JPH0527083A - 燃料集合体のチヤンネルボツクス載置確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 燃料集合体におけるチャンンネルボックスの
載置状態を確認する装置を提供する。 【構成】 下部にチャンネルボックスへの掛止部２２及
び底部に上部タイプレートへの当接部２３を設けた軸体
２１と、その軸体２１に対し軸方向移動自在に設けられ
た検出ロッド２４と、その検出ロッド２４の下部に設け
られ且つ対抗する投光部及び受光部を有する検出部２５
とを備える。そしてチャンネルボックスを載置した状態
において、検出ロッド２４の上下移動により、投光部及
び受光部の一方がチャンネルボックスの固定用フランジ
の挿通孔内と、上部タイプレートの棒状突起部の固定孔
内を上下移動され、他方がそれと連動して固定用フラン
ジの挿通孔と棒状突起部の固定孔の外側を上下移動する
ように構成され、検出ロッド２４を下降させたときの検
出部２５の出力信号の断続の有無により、チャンネルボ
ックスの載置状態を確認するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所で使用され
る燃料集合体におけるチャンンネルボックスの載置状態
の確認装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所における核燃料は、細長い
被覆管の中に核燃料物質のペレットを詰め込んで燃料棒
を形成し、多数の燃料棒をスペーサを介して僅かずつ隙
間をあけ並列集合して燃料バンドルが構成される。この
ように構成した燃料バンドルはその周囲を角筒状のチャ
ンネルボックスで被覆し燃料集合体として炉心に装填さ
れる。そして所定期間使用された後再び炉心から取り出
されて適宜新しいものと交換される。更に、必要に応じ
て定期的に燃料バンドルは目視検査が行われる。目視検
査は燃料プール等の水中に燃料集合体を配置して行われ
るが、通常燃料集合体を炉心に装填する前と、それを装
填して使用した後に炉心から燃料プールへ移送したとき
に実施される。燃料バンドルの目視検査は燃料集合体を
被覆装着しているチャンネルボックスを除去した状態で
テレビカメラ等により遠隔で行われ、異常のないことが
確認されたものは再びチャンネルボックスを装着して炉
心に装填される。

【０００３】図１は燃料プールの水中に燃料集合体を配
置した状態を示す。燃料プール１の内側壁２にチャンネ
ル着脱機３が設置され、該チャンネル着脱機３に角形の
外周形状を有する燃料集合体４が装着される。そしてこ
の燃料集合体４はチャンネル着脱機３によってそのチャ
ンネルボックス５の着脱が行われる。図２に燃料集合体
４の詳細を示す。多数の燃料棒６は角形に集合されて燃
料バンドル７に形成され、その上下端部に上部タイプレ
ート８及び下部タイプレート９が装着されている。そし
て上部タイプレート８には燃料集合体４を吊り上げるた
めの吊り上げフック１０がその上面に設けられている。
角形のチャンネルボックス５は燃料バンドル７の周囲を
被覆するようにしてその上下端部をそれぞれ上部タイプ
レート８及び下部タイプレート９に装着される。

【０００４】図３に上部タイプレート８へチャンネルボ
ックス５の上端部を装着する状態を拡大して示す。燃料
バンドル７の上端部に装着された上部タイプレート８
は、その上面を対角線上に横断するようにして吊り上げ
フック１０が設けられ、さらに四隅部にそれぞれ棒状突
起部１１が設けられている。そしてこの棒状突起部１１
の少なくとも１つには内ネジを持った固定孔１１ａを有
している。なお、上部タイプレート８には各燃料棒の位
置に対応して多数の孔１２が設けられている。チャンネ
ルボックス５の上端部の対角線上の隅部、即ち前記棒状
突起部１１に対応した位置に一対の固定用フランジ１３
が設けられており、前記固定孔１１ａを有する棒状突起
部１１に対応する位置にある固定用フランジ１３には挿
通孔１４が穿設されている。そしてチャンネルボックス
５を上部タイプレート８の上に載置し、次いで固定具１
５のキャップスクリュウ１６を前記挿通孔１４に挿通し
てチャンネルボックス５を上部タイプレート８へ装着す
る。上部タイプレート８へのチャンネルボックス５の装
着は確実に行わなければならないが、この確認は通常固
定具の締めつけトルクを注意深く監視する方法その他に
より慎重に行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
のような確認方法は高度の熟練性と慎重性を必要とし、
作業にかかる手間が極めて大きいのものであった。前記
のようにチャンネルボックスを上部タイプレートへ装着
するには、２つの工程、即ちチャンネルボックスを上部
タイプレートへ載置する工程、及び載置されたチャンネ
ルボックスを上部タイプレートへ固定具により固定する
工程である。これらの工程の中で特に前半の載置工程は
極めて重要である。なぜならチャンネルボックスの装着
の良し悪しはこの載置工程に原因することが多いこと、
及びこの載置の良否は通常後半の工程における固定具の
締めつけトルクの監視等により後で発見されるので、再
度前半に戻って修正する必要が生じること等からであ
る。そのためこれを改善する方法が強く望まれていた。
そこで本発明はこのような従来法を改良し、確実性が高
くより効率の良い確認作業のできるチャンネルボックス
の載置状態の確認装置を提供することを課題とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の載置確認装置は、チャンネル着脱機に装着し
水中配置された燃料バンドルと、チャンネル固定用の内
ネジを持った固定孔を有する棒状突起部を上面に有し且
つ前記燃料バンドルの上端部へ装着された上部タイプレ
ートと、挿通孔を有する固定用フランジを上端部に設け
たチャンネルボックスとを有し、該チャンネルボックス
を前記棒状突起部の上面へ載置した状態の燃料集合体に
おけるチャンネルボックス載置確認装置である。

【０００７】この装置は、下部にチャンネルボックスへ
の掛止部及び底部に上部タイプレートへの当接部を設け
た軸体と、その軸体に対し軸方向移動自在に設けられた
検出ロッドと、その検出ロッドの下部に設けられ且つ対
抗する投光部及び受光部を有する検出部とを備えてい
る。そしてチャンネルボックスを載置した状態におい
て、前記検出ロッドの上下移動により、投光部と受光部
の一方が固定用フランジの挿通孔と棒状突起部の固定孔
内を上下移動され、他方が固定用フランジの挿通孔と棒
状突起部の固定孔の外側を上下移動されるように構成さ
れており、前記検出ロッドを下降させたときの検出部の
出力信号の断続の有無により、チャンネルボックスの載
置状態の確認をするように構成されていることを特徴と
するものである。

【０００８】

【作用】チャンネルボックスにおける固定用フランジの
挿通孔と上部タイプレートにおける棒状突起部の固定孔
を一致させるようにして、上部タイプレートの上面へチ
ャンネルボックスを載置する。この状態で軸体の当接部
を上部タイプレートの上面に当接させて位置決めすると
共に、その掛止部をチャンネルボックスの外周部に掛け
止めて装置を安定に支持させる。次に検出ロッドを下降
させてそのときの検出部の出力信号を監視する。チャン
ネルボックスが正常に上部タイプレートの上面へ載置さ
れているとき、即ちチャンネルボックスにおける固定用
フランジの下面と上部タイプレートにおける棒状突起部
の上面に間隙がないときは該出力信号が連続信号とな
る。また、チャンネルボックスが異常に上部タイプレー
トの上面へ載置されているとき、即ちチャンネルボック
スにおける固定用フランジの下面と上部タイプレートに
おける棒状突起部の上面の間に間隙があるときは該出力
信号が間欠信号となる。このように軸体を下降させたと
きの検出部の出力信号を監視することにより、簡単且つ
確実にチャンネルボックスの載置状態の確認をすること
ができる。

【０００９】

【実施例】次に、図面により本発明の実施例を説明す
る。図４は本発明のチャンネルボックスの載置確認装置
の一例を一部切断して示した斜視図である。載置確認装
置２０は軸体２１、該軸体２１の下部に設けられた掛止
部２２、該軸体２１の底部に設けられた当接部２３、該
軸体２１に対して軸方向移動自在に設けられた検出ロッ
ド２４、及び該検出ロッド２４の下部に設けられた検出
部２５を備えている。チャンネル着脱機に装着して水中
に配置された燃料集合体において、そのチャンネルボッ
クスの載置状態を確認をする際、当接部２３の上部タイ
プレート上面への当接操作、及び検出ロッド２４の上下
移動操作を水面より上方で行えるように軸体２１の長さ
を適宜選定する。この軸体２１は重量を軽減するために
両端部が閉鎖された筒体に構成されており、その頂部に
は吊り下げ用のフック２６が設けられている。

【００１０】掛止部２２は角形の外周を有するチャンネ
ルボックス５の隅部にその上方から下降させて容易に掛
け止めできるように、底部がテーパ状に外方へ折り曲げ
られて開放された横断面のアングル状ののガイド２７を
有している。このガイド２７の上部にはブラケット２８
が結合され、該ブラケット２８は軸体２１に結合されて
いる。検出ロッド２４の下部は前記ブラケット２８を上
下移動自在に貫通しており、その上部はスイベル２９を
介して上下移動手段３０に連結されている。上下移動手
段３０は上部に外ネジを設けた回転軸３１、軸体２１に
固定された内ネジを有する上部ブラケット３２、軸体２
１に固定された下部ブラケット３３、及びツマミ３４か
ら構成されている。なお、回転軸３１頂部には載置確認
装置２０の鉛直位置を確認するための水泡式のレベルゲ
ージ３５が設けられている。

【００１１】回転軸３１はその上部の外ネジ部が上部ブ
ラケット３２の内ネジにネジ結合されそれに支持されて
いると共に、その下部が下部ブラケット３３に上下方向
移動及び回動が自在に支持されている。そしてツマミ３
４を回転することにより回転軸３１が回転すると共に上
下方向に移動する。この回転軸３１の回転はスイベル２
９により阻止され、その下方に連結されている検出ロッ
ド２４には上下移動のみが伝達される。検出部２５は検
出ロッド２４の下部に連結されている。ガイド２７を取
り除いた検出部２５部分を図５に示す。検出部２５は検
出ロッド２４の下部にネジ止めされた支持アーム３６を
貫通して対抗配置された細い棒状の投光部３７及び受光
部３８を有している。そして投光部３７の投光窓からの
光が図６の鎖線で示すように受光部３８の受光窓に入光
するように調整されている。なお、支持アーム３６の端
部はリング状のスライド環３９に結合され軸体２１に上
下移動自在に支持されている。

【００１２】投光部３７としては例えば発光ダイオード
やレーザ発振器が使用でき、受光部３８としては例えば
ホトトランジスタや光導電体式のような受光センサが使
用できる。受光部３８の出力は、多芯のケーブル４０に
より軸体２１の中空部に収容された増幅器４１へ接続さ
れ、該増幅器４１によってその出力信号は増幅され更に
多芯のケーブル４２により図示しない外部の指示計や表
示灯等の表示部へ接続される。なお、検出部２５への電
源供給もこれらケーブルにより行われる。図６は図４に
示す確認装置を使用してチャンネルボックスの載置状態
の確認を行っているところを示す説明図であり、固定用
フランジ１３の挿通孔１４を上部タイプレート８の棒状
突起部１１の固定孔１１ａの軸線に一致させてチャンネ
ルボックス５を載置した状態を示している。そして軸体
２１の当接部２３がタイプレート８の孔に当接されて軸
体２１を位置決めしていると共に、掛止部２２がチャン
ネルボックス５の隅部外側に案内されている。

【００１３】図６（ａ）は測定部２５が固定用フランジ
１３の上方にあり、検出操作に入る前の状態である。図
６（ｂ）は検出ロッド２４を下降させ、測定部２５の投
光部３７の投光窓を固定用フランジ１３の挿通孔１４内
に挿入した状態である。この状態における投光部３７の
光は固定用フランジ１３で遮蔽されているので、受光部
３８の出力は零になる。図６（ｃ）は更に検出ロッド２
４を下降させ、測定部２５の投光部３７の投光窓を固定
用フランジ１３の下部と棒状突起部１１の上面間に位置
させた状態であり、投光部３７の先端部は棒状突起部１
１の固定孔１１ａ内に一部挿入されている。図６（ｃ）
の状態はチャンネルボックス５の載置が異常で、固定用
フランジ１３の下部と棒状突起部１１の上面間に間隙が
生じている場合である。従って投光部３７の光は該間隙
を通して受光部３８に受光され、その出力信号が上昇し
た状態にある。しかしチャンネルボックス５の載置が正
常であれば、このような間隙は無くなりこの状態におい
ても受光部３８は受光せず、その出力信号は零のままで
ある。

【００１４】更に検出ロッド２４を下降させ、測定部２
５の投光部３７の投光窓を棒状突起部１１の固定孔１１
ａ内に挿入すると、投光部３７の光は棒状突起部１１で
遮蔽されているので、受光部３８の出力は零になってい
る。なお、これまでは投光部３７が固定用フランジ１３
の挿通孔１４及び棒状突起部１１の固定孔１１ａ内に挿
入され、受光部３８がその外側を通過する場合について
説明したが、当然ながらこれら投光部３７と受光部３８
の位置は逆にしてもよい。

【００１５】次に、前述した実施例の確認装置の作用を
説明する。先ず、図１のようにチャンネル着脱機に装着
されチャンネルボックスを載置した燃料集合体に対し、
上方から確認装置２０を適宜の吊り下げ手段により吊り
下げ、その軸体２１の底部に設けた当接部２３の先端部
を上部タイプレート８の孔１２に挿入して位置決めする
と共に、チャンネルボックス５の隅部外側に掛止部２２
を案内し、図６（ａ）の状態とする。この吊り下げは図
４に示す確認装置２０のフック２６を使用して行う。そ
の際、レベルゲージ３５による軸体２１の鉛直性を確認
する。

【００１６】次に、ツマミ３４を回して図６（ａ）から
（ｂ）を経由して（ｃ）の状態まで検出ロッド２４を徐
々に下降して行き、その間の受光部３８の出力変化を監
視する。途中の図６（ｂ）から（ｃ）の状態において受
光部３８の出力が上昇したときは、前記のようにチャン
ネルボックス５の載置が異常で、固定用フランジ１３の
下部と棒状突起部１１の上面間に間隙が生じていること
を示しており、再度チャンネルボックス５の載置をし直
す必要がある。一方、途中の図６（ｂ）から（ｃ）の状
態においても受光部３８の出力が上昇しないときは、チ
ャンネルボックス５の載置が正常であることを示すの
で、次の装着作業に移ることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明のチャンネルボックス載置確認装
置は、以上のような構成としたのでチャンネルボックス
の載置確認を確実且つ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料プールの水中に燃料集合体を配置した状態
を示す側面図。

【図２】図１の燃料集合体４の詳細を示す部分破断斜視
図。

【図３】図２の燃料集合体４における上部タイプレート
８へチャンネルボックス５の上端部を装着する状態示す
部分拡大斜視図。

【図４】本発明のチャンネルボックスの載置確認装置の
一例を示す斜視図。

【図５】図４における検出部２５の詳細を示す斜視図。

【図６】図４に示す載置装置によりチャンネルボックス
の装着状態の確認作業を行っているところを示す説明
図。

【符号の説明】

１ 燃料プール ２ 内側壁 ３ チャンネル着脱機 ４ 燃料集合体 ５ チャンネルボックス ６ 燃料棒 ７ 燃料バンドル ８ 上部タイプレート ９ 下部タイプレート １０ 吊り上げフック １１ 循環配管 １１ａ 固定孔 １２ 孔 １３ 固定用フランジ １４ 挿通孔 １５ 固定具 １６ キャップスクリュウ ２０ 載置確認装置 ２１ 軸体 ２２ 掛止部 ２３ 当接部 ２４ 検出ロッド ２５ 検出部 ２６ フック ２７ ガイド ２８ ブラケット ２９ スイベル ３０ 上下移動手段 ３１ 回転軸 ３２ 上部ブラケット ３４ ツマミ ３５ レベルゲージ ３６ 支持アーム ３７ 投光部 ３８ 受光部 ３９ スライド環 ４０ ケーブル ４１ 増幅器 ４２ ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 豊 神奈川県横浜市磯子区新杉田８ 株式会社 東芝横浜事業所磯子エンジニアリングセン ター内 (72)発明者 秋元 功 神奈川県綾瀬市深谷6606 株式会社小山工 業所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 チャンネル着脱機（２）に装着し水中配
   置された燃料バンドル（４）と、チャンネル固定用の内
   ネジを持った固定孔（１１ａ）を有する棒状突起部（１
   １）を上面に有し且つ前記燃料バンドル（４）の上端部
   へ装着された上部タイプレート（８）と、上端部に挿通
   孔（１４）を持った固定用フランジ（１３）を前記棒状
   突起部（１１）上へ載置したチャンネルボックス（５）
   と、を備えた燃料集合体におけるチャンネルボックス載
   置確認装置であって、下部に前記チャンネルボックス
   （５）への掛止部（２２）及び底部に前記上部タイプレ
   ート（８）への当接部（２３）を設けた軸体（２１）
   と、軸体（２１）に対し軸方向移動自在に設けられた検
   出ロッド（２４）と、検出ロッド（２４）の下部に設け
   られ且つ対抗する投光部（３７）及び受光部（３８）を
   有する検出部（２５）とを備え、チャンネルボックス
   （５）を上部タイプレート（８）へ載置した状態におい
   て、前記検出ロッド（２４）の上下移動により、前記投
   光部（３７）及び受光部（３８）の一方が前記固定用フ
   ランジ（１３）の挿通孔（１４）内と棒状突起部（１
   １）の固定孔（１１ａ）内を上下移動され、他方がそれ
   と連動して前記固定用フランジ（１３）の挿通孔（１
   ４）と棒状突起部（１１）の固定孔（１１ａ）の外側を
   上下移動されるように構成されており、前記検出ロッド
   （２４）を下降させたときの検出部（２５）の出力信号
   の断続の有無により、チャンネルボックスの載置状態の
   確認をするように構成されていることを特徴とする燃料
   集合体のチャンネルボックス載置確認装置。