JP5308440B2 - 索引装置用設置ユニット - Google Patents

Description

本発明は、原子炉で使用される移動式炉心内計装系（ＴＩＰ：Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ Ｉｎ−ｃｏｒｅ Ｐｒｏｂｅ）の索引装置を設置するための索引装置用設置ユニットに関する。

原子炉の安全性の確保、燃料の健全性の維持、及び燃料の効率的な燃焼を実現するために、炉心各部の出力分布は、中性子計装系の検出器によって監視されている。すなわち、中性子源領域モニタ、中間領域モニタ、局部領域出力モニタなどの中性子計装系の検出器は、炉内計装管に収容された状態で炉心内に分散配置されている。

炉内計装管は、中性子計装系の検出器の寿命、炉内計装管自体の照射寿命を考慮し、定期検査の際に順次計画的に交換される。

ここで、移動式炉心内計装系を適用するプラントの原子炉格納容器は、一般に、アクセストンネルが内部に設けられている。このアクセストンネルは、移動式炉心内計装系の定期検査の際などに、外部から原子炉圧力容器側への作業者の通行を可能とする。また、アクセストンネル内の天井部分には、原子炉圧力容器側へ案内管を導くための索引装置が設置されている。

特開平９−１７８８７９号公報

しかしながら、索引装置がアクセストンネル内の天井部分に設置されていることは、メンテナンス性を低下させる要因となっている。そこで、索引装置を、アクセストンネル内の低部側に設置することなども考えられる。しかしながら、この場合、機器類の運搬性や作業者の通行性などが阻害されることになる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、索引装置が設置されるアクセストンネル内の通行性などを阻害することなく、移動式炉心内計装系のメンテナンス性を向上させることができる索引装置用設置ユニットの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る索引装置用設置ユニットは、原子炉で使用される移動式炉心内計装系の索引装置が搭載される架台と、原子炉格納容器内に設けられたアクセストンネル内で前記架台をつり下げた状態で保持する保持部と、前記保持部により保持された前記架台を前記索引装置と共に昇降移動させる昇降機構と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、索引装置が設置されるアクセストンネル内の通行性などを阻害することなく、移動式炉心内計装系のメンテナンス性を向上させることが可能な索引装置用設置ユニットを提供することができる。

本発明の実施形態に係るＴＩＰシステムを概略的に示す図。 図１のＴＩＰシステムが備える索引装置用設置ユニットを平面方向からみた図。 図２の索引装置用設置ユニットを側面方向からみた図。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。本実施形態において、移動式炉心内計装系（ＴＩＰ：Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ Ｉｎ−ｃｏｒｅ Ｐｒｏｂｅ）を備えたＴＩＰシステム１は、原子炉の安全性の確保、燃料の健全性の維持及び燃料の効率的な燃焼を実現する。これらの実現のために、ＴＩＰシステム１では、中性子計装系の検出器は、炉心内に分散配置されている。また、中性子計装系の検出器は、炉内計装管に収容された状態で配置されている。中性子計装系の検出器は、例えば、中性子源領域モニタ、中間領域モニタ、局部領域出力モニタなどである。

すなわち、ＴＩＰシステム１は、図１に示すように、原子炉格納容器２、上部格子板１１、局部出力領域モニタ検出器１２、ペデスタル１７、原子炉圧力容器１９、弁集合体１４、遮蔽容器１５、ＴＩＰ駆動装置（検出器駆動装置）１６、３つの索引装置（ＴＩＰ索引装置）５ａ、５ｂ、５ｃ、及び索引装置用設置ユニット３０を備えている。

原子炉圧力容器１９は、原子炉格納容器２内のペデスタル１７上に固定されている。原子炉圧力容器１９は、冷却材及び炉心を収容している。炉心は、複数の燃料集合体及び制御棒などから構成されている。

局部出力領域モニタ検出器１２は、原子炉圧力容器１９内に設けられている。案内管１０は、ＴＩＰ駆動装置１６から遮蔽容器１５、弁集合体１４を介して原子炉格納容器２内の索引装置５ａ、５ｂ、５ｃに導かれる。案内管１０は、ＴＩＰ駆動装置１６から索引装置５ａ、５ｂ、５ｃまでは１本になっている。さらに、案内管１０は、索引装置５ａ、５ｂ、５ｃの出口から局部出力領域モニタ検出器１２側へ向けて、例えば１０本（又は２０本）になっている。

局部出力領域モニタ検出器１２は、この１０本（又は２０本）の案内管１０に対応させて設置されている。つまり、索引装置５ａ、５ｂ、５ｃは、局部出力領域モニタ検出器１２内に設けた複数の領域に対しての案内管１０の挿入を選択的に切り替える。

ここで、本実施形態のＴＩＰシステム１の原子炉格納容器２は、内部にアクセストンネル１８を備えている。アクセストンネル１８は、移動式炉心内計装系の例えば定期検査の際などに、図１に示すように、外部から原子炉圧力容器１９側への作業者の通行を可能とする。索引装置５ａ、５ｂ、５ｃは、索引装置用設置ユニット３０を介してアクセストンネル１８内に設置されている。

次に、索引装置用設置ユニット３０の構造を図２及び図３に基づき詳述する。図２、図３に示すように、索引装置用設置ユニット３０は、矩形状に構成された架台３、保持部３２、及び昇降機構３１を備える。架台３は、索引装置５ａ、５ｂ、５ｃを搭載している。保持部３２は、アクセストンネル１８内において、このアクセストンネル１８の天井部分から架台３をつり下げた状態で保持する。昇降機構３１は、保持部３２により保持された架台３を、索引装置５ａ、５ｂ、５ｃと共に矢印Ｚ１−Ｚ２方向に昇降移動させる。

また、保持部３２は、矩形状の架台３の各コーナ部分をそれぞれつり下げた状態で保持するように４組設けられている。つまり、保持部３２は、４本の雄ねじ付シャフト８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、スプロケット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを組み込んだ筒状部材としての４本の雌ねじ付スリーブ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを備える。さらに、保持部３２は、フレーム２４、２５を有している。

スプロケット７ａ〜７ｄを組み込んだ４本の雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄそれぞれの上部側は、アクセストンネル１８の天井部分に取り付けられている。スプロケット７ａ〜７ｄを組み込んだ各雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄそれぞれの底部側は、フレーム２４、２５により保持されている。一方、４本の雄ねじ付シャフト８ａ〜８ｄそれぞれの底部側は、架台３上の各コーナ部分にそれぞれ固定されている。

ここで、各雄ねじ付シャフト８ａ〜８ｄの周面には、雄ねじが形成されている。また、スプロケット７ａ〜７ｄを組み込んだ各雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄの内壁面には、雄ねじ付シャフト８ａ〜８ｄの雄ねじをねじ込む雌ねじが形成されている。これにより、スプロケット７ａ〜７ｄを組み込んだ雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄに雄ねじ付シャフト８ａ〜８ｄがねじ込まれた保持部３２の本体部分となるシャフト状の構造体は、雌ねじに対する雄ねじのねじ込み深さを変えることにより、長さが変更される。

一方、昇降機構３１は、図２、図３に示すように、昇降機構３１の駆動源となるエアモータ２０、モータブラケット２３、モータギア３５、中継ギア３３、３４、個々の雌ねじ付スリーブ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの外周面にそれぞれ固定されたスプロケット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、チェーンカバー２６、無端チェーン２１を備える。

エアモータ２０は、例えば、所定のエア供給口から供給される圧縮空気などによって、ロータと共に出力軸（駆動軸）を回転させるものである。モータギア３５は、エアモータ２０の出力軸に固定されている。モータブラケット２３は、上述したフレーム２４にエアモータ２０を固定させている。また、中継ギア３３は、フレーム２４に対し支持軸を介して回転可能に支持されている。さらに、中継ギア３４は、モータブラケット２３に対し支持軸を介して回転可能に支持されている。

また、無端チェーン２１は、モータギア３５、中継ギア３３、３４、スプロケット７ａ〜７ｄ間に架け渡されている。これにより、無端チェーン２１は、上記各ギア及びスプロケット７ａ〜７ｄを介してエアモータ２０の駆動力を、各雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄそれぞれに伝達する。これにより、各スプロケット７ａ〜７ｄは、互いに同期しながら回転する。

また、昇降機構３１は、スプロケット７ａ〜７ｄを、その周回方向（各スプロケット７ａ〜７ｄそれぞれの外周面に沿った方向）に、正回転及び逆回転させる。すなわち、昇降機構３１は、雌ねじに対する雄ねじのねじ込み深さを変更することにより、４組の保持部３２の長さを変更することができ、これにより、索引装置５ａ〜５ｃと共に架台３を矢印Ｚ１−Ｚ２方向に昇降移動させる。

したがって、本実施形態に係るＴＩＰシステム１の索引装置用設置ユニット３０は、アクセストンネル１８内において、機器類の運搬や作業者の通行が必要になる場合に、架台３と共に索引装置５ａ〜５ｃを上昇させておくことができる。また、索引装置用設置ユニット３０は、移動式炉心内計装系のメンテナンス時には、架台３と共に索引装置５ａ〜５ｃを下降させることできる。これにより、索引装置用設置ユニット３０によれば、アクセストンネル１８内の通行性などを阻害することなく、移動式炉心内計装系のメンテナンス性を向上させることができる。

さらに、索引装置用設置ユニット３０は、昇降機構３１の駆動源として、エアモータ２０を適用したことで、架台３の昇降時（モータ駆動時）の電気的なノイズの発生を防止することができる。したがって、この索引装置用設置ユニット３０によれば、モニタやセンサ類などが多数設置された移動式炉心内計装系の機器類の性能に、電気的なノイズによる悪影響が及ぼされることを抑制することができる。

また、索引装置用設置ユニット３０は、４組設けた保持部３２によって、矩形状の架台３の各コーナ部分をつり下げた状態でそれぞれ保持しつつ、無端チェーン２１などを介してエアモータ２０の駆動力を、スプロケット７ａ〜７ｄを組み込んだ各雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄにそれぞれ伝達する。したがって、索引装置用設置ユニット３０は、これらスプロケット７ａ〜７ｄを、互いに同期した状態で回転させ、結果として、架台３の各コーナ部分それぞれの昇降動作を同期させることができる。これにより、索引装置用設置ユニット３０は、索引装置５ａ〜５ｃの搭載された架台３の傾きを抑制しつつ架台３を矢印Ｚ１−Ｚ２方向に昇降移動させることができる。

以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施形態の昇降機構３１は、エアモータ２０の駆動力の伝達に無端チェーン２１を用いていたが、これに代えて、ベルトなどを適用することも可能である。さらに、昇降機構３１は、雌ねじ付スリーブ９ａ〜９ｄと雄ねじ付シャフト８ａ〜８ｄとを組み合わせて構成されていたが、これに代えて、ボールねじ（ボールスプライン）などを適用して架台３を昇降移動させるものであってもよい。

本発明は、限られたスペース内に配置される機器類を、このスペース内の上方及び下方の両方で利用する場合などにおいても有用である。

１ ＴＩＰシステム
２ 原子炉格納容器
３ 架台
５ａ，５ｂ，５ｃ 索引装置、
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ スプロケット
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 雄ねじ付シャフト
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 雌ねじ付スリーブ
１２ 局部出力領域モニタ検出器
１８ アクセストンネル
１９ 原子炉圧力容器
２０ エアモータ
２１ 無端チェーン
３０ 索引装置用設置ユニット
３１ 昇降機構
３２ 保持部
３３，３４ 中継ギア
３５ モータギア。

Claims (4)

1. 原子炉で使用される移動式炉心内計装系の索引装置が搭載される架台と，
   原子炉格納容器内に設けられたアクセストンネル内で前記架台をつり下げた状態で保持する保持部と，
   前記保持部により保持された前記架台を前記索引装置と共に昇降移動させる昇降機構とを備え，
   前記保持部は，内面に雌ねじが形成されたスリーブと，このスリーブ内に螺合する雄ねじが形成されたシャフトと，前記スリーブの一端に取着されたスプロケットとを有し，前記シャフトの一端が前記架台に固定され，
   前記昇降機構は，前記スプロケットを周回方向に回転させる駆動源を有し，前記スプロケットの回転によって前記スリーブ内の前記シャフトのねじ込み深さを変えることにより，前記架台を昇降移動させる
   ことを特徴とする索引装置用設置ユニット。
2. 前記架台は，矩形状に構成され，
   かつ前記保持部は，矩形状の前記架台の各コーナ部分をつり下げた状態でそれぞれ保持するように４組設けられ，
   さらに，前記昇降機構は，４組設けられた前記保持部の前記スプロケットに前記駆動源による駆動力をそれぞれ伝達することにより，各スプロケットを互いに同期した状態で回転させるチェーンを少なくとも備える，
   ことを特徴とする請求項１記載の索引装置用設置ユニット。
3. 前記昇降機構の前記駆動源は，エアモータであることを特徴とする請求項１記載の索引装置用設置ユニット。
4. 前記昇降機構の前記駆動源は，エアモータであることを特徴とする請求項２記載の索引装置用設置ユニット。

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