(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収ストレーナを介して吸引用水中ポンプに取り付け自在な吸引パイプと、該吸引パイプの先端に設けられた吸引部と、前記吸引パイプに軸方向摺動自在に装着され内部に燃料棒容器取っ手部を収納自在な取っ手収納ガイドとを備えた異物回収装置であって、前記取っ手収納ガイドには、該取っ手収納ガイドの摺動を規制して任意の位置でロックし、かつ、該取っ手収納ガイド内に燃料棒容器取っ手部が収納されることによりそのロックが解除されるロック部が連設されていることを特徴とする異物回収装置。
【請求項２】
前記ロック部が、該ロック部周壁に設けられた保持孔部に遊嵌されるとともにその一部が前記保持孔部より突出して前記吸引パイプの外周面に設けられた係止凹部に係合自在なロックボールと、上部がその下部よりも太い外径に形成され、かつ、前記ロックボールと接しながらロック部内で軸方向摺動自在に設けられたロックピンと、該ロックピンを下方向へ付勢する弾性体とを備え、前記ロックピンはその下端部が前記取っ手収納ガイド内に突出自在に設けられ、該取っ手収納ガイド内に燃料棒容器取っ手部が収納されたときに該ロックピン下端部が該燃料棒容器取っ手部の上部に当接することにより該ロックピンが上方向へ押し上げられ該ロックボールの前記係止凹部に対する係合が解除されるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物回収装置。
【請求項３】
前記ロックボールが、前記ロックピンの上部外周面に接するときは該ロックピンにより前記吸引パイプ方向へ押圧されてその一部が前記保持孔部より突出して該吸引パイプの外周面に設けられた前記係止凹部に係合するとともに、前記ロックピンの下部外周面に接するときは前記吸引パイプ方向への押圧から開放されてロック部内部方向へ収納され前記係止凹部への係合が外れるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の異物回収装置。
【請求項４】
前記吸引パイプが、前記取っ手収納ガイドの前記吸引パイプに対する軸方向の摺動を規制するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の異物回収装置。
【請求項５】
前記取っ手収納ガイドが、前記吸引パイプに軸方向摺動自在に環装されたパイプガイドを介して前記吸引パイプに装着され、該吸引パイプ外周面と該パイプガイド内周面には互いに嵌合自在なリブおよび溝部が形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の異物回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物吸引回収装置に関し、更に詳細には、原子力発電所の燃料棒容器上部等、人間が立ち入れない部分で異物を回収するための異物回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の燃料棒容器上部に異物が発見された場合、それを回収するため、従来は水中ポンプ、ストレーナおよび吸引部をホースで接続し、燃料プールに沈め、操作ポール等を用いて吸引部を燃料棒容器上部に近づけ吸引回収していた。
【０００３】
かかる従来の異物回収作業は、吸引部を遠隔操作しなければならず熟練を要する作業であり、準備作業、回収作業および片付けに多大な労力を要していたため、簡易で取扱いの容易な異物回収装置が求められていた。そこで、本出願人は、上記課題を解決すべく、水中ポンプを内蔵した容器とストレーナおよび吸引部とを一体化させ、さらに、前記吸引部内に燃料棒容器取っ手部を収納するガイドを設け、燃料棒容器の取っ手をガイドにして燃料棒容器上部に装着するようにした装置を考案した（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、この方式の場合、該装置の吸引部が燃料棒取っ手ガイドより下に位置するため（特許文献１図４）、燃料棒取っ手ガイド内へ燃料棒取っ手部を挿入する操作のとき、吸引部を該取っ手部に接触させて傷つけることが懸念された。
【０００５】
また、特許文献１に記載の異物吸引回収装置は燃料交換プラットホームに常設の補助ホイストにより吊り降ろし使用するが、吊り降ろし後、燃料棒取っ手収納ガイドを燃料取っ手部に合せ、操作ポールなどを用いて異物吸引回収装置を回転させる作業には熟練を要した。また、異物吸引回収装置を上部より吊るすための補助ホイストワイヤを手で保持、回転させることも可能であるが、かかるワイヤが細いため、実際にはかなりの労力を要していた。
【特許文献１】特開２００６−２８４３０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、従来の異物吸引回収装置のかかる欠点を克服し、より簡易で取扱いが容易であるとともに、燃料棒を傷つける可能性を格段に減少させる異物吸引回収装置の提供をその課題とするものである。さらに、異物吸引回収装置を燃料交換プラットホームに常設の補助ホイストにより吊りおろす際に異物吸引回収装置を簡易に操作できる治具の提供をその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、回収ストレーナを介して吸引用水中ポンプに取り付け自在な吸引パイプと、該吸引パイプの先端に設けられた吸引部と、前記吸引パイプに軸方向摺動自在に装着され内部に燃料棒容器取っ手部を収納自在な取っ手収納ガイドとを備えた異物回収装置であって、前記取っ手収納ガイドには、該取っ手収納ガイドの摺動を規制して任意の位置でロックし、かつ、該取っ手収納ガイド内に燃料棒容器取っ手部が収納されることによりそのロックが解除されるロック部が連設されていることを特徴とする異物回収装置である。
【発明の効果】
【０００８】
すなわち、本発明の異物回収装置は、取っ手収納ガイドが吸引パイプに対し軸方向に摺動自在に装着されており、取っ手収納ガイド内に燃料棒容器の取っ手部を収納する前は、取っ手収納ガイドが吸引部に対して下に位置しているため、燃料棒容器取っ手部を取っ手収納ガイド内に挿入するにあたり該取っ手部を傷付ける心配なく操作できるものである。
【０００９】
また、本発明の異物回収装置は、取っ手収納ガイドの摺動を規制して任意の位置でロックすることができるロック部を備えており、該ロック部は取っ手収納ガイドが吸引部に対して下に位置した状態でロックがかかり、該取っ手収納ガイド内に燃料棒容器取っ手部が確実に収納されることにより初めてそのロックが解除される。したがって、確実に燃料棒容器上部に吸引部を装着できる。
【００１０】
さらに、本発明の異物回収装置で、吸引パイプに取っ手収納ガイドの軸方向への摺動を規制するストッパーが設けられている態様のものは、取っ手収納ガイドに対する吸引パイプおよび吸引部の下降の下限をかかるストッパーにより設定できるため、誤って異物回収装置を下降させ過ぎて、燃料棒等を破損するおそれがない。
【００１１】
さらに、本発明の異物回収装置用操作治具は、２枚の押さえ板によって異物回収装置を吊るす補助ホイストワイヤを挟持し、該押さえ板に設けられたハンドルを把持して該ワイヤを容易に回転させることができるため、異物回収装置を容易に遠隔操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の異物回収装置および異物回収装置用操作治具の実施態様を、図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施態様に何ら制約されるものではない。
【００１３】
図１および図２は、いずれも本発明に係る異物回収装置の側面図であり、図３および図４は、いずれも本発明に係る異物回収装置の正面図、図５は本発明に係る異物回収装置の底面図である。図中、１は吸引パイプ、２はパイプガイド、３はロック部、４は取っ手収納ガイド、１１は吸引部、１２はストッパー、１３はストッパー、１４は係止凹部、４１は取っ手収納ガイド開口部、４２は収納ガイド孔部、１１１は吸引開口部、７は回収ストレーナをそれぞれ示す。
【００１４】
図１ないし図４に示すように、筒状の吸引パイプ１は吸引用水中ポンプ（図示せず）へ連接する回収ストレーナ７の底面より垂下して取り付けられている。そして、吸引パイプ１には、その先端に吸引部１１が設けられ、吸引部１１の上部には吸引パイプ１周壁よりストッパー１３が凸設している。さらに、吸引パイプ１の回収ストレーナ７側には吸引パイプ１周壁よりストッパー１２が凸設し、ストッパー１２とストッパー１３間には筒状のパイプガイド２が吸引パイプ１に対し軸方向に摺動自在に環装されている。また、パイプガイド４の前面にはロック部３が設けられており、その下部にはロック部３に連接するように取っ手収納ガイド４が設けられている。
【００１５】
パイプガイド２は、吸引パイプ１に環装が可能な形状であればよいが、例えば、図６に示すように、その内周面に溝部２１を形成し、吸引パイプ１には溝部２１に嵌合可能なリブを形成し、互いにスプライン嵌合すれば、摺動させた場合に吸引パイプ１に対してパイプガイド２が回転することがないため好ましい。
【００１６】
取っ手収納ガイド４は、断面コの字形状に形成された２つの部材を互いにその凹部分を内向きに対向させてパイプガイド２の下部に設けるとともに、該コの字状部材のおそよ下半分を裾広がりとなったスカート形状に形成している。そして、その下端には取っ手収納ガイド開口部４１を設け、ここより燃料棒容器取っ手部を取っ手収納ガイド４内へと挿入する。取っ手収納ガイド開口部４１は取っ手収納ガイド４がスカート形状に形成されているため、燃料棒容器取っ手部に対しかなり間口が広くなっており、よって、遠隔操作によっても、容易に燃料棒取っ手を挿入することができる。また、取っ手収納ガイド４内の天井面にはロック部３内と連通する孔部４２が形成されている。
【００１７】
図７は、ロック部３の内部の構造を表した一部切り欠き側面図である。図に示すように、ロック部３の内部にはロックピン３１が軸方向に摺動自在に設けられており、ロックピン３１の下端は、ロック部３の下部に形成された孔部３５および孔部３５に連通する取っ手収納ガイド４の孔部４２より取っ手収納ガイド４内へ突出自在に設けられている。また、ロックピン３１の上端は、ロック部３の上部に形成された孔部３６より外部へ突出している。ロックピン３１は、上部３１１がその下部３１３よりも太い外径に形成されており、上部３１１と下部３１３との間にはテーパー部３１２が形成されている。さらに、テーパー部３１２の近傍の上部３１１には、フランジ３１５が形成されており、フランジ３１５と孔部３６との間にはスプリング３３が設けられており、ロックピン３１を下方向へ付勢している。
【００１８】
また、ロック部３の周壁であって、吸引パイプ１に接する側には、ロック部内部と連通する保持孔部３４が形成されており、該保持孔部３４にはロックボール３２が遊嵌されている。図７の状態では、ロックピン３１がバネ３３により付勢され最下位置にあり、ロックボール３４はロックピン３１の上部３１１外周面に接した状態となっている。この状態において、上部３１１の外周面からロック部３の外周壁までの距離がロックボール３４の直径よりも小さくなるように形成されているため、ロックボール３４はロックピン３１によって吸引パイプ１方向へ押圧されて、その一部がロック部３外部より突出する。そして、突出したロックボール３４は、吸引パイプ１の外周面に設けられた係止凹部１４に係合する。この状態でロックがかかり、ロック部３に連接する取っ手収納ガイド４の軸方向の摺動は規制されることとなる。
【００１９】
次に、ロック部３のロックが解除し、また、ロックされるときの動作について説明する。図８は、取っ手収納ガイド４内に燃料棒容器取っ手部８１を完全に挿入した状態を示す。この状態で、ロックピン３１の下端部３１４は取っ手部８１の上部に当接し、ロックピン３１は上方向へ押し上げられる。ここに至って、ロックボール３４はロックピン３１の下部３１３の外周面に接した状態となっている。そして、ロックピン３１の下部３１３は、上部３１１と比べて小さい外径に形成されており、下部３１３の外周面からロック部３の外周壁との間にもロックボール３４の直径に対して遊びができるため、ロックボール３４は、吸引パイプ１方向への押圧から開放されてロック部３内部方向へ収納される。その結果、ロックボール３４の係止凹部１４への係合が外れてロックが解除され、ロック部３に連接する取っ手収納ガイド４は、吸引パイプ１に対し、軸方向の摺動が可能となる。
【００２０】
図９は、ロック部３がロックされるときの状態を示す。図に示すように、係止凹部１４と保持孔部３４との位置が一致する位置に取っ手収納ガイド４がある状態で、取っ手収納ガイド４から燃料棒容器取っ手部８１を外すと、取っ手部８１の上部に当接し上方向へ押し上げられていたロックピン３１は、スプリング３３の付勢力により下方向へと移動する。ロックピン３１にはテーパー部３１２が形成されているため、ロックピン３１が下方向へと移動する過程で、ロックボール３４のロックピン３１に対する相対的な位置は、下部３１３から上部３１１へと変化する。ロックボール３４の位置がテーパー部３１２から上部３１１へ移る際に、ロックボール３４は吸引パイプ１方向へ押圧され、最終的に、図７に示すようにロックピン３１が最下位置の状態に戻り、再び、ロックボール３４は、吸引パイプ１の外周面に設けられた係止凹部１４に係合する。
【００２１】
以下では、本発明の異物回収装置を燃料棒容器上部に装着する際の一連の操作について説明する。まず、吊ワイヤによって異物を回収する対象となる燃料棒容器８の上部に、異物回収装置を移動する。そして、取っ手収納ガイド４内に燃料棒容器取っ手部８１が挿入されるように、異物回収装置を下降していく（図１０）。ここで、取っ手収納ガイド４の下部は裾広がりとなったスカート形状に形成されているため、取っ手部８１に対し多少位置が左右前後しても最終的には取っ手収納ガイド４内に収納することができる。
【００２２】
異物回収装置を下降し、取っ手収納ガイド４内に燃料棒容器取っ手部８１が完全に収納されると、ロック部３のロックピン３１は取っ手部８１によって上方向へ押し上げられ、よってロック部３のロックが解除される。ここで、取っ手収納ガイド４は吸引パイプ１に対し上方向へ摺動が可能となるので、この状態で、異物回収装置をさらに下降させると、取っ手収納ガイド４は取っ手部８１を完全に収納した位置からさらに下降できないため、パイプガイド２に対し摺動が可能な吸引パイプ１のみがさらに下降を続ける。そして、吸引パイプ１の上部側にはストッパー１２が設けられているため、パイプガイド２の上端部にストッパー１２の下端部が接した時点で吸引パイプ１の下降は規制されることとなる（図１１）。ここで、吸引部１１は燃料棒容器上に適切に配置されているため、後は、吸引用水中ポンプ（図示せず）を作動させれば異物を回収することができる。ストッパー１２の位置は、任意に設定することができるが、吸引部１１の下端と燃料棒の上面との間に適当な空間を残して吸引パイプ１の下降が止まるように設定すると、下降の際、吸引部１１によって誤って燃料棒部を傷付けるおそれもなくなるため好ましい。
【００２３】
異物回収作業が終了し、異物回収装置を回収するには、まず、吊ワイヤによって異物回収装置を引き上げる。上昇を開始した当初は、取っ手収納ガイド４は取っ手部８１を完全に収納した位置から移動せず、パイプガイド２内で摺動が可能な吸引パイプ１が上昇を続ける。そして、吸引パイプ１の下部側にはストッパー１３が設けられているため、パイプガイド２の下端部にストッパー１３の上端部が接した時点で取っ手収納ガイド４も吸引パイプ１とともに引き上げられ、ロックピン３１の下端部が燃料棒取っ手部８１の上部から離れる。ここで、吸引パイプ１の外周面に設けられた係止凹部１４とロック部３保持孔部３４との位置が一致しており、ロックピン３１が内部のスプリング３３により下方向へ押し下げられることで、ロックボール３４は係止凹部１４に係合し、ロック部３は再びロックされることになる。
【００２４】
図１２は、異物回収装置の吸引パイプの異なる実施態様のものである。この吸引パイプは可撓性のある蛇腹状の吸引パイプ５の先端部に吸引部５１を設けている。吸引パイプ５の内部にはホース５３が挿入加工されており、これによって吸引パイプ５の内面が滑らかになり、例えば針金などを吸引した場合、蛇腹の凹凸部に引っ掛かるのを防止できる。また、吸引パイプ５は長いものを使用すれば吸引部５１側を自在に曲げることができ、様々な箇所に吸引を可能にする。さらに、吸引部５１先端部には着脱可能なストレーナ５２を装着することができ、例えば高線量で水中から気中に引き上げられない異物があった場合、ストレーナ５２を装着し異物を吸引すると、異物はストレーナ５２に張り付いた状態となる。したがって、異物吸引状態で吸引部５１を移動させ、水中に用意した容器に吸引部を挿入し、吸引を停止するとストレーナ５２に張り付いていた異物は落下し、水中の容器に回収することができる。
【００２５】
図１３は、本発明の異物回収装置の操作に用いる治具の斜視図、図１３は同平面図である。図中、６１は押さえ板、６２は回転押え板、６３はねじ部、６４はロックナット、６１１はハンドル、６２１は係合凹部、６３１は点付け溶接部、９は補助ホイストワイヤをそれぞれ示す。図に示すように、押さえ板６１には２箇所のねじ部６３が突設され、そのうち、一のねじ部６３には回転押え板６２が回転自在に取り付けられている。それぞれのねじ部６３にはロックナット６４が螺着されており、さらに、押さえ板６１にはハンドル６１１が設けられ、回転押え板６２にはねじ部６３に係合自在な凹部６２１が設けられている。
【００２６】
本発明の治具は以下のようにして使用する。まず、回転押え板６２を上方向へ回転させて押さえ板６１の中央に形成された溝部６１２にワイヤ９をあてがう。次に、回転押え板６２を下方向へ回転させ、同じく回転押さえ板６２の中央に形成された溝部６２２にワイヤ９をあてがうとともに、係合凹部６２１をねじ部６４に係合させる。そして、２箇所のねじ部６４に取り付けられたロックナット６４を締め付けることにより２枚の押さえ板同士を固定する。二枚の押さえ板により挟み込まれたワイヤ９はハンドル６１１を左右方向に振ることにより容易に回転させることができるので、異物吸引回収装置を吊り下げる補助ホイストワイヤを挟み込み、該異物回収装置を遠隔より簡易に操作することが可能となる。
【００２７】
ねじ部６３の先端部には点付け溶接部６３１が設けられているため、ロックナット６４はねじ部６３から取り外し不可能となっている。これによって、ロックナット６４を完全に緩めてもねじ部６３から脱落することはなく、このような治具から部品などの異物を燃料プール（図示せず）などへ落とすことを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る異物回収装置の側面図。
【図２】本発明に係る異物回収装置の側面図。
【図３】本発明に係る異物回収装置の正面図。
【図４】本発明に係る異物回収装置の正面図。
【図５】本発明に係る異物回収装置の底面図。
【図６】パイプガイドの断面図。
【図７】ロック部の内部の構造を示した一部切り欠き側面図。
【図８】ロック部の動作時の内部の状態を示した一部切り欠き側面図。
【図９】ロック部の動作時の内部の状態を示した一部切り欠き側面図。
【図１０】本発明の異物回収装置を燃料棒容器上部に装着する際の操作の状態を示した側面図。
【図１１】本発明の異物回収装置を燃料棒容器上部に装着する際の操作の状態を示した側面図。
【図１２】異物回収装置の吸引パイプの異なる実施態様のものを示す一部切り欠き正面図。
【図１３】本発明の異物回収装置の操作に用いる治具の斜視図。
【図１４】本発明の異物回収装置の操作に用いる治具の平面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  …  …  吸引パイプ
２  …  …  パイプガイド
３  …  …  ロック部
４  …  …  取っ手部収納ガイド
５  …  …  吸引パイプ
６  …  …  治具
７  …  …  回収ストレーナ
８  …  …  燃料棒容器
９  …  …  ワイヤ
１１  …  …  吸引部
１２  …  …  ストッパー
１３  …  …  ストッパー
１４  …  …  係止凹部
３１  …  …  ロックピン
３２  …  …  ロックボール
３３  …  …  スプリング
３４  …  …  保持孔部
３５  …  …  孔部
３６  …  …  孔部
４１  …  …  取っ手部収納ガイド開口部
４２  …  …  収納ガイド孔部
４２  …  …  孔部
５１  …  …  吸引部
５２  …  …  ストレーナ
５３  …  …  ホース
６１  …  …  押さえ板
６２  …  …  回転押え板
６３  …  …  ねじ部
６４  …  …  ロックナット
８１  …  …  燃料棒取っ手部
３１１  …  …  ロックピン上部
３１３  …  …  ロックピン下部
３１２  …  …  テーパー部
３１４  …  …  ロックピン下端部
３１５  …  …  フランジ
６１１  …  …  ハンドル
６１２  …  …  溝部
６２１  …  …  係合凹部
６２２  …  …  溝部
６３１  …  …  点付け溶接部
以    上
【図１】
0004758404.tif 000002
【図２】
0004758404.tif 000003
【図３】
0004758404.tif 000004
【図４】
0004758404.tif 000005
【図５】
0004758404.tif 000006
【図６】
0004758404.tif 000007
【図７】
0004758404.tif 000008
【図８】
0004758404.tif 000009
【図９】
0004758404.tif 000010
【図１０】
0004758404.tif 000011
【図１１】
0004758404.tif 000012
【図１２】
0004758404.tif 000013
【図１３】
0004758404.tif 000014
【図１４】
0004758404.tif 000015