JPS6329279Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は原子力発電プラント又は核燃料集合体
取扱貯蔵設備における核燃料集合体に挿入された
制御棒の取扱装置に関するものである。

原子力発電プラントの定期検査時においては炉
心内の核燃料集合体はこれらの検査などのために
すべて燃料取扱建屋内の燃料貯蔵ピツトに移され
る。核燃料集合体に装着されている制御棒はこの
定期検査時に入れかえを必要とする。このために
核燃料集合体はいつたん原子炉格納容器内に設置
された制御棒取替装置に送り込まれ、この制御棒
取替装置内で制御棒を入れかえたあと再び燃料貯
蔵ピツトに戻される。完全燃焼した核燃料集合体
はこのあと再処理工場へ運ばれるのである。

さて上述の格納容器内の制御棒取替装置では上
方に制御棒案内筒が垂直に固定されており、この
中を通したワイヤにより制御棒掴み装置が上下に
移動可能に設けられている。このような構成の固
定の制御棒取替装置のところへ核燃料集合体を載
せたバスケツト台車を走行させて停止、位置合せ
をしてからこの核燃料集合体に対する制御棒の着
脱を上述の固定の制御棒取替装置により行なつて
いた。

このとき核燃料集合体（３〜４ｍの長さの束）
は、遮蔽水中を吊下げて原子炉容器からピツトへ
移送するが、従来のものでは、中継地点（制御棒
取替装置）で一旦降して、更に把んで吊上げねば
ならない。このために相当量の時間費用を浪費す
ると共に、核燃料集合体を特定の位置に運搬する
際燃焼した核燃料集合体は、高レベルの放射線
（中性子、γ線等）を出し、慎重に取り扱わない
と誤つて落下させたりして、必要以上の放射能汚
染を招く。

本考案は、核燃料貯蔵ピツト上の任意の位置に
自由に持ち運ぶことのできる可搬式の制御棒取扱
装置を供給することにより前述の中継地点を設け
ることなく、ピツト上で、しかも核燃料集合体を
動かすことなく制御棒の取り替えを可能ならしめ
ることを目的としている。すなわち本考案によれ
ば、核燃料集合体を動かすことなくピツト内で制
御棒の取り替えを可能ならしめたものである。

すなわち本考案は、縦置燃料集合体貯蔵ラツク
が水面下に設置された貯蔵ピツト上の走行クレー
ン、同クレーンの吊上フツクに垂下支持される枠
体、同枠体支持面上に設置された巻上げ装置、燃
料集合体の上端隅部の孔に嵌合する下向き位置決
めピンを下面に具えると共に前記枠体に垂下支持
される長尺案内筒の中に昇降自在に設けられると
共に前記巻上げ装置の巻上げワイヤに上端が結合
した掴み装置を有し、前記掴み装置は外側に突設
された案内羽根をもつ往復動部材と、下方に突出
したグリツパと、同グリツパの中を延び前記往復
動部材の中で摺動するシリンダヘツドに結合した
グリツパ開閉ピストンロツドとにより構成されて
いることを特徴とする、核燃料集合体に挿入され
た制御棒の取扱装置にある。

以下本考案を添付図面に例示したその好適な実
施例について詳述する。

第１図において、本考案による制御棒取扱装置
の正面図を示すように、この取扱装置は、水面下
に縦置燃料集合体貯蔵ラツク２が設置された貯蔵
ピツト１の上を縦横に走行するクレーン５と、こ
のクレーンの吊上フツクに垂下支持された枠体２
０と、この枠体の下面に支持された長尺の案内筒
１５と、この案内筒の中を昇降自在に設けられた
掴み装置３とを有している。

第２図は枠体２０、案内筒１５および掴み装置
３の部分の詳細図、第３図は枠体２０の平面図で
ある。

制御棒を着脱する掴み装置３はワイヤロープ１
１により吊下げられる。このワイヤロープ１１を
巻き上げ下げする巻取ドラム１２、このドラムを
駆動する電動機１８、この掴み装置３に圧縮空気
を供給するエアホース１３、このエアホースを巻
き取るホースリール１４、電気制御及び操作を行
う操作盤１９などは枠体２０に支持固定される。
枠体の下面に支持された案内筒１５の下端には核
燃料集合体への制御棒取扱装置の位置決めを行う
位置決めピン１６が取付けられている。クレーン
歩廊上に仮置きされたボンベ１７はホース２２に
より元弁２１を介してホースリール１４内のエア
ホース１３に継がれる。

掴み装置３は第４図に示すように外側に突出さ
れた案内羽根６を持ち、エアシリンダ２３、シリ
ンダヘツド２４、ピストンロツド２５を備えた往
復動部材と、この往復動部材の下方に突出してコ
イルばね２７を収納するグリツパ２６とから構成
される。

ピストンロツド２５はシリンダヘツド２４に接
続されており、シリンダヘツド２４がエアシリン
ダ内を昇降するとピストンロツド２５もこれにつ
られて昇降する。ピストンロツド２５も先端には
グリツパ２６の先端を物理的に押し広げるための
金具を取り付けてある。コイルばね２７はピスト
ンロツド２５を常に押し下げようとする力を持
つ。グリツパの先端は二つに割れており、かつ先
端が常にしぼもうとするようなばね性状を持つて
いる。

ホースリール１４から伸ばされたエアホース１
３は配管１３′を介してエアシリンダ２３に接続
される。エアシリンダ２３内に圧縮空気が供給さ
れていない場合においてはピストンロツド２５及
びこれに接続されたシリンダヘツド２４がコイル
ばね２７により押し下げられており、グリツパ２
６は押し広げられた状態にある（第４図）。

エアホース１３に圧縮空気を送り込むと掴み装
置３に取り付けられた空気配管１３′を経てエア
シリンダ２３に圧縮空気が流れ込む。エアシリン
ダ２３内に流れ込んだ圧縮空気は、ピストンロツ
ド２５を押し下げようとしているコイルばね２７
の反力にうち勝つてシリンダヘツド２４及びこれ
に接続されているピストンロツド２５を押し上げ
る。ピストンロツド２５が上昇するとグリツパ２
６の先端を押し広げていたものがなくなり、グリ
ツパ２６の先端がしぼむ（第６図）。

第７図および第８図において、２８は核燃料集
合体、２９は核燃料集合体の上端に設けられた位
置決め穴、３０は制御棒スパイダボデイ、３１は
制御棒スパイダボデイ空筒部を示す。

燃料貯蔵ピツト１内に貯蔵されている任意の核
燃料集合体の上に制御棒取扱装置を位置させる。
この動作は主にクレーン５を移動することにより
行う。

位置決め操作時は枠体２０を吊り下し、案内筒
１５の位置決めピン１６を核燃料集合体２８の位
置決め穴２９にかみ合わせる。このときのかん合
状態を第９図に示す。

元弁２１の操作により掴み装置３のエアシリン
ダ２３に圧縮空気を送り込むと第６図に示すよう
にシリンダヘツド２４及びこれに結合されたピス
トンロツド２５が上昇し、グリツパ２６の先端が
しぼむ。このままの状態で掴み装置３を下ろすと
第８図に示すように核燃料集合体２８に組み込ま
れている制御棒のスパイダボデイ空筒部３１にグ
リツパ２６が案内挿入される。ここで掴み装置３
は下限まで完全に下しきらなければならない。

掴み装置３の巻き下げは操作盤１９面の押しボ
タンスイツチ類で行う。すなわち巻下げボタンを
押すと電動機１８によりドラム１２が巻下げの方
向に回転し、掴み装置３が下降する。掴み装置３
を下げるとホースリール１４はエアホース１５を
送り出すべくおのずから回転する。

グリツパ２６が制御棒のスパイダボデイ空筒部
３１に案内挿入された状態でエアシリンダ２３へ
の圧縮空気の供給をしや断し、エアシリンダ２３
内の空気を開放すると第８図に示すようにコイル
ばね２７によりピストンロツド２５が下降し、グ
リツパ２６の先端が広がり、制御棒スパイダボデ
イ３０内に密着する。

操作盤１９面の巻上げボタンを押すと電動機１
８によりドラム１２が巻上げ駆動し、ワイヤロー
プ１１を介して掴み装置３が上昇する。掴み装置
３に装着された制御棒は掴み装置３と共に上昇
し、核燃料集合体２８から引き抜かれる。

核燃料集合体２８から引き抜かれた制御棒は制
御棒取扱装置の案内筒１５内に案内され、かつ保
護される。

掴み装置３を上昇させるとホースリール１４内
に内装されたゼンマイによりホースリール１４は
おのずから巻上げ駆動し、エアホース１３を巻取
る。

制御棒を核燃料集合体２８から充分に引き抜い
たあと制御棒取扱装置を吊り上げると核燃料集合
体２８の位置決め穴２９から制御棒取扱装置の位
置決めピン２６が外れ、制御棒取扱装置の横移動
が可能な状態となる。

制御棒取扱装置を、引き抜かれた制御棒と共
に、この制御棒を装着したい任意の核燃料集合体
の上に移動する。この移動はクレーン５により行
う。

制御棒を核燃料集合体に装置するには、前述と
同様に制御棒取扱装置の位置決め操作を行い、操
作盤１９面の巻下げボタン操作により制御棒が装
着された掴み装置３を巻き下す。これにより制御
棒が核燃料集合体２８内に挿入される。元弁２１
を操作してエアシリンダ２３内に圧縮空気を供給
すると、シリンダヘツド２４及びこれに結合され
たピストンロツド２５が上昇し、グリツパ２６の
先端がしぼむ。これによりグリツパ２６の先端は
制御棒スパイダボデイ空筒部３１との密着状態が
解け、干渉がなくなる。

このままの状態で制御棒スパイダボデイ空筒部
３１からグリツパ２６が完全に引き抜かれる位置
まで掴み装置３を巻き上げ、制御棒取扱装置の位
置決めピン１６を核燃料集合体２８の位置決め穴
２９から切り離すべく枠体１５を吊上げる。

これにより任意の核燃料集合体から制御棒を抜
き取り、さらに別の任意の核燃料集合体への制御
棒の装着（前述の操作を逆に行なう）が完了した
ことになる。

掴み装置３は、以下に詳述するように、圧縮空
気源が喪失しても、制御棒を落すことがなくフエ
イルセイフな機構を有している。すなわち掴み装
置３内においてピストンロツド２５の先端のグリ
ツパ２６を押し広げる部分はコイルばね２７によ
り常に下方向に押されており、グリツパ２６を押
し広げようとしている。よつてエアシリンダ２３
内に圧縮空気が供給されていない場合においては
グリツパ２６はピストンロツド２５の先端により
押し広げられた状態にある。

エアホース１３を介してエアシリンダ２３に圧
縮空気を供給した場合にのみシリンダヘツド２４
及びこれに接続しているピストンロツド２５は押
し上げられる。

これによりグリツパ２６の先端は押し広げられ
ていた物理的拘束力を失いグリツパ２６の先端が
しぼむ。

すなわち掴み装置３は、これに圧縮空気が供給
されていない状態においてのみ制御棒を掴み続け
ることができる。

もし仮にこの構造とは逆に掴み装置３への圧縮
空気の供給によりグリツパ２６が押し広げられる
構造であつた場合、制御棒を吊り下げている状態
においてエアホース１３又はエアシリンダ２３に
は常に圧縮空気を必要とする。従つてエアホース
の破損又はその他の理由によりこの圧縮空気が消
滅するとグリツパ２６は物理的拘束力を失なうこ
とにより制御棒の確実なる掴み機能が損なわれて
しまい、制御棒は掴み装置３から脱落する。

本考案の制御棒の取扱装置によれば次の効果が
得られる。

ａ 可搬式としたことにより貯蔵ピツトの任意の
場所で制御棒の取り替えが可能となり、従来に
比し燃料集合体の運搬が軽減され、その時間・
費用、リスクが低減する。

ｂ 核燃料集合体を動かすことなく制御棒の取り
替えが可能となる。

ｃ 本装置において制御棒を移送中に圧縮空気源
が消滅しても制御棒が落下する恐れがなく、制
御棒に対する健全性向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による制御棒取扱装置を使用し
た設備の正面図、第２図は枠体、案内筒および掴
み装置の部分の正面図、第３図は第２図の平面
図、第４図および第５図はそれぞれ掴み装置の断
面図および平面図、第６図はグリツパ部分が閉じ
た時の断面図、および第７図−第９図は本考案の
掴み装置の核燃料集合体に対する動作を示す断面
図である。 １……貯蔵ピツト、２……燃料集合体貯蔵ラツ
ク、３……掴み装置、５……クレーン、６……案
内羽根、１１……ワイヤ、１２……巻取ドラム、
１５……案内筒、１６……位置決めピン、１８…
…電動機、２０……枠体、２４……シリンダヘツ
ド、２５……ピストンロツド、２６……グリツ
パ、２８……燃料集合体、２９……位置決めピン
穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 縦置燃料集合体貯蔵ラツクが水面下に設置され
   た貯蔵ピツト上の走行クレーン、同クレーンの吊
   上フツクに垂下支持される枠体、同枠体支持面上
   に設置された巻上げ装置、燃料集合体の上端隅部
   の孔に嵌合する下向き位置決めピンを下面に具え
   ると共に前記枠体に垂下支持される長尺案内筒の
   中に昇降自在に設けられると共に前記巻上げ装置
   の巻上げワイヤに上端が結合した掴み装置を有
   し、前記掴み装置は外側に突設された案内羽根を
   もつ往復動部材と、下方に突出したグリツパと、
   同グリツパの中を延び前記往復動部材の中で摺動
   するシリンダヘツドに結合したグリツパ開閉ピス
   トンロツドとにより構成されていることを特徴と
   する、核燃料集合体に挿入された制御棒の取扱装
   置。