JPH04262228A - 原子力発電所の安全容器からガス試料およびまたは液体試料を取出すための装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置内へおよび装置か
ら外へ空気圧で搬送可能な排気された試料容器を用いて
、原子力発電所の安全容器からガス試料およびまたは液
体試料を取出すための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヨーロッパ特許出願公開第００９３６０
９号明細書によって、燃焼した原子力核燃料を再処理す
る装置のための試料受け取り装置が知られている。試料
の受け取りは試料瓶を用いて行われる。この試料瓶は支
持体に収容される。この支持体は分析ステーションと試
料受け取りステーションの間で空気圧で搬送される。核
試料受け取りステーヨンには、マニピュレータが取付け
られている。このマニピュレータは支持体を収容するた
め、支持体から瓶を離すため、試料を瓶に充填する試料
瓶詰め個所へ瓶を搬送するため、および充填した瓶を支
持体に積み込むために使用される。充填された瓶は分析
ステーションへ空気圧で搬送されて戻される。

【０００３】ドイツ連邦共和国特許第３７１０７１３号
明細書によって、放射性およびまたは有毒の物質の試料
をプロセス区間から取出すための装置が知られている。 この装置は遮蔽された近づけないセル内に配置されてい
る。試料の受け取りは試料容器を用いて行われる。この
試料容器は管系を経て、プロセス区間から離して設けら
れた検査ステーションから試料受け取りステーションへ
、移動可能な支持体によって搬送される。支持体は電気
的な駆動装置によって制御されて、試料受け取りステー
ションと検査ステーションの間を移動可能である。個々
のプロセス区間における複数の試料受け取り個所の管は
、試料受け取りステーションの共通の一つのヘッドに案
内されている。この場合、支持体は対向ヘッドを備え、
共通のヘッドとこの対向ヘッドは次のように形成されて
いる。すなわち、ヘッドに対する支持体の真っ直ぐな移
動により、試料が試料容器に充填されるよう試料容器が
付属の管に接続されるように形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、故障
や事故の場合にも、液体溜とガス室から試料を確実に取
出すことができる、原子力発電所の安全容器からガス試
料およびまたは液体試料を取出すための装置を提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は、安全容器の
中に、ヘッドケーシングを備えた試料受け取りヘッドが
設けられ、このヘッドケーシング内に、試料容器を収容
するための凹部を備えた試料容器収容部が設けられ、こ
の試料容器収容部が試料容器収容／引き渡し位置と試料
容器充填位置へ移動可能であり、試料受け取りヘッドに
取り外し可能に連結された充填装置が、試料容器を充填
するために、充填位置への収容部の移動時に、試料受け
取りヘッドと試料容器に作用連結可能であることによっ
て解決される。

【０００６】本発明による有利で合目的な課題解決策は
、請求項２以降に記載してある。

【０００７】本発明の装置は、現場で、装置を取り囲む
液体から試料を受け取るために、液体溜に直接浸漬され
て配置されているかあるいは他の用途の場合には、装置
を取り囲むガス室雰囲気から試料を取り出すことができ
る。その際、排気された試料容器が使用される。安全容
器の外にある検査ステーションから試料受取り装置まで
のこの試料容器の搬送は、圧縮空気搬送装置によって行
われる。この圧縮空気搬送装置の通路は安全容器の壁を
通って案内されている。

【０００８】試料を取り出すための提案された装置は、
変更せずに、ガス室からの試料受取りと、安全容器の液
体溜からの試料受取りに使用可能である。

【０００９】本発明による装置は好ましくは球の形をし
た試料容器収容部を備えている。この収容部は試料容器
を収容するための凹部を備えている。収容球は収容／放
出位置から充填位置へおよびその逆に回転可能である。 充填位置への回転時および充填時に、試料容器閉鎖部材
は唇シールを備えた当接つばに対して押しつけられる。 それによって、凹部からて圧縮空気搬送通路への汚染し
た試料媒体の搬出が防止される。充填位置への収容球の
回転およびその逆の回転は、空気圧で操作可能なアクチ
ュエータによって行われる。試料容器の充填のために、
中空針が試料容器の閉鎖部材に突き刺され、試料が取り
出し装置を取り囲む液体雰囲気またはガス雰囲気から、
中空針に通じる開口と通路を経て、排気された試料容器
に吸い込まれる。

【００１０】中空針の挿入と引抜きのために必要な行程
運動は、試料受取りヘッドにフランジ止めされた空気圧
シリンダによって生じる。中空針は空気圧シリンダのピ
ストン棒のヘッドに固定されている。充填過程が終了し
た後、試料容器収容部または収容球は、その中にある充
填済試料容器と共に、再び収容または放出位置へ回転さ
せられ、試料容器は安全容器から外へ空気圧で運ばれ、
検査ステーションに移送される。

【００１１】本発明による試料受取り装置は、反応装置
の故障中および故障後の特別な周囲条件および安全基準
を考慮に入れて、材料および構造的に形成されている。 その際、試料受取り装置は実質的に次の基準を考慮して
設計される。

【００１２】安全容器で抑えられる強さの範囲の爆発と
圧力波。高い放射能放射フィールド。６バールまでの容
器内圧。水蒸気、水素および不活性ガスからなる容器雰
囲気。１４０℃までの温度。液体溜内の浮遊する固体粒
子。更に、装置は遠隔操作可能に形成しなければならな
い。

【００１３】

【実施例】次に、本発明による実施例を示す添付の図面
に基づいて本発明を詳しく説明する。

【００１４】図１は原子力発電所の図示していない安全
容器内に設けられた、ガス試料およびまたは液体試料を
取出すための装置を示している。この装置は試料受け取
りヘッド２と、この試料受け取りヘッドにフランジ止め
され、空気圧シリンダ４を有する充填装置５を備えてい
る。

【００１５】試料受け取りヘッド２はヘッドケーシング
６を備えている。ヘッドケーシング内には、収容球８が
回転可能に軸受されている。この収容球は図示していな
いアクチュエータによって回転および調節可能である。

【００１６】収容球８は直径方向の球凹部１０を備えて
いる。この球凹部は異なる大きさの二つの孔、すなわち
排気された試料瓶１２を収容するための大きくて長い収
容孔１２と、この大きな孔１２の中央に配置された小さ
くて短い循環孔１６からなっている。この場合、環状の
当接つば１８が形成されている。この当接つばは循環孔
１６への移行縁のところが唇シール２０として形成され
ている。

【００１７】収容孔１２はヘッドケーシング６内に形成
された同じ大きさの搬送孔２２に方向を合わせることが
できる。この搬送孔は空気圧搬送通路２６との接続のた
めの接続部２４を備えている。試料瓶１４はこの搬送通
路を経て、試料を受け取るために、安全容器の外側にあ
る検査ステーションから収容孔１２へ搬送され、そして
再び検査ステーションへ搬送されて戻される。

【００１８】循環孔１６はヘッドケーシング内に形成さ
れた循環通路２８に方向を合わせることができる。この
循環通路は循環接続部２９を介して、空気圧搬送装置の
循環管３０に接続されている。循環通路２８はバイパス
通路３１を介して収容孔１２に接続することができる。 バイパス通路３１はヘッドケーシング通路３２と球通路
３４とからなっている。この球通路は収容球８内に形成
され、ヘッドケーシング通路に方向を合わせることがで
きる。球通路は収容孔１２に開口している。バイパス通
路３１は球凹部１０に試料瓶を装入する際に当接つば１
８の手前に生じる空気クッションを排気するために役立
つ。

【００１９】搬送通路２６を経て、試料瓶１４の往復搬
送を行うことができる。搬送空気はそれと逆方向に循環
接続部２９に接続された循環管３０を循環する。

【００２０】ヘッドケーシング６は更に、充填通路３６
と、この充填通路に対して直径方向に設けられた第１の
軸受孔３８と、この軸受孔に対して搬送孔の方へずらし
た他の軸受孔４０を備えている。軸受孔内には滑り球４
２，４４が設けられている。この滑り球はばね４６，４
８によって半径方向内側へ付勢されている。ばね付勢さ
れたこの滑り球４２，４４により、試料瓶１４はその閉
鎖部材４９が常に唇シール２０に押しつけられ、それに
よって試料瓶を内蔵する収容球８の回転時および充填過
程時に、試料媒体は球凹部１０、ひいては搬送通路２６
に達することができない。

【００２１】充填通路３６はヘッドケーシングフランジ
５０を通過している。このフランジは空気圧シリンダ４
のシリンダフランジ５２に連結されている。充填通路３
６内には、試料受け取りヘッド２の首範囲に形成された
複数個、好ましくはそれぞれ９０°ずつずらして設けら
れた４個の試料媒体用流入孔５４が通じている。

【００２２】空気圧シリンダ４内で、ピストンロッド５
８、ピストンつば６０およびピストンピン６２を備えた
ピストン５６が案内されている。このピストンロッドは
ピストンの圧力付勢時に充填通路３６の中へ移動可能な
ピストンロッドヘッド６４を備えている。ピストンロッ
ドヘッド６４は中空針６６を備えている。この中空針の
針通路６８は流入通路７０に接続されている。この流入
通路はピストンロッドヘッド６４内に形成され、流入孔
５４に付設され、この流入孔に接続可能である。中空針
６６は運転停止位置では、ヘッドケーシングフランジ５
０の範囲において充填通路３６内に保護されて位置して
いる。中空針には流入孔５４と流入通路７０を経て試料
が供給される。

【００２３】ピストンロッド５８は浮動軸受され、シー
ルを必要としない。ピストンロッドは試料媒体によって
常に周りを洗浄されている。

【００２４】戻しばね７２が、ピストンロッドを案内す
る、ヘッドケーシング６の一部であるシリンダケーシン
グブッシュ７４に支持されている。この戻しばねはピス
トンつば６０に作用する。このピストンつばはピストン
ロッド５８とピストンピン６２の間にある。ピストンピ
ン６２はシリンダ孔７６内にあり、このシリンダ孔は圧
縮空気接続部７８と圧縮空気管８０を介して、圧縮空気
供給部に接続されている。循環管と圧縮空気管は安全容
器の壁を通って、対応する制御および調節ステーション
へ案内されている。

【００２５】ピストンつば６０はピストンロッド側に、
面取りされた環状のシール面８２を備えている。このシ
ール面は、中空針６６が充填位置において試料瓶１４内
に挿入されるときに、補完的に面取り形成された、シリ
ンダケーシングブッシュ７４のシール面８４に対して、
接触してシール作用をする。これによって、ピストンつ
ばは流入孔５４と流入通路７０の範囲を、圧縮空気に対
してシールする。

【００２６】試料瓶の充填のために試料瓶１４の閉鎖部
材４９に中空針６６を挿入することは、圧縮空気接続部
７８を経て、シリンダ孔７６内にあるピストンピン６２
を圧力付勢することによって行われ、それによって生じ
るピストンロッド５８の行程運動は戻しばね７２の作用
に抗して試料受け取りヘッド２の方向に行われる。その
際、中空針６６は自己シール作用を有するよう形成され
た、試料瓶の閉鎖部材４９を貫通する。

【００２７】戻しばねによってピストンロッド５８を戻
し、試料瓶の閉鎖部材から中空針を引き抜くために、充
填過程の終了後圧縮空気を排気することと、圧力室から
堆積物を洗い流すことは、排気孔８６を経て行われる。 中空針の引き抜き時に、瓶閉鎖部材は自動的にシールす
る。そのために、ビン閉鎖部材はゴム材料からなってい
る。

【００２８】試料受け取りヘッド２のケーシング６内に
おいて、ヘッドケーシングフランジ５０とシリンダフラ
ンジ５２の間の範囲には、４個の洗浄孔８８が設けられ
、そして空気圧シリンダ４内には４個の排気孔９０が設
けられている。この洗浄孔８８および排気孔９０を介し
て、試料媒体が装置に注がれ、装置が洗浄され、圧縮空
気付勢後排気される。

【００２９】次に、上記装置の作用について説明する。

【００３０】図示していない安全容器の外側にある図示
していない装入ステーションから、排気された試料瓶１
４が圧縮空気搬送通路２６に送り込まれ、そして安全容
器の液体溜およびまたはガス雰囲気内に設置された試料
受け取り装置に運ばれる。試料受け取りヘッド２内にお
いて、試料瓶は収容球８の球凹部１０内の当接つば１８
で受け止められる。搬送通路２６内にある搬送空気は循
環管３０を経て循環する。唇シール２０の手前で当接つ
ばのところに生じる空気クッションの排気も、バイパス
通路３１を経て循環管路へ行われる。

【００３１】収容球８の球凹部１０内で試料瓶１４を受
け止めた後で、この収容球は図示していない空気圧式ア
クチュエータによって充填位置まで９０°回転させられ
る。それによって、試料瓶１４の閉鎖部材４９はヘッド
ケーシング６の充填通路３６の開口内に位置し、図１に
示すように中空針６６を突き刺すことができる位置に達
する。

【００３２】空気圧シリンダ４に圧縮空気を急に入れる
ことにより、中空針６６を支持するピストンロッド５８
が短いストロークで試料瓶１４の方へ移動し、中空針６
６はゴム閉鎖部材４９を通って試料瓶内に侵入する。急
なストローク運動時に、ピストンロッドヘッド６４内の
、試料媒体を充填した流入通路７０と、試料受け取りヘ
ッドケーシング６内の流入孔５４と、中空針６６自体は
洗浄され、場合によっては閉塞につながる沈積物が洗い
流されかつ除去され、そして充填孔が分析すべき試料媒
体の渦化／混合を生じる。

【００３３】洗浄された入口を通って、試料受け取り装
置を取り囲む試料媒体が、中空針６６を経て、排気され
た試料瓶１４によって短時間に自動的に吸い込まれる。

【００３４】試料受け取りの間、試料媒体の入口の範囲
は、ピストンつば６０によって、圧縮空気接続部７８を
経て生じる圧縮空気に対してシールされている。

【００３５】充填過程を終了し、ピストンロッド５８に
対する圧縮空気の付勢を弱めた（排気孔８６から排気し
た）後で、ピストンつば６０に対する戻しばね７２の作
用によって、中空針６６は試料瓶１４から引き抜かれ、
自己シールするゴム閉鎖部材（隔膜）４９が試料を試料
瓶の中に確実に閉じ込める。その後、試料瓶１４を充填
した収容球８は、元の位置（収容位置）へ９０°だけ再
び戻し回転され、試料瓶は搬送空気付勢によって、循環
管接続部２９の側から搬送通路２６を経て安全容器の外
の検査ステーションに運ばれる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置は、故
障や事故の場合にも、液体溜とガス室から試料を確実に
取出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　　　試料受け取りヘッド４　　
　　　　　　　　　　シリンダ ５　　　　　　　　　　　　充填装置 ６　　　　　　　　　　　　ヘッドケーシング８　　　
　　　　　　　　　試料容器収容部１０　　　　　　　
　　　　　凹部 １２　　　　　　　　　　　　収容孔 １４　　　　　　　　　　　　試料容器１６　　　　　
　　　　　　　循環孔 １８　　　　　　　　　　　　当接つば２０　　　　　
　　　　　　　唇シール２２　　　　　　　　　　　　
搬送孔 ２６　　　　　　　　　　　　搬送通路２８　　　　　
　　　　　　　循環孔 ３０　　　　　　　　　　　　循環管 ３１　　　　　　　　　　　　バイパス通路３６　　　
　　　　　　　　　充填通路４２，４４　　　　　　　
　　　　　滑り球４６，４８　　　　　　　　　　　　
圧縮ばね４９　　　　　　　　　　　　閉鎖部材５４　
　　　　　　　　　　　流入孔 ５６　　　　　　　　　　　　ピストン５８　　　　　
　　　　　　　ピストンロッド６０　　　　　　　　　
　　　ピストンつば６４　　　　　　　　　　　　ピス
トンロッドヘッド６６　　　　　　　　　　　　中空針 ６８　　　　　　　　　　　　針通路 ７０　　　　　　　　　　　　流入通路７２　　　　　
　　　　　　　戻しばね８４　　　　　　　　　　　　
シール面８８　　　　　　　　　　　　洗浄孔 ９０　　　　　　　　　　　　排気孔 ９５　　　　　　　　　　　　圧力室

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　装置内へおよび装置から外へ空気圧で
   搬送可能な排気された試料容器を用いて、原子力発電所
   の安全容器からガス試料およびまたは液体試料を取出す
   ための装置において、安全容器の中に、ヘッドケーシン
   グ（６）を備えた試料受け取りヘッド（２）が設けられ
   、このヘッドケーシング内に、試料容器（１４）を収容
   するための凹部（１０）を備えた試料容器収容部（８）
   が設けられ、この試料容器収容部が試料容器収容／引き
   渡し位置と試料容器充填位置へ移動可能であり、試料受
   け取りヘッドに取り外し可能に連結された充填装置（５
   ）が、試料容器を充填するために、充填位置への収容部
   （８）の移動時に、試料受け取りヘッド（２）と試料容
   器（１４）に作用連結可能であることを特徴とする原子
   力発電所の安全容器からガス試料およびまたは液体試料
   を取出すための装置。
2. 【請求項２】　　試料容器収容部（８）が収容球として
   形成され、この収容球が操作装置によってそれぞれの位
   置へ回転可能であることを特徴とする請求項１の装置。
3. 【請求項３】　　凹部（１０）が直径方向に形成され、
   かつ試料容器（１４）を収容するための大きくて長い第
   １の収容孔（１２）と、小さくて短い第２の循環孔（１
   ６）とからなり、試料容器（１４）のための環状の当接
   つば（１８）が形成されるように、循環孔が第１の孔（
   １２）の中央に配置されていることを特徴とする請求項
   １または２の装置。
4. 【請求項４】　　収容孔（１２）から循環孔（１４）へ
   の移行縁部に、唇シール（２０）が設けられていること
   を特徴とする請求項３の装置。
5. 【請求項５】　　収容孔（１２）がヘッドケーシング（
   ６）内に形成された同じ大きさの搬送孔（２２）と同じ
   方向に向けることが可能であり、この搬送孔が空気圧式
   搬送通路（２６）に接続され、試料容器（１４）がこの
   搬送通路を経て、安全容器の外側にあるステーションか
   ら試料受け取りのための収容孔（１２）へかつ再びステ
   ーヨンへ搬送可能であることを特徴とする請求項１から
   ４までのいずれか一つの装置。
6. 【請求項６】　　循環孔（１６）がヘッドケーシング（
   ６）内に形成された循環通路（２８）と同じ方向に向け
   ることが可能であり、この循環通路が空気圧式搬送装置
   の搬送空気の循環管（３０）に接続されていることを特
   徴とする請求項３または４の装置。
7. 【請求項７】　　収容球（８）の収容位置内の循環通路
   （２８）が、バイパス通路（３１）を介して、収容孔（
   １２）に接続されていることを特徴とする請求項１から
   ６までのいずれか一つの装置。
8. 【請求項８】　　ヘッドケーシング（６）が充填通路（
   ３６）を備え、充填位置において、収容球（８）の凹部
   （１０）が充填通路に接続されていることを特徴とする
   請求項１から７までのいずれか一つの装置。
9. 【請求項９】　　ヘッドケーシング（６）が充填通路（
   ３６）に対して直径方向にかつ充填通路に対してずらし
   て搬送孔（２２）の方に軸受孔（３８，４０）を備え、
   この軸受孔内に滑り球（４２，４４）が設けられ、この
   滑り球が圧縮ばね（４６，４８）によって半径方向内方
   へ付勢されていることを特徴とする請求項８の装置。
10. 【請求項１０】　　充填装置（５）が空気圧シリンダ（
    ４）を含み、この空気圧シリンダ内に、圧縮空気で操作
    可能なピストン（５６）が設けられ、このピストンがヘ
    ッドケーシング（６）の充填通路（３６）内へ移動可能
    なピストンロッド（５８）と、試料容器（１４）内に挿
    入可能な中空針（６６）を有するピストンロッドヘッド
    （６４）を備え、中空針を介して試料媒体を試料容器に
    充填可能であることを特徴とする請求項１から９までの
    いずれか一つの装置。
11. 【請求項１１】　　中空針（６６）の針通路（６８）が
    ピストンロッドヘッド（６４）内に形成された流入通路
    （７０）に接続され、この流入通路が試料受け取りヘッ
    ドケーシング（６）内に形成された試料媒体用流入孔（
    ５４）に接続されていることを特徴とする請求項１０の
    装置。
12. 【請求項１２】　　ピストン（５６）が戻しばね（７２
    ）によって付勢されていることを特徴とする請求項１０
    または１１の装置。
13. 【請求項１３】　　試料容器（１４）が試料瓶であり、
    充填のために中空針（６６）が試料瓶の閉鎖部材（４９
    ）に突き刺されることを特徴とする請求項１から１２ま
    でのいずれか一つの装置。
14. 【請求項１４】　　閉鎖部材（４９）が自己シールする
    ように形成されていることを特徴とする請求項１３の装
    置。
15. 【請求項１５】　　ピストンロッド（５８）が浮動軸受
    され、かつ試料媒体によって周りを洗浄されることを特
    徴とする請求項１から１４までのいずれか一つの装置。
16. 【請求項１６】　　圧縮空気管を経て流入する圧縮空気
    と、流入孔（５４）と流入通路（７０）内にある試料媒
    体とを分離するために、充填位置においてピストン（５
    ６）のピストンつば（６０）がシール面（８４）に接触
    していることを特徴とする請求項１から１５までのいず
    れか一つの装置。
17. 【請求項１７】　　試料受け取りヘッドケーシング（６
    ）内に洗浄孔（８８）が形成され、空気圧シリンダ（４
    ）内に排気孔（９０）が形成され、ピストン（５６）の
    圧力付勢時および試料瓶（１４）の閉鎖部材（４９）へ
    の中空針（６６）の侵入の前に、前記洗浄孔と排気孔を
    経て、ヘッドケーシング（６）の流入孔（５４）の洗浄
    と、ピストンロッドヘッド（６４）の流入通路（７０）
    と中空針（６６）の針通路（６８）の洗浄が達成される
    ことを特徴とする請求項１から１６までのいずれか一つ
    の装置。
18. 【請求項１８】　　圧縮空気を排気するために、および
    ピストンつばの背後にあるシリンダ範囲を洗い流すため
    に、排気孔（８６）が空気圧シリンダ（４）の圧力室（
    ９５）内に設けられていることを特徴とする請求項１か
    ら１７までのいずれか一つの装置。
19. 【請求項１９】　　シール面（８４）がシリンダ（４）
    に挿入された、ヘッドケーシング（６）の一部を形成す
    るブッシュ（７４）として形成されていることを特徴と
    する請求項１６の装置。