JP2012013436A - 圧損調節部材設置用工具 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の圧損調節部材を、容易に所望の位置に設置することのできる圧損調節部材設置用工具を提供すること。
【解決手段】原子炉の組み立て時に用いる設置工具７０に、冷却材として用いられる軽水が流れる際の圧損が相対的に小さい燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと下部炉心板との間の位置に配設され、軽水が下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして軽水を通過させることができる圧損調節部材の把持と解放とを自在に行うことができる調節部材把持部８０と、下部炉心板上に多数配設される燃料集合体同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で多数の調節部材把持部８０を保持するフレーム７１と、を備える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、圧損調節部材設置用工具に関するものである。

原子炉において燃料を反応させる部分である炉心は、複数の燃料棒をまとめた燃料集合体の状態で炉心内に配設されており、燃料集合体の周囲は、冷却材や減速材として用いられる軽水で満たされている。また、原子炉の一種である加圧水型原子炉（ＰＷＲ）では、エネルギを取り出す際における経路を一次冷却系と二次冷却系とに分離し、一次冷却系では炉心内を含んで循環する軽水を加圧して沸騰しないようにすることにより、燃料の反応時の熱を受ける軽水を高温高圧水にし、二次冷却系では二次冷却系を循環する軽水で一次冷却系の高温高圧水の熱を受けることにより軽水を沸騰させ、エネルギを高温高圧の蒸気として取り出す。

この加圧水型原子炉では、燃料集合体は下部ノズル上に載置された状態で、原子炉容器の下方に設けられる下部炉心板上に複数が載置されている。また、下部炉心板と下部ノズルとには、共に複数の孔が形成されており、炉心内を循環する軽水は、下部炉心板の下方側から上方に向って流れて下部炉心板の孔を通った後、下部ノズルの孔を通ることにより、下部ノズル上の燃料集合体の方向に流れる。これにより、この軽水は、燃料の反応時における熱を受けながら一次冷却系を循環する。

加圧水型原子炉では、軽水の循環時は、このように下部炉心板や下部ノズルの孔を通って燃料集合体の周囲に流れるが、燃料集合体の周囲に流れる軽水の流量は、燃料集合体の配設位置によって異なる場合がある。また、原子炉の運転時の性能を考慮した場合には、燃料集合体への流量を調節するのが好ましい場合もある。これらのため、従来の原子炉では、燃料集合体に流れる軽水の流量を調節する構造を設けているものがある。

例えば、特許文献１に記載された原子炉では、下部炉心板に複数形成される孔のうち、下部炉心板の外周部に形成された孔の流動抵抗に対して、下部炉心板の中心部に形成された孔の流動抵抗を大きくするように、下部炉心板に流動抵抗変更部材を設けている。軽水が下部炉心板の孔を通過する際には、原子炉内の構造物等の影響により、下部炉心板の外周部よりも中心部付近の方が流量が増加する流量分布が発生し易くなるが、流動抵抗変更部材によってこのように流動抵抗を変化させることにより、流量分布の均一化を図ることができる。

また、特許文献２に記載された圧損可変加圧水型原子炉用燃料集合体では、下部ノズルの下面に、下部ノズルに形成された複数の孔に対応する位置に配設される圧損調節素子が固定された圧損調節板を、ネジによって固定している。これにより、下部ノズル上に位置する燃料集合体への軽水の流量を燃料集合体ごとに調節することができる。

特開２００９−７５００１号公報 特開平５−２４０９８２号公報

ここで、原子炉によって燃料集合体からエネルギを取り出す際には、下部炉心板の下方側から燃料集合体の方向に流れる軽水の流量を分散し、複数の燃料集合体に対してなるべく均一に流れるようにするのが好ましいが、燃料集合体は、燃料集合体によって圧損が異なっている場合がある。また、燃料集合体は、下部炉心板上に多数が配設されているが、燃料集合体を配設する位置は、燃料集合体ごとに下部炉心板上の定まった位置に配設するわけではなく、また、原子炉の検査時には配設位置を変える場合がある。このため、軽水が流れる際の圧損を調節する構造など、軽水の流量を調節する構造は、下部炉心板に設けずに、燃料集合体を配設する形態によって自由に移動させて設置することができるように設けられているのが好ましい。

一方、燃料集合体は、上述したように下部炉心板上に多数が配設されており、また、燃料集合体の周囲を流れる軽水の流れ方向の上流側に位置する下部炉心板は、原子炉容器の底の方に位置している。このため、軽水の流量を調節する構造を、燃料集合体を配設する形態によって自由に移動させることができるようにした場合、原子炉容器の底の方に位置する下部炉心板の所望の位置に、このような構造を実現する部材を多数設置することになるので、設置作業が大変困難になる場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多数の圧損調節部材を、容易に所望の位置に設置することのできる圧損調節部材設置用工具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る圧損調節部材設置用工具は、冷却材が流れる際の圧損が相対的に小さい燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと下部炉心板との間の位置に配設され、前記冷却材が前記下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして前記冷却材を通過させることができる圧損調節部材の把持と解放とを自在に行うことができる圧損調節部材把持部と、前記下部炉心板上に多数配設される前記燃料集合体同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で多数の前記圧損調節部材把持部を保持する保持部と、を備えることを特徴とする。

この発明では、圧損調節部材の把持と解放とを自在に行うことができる圧損調節部材把持部を、保持部によって、下部炉心板上に多数配設される燃料集合体同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で多数保持している。これにより、原子炉容器の底の方に位置する下部炉心板上の所望の位置に圧損調節部材を配置する場合には、保持部が保持する多数の圧損調節部材把持部のうち、圧損調節部材を配設する位置に該当する圧損調節部材把持部で、圧損調節部材を把持し、下部炉心板上で解放することにより、圧損調節部材を設置することができる。この結果、多数の圧損調節部材を、容易に所望の位置に設置することができる。

また、上記圧損調節部材設置用工具において、前記保持部は、前記下部炉心板に対する位置決め部を備えていることが好ましい。

この発明では、保持部に位置決め部が備えられているので、下部炉心板に対する保持部の位置決めを、容易に、且つ、確実に行うことができる。これにより、保持部によって保持された圧損調節部材把持部を、圧損調節部材の設置時に、容易に、且つ、確実に、下部炉心板上の適切な箇所に位置させることができる。この結果、多数の圧損調節部材を、より容易に所望の位置に設置することができる。

また、上記圧損調節部材設置用工具において、前記圧損調節部材把持部は、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材を上下方向に挟持することにより、前記圧損調節部材を把持することが好ましい。

この発明では、圧損調節部材把持部は、圧損調節部材の水平方向の部材を上下方向に挟持するので、圧損調節部材を圧損調節部材把持部で把持する場合に、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材を、より確実に所望の位置に設置することができる。

また、上記圧損調節部材設置用工具において、前記圧損調節部材把持部は、水平方向に突出可能な下面側支持部を有しており、前記圧損調節部材を把持する際には、前記下面側支持部を突出させることにより、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材を前記下面側支持部によって下方側から支持することが好ましい。

この発明では、圧損調節部材把持部は、水平方向に突出可能な下面側支持部を突出させることにより、圧損調節部材が有する水平方向の部材を下面側支持部によって下方側から支持するので、圧損調節部材を、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材を、より確実に所望の位置に設置することができる。

また、上記圧損調節部材設置用工具において、前記圧損調節部材把持部は、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材に形成される孔に挿入すると共に前記下面側支持部が設けられる挿入部を有しており、前記下面側支持部は、前記挿入部を前記圧損調節部材把持部の孔に挿入した状態で突出させることにより、前記水平方向の部材を下方側から支持することが好ましい。

この発明では、圧損調節部材把持部は、下面側支持部が設けられる挿入部を、圧損調節部材が有する水平方向の部材に形成される孔に挿入した状態で、下面側支持部を水平方向に突出させることによって、水平方向の部材を下方側から支持する。このため、圧損調節部材が有する水平方向の部材を下方側から支持する際に、より確実に支持することができ、これにより、圧損調節部材を、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材を、より確実に所望の位置に設置することができる。

本発明に係る圧損調節部材設置用工具は、多数の圧損調節部材を、容易に所望の位置に設置することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る設置工具によって圧損調節部材を設置する原子炉の概略図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、図１に示す下部炉心板の要部詳細図である。 図４は、下部ノズルの上面側の斜視図である。 図５は、下部ノズルの下面側の斜視図である。 図６は、圧損調節部材の斜視図である。 図７は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置した状態を示す斜視図である。 図８は、図７の要部断面図である。 図９は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に設置する際に用いる設置工具の平面図である。 図１０は、図９に示す設置工具の斜視図である。 図１１は、図９に示す設置工具の斜視図である。 図１２は、図９のＢ−Ｂ断面図である。 図１３は、図９のＣ−Ｃ断面図である。 図１４は、図９に示す設置工具の要部詳細斜視図である。 図１５は、図１３に示す調節部材把持部で圧損調節部材を把持する際における説明図である。 図１６は、図１５に示す調節部材把持部で圧損調節部材を把持した状態の説明図である。 図１７は、設置工具を用いて圧損調節部材を設置する際における設置工具の位置決めの説明図である。 図１８は、設置工具を用いて圧損調節部材を設置する際における説明図である。

以下に、本発明に係る圧損調節部材設置用工具の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る設置工具によって圧損調節部材を設置する原子炉の概略図である。なお、以下の説明では、原子炉１の使用時の設置状態における上方を各部においても上方とし、使用時の設置状態における下方を各部においても下方として説明する。図１に示す原子炉１は、エネルギを取り出す際における経路を一次冷却系と二次冷却系とに分離した加圧水型原子炉（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）となっている。加圧水型原子炉が使用される原子力発電プラントの概略について説明すると、加圧水型原子炉では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、この軽水の循環経路である一次冷却系に加圧器（図示省略）を設けることにより、一次冷却系では軽水を炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水にする。一次冷却系では高温高圧水を、二次冷却系との間で熱交換を行う部分である蒸気発生器（図示省略）に送り、二次冷却系を循環する軽水との間で熱交換を行う。二次冷却系では、この熱交換により蒸気を発生させ、発生した蒸気をタービン発電機（図示省略）へ送ることにより、タービン発電機で発電をする。

このように加圧水型原子炉として設けられる実施形態に係る原子炉１は、圧力容器として設けられる原子炉容器１０は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体１１と、その上部に装着され、原子炉容器本体１１に対して開閉可能な原子炉容器蓋１２とにより構成されている。このうち、原子炉容器本体１１は、原子炉１の設置時の上下方向における上部は開口すると共に、下部は球面状に閉塞された略円筒形の形状で形成されている。また、原子炉容器本体１１には、開口側の端部である上端側付近に、一次冷却系で用いる冷却水である一次冷却水としての軽水（冷却材）を給排水する入口ノズル１５及び出口ノズル１６が形成されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。原子炉容器本体１１に形成される入口ノズル１５と出口ノズル１６とは、４つずつ形成されており、合計８つのノズルは、略円筒形の形状で形成される原子炉容器本体１１の外周にほぼ等間隔で配設されている。詳しくは、入口ノズル１５と出口ノズル１６とは、同じ種類のノズルが２つ連続で並び、連続で並んだ同じ種類の２つのノズルを１組とした場合に、この組みとなっているノズルが交互に配設されている。

また、原子炉容器本体１１内における、入口ノズル１５及び出口ノズル１６の下方には、略円筒形の形状で形成される炉心槽２０が配設されており、炉心槽２０は、原子炉容器本体１１の内面と所定の隙間を有して配設されている。つまり、略円筒形の形状で形成される炉心槽２０は、同様に略円筒形の形状で形成される原子炉容器本体１１よりも小さい径で形成されており、炉心槽２０は、双方の円筒形の中心軸が一致するように原子炉容器本体１１内に配設されることにより、原子炉容器本体１１の内面との間に隙間を有している。

また、炉心槽２０の上部には、円板形状で形成され、多数の連通孔（図示省略）が形成された上部炉心板２１が連結されている。また、炉心槽２０の下部には、同様に円板形状で形成された下部炉心板２２が連結されており、この下部炉心板２２には、当該下部炉心板２２の連通孔である炉心板連通孔２３（図３参照）が多数形成されている。また、原子炉容器本体１１の内部には、炉心槽２０の上方に位置し、円板状の形状で形成される上部炉心支持板２５が固定されており、上部炉心支持板２５から複数の炉心支持ロッド２６を介して上部炉心板２１が吊り下げ支持されている。つまり、上部炉心板２１に連結される炉心槽２０は、上部炉心板２１が炉心支持ロッド２６を介して上部炉心支持板２５に上部炉心板２１が吊り下げ支持されることにより、当該炉心槽２０も上部炉心支持板２５に吊り下げ支持されている。一方、下部炉心板２２は、原子炉容器本体１１の内面に対して複数のラジアルキー２７により位置決め保持されており、これにより、炉心槽２０は、複数のラジアルキー２７により原子炉容器本体１１の内面に対して位置決め保持されている。

炉心３０は、これらのように設けられる炉心槽２０と上部炉心板２１と下部炉心板２２とにより形成されており、この炉心３０には、多数の燃料集合体３１が配置されている。この燃料集合体３１は、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成されており、上端部に上部ノズル（図示省略）が固定され、下端部に下部ノズル５０（図４参照）が固定されている。また、燃料集合体３１には、多数の燃料棒に加えて、制御棒が挿入される制御棒案内管と、炉内計装用検出器が挿入される炉内計装案内管を有している。

上部炉心支持板２５は、多数の制御棒クラスタ案内管３５と多数の炉内計装案内管３６とを支持しており、上部炉心支持板２５は、制御棒クラスタ案内管３５や炉内計装案内管３６が当該上部炉心支持板２５を貫通した状態で、これらを支持している。このうち、制御棒クラスタ案内管３５は、複数の制御棒がまとめて駆動されるクラスタ型制御棒（図示省略）用の案内管として設けられており、原子炉容器蓋１２に設けられた制御棒駆動装置（図示省略）から延出された制御棒クラスタ駆動軸が、制御棒クラスタ案内管３５内を通って燃料集合体３１まで延出されている。制御棒は、この制御棒クラスタ駆動軸の下端部に取り付けられており、燃料集合体３１が有する制御棒案内管に挿入されている。また、炉内計装案内管３６は、原子炉容器１０内の中性子を測定する炉内中性子計装（図示省略）用の案内管として設けられており、下端部が燃料集合体３１まで延出されている。

また、原子炉容器１０内において、炉心３０の上方に位置して出口ノズル１６に連通する部分は上部プレナム４１として形成されており、炉心３０の下方に位置し、下部炉心板２２と、原子炉容器本体１１の下部で球面状の閉塞されている部分の内面とで形成される半球状の空間は、下部プレナム４２として形成されている。さらに、原子炉容器１０と炉心槽２０との間に形成され、入口ノズル１５と下部プレナム４２とに連通する部分は、ダウンカマー部４５として形成されている。つまり、上部プレナム４１は、炉心槽２０と上部炉心支持板２５と上部炉心板２１とで区画されることにより形成され、出口ノズル１６に連通すると共に、上部炉心板２１に形成された多数の連通孔を介して炉心３０に連通している。また、下部プレナム４２は、炉心槽２０の底部となる下部炉心板２２と原子炉容器本体１１とで区画されることにより形成され、下部炉心板２２に形成された多数の連通孔を介して炉心３０に連通している。また、ダウンカマー部４５は、原子炉容器本体１１と炉心槽２０の側壁とによって区画されることにより形成され、上部は入口ノズル１５に連通しており、下部は下部プレナム４２に連通している。

図３は、図１に示す下部炉心板の要部詳細図である。下部炉心板２２には、板の厚さ方向、即ち、上下方向にあけられた連通孔である炉心板連通孔２３が、多数形成されている。また、下部炉心板２２上には、多数の燃料集合体３１を配置することが可能に設けられており、下部炉心板２２における燃料集合体３１を配置する側の面である上面側には、燃料集合体３１の配置に用いるピンである位置決めピン２４が設けられている。

この位置決めピン２４は、下部炉心板２２の上面に、丸棒の形状で上方に突出して形成されており、先端部分はテーパー状に形成され、先細りになっている。また、位置決めピン２４は、燃料集合体３１を下部炉心板２２上に配置する際に、燃料集合体３１の下端部に固定される下部ノズル５０（図４参照）の配置位置の位置決めに用いることにより、燃料集合体３１を適切な位置に配置することができるように設けられている。つまり、位置決めピン２４は、下部炉心板２２上において下部ノズル５０が配置される部分に、適切位置に下部ノズル５０を配置することができるように設けられている。

図４は、下部ノズルの上面側の斜視図である。図５は、下部ノズルの下面側の斜視図である。燃料集合体３１の下方側の端部に配設される下部ノズル５０は、略矩形状の板状の形状で形成されるノズル部５１と、このノズル部５１に複数形成される脚部５５とを有している。このうち、ノズル部５１には、板の厚さ方向に貫通する孔であるノズル連通孔５２が多数形成されている。また、脚部５５は、ノズル部５１の一方の面に設けられており、４つの脚部５５がこの面の四隅からノズル部５１の厚さ方向に、同じ高さで突出して形成されている。

また、この脚部５５には、ノズル部５１側の端部の反対側に位置する端部に、脚部５５の高さ方向に形成された孔である位置決め孔５６が形成されている。この位置決め孔５６は、下部炉心板２２に形成される位置決めピン２４が入り込む孔として脚部５５の端部に開口し、所定の深さで形成されている。このように形成される下部ノズル５０は、脚部５５側が下方に位置し、ノズル部５１における脚部５５が形成されている側の面が上方を向く向きで燃料集合体３１の下端部に固定されており、燃料集合体３１は、ノズル部５１における脚部５５側の面の反対側の面に載置されている。

下部ノズル５０を、脚部５５側が下方に位置する向きで下部炉心板２２上に載置する場合には、４つの脚部５５に形成される４つの位置決め孔５６のうち、２つの位置決め孔５６に、下部炉心板２２に形成される位置決めピン２４を入り込ませる。つまり、脚部５５は、矩形状に形成されるノズル部５１の４つの角部から突出しているが、位置決めピン２４は、ノズル部５１において対角の位置関係になる２つの角部から突出する脚部５５に形成される２つの位置決め孔５６に入り込ませる。

これらのように、下部炉心板２２上において下部ノズル５０が配置される部分に形成される２つの位置決めピン２４と、下部ノズル５０が有するノズル部５１の対角に位置する２つの脚部５５に形成される２つの位置決め孔５６とは、相対的な位置関係がほぼ同一の位置関係になっており、下部ノズル５０を下部炉心板２２上に配置する際には、この２つの位置決めピン２４を２つの位置決め孔５６に入り込ませた状態で配置する。

図６は、圧損調節部材の斜視図である。また、下部ノズル５０と下部炉心板２２とは、双方の間に圧損調節部材６０を介在させて下部ノズル５０を下部炉心板２２上に配置することができるように設けられている。この圧損調節部材６０について説明すると、圧損調節部材６０は、略矩形状の板状の形状で形成された圧損調節部６１と、内周部分が圧損調節部６１の外周部分と同等の形状で形成されたロの字の板状の形状で形成された取付部６５とを有しており、この圧損調節部６１と取付部６５とは、異なる平面上に形成されている。

詳しくは、圧損調節部６１と取付部６５とは、双方の面が平行になる向きで設けられると共に、双方の面に直交する方向における位置が異なった位置となり、この双方の面に直交する方向に見た場合に、圧損調節部６１の外周と取付部６５の内周とが重なって位置している。圧損調節部材６０は、圧損調節部６１と取付部６５がこのように位置する状態で、圧損調節部６１の外周と取付部６５の内周とが、双方を接続する平面である側面部６８で接続されることにより形成されている。

また、圧損調節部６１には、当該圧損調節部６１の板の厚さ方向に貫通する孔である圧損調節孔６２が、複数形成されている。この圧損調節孔６２は、比較的径が小さい孔、具体的には、炉心板連通孔２３よりも大幅に径が小さい孔が多数形成されることにより設けられている。さらに、この圧損調節部６１には、平面視における中央付近に、原子炉１の運転時に使用する計装の部品が入る孔である計装孔６３が形成されている。この計装孔６３は、圧損調節孔６２よりも大きい径で形成され、圧損調節孔６２と同様に圧損調節部６１の板の厚さ方向に貫通している。

また、取付部６５には、ロの字の板状に形成される取付部６５が有する２組の対角のうち、一方の対角を構成する２つの角部の近傍に、板の厚さ方向に貫通する孔である係合孔６６が形成されている。この係合孔６６は、取付部６５の２つの角部付近に、それぞれ１つずつ、合計２つが形成されており、下部ノズル５０に複数形成される位置決め孔５６同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で、２つの係合孔６６は形成されている。

つまり、圧損調節部材６０の２つの角部の近傍に形成される２つの係合孔６６は、下部ノズル５０に４つ形成される位置決め孔５６のうち、下部ノズル５０の配置時に２つの位置決めピン２４が入り込む２つの位置決め孔５６同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で形成されている。これにより、圧損調節部材６０に形成される２つの係合孔６６には、下部炉心板２２に多数形成される位置決めピン２４のうち、１つの下部ノズル５０の位置決め孔５６に入り込むことができる２つの位置決めピン２４が、入り込むことが可能になっている。圧損調節部材６０は、これらのように形成されているため、換言すると圧損調節部６１と取付部６５とは、係合孔６６に位置決めピン２４が入り込む方向における位置が異なって設けられている。

図７は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置した状態を示す斜視図である。図８は、図７の要部断面図である。これらのように形成される圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、取付部６５が下部炉心板２２側に位置し、圧損調節部６１が下部炉心板２２から離れる向きにして、下部炉心板２２の位置決めピン２４を、取付部６５に形成される係合孔６６に入り込ませる。圧損調節部６１と取付部６５とは、係合孔６６に位置決めピン２４が入り込む方向における位置が異なっているため、この向きで係合孔６６に位置決めピン２４を入り込ませ、取付部６５を下部炉心板２２に接触させた場合には、圧損調節部６１は、下部炉心板２２に対して離間した状態になる。下部炉心板２２上への圧損調節部材６０の配置は、このように圧損調節部６１が下部炉心板２２から離間した状態で配置する。

また、この圧損調節部材６０には、側面部６８が形成されているため、取付部６５を下部炉心板２２に接触させて下部炉心板２２上に配置した場合には、下部炉心板２２に形成される炉心板連通孔２３と圧損調節部６１との間の空間は、炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２の部分以外からは外部に通じておらず、外部に対してほぼ密閉した状態になる。

また、取付部６５は、厚さが薄い板によって形成されているため、係合孔６６に位置決めピン２４を入り込ませて圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置した場合、位置決めピン２４は係合孔６６を貫通し、取付部６５から上方に突出した状態になる。このため、下部ノズル５０は、下部炉心板２２上に配置された圧損調節部材６０の上方から配設することが可能になっている。この場合、下部ノズル５０を、ロの字状に形成される取付部６５の４つの角部付近に下部ノズル５０の４つの脚部５５の端部を接触させることができる向きにして、係合孔６６を貫通した位置決めピン２４を、４つの位置決め孔５６のうちの２つに入り込ませて下部ノズル５０を圧損調節部材６０上に配置する。つまり、下部ノズル５０は、複数形成される脚部５５の端部を、位置決め孔５６と係合孔６６とが連通するように、圧損調節部材６０の取付部６５に接触させて配置する。

下部ノズル５０は、このように圧損調節部材６０を介して下部炉心板２２上に配置することができるので、下端部に下部ノズル５０が固定された燃料集合体３１は、下部炉心板２２上に圧損調節部材６０を配置した状態で、圧損調節部材６０の上から圧損調節部材６０を介して下部炉心板２２上に配置することができる。さらに、下部炉心板２２には位置決めピン２４が多数形成されているため、下部炉心板２２上には、燃料集合体３１を多数配置することができる。

ここで、原子炉１の運転時には、燃料集合体３１の周囲を軽水が流れるが、軽水が流れる際における圧損は、燃料集合体３１によって異なっている場合がある。圧損調節部材６０は、下部炉心板２２上に多数配置される全ての燃料集合体３１に対して配設するのではなく、圧損が比較的小さい燃料集合体３１に固定される下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に配設される。また、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置した場合には、圧損調節部６１は下部炉心板２２から離間した状態になるため、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に配設した場合には、圧損調節部６１は下部ノズル５０のノズル部５１近傍に位置する状態になる。

図９は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に設置する際に用いる設置工具の平面図である。図１０、図１１は、図９に示す設置工具の斜視図である。次に、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に設置する際に用いる圧損調節部材設置用工具である設置工具７０について説明する。この設置工具７０は、圧損調節部材６０の把持と解放とを自在に行うことができる圧損調節部材把持部である調節部材把持部８０を、下部炉心板２２上に多数配設される燃料集合体３１同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で、保持部であるフレーム７１によって多数保持することにより設けられている。

このように、多数の調節部材把持部８０を保持するフレーム７１は、調節部材把持部８０が取り付けられる複数のメインフレーム７２と、このメインフレーム７２が接続されると共にフレーム７１の外郭を形成する外枠部７４と、外枠部７４に接続されている複数のメインフレーム７２の補強をするサブフレーム７３と、を有している。このうち、外枠部７４は、溝型鋼等を組み合わせることにより形成されており、炉心槽２０の内径よりも若干小さい大きさの枠状の形状で形成されている。このように形成される外枠部７４には、所定の位置に、下方に延びる部材により形成された工具脚部７５が設けられている。工具脚部７５は、設置工具７０を配置する際の脚として、複数設けられている。

また、メインフレーム７２は、Ｈ型鋼により形成されており、複数のメインフレーム７２が外枠部７４の内側部分に平行に並べられ、両端部が外枠部７４に接続されることにより設けられている。また、このように設けられるメインフレーム７２は、Ｈ型鋼のフランジが垂直方向になり、ウェブが水平方向になる向きで形成されている。

また、サブフレーム７３は、メインフレーム７２と同様にＨ型鋼により形成されており、平行に並べられた隣り合うメインフレーム７２同士の間の長さでメインフレーム７２間に配設され、両端部がメインフレーム７２に接続されることにより設けられている。また、サブフレーム７３は、複数が平行に並べられるメインフレーム７２のうち両端に位置するメインフレーム７２と外枠部７４との間にも設けられており、このサブフレーム７３は、一端がメインフレーム７２に接続され、他端は外枠部７４に接続されている。また、このように設けられるサブフレーム７３は、サブフレーム７３の長さ方向に連続するように、各メインフレーム７２同士の間に形成されており、このようにサブフレーム７３の長さ方向に連続する形態で、メインフレーム７２の長さ方向において複数の列になって形成されている。

フレーム７１によって多数が保持される調節部材把持部８０は、メインフレーム７２に取り付けられることによって保持される。具体的には、調節部材把持部８０は、複数が平行に並べられるメインフレーム７２に、長さ方向における間隔を所定の間隔にして各メインフレーム７２に取り付けられている。このようにメインフレーム７２に取り付けられる調節部材把持部８０は、メインフレーム７２を構成するＨ型鋼が有し、水平方向になる向きで設けられているウェブに取り付けられている。

図１２は、図９のＢ−Ｂ断面図である。また、フレーム７１には、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に設置する際に、下部炉心板２２に対する位置決めに用いる位置決め部である位置決めピン７６が設けられている。この位置決めピン７６は、設置工具７０における所定に位置に、丸棒状の形状で下方に延びると共に、先端付近では先端に向うに従ってテーパー状に細くなるピンとして設けられている。これに対し、下部炉心板２２には、位置決めピン７６が入り込むことにより位置決めピン７６と係合する孔である工具位置決め孔７８（図１７参照）が形成されており、下部炉心板２２に対する設置工具７０の位置決めは、位置決めピン７６を下部炉心板２２の工具位置決め孔７８に入り込ませて係合させることにより行う。

この位置決めピン７６の配設は、例えば、設置工具７０を用いて圧損調節部材６０を設置する際に、下部炉心板２２の工具位置決め孔７８が設置工具７０の端部付近に該当する位置に形成されており、この部分にフレーム７１が設けられていない場合には、この部分に、位置決めピン７６を支持する位置決めピン支持部７７を設ける。位置決めピン支持部７７は、位置決めピン７６を取り付けることができる鋼材によって設け、位置決めピン７６は、この位置決めピン支持部７７から下方に延びるように、位置決めピン支持部７７に対して取り付ける。これにより、位置決めピン７６はフレーム７１に設けられる。

なお、下部炉心板２２の工具位置決め孔７８が形成されている位置が、設置工具７０を用いて圧損調節部材６０を設置する場合におけるメインフレーム７２やサブフレーム７３、外枠部７４等が設けられている位置である場合には、位置決めピン７６は、直接これらのメインフレーム７２等に取り付けてもよい。

図１３は、図９のＣ−Ｃ断面図である。図１４は、図９に示す設置工具の要部詳細斜視図である。また、調節部材把持部８０は、当該調節部材把持部８０の本体部分であり、メインフレーム７２に取り付けられる部分である把持部本体８１と、この把持部本体８１から延びる挿入部８５と、を有している。このうち、把持部本体８１には、調節部材把持部８０による圧損調節部材６０の把持と解放との動作の切り替えに用いる空気の流路であるエアホース８２が接続されている。このエアホース８２の反対側の端部は、調節部材把持部８０の作動に用いる空気圧を調節することができる空気圧制御部（図示省略）に接続されている。

また、挿入部８５は、調節部材把持部８０をメインフレーム７２に取り付けた場合における把持部本体８１から下方に延びる丸棒の形状で形成されている。このように、丸棒の形状で形成される挿入部８５は、少なくとも先端近傍の所定の範囲は、圧損調節部材６０に形成される計装孔６３の径よりも小さい径で形成されている。

また、この挿入部８５には圧損調節部材６０を把持する際に用いる上面側支持部８６と下面側支持部９０とが設けられている。このうち、上面側支持部８６は、挿入部８５における先端部分から把持部本体８１の方向に向った所定の位置に固定されることにより設けられている。このように、挿入部８５に固定される上面側支持部８６は、丸棒の形状で形成された挿入部８５の径方向における外方に突出し、挿入部８５を軸方向に見た場合において、挿入部８５の軸を中心とする周方向における１８０°ずれた２箇所の位置に配設されている。

この上面側支持部８６は、当該上面側支持部８６で支持する部材への接触部分である上面側接触部８７が、挿入部８５の先端方向に向けられており、上面側支持部８６よりも挿入部８５の先端側に位置する部材を支持することが可能になっている。換言すると、上面側支持部８６は、上面側支持部８６で支持する部材に対して、把持部本体８１側から挿入部８５の先端方向への支持力を付与することができるようになっている。

また、下面側支持部９０は、上面側支持部８６よりも挿入部８５の先端側に設けられている。この下面側支持部９０は、上面側支持部８６とは異なり、挿入部８５に対して固定はされておらず、回動可能になっている。つまり、挿入部８５には、挿入部８５の軸方向に直交する方向に設けられた回動軸９３が備えられており、下面側支持部９０は、この回動軸９３を中心として、回動可能になっている。このため、下面側支持部９０の先端部分に位置し、当該下面側支持部９０で支持する部材への接触部分である下面側接触部９１は、下面側支持部９０が回動した場合には、回動軸９３を中心として回動軸９３の周囲を回動する。詳しくは、下面側接触部９１を含めた下面側支持部９０の大部分は、回動軸９３よりも挿入部８５の先端側に位置しているため、下面側支持部９０は、主に回動軸９３よりも挿入部８５の先端側で回動する。

なお、挿入部８５には、下面側支持部９０が入り込む切欠き（図示省略）が形成されており、下面側支持部９０の角度が、下面側接触部９１が挿入部８５に近付く角度になった場合において、下面側支持部９０のうち挿入部８５と干渉する部分は、この切欠きに入り込む。これにより、下面側支持部９０は自在に回動可能になっている。また、このように形成されている下面側支持部９０、回動軸９３、及び挿入部８５の切欠きは、上面側支持部８６と同様に、挿入部８５を軸方向に見た場合において、挿入部８５の軸を中心とする周方向における１８０°ずれた２箇所の位置に形成されている。

また、回動軸９３は、挿入部８５に設けられているため、下面側支持部９０の回動角度が、下面側接触部９１が、挿入部８５を軸方向に見た場合における回動軸９３と重なる角度になった場合には、下面側支持部９０は多くの部分が挿入部８５の切欠きに入り込むため、挿入部８５を軸方向に見た場合に挿入部８５からの突出量が少なくなる。

これに対し、下面側支持部９０の回動角度が、下面側接触部９１が、挿入部８５を軸方向における回動軸９３の位置と近い位置になる角度になった場合には、下面側支持部９０は、挿入部８５を軸方向に見た場合に挿入部８５からの突出量が多くなる。下面側支持部９０は、回動角度がこのような角度になった場合に、下面側接触部９１が把持部本体８１の方向に向き、下面側支持部９０よりも把持部本体８１側に位置する部材を支持することが可能になっている。換言すると、下面側支持部９０は、回動角度がこのような角度になった場合に、下面側支持部９０で支持する部材に対して、挿入部８５の先端側から把持部本体８１方向への支持力を付与することができるようになっている。

下面側支持部９０は、このように回動軸９３を中心として回動可能になっているが、下面側支持部９０は、エアホース８２に接続された空気圧制御部で制御する空気圧によって回動し、空気圧を調節することにより回動角度を変化させることが可能になっている。

この実施形態に係る設置工具７０によって圧損調節部材６０を設置する原子炉１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。まず、原子炉１の運転について説明すると、原子炉１を運転する場合には、冷却材や中性子減速材として用いられる軽水を循環させながら、燃料集合体３１を構成する燃料として燃料集合体３１に含まれているウラン２３５やプルトニウムなどの核分裂性物質に対して核分裂反応させる。このように、核分裂反応をさせる場合には、原子炉容器蓋１２に設けられた制御棒駆動装置によって制御棒クラスタ駆動軸を移動させ、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を調節する。これにより、炉心３０内での核分裂反応を制御する。核分裂性物質が核分裂をした場合、熱エネルギが発生するが、燃料集合体３１の周囲は循環する軽水が満たされているため、この熱エネルギは燃料集合体３１の周囲の軽水に伝達される。これにより、原子炉容器１０内に満たされた軽水は加熱される。このように、核分裂反応時に発生する熱エネルギによって加熱された高温の軽水は、出口ノズル１６から排出され、蒸気発生器に送られる。

つまり、燃料集合体３１に含まれている核分裂性物質が核分裂することにより、中性子を放出し、減速材及び一次冷却系の冷却水として用いられている軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子にし、新たな核分裂を起こし易くすると共に、発生した熱を奪って冷却する。

また、制御棒は、核分裂性物質の核分裂時に放出される中性子を吸収することにより、炉心３０内で生成される中性子数を調節することができるように設けられている。例えば、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を増加させた場合には、制御棒で吸収する中性子の量が増加するため、核分裂性物質を核分裂させる中性子の量が減少する。反対に、制御棒を引き抜く方向に移動させ、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を低減させた場合には、制御棒で吸収する中性子の量が低減するため、核分裂性物質を核分裂させる中性子の量が増加する。これにより、核分裂性物質が核分裂をする頻度を変化させることができるため、原子炉１の運転時は、制御棒の挿入量を調節することにより核分裂反応を制御し、核分裂反応によって発生する熱エネルギの量を調節する。

また、原子炉１の運転時には、一次冷却系で軽水を循環させるが、この軽水は、４つの入口ノズル１５から原子炉容器本体１１内に流入し、入口ノズル１５と連通するダウンカマー部４５を下向きに流れ落ちて下部プレナム４２に到達し、流れる向きを下部プレナム４２の球面状の内面によって上向きに変える。これにより軽水は下部プレナム４２から上昇し、下部炉心板２２を通過した後、炉心３０に流入する。炉心３０に流入した軽水は、炉心３０に配設される燃料集合体３１から発生する熱エネルギを吸収することにより、燃料集合体３１を冷却する一方、高温となって上部炉心板２１まで上昇する。上部炉心板２１に到達した高温の軽水は、上部炉心板２１を通過して上部プレナム４１まで上昇し、出口ノズル１６を通って原子炉容器本体１１から排出される。

一次冷却系を循環する軽水は、原子炉容器本体１１内では、このように下部炉心板２２や上部炉心板２１を通過することにより、下部プレナム４２から上部プレナム４１に向って流れるが、軽水が下部炉心板２２を通過する際には、下部炉心板２２に形成される炉心板連通孔２３を通過する。これにより、軽水は下部プレナム４２から炉心３０に流入し、燃料集合体３１の周囲を流れる。

ここで、燃料集合体３１は、燃料集合体３１に固定される下部ノズル５０が下部炉心板２２上に配置されることによって多数が炉心３０に設けられているが、燃料集合体３１によって、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されている燃料集合体３１と圧損調節部材６０が配設されていない燃料集合体３１とがある。このため、下部炉心板２２を通過した軽水が燃料集合体３１に流れる場合には、圧損調節部材６０の有無によって流れ方が異なる。

まず、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されていない燃料集合体３１について説明すると、下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を通過した軽水は、そのまま上昇して下部ノズル５０のノズル部５１まで流れる。ノズル部５１まで流れた軽水は、ノズル部５１に多数形成されるノズル連通孔５２を通過して、燃料集合体３１の周囲を流れる。

これに対し、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されている燃料集合体３１では、下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を通過した軽水は、ほぼ全てが圧損調節部６１の方向に流れて圧損調節孔６２を通過する。つまり、圧損調節部材６０には側面部６８が形成されており、炉心板連通孔２３と圧損調節部６１との間の空間は、外部に対してほぼ密閉した状態になっているため、炉心板連通孔２３を通過した軽水は、この空間の外部には流れずに圧損調節部６１の方向に向い、圧損調節孔６２を通過する。

この圧損調節孔６２は、比較的径が小さい孔が多数形成されることにより設けられているので、炉心板連通孔２３を通過した軽水が圧損調節孔６２を通過する際には、軽水は分流する。つまり、比較的径が小さい多数の圧損調節孔６２を軽水が通過する際には、軽水は、この圧損調節孔６２によって、流れが多数に分けられて分流した後、下部ノズル５０のノズル部５１の方向に流れる。このように、軽水が圧損調節孔６２を通過する場合には、軽水は圧損調節孔６２によって分流するため、軽水が炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２とを通過する場合には、炉心板連通孔２３のみを通過する場合よりも抵抗が大きく、圧力損失が大きくなっている。

このため、下部プレナム４２から燃料集合体３１にかけて軽水が流れる際の圧損は、圧損が小さい燃料集合体３１に圧損調節部材６０を配設することにより、総合的な圧損は全ての燃料集合体３１で同程度の大きさになる。これにより、下部プレナム４２側から炉心３０に流れる軽水は、圧損が小さい燃料集合体３１に多く流れずに、複数の燃料集合体３１に分散して流れ、複数の燃料集合体３１に対してほぼ均一に流れる。

さらに、圧損調節部材６０には、側面部６８が形成されているため、側面部６８の内側に位置する炉心板連通孔２３と圧損調節部６１との間の空間は、外部に対してほぼ密閉した状態になっている。このため、軽水が下部プレナム４２から下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を通過して燃料集合体３１の方向に流れる場合には、側面部６８の内側の空間と、この空間の外部との間で、軽水の流入出が行われ難くなる。従って、圧損調節部材６０が配設されることによって圧損が大きくなることにより、圧損調節部材６０が配設されていない部分よりも軽水の流量が低減している場合に、この部分の外部から、側面部６８の内側の空間への軽水の流入は抑制される。

また、下部炉心板２２上への圧損調節部材６０の配置時は、圧損調節部６１は下部炉心板２２から離間した状態になっており、圧損調節部６１は下部ノズル５０のノズル部５１の近傍に位置している。これらのため、下部ノズル５０のノズル連通孔５２には、ほぼ炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２とを通過した軽水、即ち、圧損が大きくなった軽水のみが流れる。これにより、下部プレナム４２側から炉心３０に流れる軽水は、複数の燃料集合体３１に対して、より均一に流れる。複数の燃料集合体３１に対してほぼ均一に流れる軽水は、燃料集合体３１を均一に冷却したり、均一に熱中性子を生成したりするため、これらの軽水の作用により、原子炉１は、安定した運転が行われる。

次に、燃料集合体３１に対して流れる軽水の圧損を大きくすることができる圧損調節部材６０を、設置工具７０で下部炉心板２２上に設置する際における設置方法について説明する。図１５は、図１３に示す調節部材把持部で圧損調節部材を把持する際における説明図である。設置工具７０で圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に設置する場合には、調節部材把持部８０で圧損調節部材６０を把持して設置をする。調節部材把持部８０で圧損調節部材６０を把持する場合には、まず、調節部材把持部８０に作用させる空気圧を空気圧制御部で制御し、下面側支持部９０を閉じた状態にする。即ち、下面側接触部９１が回動軸９３の直下寄りに位置するように下面側支持部９０を回動させ、挿入部８５からの下面側支持部９０の突出量を少なくする。このように、下面側支持部９０を閉じた場合には、下面側支持部９０が設けられている部分の挿入部８５を挿入部８５の軸方向に見た場合における、下面側支持部９０を含めた形状は、圧損調節部材６０に形成される計装孔６３の内側に収まる形状になる。

設置工具７０は、このように各調節部材把持部８０の下面側支持部９０を閉じた状態で、下部炉心板２２上に圧損調節部材６０を配置する部分に該当する調節部材把持部８０の挿入部８５を、圧損調節部材６０の計装孔６３に通す。つまり、調節部材把持部８０は、下部炉心板２２上に多数配設される燃料集合体３１同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で設けられており、各燃料集合体３１に対応する位置に設けられているが、このうち、比較的圧損が小さい燃料集合体３１の位置に該当する調節部材把持部８０の挿入部８５を、圧損調節部材６０の計装孔６３に通す。

この挿入部８５には、下面側支持部９０よりも把持部本体８１寄りに位置に上面側支持部８６が設けられている。この上面側支持部８６は、挿入部８５の径方向における外方に突出しており、上面側接触部８７が、挿入部８５の先端方向に向けられている。このため、調節部材把持部８０は、計装孔６３に挿入部８５が通された圧損調節部材６０が有する水平部材である圧損調節部６１の上方側の面に、上面側支持部８６の上面側接触部８７が接触する。

図１６は、図１５に示す調節部材把持部で圧損調節部材を把持した状態の説明図である。調節部材把持部８０の挿入部８５を、上面側接触部８７が圧損調節部材６０に接触するまで圧損調節部材６０の計装孔６３に通したら、調節部材把持部８０に作用させる空気圧を空気圧制御部で制御し、下面側支持部９０を開いた状態にする。下面側支持部９０を開く方向に回動させると、下面側支持部９０は、下面側接触部９１が上面側接触部８７に近付く方向に回動する。下面側支持部９０が開いた場合には、挿入部８５からの突出量が多くなるため、２つの下面側支持部９０の下面側接触部９１同士の距離は、圧損調節部材６０の計装孔６３の径よりも大きくなる。これにより、下面側支持部９０は、圧損調節部材６０が有する水平方向の部材である圧損調節部６１の下方側の面に下面側接触部９１が接触し、圧損調節部６１を下方側から支持する。

従って、調節部材把持部８０は、圧損調節部材６０の圧損調節部６１を、上面側支持部８６と下面側支持部９０とによって上下方向に挟持することにより、圧損調節部材６０を把持する。設置工具７０は、下部炉心板２２上に圧損調節部材６０を配置する部分に該当する調節部材把持部８０によって、このようにして圧損調節部材６０を把持する。

図１７は、設置工具を用いて圧損調節部材を設置する際における設置工具の位置決めの説明図である。このように、設置工具７０によって把持された圧損調節部材６０を、下部炉心板２２上に配置する場合には、まず、圧損調節部材６０を把持した状態の設置工具７０を、下部炉心板２２に対して位置決めする。設置工具７０の位置決めをする場合は、設置工具７０に設けられる位置決めピン７６を、下部炉心板２２に形成される工具位置決め孔７８に挿入する。この下部炉心板２２における工具位置決め孔７８と、多数の燃料集合体３１の配置位置との相対的な位置関係と、設置工具７０における位置決めピン７６と、多数の調節部材把持部８０との相対的な位置関係とは、ほぼ同じ関係になっている。

また、設置工具７０の位置決めピン７６は、先端付近では、先端に向かうに従って細くなっているため、位置決めピン７６の先端が工具位置決め孔７８に入り込み、さらに挿入する場合には、位置決めピン７６は、中心が工具位置決め孔７８の中心に近付くように導かれる。これらのため、設置工具７０の位置決めピン７６を、下部炉心板２２に形成される工具位置決め孔７８に挿入した場合には、設置工具７０の各調節部材把持部８０は、各燃料集合体３１の配置位置上に位置する状態になる。これにより、調節部材把持部８０で把持された圧損調節部材６０は、下部炉心板２２上における、圧損が大きい燃料集合体３１の配置位置上に位置する状態になる。

図１８は、設置工具を用いて圧損調節部材を設置する際における説明図である。調節部材把持部８０で圧損調節部材６０を把持した状態の設置工具７０を、下部炉心板２２に対して位置決めして下部炉心板２２上に位置させた場合、把持している圧損調節部材６０は、係合孔６６が下部炉心板２２の位置決めピン２４上に位置する状態になる。この状態で、設置工具７０を下方に移動させて下部炉心板２２に近付けると、圧損調節部材６０の係合孔６６に、下部炉心板２２の位置決めピン２４が入り込む。このように、係合孔６６に位置決めピン２４が入り込んだ状態で、設置工具７０を、圧損調節部材６０が下部炉心板２２に接触する位置まで近付ける。これにより、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に位置させる。

設置工具７０を下部炉心板２２に近付け、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に接触させることにより圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に位置させたら、再び調節部材把持部８０の下面側支持部９０を閉じた状態にする。設置工具７０は、下面側支持部９０を閉じた場合には、調節部材把持部８０において圧損調節部材６０の圧損調節部６１を下方から支持する部材が除外される。これにより、調節部材把持部８０は、圧損調節部６１の下方側からの支持を解放し、圧損調節部材６０の把持を解放する。

また、下面側支持部９０を閉じた場合には、下面側支持部９０を含む調節部材把持部８０の挿入部８５は、圧損調節部材６０の計装孔６３を通過することができる。これにより、この状態で設置工具７０を上方に引き上げることにより、圧損調節部材６０は移動せず、下部炉心板２２上に配置されたまま、調節部材把持部８０の挿入部８５は、圧損調節部材６０の計装孔６３から取り除かれる。

このように、所望の位置に配置する圧損調節部材６０を設置工具７０で把持し、係合孔６６に下部炉心板２２の位置決めピン２４が入り込んだ状態の圧損調節部材６０を、下部炉心板２２上に位置させた状態で設置工具７０を取り除くことにより、圧損調節部材６０は所望の位置に設置される。

反対に、下部炉心板２２上に設置されている圧損調節部材６０を取り除く場合には、圧損調節部材６０を設置する場合の逆の手順で取り除く。つまり、燃料集合体３１と下部ノズル５０とを除去し、圧損調節部材６０が露出した状態の下部炉心板２２に対して、調節部材把持部８０の挿入部８５が下部炉心板２２側を向く向きにして、下部炉心板２２に近付ける。この場合、挿入部８５に設けられる下面側支持部９０は、閉じた状態にする。

このように、下面側支持部９０を閉じた状態で設置工具７０を下方に降ろすことにより設置工具７０を下部炉心板２２の上方から下部炉心板２２に近付け、設置工具７０の位置決めピン７６を、下部炉心板２２の工具位置決め孔７８に入り込ませる。これにより、設置工具７０の各調節部材把持部８０は、各燃料集合体３１の配置位置上に位置する状態になる。

このため、その状態で設置工具７０を、さらに下部炉心板２２に近付けると、圧損調節部材６０上に位置する調節部材把持部８０の挿入部８５は、圧損調節部材６０の圧損調節部６１に形成される計装孔６３に入り込む。このように、挿入部８５が計装孔６３に入り込んだ状態で、下面側支持部９０を開く。これにより、下面側支持部９０で圧損調節部６１を下方側から支持し、下面側支持部９０と上面側支持部８６とで圧損調節部６１を挟持することにより、調節部材把持部８０で圧損調節部材６０を把持する。

その後、設置工具７０を引き上げると、調節部材把持部８０で把持した圧損調節部材６０は下部炉心板２２上から除去される。原子炉１の運転時には、下部炉心板２２上には、複数の圧損調節部材６０が配設されるが、このように設置工具７０で圧損調節部材６０を除去した場合には、複数の圧損調節部材６０は、一度に除去される。

以上の設置工具７０は、圧損調節部材６０の把持と解放とを自在に行うことができる多数の調節部材把持部８０を、下部炉心板２２上に多数配設される燃料集合体３１同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で、フレーム７１によって保持している。これにより、原子炉容器１０の底の方に位置する下部炉心板２２上の所望の位置に圧損調節部材６０を配置する場合には、フレーム７１が保持する多数の調節部材把持部８０のうち、圧損調節部材６０を配設する位置に該当する調節部材把持部８０で圧損調節部材６０を把持し、下部炉心板２２上で解放することにより、圧損調節部材６０を設置することができる。この結果、多数の圧損調節部材６０を、容易に所望の位置に設置することができる。また、このように、多数の圧損調節部材６０を設置工具７０によって一度に設置することにより、圧損調節部材６０を設置する際における設置時間の短縮を図ることができる。

また、フレーム７１に位置決めピン７６が備えられているので、下部炉心板２２に対するフレーム７１の位置決めを、容易に、且つ、確実に行うことができる。これにより、フレーム７１によって保持された調節部材把持部８０を、圧損調節部材６０の設置時に、容易に、且つ、確実に、下部炉心板２２上の適切な箇所に位置させることができる。この結果、多数の圧損調節部材６０を、より容易に所望の位置に設置することができる。

また、調節部材把持部８０は、圧損調節部材６０を把持する場合には、上面側支持部８６と下面側支持部９０とによって圧損調節部材６０の圧損調節部６１を上下方向に挟持するので、圧損調節部材６０を、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材６０を、より確実に所望の位置に設置することができる。

また、調節部材把持部８０は、圧損調節部材６０を把持する場合には、水平方向に突出可能な下面側支持部９０を突出させることにより、圧損調節部材６０の圧損調節部６１を下面側支持部９０によって下方側から支持するので、圧損調節部材６０を、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材６０を、より確実に所望の位置に設置することができる。

また、調節部材把持部８０は、圧損調節部材６０を把持する場合には、下面側支持部９０が設けられる挿入部８５を、圧損調節部６１に形成される計装孔６３に挿入した状態で、下面側支持部９０を水平方向に突出させることにより、圧損調節部６１を下方側から支持する。このため、圧損調節部６１を下方側から支持する際に、より確実に支持することができ、これにより、圧損調節部材６０を、より確実に把持することができる。この結果、多数の圧損調節部材６０を、より確実に所望の位置に設置することができる。

なお、上述した設置工具７０では、調節部材把持部８０は、空気圧によって作動可能になっているが、調節部材把持部８０の作動時の動力源は、空気圧以外のものであってもよい。また、圧損調節部材把持部として設けられる調節部材把持部８０は、下面側支持部９０が回動し、下面側支持部９０と上面側支持部８６とで圧損調節部材６０の圧損調節部６１を挟持することにより、圧損調節部材６０を把持しているが、圧損調節部材６０を把持する場合には、圧損調節部６１を挟持すること以外によって行ってもよい。

また、保持部として設けられるフレーム７１は、上述したメインフレーム７２、サブフレーム７３、外枠部７４以外の形態によって設けられていてもよい。フレーム７１は、圧損調節部材把持部として調節部材把持部８０を、下部炉心板２２上に多数配設される燃料集合体３１同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で、多数保持することができれば、その形態は問わない。

以上のように、本発明に係る圧損調節部材設置用工具は、加圧水型原子炉の組み立てを行う場合に有用であり、特に、原子炉が複数の種類の燃料集合体を用いる場合に適している。

１ 原子炉
１０ 原子炉容器
１５ 入口ノズル
１６ 出口ノズル
２０ 炉心槽
２２ 下部炉心板
２３ 炉心板連通孔
２４ 位置決めピン
３０ 炉心
３１ 燃料集合体
４２ 下部プレナム
５０ 下部ノズル
５６ 位置決め孔
６０ 圧損調節部材
６１ 圧損調節部
６２ 圧損調節孔
６３ 計装孔
６６ 係合孔
７０ 設置工具
７１ フレーム
７２ メインフレーム
７３ サブフレーム
７４ 外枠部
７６ 位置決めピン
７８ 工具位置決め孔
８０ 調節部材把持部
８１ 把持部本体
８５ 挿入部
８６ 上面側支持部
９０ 下面側支持部
９３ 回動軸

Claims (5)

1. 冷却材が流れる際の圧損が相対的に小さい燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと下部炉心板との間の位置に配設され、前記冷却材が前記下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして前記冷却材を通過させることができる圧損調節部材の把持と解放とを自在に行うことができる圧損調節部材把持部と、
   前記下部炉心板上に多数配設される前記燃料集合体同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で多数の前記圧損調節部材把持部を保持する保持部と、
   を備えることを特徴とする圧損調節部材設置用工具。
2. 前記保持部は、前記下部炉心板に対する位置決め部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧損調節部材設置用工具。
3. 前記圧損調節部材把持部は、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材を上下方向に挟持することにより、前記圧損調節部材を把持することを特徴とする請求項１または２に記載の圧損調節部材設置用工具。
4. 前記圧損調節部材把持部は、水平方向に突出可能な下面側支持部を有しており、前記圧損調節部材を把持する際には、前記下面側支持部を突出させることにより、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材を前記下面側支持部によって下方側から支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧損調節部材設置用工具。
5. 前記圧損調節部材把持部は、前記圧損調節部材が有する水平方向の部材に形成される孔に挿入すると共に前記下面側支持部が設けられる挿入部を有しており、
   前記下面側支持部は、前記挿入部を前記圧損調節部材把持部の孔に挿入した状態で突出させることにより、前記水平方向の部材を下方側から支持することを特徴とする請求項４に記載の圧損調節部材設置用工具。

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