JP4469302B2 - 異物吸引回収装置 - Google Patents

Description

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吸引回収装置に関する。

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、吸引部を操作ポールを用いて燃料棒容器上部に近づけ吸引回収していた。

しかし、燃料棒容器上部までの水深は約８ｍであり、燃料交換プラットホーム上から操作ポールを用いて吸引部を燃料棒容器上部に近づける作業は難しい作業であり、また、燃料に傷をつけないため慎重に行うことが要求され、熟練を要する作業となっていた。更に、このような回収作業の後、水中ポンプ、ストレーナ、吸引部およびホースを引上げ保管することが必要となるが、この作業も煩雑で多大な労力を要していた。

上記のように、従来の異物回収作業は、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、より簡易で取扱いの容易な異物吸引回収装置が求められている。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、その目的は、原子炉中の燃料棒を傷つけることなく、燃料棒容器上部に存在する異物を、短期間で簡易に回収する装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、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、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使用すれば、確実に、かつ、簡単に燃料棒容器上部に吸引部を装着でき、簡単に燃料棒容器上部に存在する異物の回収が可能であることを見出した。

また、上記装置において、吸引部として撹拌ノズルを内蔵するものを使用すれば、その撹拌流により堆積異物を浮遊させ、短時間に効率よく異物を回収できることを見出した。

更に、前記装置において、吸引部を底面が開放された、断面が台形のものとすることにより、吸引部を燃料棒容器上部に近づけ、強い吸引力で吸引することが可能となり、比重の重いあるいは大きい異物も回収できることを見出した。

更にまた、撹拌ノズルを有する異物回収装置において、多角形の構造を有する吸引部とし、その相対する面の軸対象なコーナーに吸引孔を設けることにより、吸引水により吸引部内部の旋回流を強めることができ、異物吸引率を向上させることが可能であることを見出した。

従って本発明は、内部に吸引用水中ポンプを収納した吊り下げ可能な容器と、吸引部および回収ストレーナとを一体として構成し、更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たことを特徴とする異物吸引回収装置である。

また本発明は、前記吸引部が、燃料棒容器上部を覆う形状であり、当該吸引部の内部に散水ノズルが設けられている前記の異物吸引回収装置である。

更に本発明は、前記吸引部が、燃料棒容器上部を覆う多角形の形状のものであり、当該多角形側面の相対する面の軸対象となるコーナー部にそれぞれ吸引孔を設けた上記の異物吸引回収装置である。

更にまた本発明は、前記吸引部が、燃料棒容器上部側面近傍に設けた、断面が台形の開放された形状のものである上記の異物吸引回収装置である。

本発明の異物吸引回収装置は、その吸引部内に設けた燃料棒容器取っ手部を収納するガイドを燃料棒容器取っ手部に装着してから異物を回収するものであるため、誤りなく異物の近傍に吸引部を設置することが可能で、高い熟練を要さずに、燃料交換プラットホーム上で簡易に取り扱うことができるものである。

また、吸引部内に撹拌ノズルを内蔵したものを使用すれば、これにより撹拌流を起こすことにより堆積異物を浮遊させ、効率よく燃料棒容器上部全域の異物を回収できることができる。

更に、吸引部が、燃料棒容器上部側面近傍に設けられた、開放された台形の形状のものである場合には、より強い吸引力を得ることができ、比重の重い異物や大きい異物を効率よく吸引回収できる。

以下、本発明のいくつかの好適な実施形態を示す図面と共に本発明を説明する。

図１は、吸引部の形状が、燃料棒容器上部を覆う形状であり、当該吸引部の内部に散水ノズルが設けられた形態の吸引回収装置を示す図面である。図中、１は異物吸引回収装置、２は容器、３は吊り下げ部、４は水中ポンプ、５は回収ストレーナー、６は吸引部、７は燃料棒容器取っ手部収納ガイド、８は撹拌ノズル、９は散水管、１０は電源コードをそれぞれ示す。

図１に示す異物吸引回収装置１は、吊り下げ用取っ手３を有し、内部に水中ポンプ４を収納した容器２が、回収ストレーナ５および吸引部６と一体的に結合、構成されている。この装置の吸引部６は、燃料棒容器上部２０を覆う形（覆い型）のものであり、この中には、燃料棒取っ手部２１を収納する燃料棒容器取っ手部挿入ガイド７が設けられている。

このように、吸引部６の内部の燃料棒容器取っ手部挿入ガイド７に燃料棒取っ手部２１が収納可能であるので、異物吸引回収装置１の使用に当たっては、当該装置を、燃料交換プラットホーム上から燃料交換プラットホームに常設の補助ホイスト（図示せず）により、燃料棒容器上部２０に吊降ろし、燃料棒容器取っ手部挿入ガイド７を、燃料棒取っ手部２１と嵌合させることにより、吸引部６を燃料棒容器上部２０に確実に装着できる。

すなわち、図２に燃料棒容器上部２０を一部切欠いた状態で示すが、燃料棒容器上部２０には、これを出し入れするための燃料棒容器取っ手部２１があり、これに対応した大きさおよび形状の燃料棒容器取っ手部挿入ガイド７を設けることにより、ガタついたり動いたりすることなく、吸引部６を装着できるのである。

そして、吸引部６を燃料棒容器上部２０に装着した後、水中ポンプ４を起動すると、吸引部６から吸引が開始され、異物は、吸引の途中で、回収ストレーナー６により回収される。同時に、図１に示すように、撹拌ノズル８を設け、水中ポンプで吸い込まれた水の一部を散水管９を通して、これから放出するようにすれば、吸引部６内空間に撹拌流を生じさせることができ、より回収効率が高まる。

上記した吸引部６は、底面がなく、４側面および上面で構成される立方体形状であるが、このような形態に限らず、例えば、円筒面と上面で構成される底面にない円筒状であっても、側面と上面で形成される多角柱の形状であっても良い。また、吸引部６を回収ストレーナー５から取り外し可能なものとすれば、燃料棒容器の大きさや形状に合わせた吸引部６を用いることにより、汎用性のある異物吸引回収装置１とすることができる。

更に、異物を回収する回収ストレーナー５を透明な材料、例えば、アクリル等の透明樹脂で構成すれば、例えば、水中カメラ等で異物の回収程度を確認できるので、使い勝手が良くなる。

以上のようにして回収された異物は、吸引回収装置１を吊り上げた後、容器２から水中ポンプ４を取り出すことにより、容易に回収ストレーナ５から取り出せる。

図３は、多角形の形状で、その相対する面の各コーナー部に外部より液体を吸引する吸引孔１２が設けられ、燃料棒容器上部を覆うタイプの吸引部６の形態を、液体の流れと共に示す図面である。図中、１２は吸引孔、Ａは旋回流、Ｂは撹拌流、Ｃは吸引流を示し、他の数字は、図１と同一である。

図３に示す態様の吸引部６は、その内部に撹拌ノズル８が設けられている。そして、撹拌ノズル８からの液流と、水中ポンプ６の吸引力により、吸引部６の内部には、旋回流Ａが生じる。このように旋回流Ａが生じると、これに引き込まれる形で、吸引孔１２から、吸引流Ｃが生じる。この吸引流Ｃは、吸引孔１２が、多角形の相対する面の軸対照となるコーナー部に設けられているため、これも旋回流Ａと一緒になり、よりこれを強めるように働く。そして、撹拌ノズル８により生じる撹拌流Ｂで巻上がる異物は、上記旋回流Ａにより強く吸い上げられ、効率よく回収ストレーナー５により捕捉され、吸引回収されるのである。

この覆い型の吸引部６に設置される吸引孔１２は、多角形の側面の全てに設ける必要はないが、少なくとも、相対する複数の面にそれぞれ設置することにより異物の吸引回収効果が向上する。また、吸引孔１２の位置は、多角形の側面の中心から外れていることが必要である。なお、ここでいう多角形とは、四角形（四角柱）、六角形（六角柱）、八角形（八角柱）等を意味する。

図４は、別の好ましい形態の吸引回収装置１を示す図面である。図中１１は水中カメラを示し、他の数字は、図１と同じものを意味する。

本態様では、吸引部６は、燃料棒容器上部２０の側面近傍に設けられ、開放された断面が台形のものである。この態様では、吸引力は、台形の吸引部６にのみ発生し、相対的に強い吸引力となるので、燃料棒容器上部２０に存在する異物は、その比重が重いものであっても、また、ある程度の大きさのあるものでも吸引部６から吸引され、回収ストレーナー５で回収される。

この異物吸引回収装置１での異物の吸引回収操作は、先に述べた態様のものとほぼ同じである。すなわち、異物吸引回収装置１は燃料交換プラットホーム上から燃料交換プラットホームに常設の補助ホイスト（図示せず）により、燃料棒容器上部２０の位置に吊降ろし、燃料棒取っ手挿入ガイド７により、燃料棒取っ手部２２をガイドとして燃料棒容器上部２０に確実に装着できる。また、水中ポンプ４を起動すると、台形の吸引部６から異物が回収され、吸引回収装置１を吊り上げた後、水中ポンプ４と分離することにより簡単に異物が取り出せる。また、回収ストレーナー５を透明樹脂で製作し、この内部を水中カメラ１１で観察すれば、回収作業中に異物の回収程度が確認できる。

本発明の異物回収装置は、燃料棒容器上部２０の燃料棒容器取っ手部２２と燃料棒容器取っ手部挿入ガイド７を嵌合させ、吸引部６を固定するものであるため、高い熟練を必要とせず、原子炉燃料棒上部の異物を回収することができるものである。

従って、原子炉の安全な保守、管理において有利に使用することができるものである。

本発明異物吸引回収装置の一態様を示す図面である。 燃料棒容器上部の形状を示す一部切欠図である。 吸引部が多角形で、側面に吸引孔が設けられた態様の本発明異物吸引回収装置を、液体の流れと共に示した図面である。 本発明異物吸引回収装置の別の態様を示す図面である。

符号の説明

１ … … 異物吸引回収装置 Ａ … … 旋回流
２ … … 容器 Ｂ … … 撹拌流
３ … … 吊り下げ部 Ｃ … … 吸引流
４ … … 水中ポンプ
５ … … 回収ストレーナー
６ … … 吸引部
７ … … 燃料棒容器取っ手部収納ガイド
８ … … 撹拌ノズル
９ … … 散水管
１０ … … 電源コード
１１ … … 水中カメラ
１２ … … 吸引孔
２０ … … 燃料棒容器上部
２１ … … 燃料棒取っ手部
２２ … … 燃料棒

Claims (3)

1. 原子力発電所における燃料棒容器上部に装着する異物吸引回収装置であって、内部に該燃料棒容器の取っ手部と嵌合するガイドを有するとともに、側面に燃料プールの水を吸引する吸引孔を配し、底面が燃料棒容器上部を覆うように開放された多角形の吸引部と、該吸引部の上部に接続され、該吸引部からの水から異物を回収するための回収ストレーナと、該ストレーナの上部に接続され、該ストレーナからの水を吸引するための水中ポンプを内蔵した吊り下げ可能な容器とを一体として結合し、さらに、前記吸引部の内部に旋回流が生じるように、前記吸引孔は前記多角形側面の相対する面の軸対象となるコーナー部にそれぞれ設けられていることを特徴とする異物吸引回収装置。
2. 前記吸引部の内部には、前記水中ポンプからの水を放出することにより堆積異物を浮遊させる散水管と攪拌用ノズルが設けられていることを特徴とする請求項第１項に記載の異物吸引回収装置。
3. 原子力発電所における燃料棒容器上部に装着する異物吸引回収装置であって、燃料棒容器上部側面近傍に設けられ、水平断面が台形の形状で底面が開放され燃料プールの水を吸引する吸引部と、該吸引部の上部に接続され、該吸引部からの水から異物を分離するための回収ストレーナと、該ストレーナの上部に接続され、該ストレーナからの水を吸引するための水中ポンプを内蔵した吊り下げ可能な容器とを一体として結合したことを特徴とする異物吸引回収装置。
   

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