JPH02147897A - 燃料集合体の組立方法および組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、燃料集合体を組み立てる際に生じる燃料棒外
周部のスクラッチを防止するためになされた燃料集合体
の組立方法、およびその方法を実施するための組立装置
に関する。

「従来の技術」 加圧水型軽水炉等の原子炉において使用される燃料集合
体の一例として、第９図、第１０図に示すものが知られ
ている。

これらの図中符号！および２は上下方向に離間して対向
配置された上部ノズルおよび下部ノズルを示し、これら
上部ノズル！と下部ノズル２との間には、複数ゝの制御
棒案内管３が渡されて固定されている。これら制御棒案
内管３の中途部には、複数の支持格子４が上下方向に互
いに離間して取り付けられている。そして、各支持格子
４の格子空間５を形成する壁部には第１０図に示すよう
に、燃料棒６を支持するためのデインプル７とスプリン
グ８とが互いに対向して形成されており、これにより、
燃料棒６を四方から抑圧支持する各セル９が作られてい
る。

次に、上記措成の燃料集合体の組立方法について説明す
る。

まず、支持格子４を所定の間隔だけ離間させて配置し、
これら支持格子４の互いに対向する格子空間５の一部に
制御棒案内管３を挿通し、その−端部に燃料棒ガイドプ
レート（図示せず）を固定する。その後、制御棒案内管
３に支持された支持格子４の各セル９に、燃料棒６をグ
リッパにより保持して挿入し、スプリング８によりデイ
ンプル７を介して抑圧固定する。そして、全ての燃料棒
６を挿入通し終えた後、燃料棒ガイドプレートを取り外
し、上部ノズル！および下部ノズル２を制御棒案内管３
の両端部にそれぞれ固定する。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記燃料束°合体の組立方法にあっては、支
持格子４の各セル９に燃料棒６を挿入する際に、燃料棒
６の外周部が、スプリング８とデインプル７の間に挟ま
れるため、燃料棒６の外周部には、これらスプリング８
およびデインプル７により軸線方向に沿うスクラッチが
発生してしまう問題があった。

また、一方、支持格子４の各セル９に、燃料棒６より大
きい所定径のプラグを挿通させてスプリング８を一旦押
し広げ、スプリング８の押圧力およびセル９の径の調整
を行なった後、セル９内に燃料棒６を挿入さＵる方法が
ある。しかしながら、この方法の場合、燃料棒６を挿入
する前に、各セル９にそれぞれ調整用のプラグを挿通し
なければならず、それらの作業が面倒である欠点があっ
た。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料集合体
組立の際に、燃料棒外周部へのスクラッチの発生を防止
すると同時に、スプリングの押圧力を調整することがで
きる燃料集合体の組立方法およびそれを好適に実施し得
る組立装置を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本願発明の方法は、軸線方向に所定間隔をもって配置さ
れた支持格子の、少なくとも１つの燃料棒押圧用弾性部
材を有するセル内に、それぞれ燃料棒を挿入配置してな
る燃料集合体を組み立てるに際し、燃料棒の外周部ほぼ
全域を円筒状のカバーで覆うとともに、該カバーの先端
に、前記セルを押し広げるべくその径を前記カバーの径
以上に設定されたプラグを取り付け、前記カバーで覆っ
た状態のまま燃料棒を、前記プラグを移動方向前側とし
て前記セル内に挿入し、次いで、燃料棒の後端を把持し
前記プラグ及びカバーをさらに前方へ移動させて燃料棒
から取り外すことを特徴とする。

また、本願発明の装置は、軸線方向に所定間隔置きに配
置した状態で支持格子を支持する組立台と、該組立台の
後方に配置されて、先端にセル押し広げ用のプラグを有
する円筒状のカバーで覆われた多数の燃料棒を、所定間
隔置きに並列に保持する燃料棒マガジンと、前記組立治
具の前方に配され、内蔵された燃料棒引き込み工具を後
方へ移動させて、前記燃料棒マガジンに収納している前
記燃料棒の先端に位置する前記プラグと係合し、該プラ
グを前方へ引き込むことにより、前記燃料棒を組立台で
支持した前記支持格子に挿通させる燃料棒引き込み機と
、前記燃料棒マガジンに併設され、該燃料棒マガジンが
燃料棒移動方向からずれたときそれに代わって前記組立
台の後方に位置し、燃料棒の後端を把持する燃料棒把持
機と、前記燃料棒引き込み機に併設され、該燃料棒引き
込み機が燃料棒移動方向からずれたときそれに代わって
組立台の前方に位置し、前記プラグと係合して該プラグ
を前記カバーごと前方へ移動させて燃料棒から取り外す
カバー除去機とを備えてなることを特徴とする。

「作用　」 燃料棒挿入の際、燃料棒の外周を覆うカバーを介して燃
料棒の先端に取り付けられたプラグが、セルのスプリン
グに当接してセルを所定量押し広げ、その後燃料棒がセ
ル内に挿入する。

また、燃料棒がセル内に挿入するとき、同燃料棒の外周
部は、カバーによって覆われているため、スプリづグあ
るいはデインプルとは接触しない。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、本発明装置について説明する。第２図は本発明装
置の概略構成を示す側面図、第３図は同平面図である。

これらの図において符号ＩＯは燃料棒６を縦横に収納す
る燃料棒マガジン、１１は各支持格子４を軸線方向に所
定間隔をもって離間させた状態で保持する組立台、１２
は燃料棒引き込み機であり、これらは、燃料集合体を組
み立てる際の燃料棒の移動方向（第２図中ＡＢ方向）に
沿って同軸上に配されている。

前記燃料棒引き込み機１２には駆動機構１３によって図
中Ａｎ方向へ移動する移動台１４が配設されている。こ
の移動台Ｉ４には複数の燃料棒弓き込み工具１５が着脱
ぎ在に取り付けられている。

燃料棒引き込み工具１５は、プルロッドとインナーロッ
ドとからなり、プルロッドはガイドデユープの先端にフ
ィンガ１６がねじ嵌合により連結された構造となってい
る（第６図参照）。フィンガ１６は先端が閉塞された管
状のもので、その先端側は先細りテーパ状となっている
。また、フィンガ１６の中央から先端側は円周方向に複
数分割（例えば４分割、６分割）されて仮ばね状となり
、その先端には外爪１７が形成されている。外爪１７は
、プルミツド内の前記インナーロッドが先方へ移動する
際にフィンガ内周部のテーパー面が押されて拡径されて
、後述するプラグ４１の先端内周溝４１ｄに係合し得る
。

以上の構成は、従来からある燃料集合体の組立装置とほ
ぼ同じである。

本装置において、新設したところは以下に説明するとこ
ろである。

すなわち、第２図〜第５図で示す如く燃料棒マガジン１
０の組立台ＩＩ側の支柱２０は、レール２１に沿って、
燃料棒６の移動方向と直交する方向に移動自在とされて
いる。また、レール２Ｉ上には、組立台１１上に移動さ
れた各燃料棒６の後端を把持する燃料棒把持機２２が、
同レール２１に沿って移動自在に配設されている。

燃料棒把持機２２について説明すると、第７図中管号２
５はへＢ方向に移動自在とされた移動台を示し、この移
動台２５には、ロッド２７および連結部材２８を介して
外筒２６が取り付けられている。外筒２６は図では！つ
しが示してないが、実際には燃料集合体に組み込まれる
燃料棒６に対応して複数設けられている。外筒２６は燃
料棒６の後端部外周に嵌合される。外筒２６の先端から
若干奥方へ入った内周部には弾性材料（例えば、ポリウ
レタン）からなる円筒体２つが嵌め込まれている。外筒
２６内にはインナーロッド３ｏか軸線方向に沿って移動
自在に配設されている。インナーロッド３０の先端には
燃料棒６の後端外周に嵌合する円筒部３０ａが設けられ
ている。

インナーロッド３０は前記ロッド２７の外周にＡＢ方向
移動自在とされたスライダ３１に連結されている。スラ
イダ３！は、ピン３２を中心に回動するアーム３３によ
って入方向へ移動されるとき、インナーロッド３ｏを入
方向へ移動させて、インナーロッド先端の円筒部３０ａ
と、外筒２６の内周部先端の突出部２．６　ａとの間で
、円筒体２９を挟む。円筒体２９は外方への移動が規制
されている関係上、内方へ膨らみ、燃料棒６後端を押圧
把持する。なお、スライダ３１あるいはインナーロッド
３０には復帰用のバネ（図示せず）が取り付けられ、ア
ーム３３が第７図で示す元の位置に戻ったときに、バネ
の復元力によってインナーロッド３０をＢ方向に移動さ
せて、円筒体２９の押圧を解除する。円筒体２９は自身
の弾性作用によって元の状態に戻り、燃料棒６の把持を
解く。

また、前記燃料棒引き込み機１２にはカバー除去機３５
が併設され、燃料棒引き込み機１２およびカバー除去機
３５はレール３６に沿って、燃料棒６の移動方向と直交
する方向に移動自在とされている。

上記カバー除去機３５は、前記燃料棒引き込み機１２と
ほぼ同一の構成となっている。すなわち、前記燃料棒引
き込み機１２には駆動機構によって図中ＡＢ力方向移動
する移動台（ともに図示せず）が配設され、移動台には
複数のカバー引き込み工具３７が性膜自在に取り付けら
れている。カバー引き込み工具３７は、前記燃料棒引き
込み工具１５とほぼ同一の構成のもので、プルロッドと
インナーロッドとを有し、プルロッドの先端にはフィン
ガ３８が取り付けられている（第１図参照）。フィンガ
３８は、前述したフィンガ１６と同一のもので、インナ
ーロッドが先方へ移動するとき、フィンガ内周部のテー
パー面を押されて先端の外爪３９が拡径し、該外爪３９
がプラグ４１の先端内周ｌｌｉ　４　＋　ｄに係合し得
るようになっている。

なお゛、このようにほぼ同一構成である、燃料棒引き込
み機１２とカバー除去機３５とを別ＩＩηに設けたのは
、カバー除去機３５によって取り外したカバー４０およ
びプラグ４１を、再利用のため該カバー除去機３５から
取り外す作業と、燃料棒引き込み機１２によるマガジン
ＩＯからの燃料棒６の引き込み作業とを並行して行うた
めであり、また、双方の引き込み距離が異なるためであ
る。

次に、上記装置を用いた燃料集合体の組み立て方法につ
いて説明する。

まず、第１図および第６図に示すように、燃料棒６の外
周部の後端を残すほぼ全域を円筒状のカバー４０で覆う
。該カバー４０は金属製のものでもプラスデック製のも
のでもよく、燃料棒６を覆い得るよう、内径を燃料棒６
の径Ｑ０よりも大きく設定されていればよい。

カバー４０の先端（燃料棒の移動方向前方）には、プラ
グ４１が溶接等適宜固定手段で取り付けである。プラグ
４１は、第１０図で示すスプリング８あるいはデインプ
ル７に当接してスプリング８を変形させ、セル９を押し
広げるものであり、同プラグ４１は、セル径よりら小さ
く設定された先端小径部４１ａと、セル９を押し広げ得
るよう、その径σ、を面記カバー４０の外径ｆ２．より
もさらに大径に設定された後端の大径部４１ｃと、画部
分４１ａ、４１ｃをつなぐ中間のテーパ部／ｌｌｂとを
備える。

なお、この例においては、カバー４０の外径をプラグ４
１の大径部外径より小に設定しているが、同じ大きさに
設定してもよい。

小径部４１ａの先端には、前記燃料棒引き込み工具１５
およびカバー引き込み工具３７の外爪１７．３９にそれ
ぞれ係合する内周溝４１ｄが形成されている。また、大
径部４１ｃの後側には、外周に前記カバー４゛０が嵌合
状態で連結される連結部４１ｅが設けられている。

上記カバー４０で覆われかつ先端にプラグ４１が取り付
けられた燃料棒６を、プラグ４１を移動方向前方へ向け
て燃料棒マガジンｌＯに組み込む。

次に、第２図、第３図に示す如く、組立台ＩＩの前方に
配置させた燃料棒引き込み機Ｉ２から、移動台１４の移
動により燃料棒引き込み工具１５を後方に延ばし、先端
に取り付けたフィンガ１６の外爪１７を、前述した如く
インナーロッドの移動操作によってプラグ４１後端の内
周溝４１ｄに係合さ仕、この状態で引き込み工具１５を
前方へ引き込み、燃料棒６を組立台ＩＩで支持している
各支持格子４に挿入する。

このとき、燃料棒挿入の前にプラグ４１がスプリング８
およびデインプル７に当接して、セル９を拡径する。し
たがって、スプリング８の押圧力Ｅ　整カ行なえ、かつ
、それらを燃料棒６の挿入と同時に行なうことができる
。したがって、たとえ、燃料棒６の外周部を覆うカバー
４０が柔らかい材料で作った場合でも、燃料棒６外周部
にスクラッチは殆ど生じない。

また、上記燃料棒６の挿入において、先端にプラグ４１
のついたカバー４０と燃料棒６とは、特別な固定手段を
用いていない。これは、燃料棒６が長く（例えば４〜５
Ｉ＋＋）燃料棒６とカバー４０との接触面積を広く採れ
るため、両者に発生する摩擦力に、Ｌって、燃料棒６を
カバー４０と一体的に移動できるためである。

上記燃料棒６の支持格子４への挿入操作の後、燃料棒引
き込み工具１５のインナーロッドを後退させて外爪！７
とプラグ４１との係合を解く。そして、燃料棒引き込み
工具１５をさらに若干前方へ移動させた後、燃料棒引き
込み機１２およびカバー除去機３５を第５図に示す如く
Ｃ方向にずらし、カバー除去機３５を組立台１１の前方
に位置させる。

上記操作に並行して、燃料棒マガジンｌＯの前側の支柱
２０および燃料棒把持機２２をＣ方向へずらし、燃料棒
把持機２２を組立台１１の後方に位置させる。

次に、燃料棒把持機２２の移動台２５を第７図中入方向
へ移動させ、外筒２６の先端を燃料棒６の後端に嵌合さ
せる。そして、前述した如くアーム３３を回動しインナ
ーロッド３０をＣ方向に移動さＵｏて、同把持機２２の
外筒２６内に組み込んだ円筒体２９により燃料棒６の後
端を把持する（第１図参照）。

次いで、カバー除去機３５のカバー引き込み工具３７を
後方（第５図中日方向）へ若干移動させて、前述した操
作によりフィンガ３８の外爪３９を拡径させてプラグ４
１の内周溝４１ｄに係合する。

この状態、で、フィンガ３°８を前方へ移動させて、同
プラグおよびカバー４０を燃料棒６から引き抜き除去す
る。

以上の操作によって、燃料棒６を外周部にスクラッチを
形成さＵｏることなく、支持格子４内に挿入セットする
ことができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明方法によれば、燃料棒の外周
部ほぼ全域を円筒状のカバーで覆うとともに、該カバー
の先端に、前記セルを押し広げるべくその径を前記カバ
ー・の径以上に設定されたプラグを取り付け、前記カバ
ーで覆った状態のまま燃料棒を、前記プラグを移動方向
ｎτ■側として前記セル内に挿入し、次いで、燃料棒の
後端を把持し前記プラグ及びカバーをさらに前方へ移動
させて燃料棒から取り外すから、燃料棒をセルへ挿入す
る際、同燃料棒の外周部がセルと接触するのを防止でき
、スクラッチの発生を防止できる。また、支持格子のセ
ル内へのプラグ挿通を、燃料棒の挿入と同時に行なえ、
従来の方法のような、燃料棒の挿入とは別にプラグを挿
通させる等の面倒な作業を行なう必要はない。

また、本発明装置によれば、軸線方向に所定間隔置きに
配置した状態で支Ｐｉ格子を支持する組立台と、該組立
台の後方に配置されて、先端にセル押し広げ用のプラグ
を有する円筒状のカバーで覆われた多数の燃料棒を、所
定間隔置きに並列に保持する燃料棒マガジンと、前記組
立治具の前方に配され、内蔵された燃料棒引き込み工具
を後方へ移動させて、前記燃料棒マガジンに収納してい
る前記燃料棒の先端に位置する前記プラグと係合し、該
プラグを前方へ引き込むことにより、前記燃料棒を組立
台で支持した前記支持格子に挿通させる燃料棒引き込み
機と、前記燃料棒マガジンに併設され、該燃料棒マガジ
ンが燃料棒移動方向からずれたときそれに代わって前記
組立台の後方に位置し、燃料棒の後端を把持する燃料棒
把持機と、前記燃料棒引き込み機に併設され、該燃料棒
引き込み機が燃料棒移動方向からずれたときそれに代わ
って組立台の前方に位置し、前記プラグと係合して該プ
ラグを前記カバーごと前方へ移動させて燃料棒から取り
外すカバー除去機とを備えているから、上記方法を簡便
なｈ■成で実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は・本発明装置の一実施例を示し、第１
図は後述する第４図におけるＩ矢視部分の拡大詳細図、
第２図は装置の側面図、第３図は同平面図、第４図は同
装置の燃料集合体組立途中の状聾を示す側面図、第５図
は同平面図、第６図は第２図における■矢視部分の拡大
詳細図、第７図は第４図における■矢視部分後拡大詳細
図、第８図は第７図の■−■線に沿う断面図。第９図は
燃料集合体の正面図、第１Ｏ図は第８図に示す支持格子
の一部平面図である。 ８・・・・・・フィンガ、 ０・・・・・・カバー １ｄ・・・・・・内周溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線方向に所定間隔をもって配置された支持格子
   の、少なくとも１つの燃料棒押圧用弾性部材を有するセ
   ル内に、それぞれ燃料棒を挿入配置してなる燃料集合体
   を組み立てるに際し、 燃料棒の外周部ほぼ全域を円筒状のカバーで覆うととも
   に、該カバーの先端に、前記セルを押し広げるべくその
   径を前記カバーの径以上に設定されたプラグを取り付け
   、前記カバーで覆った状態のまま燃料棒を、前記プラグ
   を移動方向前側として前記セル内に挿入し、次いで、燃
   料棒の後端を把持し前記プラグ及びカバーをさらに前方
   へ移動させて燃料棒から取り外すことを特徴とする燃料
   集合体の組立方法。
2. （２）軸線方向に所定間隔置きに配置した状態で支持格
   子を支持する組立台と、 該組立台の後方に配置されて、先端にセル押し広げ用の
   プラグを有する円筒状のカバーで覆われた多数の燃料棒
   を、所定間隔置きに並列に保持する燃料棒マガジンと、 前記組立治具の前方に配され、内蔵された燃料棒引き込
   み工具を後方へ移動させて、前記燃料棒マガジンに収納
   している前記燃料棒の先端に位置する前記プラグと係合
   し、該プラグを前方へ引き込むことにより、前記燃料棒
   を組立台で支持した前記支持格子に挿通させる燃料棒引
   き込み機と、前記燃料棒マガジンに併設され、該燃料棒
   マガジンが燃料棒移動方向からずれたときそれに代わっ
   て前記組立台の後方に位置し、燃料棒の後端を把持する
   燃料棒把持機と、 前記燃料棒引き込み機に併設され、該燃料棒引き込み機
   が燃料棒移動方向からずれたときそれに代わって組立台
   の前方に位置し、前記プラグと係合して該プラグを前記
   カバーごと前方へ移動させて燃料棒から取り外すカバー
   除去機とを備えてなることを特徴とする燃料集合体の組
   立装置。