JPS6171395A - 原子炉の炉外燃料中継装置 - 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】 本発明は原子炉施設の燃料取扱経路に沿って燃料の受け
渡し口を有する燃料移送セルに配設される移送セル式燃
料移送機とスイングアームを有する燃料出入機との間で
燃料を受け渡しする原子炉の炉外燃料中継装置に関する
。

（従来技術とその問題点） 液体冷却材、例えば液体す）　ＩＪウムを使用する高速
増殖炉の燃料取扱設備として、原子炉容器に燃料出入機
により燃料を出し入れする前に一時貯蔵する炉外燃料貯
蔵槽を有するシュート・移送セル方式の燃料取扱設備が
知られている。この方式では燃料洗浄設備や新燃料地下
台車や使用済燃料貯蔵ラック等の燃料取扱設備の間を結
んでキャスクカーにより燃料を移送し、燃料出入機から
キャスクカーへの受は渡しは前記の炉外燃料貯蔵設備を
中継して行なわれている。しかし、この方式ではキャス
クカーが加熱・冷却設備や放射線じゃへい壁等のため大
型重量化するので、これらの合理化をはかるため、本出
願人の他の出願（特願昭第５９−０２９８６１号）によ
り燃料移送セル内に移送セル式燃料移送機を配備し、配
設された種々の燃料取扱設備への受は渡し口との間を結
んで前記燃料移送機により燃料を移送する燃料取扱設備
が提案されている。

この方式の燃料取扱設備には燃料出入機と移送−ｌ＝ニ
ルｉ料移送機としてのインセルグリッパトノ間で燃料の
受は渡しを行なう炉外燃料中継装置が配設されている。

以下図面を用いて従来技術について説明する。

第３図はインセルグリッパを配備した燃料取扱設備の構
成を示す配置図である。第３図において１は原子炉容器
であり、原子炉容器１内には液体ナトリウムが保有され
、液面下に炉心ｌαおよび炉内燃料貯蔵ラック１ｂが配
設されている。燃料交換機２は原子炉容器１内で燃料交
換を行ない、原子炉容器１からの燃料出し入れ前に炉内
貯蔵ラック１ｂに燃料を一時載置して貯蔵する。燃料出
入機３は燃料移送セル２０の不活性ガスを雰囲気とした
不活性ガス七ル２０αに配設され、原子炉容器１のじや
へいプラグを貫通して設けられた炉側シュート１’を通
って燃料出入機３のスイングアーム３８により燃料を出
し入れする。そして燃料移送セル内にてスイングして炉
外燃料中継装置４に移送し、中継容器４ｃＬ内に載置す
る。なお燃料移送セル２０は前述の不活性ガスセル２０
（Ｚと湿潤空気セル２０／ｌとからなり、不活性ガスセ
ル２０ＬＬには破損燃料貯蔵設備６．新燃料地下台車７
、不活性ガスｉ２ｏαと湿潤空気セル２０６とには燃料
洗浄設備８．湿潤空気セル２ｏｂには水中燃料貯ｍｍｘ
ｏ、キャスク台車１１への受は渡し口がそれぞれの燃料
移送セルに配設されている。

したがって中継容器４に載置された燃料はインセルグリ
ッパ５により上記の各燃料取扱設備に移送される。なお
天井クレーン１２により使用済燃料は搬出トレーラ１３
に運ばれる。また新燃料は図示しない新燃料置場より地
下台車７により不活性ガスセル２０１Ｚの受は渡し口ま
で移送される。

なお、この例では炉内燃料貯蔵方式による構成を示して
いるが、炉外燃料貯蔵方式の場合には破損燃料貯蔵ラッ
クが炉外燃料貯蔵槽に置き換わるだけで基本的にはまっ
たく同じ設備構成となる。

さて燃料出入機３により原子炉容器１から出し入れする
燃料を取り出す際、燃料を収納した一対の燃料移送ポッ
トを従来のようなボッドパナツトを用いた方式では、原
子炉容器ｌ内で汲みあげたナトリウムが充満したポット
パケット内に新燃料を収納することとなり、ナトリウム
がポットパケットからあふれ出ることになる。したがっ
てポットパケットを受は渡しをする炉外燃料中継装置４
の中継容器４αはナトリウムが溜まるため、中継容器を
ナトリウム容器として製作する必要がある。

冷却系配管、加熱ヒータ、純化系、ガードベッセル、セ
ルライナ等の諸設備が必要となり、製作費や建設費が高
くなるという欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、前述のような欠点に鑑み、燃料移送セル内に
て簡単な構造により燃料の中継を行なうことのできる原
子炉の炉外燃料中継装置を提供することを目的とする。

（発明の要旨） 上記の目的は、本発明によれば、新しい燃料と使用済燃
料とを収容するための一対の燃料移送ポット、前記一対
の燃料移送ポットを並べて収納するポットパケット、前
記ポットパケットの下部に設けられ該ポットパケットに
燃料を収容して出し入れするとき傾斜時に液体冷却材が
溢れないような有効高さを有するサイフオン管路、移送
セルの床面に開口して配置され燃料移送ポットを収容す
る中継容器から構成し、燃料出入機により中継容器のガ
イドレールに沿って前記ポットパケットを１１　臨　六
−Ｉ＋Ｊ々　ｄ♂　１ソ　　ｋ　パ　寿　ｔ・ノ　　ｋ
　ズ一　合ｈｔコ　出　３叡　ゆ　Ｓ鈍　ｎ）χ定の位
置に載置するようにした炉外燃料中継装置によって達成
される。

（発明の実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第３図に示すように移送セル式燃料移送機を配備した燃
料取扱設備において炉内貯蔵ラックｌｌＪに貯蔵されて
十分減衰した使用済燃料は燃料交換機２により取出され
て傾斜したシュー）ＩＣを燃料出入機３の傾斜したスイ
ングアーム３ｃＬを介して炉外に移送され、本発明に係
る炉外燃料中継装置４に運ばれる。次に移送セル式燃料
移送機としてのインセルグリッパ５により炉外燃料中継
装置４から取出された使用済燃料は燃料洗浄装置８によ
り洗浄された後、下流の燃料搬出系を経て原子炉施設外
に搬出される。一方新燃料は新燃料地下台車７によって
インセルグリッパ５に受ケ渡され、使用済燃料と逆の手
順で炉内に搬入される。

ここで移送される燃料は原子炉と炉外燃料中継装置との
間では液体冷却材、例えば高速増殖炉においては液体す
）　ＩＪウムを保有した燃料移送ポットに収納され移送
される。

第１図は本発明の実施例による炉外燃料中継装置の構造
要部を示す縦断面図であり、第２図は第、７ １図の炉外燃料中継装置のＡ−Ａ断面図である。−第１
図、第２図において燃料としての燃料集合体１４は燃料
移送ポット１５内に収納され、さらにポットパケット１
６内に収納されている。

ポットパケット１６は第２図に示すように間隔片１６α
にて分離され・た一対の燃料移送ポット収納ポジション
があり、そのどちらか一方に新燃料または使用済燃料を
収納して移送する。そしてポットパケット１６にはサイ
フオン管路ｚ４が設けられている。サイフオン管路ｚ４
はポットパケット１６の管壁の内側に開口２４Ｇを有し
、サイフオン状の管路を管壁＠　２４Ｃを貫通する孔と
して設け、管壁の外側で開口ｚ４αより下の位置で開口
する開口２４ｂを設けている。したがって燃料出入機の
操作により燃料移送ポット１５を収納したポットパケッ
ト１６を原子炉容器１内にてナトリウムを汲みあげたポ
ットパケット１６は、原子炉容器液面より引き上げられ
る際、前記サイフオン管路２４によりポットパケット内
のナトリウム液出るナトリウムが、ポットパケット内に
て前記液面の位置から立つ液頭の高さと燃料出入機のス
イングアームの傾斜によりポットパケットの内壁を新た
に濡らす長さのうちの最大長さとの和より大きくしてい
る。したがって中継容１４ｃＬに載置されたボッドパチ
ット１６内のナトリウムが充満した燃料移送ポット１５
に燃料集合体１４を挿入する際あふれ出るナトリウムは
ポットパケット内に溜まって外部にこぼれない。また傾
斜した通路を通過するときの液面の変動によってもナト
リウムはポットパケット１６からこぼれ落ちない。

なお、燃料移送用ポット１５の上部にも前述のようなサ
イフオン管路２２を設けて、燃料集合体１４の冷却上必
要なナトリウム液位２３になるようにナトリウム切れを
行ない、かつ前記の傾斜した通路を通過してもナトリウ
ムがこぼれ落ちないようにしている。

第４図はポットパケットの正面図であり、第５図はその
側面図である。第４図、第５図においてポットパケット
１６の上部にピン１６Ａを第２図とでそれぞれ揺動可能
なように設けられたアーム３１６お上びレバ〜３１αと
から構成され、レバ′−３１αにローラ３０を設けてい
る。そしてレバー３１αには昇降用のチェーン３２が設
けられている。またポットパケット１６の下部にもビン
Ｌ６Ｃが設けられ、ローラ３０が回転可能のように取付
けられている。

第１図に戻って、ポットパケット１６の周囲には燃料移
送セルに開口した燃料の中継容器４ａが設置されている
。そして上部の据付プランジ１８により燃料移送セル床
面に据付けられて燃料移送セルのバウンダリを形成する
とともに、ポットバケラトからの滴下ナトリウムの外部
飛散を防止している。

中継容器４αの外周には予熱冷却スリーブ１９が取付け
られている。必要に応じこの中を加熱あるいは冷却ガス
を循環させることにより付着ナトリウムの固化防止、ま
たは燃料移送系が故障した際の高発熱燃料停留時の燃料
過熱防止のための間接冷却を行なえるようにしている。

中継容器４αの内壁には鉛直方向に接続して燃料出入機
のスイングアームに導く方向に沿ってガイ燃料出入機に
より巻き上げ９巻き下してローラ３０によりガイドレー
ル２１上を走行して、燃料出入機のスイングアームを介
して中継容器４α内を昇降し、所定の位置に載置される
ようにしている。

なお、中継容器４αの下端には滴下す）　ＩＪウム等の
排出のためドレン配管２６を設けている。

さて一般に燃料中継を行なう際には、燃料交換作業の手
順上、既に使用済燃料を収納した移送ポットを収納して
いるポットパケット内に先に用意された移送ポットに新
燃料を挿入してから、インセルグリッパにより使用済燃
料を取出して移送する手順となる。なお、この場合、燃
料の炉内貯蔵方式による破損燃料取出時および炉外燃料
貯蔵方式では燃料は燃料を収納した燃料移送ポットごと
ポットパケットから出し入、れされる。いづれにしろ前
述のように新燃料を挿入する側の燃料移送ポット内には
原子炉容器内から汲み上げたナトリウムで満たされてお
り、新燃料を挿入することによりこのナトリウムがポッ
トからあふれ出ることになる。しかし、本発明によるポ
ットパケットによれば前述のようにポットパケットが原
子炉容器から出されたときはサイフオン管路により定ま
る所定の液面を保持し、ポットパケットには新燃料を挿
入した時にあふれ出るナトリウムをポットパケット内に
保有し、かつ燃料出入機のスイングアームの傾斜による
液面変動分を考慮した有効高さを有するサイフオン管路
を管壁に設けているため、ポットパケットの走行、載置
中においてナトリウムがポットパケットから外部に流れ
出ることはない。したがって中継容器を多くの設備が必
要となるナトリウム容器とする必要がなくなる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば燃料を
燃料移送ポット内に収納し、さらにサイフオン管路を有
するポットパケット内に収納して、このポットパケット
を原子炉容器と炉外燃料中継装置との間で移送し、ポッ
トパケットはガイドレールに沿って中継容器の所定の位
置に載置されることにより燃料の中継を行なうことがで
きるとともに、原子炉容器内で汲み上げられた液体冷却
材はポットパケット内でサイフオン管路により所定の液
位となり、さらに燃料を燃料移送ポット内に挿入してあ
ふれた液体冷却材をポットパケット内に受は止め、かつ
傾斜した通路を走行してもポットパケットから中継容器
に流れ出ないようにしているので、中継容器はナトリウ
ム容器としてでなく一般の開放容ｇｇとなり、ナトリウ
ム容器に付属する諸設備が不要となるため製作費、建設
費が安くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による炉外燃料中継装置の縦断
面図、第２図は第１図における炉外燃料中継装置のＡ−
Ａ断面図、第３図は移送セル式燃料移送機を配備した燃
料取扱設備の配置図、第４図は第１図におけるポットパ
ケットの正面図、第５図は＠４図におけるポットパケッ
トの側面図である。 ３；燃料出入機、４：炉外燃料中継装置、４α：中継容
器、５：移送セル式燃料移送機、１５：燃料移送ポット
、１６：ポットパケット、２０：第４因 ヒ〜３２ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）燃料と該燃料を冷却する液体冷却材を収容する原子
   炉から、スイングアームを有する燃料出入機によって出
   し入れする燃料を炉外の燃料移送セル内で移送セル式燃
   料移送機に中継する炉外燃料中継装置であって、一方に
   新しい燃料と液体冷却材とを保有し他方に使用済燃料と
   液体冷却材とを保有するための一対の燃料移送ポット、
   前記一対の燃料移送ポットを並べて収納し走行用ローラ
   および揺動可能な牽引具を備えたポットパケット前記ポ
   ットパケットの下部に該ポットパケットの内外に連通し
   て設けられ該ポットパケットを空にして前記原子炉から
   引出したとき液体冷却材の液面が予め定められた高さを
   保つとともに該ポットパケットに燃料を収容して出し入
   れするとき前記スイングアームの傾斜に対応する該ポッ
   トパケットの傾斜に対し液体冷却材が溢れないような有
   効高さを有するサイフォン管路、前記移送セルの床面に
   開口して配置され前記燃料移送ポットを収容する中継容
   器、前記中継容器に固定したガイドレールとからなり、
   前記燃料出入機により前記ガイドレールに沿って前記ポ
   ットパケットを昇降させ、該ポットパケットを前記中継
   容器の所定の位置に載置するようにしたことを特徴とす
   る原子炉の炉外燃料中継装置。