JP3604259B2 - 燃料交換機及びその制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉における燃料の取出し及び配置などの燃料交換時間の短縮を図る原子炉の燃料交換機及びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉発電所等に用いられる原子炉においては、定期検査期間中に、燃料交換が行われる。この燃料交換作業は、使用済の燃料を炉心外に取出して燃料のプール側に移動させると共に、新燃料を炉心内に装荷するものであり、これと同時に燃焼度が互いに異なる燃料を炉心内において相互に配置替えすること（シャフリング）が行われる。
【０００３】
従来、原子炉における燃料移動は、炉心と使用済燃料貯蔵のプール間において、ブリッジ、トロリ、ホイストを各１台備えた燃料交換機によりなされていた。
【０００４】
図１５に一例を示すと、炉心１及びプール３上には、燃料交換機５が設けられている。この燃料交換機５は、炉心１とプール３の間を水平方向に移動自在なブリッジ７と、このブリッジ７上をブリッジ７の移動方向に対して直角方向に移動自在なトロリ９と、このトロリ９に垂直方向に伸縮自在に取付けられたホイスト１１と、このホイスト１１の先端に取付けられたつかみ具１３とから構成されている。なお、１５はカナルを示している。
【０００５】
燃料交換作業は、まず、現在の位置からブリッジ７、トロリ９を走行させ、移動させたい燃料集合体の位置まで移動する。次に、ホイスト１１を降下させ、つかみ具１３によって燃料集合体をつかんだ後、再びホイスト１１を上昇させる。ホイスト１１を上昇させた後、つかんだ位置からはなす位置までブリッジ７、トロリ９を走行させて燃料集合体を水中搬送し、つかみ具１３を降下させ燃料をはなして燃料交換作業を完了する。
【０００６】
さて、上記燃料交換作業は、点検のクリティカルパスであり、燃料交換時間を短縮することが極めて重要な問題である。このために燃料交換機の駆動速度を上げる必要があるが、安全上の制約等により、そのスピードアップには限界がある。
【０００７】
そこで、この燃料交換時間を短縮するため、ブリッジ、トロリ、ホイストを複数台用いた燃料吊り本数の複数化（特開昭６１−１４９８９７号公報、特開昭６１−６５１９２号公報）や複数台のトロリ及びブリッジ間で協調作業を利用した（特開平７−１２９８５号公報）等、複数の燃料を取扱う燃料交換機が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の複数の燃料を取扱う燃料交換機においては、機械的構成やシステム構成については提案されているが、制御手段については提案されていない。
【０００９】
実際に、複数のトロリあるいはブリッジが駆動する複数台の燃料を取扱う燃料交換機を使用する際には、各トロリ、ブリッジが相互干渉を起こさない機構構成で、制御を行う必要がある。
【００１０】
また、燃料移動時間の短縮という観点から、ブリッジやトロリの待ち時間を極力削減する制御を行う必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、一度に複数の燃料を取扱う燃料交換機において、トロリ、ブリッジの相互干渉を排除し、最短時間で燃料の移動作業を実施できる燃料交換機及びその制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとからなる燃料交換機において、前記第１トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能とする一方、前記第２トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能に構成して、前記第１トロリと第２トロリとの間で相互に前記第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構とを有するようにしたものである。この手段によれば、必要に応じて第１トロリと第２トロリに対して第１ホイストと第２ホイストとが相互に交換して取付けられる。これにより、第１ホイストと第２ホイストとが相互干渉するとき、第１ホイストと第２ホイストの対象とする第１トロリと第２トロリが相互干渉しないように第１ホイストと第２ホイストが交換され、移動距離が短縮され、移動時間の短縮がされる。従って、従来のように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉を避けるために移動距離が延長され、これに伴い移動時間が長くなる弊害が解消される。
【００１６】
請求項２に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとを前記第１トロリと第２トロリに対して相互に交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有するようにしたものである。この手段によれば、第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、前記第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第２エリアを主に分担する燃料交換機であって、前記第１エリアと第２エリアとの境界で、必要に応じて前記トロリ・ホイスト交換機構部によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とするようにしたものである。この手段によれば、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向への第１エリアを分担し、第２ブリッジがカナルラインからプール方向への第１エリア分担がされ、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとの交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第２エリアを主に分担する燃料交換機の制御装置であって、前記ブリッジ、トロリの各現在位置座標データと前記燃料の２本をつかみ及び放しする位置を特定する各目標位置座標データとに基づいて２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱い順序及びそれを扱うトロリの分担を決定する移動順序判定手段と、この移動順序判定手段によって決定された燃料取扱い順序及びトロリの分担と、前記各現在位置座標データとに基づいて移動コースを設定する移動コース算出手段と、この移動コース算出手段により設定された移動コースと前記各現在位置座標データとによって前記トロリ・ホイスト交換機構部へホイスト切替信号を出力するホイスト切替判定手段と、前記移動コース算出手段により設定された移動コースに従って前記各現在位置座標データと前記各目標位置座標データとによつて各目標位置へ向かうように速度指令を出力するブリッジ・トロリ速度出力手段とを備え、前記ホイスト切替信号によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とするようにしたものである。この手段によれば、第１エリアと第２エリアとの境界近傍で切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて、第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であり、図２は燃料交換機の外観斜視図である。
【００２４】
図１において、燃料交換機の制御装置１７は、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段２５とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成され、移動順序判定手段２３に目標位置入力手段１９が接続され現在位置入力手段２１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とが燃料交換機５に接続されている。
【００２５】
燃料交換機５は、図２に示すように、炉心１と燃料を貯蔵するプール３とを結ぶカナル１５のカナルライン１５Ａ上に設けられ、炉心１とプール３との間に水平方向に移動自在なブリッジ７とこのブリッジ７上をブリッジ７の移動方向に対して直角方向に移動自在な２個のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂと、トロリ（Ａ）９Ａの垂直方向に伸縮自在に取付けられるホイスト（Ａ）１０Ａと、トロリ（Ｂ）９Ｂの垂直方向に伸縮自在に取付けられるとホイスト（Ｂ）１０Ｂと、これらのホイスト（Ａ）１０Ａとホイスト（Ｂ）１０の先端に取付けられるつかみ具１３とから構成されている。
【００２６】
ここで、目標位置入力手段１９は、２本の燃料をつかむ位置を特定する目標位置座標データ及び２本の燃料を放す位置を特定する目標位置座標データを入力するものである。現在位置入力手段２１は、ブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データを取込むものである。
【００２７】
移動順序判定手段２３は、目標位置入力手段１９にて入力された目標位置座標データによって２本の燃料の各々のつかみ／放しする目標位置座標データを基に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂのいずれで燃料を扱うかを決定し、さらに、これら燃料の取扱う順序を定めるもので、取扱う２本の燃料の座標データのＸ座標データの大小により予め定める条件に基づき各燃料のつかみ／放しの順序を設定する。
【００２８】
移動コース算出手段２５は、移動順序判定手段２３により定められたつかみ／放しの順序及び各燃料を取扱うトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂの分担を順次読込み、各々のトロリについて、現在位置座標データと目標座標データより、移動コースの設定を行う。
【００２９】
ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７は、移動コース算出手段２５により、定められた移動コースと現在位置座標データより、ブリッジ７及び移動対象となるトロリへ速度の出力を行う。
【００３０】
次に、図３を参照して第１実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００３１】
ここで、図３のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。このＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、本来のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂで異なるＸ座標位置となるが、ここでは仮に同一の座標Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を有するものとし、同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口をＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００３２】
まず、目標位置入力手段１９によって炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とが移動順序判定手段２３へそれぞれ入力される。
【００３３】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００３４】
ここで、図３に示す座標系のように、炉心１内の目標位置座標データである燃料（１）の燃料座標データをＦ１（Ｘ１，Ｙ１）として燃料（２）の燃料座標データをＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とする。これら燃料座標データＦ１，Ｆ２に対応する燃料貯蔵プール３内の目標位置座標データである燃料座標データを各々Ｆ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とする。
【００３５】
この場合、次の条件式（１）と条件式（２）の双方が成立するとき、燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）を先につかみ、次に燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）をつかむようにする。
【００３６】
Ｘ２＜Ｘ１ …（１）
Ｘ１’＜Ｘ２’ …（２）
【００３７】
上記条件式（１），（２）の双方が不成立の場合には、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）を先につかみ、次に燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）をつかむ。この場合、本図においては、Ｘ２＜Ｘ１及びＸ１’＜Ｘ２’であるため、炉心１内においては、Ｆ１→Ｆ２という順に燃料取扱い作業を行うように決定され燃料貯蔵のプール３内では、Ｆ１’→Ｆ２’という順に燃料取扱い作業を行うように決定される。
【００３８】
つまり、トロリ（Ｂ）９ＢがＦ１（Ｘ１，Ｙ１）にある燃料（１）をつかんだ後に、トロリ（Ａ）９ＡがＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にある燃料（２）をつかみカナルライン１５Ａを経て、炉心１よりプール３へ移動後、トロリ（Ｂ）９ＢがＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’にて燃料を放しトロリ（Ａ）９ＡがＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）にて燃料を放すと決定がされる。
【００３９】
次に、移動コース算出手段２５は移動順序判定手段２３によって決められたつかみ／放し順序及び燃料（１）と燃料（２）とトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとの分担に基づいて直線で移動コースが図３に示すように、燃料（１）が目標Ｂ１→Ｂ２へと決められる一方、燃料（２）が目標Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４と決定される。
【００４０】
具体的には、特開平７−１９１１８４号公報に示される手段を用い最短の移動コースとなるように決定される。
【００４１】
まず、第１に、ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＢ１を動作目標として同時走行を開始する（Ｆ０→Ｂ１）。それと同時に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂに取付けられているホイスト１０Ａ，ホイスト１０Ｂも一旦停止位置を目標に駆動を開始する。
【００４２】
ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが目標Ｂ１に到達するとトロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂが燃料（１）をつかみ、一旦停止位置まで上昇する。この時点でブリッジ７のＸ座標はＡ０にあり、次にブリッジ７がＡ１へ向けて移動を開始する（Ａ０→Ａ１）。それと同時に、トロリ（Ｂ）９Ｂはカナルライン１５Ａ上のＹ０位置へ移動し、トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂは上限位置へ向けて移動開始する。ブリッジ７がＡ１へ到達後、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９Ａは、Ａ２を目標として、同時走行を開始する（Ａ１→Ａ２）。
【００４３】
ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ２のＦ２（Ｘ１，Ｘ２）到達後、燃料（２）をつかむ。なお、つかみ作業時間はトロリ方向移動時間に比べて多くの時間を要する関係があるため、トロリ（Ｂ）９Ｂは、この段階においては、十分な余裕を持って、カナルライン１５Ａ上のＹ０位置に戻ってきている。
【００４４】
トロリ（Ａ）９Ａ側のホイスト１０ＡがＡ２のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にて燃料（２）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、トロリ（Ａ）９ＡがＡ１を動作目標として移動を行う（Ａ２→Ａ１）。
【００４５】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０位置上に存在する。
【００４６】
続いて、トロリ（Ｂ）９Ｂが燃料貯蔵のプール３内の燃料（２）をＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。ブリッジ７がＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）へ到達した後は、燃料つかむ場合と同様に、移動制御を行い、放し作業を行うものとする。
【００４７】
このように第１実施の形態によれば、各現在位置座標データと各目標位置座標データとから予め定めた条件により燃料の取扱い順序及びトロリの分担が決定され、これに基づき移動コースが決められて、各ブリッジ、トロリ、ホイストが動作される。これにより、一方の燃料のつかみ／放し目標へ向かって、ブリッジ及び一方のトロリが駆動しているとき、他方の燃料のつかみ／放し目標へブリッジ及び他方のトロリが駆動され、一方の燃料をつかみ／放している動作時間にも可能な限り、待ち時間がなく、ブリッジ及び他方のトロリの動作がされる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００４８】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００４９】
図４は、本発明の第２実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ａは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成され目標位置入力手段１９が移動順序判定手段２３へ接続されている。
【００５０】
移動順序判定手段２３は、ブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データと２本の燃料をつかみ及び放しの各目標位置座標データとに基づいて２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱順序及びトロリの分担の可能な取扱順序分担の組合せを全て導出するものである。移動コース算出手段３０は、移動順序判定手段２３により導出された全ての組合せと現在位置座標データとに基づき可能な移動経路を移動コースとして複数設定するものである。
【００５１】
移動時間計算手段３１は、移動コース算出手段３０によって算出された各移動コース毎に燃料移動作業の所要時間を算出し、算出された最小の所要時間に該当する移動コースを決定するものである。ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７は、移動時間計算手段３１により設定された移動コースに従ってブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データと各目標位置座標データとによって各目標位置へ向かうように速度指令を出力するものである。なお、燃料交換機は、第１実施の形態と同様の構成のものである。
【００５２】
次に、図５を参照して第２実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００５３】
ここで、図５のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。このＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、本来のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂで異なるＸ座標位置となるが、ここでは仮に同一の座標Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を有するものとし、同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口のＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００５４】
まず、目標位置入力手段１９から炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とがそれぞれ入力される。
【００５５】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００５６】
次に、移動順序判定手段２３によって判定されたトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがつかみ／放しする燃料の対象と順序の可能な組合せを算出する。例えば、図５の例では、次の（１）〜（４）の組合せが算出される。
【００５７】
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ１’→Ｆ２’ …（１）
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’ …（２）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ１’→Ｆ２’ …（３）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ２’→Ｆ１’ …（４）
【００５８】
次に、移動時間計算手段３１によって上記式（１）〜（４）のコースについてそれぞれの移動コースが算出される。さらに、移動時間計算手段３１によって各移動コースの所要時間が算出される。
【００５９】
ここで、例えば、現在位置座標データがカナルライン１５Ａの出口Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を起点とし、Ｆ１とＦ２に対するＦ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間Ｔ１、また、Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間Ｔ２とする。
【００６０】
一方、プール３のカナルライン１５Ａの出口Ｆ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を起点とし、Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間Ｔ１’、また、Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間Ｔ２’とする。
【００６１】
このようにして各移動コースについて所要時間Ｔが算出されると最小の移動コースが抽出される。例えば、上記例では次の式（３）条件が成立するときに移動コースを最小として抽出する。
【００６２】
Ｔ１＜Ｔ２かつＴ２’＜Ｔ１’ …（３）
ここで、Ｔ１：Ｆ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間
Ｔ２：Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間
Ｔ１’：Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間
Ｔ２’：Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間
【００６３】
この結果、Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’上記式（３）の条件が成立し、所要時間が最小とされれ、移動コースが決定される。
【００６４】
次に、図５を参照して具体的に作用を説明する。
【００６５】
まず、第１に、ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＢ１を動作目標として同時走行を開始する（Ｆ０→Ｂ１）。それと同時に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂに取付けられているホイスト１０Ａ，ホイスト１０Ｂも一旦停止位置を目標に駆動を開始する。
【００６６】
トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０ＢがＢ１（Ｆ１）にて燃料（１）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、次に、ブリッジ７がＡ０からＡ１へ向けて移動を開始する（Ａ０→Ａ１）。それと同時に、トロリ（Ｂ）９Ｂはカナルライン１５ＡのＹ０位置へ移動し、トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂは上限位置へ向けて移動開始する。ブリッジ７がＡ１へ到達後、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９Ａは、Ａ２を目標として、同時走行を開始する（Ａ１→Ａ２）。
【００６７】
ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ２のＦ２（Ｘ１，Ｘ２）到達後、燃料（２）をつかむ。なお、つかみ作業時間はトロリ方向移動時間に比べ多く時間を要する関係があるため、トロリ（Ｂ）９Ｂは、この段階においては、十分な余裕を持って、カナルライン１５Ａ上のＹ０位置に戻ってきている。
【００６８】
トロリ（Ａ）９Ａ側のホイスト１０ＡがＡ２のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にて燃料（２）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、トロリ（Ａ）９ＡがＡ１を動作目標として移動を行う（Ａ２→Ａ１）。
【００６９】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０位置上に存在することになる。
【００７０】
続いて、トロリ（Ａ）９Ａが燃料貯蔵のプール３内の燃料（２）をＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＡ３を目標として移動を開始し、ブリッジ７が目標Ａ３に到達した後（Ａ２−Ａ３）目標Ａ４に向けブリッジ７とトロリ（Ａ）９Ａが移動を開始し、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ４へ到達後、ホイスト１０Ａが燃料（２）を放し作業を開始する。ホイスト１０Ａが燃料（２）を放す作業が完了すると、今度はブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９ＢがＢを目標として移動し、Ｆ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて燃料（１）を放す作業を行う。これが完了するとブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９ＢがＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。
【００７１】
以上により、可能な燃料取扱い手順から全ての移動コースが算出され、さらに、移動コース毎に作業の所要時間が算出され、算出された移動コースの最小時間が該当する移動コースとして決定され、作業が実施される。これにより、待ち時間を極力減少させ、移動時間が最小となるように作業がされる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００７２】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００７３】
図６は、本発明の第３実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｂは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成されている。
【００７４】
また、燃料交換機は、カナルライン１５Ａを境界としてトロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂが取扱うエリア５１とエリア５２とを形成しており、ブリッジ７に１本の図示しないレールを設け、このレールにトロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂをカナルライン１５Ａに対して直角方向に移動可能に設け、トロリ（Ａ）１２Ａがエリア５１を分担し、トロリ（Ｂ）１２Ｂがエリア５２を分担するようにしている。そして、図示するようにトロリ（Ａ）１２Ａに対してホイスト（Ａ）１４Ａが取付けられ、トロリ（Ｂ）１２Ｂに対してホイスト（Ｂ）１４Ｂが取付けられ、これらがカナルライン１５Ａに対向するようになっている。
【００７５】
すなわち、図７は、トロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂの取扱うエリアを説明する図で、図示するエリア５１の内で炉心１のエリア５３とプール３のエリア５４について燃料（１）をトロリ（Ａ）１２Ａがつかみ／放しを行う。また、図示するエリア５２の内で炉心１のエリア５５とプール３のエリア５６について燃料（２）をトロリ（Ａ）１２Ａがつかみ／放しを行う。従って、本実施の形態では燃料の配置に制約が設けられている場合に適用できる。
【００７６】
次に、図８を参照して第３実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００７７】
ここで、図８のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口のＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００７８】
まず、目標位置入力手段１９から炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とがそれぞれ入力される。
【００７９】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００８０】
次に、移動順序判定手段２３によって判定されたトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがつかみ／放しする燃料の対象の順序の可能な組合せを算出する。例えば、図８の例では、次の（１）〜（４）の組合せが算出される。
【００８１】
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ１’→Ｆ２’ …（１）
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’ …（２）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ１’→Ｆ２’ …（３）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ２’→Ｆ１’ …（４）
【００８２】
次に、移動時間計算手段３１によって上記式（１）〜（４）の組合せについてそれぞれの移動コースを移動するのに要する所要時間が算出される。
【００８３】
ここで、例えば、現在位置座標データがカナルライン１５Ａの出口Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を起点とし、Ｆ１とＦ２に対するＦ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間Ｔ１、また、Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間Ｔ２とする。
【００８４】
一方、プール３のカナルライン１５Ａの出口Ｆ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を起点とし、Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間Ｔ１’、また、Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間Ｔ２’とする。
【００８５】
このようにして各移動コースについて所要時間Ｔが算出されると最小の移動コースが抽出される。例えば、上記例では次の式（４）条件が成立するときに移動コースを最小として抽出する。
【００８６】
Ｔ１＜Ｔ２かつＴ２’＜Ｔ１’ …（４）
ここで、Ｔ１：Ｆ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所定時間
Ｔ２：Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所定時間
Ｔ１’：Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所定時間
Ｔ２’：Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所定時間
【００８７】
この結果、Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’上記式（４）の条件が成立し、所要時間が最小とされ、移動コースが選択され決定される。
【００８８】
次に、図８を参照して具体的に説明する。
【００８９】
まず、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）１２Ａが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＡ１を動作目標として同時走行を開始する（Ａ１方向）。
【００９０】
Ａ１とＢ０と結ぶライン上でトロリ（Ａ）１２Ａのホイスト１４Ｂが燃料（１）をつかむ。次に、ブリッジ７がＢ２へ向けて移動を開始する。それと同時に、トロリ（Ａ）１２ＡはＹ０ラインへ移動し、トロリ（Ａ）１２Ａ側のホイスト１４Ｂは上限位置へ向けて移動開始する（Ｂ０→Ｂ２）。ブリッジ７がＢ２へ到達して燃料（２）をつかんだ後ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）１２Ｂは、Ｂ１を目標として、同時走行を開始する（Ｂ２→Ｂ１）。
【００９１】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０ライン位置上に存在する。
【００９２】
続いて、トロリ（Ａ）１２Ａが燃料貯蔵のプール３内の燃料（１）をＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。ブリッジ７がＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）へ到達した後は、移動制御を行い、放し作業を行う。
【００９３】
以上により、プールと燃料貯蔵プールとに対応してブリッジとトロリの分担する領域を予め定めると共に、各領域に対してブリッジ上の各トロリの移動位置を分担することによって、各トロリのブリッジ上の移動距離が約半分とされる。これにより、ブリッジ上の各トロリの相互干渉がなく、移動時間の短縮が図られる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００９４】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００９５】
図９は、本発明の第４実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｃは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とにホイスト切替判定手段３２を設けて構成されている。
【００９６】
燃料交換機は、ブリッジ７に１本の図示しないレールを設け、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂをカナルライン１５Ａと直角方向へ移動可能に設けると共に、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとに各取付けられるホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを必要によって相互に交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部４０を有した構成としている。
【００９７】
また、燃料交換機の制御装置１７Ｃに設けるホイスト切替判定手段３２は、トロリ・ホイスト交換機構部４０を構成するトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交互に交換して取付ける切替信号を出力する。
【００９８】
図１０は、かかるトロリ・ホイスト交換機構部４０の一例を示す概略図である。
【００９９】
トロリ・ホイスト交換機構部４０は、トロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１とホイスト取付面４３Ａ２にトロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ１とホイスト取付面４３Ｂ２とが対向して形成されると共に、トロリ（Ａ）４１Ａ側のホイスト取付面４３Ａ１，４３Ａ２には、先端にロック機構部４５ａを有する２本の棒状の連結突状部４５が各突設され、さらに、各面に対して電源コネクタ４６や信号ケーブル用コネクタ４７がそれぞれ配置され、これに対向して、トロリ（Ｂ）４１Ｂ側のホイスト取付面４３Ｂ１，４３Ｂ２にも先端にロック機構部４５ａを有する２本の棒状の連結突状部４５が各突設され、さらに、これら各面に対して電源コネクタ４６や信号ケーブル用コネクタ４７がそれぞれ設けられている。
【０１００】
一方、ホイスト（Ａ）４２Ａは、トロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１とトロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ１のいずれにも着脱可能にするための機能を備え、ホイスト（Ｂ）４２Ｂは、ホイスト（Ａ）４２Ａとほぼ同じ構成でトロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ２とホイスト（Ｂ）４２Ｂのホイスト取付面４３Ｂ２とのいずれにも着脱可能にするための機能を備えており、ホイスト（Ｂ）４２Ｂは図１０に示すように、ホイスト取付面４３Ａ２とホイスト取付面４３Ｂ２に対面する各両側の面に連結突状部４５が挿入可能にして必要によってロック機構部４５ａをロックする連結用の挿入長穴を有する連結受部４８と電源コネクタ４６に対向する電源コネクタ受４９と信号ケーブル用コネクタ４７に対向する信号ケーブル用コネクタ受５０とが設けられ、ホイスト（Ａ）４２Ａもほぼ同様に構成されている。
【０１０１】
以上の構成で、図１１に示す上面図のように（１）の場合には、トロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ｂ）４２Ｂが連結突状部４５と連結受部４８からなる連結部５２によって取付けられ、トロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａが連結部５２によって取付けられている。この場合、ホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力され該当する連結部５２の連結突状部４５の先端のロック機構部４５ａが図示しないホイストの係合部に係合されて、連結突状部４５と連結受部４８とがロックされている。そして、電源コネクタ４６が電源コネクタ受４９に連結し、信号ケーブル用コネクタ４７が信号ケーブル用コネクタ受５０へ連結して信号の授受や電源の授受がされている。
【０１０２】
図示（１）の状態のときに、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交換して取付ける場合、まず、レール上のトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとが互いに近付き、（２）のように、ホイスト取付面４３Ａ１にホイスト（Ａ）４２Ａの対向面が接する一方、ホイスト取付面４３Ｂ２にホイスト（Ｂ）４２Ｂの対向面とが密接して合体状態とされる。
【０１０３】
この状態で、ホイスト切替判定手段３２から切替指令信号を入力して、ホイスト取付面４３Ａ１に設ける連結突状部４５がホイスト（Ａ）４２Ａの連結受部４８へ挿入されると共に、ホイスト取付面４３Ｂ２に設ける連結突状部４５がホイスト（Ｂ）４２Ｂの連結受部４８へ挿入される。
【０１０４】
さらに、信号ケーブル用コネクタ４７と信号ケーブル用コネクタ受５０とが連結され、電源コネクタ４６と電源コネクタ受４９へ連結される。これにより、（３）のように連結部５２によってトロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが連結し、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが連結され両者が１体化される。
【０１０５】
次に、ホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１側とホイスト（Ａ）４２Ａとがロックされ、トロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ２側とホイスト（Ｂ）４２Ｂとがロックされる。その後に、ホイスト切替判定手段３２からロック解除指令信号が入力すると、（４）のように、ホイスト取付面４３Ａ２とホイスト（Ｂ）４２Ｂとの連結部５２によるロック状態が解除され、ホイスト取付面４３Ｂ１とホイスト（Ａ）４２Ａとの連結部５２のロック状態が解除され切離し可能とされる。ホイスト切替判定手段３２からの切離指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとが（５）のように図示しない駆動力により切離される。これにより、（１）の状態から（５）の状態の推移を経てホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが交換される。
【０１０６】
続いて、具体的な燃料移動作業について図１２に基づいて説明する。
【０１０７】
まず、移動時間計算手段３１によって選定された順序をＦ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２とすると、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）４１Ａが目標Ａ１にある燃料（１）へ向かって移動して燃料（１）をホイスト（Ａ）４２Ａがつかむ。このときブリッジ７がＢ０にあってブリッジ７及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが目標Ｂ１から目標Ｂ２へ向かって燃料（２）をホイスト（Ｂ）４２Ｂがつかむ。燃料（１）及び燃料（２）をつかんでブリッジ７がカナルライン１５Ａの入口側へ戻ると、ホイスト切替判定手段３２からホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとの相互交換のための切替信号が入力する。
【０１０８】
切替信号が入力すると、図１１で説明したと同様に、図示（Ａ）の状態でトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂがホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力して接近する。これにより、図示（Ｂ）の状態のようにトロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ｂ）４２Ｂがロックされ、トロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａがロックされる。さらに、図示Ｃのようにロック解除指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａに対するホイスト（Ａ）４２Ａが切離され、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ｂ）４２Ｂが切離され、トロリ（Ａ）４１Ａにホイスト（Ｂ）４２Ｂが取付けられ、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ａ）４２Ａが取付けられる。
【０１０９】
次に、プール３内では、目標Ｂ３からＢ４へ向かってブリッジ７とトロリ（Ｂ）４１Ｂが向かって燃料（１）を放し、ブリッジ７とトロリ（Ａ）４１ＡがＡ２からＡ３へ向かって燃料（２）を放して戻る。
【０１１０】
この構成によれば、図１２の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の段階で、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交換したので、プール３内燃料（１）の配置する位置がカナルライン１５Ａの反対側となつてもトロリ（Ｂ）４１Ｂを目標に向かって移動でき、燃料（２）についてもトロリ（Ａ）４１Ａを目標に向かって移動でき、各トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂの相互干渉がなくなる。
【０１１１】
すなわち、従来のように、図１２の（Ａ）の状態のままであると、トロリ（Ａ）４１Ａの移動しようとする方向とトロリ（Ｂ）４１Ｂの移動しようとする方向が交差してしまいトロリ（Ａ）４１Ａによって燃料（１）を放すときトロリ（Ｂ）４１Ｂが邪魔になり、トロリ（Ｂ）４１Ｂが燃料（２）を放すときトロリ（Ａ）４１Ａが邪魔になり移動時間の無駄が生じる。
【０１１２】
このように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【０１１３】
図１３は、本発明の第５実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｄは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３とホイスト切替手段３２とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７と移動コース算出手段３０とから構成され、目標位置入力手段１９が接続されている。
【０１１４】
燃料交換機は、２台のブリッジ７Ａとブリッジ７Ｂが図示しない１組の共通レール上に移動可能に設けられ、ブリッジ７Ａにトロリ（Ａ）４１Ａをカナルライン１５Ａと直角方向に移動可能に設ける一方、ブリッジ７Ｂにトロリ（Ａ）４１Ｂをカナルライン１５Ａと直角方向に移動可能に設けると共に、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに取付けられるホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを相互に交換するトロリ・ホイスト交換機構部４０Ａを有している。
【０１１５】
なお、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに対するホイスト取付面が第４実施の形態に対して直角方向となっている点に特徴を有している。
【０１１６】
以上の構成で、具体的な移動作業を図１４に基づいて説明すると、炉心１では、主にブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａが分担し、移動順序がＦ０→Ｆ１→Ｆ２と決定される。
【０１１７】
同様に、プール３では、主にブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが分担して移動順序がＦ０→Ｆ１’→Ｆ０’と決定される。
【０１１８】
続いて、移動コース算出手段３０により、ブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａについて現在位置座標データをＦ０（Ｘ０，Ｙ０）、目標位置座標データをＦ１（Ｘ１，Ｙ１）として、Ｆ０からＦ１への移動コースＦ０→Ａ１→Ａ２が設定される。
【０１１９】
一方、ブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂについて現在位置座標データをＦ０、目標位置座標データをＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）として、Ｆ０からＦ１’への移動コースＦ０→Ｂ１→Ｂ２が設定される。
【０１２０】
ブリッジ７Ａは、図１４の（Ａ）の位置から、まず、Ａ１を目標として移動を開始するが、このときホイスト（Ａ）４２Ａも一緒に駆動を開始する。ブリッジ７ＡがＡ１に到達した後、Ａ２（Ｆ１）を目標としてブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａの移動を開始する。ブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１ＡがＡ２（Ｆ１）へ到達後にホイスト（Ａ）４２Ａは燃料のつかみ作業を開始する。つかみ作業完了後、Ａ１をへてＦ０へ到る。
【０１２１】
Ｆ０へ到達すると、図示する（Ｂ）の状態で、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとの間にて、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂの交換作業が行われる。この交換作業は、第４実施の形態と同様に行われる。その後、ホイスト（Ａ）４２Ａを接続したトロリ（Ｂ）４１Ｂは、Ｂ１を目標として移動を開始する。Ｂ２到達後は、Ｂ２（Ｆ１’）を目標としてブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが同時走行を行い、ブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１ＢがＢ２（Ｆ１’）に到達後、ホイスト（Ａ）４２Ａは燃料の放し作業を行う。放し作業完了後は。Ｂ１を経てＦ０へ到る。
【０１２２】
以上の作用により、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向への移動を分担し、第２ブリッジがカナルラインから貯蔵燃料プール方向への分担がされ、第１ホイストと第２ホイストとが相互干渉する場合、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、ブリッジ及びトロリ間の相互干渉がなくなり、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【０１２６】
請求項１に記載の発明によれば、必要に応じて第１トロリと第２トロリに対して第１ホイストと第２ホイストとが相互に交換して取付けられるので、第１トロリと第２トロリが相互干渉しないように第１ホイストと第２ホイストとを交換し、移動距離の短縮によって移動時間の短縮ができる。従って、従来のように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉を避けるために移動距離が延長され、これに伴い移動時間が長くなる弊害が解消できる。
【０１２７】
請求項２に記載の発明によれば、第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【０１２８】
請求項３に記載の発明によれば、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向の第１エリアの移動を分担し、第２ブリッジがカナルラインからプール側の第２エリアと分担し、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【０１２９】
請求項４に記載の発明によれば、切替指令信号によって、第１ホイストと第２ホイストとを交換できるので、無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図２】図１の第１実施の形態に適用する燃料交換機の外観図である。
【図３】第１実施の形態の作用を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図５】第２実施の形態の作用を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図７】第３実施の形態を適用する燃料交換機の説明図である。
【図８】第３実施の形態の作用を示す説明図である。
【図９】本発明の第４実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図１０】第４実施の形態を適用する燃料交換機のトロリ・ホイスト交換機構部の概略図である。
【図１１】トロリ・ホイスト交換機構部の動作説明図である。
【図１２】第４実施の形態の作用図である。
【図１３】本発明の第５実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図１４】第５実施の形態の作用を示す説明図である。
【図１５】従来の燃料交換機の１例を示す外観図である。
【符号の説明】
１ 炉心
３ プール
５ 燃料交換機
７ ブリッジ
９ トロリ
１１ ホイスト
１３ つかみ具
１５Ａ カナルライン
１７ 燃料交換機の制御装置
１９ 目標位置入力手段
２１ 現在位置入力手段
２３ 移動順序判定手段
２５ 移動コース算出手段
２７ ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段
３０ 移動コース算出手段
３１ 移動時間計算手段
３２ ホイスト切替判定手段
４０ トロリ・ホイスト交換機構部
４１Ａ トロリ（Ａ）
４１Ｂ トロリ（Ｂ）
４２Ａ ホイスト（Ａ）
４２Ｂ ホイスト（Ｂ）
４３Ａ１，４３Ａ２，４３Ｂ１，４３Ｂ２ ホイスト取付面
４５ａ ロック機構部
４５ 連結突状部
４６ 電源コネクタ
４７ 信号ケーブル用コネクタ
４８ 連結受部
４９ 電源コネクタ受
５０ 信号ケーブル用コネクタ受
５２ 連結部
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉における燃料の取出し及び配置などの燃料交換時間の短縮を図る原子炉の燃料交換機及びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉発電所等に用いられる原子炉においては、定期検査期間中に、燃料交換が行われる。この燃料交換作業は、使用済の燃料を炉心外に取出して燃料のプール側に移動させると共に、新燃料を炉心内に装荷するものであり、これと同時に燃焼度が互いに異なる燃料を炉心内において相互に配置替えすること（シャフリング）が行われる。
【０００３】
従来、原子炉における燃料移動は、炉心と使用済燃料貯蔵のプール間において、ブリッジ、トロリ、ホイストを各１台備えた燃料交換機によりなされていた。
【０００４】
図１５に一例を示すと、炉心１及びプール３上には、燃料交換機５が設けられている。この燃料交換機５は、炉心１とプール３の間を水平方向に移動自在なブリッジ７と、このブリッジ７上をブリッジ７の移動方向に対して直角方向に移動自在なトロリ９と、このトロリ９に垂直方向に伸縮自在に取付けられたホイスト１１と、このホイスト１１の先端に取付けられたつかみ具１３とから構成されている。なお、１５はカナルを示している。
【０００５】
燃料交換作業は、まず、現在の位置からブリッジ７、トロリ９を走行させ、移動させたい燃料集合体の位置まで移動する。次に、ホイスト１１を降下させ、つかみ具１３によって燃料集合体をつかんだ後、再びホイスト１１を上昇させる。ホイスト１１を上昇させた後、つかんだ位置からはなす位置までブリッジ７、トロリ９を走行させて燃料集合体を水中搬送し、つかみ具１３を降下させ燃料をはなして燃料交換作業を完了する。
【０００６】
さて、上記燃料交換作業は、点検のクリティカルパスであり、燃料交換時間を短縮することが極めて重要な問題である。このために燃料交換機の駆動速度を上げる必要があるが、安全上の制約等により、そのスピードアップには限界がある。
【０００７】
そこで、この燃料交換時間を短縮するため、ブリッジ、トロリ、ホイストを複数台用いた燃料吊り本数の複数化（特開昭６１−１４９８９７号公報、特開昭６１−６５１９２号公報）や複数台のトロリ及びブリッジ間で協調作業を利用した（特開平７−１２９８５号公報）等、複数の燃料を取扱う燃料交換機が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の複数の燃料を取扱う燃料交換機においては、機械的構成やシステム構成については提案されているが、制御手段については提案されていない。
【０００９】
実際に、複数のトロリあるいはブリッジが駆動する複数台の燃料を取扱う燃料交換機を使用する際には、各トロリ、ブリッジが相互干渉を起こさない機構構成で、制御を行う必要がある。
【００１０】
また、燃料移動時間の短縮という観点から、ブリッジやトロリの待ち時間を極力削減する制御を行う必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、一度に複数の燃料を取扱う燃料交換機において、トロリ、ブリッジの相互干渉を排除し、最短時間で燃料の移動作業を実施できる燃料交換機及びその制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとからなる燃料交換機において、前記第１トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能とする一方、前記第２トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能に構成して、前記第１トロリと第２トロリとの間で相互に前記第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構とを有するようにしたものである。この手段によれば、必要に応じて第１トロリと第２トロリに対して第１ホイストと第２ホイストとが相互に交換して取付けられる。これにより、第１ホイストと第２ホイストとが相互干渉するとき、第１ホイストと第２ホイストの対象とする第１トロリと第２トロリが相互干渉しないように第１ホイストと第２ホイストが交換され、移動距離が短縮され、移動時間の短縮がされる。従って、従来のように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉を避けるために移動距離が延長され、これに伴い移動時間が長くなる弊害が解消される。
【００１６】
請求項２に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとを前記第１トロリと第２トロリに対して相互に交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有するようにしたものである。この手段によれば、第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、前記第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第２エリアを主に分担する燃料交換機であって、前記第１エリアと第２エリアとの境界で、必要に応じて前記トロリ・ホイスト交換機構部によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とするようにしたものである。この手段によれば、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向への第１エリアを分担し、第２ブリッジがカナルラインからプール方向への第１エリア分担がされ、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとの交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第２エリアを主に分担する燃料交換機の制御装置であって、前記ブリッジ、トロリの各現在位置座標データと前記燃料の２本をつかみ及び放しする位置を特定する各目標位置座標データとに基づいて２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱い順序及びそれを扱うトロリの分担を決定する移動順序判定手段と、この移動順序判定手段によって決定された燃料取扱い順序及びトロリの分担と、前記各現在位置座標データとに基づいて移動コースを設定する移動コース算出手段と、この移動コース算出手段により設定された移動コースと前記各現在位置座標データとによって前記トロリ・ホイスト交換機構部へホイスト切替信号を出力するホイスト切替判定手段と、前記移動コース算出手段により設定された移動コースに従って前記各現在位置座標データと前記各目標位置座標データとによつて各目標位置へ向かうように速度指令を出力するブリッジ・トロリ速度出力手段とを備え、前記ホイスト切替信号によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とするようにしたものである。この手段によれば、第１エリアと第２エリアとの境界近傍で切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて、第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であり、図２は燃料交換機の外観斜視図である。
【００２４】
図１において、燃料交換機の制御装置１７は、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段２５とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成され、移動順序判定手段２３に目標位置入力手段１９が接続され現在位置入力手段２１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とが燃料交換機５に接続されている。
【００２５】
燃料交換機５は、図２に示すように、炉心１と燃料を貯蔵するプール３とを結ぶカナル１５のカナルライン１５Ａ上に設けられ、炉心１とプール３との間に水平方向に移動自在なブリッジ７とこのブリッジ７上をブリッジ７の移動方向に対して直角方向に移動自在な２個のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂと、トロリ（Ａ）９Ａの垂直方向に伸縮自在に取付けられるホイスト（Ａ）１０Ａと、トロリ（Ｂ）９Ｂの垂直方向に伸縮自在に取付けられるとホイスト（Ｂ）１０Ｂと、これらのホイスト（Ａ）１０Ａとホイスト（Ｂ）１０の先端に取付けられるつかみ具１３とから構成されている。
【００２６】
ここで、目標位置入力手段１９は、２本の燃料をつかむ位置を特定する目標位置座標データ及び２本の燃料を放す位置を特定する目標位置座標データを入力するものである。現在位置入力手段２１は、ブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データを取込むものである。
【００２７】
移動順序判定手段２３は、目標位置入力手段１９にて入力された目標位置座標データによって２本の燃料の各々のつかみ／放しする目標位置座標データを基に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂのいずれで燃料を扱うかを決定し、さらに、これら燃料の取扱う順序を定めるもので、取扱う２本の燃料の座標データのＸ座標データの大小により予め定める条件に基づき各燃料のつかみ／放しの順序を設定する。
【００２８】
移動コース算出手段２５は、移動順序判定手段２３により定められたつかみ／放しの順序及び各燃料を取扱うトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂの分担を順次読込み、各々のトロリについて、現在位置座標データと目標座標データより、移動コースの設定を行う。
【００２９】
ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７は、移動コース算出手段２５により、定められた移動コースと現在位置座標データより、ブリッジ７及び移動対象となるトロリへ速度の出力を行う。
【００３０】
次に、図３を参照して第１実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００３１】
ここで、図３のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。このＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、本来のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂで異なるＸ座標位置となるが、ここでは仮に同一の座標Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を有するものとし、同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口をＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００３２】
まず、目標位置入力手段１９によって炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とが移動順序判定手段２３へそれぞれ入力される。
【００３３】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００３４】
ここで、図３に示す座標系のように、炉心１内の目標位置座標データである燃料（１）の燃料座標データをＦ１（Ｘ１，Ｙ１）として燃料（２）の燃料座標データをＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とする。これら燃料座標データＦ１，Ｆ２に対応する燃料貯蔵プール３内の目標位置座標データである燃料座標データを各々Ｆ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とする。
【００３５】
この場合、次の条件式（１）と条件式（２）の双方が成立するとき、燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）を先につかみ、次に燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）をつかむようにする。
【００３６】
Ｘ２＜Ｘ１ …（１）
Ｘ１’＜Ｘ２’ …（２）
【００３７】
上記条件式（１），（２）の双方が不成立の場合には、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）を先につかみ、次に燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）をつかむ。この場合、本図においては、Ｘ２＜Ｘ１及びＸ１’＜Ｘ２’であるため、炉心１内においては、Ｆ１→Ｆ２という順に燃料取扱い作業を行うように決定され燃料貯蔵のプール３内では、Ｆ１’→Ｆ２’という順に燃料取扱い作業を行うように決定される。
【００３８】
つまり、トロリ（Ｂ）９ＢがＦ１（Ｘ１，Ｙ１）にある燃料（１）をつかんだ後に、トロリ（Ａ）９ＡがＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にある燃料（２）をつかみカナルライン１５Ａを経て、炉心１よりプール３へ移動後、トロリ（Ｂ）９ＢがＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’にて燃料を放しトロリ（Ａ）９ＡがＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）にて燃料を放すと決定がされる。
【００３９】
次に、移動コース算出手段２５は移動順序判定手段２３によって決められたつかみ／放し順序及び燃料（１）と燃料（２）とトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとの分担に基づいて直線で移動コースが図３に示すように、燃料（１）が目標Ｂ１→Ｂ２へと決められる一方、燃料（２）が目標Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４と決定される。
【００４０】
具体的には、特開平７−１９１１８４号公報に示される手段を用い最短の移動コースとなるように決定される。
【００４１】
まず、第１に、ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＢ１を動作目標として同時走行を開始する（Ｆ０→Ｂ１）。それと同時に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂに取付けられているホイスト１０Ａ，ホイスト１０Ｂも一旦停止位置を目標に駆動を開始する。
【００４２】
ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが目標Ｂ１に到達するとトロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂが燃料（１）をつかみ、一旦停止位置まで上昇する。この時点でブリッジ７のＸ座標はＡ０にあり、次にブリッジ７がＡ１へ向けて移動を開始する（Ａ０→Ａ１）。それと同時に、トロリ（Ｂ）９Ｂはカナルライン１５Ａ上のＹ０位置へ移動し、トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂは上限位置へ向けて移動開始する。ブリッジ７がＡ１へ到達後、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９Ａは、Ａ２を目標として、同時走行を開始する（Ａ１→Ａ２）。
【００４３】
ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ２のＦ２（Ｘ１，Ｘ２）到達後、燃料（２）をつかむ。なお、つかみ作業時間はトロリ方向移動時間に比べて多くの時間を要する関係があるため、トロリ（Ｂ）９Ｂは、この段階においては、十分な余裕を持って、カナルライン１５Ａ上のＹ０位置に戻ってきている。
【００４４】
トロリ（Ａ）９Ａ側のホイスト１０ＡがＡ２のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にて燃料（２）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、トロリ（Ａ）９ＡがＡ１を動作目標として移動を行う（Ａ２→Ａ１）。
【００４５】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０位置上に存在する。
【００４６】
続いて、トロリ（Ｂ）９Ｂが燃料貯蔵のプール３内の燃料（２）をＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。ブリッジ７がＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）へ到達した後は、燃料つかむ場合と同様に、移動制御を行い、放し作業を行うものとする。
【００４７】
このように第１実施の形態によれば、各現在位置座標データと各目標位置座標データとから予め定めた条件により燃料の取扱い順序及びトロリの分担が決定され、これに基づき移動コースが決められて、各ブリッジ、トロリ、ホイストが動作される。これにより、一方の燃料のつかみ／放し目標へ向かって、ブリッジ及び一方のトロリが駆動しているとき、他方の燃料のつかみ／放し目標へブリッジ及び他方のトロリが駆動され、一方の燃料をつかみ／放している動作時間にも可能な限り、待ち時間がなく、ブリッジ及び他方のトロリの動作がされる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００４８】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００４９】
図４は、本発明の第２実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ａは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成され目標位置入力手段１９が移動順序判定手段２３へ接続されている。
【００５０】
移動順序判定手段２３は、ブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データと２本の燃料をつかみ及び放しの各目標位置座標データとに基づいて２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱順序及びトロリの分担の可能な取扱順序分担の組合せを全て導出するものである。移動コース算出手段３０は、移動順序判定手段２３により導出された全ての組合せと現在位置座標データとに基づき可能な移動経路を移動コースとして複数設定するものである。
【００５１】
移動時間計算手段３１は、移動コース算出手段３０によって算出された各移動コース毎に燃料移動作業の所要時間を算出し、算出された最小の所要時間に該当する移動コースを決定するものである。ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７は、移動時間計算手段３１により設定された移動コースに従ってブリッジ７、トロリ９、ホイスト１１の各現在位置座標データと各目標位置座標データとによって各目標位置へ向かうように速度指令を出力するものである。なお、燃料交換機は、第１実施の形態と同様の構成のものである。
【００５２】
次に、図５を参照して第２実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００５３】
ここで、図５のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。このＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、本来のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂで異なるＸ座標位置となるが、ここでは仮に同一の座標Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を有するものとし、同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口のＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００５４】
まず、目標位置入力手段１９から炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とがそれぞれ入力される。
【００５５】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００５６】
次に、移動順序判定手段２３によって判定されたトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがつかみ／放しする燃料の対象と順序の可能な組合せを算出する。例えば、図５の例では、次の（１）〜（４）の組合せが算出される。
【００５７】
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ１’→Ｆ２’ …（１）
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’ …（２）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ１’→Ｆ２’ …（３）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ２’→Ｆ１’ …（４）
【００５８】
次に、移動時間計算手段３１によって上記式（１）〜（４）のコースについてそれぞれの移動コースが算出される。さらに、移動時間計算手段３１によって各移動コースの所要時間が算出される。
【００５９】
ここで、例えば、現在位置座標データがカナルライン１５Ａの出口Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を起点とし、Ｆ１とＦ２に対するＦ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間Ｔ１、また、Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間Ｔ２とする。
【００６０】
一方、プール３のカナルライン１５Ａの出口Ｆ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を起点とし、Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間Ｔ１’、また、Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間Ｔ２’とする。
【００６１】
このようにして各移動コースについて所要時間Ｔが算出されると最小の移動コースが抽出される。例えば、上記例では次の式（３）条件が成立するときに移動コースを最小として抽出する。
【００６２】
Ｔ１＜Ｔ２かつＴ２’＜Ｔ１’ …（３）
ここで、Ｔ１：Ｆ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間
Ｔ２：Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間
Ｔ１’：Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間
Ｔ２’：Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間
【００６３】
この結果、Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’上記式（３）の条件が成立し、所要時間が最小とされれ、移動コースが決定される。
【００６４】
次に、図５を参照して具体的に作用を説明する。
【００６５】
まず、第１に、ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９Ｂが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＢ１を動作目標として同時走行を開始する（Ｆ０→Ｂ１）。それと同時に、トロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂに取付けられているホイスト１０Ａ，ホイスト１０Ｂも一旦停止位置を目標に駆動を開始する。
【００６６】
トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０ＢがＢ１（Ｆ１）にて燃料（１）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、次に、ブリッジ７がＡ０からＡ１へ向けて移動を開始する（Ａ０→Ａ１）。それと同時に、トロリ（Ｂ）９Ｂはカナルライン１５ＡのＹ０位置へ移動し、トロリ（Ｂ）９Ｂ側のホイスト１０Ｂは上限位置へ向けて移動開始する。ブリッジ７がＡ１へ到達後、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９Ａは、Ａ２を目標として、同時走行を開始する（Ａ１→Ａ２）。
【００６７】
ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ２のＦ２（Ｘ１，Ｘ２）到達後、燃料（２）をつかむ。なお、つかみ作業時間はトロリ方向移動時間に比べ多く時間を要する関係があるため、トロリ（Ｂ）９Ｂは、この段階においては、十分な余裕を持って、カナルライン１５Ａ上のＹ０位置に戻ってきている。
【００６８】
トロリ（Ａ）９Ａ側のホイスト１０ＡがＡ２のＦ２（Ｘ２，Ｙ２）にて燃料（２）をつかみ、一旦停止位置まで上昇完了すると、トロリ（Ａ）９ＡがＡ１を動作目標として移動を行う（Ａ２→Ａ１）。
【００６９】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０位置上に存在することになる。
【００７０】
続いて、トロリ（Ａ）９Ａが燃料貯蔵のプール３内の燃料（２）をＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＡ３を目標として移動を開始し、ブリッジ７が目標Ａ３に到達した後（Ａ２−Ａ３）目標Ａ４に向けブリッジ７とトロリ（Ａ）９Ａが移動を開始し、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）９ＡがＡ４へ到達後、ホイスト１０Ａが燃料（２）を放し作業を開始する。ホイスト１０Ａが燃料（２）を放す作業が完了すると、今度はブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９ＢがＢを目標として移動し、Ｆ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて燃料（１）を放す作業を行う。これが完了するとブリッジ７及びトロリ（Ｂ）９ＢがＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。
【００７１】
以上により、可能な燃料取扱い手順から全ての移動コースが算出され、さらに、移動コース毎に作業の所要時間が算出され、算出された移動コースの最小時間が該当する移動コースとして決定され、作業が実施される。これにより、待ち時間を極力減少させ、移動時間が最小となるように作業がされる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００７２】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００７３】
図６は、本発明の第３実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｂは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とから構成されている。
【００７４】
また、燃料交換機は、カナルライン１５Ａを境界としてトロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂが取扱うエリア５１とエリア５２とを形成しており、ブリッジ７に１本の図示しないレールを設け、このレールにトロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂをカナルライン１５Ａに対して直角方向に移動可能に設け、トロリ（Ａ）１２Ａがエリア５１を分担し、トロリ（Ｂ）１２Ｂがエリア５２を分担するようにしている。そして、図示するようにトロリ（Ａ）１２Ａに対してホイスト（Ａ）１４Ａが取付けられ、トロリ（Ｂ）１２Ｂに対してホイスト（Ｂ）１４Ｂが取付けられ、これらがカナルライン１５Ａに対向するようになっている。
【００７５】
すなわち、図７は、トロリ（Ａ）１２Ａとトロリ（Ｂ）１２Ｂの取扱うエリアを説明する図で、図示するエリア５１の内で炉心１のエリア５３とプール３のエリア５４について燃料（１）をトロリ（Ａ）１２Ａがつかみ／放しを行う。また、図示するエリア５２の内で炉心１のエリア５５とプール３のエリア５６について燃料（２）をトロリ（Ａ）１２Ａがつかみ／放しを行う。従って、本実施の形態では燃料の配置に制約が設けられている場合に適用できる。
【００７６】
次に、図８を参照して第３実施の形態の燃料交換機の制御装置の作用を炉心１内の燃料をプール３へ移動する場合について説明する。
【００７７】
ここで、図８のＦ０（Ｘ０，Ｙ０）は、炉心１内のカナルライン１５Ａの出口であり、燃料交換機５の現在位置とする。同様に、プール３のカナルライン１５Ａの出口のＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）とする。
【００７８】
まず、目標位置入力手段１９から炉心１内の燃料（１）と燃料（２）の目標位置座標データＦ１（Ｘ１，Ｙ１）とＦ２（Ｘ２，Ｙ２）とが入力される一方、移動先のプール３内の目標位置座標データＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）とＦ２’（Ｘ２’，Ｙ２’）とがそれぞれ入力される。
【００７９】
一方、現在位置入力手段２１より現在位置座標データ、例えば、Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）が入力される。これによって、移動順序判定手段２３によって目標位置座標データと現在位置座標データとに基づいてトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂとが炉心１内の燃料（１）と燃料（２）のいずれをつかむ対象とするか次の条件に基づき決定する。
【００８０】
次に、移動順序判定手段２３によって判定されたトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがつかみ／放しする燃料の対象の順序の可能な組合せを算出する。例えば、図８の例では、次の（１）〜（４）の組合せが算出される。
【００８１】
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ１’→Ｆ２’ …（１）
Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’ …（２）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ１’→Ｆ２’ …（３）
Ｆ２→Ｆ１→Ｆ２’→Ｆ１’ …（４）
【００８２】
次に、移動時間計算手段３１によって上記式（１）〜（４）の組合せについてそれぞれの移動コースを移動するのに要する所要時間が算出される。
【００８３】
ここで、例えば、現在位置座標データがカナルライン１５Ａの出口Ｆ０（Ｘ０，Ｙ０）を起点とし、Ｆ１とＦ２に対するＦ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所要時間Ｔ１、また、Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所要時間Ｔ２とする。
【００８４】
一方、プール３のカナルライン１５Ａの出口Ｆ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を起点とし、Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所要時間Ｔ１’、また、Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所要時間Ｔ２’とする。
【００８５】
このようにして各移動コースについて所要時間Ｔが算出されると最小の移動コースが抽出される。例えば、上記例では次の式（４）条件が成立するときに移動コースを最小として抽出する。
【００８６】
Ｔ１＜Ｔ２かつＴ２’＜Ｔ１’ …（４）
ここで、Ｔ１：Ｆ０→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ０の所定時間
Ｔ２：Ｆ０→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ０の所定時間
Ｔ１’：Ｆ０’→Ｆ１’→Ｆ２’→Ｆ０’の所定時間
Ｔ２’：Ｆ０’→Ｆ２’→Ｆ１’→Ｆ０’の所定時間
【００８７】
この結果、Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２’→Ｆ１’上記式（４）の条件が成立し、所要時間が最小とされ、移動コースが選択され決定される。
【００８８】
次に、図８を参照して具体的に説明する。
【００８９】
まず、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）１２Ａが燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｙ１）のＡ１を動作目標として同時走行を開始する（Ａ１方向）。
【００９０】
Ａ１とＢ０と結ぶライン上でトロリ（Ａ）１２Ａのホイスト１４Ｂが燃料（１）をつかむ。次に、ブリッジ７がＢ２へ向けて移動を開始する。それと同時に、トロリ（Ａ）１２ＡはＹ０ラインへ移動し、トロリ（Ａ）１２Ａ側のホイスト１４Ｂは上限位置へ向けて移動開始する（Ｂ０→Ｂ２）。ブリッジ７がＢ２へ到達して燃料（２）をつかんだ後ブリッジ７及びトロリ（Ｂ）１２Ｂは、Ｂ１を目標として、同時走行を開始する（Ｂ２→Ｂ１）。
【００９１】
以上の作業により燃料（１）のＦ１（Ｘ１，Ｘ２）、燃料（２）のＦ２（Ｘ２，Ｘ３）に位置した各燃料をつかみ、二台のトロリ（Ａ）９Ａとトロリ（Ｂ）９Ｂがカナルライン１５ＡのＹ０ライン位置上に存在する。
【００９２】
続いて、トロリ（Ａ）１２Ａが燃料貯蔵のプール３内の燃料（１）をＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）にて放し作業を行うため、ブリッジ７はＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）を目標として、移動を開始する。ブリッジ７がＦ０’（Ｘ０’，Ｙ０’）へ到達した後は、移動制御を行い、放し作業を行う。
【００９３】
以上により、プールと燃料貯蔵プールとに対応してブリッジとトロリの分担する領域を予め定めると共に、各領域に対してブリッジ上の各トロリの移動位置を分担することによって、各トロリのブリッジ上の移動距離が約半分とされる。これにより、ブリッジ上の各トロリの相互干渉がなく、移動時間の短縮が図られる。従って、従来のように一方の燃料と他方の燃料に対してつかみ／放しがブリッジ及び各トロリが個別に移動制御されるのに比べ、大幅に運転時間が短縮される。
【００９４】
なお、速度出力については、特開平７−１９１１８４号公報に記載されている手段にて行うものとする。また、ブリッジ、トロリへの速度出力と同時に、ホイスト方向への速度出力を行うが、これは、２台のトロリへ、予め定められた一旦停止位置まで最高速度の指令を与えるものとする。
【００９５】
図９は、本発明の第４実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｃは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３と移動コース算出手段３０と移動時間計算手段３１とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７とにホイスト切替判定手段３２を設けて構成されている。
【００９６】
燃料交換機は、ブリッジ７に１本の図示しないレールを設け、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂをカナルライン１５Ａと直角方向へ移動可能に設けると共に、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとに各取付けられるホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを必要によって相互に交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部４０を有した構成としている。
【００９７】
また、燃料交換機の制御装置１７Ｃに設けるホイスト切替判定手段３２は、トロリ・ホイスト交換機構部４０を構成するトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交互に交換して取付ける切替信号を出力する。
【００９８】
図１０は、かかるトロリ・ホイスト交換機構部４０の一例を示す概略図である。
【００９９】
トロリ・ホイスト交換機構部４０は、トロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１とホイスト取付面４３Ａ２にトロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ１とホイスト取付面４３Ｂ２とが対向して形成されると共に、トロリ（Ａ）４１Ａ側のホイスト取付面４３Ａ１，４３Ａ２には、先端にロック機構部４５ａを有する２本の棒状の連結突状部４５が各突設され、さらに、各面に対して電源コネクタ４６や信号ケーブル用コネクタ４７がそれぞれ配置され、これに対向して、トロリ（Ｂ）４１Ｂ側のホイスト取付面４３Ｂ１，４３Ｂ２にも先端にロック機構部４５ａを有する２本の棒状の連結突状部４５が各突設され、さらに、これら各面に対して電源コネクタ４６や信号ケーブル用コネクタ４７がそれぞれ設けられている。
【０１００】
一方、ホイスト（Ａ）４２Ａは、トロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１とトロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ１のいずれにも着脱可能にするための機能を備え、ホイスト（Ｂ）４２Ｂは、ホイスト（Ａ）４２Ａとほぼ同じ構成でトロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ２とホイスト（Ｂ）４２Ｂのホイスト取付面４３Ｂ２とのいずれにも着脱可能にするための機能を備えており、ホイスト（Ｂ）４２Ｂは図１０に示すように、ホイスト取付面４３Ａ２とホイスト取付面４３Ｂ２に対面する各両側の面に連結突状部４５が挿入可能にして必要によってロック機構部４５ａをロックする連結用の挿入長穴を有する連結受部４８と電源コネクタ４６に対向する電源コネクタ受４９と信号ケーブル用コネクタ４７に対向する信号ケーブル用コネクタ受５０とが設けられ、ホイスト（Ａ）４２Ａもほぼ同様に構成されている。
【０１０１】
以上の構成で、図１１に示す上面図のように（１）の場合には、トロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ｂ）４２Ｂが連結突状部４５と連結受部４８からなる連結部５２によって取付けられ、トロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａが連結部５２によって取付けられている。この場合、ホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力され該当する連結部５２の連結突状部４５の先端のロック機構部４５ａが図示しないホイストの係合部に係合されて、連結突状部４５と連結受部４８とがロックされている。そして、電源コネクタ４６が電源コネクタ受４９に連結し、信号ケーブル用コネクタ４７が信号ケーブル用コネクタ受５０へ連結して信号の授受や電源の授受がされている。
【０１０２】
図示（１）の状態のときに、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交換して取付ける場合、まず、レール上のトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとが互いに近付き、（２）のように、ホイスト取付面４３Ａ１にホイスト（Ａ）４２Ａの対向面が接する一方、ホイスト取付面４３Ｂ２にホイスト（Ｂ）４２Ｂの対向面とが密接して合体状態とされる。
【０１０３】
この状態で、ホイスト切替判定手段３２から切替指令信号を入力して、ホイスト取付面４３Ａ１に設ける連結突状部４５がホイスト（Ａ）４２Ａの連結受部４８へ挿入されると共に、ホイスト取付面４３Ｂ２に設ける連結突状部４５がホイスト（Ｂ）４２Ｂの連結受部４８へ挿入される。
【０１０４】
さらに、信号ケーブル用コネクタ４７と信号ケーブル用コネクタ受５０とが連結され、電源コネクタ４６と電源コネクタ受４９へ連結される。これにより、（３）のように連結部５２によってトロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが連結し、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが連結され両者が１体化される。
【０１０５】
次に、ホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａのホイスト取付面４３Ａ１側とホイスト（Ａ）４２Ａとがロックされ、トロリ（Ｂ）４１Ｂのホイスト取付面４３Ｂ２側とホイスト（Ｂ）４２Ｂとがロックされる。その後に、ホイスト切替判定手段３２からロック解除指令信号が入力すると、（４）のように、ホイスト取付面４３Ａ２とホイスト（Ｂ）４２Ｂとの連結部５２によるロック状態が解除され、ホイスト取付面４３Ｂ１とホイスト（Ａ）４２Ａとの連結部５２のロック状態が解除され切離し可能とされる。ホイスト切替判定手段３２からの切離指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとが（５）のように図示しない駆動力により切離される。これにより、（１）の状態から（５）の状態の推移を経てホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとが交換される。
【０１０６】
続いて、具体的な燃料移動作業について図１２に基づいて説明する。
【０１０７】
まず、移動時間計算手段３１によって選定された順序をＦ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２とすると、ブリッジ７及びトロリ（Ａ）４１Ａが目標Ａ１にある燃料（１）へ向かって移動して燃料（１）をホイスト（Ａ）４２Ａがつかむ。このときブリッジ７がＢ０にあってブリッジ７及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが目標Ｂ１から目標Ｂ２へ向かって燃料（２）をホイスト（Ｂ）４２Ｂがつかむ。燃料（１）及び燃料（２）をつかんでブリッジ７がカナルライン１５Ａの入口側へ戻ると、ホイスト切替判定手段３２からホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとの相互交換のための切替信号が入力する。
【０１０８】
切替信号が入力すると、図１１で説明したと同様に、図示（Ａ）の状態でトロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂがホイスト切替判定手段３２からロック指令信号が入力して接近する。これにより、図示（Ｂ）の状態のようにトロリ（Ａ）４１Ａに対してホイスト（Ｂ）４２Ｂがロックされ、トロリ（Ｂ）４１Ｂに対してホイスト（Ａ）４２Ａがロックされる。さらに、図示Ｃのようにロック解除指令信号が入力するとトロリ（Ａ）４１Ａに対するホイスト（Ａ）４２Ａが切離され、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ｂ）４２Ｂが切離され、トロリ（Ａ）４１Ａにホイスト（Ｂ）４２Ｂが取付けられ、トロリ（Ｂ）４１Ｂにホイスト（Ａ）４２Ａが取付けられる。
【０１０９】
次に、プール３内では、目標Ｂ３からＢ４へ向かってブリッジ７とトロリ（Ｂ）４１Ｂが向かって燃料（１）を放し、ブリッジ７とトロリ（Ａ）４１ＡがＡ２からＡ３へ向かって燃料（２）を放して戻る。
【０１１０】
この構成によれば、図１２の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の段階で、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを交換したので、プール３内燃料（１）の配置する位置がカナルライン１５Ａの反対側となつてもトロリ（Ｂ）４１Ｂを目標に向かって移動でき、燃料（２）についてもトロリ（Ａ）４１Ａを目標に向かって移動でき、各トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂの相互干渉がなくなる。
【０１１１】
すなわち、従来のように、図１２の（Ａ）の状態のままであると、トロリ（Ａ）４１Ａの移動しようとする方向とトロリ（Ｂ）４１Ｂの移動しようとする方向が交差してしまいトロリ（Ａ）４１Ａによって燃料（１）を放すときトロリ（Ｂ）４１Ｂが邪魔になり、トロリ（Ｂ）４１Ｂが燃料（２）を放すときトロリ（Ａ）４１Ａが邪魔になり移動時間の無駄が生じる。
【０１１２】
このように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【０１１３】
図１３は、本発明の第５実施の形態を示す燃料交換機の制御装置の構成図であって、燃料交換機の制御装置１７Ｄは、現在位置入力手段２１と移動順序判定手段２３とホイスト切替手段３２とブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段２７と移動コース算出手段３０とから構成され、目標位置入力手段１９が接続されている。
【０１１４】
燃料交換機は、２台のブリッジ７Ａとブリッジ７Ｂが図示しない１組の共通レール上に移動可能に設けられ、ブリッジ７Ａにトロリ（Ａ）４１Ａをカナルライン１５Ａと直角方向に移動可能に設ける一方、ブリッジ７Ｂにトロリ（Ａ）４１Ｂをカナルライン１５Ａと直角方向に移動可能に設けると共に、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに取付けられるホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂとを相互に交換するトロリ・ホイスト交換機構部４０Ａを有している。
【０１１５】
なお、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂに対するホイスト取付面が第４実施の形態に対して直角方向となっている点に特徴を有している。
【０１１６】
以上の構成で、具体的な移動作業を図１４に基づいて説明すると、炉心１では、主にブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａが分担し、移動順序がＦ０→Ｆ１→Ｆ２と決定される。
【０１１７】
同様に、プール３では、主にブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが分担して移動順序がＦ０→Ｆ１’→Ｆ０’と決定される。
【０１１８】
続いて、移動コース算出手段３０により、ブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａについて現在位置座標データをＦ０（Ｘ０，Ｙ０）、目標位置座標データをＦ１（Ｘ１，Ｙ１）として、Ｆ０からＦ１への移動コースＦ０→Ａ１→Ａ２が設定される。
【０１１９】
一方、ブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂについて現在位置座標データをＦ０、目標位置座標データをＦ１’（Ｘ１’，Ｙ１’）として、Ｆ０からＦ１’への移動コースＦ０→Ｂ１→Ｂ２が設定される。
【０１２０】
ブリッジ７Ａは、図１４の（Ａ）の位置から、まず、Ａ１を目標として移動を開始するが、このときホイスト（Ａ）４２Ａも一緒に駆動を開始する。ブリッジ７ＡがＡ１に到達した後、Ａ２（Ｆ１）を目標としてブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１Ａの移動を開始する。ブリッジ７Ａ及びトロリ（Ａ）４１ＡがＡ２（Ｆ１）へ到達後にホイスト（Ａ）４２Ａは燃料のつかみ作業を開始する。つかみ作業完了後、Ａ１をへてＦ０へ到る。
【０１２１】
Ｆ０へ到達すると、図示する（Ｂ）の状態で、トロリ（Ａ）４１Ａとトロリ（Ｂ）４１Ｂとの間にて、ホイスト（Ａ）４２Ａとホイスト（Ｂ）４２Ｂの交換作業が行われる。この交換作業は、第４実施の形態と同様に行われる。その後、ホイスト（Ａ）４２Ａを接続したトロリ（Ｂ）４１Ｂは、Ｂ１を目標として移動を開始する。Ｂ２到達後は、Ｂ２（Ｆ１’）を目標としてブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１Ｂが同時走行を行い、ブリッジ７Ｂ及びトロリ（Ｂ）４１ＢがＢ２（Ｆ１’）に到達後、ホイスト（Ａ）４２Ａは燃料の放し作業を行う。放し作業完了後は。Ｂ１を経てＦ０へ到る。
【０１２２】
以上の作用により、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向への移動を分担し、第２ブリッジがカナルラインから貯蔵燃料プール方向への分担がされ、第１ホイストと第２ホイストとが相互干渉する場合、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、ブリッジ及びトロリ間の相互干渉がなくなり、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【０１２６】
請求項１に記載の発明によれば、必要に応じて第１トロリと第２トロリに対して第１ホイストと第２ホイストとが相互に交換して取付けられるので、第１トロリと第２トロリが相互干渉しないように第１ホイストと第２ホイストとを交換し、移動距離の短縮によって移動時間の短縮ができる。従って、従来のように第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉を避けるために移動距離が延長され、これに伴い移動時間が長くなる弊害が解消できる。
【０１２７】
請求項２に記載の発明によれば、第１ホイストと第２ホイストとの相互干渉が生じるときホイスト切替判定手段によって切替指令信号が第１ホイストと第２ホイストへ出力されて相互干渉を回避するように第１ホイストと第２ホイストが交換される。これにより、相互干渉による無駄な動きや、相互干渉を避けるための無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【０１２８】
請求項３に記載の発明によれば、第１ブリッジがカナルラインから炉心方向の第１エリアの移動を分担し、第２ブリッジがカナルラインからプール側の第２エリアと分担し、カナルライン近傍で第１ホイストと第２ホイスト間の交換される。これにより、燃料移動時間の大幅な短縮が図られる。
【０１２９】
請求項４に記載の発明によれば、切替指令信号によって、第１ホイストと第２ホイストとを交換できるので、無駄な移動がなくなる。従って、移動時間の大幅な減少が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図２】図１の第１実施の形態に適用する燃料交換機の外観図である。
【図３】第１実施の形態の作用を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図５】第２実施の形態の作用を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図７】第３実施の形態を適用する燃料交換機の説明図である。
【図８】第３実施の形態の作用を示す説明図である。
【図９】本発明の第４実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図１０】第４実施の形態を適用する燃料交換機のトロリ・ホイスト交換機構部の概略図である。
【図１１】トロリ・ホイスト交換機構部の動作説明図である。
【図１２】第４実施の形態の作用図である。
【図１３】本発明の第５実施の形態を示す燃料交換機及びその制御装置の構成図である。
【図１４】第５実施の形態の作用を示す説明図である。
【図１５】従来の燃料交換機の１例を示す外観図である。
【符号の説明】
１ 炉心
３ プール
５ 燃料交換機
７ ブリッジ
９ トロリ
１１ ホイスト
１３ つかみ具
１５Ａ カナルライン
１７ 燃料交換機の制御装置
１９ 目標位置入力手段
２１ 現在位置入力手段
２３ 移動順序判定手段
２５ 移動コース算出手段
２７ ブリッジ・トロリ・ホイスト速度出力手段
３０ 移動コース算出手段
３１ 移動時間計算手段
３２ ホイスト切替判定手段
４０ トロリ・ホイスト交換機構部
４１Ａ トロリ（Ａ）
４１Ｂ トロリ（Ｂ）
４２Ａ ホイスト（Ａ）
４２Ｂ ホイスト（Ｂ）
４３Ａ１，４３Ａ２，４３Ｂ１，４３Ｂ２ ホイスト取付面
４５ａ ロック機構部
４５ 連結突状部
４６ 電源コネクタ
４７ 信号ケーブル用コネクタ
４８ 連結受部
４９ 電源コネクタ受
５０ 信号ケーブル用コネクタ受
５２ 連結部
Claims (4)
- 炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとからなる燃料交換機において、前記第１トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能とする一方、前記第２トロリに対して前記第１ホイスト及び第２ホイストとを着脱可能に構成して、前記第１トロリと第２トロリとの間で相互に前記第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有することを特徴とする燃料交換機。
- 炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置されるブリッジと、このブリッジ上に前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１トロリと第２トロリにそれぞれに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストとを前記第１トロリと第２トロリに対して相互に交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有する燃料交換機の制御装置であって、前記ブリッジ、トロリの各現在位置座標データと前記燃料の２本をつかみ及び放しする位置を特定する各目標位置座標データとに基づいて前記２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱順序及びトロリの分担について取扱順序の可能な組合せを全て導出する移動順序判定手段と、この移動順序判定手段により導出された全ての前記組合せについて前記各現在位置座標データに基づき可能な移動経路を移動コースとして複数設定する移動コース算出手段と、この移動コース算出手段により算出された各移動コース毎に燃料移動作業の所要時間を算出し、算出された最小の所要時間に該当する移動コースを決定する移動時間計算手段と、この移動時間計算手段により決定された移動コースと前記各現在位置座標データとによって前記トロリ・ホイスト交換機構部へホイスト切替信号を出力するホイスト切替判定手段と、前記移動時間計算手段により設定された移動コースに従って前記各現在位置座標データと前記各目標位置座標データとによつて各目標位置へ向かうように速度指令を出力するブリッジ・トロリ速度出力手段とを備え、前記ホイスト切替信号によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とすることを特徴とする燃料交換機の制御装置。
- 炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとを交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、前記第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第２エリアを主に分担する燃料交換機であって、前記第１エリアと第２エリアとの境界で、必要に応じて前記トロリ・ホイスト交換機構部によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とすることを特徴とする燃料交換機。
- 炉心及びプール上でこれらを結ぶカナルラインの方向に移動可能に設置される第１ブリッジと第２ブリッジと、これら第１と第２ブリッジ上のそれぞれに、前記カナルラインの方向に対して直角方向に移動可能に設置される第１トロリと第２トロリと、これら第１と第２トロリに垂直方向に伸縮自在に取付けられ燃料を把持する第１ホイストと第２ホイストと、これら第１トロリと第２トロリに対して相互に第１ホイストと第２ホイストとの交換可能とするトロリ・ホイスト交換機構部とを有し、第１ブリッジがカナルから前記炉心側の第１エリアを主に分担する一方、前記第２ブリッジが前記カナルから前記炉心側の第 ２エリアを主に分担する燃料交換機の制御装置であって、前記ブリッジ、トロリの各現在位置座標データと前記燃料の２本をつかみ及び放しする位置を特定する各目標位置座標データとに基づいて２本の燃料のつかみ及び放しの燃料取扱い順序及びそれを扱うトロリの分担を決定する移動順序判定手段と、この移動順序判定手段によって決定された燃料取扱い順序及びトロリの分担と、前記各現在位置座標データとに基づいて移動コースを設定する移動コース算出手段と、この移動コース算出手段により設定された移動コースと前記各現在位置座標データとによって前記トロリ・ホイスト交換機構部へホイスト切替信号を出力するホイスト切替判定手段と、前記移動コース算出手段により設定された移動コースに従って前記各現在位置座標データと前記各目標位置座標データとによつて各目標位置へ向かうように速度指令を出力するブリッジ・トロリ速度出力手段とを備え、前記ホイスト切替信号によって前記第１トロリと第２トロリに対して前記第１ホイストと第２ホイストとを相互に交換可能とすることを特徴とする燃料交換機の制御装置。
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