JP2516658B2 - 核燃料棒装荷装置 - Google Patents
核燃料棒装荷装置Info
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- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21C19/10—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements
- G21C19/105—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements with grasping or spreading coupling elements
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- G21C—NUCLEAR REACTORS
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般に、核燃料集合体スケルトンの中に
核燃料棒を引き入れるための核燃料棒装荷装置に関し、
特に、核燃料棒が装荷作業中に支持格子のディンプルに
引っ掛かるのを防止する構造の核燃料棒グリッパ（以
下、「グリッパ」とも称する）を有する核燃料棒装荷装
置に関するものである。
核燃料棒を引き入れるための核燃料棒装荷装置に関し、
特に、核燃料棒が装荷作業中に支持格子のディンプルに
引っ掛かるのを防止する構造の核燃料棒グリッパ（以
下、「グリッパ」とも称する）を有する核燃料棒装荷装
置に関するものである。
先行技術の説明 典型的な原子炉において、炉心は多数の核燃料集合体
を備えており、格核燃料集合体は上部および下部ノズル
を備え、両ノズルの間で縦方向に延び且つ横方向に互い
に離間された複数の細長い案内シンブルと、該案内シン
ブルに沿って軸方向に互いに離間されると共に該案内シ
ンブルに固定された複数の横向きの支持格子とを有して
いる。また、格核燃料集合体は複数の細長い核燃料棒を
備え、これらの核燃料棒は、相互に及び案内シンブルか
ら横方向に隔てられ、そして、上部ノズルと下部ノズル
との間で横向きの支持格子により支持されている。これ
らの核燃料棒は、それぞれ、格分裂性物質を収容してお
り、高核分裂率を維持するのに十分な中性子束を炉心内
に生じさせるように、組織化された或る配列に群別され
ている。また、原子炉は制御棒を有しており、これらの
制御棒は、核分裂反応を制御するために、案内シンブル
内に挿入されるようになっている。格分裂反応は熱の形
で多量のエネルギを放出する。炉心に発生される熱の幾
らかを抜き出して有用な仕事を行わせるために、液状の
冷却材が炉心を通って上方にポンプで送られる。
を備えており、格核燃料集合体は上部および下部ノズル
を備え、両ノズルの間で縦方向に延び且つ横方向に互い
に離間された複数の細長い案内シンブルと、該案内シン
ブルに沿って軸方向に互いに離間されると共に該案内シ
ンブルに固定された複数の横向きの支持格子とを有して
いる。また、格核燃料集合体は複数の細長い核燃料棒を
備え、これらの核燃料棒は、相互に及び案内シンブルか
ら横方向に隔てられ、そして、上部ノズルと下部ノズル
との間で横向きの支持格子により支持されている。これ
らの核燃料棒は、それぞれ、格分裂性物質を収容してお
り、高核分裂率を維持するのに十分な中性子束を炉心内
に生じさせるように、組織化された或る配列に群別され
ている。また、原子炉は制御棒を有しており、これらの
制御棒は、核分裂反応を制御するために、案内シンブル
内に挿入されるようになっている。格分裂反応は熱の形
で多量のエネルギを放出する。炉心に発生される熱の幾
らかを抜き出して有用な仕事を行わせるために、液状の
冷却材が炉心を通って上方にポンプで送られる。
核燃料集合体を組み立てる場合、まず、核燃料集合体
スケルトンを形成するために、案内シンブルを支持格子
に取り付ける。次いで、核燃料棒を支持格子のセルを通
し、スケルトンに装荷する。一般に、核燃料棒を支持格
子に引き入れるために、格燃料棒装荷装置が用いられ
る。核燃料集合体スケルトンに挿入されると共に核燃料
棒の端栓に結合され、そして引っ張られるグリッパを核
燃料棒装荷装置は備えており、これによって、取り付け
られるべき核燃料棒が核燃料集合体スケルトンに引き入
れられる。最後に、上部ノズルと下部ノズルを核燃料集
合体スケルトンに取り付け、核燃料集合体の組立てを完
了する。
スケルトンを形成するために、案内シンブルを支持格子
に取り付ける。次いで、核燃料棒を支持格子のセルを通
し、スケルトンに装荷する。一般に、核燃料棒を支持格
子に引き入れるために、格燃料棒装荷装置が用いられ
る。核燃料集合体スケルトンに挿入されると共に核燃料
棒の端栓に結合され、そして引っ張られるグリッパを核
燃料棒装荷装置は備えており、これによって、取り付け
られるべき核燃料棒が核燃料集合体スケルトンに引き入
れられる。最後に、上部ノズルと下部ノズルを核燃料集
合体スケルトンに取り付け、核燃料集合体の組立てを完
了する。
典型的な核燃料棒装荷装置は米国特許第4,297,776号
明細書に開示されており、同米国特許明細書に記載の核
燃料棒装荷装置は、核燃料棒の端栓に設けられている外
周溝に結合するグリッパを用いている。
明細書に開示されており、同米国特許明細書に記載の核
燃料棒装荷装置は、核燃料棒の端栓に設けられている外
周溝に結合するグリッパを用いている。
また、特開昭62−116289号公報は、その第４図に示さ
れるように、核燃料集合体スケルトン内に核燃料棒を装
荷する（引き入れる）ための核燃料棒グリッパを開示し
ている。その図は、フィンガ・スロットの応力除去を除
去するための拡大されたキーホールを示している。拡大
されたキーボールが穿設された型式の前記グリッパ（３
つ又は４つのフィンガを有している）は、既に１年以上
用いられている。しかしながら、このような構造のグリ
ッパは、核燃料集合体スケルトンに挿入する際に、その
閉鎖スロット端を支持格子のディンプルに引っ掛ける傾
向がある。この傾向は、キーホールが皿穴に加工されて
いる場合であっても変わらなかった。この結果、ディン
プルの湾曲や破断を生ずることがあった。
れるように、核燃料集合体スケルトン内に核燃料棒を装
荷する（引き入れる）ための核燃料棒グリッパを開示し
ている。その図は、フィンガ・スロットの応力除去を除
去するための拡大されたキーホールを示している。拡大
されたキーボールが穿設された型式の前記グリッパ（３
つ又は４つのフィンガを有している）は、既に１年以上
用いられている。しかしながら、このような構造のグリ
ッパは、核燃料集合体スケルトンに挿入する際に、その
閉鎖スロット端を支持格子のディンプルに引っ掛ける傾
向がある。この傾向は、キーホールが皿穴に加工されて
いる場合であっても変わらなかった。この結果、ディン
プルの湾曲や破断を生ずることがあった。
発明の概要 本発明の目的は、核燃料集合体スケルトン内にグリッ
パを挿入する際に、支持格子のディンプルに引っ掛かる
ことなく、核燃料棒の端栓の穴に設けられた溝と離脱可
能に係合する改良されたグリッパを備えた核燃料棒装荷
装置を提供することにある。
パを挿入する際に、支持格子のディンプルに引っ掛かる
ことなく、核燃料棒の端栓の穴に設けられた溝と離脱可
能に係合する改良されたグリッパを備えた核燃料棒装荷
装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、応力を受けても破損する
ことのないグリッパを有する核燃料棒装荷装置を提供す
ることにある。
ことのないグリッパを有する核燃料棒装荷装置を提供す
ることにある。
前述及び他の目的を達成するために、本発明によれ
ば、本明細書で具現化され且つ広く一般的に述べられて
いるように、核燃料装架装置は、アウターチューブとイ
ンナーシャフトとから成る核燃料棒グリッパを具備して
いる。アウターチューブの端部部分は、２以上の軸線方
向に沿うスロットを有しており、これらのスロットは隣
合うスロットとの間にフィンガを画成している。フィン
ガ端は、内方に偏倚されており、また、外方に突出する
リム部分を有しており、複数のリム部分は互いに共働し
て核燃料棒の端栓の穴に挿入される円環状のリムを画成
する。インナーシャフトはアウターチューブ内に挿入で
きる。インナーシャフトは、リム部分を核燃料棒の端栓
の穴に設けられた内周溝と離脱可能に係合させるため
に、フィンガ端を拡開してリムを開くよう前記フィンガ
端に係合可能となっている終端部分を有し、これによっ
て、核燃料棒装荷装置は、核燃料棒収容容器から核燃料
集合体スケルトンの支持格子内に核燃料棒を引き入れる
ことができる。各スロットの閉鎖スロット端において、
中間面がアウターチューブの外面と内面とを連絡してい
る。中間面は、外方に面する軸線方向に沿う面取り面
と、開放スロット端に面する応力除去面とを有してい
る。面取り面はアウターチューブの外面と連続してお
り、応力除去面はアウターチューブの内面と連続してい
る。面取り面は、軸線方向の長さよりも小さな半径方向
の深さを有している。また、応力除去面は応力除去半径
を有している。
ば、本明細書で具現化され且つ広く一般的に述べられて
いるように、核燃料装架装置は、アウターチューブとイ
ンナーシャフトとから成る核燃料棒グリッパを具備して
いる。アウターチューブの端部部分は、２以上の軸線方
向に沿うスロットを有しており、これらのスロットは隣
合うスロットとの間にフィンガを画成している。フィン
ガ端は、内方に偏倚されており、また、外方に突出する
リム部分を有しており、複数のリム部分は互いに共働し
て核燃料棒の端栓の穴に挿入される円環状のリムを画成
する。インナーシャフトはアウターチューブ内に挿入で
きる。インナーシャフトは、リム部分を核燃料棒の端栓
の穴に設けられた内周溝と離脱可能に係合させるため
に、フィンガ端を拡開してリムを開くよう前記フィンガ
端に係合可能となっている終端部分を有し、これによっ
て、核燃料棒装荷装置は、核燃料棒収容容器から核燃料
集合体スケルトンの支持格子内に核燃料棒を引き入れる
ことができる。各スロットの閉鎖スロット端において、
中間面がアウターチューブの外面と内面とを連絡してい
る。中間面は、外方に面する軸線方向に沿う面取り面
と、開放スロット端に面する応力除去面とを有してい
る。面取り面はアウターチューブの外面と連続してお
り、応力除去面はアウターチューブの内面と連続してい
る。面取り面は、軸線方向の長さよりも小さな半径方向
の深さを有している。また、応力除去面は応力除去半径
を有している。
本発明により幾つかの利益や利点が得られる。面取り
面の形は、核燃料集合体スケルトンの支持格子内にグリ
ッパを挿入する際に、グリッパの閉鎖スロット端が支持
格子のディンプルに引っ掛かることにより生ずる可能性
があるディンプルの破損を防止する。また、応力除去面
の形は、グリッパのフィンガが可撓性であるが故に生じ
る可能性のある応力によるグリッパの破損を防止する。
面の形は、核燃料集合体スケルトンの支持格子内にグリ
ッパを挿入する際に、グリッパの閉鎖スロット端が支持
格子のディンプルに引っ掛かることにより生ずる可能性
があるディンプルの破損を防止する。また、応力除去面
の形は、グリッパのフィンガが可撓性であるが故に生じ
る可能性のある応力によるグリッパの破損を防止する。
本発明は、添付図面に単に例示として示されている好
適な実施例についての以下の詳細な説明から、更に容易
に明らかとなろう。
適な実施例についての以下の詳細な説明から、更に容易
に明らかとなろう。
好適な実施例の説明 ここで、現時点において本発明の好適な実施例の幾つ
かについて、添付図面に沿って、詳細に説明する。尚、
図中、同一の参照符号は、全図を通して同一又は相当部
分を示すものとする。
かについて、添付図面に沿って、詳細に説明する。尚、
図中、同一の参照符号は、全図を通して同一又は相当部
分を示すものとする。
第１図には、核燃料集合体（その長さは一般的には約
4.1148mである）10が、垂直方向に短縮した形で示され
ている。この核燃料集合体10は加圧水型原子炉（PWR）
に用いられる型式であり、基本的に、原子炉（図示しな
い）の炉心領域における下部炉心板（図示しない）上に
核燃料集合体10を支持するための下部ノズル12と、この
下部ノズル12から上方に向かって突き出して長手方向に
延びる複数（一般的には24本）の案内シンブル（その長
さは通常約3.9624mである）14とを備えている。更に、
この核燃料集合体10は、案内シンブル14に沿って軸線方
向に互いに隔てられた複数の横向きの支持格子16と、該
支持格子16によって互いに横方向に隔てられ且つ支持さ
れた細長い核燃料棒（その径は一般的には約9.5mmであ
る）18の組織化された配列とを備えている。また、核燃
料集合体10は、案内シンブル14の上端に取り付けられる
上部ノズル20を有している。案内シンブル14の下端は、
下部ノズル12のアダプタ板22に取り付けられている。こ
の領域において、各案内シンブル14は格子スリーブ（図
示しない）により囲まれているのが一般的である。核燃
料集合体10は、各部材のこのような配列によって、構成
部材を損傷させることなく普通に取り扱うことのできる
一体的なユニットを形成している。
4.1148mである）10が、垂直方向に短縮した形で示され
ている。この核燃料集合体10は加圧水型原子炉（PWR）
に用いられる型式であり、基本的に、原子炉（図示しな
い）の炉心領域における下部炉心板（図示しない）上に
核燃料集合体10を支持するための下部ノズル12と、この
下部ノズル12から上方に向かって突き出して長手方向に
延びる複数（一般的には24本）の案内シンブル（その長
さは通常約3.9624mである）14とを備えている。更に、
この核燃料集合体10は、案内シンブル14に沿って軸線方
向に互いに隔てられた複数の横向きの支持格子16と、該
支持格子16によって互いに横方向に隔てられ且つ支持さ
れた細長い核燃料棒（その径は一般的には約9.5mmであ
る）18の組織化された配列とを備えている。また、核燃
料集合体10は、案内シンブル14の上端に取り付けられる
上部ノズル20を有している。案内シンブル14の下端は、
下部ノズル12のアダプタ板22に取り付けられている。こ
の領域において、各案内シンブル14は格子スリーブ（図
示しない）により囲まれているのが一般的である。核燃
料集合体10は、各部材のこのような配列によって、構成
部材を損傷させることなく普通に取り扱うことのできる
一体的なユニットを形成している。
上述したように、核燃料集合体10における核燃料棒18
は、核燃料集合体10の長手方向に沿って互いに隔てられ
た支持格子16によって、相互に離間された関係に保持さ
れている。一般的に、各核燃料棒18は、二酸化ウランか
ら成る核燃料ペレット（図示しない）を収容している。
炉心に発生される熱を抜き出して有用な仕事を行わせる
ために、水またはホウ素含有水のような液状の減速・冷
却材が、案内シンブル14を通り、核燃料集合体10の核燃
料棒18に沿って上方にポンプにより送られる。核分裂過
程を制御するために、多数の制御棒（図示しない）が、
核燃料集合体10の所定の位置に配置された案内シンブル
14内で、往復運動が可能となっている 核燃料集合体10の組立において、核燃料棒18は核燃料
集合体スケルトンの中に装荷される。第２図に示される
ように、核燃料集合体スケルトン24は、支持格子16に取
り付けられた案内シンブル14から構成されている。第３
図に示されるように、支持格子16の各セル26は、ばね28
とディンプル30とを有し、これらは、そこに装荷される
核燃料棒18を横方向に支持する。
は、核燃料集合体10の長手方向に沿って互いに隔てられ
た支持格子16によって、相互に離間された関係に保持さ
れている。一般的に、各核燃料棒18は、二酸化ウランか
ら成る核燃料ペレット（図示しない）を収容している。
炉心に発生される熱を抜き出して有用な仕事を行わせる
ために、水またはホウ素含有水のような液状の減速・冷
却材が、案内シンブル14を通り、核燃料集合体10の核燃
料棒18に沿って上方にポンプにより送られる。核分裂過
程を制御するために、多数の制御棒（図示しない）が、
核燃料集合体10の所定の位置に配置された案内シンブル
14内で、往復運動が可能となっている 核燃料集合体10の組立において、核燃料棒18は核燃料
集合体スケルトンの中に装荷される。第２図に示される
ように、核燃料集合体スケルトン24は、支持格子16に取
り付けられた案内シンブル14から構成されている。第３
図に示されるように、支持格子16の各セル26は、ばね28
とディンプル30とを有し、これらは、そこに装荷される
核燃料棒18を横方向に支持する。
ここで、第４図を参照すると、核燃料棒収容・装荷装
置が示されており、この装置は、核燃料集合体スケルト
ン24の下方からその上部を貫通して核燃料棒18を引き寄
せることによって核燃料棒18を核燃料集合体スケルトン
24に装荷するのに用いられる。この核燃料棒収容・装荷
装置は本発明による核燃料棒装荷装置32と、核燃料棒収
容容器34とを具備している。核燃料棒装荷装置32は伸縮
可能な核燃料棒グリッパ36を有している。核燃料集合体
スケルトン24の下部側に核燃料棒装荷装置32、上部側に
核燃料棒収容容器34が位置するように、核燃料集合体ス
ケルトン24が核燃料棒装荷装置32と核燃料棒収容容器34
との間に配置されると、グリッパ36は核燃料棒装荷装置
32から、支持格子16を通って、核燃料棒収容容器34まで
外方に軸線方向に沿って伸ばされる。そこで、グリッパ
36は、核燃料棒収容容器34に収容されている核燃料棒18
のうち１本の下部側の端栓（以下、「下部端栓」と称す
る）38と連結係合され、次いで、軸線方向に沿って引き
戻され、核燃料棒収容容器34から核燃料集合体スケルト
ン24の支持格子16内に核燃料棒18を引き入れる。
置が示されており、この装置は、核燃料集合体スケルト
ン24の下方からその上部を貫通して核燃料棒18を引き寄
せることによって核燃料棒18を核燃料集合体スケルトン
24に装荷するのに用いられる。この核燃料棒収容・装荷
装置は本発明による核燃料棒装荷装置32と、核燃料棒収
容容器34とを具備している。核燃料棒装荷装置32は伸縮
可能な核燃料棒グリッパ36を有している。核燃料集合体
スケルトン24の下部側に核燃料棒装荷装置32、上部側に
核燃料棒収容容器34が位置するように、核燃料集合体ス
ケルトン24が核燃料棒装荷装置32と核燃料棒収容容器34
との間に配置されると、グリッパ36は核燃料棒装荷装置
32から、支持格子16を通って、核燃料棒収容容器34まで
外方に軸線方向に沿って伸ばされる。そこで、グリッパ
36は、核燃料棒収容容器34に収容されている核燃料棒18
のうち１本の下部側の端栓（以下、「下部端栓」と称す
る）38と連結係合され、次いで、軸線方向に沿って引き
戻され、核燃料棒収容容器34から核燃料集合体スケルト
ン24の支持格子16内に核燃料棒18を引き入れる。
第５、６、７図を参照すると、核燃料棒グリッパ36
（典型的には硬化工具鋼から作られている）は、アウタ
ーチューブ42と、インナーシャフト44とを有している。
アウターチューブ42は、複数（２〜４本、好適には３
本）の軸線方向に沿うスロット48を有する端部部分46を
備えている。各スロット48は閉鎖スロット端50と開放ス
ロット端52とを有し、各スロット48は隣接のスロットと
の間にフィンガ54（その長さ一般的に約50.8mmである）
を画成している。各フィンガ54は内方に偏倚されたフィ
ンガ端56を備え、該フィンガ端56は実質的に外方に突出
しているリム部分58を有している。フィンガ54が弛緩し
た応力のない状態にある場合に、複数のリム部分58を一
体として考えると、これらはほぼ円環状のリム60（第６
図参照）を画成し、該リム60は核燃料棒18の下部端栓38
の穴62内に軸線方向に沿って挿入可能となっている。
（典型的には硬化工具鋼から作られている）は、アウタ
ーチューブ42と、インナーシャフト44とを有している。
アウターチューブ42は、複数（２〜４本、好適には３
本）の軸線方向に沿うスロット48を有する端部部分46を
備えている。各スロット48は閉鎖スロット端50と開放ス
ロット端52とを有し、各スロット48は隣接のスロットと
の間にフィンガ54（その長さ一般的に約50.8mmである）
を画成している。各フィンガ54は内方に偏倚されたフィ
ンガ端56を備え、該フィンガ端56は実質的に外方に突出
しているリム部分58を有している。フィンガ54が弛緩し
た応力のない状態にある場合に、複数のリム部分58を一
体として考えると、これらはほぼ円環状のリム60（第６
図参照）を画成し、該リム60は核燃料棒18の下部端栓38
の穴62内に軸線方向に沿って挿入可能となっている。
グリッパ36のインナーシャフト44は、アウターチュー
ブ42内に挿入可能である。インナーシャフト44の終端部
分64は、内方に偏倚されたフィンガ端56と軸線方向に沿
って係合でき、フィンガ端56を拡開するようになってい
る。フィンガ端56が拡開するとリム60が開き、これによ
り、リム部分58は、核燃料棒18の下部端栓38の穴62内面
に設けられた内周溝66と離脱可能に係合される。このよ
うにして係合されると、グリッパ36は、核燃料棒装荷装
置32によって引き戻され、核燃料集合体スケルトン24内
に核燃料棒18を引き入れることができる。その後、アウ
ターチューブ42の端部部分46からインナーシャフト44を
引っ張ると、内方に偏倚されたフィンガ端56が内周溝66
から離脱され、このようにして、グリッパ36は下部端栓
38の穴62から取り出され燃料棒18から取り外される。
ブ42内に挿入可能である。インナーシャフト44の終端部
分64は、内方に偏倚されたフィンガ端56と軸線方向に沿
って係合でき、フィンガ端56を拡開するようになってい
る。フィンガ端56が拡開するとリム60が開き、これによ
り、リム部分58は、核燃料棒18の下部端栓38の穴62内面
に設けられた内周溝66と離脱可能に係合される。このよ
うにして係合されると、グリッパ36は、核燃料棒装荷装
置32によって引き戻され、核燃料集合体スケルトン24内
に核燃料棒18を引き入れることができる。その後、アウ
ターチューブ42の端部部分46からインナーシャフト44を
引っ張ると、内方に偏倚されたフィンガ端56が内周溝66
から離脱され、このようにして、グリッパ36は下部端栓
38の穴62から取り出され燃料棒18から取り外される。
各スロット48の閉鎖スロット端50で、アウターチュー
ブ42の外面70（その径は一般的には約8.0mmである）を
アウターチューブ42の内面72（その径は一般的には約6.
1mmである）に連結している中間部分（中間面）68（第
５図、より明瞭には第８図参照）は、グリッパ36がその
途中の支持格子16を経て核燃料棒収容容器34まで通され
た場合に（第４図参照）、アウターチューブ42が比較的
に堅いディンプル30（第３図参照）に引っ掛かる可能性
を防止するように設計されている。尚、支持格子16にお
ける比較的弾力のあるばね28は、このような引っ掛かり
による問題がないことに注意されたい。
ブ42の外面70（その径は一般的には約8.0mmである）を
アウターチューブ42の内面72（その径は一般的には約6.
1mmである）に連結している中間部分（中間面）68（第
５図、より明瞭には第８図参照）は、グリッパ36がその
途中の支持格子16を経て核燃料棒収容容器34まで通され
た場合に（第４図参照）、アウターチューブ42が比較的
に堅いディンプル30（第３図参照）に引っ掛かる可能性
を防止するように設計されている。尚、支持格子16にお
ける比較的弾力のあるばね28は、このような引っ掛かり
による問題がないことに注意されたい。
各中間面68は、実質的に外方に面し軸線方向に延びる
面取り面74を有しており、この面取り面74はアウターチ
ューブ42の外面70と連続している。支持格子16内にグリ
ッパ36を挿入する際に、閉鎖スロット端50がディンプル
30に接したとすると、その場合には面取り面74が接する
であろう。従来技術のグリッパにおいては、ディンプル
と接する中間面はそれぞれ急傾斜角度であり、スロット
の中心線に沿っての断面図によると、該中間面は、アウ
ターチューブの長手方向の軸線から45度から90度の間の
角度（一般的には45度又は90度）が付けられた平面とな
っている。また、従来の中間面は、２つのフィンガ間の
離隔距離よりも大きな（約２倍）横幅を有している。本
発明において、面取り面74は、その軸線方向に沿う長さ
Ｌ（第9A、9B図参照）よりも小さな半径方向に沿う深さ
Ｄを有している。長さＬに対する深さＤの一般的な比は
0.36である。面取り面74は平面とすることもできるが第
9A図参照）、実質的に凸面状の円弧形（一般的には45mm
径の円の円弧）であるのが好適であり、この形は横幅Ｗ
（第８、9B図参照）全体に亘り実質的に一定である。実
施例の面取り面74は、その隣合うスロット48の閉鎖スロ
ット端50の近傍で、２つの隣合うフィンガ54間の離隔距
離（一般的には1.45mm）に実質的に等しい横幅Ｗを有し
ている（第５、８図参照）。
面取り面74を有しており、この面取り面74はアウターチ
ューブ42の外面70と連続している。支持格子16内にグリ
ッパ36を挿入する際に、閉鎖スロット端50がディンプル
30に接したとすると、その場合には面取り面74が接する
であろう。従来技術のグリッパにおいては、ディンプル
と接する中間面はそれぞれ急傾斜角度であり、スロット
の中心線に沿っての断面図によると、該中間面は、アウ
ターチューブの長手方向の軸線から45度から90度の間の
角度（一般的には45度又は90度）が付けられた平面とな
っている。また、従来の中間面は、２つのフィンガ間の
離隔距離よりも大きな（約２倍）横幅を有している。本
発明において、面取り面74は、その軸線方向に沿う長さ
Ｌ（第9A、9B図参照）よりも小さな半径方向に沿う深さ
Ｄを有している。長さＬに対する深さＤの一般的な比は
0.36である。面取り面74は平面とすることもできるが第
9A図参照）、実質的に凸面状の円弧形（一般的には45mm
径の円の円弧）であるのが好適であり、この形は横幅Ｗ
（第８、9B図参照）全体に亘り実質的に一定である。実
施例の面取り面74は、その隣合うスロット48の閉鎖スロ
ット端50の近傍で、２つの隣合うフィンガ54間の離隔距
離（一般的には1.45mm）に実質的に等しい横幅Ｗを有し
ている（第５、８図参照）。
また、各中間面68は、実質的に開放スロット端52に面
する応力除去面76を具備し（第８図参照）、この応力除
去面76は、応力除去を可能とする応力除去半径Ｒ（第10
図参照）を有している。また、応力除去面76はアウター
チューブ42の内面72と連続している。応力除去半径Ｒ
は、スロット48の閉鎖スロット端50の近傍において、隣
合うフィンガ54の間の離隔距離の半分に実質的に等しい
長さであるのが好適である。実施例の場合、応力除去面
76と面取り面74とは連続しており、半径方向の深さは実
質的に等しい（10％以内）。
する応力除去面76を具備し（第８図参照）、この応力除
去面76は、応力除去を可能とする応力除去半径Ｒ（第10
図参照）を有している。また、応力除去面76はアウター
チューブ42の内面72と連続している。応力除去半径Ｒ
は、スロット48の閉鎖スロット端50の近傍において、隣
合うフィンガ54の間の離隔距離の半分に実質的に等しい
長さであるのが好適である。実施例の場合、応力除去面
76と面取り面74とは連続しており、半径方向の深さは実
質的に等しい（10％以内）。
尚、本発明の場合、核燃料棒装架装置32は、一回の操
作で核燃料集合体スケルトン24の中に複数の燃料棒18を
同時に引き入れるために、一致して作動する核燃料棒18
と同数のグリッパ36を用いても良いことに注意された
い。
作で核燃料集合体スケルトン24の中に複数の燃料棒18を
同時に引き入れるために、一致して作動する核燃料棒18
と同数のグリッパ36を用いても良いことに注意された
い。
多くの変更及び変形が上記説明に照らして可能である
ことは明らかであろう。従って、特許請求の範囲に記載
された範囲内で、本発明が特に前述された例以外の形で
実施され得ることは理解されるべきである。
ことは明らかであろう。従って、特許請求の範囲に記載
された範囲内で、本発明が特に前述された例以外の形で
実施され得ることは理解されるべきである。
第１図はこの発明による核燃料棒装荷装置により取り付
けられた核燃料棒を有する核燃料集合体の正面図、第２
図は第１図に示される核燃料集合体スケルトンの一部分
の斜視図であり、支持格子に核燃料棒を装荷する前の状
態を示す図、第３図は核燃料棒装荷装置の従来のグリッ
パに引っ掛かる可能性があるディンプルを示す第２図の
支持格子の部分切欠き斜視図、第４図は本発明による核
燃料棒装荷装置の概略正面図であり、第３図の格子を通
して核燃料棒収容容器から核燃料棒を引き寄せるところ
を示す図、第５図は第４図の核燃料棒装荷装置における
核燃料棒グリッパを示す拡大図であり、核燃料棒の端栓
の穴に挿入しようとしているところを示す図、第６図は
第５図のVI−VI線に沿っての矢視図、第７図は核燃料棒
の端栓の穴における内周溝と係合された第５図の核燃料
棒グリッパを一部断面で示す部分側面図、第８図は面取
り面及び応力除去面を示す第５図及び第７図の核燃料棒
グリッパの閉鎖スロット端の領域の部分切欠き拡大斜視
図、第9A図は支持格子のディンプルに引っ掛かるのを防
止するよう設計された平坦な面取り面を示す断面図、第
9B図は支持格子ディンプルに引っ掛かるのを防止するよ
う設計された凸面円弧状の面取り面を示す断面図、第10
図は応力除去半径を有する閉鎖スロット端の内側を示す
核燃料棒グリッパの一部切欠き側面図である。図中、 10……核燃料集合体、16……支持格子 18……核燃料棒 24……核燃料集合体スケルトン 30……ディンプル、32……核燃料棒装荷装置 34……核燃料棒収容容器 36……核燃料棒グリッパ 38……端栓（下部端栓）、42……アウターチューブ 44……インナーチューブ 46……端部部分、48……スロット 50……閉鎖スロット端、52……開放スロット端 54……フィンガ、56……フィンガ端 58……リム部分、60……リム 62……穴、64……終端部分 66……内周溝、68……中間面 70……外面、72……内面 74……面取り面、76……応力除去面
けられた核燃料棒を有する核燃料集合体の正面図、第２
図は第１図に示される核燃料集合体スケルトンの一部分
の斜視図であり、支持格子に核燃料棒を装荷する前の状
態を示す図、第３図は核燃料棒装荷装置の従来のグリッ
パに引っ掛かる可能性があるディンプルを示す第２図の
支持格子の部分切欠き斜視図、第４図は本発明による核
燃料棒装荷装置の概略正面図であり、第３図の格子を通
して核燃料棒収容容器から核燃料棒を引き寄せるところ
を示す図、第５図は第４図の核燃料棒装荷装置における
核燃料棒グリッパを示す拡大図であり、核燃料棒の端栓
の穴に挿入しようとしているところを示す図、第６図は
第５図のVI−VI線に沿っての矢視図、第７図は核燃料棒
の端栓の穴における内周溝と係合された第５図の核燃料
棒グリッパを一部断面で示す部分側面図、第８図は面取
り面及び応力除去面を示す第５図及び第７図の核燃料棒
グリッパの閉鎖スロット端の領域の部分切欠き拡大斜視
図、第9A図は支持格子のディンプルに引っ掛かるのを防
止するよう設計された平坦な面取り面を示す断面図、第
9B図は支持格子ディンプルに引っ掛かるのを防止するよ
う設計された凸面円弧状の面取り面を示す断面図、第10
図は応力除去半径を有する閉鎖スロット端の内側を示す
核燃料棒グリッパの一部切欠き側面図である。図中、 10……核燃料集合体、16……支持格子 18……核燃料棒 24……核燃料集合体スケルトン 30……ディンプル、32……核燃料棒装荷装置 34……核燃料棒収容容器 36……核燃料棒グリッパ 38……端栓（下部端栓）、42……アウターチューブ 44……インナーチューブ 46……端部部分、48……スロット 50……閉鎖スロット端、52……開放スロット端 54……フィンガ、56……フィンガ端 58……リム部分、60……リム 62……穴、64……終端部分 66……内周溝、68……中間面 70……外面、72……内面 74……面取り面、76……応力除去面
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−116690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−118688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−296297（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−99298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−146682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157087（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−170298（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】核燃料棒収容容器から核燃料集合体スケル
トンの支持格子内に核燃料棒を引き入れるのに用いら
れ、該核燃料棒の端栓の穴における内周溝に離脱可能に
係合する核燃料棒グリッパを有している核燃料棒装荷装
置において、 前記核燃料棒グリッパは、 （ａ）軸線方向に延びる複数のスロットを備えた端部部
分を有するアウターチューブであって、前記各スロット
が閉鎖スロット端及び開放スロット端を有し、前記スロ
ットが隣合うスロットとの間にフィンガを画成し、前記
各フィンガが内方に偏倚されたフィンガ端を有し、前記
各フィンガ端が実質的に外方に突出しているリム部分を
有し、複数の前記リム部分が互いに共働して実質的に円
環状のリムを画成し、前記リムが前記核燃料棒の端栓の
穴内に軸線方向に沿って挿入可能となっている前記アウ
ターチューブと、 （ｂ）前記リム部分を前記核燃料棒の前記内周溝に離脱
可能に係合させるために、前記フィンガ端を拡開して前
記リムを開くよう前記フィンガ端に軸線方向に沿って係
合可能となっている終端部分を有する、前記アウターチ
ューブを挿入可能なインナーシャフトと、 を具備し、 前記アウターチューブの外面は、前記各スロットの前記
閉鎖スロット端で、中間面により前記アウターチューブ
の内面に連絡され、前記中間面は、実質的に外方に面し
軸線方向に延びる面取り面と、実質的に前記開放スロッ
ト端に面する応力除去面とを備え、前記面取り面は前記
アウターチューブの外面と連続し、前記応力除去面は前
記アウターチューブの内面と連続し、前記面取り面は半
径方向の深さと軸線方向の長さとを有し、前記深さは前
記長さよりも小さく、前記応力除去面は応力除去半径を
有している核燃料棒装荷装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US031,953 | 1987-03-30 | ||
| US07/031,953 US4747997A (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Nuclear fuel rod loader for pulling fuel rods into a fuel assembly skeleton |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256894A JPS63256894A (ja) | 1988-10-24 |
| JP2516658B2 true JP2516658B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=21862285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074853A Expired - Lifetime JP2516658B2 (ja) | 1987-03-30 | 1988-03-30 | 核燃料棒装荷装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4747997A (ja) |
| EP (1) | EP0284814B1 (ja) |
| JP (1) | JP2516658B2 (ja) |
| KR (1) | KR970003772B1 (ja) |
| DE (1) | DE3871585T2 (ja) |
| ES (1) | ES2031543T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800061A (en) * | 1987-05-06 | 1989-01-24 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for loading fuel rods into grids of nuclear fuel assemblies |
| US4921663A (en) * | 1988-06-06 | 1990-05-01 | Westinghouse Electric Corp. | End plug weld for nuclear fuel rod |
| US4919881A (en) * | 1988-07-05 | 1990-04-24 | Westinghouse Electric Corp. | Reactor internals through-hole grapple |
| US4966745A (en) * | 1989-06-28 | 1990-10-30 | Westinghouse Electric Company | Fuel rod gripper end cap for minimizing impact with grid cell dimples |
| US5043134A (en) * | 1989-06-28 | 1991-08-27 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel rod gripper end cap for minimizing impact with grid cell dimples |
| US5158740A (en) * | 1991-08-05 | 1992-10-27 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel rod end plug welding method |
| JPH05196787A (ja) * | 1991-10-24 | 1993-08-06 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | 燃料集合体の組立装置 |
| JP3050972B2 (ja) * | 1991-11-08 | 2000-06-12 | 三菱原子燃料株式会社 | 燃料集合体の組立方法およびこれに使用する装置 |
| JP3095502B2 (ja) * | 1991-12-26 | 2000-10-03 | 三菱原子燃料株式会社 | 核燃料集合体組立装置 |
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| FR2709202B1 (fr) * | 1993-08-20 | 1995-11-10 | Fbfc | Installation de chargement d'assemblages combustibles. |
| FR2787620B1 (fr) * | 1998-12-22 | 2001-03-09 | Franco Belge Combustibles | Installation de chargement d'un assemblage combustible nucleaire |
| US6320922B1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-11-20 | General Electric Company | Tool for retracting fuel rods from and inserting fuel rods into a nuclear fuel assembly and methods therefor |
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Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| BE572286A (ja) * | 1957-10-30 | |||
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| US3638988A (en) * | 1969-10-27 | 1972-02-01 | Cicero C Brown | Latch assembly for well tools |
| US3698756A (en) * | 1969-12-08 | 1972-10-17 | Combustion Eng | Gripper device having positive engaging and disengaging means |
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1987
- 1987-03-30 US US07/031,953 patent/US4747997A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-03 ES ES198888103289T patent/ES2031543T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-03 DE DE8888103289T patent/DE3871585T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-03 EP EP88103289A patent/EP0284814B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-30 JP JP63074853A patent/JP2516658B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-30 KR KR1019880003509A patent/KR970003772B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
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|---|---|
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| ES2031543T3 (es) | 1992-12-16 |
| DE3871585T2 (de) | 1993-02-04 |
| KR880011815A (ko) | 1988-10-31 |
| JPS63256894A (ja) | 1988-10-24 |
| EP0284814A3 (en) | 1989-06-21 |
| DE3871585D1 (de) | 1992-07-09 |
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