JPH0213893A - 燃料棒配列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ策上五五ユ公１ 本発明は、核燃料棒の貯蔵に関し、特に、２つの燃料棒
集合体を１つの標準燃料棒集合体分のラックスペース内
に圧密する燃料棒配列装置に関する。ここで、「圧密」
とは、添付図の第１１図に示されるようにより小さいス
ペースに密に押込めて充填し、統合する（小さくまとめ
る）ことをいう。

従メｊロ支術 原子力発電所の貯蔵スペースは非常に限られているので
、貯蔵すべき核燃料をまとめて圧密しなければならない
。２つの燃料棒集合体をばらし、それらの燃料棒を、１
つの標準燃料棒集合体の占有スペースに相当するラック
スペース内に納まる１つの圧密容器内へ充填し直すこと
によって２対１の圧密比が得られる６発電所には燃料棒
を水平にして取扱うことができるスペースがあることは
稀であるから、燃料棒を圧密するための従来の装置の大
部分は、燃料棒を垂直にして取扱うように設計されてい
る。大抵の場合、燃料棒は、燃料棒集合体から何本かの
束で抜取られ、漏斗内へ投・大して所定の本数の燃料棒
から成る燃料棒束にまとめ直す、各燃料棒束は、幾つか
の燃料棒束を合わせることによって完全な１つの燃料棒
集合体を構成する補完集合体である。漏斗は、細長い器
具であり、その入口端では、燃料棒束を燃料棒集合体か
ら抜取られたままの形（長方形のピッチ形態）で受入れ
、徐々に燃料棒束のピッチ形態を変化させて圧密し、三
角形のピッチ（配列）形態にして出口端から排出させる
。このようにしてまとめ直された燃料棒を貯蔵用圧密容
器へ送り込む。

口が　゛　よ　と　る口　占 しかしながら、このような燃料棒圧密法、即ち漏斗法は
、大きな成功を収めるに至らなかった。

なぜなら、例えば燃料棒が折れた場合のような異常事態
が発生すると、異常事態を迅速に収束するのに適してい
ないからである。又、漏斗法は、可燃毒棒の圧密などの
その他の核燃料関連作業にも役立たず、核燃料の再構成
、渦電流の点検、損傷した燃料棒集合体の再収納などの
作業にも役立たない、従って、この分野においてより融
通性の高い方法が要望されている。

日の　・　び口　　　　゛　るこめ 本発明は、上記の問題を簡単で直裁的な態様で解決する
。この目的を達成するために、本発明は、単一燃料棒移
送の原理を用いた燃料棒配列器を提供する。−回に１本
の燃料棒な取扱う方式は、最も操作し易い制御法であり
、燃料棒集合体の多部分が、装置の故障や、停電又は燃
料棒の破損等の結果として引っ掛かり、詰まりを生じる
事態の発生を回避する０本発明の燃料棒配列器、即ち燃
料棒位置づけ手段は、圧密容器と連携して作動するもの
であり、同一のスカラップ形（多数の半円を連結した湾
曲形状）前縁を有し、前後及び左右に互いにずらされた
状態で上下に重ね合わされた２つの案内プレートを有す
る。これらの２つのプレートの相対位置関係は、空気シ
リンダにより下側案内プレートを前後に繰返し移動させ
ることを可能にする軸受ガイドによって維持される。

この燃料棒位置ぎめ手段による、圧密容器への燃料棒装
入パターンは、各燃料棒間に間隙を設定するので、燃料
棒位置ぎめ手段は各個々の燃料棒な所定位置に保持する
ことができる。

１立］ 第１添付図を参照して説明すると、本発明の燃料棒配列
装置１０は、基本的には、圧密容器１２と、剛性の支持
構造体１４と、燃料棒配列器即ち燃料棒位置づけ手段１
６とから成る。

圧密容器１２は、その−側壁に上下に間隔をおいて数個
の穴又は窓１８を設けることによって改変した、実質的
には標準の、燃料棒及び可燃毒物棒貯蔵及び移送容器で
ある。各燃料棒位置づけ手段又は燃料棒配列器（以下、
単に「配列器」と称する）１６の一部分は、燃料棒２ｏ
を圧密容器１２内へ挿入し整列させるために各対応する
窓１８を通して容器１２内へ突入させる。第１１図に示
されるように、配列器１６は、所望の２対１の圧密比を
達成するために燃料棒２ｏを三角形のピッチ形態で容器
１２内に位置づけする。圧密容器１２は、燃料棒な受容
するために剛性支持構造体１４によって垂直位置に支持
される。

剛性支持構造体１４は、圧密容器１２を受容し支持する
ように寸法づけされた枠構造体であり、第１図に見られ
るように燃料棒配列器１６をも担持する。

配列器１６は、基本的には、取付ベース２４と、案内組
立体２６とから成る。好ましい実施例では、案内組立体
２６は、第５及び９図に示されるように取付ベース２４
に取付けられる。取付ベース２４は、車輪１１とレース
１３によって支持構造体１４上で案内される。車輪１１
（図示の例では６個設けられている）は、取付ベース２
４の両側に設けられた２つの取付ブロック１５を介して
取付ベース２４に取付けられている。車輪１１は、案内
組立体２６及び取付ベース２４が容器１２の内部に向け
て予め配置されるように支持構造体１４に斜めに傾斜し
て敷設されたレール１３上に乗せられる。好ましい実施
例では、配列器１６は、その傾斜角と重量に比例した力
を燃料棒２０に及ぼす、この傾斜した配列器１６を引出
すために、あるいは、容器１２を支持構造体１４に据付
け、又は支持構造体から引出すために、配列器１６を容
器１２から引込める操作は２つの態様のどちらかの態様
で行われる。その目的のために空気シリンダ１７（第５
．９図）が支持構造体１４に取付けられており、シリン
ダのピストンロッドが取付ベース２４に当接している。

ピストンロッドを張出すことにより配列器１６を容器１
２から押出すようになされている。シリンダ１７への空
気圧を保持することによって配列器１６は容器１２から
離れた後退位置に維持される。余分の装置として掛金即
ち錠止手段１９を設けてもよい。掛金１９は、取付ブロ
ック１５に枢動自在に付設する。掛金１９のローラ２１
（第９図）はレース１３上に乗せられる。傾斜した配列
器１６を容器１２から引出すと、掛金１９がレース１３
の上端に引っ掛かり、配列器１６を後退位置に保持する
。

掛金１９は、支持構造体１４に取付けられた解放機構２
３を操作することにより、あるいは、遠隔操作のボール
（図示せず）の端部に付設したフックによって解放する
ことができる。掛金１９を用いず、シリンダ１７だけを
使用した・い場合は、掛金１９を枢動して取付ブロック
１５に当接する位置へ折畳んでおくことによって掛金を
不作動にすることができる。

案内組立体２６は、第２．４．７図に示されるように、
２つの案内プレート３８．４０から成る。第７図に見ら
れるように上側案内プレート３８と、下側案内プレート
４０とは、それぞれ各燃料棒及び可燃毒物棒と嵌合する
ように寸法づけされた同一のスカラップ形（多数の半円
を連結した湾曲形状）前縁を有し、両者の前縁の（半円
と半円の間の）突起が両プレート間で交互に位置するよ
うに前後及び左右に互いにずらされて上下に配置される
。下側案内プレート４０は、作動中前後に繰返し移動さ
せることができるように軸受ガイド４２を介して上側案
内プレート３８に摺動自在に取付けられる。軸受ガイド
４２は、上側案内プレート３８の下面に取付られている
。又、上側案内プレート３８は、案内バー３０によって
取付ベース２４に摺動自在に取付られる。

上側案内プレート３８に対して下側案内プレート４０を
前後方向に繰返し移動させるための駆動手段は、空気シ
リンダ４４によって構成することができる。第２図にみ
られるように、空気シリンダ４４は、上側案内プレート
３８の下面から突設したブロック４６に取付けられてお
り、シリンダ４４から前方へ突出したピストンロード４
８は、下側案内プレート４０から下方へ突出したプレー
ト５０に取付けられている。かくして、シリンダ４４を
繰返し作動することによりピストンロッド４８を介して
下側案内プレート４０を上側案内プレート３８に対して
前後方向に繰返し移動させることができる。２つの案内
プレート３８と４０の相対移動の範囲は、シリンダ４４
のピストンロッド４８自体のストローク（行程）による
か、あるいは第７図に示されるような調節自在のストッ
パ５２．５４によって制御される。前進ストッパ５２は
、下側案内プレート４０に螺合して前方へ突出しており
、停止バー５６に接触することによって前進行程を制限
する。後退ストッパ５４は、停止バー５６に摺動自在に
係合し後方へ突出して下側案内プレート４０に螺合して
前方へ突出しており、下側案内プレート４０の後退行程
を制限する。

本発明の変型実施例においては、燃料棒配列器１６を圧
密容器１２に対して水平位置に位置づけすることができ
る。その場合、取付ベース２４に、案内バー３０を摺動
自在に受容するように寸法づけされた貫通軸受孔を有す
る軸受ブロック２８を設ける。第３．４図に明示される
ように、案内バー３０は、案内組立体２６の上部に取付
けられ、それから後方へ延長している。軸受ブロック２
８と案内バー３０との摩擦を少なくし、摩耗を減少させ
るために軸受孔にブツシュを装着してもよい。図示を簡
略にするために、この変型実施例の構造上の相違は、上
述した好ましい実施例の図に追加の構造として示されて
いる。横パー３２が、２つの案内バー３０に跨がって延
設され、それらのバーの、案内組立体２６のある側とは
反対側の端部に固定されている。横パー３２は、第３図
に示されるように変型実施例に用いられるばね３６の係
留点即ち係留部材３５を提供する。詳述すれば、ばね３
６のための第１固定ばね係留部材３４は、取付ベース２
４の前端近くに設け、軸受ブロック２８に取付けること
ができる。第２可動はね係留部材３５は、横パー３２に
付設される。

かくして、ばね３６は２つの係留点の間に張設される。

案内バー３０は案内組立体２６に取付けられているので
、ばね３６は、案内組立体２６を取付ベース２４から前
方へ圧密容器１２内へと偏倚させる偏倚手段の役割を果
たす、取付ベース２４の車輪１１によるレール１３に沿
っての移動は、は、２位置錠止機構６２によって防止さ
れる。

この変型実施例においては、圧密容器１２を据付は又は
取出すことができるように案内組立体２６を後退位置に
錠止するための錠止手段は、第６．８図に示される２位
置錠止機構６２の形とする。２位置錠止機構６２は、軸
３７を介してカム３３に連結されたナツト３１を回すこ
とによって作動される。カム３３を回動すると、錠止軸
３９に押し又は引張り運動を与える。カム３３は、錠止
軸３９を枢動自在に取付けるスロットを有している。錠
止軸３９は、案内ブロック４１を介して取付ベース２４
に摺動自在に係合する。案内ブロック４１の他に錠止軸
３９も取付ベース２４の穴に摺動自在に係合している０
錠止機構６２を作動させると、錠止軸３９が第３．８図
に示されるレール１３の穴４３内に係合する。レール１
３には２組の穴４３が設けられている。１組は、容器１
２を据付は又は取出すために配列器１６を容器１２から
最外方の位置に錠止するためのものであり、他の１組は
、容器１２へ燃料棒な装填する間配列器１６を所定位置
に錠止・するためのものである、ナツト３１は、ばね４
５によって上向きに偏倚されており、上方位置にあると
きは、回転しないようにビン４７によって回り止めされ
る。ビン４７は、ナツト３１に固定され、ナツトから突
出して錠止プレート４９のスロットに挿入されている。

ナツト３１は、遠隔操作されるボール（図示せず）の端
部にも受けられた受は口によって回動される。ナツト３
１に軽い下向き力を加えれば、ビン４７が錠止プレート
４９から離脱するので、ナツト３１は自由に回転するこ
とができる。ナツト３１及び軸３７の垂直方向の移動行
程は、軸３７に設けられたスロットの長さと、案内ボス
ト５３に固定された上下動制限ビン５１によって制限さ
れる。

この変型実施例においては、案内組立体２６と取付ベー
ス２４の間のばね張力の作用を排除するための手段は、
第１０図に示される案内組立体突出錠止機構６４の形と
される。修理などのために配列器１６を遠隔操作により
取出す場合に、この案内組立体突出錠止機構６４が用い
られる。案内組立体突出錠止機構６４は、ばね３の作用
を排除して案内組立体２６をその移動行程中のどの位置
にでも錠止する手段を提供し、それによって以後の２位
置錠止機構６２の解放操作を容易にする。

配列器１６を例えば修理の後遠隔操作により据付ける前
に、案内組立体突出錠止機構６４を錠止しておけば、２
位置錠止機構６２を操作することにより燃料棒配列器１
６を内方錠止位置に錠止したとき、案内組立体２６は燃
料棒の最後の列に届く位置にまでは突出しない、燃料棒
配列器１６を内方錠止位置に錠止した後、案内組立体突
出錠止機構６４を解放すれば、案内組立体２６は燃料棒
２０に接近し、当接することができる。案内組立体突出
錠止機構６４は、ねじ付ボルト５７に固定したナツト５
５を回すことによって作動される。ねじ付ボルト５７は
、後方軸受ブロック２８に枢着されたクランプ腕５９に
枢動自在に取付けられている。後方軸受ブロック２８は
、案内ロッド６１のための遊嵌穴を有している。クラン
プ腕５９は、案内ロッド６１をクランプするのを容易に
するための切欠きを備えている。案内ロッド６１は、可
動ばね係留部材３５に取付けられている。

ナツト５５は、キャップ６３によって捕捉されているが
、自由に回転することができる。

案内組立体２６の移動を制動するための制動手段は、第
３図に示されるようにダッシュポット６０の形とするこ
とができる。燃料棒配列器１６を遠隔操作により据付け
、該配列器を内方錠止位置に錠止した後、案内組立体突
出錠止機構６４を解放する。案内組立体突出錠止機構６
４が解放された後は、ダツシュボード６０が案内組立体
２６の容器１２内への前進運動を制動する働きをする。

ダッシュポット６０は、オリフィスを通して貯留水を吸
入又は排出するようになされたシリンダである。ダッシ
ュポット６ｏは、前方軸受ブロックの枢動孔にトラニオ
ンにより取付け、ダッシュポットのシリンダロッド２７
を上側案内プレート３８に取付けられた取付ブロック２
９に連結する。

作動においては、まず、圧密容器１２を支持構造体１４
内の所定位置に据付けるが、その前に各燃料棒配列器１
６をシリンダ１７又は２位置錠止機構６２を用いて内方
錠止位置に錠止する。このようにして燃料棒配列器１６
を支持構造体上の所定位置に錠止した状態で、案内組立
体２６を窓１８を通して容器１２内へ挿入する。そして
、始めに下側案内プレート４０を上側案内プレート３８
に対して後退させて、上側案内プレート３８を容器１２
の内壁に当接させる。第１図に示されるように好ましい
実施例では容器の長手軸線に沿って間隔をおいて複数の
燃料棒配列器１６を用いる。

燃料棒２０は、１回に１本づつ容器１２の上方から容器
内へ装填され、上側案内プレート３８の前縁のスカラッ
プ（半円形）空間に通される。燃料棒のこの装填パター
ンは、各列の隣り合う燃料棒の間に間隙を設定するので
、案内プレートの前縁の各突起（半円形の空間と空間の
間の突起）がそれぞれ対応する燃料棒を所定位置に保持
することができる（第７図参照）。第１列目の燃料棒が
装填されたならば、案内組立体２６を前後動させ、下側
案内プレート４０を上側案内プレート３８の前縁より前
方へ張出させる。それによって、下側案内プレート４０
の前縁の各突起を第１列目の各対応する燃料棒２ｏに当
接させ、第１列目の燃料棒を容器１２の内壁面に押し当
てて保持するとともに、第２列目の燃料棒を下側案内プ
レート４０の前縁の各半円形空間を通して装填するため
の余地を創生ずる。第２列目の燃料棒が装填されたなら
ば、下側案内プレート４０を後退させる。その場合、支
持構造体１４のレール１３上に傾斜状態に乗せられてい
る燃料棒配列器１６の重量による圧力によって、上側案
内プレート３８の前縁の突起を第２列目の燃料棒に圧接
させる。かくして、第３列目の燃料棒を上側案内プレー
ト３８の前縁の各半円形空間を通して装填するための余
地が創生される。第３列目の燃料棒を装填する操作は、
第１列目の燃料棒な装填するにに用いられた配列器１６
の案内組立体２６の位置の繰返しである。

このようにして、容器１２が完全に満杯になり、従って
所望の圧密比買えられるまでこの操作を繰返す。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の燃料棒配列装置全体の透視図、第２
図は、燃料棒配列器の立面図、第３図は、燃料棒配列器
の上からみた平面図、第４図は、第３図の線４−４に沿
ってみた端面図、第５図は、傾斜した燃料棒配列器の側
面図、第６図は、２位置錠止機構の下からみた平面図、
第７図は、燃料棒配列器の上からみた部分平面図、第８
図は、第３図の線８−８に沿ってみた断面図、第９図は
、傾斜した燃料配列器の上からみた部分平面図、第１０
図は、第３図の線１０−１０に沿ってみた部分断面図、
第１１図は、燃料棒を三角形のピッチ形態に装填した圧
密容器の上からみた部分平面図である。 １ｏ：燃料棒配列装置 １２：圧密容器 １４：支持構造体 １６：燃料棒配列器 １８：窓又は穴 １９：掛金 ２０：燃料棒 ２４：取付ベース ２６二案内組立体 ３８二上側案内プレート ４０：下側案内プレート ４４：空気シリンダ ６０：ダッシュポット（制動手段） ６２：２位置錠止機構 ６４：案内組立体突出錠止機構 ＦＩＧ、９ ＦＩｏ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料棒配列装置であって、 ａ、剛性の支持構造体と、 ｂ、該支持構造体内に配置され支持構造体によって支持
   された圧密容器と、 ｃ、該圧密容器に近接して設けられており、前記支持構
   造体に取付けられた該圧密容器内の燃料棒を位置づけす
   るための燃料棒位置づけ手段と から成る燃料棒配列装置。 ２、前記圧密容器は、前記燃料棒位置づけ手段を受入れ
   るための窓を備えていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の燃料棒配列装置。 ３、前記燃料棒位置づけ手段は、 ａ、前記支持構造体に傾斜した状態で摺動自在に取付ら
   れた取付ベースと、 ｂ、該取付ベースに取付けられた案内組立体とから成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料棒配
   列装置。 ４、前記案内組立体は、 ａ、前記取付ベースに取付けられた上側案内プレートと
   、 ｂ、該上側案内プレートに摺動自在に取付けられた下側
   案内プレートと、 ｃ、前記下側案内プレートを上側案内プレートに対して
   前後方向に繰返し移動させるための駆動手段とから成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の燃料棒配
   列装置。 ５、前記案内組立体の移動を制動するための制動手段を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の燃
   料棒配列装置。 ６、前記取付ベース及び案内組立体を前記圧密容器から
   離れた後退位置に錠止するための錠止手段を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の燃料棒配列装
   置。 ７、前記駆動手段は、前記上側案内プレートに取付けら
   れ、下側案内プレートに作動的に係合した空気シリンダ
   から成ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   燃料棒配列装置。 ８、前記下側案内プレートは、前記上側案内プレートに
   対して左右及び前後にずらせた状態に取付けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の燃料棒配
   列装置。 ９、前記上側及び下側案内プレートは、同一のスカラッ
   プ形前縁を有することを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の燃料棒配列装置。 １０、燃料棒配列装置であって、 ａ、剛性の支持構造体と、 ｂ、該支持構造体内に配置され支持構造体によって支持
   された圧密容器と、 ｃ、前記支持構造体に傾斜した状態で摺動自在に取付ら
   れた取付ベースと、 ｄ、該取付ベースに取付けられた案内組立体とを有し、 ｅ、前記圧密容器は、前記案内組立体を 受入れるための窓を備えて成る燃料棒配列装置。 １１、前記案内組立体は、 ａ、前記取付ベースに取付けられた上側案内プレートと
   、 ｂ、該上側案内プレートに摺動自在に取付けられた下側
   案内プレートと、 ｃ、前記下側案内プレートを上側案内プレートに対して
   前後方向に繰返し移動させるための駆動手段とから成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の燃料棒
   配列装置。１２、前記案内組立体の移動を制動するため
   の制動手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項記載の燃料棒配列装置。 燃料棒配列装置。 １３、前記取付ベース及び案内組立体を前記圧密容器か
   ら離れた後退位置に錠止するための錠止手段を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の燃料棒配
   列装置。 １４、前記駆動手段は、前記上側案内プレートに取付け
   られ、下側案内プレートに作動的に係合した空気シリン
   ダから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載の燃料棒配列装置。 １５、前記下側案内プレートは、前記上側案内プレート
   に対して左右及び前後にずらせた状態に取付けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の燃料
   棒配列装置。 １６、前記上側及び下側案内プレートは、同一のスカラ
   ップ形前縁を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項記載の燃料棒配列装置。 １７、燃料棒配列装置であって、 ａ、剛性の支持構造体と、 ｂ、該支持構造体内に配置され支持構造体によって支持
   された圧密容器と、 ｃ、該圧密容器に向けて傾斜した状態で前記支持構造体
   に摺動自在に取付られた取付ベースと、 ｄ、前記取付ベースに取付けられた上側案内プレートと
   、 ｅ、該上側案内プレートに対してずらせた状態では位置
   され、上側プレートに摺動自在に取付けられた下側案内
   プレートと、 ｆ、前記下側案内プレートを上側案内プレートに対して
   前後方向に繰返し移動させるための駆動手段とを有し、 ｇ、前記圧密容器は、前記案内組立体を受入れるための
   窓を備えて成る燃料棒配列装置。１８、前記取付ベース
   に対する前記案内組立体の移動を制動するために前記上
   側案内プレートに取付けられたダッシュポットを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の燃料棒
   配列装置。 １９、前記上側及び下側案内プレートは、同一のスカラ
   ップ形前縁を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １７項記載の燃料棒配列装置。 ２０、前記スカラップ形前縁が各燃料棒を所定位置に保
   持することができるように各隣接する燃料棒の間に間隙
   を設定するようなパターンで燃料棒を配列するようにな
   された特許請求の範囲第１９項記載の燃料棒配列装置。