JPS61296296A

JPS61296296A - 燃料交換装置

Info

Publication number: JPS61296296A
Application number: JP60138244A
Authority: JP
Inventors: 小泉　賢三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1986-12-27
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0634079B2

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交換装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に高速増殖炉における燃料交換は専用の燃料交換装
置によって行われ、その燃料交換装置はたとえば第４図
に示すよろな構成となっている。

すなわち、図中１は図示しない原子炉容器の上部に設け
られた回転プラグであって、この回転プラグ１の中心よ
り偏心した位置にはガイドスリーブ２が嵌装されている
。このガイドスリーブ２上にはハウジング３が設置され
、さらにハウジング３の上端にはドアバルブ４．５が重
合配置されている。上記ドアバルブ５の上部には頂部に
昇降装置としての巻上機７を配設した円筒状のキャスク
ケーシング６が設置されており、このキャスクケーシン
グ６内にはグリッパ駆動装置９が昇降自在に設けられて
いる。このグリッパ駆動装置９は巻上機７の回転ドラム
７ａに巻装されたワイヤローフ８によって懸垂支持され
ており、ワイヤローブ８を介して巻上機７によりキャス
クケーシング６内を上下動するようになっている。

上記グリッパ駆動ｇ装置９の下部には円筒状の上下動ハ
ウジング１０が一体となって設けられており、この上下
動ハウジング１０の下端はグリッパ駆動装置９がキャス
クケーシング６の下部まで降下したときに炉心の上端付
近まで達するようになっている。そして、上下動ハウジ
ング１０の下部にはパンタグラフ機構１１が設けられて
おり、このパンタグラフ機構１１の先端には炉心に装荷
された燃料集合体を把持するためのグリッパ１２が取付
けられている。このグリッパ１２は第５図に示す如く燃
料集合体Ａの上端部と着脱自在に係合する爪部１２ａを
備えており、グリッパ駆動装置９内に設けられたグリッ
パ開放機構（図示せず）により燃料集合体Ａを把持した
り、あるいは開放したりできるようになっている。なお
、上記グリッパ駆動装置９内にはパンタグラフ機構１１
およびクリッパ１２を連結部材１３を介して上下動ハウ
ジング１０内の下部に収納するパンタグラフ折畳み機構
（図示せず）が内蔵されている。

一方、前記ガイドスリーブ２内には下端が炉心の上端近
傍に位置する中空状のホールドダウン軸１４が回転自在
に配設されており、このホールドダウン軸１４内を前記
上下動ハウジング１０が上下動するようになっている。

上記ホールドダウン軸１４は上部に設けられた歯車機構
１５を介してハウジング３外の旋回駆動装置１６と連結
しており、この旋回駆動装置１６により歯車機構１５を
介して旋回駆動されるようになっている。またホールド
ダウン軸１４の下部にはパンタグラフ機構１１およびグ
リッパ１３等が通過し得る程度の切欠部１７が形成され
、この切欠部１７と対向する位置にはグリッパ１３の旋
回動作をガイドするグリッパガイド１８が設けられてい
る。このグリッパガイド１８は第５図および第６図に示
すように断面１状に形成され、ホールドダウン軸１４の
下部から水平に突設された支持部材１９によって支持さ
れている。

このように構成された燃料交換装置を用いて炉心内の燃
料を交換する場合は、まず下端にドアバルブ５を取付け
たキャスクケーシング６をドアバルブ４の上方に移動さ
せ、ドアバルブ４と５を結合したのちキャスクケーシン
グ６内をアルゴンガス等の不活性ガスにて置換する。そ
の後、ドアバルブ４，５を開弁じて上下動ハウジング１
０を巻上機７によりホールドダウン軸１４内に降下させ
、両者が一体となって回転するように結合する。そして
、グリッパ駆動装置９内のパンタグラフ折沓み機構によ
り上下動ハウジング１０内の下部に収納されたパンタグ
ラフ機構１１を開き、グリッパ１２を第６図に示す如く
グリッパガイド１８内に位置させる。次にこの状態でグ
リッパ１２を回転プラグ１とホールドダウン軸１４の回
転角の組合せによって炉心に装荷された目的の燃料集合
体Ａの上方に位置にさせる。

このようにしてグリッパ１２が燃料集合体Ａの上方に位
置したならば、グリッパ１２を降下させて第５図に示す
如く燃料集合体Ａの上端部にグリッパ１２の爪部１２ａ
を係合させる。そして、爪部１２ａが燃料集合体Ａの上
端部に完全に係合したことを確認した後、巻上機７によ
ってグリッパ１２を上昇させて燃料集合体Ａを炉心から
引抜き、引抜いた燃料集合体Ａを所定の場所で新燃料と
交換する。燃料交換後は元の位置に戻って新燃料を炉心
内に挿入し、グリッパ１２の爪部１２ａを閉じて新燃料
を炉心の所定位置に装荷する。そして、新燃料を炉心に
装荷した後は前記した手順と逆にパンタグラフ機構１１
およびグリッパ１２を上下動ハウジング１０内の下部に
収納し、巻上機７によって上下動ハウジング１０を原子
炉容器内から引上げた後、キャスクケーシング６をドア
バルブ４から切り離して所定の位置に移動させる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、このような従来の燃料交換装置では第６図に
示す如くグリッパ１２とグリッパガイド１８との間に比
較的大きな隙間２０が存在しているため、グリッパ１２
がグリッパガイド１８側に偏る場合がある。このような
状態でグリッパ１２が燃料集合体を把持した場合には燃
料集合体が大きく揺れ、グリッパガイド１８に当たって
損傷するおそれがある。また、グリッパ１２はパンタグ
ラフ機構１１によって支持されているため、地震時にグ
リッパ１２の重」がパンタグラフ機構１１を介して上下
動ハウジング１０の下端にねじり荷重として作用し、原
子炉の構造健全性の面からも好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは完全かつ確実に燃料交換を行ない得る燃料
交換装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記の目的を達成するために、グリッパガイド
の内側にグリッパの昇降動作をガイドする板状のがイド
レールを対向配置したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。

第１図は本発明による燃料交換装置の一実施例を示す図
で、図中１０１は図示しない原子炉容器の上部に設けら
れた回転プラグを示し、この回転プラグ１０１の中心よ
り偏心した位置にはガイドスリーブ１０２が嵌装されて
いる。このガイドスリーブ１０２上にはハウジング１０
３が設置され、さらにハウジング１０３の上端にはドア
バルブ１０４．１０５が重合配置されている。そして、
上記ドアバルブ１０５の上部には頂部に昇降装置として
の巻上機１０７を配設した円筒状のキャスクケーシング
１０６が設置されており、このキャスクケーシング１０
６内にはグリッパ駆動装置１０９が昇降自在に設けられ
ている。このグリッパ駆動装置１０９は巻上１１１０７
の回転ドラム１０７ａに巻装されたワイヤローフ１０８
によって懸垂支持されており、ワイヤロープ１０８を介
して巻上機１０７によりキャスクケーシング１０６内を
上下動するようになっている。

上記グリッパ駆動装置１０９の下部には円筒状の上下動
ハウジング１１０が一体となって設けられており、この
上下動ハウジング１１０の下端はグリッパ駆動装置１０
９がキャスクケーシング１０６の下部まで降下したとき
に炉心の上端付近まで達するようになっている。そして
、上下動ハウジング１１０の下部にはパンタグラフ機構
１１１が設けられており、このパンタグラフ機構１１１
の先端には炉心に装荷された燃料集合体を把持するため
のグリッパ１１２が取付けられている。このグリッパ１
１２は第３図に示す如く燃料集合体Ａの上端部と着脱自
在に係合する爪部１１２ａを備えており、グリッパ駆動
袋＠１０９内に設けられたグリッパ開放機構（図示せず
）により燃料集合体Ａを把持したり、あるいは開放した
りできるようになっている。なお、上記グリッパ駆動袋
ｆｌｌ　０９内にはパンタグラフ機構１１１およびクリ
ッパ１１２を連結部材１１３を介して上下動ハウジング
１１０内の下部に収納するパンタグラフ折畳み機構（図
示せず）が内蔵されている。

一方、前記ガイドスリーブ１０２内には下端が炉心の上
部近傍に位置する中空状のホールドダウン軸１１４が回
転自在に配設されており、このホールドダウン軸１１４
内を前記上下動ハウジング１１０が上下動するようにな
っている。上記ホールドダウン軸１１４は上部に設けら
れた歯車機構１１５を介してハウジング１０３外の旋回
駆動装置１１６と連結しており、この旋回駆動装置１１
６により歯車機構１１５を介して旋回駆動されるように
なっている。またホールドダウン軸１１４の下部にはパ
ンタグラフ機構１１１およびグリッパ１１２等が通過し
得る程度の切欠部１１７が形成され、この切欠部１１７
と対向する位置にはグリッパ１１２の旋回動作をガイド
する断面樋状のグリッパガイド１１８がホールドダウン
軸１１４の下部から水平に突設された支持部材１１９に
よって支持されている。このグリッパガイド１１８の内
側には第２図および第３図に示す如くグリッパ１１３の
昇降動作をガイドする板状のガイドレール１２０が対向
配置され、グリッパ１１２とパンタグラフ機構１１１と
の連結部に突設されたブツシュ１２１との間に微少な隙
間１２２を形成している。またガイドレール１２０の上
端はグリッパガイド１１８の上端と一致し、下端はグリ
ッパ１１２が炉心に装荷された燃料集合体Ａの上端部と
接する位置まで降下したときにグリッパ１１２が首振り
できる位置まで設けられている。なお、上記ガイドレー
ル１２０は例えばＡｌ　１ｏｙ７１８あるいは５ＵＳ４
４０等の比較的硬い材料で形成され、ブツシュ　ｚ”省
孔蓋；　’１：ｓロイＣ等ｍ４１にで形成されている。

次にこのように構成された燃料交換装置の動作について
説明する。

炉心に装荷された燃料集合体Ａを引抜く場合は、まず下
端にドアバルブ１０５を取付けたキャスクケーシング１
０６をドアバルブ１０４の上方に移動させ、ドアバルブ
−１０４と１０５を結合した一後、キャスクケーシング
１−０６内をアルゴンガス等の不活性ガスにて置換する
。その後、ドアバルブ１０４．１０５を開弁じて上下動
ハウジング１１０を巻上機１０７によりホールドダウン
軸１１４内に降下させ、両者が一体となって回転するよ
うに結合する。そして、グリッパ駆動装置１０９内のパ
ンタグラフ折畳み機構により上下動ハウジング１１０内
の下部に収納されたパンタグラフ機構１１１を開き、グ
リッパ１１２をグリッパガイド１１８内に位置させる。

次にこの状態でグリッパ１１２を回転プラグ１０１とホ
ールドダウン軸１１４の回転角の組合せによって炉心に
装荷された燃料交換すべき燃料集合体Ａの上方に位置さ
せる。

このようにしてグリッパ１１２が目的の燃料集合体の上
方に位置したならば、グリッパ１１２を巻上機１０７に
より燃料集合体Ａの上端部近傍まで降下させる。このと
き、グリッパ１１２はグリッパガイド１１８の内側に対
向配置されたガイドレール１２０によってガイドされな
がら燃料集合体Ａの上端部近傍まで降下する。そして、
グリッパ−１２が所定位置まで降下したならば、グリッ
パ駆動装置１０９内のグリッパ開放機構によりグリッパ
−１２の爪部１１２ａを燃料集合体Ａの上端部に係合さ
せ、爪部１１２ａが燃料集合体Ａの上端部に完全に係合
したことを確認した後、巻上［１０７によってグリッパ
１１２を上昇させて燃料集合体Ａを炉心から引抜き、引
抜いた燃料集合体Ａを所定の場所で新燃料と交換する。

このとき、グリッパ１１２はガイドレール１２０によっ
てガイドされながらグリッパガイド１１８内を上昇する
ので、グリッパ１１′８に把持された燃料集合体Ａはａ
方向の揺れを小さく制限できる。燃料交換侵は元の位置
に戻って新燃料を炉心内に挿入し、グリッパ１１２の爪
部１１２ａを閉じて新燃料を炉心の所定位置に装荷する
。そして、新燃料を炉心に「荷した後は前記した手順と
逆にパンタグラフ機構１１１およびグリッパ１１２を上
下動ハウジング１１０内の下部に収納し、巻上機１０７
によって上下動ハウジング１１０を原子炉容器内から引
上げた後、キャスクケーシング１０６をドアバルブ１０
４から切り離して所定の位置に移動させる。

このようにグリッパガイド１１８の内側にグリッパ１１
２の昇降動作をガイドする板状のガイル−ル１２０を対
向配置したことにより、グリッパ１１２をグリッパガイ
ド１１８内の所定位置に保持できるので燃料集合体がグ
リッパガイド１１８に当たって損傷することを防止でき
る。また地震時に上下動ハウジング１１０が受けるねじ
り荷重を低減できるので、パンタグラフ機構１１１等の
損傷も防止できる。ざらに上記ガイドレール１２０はブ
ツシュ１２１よりも硬い材料で形成されているため、ガ
イドレール１２０がブツシュ１２１との摺動により摩耗
することもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、原子・炉容器上部の
回転プラグに嵌装されたガイドスリーブと、このガイド
スリーブ内に回転自在に配設され下端が炉心の上端近傍
に位置する中空状のホールドダウン軸と、このホールド
ダウン軸内に昇降自在に設けられ下部にパンタグラフ機
構を有する上下動ハウジングと、上記パンタグラフ機構
の先端に設けられ燃料集合体の上端部に着脱自在に係合
する爪部を有するグリッパと、このグリッパを前記上下
動ハウジングと一体に昇降動作させる昇降装置と、上記
グリッパをホールドダウン軸と一体に旋回動作させる旋
回駆動装置と、前記ホールドダウン軸の下部側方に設け
られ上記グリッパの旋回動作をガイドする断面樋状のグ
リッパガイドとを具備した燃料交換装置において、上記
グリッパガイドの内側にグリッパの昇降動作をガイドす
る板状のガイドレールを対向配置したので、完全でかつ
確実な燃料交換を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は燃料交換装置の概略構成図、第２図は第１図の■
−■矢視断面図、第３図は第２図の■−■矢視断面図、
第４図ないし第６図は従来例を示す図で、第４図は従来
の燃料交換装置の概略構成図、第５図はグリッパが燃料
集合体を把持した状態を示す図、第６図は第５図のＶｌ
　−Ｖｌ矢視断面図である。１０１・・・回転プラグ、１０２・・・ガイドスリーブ
。１０３・・・ハウジング、１０４．１０５・・・ドアパ
ルプ、１０６・・・キャスクケーシング、１０７・・・
巻上ｆｉ、１０８・・・ワイヤローフ、１０９・・・グ
リッパ駆動装置、１１０・・・上下動ハウジング、１１
１・・・パンタグラフ機構、１１３・・・グリッパ、１
１４・・・ホールドダウン軸、１１６・・・旋回駆動装
置。１１８・・・グリッパガイド、１２０・・・ガイドレー
ル。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１（！！第２図 ■ 第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原子炉容器上部の回転プラグに嵌装されたガイド
スリーブと、このガイドスリーブ内に回転自在に配設さ
れ下端が炉心の上端近傍に位置する中空状のホールドダ
ウン軸と、このホールドダウン軸内に昇降自在に設けら
れ下部にパンタグラフ機構を有する上下動ハウジングと
、上記パンタグラフ機構の先端に設けられ燃料集合体の
上端部に着脱自在に係合する爪部を有するグリッパと、
このグリッパを前記上下動ハウジングと一体に昇降動作
させる昇降装置と、上記グリッパをホールドダウン軸と
一体に旋回動作させる旋回駆動装置と、前記ホールドダ
ウン軸の下部側方に設けられ上記グリッパの旋回動作を
ガイドする断面樋状のグリッパガイドとを具備した燃料
交換装置において、上記グリッパガイドの内側にグリッ
パの昇降動作をガイドする板状のガイドレールを対向配
置したことを特徴とする燃料交換装置。
（２）前記ガイドレールの下端はグリツパが燃料集合体
の上端部まで降下したときに首振りできる位置まで設け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の燃料交換装置。
（３）前記ガイドレールはグリッパとパンタグラフ機構
との連結部より硬質材料で形成されることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の燃料交換装置。