JPS6226987Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水平面内で相対的運動を行なう２つ
の要素、特に間の横方向空間が制限された２つの
要素の間を接続するための装置、例えば原子炉の
炉容器の回転プラグに適用できる接続装置に関す
る。

原子炉は、その形式によつては、燃料交換およ
び保守作業を遠隔操作で、つまり原子炉容器の蓋
を取り外さずに行なわなければならない。これま
でもそのような操作のためには、複数の回転プラ
グを設け、その回転を制御することによつて、炉
心にまで出入りできるようにしてきた。しかし、
電気接続および他の接続系を、相対的運動中、各
種プラグおよび原子炉要素に対して保持すること
は重要である。このような要求は、非常に多くの
接続系があること、さらには原子炉上蓋近傍の空
間が制限されていることから、その解決が面倒で
ある。このことは小回転プラグについては特に問
題である。小回転プラグを介して炉内移送装置を
操作して、原子炉容器の蓋を取り外すことなく、
炉心と貯蔵領域との間で燃料を移し換えねばなら
ない。さらに、各種ケーブルについては電気信号
レベルを分離させるのが望ましい。

従来技術においては、このような制約に直面し
た原子炉設計者は、固定端および可動端を有する
分割タンク型軌道に似た方法でケーブルを移動さ
せる装置を利用してきた。ケーブルは、内径をケ
ーブルの直径に等しくした開口部を備えた支持板
つまり台車の内部に収容され、これらは複数のチ
エンリンク間に配置される。リンクの組立ては小
許容誤差で行ない、運動中に必要により装置が曲
がるのを可能にする。そのような装置はケーブル
接続作用を正しく行なうが、欠点がないわけでは
ない。軌道はかなりの広さの空間を必要とし、そ
のため接続される要素の設計がそれによつて制約
をうけ、また、使用できるケーブルの数が制限さ
れる。さらに、このような軌道装置は、多数の個
別の連結要素を必要とする。多数のピンおよびす
べり継手を使用することは、それだけ故障の可能
性を増し、原子炉装置のコストを著しく上昇させ
る。

可動要素の間に電気接続系を設けるのが望まし
いような他の用途に於ても、これまでにいくつか
のシステムが提案されてきたが、いずれも同様な
欠点を有し、特に機構が複雑であるとか比較的多
数の要素を必要とするとかで満足すべきものでは
なかつた。そのような例として２つを挙げれば、
米国特許第3351612号（R.L.Guntner）および米
国特許第3537059号（E.W.Howe）がある。

したがつて本考案の目的は、プラグの回転およ
び燃料交換作業中に多数のケーブル類、ホース類
の接続を維持でき、また作業者および他の機器と
の干渉を少なくするとともに、電気信号分離を行
なう装置を提供することである。

かくして、本発明は第一要素と該第一要素に対
する水平面内で移動可能な第二要素との間を接続
する装置であつて、複数の可撓性ケーブルを備
え、各ケーブルはその一部分において前記第一要
素に取り付けられ、別の部分において前記第二要
素に取り付けられている接続装置に於て、横方向
に延びた上側拘束部材をそれぞれ有し、横方向に
離間した複数の第一垂直板が前記第一要素に結合
され、横方向に伸びた下側拘束部材をそれぞれ有
し、横方向に離間した複数の第二垂直板が前記第
二要素に結合され、前記第一垂直板が前記第二垂
直板と横方向に整列し、互いに予め選んだ距離だ
け垂直方向に離間しており、前記ケーブルは、２
つの隣合つた第一垂直板とこれに対応する２つの
隣合つた第二垂直板との間であつてそれぞれの拘
束部材の間の空間内に配置されて、前記第一要素
および前記第二要素間の相対運動に際して前記第
一垂直板および前記第二垂直板に対して摺動移動
する実質的に垂直方向の略々Ｃ字形のループを形
成するようにされ、前記第一垂直板に、ループ状
になつた各ケーブルの上側部分を支持する複数の
可撓性装置を取り付けたことを特徴とする接続装
置にある。

これらの要素が相対的運動をすると、ケーブル
の一部が一対の垂直板の間からこれと組合された
一対の面の間にまで滑り、Ｃ字形ループが両要素
に対して滑るのである。可撓性装置が上述の運動
期間中横方向に撓むため、ケーブルはこの装置と
自由に接触したり離れたりするが、それにもかか
わらず、水平の位置に在るときはそれによつて支
持される。

本考案は、添付図面に単に例として示す好適具
体化例についての以下の説明から容易に明らかと
なろう。この明細書で「横方向」とは水平面内の
方向即ち水平方向を意味し、「垂直方向」とは水
平面に対して垂直な方向を意味する。

ここで第１図について説明すると、同図は容器
蓋装置１２に封止して取り付けた炉容器１０を含
む原子炉を示す。この容器はコンクリート支持体
１１のような固定包囲体内に支持されている。垂
直方向に装入した多数の燃料集合体から成る炉心
１４が容器内部にあり、液体ナトリウムあるいは
ヘリウムガスのような冷却流体を炉心１４が通つ
て循環できるようにしてある。この流体は、複数
の入口ノズル１８から炉容器１０に入り、炉心１
４を通つて上方に流れて熱エネルギーを吸収し、
出口ノズル２０から外に出て、熱交換器その他の
通常は最終的に発電用の装置に送られる。

容器蓋装置１２は、固定外側リング２２、大回
転プラグ２４、中回転プラグ２６および小回転プ
ラグ２８を含む。固定外側リング２２は大回転プ
ラグ２４の周りに同心円状に配置され、一方、中
回転プラグ２６および小回転プラグ２８は偏心し
ている。燃料交換あるいは保守をする場合、各プ
ラグを予め選択した順序に従つて回転させ、炉内
移送装置３０を各燃料集合体の位置の真上に来る
ようにする。移送装置３０は、通常、燃料交換作
業中は小回転プラグ上にあり、次回の燃料交換あ
るいは保守のための運転の休止があるまで炉容器
蓋装置の近くからは離れている。しかし、原子炉
運転中さらには燃料交換作業中は、数百の電気接
続およびその他の接続を、炉容器１０の外部の装
置と炉容器内部さらには各回転プラグの頂部との
間で保持しなければならない。このような接続
は、原子炉制御および計測装置のための電力、流
体さらには電気信号を伝えるケーブル３２のよう
な複数の導管を介して行なわれる。移送装置３０
を介して行なわれる代表的接続は、加熱器、モー
タ駆動装置、ジヤツキおよび送風機、リミツトス
イツチ接続器、圧縮ガス、熱電対および接地線等
への接続である。その他の液体を供給することも
できる。

本考案によれば、ケーブルまたはホースは、第
２図に最も良く示されているように、垂直方向に
配列した隔室３４内に支持されている。原子炉に
実施される場合の本発明の具体化例についての以
下の説明は単に例として示すだけであり、本発明
は要素間の制限された範囲内の往復回転または直
進運動を行なう他の多くの用途に有利に使用でき
るものである。第２図は隔室３４の一つの構造例
を示し、この隔室３４は複数の上側垂直板つまり
垂直面３６および複数の下側垂直面３８を含む。
これらの垂直面３６，３８の実質上すべては横方
向に伸びた拘束板４０を有し、各拘束板４０が一
緒になつて、複数の垂直面３６，３８の幅方向に
沿つて伸びた一体の上側板４２または下側板４３
を構成してもよい。このように、固定された一組
の下側の垂直面は相対的に移動可能な要素の１
つ、例えば中回転プラグ２６に取り付けられ、上
側の垂直面の組は、他の要素、例えば小回転プラ
グ２８に取り付けられる。これらの両垂直面は、
また、例えば溶接部４８またはボルト５０または
他の固着具のように垂直面をそれぞれの支持部材
に固着する装置を備えている。垂直面３６，３８
は相対的に移動可能な要素に直接取り付けられる
必要はなく、直立板５１のような突出部に取り付
けてもよい。中回転プラグ２６および小回転プラ
グ２８のような相対的に移動可能な要素の突出部
は通常固定されているので、各組の垂直面がそれ
ぞれの要素に取り付けられて垂直面３６，３８が
横方向に整列するようにする。これらの垂直面
は、また、横方向に整列した上側および下側の垂
直面の間に予め選んだ大きさの間隙つまり空間５
２が形成されるように前記各要素に取り付けられ
る。この間隙５２が設けられているために上側の
垂直面３６が下側の垂直面３８に接触することが
なく、自由な相対的運動が可能になる。

垂直面３６，３８は２つの前記要素の運動の態
様、種類によつて、各種の形状をとり得る。第３
図に示すように、回転運動が行なわれる場合、垂
直面は弓形もしくは円形であつてもよいが、相対
的直線運動の場合には矩形であるのが好ましい。
垂直面３６，３８は構造的に安全な適宜材料を使
つて構成してもよいが、好ましくは金属製であつ
て、横方向に隣合つた隔室３４の間で電気信号分
離をし得るものである。

ケーブル３２は、連続し整列した上側の垂直面
３６と下側の垂直面３８との間であつて、それぞ
れの拘束板４０の間に配置される。そのため、各
ケーブルは実質上垂直な面内で単一のほゞ横Ｕ字
形つまりＣ字形のループ５６を形成する。複数の
ケーブル３２を一組の整列した垂直面３６，３８
の間に配置させることができる。次いで、ケーブ
ルは順次相互に隣り合うように配置させて、１つ
のケーブル５６ａのループ５６がそのすぐ外側の
ケーブルのループ５６によつて囲まれた垂直領域
内に収容されるようにする。このため、曲げ半径
５８ａが曲げ半径５８ｂより小さいことが必要で
ある。ここに“半径”との用語は、ループが完全
に円形とならなくても、各ループが形成する実質
上円形の形状を定義するものとして使用する。か
くして、連続する垂直面の任意の２つの組の間に
配置されるケーブルの数は、ケーブルの最小許容
曲げ半径およびそれぞれの拘束板４０の間の垂直
面３６，３８の高さによつて決まる。寸法および
形状の異なるケーブル３２を使用してもよいが、
好ましい原子炉装置の場合には、ケーブルのすべ
てが円形断面であつて、実質上いずれも外径が約
25.4±3.2mm（１±1/8in）である。隙間５２の高
さは、好ましくは、運動中に生ずるかも知れない
バインデングを少なくするためにケーブルの直径
よりも小さくする。また、平行の垂直面３６，３
８の間の横方向の離間距離は、回転または並進運
動時のケーブルの交叉を少なくするために２つの
ケーブルの直径の合計より小さくしてある。連続
する垂直面の間の距離はケーブルの直径のほゞ
1.5倍であるのが好ましい。

ケーブル３２は、一方の可動要素から他の可動
要素にまで伸びているか、あるいは第６図に示す
ような急速断路電気（流体）装置６３に接続され
ている。しかしながら、ケーブルの一部、例えば
ケーブルの両端はそれぞれの可動要素に実質上取
り付けられている、つまり相対的に固定されてい
る。ケーブルのそれらの部分は例えば、第３図に
示すクリツプ６４のような手段によつて所定の位
置に保持させてもよい。もちろん、ケーブルの所
要長さは回転および直進運動の移動量、および相
対的に移動可能な要素の寸法によつて決定され
る。

上側の垂直面３６には、各ループ状ケーブルの
上側の部分を支持するために複数の可撓性装置６
５も設けられている。この装置６５の１つの具体
化例の細部について第４図に示す。該装置は軸受
６７によつて垂直面３６に、軸受７３によつて拘
束板４０の水平面に固定されたワイヤ６６を含
む。このワイヤはほゞ垂直な上側部分６８と折り
曲げたほゞ三角形の下側部分６９とを有する形状
とし、バネ７１によつて垂直面３６から90度の位
置にくるようにする。下側部分６９はケーブルの
直径より小さい距離だけ垂直面３６ａから離れた
部分を有する。上側部分６８はケーブルの直径よ
り大きな距離だけ垂直面３６ａから離間してい
る。折り曲げた矩形部分６９′はバネ７１のほゞ
中心部に位置させる。一方向に前記要素が相対的
に移動する場合、ケーブルのループが突き出た三
角形の部分の下側から接触し、この部分を回転さ
せて、バネ７１に対し横方向にすべるとともにそ
れを圧縮し、その部分を越えてゆく。次いで、該
部分は、垂直面３６に実質上垂直な位置にまで回
転して戻り、そしてこれによつてケーブルが三角
形部分の頂部に支持される。反対方向に相対的運
動が行なわれる場合、ループによつて前記の部分
は横方向に回転することになり、ケーブルが可撓
性装置６５から自由に出てゆくことができる。こ
の可撓性装置６５は多くの変更可能な形状をとり
得、図示のもの以外にも、例えば回転が可能で、
ケーブルのループによつて側方に押されつまりた
わみが与えられてケーブルの上側部分を支持する
位置にまでバネで押されるか、あるいはケーブル
が下方の位置に移るにつれて側方に押されるもの
であつてもよい。

本考案に係る接続装置の動作は、可動部材の数
が最少であるため、単純である。これらの可動部
材のほかには、固定された垂直面、ケーブルそれ
自体および可撓性装置６５だけが運動するだけで
ある。直線運動は第５Ａ図、第５Ｂ図および第５
Ｃ図に示されている。これらの図面は相対的回転
運動を説明するものとして見ることもできる。ケ
ーブル３２および垂直面３６，３８は、最初、第
５Ａ図に示す位置にある。本例の場合、上側の垂
直面３６が固定され、下側の垂直面３８が左から
右に、例えば第５Ｂ図次いで第５Ｃ図に示す位置
に移動する。図示のように、ケーブルの一部は、
ループ５６およびケーブル３２が滑るにつれ、下
側の垂直面３８の近傍から上側の垂直面３６の近
傍にまで移行する。これらの図面を逆の順序、す
なわち第５Ｃ図から第５Ａ図に戻つて見ると、ケ
ーブルの一部は上側の垂直面から下側の垂直面に
移行している。また、ケーブルはループ５６を径
て可撓性装置６５に入り次いでそれから出てゆ
く。

特に原子炉容器に応用する場合、多くの追加的
特徴をこの接続装置に加えることができることは
明らかであろう。例えば、最も外側もしくは内側
の垂直面３６，３８の隙間５２の間に封止材を設
けて障害物がこの隙間から入り込む事故をなくす
ようにしてもよい。そのほか、電気的分離をさら
に大きくするためにあるいは緊急時の保護作用を
行なうために、隔室３４のいくつかをカラにして
おいたりあるいは適当な材料で充填しておいても
よい。さらには、本発明による接続装置では信頼
性のある作動が行なわれ、保守あるいはケーブル
の取り換えが容易になることが分かる。ケーブル
を取り換える場合にも、単にケーブルの両端を切
断し、垂直面３６，３８の間から古いケーブルを
取り出し、新らしいものをループ状にして再び装
入するだけでよい。また、以上説明した装置は、
可動要素の間の横方向の狭い空間しか利用できな
いような箇所に特に適用できることは注目されよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部断面で示す原子炉の斜視図、第２
図は本考案の一具体化例の断面図、第３図は本考
案の別の具体化例の斜視図、第４図は本考案にお
ける可撓性装置の斜視図、第５Ａ図、第５Ｂ図お
よび第５Ｃ図は本考案における可動要素間の相対
的運動を示す側面図である。 １０……炉容器、２２……固定外側リング、２
４……大回転プラグ、２６……中回転プラグ、２
８……小回転プラグ、３０……移送装置、３２…
…ケーブル、３４……隔室、３６，３８……垂直
面、４０……拘束板、５６……ループ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 第一要素とこの第一要素に対する水平面内で
   移動可能な第二要素との間を接続する装置であ
   つて、複数の可撓性ケーブルを備え、各ケーブ
   ルはその一部分において前記第二要素に取り付
   けられている接続装置に於いて、横方向に延び
   た上側拘束部材をそれぞれ有し、横方向に離間
   した複数の第一垂直板が前記第一要素に結合さ
   れ、横方向に延びた下側拘束部材をそれぞれ有
   し、横方向に離間した複数の第二垂直板が前記
   第二要素に結合され、前記第一垂直板が前記第
   二垂直板と横方向について同じ位置に置かれ、
   互いに予め選んだ距離だけ垂直方向に離間して
   おり、前記ケーブルは、２つの隣合つた第一垂
   直板とこれに対応する２つの隣合つた第二垂直
   板との間であつてそれぞれの拘束部材の間の空
   間内に配置されて、前記第一要素および前記第
   二要素間の相対運動に際して前記第一垂直板お
   よび前記第二垂直板に対して摺動移動する垂直
   方向のＣ字形のループを形成するようにされ、
   前記第一垂直板に、ループ状になつた各ケーブ
   ルの上側部分を支持する複数の可撓性装置を取
   り付け、前記可撓性装置が前記第一垂直板の１
   つに取り付けられ、上方部分と折り曲げられた
   下方部分とを有し、前記下方部分が前記ケーブ
   ルの直径より小さい距離だけ前記垂直板の一方
   から離間しており、前記上方部分はその垂直板
   から前記ケーブルの直径より大きい距離だけ離
   間しており、前記要素が一方向に相対的に運動
   する場合、前記ケーブルの前記ループが前記折
   り曲げられた部分に下側から接触してこの部分
   を横方向に撓ませてこの部分を通過し、一方、
   前記要素が反対方向に相対的に運動する場合、
   前記ループが前記部分を横方向に撓ませてこの
   部分から抜け出て自由になることを特徴とする
   接続装置。 (2) 前記ケーブルの少なくとも１つが前記ケーブ
   ルの別の１つと隣合つていて、前記少なくとも
   １つのケーブルのループが、前記隣合うケーブ
   ルのループよりも小さな半径を有し、かつ前記
   隣合うケーブルのループによつて囲まれた実質
   的に垂直な領域内に収容された実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の接続装置。 (3) 前記ケーブルがすべて同様の外径を有し、一
   連の垂直板の間の横方向空間が前記外径の略々
   1.5倍であり、前記予め選んだ距離が前記直径
   より小さい実用新案登録請求の範囲第１項また
   は第２項記載の接続装置。