JPS61243398A - 原子炉燃料の移送装置 - 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】 （技術の分野） 本発明は、原子炉燃料を原子炉容器に出し入れする装置
に関し、特に上部蓋が閉じられたま＼の原子炉容器に好
適に適用されるものである。

（従来の技術） 現在、実用に供されている軽水冷却型原子炉では、原子
炉燃料の出入れは、原子炉容器の上部蓋を除去して行わ
れているが、ナトリウムのような液体金属を冷却材とす
る高速増殖炉では、蓋体として作用する遮へいプラグは
取りつけられた′！＼であるので、前述のような原子炉
燃料の出入れは不可能である。

かかる型式の原子炉では、従来広のような構造の原子炉
燃料の出し入れ、もしくは移送装置が設けられていた。

すなわち、原子炉容器とはｙ同じ高さレベルに、炉外燃
料貯蔵槽が設置され、その貯蔵槽と原子炉容器との間の
上部に、燃料移送車が動く移送セルが設けられて℃・る
。

貯蔵槽から移送セルに斜めの炉外シュートがのび、他方
原子炉容器から同様に斜めに炉側ンユートが移送セルに
のびている。

以上のような従来の原子炉燃料出入・移送装置の操作を
更に、模式図を用いて説明する。

第す図において、まず原子炉内から原子炉外へ原子炉燃
料すなわち燃料集合体を搬出する場合、燃料交換機値へ
〜・プラグに設けられる）によって燃料集合体は、炉心
から原子炉容器内に設けられた燃料受は渡しラックに運
ばれる。そこで、燃料集合体は、燃料出入れ用のパケッ
トに入れられ、傾斜して設置された炉側シュートを通し
て、上部にある燃料移送セルに運び込まれる。そして、
キャリッジ０３９によって炉外シュートの上部まで運ば
れた燃料集合体は、炉外シュートを通り炉外燃料貯蔵槽
に運び込まれる。

燃料パケット０３０は、パケット本体０３６、アーム０
４０、ガイドローラ０４１　、０４２　、０４３及びチ
ェーン０４５から構成されている。炉側シュートハ、シ
ュートレール０３７、ガイドレール０３８及びそれらを
接続するガイドレール接続機構０４４より構成され、ガ
イドレール０３８は、ガイドレールスイング機構０４６
で、シュートレール０３７と切り離すことができる。シ
ュートレール０３７と切り離されたガイドレール０３８
は、ガイドレールスイング機構０４６によって傾斜状態
から鉛直状態へ、または逆に鉛直状態から傾斜状態へ姿
勢を変えることができる。まず、パケット本体０３６に
、燃料集合体が入れられると、アーム０４０に取付けら
れたチェーン０４５が引き上げられ、燃料パケット０３
０は、炉側シュート内を上昇していく。燃料パケット０
３０が、ガイドレール０３８まで引き上げられると、ガ
イドレール接続機構０４４の所でガイドレール０３８と
シュートレール０３７が切り離される。そして、燃料パ
ケット０３０を保持したガイドレール０３８の姿勢は、
ガイドレールスイング機構０４６によって傾斜状態から
鉛直状態に移る。燃料バケツ）　０３０とガイドレール
０３８は、鉛直の姿勢のままキャリッジ０３９によって
燃料移送セル内を炉外シュートの上部入口まで運ばれる
。そこで、再びガイドレールスイング機構０４６によっ
て鉛直姿勢から傾斜姿勢に変えられ、ガイドレール接続
機構（４）によって炉外シュートのシュートレー＃　０
４７と接続される。接続が終ると、燃料パケット０３０
は、炉外シュート内を通り、炉外燃料貯蔵槽に降される
。燃料を炉外から炉内に搬入する場合は、上記に示した
搬出経路と逆の経路を通り運ばれる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した従来のものにおいては、原子炉容器の斜め上方
に移送セルを設け、原子炉容器内からシュートを直接移
送セルに連絡している。このため、シュートは傾斜して
設けられるため、必然的に原子炉容器の外径が大きくな
り大型化する。原子炉容器は、核分裂性物質をもつ炉心
を内蔵し、極めて重要な機器であるので、これが大型化
すると、材料費、製作費等が加速度的に大きくなると（
・う問題があった。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、前
記した問題点になされたものである。本発明によれば、
原子炉容器の上部開口を閉じる遮蔽プラグに、原子炉燃
料を出し入れをする炉内シュートが鉛直に貫ぬいており
、下端は炉心の外側に臨んで開口している。更に、炉内
シュートの上部開口に臨んで、燃料出入機が立設されて
おり、その中の回転受容体が反転する。原子炉容器に比
較的接近して立設された中継ポートから、傾斜した炉外
シュートが燃料出入機の下方に延びている。炉心から取
り出された原子炉燃料すなわち燃料集合体は、炉内シュ
ートの下部で、パケットの中に入れられ、そのパケット
は出入機によって炉内シュート内を引き上げられ、回転
受容体に引きこまれる。回転受容体は、反転され、傾斜
した炉外シュートを通ってパケットが下ろされ、中継ポ
ートへ入れられる。新しい燃料集合体は、前述の操作を
逆にして、中継ポートから原子炉容器内へ持ちこまれる
。中継ポートは、炉外燃料貯蔵槽の１部として設けても
よく、離れて設置された場合は、炉外燃料貯蔵槽と中継
ポートの間には、走行自在の燃料移送機が設けられる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図において、図示しない炉心支持構造物を介して炉
心１を支持して内蔵する原子炉容器３の上部は、多重回
転プラグをもつ遮蔽プラグ５で閉じられている。原子炉
容器３には、図示しない配管を介して冷却材すなわち液
体ナトリウムが流入し、炉心１を通った後、流出する。

炉心ｌでは、多数の原子炉燃料すなわち燃料集合体が互
いに隣接して設けられている。遮蔽プラグ５に設けられ
た上部炉心構造７から出退される制御棒によって炉心１
の反応は、制御されるが、所定の燃焼を終えた燃料集合
体いわゆる使用済燃料は、燃料交換機９によって炉心１
から取り出され、原子炉容器３の内部周辺へ移動される
。除去された使用済燃料の後には、燃料交換機９によっ
て新しい燃料集合体いわゆる新燃料が装荷されたり、場
合によっては、炉心工の別の位置にあった燃料集合体が
おかれる。

燃料交換機９に隣接して燃料出入機１０が遮蔽プラグ５
の上に立設されており、その下部に開口する鉛直炉内シ
ュート４０が遮蔽プラグ５を貫ぬいて設けられている。

第２図及び第３図に、燃料交換機１０の詳細を示す。

第２図及び第３図において、ケーシング１１には、回転
受容体１３が軸受１５を介して回転自在に設けられ、受
容体すなわちコフィン１３は、モータ１７によって回転
させられる。コフィン１３には、２個のキャビティ１８
　、１９が形成されており、傾斜自在のガイドレール２
１がキャビティ１８に設けられている。ガイドレール２
１は、アクチュエータ２３で傾けられるが、他方キャピ
テイ１８の上に設けたモータ２５によりドラム２７をま
わし、チェー７２９の先端に取りつけた燃料パケット３
１を吊り上げ、又は下す。

キャビティ１９の上に位置するモータ３３は、巻き取り
ドラム３５に連結し、そのチェーン３７はグリッパ３８
を介してダミープラグ３９を保持する。

キャビティｉｓ　、　１９の下方入口は、バルブ３２　
、３４で開閉される。

燃料の出し入れ、移送を行なわない通常運転時、ダミー
プラグ３９は、ドアパルプ３２を通して下方へ降され、
炉内シュート４０の上部に挿着されて（・る。ダミープ
ラグ３９は、通常運転時、熱遮蔽機能を呈する。

次に、第４図を用いて、炉内シュート４０の下部及び燃
料パケット３１の詳細を説明する。

炉内シュート４０内からガイドレール４１　、４３　、
４５が下方へのびており、ガイドレール４５の下部は、
図示のように右側（図において）へ傾斜している。パケ
ット３１は、本体３１ａ、上部アーム３１ｂ１下部アー
ム３１Ｃ１ガイドローラ３１ｄ　、３１ｅ、３１ｆから
なり、チェーン２９の下端が上部アーム３１ｂに連結さ
れている。ガイドローラ３１ｅは、ガイドレール４１に
案内され、ガイドローラ３１ｆはガイドレール４５に案
内される。炉内シュート４０を下りてきた燃料パケット
３１は、ガイドローラ３１ｆ及びガイドレール４５の協
同作用により、図において右方へ動き、最下位置で図示
のように立つ。

パケット本体３１ａは、上部が開口した筒体であり、燃
料交換機９により所定の燃料集合体が入れられる。

しかる後、チェーン２９を巻き上げれば、本体３１ａは
、上部アーム３１ｂを介して引き上げられ、シュート４
０内に入り、第２図に示す位置まで上げられる。

第１図に戻って、原子炉容器３の外方に、これに隣接し
て設けられた炉外中継ポート５０から、斜めに炉外シュ
ート６０が燃料出入機１０の下方へのびている。炉外シ
ュート６０の上部開口、炉内シュート４０の上部開口及
び燃料出入機１０の関係は、第２図により明瞭に示され
ている。

中継ポート５０の上部には、図示しない炉外燃料貯蔵槽
との間を往復する燃料移送機５５が設けらねでいる。

炉外シュート６０の下部及び中継ポート５０内における
燃料パケット３１の状態を次に説明する。

第５図にお（・て、パケット３１は、第４図のものと同
じであり、ガイドローラ３１ｆは、炉外シュート６０か
らのびたガイドレール６１に案内される。又、各アーム
３１ｂ　、　３１Ｃの先端のガイドローラ３１ｅは、同
様のガイドレール６３に案内されて、その最下位置でパ
ケット本体３１ａは燃料集合体の取り出し、及び挿入が
可能な鉛直姿勢をとる。

以上のような構成の実施例において、燃料を移送する一
連の手順を追って説明する。

ア炉内から炉外へ燃料を搬出する場合 燃料交換機９によって、燃料パケット本体３１ａ内に使
用済燃料が収納され、次に、燃料出入機１０に装設され
たパケット昇降用モータ２５を駆動させると、チェーン
２９によりアーム３１１）が引きとげられるので、パケ
ット本体３１ａも引き上げられる。このとき、燃料パケ
ット３１に取付けであるガイドローラ３１ｄ　、　３１
ｅ　。

３１ｆが、ガイドレール４１　、４３　、４５に沿って
動くので、パケット本体３１＆は、垂直姿勢のまま、第
４図で左方に引き寄せられながら上昇していく。炉内シ
ュート４０の下方で所定の位置まで、パケット本体３１
ａが引き寄せられた後、燃料パケット３１は、炉内シュ
ート４０内を通り、燃料出入機１０まで引き上げられる
。尚、燃料パケット３１が、炉内シュート４０内を通過
時に、ガイドローラ３１ｆは、ガイドレール４５に、ガ
イドローラ３１ｄは、ガイドレール４３に、ガイドロー
ラ３１ｅは、ガイドレール４１にそれぞれ沿って動く。

このときガイドローラ３１ｄ。

３１ｆが、別々のガイドレールに沿って動くのは、燃料
パケット３１の下降時に、炉内シュート４０の下部での
燃料パケット３１の動きを滑らかにするために、上下ア
ーム３１ｂ　、　３１０を前方へ少し傾ける必要がある
からである。燃料出入機１０内には、炉内シュート４０
内にあるガイドレール４１　、４３　、４５と同じもの
が設置されている。そのため燃料パケット３１は、炉内
シュート４０を上昇してきたときと同じ姿勢のまま、燃
料出入機１０内に収納される。そして、燃料出入機１０
のコフィン１３が回転して、燃料パケット３１は、炉外
シュート６０側に移動する。

（第２図参照）炉外シュート６０には、炉内シュート４
０のガイドレール４１　、４５と同じ間隔で、ガイドレ
ール６１．６３が設置されている。したがって燃料パケ
ット３１が、炉外ンユー）　６０に入れられると、ガイ
ドローラ３１ｆは、ガイドレール６１に沿（・、ガイド
ローラ３１ｅは、ガイドレール６３の内側に沿いガイド
ローラ３１ｄは、ガイドレール６３外側の上に乗った形
で動く。

燃料パケット３１が、炉外シュート６０内を降下してい
き、炉外中継ポート５０に入ると下部アーム３１Ｇが後
方に引かれるので、パケット本体３］、ａは、傾斜した
姿勢から垂直に立った姿勢に移り、床面に置かれる。尚
、炉外中継ポート５０内で使用済燃料は、燃料移送機に
よって取り出される。

イ、炉外から炉内へ新燃料を搬入する場合前述の経路と
逆の経路を通って、炉外から炉内へ運び込まれる。

（発明の効果） 以上の本発明によれば、原子炉容器の内部から燃料集合
体を取り出し、又は原子炉容器の外部から内部へ燃料集
合体を挿入するための炉内シュートを鉛直方向に設けて
いるので、原子炉容器の外径を最小にすることができ、
大型化に付ずいしていた製作コスト増の問題を解消する
ことができる。

前記実施例では、炉外中継ポートを用いていたが、これ
を燃料貯蔵槽と一体化すれば、燃料移送機の割愛、原子
炉容器を取り囲む格納容器自体の小型化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の全体概念図、第２図は、
第１図の部分拡大断面図、第３図は、第２図の■−■線
に沿った平断面図、第４図及び第５図はそれぞれ第１図
のものの部分拡大図、第６図は従来のものの概念図であ
る。 ３・・・原子炉容器、５・・・プラグ、１０・・・燃料
出入機、４０・・・炉内シュート、５０・・・中継ポー
ト、６０・・・炉外シュート 第１７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部が遮蔽プラグで閉じられた原子炉容器に燃料を出し
   入れするものにおいて、該プラグの外周部を貫ぬいて鉛
   直方向に延び炉心の外側に臨んで開口した鉛直シュート
   、該原子炉容器に隣接して設けられた移送中継ポート、
   該プラグの上面に立設された燃料出入機及び、該移送ポ
   ートから延びて該プラグの外周部を貫ぬくと共に該燃料
   出入機の下端に臨んで開口した傾斜シュートを有し、該
   燃料出入機の回転受容体の下部開口を該鉛直シュートの
   上部開口と該傾斜シュートの上部開口の一方に選択的に
   整列させることを特徴とする原子炉燃料の移送装置。