JPS6119955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉燃料要素の分解及び組立に際
して格子セルからの燃料棒の抜出しまたそこへの
燃料棒の挿入を容易ならしめるため、格子セルと
燃料棒との間に隙間を形成するべく格子の対向す
る二側辺から格子内へ挿通された挿入棒を一斉に
廻動する装置に関するものである。

原子炉において、エネルギーを発生する為に
は、充分量の核燃料即ち核分裂性物質が炉心にお
いて集中配置されねばならない。この集中配置さ
れた核燃料は、炉心内で中性子と核分裂性核との
間の持続的な一連の反応を通して熱を発生する。
これらの核分裂過程は更に、炉心内に強い放射能
を持つ核反応残滓を残す。

核分裂過程を伝播するのに充分の量において核
燃料集中体を組立てる為に、核分裂性物質は通常
ペレツトにプレスされそしてこれらは中空金属棒
即ちピン内に装填されそして密閉される。これら
ピンは燃料棒と呼ばれ、通常一つの群団に集めら
れて一つの燃料要素を構成する。更に、これら燃
料要素を複数個並べた配列体が炉心の活性部分を
構成する。炉心内で高い圧力、温度及び他の有害
な環境条件に遭遇することが多い為に、個々の燃
料棒がそれらの構造の完全さを維持していること
を確認するべくそれらを検査することが時時必要
とされる。

燃料要素構造の一部として、個々の燃料棒は、
その上下両端それぞれと係合する２つの上下端部
取付具を介して然るべく保持されている。セル状
格子がまた、上下端部取付具間で燃料棒長さに沿
つて或る間隔で幾つか横断面に位置づけられてい
る。代表的に、これらの格子は直交しあう金属板
を相互に係合せしめることにより構成される。斯
くして、この相互係止板配列は、個々の燃料棒を
収容するほぼ方形状のセルを形成する。セルを形
成する板の表面から突起が内方に突出している。
これらの突起は、燃料棒の表面と係合しそしてそ
れぞれの燃料棒を然るべき位置にしつかりと保持
する。核反応の進行の結果としてこれら燃料要素
内に生じる放射能の故に、少くとも10フイート
（3m）の水の下で使用済みのまた部分的に使用済
みの燃料要素を取扱うことが必要である。この場
合、水は放射能の保護作用を提供する。明らか
に、これらの状況においての分解及び再組立作業
は、遠隔操作具を使用してそして熟練した作業員
によつて冗長で且つ骨折りの多いやり方で行なわ
れねばならない。この状況は更に、燃料要素は、
炉心内の厳しい物理的条件への約３年の曝露に耐
えうるよう構造的に強固でなければならない反
面、遠隔操作を通して容易に分解されねばならな
いという相反する要件により加重される。

これまで、水中深いところで燃料要素を効率的
に且つ効果的に検査する手法は確立されていなか
つた。燃料要素の検査にはその外面検査と個々の
燃料棒の検査が必要であるが、後者の検査の為に
は燃料棒を燃料要素から抜出さねばならない。燃
料棒を燃料棒を燃料要素から抜出すには、上下端
部取付具等の部品を取外し、そしてセル状格子か
ら燃料棒を抜取らねばならない。従来、水中下で
燃料要素を水平或いは垂直姿勢に自在に向きを変
え、水平或いは垂直姿勢に保つたまま所定の作業
を行うことができなかつた為、部品の多くのもの
を止むをえず焼切る等して再使用できぬ程に破壊
せねばならなかつた。これら部品は高品質の合金
製であり、非常に価格が高いから、それらを破壊
することは不経済である。従つて、水中下で燃料
要素の外面検査‐燃料棒の抜取り‐燃料棒の検査
を、効率的に手順良くとして燃料要素の部品の破
壊を最小限として実施する技術の確立が必要とさ
れている。

本発明はこうした燃料要素及び燃料棒の検査と
関連して、燃料棒を格子セルから抜出しまたそこ
へ挿入するのを容易ならしめる技術に関係する。

詳しく述べると、水を納めた深いプールが、使
用済み燃料要素を一時的に貯える為原子力動力発
生プラントにおいて設けられている。水の深さ
は、貯蔵燃料要素からの放射能をプール縁面にお
いて安全な水準に減じるに充分なものとされる。
移行式橋がプール上面に敷設される軌道に該軌道
に沿つて可動であるよう装架される。橋は、水プ
ール中に浸漬される支え台を支持している。支え
台は、一端において、橋から水中に下方に垂下す
る垂下部材対の一方の下端に枢着される。支え台
の自由端はウインチ駆動ケーブルに付設される。
この構成は、支え台が水中で橋と平行な水平位置
から垂下部材の延長上にある垂直位置へと選択的
に廻動されることを可能とする。この垂直位置に
おいて、支え台は適宜の装置により吊下げられた
燃料要素を受取りそしてウインチ及びケーブルの
操作の下で外面検査の為水平位置へと引き上げら
れる。閉回路テレビジヨン、すきまゲージ、潜望
鏡等が好ましくは、この外面検査を行う為橋に装
備されるトロリに取付けられる。更に、問題とな
つている燃料要素のすべての側面を調べるには、
例えば方形乃至矩形の断面を持つている燃料要素
の場合には、その４つの側面すべてが検査の為上
方に露呈されることを保証する為に90℃づつ数回
廻動されることが必要である。この廻動作業を達
成する為には、支え台が垂直位置に戻して廻動さ
れそして燃料要素が支え台上に垂直に立てられ
る。燃料要素操作具らトロリから降下されて、燃
料要素の端部取付具と係合する。この操作具は燃
料要素を支え台から持上げそして90℃廻した後支
え台に戻す。支え台が水平にされそして新たに露
呈された側面に対して検査が繰返される。検査下
の燃料要素のすべての側面を露呈しそして検査す
るのに必要なだけこれら段階が反覆される。

外面検査が完了した後、群団をなして燃料要素
内に納められている燃料棒もまた、これら内部燃
料棒は組立てられた燃料要素の外側からは接近観
察を受けられないだけに、個々の検査の為に取出
されねばならない。燃料要素が垂直姿勢にある間
に２つの上下端部取付具がそこから取外される。
燃料要素の作業の仕方によつては、端部取付具の
取外しは数ケ所の小さな溶接部の遠隔制御下での
切削を必要としよう。しかし、この作業が、端部
取付具或いは燃料棒に回復不可の損傷を与えるこ
とはない。必要に応じ、その他の部品も取外され
る。

個々の燃料棒を燃料要素格子セルから損傷なく
取出す為には、格子セルの表面から突出する突起
とそこに接触している燃料棒表面部分との間での
把持力が解放されねばならない。これらの把持力
は、個々の格子を通して細長い挿入棒を挿入する
ことにより一時的に解除される。挿入棒は長辺と
短辺を持つ矩形断面のものでもよいし或いは突出
部を持つものでもよい。これら挿入棒は、それら
を格子に設けられた案内スロツトと整合する役目
をなす円錘状開口を具備する案内板によつて格子
スロツト内に案内される。遠隔操作具がこの案内
板を通してそして格子構造体におけるスロツト内
へと棒を挿入する。

把持力を解放する為、挿入棒は90℃回転され
て、挿入棒矩形断面の長辺或いは突出部がセル表
面を形成する板を押し、以つてセル突起を燃料棒
表面から離れる方向に偏倚せしめる。

本発明においては、挿入棒は、特殊な挿入棒廻
動装置の助けを借りて90℃廻動される。この装置
は、格子平面と一致する横断面において、燃料要
素の対向しあう第１及び第２側面と対置しうる一
対の支承構造体を持つている。選択的に伸縮自在
な摺動部材が、燃料要素の第３側面に平行に配置
される。この部材は、上記２つの支承構造体を付
設している。摺動部材に関連して設けられるラツ
ク及びピニオン機構が、支承構造体を隣りあう格
子側辺の方に接近せしめそして支承構造体の内面
に設けられているニツプル内に挿入棒の突出端部
を差込むことを可能とする。挿入棒突出端部はニ
ツプルにおける対応形状のスロツト内にしつかり
と受容される。すべてのニツプルは更に、それぞ
れのクランクに取付けられており、そしてこれら
クランクは一斉に廻動するよう連結棒に連繋され
る。連結棒はヨークに結合される。

ヨークを連結棒の長手方向において移動するこ
とは、連繋クランクを90℃廻動せしめる。この廻
動は、挿入棒の矩形断面の長辺を或いは突出部を
隣りあう格子セル壁面に押しつけそしてその突起
をそれぞれの燃料棒表面から引離す。斬くして、
燃料棒を燃料要素格子セル内でそれらの然るべき
相対位置にしつかりと保持していた把持力が解放
される。

把持力の解放は、燃料棒が燃料要素格子セルか
ら損傷を受ける恐れなく個々に引き抜かれること
を可能とする。このような状況下で、遠隔操作具
によつて、個々の燃料棒を検査や取替の為必要に
応じて取出すことができる。

燃料要素を再組立する為には、要求される時点
において、燃料棒が格子構造体内に再挿入され
る。連繋クランクが、挿入棒の矩形断面の長辺或
いは突出部を格子セル表面から外すべく90℃戻し
て廻動される。この挿入棒の廻動は、偏倚力を解
除しそしてセルにおける突起が再び前方に突出し
そして関連燃料棒と係合することを可能ならしめ
る。格子内でもはや力を行使していない挿入棒
は、遠隔操作具によつて個々に抜き取られる。端
部取付具その他の部品がまた、燃料要素の両端に
装着される。溶接部もまた、適当な設備による水
中遠隔溶接操作を通して元通りに形成される。

再組立された燃料要素は炉心にただちに再挿入
されるか若しくは必要に応じ貯蔵プール内で据置
かれる。

上述の作業において使用される装置は可搬式と
されそして分解及び再組立工程全体が燃料要素の
構造及び個々の部品に実質上の損傷を与えること
なく実施される。これら装置を可搬式とすること
によつて、小人数の熟練技術者部隊が各地の原子
炉へと移動しそこで効率的なそしてほぼ非破壊方
式での燃料要素の検査を行いうるようにすること
ができる。これによつて、各原子炉において熟練
作業者及び設備を用意しておく必要性が排除され
る。以上から分るように、本発明は原子力プラン
トの実際的な面での検査の困難さを克服すること
に大きな進歩を与えるものである。

本発明の具体例について説明する。第１図は、
消耗燃料要素プール１０を示す。このプール１０
は、通常鉄筋コンクリート壁１１で囲まれてその
内部に水が満されている。鋼製枠組即ち燃料要素
貯蔵ラツク１２が燃料要素を支持する為ほぼ矩形
状のプールの底部に設けられている。先に述べた
ように、これらの燃料要素は、通常、原子炉炉心
から部分的に或いは完全に消耗した状態で取出さ
れる。これらの状況において、これら燃料要素に
おける残留放射能の故に放射される放射能を減衰
する為の適当な遮蔽を設けることが、作業員の保
護及び放射能安全上の面から必要である。容認さ
れた放射能安全基準に従えば、プール表面とそこ
から最も近い使用済み燃料要素部分との間に10フ
イート（3m）の水深があれば作業員を保護する
に充分である。

さて、第１図を参照すると、軌道１３がプール
１０の上面にその縁辺に沿つて水面上方に形成さ
れる。軌道１３と対向してそれに平行な軌道１４
が設けられる。軌道１３及び１４は共に、プール
上面にその２つの対向側縁全長に沿つて敷設され
ている。

可動の橋１５が、軌道１３と１４との間でプー
ル水面上方にこれら軌道の長手方向に沿つて可動
であるよう装架されている。即ち、橋１５の最外
端はそれぞれの台車１８及び１９に支持されてお
り、そしてこれら台車は橋を担持すると共に橋が
軌道１３及び１４に沿つて走行することを可能と
している。台車１８及び１９は、軌１３及び１４
上を走行する車輪対１６及び１７をそれぞれ具備
している。

橋１５は、その架橋部分を形成する２本の平行
な巾広フランジ梁２４及び２５に取付けられる垂
下部材２０及び２１と２２及び２３とを備えてい
る。垂下部材２０，２１と２２，２３とは一定距
離間を置いて垂下されている。垂下部材２０，２
１，２２及び２３は水中へと下方に伸延してい
る。プール１０内には、燃料要素載置用支え台２
６が、垂下部材２０及び２１の最下端にピン２７
等により枢着されている。水平止め部材３０が、
垂下部材２２及び２３を連繋しておりそして支え
台の枢動を制限する為支え台２６の自由端上面と
係合する。支え台及び垂下部材はすべて、橋１５
のフランジ２４及び２５の下方フランジに載つて
の渡り運動を行いうるように車輪付き撮台に担持
されている。支え台２６の枢動は、第２図に明示
されるようなモータ駆動ウインチ３１と関連ケー
ブル３２の選択的作動を通して制御される。ケー
ブル３２は、ウインチ３１により駆動されるドラ
ム周囲に巻掛けられたりまたそこから繰出され
て、支え台２６の枢着端とは反対の自由端を図示
の通り昇降する。ウインチ３１は橋１５上に設け
られている。更に、支え台２６は垂下部材２２及
び２３から枢動されるようにすることも出来る。
枢着点を変えるには、ピン２７と同様のピン２
７′が部材２２及び２３の下端に挿込まれた後ピ
ン２７を引抜けばよい。この場合には、ウインチ
３１及びケーブル３２は台車１８の近傍に配置替
えされねばならずそしてケーブル３２は垂下部材
２０及び２１間に嵌まり込む支え台２６の端部に
付設されねばならない。斯くして、支え台２６は
その両端いずれを中心としても垂直位置に位置決
めされうる。

第１図から、トロリ３４がトラツク３５上を走
行するべく適応していることが理解されよう。ト
ラツク３５は橋を構成するフランジ梁の上方フラ
ンジにおいて形成されている。

トロリ３４にはまた、梁２４及び２５の上方フ
ランジと整列状態にある車輪を具備した一対の台
車３８及び３９が配置されている。トロリ３４
は、可動の機器支持体としての役割を果す目的の
為２本の平行な梁２４及び２５間の空域を横切つ
て装架されている。例えば第２図に見られるよう
に、潜望鏡及びテレビカメラ組体３６がトロリ３
４に支持される。例示されるように、トロリ３４
は、橋１５におけるトラツク３５に沿つて走行す
ることによつて、潜望鏡が水平状態にある支え台
２６上に載置された燃料要素の露呈上表面を走査
することを可能ならしめる。この態様で、燃料要
素３７の露呈上表面の完全な可視的検査が指定の
10フイート（3m）水深下で安全に実施されう
る。当然、トロリは、燃料要素３７の分解、検査
及び組立を完成するに必要とされる他の型式の検
査機器、遠隔操作具等に対する適当な支持体を提
供する。

操作において、支え台２６が実線で示される垂
下部材間に張渡される水平位置から破線で示され
る垂下部材のいずれかの延長上にある垂直位置ま
で廻動しうるようにケーブル３２がウインチ３１
から繰出される（第２図）。支え台が垂直方向に
直立している間に、クレーン（図示なし）或いは
他の適当な遠隔操作具が検査されることを意図さ
れる燃料要素３７′（第２図）を貯蔵ラツク１２
から持ち上げる。クレーンは、垂直配向の支え台
２６に燃料要素を坐置せしめる。支え台２６の自
由端は端板２８を具備しているから、燃料要素３
７の下端はその端板の上に直立状態で載置でき
る。機械的な係止手段、バンド等（図示なし）
が、燃料要素３７を支え台２６にしつかりと留め
るのに使用されうる。これらのバンドは好ましく
は、例えば従来型式の遠隔操作具の助けを借りて
適用される。

ウインチ３１が起動されて、ケーブル３２を巻
取りそして支え台２６の自由端を垂直姿勢から水
平姿勢へと引き寄せる。燃料要素３７の上方水平
表面が露呈されて、テレビカメラ‐潜望鏡組体３
６、すきまゲージ等による検査を受けることがで
きる。

同じ燃料要素の残る３つの外表面も検査の為露
呈されねばならない。この目的を達成する為に
は、燃料要素３７と支え台２６はもう一度垂直位
置に降下されねばならない。燃料要素を支え台に
係止するバンド等がゆるめられるか或いは外され
そして燃料要素３７を支え台から取外されるべく
遠隔操作具が作動される。

実質上方形乃至矩形の断面を持つている燃料要
素の場合、遠隔操作具は３つの残る未検査側面の
うちの１つを露呈するべくいずれかの方向に90℃
或いは180℃を通して燃料要素を回転する。燃料
要素の所定の回転後、遠隔操作具は燃料要素を支
え台２６に置き戻し、そして係止、水平化及び検
査の工程が再び繰返される。

回転段階を含めてこれらの段階のすべてが、燃
料要素の露呈側面のすべてが検査を受け終るまで
各側面に対して繰返される。

こうして外面検査が終ると、燃料要素３７の内
部の大半を占める燃料棒もまた検査されねばなら
ない。その目的の為には、燃料要素３７の上下端
部取付具等の部品を取外し、燃料棒の外部からの
抜取りを可ならしめるようにすることが必要であ
る。これら操作も支え台２６を利用することによ
つて効果的に且つ効率的に実施できる。

燃料要素はその上下端部取付具それぞれの要素
を構成する上下端格子に燃料棒を収容している。
そして、上端格子と下端格子とは制御棒案内チユ
ーブにより連繋されている。制御棒案内チユーブ
は制御棒の出入れを案内する為燃料要素内に幾本
か組込まれており、燃料要素全体を通して伸延し
て、上下螺刻端部が上端格子の上面そして下端格
子の下面それぞれから突出せしめられる。これら
案内チユーブ突出端に螺刻ナツトが嵌められ、こ
うして２つの端格子を互いに緊定しそしてそれら
の間に燃料棒を固定している。これら上下端格子
の間に前述した複数のセル状格子が燃料棒保持の
為に配設されているのである。

燃料要素３７の部品を取外す為には、燃料要素
は水平配置支え台２６に装架される。トロリ３４
に取付けられる従来型式の遠隔操作具が上下端格
子を緊定しているナツトをゆるめるのに使用され
る。この目的の為の操作具には、オブテイツクス
フオア インダストリイ社から入手しうるモデル
MV―128プールトングが適当である。

続いて、ナツトは取外されそして爾後の使用の
為プール１０内にしまわれる。支え台２６は再び
直立位置に降下される。遠隔操作具が、ナツトを
既に外した制御棒案内チユー物及び上端格子を燃
料要素３７から取外すのに使用される。

こうして上端を裸にされた燃料要素３７は、下
端格子がプール水面を向くよう逆さに廻動され
る。この姿勢で、遠隔操作具が使用されて、燃料
要素から下端格子を取外しそしてこれをプール１
０内のある接近可能な場所にしまい込む。

燃料要素の特定の設計に応じて、端部格子ナツ
ト乃至留め具のすべてが遠隔操作具に把持されう
るようにする為に再度燃料要素を90℃回転するこ
とが必要である。同様の態様で、原子炉運転中こ
れらの留め具がゆるむのを防止する為にしばしば
適用される仮付け溶接が、端格子及び制御棒案内
チユーブが燃料要素から回収されるようにする為
に遠隔操作具を使用して削り取られねばならな
い。

こうして上下端を裸にされた燃料要素は今や、
上下端格子間の幾つかの帯域において位置づけら
れていた格子のみにより然るべく保持されている
燃料棒配列体だけから成る。次いで、これら格子
から燃料棒が抜出される。

第４及び５図は燃料棒５４と係合する格子４８
（第２図）における一つのセル４３を示す。セル
４３は、互いに直交関係で交差して点溶接される
４枚の板４４，４５，４６及び４７配列体から構
成される。各板の相当表面には、突起５０，５
１，５２及び５３が成形されている。これらの突
起は、セル４３内に突出している。突起５０及び
５３はセルを構成する４壁のうちの隣りあう２壁
の上縁近くにあり、他方突起５１及び５２は残る
２壁の中央部に形成された板ばね２３０及び２３
１上設けられている（後述するように燃料棒解放
に際してはこれら板ばねが弾力的に後退されてそ
の突起５１及び５２を燃料棒から引離す）。突起
５０，５１及び５３は燃料棒５４の外表面と係合
しそして燃料棒を燃料要素を構成部品に対して適
正位置にしつかりと把む役割を果している。

燃料棒を個々のセルから抜出す為に、セル壁偏
倚用挿入棒を格子構造体内に挿入することを可能
とするスロツト２００がセル隅部に設けられてい
る。挿入棒は格子構造体内で廻動されて、これら
挿入棒における突出部がセル壁板ばね２３０及び
２３１上の突起をセルの外方へ押し戻すことを可
能ならしめる。このような構成の下で、燃料棒は
個々に引掻き傷やえぐれの生ずる恐れなく格子セ
ル内から抜出される。

第３図を参照すると、そこには、突起と燃料棒
との間の係合を解放するのに使用される代表的挿
入棒４０が示されている。好ましくは、挿入棒４
０は、一般に矩形断面を持つ長手方向幹部分４１
を具備している。突出部４２が挿入棒４０の幹部
分４１から一定の間隔を置いて突出している。

挿入棒４０及び４０′は、板４４及び４５，４
６及び４５並びに４６及び４７の交差点において
形成されるスロツト２００を通してセル４３内に
挿し込まれる。第４図に示されるように、挿入棒
は、突出部４２及び４２′が垂直方向、即ち図面
の平面に直角の方向に配向されるようにしてセル
４３内に挿入されねばならない。突起４２及び４
２′をこのように配向した状態で、セル４３にお
けるスロツトは棒突出部４２，４２′をセル４３
に装通するに充分の隙間を提供する。更に、突出
部４２及び４２′は隣り合うセル壁板ばねに近接
して位置づけられている。当然、挿入棒４０及び
４０′はセル壁を偏倚するに充分の強度のもので
なければならないけれども、それらはまた、燃料
棒５４と板４５及び４６との間の間隙に嵌入する
に充分薄くなければならない。この間隙は、突起
５１及び５２それぞれがセル４３内に突出る巾に
より確立される。挿入棒の挿入中突出部４２及び
４２′はセル４３の構成表面と係合していない。

突起５０〜５３が燃料棒５４に適用している把
持作用をゆるめる為に、以つて燃料棒が金属表面
に引掻き傷、えぐれ傷或いは別様の傷を受けるこ
となく格子構造体から引出されることを可能とす
る為に、第５図に示される操作が行われる。第５
図において、挿入棒４０及び４０′は、それぞれ
の長手方向軸線を中心として矢印で示されるよう
に時計方向に90℃廻動される。この廻動は、突出
部４２及び４２′と関連突起５２及び５１を担持
する隣接セル壁の板ばね２３１及び２３０とを整
列せしめる。おこの状態において、突出部４２及
び４２′は突起５１及び５２をセル４３の外方へ
と偏倚して隙間を形成する。燃料棒５４を格子構
造体のセル４３から棒表面への突起による擦過傷
乃至引掻き傷を生じることなく引き出すには、突
起５１及び５２のこの僅かな外方変位で充分であ
る。

挿入棒は矩形断面を持つものとしてもよい。こ
の矩形断面の短辺は、突起５０，５１，５２及び
５３の一つの尖端と板４４，４５，４６及び４７
の関連するものとの間の空隙を摺り抜けるに充分
のものである。更に、矩形の長辺は、これが板と
接触する状態にまで廻動される時燃料棒５４を解
放するに充分量板を偏倚するに充分大きいものと
される。

前記したように、燃料棒の解放に際して突起５
０，５３に偏倚されず板ばね２３０及び２３１上
の突起５１及び５２のみが偏倚されそして突起５
１と５２の丁度裏には突起が設けられていないか
ら、この偏倚によつて隣りのセル内の燃料棒が傷
つくことはない。

この過程が燃料棒と係合している格子構造体の
すべてのセルにおいて繰返される。燃料棒は、そ
の配列体から個々に引出される。

挿入棒による燃料棒解放作業を容易にしてそし
て効率的に行う為に挿入棒案内板及び特殊な挿入
棒廻動装置が使用されうる。これについて第６〜
８図を参照して説明する。第８図において支え台
２６上に載置された燃料要素の格子４８が水平状
態で示されている。トロリ３４に吊上げられた案
内板６４が挿入棒４０を挿入せんとする格子４８
の側面と係合するよう位置決めされる。

更に、案内板６４は、内方に収斂する切頭円錐
状開口６７をセルスロツト２００の位置と数に対
応して持つている。図面に示されるように、挿入
棒４０がこれら円錐状開口により格子板交差部に
おける挿入スロツト２００を通して案内される。
斯くして、トロリ３４より吊下げられた操作具
が、案内板６４におけるハンドル９０を把む。操
作具は、案内板を格子４８に押しつける。案内板
６４には位置決め部材９１及び９２が設けられて
おり、それらを格子の隅角と合わせることにより
円錐状開口６７と格子４８における相当挿入スロ
ツトとが心合する。

遠隔操作具が挿入棒４０端を先ず個々の円錐開
口６７内に挿入する。円錐開口はその切頭頂部に
形成された矩形スロツトを通して格子中に挿入棒
を案内する。挿入棒４０は反対側辺を貫いて突出
するまで挿入される（１本のみを第８図に示
す）。支え台２６には挿入棒端の突出部を受入れ
る溝２６′が形成されている。

挿入棒４０を90℃廻動する為には、案内板６４
が撤去され、支え台２６を前述したように操作し
て垂直位置に持ちきたし、燃料要素は90℃回転さ
れた後再度水平位置にもちきたされる。これが第
６図の状態であり、この状態で本発明に従う挿入
棒廻動装置６３がウインチにより吊下げられ、既
に挿入棒の挿通されている対向２側辺と残る一側
辺を取囲むようにして位置決めされる。挿入棒４
０のうち２本のみをその突出端部分７３，７４，
７５，７６が格子４８の側辺を越えて突出した状
態で示してある。

第６図には、本発明に従う燃料棒廻動装置６３
が示される。装置６３におけるニツプル８１，８
２，８３及び８４が相応する棒端部分７３，７
４，７５及び７６と整合している。ニツプ８１〜
８４は、装置６３において設けられるもつと多く
のニツプル配列体のうち４つのみが示してあるに
すぎない。

ニツプル８２と関連して第６ａ図に示されるよ
うに、各ニツプルは、格子４８から遠い側に頂点
を配した切頭円錐状凹み８５を具備している。こ
の凹みは、隣り合う棒端部分７４をその断面と合
致する形状を持つ雌型スロツト８６内に差し込む
為の案内として作用する。

各側のニツプルはすべて、クランク８７及び８
８それぞれに一緒に廻動しうるようクランクの格
子側端に取付けられている。クランク８７は、２
つの平行な支承板９３及び９４を含む第１支承構
造体S₁に支承されている。同様に、クランク８８
もまた、２枚の平行な支承板９５及び９６を含む
第２支承構造体S₂に支承されている。

平行支承板対９３及び９４を含む第１支承構造
体S₁並びに平行支承板対９５及び９６を含む第２
支承構造体S₂は第６図に見られるように格子の挿
入棒が挿通された対向しあう２側辺と対置する２
つの直方構造体を形成する。板９３及び９４に支
承されているすべてのクランク（クランク列）８
７は、連結棒９７により廻動しうるよう一緒に連
繋される。支承板９５及び９６間に支承されてい
るすべてのクランク（クランク列）８８に対して
も、これと平行な連結棒９８が設けられる。

連結棒９７及び９８に（従つて連繋クランクを
介してそれぞれのニツプル組に）、ヨーク１００
により運動が賦与される。ヨーク１００は、軸１
０２を受容する中央開口１０１を備えている。軸
１０２は、ピニオン１０４と噛み合うラツク１０
３を具備している。ピニオンは、ヨーク１００に
固設されるカラー１０５内に支承されている。こ
の構造は、ヨーク１００が矢印１０６により示さ
れる長手方向往復動することを可能ならしめる。
ピニオン１０４におけるレバー１０７が遠隔操作
具により操作されて、ヨークを軸１０２に沿うい
ずれかの方向に推進する。

ヨーク１００のこの制限された移動は、個々の
クランクを90゜の円弧を通して回動せしめる。第
７図に示されるように、連結棒９７の一端は、連
結棒の非直線運動を受入れる為ヨーク１００にお
けるピン１１１を受入れるスロツト１１０を持つ
ている。連結棒９７の他端は支承板９３，９４の
枠端面板１１３に形成されるスロツト１１２に受
容される。端面板１１３に受容される連結棒９７
の端はまた止め１１４を具備して、連結棒９７が
スロツト１１２からそれ自身離脱しないことを保
証している。

上述したような、連結棒９７、ピン１１１、ス
ロツト１１０及び止め１１４を伴うスロツト１１
２の組合せは、ヨーク１００の実質上の往復動行
程が連結棒及び関連クランクの非直線運動に変換
されることを可能ならしめる。

連結棒９８及び支承板９５及び９６と関連する
クランクに対しても、同様の構造が設けられる。

挿入棒の端部をニツプル内に挿入する為に、摺
動部材１１７及び１２０を格子に向けて接近せし
めるようラツク対１１５及び１１６が設けられて
いる。これらのラツクは、軸１０２の軸端に取付
けられたピニオン１２１と噛み合う。

摺動部材１１７及び１２０は重なり合つた並置
関係で固定部材１２２に沿つて配列される。固定
部材１２２は、摺動部材に対する支持体を提供す
るだけでなく、軸１０２の軸端が支承される凹み
１２３をも具備している。

案内ピン１２４及び１２５が、合致スロツト１
２６及び１２７並びに１３０及び１３１それぞれ
を貫いて突出している。スロツト１２６及び１３
０は内側摺動部材１２０に形成されそしてスロツ
ト１２７及び１３１は外側摺動部材１１７に形成
される。ピン１２４及び１２５並びにそれらと関
連するスロツトは、部材１１７及び１２０を反対
方向に特定スロツトの寸法により決定される距離
駆動するに当つてピニオン１２１と協働する。更
に、これらスロツト寸法は、第６図に示されるよ
うに、装置６３のニツプルが挿入棒４０の露出端
部分７３〜７６との係合から外れて格子４８より
十分外側に位置づけられることを可能とするに充
分の寸法を持つている。

操作において、摺動部材１１７及び１２０を横
方向になるだけ遠く離すべく軸１０２が回転され
る。その後、装置６３は、ウインチに吊下げられ
て、支え台２６に載つた格子４８の周囲にその３
側辺を囲むよう位置づけられる。格子の一側辺は
固定部材１２２と接触している。図示されるよう
に、固定部材１２２は、装置６３を格子と正しく
整合する為格子の隅角と係合する一対の位置決め
用突起１３２及び１３３を持つている。軸１０２
が回転されて、摺動部材１１７及び１２０を互い
に引寄せそしてこの結果、挿入棒端部分をニツプ
ル８１〜８４の雌型スロツト８６内に係入せしめ
る。

ラツク１０５は、軸１０２を完全に取り巻く一
連の歯として軸周囲に形成されている。このよう
にすれば、摺動部材１１７及び１２０の位置変位
の目的で軸１０２を回転しても、レバー操作ピニ
オン１０４がラツク１０６から離脱しない。第５
図に示されるような挿入棒４０の配向づけをもた
らす為挿入棒４０を90゜にわたつて廻動する為に
は、レバー１０７が操作されて、ヨーク１００を
軸１０２の軸線に平行な方向に推進せしめる。こ
の運動は、連結棒９７及び９８とそれらと関連す
る連繋クランク列８７及び８８を90゜の弧を通し
て廻動する。この廻動はニツプル８１〜８４から
挿入棒４０全長に伝達され、それによりセルに隙
間を作り出す。

次いで、軸１０２が反対方向に回転されて、摺
動部材１１７及び１２０を横方向になるだけ離間
する。斯くして、挿入棒４０はニツプル及び装置
６３の残りの構造物から分離される。この時点
で、装置６３は格子６６から回収されそして傍ら
に置かれるか或いは燃料要素における別の格子に
挿入された棒を廻動するのに使用される。

第４及び５図において、挿入棒４０及び４０′
がセル４３内で交差していることが認識されよ
う。上記挿入棒４０と直交する新たな挿入棒群４
０′を格子４８内に挿入する為には、前述した操
作の下で燃料要素は支え台２６上に90゜回転して
置かれる。

案内板６４（第８図）が、格子４８の先きとは
異る側面に当接して置かれそして先きの挿入棒と
直交して水平に配置される新しい挿入棒４０′が
前述した態様で格子４８内に挿入される。挿入棒
挿入後、案内板６４は撤去され、そして既に説明
したようにして挿入棒廻動装置６３（第６図）が
格子４８に対して適正位置に配置されそして操作
される。

装置６３はトロリ３４（第２図）から橋１５に
おいて支持され、そしてプール１０の側面から遠
隔操作するようにもできる。

セル突起の燃料棒への把持作用が解放された状
態で、遠隔操作具が、燃料棒５４（第５図）をセ
ル４３から図面に直角の方向に引き出すよう操作
される。

検査完了後燃料要素を個々の部品から再組立す
る為には、個々の燃料棒５４が格子におけるセル
内に再挿入される。

装置６３が格子４０周囲に移行されそしてニツ
プル８１〜８４が再度挿入棒の突出端と係合され
る。これは、摺動部材１１７及び１２０を互いに
引寄せるよう軸１０２の廻動を通して達成され
る。

レバー１０７がもう一度操作されて、連結棒９
７及び９８と関連クランクを作動する。この操作
は、挿入棒４０を最初偏倚したのとは反対方向に
90゜廻動する。

軸１０２が再度廻動されて、摺動部材１１７及
び１２０を挿入棒４０からニツプル８１〜８４を
離脱する方向に変位する。装置６３が格子４８と
の接触から外されそして今度はこれらと直交する
挿入棒組に適用される。ここで、装置は別の格子
への応用の為に利用しうるしまた新たな仕事地点
への輸送の為にプール１０内で傍らに置かれる。

こうして燃料棒を再挿入された燃料要素は、操
作具により持上げられそして先に取外された部品
が先きとは逆の手順で再取付けされる。

個々の部品に認めうる程の損傷を与えることな
く燃料要素は完全に解体され、検査されそして再
組立された。本発明を完全に消耗した或いは部分
的に消耗された原子炉燃料要素の検査と関連して
記載したけれども、ここで開示した技術は新しい
燃料要素の組立及び検査にも適用しうるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、橋及びトロリ構造体を具備する代表
的な消耗燃料要素貯蔵プールの一部省略斜視図で
ある。第２図は、第１図の２―２線に沿う方向か
ら見たプールの一部の正面図である。第３図は、
本発明と一緒に使用するのに適当な代表的燃料要
素格子解放挿入棒の一例を示す。第４及び５図
は、燃料要素における格子セルの平面図であり、
第３図に例示した挿入棒の適用様相を示す。第６
図は、第４及び５図に示される挿入棒を廻動する
為の本発明に従う挿入棒廻動装置の平面図であ
る。第６ａ図は、ニツプルの一つの断面を示す。
第７図は、第６図の３―３線に沿う側面図であ
る。第８図は、第３，４及び５図に示される挿入
棒を燃料要素格子内に挿入するのに使用される案
内板の平面図である。 １０：プール、１５：橋、１３，１４：軌道、
１８，１９：台車、２０〜２３：垂下部材、２
６：支え台、２７：ピン、３１：ウインチ、３
２：ケーブル、３４：トロリ、２８：端板、４
３：セル、４４，４５，４６，４７：格子形成
板、４８：格子、５０，５１，５２，５３：突
起、４０，４０′：挿入棒、７３〜７６：挿入棒
突出端部、１２２：固定部材、１１７，１２０：
摺動部材、１２６，１２７；１３０，１３１：ス
ロツト、１１５，１１６，１２１：ラツク及びピ
ニオン機構、S₁，S₂：支承構造体、９３，９４；
９５，９６：支承板対、８７，８８：クランク
列、８１，８２，８３，８４……：ニツプル、８
６：雌型スロツト、１００：ヨーク、１０３，１
０４：ラツク及びピニオン機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉燃料要素の分解及び組立に際して格子
   を構成する複数の格子セルからの燃料棒の抜出し
   及び格子セルへの燃料棒の挿入のため格子の対向
   する二側辺から格子セルと燃料棒との間に挿通さ
   れた挿入棒を廻動して前記格子セルと燃料棒との
   間に隙間を形成する装置であつて、 (イ) 格子の前記二側辺とは別の一側辺と接触配置
   されて、格子と前記装置とを整合させる固定部
   材と、 (ロ) 前記固定部材に沿つて側方に互いに離れる方
   向及び互いに近づく方向に移動しうるよう配置
   される一対の摺動部材と、 (ハ) 前記摺動部材それぞれに付設され、前記格子
   の前記二側辺にそれぞれ対置される第１及び第
   ２支承構造体と、 (ニ) 前記第１及び第２支承構造体のそれぞれに各
   一組支承される前記挿入棒と同数のクランク列
   と、 (ホ) 前記クランクの格子側端に取付けられ、内部
   に前記挿入棒の端部分差込み用雌型スロツトが
   形成されているニツプルと、 (ヘ) 前記クランク列の各々においてクランクのす
   べてを一緒に連繋する連結棒と、 (ト) 前記両連結棒を互に結合し、前記クランク列
   及び各クランクに取付けられたニツプルを廻動
   する為該連結棒を長手方向に往復動させるヨー
   クと、 を包含する原子炉燃料要素格子挿入棒廻動装置。