JPH0573198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は核燃料集合体の組立・解体用治具に係
り、特にその組立あるいは解体時において燃料棒
表面に傷が発生することを確実に防止するように
した核燃料集合体の組立・解体用治具に関する。

（従来の技術） 一般に、原子炉用の燃料集合体においては、そ
の長手方向複数箇所に燃料棒スペーサを設け、複
数本の燃料棒の間隔保持を行なうようにしてあ
る。

すなわち、第６図は上記原子炉用の燃料集合体
の縦断面図であつて、燃料チヤンネル１内には、
上下両端部をそれぞれ上部タイプレート２および
下部タイプレート３に支持された複数本の燃料棒
４およびウオータロツド５が配列装着されてお
り、さらに上記燃料棒４を整列支持し燃料棒４の
横方向の振動を拘束するとともに冷却材の流路を
確保するためのスペーサ６が、上記燃料棒４の軸
方向に複数個設けられている。

上記スペーサ６は、第７図および第８図に示す
ように正方形の外枠７を有し、その外枠７内に互
いに格子状に配設されたバー８，９およびデイバ
イダ１０，１１によつて複数個のセル１２が形成
されている。また、上記バー８，９の各交差部に
は各側部に外側方に突出する板ばね部１３ａを有
するランタンスプリング１３が装着されており、
上記各セル１２内に挿入された燃料棒４を、セル
１２の隅角部からデイバイダ１０，１１に形成さ
れたＳヘツド１０ａ，１１ａに対して弾性的に圧
接するようにしてある。

そこで、上記核燃料集合体の組立てに際して
は、下部タイプレート３およびスペーサ６を所定
位置に固定し、燃料棒４およびウオータロツド５
をそれぞれスペーサ６のセル１２内に押し込み、
その下端を下部タイプレート３に装着し、上端に
上部タイプレート２を取りつけて固定する。

ところが、上述のような燃料集合体の組立てに
おいては、各燃料棒４をセル１２内に挿通させる
場合に、その燃料棒がスペーサ６のランタンスプ
リング１３の板ばね部１３ａおよびＳヘツド１０
ａ，１１ａに摺接するため、燃料棒の表面に傷が
つくことがある。

したがつて、従来上記燃料棒の表面に傷がつく
ことを防止するために、スペーサ６のランタンス
プリング１３の板ばね部１３ａやＳヘツド１０
ａ，１１ａをひもで縛りつけてばねの突起部を押
え、燃料棒を挿入する空間を大きくしたり、或は
燃料棒を氷点下に保存して表面に氷または霜の被
膜を形成させておいたり、または水とアルコール
その他の混合物を冷却して潤滑剤として使用する
等の手段が取られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、ばね部をひもで縛る方法は非常に煩
雑で時間を要し、また燃料棒の表面に氷等の被膜
を形成する場合には、燃料棒をあらかじめ氷点下
に保つておく必要があり、さらに潤滑剤を使用す
る場合には、燃料棒に不純物が付着して燃料棒の
性能が低下する恐れがあり、洗浄工程を設ける必
要がある等、いずれも作業工程が増え、組立てが
めんどうになる等の問題がある。

また燃料棒にステンレスパイプ嵌装してスペー
サのセル内に収納する方法も考えられるが、上記
ステンレスパイプの肉厚を大きくすると、ランタ
ンスプリング等を弾性限界以上に押し広げ、燃料
棒の弾性的保持を不可能とする恐れが大きくな
り、逆にステンレスパイプの肉厚を小さくすると
パイプを抜き取る際に、ランタンスプリング等に
よる押圧力が働いた状態で燃料棒表面とステンレ
スパイプ表面とが摺動するため、燃料棒表面に傷
が発生する可能性がある。また、ステンレスパイ
プの肉厚を薄くした場合には、パイプ先端にキヤ
ツプを溶接するなど補強を行ない、パイプ先端が
変形することを防ぐ必要がある。ところが、この
場合にはパイプは燃料棒挿入方向にのみしか引き
抜くことができず、例えば第６図に示したよう
な、下部タイプレートの穴に燃料棒先端を挿入し
ていくよな組立方法をとる必要のある燃料集合体
には適用できない等の問題がある。

また、セル内に自己潤滑性を有する円筒状フイ
ルムを同心状に介装した状態で、燃料棒の挿脱を
行なうようにした方法もある。しかし、この場
合、フイルムの厚さに限界があるという問題があ
る。

本発明はこのような点に鑑み、比較的簡単な方
法によつて、燃料棒の表面に傷が発生することを
確実に防止し得る核燃料集合体の組立・解体用治
具を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、格子状或は蜂の巣状に配設された多
数のセル内にそれぞれ燃料棒を挿入して、その各
燃料棒の間隔保持を行なうようにした核燃料集合
体の組立・解体用治具において、軸線方向に切り
割りが形成され、自己潤滑性および可撓性を有す
る筒状の保持部の一端外周部に、スペーサのセル
内面に設けられた燃料棒保持用突起部の近傍に軸
線方向に挿脱可能な自己潤滑性および可撓性を有
する案内杆と、上記セル内に設けられ、燃料棒を
上記突起部に押圧する弾性部材の内側面を覆う案
内板とが、上記保持部の軸線と平行に突出せしめ
られており、上記案内杆はその案内杆がセル内面
側に押し拡げられたとき、上記案内杆の内面が前
記突起部の内接円よりわずかにセルの中心側に突
出するように形成されていることを特徴とする。

（作用） 燃料棒をスペーサのセル内に挿入装着する場合
には、まず上記組立・解体用治具の案内杆および
案内板部を上記セル内に挿入し、上記案内杆を燃
料棒保持用突起部の近傍に位置させるとともに、
案内板によつてセル内の弾性部材の表面を覆い、
その後筒状の保持部側から燃料棒を上記セル内に
挿入装着されている治具内に挿入する。しかし
て、上記燃料棒の挿入に応じて上記保持部の弾性
によつて各案内杆および案内板はセルの内面側に
押し拡げられるが、この場合案内杆の内面が前記
突出部の内接円よりわずかにセルの中心側に突出
するように形成されているため、上記燃料棒の挿
入時にその燃料棒が前記突起部および弾性部材に
摺接することがなく、燃料棒表面に傷が生ずるよ
うなことがない。

このようにして、燃料棒を当該セル内の所定位
置に挿入設置すると、治具を前記とは逆に燃料棒
に沿つてセル内から取り出し、さらに燃料棒の軸
方向と直交する方向に切り割り部を介して移動さ
せることによつて、燃料棒から治具を除去する。

一方、燃料棒をセル内から抜き取る場合には、
上述とは逆に燃料棒とセルとの間に治具の案内杆
と案内板部とを挿入した後、燃料棒を軸線方向に
セル内から引き抜くことによつて、燃料棒がセル
内突出部等と摺接することを防止できる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図において、符号１４は軸線方向に切り割
り１５が形成され、自己潤滑性および可撓性を有
する保持部であつて、その保持部１４の一端外周
部には、自己潤滑性および可撓性を有する案内杆
１６と案内板１７とが、上記保持部の軸線と平行
に突出されている。上記案内杆１６はスペーサの
セル１２の内面に設けられた燃料棒保持用突起部
１８（第２図）の近傍に軸線方向に挿脱可能に形
成されており、その場合上記案内板１７が、上記
セル１２内に設けられ燃料棒を上記突起部１８に
押圧する弾性部材１９の内面を覆うようにしてあ
る。また、上記案内杆１６は、その案内杆１６が
セル１２の内面側に押し拡げられたとき、上記案
内杆１６の内面が突起部１８の内接円よりわずか
にセル１２の中心側に突出するように形成されて
いる。さらに、上記保持部１４の一側部にはその
軸線と直交する方向に突出する柄２０が前記切り
割り１５と重ならない位置に取り付けられてい
る。

しかして、燃料集合体の組立てに際しては、上
記治具の案内杆１６および案内板１７部をセル１
２内に挿入し、上記案内杆１６がセル１２内面に
設けられた突起部１８の近傍に位置するととも
に、案内板１７が前記弾性部材１９の内面を覆う
ようにする。そこで、上記のように挿入された治
具内へ、燃料棒４を保持部１４側から軸方向に挿
入すると、治具により燃料棒の側面が支持され、
その挿入力によつて案内杆１６がセルの内面側に
押し拡げられる。しかし、この場合案内杆１６の
内面が前記突起部１８の内接円よりわずかにセル
１２の中心側に突出するように形成され、弾性部
材１９は案内板１７によつて覆われているため、
燃料棒が上記突起部１８および弾性部材１９に摺
接することがない。したがつて、燃料棒４をスペ
ーサに接触することなく所定の位置に配設させる
ことができる（第２図）。

このようにして、燃料棒４をセル１２内へ挿入
した後、治具を燃料棒４の軸方向（−ｘ方向）に
移動させて、案内杆１６のおよび案内板１７をセ
ル１２により引き抜き、次に燃料棒４の軸方向と
直角方向（ｙ方向）に保持部１４を移動させるこ
とにより、その切り割り１５を介して、上記治具
を燃料棒４から取りはずす。

以下、同様にしてスペーサの各セル１２内に順
次燃料棒４を挿入して核燃料集合体の組立てを行
なう。

また、核燃料集合体の解体時に、燃料棒４をス
ペーサのセル１２より引き抜く際には、まず、上
記治具を保持部１４の切り割り１５を介して燃料
棒４にはめ、その後、案内杆１６と案内板１７と
を燃料棒４とセル１２との間に挿入し、所定の位
置に配設する。そこで、燃料棒４をセル内より引
き抜き、しかる後、治具をセル１２より引き抜
く。

以下、同様にしてスペーサの各セル内から順次
燃料棒４を引き抜き核燃料集合体の解体を行な
う。

ところで上記治具の移動に際しては、ボールネ
ジおよびパルスモータで駆動することにより、容
易に実現することができる。

また、上記実施例においては、スペーサのセル
形状が四角形のものを示したが、第３図のように
セル形状が円形のものについても同様に適用でき
る。

第４図ａ，ｂは、それぞれ本発明の他の実施例
を示す図であり、第４図ａに示すように保持部１
４を切り割り１５の両端を重ね合せることによ
り、燃料棒軸方向と直角方向の断面形状をうずま
き状とすることもできる。第４図ｂに示すように
保持部１４の形状を円筒ではなく角筒としてもよ
い。つまり、燃料棒４からの取りはずしまたは、
燃料棒４への取りつけの為の切り割り１５を治具
の保持部１４に有していれば、保持部１４の形状
はどの様な形状でもよい。

第５図ａ，ｂ，ｃ，ｄもまたそれぞれ本発明の
他の実施例を示す図であり、第５図ａは、燃料棒
軸方向と直角方向における案内杆１６の断面形状
が三角形のものである。第５図ｂは、燃料棒軸方
向と直角方向における案内杆１６の断面形状が四
角形のものである。第５図ｃはセル内への治具の
挿脱を容易にするため、案内杆１６の燃料棒軸方
向にテーパを設けたものである。第５図ｄは、燃
料棒軸方向と直角方向における案内杆１６の断面
形状が不連続に変化したものである。つまり、案
内杆１６および案内板１７の形状は、セル内面に
設けられた燃料棒保持用突起部１８の近傍に軸線
方向に挿脱可能な案内杆１６および上記セル１２
内に設けられ燃料棒４を上記突起部１８に押圧す
る弾性部材１９の内側面を覆う案内板１７であれ
ば、どのような形状でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては核燃料
集合体の組立・解体用治具を、切り割りを軸線方
向に有する筒状の保持部の一端外周部に、スペー
サセル内面に設けられた燃料棒保持用突起部の近
傍に軸線方向に挿脱可能な自己潤滑性および可撓
性を有する案内杆と、上記セル内に設けられ燃料
棒を上記突起部に押圧する弾性部材の内面を覆う
案内板とが上記保持部の軸線と平行に突設するこ
とによつて構成したので、核燃料集合体の組立・
解体時に、燃料棒に傷をつけることなく、スペー
サとの挿脱を可能とし、また、スペーサセルの形
状とは関係なく、上記治具を用いることにより、
どのような形状のセルにも適用できる。さらに案
内杆および案内板のみをセル内に挿入することに
より、治具の挿脱を容易にし、また、セル内に配
設された弾性部材の変位を小さくでき、弾性特性
の変化を防ぐことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における燃料棒表面傷防止のた
めの治具の斜視図、第２図、第３図はセル内に治
具および燃料棒が挿入されている状態を示す断面
図、第４図ａ，ｂ、第５図ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれ
ぞれ本発明における治具の変形例の斜視図、第６
図は核燃料集合体の縦断面図、第７図はスペーサ
の拡大平面図、第８図は第７図の−線に沿う
断面側面図である。 ４…燃料棒、６…スペーサ、１２…セル、１３
…ランタンスプリング、１４…保持部、１５…切
り割り、１６…案内杆、１７…案内板、１８…突
起部、１９…弾性部材、２０…柄。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 格子状或は蜂の巣状に配設された多数のセル
   内にそれぞれ燃料棒を挿入して、その各燃料棒の
   間隔保持を行なうようにした核燃料集合体の組
   立・解体用治具において、軸線方向の切り割りが
   形成され自己潤滑性および可撓性を有する筒状の
   保持部の一端外周部に、上記セル内面に設けられ
   た燃料棒保持用突起部の近傍に軸線方向に挿脱可
   能な自己潤滑性および可撓性を有する案内杆と、
   上記セル内に設けられ燃料棒を上記突起部に押圧
   する弾性部材の内側面を覆う案内板とが上記保持
   部の軸線と平行に突出せしめられており、上記案
   内杆はその案内杆がセル内面側に押し拡げられた
   とき、上記案内杆の内面が前記突起部の内接円よ
   りわずかにセルの中心側に突出するように形成さ
   れていることを特徴とする核燃料集合体の組立・
   解体用治具。