる構造となってい
る。

【００１８】向き変更装置13は、昇降装置12をガイドレ
ール25に組合わされた状態でその下面に取付けた車輪24
を介して向き変更装置13の搭載構造15に搭載されてい
て、軸22で駆動装置20と結合されている。

【００１９】図２は、図３のＣ−Ｃ矢視方向から見た一
部断面で示す側面図で、昇降装置12がガイド機構14の下
端位置にあって、リンク式伸縮腕23を展開して、多段伸
縮マスト５で吊った燃料３を受取る時（逆に渡す時）の
状態を示している。

【００２０】昇降装置12は、筐体27、リンク式伸縮腕2
3、スクリューネジ28、駆動装置29、燃料支持台30、燃
料固定装置31、吊り金具32、車輪構造26および車輪24か
ら構成されている。駆動装置29は、スクリューネジ28を
介してリンク式伸縮腕23を伸縮させる構造である。

【００２１】車輪構造26は、ガイド機構14のガイドレー
ル25と組合わされている。筐体27の上端に設けた吊り金
具32にワイヤー33の先端部が固定されており、ワイヤー
33により昇降装置12を吊り上げたり、吊り降ろしたりす
る。燃料支持台30には、下端に燃料３を載置する燃料受
け台34が取付けられ、上端と中間位置に形状記憶合金製
の燃料固定金具35と燃料固定装置31とが交互に取付けら
れている。

【００２２】燃料固定金具35は、燃料３を燃料支持台30
に取付けたり、取外したりする場合、通電加熱を行うこ
とで開いた状態となり、通電加熱している場合には燃料
３を把持できる形状に加工されている。

【００２３】図３は、図２のＢ−Ｂ矢視方向を切断して
拡大して示したもので、ガイド機構14内の昇降装置12か
らリンク式伸縮腕23が展開して燃料３を受取る時（逆に
取出される時）の状態を示す横断面図である。燃料固定
装置31の先端部には燃料３を把持するための爪構造38が
形成されており、スクリューネジ36を駆動装置37で駆動
して爪構造38を展開する構成になっている。

【００２４】図４は、図１のＡ−Ａ矢視方向から見た一
部断面で示す上面図で、向き変更装置13と昇降装置12と
の関係を示している。図４から燃料の向き変更装置13に
取付けられたガイドレール39に２台の昇降装置12が車輪
構造26を介して組合わされている。図４中、符号14はガ
イド機構、22は軸で、この軸22を中心にして矢印で示し
たように昇降装置12は回転する。

【００２５】次に上記第１の実施例の作用を説明する。
軽水冷却原子炉の原子炉圧力容器１の蓋の取外しを行
い、燃料中継装置11を天井クレーン（図示せず）等で原
子炉圧力容器１の燃料貯蔵プール７に近い上端面に設置
する。燃料中継装置11のガイド機構14をシュラウド16の
上端面に設置し、向き変更装置13の搭載構造15を原子炉
圧力容器１の上端面に固定し、取付架台17をオペレーシ
ョンフロア18の床面に設置する。

【００２６】取付架台17をオペレーションフロア18の床
面に設置する場合には高さ調整機構（図示せず）を調整
する。搭載構造15を原子炉圧力容器１の上端部に固定す
るため、下面に取付けてある固定装置（図示せず）を駆
動装置（図示せず）を働かせて原子炉圧力容器１の内壁
面に押付けるか、または原子炉圧力容器１のフランジ面
に付いているスタッドボルトを利用して固定する。

【００２７】円板構造21に取付けた駆動装置20とワイヤ
ー33で２基の昇降装置12を吊り、１基は燃料貯蔵プール
７の側にあり、搭載構造15に載っている。この状態の時
に、もう１基の昇降装置12は、向き変更装置13に取付け
たガイドレール39とガイド機構14に取付けたガイドレー
ル25を車輪構造26に組み込んだ車輪24が転がり接触して
いる。

【００２８】駆動装置20でワイヤー33の巻取り、巻解き
を行って昇降装置12の昇降を行い、ガイド機構14の下端
に設置された状態で、リンク式伸縮腕23の展開を行う。
原子炉圧力容器１の上方に走行台車２を設置し、燃料貯
蔵プール７の上方に走行台車９を設置する。

【００２９】これらの装置を用いての燃料３の取出し手
順を説明する。原子炉圧力容器１の上方に設置された走
行台車２を走行させ、また走行台車２に搭載された横行
台車を横行させて、それに搭載している多段伸縮マスト
５を取出したい燃料３が装荷されている炉心上方に設定
する。

【００３０】多段伸縮マスト５を伸ばしてその先端に取
付けた掴み具で燃料３を掴むと、多段伸縮マスト５を縮
め、燃料３を炉心支持板に装荷している他の燃料の頂部
から上の位置まで引上げる。

【００３１】次に走行台車２と横行台車を走行および横
行させて、昇降装置12から展開されたリンク式伸縮腕23
の先端に取付けられた燃料支持台30のある位置に燃料３
を移送する。爪構造38の開いた部分へ向けて横行移送
し、燃料支持台30のストッパー（図示せず）に衝突した
ことをセンサ（図示せず）で検出して横行を止める。

【００３２】次に燃料３を下降させ、燃料支持台30の下
端に取付けた燃料受け台34に載せる。駆動装置37でスク
リューネジ36を働かせ、燃料固定装置31の爪構造38を閉
じる。爪構造38を閉じる方法としてニューマチックある
いは電磁力を用いる方法もある。また、燃料固定金具35
の通電加熱による開いた状態より、通電を止めて閉じた
状態にする。

【００３３】燃料固定金具35は、電気絶縁構造になって
いる。これらの固定が終了すると、多段伸縮マスト５の
先端の掴み状態を解除する。駆動装置29でスクリューネ
ジ28を働かせてリンク式伸縮腕23を縮め、燃料支持台30
に固定された燃料３を昇降装置12に収納する。

【００３４】駆動装置20を働かせ、ワイヤー33を巻取
り、昇降装置12の車輪構造26で転がり接続させてガイド
レール25からガイドレール39の順に昇降装置12を搭載構
造15に載り移りができるまで引上げる。

【００３５】駆動装置19で軸22と昇降装置12の駆動装置
20が取付けられている円板構造21を回転させて燃料３を
収納した昇降装置12を燃料貯蔵プール７側に向ける。原
子炉圧力容器１側に向けられた昇降装置12を駆動装置20
のワイヤー33の巻解きを行うことにより下降させ、ガイ
ド機構14の下端に移送する。

【００３６】リンク式伸縮腕23を展開し、燃料支持台30
へ別の燃料３の受渡しをされるのを待つ。一方、燃料貯
蔵プール７側に向けた昇降装置12からリンク式伸縮腕23
を展開する。リンク式伸縮腕23の先端に取付けた燃料支
持台30に固定された燃料３を燃料貯蔵プール７の上方を
走行する走行台車９に搭載された多段伸縮マスト10の先
端に取付けられた掴み具で掴む。

【００３７】爪構造38を駆動装置37で開き、燃料固定金
具35を通電加熱して開き、燃料３の燃料支持台30への固
定を解除し、多段伸縮マスト10による吊り上げを行い、
走行台車９を燃料貯蔵プール７の上に移動させる。

【００３８】走行台車９と横行台車の走行と横行により
多段伸縮マスト10を燃料ラック８の所定位置に移動させ
る。多段伸縮マスト10を伸ばし、燃料３を燃料ラック８
へ装着する。燃料３が、取外された燃料支持台30は、リ
ンク式伸縮腕23を縮めて昇降装置12に収納する。

【００３９】次に上記第１の実施例の効果を説明する。
燃料１体を取出す場合に要する時間の一例について説明
すると、従来の方法では、原子炉圧力容器１の上方での
昇降と横行に約 260秒間、原子炉圧力容器１の上方から
燃料貯蔵プール７までの往復に約50秒間、燃料ラック８
への装着のための昇降と横行に約 230秒間要し、全体で
約 540秒間要する。

【００４０】これに対して本発明に係る第１の実施例で
は原子炉圧力容器１の上方での昇降と横行に約 170秒
間、原子炉圧力容器１の上方から燃料貯蔵プール７まで
の往復と燃料ラック８への装着のための昇降・横行合わ
せて約 280秒間要する。

【００４１】しかし、燃料中継装置11での移送時間は、
燃料３を直接装着する作業がないため高速化を行うこと
ができ、後者の移送時間以下にすることができる。した
がって、本実施例の場合には、燃料１体を取出すのに必
要な最大時間は約 280秒間程度ですむことになる。

【００４２】上述したように本実施例によれば、従来の
方法の約１／２の時間で燃料の取扱いができる。燃料取
扱いは原子力プラントの定期検査作業のクリティカルパ
スを形成しているため、燃料取扱い時間が短縮するとそ
の短縮した時間だけ定期検査作業期間を短縮することに
なり、原子力プラントの稼働率を向上することができ
る。

【００４３】次に本発明に係る第２の実施例を図５から
図12を参照しながら説明する。第２の実施例は図５に示
したように燃料中継装置41をシュラウド16の上部格子板
６の上方に設置し、複数台の走行台車２に複数台の横行
台車42を走らせ、横行台車42に搭載したリンク式伸縮機
構43を先端の段に取付けた多段伸縮マスト44を用いて燃
料３を取扱う方法およびその装置に関するものである。

【００４４】図５は原子炉圧力容器１内のシュラウド16
の上部に燃料中継装置41が設置され、オペレーションフ
ロア18を走行する走行台車２上を複数の横行台車42が横
行し、横行台車42に搭載された先端の段にリンク式伸縮
機構43が取付けられた多段伸縮マスト44で燃料３を取扱
う方法および装置の概念を示している。すなわち、多段
伸縮マスト44を下部の駆動装置60で軸まわりに回転させ
上部の駆動装置61で多段伸縮マスト44を伸縮させる。

【００４５】図６はリンク式伸縮機構43が掴み具62を多
段伸縮マスト44内に収納した状態を示す縦断面図であ
る。リンク式伸縮機構43は、駆動装置169 を働かせ、組
歯車170 を介してスクリューネジ171 を回し、掴み具62
を展開する。

【００４６】掴み具62の下端には、燃料３を吊り下げる
フック172 が取付けられ、フック172 は常時、バネ 173
で閉じられている。バネ173 は形状記憶合金製で通電加
熱することによりフック172 を開くように変形するもの
である。

【００４７】図７は図６のＡ−Ａ矢視方向を切断して拡
大した断面図で、リンク式伸縮機構43が掴み具62を収納
した状態を示している。図８は２基の走行台車２に、そ
れぞれ２基の横行台車42が搭載され、横行台車42に搭載
された多段伸縮マスト44の先端に取付けたリンク式伸縮
機構43で炉心から燃料を取出し、シュラウド16の上部に
設置した燃料中継装置41に燃料３を装着を概念的に示す
平面図である。図中符号45は燃料仮置きポットである。

【００４８】図９は燃料中継装置41における燃料仮置き
ポット45を一部断面で示す立面図である。燃料仮置きポ
ット45の上部には、駆動装置176 、組歯車177 、組車輪
178が設けられ、組車輪178 が枠構造47の上端を走行
し、枠構造47の上端を走行し枠構造47の内側を周方向に
移動する構造になっている。

【００４９】燃料仮置きポット45の下部には、枠構造47
を１周する間その向きが変わらないように駆動装置179
、ピニオン180 、ラック181 が取付けられている。燃
料仮置きポット45の底面には着床時の衝撃緩和機構182
が設けられている。

【００５０】図10は図８および図９に示す燃料中継装置
41の燃料仮置きポット45とその周囲を示す平面図であ
る。図10中図９と同一部分には同一符号を付してその説
明は省略する。

【００５１】図11は燃料中継装置41から燃料貯蔵プール
７へ複数の燃料３を走行台車２でカナル52を通って移送
する場合を概念的に示す平面図である。横行台車42に搭
載された多段伸縮マスト44の先端段のリンク式伸縮機構
43に吊られた２体の燃料３が、走行台車２が走行する方
向に一直線に並ぶ構造であり、カナル52の狭い部分を通
過できる構成である。

【００５２】図12は燃料中継装置41から燃料貯蔵プール
７へ複数の燃料３（図示せず）を第２の走行台車53でカ
ナル52を通して移送する場合の実施例を概念的に上方か
ら見た平面図で示している。図12では図５に示す第１の
走行台車２に搭載した横行台車42の多段マスト（第１の
伸縮マスト）44により原子炉圧力容器内の燃料３が取り
出されて燃料中継装置41に仮置され、この仮置された燃
料３が図12に示す多段伸縮マスト（第２の伸縮マスト）
56で把持され、図示していないが吊り下げられた状態と
なっている。 第２の走行台車53には２本の梁構造58と１
本の梁構造59が並列に設けられており、これらの梁58，
59上を２台一対の横行台車54，55が横行する。すなわ
ち、一対の横行台車54，55は第２の走行台車53が所定方
向に走行する方向とは直交方向に移動する。 一対の横行
台車54，55は上方から平面的に見て、一方の横行台車54
が上部に突出した入れ子部ａを有するかぎ形状となって
おり、他方の横行台車55が前記一方の横行台車54の入れ
子部ａとは逆向きに下部に突出した入れ子部ｂを有する
逆向きのかぎ形状となっている。入れ子部ａ，ｂは合体
して互いに契合するようになっている。 一対の横行台車
54，55には駆動装置57が設置されており、それぞれの入
れ子部ａ，ｂに駆動装置57で伸縮する多段伸縮マスト
（第２の伸縮マスト）56が搭載されている。これらの多
段伸縮マスト（第２の伸縮マスト）56は入れ子部ａ，ｂ
の契合時に走行方向に並設されるようにそれぞれ設けら
れている。

【００５３】第２の走行台車53がカナル52の上を通過す
る時、上方から平面的に見て一対の横行台車54，55は入
れ子部ａ，ｂで上下に合体して契合し、多段伸縮マスト
（第２の伸縮マスト）56が一直線に並んで吊り下げた２
体の燃料３がカナル52を容易に通過することができる。

【００５４】次に上記第２の実施例の作用を説明する。
図５において、軽水冷却原子炉の原子炉圧力容器１の蓋
の取外しを行い、燃料中継装置41を天井クレーン（図示
せず）等でシュラウド16の上端面に設置する。走行台車
２を原子炉圧力容器１の上方に移動し、多段伸縮マスト
44を駆動装置61を働かせて伸ばし、先端を炉心に装荷し
ている燃料３の頂部近くにまで下げる。

【００５５】多段伸縮マスト44の下端段に取付けられた
リンク式伸縮機構43を展開したり、多段伸縮マスト44の
軸まわりに回転させたり、横行台車42を横行させたりし
て、リンク式伸縮機構43の先端に取付けられた掴み具62
を所定の位置に移動させ、続いて掴み具62で燃料３を掴
むため多段伸縮マスト44を再び伸ばし、所定の位置まで
伸ばされると掴み作業を行う。

【００５６】引き続いて多段伸縮マスト44を縮め、燃料
３を炉心から引き抜く作業を行う。燃料中継装置41の上
端位置から上方に燃料３の下端がくるまで引き抜きを行
う。続いて横行台車42の横行、リンク式伸縮機構43の展
開量、多段伸縮マスト44の軸まわりの回転量を制御して
リンク式伸縮機構43の先端の掴み具62で掴まれた燃料３
を燃料中継装置41の燃料仮置きポット45位置に移動させ
る（図８参照）。

【００５７】燃料３が燃料仮置きポット45に装着される
と掴み具62による燃料３の掴み状態を解除し、横行台車
42の横行、リンク式伸縮機構43の展開量、多段伸縮マス
ト44の軸まわりの回転量を制御して次に取出す炉心内の
燃料３位置にリンク式伸縮機構43の先端の掴み具62を移
動させ、多段伸縮マスト44を伸ばして掴み具62が燃料３
を掴める高さまで降ろす。

【００５８】次に引き続いて、上記と同様な作業を繰返
す。掴み具62が炉心の燃料３を取出しを行っている間
に、燃料中継装置41の移動リングを駆動させ、燃料仮置
きポット45が燃料貯蔵プール７に近くなるように移動さ
せる。

【００５９】炉心領域から燃料３を燃料中継装置41へ移
送する場合は、２基の横行台車２それぞれに搭載した２
基の横行台車42で行ってもよく、燃料貯蔵プール７側の
走行台車２は、燃料中継装置41から燃料３を取出し、掴
み具62で掴まれた燃料３を走行台車２の走行方向に一直
線に並べてカナル52を通って燃料貯蔵プール７へ移送
し、燃料ラック８の所定の位置に燃料を装着する。

【００６０】次に上記第２の実施例の効果を説明する。
燃料１体を取出す場合に要する時間の一例として、従来
の方法では、原子炉圧力容器上方での昇降・横行に約 2
60秒間、原子炉圧力容器上方から燃料貯蔵プールまでの
往復に約50秒間、燃料ラックへの装着のための昇降・横
行に約 230秒間要し、これらの作業がシリーズになって
いるため全体として約 540秒間要する。

【００６１】これに対して、本第２の実施例では、１基
の走行台車を炉心から燃料中継装置への燃料移送に用い
るとすると原子炉圧力容器上方での昇降・横行に約90秒
間、残りの１基の走行台車での燃料中継装置から燃料貯
蔵プールまでの往復時間を無視すると、燃料ラックへの
装着のための昇降・横行は約 280秒間要する。燃料中継
装置での移送時間は、燃料を直接装着する作業がないた
め高速化を行うことができ、後者の移送時間以下にする
ことができる。

【００６２】したがって、本実施例では燃料１体を取出
す場合に必要な最大時間は、約 280秒間程度となり、本
実施例によれば従来の方法の約１／２の時間で燃料の取
扱いができる。燃料取扱いは、原子力プラントの定期検
査作業のクリティカルパスを形成しているため、燃料取
扱い時間が短縮するとその短縮した時間だけ定期検査作
業期間を短縮することになり、原子力プラントの稼働率
を向上できる。

【００６３】次に図13から図21を参照しながら本発明の
第３の実施例を説明する。第３の実施例は、図13に示し
たように原子炉ピット４の床面に軌道63を設け、この軌
道63に燃料取扱い走行台車64を走行させ、原子炉圧力容
器１の炉心65と燃料貯蔵プール７の燃料ラック８の燃料
３を取扱う多段伸縮マストを取付けた横行台車を搭載し
た走行台車との協調動作で燃料を取扱う方法と装置に関
するものである。

【００６４】図13は原子炉ピット４の床面に軌道63を設
け、燃料取扱い走行台車64が搭載された状態を示す平面
図である。軌道63は枕木69にレールが固定された円弧軌
道66、直線軌道67および方向変更軌道装置68が組合わさ
れて一体となったユニットで構成されている。

【００６５】これらは、簡単な接続構造を具備し、枕木
69は原子炉ピット４の床面に固定ボルト121 で固定され
ている。方向変更軌道装置68は、駆動装置70、組歯車7
1、回転軌道72、直線軌道73等で構成されている。直線
軌道73は、カナル52部分に設置されている。

【００６６】図14は燃料取扱い走行台車64が燃料３を装
荷している状態を示す立面図である。燃料取扱い走行台
車64には、燃料把持機構74、燃料回転機構75、組車輪7
6、駆動装置77が取付けられている。燃料３は、燃料回
転機構75に搭載され、燃料把持機構74で支柱78に固定さ
れている。

【００６７】軌道63の中央部には、動力・信号伝送ケー
ブル126 が取付けられ、燃料取扱い走行台車64の下面に
動力・信号受電装置127 が付けられ、動力・信号伝送ケ
ーブル126 と電磁結合している。駆動装置77，123 は、
組歯車122 ，124 を介して組車輪76が結合され、軌道63
に回転接触している。

【００６８】燃料回転機構75は、燃料取扱い走行台車64
に固定された組歯車125 を駆動装置81で駆動し、支柱78
の下部に固定された回転円板88の外周に取付けてある歯
車を動かす構成になっている。車輪は、円弧軌道を走行
するためテーパが付けられている。

【００６９】図15は図17のＥ−Ｅ矢視方向から見て燃料
回転機構75を45°回転させた燃料回転機構75部を含む、
燃料取扱い走行台車64の縦断面図である。支柱78は、ベ
アリング機構129 を介して燃料取扱い走行台車64に固定
されている。

【００７０】支柱78の下部の支持構造89は、コイルバネ
130 と可動受皿131 で構成されている。燃料取扱い走行
台車64に燃料３を装荷する場合、燃料３の下部が支柱78
に衝突する衝撃を緩和するための衝撃緩和装置128 が支
柱78に取付けられている。

【００７１】図16は燃料取扱い走行台車64の下面に固定
装置132 が取付けられた状態を示す断面図である。駆動
装置134 を働かせて固定爪133 を駆動して、燃料取扱い
走行台車64を軌道63に固定する。

【００７２】図17は燃料取扱い走行台車64が燃料３を装
荷している状態を示す上面図である（図14におけるＤ１
−Ｄ１矢視図）。燃料把持機構74には、駆動装置79、２
本の把持アームが取付けられている。燃料回転機構75
は、駆動装置81で台車に取付けられた組歯車125 で支柱
78を回転する構造になっている。

【００７３】図18は支柱78に取付けられた衝撃緩和装置
128 部での横断面図である（図14のＤ２−Ｄ２矢視
図）。衝撃緩和装置128 は、可動押え片135 とコイルバ
ネ136 で構成される。図19は図14においてＤ３−Ｄ３矢
視方向に沿って切断し支柱78の下部を横断面で示す上面
図である。

【００７４】図20は図13における方向変更軌道装置68を
原子炉ピット４の床面に取付けた状態を示す平面図、図
21は図20の縦断面図である。回転板87は、中心部の回転
軸86で方向変更軌道取付板84に結合され、また、その取
付板84上に回転軌道72が固定されている。回転板87の周
辺には組歯車71が取付けられ、この組歯車71を介して回
転板87は駆動装置70と結合している。

【００７５】方向変更軌道取付板84には、直線軌道73が
取付けられ、直線軌道73の端には停止板85が取付けられ
ている。また、方向変更軌道取付板84は、２個の円弧軌
道82と結合機構を介して結合されている。

【００７６】次に上記第３の実施例の作用を説明する。
軽水冷却原子炉の原子炉圧力容器１の蓋の取外しを行
い、円弧軌道66，82、直線軌道67、方向変更軌道装置68
を天井クレーン（図示せず）等で原子炉ピット４の床面
に吊り降ろしを行い、それぞれを結合機構で結合し、固
定ボルト121 で枕木69，83と方向変更軌道取付板84を床
面に固定する。

【００７７】軌道63が原子炉ピット４の床面に固定され
ると、次に燃料取扱い走行台車64を天井クレーン等で軌
道63上に吊り降ろしを行い組車輪76と軌道63が回転接触
するように設置する。

【００７８】上記のように軌道63、燃料取扱い走行台車
64の設置が終了すると下記の手順で燃料３の取扱いを行
う。原子炉圧力容器１の上方に設置された走行台車２を
走行させ、また走行台車２に搭載された横行台車を横行
させて、それに搭載している多段伸縮マスト５を伸ばし
て掴み具で燃料３を掴むと、多段伸縮マスト５を縮め、
燃料取扱い走行台車64の燃料回転機構75の回転円板88か
ら多少上の位置まで引上げる。

【００７９】次に、走行台車２と横行台車を走行および
横行させて燃料取扱い走行台車64の支柱78の位置に燃料
３を移送する。走行台車２を走行させるか、燃料取扱い
走行台車64を軌道63の上を走行させるかの選択がある
が、次の燃料３を取扱う位置に走行台車２を走行させる
のを優先させる。

【００８０】また、横行台車が２台搭載されている場合
は、もう１台の横行台車に搭載した多段伸縮マスト５で
炉心65の燃料３を取扱う位置に走行台車を走行させ、そ
れに対応して燃料取扱い走行台車64を走行させる。

【００８１】燃料取扱い走行台車64を軌道63の上を走行
させ、多段伸縮マスト５で吊り下げられた燃料３を受取
る場合、横行台車を横行させて移送された燃料３を支柱
78の凹面で直接受取れるように駆動装置81を駆動させ、
燃料回転機構75を働かせて向きを制御する。

【００８２】多段伸縮マスト５で吊り下げられた燃料３
が支柱78に衝突したのを検出器で検出し、横行台車の横
行を止める制御を行う。燃料３を横行させている時の流
動抵抗により下部の移動が遅れ、支柱78に遅れて衝突す
る。この時の衝撃は、支柱78の下部に取付けた衝撃緩和
装置128 で緩和する。燃料把持機構74を働かせて燃料３
を降下方向移動自由に把持する。

【００８３】次に多段伸縮マスト５を伸ばして燃料３を
支持構造89の開孔部に挿入し、着座させる。燃料３が支
持構造89に着座する時の衝撃を緩和するためコイルバネ
130で支持された可動受皿131 が取付けられている。

【００８４】燃料３が支持構造89に着座したことを検出
器で検知すると多段伸縮マスト５を伸ばすのを止め、燃
料把持機構74の把持状態を降下方向移動自由の状態より
固定の状態にし、燃料３を支柱78に固定する。

【００８５】燃料３の固定が終了すると、多段伸縮マス
ト５の先端の掴み具を掴み解除状態にし、多段伸縮マス
ト５を引上げ横行台車を横行させ、次に取扱う燃料３の
位置に移動させる。

【００８６】多段伸縮マスト５が燃料取扱い走行台車64
から離れたことが確認されると、燃料取扱い走行台車64
を方向変更軌道装置68まで軌道63上を移動させ、所定の
位置まで移動したことを確認すると走行を止める。

【００８７】燃料取扱い走行台車64が、それに取付けら
れている固定装置132 の駆動装置134 を働かせて固定爪
133 で方向変更軌道装置68に取付けられているレールを
掴み固定されると、駆動装置70を働かせ、回転板87を回
転させ、回転軌道72を直線軌道73に直線状に接続させ
る。

【００８８】この動作が終了すると、燃料取扱い走行台
車64の方向変更軌道装置68への固定を解除して燃料取扱
い走行台車64を直線軌道73へ移動させ所定の位置で止め
る。この所定の位置に移動する間に、駆動装置81を働か
せて燃料回転機構75を回転させ、支柱78に固定されてい
る燃料３が燃料貯蔵プール７の側にくるようにする。

【００８９】燃料貯蔵プール７の上方を走行する走行台
車９に搭載された多段伸縮マスト10を燃料取扱い走行台
車64の燃料３が固定されている上方に移動し、多段伸縮
マスト10を伸ばし、その先端に取付けた掴み具で燃料３
を掴む。掴み作業が終了したことを検出器で確認すると
燃料３を支柱78に固定している燃料把持機構74の把持状
態を昇降自由状態にする。

【００９０】多段伸縮マスト10を縮め燃料３の吊り上げ
を行い、燃料３の下端が支持構造89から上方まで吊り上
げられると吊り上げ動作を止め、燃料把持機構74を全開
にして燃料３の完全な開放を行う。

【００９１】検出器で燃料３の完全な把持解除が確認さ
れると走行台車９を走行させて燃料３を吊り下げた多段
伸縮マスト10をカナル52から燃料貯蔵プール７へ移動さ
せ、走行台車９と横行台車の走行および横行により多段
伸縮マスト10を燃料ラック８の所定位置に移動させる。

【００９２】その位置で多段伸縮マスト10を伸ばし燃料
３を燃料ラック８へ着床させ、検出器で着床が確認され
ると多段伸縮マスト10の先端胃取付けた掴み具を開放
し、燃料３との結合を解除する。

【００９３】燃料３が燃料ラック８へ設置されると多段
伸縮マスト10を縮め、掴み具の位置が燃料取扱い走行台
車64の燃料３のハンドリング位置より一定高さだけ高い
位置にくると引上げを止め、走行台車を次の燃料３を受
取るためにカナル52部にきている燃料取扱い走行台車64
の所へ移動させ前記と同様な作業を繰返す。

【００９４】燃料取扱い走行台車64の燃料３が走行台車
９の多段伸縮マスト10の掴み具へ渡されると、燃料取扱
い走行台車64は、回転軌道72の方向へ移動し、再び円弧
軌道66へ移動し、走行台車２の多段伸縮マスト５で吊り
上げられた別の燃料３を受取りにいく。

【００９５】燃料取扱い走行台車64を複数台用いること
により、走行台車２による燃料取扱い時間と走行台車９
による燃料取扱い時間に差があってもその差を埋めるよ
うな運用をすることができる。

【００９６】本第３の実施例の効果は、第２の実施例よ
り50秒間程度短縮でき、また、炉心から燃料を１体取出
す作業を従来方法の約１／２の時間で行うことができ
る。燃料取扱いは、原子力プラントの定期検査作業でク
リティカルパスを形成しているため燃料取扱い時間が短
縮すると、その短縮した時間がそのまま定期検査作業期
間の短縮に繋がり、原子力プラントの稼働率向上に寄与
するところ大である。

【００９７】次に本発明の第４の実施例を図22から図23
を参照しながら説明する。本第４の実施例は図22におい
て燃料取扱い走行台車64として、伸縮アーム付走行台車
90を原子炉ピット４の床面に設けた軌道63上を走行さ
せ、原子炉圧力容器１の炉心65と燃料貯蔵プール７の燃
料ラック８の燃料３を取扱う多段伸縮マストを取付けた
横行台車を搭載した走行台車との協調動作で燃料を取扱
う方法と装置に関するものである。

【００９８】図22は原子炉ピット４の床面に設けた軌道
63に伸縮アーム付走行台車90が搭載された状態を示す平
面図である。図23は伸縮アーム付走行台車90が、燃料３
を装荷している状態を一部断面で示す立面図である。

【００９９】回転円板88に支柱95が固定され、支柱95に
取付けられた伸縮アーム93の先端に燃料保持アーム94が
取付けられている。燃料保持アーム94に載せられた燃料
３は、燃料把持機構74で燃料保持アーム94に固定されて
いる。

【０１００】伸縮アーム93の反対側には、燃料保持アー
ム94等とバランスをとるためのバランサー137 が取付け
られている。また、伸縮アーム付走行台車90の下面には
固定装置132 が取付けられ、駆動装置134 を働かすと固
定爪133 が軌道63のレールを挟み付けて伸縮アーム付走
行台車90を軌道63に固定する構造になっている。

【０１０１】伸縮アーム付走行台車90を用いた場合の作
用を説明する。原子炉圧力容器１の上方に設置された走
行台車２に搭載された横行台車に取付けられた多段伸縮
マスト５と伸縮アーム付走行台車90との間での燃料３の
受渡しは、燃料取扱い走行台車64と多段伸縮マスト５と
の間での受渡しと同様である。

【０１０２】しかし、燃料貯蔵プール７の上方を走行す
る走行台車９に搭載された多段伸縮マスト10と伸縮アー
ム付走行台車90との間での燃料３の受渡しは、燃料貯蔵
プール７内で行うところが異なっている。燃料貯蔵プー
ル７内からカナル52に多段伸縮マスト10を移動させるた
めの制御が省略できる利点があり、燃料貯蔵プール７上
方における燃料取扱い時間を短縮することができる。

【０１０３】伸縮アーム付走行台車90を用いる第４の実
施例の効果は、第２の実施例より50秒間程度短縮でき
る。

【０１０４】次に図24を参照しながら本発明に係る第５
の実施例を説明する。第５の実施例は図24に示したよう
に原子炉圧力容器１と燃料貯蔵プール７の上方にそれぞ
れ多段伸縮マスト10を取付けた横行台車99を搭載した走
行台車２，９を設置した中間に燃料３を受取り、方向を
変え、受渡しを行う中継台車96を設置し、これらの装置
を用い、作業を分割して燃料を取扱う方法と装置に関す
るものである。

【０１０５】図24は中継台車96をオペレーションフロア
18に設置し、燃料装荷支援装置97を燃料貯蔵プール７に
設置した状態を示す概念図である。中継台車96には、横
行台車99が搭載され、その上に回転装置100 が取付けら
れている。

【０１０６】回転装置100 には、支柱101 、駆動装置10
2 、スクリューネジ103 が取付けられ、平行リンク式燃
料取扱いアーム98がスクリューネジ103 を介して駆動装
置102 と結合されている。平行リンク式燃料取扱いアー
ム98の先端には、燃料保持支柱106 、燃料固定装置104
と燃料支持機構が取付けられている。

【０１０７】次に上記第５の実施例の作用を説明する。
軽水冷却原子炉の原子炉圧力容器１の蓋の取外しを行
い、中継台車96を原子炉ピット４の上方のオペレーショ
ンフロア18に設置し、原子炉圧力容器１の上方に走行台
車２を設置し、燃料貯蔵プール７の上方に走行台車９を
設置する。

【０１０８】これらの装置を用いての燃料３の取出しの
手順を説明する。原子炉圧力容器１の上方に設置された
走行台車２を走行させ、また走行台車２に搭載された横
行台車99を横行させて、それに搭載している多段伸縮マ
スト５を取出したい燃料のある炉心上方に移動する。多
段伸縮マスト５を伸ばして、その先端に取付けた掴み具
で燃料３を掴むと、多段伸縮マスト５を縮め、中継台車
96の平行リンク式燃料取扱いアーム98の燃料支持機構10
5 から若干上方の位置まで引上げる。

【０１０９】次に走行台車２と横行台車99を走行および
横行させて中継台車96の燃料支持機構105 の位置に燃料
３を移送する。走行台車２の走行を優先させ、それに対
応して中継台車96を走行させる。また、横行台車99の横
行と回転装置100 の回転を行い、燃料保持支柱106 の向
きを多段伸縮マスト５から燃料３を受取れるように変え
る。

【０１１０】多段伸縮マスト５から燃料支持機構105 に
燃料３が受渡され、固定装置104 で燃料保持支柱106 に
固定されると平行リンク式燃料取扱いアーム98を縮め、
中継台車96と横行台車99を走行および横行させカナル52
部へ燃料３を移送し、回転装置100 を働かせて、燃料保
持支柱106 に固定された燃料３を燃料貯蔵プール７の方
に向ける。

【０１１１】平行リンク式燃料取扱いアーム98を展開し
て燃料３を固定した燃料保持支柱106 を燃料貯蔵プール
７へ移動させる。燃料貯蔵プール７の上方を走行する走
行台車９と横行台車99を走行および横行させて横行台車
99に搭載された多段伸縮マスト10を燃料保持支柱106 に
固定された燃料３の上方に移動させる。

【０１１２】多段伸縮マスト10を伸ばし、その先端に取
付けられた掴み具で燃料３を掴み、燃料３を吊り上げ、
走行台車９と横行台車99を走行および横行させて所定の
燃料ラック８の上方へ移動し、多段伸縮マスト10を燃料
３が燃料ラック８に着床するまで伸ばし、着床すると掴
みを解除して多段伸縮マスト10を縮め、次の燃料３の受
渡しを行う場所へ走行台車９を移動する。同様な手順の
作業を繰返して所定本数の燃料３の取出しを行う。炉心
65への燃料３の装荷を行う場合には上記の手順の逆の手
順で行う。

【０１１３】第５の実施例の効果は、第３の実施例とほ
ぼ同様であり、炉心から燃料貯蔵プール７に燃料３を取
出す作業を従来方法の約１／２の時間で行うことができ
る。燃料取扱いは、原子力プラントの定期検査作業でク
リティカルパスを形成しているため、燃料取扱い時間が
短縮すると、その短縮した時間がそのまま定期検査作業
期間の短縮に繋がり、原子力プラントの稼働率向上に寄
与するところ大なるものがある。

【０１１４】次に図25から図28を参照しながら本発明に
係る第６の実施例を説明する。第６の実施例は、燃料貯
蔵プール７の燃料ラック８の直上に燃料装荷支援装置97
を設置し、燃料３の振れ止めを行い、燃料ラック８への
燃料装荷時間を短縮する燃料取扱い方法と装置に関する
ものである。

【０１１５】図25は燃料装荷支援装置97が燃料ラック８
の直上に設置されている状態を示す立面図である。燃料
装荷支援装置97は架台107 、走行台車109 、横行台車11
2 から構成されている。架台107 には、レール108 が取
付けられ、走行台車109 が車輪を介して搭載されてい
る。

【０１１６】走行台車109 にはレール111 が取付けら
れ、横行台車112 が車輪を介して搭載されている。駆動
装置110 は組歯車118 を介して車輪と結合している。横
行台車112 には、回転機構117 、駆動装置113 ，114 が
取付けられている。

【０１１７】駆動装置113 は組歯車を介して横行台車11
2 に取付けられた車輪と結合している。また駆動装置11
4 は組歯車を介して回転機構117 と結合している。回転
機構117 には、駆動装置115 と燃料押え機構116 が取付
けられている。

【０１１８】図26は燃料装荷支援装置97が燃料ラック８
の直上に設置されている状態を示す平面図である。図
中、符号 107は架台、 108はレール、 109は走行台車、
110は駆動装置、 111はレール、 112は横行台車、 113
〜 115は駆動装置、 116は押え機構、 117は回転機構で
ある。

【０１１９】図27は伸縮式燃料装荷支援装置138 が、燃
料ラック８の直上に設置されている状態を示す平面図で
ある。伸縮式燃料装荷支援装置138 は、伸縮アーム139
、これを旋回させるための駆動装置144 およびこれら
全部を搭載した走行台車145 から構成されている。

【０１２０】伸縮アーム139 の先端には、走行アーム14
0 が搭載し、伸縮アーム139 上を駆動装置141 を働かせ
て走行する。走行アーム140 には把持装置143 が取着さ
れ、把持装置143 は駆動装置142 で旋回される。把持装
置143 には、複数本の水圧駆動のフレキシブルアーム14
6 が付設している。

【０１２１】図28は燃料ラック８の衝撃緩和装置147 の
詳細図で、同図（ａ）は上面図、（ｂ）は一部断面で示
す立面図である。燃料ラック８の底部に衝撃緩和装置14
7 が取付けられている。衝撃緩和装置147 は据付台149
と、この据台149 にコイルバネ150 を介して設けられた
受皿148 とから構成されている。

【０１２２】衝撃緩和装置147 は全体を吊り上げて取出
せる構造になっている。また、コイルバネ150 が変形し
て、据付台149 と受皿148 が接触する状態で受皿148 に
搭載された燃料３のハンドリング部の高さが揃う構造と
なっている。

【０１２３】次に第６の実施例の作業を説明する。走行
台車９の多段伸縮マスト10の先端に燃料３を吊り下げて
走行台車９と横行台車を走行および横行させ、燃料ラッ
ク８の所定位置に移動させる。この走行および横行に対
応して走行台車109 と横行台車112 も同時に移動させ、
燃料３が開放した押え機構116 の開孔部に挿入できる位
置に移動する。

【０１２４】多段伸縮マスト10を伸ばして燃料３を降下
させ、押え機構116 の開孔部に降下させる。燃料３が押
え機構116 の開孔部に挿入されると駆動装置115 を働か
せ、押え機構116 を閉じ、燃料３を降下自由の状態に把
持する。

【０１２５】多段伸縮マスト10と押え機構116 の保持中
心が燃料ラック８の所定位置にくるようにそれぞれが搭
載されている走行台車と横行台車を移動し、燃料３が燃
料ラック８に着床するまで多段伸縮マスト10を伸ばし、
着床が確認されると燃料３の掴みを解除し、多段伸縮マ
スト10を縮め、次の燃料３の取扱い位置に走行台車９を
移動させる。

【０１２６】図27に示した伸縮式燃料装荷支援装置138
を用いた他の作用を説明する。走行台車９の多段伸縮マ
スト10の先端に燃料３を吊り下げて走行台車９と横行台
車を走行および横行させ、燃料ラック８の所定の位置に
移動させる。

【０１２７】この走行および横行に対して、伸縮アーム
139 を伸ばしたり、その伸縮アーム139 上を走行する走
行アーム140 を駆動装置141 を働かせて走行させたり、
把持装置143 を駆動装置142 により駆動させたり、また
駆動装置144 を駆動して伸縮アーム139 を旋回させてフ
レキシブルアーム146 で燃料３の下部を把持し、装荷し
たい燃料ラック８の所定位置に移動させる。

【０１２８】移動中にフレキシブルアーム146 の把持状
態を変え、燃料３の向きを燃料ラック８へ装荷できるよ
うに変える。以下、上記と同様な作業を行い燃料装荷を
終える。

【０１２９】次に上記第６の実施例の効果を説明する。
１体の燃料３を炉心から取出す場合、従来の方法では原
子炉圧力容器上方での昇降・横行に約 260秒間、原子炉
圧力容器１の上方から燃料貯蔵プールまでの往復に約50
秒間、燃料ラックへの装着のための昇降・横行に約 230
秒間要し、全体としては約 540秒間要している。

【０１３０】これに対し、本第６の実施例によれば燃料
ラックへの装着時の振れ止まり待ち時間（約30秒間）を
短縮できる。

【０１３１】また、第３の実施例と併用すると燃料ラッ
クへの装着の時間が約30秒間短縮でき、燃料取出しの作
業時間が約 200秒間程度となる。本実施例を用いると燃
料貯蔵プール上方での走行台車の走行および横行台車の
横行速度を速くしても燃料の振れ止まり待ち時間が必要
ないため原子炉圧力容器上方での燃料取扱い時間（昇降
と横行に約90秒間要する）と同程度にできる。

【０１３２】その結果、燃料取出しに必要な時間は、原
子炉圧力容器上方での取扱いがクリティカルとなり約90
秒間になり、従来の方法の約１／６の時間で燃料の取扱
いができるようになる。

【０１３３】燃料取扱いは、原子力プラントの定期検査
作業でクリティカルパスを形成しているため燃料取扱い
時間が短縮するとその短縮した時間だけ定期検査作業期
間を短縮することになり、原子力プラントの稼働率を向
上することができる。

【０１３４】次に本発明に係る第７の実施例を図29を参
照しながら説明する。第７の実施例は、燃料貯蔵プール
７に原子炉ピット床面と同一高さの架台119を設け、そ
の上と原子炉ピット床面に軌道63を設け、燃料取扱い走
行台車64を走行させ、原子炉圧力容器１の炉心65と燃料
貯蔵プール７の燃料ラックの間を移送する燃料の中継を
行う協調動作で燃料を取扱う方法と装置に関するもので
ある。

【０１３５】図29は燃料貯蔵プールに原子炉ピット４の
床面と同一の高さの架台119 を設け、両者に軌道63を設
け、燃料取扱い走行台車64が搭載された状態を示す平面
図である。架台119 には、直線軌道67が固定され、カナ
ル52部の直線軌道67との間には接続レール120 が取付け
られている。

【０１３６】第７の実施例の作用を説明する。軽水冷却
原子炉の原子炉圧力容器１の蓋の取外しを行い、円弧軌
道66，82、直線軌道67、方向変更軌道装置68を天井クレ
ーン（図示せず）等で原子炉ピット４の床面に吊り降ろ
しを行い、それぞれを結合機構で結合し、固定装置で枕
木69，83と方向変更軌道取付板84を床面に固定する（図
21参照）。

【０１３７】架台119 に直線軌道67を取付けた状態で天
井クレーン（図示せず）等を用いて燃料貯蔵プール７に
設置し、次に接続レール120 を天井クレーン（図示せ
ず）等を用いて吊り降ろし、直線軌道67を接続する。最
後に燃料取扱い走行台車を天井クレーン（図示せず）等
を用いて吊り降ろし軌道63に設置する。

【０１３８】次に本第７の実施例の効果を説明する。１
体の燃料３を炉心から取出す場合、従来の方法では原子
炉圧力容器上方での昇降・横行に約 260秒間、原子炉圧
力容器上方から燃料貯蔵プールまでの往復に約50秒間、
燃料ラックへの装着のための昇降・横行に約 230秒間要
し、全体としては約 540秒間要している。

【０１３９】第６の実施例によれば、従来の走行台車の
速度で燃料ラックへの装着時間を従来より30秒間程度短
縮することはできるが、燃料貯蔵プール上方での走行台
車の走行および横行台車の横行速度を速くしても燃料の
振れ止まり待ちの時間が必要ないため、原子炉圧力容器
上方での燃料取扱い時間と同程度にできる。

【０１４０】その結果、燃料取出しに必要な時間は、約
90秒間程度になる。また、複数台の燃料取扱い走行台車
を用いることにより燃料取出し時間を50秒間程度にする
ことができ、従来の方法の１／10の時間で燃料の取扱い
ができるようになる。

【０１４１】定期検査作業でクリティカルパスを形成し
ているため燃料取扱い時間が短縮するとその短縮した時
間だけ定期検査作業期間を短縮することになり、原子炉
プラントの稼働率を向上することができる。

【０１４２】次に図30から図32を参照しながら本発明の
第８の実施例を説明する。第８の実施例は、図13，図1
4，図16から図19，図22，図23，図29に示した軌道63に
ケーブルを設置し、それに変調した高周波電流を流し、
水中を走行する台車に電磁誘導で動力および信号を受電
する装置を取付けたものを用い、走行台車を走行・制御
することにより燃料を取扱う方法と装置に関するもので
ある。

【０１４３】図30は動力・信号伝送ケーブル152 を取付
けた方向変更軌道装置68を原子炉ピット４の床面に取付
けた状態を示す平面図である。動力・信号伝送ケーブル
152は、回転円板151 の中心軸のスリップリングに結合
され、外部電源と結合されている。

【０１４４】図31は動力・信号伝送ケーブル152 を取付
けた方向変更軌道装置68を原子炉ピット４の床面に取付
けた状態を示す縦断面図である。動力・信号伝送ケーブ
ル152 は回転円板151 の上面でループを形成し、回転軸
153 の内部を通り、その表面に取付けられているスリッ
プリング154 に両端が結合されている。円弧軌道82等の
動力・信号伝送ケーブル152 は固定端子を介して動力・
信号が伝送される。

【０１４５】図32は動力・信号受信装置127 の取付部詳
細を示したものである。動力・信号受電装置127 は、磁
気回路板157 にコイル156 を巻いて構成し、取付板155
を介して燃料取扱い走行台車64等に取付けられている。
動力・信号伝送ケーブル126は、電気絶縁材159 で被覆
されており、中間は透磁性板158 で接続されている。

【０１４６】第８の実施例の作用を説明する。原子炉ピ
ット４の床面に固定された軌道63の中央部に動力・信号
伝送ケーブル126 ，152 を設け、燃料取扱い走行台車64
等の下面に取付けた動力・信号受電装置127 との間で電
磁誘導で非接触に電力および信号をやり取りし、所定の
位置へ走行台車を移動したり各種制御をしたり、信号の
検出を行う。

【０１４７】次に第８の実施例の効果を説明する。燃料
取扱い走行台車64等が非接触の電磁誘導で電力および信
号のやり取りを行うため、そのためのケーブルを取付け
る必要がない。したがって、移動時のケーブルの取扱い
がなく、装置を簡略化でき、ケーブル取扱いのトラブル
もなく操作も容易になる。

【０１４８】次に図33から図36を参照しながら本発明に
係る第９の実施例を説明する。第９の実施例は、燃料取
扱い走行台車64に水圧浮上装置160 を取付けて軌道63を
走行させて燃料を取扱う方法と装置に関するものであ
る。

【０１４９】図33は燃料取扱い走行台車64の下面に水圧
浮上装置160 を取付けている状態を示す平面図である。
水圧浮上装置160 は軌道63の上に載り、水圧発生装置16
1 と導圧管162 で結ばれている。また、水圧発生装置16
1 、燃料取扱い走行台車64と軌道63を固定する水圧駆動
固定装置163 が導圧管162 で結ばれている。

【０１５０】駆動装置164 は、組歯車165 を介して組車
輪166 と結合している。組歯車166は、燃料取扱い走行
台車64が浮上しても軌道63を走行する構造になってい
る。組車輪167 は、燃料取扱い走行台車64が浮上してい
ない時にその荷重を支えて軌道63の上を走行させるため
のものである。

【０１５１】駆動装置81は、組歯車125 を介して、燃料
回転機構75を旋回させる。動力・信号受電装置127 が、
燃料取扱い走行台車64の下面に取付けられ、動力・信号
伝送ケーブル126 により非接触で電磁誘導で動力と信号
を受取る構造になっている。

【０１５２】図34は図33における組車輪166 を一部側面
で示す縦断面図、図35は図33における水圧浮上装置160
を示す縦断面図、図36は図33における固定装置163 を一
部側面で示す縦断面図である。

【０１５３】図34から図36において、符号４は原子炉ピ
ット、63は軌道、64は燃料取扱い走行台車、69は枕木、
121は固定ボルト、 126は動力・信号伝送ケーブル、 1
27は動力信号受電装置を示している。また、 160は水圧
浮上装置、 161は水圧発生装置、 162は導圧管、 163は
固定装置、 164は駆動装置、 165は組歯車、 166と 167
は組車輪、 168は押え片を示している。

【０１５４】次に第９の実施例の作用を説明する。原子
炉ピット４の床面に固定された軌道63に燃料取扱い走行
台車64が搭載されると、水圧発生装置161 を作動して導
圧管162 で接続された水圧浮上装置160 と軌道63の間に
高圧水を送り、燃料取扱い走行台車64を軌道63から浮上
させる。駆動装置164 を作動し組歯車165 を介して組車
輪166 を回転させて所定位置に走行させる。

【０１５５】所定位置に到達すると、水圧浮上装置160
へ高圧水を送るのを止め、組車輪167 が軌道63に搭載さ
れる状態にし、固定装置163 に高圧水を送り、押え片16
8 を軌道63に押付け、燃料取扱い走行台車64と軌道を固
定する。

【０１５６】次に第９の実施例の効果を説明する。燃料
取扱い走行台車64等が軌道63の上を走行する場合、水圧
浮上装置160 で両者を浮かせて離し、走行力は、荷重の
かからない軌道63の横に接する車輪で行うことにより、
車輪による軌道の磨耗が少なく、磨耗粉による原子力プ
ラントの冷却水汚濁が少なく、水の処理対策が容易であ
る。

【０１５７】

【発明の効果】本発明によれば、軽水冷却原子炉の定期
検査作業のクリティカルパスを構成する燃料取扱い期間
を短縮することができ、プラント全体の定期検査期間を
短縮することができ、原子力プラントの稼働率を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料取扱い方法およびその装置の
第１の実施例を説明するための概念図。

【図２】図１において、燃料中継装置の昇降装置から燃
料を受取る状態を示す図３のＣ−Ｃ矢視図。

【図３】図２のＢ−Ｂ矢視方向を切断し拡大して示す断
面図。

【図４】図１のＡ−Ａ矢視方向から見た昇降装置と向き
変更装置との関係を一部断面で示す上面図。

【図５】本発明に係る第２の実施例において、燃料中継
装置と多段伸縮マストで燃料を取扱う状態を示す概念
図。

【図６】図５においてリンク式伸縮機構が掴み具を収納
した状態を示す縦断面図。

【図７】図６のＡ−Ａ矢視方向を切断し拡大して示す断
面図。

【図８】図５における平面図。

【図９】図８における燃料仮置きポットを拡大して一部
断面で示す立面図。

【図１０】図８および図９における燃料仮置きポットと
その周囲を示す平面図。

【図１１】多段伸縮マスト搭載の横行台車でカナル通過
時の状態を示す平面図。

【図１２】横行台車で燃料を吊った状態でカナル通過時
の状態の他の例を示す平面図。

【図１３】本発明に係る第３の実施例において、原子炉
ピットの床面に軌道を設け、燃料取扱い走行台車が搭載
された状態を示す平面図。

【図１４】燃料取扱い走行台車が燃料を搭載している状
態を示す立面図。

【図１５】燃料回転機構部を含む燃料取扱い走行台車を
一部側面で示す縦断面図。

【図１６】燃料取扱い走行台車の下面に固定装置が取付
けられた状態を一部側面で示す縦断面図。

【図１７】燃料取扱い走行台車が燃料を搭載している状
態を示す図14のＤ１−Ｄ１矢視方向から見た上面図。

【図１８】図14においてＤ２−Ｄ２矢視方向に沿って切
断し、支柱に取付けられた衝撃緩和装置部を横断面で示
す上面図。

【図１９】図14においてＤ３−Ｄ３矢視方向に沿って切
断し支柱の下部を横断面で示す上面図。

【図２０】図13における方向変更軌道装置を原子炉ピッ
トの床面に取付けた状態を拡大して示す平面図。

【図２１】図20における縦断面図。

【図２２】本発明に係る第４の実施例における原子炉ピ
ットの床面に軌道を設け伸縮アーム付走行台車が搭載さ
れた状態を示す平面図。

【図２３】伸縮アーム付走行台車に燃料が搭載された状
態を一部断面で示す立面図。

【図２４】本発明に係る第５の実施例における中継台車
をオペレーションフロアに設置し、燃料装荷支援装置を
燃料貯蔵プールに設置した状態を示す概念図。

【図２５】本発明に係る第６の実施例における燃料装荷
支援装置が燃料ラック直上に設置された状態を示す立面
図。

【図２６】燃料装荷支援装置が燃料ラック直上に設置さ
れた状態を示す平面図。

【図２７】伸縮式燃料装荷支援装置が燃料ラック直上に
設置されている状態を示す平面図。

【図２８】（ａ）は燃料ラックの衝撃緩和装置に燃料が
装荷されている状態を示す上面図、（ｂ）は（ａ）の一
部断面で示す立面図。

【図２９】本発明に係る第７の実施例における燃料貯蔵
プールに架台を設置し、原子炉ピットの床面から架台に
軌道を設け、燃料取扱い走行台車が搭載された状態を示
す平面図。

【図３０】本発明に係る第８の実施例における動力・信
号伝送ケーブルが取付けられた方向変更軌道装置を原子
炉ピットの床面に取付けた状態を示す平面図。

【図３１】動力・信号伝送ケーブルが取付けられた方向
変更軌道装置を原子炉ピットの床面に取付けた状態を示
す縦断面図。

【図３２】燃料取扱い走行台車の下面に取付けられた動
力・信号受電装置を一部断面で示す平面図。

【図３３】本発明に係る第９の実施例における燃料取扱
い走行台車の下面に水圧浮上装置を取付けた状態を示す
平面図。

【図３４】図33における組車輪を一部側面で示す縦断面
図。

【図３５】図33における水圧浮上装置を示す縦断面図。

【図３６】図33における固定装置を一部側面で示す縦断
面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…第１の走行台車、３…燃料、
４…原子炉ピット、５…伸縮マスト、６…上部格子板、
７…燃料貯蔵プール、８…燃料ラック、９…第２の走行
台車、10…伸縮マスト、11…燃料中継装置、12…昇降装
置、13…向き変更装置、14…ガイド機構、15…搭載構
造、16…シュラウド、17…取付架台、18…オペレーショ
ンフロア、19，20…駆動装置、21…円板構造、22…軸、
23…リンク式伸縮腕、24…車輪、25…ガイドレール、26
…車輪構造、27…筐体、28…スクリューネジ、29…駆動
装置、30…燃料支持台、31…燃料固定装置、32…吊り金
具、33…ワイヤー、34…燃料受け台、35…燃料固定金
具、36…スクリューネジ、37…駆動装置、38…爪構造、
39…ガイドレール、41…燃料中継装置、42…横行台車、
43…リンク式伸縮機構、44…多段伸縮マスト、45…燃料
仮置きポット、47…枠構造、52…カナル、53…走行台
車、54，55…横行台車、56…多段伸縮マスト、57…駆動
装置、58，59…梁構造、60，61…駆動装置、62…掴み
具、63…軌道、64…燃料取扱い走行台車、65…炉心、66
…円弧軌道、67…直線軌道、68…方向変更軌道装置、69
…枕木、70…駆動装置、71…組歯車、72…回転軌道、73
…直線軌道、74…燃料把持機構、75…燃料回転機構、76
…組車輪、77…駆動装置、78…支柱、79…駆動装置、81
…駆動装置、82…円弧軌道、83…枕木、84…方向変更軌
道取付板、85…停止板、86…回転軸、87…回転板、88…
回転円板、89…支持構造、90…伸縮アーム付走行台車、
91…組車輪、93…伸縮アーム、94…燃料保持アーム、95
…支柱、96…中継台車、97…燃料装荷支援装置、98…平
行リンク式燃料取扱いアーム、99…横行台車、 100…回
転装置、 101…支柱、 102…駆動装置、 103…スクリュ
ーネジ、 104…固定装置、 105…燃料支持機構、 106…
燃料保持支柱、 107…架台、 108…レール、 109…走行
台車、 110…駆動装置、 111…レール、 112…横行台
車、 113…駆動装置、 114，115 …駆動装置， 116…押
え機構、 117…回転機構、 118…組歯車、 119…架台、
120…接続レール、 121…固定ボルト、122…組歯車、
123…駆動装置、 124， 125…組歯車、 126…動力・信
号伝送ケーブル、 127…動力・信号受電装置、 128…衝
撃緩和装置、 129…ベアリング機構、 130…コイルバ
ネ、 131…可動受皿、 132…固定装置、 133…固定爪、
134…駆動装置、 135…可動押え片、 136…コイルバ
ネ、 137…バランサー、 138…伸縮式燃料装荷支援装
置、 139…伸縮アーム、 140…走行アーム、 141， 142
…駆動装置、 143…把持装置、 144…駆動装置、 146…
フレキシブルアーム、 147…衝撃緩和装置、 148…受
皿、 149…据付台、 150…コイルバネ、 151…回転円
板、 152…動力・信号伝送ケーブル、 153…回転軸、 1
54…スリップリング、 155…取付板、 156…コイル、 1
57…磁気回路板、 158…透磁性板、 159…絶縁材、 160
…水圧浮上装置、 161…水圧発生装置、 162…導圧管、
163…固定装置、164…駆動装置、 165…組歯車、 16
6， 167…組車輪、 168…押え片、 169…駆動装置、 17
0…組歯車、 171…スクリューネジ、 172…フック、 17
3…バネ、 176…駆動装置、 177…組歯車、 178…組車
輪、 179…駆動装置、 180…ピニオン、 181…ラック、
182…衝撃緩和装置。

フロントページの続き (72)発明者 湯口 康弘 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 佐藤 仁 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 戸賀沢 裕 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 辻 忠 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番 地 株式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 高木 薫 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 福元 宏司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 塩田 好明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 斉藤 敏郎 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 神谷 慎一 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 丹葉 俊和 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 倉林 正治 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平５−346490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−142297（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 19/32 G21C 19/19 G21C 19/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器の上方に設置され、所定
   方向に走行自在な第１の走行台車と、前記原子炉圧力容
   器に設置された燃料中継装置と、前記第１の走行台車に
   搭載され前記原子炉圧力容器内の燃料を取り出し前記燃
   料中継装置に仮置する第１の伸縮マストと、前記第１の
   走行台車と同方向に走行自在であり、前記燃料中継装置
   に仮置された燃料を燃料貯蔵プールに移送する第２の走
   行台車と、前記第２の走行台車に搭載され前記所定方向
   と直交する方向に移動する一対の横行台車と、前記一対
   の横行台車にそれぞれ設けられ互いに契合する入れ子部
   と、前記入れ子部の契合時に前記走行方向に並設される
   ようにそれぞれ設けられ前記燃料中継装置に仮置された
   燃料を保持する第２の伸縮マストとを有することを特徴
   とする燃料取扱い装置。
2. 【請求項２】 原子炉圧力容器の上方に設置され、所定
   方向に走行自在な第１の走行台車と、前記原子炉圧力容
   器に設置された燃料中継装置と、前記第１の走行台車に
   搭載され前記原子炉圧力容器内の燃料を取り出し前記燃
   料中継装置に仮置する第１の伸縮マストと、前記第１の
   走行台車と同方向に走行自在であり前記燃料中継装置に
   仮置された燃料を燃料貯蔵プールに移送する第２の走行
   台車と、前記第２の走行台車に搭載され前記所定方向と
   直交する方向に移動する一対の横行台車と、前記一対の
   横行台車にそれぞれ設けられ前記燃料中継装置に仮置さ
   れた燃料を保持する第２の伸縮マストと、前記燃料貯蔵
   プールに設置された燃料ラックと、前記燃料ラックの燃
   料支持部に設置された据付台と、前記据付台にコイルバ
   ネを介して設けられる受皿とからなる衝撃緩和装置とを
   具備したことを特徴とする燃料取扱い装置。