JPH0664178B2 - 燃料集合体端部ノズルの取外し・再設置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に原子炉の燃料集合体に関わり、特に、再
構成可能な燃料集合体の複数個の案内シンブルの端部か
ら上部ノズルを取外し且つ該複数の案内シンブルの端部
に上部ノズルを再び設置するための装置に関するもので
ある。

多くの原子炉において、炉心は、多数の細長い燃料集合
体から構成されている。慣用の設計によるこれら燃料集
合体は、該燃料集合体に沿って離間して設けられた格子
により組織化された配列で保持された複数個の燃料棒と
制御棒案内シンブルとを備えており、該格子は制御棒案
内シンブルに取付けられている。燃料集合体の両端の上
部ノズルおよび下部ノズルは、燃料棒の端から上方およ
び下方に若干突出して延びている前記案内シンブルに固
定されている。燃料集合体の上端部で、案内シンブルは
上部ノズルのアダプタ板に設けられている通路に取付け
られている。案内シンブルはそれぞれ、上部ノズルに取
付けるための上部スリーブを備えることができる。

原子炉におけるこのような燃料集合体の運転中に、主に
内部応力が原因で少数の燃料棒に時として割れが発生
し、放射能を有する核分裂生成物が原子炉の一次冷却材
中に滲透その他の仕方で入り込む可能性が生ずる。ま
た、このような核分裂生成物は、燃料交換作業中に、水
で満たされた原子炉キャビティ内に放出されたりあるい
は使用済み燃料集合体が格納されているプールを循環す
る冷却材中に放出される可能性もある。燃料棒は上部お
よび下部ノズルに溶接された案内シンブルの一体的組立
体の一部であるので、破損燃料棒を検出して取外すこと
は困難である。

最近まで、このような燃料棒に対し接近もしくはアクセ
スするためには、原子炉の炉心から問題のある燃料集合
体を取外して、次いでノズルを案内シンブルに固定して
いる溶接部を破断する必要があった。その過程で、破壊
的な作用により、案内シンブルならびにノズル双方が損
傷されて溶接が不可能となるために、燃料集合体を原子
炉でさらに続けて使用することが不適当となり得るよう
な事態が生ずる場合があった。

燃料集合体の交換に伴う高い費用に鑑みて、運転および
保守費用を最小にするために、再構成可能な燃料集合体
に関し大きな関心が高まって来ている。燃料集合体を再
構成するための一般的な試みにおいては、上部ノズル
を、制御棒案内シンブルの上端に着脱可能に取付ける取
付け構造が使用されている。このような取付け構造は、
上部ノズルのアダプタ板に画定された複数の外側ソケッ
トと、それぞれ案内シンブルの上端に形成された複数の
内側ソケットと、該内側ソケット内に挿入されて内側ソ
ケットを外側ソケットを鎖錠、即ちロック係合関係に維
持する複数の取外し可能なロック管とから構成すること
ができる。各外側ソケットは、環状の溝を有するアダプ
タ板を貫通する通路の形態にある。各内側ソケットは、
案内シンブルの端部分をアダプタ板の通路内に挿入した
時に上記環状溝内に螺着する環状の張出し部を有する案
内シンブルの中空の上端部分の形態にある。案内シンブ
ルの上端部分には、複数の細長い軸方向スロットが設け
られており、大きい直径を有する張出し部をアダプタ板
の通路に形成されている環状溝内に挿入したりまた該環
状溝から取出すことを可能にするように、上記スロット
の形成されている部分が内向きに弾性収縮できるように
なっている。このようにして、案内シンブルの内側ソケ
ットは、外側ソケットと鎖錠係合関係になるように挿入
したり該鎖錠係合関係から離脱して引出すことができ
る。

ロック管は、内側ソケットを形成する案内シンブルの中
空の上端部内におけるロック位置へと上部ノズルの上方
から挿入される。ロック位置に挿入されると、ロック管
は内側ソケットの張出し部を、上記環状溝と拡張による
ロック係合関係に係止して、内側ソケットが外側ソケッ
トから引出され得る圧縮もしくは収縮した解放位置へと
内側ソケットが変位するのを阻止する。このようにし
て、ロック管は内側ソケットを外側ソケットとのロック
係合関係に維持し、それにより、案内シンブルの上端部
への上部ノズルの取付け状態を維持する。さらに、振動
力等に鑑みて、ロック管をロック位置で固定するのが望
ましい。この目的で、一対の張出し部のような適当な手
段が、各ロック管の上側の部分に形成されており、ロッ
ク位置に挿入後、該張出し部は案内シンブルの上端部に
設けられている周辺張出し部内に嵌合する。

上に簡略に述べた再構成可能な燃料集合体の構造が電力
会社等が運転および保守費用を最少にすることができる
方策として相当有望であることが判明しているが、再構
成可能な燃料集合体の商用ベースでの受容性を高揚する
ためには、簡単な仕方で、再構成可能な燃料集合体の端
部ノズルの取外しおよび再設置を行うのに用いられる手
段が必要である。

本発明の主たる目的は、このような手段を提供すること
にある。

従って、本発明は再構成可能な燃料集合体と関連して用
いられる端部ノズルの取外し・再設置装置であって、前
記燃料集合体は、作業ステーション内の固定位置に保持
されると共に、案内シンブル端部分が係止されている少
なくとも１つの通路を有するアダプタ板を備えた端部ノ
ズルを含み、前記案内シンブル端部分は、前記通路及び
前記案内シンブル端部分に関して軸方向に前記端部ノズ
ルに力を加えることにより前記通路から離脱可能である
端部ノズルの取外し・再設置装置に向けられている。こ
の端部ノズルの取外し・再設置装置は、本発明による
と、ａ）台板と、ｂ）該台板を、前記端部ノズルと整列
して、且つ、前記軸方向における前記作業ステーション
に対する前記台板の移動を許容する仕方で、前記作業ス
テーションに移動可能に取り付けるための取付手段と、
ｃ）前記端部ノズルを前記作業ステーションに移動可能
に取り付けた時に前記端部ノズルを前記台板にロックす
るためのロック手段と、ｄ）前記端部ノズルを前記案内
シンブル端部分から分離し持ち上げるように、前記軸方
向で前記作業ステーションに対して、前記台板を該台板
にロックされた前記端部ノズルと共に移動させるための
移動手段とからなり、ｅ）前記端部ノズルを取り外し前
と同一の軸方向位置で前記燃料集合体の案内シンブル上
に後から置き換えることを容易にするように、前記台板
には、前記端部ノズルが該台板にロックされている時で
はあるが該台板が前記端部ノズルと一緒に持ち上げられ
て前記作業ステーションから離れる前に、前記台板と前
記作業ステーションとの間の変位を表す基準を画定する
ように動作可能な基準設定手段が配置されており、ｆ）
該基準設定手段は、前記台板上に支持されて、該台板が
前記作業ステーション上に移動可能に取り付けられる時
に、該作業ステーションに向かう方向に前記台板から延
びて、前記作業ステーションに接触する、長手方向に自
由に移動可能であると共に前記作業ステーションに向か
う方向に偏倚する少なくとも１つの細長い部材と、前記
台板上に支持され、前記細長い部材に係合して該細長い
部材を前記台板と前記作業ステーションとの間の前記変
位に対応する任意の長手方向位置に固定するように動作
可能な鎖錠手段とを備えている。

上述した本発明の端部ノズルの取外し・再設置装置は、
特に、再取付けされる端部ノズルが、取り外し前と正確
に同じ燃料集合体上の軸方向の位置になることを確保す
るための基準画定手段とを備えているため、再取付けさ
れる際に端部ノズルが案内シンブルの端部分上へと下方
向に過度に駆動される場合に、さもなければ起こり得る
燃料集合体の損傷の潜在的可能性が排除されるという作
用効果を有している。

以下、添付図面を参照し、単なる例として、本発明の好
ましい一実施例について説明する。

なお、以下の説明において、同じ参照記号は全図面を通
して同じもしくは対応の部分を表すものとし、そして
「前方」、「後方」「左方」、「右方」、「上方向もし
くは下向き」、「下方向もしくは下向き」その他類似の
術語は、説明の便宜上用いた表現であって、制限的な意
味に解釈されてはならない。

図面、特に第１図を参照するに、この図には、参照数字
10で総括的に表わした再構成可能な燃料集合体10の上端
部分および参照数字12で総括的に表わした本発明を実施
する取外し・再設置装置が示してある。

基本的には、慣用の構造のものとすることができる燃料
集合体10は、該燃料集合体の長さ方向に沿い離間して設
けられた多数の格子18（そのうち１つだけが図示してあ
る）により互いに離間した関係で保持された燃料棒16の
配列を備えている。各燃料棒16は、各燃料ペレット（図
示せず）を備えており、その両端は密閉されている。各
分裂物質からなる燃料ペレットは、燃料集合体10が配置
される炉心の反応出力を発生する。水またはホウ素含有
水のような液体である減速材／冷却材が、炉心の燃料集
合体を通って上方にポンプ送りされて燃料集合体内で発
生される熱を有用な仕事を行わせるために取出す。

再構成可能な燃料集合体10はまた、多数の縦方向に延び
る案内管もしくはシンブル20を備えており、格子18は該
シンブルに沿って離間配置されて該シンブルに取付けら
れている。案内シンブル20の両端は、燃料棒16の両端を
越えて僅かな距離だけ延在し、それぞれ、下部ノズル
（図示せず）および上部ノズル（端部ノズル）14に取付
けられている。

核分裂過程を制御するために、多数の制御棒（図示せ
ず）が、燃料集合体10内の予の定められた位置に配設さ
れた案内シンブル20内を往復動可能である。特に、上部
ノズル14は、全て公知の態様で、制御棒に接続されて案
内シンブル20内で垂直方向に制御棒を移動し、それによ
り燃料集合体10における各分裂過程を制御するように動
作可能な制御棒クラスタ制御機構（図示せず）を備えて
いる。

第１図、第３図、第８図〜第11図に示すように、上部ノ
ズル14は、４つの相互接続された直立の側壁26により囲
繞された下側アダプタ板24を有するハウジング22を備え
ており、そして該側壁26によって形成される対角線方向
に対をなす隅部32,34には、隆起したパッド対28,30（但
し図面には各対の１つのパッドしか示されていない）が
それぞれ配設されている。制御棒案内シンブル20の上端
部分（案内シンブル端部分）36は、上部ノズル14のアダ
プタ板24を貫通して形成された制御棒通路38内に同軸も
しくは同心関係で配置されている。燃料棒16に対する接
近もしくはアクセスを可能にするために、上部ノズル14
のアダプタ板24は、参照数字40で総括的に示した取付け
構造により案内シンブル20の上端部分36に取外し可能に
接続されている。なお、取付け構造40自体は本発明を構
成するものではないので、簡単に説明するに留める。

上部ノズル取付け構造 第８図ないし第11図に最も良く示してあるように、再構
成可能な燃料集合体10の取付け構造40は、それぞれ環状
周辺溝44を有する複数の通路38により上部ノズルのアダ
プタ板24に形成された複数個の外側ソケット42と、案内
シンブル20の上端部分36に形成された複数の内側ソケッ
ト46と、内側ソケット46内に挿入されて該内側ソケット
を外側ソケット42と鎖錠係合関係に維持する複数個の取
外し可能なロック管（図示せず）とを備えている。

各内側ソケット46は、１つの案内シンブル20の中空の上
端部分36上に環状の周辺張出し部48により形成もしくは
画定されている。各案内シンブル20の上端部分36には複
数の細長い軸方向スロット50が形成されており、それに
より、周辺張出し部48を、アダプタ板の通路38を介して
環状溝44に挿入したり該環状溝44から取出したりするこ
とを可能にするように、上記スロットの形成された上端
部分36は圧縮された位置に向かい内向きに弾性収縮する
ことができるようになっている。案内シンブルの上端部
分36がアダプタ板の通路38内に挿入されて拡張された位
置となった時には、環状の張出し部48は環状溝44内に座
着する。このような仕方で、各案内シンブル20の内側ソ
ケット46は、アダプタ板24の外側ソケット42の１つに挿
入して鎖錠係合関係にしたりまた該外側ソケットとの鎖
錠係合関係を解いて取出される。

取付構造40のロック管（図示せず）は、上部ノズル14の
上方から、内側ソケット46を形成する案内シンブル20の
中空の上端部分36内のそれぞれのロック位置へと挿入さ
れる。各ロック管がロック位置に挿入されると、それに
より、内側ソケット46の張出し部48は、該内側ソケット
の拡張により環状溝44と鎖錠係合関係に係止され、内側
ソケット46は、外側ソケット42から取出すことができる
圧縮された解放位置に移動するのを阻止される。このよ
うにして、ロック管は、内側ソケット46を外側ソケット
42との鎖錠係合関係に維持し、それにより、上部ノズル
14を案内シンブル20の上端部分36上に取付ける。

上部ノズルの取外し・再設置装置 再構成可能な燃料集合体10内に収容されている燃料棒16
の点検、取外し、交換および／または配置換えを行うた
めに、照射済み燃料集合体は、慣用の燃料集合体取扱い
工具（図示せず）により炉心から取出されて作業ステー
ション52へと下降される。

第１図および第３図には、上部ノズルの取外しおよび交
換もしくは再設置の目的で上部ノズル14および取外し・
再設置12を案内するのに取外し・再設置装置12と関連し
て用いられる作業ステーション52内の種々な構成要素が
図示されている。これら構成要素には、作業ステーショ
ン52の上部フランジ58の対角線方向の一対の隅部56に取
付けられて、該隅部56から上方に突出する一対の細長い
弾頭形状の案内部材54が含まれる。同様にして、作業ス
テーション52には、燃料集合体の最上位の格子18の高さ
レベルで作業ステーションの側壁62に取付けられて該側
壁62を貫通して突出する４つの可動パッド60が設けられ
ている。これらパッド60は、やはり側壁62に取付けられ
ているシリンダ64により内向きに前進されて、格子18の
各側に当接せしめられ、作業ステーション52と燃料集合
体10との間の間隙を埋め、それにより燃料集合体10を作
業ステーションに対して固定された関係に維持する。追
って明らかになるように、燃料集合体10の固定位置の維
持は、上部ノズル14が燃料集合体から取外される間、特
に重要であり、然も、上部ノズルの交換中の案内の見地
からも重要である。最後に、作業ステーション52は、上
部フランジ58上に取付けられた４つの空気圧で作動され
る月形のブラケット66を備えており、これらブラケット
66は、上部ノズル14の再取付けまたは交換中に本装置12
と関連して用いられる。

作業ステーション52において、燃料集合体10は冷却材中
に浸漬され、したがって保守作業は、遠隔制御される水
中設備の操作により行なわれる。このような設備のうち
の１つの構成要素として、各案内シンブル延長部もしく
は端部分からロック管を取外すための工具（図示せず）
が挙げられる。なお、ロック管の取外しは、上部ノズル
14を再構成可能な燃料集合体10から取外す上の第１の段
階もしくはステップを表す。上記の設備の別の構成要素
として、本発明を実施する装置12がある。この装置12
は、ロック管を取外した後に、再構成可能な燃料集合体
10の案内シンブル20から上部ノズル14を取外し次いで該
案内シンブル20上の上部ノズルを再設置するのに用いら
れるものである。

再び第１図、第２図、第４図を参照するに、装置12のベ
ース又は台板68に取付けられた種々の要素が図示されて
おり、これら要素は、作業ステーション52と関連して用
いられて、燃料集合体10の案内シンブル20から上部ノズ
ル14を取外したり上部ノズル14を再び案内シンブル20上
に再設置するのに有用なものである。基本的には、装置
12の台板68に取付けられたこれら要素には、案内又は取
付手段70、位置合せ手段（整列手段とも称する）72、ロ
ック手段74、移動手段76および基準設定手段78が含まれ
る。

案内手段70は、台板68の一対の対角線方向の隅部82に形
成された一対の孔80の形態にするのが有利である。孔80
は、作業ステーション52の上部フランジ58から上方向に
突出する作業ステーション52の案内部材54を受けるよう
な寸法に形成される。したがって、装置12が、中心スタ
ッド86の上部螺刻端部84上に螺着された内ねじの付いた
下端部を有する長いハンドルで操作される工具（図示せ
ず）により係合されて、作業ステーション52内に配置さ
れている燃料集合体10に向かって下降される時には、装
置12が（第１図に示すように）作業ステーションに接近
するに伴い、台板68の対角線方向に対置する隅部82に形
成されている２つの孔80は、作業ステーションの２つの
直立した案内部材54上を案内されることになる。

装置の台板68がその隅部の孔80を介して作業ステーショ
ンの上部フランジ58に設けられている案内部材54と運動
可能に係合して該案内部材に沿い下向きに運動し始める
と直ちに、中心スタッド86の両側で台板68の対角線に沿
って配置された２つの細長い棒88であって然も円錐形に
先細に形成された下部ヘッド90を有する棒88の形態とす
るのが好ましい本装置12の位置合せ手段72が、上部ノズ
ルのアダプタ板24に形成された通路38のうちの２つの通
路に挿通されて、２つの案内シンブル20の上端部分36内
に挿入される。装置12のこの下向きの運動は、台板68お
よび位置合せの棒88が第８図に示した位置に達するまで
続く（なお第８図には図示を明瞭にする意図から唯１つ
の棒88しか示されていない）。このようにして、装置の
台板68が作業ステーション上に運動可能に取付けられる
と、該装置12はまた、燃料集合体10の上部ノズル14なら
びに作業ステーション52の上部フランジ58と位置合せも
しくは位置整合されることになる。

装置の台板68が第８図に示した位置にまで下降したなら
ば、該装置は、上部ノズルを取外すために、該上部ノズ
ル14上に適正に位置付けられる。各下降運動で、台板68
上のロック手段74は、上部ノズル14に設けられている相
補形の手段と咬合関係に設置される。ロック手段74は、
一対の解放可能な拡張部材の形態のものにするのが好ま
しい。

第１図および第２図に加えて第６図をも参照するに、ロ
ック手段である各拡張部材74は、中空の拡張可能な割り
スリーブ92と、該割りスリーブ92内に下端から挿入され
るくさびピン94を備えている。スリーブ92は、上端で、
位置合せ棒88と対角線方向に整列し、そして装置12の中
心スタッド86に対して該スタッドから半径方向外向きに
台板68に取付けられている。スリーブ92の下端部分は、
幾つかの軸方向に延びるスロット96を有しており、該ピ
ン94の螺刻された上端部102上にナット100を締付けるこ
とによりくさびピン94の下端に設けられているくさび形
のヘッド98を上方向に引張ると、（第６図に破線で示す
ように）円周方向外向きに拡張可能である。ナット100
を回転する際にピン94が垂直方向に運動することを許容
しつつ、回転するのを阻止するために、台板68を介して
ドエル101が、ピン94に設けられている切取り部103内に
挿入されている。

スリーブ92の拡張で、スリーブの外表面104、上部ノズ
ル、ハウジングの側壁26の対角方向の各隅部32に設けら
れている対角方向のパッド対28に形成されている孔107
の内側表面106との間にしっりとした摩擦嵌合が形成さ
れる。この摩擦嵌合で本装置12は上部ノズル14に取付け
られる。他方、ナット100を暖めると、くさびピン94は
反対の方向に運動して、スリーブ92は孔107の内側表面1
06と接触して該内側表面との摩擦係合から解放さえ、台
板68は上部ノズル14から解放されることになる。

このようにして、一旦装置12が第８図に示すように上部
ノズル14上に置かれて、台板68の下側面に取付けられ割
りスリーブ92の上側部分を囲繞する外側スリーブ109の
下縁108が、隅部のパッド28ならびに台板68の下側に取
付けられている一対の対応の短軸113の下縁111に当接
し、反対側の対角線方向の隅部34では、パッド30に当接
した状態になったならば、長いハンドルで操作される工
具（図示せず）を中心スタッド86の上端84からねじって
取外し、そしてソケット端部を有する類似の工具（図示
せず）を用いて各くさびピン94の上端部102上のナット1
00を回す。時計方向に各ナット100を回すことにより、
ピン94の下端のくさび形ヘッド98は、割りスリーブ92内
で上昇し、そこでスリーブ92は拡張して、それにより、
例えば27.1ジュールのトルクで孔107内にロックする。

燃料集合体10の案内シンブルからの上部ノズル14の実際
の取外しを開始する前に、装置12が、上部ノズル14を正
確に同じ軸方向の位置で燃料集合体10上に再取付けもし
くは再設置戻すのに有効に使用できることを確かめるス
テップもしくは段階を踏まなければならない。この目的
で、装置の台板68上には、基準設定手段78が設けられて
いる。この基準設定手段78は、台板の他の対の対角線方
向の隅部112に隣接して装置12の台板68に取付けられた
一対のストッパ装置110の形態を取る。

第７図ならびに第１図、第２図および第４図に示してあ
るように、各ストッパ装置110は、ばね荷重されて垂直
方向に配位されたストッパ ピン（細長い部材）114
と、ストッパ ピン鎮錠アッセンブリ（鎖錠手段）116
とを備えている。ストッパ ピン114は、台板68の開口1
17を経て突出して、コイルばね118により下方向に荷重
もしくは偏倚される。ばね118は、台板68の下方でピン1
14を取巻き、そして台板68とピンに取付けられた下側の
座金120との間に圧縮状態で配置されている。

アッセンブリ116のストッパは、ねじ切りもしくは螺刻
された棒122および該棒の一端に取付けられた作動アー
ム124の形態にある。棒122は、各対角線方向の隅部112
に隣接して台板68の周縁128から該台板68内に水平方向
にタップされた細長い孔126を介して運動可能であっ
て、ストッパ ピン114が挿入されている台板の垂直方
向に延びる開口117と交差する。作動アーム124を回転す
ることにより、螺刻棒122は螺刻された孔126内で回転せ
しめられ、その結果該棒122は孔126中を運動せしめられ
る。その場合、棒122を時計方向に回転すると該棒はピ
ン114に向かって前進し、反時計方向に回転すると棒122
はピン114から離れる方向に移動せしめられる。棒122の
内側の終端は、孔126に面するストッパ ピン114の側部
に形成されている垂直の溝132内に延びている。棒122の
外端に対する作動アーム124の取付け位置の両側で、基
底部68の周縁128から半径方向外向きに左側および右側
の制限用突部134、136が延びていて、アーム124の回転
ストローク（行程）の極限を画定している。

上部ノズルの取外しの準備段階として上部ノズル14上に
装置12を設置する前に、後で上部ノズル14を、取外し前
と同じ燃料集合体上の軸方向の位置に再設置することが
できるように、装置の台板68と作業ステーション52の上
部フランジ58との間の変位を表す基準を設定する機能を
果すようにストッパ装置110を予めセットもしくは設定
しなければならない。このような基準の設定を容易にす
るために、各作動アーム124の端部に設けられているリ
ング138を、長いハンドルで操作される「フック エン
ド(hook-end)」工具（図示せず）と係合し、持上げ（リ
フト）運動で、第１図に示すように、左側制限用突部13
4に対し反時計方向に作動アームを回動する。この作用
で、螺刻した棒122はタップ孔126内で回転せしめられ
て、ストッパ ピン114に形成されている溝132から離れ
て解錠位置に向かい移動せしめられる。

次いで、装置12を上部ノズル14上の第８図に示した位置
に向かい下降すると、各ばね荷重されたストッパ ピン
114は、燃料集合体10の特定の長さに関係なく、作業ス
テーション52の上部フランジ58との接触を維持する。こ
のようにして、装置12が上部ノズル14上の所望の場合に
置かれる時には、各ピン114の位置で、作業ステーショ
ンのフランジ58から装置12の台板68までの垂直方向の寸
法を表す基準が設定される。

装置12が上部ノズル14にロックされた後に、ストッパ
ピン114は、上述の長いハンドルで操作される「フック
エンド」工具を再び用いて不動にされる。各作動アー
ム124のリング138は係合され、持上げられてそして（第
８図に示す実線位置から破線位置へと）右側制限用突部
136に向かい回動される。その結果、ストッパ ピンを
ロックする棒122は時計方向に回転せしめられて、溝132
内でピン114の側部と接触するロック位置へと前進せし
められる。ストッパ ピン114に対する螺刻棒122の内側
終端130の圧力で、後続の上部ノズル取外しおよび再取
付け作業中、ストッパ ピンの垂直方向の運動は阻止さ
れ、それにより、作業ステーションの上部フランジ58と
装置12の台板68との間の基準寸法は保存される。右側制
限用突部136の配設によれば、ストッパ装置110を損傷し
得るような過度の回転を阻止しつつ、ストッパ ピン11
4を保持するのに充分な棒122の押圧力が達成される。

上部ノズル14が取外され一時的に貯蔵保持され、そして
再び燃料集合体10に取付けられる期間の間、ストッパ装
置110はロックされた位置に留まる。これにより、再取
付けされる上部ノズル14は、作業ステーションの上部フ
ランジ58から装置の台板68までの基準寸法によって決定
される取外し前の軸方向の位置と同じ位置になる。

最後に、軸方向の高さ基準が設定された後に、移動手段
76を作動して、台板68に固定されている上部ノズル14を
燃料集合体から取外す。具体的に述べると、台板68に設
けられている移動手段76は、作業ステーション52の上部
フランジ58を係合して、台板68ならびに該台板68にロッ
クされている上部ノズル14を、上部フランジから離す方
向に持上げる。この作用で、上部ノズル アダプタ板24
を案内シンブル20の上端部分36に咬合している取付け構
造40が解放される。

第１図、第２図、第４図および第５図に示すように、移
動手段76は、複数個の細長いリアクション（反作用）ピ
ン140と該ピンを動かすための駆動手段142とから構成す
るのが好ましい。リアクションピン140は、台板68が作
業ステーション上に運動可能に取付けられる際に、上部
フランジ58に向かい台板68から下向きに延びている。リ
アクションピン140の各々は、台板68の下側に固定され
た内ねじの形成されているボス144に螺合されており、
したがって、回転時には、ピンも台板68に対して垂直方
向に運動する。

駆動手段142は、台板68および逆Ｕ字形のブラケット154
にそれぞれ支持されているブシュ150、152により垂直軸
線を中心に回転自在に取付けられている中心軸148にキ
ー結合された中心に位置する駆動歯車146を備えてい
る。なお、ブラケット154は、台板68上に取付けられて
いる。軸148を回転するための工具表面を有するナット1
56が、装置12を持上げるのに用いられる既述の中心スタ
ッド86と同様に、軸148の上端と一体的に接続されてい
る。駆動手段142にはまた、複数の被駆動歯車158、好ま
しくは装置12で使用されている４個のリアクションピン
140に対応し４個の被駆動歯車158を備えている。各被駆
動歯車158は、第２図および第４図に最も明瞭に示して
あるように、駆動歯車146の回りに互いに約90度周辺方
向に変位した位置で、該駆動歯車146と噛合い関係で取
付けられる。さらに、各被駆動歯車158は、それぞれ台
板68および逆Ｕ字形のブラケット166にブシュ162、164
によって中心軸線を中心に回転可能に取付けられている
軸160に固定されている。なお、ブラケット166は台板68
に取付けられている。リアクションピン140はそれぞ
れ、その上端部で、被駆動歯車160に１つの下端に一体
的に接続されていて、該軸160と共に回転するようにな
っている。

リアクションピン140を備えた駆動手段142の構成は、駆
動歯車146の回転運動をボス144におけるリアクションピ
ン140の螺着により、直線路に沿う該ピン140の運動に変
換しなければならない。この要件を満すために、各被駆
動歯車158の歯は、該被駆動歯車が駆動歯車によって回
転されるのと同時に、該被駆動歯車が駆動歯車に対して
直線的に垂直方向に摺動することができるように駆動歯
車146の歯と噛合つている。駆動歯車146に対する被駆動
歯車158のこのような垂直方向の摺動可能性は、第８図
と第９図ならびに第10図と第11図を比較することにより
理解できるであろう。

上部ノズル14を装置12にロックした後に、上部ノズル14
を燃料集合体10から取外すために、長いハンドルで操作
されるソケット端の付いた工具（図示せず）を中心軸14
8の上端に設けられている六角ナット156と係合して反時
計方向に回転する。この作用で駆動歯車146が回転さ
れ、同時に被駆動歯車158が回転して、リアクションピ
ン140は、作業ステーション52の上部フランジ58に対し
下向きに直線的に回転駆動される。その場合、駆動力に
対して反作用が生じ、上部ノズル14は装置12と共に制御
された無段階的な仕方で上昇され、案内シンブルの上端
部分36は内向きに収縮して、上部ノズル アダプタ板24
の各通路38に形成されている環状溝44と該上端部分36の
環状張出し部48との鎮錠係合を解放する。第９図に示す
ように、アダプタ板24の案内シンブル20から自由になる
と、相当大きなトルクの減少（6.8ジュールから1.4ジュ
ール未満）が生ずる。工具の回転作用は、歯車装置の機
械的移動限界に達するまで続けられる。

限界に達すると、上部ノズル14が取付けられている装置
12を、作業ステーション52から注意深く取出して、中心
スタッド86の螺刻された上端部84と係合している既述の
長いハンドルで操作される螺刻端部を有する工具を用い
て一時的貯蔵場所に移す。

上部ノズル14の再取付けは、実質的に取外し手順の逆で
あって、同じ要素が用いられる。しかしながら、この場
合には１つの付加的な要素が必要とされる。即ち、上部
ノズル14のアダプタ板24を案内シンブル20の上端部分36
上へと下方向に駆動することができるようにリアクショ
ンピン140の下端部を保持するための何らかの手段であ
る。第３図に示すように、この手段は、複数個、好まし
くはリアクションピン140の数に対応して４個のアクチ
ュエータ168の形態で設けられ、このアクチュエータ
は、空気圧シリンダとすることができ、それらのピスト
ン棒の延長部に月形のブラケット66が取付けられて、実
線位置と破線位置との間で運動可能にされる。装置12お
よび上部ノズル14を第10図に示す位置に下降する時に
は、アクチュエータ168の作動で、ブラケット66は各リ
アクションピン140上の減径部172に対して前進せしめら
れる。上部ノズル アダプタ板24が、駆動歯車146を時
計方向に回転することにより案内シンブル20の上端部分
36上へと押される際に、ピン140を介して伝達される反
作用を吸収する。

ストッパ ピン114の下端部が作業ステーション52の上
部フランジ58に接触した時に、上部ノズル14はその最終
組立て高さまで下降されたことになる。この高さ位置に
おいては、案内シンブル20上の環状の張出し部48は、ア
ダプタ板の通路38に形成された環状溝44内に螺着する。
一旦このような螺着関係が達成されると、アクチュエー
タ168を作動してブラケット66を引戻す。装置12は、そ
こで上部ノズル14から解放され、装置12はノズルから持
上げられて一時的貯蔵部に移される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、図示を明瞭にするために一部分を切除し部分
的に断面で再構成可能な燃料集合体の上端部ならびに本
発明を実施した上部ノズル取外し・再設置装置を示す部
分側立面図、第２図は第１図の線２−２の矢印の方向に
見た上部ノズル取外し・再設置装置の拡大底面図、第３
図は第１図の線３−３の矢印の方向に見た燃料集合体の
頂面図、第４図は第１図の装置の頂面図、第５図は第４
図の線５−５における拡大部分断面図、第６図は第４図
の線６−６における拡大部分断面図、第７図は第４図の
線７−７における拡大部分断面図、第８図は、図示を明
瞭にするために幾つかの部分を省略し一部断面で、本発
明による装置を、燃料集合体の案内シンブルから上部ノ
ズルの取外し開始直前の位置で示す側立面図、第９図は
案内シンブルから上部ノズルを取外した後の本発明の装
置の部分を示す第８図に類似の図、第10図は、上部ノズ
ルを燃料集合体の案内シンブル上に再設置する直前の位
置で本発明の装置を部分的に断面で示す部分側立面図、
そして第11図は、本発明による装置を、上部ノズルの再
設置が完了した状態で示す第10図に類似の図である。 10……燃料集合体、12……取外し・再設置装置、14……
上部ノズル（端部ノズル）、20……案内シンブル、24…
…アダプタ板、36……案内シンブル端部分（上端部
分）、38……通路、52……作業ステーション、68……台
板、70……取付手段（案内手段）、74……ロック手段、
76……移動手段、78……基準設定手段、114……ストッ
パ ピン（細長い部材）、116……鎖錠アッセンブリ
（鎖錠手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−21593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−145996（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再構成可能な燃料集合体(10)と関連して用
   いられる端部ノズルの取外し・再設置装置(12)であっ
   て、前記燃料集合体(10)は、作業ステーション(52)内の
   固定位置に保持されると共に、案内シンブル端部分(36)
   が係止されている少なくとも１つの通路(38)を有するア
   ダプタ板(24)を備えた端部ノズル(14)を含み、前記案内
   シンブル端部分(36)は、前記通路(38)及び前記案内シン
   ブル端部分(36)に関して軸方向に前記端部ノズル(14)に
   力を加えることにより前記通路(38)から離脱可能である
   ものにおいて、 ａ）台板(68)と、 ｂ）前記台板(68)を、前記端部ノズル(14)と整列して、
   且つ、前記軸方向における前記作業ステーション(52)に
   対する前記台板(68)の移動を許容する仕方で、該作業ス
   テーション(52)に移動可能に取り付けるための取付手段
   (70)と、 ｃ）前記端部ノズル(14)を前記作業ステーション(52)に
   移動可能に取り付けた時に前記端部ノズル(14)を前記台
   板(68)にロックするためのロック手段(74)と、 ｄ）前記端部ノズル(14)を前記案内シンブル端部分(36)
   から分離し持ち上げるように、前記軸方向で前記作業ス
   テーション(52)に対して、前記台板(68)をこの台板(68)
   にロックされた前記端部ノズル(14)と共に移動させるた
   めの移動手段(76)とからなり、 ｅ）前記端部ノズル(14)を取り外し前と同一の軸方向位
   置で前記燃料集合体(10)の案内シンブル(20)上に後から
   置き換えることを容易にするように、前記台板(68)に
   は、前記端部ノズル(14)が前記台板(68)にロックされて
   いる時ではあるが前記台板(68)が前記端部ノズル(14)と
   一緒に持ち上げられて前記作業ステーション(52)から離
   れる前に、前記台板(68)と前記作業ステーション(52)と
   の間の変位を表す基準を画定するように動作可能な基準
   設定手段(78)が配置されており、 ｆ）前記基準設定手段(78)は、前記台板(68)上に支持さ
   れて、前記台板(68)が前記作業ステーション(52)上に移
   動可能に取り付けられる時に、前記作業ステーション(5
   2)に向かう方向に前記台板(68)から延びて、前記作業ス
   テーション(52)に接触する、長手方向に自由に移動可能
   であると共に前記作業ステーション(52)に向かう方向に
   偏倚する少なくとも１つの細長い部材(114)と、前記台
   板(68)上に支持され、前記細長い部材(114)に係合して
   前記細長い部材(114)を前記台板(68)と前記作業ステー
   ション(52)との間の前記変位に対応する任意の長手方向
   位置に固定するように動作可能な鎖錠手段(116)とを備
   えている、 ことを特徴とする燃料集合体端部ノズルの取外し・再設
   置装置。