JPH028871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空長手形状体の中にＣ形状のスプリ
ングクリツプを挿入及び離脱するための治具に関
し、特に、Ｃ形状のスプリングクリツプを圧縮
し、原子炉の燃料集合体の可燃性毒物棒中に挿入
する間、前記スプリングクリツプを圧縮した状態
で保持し、その後、この治具を前記毒物棒から引
き抜く前に所望位置において前記スプリングクリ
ツプの圧縮を解除して拡張させるようにした治具
に関するものである。

発電に用いられている型の原子炉は好適な形状
に配列された多数の燃料集合体を有し、前記各燃
料集合体は、スケルトン即ち骨格構造によつて固
定の列状に保持された多数の燃料棒を有する。該
骨格構造は、上部及び下部ノズルと、燃料棒に沿
つて長手方向に間隔を置いて配置される格子と、
燃料棒の各端部を超えて延びると共に各格子部を
相互に接続する制御棒案内筒とを有している。各
燃料棒は管の中に積層された燃料ペレツトよりな
り、前記管の両端は端栓によつて閉じられ、前記
管は放射性核燃料に対する最初の封じ込め境界を
構成している。

前記各燃料棒に加え、前記燃料集合体は制御
棒、２次中性子源棒（secondary source rod）
及び可燃性毒物棒を有している。各制御棒は、燃
料集合体の寿命が終るまで核分裂過程を制御する
ため前記案内筒内で往復移動可能に設けられてい
る。前記２次中性子源棒及び可燃性毒物棒は往復
移動可能ではなく、前記燃料集合体中に挿入可能
である取り出し可能なサブアツセンブリー中に設
けられている。これらの二型式の各棒は通常、燃
料サイクルの初期にのみ用いられる。２次中性子
源棒は高濃縮物質を有しており、従つて、反応度
を高めて始動を容易にする。

他方、前記可燃性毒物棒はボロンカーバイドの
ような中性子吸収物質を含んでいると共に、燃焼
中において燃料の分配を強める機納を有してい
る。このような可燃性毒物棒の中性子吸収物質は
比較的にもろく、また、原子炉の運転中に膨張す
るので、可燃性毒物棒内に機械的な抑制手段を設
けて、後から運転に用いた場合に、軸方向の膨張
を許すが、輸送及び取り扱い中には前記中性子吸
収物質の不必要な動きを防止することが切望され
ている。従つて、可燃性毒物棒内に緩衝性の抑制
装置を有することが望ましくい。

スプリング等の種々の形式のものが可燃性毒物
棒内において軸方向の抑制のために用いられてき
た。渦巻きばねも時々用いられてきたが、これら
は比較的長く、そのため毒物棒内において広いス
ペースを必要としていた。このようなスプリング
は隣接する端栓の取付前に管内に簡単に挿入され
る。さらに、最近において、米国特許第4080253
号明細書に示されるようなＣ形スプリングクリツ
プがこの目的のために用いられている。前記ｃ形
クリツプは比較的コンパクトであると共に、照射
中のペレツトの成長を吸収するための制御したス
リツプを認めるが、輸送及び取扱い中にこのペレ
ツトを所定位置に確実に保持するのに十分な摩擦
抵抗を与えるように毒物棒内に締りばねにより位
置決めされるようになつている。前述のクリツプ
はこのように毒物棒の内壁に所定の摩擦抵抗を与
えるように設計されており、そして毒物棒内に挿
入し位置決めする前に圧縮、即ち変形されるのが
好適である。従つて、各スプリングクリツプの好
適な位置決めは、最初に、クリツプを周囲から圧
縮し、圧縮したクリツプを毒物棒中に挿入し、さ
らに、所望の位置でクリツプを解放することが必
要である。このことはいずれも困難な作業で時間
を浪費することになる。クリツプを毒物棒の端部
に挿入し、その後、所定の位置にクリツプを内方
へ向けて動かすことは好ましいことではない。

かかるＣ形スプリングクリツプを可燃性毒物棒
中に挿入するために治具又は工具が開発されてき
た。この治具の場合、クリツプは治具棒の端部に
あるスロツト中に挿入する前に締付により圧縮さ
れ、その後、クリツプをスロツト付きの棒から離
すために外筒を下方に摺動させることにより解放
されている。この治具の特徴はプツシユプル式で
ありクリツプを所定の位置に置くことが困難なこ
とである。前述のクリツプは、効果的に作用する
には、中性子吸収物に対して間隙を有することな
く接合して装着されなければならない。さらに、
このようなクリツプを毒物棒の補修などのために
前述の治具で除去することは困難である。今ま
で、このようなクリツプを都合良く圧縮し、挿入
し、その後、所定の精確な位置で解放するか、或
は挿入後に取り出す治具はなかつた。

従つて、本発明の主な目的は、スプリングクリ
ツプを都合良く圧縮し、棒内に挿入のため圧縮状
態にロツクし、治具を引き抜く前に所望位置で積
極的に解放することが出来る精密構造のスプリン
グクリツプ挿入治具を提供することである。

前述の目的に鑑み、本発明は中空部材中に、内
方曲折端部を有する実質的に円形のスプリングク
リツプを挿入するための治具よりなり、この治具
は先端及び基端を各々有し同軸状に配設された内
側及び外側部材を有し、内側及び外側部材の各先
端はその上にスプリングクリツプを受けると共に
スプリングクリツプの内方曲折端部と係合するよ
うになつている。

この治具の特徴とするところは、前部ハンドル
が前記外側部材の基端に取着されると共に、後部
ハンドルが前記内側部材の基端に取着されている
こと、前記前部、後部ハンドルが相対的な回転移
動自在に保持されていること、及び各ハンドルの
相対的回転移動を防止するため前記各ハンドルを
解除自在にロツクする手段が設けられていること
である。好ましくは、位置決めリングが止めねじ
により調節自在に回転位置決めするため前記各ハ
ンドル間に設けられており、ロツク及び解除機構
は、所要のようにスプリングクリツプを圧縮する
ため各ハンドルを互いに反対方向に回した後、各
ハンドルが回転動作に対してロツクすることがで
きるように設けられている。棒中に挿入した後、
前記ロツク及び解除機構は、前記スプリングクリ
ツプを所定位置で拡張し、治具を棒から引き抜く
ことができるように解除される。これと反対の手
順で前記クリツプを棒から除去することができ
る。

以下、図面と共に本発明によるスプリングクリ
ツプ挿入治具の好適な実施例について詳細に説明
する。

第１図は、発電プラントにおける原子炉の燃料
集合体に用いられる型式の可燃性毒物棒１０を示
している。この可燃性毒物棒１０は上部端栓１４
と下部端栓１６により封止された長手形状の管１
２を有し、この管１２と端栓１４，１６とはステ
ンレス鋼、ジルコニウム等のような、原子炉運転
中の厳しい条件に耐えることの出来る適当な材料
で構成されている。同軸状の内管１８は外管１２
の下端に設けられており、例えばボロンカーバイ
トのような、ペレツト状に形成された適当な中性
子吸収物質２０は前記各管１２及び１８間の環状
スペース内に設けられている。このスペースはス
ペーサ２２により上端で閉じられている。スプリ
ングクリツプ２４は輸送及び取扱い中における損
傷を避けるためスペーサ２２の上に設けられてお
り、軸方向の所定位置に前記中性子吸収物質２０
とスペーサ２２とを緩衝保持すると同時に、原子
炉の運転中に必要に応じて前記中性子吸収物質２
０の膨張を許容する。

第２図はスプリングクリツプ２４の拡大斜視図
であり、ばね鋼その他の適当な材料より形成する
ことが出来るスプリングクリツプ２４は、ほぼ円
筒状で断面Ｃ形をなしていることが明らかであ
る。このスプリングクリツプ２４は、後から十分
に説明するように、可燃性毒物棒１０から除去又
は毒物棒１０に挿入することが出来る比較による
挿入治具との係合を容易にするために、内方に曲
げられた対向端部２８によつて画定された長手方
向の分離部２６を有している。

次に、第３図及び第４図について述べる。可燃
性毒物棒１０内に、スプリングクリツプ２４のご
ときＣ形をなすスプリングクリツプを挿入出来る
ように特別に適合された本発明の挿入治具３０が
示されている。さらに、前記挿入治具３０はスプ
リングクリツプを可燃性毒物棒中に挿入出来るよ
うに特別に適合されているが、本発明は前述のよ
うなクリツプを燃料棒、２次中性子源棒又は他の
中空部材中に、又はから、挿入又は除去するため
に用いることが出来ることが理解されるだろう。
基本的に、治具３０は、共通の長手方向軸心３６
の周囲を回転するために同軸的に位置決めされる
と共に相互に接続された前部ハンドル３２及び後
部ハンドル３４を備えている。各ハンドル３２，
３４は操作を容易にするため、図示のようにロー
レツト掛けしておくのが好ましい。前部ハンドル
３２は中空外管３８の基端に保持されており、後
部ハンドル３４は中空外管３８及び前部ハンドル
３２を貫いて延出している内側軸４０の基端に保
持されている。前記内側軸４０及び中空外管３８
の各基端は、第４図に開示されているように、ノ
ツチが形成されそこに長手方向に前記スプリング
クリツプ２４を受けることが出来るものである。
前記スプリングクリツプ２４は他の部分を明確に
するために第３図の構成からは省略されている。
前記治具３０は、前記各ハンドル３２，３４が互
いに反対方向に回転した後に前記クリツプ２４を
あらかじめ圧縮された状態に保持することが出来
るロツク及び解除機構４２を有している。

第５図は前部ハンドル３２及び外管３８の詳細
構造を示しており、この外管３８は前部ハンドル
３２を貫通して延設された長手孔４４内に嵌合し
ている。この長手孔４４は、前記中空外管３８の
内端、即ち基端が着座する肩部を与えるべく、図
示のように段状に形成されている。前記外管３８
とハンドル３２はロウ付け等により互いに固着さ
れている。端ぐり孔４６は前部ハンドル３２の反
対の端部に、直径方向に対向した一対の横孔４８
と共に設けられており、第３図に示すように、長
手形状の盲孔５０は、前記ロツク及び解除手段４
２の一部分を受けるため、前記ハンドル３２の同
じ端部に設けられている。

第６図において、後部ハンドル３４と内側軸４
０の詳細構造が開示されている。前記外管３８内
に配置できる寸法に作られているこの内側軸４０
は、後部ハンドル３４に螺着されると共に、ハン
ドルの縮少内端部５４にある半径方向の開口部を
貫いて延びる止めねじ５２により所定位置にロツ
クされる。外部円周状溝５６は以下に述べるよう
に、前後部ハンドル３２，３４を相互に接続する
ため縮少内端部５４に形成されている。

第７図は、前記前後部ハンドル３２，３４間に
おいて後部ハンドル３４の前記縮少内端部５４上
に好適に設けられたリング５８を示しており、こ
のリング５８はその一側面の中に延びて入る縦盲
孔６２と、横貫通孔６０とを有すると共に、前記
ロツク及び解除機構４２と関連して機能する。

ここで再び第３図において、後部ハンドル３４
の縮少内端部５４は前部ハンドル３２の端ぐり孔
４６内に嵌合することは明らかである。図には１
個のみが示されているが、複数の止めねじ６４が
前部ハンドル３２の横孔４８内に設けられてい
て、縮少内端部５４の溝５６内に延入しており、
各ハンドル３２，３４の相対的回転運動を許容し
ながら該ハンドルの軸方向離脱を抑止している。
前記ロツク及び解除機構４２は前部及び後部ハン
ドル３２，３４間に位置されており、特に、前記
機構４２はリング５８及びその中の縦盲孔６２に
接近したりそれらから離れるように前部ハンドル
３２の盲孔５０内で摺動自在な縦ピン６６を有し
ている。圧縮スプリング６８はピン６６をリング
５８に向つて付勢するため孔５０の底部に設けら
れている。前記ピン６６は第２ピン７０により外
部のつまみ７２に接続され、ノツチ７４は各ピン
６６，７０の動きに適応するように孔５０の上端
に沿つて設けられている。

次に、本発明のスプリングクリツプ挿入治具１
０の作動について述べる。挿入されるべきスプリ
ングクリツプ２４は、端部２８を外管３８及び内
側軸４０のノツチ付き端部の内側に延ばした状態
で、第４図に示されるように、外管３８及び内側
軸４０の先端上に最初に滑り込ませる。次に、ハ
ンドル３２，３４を軸心３６回りにそれぞれ反対
方向に回転させてスプリングクリツプ２４の端部
２８を一緒に引つ張ることにより、前記ロツク及
び解除機構４２のピン６６がスプリング６８によ
つて後部ハンドルにあるリング５８の縦孔６２に
押し込まれてハンドル３２，３４が更に回転動作
しないようにロツクするまで、スプリングクリツ
プ２４が圧縮される。前記ロツクリング５８の位
置決めは、第３図に示されるように、リングの孔
６０内の止めねじ７６により調整可能であり、こ
れにより、スプリングクリツプを所望の円周サイ
ズに縮少するために必要な圧縮量に従い前記機構
４２のロツク位置の調整自在度が得られている。
次に前記治具３０は、前記スプリングクリツプ２
４を所望の位置に位置決めするため可燃性毒物棒
又はその類似物の開口端内に挿入され、その後、
ロツク及び解除機構４２は、スプリングクリツプ
２４が拡張することにより所望の位置で締りばめ
によりそれ自身弾性的に留まるように、つまみ体
４２を押すことによつて解除される。その後、こ
の治具３０は引き抜かれる。挿入後のクリツプは
逆の手順で取り出すことができる。

前記治具３０の好適な実施例は単一の縦ロツク
孔６２を有する調整可能なロツクリング５８を備
えているが、他の均等構造を用いることも出来る
ことを理解されたい。例えば、リング５８は、後
部ハンドル３４の内端部にロツク孔６２を直接設
ければ、全て省略することが出来る。同様に、円
周方向に隔置された複数のロツク孔６２を、各々
独立した調整性を得るため、後部ハンドル３４の
内端又はロツクリング５８内に設けることが出来
る。これらの変形構造は開示された構造と全く同
等のものと考えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｃ形スプリングクリツプを中に有す
る、原子炉の燃料集合体に用いられる型式の可燃
性毒物棒の垂直断面図、第２図は、可燃性毒物棒
中のスプリングクリツプを示す拡大斜視図、第３
図は本発明のスプリングクリツプ挿入治具の一部
を除去した状態を示す立面図、第４図は、該治具
の端部上に位置するスプリングクリツプを示す、
第３図の４−４線に沿う拡大断面図、第５図は治
具の外管及び前部ハンドルの一部を除去した状態
を示す立面図、第６図は治具の内側軸及び後部ハ
ンドルの一部を除去した状態を示す立面図、第７
図は位置決めリングの斜視図である。 １０……可燃性毒物棒、１２……長手形状の管
（中空部材）、２４……スプリングクリツプ、２８
……対向端部、３０……挿入治具、３２……前部
ハンドル、３４……後部ハンドル、３８……中空
外管（外側部材）、４０……内側軸（内側部材）、
４２……ロツク及び解除機構（ロツク・解除手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに同軸状に配設され各々先端及び基端を
   有する内側部材及び外側部材を備え、該内側及び
   外側部はその先端に実質的に円形のスプリングク
   リツプを受けると共に前記スプリングクリツプの
   各内方曲折端部と係合するようになつている、ス
   プリングクリツプ挿入治具において、前記外側部
   材の基端に保持された前部ハンドルと、前記内側
   部材の基端に保持された後部ハンドルとを備え、
   前記各ハンドルは相対的に回転可能に支持される
   と共に、前記各ハンドルを相対的回転を防止する
   べく解除可能にロツクするためのロツク・解除手
   段を有するように構成したことを特徴とするスプ
   リングクリツプ挿入治具。