原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置
【課題】原子炉内における取扱作業時間を短縮する。
【解決手段】取扱ツール１２と、グリッドガイド１６と、取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともにストッパーが設けられた以外の領域にグリッドガイドが通る挿入ガイド１４であって、二対の側面は、下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイド１４と、挿入ガイドが原子炉内の上部格子板３４の格子枠に着床するための着床部２３と、挿入ガイドをグリッドガイドと一体となるように把持する把持機構２０と、把持機構によって挿入ガイドがグリッドガイドに把持されているのを解除し、挿入ガイドをグリッドガイドから切り離す解除機構２２と、を備える。
【解決手段】取扱ツール１２と、グリッドガイド１６と、取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともにストッパーが設けられた以外の領域にグリッドガイドが通る挿入ガイド１４であって、二対の側面は、下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイド１４と、挿入ガイドが原子炉内の上部格子板３４の格子枠に着床するための着床部２３と、挿入ガイドをグリッドガイドと一体となるように把持する把持機構２０と、把持機構によって挿入ガイドがグリッドガイドに把持されているのを解除し、挿入ガイドをグリッドガイドから切り離す解除機構２２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子炉内の取扱においては、取扱ツールをワイヤーロープに吊るし原子炉内に降ろして作業することが行われている。原子炉内には上部格子板があり、上部格子板より下に据え付けられている機器を取り付けまたは取り外しする場合には、取扱ツールを上部格子板の格子枠を通す必要がある。このような取扱作業のガイドとしては、一般にグリッドガイドというものが使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したグリッドガイドは、取扱ツールが上部格子板を通過した後に上部格子枠に沿って取扱ツールを下げていく時のガイドとしての機能を有するが、取扱ツールを上部格子板の格子枠に位置決めする際にガイドする機能を有していなかった。
【０００４】
取扱ツールは燃料交換機のホイストのワイヤーロープ１本で吊り下げられているため、取扱ツールが回転したり前後左右に振られたりするので、上部格子板の格子枠に位置決めするのが困難であった。このため、作業時間が長くかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、原子炉内における取扱作業時間を短縮することのできる原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置は、取扱ツールと、前記取扱ツールの上面にそれぞれの下端が取り付けられるグリッドガイドと、前記取扱ツールが納められる筐体形状を有し、下面が開放されて、対向する二対の側面が前記取扱ツールのガイドとなり、前記取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともに前記上面の前記ストッパーが設けられた以外の領域に前記グリッドガイドが通る挿入ガイドであって、前記二対の側面は、前記下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または前記下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイドと、前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板の格子枠に着床するための着床部と、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドと一体となるように把持する把持機構と、前記把持機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除し、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドから切り離す解除機構と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図２】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図３】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図４】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置が上部格子板の格子枠へ挿入されるときの説明図。
【図５】第１実施形態にかかる把持機構および解除機構を説明する図。
【図６】第２実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図７】第３実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図８】第４実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態による原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイドについて、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
まず、図１乃至図５を参照して第１実施形態による原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置（以下、炉内挿入ガイド装置とも云う）を説明する。図１は、第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、上部格子板へ挿入する前の状態を示す断面図、図２は第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、上部格子板への着床状態を示す断面図、図３は第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、原子炉内へ着床状態を示す断面図である。
【００１０】
この第１実施形態の炉内挿入ガイド装置１は、水平断面が略六角形状の取扱ツール１２と、下面が開放されて側面が取扱ツール１２のガイドとなり、取扱ツール１２が納められる筐体形状を有する挿入ガイド１４と、取扱ツール１２の上面にそれぞれの下端が取り付けられてそれぞれの上端が接続部１５により接続される一対のグリッドガイド１６と、挿入ガイド１４をグリッドガイド１６と一体となるように把持する把持機構２０と、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されるのを解除する解除機構２２と、挿入ガイドが原子炉内の上部格子板３４の格子枠に着床するための着床部２３と、を備えている。
【００１１】
取扱ツール１２の上面には、燃料交換機のホイストのワイヤーロープで吊すための吊る部１７が設けられている。この吊る部１７に上記ワイヤーロープを引っかけてホイストで取扱ツール１２が吊り下げられまたは吊り上げられる。また、取扱ツール１２の下面には燃料集合体を支持する燃料支持金具または制御棒を支持する制御棒支持金具を取り付けるための一対の足１８が設けられている。
【００１２】
挿入ガイド１４は対向する二対の側面を有し、二対のうちの一対の側面１４ａ、１４ｂのうちの一方の側面１４ａは他方の側面１４ｂよりも鉛直方向の長さが長くなるように構成され、他の一対の側面１４ｃは、下端が側面１４ａから側面１４ｂに向かうにつれて鉛直方向の長さが短くなるように構成されている。このように、挿入ガイド１４の一つの側面１４ａの下辺が他の側面１４ｂ、１４ｃの下辺よりも下側に位置するように構成されていることにより、原子炉３０内に設けられている上部格子板３４の格子枠への挿入ガイド１４の位置決めを容易に行うことができる。なお、本実施形態では、挿入ガイド１４の下面の一辺が他の辺よりも下側に位置するように構成されていたが、挿入ガイド１４の下面の４つの頂点のうちの一つの頂点が他の３つの頂点よりも下側に位置するように構成しても、上部格子板３４の格子枠への挿入ガイド１４の位置決めを容易に行うことができる。なお、挿入ガイド１４の側面１４ａの下端に位置し、原子炉３０内の上部格子板３４に挿入ガイド１４を位置決めする際に、挿入ガイド１４が回転方向に回りやすくなるように、上部格子板３４に接する上下左右にテーパー部を有する回転ガイド２６が設けられている。
【００１３】
また、挿入ガイド１４の上面には、図４（ｃ）に示すように、取扱ツール１２が挿入ガイド１４の上面から上側に抜けないように、上記上面の対向する２つの角部にそれぞれストッパー１４ｅが設けられている。これは、後述するように挿入ガイド１４は、取扱ツール１２がホイストにより吊り下げられときに、下降するグリッドガイド１６のガイドとしても機能するので、これらのストッパー１４ｅはグリッドガイド１６が下降する際に邪魔にならいない位置に配置される。なお、図４（ｃ）は、炉内挿入ガイド装置１の上面図である。図４（ａ）は、炉内挿入ガイド装置１が上部格子板３４の格子枠へ挿入されるときの炉内挿入ガイド装置１の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す断面と直交する断面によって切断した断面図である。
【００１４】
また、着床部２３は、挿入ガイド１４の上面に接合しかつ挿入ガイド１４の筐体の上面から外側にはみ出すとともに原子炉内の上部格子板３４の格子枠からはみ出すように設けられている。これにより、挿入ガイド１４が原子炉内の上部格子板３４の格子枠への着床は、着床部２３のはみ出している部分の下面が上記格子枠の上面に接触することにより可能となる。本実施形態においては、図４（ｃ）に示すように、着床部２３はストッパー１４ｅを兼用するように構成されているが、ストッパー１４ｅと別個に設けてもよい。また、着床部２３は、挿入ガイド１４の上面に接合するように設けられていたが、挿入ガイド１４の側面の上部に設けてもよい。
【００１５】
なお、本実施形態においても、グリッドガイド１６は、取扱ツール１２が上部格子板３４を通過した後に、格子枠に沿って取扱ツール１２を下げていく時のガイドとしての機能を有する。
このように構成された本実施形態の炉内挿入ガイド装置１の動作を説明する。
【００１６】
まず、図１に示すように、ワイヤーロープに吊された炉内挿入ガイド装置１を図示しないホイストによって巻き下げることにより、原子炉３０内の上部格子板３４の格子枠に向かって下降させる。そして、図４（ａ）に示すように挿入ガイド１４の先端（側面１４ａの先端）が、上部格子板３４の格子枠に達すると、ホイストによる巻下げを一時停止させ、取扱ツール１２と上部格子板３４の位置決め（例えば回転方向）の粗合わせを行う。この時、挿入ガイド１４の先端に取付けた回転ガイド２６が上部格子板４の内壁に接するように回転させると更に位置合わせが容易になる。なお、回転ガイド２６は、位置決めの容易性の他に、挿入ガイド１４の先端の補強と、接触する上部格子板４の格子枠に損傷を与えない効果もある。
【００１７】
次に、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、挿入ガイド１４の先端に取り付けられた回転ガイド２６のテーパー部が上部格子板３４の格子枠に沿って方位と前後左右の位置が合わせられる。挿入ガイド１４が上部格子板３４を通過して挿入ガイド１４が上部格子板３４の格子枠に着床する、すなわち着床機構２３の下面が格子枠の上面に接触すると、解除機構２２によって把持機構２０による把持状態が解除される。この動作を図５（ａ）乃至図５（ｅ）を参照して説明する。図５（ａ）は挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されている状態を示す断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す把持されている状態における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図、図５（ｃ）は解除動作の途中における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図、図５（ｄ）は解除状態を示す断面図、図５（ｅ）は図５（ｄ）に示す解除状態における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図である。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）の一点鎖線で示す部分ｂの拡大図、図５（ｅ）は図５（ｄ）の一点鎖線で示す部分ｅの拡大図でもある。
【００１８】
一対のグリッドガイド１６のそれぞれには、溝１６ａが設けられている。把持機構２０はこの溝１６ａに嵌り込むピン２０ａと、バネ２０ｂとを有している（図５（ａ））。このピン２０ａには、グリッドガイド１６から遠い側の面がテーパーとなり、近い側の面が鉛直面となる穴２０ｃが設けられている（図５（ａ）、５（ｂ））。なお、上記テーパーは、穴２０ｃの下面の面積が上面の面積に比べて広く、下面から上面に向かうにつれて面積が減少するように設けられている。
【００１９】
一方、解除機構２２は、ロッド２２ａと、バネ２２ｂと、ロッド２２ａが摺動するスリーブ２２ｃとを備えている。ロッド２２ａは、上端がテーパー形状で他の部分が円柱の第１の部分と、上端にねじが設けられ他の部分が第１の部分の円柱よりも直径が小さな円柱であって上端のねじが第１の部分の下端にねじ込まれて第１の部分と一体となる第２の部分と、第２の部分の円柱よりも大きな直径の円柱である第３の部分とを備えている。第２の部分と、第３の部分は一体となって形成される。スリーブ２２ｃには、第１の部分の円柱が摺動する第１の孔と、第３の部分が摺動する第２の孔が中心が同一となるように設けられている。
【００２０】
スリーブ２２ｃは下面が着床部２３に固定される。このとき、ロッド２２ａの下端は、着床部２３の下面よりも下側に飛び出ているように構成される。なお、スリーブ２２ｃの下面が着床部２３に固定される位置は、取扱ツール１２の外周よりも外側の位置となっている。バネ２２ｂは中にロッド２２ａの第２の部分が挿入され、バネ２２ｂの一端が第２の孔の第１の孔との接合面に固定される。バネ２２ｂの他端は第３の部分の上面に固定される。また、把持機構２０のピン２０ａが摺動する穴がスリーブ２２ｃの上部に設けられている。そして、この穴の、グリッドガイド１６とは反対側の一端には、把持機構２０のバネ２０ｂが挿入されてねじによりバネ２０ｂの一端が固定され、ロッド２０ａをグリッドガイド１６に設けられた溝１６ａに押し込むように構成されている。これにより、スリーブ２２ｃおよびピン２０ａを介して挿入ガイド１４がグリッドガイド１６と一体となるようにグリッドガイド１６に固定されて把持される。また、ロッド２２ａの上側の先端部にはピン２０ａの穴２０ｃのテーパーと同じ形状のテーパーを有し、把持状態においては、ロッド２２ａはバネ２２ｂにより、またピン２０ａはバネ２０ｃにより、ピン２０ａおよびロッド２２ａがそれぞれテーパーを介して嵌合するように構成されている（図５（ａ）、５（ｂ））。したがって、挿入ガイド１４はグリッドガイド１６と一体となるように把持されている。
【００２１】
この把持状態から、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、図５（ｃ）に示すように、ロッド２２ａの下端が上部格子板３４と接触し、挿入ガイド１４の自重によりロッド２２ａが上部格子板３４によって上方に押されるため、バネ２２ｂの力に逆らってスリーブ２２ｃ内を上方に移動する。これにより、ピン２０ａおよびロッド２２ａの嵌合するテーパーの位置が把持状態の場合と異なることにより、ピン２０ａはバネ２０ｂのバネ力に逆らって外側、すなわちグリッドガイド１６と反対側に押される。
【００２２】
更に、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、挿入ガイド１４のストッパー１４ｅが上部格子板３４に接触し、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床する。すると、挿入ガイド１４の自重によりロッド２２ａが上部格子板３４によって上方に更に押されるため、バネ２２ｂの力に逆らってスリーブ２２ｃ内を更に上方に移動する。これにより、ピン２０ａはバネ２０ｂのバネ力に逆らって外側、すなわちグリッドガイド１６と反対側に押されて、ピン２０ａがグリッドガイド１６に設けられている溝１６ａから押し出されて、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されるのが解除される（図５（ｄ）、図５（ｅ））。
【００２３】
その後、図２に示すように、挿入ガイド１４を上部格子板３４に残したまま、取扱ツール１２とグリッドガイド１６だけが更に下降する。そして、図３に示すように下降時は挿入ガイド１４にガイドされてグリッドガイド１６が回転と位置を保ちながら取扱ツール１２を原子炉３０の炉心の所定の位置へ着床させる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、上部格子板３４の通過の際に挿入ガイド１４の先端を上部格子板３４に達したときに回転方向と位置合わせを容易に行うことが可能となる。このため、従来の場合と異なりワイヤーロープを操って取扱ツールの位置合わせをする必要が無くなり、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、挿入ガイド１４は取扱ツール１２を上部格子板３４の格子枠に位置決めする際のガイドとして使用可能であるとともに上部格子板３４を取扱ツール１２が通過後も取扱ツール１２の昇降のガイドとして使用可能となっている。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態による炉内挿入ガイド装置について図６（ａ）、６（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は把持状態における炉内挿入ガイド装置の断面図、図６（ｂ）は解除状態における炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００２７】
この第２実施形態の炉内挿入ガイド装置は、挿入ガイド１４をグリッドガイド１６に把持する把持機構２０の把持状態を解除する解除機構２２として、遠隔操作可能なエアシリンダ機構４０を用いた構成となっている。このエアシリンダ機構４０は、ロッド４０ａと、このロッド４０ａが摺動するシリンダ４０ｂと、エアをシリンダ４０ｂ内に供給するバルブ４０ｃ、４０ｄとを備えている。ロッド４０ａの先端は、把持機構２０のピン２０ａのテーパーと同じテーパーを有している。バルブ４０ｃ、４０ｄのうちの一方のバルブ４０ｄからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を下方に押し下げられ、他方のバルブ４０ｃからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を上方に押し上げられるように構成されている。このように、エアによりロッドを上下に摺動させる構成としては周知の構成を用いることができる。ロッド４０ａの下方の先端部は把持機構２０のピン２０ａのテーパーと同じ勾配のテーパーを有している。なお、本実施形態においては、第１実施形態と同様にピン２０ａには、外側の面がテーパーとなり、内側の面が鉛直面となる穴が設けられている。しかし、第１実施形態と異なり、上記テーパーは、上記穴の下面の面積が上面の面積に比べて狭く、下面から上面に向かうにつれて面積が増加するように設けられている。
【００２８】
このように構成された本実施形態において、バルブ４０ｄからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を下方に押し下げられて、ロッド４０ａが把持機構のピン２０ａの孔に挿入されるとともにピン２０ａがグリッドガイド１６の溝１６ａに嵌合した状態となって、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６と一体となるように把持された状態となる（図６（ａ））。これに対して、バルブ４０ｃからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を上方に押し上げられて、ロッド４０ａが把持機構のピン２０ａの孔から外れるとともにピン２０ａがグリッドガイド１６の溝１６ａから外れるように把持機構のバネによって引っ張られる状態となって、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持される状態から解除された状態となる（図６（ｂ））。なお、解除は挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床したときに行われる。
以上説明したように、第２実施形態によれば、遠隔操作で挿入ガイド１４とグリッドガイド１６の結合状態を任意に解除または再結合することが可能となる。
【００２９】
また、上部格子板３４に着床した時以外でも任意に遠隔操作で挿入ガイド１４を外すことが容易となるので、取扱ツール１２の段取り、点検等の補助作業が容易に行うことが可能となり、取扱時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３０】
この第２実施形態も第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態による炉内挿入ガイド装置について図７を参照して説明する。図７は把持状態における炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００３２】
本実施形態の炉内挿入ガイド装置は、第１実施形態における把持機構２０および解除機構２２を把持／解除機構５０に置き換えた構成となっている。この把持／解除機構５０は、例えば樹脂製の把持用押し付けパッド５０ａと、このパッド５０ａを支持する支持部５０ｂとを備えている。支持部５０ｂは下面が挿入ガイド１４の上面に固定され、パッド５０ａが挿入される孔と、この孔に挿入されたパッド５０ａをグリッドガイド１６に押し付ける押し付け機構（例えば、ねじ等）とを備えている。この押し付け機構により、パッド５０ａとグリッドガイド１６との間の摩擦抵抗を調整することが可能となる。把持状態においては、摩擦抵抗により挿入ガイド１４がグリッドガイド１６から落ちず、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床後は、取扱ツール１２の自重量にてグリッドガイド１６が滑り、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６から外れるように摩擦抵抗が押し付け機構によって調整される。
【００３３】
このように、第３実施形態によれば、上部格子板３４に位置決めする際には容易に挿入ガイド１４が浮き上らずに挿入ガイドとしての役目を果たすことができ、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床した後は取扱ツール１２の自重量にてグリッドガイド１６が滑り上部格子板３４より下でのガイドの役目を果たす機能が達成できる。
【００３４】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。また、第１および第２実施形態に比べて、把持機構および解除機構を簡素化することが可能となり、設備の省力化と設備機能維持のための作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態による炉内挿入ガイド装置について図８（ａ）乃至図８（ｃ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至図８（ｃ）は本実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００３６】
本実施形態の炉内挿入ガイド装置は、第１実施形態の炉内挿入ガイド装置において、グリッドガイド１６を伸縮自在の多段式のグリッドガイド１６Ａに置き換えるとともに、挿入ガイド引上げ用アクチュエータ６０を新たに設けた構成となっている。このアクチュエータ６０は、挿入ガイド１４を任意に取扱ツール１２から上に逃がすためのものである。
【００３７】
多段式のグリッドガイド１６Ａは、図８（ｂ）に示すように、本実施形態において３段式となっており、パイプ１６１、１６２、１６３を備えている。パイプ１６１はパイプ１６２内に挿入されて摺動可能であるとともに、下端が取扱ツール１２の上面に固定され、上端がパイプ１６２の下端から落ちないような構成となっている。また、パイプ１６２はパイプ１６３内に挿入されて摺動可能であるとともに、上端がパイプ１６３の下端から落ちないような構成となっている。なお、パイプ１６１、１６２、１６３はそれぞれ一対のパイプからなっている。一対のパイプ１６３の上端は第１実施形態のグリッドガイド１６と同様に、接続部１５により接続される。このように構成された多段式のグリッドガイド１６Ａは、自重により伸縮自在となる。
【００３８】
図８（ａ）は多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態を示す。取扱ツール１２がホイストのワイヤーロープ２４に吊り下げられており、取扱ツール１２が巻き下げられていない状態を示す。このとき、
挿入ガイド１４は取扱ツール１２に被さっている。図８（ｂ）は、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床後、多段式グリッドガイド１６Ａが伸び、取扱ツール１２が炉内に着床している状態を示す。図８（ｃ）は多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態でホイストのワイヤーロープ２４に吊り下げられている状態で、挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０により挿入ガイド１４が引き上げられている状態を示す。
【００３９】
なお、第４実施形態の挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０は空気圧駆動によるアクチュエータを組み込んだ例であるが、挿入ガイド１４を引上げる機能を有していれば同様の作用効果が得られるため、燃料取替機上から引き上げ用ワイヤーロープで人力で引上げるように構成してもよい。
【００４０】
このように、第４実施形態によれば、図８（ａ）に示すように多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態で上部格子板３４上の炉内移動、及び取扱フロア上を移動可能となり、取扱ツール１２と多段式グリッドガイド１６Ａをホイストのワイヤーロープ２４に取付ける作業時にフロア上で作業を行うことが可能となる。
【００４１】
また、新しい制御棒を燃料貯蔵プール内の制御棒ラックに据付ける作業においてもグリッドガイド１６Ａを取付けた状態で取扱うことが可能となる。また、取扱ツール１２が制御棒と燃料支持金具（図示せず）を同時に取扱える取扱ツールである場合に、燃料支持金具を燃料貯蔵プール内の燃料支持金具ラックに置くことがある。この場合、図８（ｃ）に示すように、遠隔操作で挿入ガイド１４を引上げて取扱ツール１２から上に逃がす事により、挿入ガイド１４と燃料支持金具ラックが干渉することなく取扱ツール１２が燃料支持金具ラックに着床して燃料支持金具をラックに置くことができる。
【００４２】
グリッドガイドとして多段式のグリッドガイド１６Ａを使用することにより、ホイストのワイヤーロープに取扱ツール１２とグリッドガイド１６Ａを取付けた状態での移動可能範囲が広がり、作業フロア上に引上げる事が可能となるため、取扱ツール１２を取付けるための段取りが一度で済み、作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。また、挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０を使用することにより、遠隔操作で任意に挿入ガイド１４の昇降が可能となるので、燃料支持金具をラックに置く場合に取扱ツール１２の段取り替えが不要となり作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００４３】
なお、この第４実施形態も第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００４４】
上記第１乃至第４実施形態に記載された構成要件を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 炉内挿入ガイド装置
１２ 取扱ツール
１４ 挿入ガイド
１４ａ 挿入ガイドの側面
１４ｂ 挿入ガイドの側面
１４ｃ 挿入ガイドの側面
１４ｅ ストッパー
１５ 接続部
１６ グリッドガイド
１６Ａ グリッドガイド
１６ａ 溝
１７ 吊る部
１８ 足
２０ 把持機構
２０ａ ピン
２０ｂ バネ
２２ 解除機構
２２ａ ロッド
２２ｂ バネ
２２ｃ スリーブ
２３ 着床部
２４ ワイヤーロープ
２６ 回転ガイド
３０ 原子炉
３４ 上部格子板
４０ 解除用エアシリンダ機構
４０ａ ロッド
４０ｂ シリンダ
４０ｃ エア供給用バルブ
４０ｄ エア供給用バルブ
５０ 把持／解除機構
５０ａ 把持用押し付けパッド
５０ｂ 支持部
６０ 挿入ガイド引上げ用アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子炉内の取扱においては、取扱ツールをワイヤーロープに吊るし原子炉内に降ろして作業することが行われている。原子炉内には上部格子板があり、上部格子板より下に据え付けられている機器を取り付けまたは取り外しする場合には、取扱ツールを上部格子板の格子枠を通す必要がある。このような取扱作業のガイドとしては、一般にグリッドガイドというものが使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したグリッドガイドは、取扱ツールが上部格子板を通過した後に上部格子枠に沿って取扱ツールを下げていく時のガイドとしての機能を有するが、取扱ツールを上部格子板の格子枠に位置決めする際にガイドする機能を有していなかった。
【０００４】
取扱ツールは燃料交換機のホイストのワイヤーロープ１本で吊り下げられているため、取扱ツールが回転したり前後左右に振られたりするので、上部格子板の格子枠に位置決めするのが困難であった。このため、作業時間が長くかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、原子炉内における取扱作業時間を短縮することのできる原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置は、取扱ツールと、前記取扱ツールの上面にそれぞれの下端が取り付けられるグリッドガイドと、前記取扱ツールが納められる筐体形状を有し、下面が開放されて、対向する二対の側面が前記取扱ツールのガイドとなり、前記取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともに前記上面の前記ストッパーが設けられた以外の領域に前記グリッドガイドが通る挿入ガイドであって、前記二対の側面は、前記下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または前記下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイドと、前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板の格子枠に着床するための着床部と、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドと一体となるように把持する把持機構と、前記把持機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除し、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドから切り離す解除機構と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図２】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図３】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図４】第１実施形態による炉内挿入ガイド装置が上部格子板の格子枠へ挿入されるときの説明図。
【図５】第１実施形態にかかる把持機構および解除機構を説明する図。
【図６】第２実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図７】第３実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【図８】第４実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態による原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイドについて、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
まず、図１乃至図５を参照して第１実施形態による原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置（以下、炉内挿入ガイド装置とも云う）を説明する。図１は、第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、上部格子板へ挿入する前の状態を示す断面図、図２は第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、上部格子板への着床状態を示す断面図、図３は第１実施形態の炉内挿入ガイド装置の、原子炉内へ着床状態を示す断面図である。
【００１０】
この第１実施形態の炉内挿入ガイド装置１は、水平断面が略六角形状の取扱ツール１２と、下面が開放されて側面が取扱ツール１２のガイドとなり、取扱ツール１２が納められる筐体形状を有する挿入ガイド１４と、取扱ツール１２の上面にそれぞれの下端が取り付けられてそれぞれの上端が接続部１５により接続される一対のグリッドガイド１６と、挿入ガイド１４をグリッドガイド１６と一体となるように把持する把持機構２０と、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されるのを解除する解除機構２２と、挿入ガイドが原子炉内の上部格子板３４の格子枠に着床するための着床部２３と、を備えている。
【００１１】
取扱ツール１２の上面には、燃料交換機のホイストのワイヤーロープで吊すための吊る部１７が設けられている。この吊る部１７に上記ワイヤーロープを引っかけてホイストで取扱ツール１２が吊り下げられまたは吊り上げられる。また、取扱ツール１２の下面には燃料集合体を支持する燃料支持金具または制御棒を支持する制御棒支持金具を取り付けるための一対の足１８が設けられている。
【００１２】
挿入ガイド１４は対向する二対の側面を有し、二対のうちの一対の側面１４ａ、１４ｂのうちの一方の側面１４ａは他方の側面１４ｂよりも鉛直方向の長さが長くなるように構成され、他の一対の側面１４ｃは、下端が側面１４ａから側面１４ｂに向かうにつれて鉛直方向の長さが短くなるように構成されている。このように、挿入ガイド１４の一つの側面１４ａの下辺が他の側面１４ｂ、１４ｃの下辺よりも下側に位置するように構成されていることにより、原子炉３０内に設けられている上部格子板３４の格子枠への挿入ガイド１４の位置決めを容易に行うことができる。なお、本実施形態では、挿入ガイド１４の下面の一辺が他の辺よりも下側に位置するように構成されていたが、挿入ガイド１４の下面の４つの頂点のうちの一つの頂点が他の３つの頂点よりも下側に位置するように構成しても、上部格子板３４の格子枠への挿入ガイド１４の位置決めを容易に行うことができる。なお、挿入ガイド１４の側面１４ａの下端に位置し、原子炉３０内の上部格子板３４に挿入ガイド１４を位置決めする際に、挿入ガイド１４が回転方向に回りやすくなるように、上部格子板３４に接する上下左右にテーパー部を有する回転ガイド２６が設けられている。
【００１３】
また、挿入ガイド１４の上面には、図４（ｃ）に示すように、取扱ツール１２が挿入ガイド１４の上面から上側に抜けないように、上記上面の対向する２つの角部にそれぞれストッパー１４ｅが設けられている。これは、後述するように挿入ガイド１４は、取扱ツール１２がホイストにより吊り下げられときに、下降するグリッドガイド１６のガイドとしても機能するので、これらのストッパー１４ｅはグリッドガイド１６が下降する際に邪魔にならいない位置に配置される。なお、図４（ｃ）は、炉内挿入ガイド装置１の上面図である。図４（ａ）は、炉内挿入ガイド装置１が上部格子板３４の格子枠へ挿入されるときの炉内挿入ガイド装置１の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す断面と直交する断面によって切断した断面図である。
【００１４】
また、着床部２３は、挿入ガイド１４の上面に接合しかつ挿入ガイド１４の筐体の上面から外側にはみ出すとともに原子炉内の上部格子板３４の格子枠からはみ出すように設けられている。これにより、挿入ガイド１４が原子炉内の上部格子板３４の格子枠への着床は、着床部２３のはみ出している部分の下面が上記格子枠の上面に接触することにより可能となる。本実施形態においては、図４（ｃ）に示すように、着床部２３はストッパー１４ｅを兼用するように構成されているが、ストッパー１４ｅと別個に設けてもよい。また、着床部２３は、挿入ガイド１４の上面に接合するように設けられていたが、挿入ガイド１４の側面の上部に設けてもよい。
【００１５】
なお、本実施形態においても、グリッドガイド１６は、取扱ツール１２が上部格子板３４を通過した後に、格子枠に沿って取扱ツール１２を下げていく時のガイドとしての機能を有する。
このように構成された本実施形態の炉内挿入ガイド装置１の動作を説明する。
【００１６】
まず、図１に示すように、ワイヤーロープに吊された炉内挿入ガイド装置１を図示しないホイストによって巻き下げることにより、原子炉３０内の上部格子板３４の格子枠に向かって下降させる。そして、図４（ａ）に示すように挿入ガイド１４の先端（側面１４ａの先端）が、上部格子板３４の格子枠に達すると、ホイストによる巻下げを一時停止させ、取扱ツール１２と上部格子板３４の位置決め（例えば回転方向）の粗合わせを行う。この時、挿入ガイド１４の先端に取付けた回転ガイド２６が上部格子板４の内壁に接するように回転させると更に位置合わせが容易になる。なお、回転ガイド２６は、位置決めの容易性の他に、挿入ガイド１４の先端の補強と、接触する上部格子板４の格子枠に損傷を与えない効果もある。
【００１７】
次に、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、挿入ガイド１４の先端に取り付けられた回転ガイド２６のテーパー部が上部格子板３４の格子枠に沿って方位と前後左右の位置が合わせられる。挿入ガイド１４が上部格子板３４を通過して挿入ガイド１４が上部格子板３４の格子枠に着床する、すなわち着床機構２３の下面が格子枠の上面に接触すると、解除機構２２によって把持機構２０による把持状態が解除される。この動作を図５（ａ）乃至図５（ｅ）を参照して説明する。図５（ａ）は挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されている状態を示す断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す把持されている状態における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図、図５（ｃ）は解除動作の途中における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図、図５（ｄ）は解除状態を示す断面図、図５（ｅ）は図５（ｄ）に示す解除状態における把持機構２０と解除機構２２の位置関係を示す断面図である。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）の一点鎖線で示す部分ｂの拡大図、図５（ｅ）は図５（ｄ）の一点鎖線で示す部分ｅの拡大図でもある。
【００１８】
一対のグリッドガイド１６のそれぞれには、溝１６ａが設けられている。把持機構２０はこの溝１６ａに嵌り込むピン２０ａと、バネ２０ｂとを有している（図５（ａ））。このピン２０ａには、グリッドガイド１６から遠い側の面がテーパーとなり、近い側の面が鉛直面となる穴２０ｃが設けられている（図５（ａ）、５（ｂ））。なお、上記テーパーは、穴２０ｃの下面の面積が上面の面積に比べて広く、下面から上面に向かうにつれて面積が減少するように設けられている。
【００１９】
一方、解除機構２２は、ロッド２２ａと、バネ２２ｂと、ロッド２２ａが摺動するスリーブ２２ｃとを備えている。ロッド２２ａは、上端がテーパー形状で他の部分が円柱の第１の部分と、上端にねじが設けられ他の部分が第１の部分の円柱よりも直径が小さな円柱であって上端のねじが第１の部分の下端にねじ込まれて第１の部分と一体となる第２の部分と、第２の部分の円柱よりも大きな直径の円柱である第３の部分とを備えている。第２の部分と、第３の部分は一体となって形成される。スリーブ２２ｃには、第１の部分の円柱が摺動する第１の孔と、第３の部分が摺動する第２の孔が中心が同一となるように設けられている。
【００２０】
スリーブ２２ｃは下面が着床部２３に固定される。このとき、ロッド２２ａの下端は、着床部２３の下面よりも下側に飛び出ているように構成される。なお、スリーブ２２ｃの下面が着床部２３に固定される位置は、取扱ツール１２の外周よりも外側の位置となっている。バネ２２ｂは中にロッド２２ａの第２の部分が挿入され、バネ２２ｂの一端が第２の孔の第１の孔との接合面に固定される。バネ２２ｂの他端は第３の部分の上面に固定される。また、把持機構２０のピン２０ａが摺動する穴がスリーブ２２ｃの上部に設けられている。そして、この穴の、グリッドガイド１６とは反対側の一端には、把持機構２０のバネ２０ｂが挿入されてねじによりバネ２０ｂの一端が固定され、ロッド２０ａをグリッドガイド１６に設けられた溝１６ａに押し込むように構成されている。これにより、スリーブ２２ｃおよびピン２０ａを介して挿入ガイド１４がグリッドガイド１６と一体となるようにグリッドガイド１６に固定されて把持される。また、ロッド２２ａの上側の先端部にはピン２０ａの穴２０ｃのテーパーと同じ形状のテーパーを有し、把持状態においては、ロッド２２ａはバネ２２ｂにより、またピン２０ａはバネ２０ｃにより、ピン２０ａおよびロッド２２ａがそれぞれテーパーを介して嵌合するように構成されている（図５（ａ）、５（ｂ））。したがって、挿入ガイド１４はグリッドガイド１６と一体となるように把持されている。
【００２１】
この把持状態から、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、図５（ｃ）に示すように、ロッド２２ａの下端が上部格子板３４と接触し、挿入ガイド１４の自重によりロッド２２ａが上部格子板３４によって上方に押されるため、バネ２２ｂの力に逆らってスリーブ２２ｃ内を上方に移動する。これにより、ピン２０ａおよびロッド２２ａの嵌合するテーパーの位置が把持状態の場合と異なることにより、ピン２０ａはバネ２０ｂのバネ力に逆らって外側、すなわちグリッドガイド１６と反対側に押される。
【００２２】
更に、炉内挿入ガイド装置１をホイストで更に巻下げると、挿入ガイド１４のストッパー１４ｅが上部格子板３４に接触し、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床する。すると、挿入ガイド１４の自重によりロッド２２ａが上部格子板３４によって上方に更に押されるため、バネ２２ｂの力に逆らってスリーブ２２ｃ内を更に上方に移動する。これにより、ピン２０ａはバネ２０ｂのバネ力に逆らって外側、すなわちグリッドガイド１６と反対側に押されて、ピン２０ａがグリッドガイド１６に設けられている溝１６ａから押し出されて、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持されるのが解除される（図５（ｄ）、図５（ｅ））。
【００２３】
その後、図２に示すように、挿入ガイド１４を上部格子板３４に残したまま、取扱ツール１２とグリッドガイド１６だけが更に下降する。そして、図３に示すように下降時は挿入ガイド１４にガイドされてグリッドガイド１６が回転と位置を保ちながら取扱ツール１２を原子炉３０の炉心の所定の位置へ着床させる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、上部格子板３４の通過の際に挿入ガイド１４の先端を上部格子板３４に達したときに回転方向と位置合わせを容易に行うことが可能となる。このため、従来の場合と異なりワイヤーロープを操って取扱ツールの位置合わせをする必要が無くなり、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、挿入ガイド１４は取扱ツール１２を上部格子板３４の格子枠に位置決めする際のガイドとして使用可能であるとともに上部格子板３４を取扱ツール１２が通過後も取扱ツール１２の昇降のガイドとして使用可能となっている。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態による炉内挿入ガイド装置について図６（ａ）、６（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は把持状態における炉内挿入ガイド装置の断面図、図６（ｂ）は解除状態における炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００２７】
この第２実施形態の炉内挿入ガイド装置は、挿入ガイド１４をグリッドガイド１６に把持する把持機構２０の把持状態を解除する解除機構２２として、遠隔操作可能なエアシリンダ機構４０を用いた構成となっている。このエアシリンダ機構４０は、ロッド４０ａと、このロッド４０ａが摺動するシリンダ４０ｂと、エアをシリンダ４０ｂ内に供給するバルブ４０ｃ、４０ｄとを備えている。ロッド４０ａの先端は、把持機構２０のピン２０ａのテーパーと同じテーパーを有している。バルブ４０ｃ、４０ｄのうちの一方のバルブ４０ｄからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を下方に押し下げられ、他方のバルブ４０ｃからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を上方に押し上げられるように構成されている。このように、エアによりロッドを上下に摺動させる構成としては周知の構成を用いることができる。ロッド４０ａの下方の先端部は把持機構２０のピン２０ａのテーパーと同じ勾配のテーパーを有している。なお、本実施形態においては、第１実施形態と同様にピン２０ａには、外側の面がテーパーとなり、内側の面が鉛直面となる穴が設けられている。しかし、第１実施形態と異なり、上記テーパーは、上記穴の下面の面積が上面の面積に比べて狭く、下面から上面に向かうにつれて面積が増加するように設けられている。
【００２８】
このように構成された本実施形態において、バルブ４０ｄからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を下方に押し下げられて、ロッド４０ａが把持機構のピン２０ａの孔に挿入されるとともにピン２０ａがグリッドガイド１６の溝１６ａに嵌合した状態となって、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６と一体となるように把持された状態となる（図６（ａ））。これに対して、バルブ４０ｃからエアをシリンダ４０ｂ内に供給するとロッド４０ａがシリンダ４０ｂ内を上方に押し上げられて、ロッド４０ａが把持機構のピン２０ａの孔から外れるとともにピン２０ａがグリッドガイド１６の溝１６ａから外れるように把持機構のバネによって引っ張られる状態となって、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６に把持される状態から解除された状態となる（図６（ｂ））。なお、解除は挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床したときに行われる。
以上説明したように、第２実施形態によれば、遠隔操作で挿入ガイド１４とグリッドガイド１６の結合状態を任意に解除または再結合することが可能となる。
【００２９】
また、上部格子板３４に着床した時以外でも任意に遠隔操作で挿入ガイド１４を外すことが容易となるので、取扱ツール１２の段取り、点検等の補助作業が容易に行うことが可能となり、取扱時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３０】
この第２実施形態も第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態による炉内挿入ガイド装置について図７を参照して説明する。図７は把持状態における炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００３２】
本実施形態の炉内挿入ガイド装置は、第１実施形態における把持機構２０および解除機構２２を把持／解除機構５０に置き換えた構成となっている。この把持／解除機構５０は、例えば樹脂製の把持用押し付けパッド５０ａと、このパッド５０ａを支持する支持部５０ｂとを備えている。支持部５０ｂは下面が挿入ガイド１４の上面に固定され、パッド５０ａが挿入される孔と、この孔に挿入されたパッド５０ａをグリッドガイド１６に押し付ける押し付け機構（例えば、ねじ等）とを備えている。この押し付け機構により、パッド５０ａとグリッドガイド１６との間の摩擦抵抗を調整することが可能となる。把持状態においては、摩擦抵抗により挿入ガイド１４がグリッドガイド１６から落ちず、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床後は、取扱ツール１２の自重量にてグリッドガイド１６が滑り、挿入ガイド１４がグリッドガイド１６から外れるように摩擦抵抗が押し付け機構によって調整される。
【００３３】
このように、第３実施形態によれば、上部格子板３４に位置決めする際には容易に挿入ガイド１４が浮き上らずに挿入ガイドとしての役目を果たすことができ、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床した後は取扱ツール１２の自重量にてグリッドガイド１６が滑り上部格子板３４より下でのガイドの役目を果たす機能が達成できる。
【００３４】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。また、第１および第２実施形態に比べて、把持機構および解除機構を簡素化することが可能となり、設備の省力化と設備機能維持のための作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００３５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態による炉内挿入ガイド装置について図８（ａ）乃至図８（ｃ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至図８（ｃ）は本実施形態による炉内挿入ガイド装置の断面図である。
【００３６】
本実施形態の炉内挿入ガイド装置は、第１実施形態の炉内挿入ガイド装置において、グリッドガイド１６を伸縮自在の多段式のグリッドガイド１６Ａに置き換えるとともに、挿入ガイド引上げ用アクチュエータ６０を新たに設けた構成となっている。このアクチュエータ６０は、挿入ガイド１４を任意に取扱ツール１２から上に逃がすためのものである。
【００３７】
多段式のグリッドガイド１６Ａは、図８（ｂ）に示すように、本実施形態において３段式となっており、パイプ１６１、１６２、１６３を備えている。パイプ１６１はパイプ１６２内に挿入されて摺動可能であるとともに、下端が取扱ツール１２の上面に固定され、上端がパイプ１６２の下端から落ちないような構成となっている。また、パイプ１６２はパイプ１６３内に挿入されて摺動可能であるとともに、上端がパイプ１６３の下端から落ちないような構成となっている。なお、パイプ１６１、１６２、１６３はそれぞれ一対のパイプからなっている。一対のパイプ１６３の上端は第１実施形態のグリッドガイド１６と同様に、接続部１５により接続される。このように構成された多段式のグリッドガイド１６Ａは、自重により伸縮自在となる。
【００３８】
図８（ａ）は多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態を示す。取扱ツール１２がホイストのワイヤーロープ２４に吊り下げられており、取扱ツール１２が巻き下げられていない状態を示す。このとき、
挿入ガイド１４は取扱ツール１２に被さっている。図８（ｂ）は、挿入ガイド１４が上部格子板３４に着床後、多段式グリッドガイド１６Ａが伸び、取扱ツール１２が炉内に着床している状態を示す。図８（ｃ）は多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態でホイストのワイヤーロープ２４に吊り下げられている状態で、挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０により挿入ガイド１４が引き上げられている状態を示す。
【００３９】
なお、第４実施形態の挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０は空気圧駆動によるアクチュエータを組み込んだ例であるが、挿入ガイド１４を引上げる機能を有していれば同様の作用効果が得られるため、燃料取替機上から引き上げ用ワイヤーロープで人力で引上げるように構成してもよい。
【００４０】
このように、第４実施形態によれば、図８（ａ）に示すように多段式グリッドガイド１６Ａが縮んだ状態で上部格子板３４上の炉内移動、及び取扱フロア上を移動可能となり、取扱ツール１２と多段式グリッドガイド１６Ａをホイストのワイヤーロープ２４に取付ける作業時にフロア上で作業を行うことが可能となる。
【００４１】
また、新しい制御棒を燃料貯蔵プール内の制御棒ラックに据付ける作業においてもグリッドガイド１６Ａを取付けた状態で取扱うことが可能となる。また、取扱ツール１２が制御棒と燃料支持金具（図示せず）を同時に取扱える取扱ツールである場合に、燃料支持金具を燃料貯蔵プール内の燃料支持金具ラックに置くことがある。この場合、図８（ｃ）に示すように、遠隔操作で挿入ガイド１４を引上げて取扱ツール１２から上に逃がす事により、挿入ガイド１４と燃料支持金具ラックが干渉することなく取扱ツール１２が燃料支持金具ラックに着床して燃料支持金具をラックに置くことができる。
【００４２】
グリッドガイドとして多段式のグリッドガイド１６Ａを使用することにより、ホイストのワイヤーロープに取扱ツール１２とグリッドガイド１６Ａを取付けた状態での移動可能範囲が広がり、作業フロア上に引上げる事が可能となるため、取扱ツール１２を取付けるための段取りが一度で済み、作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。また、挿入ガイド引き上げ用アクチュエータ６０を使用することにより、遠隔操作で任意に挿入ガイド１４の昇降が可能となるので、燃料支持金具をラックに置く場合に取扱ツール１２の段取り替えが不要となり作業時間の短縮と作業者の被爆低減を図ることができる。
【００４３】
なお、この第４実施形態も第１実施形態と同様に、位置合わせに要する作業時間を短くすることが可能となり、取扱作業時間を短縮することができる。これにより、作業者の被爆低減を図ることができる。
【００４４】
上記第１乃至第４実施形態に記載された構成要件を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 炉内挿入ガイド装置
１２ 取扱ツール
１４ 挿入ガイド
１４ａ 挿入ガイドの側面
１４ｂ 挿入ガイドの側面
１４ｃ 挿入ガイドの側面
１４ｅ ストッパー
１５ 接続部
１６ グリッドガイド
１６Ａ グリッドガイド
１６ａ 溝
１７ 吊る部
１８ 足
２０ 把持機構
２０ａ ピン
２０ｂ バネ
２２ 解除機構
２２ａ ロッド
２２ｂ バネ
２２ｃ スリーブ
２３ 着床部
２４ ワイヤーロープ
２６ 回転ガイド
３０ 原子炉
３４ 上部格子板
４０ 解除用エアシリンダ機構
４０ａ ロッド
４０ｂ シリンダ
４０ｃ エア供給用バルブ
４０ｄ エア供給用バルブ
５０ 把持／解除機構
５０ａ 把持用押し付けパッド
５０ｂ 支持部
６０ 挿入ガイド引上げ用アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取扱ツールと、
前記取扱ツールの上面にそれぞれの下端が取り付けられるグリッドガイドと、
前記取扱ツールが納められる筐体形状を有し、下面が開放されて、対向する二対の側面が前記取扱ツールのガイドとなり、前記取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともに前記上面の前記ストッパーが設けられた以外の領域に前記グリッドガイドが通る挿入ガイドであって、前記二対の側面は、前記下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または前記下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイドと、
前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板の格子枠に着床するための着床部と、
前記挿入ガイドを前記グリッドガイドと一体となるように把持する把持機構と、
前記把持機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除し、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドから切り離す解除機構と、
を備えていることを特徴とする原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項２】
前記挿入ガイドは前記取扱ツールと一緒に原子炉内へ吊り降ろされ、前記挿入ガイドが前記原子炉内の上部格子板に着床後、前記解除機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されるのを解除されて前記上部格子板上に残置されて、前記取扱ツールのみが前記原子炉内へ下降することを特徴とする請求項１記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項３】
前記解除機構は、前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板に着床したときに、前記挿入ガイドの自重を利用して、前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除することを特徴とする請求項１または２記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項４】
前記挿入ガイドの前記側面の下側に設けられ、原子炉内の上部格子板に前記挿入ガイドを位置決めする際に、前記挿入ガイドが回転方向に回りやすくなるように、前記上部格子板に接する上下左右の面がテーパーとなる回転ガイドを更に備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項５】
前記解除機構は、エアシリンダ機構であることを特徴とする請求項１、２、４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項６】
前記把持機構および前記解除機構は、樹脂製のパットと、このパッドを支持しかつ前記グリッドガイドに押し付ける押し付け機構と、を備えた把持／解除機構であって、前記パッドと前記グリッドガイドとの間の摩擦力で前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項７】
前記グリッドガイドは、伸縮可能な多段式のグリットガイドであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項８】
前記挿入ガイドが前記グリッドガイドから切り離されたときに、前記挿入ガイドを上方に引き上げるアクチュエータを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項１】
取扱ツールと、
前記取扱ツールの上面にそれぞれの下端が取り付けられるグリッドガイドと、
前記取扱ツールが納められる筐体形状を有し、下面が開放されて、対向する二対の側面が前記取扱ツールのガイドとなり、前記取扱ツールが上方に抜けるのを防止するストッパーが上面に設けられるとともに前記上面の前記ストッパーが設けられた以外の領域に前記グリッドガイドが通る挿入ガイドであって、前記二対の側面は、前記下面の四つの辺のうち一辺が他の三つの辺よりも下方に位置するか、または前記下面の四つの頂点のうち一つの頂点が他の三つの頂点よりも下方に位置するように構成された挿入ガイドと、
前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板の格子枠に着床するための着床部と、
前記挿入ガイドを前記グリッドガイドと一体となるように把持する把持機構と、
前記把持機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除し、前記挿入ガイドを前記グリッドガイドから切り離す解除機構と、
を備えていることを特徴とする原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項２】
前記挿入ガイドは前記取扱ツールと一緒に原子炉内へ吊り降ろされ、前記挿入ガイドが前記原子炉内の上部格子板に着床後、前記解除機構によって前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されるのを解除されて前記上部格子板上に残置されて、前記取扱ツールのみが前記原子炉内へ下降することを特徴とする請求項１記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項３】
前記解除機構は、前記挿入ガイドが原子炉内の上部格子板に着床したときに、前記挿入ガイドの自重を利用して、前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されているのを解除することを特徴とする請求項１または２記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項４】
前記挿入ガイドの前記側面の下側に設けられ、原子炉内の上部格子板に前記挿入ガイドを位置決めする際に、前記挿入ガイドが回転方向に回りやすくなるように、前記上部格子板に接する上下左右の面がテーパーとなる回転ガイドを更に備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項５】
前記解除機構は、エアシリンダ機構であることを特徴とする請求項１、２、４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項６】
前記把持機構および前記解除機構は、樹脂製のパットと、このパッドを支持しかつ前記グリッドガイドに押し付ける押し付け機構と、を備えた把持／解除機構であって、前記パッドと前記グリッドガイドとの間の摩擦力で前記挿入ガイドが前記グリッドガイドに把持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項７】
前記グリッドガイドは、伸縮可能な多段式のグリットガイドであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【請求項８】
前記挿入ガイドが前記グリッドガイドから切り離されたときに、前記挿入ガイドを上方に引き上げるアクチュエータを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の原子炉内取扱機器用炉内挿入ガイド装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３２１２６（Ｐ２０１１−２３２１２６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１７５０（Ｐ２０１０−１０１７５０）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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