JP2564512B2 - 燃料集合体組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、スケルトンアセンブリに燃料棒を引き込ん
で燃料集合体を組み立てる燃料集合体組立装置に関す
る。

「従来の技術」 現在使用されている加圧水型軽水炉には燃料集合体が
用いられている。この燃料集合体は、第６図に示すよう
に、上下に離間されて配設された上部ノズル１及び下部
ノズル２と、これらの間に所定の間隔をおいて配設さ
れ、ストラツプにより形成された格子空間を有する複数
の支持格子３と、この支持格子３の格子空間内に所定の
間隔において挿通され、かつ支持格子３の固定部により
固定され、さらにそれぞれの上下端部を上部ノズル１、
下部ノズル２に連結された制御棒案内管４と、被覆管５
内に密封された多数の燃料ペレツト６及び押えばね７を
有し、支持格子３の多数の格子空間のうちの所定の格子
空間内に挿通され、支持格子３の支持部により弾力的に
支持された多数の燃料棒８とから構成されたものであ
る。

このような燃料集合体を組み立てるには、まず上記支
持格子３を所定の間隔において平行に配列し、この支持
格子３の所定のセルに複数の制御棒案内管４を挿通した
後、拡管治具により制御棒案内管４を拡管して支持格子
３に固着し、スケルトンアセンブリ９を構成する。次い
で、燃料集合体組立装置を使用して上記スケルトンアセ
ンブリ９の支持格子３の所定のセル燃料棒８を引き込ん
だ後、制御棒案内管４の下部に下部ノズル２を、上部に
上部ノズル１をそれぞれ取り付ける。

ところで、上記燃料集合体を組立てるには、本出願人
が先に先願した実開昭59−135499号公報の燃料集合体組
立装置を利用することができる。この燃料集合体組立装
置について第７図と第８図に基づいて概略説明する。

第７図中10は燃料棒８を縦横に収納する燃料棒マガジ
ン、11はスケルトンアセンブリ９を保持する組立治具、
12は燃料棒引込み機（ローデイングマシン）である。こ
の燃料棒引込み機12には、駆動機構13によつて第７図に
おける左右方向に移動する移動台14が配設されている。
この移動台14には複数の燃料棒引込み工具15が着脱自在
に取り付けられている。

上記燃料棒引込み機12は、移動台14に上下動自在に設
けられた引込み棒保持ピン（図示せず）による上下動操
作及びこの引込み棒保持ピンを所定位置にロツクするた
めのロツクピン（図示せず）の操作により、スケルトン
アセンブリ９内へ引き込むべき燃料棒８に対向する位置
にある燃料棒引込み工具15の引込む必要のない工具15と
を移動台14に選択的に固定することができるようになさ
れている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上述したような燃料集合体組立装置に
おいては、スケルトンアセンブリ９内に燃料棒８を引き
込む際に、支持格子３との間の摩擦抵抗によつて燃料棒
８の表面にスクラツチ（ひつかき傷）が生じ易いという
問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、燃料棒をスケルトンアセンブリ内に
配設する際に、円滑にかつ容易に燃料棒を引き込むこと
ができる上に、支持格子との間の摩擦抵抗が極めて小さ
く抑制できて、燃料棒の表面にスクラツチが生じること
を防止できる燃料集合体組立装置を提供することにあ
る。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明は、燃料棒が所定
の間隔をおいて収納された燃料棒マガジンから上記燃料
棒を、上記燃料棒マガジンに対向させられたローディン
グマシンにより引抜いて、組立治具の組立台上に載置さ
れているスケルトンアセンブリの支持格子内の所定箇所
に配設する燃料集合体組立装置において、上記燃料棒マ
ガジンと組立治具との間に設けられ、かつ上記燃料棒表
面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、上記組立治具
の上方に設けられ、かつ上記スケルトンアセンブリを吊
り上げで移送する移送手段と、上記組立治具の上方に移
動自在に設けられ、かつ上記スケルトンアセンブリを内
部に収容した状態で洗浄し、乾燥させる洗浄乾燥手段
と、この洗浄乾燥手段に設けられ、かつ洗浄乾燥手段を
移動させる搬送手段とを具備してなり、上記組立治具
は、上記組立台が起立装置の一方の端部に上下方向に回
動自在にかつ着脱自在に設けられ、上記起立装置の他方
の端部にアーム体が上下方向に回動自在に設けられ、か
つこのアーム体の先端に係止具が設けられると共に、上
記組立台の長手方向に沿って設けられた溝付ガイドフレ
ームに、上記係止具がこの溝付ガイドフレーム内に沿っ
て移動自在にかつ係脱自在に連結されたものである。

「作用」 本発明の燃料集合体組立装置にあつては、燃料棒を組
立台上に水平に載置されたスケルトンアセンブリ内の所
定箇所に配設する際に、潤滑油供給手段によって、上記
燃料棒の表面に潤滑油を供給して燃料棒とスケルトンア
センブリの支持格子との摩擦抵抗を大幅に減少させ、円
滑に燃料棒をスケルトンアセンブリの支持格子内に引き
込むと共に、組立台を起立装置の一方の端部から取り外
し、かつ移送手段によって上記スケルトンアセンブリと
組立台とを水平方向に移動させ、組立台の溝付ガイドフ
レームを係止具から外した後、移送手段によって該スケ
ルトンアセンブリを組立台とともに吊り上げ、かつ搬送
手段によって洗浄乾燥手段を所定位置に移動させ該洗浄
乾燥手段の内部に上記スケルトンアセンブリを組立台と
ともに収容し、次いで洗浄乾燥手段によってスケルトン
アセンブリ及び組立台を洗浄、乾燥させ、潤滑油を取り
除き、さらに移送手段及び搬送手段によって洗浄乾燥手
段の内部から上記組立台をスケルトンアセンブリととも
に取り出して起立装置上に固定し、続いて上記スケルト
ンアセンブリを燃料集合体として完成させた後、起立装
置のアーム体を上方に回動させて組立台を起立させ、組
立台から上記燃料集合体を直立した状態で搬出する。

「実施例」 以下、第１図ないし第５図に基づいて本発明の一実施
例を説明する。

図中20は、組立治具であり、この組立治具20は、スケ
ルトンアセンブリ21を載置するための組立台22と、この
組立台22を起立させる起立装置23とから構成されてい
る。また、組立治具20の一端側（第４図において右端
側）には、燃料棒８を所定の間隔において縦横に収納し
た燃料棒マガジン24が配設されており、組立治具20の他
端側には、上記従来のローデイングマシン12と同様の構
成のローデイングマシン（図示せず）が配設されてい
る。

上記燃料棒マガジン24の上記組立治具20側の端部に
は、燃料棒８をスケルトンアセンブリ21内に引込む際に
該燃料棒８を案内するためのロツドガイド板25が取付け
られている。このロツドガイド板25には、所定数（例え
ば264個）のガイド孔が形成されている。また、上記ロ
ツドガイド板25の上方には第１図と第２図に示すよう
に、供給ノズル26が、かつ下方には、潤滑油槽27が配置
されている。そして、供給ノズル26と潤滑油槽27との間
には、配管を介して、圧力計28、絞り弁29、循環ポンプ
30が連結されており、これらの供給ノズル26と潤滑油槽
27と循環ポンプ30とにより、ロツドガイド板25のガイド
孔を通過する燃料棒８の表面に潤滑油を供給する手段31
が構成されている。なお、32,33はバルブである。

上記起立装置23は、上記組立台22の下部に配置され
て、組立台22を支持し、かつ起立させるものである。こ
の起立装置23の架台34は、側面視した場合Ｌ字状をなす
もので、底部フレーム34aと側部フレーム34bとからな
る。底部フレーム34aの左端には、第４図に示すよう
に、水平な固定軸35が設けられ、この固定軸35には第１
のアーム36の基端部が上下方向回動自在に取付けられて
いる。また、底部フレーム34aの右端には第１のシリン
ダ37の基端部が軸38により上下方向回動自在に設けられ
ている。このシリンダ37のロツドの先端部は、回動軸39
により第１のアーム36先端部に回動自在に連結されてい
る。

また、上記第１のアーム36の先端部には、さらに回動
軸39によりＵ字状の第２のアーム40の基部が上下方向回
動自在に取付けられている。この第２のアーム40の側板
40aの短辺部先端には、第２のシリンダ41のロツド先端
が軸42を介して連結されている。この第２のシリンダ41
の基端部は、上記固定軸35と軸線中心を一致させた軸43
を介して架台34に回転自在に連結されている。44,45は
第1,第２のアーム36,40を第４図に示す状態より下降し
ないようにするためのストツパーである。そして、上記
第２のアーム40の先端部は、通常時には、ストツパー45
の上、すなわち架台34の側部フレーム34b上に載つた状
態で保持される。

この第２のアーム40の先端には、一対のローラ46が取
付けられている。このローラ46は、Ｕ字状に形成された
アーム40の先端の両側板40a内面側に回転自在に取付け
られている。そして、ローラ46は、第４図に示すように
上記組立台22の下面に設けられた溝付ガイドフレーム47
のガイド溝内を転動するものである。なお、48は、溝付
ガイドフレーム47の下面に取付けられた位置決め用金具
であり、49は、位置決め用金具48に対向する位置の第２
のアーム40に取付けられた位置決め用受具である。

また、上記架台34の左端には、支持台50が設置されて
おり、この支持台50の上部には、一対の軸受51がそれぞ
れ例えば、ちようつがいボルトのように簡単に取り外せ
るボルト52によつて取付けられている。そして、これら
両軸受51には、上記組立台22の両側に突設した支持部材
53の軸部53aが回転自在に装着されており、これにより
り、組立台22が該軸部53aを中心にして上下方向に回動
するようになつている。さらに、組立台22には、第４図
に示すように適宜位置に複数の（図において10個の）ク
ランプ装置54が取付けられている。このクランプ装置54
は、一対の鈎状のクランプ体54a,54bが、それらの一端
部どうしを回動自在に連結すると共に、他端部どうしを
着脱自在に取付けてなり、両クランプ体54a,54bで構成
される空間内にスケルトンアセンブリ21を設置して固定
するものである。さらにまた、組立台22の端部（第４図
において左端部）には、下部支持台55が取付けられてい
る。

上記組立台22の上方位置において、立設した支柱56の
上部に水平に掛けわたされたレール兼用梁57には、上記
スケルトンアセンブリ21を組立台22とともに吊り上げる
ための移送手段（天井クレーン）58と、洗浄乾燥装置59
を移動させるための搬送手段（天井クレーン）60とがそ
れぞれ設けられている。そして、上記洗浄乾燥装置59
は、その内部に上記スケルトンアセンブリ21を組立台22
とともに収容して、第1,第２溶剤供給設備61,62からフ
レキシブルパイプ63を介してたとえば、ケロシン、アセ
トン等を供給し、超音波洗浄すると共に、乾燥設備64か
らの給気によつて乾燥させるものである。なおA,Bは各
溶剤供給設備61,62から排出される廃液、Ｃは乾燥設備6
4からの排気である。

次に、上記のように構成された燃料集合体組立装置の
作用について説明する。

まず、スケルトンアセンブリ21を組立台22上にクラン
プ装置54によつて固定すると共に、スケルトンアセンブ
リ21の第４図における右側に燃料棒マガジン24を、スケ
ルトンアセンブリ21と同一レベルに配設し、かつスケル
トンアセンブリ21の左側に複数の燃料棒引込み工具を有
するローデイングマシン（図示せず）を配置した状態に
おいて、上記ローデイングマシンの燃料棒引込み工具を
用いて、スケルトンアセンブリ21の支持格子内に、燃料
棒マガジン24に収納されている燃料棒８を引込む。この
際、燃料棒８は、燃料棒マガジン24の端部に設置してあ
るロツドガイド板25のガイド孔内を通過していくが、こ
のロツドガイド板25の上方には供給ノズル26が配置され
て、循環ポンプ30によつて供給ノズル26から潤滑油が噴
出しているから、上記ロツドガイド板25を挿通していく
燃料棒８の表面には潤滑油が付着する。これにより、上
記燃料棒８がスケルトンアセンブリ21の支持格子内に引
込まれる際の燃料棒８の表面と支持格子との間の摩擦抵
抗が極めて小さく抑制されるから、燃料棒８は円滑に支
持格子内に引込まれて、燃料棒８の表面にスクラツチが
生じることがない。

次いで、スケルトンアセンブリ21に燃料棒８を引込ん
だ後に、組立台22を移送手段58に連結すると共に、ボル
ト52を取り外し、かつスケルトンアセンブリ21と組立台
22を一旦左方に移動させ、溝付ガイドフレーム47をロー
ラ46から外した後、移送手段58によつて、スケルトンア
センブリ21を組立台22とともに吊り上げる。この際、上
記スケルトンアセンブリ21の上方位置から、洗浄乾燥装
置59を第３図において右方に退避させておく。

続いて、上記移送手段58によつてスケルトンアセンブ
リ21を組立台22とともに所定高さまで吊り上げた後、搬
送手段60によつて、洗浄乾燥装置59を組立台22の下方位
置まで移動させ、さらにその位置から上昇させて、洗浄
乾燥装置59内にスケルトンアセンブリ21と組立台22を収
容する。

そして、洗浄乾燥装置59内に、第１溶剤供給設備61か
ら第１の溶剤、例えば、ケロシンを供給し、次いで、第
２の溶剤供給設備62から、例えば、アセトンを供給し
て、超音波洗浄を行なう。その後、乾燥設備64を用い
て、洗浄乾燥装置59内のスケルトンアセンブリ21と組立
台22とを乾燥させる。これにより、該スケルトンアセン
ブリ21に付着していた潤滑油は完全に除去される。

次いで、搬送手段60によつて、洗浄乾燥装置59を下降
させ、さらに第３図において右方に移動させて退避させ
た後、移送手段58によつて、スケルトンアセンブリ21を
組立台22とともに下降させ、上述したのと逆の手順で組
立台22を上記起立装置23上に固定する。そして、上記ス
ケルトンアセンブリ21の両端に下部ノズル及び上部ノズ
ルを取付けて燃料集合体の組立が完了する。続いて、上
記組立台22を起立装置23の軸受51を中心にして上方に回
動して起立させた後、組立台22に固定されている燃料集
合体を直立した状態で搬出する。

このようにして、燃料集合体を組立てるが、この場
合、燃料棒８をスケルトンアセンブリ21の支持格子内に
引込む際、潤滑油によつて、燃料棒８と支持格子との摩
擦抵抗を極めて小さく抑えられるから、スムーズに燃料
棒８が引込まれ、燃料棒８の表面にスクラツチが生じる
ことがないと共に、洗浄乾燥装置59内で上記スケルトン
アセンブリ21を組立台22とともに超音波洗浄するから、
付着していた潤滑油は完全に除去されて、燃料集合体に
潤滑油が残留することがない。また、スケルトンアセン
ブリ21は組立台22とともに吊り上げ、吊り下げるから、
アライメントがくるうようなことがない。

なお、燃料棒８の表面に潤滑油を供給する手段として
は、ロツドガイド板25のガイド孔にフエルトリング等を
取付け、そのリングに潤滑油等をしみこませておいて、
ガイド孔を通過する燃料棒８の表面に潤滑油を塗布する
ものでもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、燃料棒が所定の間隔
をおいて収納された燃料棒マガジンから上記燃料棒を、
上記燃料棒マガジンに対向させられたローディングマシ
ンにより引抜いて、組立治具の組立台上に載置されてい
るスケルトンアセンブリの支持格子内の所定箇所に配設
する燃料集合体組立装置において、上記燃料棒マガジン
と組立治具との間に設けられ、かつ上記燃料棒表面に潤
滑油を供給する潤滑油供給手段と、上記組立治具の上方
に設けられ、かつ上記スケルトンアセンブリを吊り上げ
で移送する移送手段と、上記組立治具の上方に移動自在
に設けられ、かつ上記スケルトンアセンブリを内部に収
容した状態で洗浄し、乾燥させる洗浄乾燥手段と、この
洗浄乾燥手段に設けられ、かつ洗浄乾燥手段を移動させ
る搬送手段とを具備してなり、上記組立治具は、上記組
立台が起立装置の一方の端部に上下方向に回動自在にか
つ着脱自在に設けられ、上記起立装置の他方の端部にア
ーム体が上下方向に回動自在に設けられ、かつこのアー
ム体の先端に係止具が設けられると共に、上記組立台の
長手方向に沿って設けられた溝付ガイドフレームに、上
記係止具がこの溝付ガイドフレーム内に沿って移動自在
にかつ係脱自在に連結されたものであるから、燃料棒を
組立台上に水平に載置されたスケルトンアセンブリ内の
所定箇所に配設する際に、潤滑油供給手段によって、上
記燃料棒の表面に潤滑油を供給して燃料棒とスケルトン
アセンブリの支持格子との摩擦抵抗を大幅に減少させ、
円滑に燃料棒をスケルトンアセンブリの支持格子内に引
き込むと共に、組立台を起立装置の一方の端部から取り
外し、かつ移送手段によって上記スケルトンアセンブリ
と組立台とを水平方向に移動させ、組立台の溝付ガイド
フレームを係止具から外した後、移送手段によって該ス
ケルトンアセンブリを組立台とともに吊り上げ、かつ搬
送手段によって洗浄乾燥手段を所定位置に移動させ該洗
浄乾燥手段の内部に上記スケルトンアセンブリを組立台
とともに収容し、次いで洗浄乾燥手段によってスケルト
ンアセンブリ及び組立台を洗浄、乾燥させ、潤滑油を取
り除き、さらに移送手段及び搬送手段によって洗浄乾燥
手段の内部から上記組立台をスケルトンアセンブリとと
もに取り出して起立装置上に固定し、続いて上記スケル
トンアセンブリを燃料集合体として完成させた後、起立
装置のアーム体を上方に回動させて組立台を起立させ、
組立台から上記燃料集合体を直立した状態で搬出するこ
とにより、円滑にかつ容易に燃料集合体を組立てること
ができる上に、燃料棒の表面にスクラツチが生じること
を防止でき、かつ燃料棒に潤滑油が残留することがな
く、しかもスケルトンアセンブリの移動を組立台ととも
に行うことができるから、スケルトンアセンブリのアラ
イメントがくるうことを防止でき、従って極めて品質の
良好な燃料集合体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はロツドガイド板部の概略構成図、第２図はロツ
ドガイド部の概略側面図、第３図は洗浄乾燥部の概略構
成図、第４図は組立治具の側面図、第５図は組立治具の
正面図、第６図は燃料集合体の概略構成図、第７図と第
８図は従来の燃料集合体組立装置を示すもので、第７図
は側面図、第８図は平面図である。 ８……燃料棒、10……燃料棒引込み機（ローディングマ
シン）、20……組立治具、21……スケルトンアセンブ
リ、22……組立台、23……起立装置、24……燃料棒マガ
ジン、31……潤滑油供給手段、36……第１のアーム（ア
ーム体）、40……第２のアーム（アーム体）、46……ロ
ーラ（係止具）、47……溝付ガイドフレーム、58……移
送手段（天井クレーン）、59……洗浄乾燥装置、60……
搬送手段（天井クレーン）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料棒が所定の間隔をおいて収納された燃
   料棒マガジンから上記燃料棒を、上記燃料棒マガジンに
   対向させられたローディングマシンにより引抜いて、組
   立治具の組立台上に載置されているスケルトンアセンブ
   リの支持格子内の所定箇所に配設する燃料集合体組立装
   置において、上記燃料棒マガジンと組立治具との間に設
   けられ、かつ上記燃料棒表面に潤滑油を供給する潤滑油
   供給手段と、上記組立治具の上方に設けられ、かつ上記
   スケルトンアセンブリを吊り上げて移送する移送手段
   と、上記組立治具の上方に移動自在に設けられ、かつ上
   記スケルトンアセンブリを内部に収容した状態で洗浄
   し、乾燥させる洗浄乾燥手段と、この洗浄乾燥手段に設
   けられ、かつ洗浄乾燥手段を移動させる搬送手段とを具
   備してなり、上記組立治具は、上記組立台が起立装置の
   一方の端部に上下方向に回動自在にかつ着脱自在に設け
   られ、上記起立装置の他方の端部にアーム体が上下方向
   に回動自在に設けられ、かつこのアーム体の先端に係止
   具が設けられると共に、上記組立台の長手方向に沿って
   設けられた溝付ガイドフレームに、上記係止具がこの溝
   付ガイドフレーム内に沿って移動自在にかつ係脱自在に
   連結されたことを特徴とする燃料集合体組立装置。