JPH01217298A - 燃料集合体吊り上げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は核燃料集合体搬送装置、特に完全装荷燃料集合
体を搬送するだめのシンプル・グリップ式燃料集合体取
扱い装置に係わる。

原子力発電所で使用される燃料集合体としては、正方形
アレイを形成するように配列した複数の燃料要素または
燃料棒で構成したものがある。典型的な加圧木型原子炉
の場合、各燃料集合体には約２００本の細長い燃料棒が
含まれる（第１１及び１２図参照）。燃料集合体の上下
端には、冷却材、典型的には水を各燃料集合体に送る上
部及び下部ノズルが設置されている。燃料棒の間には、
必要に応じて、核反応速度を制御するために制御棒が挿
入される中空管またはシンプルが散在している。燃料集
合体の全長に沿って燃料棒及び制御棒の整列を助け、か
つこれらを支持する格子が配置される。

これらをひっくるめて、この完全装荷燃料集合体の重量
は約５４５ｋｇ　（１２００ポンド）となる。

一体化するため、制御棒案内管の両端を上下のノズルに
固定するが、そのためにはノズルから突出するステンレ
ススチール管を核制御棒案内管の周りに固定するのが普
通である。案内管はウェスチングハウス社の開発にかか
る、中性子を吸収し難い特殊材料”　Ｚ　ｉ　ｒ　ｃ　
ａ　ｌ　ｏ　ｙ　”　で形成する。上部ノズルを案内管
に固定する場合、溶接のような公知の方法を利用するこ
とはてきない。そこで、案内管と上部ノズルのステンレ
ススチール管とを重ねて、通常は軸線沿いの３箇所にお
いて半径方向にクリンプ処理することによって両管を結
合し、これによって上部ノズルを燃料集合体に固定する
。

貯蔵期間が長いため、液体中に、通常は水中に貯蔵され
ていた使用済み燃料集合体が腐食し、本来の手段でこれ
を吊り上げることが困難になるおそれがある。当初、使
用済み燃料集合体は未使用燃料集合体と同様に、即ち、
集合体の上部ノズルに吊り上げ装置を取りつけて搬送さ
れるはずてあった。この方法を採用すると、腐食してい
るかも知れない案内管から集合体の重量の大部分が吊り
下げられていることになる。もしノズルによって集合体
を吊り上げると、ノズル下方のクリンプ加工部分が集合
体のそのものの重さでちぎれるおそれがある。燃料集合
体の骨組と、またはノズル及び燃料棒を取り外した状態
の燃料集合体を搬送する種々の装置及び方法が開発され
ているが、全装荷燃料集合体を取扱うことはできない。

このような使用済み燃料集合体は深さが約１０ｍ　（３
２フイート）にも及び使用済燃料プールに貯蔵されてい
るから、オペレーターは安全な取扱いのために燃料集合
体の遠隔端が有効に把持されたことを確信できねばなら
ない。上記のようなリスクにかんがみ、クリンプ加工部
分に過度の応力を作用させることなく集合体の全重量を
引き上げることのできる装置の実現が望まれる。

そこで本発明の目的は燃料集合体を構成する各部に過度
の応力を作用させずに全装荷燃料集合体を引き上げ、搬
送するとのできる装置を提供することにある。

本発明はこの目的を、リフト・プレート、該リフト・プ
レートの下方にこれと間隔を保って配置され、リフト・
プレートに対して上下動自在なアクチュエーター・プレ
ート及びリフト・プレート及びアクチュエーター・プレ
ートと連動する複数の把持部材から成る燃料集合体把持
手段を有し、上部ノズル及び複数の制御棒案内管を含む
原子炉用全装荷燃料集合体を吊り上げるための装置によ
って達成される。前記把持部材はさらに、上端付近を前
記リフト・プレートに固定され、リフト・プレートから
下方へ前記アクチュエーター・プレートに設けた連携の
孔を貫通して突出し、下端付］　４ 近に形成された切頭円錐面を有するほぼ円筒状の垂直棒
及び第１　内径の軸孔を有するほぼ円筒状の弾性変形自
在なスリーブを含み、このスリーブは垂直方向に順次形
成された５つの環状部分、即ち、１）第１内径よりもや
や大きい第２内径を有するディスク状頂部と、ｉｉ）デ
ィスク状頂部の真下に位置し、第２内径よりも大きい第
３内径を有し、スリーブ頂部ディスク状部分の下側肩部
を固定する第１のほぼ円筒状の部分と、ｉｉｉ）第１の
ほぼ円筒状の部分の下方に位置する第１斜角内側面と、
ｉｖ　＞スリーブ下端の第２斜角内側面と、■）第１及
び第２斜角内側面に介在し、第１内径にほぼ等しい直径
を有する第２のほぼ円筒状の部分とから成る。前記把持
部材はまた、垂直棒の周りに、かつスリーブの内側にち
これらと同心関係に配設されたほぼ円筒状の垂直グリッ
パー・アクチュエーターをも含み、このグリッパー・ア
クチュエーターはその上端付近をアクチュエーター・プ
レートに固定され、下端には第１斜角内側面と摺動係合
自在に形成された第２切頭円錐面を有すると共に、頂面
が第２切頭円錐面の上方に位置するほぼ円筒状の外方に
張り出した環状フランジを有し、環状フランジの上方に
位置する頂部から垂直に下方へ垂直棒の第２切頭円錐面
を越えて第１切頭円錐面まで達している。

本発明の利点は装置がオペレーク−に対して装置の正し
い位置ぎめを積極的に指示することにある。

さらに他の利点として、燃料集合体が正しく把持される
と、装置がこれをオペレーターに指示し、燃料集合体を
搬送しながら、把持の完全性をモニターし続ける。

本発明の内容は実施例を示す添付図面を参照しながら以
下の詳細な説明を検討することによってさらに明らかに
なるであろう。

第１図は上部２５及び下部２６を有する細長い支柱２３
から成る装置２０の概略を示す。上部２５に支持手段ま
たはリッド・バイル２９を取り付けない下部２６は燃料
集合体把持手段３２が固定されている。把持手段３２の
アクチュエーター手段３５はリフト・プレロ ード４２及びアクチュエーター・プレート４５と連動す
る。

第８乃至８図に拡大して詳細に示す燃料集合体把持手段
３２は細長い支柱２３の下部２６に固定されたリフト・
プレート４２を含む。アクチュエーター・プレート４５
はリフト・プレート４２の下方に間隔を保って配置され
、プレート４２に対して上下動自在である。制御棒案内
管またはシンプル５０内に挿入される単数または複数の
把持部材４９はリフト・プレート４２及びアクチュエー
ター・プレート４５と連動し、アクチュエーター・プレ
ート４５から下方へ突出している。アクチュエーター・
プレート３５は前記リフト・プレート４２及びアクチュ
エーター・プレート４５と連動し、アクチュエーター・
プレート４５をリフト・プレート４２に対して降下させ
ると前記把持部材４９が把持位置を占め、アクチュエー
ター・プレート４５をリフト・プレート４２に対して上
昇させると開放位置を占める。全装荷燃料集合体５２を
確実に搬送するには６つの把持部材４９を設けることが
好ましい。

各把持部材４９（第３図）は下端付近に第１切頭円錐面
５９を有するほぼ円筒状垂直棒５６をも含み、前記棒５
６はその上端付近がリフト・プレート４２に固定され、
核リフト・プレートから下方に突出してアクチュエータ
ー・プレート４５に形成した連携の孔６２を貫通する。

第１内径６８の軸孔６５を有するほぼ円筒状の弾性変形
自在な垂直スリーブ６４が垂直棒５６の下端に配設され
ている。スリーブ６４は本質的には垂直方向に順次形成
された５つの環状部分から成る・即ち、第１内径６８よ
りもやや大きい第２内径７６を有するディスク状頂部７
３と、前記ディスク状頂部７３の真下に位置し、第２内
径７６よりも大きい第３内径８０を有し、前記スリーブ
６４の頂部において前記ディスク状部分７３の下側肩部
８２を画定する第１のほぼ円筒状の部分７９と、第１の
ほぼ円筒状の部分７９の下方に位置する第１斜角内側面
８５と、スリーブ６４の他端、即ち、下端に位置する第
２斜角内側面８８と、第１斜角内側面８５と第２斜角内
側面８８の間に介在して、第１内径６８にほぼ等しい直
径を有する第２のほぼ円筒状の部分９４より成る。

垂直棒５６の周りに、かつスリーブ６４の軸孔６５の頂
部内にこれらと同心関係にほぼ円筒状の垂直グリッパー
・アクチュエーター９７を設ける。グリッパー・アクチ
ュエーター９７はその上端付近がアクチュエーター・プ
レート４５に固定され、下端には前記第１斜角内側面８
５と摺動係合自在な第２切頭円錐面１０１　を存すると
共に、頂面１０５　が第２切頭円錐面１０１　の上方に
位置するほぼ円筒状の環状フランジ１０４　を有する。

この構成では、スリーブ６４が環状フランジ１０４　の
上方に位置するディスク状頂部７３から垂直棒５６の第
２切頭円錐面１０１　を越えて第１切頭円錐面５９に達
している。第１切頭円錐面５９の下方に位置する垂直棒
５６の下端を弾頭形先端１０７　　として形成すること
により、制御棒案内管５０への把持部材４９の挿入を容
易にすることが好ましい。

グリッパ−・アクチュエータ−９７は垂直棒５６に対し
て上下方向に摺動自在であり、アクチュエーター手段３
５によってアクチュエーター・プレート４５を降下させ
ると、グリッパー・アクチュエーター９７も降下し、第
２切頭円錐面１０１　　が第１斜角内側面８５と、第２
斜角内側面８８が第１切頭円錐面５９とそれぞれ摺動係
合することで弾性変形スリーブ６４を半径方向に拡張す
る。第１切頭円錐面５９及び第２切頭円錐面１０１　　
と第１斜角内側面８５及び第２斜角内側面８８はそれぞ
れ約１６°の開先角度を有することが好ましい。切頭円
錐面５９．１０１及び斜角内側面８８．８５　が摺動係
合すると、半径方向に外方へ拡圧するスリーブが内面に
作用してスリーブ６４の外面を半径方向に拡張し、制御
棒案内管５０の内径と把持係合させる結果となる。スリ
ーブ６４は複数の半径方向垂直スリット１０８　を有し
、これらのスリットがスリーブ６４の半径方向拡張を可
能にする。

スリット１０８　は互い違いに上端から第２斜角内側面
８８に近い下端まで、また、下端から第１斜角内側面８
５に近い上端までそれぞれ延設されている。

従来の装置に見られるように、吊り上げ作業中、燃料集
合体５２が把持部材４９からスリップするのを防止する
本発明装置２０の重要な構成要件の１つは負荷経路の再
配分によって立証される。燃料集合体がスリーブ６４に
よって把持され、燃料集合体５２が吊り上げられると、
本発明装置の構成では、燃料集合体５２の重量がむしろ
把持力を増大させる。

吊り上げ装置２０及びこれを把持されている燃料集合体
５２が細長い支柱２３に設けたペイル２９を介してリフ
ト・プレート４２と連動する（図示しない）リフト手段
またはホイストによって持ち上げられると、負荷は細長
い支柱２３に沿ってリフト・プレート４２に、さらにこ
のリフト・プレート４２に固定されている垂直棒５６に
、下方へ垂直棒５６を通って第１切頭円錐面５９に配分
される。スリーブ６４が拡張されて案内管５０と接触し
ているから、スリーブ６４−　内を垂直棒５６がこのよ
うに上昇すると第１切頭円錐面５９がスリーブ６４の第
２斜角内側面８８と係合する。従って、燃料集合体５２
が持ち上げられるとスリーブ６４がさらに半径方向に拡
張される。この独自の装置構成では従来の装置に共通の
負荷経路とは逆の負荷経路が現われる。即ち、従来の装
置ではグリッパー・アクチュエーター９７がリフト・プ
２ル −ト４２に取り付けられ、従って、装置が持ち上げられ
ると、グリッパー・アクチュエーター９７から下向き圧
力がやや開放され、スリーブ６４が部分的に収縮するの
が普通である。本発明の新しい構成では、燃料集合体が
持ち上げられると把持力がむしろ増大し、燃料集合体の
ス’Ｊ　ツブを積極的に防止する。

装置２０は非使用時には発電所の使用済み燃料プールの
水中に貯蔵されるから、全体をステンレススチールのよ
うな耐蝕性の材料で形成することが好ましい。

ケージ集合体１１０　　は支柱２３と同心関係に支柱２
３の大部分を囲むように配置された細長い円筒体１１３
を含み、この円筒体１１３　内に支柱２３が摺動自在に
配設される。ケージ集合体１１３　　は、細長い円筒体
１１３　の下端に固定された上方プレー）１１６　をも
文、この上方プレート１１６　は細長い支柱２３を挿通
するだめの孔を有する。上方プレート１１６　の下に下
方フレーム１１９　が配置され、燃料集合体把持手段３
２はこのフレーム１１９　　を通過することができる。

上方プレート１１６　　と下方フレーム１１９　の間に
それぞれが下方フレーム１１９　の下方へ突出する下方
部分１２３　を有する少なくとも２つの、好ましくは４
つの支持部材１２２　を固定する。細長い円筒体１１３
は細長い支柱２３よりも短く、従って、支柱完全上昇位
置１２６　及び支柱完全降下位置１２８　を画定する（
第１図）。ケージ１１０　は支柱２３が完全上昇位置１
２６　に来ると燃料集合体把持手段３２が完全に収納さ
れる領域を画定する。円筒体１１３　はその上端に固定
されて支柱２３と連動することにより、支柱が完全上昇
位置１２６　を占めている間、支柱２３と円筒体１１３
　の相対移動を阻止する係止手段１３１　を有する。

下方フレーム１１９　よりも下方へ突出する少なくとも
１つの支持部材１２２　の下方部分１２３　　は弾頭ま
たは円錐形状１３５　を有するピン１３４　を含み、こ
のピン１３４　は吊り上げ装置２０を燃料棒１４１　が
全部装備されている全装備燃料集合体５２と整列させる
上部ノズル１３９　の整列孔１３８　内に挿入される。

典型的な燃料集合体上部ノズル１３９　にはこのような
整列孔１３８　を２つ形成するのが普通であるから、燃
料集合体５２に対して装置２０を正しく方向制御するに
は２本のピン１３４　を設けることが好ましい。残りの
支持部材１２２　のうちの１つは摺動自在なインジケー
タ・ロット１４８　を内蔵する中空管１４７　から成る
整列インジケータ集合体１４５（第１０図参照）を含み
、前記インジケータ・ロット１４８　　は上部ノズル１
３９　の頂面１５０　　と接触することができ、インジ
ケータ・ロッド１４８　の下端が上部ノズル１３９　の
頂面１５０　　によって押し上げられると、インジケー
タ・ロッド１４８　が中空管１４７　内を押し上げられ
て上方プレート１１６　より上方へ突出する。インジケ
ータ・ロッド１４８　はカバー・プレート１５３を押し
上げ、そその結果、カバー・プレート１５３　はピン１
５４　を中心に駆動して上向きに開放され、インジケー
タ・ロッド１４８　　の頂面１５６　が見えるようにな
る。ロッド１４８　　のこの頂面１５６　を明るい位、
好ましくは黄色で着色し、遠隔場所にいるオペレーター
にも容易に見え、ピン１３４　が正しく整列孔１３８内
に挿入され、ケーン集合体１１０　が燃料集合体５２の
頂部と正しく整列していることをオペレーターに積極的
に支持てきるようにする。インジケータ・ロッド１４８
　及びカバー・プレート１５３　を、インジケータ・ロ
ッド１４８　の下端に設けた圧縮ばね１５９　によって
開鎖位置へ偏倚させて、装置２０が正しく位置ぎめされ
た時にだけインジケータ・ロッド１４Ｂ　の極めて目立
つ頂面１５６　が見えるようにする。

アクチュエーター手段３５の上端が挿入される孔１６３
　を有するベイル・プレート１６２　を介して細長い支
柱２３の上部２５にペイルまたは支持手段２９を固定す
る（第９図）。アクチュエーター手段３５は支柱２３内
に回転自在に設けられ、はぼ全長に沿って上部２５から
刃部２６に達し、ベイル・プレート１６２より上方へ突
出する上端１６６　を有し、支柱２３の全長に沿って把
持手段３２のアクチュエーター・プレート４５に達する
アクチュエーター・ロッド１６５　を含む。装置のオペ
レーターによって回転させられて把持部材４９を拡張す
る装置頂部のノーンドルまたはノブ１６８　　はアクチ
ュエーター・ロッド１６５　　と連動するようにこれに
固定されている。アクチュエーター・ロット１６５　　
の下端はリフト・プレート４２の孔に設けたブノンング
１６９　を貫通し、クリッパー集合体３２のアクチュエ
ーター・プレート４５内に固定された軸受またはアクメ
ねじ１７１　内に同心関係に配置される。

把持手段３２の作用は下記の通りである。即ち、アクチ
ュエーター・ノブ１６８　を（本例の場合）時針方向に
回転させると、アクチュエーター・ロット１６５　の下
端と螺合しているアクメねじ１７１　が降下して、これ
に取り付けられているアクチュエーター・プレート４５
を降下させる。その結果、アクチュエーター・プレート
４５に固定されているグリッパ−・アクチュエータ−８
７が降下し、下端の第２切頭円錐面１０１　がスリーブ
６４の第１斜角内側面８５と係合する。スリーブ６４及
びグリッパー・アクチュエーター９７が共に降下し、ス
リーブ６４の第２斜角内側面８８が垂直棒５６の第１切
頭円錐面５９と接触する。アクチュエーター・プレート
４８がそのまま降下し続けると、第１切頭円錐面５９と
第２切頭円錐面１０１　が接近することにより、それぞ
れの斜角面がスリーブ６４を半径方向へ拡張して案内管
５０の内径と把持係合させる。

支持効果を高めるため、複数のスペーサー・ロッド１７
４　をリフト・プレート４２と下方プレート１７７の間
に固定する。アクチュエーター・プレート４５は、スペ
ーサー・ロッド１７４キ摺動関係に、リフト・プレート
４２と下方プレート１７７　の間に配設される。アクチ
ュエーター・プレート４５の孔１８０にはアクチュエー
ター・ロッド１６５　の螺条部１８２と螺合させた軸受
またはアクメねじ１７１　を挿過し、アクチュエーター
・ロッド１６５　　をノブ１６８　　で回転させること
によってアクチュエーター・プレート４５を上昇または
降下させる。アクチュエーター・ロッド１６５　　は下
方プレート１７７　内に設けたブッシング１８６　　内
に達している。

アクチュエーター・プレート４２の下面とグリッパー・
アクチュエーター９７の上部のウォッンヤーまたは肩部
１９２　との間に偏倚手段またはばね１８９を設け、グ
リッパ−・アーク・チュエータ−９７を肩部へ偏倚させ
る。把持部材１４９　の組み立てに際しては、垂直棒５
６をリフト・プレート４２に、グリッパ−・アクチュエ
ータ−９７をアクチュエーター・プレート４５にそれぞ
れ固定することにより、先端１０７　の第１切頭円錐面
５９をスリーブ６４の第２斜角内側面８８と、グリッパ
−・アクチュエータ−９７の第２切頭円錐面１０１　を
スリーブ６４の第１斜角内側面８５とそれぞれ接触させ
る。これら各面間の接触は、スリーブ６４がグリッパー
・アクチュエーター９７及び垂直棒５６の双方と接触し
ても、この調節プロセス中にスリーブが本来の直径以上
に拡張されない程度の接触である。

把持部材４９のための積極的なＩＪ　ＩＪ−ズ機構とし
て、グリッパー・アクチュエーター９７は第２切頭円錐
面１０１　　の上方に位置する下端にほぼ円筒形の外方
に張り出した環状フランジ１０４を具備する。

アクチュエーター・ノブ１６８　を反時計方向に回転さ
せてアクチュエーター・ロッド１６５　の下端とアクメ
ねじ１７１　　内で反時計方向に回転させると、取り付
けられているプレート４５を上昇させる。アクチュエー
ター・プレート４５の上昇にともない、ばね１８９　　
に作用する力が除かれ、グリッパー・アクチュエーター
９７が引き上げられ、フランジ１０４　がスリーブ６４
内を上昇して、フランジ１０４　の頂面１０５がスリー
ブ６４のディスク状頂部７３の下側肩部８２と接触する
。アクチュエーター・プレート４５及びグリッパー・ア
クチュエーター９７が引き続き上昇すると、このフラン
ジ１０４　及び肩部８２が相互作用してスリーブ６４が
引き上げられ、第２切頭円錐面１０１　が上昇して第１
斜角内側面８５から離脱し、第１切頭円錐面５９も第２
斜角内側面８８から離脱する。

これらの傾斜面部分が摺動係合を解かれると、スリーブ
６４が半径方向に収縮し、制御棒案内管５０との把持関
係を解かれる。この積極リリーズ機構の作用下に、スリ
ーブ６４はもはや案内管５０の内径と係合しないから、
スリーブ６４が案内管５０に損傷を与える程度にまで不
注意から把持部材４９を拡張させた場合、安全上極めて
重要な構成要件となる。

即ち、積極的に収縮させることにより、スリーブ６４を
案内管５０との係合状態から離脱させれば、いったん所
要の場所に搬送した燃料集合体５２から燃料集合体把持
手段３２を容易に取り外すことができる。

上方プレート１１６　　に設けた整列インジケーター集
合体１４５　のほかに、細長い支柱２３により把持手段
３２がケージ集合体１１０　から燃料集合体５２内へ、
即ち、完全降下位置１２８　まで完全降下させられると
、これをオペレーターに確認ささる手段をも別設する。

リフト・プレート４２の下めめんに例えばねじ付きボル
ト１９９　を介して２つのストッパー２００　（第５図
）を取付け、リフト・プレート４２から下方へ突出させ
る。これらのストッパー２００　　は把持手段３２を細
長い支柱２３によりケージ集合体１１０を通って降下さ
せ、把持部材４９をクリンプ加工域を通って制御棒案内
管５０内へ完全に挿入するとストッパー２００　の下面
がケージ集合体１１０　の下方フレーム１１９　　の頂
面と接触するようにリフト・プレート４２に取り付ける
。ストッパー２００　が下方フレーム１１９　　に当接
すると、オペレーターは装置２０が積極的に制止された
のを感知することができる。

支柱２３の上端にも、把持手段４９が燃料集合体５２内
に完全に挿入されたことをオペレーターに指示する視覚
手段を設けである。即ち、支柱完全降下位置１２８　に
おいて把持部材４９が燃料集合体５２へ完全に挿入され
ると円筒体１１３　の周高となる第１溝２０３　を支柱
２３に形成する。

燃料集合体把持手段３２にもこれと連携する把持インジ
ケータ手段を設け、アクチュエーター・プレート４５及
びグリッパー・アクチュエーター９７が十分に降下して
把持部材４９のスリーブ６４が半径方向に拡張され、案
内管５０と完全接触すると、この状態をオペレーターが
確認できるようにする。即ち、アクチュエーター・ロッ
ド１６５　の上端に好ましくは交互に赤と緑で着色した
２つの溝２０６．２０７を形成し、赤い溝２０６　を緑
の溝２０７　の下方に配置する。これらの溝の間隔はス
リーブ６４を半径方向に拡張させて案内管５０と把持関
係にするのに十分なアクチュエーター・プレート４５の
移動量に相当する約１３ｍｍ（１／２インチ）である。

しちちゅう２３内を摺動できるように人皮と１６５　の
上端にインジケータ・スリーブ２１０　を螺着する。ア
クチュエーター・ロッド１６５　を回転させると、これ
と螺合しているインジケータ・スリーブ２１０　　はア
クチュエーター・プレート４５の移動方向に対応して上
昇または降下する。非把持位置において、インジケータ
・スリーブ２１０　　の頂面２１１　　はアクチュエー
ター・ロッド１６５　の緑色の溝２０７　　と周高であ
る。把持部材４９を把持位置へ移動させるためアクチュ
エーター・プレート４５が降下するようにノブ１６８　
を回転させると、インジケータ・スリーブ２１０　　も
降下して赤色の溝２０６　を離出させる。インジケータ
・スリーブ２１０　のねじ・ピンチはインジケータ・ロ
ッド１６５　の下端に設けたアクメねじ１７１　のねじ
ピッチと同じであるから、インジケータ・スリーブ２１
０　はアクチュエーター・プレート４５と同じ量だけ移
動する。アクチュエーター・プレート４５が約１３ｍｍ
（１／２ウィンチ）降下して、アクチュエーター・ロッ
ド１６５　の赤色溝２０６　が現われると、この辞典で
スリーブ６４は半径方向に拡張して案内管５０と接触し
ている。従って、オペレーターは案内管５０が把持部材
４９によってしっかり把持されたことを視認できる。こ
れら３つの独立した手段、即ち、整列インジケーター集
合体１４５．２つの支柱完全降下位置インジケーター、
及び把持インジケータ手段により、装置２０が燃料集合
体５２に対して正確に位置ぎめされて燃料集合体５２を
把持し、従って、燃料集合体を安全に吊り上げ、搬送で
きる状態にあることをオペレーターが容易に確認できる
。

細長い支柱２３の第１溝２０３は装置２０及びこれに把
持された燃料集合体５２を持ち上げるためペイル２９と
係合させたく図示しない）ホイストによって装置２０を
持ち上げる際に第２の安全手段として機能する。既に述
べたように、細長い支柱２３の第１溝２０３　　は把持
部材４９が燃料集合体５２内へ完全に挿入されると円筒
体１１３　の頂部と周高となる。燃料集合体５２の全重
量を装置２０から吊り下げる時、オペレーターはこの第
１インジケーター溝２０３　を観察するだけでよい。も
し支柱２３と円筒体１１３　　との間に相対移動があっ
て、第１溝２０３　が円筒体１１３　に対して上昇する
という現象が起きれば、把持部材４９が燃料集合体制御
棒案内管５０内でスリップしていることを意味し、この
場合には、装置２０及び燃料集合体５２を再び降下させ
、あらためて把持動作を実行させる。従って、オペレー
ターは装置２０によって吊り上げられる過程で燃料集合
体５２が降下することはあり得ないと確信しながら安全
に燃料集合体５２を搬送できる。

さらに安全性を高める構成要件として、装置２０は燃料
集合体５２の上部ノズル１３９　に形成したカラー２１
６　の下面と係合する２つのフィンガー２１５　から成
る従来の燃料集合体把持手段と同様構成の２次的把持手
段を有する。第６乃至８図から明らかなように、２次把
持手段は中間部分付近を下方プレート１７７　　に駆動
自在にピン止めした（２１８２つの駆動自在な把持フィ
ンガー２１５　から成る。各把持フィンガー２１５　の
上部は対応形状のスロット２２１を有するドック・レッ
グ形成部材から成り、スロット２２１　　にはアクチュ
エーター・プレート４５に固定されたピン２２４　が嵌
入する。スロット２２１　及びスロット内を摺動するピ
ン２２４　　はアクチュエーター・プレート４５が降下
し、従って、ピン２２４　が連携のスロｙ　）２２１　
内を降下すると各把持フィンガー２１５　の下端が燃料
集合体把持手段３２に対して外方へ移動し、その結果、
フィンガー下部の突出部２２５　が上部ノズル１３９　
のカラー１３９　の下面と係合するように構成されてい
る。このように構成したから、上部ノズル１３９　　と
燃料集合体が一体として搬送される。この２次的な構成
要件は上部ノズル１３９　　と案内管５０の間のクリン
プ加工部分が著しく腐食している場合に重要な役割を果
たす。このような著しい腐食があれば、比較的重い燃料
集合体上部ノズル１３９　が推進中に燃料集合体５２か
ら分離するおそれがある。この補足的な安全対策によっ
て上部ノズル１３９　が分離する危険性を回避すること
ができる。

円筒体１１３　の頂部には、装置２０が支柱完全上昇位
置１２６　を占めている時にケージ１１０　によって画
定される領域内へ把持手段３２が完全に収納された状態
で支柱２３と円筒体１１３　　とが相対移動するのを防
止する（第１図に１つだけ示した）トグル・クランプ１
３１　から成る係止手段１３１　を固定してある。

円筒体１１３　の外面に固定されたトグル・クランプ１
３１　　はその端部が支柱２３に形成したく図示しない
）対応のスロットまたは溝に嵌入している。装置を１つ
の燃料集合体から他の燃料集合体へ移動させる際に前記
係止手段は装置２０が“浮動する”のを防止する。従っ
て、把持手段３２はケージ１１０に対して安定した相対
位置に維持され、装置自体または使用済み燃料プール内
の他の燃料集合体に不慮の損傷が生ずるのを回避するこ
とができる。

以上に本発明の特殊な実施例を詳述したが、開示の全般
的な内容に照らして、当業者ならば種々の変更を試みる
ことができよう。従って、上述した実施態様はあくまで
も説明を目的としたものであって、本発明の範囲を制限
するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はンンクル・グリップ式燃料集合体取扱い装置全
体の正面図、第２図は把持手段を示す下方集合体の拡大
図、第３図は第２図に示した把持手段の下端拡大図、第
３Ａ図は第３図の詳細図、第４図は第２図のＴＶ−］’
Ｖ線における断面図、第５図は第４図のＶ−■線におけ
る断面図、第６図は第２図のＶｌ、−Ｖｌ線における俯
敞断面図、第７図は第２図の■−■線における俯敞断面
図、第８図は第７図の■−■線における断面図、第９図
は第１図のＩＸ−ＩＸ線に沿って見た装置の頂面図、第
１０図は第９図のＸ−Ｘ線における断面図、第１Ｉ図は
加圧水型原子炉用の典型的な燃料集合体をこれと連携す
る制御棒集合体と共に示す立面図、第１２図は制御棒案
内管の位置関係を示す第１１図と同様の典型的な燃料集
合体の頂面図である。 十へ ′　　　Ｌ　　　　　　１ １ｊ　　　　頃　　　　　　　易 、Ｌ）、Ｋｔ−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部ノズル及び複数の制御棒案内管を含む原子炉の
   燃料集合体を吊り上げる装置であって、リフト・プレー
   トと、リフト・プレートの下方にこれと間隔を保って配
   置され、リフト・プレートに対して上下移動でき、複数
   の孔を有するアクチュエーター・プレートと、前記リフ
   ト・プレート及びアクチュエーター・プレートと連動す
   る複数の把持部材を降下させることによって前記把持部
   材を把持位置に、アクチュエーター・プレートを上昇さ
   せることによって前記把持部材を開放位置にそれぞれ移
   動させるように前記リフト・プレート及びアクチュエー
   ター・プレートと連動するアクチュエーター手段から成
   る把持手段を有することを特徴とする燃料集合体吊り上
   げ装置。 ２、前記把持手段が ａ）上端付近を前記リフト・プレートに固定され、リフ
   ト・プレートから下方へ前記アクチュエーター・プレー
   トに設けた連携の孔を貫通して突出し、下端付近に形成
   された切頭円錐面を有する垂直棒と、 ｂ）第１内径の軸孔を有し、上端付近に第１斜角内側面
   を、下端に第２斜角内側面をそれぞれ有するほぼ円筒状
   の弾性変形自在なスリーブと、 ｃ）前記垂直棒の周りに設けられ、上端付近を前記アク
   チュエーター・プレートに固定され、下端に形成された
   第２切頭円錐面を有すると共に、頂面が前記第２切頭円
   錐面の上方に位置するほぼ円筒形の外方に突出した環状
   フランジを有し、前記スリーブが概ね第２切頭円錐面と
   対向する第１斜角内側面から第１切頭円錐面と対向する
   第２斜角内側面にまで達するように構成された垂直グリ
   ッパー・アクチュエーターをも含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 ３、前記スリーブが垂直方向に順次形成され５つの環状
   部分、即ち、 ｉ）第１内径よりもやや大きい第２内径を有するディス
   ク状頂部と、 ｉｉ）前記ディスク状頂部の真下に位置し、第２内径よ
   りも大きい第３内径を有し、前記スリーブの頂部におい
   て前記ディスク状部分の下側肩部を固定する第１内円筒
   状部分と、ｉｉｉ）第１円筒状部分の下方に位置する第
   １斜角と内側面と、 ｉｖ）前記スリーブの下端における第２斜角内側面と、 ｖ）前記第１斜角内側面と前記第２斜角内側面の間に介
   在し、第１内径にほぼ等しい直径を有し、前記第１斜角
   内側面が第２切頭円錐面と、前記第２斜角内側面が第１
   切頭円錐面とそれぞれ係合するように形成された第２円
   筒状部から成ることを特徴ととする特許請求の範囲第２
   項目に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 ４、グリッパー・アクチュエーターが前記垂直棒に対し
   て上下方向に摺動自在であり、アクチュエーター・プレ
   ートがアクチュエーター手段によって下降させられると
   グリッパー・アクチュエーターが下降し、前記第２切頭
   円錐面が前記第１斜角内側面と、前記第２斜角内側面が
   前記第１切頭円錐面とそれぞれ摺動係合することで弾性
   変形自在をスリーブを半径方向に拡張させることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の燃料集合体吊り上
   げ装置。 ５、リフト・プレートと連動する吊り上げ手段によって
   装置が吊り上げられるとスリーブがさらに半径方向に拡
   張することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   燃料集合体吊り上げ装置。 ６、第１及び第２切頭円錐面と第１及び第２斜角内側面
   がそれぞれ約１６゜の開先角度を有し、対応面の前記摺
   動係合の結果として前記スリーブの内面に半径方向拡圧
   力が作用して前記スリーブの外面を半径方向に拡張させ
   ることにより前記制御棒案内管の内側と把持係合させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の燃料棒
   吊り上げ装置。 ７、スリーブが前記スリーブを半径方向に拡張させて前
   記制御棒案内管と把持係合させることを可能にする複数
   の半径方向垂直スリットをも含み、前記スリットが最大
   限で、上端から下方へ第２斜角内側面までと、下端から
   上方へ第１斜角内側面までの長さを有することを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の燃料集合体吊り上げ
   装置。 ８、アクチュエーター・プレートを上昇させるとグリッ
   パー・アクチュエーターが上昇し、前記環状フランジの
   頂面が前記スリーブの前記ディスク状部分の下側肩部と
   係合することで前記スリーブが引き上げられて前記第２
   切頭円錐面を全第１斜角内側面から、前記第２斜角内側
   面から前記第１切頭円錐面からそれぞれ離脱させること
   により、スリーブが半径方向に収縮し、前記制御棒案内
   管との係合を解かれることを可能にすることを特徴とと
   する特許せいきけをの範囲第７項に記載の燃料集合体吊
   り上げ装置。 ９、グリッパー・アクチュエーターを、前記アクチュエ
   ーター・プレートと、前記アクチュエーター・プレート
   の下方、前記スリーブの上方に位置する前記グリッパー
   ・アクチュエーターの肩部との間に固定されたばねによ
   って下向きに偏倚させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 １０、前記第１切頭円錐面の下方に位置する前記垂直棒
   の下端を弾頭形先端として形成することにより、前記制
   御棒案内管への前記把持部材の挿入を容易にすることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の燃料集合体吊
   り上げ装置。 １１、上部及び下部を有し、下部をリフト・プレートの
   頂面に固定し、上部に吊り上げ手段を固定した細長い支
   柱を特徴とする特許請求の範囲第１項または第１０項に
   記載の燃料集合体吊り上げ装置。 １２、ａ）内部に細長い支柱を摺動自在に組み込むこと
   ができるように前記支柱を囲んでこれと同心関係に配置
   され、前記支柱よりも短く、従って、マスト完全上昇位
   置及びマスト完全降下位置を画定し、前記支柱と連動す
   る上端に前記支柱との相対摺動を阻止する係止手段を固
   定してある細長い円筒体と、 ｂ）細長い円筒体の下端に固定れ、細長い支柱を挿通す
   るための孔を有する上方プレートと、ｃ）燃料集合体把
   持手段の挿通を可能にする下方フレームと、 ｄ）上方プレートと下方フレームの間に固定的に配置さ
   れ、下方フレームよりも下方へ突出している少なくとも
   ２つの支持部材からなるケージ集合体を特徴とする特許
   請求の範囲第１１項に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 １３、前記支持部材の少なくとも１つが下方フレームよ
   りも下方に突出して円錐形端部を有し、上部ノズルの孔
   に挿入されて吊り上げ装置を前記上部ノズルと整列させ
   る下方部分を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １２項に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 １４、前記支持部材の１つがインジケータ・ロッドを摺
   動自在に内蔵する中空管から成る整列インジケータ集合
   体を含み、前記インジケータ・ロッドが上部ノズルの頂
   面と接触し、その結果、前記インジケータ・ロッドで中
   空管内へ押し上げられて上方プレートよりも上方へ突出
   し、前記インジケータ・ロッドが現われることで装置が
   吊り上げるべき燃料集合体に対して正しく位置ぎめされ
   ていることを指示することを特徴とする特許請求の範囲
   第１３項に記載の燃料集合体吊り上げ装置。 １５、燃料集合体把持手段が一端の付近を前記リフト・
   プレートに固定され、他端の付近を前記アクチュエータ
   ー・プレートの下方にこれと間隔を保って配置されてい
   る下方プレートに固定された複数のスペーサー・ロッド
   を含み、前記アクチュエーター・プレートが全スペーサ
   ー・ロッドと摺動関係にあることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第１４項に記載の燃料集合体吊り上
   げ装置。 １６、アクチュエーター手段が、上端が支柱よりも上方
   に突出し、ノブが固定されている垂直アクチュエーター
   ・ロッドを含み、前記アクチュエーター・ロッドが下方
   へ延設されて支柱を貫通し、リフト・プレートの孔に配
   置されたブッシングを貫通し、前記アクチュエーター・
   ロッドがアクチュエーター・プレートに固定された軸受
   と連動する螺条部分を有し、アクチュエーター・ロッド
   を回転させることによってアクチュエーター・プレート
   を上昇または降下させるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項または第１５項に記載の燃料集合
   体吊り上げ装置。 １７、支持手段がベイル・プレートを介して前記細長い
   支柱の前記上部に固定したリフト・ベイルから成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の燃料集合
   体吊り上げ装置。 １８、燃料集合体上部ノズル把持手段を特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第１５項に記載の燃料集合体吊
   り上げ装置。 １９、下方プレートの両側に固定された前記上部ノズル
   把持手段がドッグ・レッグ形上部を有する少なくとも２
   つの把持フィンガーから成り、前記上部がアクチュエー
   ター・プレートの周囲に固定されているピンが摺動自在
   に挿入される対応のスロットを有することと、前記把持
   フィンガーをその中間部分において下方プレートに摺動
   自在に取りつけたことと、前記上部ノズル把持フィンガ
   ーのそれぞれがその下方部分に上部ノズルの肩面と係合
   する外向突出部を有し、アクチュエーター・プレートが
   降下するにつれてピンがスロット内を降下することによ
   り下方部分が外法へ摺動して上部ノズルと把持係合する
   ように各把持フィンガーが駆動することを特徴とする特
   許請求の範囲第１８項に記載の燃料集合体吊り上げ装置
   。 ２０、細長い支柱が頂部付近に周溝を有し、前記周溝を
   、支柱が完全降下位置に来ると円筒体の頂部と周高とな
   る支柱の位置に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項または第１６項に記載の燃料集合体吊り上げ
   装置。 ２１、前記把持部材が把持位置に来るとこれを容易に検
   知できるようにする把持インジケータ手段を特徴とする
   特許請求の範囲第２項または第１６項に記載の燃料集合
   体吊り上げ装置。 ２２、把持インジケータ手段が細長い支柱よりも上方に
   突出し、アクチュエーター・ノブの下方、ベイル・プレ
   ートの下方に位置するアクチュエーター・ロッドの上端
   に形成した２つの周溝をも含み、前記アクチュエーター
   ・ロッドが支柱とアクチュエーター・ロッドとの間を摺
   動自在なインジケータ・スリーブと螺合し、アクチュエ
   ーター・ロッドを回転させると、インジケータ・スリー
   ブがアクチュエーター・プレートの移動量だけ上昇また
   は降下することを特徴とする特許請求の範囲第２１項に
   記載の燃料集合体吊り上げ装置。