JPS5821945Y2 - カンシヨウソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば原子炉における核燃料移送装置の下方に
配置して、グリッパにより燃料を昇降させる途中でグリ
ッパが外れて燃料が落下した際に、燃料の破損を防止す
る緩衝装置、特に簡単な構造で大きな衝撃エネルギーを
吸収出来、緩衝性能の優れた緩衝装置を目的とする。

原子炉における核燃料の移送中継点では、燃料を燃料出
入機、キャスクカ←等に備えたグリッパで吊上げ、吊下
して授受を行わせる。

この中継場所は高温ガス中、水中等特殊な雰囲気の場合
が多い。

この中継移送作業時にグリッパの故障、誤操作により燃
料とグリッパの結合が外れた場合には、燃料の落下が引
き起され、燃料の破損により核物質の拡散、その他原子
炉の運転に支障を来たすために、燃料の落下時にも燃料
の破損を防止し、保護する必要がある。

燃料は長尺寸法の重量物であるために吊上位置からの落
下衝撃エネルギーは大きく、一方許容衝撃力は極めて小
さく制約されている。

このために従来落下燃料に対する緩衝装置としてバネ、
ダンパーを使用したものが試みられているが、バネは衝
撃力に対するクッション作用はあっても、衝撃エネルギ
ーを完全に吸収することは出来ない。

即ち衝撃エネルギーを蓄積して次にはその内応力によっ
て反発力が生じる。

この反発力により燃料が床上に投げ出されて２次的な衝
撃力を与える恐れがある。

これを防止するためには複雑な機構を必要とする。

又バネ・−ダンパ装置では衝撃力を吸収するに要するス
）ｏ−りが犬であり、特殊な雰囲気或いは空間的な寸法
の制約がある場所での適用が困難となる難点もあった。

本考案は短かいストロークで大きな衝撃エネルギーが吸
収出来、かつ構造も簡単で緩衝性能の優れた緩衝装置を
目的としたものであり、この目的は本考案によれば、波
形の谷部分が予め潰されるか除去されてビアダル形に成
形された金属ベローエレメントを１個ないし複数個連続
して垂直に配置して緩衝体を形成し、該緩衝体の下側お
よび上側にそれぞれ前記緩衝体の金属ベローエレメント
より円弧の半径が小さくかつ前記緩衝体の金属ベローエ
レメントに連らなる谷部分が潰された金属ベローエレメ
ントから成るクッション部を介して、支持側受台および
荷重側受台を溶接して構成することによって達成される
。

次に本考案を図示の実施例について詳細に説明する。

第１図において１が緩衝体、２が支持側受台、３が荷重
側受台である。

緩衝体１は範囲ａで示したビアダル形に成形された金属
ベローエレメント１ａを複数個１、連続に成形して成り
、その中心軸のＯを衝撃荷重Ｗの方向に合わせて配置さ
れている。

各受台２，３は緩衝体１の両側に溶接により取付けられ
ている。

このような構造の製作順序は先ず第２図の如く、回転対
称体である緩衝体を半成形し、次いで圧縮成形させるこ
とにより第１図の如く完成させる。

１ｂは緩衝体１に形成し前記緩衝体の金属ベローニレメ
ンＨａより円弧の半径が小さくかつ前記緩衝体の金属ベ
ローエレメントに連らなる谷部分が潰された金属ベロー
エレメントから成るクッション部であり、前記緩衝体の
金属ベローエレメント１ａより柔軟なので、各受台２，
３との溶接接合部へ過大な荷重負荷が加わるのを防止す
るようにしている。

第３図は他の実施例を示したもので、回転対称体として
ビアダル形に成形された各金属ベローエレメント１ａは
相互に溶接結合して組合せ、緩衝体１を構成している。

第１図、第３図における各金属ベローエレメント１ａの
応力ひずみ図は実測により第４図の如くなる。

即ち降伏点ＡからＢの塑性変形領域ではほぼ水平特性線
となって理想的な緩衝効果が得られる。

従って複数個のエレメント１ａを連続して組合わせても
、各エレメント１ａの衝撃荷重に対する応力の増減はな
く、又ニレメン）ｌａの製作精度差から、各ニレメンｔ
ｌａのひずみ変位量に若千差が生じても応力が変化しな
い利点がある。

なお、応力は各エレメント１ａの直径及び肉厚に関係す
るので、これらの寸法の選定により衝撃荷重に合った特
性の緩衝体を製作することが出来る。

衝撃荷重Ｗに対する緩衝体１の吸収エネルギーＱは、緩
衝体１のひずみ変位量をδ（ニレメン）ｌａの個数をｎ
とし、１個当りのひずみ変位をξとすればδ二ｎξ）と
すれば、Ｑ＝＝１ｗδ２となる。

従つてエレメント１ａの個数を増せば変位量δが犬とな
るので衝撃荷重に対する吸収エネルギーも犬に出来るし
、更に第４図の如くエレメント個数を増加させても各エ
レメント１ａの応力の増減は生じないので、理想的な緩
衝効果が得られる。

しかも上記の緩衝体１は従来のバネ−ダンパよりも短か
いストロークで大きな衝撃荷重を吸収することが出来る
し、塑性変形によるためにバネのような反発力も生じな
い。

第５図、第６図は原子炉の燃料中継移送装置への適用例
を示したものであり、４は炉格納容器、５は炉外の燃料
取扱建屋である。

両者に跨って密封容器６が設置され、この容器６内には
レール７上を走行する台車８が備えられている。

台車８には核燃料９を収納する収納管１０が比較的小さ
な衝撃荷重は吸収するが、大きな衝撃荷重では破断する
テンションバーを介して吊下げ支持されている。

１１，１２は上方の床面上を走行する燃料出入機、キャ
スクカー等との間に燃料の授受を行わせる通路である。

台車８は矢印Ｃのように走行し、使用済燃料或いは新燃
料を建屋５と格納容器４との間で中継移送させる。

通路１１，１２を通しての燃料の吊上げ、吊下しは燃料
出入機、キャスクカーに備えたダリツパ１３により行う
ものであるが、昇降作業の途中でダリツパ１３と燃料９
との結合が外れると、燃料９は下方へ落下する。

この場合落下による衝撃荷重により、収納管１０と台車
８との結合テンションバーが破断して更に下方へ落下し
、密封容器６の床面上に衝突して燃料９自身の破損の生
じる恐れがある。

このために移送中継点である各通路１１，１２の垂直下
方位置には、前述した本考案の緩衝装置１４が設置され
る。

緩衝装置１４は荷重側受台３を上に向げて受板１５を設
置すると共に、受板１５の案内及び緩衝体１の座屈を防
止するために案内筒１６が外周を包囲して設置されてい
る。

１６ａは通気孔である。この構成により上方より落下し
て来た燃料９、収納管１０を受板１５で受は緩衝体１の
塑性変形エネルギーを利用して衝撃荷重Ｗを吸収する。

この場合案内筒１６の径、高さ寸法をう普く選定してお
くことにより、収納管１０の落下後の姿勢を燃料９と共
に案内筒１６上に起立保持させ、床面上へ倒れて２次的
な衝撃荷重を燃料９に与えることを防止することが出来
る。

緩衝体１は塑性変形するので、バネのように燃料９を反
発させて案内筒１６より外方へ投り出すことが避けられ
る。

なお、本考案の上記緩衝装置は第５図の原子炉の分野の
みならず、一般的に大きな衝撃エネルギーに対して許容
衝撃力が小さい被保護体の緩衝装置として良好に適用す
ることが出来る。

以上のように本考案によれば、緩衝体の塑性変形エネル
ギーを利用して大きな衝撃荷重を短かいス）ｏ−りで安
全に吸収出来る、構造が簡単で緩適性能の高い緩衝装置
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本考案の緩衝装置の異なる実施例の縦
断面図、第２図は第１図の製作途中の断面図、第４図は
緩衝体の応力ひずみ線図、第５図は核燃料中継移送装置
への適用例を示した配置断面図、第６図は第５図におけ
る緩衝装置の拡大図である。 １・・・・・・緩衝体、１ａ・・・・・・金属ベローエ
レメント、２・・・・・・支持側受台、３・・・・・・
荷重側受台、Ｏ・・・・・・中心軸、Ｗ・・・・・・衝
撃荷重。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 波形の谷部分が予め潰されるか除去されてビアダル形に
   成形された金属ベローエレメントを１個ないし複数個連
   続して垂直に配置して緩衝体を形成し、該緩衝体の下側
   および上側にそれぞれ前記緩衝体の金属ベローエレメン
   トより円弧の半径が小さくかつ前記緩衝体の金属ベロー
   エレメントに連らなる谷部分が潰された金属ベローエレ
   メントかう成るクッション部を介して、支持側受台およ
   び荷重側受台を溶接して構成したことを特徴とする緩衝
   装置。