Warning: copy(.htaccess): failed to open stream: Permission denied in /home/jp321/public_html/header.php on line 8

Warning: fopen(.htaccess): failed to open stream: No such file or directory in /home/jp321/public_html/header.php on line 47

Warning: filesize(): stat failed for .htaccess in /home/jp321/public_html/header.php on line 48

Warning: fread() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 48

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 49

Warning: fopen(.htaccess): failed to open stream: Permission denied in /home/jp321/public_html/header.php on line 54

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 56

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 63
燃料集合体とその保持装置およびその取扱方法 - 株式会社東芝
米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 核技術 -> 株式会社東芝

発明の名称 燃料集合体とその保持装置およびその取扱方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−171020(P2007−171020A)
公開日 平成19年7月5日(2007.7.5)
出願番号 特願2005−370090(P2005−370090)
出願日 平成17年12月22日(2005.12.22)
代理人 【識別番号】100145816
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿股 俊雄
発明者 前田 祐治 / 丹羽 博志
要約 課題
比較的簡易な構成で、燃料交換作業性を大きく損なうことなく、地震時の上下方向の変位を防ぐことのできる燃料集合体およびその保持装置を提供すること。

解決手段
角筒状のチャンネルボックス10内に複数の燃料棒8を備え、燃料棒8の上部に取っ手9付きの上部タイプレート5を備えて上部を原子炉の上部格子板4によって水平方向に支持される燃料集合体1において、上部タイプレート5に固定された直動ガイド12と、直動ガイド12によりガイドされて水平方向に移動する係止スライダ13と、係止スライダ13を上部格子板4に設けられた係止孔11に対して抜き差しするスライダ移動機構(15,17,19)とを備えている構成とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
角筒状のチャンネルボックス内に複数の燃料棒を備え、前記燃料棒の上部に取っ手付きの上部タイプレートを備えて上部を原子炉の上部格子板によって水平方向に支持される燃料集合体において、前記上部タイプレートに固定された直動ガイドと、前記直動ガイドによりガイドされて水平方向に移動する係止スライダと、前記係止スライダを前記上部格子板の側面に設けられた係止孔に抜き差しするスライダ移動機構とを備えていることを特徴とする燃料集合体。
【請求項2】
前記スライダ移動機構は、前記上部タイプレートの取っ手に取り付けられて上下に移動する上下移動部材と、前記上下移動部材の下部に固定された上下移動支点部と、前記上部タイプレートの取っ手に固定された固定支点部と、前記固定支点部に回動可能に取り付けられ、一端を前記上下移動支点部に取り付けられ他端を前記係止スライダに取り付けられたL型部材と、前記固定支点部と前記上下移動部材間に取り付けられたばねとを備えていることを特徴とする請求項1記載の燃料集合体。
【請求項3】
前記係止スライダの移動方向は、前記上部タイプレートの取っ手の上部と平行な方向であることを特徴とする請求項1記載の燃料集合体。
【請求項4】
前記直動ガイドおよび前記係止スライダは前記チャンネルボックスの外面に設けられていることを特徴とする請求項1記載の燃料集合体。
【請求項5】
前記直動ガイドおよび前記係止スライダを複数組備えていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の燃料集合体。
【請求項6】
前記スライダ移動機構は、前記直動ガイドと前記係止スライダの間に取り付けられたばねと、前記係止スライダに取り付けられた作動用ピンとを備え、燃料交換機に設けられた操作アームの先端に取り付けられた駆動レバーによって前記作動用ピンを押して前記係止スライダを移動させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の燃料集合体。
【請求項7】
側面に係止孔を有して燃料集合体の上部を水平方向に支持する上部格子板と、燃料集合体の上部タイプレートに取り付けられて水平方向に移動する係止スライダと、前記係止スライダを前記上部格子板に設けられた係止孔に抜き差しするスライダ移動機構とを備えていることを特徴とする燃料集合体の保持装置。
【請求項8】
原子炉内に装荷された燃料集合体の上部タイプレートに設けられた係止スライダを原子炉内の上部格子板の係止孔に挿入して燃料集合体を上部格子板に係止する係止ステップと、この係止された燃料集合体の上部タイプレートに燃料交換機の燃料掴み具を取り付けることにより前記係止スライダを引き抜いて燃料集合体の係止状態を解除する解除ステップと、この係止状態が解除された燃料集合体を燃料交換機で移動する移動ステップと、を有することを特徴とする燃料集合体の取扱方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、沸騰水型原子炉の炉心に装荷される燃料集合体が浮き上がるのを防ぐ燃料集合体とその保持装置およびその取扱方法に関する。
【背景技術】
【0002】
沸騰水型原子炉の炉心には、縦長の四角柱形状の燃料集合体を圧力容器内に縦横に複数体配置している。図8は沸騰水型原子炉の燃料集合体の設置状態を示す側面図である。燃料集合体1は下部を燃料支持金具2および炉心支持板3によって支持され、上部側面を上部格子板4によって支持されて、鉛直上方に抜き取り可能なように設置されている。このような設置状態をとることによって、燃料集合体1の上部に取り付けられた上部タイプレートの取っ手9を図示しない燃料交換機の掴み具で掴み、容易に燃料集合体1の抜き取り作業や設置作業を行うことができる。
【0003】
図9は同様に燃料集合体1の設置状態を示す上面図である。上部格子板4は格子状に形成されており、その一つの格子内には4体の燃料集合体1が設置されている。各燃料集合体1には、チャンネルファスナ6および燃料パッド7が取り付けられている。チャンネルファスナ6は板ばねとなっており、各燃料集合体1はチャンネルファスナ6によって互いに水平方向に押し合っている。このような構成により、各燃料集合体1はそれぞれ上部格子板4の格子内の四隅に押し付けられた状態となり、その間隔を一定に保持している。
【0004】
図10に燃料集合体1の上部の側断面図を示す。燃料集合体1の上部を構成する上部タイプレート5の下部には燃料棒8および図示しないタイロッドが取り付けられており、また、それらの他端には図示しない下部タイプレートが取り付けられている。上部タイプレート5の上部には、一体に形成された取っ手9が設けられている。これらの上部タイプレート5と燃料棒8全体は、角筒形状のチャンネルボックス10に収納されて、1体の燃料集合体1を構成している。
【0005】
このような構成の沸騰水型原子炉において、比較的大きな地震動が発生した場合、各燃料集合体1間の距離が一時的に増減することがある。これにより、図示しない中性子束検出器に誤差を生じ、検出値が異常判定値を超えて、不必要な原子炉の自動緊急停止動作に至る場合がある。
【0006】
このため、近年、地震動に対する各燃料集合体1間の相対変位を可能な限り小さくするための保持装置が提案されている。このような沸騰水型原子炉の燃料集合体の保持装置としては、燃料集合体のチャンネルファスナに異なるばね定数を持つ2つの板ばねを取り付けることにより、地震時の燃料集合体間に水平方向の大きな相対変位が生じないようにするものがある(例えば特許文献1)。
【特許文献1】特開平7−209461号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述した沸騰水型原子炉の燃料集合体の保持装置においては、比較的簡易な構成で、燃料交換時の作業性を損なうことなく、地震時の燃料集合体の水平方向の相対変位量を制限することがきる。また、高強度の上部タイプレートに取り付けられるチャンネルファスナを利用していることにより、確実な効果が期待できる。しかし、燃料集合体が上下方向の大きな地震動を受けた場合には、燃料集合体の浮き上がりを防止することができないという課題がある。
【0008】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、比較的簡易な構成で、燃料交換作業性を大きく損なうことなく、地震時の上下方向の変位を防ぐことのできる燃料集合体およびその保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明の燃料集合体は、角筒状のチャンネルボックス内に複数の燃料棒を備え、前記燃料棒の上部に取っ手付きの上部タイプレートを備えて上部を原子炉の上部格子板によって水平方向に支持される燃料集合体において、前記上部タイプレートに固定された直動ガイドと、前記直動ガイドによりガイドされて水平方向に移動する係止スライダと、前記係止スライダを前記上部格子板に設けられた係止孔に抜き差しするスライダ移動機構とを備えている構成とする。
【0010】
また、本発明の燃料集合体の保持装置は、側面に係止孔を有して燃料集合体の上部を水平方向に支持する上部格子板と、燃料集合体の上部タイプレートに取り付けられて水平方向に移動する係止スライダと、前記係止スライダを前記上部格子板に設けられた係止孔に抜き差しするスライダ移動機構とを備えている構成とする。
【0011】
また、本発明の燃料集合体の取扱方法は、原子炉内に装荷された燃料集合体の上部タイプレートに設けられた係止スライダを原子炉内の上部格子板の係止孔に挿入して燃料集合体を上部格子板に係止する係止ステップと、この係止された燃料集合体の上部タイプレートに燃料交換機の燃料掴み具を取り付けることにより前記係止スライダを引き抜いて燃料集合体の係止状態を解除する解除ステップと、この係止状態が解除された燃料集合体を燃料交換機で移動する移動ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、比較的簡易な構成で、燃料交換作業性を大きく損なうことなく、地震時の上下方向の変位を防ぐことのできる燃料集合体とその保持装置およびその取扱方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の燃料集合体およびその保持装置の第1ないし第5の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
まず、図1〜図3を用いて第1の実施の形態を説明する。図1は本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置の構成を示す側断面図である。図2は同様に上面図であり、中心線C−Cから右下の部分は図1のII−II矢視図である。
【0015】
図1および図2において、上部格子板4は図示しない原子炉圧力容器内に固定されている。上部格子板4の側面には係止孔11が設けられている。この上部格子板4に側面を支持された状態で燃料集合体1が設置されている。燃料集合体1は、上部タイプレート4、燃料棒8、チャンネルボックス10、チャンネルファスナ6、燃料パッド7および、図示しないタイロッド、下部タイプレート等を備えている。
【0016】
上部タイプレート5には直動ガイド12が固定されている。直動ガイド12には係止スライダ13が取り付けられており、上部格子板4に直交する方向に移動可能となっている。また、係止スライダ13は、チャンネルボックス10に設けられた穴を通して上部格子板4の係止孔11に抜き差しされる位置に取り付けられている。係止スライダ13にはピン14bを介してL型部材15の一端が取り付けられている。L型部材15は、上部タイプレート5の取っ手9に固定された固定支点部16に対してピン14cによって回転可能に取り付けられている。
【0017】
タイプレート5の取っ手9には、上下移動部材17が上下方向にスライド可能に取り付けられている。上下移動部材17の下部には、上下移動支点部18が固定されており、その上下移動支点部18に対してL型部材15の他端がピン14aを介して取り付けられている。固定支点部16と上下移動部材17間には、引っ張り力を発生するばね19が取り付けられている。上下移動部材17と、上下移動支点部18と、固定支点部16と、L型部材15と、ばね19はスライダ移動機構を構成する。
【0018】
図3は、図1において上下移動部材17を矢印A方向に移動させることにより係止スライダ13が矢印B方向に移動して上部格子板4の係止孔11から引き抜かれた状態を示している。
【0019】
このように構成された本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置において、燃料集合体1を上部格子板4内に設置した状態では、図1に示すように係止スライダ13は上部格子板4の係止孔11に差し込まれた位置で保持される。この時、L型部材15を介して上下移動部材17の自重およびばね19の引っ張り力が係止スライダ13を上部格子板4の係止孔11に押し込む方向に作用しており、係止スライダ13が上部格子板4の係止孔11から外れることはない。この状態で、上下方向の地震動が発生し、燃料集合体1が浮き上がろうとすると、係止スライダ13が上部格子板4の係止孔11によって上下方向の変位を拘束されるため、その浮き上がりを防止することができる。また、係止スライダ13が直動ガイド12を介して高強度の上部タイプレート5に取り付けられていることから、確実に燃料集合体1の上下方向の変位を抑制できる。
【0020】
燃料交換時に燃料集合体1を上部格子板4から引き抜く場合には、図示しない燃料交換機の掴み具が上部タイプレート5の取っ手9を掴み、上方に引き上げる動作を行うと、同時に上下移動部材17も掴まれて引き上げられ、上部タイプレート5の取っ手9に対して図1の矢印Aの方向に相対移動する。これにより、上下移動部材17の下部に固定された上下移動支点部18によってL型部材15が固定支点部16を中心に回転し、係止スライダ13が図1の矢印Bの方向に移動して、図3に示すように上部格子板4の係止孔11から引き抜かれた状態となる。すなわち、燃料集合体1の上下方向の拘束が解除される。そこで、図示しない燃料交換機の掴み具により上部タイプレート5の取っ手9をさらに引き上げることによって、燃料集合体1を上方に移動させることができる。すなわち、燃料交換作業に影響を及ぼすことなく燃料集合体1の上下方向の拘束と解除を行うことが可能である。
【0021】
本実施の形態によれば、高強度の上部タイプレート5が係止スライダ13を介して上部格子板4に上下方向変位を拘束されるため、上下方向の大きな地震動に対しても確実に燃料集合体1の浮き上がりを防止できる。また、燃料交換時の掴み動作に連動して係止スライダ13が上部格子板4の係止孔11に抜き差しされるので、燃料交換の作業性を大きく損なうことがない。
【0022】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の燃料集合体およびその保持装置の第2の実施の形態を図4を用いて説明する。なお第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、直動ガイド12および係止スライダ13を上部タイプレート5の取っ手9の上部の長手方向と同一の方向に取り付けた構成である。
【0023】
このように構成された本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、第1の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置と同様に動作し、同様の効果が得られる。また、直動ガイド12および係止スライダ13が上部タイプレート5の取っ手9の上部の長手方向と同一の方向に取り付けられていることにより、固定支点部16、移動支点部18の形状を簡素化できるため、設計、製作が容易であると共に、動作の信頼性が向上する。
【0024】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の燃料集合体およびその保持装置の第3の実施の形態を図5を用いて説明する。なお第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、直動ガイド12および係止スライダ13がチャンネルボックス10よりも外側に取り付けられている。また、直動ガイド12は燃料パッド7としても機能する構成となっている。
【0025】
このように構成された本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、第1の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置と同様に動作し、同様の効果が得られる。また、直動ガイド12および係止スライダ13がチャンネルボックス10よりも外側に取り付けられていることにより、上部タイプレート5上に大きい空間が得られ、冷却材の流動を阻害することがない。
【0026】
(第4の実施の形態)
次に、本発明の燃料集合体およびその保持装置の第4の実施の形態を図6を用いて説明する。なお第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、直動ガイド12および係止スライダ13が各2つずつ取り付けられており、上部格子板4の2箇所の係止孔11に対して係止スライダ13を抜き差しする構成となっている。
【0027】
このように構成された本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、第1の実施の形態と同様に動作し、同様の効果が得られる。また、直動ガイド12および係止スライダ13が各2つずつ取り付けられていることにより、燃料集合体1の浮き上がりに対する保持力を向上できる。また、水平方向の地震動に対しても燃料集合体1の水平位置の変動量を制限することができる。
【0028】
(第5の実施の形態)
次に、本発明の燃料集合体およびその保持装置の第5の実施の形態を図7を用いて説明する。なお第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、直動ガイド12と係止スライダ13間に押し付けばね20が取り付けられており、これにより、係止スライダ13は上部格子板4の係止孔11に押し込まれる方向に力を受けている。また、係止スライダ13には作動用ピン21が取り付けられている。一方、図示しない燃料交換機には、その掴み具と共に移動する操作アーム22が取り付けられている。操作アーム22の先端には駆動レバー23が取り付けられており、図示しない駆動装置によって図7中の矢印D方向に回動可能となっている。
【0029】
このように構成された本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置は、燃料集合体1を上部格子板4内に設置した状態では、図7に示すように係止スライダ13は上部格子板4の係止孔11に差し込まれた位置で保持される。この時、押し付けばね20の押し付け力が係止スライダ13を上部格子板4の係止孔11に押し込む方向に作用しており、係止スライダ13は上部格子板4の係止孔11から外れない。
【0030】
燃料交換時に燃料集合体1を上部格子板4から引き抜く場合、図示しない燃料交換機の掴み具が上部タイプレート5の取っ手9を掴む位置に移動すると、操作アーム22も共に移動して、その先端の駆動レバー23が係止スライダ13の作動用ピン21と接触する。この状態で、図示しない駆動装置により駆動レバー23を図7中の矢印D方向に回動させ作動用ピン21を押すことにより、係止スライダ13が上部格子板4の係止孔11から引き抜かれる。そこで、図示しない燃料交換機の掴み具により上部タイプレート5の取っ手9を引き上げることによって、燃料集合体1を上方に移動させることができる。すなわち、燃料交換作業と同時にスムーズに燃料集合体1の上下方向の拘束と解除を行うことが可能である。
【0031】
このように本実施の形態の燃料集合体およびその保持装置においても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。また、図示しない燃料交換機に取り付けた操作アーム22の先端に駆動レバー23を取り付け、図示しない駆動装置によって駆動レバー23を動かし、作動用ピン21を介して係止スライダ13を移動させる構成であることから、個々の燃料集合体1の上部タイプレート5に係止スライダ13を移動させるための機構を取り付ける必要がなく、構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の第1の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す側面図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す平面図。
【図3】本発明の第1の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置の動作を示す側面図。
【図4】本発明の第2の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す平面図。
【図5】本発明の第3の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す平面図。
【図6】本発明の第4の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す平面図。
【図7】本発明の第5の実施の形態の燃料集合体およびその保持装置を示す側面図。
【図8】沸騰水型原子炉における燃料集合体の設置状態を示す側面図。
【図9】沸騰水型原子炉における燃料集合体の設置状態を示す平面図。
【図10】従来の燃料集合体の上部の構成を示す側面図。
【符号の説明】
【0033】
1…燃料集合体、2…燃料支持金具、3…炉心支持板、4…上部格子板、5…上部タイプレート、6…チャンネルファスナ、7…燃料パッド、8…燃料棒、9…取っ手、10…チャンネルボックス、11…係止孔、12…直動ガイド、13…係止スライダ、14a,14b,14c…ピン、15…L型部材、16…固定支点部、17…上下移動部材、18…上下移動支点部、19…引張りばね、20…押し付けばね、21…作動用ピン、22…操作アーム、23…駆動レバー。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013