JPS59157595A - 炉内中継装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、高速増殖炉の燃料集合体の受は渡しを行う、
炉内中継装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に高速増殖炉はナトリウム等の液体金属を冷却材と
して用いており、第１図はループ型と称する液体金属冷
却型の高速増殖炉を示す。

第１図は燃料交換時の高速増殖炉を示している。

この高速増殖炉においては、原子炉容器／内に多数本の
燃料集合体を装荷した炉心コが炉心構造物Ｊａ上に設け
られているとともに冷却材３が収納されている。この原
子炉容器／の上部にはその蓋の役目を果す、しゃへいプ
ラグ亭が取り付けられ　・ている。そのしゃへいプラグ
亭は常に固定されている固定プラグＳと偏心して取付け
られ回転することが出来る回転プラグ２とで形成されて
いる。

その回転プラグを上には、制御棒駆動機構（図示せず）
を保持するための炉心上部機構７と、燃料集合体を炉内
で交換する燃料交換装置♂とが偏心して取り付けられて
いる。また、固定プラグＳには、使用済の燃料集合体と
新たな燃料集合体の炉内と炉外の受は渡しを行う炉内中
継装置りが挿通されている。この炉内中継装置りは燃料
交換時に、固定プラグＳと運転床／ｌとの間に設けられ
た案内スリーブ１０内を通して原子炉容器ｌ内に挿入さ
れる。また、運転床ｌｌ上には炉内中継装置りを介して
燃料交換を行なうとともに炉外の燃料集合体の移送を行
う燃料出入機／２が移動自在にして設けられている。そ
して、液体金属からなる冷却材３は入ロノノル／３から
原子炉容器−の底部へ流入し、炉心ａ内を上列して通過
し、その後出ロノズル／ｑから流出する。

この炉内中継装置りを、第一回により更に説明する。炉
内中継装置りは、長尺な保護管ユ０の内外に構成各部を
設けて形成されており、燃料交換時に適当な搬入機（図
示せず）によって、Ｐア・々シブ２／、案内スリーブ１
０および原子炉容器／内に吊降され、保論管２０の段部
２（１）ａを固定プラグＳのスリーブ筒λコの肩部に載
せることにより定位される。

案内スリーブ１０の上端に結合されたドアノ々ルブコｌ
は燃料交換時以外はしゃへいプラグ（図示せず）により
閉塞されている。この保護管、２（７の内部には長尺な
案内管２３が上下の支持板ＪＩＩａ、２＃ｂにより固定
支持されている。この案内管ａ３内をケーブル２乙の下
端に取付けられた燃料グリッパ２Ｊが燃料出入機／コに
より上下動させられる。オた、案内管２３の隣には」二
下に長い回転駆動軸２７が両支持板ｕｌｌ−ａ。

２１１ｂを貫通するようにして設けられており、軸受：
１ｇにより回転自在に支承されている。この回転部（３
） 動軸２りの下端には回転ラックｕｑが固着されており、
この回転ラック、２９に燃料集中体３／を入れる燃料ポ
ット３０が固着されている。一方、回転駆動軸２りの上
端には、ウオーム歯車、３２ａおよびウーム３．２ｂか
らなる歯車群３２が取付けられている。このウーム、７
．２１）は固定プラグＳ上に固着したモータ３３の出力
軸３’ｌとセレーシ舊ン結合されている。この出力軸３
ダは、保護管ユＯをスリーブ筒、２：ｔに載置した後に
、案内スリーブｌθおよび保論管２０の外側から貫通挿
入してウオーム、？、２１）と結合される。

次に、このように形成されている炉内中継装置りによる
燃料交換作業を説明する。

先ず、使用済みの燃料集合体３／の取出しが行なわれる
。

すなわち、燃料交換機ｒにより炉心コから使用済みの燃
料集合体３／を引抜き、炉内中継装置りの脇まで運ぶ。

そして、了めモータ３３を稼動させ、餠車群３２を介し
て回転駆動軸２７、回転ラック２ｑおよび燃料ポット３
０を回転させ、燃料ポット３０を受渡し位置（第１図実
線位置、第−図録線位置）に（ｌＩ） 移動せしめ、この燃料ポット３０内に燃料集合体３／を
収納する。次に、モータ３３を稼動させて燃料ポット３
０を／１０度回転させて案内管下端位置（第１図鎖線位
置、第２図実線位置）に移動させる。次に燃料出入機／
２により、ケーブルムを繰り出すことにより燃料グリシ
／ｅ　２３を案内管、２３内を下降させ、この燃料グリ
シＡ、Ｚ！により燃料ボッ］・３０内の燃料集合体３／
を把持する。

次に、ケーブル２Ａを巻き取ることにより燃料集合体３
／を上昇させ燃料出入機／、２内九内網収納、炉外に取
出す。

その後、新たな燃料集合体が前記取出しの手順と全く逆
手順によって行なわれる。

〔背景技術の間融点〕

ところが、前記従来の燃料交換作業は、液体金属からな
る冷却材３の中で如何なるセンサーをも用いることなく
行なわれるので、いわゆる盲作業となる。従って、取り
出すべき燃料集合体を取り出したかどうかは、炉外に取
り出してみて始めて確認できるものであり、１だ装荷す
べき新燃料を正しく、炉内に装荷したかどうかの確認は
、炉外で確認しておく以外に出来ないものであった。従
って炉内での燃料管理が非常に困η）１である串から、
誤装荷、誤引抜の可能性があり、ひいては、燃料　　゛
集合体の破損を引き起こす可能性を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、炉
内の冷却材中においても燃料集合体の管理すなわち、引
抜、装荷を行うべき適正なす料集合体の確認を行なうこ
とのできる炉内中継装置を提供するを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、高速増殖炉の原子炉容器内へ挿脱される長尺
な保護管内に、燃料出入機によって昇降させる燃料グリ
フ・ぞの上下動を案内する案内管を有し、前記保護管の
下端の下方位置に燃料集合体を収容する燃料ポットを、
前記燃オ・１クリツノξによって運搬される燃料集合体
を収容する案内管下端位置と、燃料交換装置によって前
記保護管の脇を上下動して運搬される燃料集合体を収容
する受渡し位置との間を移動自在にして設けた炉内中継
装置において、前記燃料グリッパおよび燃料交換装置に
よって運搬される燃料集合体の移動軌跡の途中に、その
燃料集合体の外周に伺されている識別標識に向けて超音
波を発受信して識別信号を発する超音波発受信器を少な
くとも１個設けることにより、炉内から取出される使用
済みの燃料集合体および新たに装荷される新燃料集合体
が正規なものか否かを識別して、適正な燃料集合体の搬
入、搬出を行なうようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第３図から第７図に示す実施例について
説明する。第３図および第を図は、燃料交換機♂により
、使用済み燃料集合体３／を受渡し位置にある炉内中継
装置７の燃料ポット３ｏ内に収納する場合を示している
。

燃料交換機ｇのグリフ／ＲＢにより把持された使用済の
燃料集合体３ノは、外周側面に超音波を確実に反射する
Ｖ字形の複数の溝３Ａａ　、　３Ａ’Ｏ、３Ａｃからな
る識別標識３乙が付されている。各燃料集合体（７） ３／はそれぞれ溝の数や間隔を異ならせた異なった識別
標識３６が設けられている。そして、下降中の燃料集合
体３／の側面と対向する炉内中継装置りの保護管、２０
の側面には透孔３７が穿設されており、更に超音波発受
信器３ｇが発信面３ｑを燃料集合体３／の側面に向ける
ようにして保護管コ０内に取り付けられている。超音波
発受信器３ｇの信号ケーブルｑｏは、保護管２０内を引
き廻され、コネクタグ／を介して、保護管、ｌ！０およ
び案内スリーブｉｏの外部の増幅器ならびに信号処理回
路（共に図示せず）に接続されている。

第Ｓ図および第を図は燃料出入機／コより新たな燃料集
合体３／を炉内中継装置りの燃料ポット３０内に収納す
る場合を示している。

燃料出入機１２の燃料グリッツＲ２により把持された新
たな燃料集合体３／は、ケーブル２乙を繰り出すことに
よりグリッパ、２５と一緒に案内管ユ３内を下降してく
る。この燃料集合体３／の外周側面には前記と同様超音
波を確実に反射させる複数の溝１１．２ａ。

１１２ｂ、１Ｉ２ｃからなる識別標識Ｑが付されている
。

ＣＩ＞ この燃料集合体３／が通過する案内管２３の一部には透
孔９．？が穿設されており、その外側の保護管２０の内
面には燃料集合体３／の識別標識／％ｊに向けて超音波
信号を発射できるように超音波発受信器１ｌｌＩが取付
けられている。超音波発受信器フグの信号ケーブル２乙
左は保護管３／内を引き廻され、コネクタ侘を介して外
部の増幅器ならびに信号処理回路（図示せず）に接続さ
れている。

なお、各コネクタ’＠／　、　ＩＩＡはそれぞれ保護管
ユ０が適正位置に載置された後に結合される。また、各
コネクタ弘／、瘍および出力軸３りの貫通部はそれぞれ
制止機構（図示せず）により密閉されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

第３図および第グ図により、使用済の燃料集合体３／を
取出す場合について説明する。

この場合超音波発受信器３ｇから超音波を発信させた状
態にしておいて、燃料交換器とのグリッパ３Ｓで把持し
た使用済の燃料集合体３／を一定速度で下降させて燃料
ボット３０内に挿入して行く。この燃料集合体３／の下
降が進行して行き、識別標識３Ａの各港３４　ａ　、　
３Ａ　ｂ　、　３Ａ　ｃが発信されている超音波を順に
横切ると、それぞれ超音波は各港で順に反射され超音波
発信器３ｇに入射する。

そして、この超音波発信器３ｇは、反射波の入力　・に
応じて第７図に示すように、各港３Ａａ、３Ａ’ｏ、。

３６ｃに対応する識別信号Ｐ３Ａａ、Ｐ３ＡＢ　、ＰＪ
Ａｃを発する。この識別信号は信号ケーブルｌＩｏおよ
びコネクタグ／を通して信号処理回路に送られる。

この信号処理回路は各信号Ｐ３Ａａ　、Ｐ３Ａｂ、ＰＪ
Ａｃの数により溝の個数を検知し、各信号間の時間Ｔｌ
　　ｒ　Ｔｌの長さにより、各溝間距離を検知し双方の
条件から燃料集合体３／の識別標識を識別する。そして
、識別された燃料集合体３／が適正である場合には取出
し動作が継続され、適正でない場合には燃料交換機ｒを
逆動作させて把持している燃料集合体を炉心の元の位置
に戻し、別の燃料集合体を引き出す。

第Ｓ図および第を図により、新たな燃料集合体３／を挿
入する場合について説明する。

燃料出入機／ａの燃料グリッパＪにより新たな燃料集合
体３／を把持し、一定速度で案内管、７３内を下降させ
て行く。この場合超音波発受信器ｚ＜ｚから超音波を発
信させておくことにより、前記取出しの場合と同様にし
て超音波が燃料集合体３／の識別標識値の各港’ｌ：ｌ
ａ、’１２′ｂ、１Ｉ２ｃにより反射される。

そして、超音波発受信器＋＋で識別信号に変換され、信
号処理回路により燃料集合体３／の識別標識が識別され
る。識別された燃料集合体３／が適正である場合には挿
入動作が継続され、適正でない場合にはケーブル２６を
巻上げて、燃料集合体３／を取出し、適正なものと変え
る。

なお、前記実施例においては燃料集合体の移動軌跡の途
中に一個の超音波発受信器を設けたが、その移動軌路の
途中に超音波発受信器を１個だけ設けて燃料集合体の標
識を識別するように形成してもよい。

〔発明の効果〕

このように本発明の炉内中継装置は構成され、作用する
もの′であるから次の効果を生じる。

ｌ）炉内の冷却材中での燃料集合体の識別を、従（／／
） 来と同様に燃料集合体を炉内中継装置の部分を通過させ
て取出し、挿入するだけで、容易にしかも確実に行なう
ことができ、これにより、燃料集合体の誤引抜、評装荷
を防止することができる。それにより原子炉の信頼性が
非常に向上する。

、２）本発明により行なわれる燃料集合体の識別は、通
常の燃料交換スケジュールの中で行なわれるため、その
燃料交換スケジュールを何ら変更させるものではない。

３）超音波発受信器を２個設けると、万一本発明の炉内
中継装置によって違う燃料集合体を把んでいる事が発見
された場合の対応が容易である。すなわち、燃料交換機
のグリッパまたは燃料出入機の燃料グリッツＲに把持さ
れたまま、元の状態に復帰させて、燃料交換作業をやり
直せばよい。これにより、燃料交換時に使用される各種
機器の運転能率ならびに信頼性が高くなり、運転性も向
上される。

【図面の簡単な説明】

（／：ｌ） 第１図は炉内中継装置を有する液体金属冷却型の高速増
殖炉の概略断面図、第２図は従来の炉内中継装置の概略
断面図、第３図は本発明の炉内中継装置の一実施例を示
す断面図、第９図は第３図の■部拡大図、第Ｓ図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第を図は第Ｓ図の■部拡
大図、第７図は識別信号を示す線図である。 ｌ・・原子炉容器、ｒ・・燃料交換機、り・・炉内中継
装置、／２・・・燃料出入機、／Ｓ・・・燃料ポット、
ユ０・・・保護管、：１．ｌ・・・ドアノ々ルブ、コ３
・・・案内管、Ｊ・・・燃料グリッツ々、３０・・・燃
料ポット、３／・・・燃料集合体、３６゜’！２−・・
識別標識、３Ａａ、ＪＡｂ　、３Ａｃ　、１１．２ａ　
、１Ｉ２ｂ。 グコＣ・・・溝、３ｇ　、　４／、？・・・透孔、３ｇ
　、　件・・・超音波発受信器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、高速増殖炉の原子炉容器内へ挿脱される長尺な保護
   管内に、燃料出入機によって昇降される燃料グリッパの
   上下動を案内する案内管を有し、前記保護管の下端の下
   方位置に燃料集合体を収容する燃料ポットを、前記燃料
   グリシＡによって運搬される燃料集合体を収容する案内
   管下端位置と、燃料交換装置によって前記保護管の脇を
   上下動して運搬される燃料集合体を収容する受渡し位置
   との間を移動自在にして設けた炉内中継装置において、
   前記燃料グリシ）Ｒおよび燃料交換装置によって運搬さ
   れる燃料集合体の移動軌跡の途中に、その燃料集合体の
   外周に付されている識別標識に向けて超音波を発受信し
   て識別信号を発する超音波発受信器を少なくとも１個設
   けたことを特徴とする炉内中継装置。 コ、案内管に透孔を穿設し、との透孔を通して前記案内
   管内を移動する燃料集合体に向けて超音波を発受信する
   ようにして超音波発受信器を保護管内周面に固着し、更
   に、この保護管に透孔を穿設し、この透孔を通して前記
   保護管の外脇を移動する燃料集合体に向けて超音波を発
   受信するようにして超音波発受信器を保護管内に設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炉内中継
   装置。