KR830001008B1 - 원자로 내부구조물 및 제어봉 취급장치 - Google Patents

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Description

원자로 내부구조물 및 제어봉 취급장치

제1도는 연료집합체 재배열전에 제거되어야 하는 형식의 상부 안내 구조물을 가지는 원자로의 일부 절취 정면도.

제2도는 연료 보급시에 원자로 용기위로 하강되는 위치에 있는 본 발명에 따른 장치의 도시도.

제3도는 왕복 가능한 제어봉 지지부재가 제어봉 구동축과 접속하기 위해서 최하부 위치에 있게 되며, 원자로 용기로부터 상부 안내구조물의 제거에 앞서 최상부 위치에 있게 되는 것을 보여주는 상부 안내 구조물에 연결되어 있는 본 발명에 따른 장치의 도시도.

제4도는 제어봉이 프레임내의 최상부 위치에 고정되어 있으며 상부 안내 구조물이 임시 저장소내에 놓여 있는 것을 보여주는 본 발명에 따른 장치의 도시도.

제5a도는 제4도에 대응하는 최대 상승 위치에 고정된 제어봉 지지부재를 도시하는 것으로 데드볼트와 자동 작동 멈추개를 보여주는 도시도.

제5b도는 승강기가 제3도에 도시된 위치에 있을 때 원자로 용기와 자동 멈추개 작동기와의 관계를 상세하게 보여주는 도시도.

제6도는 제4도에 도시된 것과 같은 승강기를 보다 상세하게 보여주는 평면도.

제7도는 제어봉 지지부재로부터 간섭비임에 상승력을 전달하는 연결블록을 보여주는 도시도.

제8도는 데드볼트와 접속하는 지지대만 제의하고 자동멈추개 구조물이 생략되어 있는 데드볼트의 배치를 보여주기 위한 제5a도의 8-8선을 따라서 본 횡단면도.

제9도는 데드볼트상자가 생략되어 있는 제5a도의 9-9방향에서 본 도시도.

제10도는 제9도의 평면도.

본 발명은 원자로내의 무거운 장치를 다루기 위한 장치, 특히 연료 보급시에 원자로의 내부구조물 및 제어봉(control rod : 원자로의 반응도를 제어하는 봉)을 제거하고, 또한 재삽입시켜주는 원자로 내부구조물 및 제어봉 취급장치에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 원자로는 다수의 연료집합체(fuel assembly)를 가지며, 이 연료집합체는 그 내부에서 열을 발생시켜서 그 열을 작업유체에 전달하는 핵분열성 연료를 포함하고 있다. 전형적인 원자로에 있어서, 핵분열이 스스로 진행될 수 있도록 로심(core : 핵연료를 포함하고 있는 원자로의 반응부) 반응도를 충분한 수준으로 유지시켜주기 위해서는 많은 연료 집합체가 주기적으로 교체되어야 한다. 연료를 재보급하는 것에는 보통 상당히 긴 시간이 요구되는데, 이때 이 원자로는 동력을 발생하지 못하게 되므로 연료보급시간을 최소로 단축하기 위해 많은 노력이 행해지고 있다.

연료보급작업은 연료집합체를 쉽게 제거 또는 재배치할 수 있도록 상부 안내구조물 및 제어봉과 같은 그러한 내부구조물들을 원자로에서 제거하는 작업을 포함한다. 특히 연료보급은 미합중국 특허 제3,849,257호에서 설명한 그러한 종류의 상부 안내구조물을 사용하는 원자로에서는 많은 시간을 소모하게 된다. 그러한 원자로에서 상부 안내 구조물 및 제어봉은 연료집합체가 접근하기전 제거되지 않으면 안된다. 종래에는, 이 제어봉은 원자로로부터 개별적으로 제거되어 임시 저장소에 매어단 다음 크레인이 상부 안내 구조물을 들어올려서 지지대 위에 올려 놓았었다.

각 제어봉의 제거, 상부 안내 구조물의 제거, 상부 안내 구조물의 재삽입 및 각 제어봉의 재삽입 등은 많은 수동작업을 요하므로 이러한 작업중 많은 사람들이 원자로의 로심으로부터 나오는 방사선에 노출되는 위험이 뒤따르게 된다.

제어봉과 상부 안내 구조물이 원자로로부터 단일 연속 작업으로 제거되어 일체로 저장되고 또한 단일연속작업으로 다시 삽입된다면 원자로의 연료 보급시간이 상당히 단축될 수 있다는 것은 자명한 사실이다.

본 발명에 따라서, 제어봉이 로심으로부터 완전히 제거되어 상부 안내 구조물내에 있게 될 때까지 모든 제어봉을 안전하게 걸어서 원자로의 로심으로부터 동시에 들어올려서 끌어내기 위한 장치가 제공되는데, 이렇게 제어봉이 상부 안내 구조물안으로 들어올려진 후 그 끌어올리는 힘은 자동으로 상부 안내 구조물로 이동되므로서 이 구조물과 제어봉이 동시에 원자로의 용기밖으로 들려나올 수 있게 한다. 상부 안내 구조물은 그 안에서 제어봉을 보호하면서 일체로서 저장소로 옮겨질 수 있다.

본 발명은 또한 상부 안내 구조물이 원자로의 용기로부터 제거되어 있는 그 기간동안 제어봉이 안내 구조물의 내부에서 움직이지 못하게 하는 장치도 제공한다.

연료집합체의 배치가 끝나면 상부 안내 구조물과 제어봉이 제거할 때의 역순으로 원자로의 용기 안으로 다시 삽입된다.

제1도에는 원자로용기(12)와 원자로덮게 헤더(14)를 구성하는 원자로(10)가 도시되어 있다. 원자로(10)는 중공벽(16)으로 이루어지는 원자로 중공내에 위치하며 그 안에 설치된 버팀기둥(18)으로 지지된다. 정상으로 가동하고 있을 때 원자로 용기(12)의 하부에는 연료집합체(20)가 들어있는데 그 속에서 제어봉 핑거(control rod finger)(24)가 왕복운동을 하며 작동한다. 연료집합체(20)의 무게는 로심지지 배럴(core support barrel)(26)에 의하여 지탱되며, 이 로심지지배럴(26)은 원자로용기(12)의 상단부에 형성된 립(lip)(28)에 걸린다.

각 제어봉핑거(24)는 제어봉(30)의 한 부분인데, 이 제어봉(30)은 4개 내지 12개의 핑거(24)를 내포함과 동시에 상부로부터 왕복운동을 할 수 있게 하는 구동축(32)을 가진다. 원자로의 냉각제가 출구노즐(34)을 지나 배출되면서 연료집합체(20)를 따라 이 냉각제가 수직에서 수평으로 방향을 바꿀 때 이 냉각제는 강력한 측방력(lateral force)을 발생시키는데, 제어봉(30)은 이 측방력의 지역을 지나간다. 핑거(24)는 상부 안내 구조물(36)에 의해서 보호되며 이 구조물(36)도 로심지지배럴(26)처럼 립(28)에 걸려 있다. 상부 안내 구조물(36)은 상부 및 하부관판(40, 42)에 단단히 부착된 상부 배럴부(38)를 구성하고 있다. 관(44)은 상부 및 하부관판 사이에 단단히 연결되며, 여기서 핑거(24)는 냉각제가 일으키는 강력한 측방력의 영향을 받지 않고 그 안에서 상하 왕복운동을 할 수 있다.

상부관판(40)위의 공간에는, 각 제어봉(30)과 그 관련 구동축(32)이 상부관판(40)에 각각 연결된 쉬라우더(Shroud; 내부의 부품을 보호하기 위해서 감싸는 덮개)(48)에 의하여 둘러싸여 있다. 제어봉이 왕복운동을 하는 전 범위에 걸쳐서, 각 제어봉(30)의 핑거(24)는 연료집합체(20) 및 관(44)의 내부에서 형성된 공간내에서 명확하게 지지되어 있고, 또한 제어봉(30)은 쉬라우더(48)에 의해 서로 분리되어 있다.

제2도를 참조하면, 연료 보급 절차의 첫단계는 원자로의 돌출부(50)로부터 위로 약 25피트(7.62m)의 높이까지 용기(12)와 주변의 많은 장치들을 물로 채우는 것이다. 덮게헤더(14)가 제거되면 쉬라우더(48)와 제어봉 구동축(32)만 돌출부(50)의 상부에 남게 된다. 현대의 원자로에서는, 구동축(32)이 100개까지 설치될 수 있지만 본 양호한 실시예에서는 본 발명을 간단히 설명하기 위하여 2개의 구동축만 도시된다. 마찬가지로, 쉬라우더(48)도 100개까지 설치될 수 있지만 간단히 설명하기 위해서 2개의 구동축만 도시된다. 마찬가지로, 쉬라우도(48)도 100개까지 설치될 수 있지만 간단히 설명하기 위해서 하나의 입방면으로 도시된다. 원자로 설비는 용기(12)와 상부 안내구조물 저장소(46)의 상부에 설치되는 천정크레인(overhead crane;천정 밑에 설치하여 두줄의 레일에 따라 이동하는 크레인)(52)을 포함한다.

본 발명에 따른 장치는 상부 안내구조물(36) 및 제어봉(30)을 제거하고 삽입하기 위해 크레인(52)에 의해 지지되어서 용기(12)의 바로 위에 배치되는 승강기(54)이다. 승강기(54)는 그 하부단에 부착장치(58)를 가지는 프레임(56)과, 수평단(62) 및 다수의 파지장치(64)를 포함하여 상기 프레임(56) 내에서 왕복운동할 수 있는 봉지지부재(60)로 구성된다. 프레임(56)의 상부단은 봉지지부재(60)가 상향으로 이동하는 것을 제한하기 위한 간섭면을 제공하는 횡단빔(66)을 가진다. 양호한 실시예에서, 수평단(62)은 이음봉(98) 및 연결블록(68)을 통하여 크레인(52)에 연결된다. 연결블록(68)은 수평단(62)이 프레임(56)에 대하여 최대 상방위치에 있게 될 때 횡단빔(66)과 간섭하여 수평단(62)으로부터 위로 향하는 힘을 프레임(56)에 전달하도록 되어 있다. 프레임(56)의 하부단은 아래에서 기술되는 바와같이 상부 안내구조물 위로 승강기(54)를 적당하게 위치하도록 돕는 정렬칼러(alignment collar)(69)를 지닌다. 제2도에서 승강기(54)는 두개의 기둥(70)만을 가지는 것으로 도시되어 있다. 이것은 도시를 위한 것에 불과하며, 양호하게는 세개의 등간격으로 배치된 기둥(70)이 취급될 하중에 따라 횡단바아(72) 및 대각선으로 배치된 버팀대(74)에 의해 연결된다.

제2도 및 제3도에 도시된 바와같이, 정렬기둥(71)은 용기(12)에 부착되어 있고 덮게헤더(14)는 제거되어 있다. 승강기(54)는 정렬칼러(69)가 정렬기둥(71)과 결합할 때까지 하강하며, 승강기(54)가 완전히 하강하면 부착장치(58)는 상부 안내구조물에 대하여 적당히 배치된다. 제5b도에 도시된 바와같이, 부착장치(58)는 상부 안내구조물 배럴(38)의 가장자리(39)내에 형성된 나사구멍(82)과 결합한다. 부착장치(58)는 통상적인 것으로서 그 자체가 본 발명을 구성하지 않는다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 부착장치(58)는 하나의 볼트이며, 이 볼트는 기둥(70) 내부에 설치된 렌치(86)에 의하여 승강기의 상단에서 조작된다.

다시 제3도를 참조하면, 부착장치(58)가 일단 고정되면 크레인(52)은 파지장치(64)가 구동축(32)의 바로 위로 올때까지 프레임(56)내의 수평단(62)을 하강시킨다. 수평단(62)과 파지장치(64)의 이러한 위치는 점선으로 도시되어 있다. 점선으로 도시된 하나의 축(32')은 원자로 용기(12)내에서 그 축의 제일밑에 위치하는, 즉 제1도에 도시된 연료집합체(20)내에 삽입된 제어봉(30)에 해당하는 약 100개의 구동축(32)중의 하나를 나타낸다. 파지장치(64)와 구동축(32)이 정확히 결합하기 위해(정확한 결합을 확실히 하기 위해 별도로 추가의 안내구조물을 설치할 수 있음) 수평단(62)이 제일 밑에 위치해 있는 하부멈추개(80)까지 하강되므로서 파지장치(64)가 모든 구동축(32)을 동시에 잡아주게 된다. 수평단(62)이 상방으로 약간 이동하게 되면 이 구동축(32)은 파지장치(64) 내에서 자동으로 고정된다. 파지장치(64)에 대한 상세한 설명은 1982년 4월 1일자로 공고된 대한민국 특허 제82-438호의 "원자로 제어봉 승강기용 연장축 걸쇠장치"에 기재되어 있다. 수평단(62)는 프레임(56)을 따라서 상승되며 모든 제어봉 핑거(24)를 연료집합체(20)로부터 상부 안내구조물(36)의 관(44) 및 쉬라우더(48)내로 동시에 상승시킨다(제1도 참조). 제3도에는 수평단(62)이 프레임(56)에 대하여 제일 높은 위치에 있는 것이 실선으로 도시되어 있다.

수평단(62)이 최고 높은 위치에 있고 크레인(52)이 이것을 계속하여 끌어당기면, 위로 끌어당기는 힘은 연결블록(68)에 의하여 수평단(62)으로부터 횡단빔(66)에 전달된다. 여기서 횡단빔(66)은 연결블록(68)과 결합하게끔 되어 있다. 다음에 크레인(52)은 승강기(54) 전체를 상승시켜서 원자로용기(12)의 밖으로 상부 안내구조물(36)을 들어올리게 된다. 상부 안내구조물(36)은 제어봉 핑거(24)에 손상을 주지 않고 상승되는데, 이것은 상기한 바와같이 핑거가 항상 관(44)과 쉬라우더(48)의 보호를 받게 되기 때문이다.

상부 안내구조물(36)이 원자로용기(12)를 벗어난 다음 크레인(52)은 승강기(54)와 상부 안내구조물(36)이 제4도에 도시된 임시저장소(46)의 위에 올때까지 측면으로 이동한다. 크레인(52)은 여기서 하강되어 상부 안내구조물(36)이 저장소(46)의 바닥에 설치된 스탠드(47)위에 안치된다. 양호한 실시예에 있어서 제어봉(30)을 운반하는 수평단(62)은 상부 안내구조물(36)이 스탠드(47) 위에 안치된다. 양호한 실시예에 있어서 제어봉(30)을 운반하는 수평단(62)은 상부 안내구조물(36)이 스탠드(47) 위에 안착한 후 크레인(57)에 어떤 이완이 생기더라도 이것이 제어봉 핑거(54) 위에 압축부하를 가하는 원인이 되지 않도록 가능한한 빨리 제일 높은 위치에서 고정된다. 제4도에는 수평단(62)이 저장소의 마루위에 설치된 스탠드(47)상에 적당히 놓여져 있을 때의 상부 안내구조물의 저장소내에 있는 핑거(24')의 하단끝이 점선으로 도시되어 있다.

수평단(62)이 상부 안내구조물(36)과 함께 스탠드(47) 위에 놓여진 다음, 이음봉(98)과 횡단빔(66)이 필요한 경우에는 다른 원자로 내부 구조물들을 제거하기 위해 승강기(54)로부터 해체되어 원자로용기(12)위에 재배치될 수도 있다. 예를들면, 용기(12) 하부내의 구조물에 대하여 수정 또는 점검할 필요가 있을 경우에는 도심지지배럴(26)이 연료보급 도중에 제거될 수 있다. 이러한 특징은 아래에서보다 상세하게 기술될 것이다.

위에서 일반적으로 기술된 장치는 많은 시간을 요하는 작업을 안전하게 수행하게 해줌과 동시에 효율적이면서도 본질적으로 연속적인 작업을 가능케 해주는 것을 알 수 있다. 특히, 상부 안내구조물(36)과 같은 육중한 장치와 제어봉 핑거(24)와 같은 매우 정교한 장치가 수중에서 원격으로 조정되어 잇달아서 연속적으로 이동된다. 지금까지 본 발명의 일반적인 특징과 작용에 대하여 기술하여 왔지만 다른 여러 가지 부품에 대하여는 아래에서 보다 상세하게 기술될 것이다.

제6도는 승강기(54)의 평면도로서, 등간격으로 배치된 기둥(70)과 정렬칼러(69)와 지주(72, 74)와 횡단빔(66)을 보여주고 있다. 수평단(62)은 프레임(56) 내의 횡단면적의 대부분을 차지하며, 파지장치(64)(제도 참조)가 통과하여 그 하부에 부착될 수 있게 하는 다수의 구멍(94)을 지닌다. 수평단(62)은 이음봉(98)및 이음봉받이(108)를 통한 크레인(52)의 작용에 의하여 프레임(56)내에서 왕복된다. 승강기(54) 전체는 연결블록(68)과 횡단빔(66)의 상호작용에 의하여 상승된다. 양호한 실시예에서 횡단빔(66)은 삼각형으로 구성된다.

제7도에는, 수평단(62)과 이음봉(98)사이의 연결이 더욱 상세히 도시되어 있다. 연결블록(68)은 요우크(104)에 의하여 수평단(62)에 연결됨과 동시에 이음봉받이(108) 하단의 구멍(도시되지 않음)에 끼워지는 연결핀(106)에 의하여 이음봉받이(108)에 연결된다. 횡단빔(66)은 I-자형 빔(100)으로 구성되며 그속에서 간섭판(102)이 이음봉받이(108)와 면하는 I-자형 빔(100)의 각 표면에 부착된다. 간섭판(102)은 연결블록(68)의 둥그스름한 상부와 맞물리도록 되어 있는 만곡면을 형성하는 만입부(110)를 갖는다. 크레인(52)은 수평단(62)을 프레임(56) 내에서 그 최대 높이까지 상승시킬 때 크레인(52)의 상방력이 연결블록(68)을 통하여 횡단빔(66)에 전달됨을 볼 수 있다. 직접적인 결합을 요하지 않는 다른 장치들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수도 있음은 물론이다.

제3도, 제5a도 및 제5b도를 참조하면, 한개의 기둥(70)과 그 관련 구조물이 상세하게 도시되어 있는데, 본 발명에 따른 양호한 실시예에서는 모든 기둥(70)들이 유사한 구조물들을 갖는 것은 물론이다. 안내 막대(78)는 기둥(70)에 부착됨과 동시에 하부멈추개(80)로부터 기둥(70)의 상부 가까이에 있는 칼러(122)까지 상향으로 이어진다. 제8도에 도시되어 있는 바와 같이, 수평단(62) 위의 안내판(120)은 수평단(62)이 프레임(56)내에서 왕복 운동할 때 안내막대(78)를 따라서 미끄러진다. 상기 안내판(120)은 수평단(62)이 프레임(56)내에서 왕복운동할 때 안내막대(78)와 상호작용하여 수평단(62)이 회전 운동하는 것을 막아준다.

제5a도에는 수평단(62)이 프레임(56)내에서 상방위치에 고정될 때의 수평단(62), 연결블록(68), 횡단빔(66) 및 기둥(70)의 관계가 도시되어 있다. 여기서, 인접한 횡단빔(66)과 그 간섭판(102)은 도시되지 않았다. 제6도를 참조하면 제5a도에 대하여 상세하게 이해할 수 있을 것이다. 도시된 횡단빔(66)의 단부는 기둥(70)뒤에 있으며 기둥(70) 주위에 형성된 환상 지지부재(109)상에 위치한다. 기둥캡(112)는 기둥(70)내로 나사 결합되며 4각형 와셔(113)에 밀착된다. 이 4각형 와셔(113)는 3각형 빔받침대 외각 모서리에서 횡단빔(66)의 양단을 덮어누르는 것으로 제6도에 도시되어 있다. 따라서, 횡단빔(66)은 프레임(56)에 견고하게 연결되며 특히 연결블록(68)이 간섭판(102)과 횡단빔(66) 쪽으로 상승되면 상부 안내구조물(36)이 상승될 수 있도록 상방력이 프레임(56)에 전달된다.

상부 안내구조물(36)과 그 안에 담겨진 제어봉(30)들이 상부 안내구조물 저장소(46)의 바닥 위에 정지되면 승강기(54)의 상부가 해체되어 로심 지지배럴(26)과 같은 다른 로심 성분들을 상승시키도록 사용될 수 있다. 양호한 실시예에서, 렌치 손잡이(87)가 제거되고 기둥캡(112)이 기둥(70)으로부터 풀려지며 또한 요우크핀(107)이 제거된다. 다음에 크레인이 횡단빔(66), 기둥캡(112), 사각형와셔(113), 이음봉(98), 받이(108) 및 연결블록(68) 등을 들어올려서 또 다른 작업에서 사용될 수 있게 한다. 남아 있는 승강기 구조물은 물론 수평단(62)이 프레임(56) 내에서 최대 상방위치에 쇄정되도록 제공된 상부 안내구조물(36)내에 제어봉 핑거(24)를 매어다는 작용을 계속 수행하게 된다.

양호한 실시예에서, 수평단(62)은 제5a도에 도시된 바와같이 두가지 상이한 방법으로 최대 상방위치에 고정될 수 있다. 수동으로 조작하는 방법에서는, 데드볼트(114)가 칼러(122)에 의하여 기둥(70)에 부착된 멈추개지지부재(126)의 상부에 형성된 지지대(118)와 접하게끔 수평단(62)상에서 있는 조작자가 데드볼트손잡이(116)를 조작한다. 데드볼트(114)는 수평단(62)의 하부에 부착된 데드볼트 상자(115)내에 위치한다. 제8도에 도시된 바와같이, 데드볼트(114)는 안내판(120)의 양측면상에서 그 아래쪽에 배치된다. 데드볼트 손잡이(116)가 제일 왼쪽 끝에 있게 되면 데드볼트(114)는 완전히 상자(115)내에 있게 되며 수평단(62)이 멈추개 지지부재(126)를 지나서 자유롭게 미끄러지게 된다. 따라서, 수평단(62)은 프레임(56)내에서 원하는 위치에 위치할 수 있다. 수평단(62)이 프레임내에서 최대 상방위치에 있을때는, 수평단(62)을 최대 수직위치에 고정하기 위하여 데드볼트 손잡이(116)가 지지대(118)와 접하도록 오른쪽 위치로 이동될 수 있다.

별도의 자동 멈추개장치가 양호한 실시예에서 또한 제공된다. 자동 멈추개장치를 설치하는 목적은 상부안내구조물(36)이 원자로용기(12)상에 있을때 승강기(54)가 상부 안내구조물상에 위치하지 않는 한 수평단(62)이 움직이지 않도록 하는 것이다. 이것은 안전면에서 중요한 특징이 되는데, 그 이유는 제어봉(30)이 수평단(62)에 부착되고 이 수평단이 용기(12) 바로 위에 위치하지 않을 때, 수평단(62)의 하방 이동으로 인하여 제어봉 핑거(24)가 단단한 몸체들과 부딪치므로서 손상을 입게 할 우려가 있기 때문이다. 승강기(54)가 제3도에 도시된 위치에 있을 때에만 수평단(62)이 프레임(56)내에서 움직일 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 제5도를 다시 참조하면, 자동 멈추개작동기(88)는 각 기둥(70)을 따라서 수직으로 배치됨과 동시에 그 하부단에는 한개의 발(90)을 가진다. 상기 발(90)은 제3도 및 제5b도에 도시된 바와 같이 상부 안내구조물(36)이 용기(12)내부에 있을 때 승강기(54)가 상부 안내구조물상에 위치하는 때를 제외하고는 모든 상황하에서 제4도에 도시된 바와같이 상부 안내구조물 가장자리(39) 아래쪽으로 내려진다. 제3도 및 제5b도에 도시된 바와같이 상태에서 발(90)은 원자로 용기의 가장자리(50)와 접촉하여 상향으로 밀린다.

자동멈추개작동기(88)는 상기작동기(88)가 상방위치에 있을 때를 제외하고는 수평단(62)이 프레임 내에서 하방으로 움직이지 않도록 하는 개폐기(92)와 걸쇠(96)를 자동으로 조작한다. 개폐기(92)는 작동기(88)를 한쌍의 걸쇠(36)에 연결한다. 이 걸쇠(96)는 쇄정 위치에서 수평단(62)의 아래에서 기둥(70)으로부터 안내막대(78)와 나란히 연장한다. 이 위치에서, 걸쇠(96)는 칼러(122)에 견고하게 연결된 멈추개 지지부재(126)상에 놓인다. 제6도에서, 걸쇠(96)는 수평단(62) 아래의 수평위치에서 점선으로 도시되어 있다. 작동기(88)가 상방에 있거나 해탈된 위치에 있을 때 걸쇠(96)는 수직방향(도시되지 않음)으로 있게 되며 수평단(62)이 안내막대(78)를 따라서 움직일 때 수평단(62)의 수직경로 바깥에 위치하게 된다.

제9도 및 제10도는 자동멈추개 장치의 작용을 더욱 상세하게 도시하고 있다. 제9도에는 멈추개 지지부재(126)가 안내막대(78)를 방해하지 않게끔 칼러(122)에 부착되어 있는 것이 도시되어 있다. 제10도에서는 걸쇠(96)가 134의 위치에서 축받이(128)에 수직으로 피보트식으로 연결되고, 136의 위치에서는 계폐기(92)에 연결된 개폐기 연결장치(132)에 피보트식으로 연결된 것이 도시되어 있다.

동작시에는, 자동멈추개 작동기(88)가 하방에 있거나 고정된 위치에 있게 되고, 이때 승강기는 제2도에 도시된 상태로 덮개가 제거된 원자로 용기(12)쪽으로 하강하게 된다. 승강기(53)가 제3도에 도시된 바와같이 용기(12) 위에 있게 되면, 자동걸쇠(96)는 수평단(62)이 프레임(56)내에서 왕복운동을 할 수 있도록 고정된 것이 풀린 위치에 있게 된다. 수평단(62)의 제어봉(30)을 부착한 상태로 프레임(56)내에서 최대 높이로 상승되고 또한 크레인(52)이 계속하여 끌어올리면, 승강기(54)는 상부 안내구조물(36)을 용기(12)밖으로 들어올리게 된다. 상부 안내구조물(36)이 용기(12) 위로 들어올려지게 되면 작동기(88)의 중량으로 인해 발(90)이 기둥(70)의 하부로 내려가게 된다. 이와같이 작동기(88)가 내려가게 되면 그결과 개폐기(92)와 걸쇠(96)가 작동되어서 수평단(62)의 아래에 있는 걸쇠(96)가 수직 위치에서 수평위치로 움직이게 된다(제5a도). 승강기(54)가 저장소(46)쪽으로 이동하는 동안, 제4도에 도시된 바와같이 전체 장기간 동안, 그리고 연료가 배치된 후 승강기(54)가 원자로용기(12)쪽으로 되돌아가는 전 기간에 걸쳐서 걸쇠(96)는 수평으로 향하여 있게 된다. 상부 안내구조물(36)이 용기(12)내에 완전히 배치된 후가 되어야 비로소 걸쇠(96)가 풀리는 위치(수직위치)로 되돌아가며, 그 결과 수평단(62)이 하강하여 제어봉(30)을 용기(12) 내의 연료 집합체(20) 속으로 재삽입시켜 주게 된다.

비록 양호한 실시예가 데드볼트와 자동식 멈추개장치들을 모두 보여주고는 있지만, 이들은 서로 별개의 것으로서 하나만 사용될 수도 있다. 또한, 양호한 실시예가 원자로용기 가장자리와 접하도록 되어 있는 작동기(88)를 보여주고는 있지만 이 작동기는 용기에 고정되어 있는 어떠한 구조물과도 접하도록 구성될 수 있다.

Claims (1)

1. 다수의 제어봉(30)과 다수의 제어봉 구동축(32)이 배치된 상부 안내구조물(36)을 포함하는 수직으로 향한 원자로용기(12)의 상부에서 상부 안내구조물(36) 및 제어봉(30)을 제거 및 재삽입시켜주기 위하여 수직으로 왕복 운동할 수 있게끔 설치된 크레인(52)를 가지는 원자로 설비에 있어서, 하부단에는 상부 안내 구조물(36)을 부착시켜주기 위한 부착장치(58)를 가지며 상부단에는 간섭장치(66,102)를 가지는 견고한 수직 프레임(56)과 크레인(52)에 연결할 수 있는 연결장치(68)를 포함하여 각 구동축(32)을 잡아주기 위한 파지장치(64)를 가지는 수평단(62)을 지님과 동시에 상기 수평단(62)이 상기 프레임(56)에 대하여 최대 수직상방에 있을 대 상기 간섭장치(66,102)와 접하게끔 된 선택된 면을 가지는 상기 프레임(56)내에서 수직 왕복운동을 할 수 있는 봉지지부재(60)와, 상기 프레임(56)과 상기 봉지지부재(60) 사이에 설치되며 상기 프레임(56)에 대한 최대수직 상방위치에서 상기 수평단(62)을 쇄정 및 해탈시켜 주기 위한 멈추개장치로 구성됨을 특징으로 하는 원자로 내부구조물 및 제어봉 취급장치.

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