JPH02285292A - 制御棒取扱装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと省略する）の
定期検査時に制御棒を原子炉圧力容器内の炉心から取外
す場合や、炉心へ装荷する場合に使用される制御棒取扱
装置に係り、特に制御棒駆動機構との連結手段にバヨネ
ットカップリングを用いた制御棒取扱装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ＢＷＲの炉心は第７図に示すように原子炉圧力
容器１の内部に円筒状の炉心シュラウド２を設け、この
炉心シュラウド２内に燃料集合体３および制御棒４を装
荷して構成されている。上記燃料集合体３は上部を上部
格子板５により、また下部を燃料支持金具６を介して炉
心支持板７により支持され、各燃料集合体３には燃料支
持金具６のオリフィス孔６ａより冷却材が流入するよう
になっている。また、制御棒４は原子炉圧力容器１の底
部を貫通して設けられた制御棒駆動機構（以下ＣＨＤと
略称する）１０に連結され、このＣＲＤｌｏにより炉心
支持板７を連結した制御棒案内管９内を通り、燃料支持
金具６に支持された４体の燃料集合体３の間に形成され
た十字状の空間部を上−下方向に昇降するようになって
いる。

、　　　　　′ 第８−は制御棒４とＣＲＤＩＯとの従来の連結構造を示
すもので１図中の符号９４は制御棒４の下端に設けられ
たソケットである。このソケット９４にはＣＨＤＩＯの
カップリングスパッド９１が連結しており、このカップ
リングスパッド９１鷲図示しないドライブピストンで上
下動させて制御棒４を昇降駆動するように構成されてい
る。また、ソケット９４の内側にはロックプラグ９２が
上下方向に移動可能に設けられ、このロックプラグ９２
をＣＲＤＩＯのアンカップルロッド９３で上方へ押し上
げることにより制御棒４とＣＲＤＩＯとの連結が解除さ
れるようになっている。

ところで、ＢＷＲの定期検査時に制御棒４を原子炉圧力
容器１内から引上げる場合には燃料集合体３及び燃料支
持金具６を炉心内から引抜いた後、・制御棒４とＣＲＤ
ＩＯとの連結を解除して制御棒４を原子炉圧力容器ｌ内
から引上げるようにしている。しかしながら、従来のＢ
ＷＲにおいては、原子炉運転中に制御棒４のロックプラ
グ９２が何らかにより、上方へ押し上げられ、又、ＣＨ
ＤＩＯのカップリングスパッド５１が下方へ動いた場合
、制御棒４とＣ：ＲＤｌｏとの連結が外れてしまう可能
性があった。運転中において、制御棒４とＣＲＤＩＯと
の連結が外れてしまうと、正常な出力制御ができなくな
り、従ってプラントの停止並びに再連結する必要が生じ
た。

そこで、上記不具合を解消するためＣＲＤＩＯとの連結
手段にバヨネットカップリングを用いた制御棒が提案さ
れている。

第９図（ａ）〜（ｃ）はバヨネットカップリングを用い
た制御棒４とＣＲＤＩＯとの連結構造を示すもので、符
号１４は制御棒４の下端に設けられたバヨネットカップ
リングである。このバヨネットカップリング１４はＣＨ
ＤＩＯのカップリングスパッド１３が挿入される穴１５
の内面に係合凸部１６を周方向にほぼ９０度間隔で配設
して構成されており、バヨネットカップリング１４を（
ｂ）の状態から（ｃ）の状態へ周方向にほぼ４５度回転
させることにより制御棒４とＣＨＤＩＯとの連結が解除
されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） このようなバヨネットカッ１．プリングを用いた制御棒
は、従来のロックプラグとカップリングパッドと異なり
、回転させなければ外れることがないのでＣＲＤとの連
結は確実できるが、ＣＨＤとの連結を解除並びに再連結
するためにはバヨネットカップリングを周方向に４５度
回転させなければならない。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、
その目的とするところは、バヨネットカップリングを用
いた制御棒とＣＨＤとの連結を解除並びに再連結でき、
かつ制御棒を原子炉圧力容器内から引上げることができ
る制御棒取扱装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（ａＭを解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明においては。

燃料交換機を回転受けとする伸縮自在なテレスコピック
マストと、このテレスコピックマストの下部に設けられ
制御棒の取手上面に載置されるハウジングと、このハウ
ジング内部に設けられ制御棒の取手に係合するフックと
、このフックを介して制御棒を回転させる回転駆動機構
とから成ることを特徴とする制御棒取扱装置を提供する
。

（作　　用） このように構成された制御棒取扱装置においては、バヨ
ネットカップリングを用いた制御棒とＣＲＤとの連結を
解除並びに再連結が目視により確認しながら確実にでき
ると共に、制御棒を容易に原子炉圧力容器から引上げる
ことができる。

（実　施　例） 以下、本発明の一実施例を第１図から第５図を参照して
説明する。なお第１図から第５図において、第７図と同
一部分には同一符号を付し、その部分の構成は説明は省
略する。

第１図は本発明の一実施例に係る制御棒取扱装置２０を
ＢＷＲの炉心内に降下させた状態を示すものである。こ
の制御棒取扱装置２０は燃料交換機７１を回転受とする
伸縮自在なテレスコビックマスト５０と、このテレスコ
ピックマスト５０の下部に設けられ制御棒４の取手上面
に載置されるハウジング２２と、このハウジング２２内
部に設けられ、制御棒４の取手に係合するフック２４と
、制御棒４を回転させる回転駆動機構２３、更にハウジ
ング２２が制御棒４の取手上面に着床したことを検知す
る着床検知機構２５と、フック２４が閉動作したことを
検知するつかみ動作検知機構２８と、制御棒４が所定の
角度回転したことを検知する回転検知機構２６ａ、　２
６ｂ並びにハウジング２２の着床、フック２４の閉動作
及び制御棒４の回転をランプの点灯、消灯により確認で
きる表示灯２７ａ、　２７ｂｔ　２７ｃ、　２７ｄカら
構成すしている。

燃料交換機７１は第２図に示すように走行台車７２と横
行台車７３とで構成されている。走行台車７２は原子炉
建屋のオペレーションフロア７４上に設けられたレール
７５上を縦行し、炉心上と燃料貯蔵プール上との間を移
動可能となっている。又、横行台車７３は走行台車７２
上に設けられたレール７６上を走行台車７２の縦行方向
と直行する方向に横行できるようになっている。

さらに、この交換機７１本体には本装置２０のテレスコ
ピックマスト５０が取付けられている。

このテレスコピックマスト５０は、複数の円筒体を同心
状に組込んでなる多重構造をなしており、上端が横行台
車７３に取付けられ、下端が炉心に向って伸張されるよ
うになっている。その最内側の円筒体の上端は、横行台
車７３上の巻上装置［１８０からのワイヤーローブ７９
が連結されている。

又、テレスコピックマスト５０の各円筒体には第３図に
示すように上端部ストッパリング５１．上側ストッパ５
２、下側ストッパ５３がそれぞれ設けられており、前記
巻上装置８０からワイヤーローブ７９を組り出すことに
より、テレスコピックマスト５０は最外側の円筒体を除
く円筒体が伸張される。そして、それぞれの上側ストッ
パ５２が、下側ストッパ５３に当接することにより外側
の円筒体から順次伸張されるようになっている。

又、逆に巻取装置８０によりワイヤーロープ７９を巻き
取った場合は最内側の円筒体から収縮され、それぞれの
上端部ストッパリング５１が当接されることにより、内
側の円筒体から順次収縮されるようになっている。

そして、テレスコピックマスト５０の最内側の円筒体の
下端にはフランジボディ５４及び圧縮バネ５５を介して
、ハウジング２２が連結されている。

フランジボディ５４は圧縮バネ５５により上下に摺動で
きるようになっており、この機構で、ハウジングｚ２が
制御棒４の取手上面に載置した時の両型を吸収するよう
になっている。フランジボディ５４に連結されているハ
ウジング２２は、第４図に示すようにテレスコピックマ
スト５０と同様の円筒形状をしており、上端には上板３
３が取付けである。ハウジング２２下部にはクロスロー
ラベアリング３８゜プレート３９、及びガイド４０が取
付けである。

又、ハウジング２２内には、内歯車３５、外歯車３４゜
エアアクチュエータ３６及びサポート３７から成る回転
駆動機構２３が収納されている。クロスローラベアリン
グ３８は外側をハウジング２２内の下部に固定され、内
側にはプレート３９が取付けられている。

二のプレート３９下面にはガイド４０が取付けられてお
り、このガイド４０は制御棒４を回転させる為の押え板
の役目と、制御棒４への挿入時における案内の役目をも
っている。又、プレート３９の上面には、サポート３７
が取付けられており、サポート３７にはエアアクチュエ
ータ３６が固定されている。エアアクチュエータ３６の
出力軸には外歯車３４が、又、内歯車３５は、ハウジン
グ２２内の上部に固定されている。この為、エアアクチ
ュエータ３６に空気を供給すれば、エアアクチュエータ
３６の出力軸が回転しそれに共って外歯車３４が回転す
る。そして、この外歯車３４の回転力によって、内歯車
３５を回転させる力が働らくが、内歯車３５はハウジン
グ２２内の上部に、又ハウジング２２は上記テレスコピ
ックマスト５０に固定され、テレスコピックマスト５０
が燃料交換機７１に拘束されているので、ハウジング２
２内のプレート３９及びガイド４０が回転し、それにと
もなって制御棒４が回転する。尚、回転駆動機構２３の
サポート３７をロックピン３２を介してハウジング２２
に固定し、燃料交換機７１とテレスコピックマスト５０
を固定しているマスト固・定ピン（図示せず）を取外せ
ば、第３図に示すハンドル５６を回転させることによっ
て手動でテレスコピックマスト５０を、すなわち本制御
棒取扱装置２０を回転させることができる。また、フッ
ク２４は、回転駆動機構ｚ３のサポー、ト３７下部に第
１のピン４５ａにより回転自在に取付けられている。エ
アシリンダ４６は、回転駆動機構２３のサポート３７上
部に第２のピン４５ｂにより回転自在に取付けられてお
り、フック２４との連結はクレビス４７によって行なわ
れている。よって、エアシリンダ４６に空気を供給すれ
ば、エアシリンダ４６のピストンロンド（図示せず）が
伸縮し、クレビス４７を介してフック２４に伝わりフッ
ク２４が開又閉動作し、制御棒４をつかみ又は開放する
構造になっている。

前記着床検知機構２５はリミットスイッチ４Ｌａ、ガイ
ドサポート４２、゛バネ４３、及びアクチュエータリン
ク４４から構成されている。そして、制御棒４の取手上
面に、ハウジング２２に固定されたプレート３９を着床
させるとアクチュエータリンク４４が制御棒４の取手に
より押し上げられて、バネ４３が縮み、アクチュエータ
リンク４４がリミットスイッチ４１ａを動作させるよう
になっている。又、リミットスイッチ４１ａはガイドサ
ポート４２に接続され、ガイドサポート４２は、ハウジ
ンク２２に接続されている。プレート３９に固定されて
いる。つかみ動作検知機構２８のリミットスイッチ４１
ｂは前記ガイドサポート４２に取付けられており、フッ
ク２４が閉するとフック２４の頭でリミットスイッチ４
１ｂを押し付はリミットスイッチ４１ｂを動作させるよ
うになっている。また、回転検知機構２６ａ、　２６ｂ
は第４図のＡ−Ａ矢視断面図である第５図に示すように
、リミットスイッチ４８ａ、　４８ｂ、ストッパ４９ａ
、　４９ｂより構成されている。

このリミットスイッチ４８ａ、　４８ｂはそれぞれスト
ッパ４９ａ、４９ｂに接続されており、ストッパ４９ａ
、４９ｂはハウジング２２に固定され、″回転駆動機構
２３の回転用メカニカルストッパの役目も兼ねている。

回転駆動機構２３が回転すればサポート３７が、リミッ
トスイッチ４８ａ又はリミットスイッチ４８ｂを押し付
け、動作させたのち、ストッパ４９ａ又はストッパ４９
ｂに当り１機械的に停止するように成っている。

また、燃料交換機７１の操作盤（図示せず）には、表示
灯が取付けられており、バッテリー５７にリミットスイ
ッチ４１ａ、　４１ｂ、　４８ａ、　４８ｂと、表示灯
が一対一に対応するように並列に配線されている。しか
るに、各々のリミットスイッチ４１ａ、　４１ｂ、　４
８ａ。

４８ｂが動作すると、　この各々に対応する表示灯が点
灯するように成っている。

次に上記の如く構成された本装置を用いて、定期点検時
に制御棒４を原子炉圧力容器１内から弓上げる場合につ
いて説明する。

まず第６図（ａ）に示すように燃料集合体３８〜３ｂの
未臨界性を維持するために、制御棒４を炉心内に挿入し
ておきその状態で対角位置にある２体の燃料集合体３ａ
、３ｂを燃料つかみ具（図示せず）により炉心内から取
出す、そして取出し後は第６図（ｂ）に示すように一対
の模擬チャンネル６１ａ、　６１ｂから成る制御棒案内
装置ｆｆ６１を挿入する。そして、第６図（ｃ）に示す
ように残りの２体の燃料集合体３ｂ、３ｃを炉心内から
取出す。次に第６図（ｄ）に示すように制御棒４をＣＲ
ＤＩＯにより全引抜き状態にする。その後、第６図（ｅ
）に示すように制御棒穴内装置６１を炉心内から取出し
た後、燃料支持金具６を取出す。次に、ＣＲＤＩＯを１
０％ストローク位置まで駆動して、制御棒４を炉心内に
若干挿入することにより、制御棒案内管９の下部に設け
られた回転防止装置（図示せず）から制御棒４を解放す
る。

次に本発明の制御棒取扱装置２０を取付けた燃料交換機
７１を所定の位置へ移動したのち、本装置のテレスコピ
ックマスト５０を原子炉圧力容器１内へ降下させ第１図
に示すようにハウジング２２を制御棒４の取手上面に載
置する。

ここでハウジング２２が制御棒４の取手上面に達すると
アクチュエータリンク４４が押し上げられるのでリミッ
トスイッチ４１ａで押されて動作し、表示灯が点灯する
ことによって、ハウジング２２が制御棒４上面に載置さ
れたことを確認できる。

次に、エアシリンダ４６に空気を供給し、フック２４を
閉動作させ、制御棒４の取手に係合させる。

その後、回転駆動機構２３のエアアクチュエータ３６に
空気を供給し、ガイド４０により制御棒４を略４５”回
転させる。この時、フック２４は制御棒４と同時に回転
するのでバヨネットカップリング１４を用いた制御棒４
とＣＲＤＩＯとの連結が解除できる。

そして、制御棒４とＣＲＤＩＯとの連結を解除した後は
、燃料交換機７１に取付けたテレスコピックマスト５０
を巻き上げ、制御棒４を吊り上げ、上部格子板５を通過
させて、原子炉圧力容器１内から引き上げる。

又、上記作業手順を逆手順で行なえば、制御棒４とＣＲ
ＤＩＯとの再連結ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る制御棒取扱装置によれ
ば、バヨネットカップリングを用いた制御棒とＣＨＤと
の連結の解除及び再連結ができるとともに、制御棒を原
子炉圧力容器から容易に引き上げ及び再据付けをするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本発明の一実施例に係る制御棒取扱装置をＢＷＲの炉心
内に降下させた状態を示す断面図、第２図は制御棒取扱
装置を燃料交換機に取付けた状態を示す側面図、第３図
は制御棒取扱装置の本体部の収納状態を示す縦断面図、
第４図は第３図に示したハウジングの縦断面図、第５図
は第４図のＡ−Ａ矢視断面図、第６図（ａ）から（ｓ）
の各々は本発明によって炉心内の制御棒を引抜く手順を
示す平面図、第７図はＢＷＲの炉心部の従来例を示す縦
断面、第８図は第７図に示した制御棒と制御棒駆動機構
との連結構造を示す拡大縦断面図、第９図（ａ）から（
ｃ）はＣＨＤとの連結手段にバヨネットカップリングを
用いた制御棒とＣＨＤとの連結構造を示し、第９図（、
）は縦断面図、第９図（ｂ）は結合状態を示す横断面図
、第９図（Ｃ）は開放状態を示す横断面図である。 ２０・・・制御棒取扱装置　　２２・・・ハウジング２
３・・・回転駆動機構　　　２４・・・フック２５・・
・着床検知機構 ２６ａ　、　２６ｂ・・・回転検知機構２８・・・つか
み動作検知機構 ５０・・・テレスコピックマスト ５４・・・フランジボディ　　７１・・・燃料交換機８
０・・・巻上装置 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ／３ Ｃｂ） （Ｃン 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料交換機を回転受とする伸縮自在なテレスコピ
   ックマストと、このテレスコピックマスクの下部に設け
   られ制御棒の取手上面に載置されるハウジングと、この
   ハウジング内部に設けられ制御棒の取手に係合するフッ
   クと、このフックを介して制御棒を回転させる回転駆動
   機構とから成ることを特徴とする制御棒取扱装置。
2. （２）ハウジングが制御棒の取手上面に床着したことを
   検知する着床検知機構と、フックが閉動作したことを検
   知するつかみ動作検知機構と、制御棒が所定の角度回転
   したことを検知する回転検知機構とを具備したことを特
   徴とする請求項１記載の制御棒取扱装置。