JPH0594799U - 核燃料集合体組立装置用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料棒をスペーサのセル内に挿通させる際に
おける擦過痕の発生を防止する一方、セルの無い部分に
おいては短尺燃料棒の案内を行う核燃料集合体組立装置
用治具を提供する。 【構成】 保持杆３２の下面にはサポートプレート４１
が当接しており、保持杆３２に対して左右に摺動する。
サポートプレート４１の下面基端部にはエアシリンダ４
４のピストンロッド４６が接続しており、エアシリンダ
４４が伸縮するとサポートプレート４１が左右方向にス
ライド動する。サポートプレート４１が右方に退避して
いる場合には、サポートプレート４１の基端部は保持杆
３２の基端部と略面一である。そして、ピストンロッド
４６が伸長することによってサポートプレート４１が左
方にスライドすると、図中に二点鎖線で示すように、サ
ポートプレート４１の左端部が突出して筒状フィルム３
１の下部に位置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、標準長燃料棒と短尺燃料棒とを併有する核燃料集合体組立装置用治 具に係り、詳しくは燃料棒をスペーサのセル内に挿通させる際における擦過痕の 発生を防止する一方、セルの無い部分においては短尺燃料棒の案内を行わしめる 治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

原子炉用の核燃料集合体は、ジルコニウム合金等からなる金属管に二酸化ウラ ン粉末等の放射性物質を封入した、多数本の燃料棒を正方格子状やハニカム状に 集合させたものである。

【０００３】 図１２は、沸騰水型軽水炉（ＢＷＲ）に用いられる燃料集合体の縦断面である 。燃料チャンネルボックス１内には、上下部端栓をそれぞれ上部タイプレート２ と下部タイプレート３とに支持させた数十本の標準長燃料棒４の他、数本の短尺 燃料棒５と２本のウォータロッド６とが配列されている。尚、短尺燃料棒５の下 部端栓は下部タイプレート３には支持されているが、上部端栓は上部タイプレー ト２の位置に到達していない。上部タイプレート２および下部タイプレート３間 にはそれぞれ複数個の上部スペーサ７と下部スペーサ８とが配置されており、両 燃料棒４，５を整列状態に保持・拘束して振動の防止を行うと共に、冷却材流路 の確保を図っている。

【０００４】 下部スペーサ８は、図１３に平面視を示すように、正方形の外枠９内に多数の 円形のセル１０を格子状に配置すると共に、中央部にウォータロッド６が貫通す るウォータロッド支持部１１を形成したものである。図中、１２，１３はウォー タロッド支持部１１の内側に取り付けられた各一対のウォータロッド支持板であ る。図１４（図１３中、Ａ部拡大視）に示すように、セル１０の内面にはセル１ ０自体の一部を内側に突出させることにより形成された一対のセルストップ１４ が略９０度の間隔で配置されている。そして、これらセルストップ１４と向かい 合う位置で、かつ隣接するセル１０を跨ぐ形で、セルスプリング１５が取り付け られている。セル１０内において、燃料棒４，５はセルスプリング１５の付勢力 によりセルストップ１４側に弾性的に押圧されて固定される。

【０００５】 一方、上部スペーサ７も下部スペーサ８と略同様の構造であるが、図１５に示 すように、数箇所（図示例では８箇所）のセル１０が欠落し、短尺燃料棒貫通部 １６を形成している。短尺燃料棒５は長尺燃料棒４に比べて全長が５００ｍｍ以 上短く、かつその下部端栓が下部タイプレート３に固定される。したがって、短 尺燃料棒５は上部スペーサ７には保持されないが、燃料集合体の組立時において は短尺燃料棒貫通部１６内に挿通される。

【０００６】 図１６は核燃料集合体組立装置の概略構成を示す図であって、図中、２０は組 立台であり、その上面には下部タイプレート３と上下部スペーサ７，８とを所定 の間隔でそれぞれ支持・固定するホルダ２１，２２を具えたベッド２４が載置さ れている。そこで、燃料集合体の組立に際しては、ホルダ２１に下部タイプレー ト３を支持・固定すると共にホルダ２２にそれぞれスペーサ７，８を支持・固定 した後、燃料棒４，５を図示しない燃料棒挿入装置により図中右方から左方に水 平に送り、上部スペーサ７と下部スペーサ８とを貫通させた後、先端を下部タイ プレート３内に挿入して固定する。

【０００７】 同図中、３０は特開平１−１５０８９６号公報に記載された筒状フィルム駆動 装置であり、組立台２０におけるスペーサ支持用ホルダ２２の取付位置の両側面 に設置されている。筒状フィルム駆動装置３０は、図１７（正面視）および図１ ８（平面視）に示すように、テーパ形の筒状フィルム３１が先端部に接合された 保持杆３２と、この保持杆３２を互いに直交する３軸方向に平行移動させる駆動 装置本体３３とからなっている。筒状フィルム３１は可撓性と自己潤滑性とを有 すると共に、保持杆３２の接合部と対向する位置に軸線方向の切り割り３４が形 成されている。

【０００８】 筒状フィルム駆動装置３０はスペーサ７，８への燃料棒４，５の挿通に先立っ て、図１９に示すように、セル１０内に筒状フィルム３１の先端部を挿入し、反 対側の端面から突出させる。すると、セル１０の内面は自己潤滑性を有する筒状 フィルム３１に覆われることになり、スペーサ７，８を貫通する際における金属 製のセル１０との直接接触による燃料棒４，５の表面の擦過痕の発生が防止され る。

【０００９】 燃料棒４，５のスペーサ７，８への挿通が完了すると、図２０（平面図）およ び図２１（図２０中のＢ矢視図）に示すように、筒状フィルム駆動装置３０は先 ず保持杆３２を軸方向に移動させて筒状フィルム３１をセル１０内から引き抜き 、しかる後に保持杆３２を燃料棒４，５の軸線に直交する右方向に移動させる。 すると、筒状フィルム３１は切り割り３４の部分から拡開し，燃料棒４，５と分 離される。尚、左右の筒状フィルム駆動装置３０は、それぞれスペーサ７，８の 左半分と右半分とに対し、筒状フィルム３１のセル１０への挿入を行う。これは 、燃料棒４，５の組付時には既にスペーサ７，８の中央部にウォータロッド６が 存在しており、片側からのみでは中央部付近の反対側のセル１０に筒状フィルム ３１を挿入することができないためである。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上述した治具を採用することにより、燃料棒挿入組立時にスペーサ７，８のセ ル１０と燃料棒４，５とは直接に接触しなくなり、燃料棒４，５の表面における 擦過痕の発生は完全に防止される。ところが、セル１０の無い部分すなわち上部 スペーサ７の短尺燃料棒貫通部１６に短尺燃料棒５を挿通させる場合においては 、次のような問題があった。

【００１１】 周知のように、短尺燃料棒５はその直径が１０ｍｍ程度であるのに対し、全長 は数ｍに及ぶ。そのため、図１６に示すように水平に送られる際には、短尺燃料 棒５の先端部分が自重によって下方に若干量撓み、上部スペーサ７における短尺 燃料棒貫通部１６周囲のセル１０に干渉してしまうことがあった。これは、表面 における擦過痕の原因となるため、当然のことながら改善が望まれていた。

【００１２】 発明者等は、このような事態を解消するため、先ず挿通時に短尺燃料棒５を保 持する専用の装置を考えた。ところが、このような装置を現行の筒状フィルム駆 動装置３０とは別に配置した場合、核燃料集合体組立装置の構成が非常に複雑か つ高コストになると共に、保持杆３２等との干渉が起こらないようにしなければ ならず、その実現は難しかった。

【００１３】 次に、現行の筒状フィルム駆動装置３０に短尺燃料棒５の保持を兼ねさせるこ とも考えた。しかし、短尺燃料棒４は４ｋｇ程度の重量を有し、挿通速度も１ｍ ／秒程度と早いため、その運動エネルギーが大きく、水平な保持杆３２の端部に 接合された筒状フィルム３１では剛性が不足することが判明した。

【００１４】 そこで、図２２に示すように、保持杆３２の端部を垂直に形成して筒状フィル ム３１を下から支えることも考えた。ところが、保持杆３２をこのような形状に した場合、ウォータロッド６との干渉を回避する都合上、ウォータロッド６の直 上部に位置するセル１０に対しては筒状フィルム３１を挿入することができなく なる。

【００１５】 本考案は上記状況に鑑みなされたもので、装置の極端な複雑化や高コスト化を 伴わずに、短尺燃料棒の保持を兼ねるようにした核燃料集合体組立装置用治具を 提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の第１の構成は、複数のスペーサセル内にそ れぞれ燃料棒を挿通して各燃料棒間の間隔保持を行うようにした核燃料集合体の 組立に使用する核燃料集合体組立装置用治具において、保持杆の先端に軸線方向 の切り割りが形成された筒状フィルムを上記保持杆の軸線に直交するように装着 すると共に、その保持杆に上記筒状フィルムの下面側に進退するフィルム支持部 材を設けたことを特徴とし、第２の構成は、複数のスペーサセル内にそれぞれ燃 料棒を挿通して各燃料棒間の間隔保持を行うようにした核燃料集合体の組立に使 用する核燃料集合体組立装置用治具において、軸線方向の切り割りが形成された 筒状フィルムを装着したフィルム保持部材を、保持杆の先端に上記筒状フィルム の軸線と平行な軸線回りに揺動可能に連結すると共に、上記保持杆にフィルム保 持部材を保持杆と同一平面上あるいはそれに直交する平面内に位置するように揺 動させる駆動部材を装着したことを特徴とする。

【００１７】

【作用】

本考案の第１の構成では、上部スペーサの短尺燃料棒貫通部に短尺燃料棒を挿 通させる場合に、フィルム支持部材を筒状フィルムの下面側に位置させる。する と、フィルム支持部材により筒状フィルム内に挿通される短尺燃料棒の重量が支 えられ、撓みを伴わない短尺燃料棒の挿通が可能となる。

【００１８】 また、本考案の第２の構成では、上部スペーサの短尺燃料棒貫通部に短尺燃料 棒を挿通させる場合に、駆動部材によりフィルム保持部材を回動させて筒状フィ ルムの下部に位置させる。すると、フィルム保持部材により筒状フィルム内に挿 通される短尺燃料棒の重量が支えられ、撓みを伴わない短尺燃料棒の挿通が可能 となる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案に係る核燃料集合体組立装置用治具の実施例について、図面を参 照して説明する。尚、実施例の説明にあたっては、前述した従来の装置と同一の 部材に同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００２０】 先ず、本考案の第１実施例を図１〜図４に基づき説明する。 図１，図２において、保持杆３２の先端には、自己潤滑性と可撓性とを有する 筒状フィルム３１が保持杆３２の軸線に直交する方向に装着されている。上記筒 状フィルム３１には、上記保持杆３２と反対面側に軸線方向に延びる切り割り３ ４が設けられている。保持杆３２には、上下に貫通し軸線方向に延びる互いに平 行な一対のガイドスリット４０が設けられている。保持杆３２の下面にはフィル ム支持部材たる矩形のサポートプレート４１が摺接するように配設されると共に 、サポートプレート４１の上面に突設された一対のスライダ４２がガイドスリッ ト４０に嵌合され、そのスライダ４２の上端にはアッパプレート４３がボルト等 により固着されてサポートプレート４１の脱落を防止するようになっている。ス ライダ４２はガイドスリット４０より保持杆３２の軸線方向の長さが短く設定さ れており、その差の分だけサポートプレート４１が保持杆３２に対して軸線方向 に摺動できるようになっている。

【００２１】 図２において、４４は保持杆３２にシリンダ本体４５が取り付けられたエアシ リンダであり、図示しない駆動制御装置から作動用の圧縮空気が供給される。エ アシリンダ４４のピストンロッド４６の先端はサポートプレート４１の下面基端 部に接続されており、エアシリンダ４４が伸縮するとサポートプレート４１が軸 線方向にスライド動する。サポートプレート４１が図２中において右方に退避し ている場合には、サポートプレート４１の先端部は保持杆３２の先端部と略面一 である。そして、ピストンロッド４６が伸長すると、サポートプレート４１が軸 線方向にスライドし、図中に二点鎖線で示すように、サポートプレート４１の先 端部が保持杆３２の先端部より突出して筒状フィルム３１の下部に位置するよう になる。

【００２２】 標準長燃料棒４を上部スペーサ７のセル１０内に挿通させる場合には、本実施 例では図３に示すようにサポートプレート４１を後方に退避させた状態で筒状フ ィルム３１の端部をセル１０内に挿入する。すると、従来の装置と同様に標準長 燃料棒４はそのセル１０内への挿入時に筒状フィルム３１を介してセル１０のみ に支持されることになり、保持杆３２とセル１０との上下方向の位置ずれに起因 する筒状フィルム３１や標準長燃料棒４の損傷が起こらない。また、筒状フィル ム３１の下部に突出する部分がないため、ウォータロッド６の直上部のセル１０ に対しても、筒状フィルム３１の挿入が支障なく行える。

【００２３】 一方、短尺燃料棒５を上部スペーサ７の短尺燃料貫通部１６に挿通させる場合 には、本実施例では図４に示すようにサポートプレート４１をスライドさせ、そ の先端部を保持杆３２の先端部から突出させて筒状フィルム３１の下部に位置さ せる。しかして、短尺燃料棒５の組立時にはその短尺燃料棒５を筒状フィルム３ １内に挿入することにより、短尺燃料棒５がサポートプレート４１に支持される ことになり、自重による撓みが確実に防止される。

【００２４】 次に、本考案の第２実施例を図５〜図９に基づき説明する。 図５〜図７において、４７はフィルム保持部材たるフィルムサポートであり、 その先端には第１実施例と同様の筒状フィルム３１が保持杆３２の軸線と直交す る方向に装着されている。フィルムサポート４７の基端面上部は、保持杆３２の 先端部にリンクプレート４８を介して回動自在に連結されている。図中、４９は 連結に供されるピンである。保持杆３２には上下に貫通し軸線方向に延びる互い に平行な一対のガイドスリット４０が設けられている。保持杆３２の下面にはサ ポートプレート４１が摺接するように配設されると共に、サポートプレート４１ の上面に突設された一対のスライダ４２がガイドスリット４０に嵌合され、その スライダ４２の上端にはアッパプレート４３がボルト等により固着されてサポー トプレート４１の脱落を防止するようになっている。スライダ４２はガイドスリ ット４０より保持杆３２の軸線方向の長さが短く設定されており、その差の分だ けサポートプレート４１が保持杆３２に対して軸線方向に摺動できるようになっ ている。サポートプレート４１の先端部には、フィルムサポート４７の基端面下 部がピン４９を介して連結されている。

【００２５】 図６，図７に示すように、保持杆３２にはエアシリンダ４４のシリンダ本体４ ５が取り付けられており、図示しない駆動制御装置から作動用の圧縮空気が供給 される。エアシリンダ４４のピストンロッド４６の先端はサポートプレート４１ の下面基端部に接続されており、エアシリンダ４４が伸縮すると、サポートプレ ート４１が軸線方向にスライドする。サポートプレート４１が後方に退避してい る場合には、図６に示すように、フィルムサポート４７は筒状フィルム３１の側 面に位置している。そして、ピストンロッド４６が伸長することによってサポー トプレート４１が前方にスライドすると、図７に示すように、フィルムサポート ４７が図中時計回りに９０度回動して筒状フィルム３１の下部に位置するように なる。

【００２６】 標準長燃料棒４を上部スペーサ７のセル１０内に挿通させる場合には、本実施 例では図８に示すようにサポートプレート４１を後方に退避させた状態で筒状フ ィルム３１の端部をセル１０内に挿入する。この状態では、筒状フィルム３１は フィルムサポート４７に水平に支持されるため、従来の装置と同様に標準長燃料 棒４はそのセル１０内への挿入時に筒状フィルム３１を介してセル１０のみに支 持されることになる。したがって、第１実施例と同様に、保持杆３２とセル１０ との上下方向の位置ずれに起因する筒状フィルム３１や標準長燃料棒４の損傷が 起こらない。また、筒状フィルム３１の下部に突出する部分がないため、ウォー タロッド６の直上部のセル１０に対しても、筒状フィルム３１の挿入は支障なく 行える。

【００２７】 一方、短尺燃料棒５を上部スペーサ７の短尺燃料貫通部１６に挿通させる場合 には、本実施例では図９に示すようにサポートプレート４１をスライドさせ、フ ィルムサポート４７を回転駆動して筒状フィルム３１の下方に位置させる。しか して、短尺燃料棒５の組立時にはその短尺燃料棒５を筒状フィルム３１内に挿入 することにより、短尺燃料棒５はフィルムサポート４７を介してサポートプレー ト４１に支持されることになり、第１実施例と同様に、自重による撓みが確実に 防止される。

【００２８】 以上で、第１および第２実施例の説明を終えるが、本考案の態様はこれらの実 施例に限るものではない。例えば、上記実施例におけるサポートプレート４７の 駆動部材としては、エアシリンダ４４に代え、油圧シリンダや電動モータ等のア クチュエータを用いてもよいし、手動操作のためのレバー等を用いてもよい。ま た、第１実施例におけるフィルム支持部材として、図１０に示すような、回動式 のサポートプレート５０を用いるようにしてもよいし、第２実施例におけるフィ ルム保持部材として、図１１に示すような、保持杆３２の端部に直接回動自在に 連結されるフィルムサポート５１を用いるようにしてもよい。

【００２９】

【考案の効果】

以上、実施例に基づき詳細に説明したように、本考案に係る核燃料集合体組立 装置用治具によれば、筒状フィルムの下面にフィルム支持部材を進退させる、あ るいは筒状フィルムの下方に回動するフィルム保持部材を位置させるようにした ため、上部スペーサのセルが形成されていない部分に短尺燃料棒を挿通させる場 合にも燃料棒の自重による撓みが確実に防止され、下部スペーサに挿通させる際 のセルと燃料棒との干渉に起因する短尺燃料棒表面の擦過痕の発生が完全に防止 される等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の要部を示す分解斜視図で
ある。

【図２】同正面図である。

【図３】第１実施例の作用を示す説明図である。

【図４】第１実施例の作用を示す説明図である。

【図５】本考案の第２実施例の要部を示す分解斜視図で
ある。

【図６】同正面図である。

【図７】同正面図である。

【図８】第２実施例の作用を示す説明図である。

【図９】第２実施例の作用を示す説明図である。

【図１０】第１実施例の変形例を示す正面図である。

【図１１】第２実施例の変形例を示す正面図である。

【図１２】燃料集合体の縦断面図である。

【図１３】下部スペーサの平面図である。

【図１４】図１１中のＡ部拡大図である。

【図１５】上部スペーサの平面図である。

【図１６】核燃料集合体組立装置の概略構成を示す斜視
図である。

【図１７】筒状フィルム駆動装置の正面図である。

【図１８】同平面図である。

【図１９】筒状フィルムの作用を示す平面図である。

【図２０】筒状フィルムの分離形態を示す平面図であ
る。

【図２１】図１８中のＢ矢視図である。

【図２２】従来の改良例を示す正面図である。

【符号の説明】

２ 上部タイプレート ３ 下部タイプレート ４ 標準長燃料棒 ５ 短尺燃料棒 ６ ウォータロッド ７ 上部スペーサ ８ 下部スペーサ １０ セル １６ 短尺燃料貫通部 ３０ 筒状フィルム駆動装置 ３１ 筒状フィルム ３２ 保持杆 ３４ 切り割り ４１ サポートプレート ４４ エアシリンダ ４７ フィルムサポート ４８ リンクプレート

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスペーサセル内にそれぞれ燃料棒を
   挿通して各燃料棒間の間隔保持を行うようにした核燃料
   集合体の組立に使用する核燃料集合体組立装置用治具に
   おいて、保持杆の先端に軸線方向の切り割りが形成され
   た筒状フィルムを上記保持杆の軸線に直交するように装
   着すると共に、その保持杆に上記筒状フィルムの下面側
   に進退するフィルム支持部材を設けたことを特徴とする
   核燃料集合体組立装置用治具。
2. 【請求項２】複数のスペーサセル内にそれぞれ燃料棒を
   挿通して各燃料棒間の間隔保持を行うようにした核燃料
   集合体の組立に使用する核燃料集合体組立装置用治具に
   おいて、軸線方向の切り割りが形成された筒状フィルム
   を装着したフィルム保持部材を、保持杆の先端に上記筒
   状フィルムの軸線と平行な軸線回りに揺動可能に連結す
   ると共に、上記保持杆にフィルム保持部材を保持杆と同
   一平面上あるいはそれに直交する平面内に位置するよう
   に揺動させる駆動部材を装着したことを特徴とする核燃
   料集合体組立装置用治具。