JPH0464599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は一般に原子炉の燃料集合体に関し、特
に、再構成可能な燃料集合体から上部ノズルサブ
アツセンブリを取外して持上げるための装置及び
方法に関するものである。

先行技術の説明 慣用の構造の燃料集合体は、その長さ方向に沿
つて離間配置された格子により組織化された配列
で保持されている多数の燃料棒を備えている。格
子は、複数個の制御棒案内シンブルに取り付けら
れている。燃料集合体の両端に設けられている上
部及び下部ノズルは、それぞれ、燃料棒の両端よ
り上方及び下方に延びる制御棒案内シンブルに取
り付けられている。燃料集合体の上端部で、案内
シンブルは、上部ノズルに設けられている開口内
に取り付けられる。また慣用の燃料集合体は、上
向きの冷却材の流れによる力で、燃料集合体が持
ち上げられて原子炉の上部炉心支持板と損傷性の
接触をするのを阻止すると共に、炉心に誘起され
る熱膨張等による燃料集合体の長さ変化を許容す
るために燃料集合体の押さえ装置を用いている。
かかる押さえ装置においては、クラム（Klumb）
等の米国特許第3770583号（再発行特許第31583
号）及び米国特許第4269661号明細書に開示され
ているように、案内シンブルを囲繞するばねが使
用されている。

通常の原子炉運転中或る燃料棒に時として生ず
る破損のため、及びこのような欠陥燃料棒を含む
燃料集合体の交換に伴う高い費用に鑑みて、近
時、運転及び補修費用を最小限度に軽減する目的
で燃料集合体を再構成可能にする傾向にある。慣
用の再構成可能な燃料集合体は、個々の欠陥燃料
棒の取外し及び交換を許容するように構成された
設計上の特徴を具備している。再構成は、燃料集
合体に取外し可能な上部ノズルを設けることによ
り可能にされている。上部ノズルは、通常、螺合
構造で各燃料棒案内シンブルの上端に機械的に取
付けられ、そして、照射済燃料集合体が中性子吸
収液内に浸漬している状態で、該照射済燃料集合
体から遠隔操作で取外すことができるようになつ
ている。作業ステーシヨンで浸漬されている照射
済燃料集合体に対して欠陥燃料棒の取外し及び交
換を一旦実施し、そして上部ノズルを燃料集合体
の案内シンブルに再取付けした後には、再構成さ
れた燃料集合体を原子炉の炉心内に再装荷し、そ
の有効寿命の終りまで使用することができる。

最近開発されたこのような再構成可能な１つの
燃料集合体の構造は、本出願人に譲渡されている
米国特許願S.N.701052号明細書に開示されてい
る。この構造では、燃料集合体から１つのユニツ
トとして取外し及び再設置することができる上部
ノズルサブアツセンブリを備えている。

上部ノズルサブアツセンブリは、上側押さえ板
と、下側アダプタ板を有する囲いと、上側押さえ
板及び下側アダプタ板間に配置された複数個の細
長い管状スリーブと、上記両板間に延在して各ス
リーブの回りに配置された複数個の押さえばねと
を備えている。上側押さえ板は複数個の貫通通路
を有しており、他方、下側アダプタ板は複数の開
口を有しており、通路及び開口は、燃料集合体の
案内シンブルのパターンに整合する各パターンで
配列されている。細長いスリーブの各上端部は上
側押さえ板の各通路内に摺動可能に挿入され、そ
して下端部は案内シンブルの上端部に解放可能に
螺合されている。スリーブの下端部は、下側押さ
え板より下方で案内シンブルに取付けられた下側
係止部材と協働してアダプタ板を案内シンブル上
の固定位置に保持する。スリーブは、上側押さえ
板の通路内で軸方向に摺動して、燃料集合体と上
部炉心板との間における熱膨張を吸収するように
なつている。

全てのスリーブを案内シンブルの上端部から捩
り外す（螺合を解く）と、上部ノズルは、燃料集
合体の再構成のために該燃料集合体の残りの部分
から取外すことができる状態になる。各スリーブ
の横断寸法及び上側押さえ板と、上側押さえ板及
び下側アダプタ板の離間運動を制限する上部ノズ
ルの囲いとの間における摺動可能な相互接続が原
因で、各スリーブは、上部ノズルの摺動可能に相
互接続された上側押さえ板と下側アダプタ板との
間に捕捉された状態に留まる。細長いスリーブは
中空であるので、制御棒を該スリーブに挿入する
ことを可能にすることに加えて、適当な工具をス
リーブ内に挿入し該スリーブを内部で掴んで何れ
かの方向に回転して案内シンブルの上端にスリー
ブを螺合により取付けたり或いは該上端部から捩
り外すことが可能である。

上に概略的に述べた再構成可能な燃料集合体の
構造は、内外国の電力会社で運転及び保守費用を
軽減することができる手段として将来有望である
ことが判明しているが、商品価値を高めるために
再構成可能な燃料集合体の上部ノズルサブアツセ
ンブリの取外し及び交換を効果的に且つ効率良く
実施するための手段に対する必要性が存在する。

発明の概要 本発明は、上述の必要性を満たすように設計さ
れた遠隔操作される浸漬可能な装置を提供するも
のである。この装置は、原子力プラントで、既述
の米国特許願明細書に開示されているような再構
成可能な燃料集合体の上部ノズルサブアツセンブ
リを取外し、次いで再取付けもしくは交換するの
に使用することができる。上部ノズルを取外す
と、燃料棒の上端部は再構成可能な燃料集合体の
上部から露出する。従つて、種々の目的、例えば
欠陥の点検、欠陥燃料棒の取外し及び交換、部分
的に使用済の燃料棒を１つの燃料集合体から他の
燃料集合体に移すこと及び（又は）原子炉の炉心
における良好なウランの利用を達成するための燃
料棒の再配置換え等の種々の目的で燃料棒にアク
セスすることができる。燃料棒の点検、取外し、
交換及び（又は）配置変えが完了したならば、本
発明の装置を用いて上部ノズルを案内シンブルの
上端部に再装設する。

従つて、本発明によれば、上端部分を有する少
なくとも１つの案内シンブルと、少なくとも１つ
の開口を備えた下側アダプタ板、該下側アダプタ
板の前記開口の上方に整列して位置する少なくと
も１つの通路を備えた上側押さえ板、該上側押さ
え板及び下側アダプタ板間に配置されてこれ等両
板間に延在する少なくとも１つの押さえばね、及
び上記上側押さえ板と下側アダプタ板との間に配
置されてこれ等両板間に延在する少なくとも１つ
の細長い管状の中空スリーブ、を含む上部ノズル
アツセンブリとを備え、上記案内シンブルの上記
上端部分が、上記下側アダプタ板の上記開口を貫
通して上向きに延びると共に、上記アダプタ板の
上方に配置された螺刻端部分を有し、上記細長い
スリーブは、案内シンブルの上記螺刻された端部
分にねじ固定された螺刻下端部分と上記上側押さ
え板の上記通路を貫通し上向きに延びる上端部分
とを有している再構成可能な燃料集合体で用いら
れて、上記燃料集合体の上記案内シンブルから上
記上部ノズルサブアツセンブリを取外し持上げる
ための装置及び方法が提案される。

本発明の上部ノズルサブアツセンブリを取外し
持上げるための装置は、(a)開放端部を有する少な
くとも１つの中空のグリツパ管と、(b)上記グリツ
パ管を上記上部ノズルサブアツセンブリの上記細
長いスリーブと垂直方向に整列関係で取付けて、
該グリツパ管の下端部分を上記細長いスリーブ内
の上記螺刻された端部分に隣接する上方の位置へ
と挿入するためのグリツパ管取付手段と、(c)上記
グリツパ管内に該グリツパ管内で上下方向に軸方
向運動可能に配置されると共に上記グリツパ管内
における上下方向の軸方向運動に際して上記グリ
ツパ管の開放端部内に出入りするように上記グリ
ツパ管の上記開放端部に配置された力発生手段
と、(d)上記グリツパ管の上記開放端部から上方に
離間した位置で上記グリツパ管の上記下端部分内
に固定的に嵌合された弾性伸縮手段と、を備え、
上記力発生手段の１つの方向における運動で上記
弾性伸縮手段の長さが圧縮され直径が拡張され、
それにより、上記グリツパ管が直径方向に拡張さ
れて上記細長いスリーブの上記螺刻下端部分に隣
接する上方の位置で上記細長いスリーブと係合せ
しめられ、他方、反対方向における上記力発生手
段の運動で、上記弾性伸縮手段の長さが伸長され
直径が収縮されて、それにより、上記グリツパ管
は直径方向に収縮されて上記細長いスリーブとの
係合から解放される。

更に具体的に述べると、グリツパ管取付手段
は、上側及び下側の互い離間されたヨークを備え
ており、これ等のヨークは、グリツパ管の上端部
分が下側のヨークより下方に延びて上部ノズルサ
ブアツセンブリの細長いスリーブと垂直方向に整
列し、該細長いスリーブの螺刻下端部分に隣接す
る上方の位置まで挿入することができるようにグ
リツパ管を取付けている。また、力発生手段は引
張棒と端プラグとを備えている。引張棒は、グリ
ツパ管内で上下に軸方向運動可能に配置されてお
り、グリツパ管の下端部分とほぼ同延関係にある
下端部分を有している。端プラグは、引張棒の下
端部分に取付けられてグリツパ管の開放端部に配
置される。この端プラグは、グリツパ管内におけ
る引張棒の上下の軸方向運動に際してグリツパ管
の開放端部に出入可能である。

更に、弾性伸縮手段は、ストツパプラグとエラ
ストマブロツクとを備えている。ストツパプラグ
は、グリツパ管の開放端部から上方に離間した個
所でグリツパ管の下端部分内に固定的に嵌着さ
れ、引張棒は、ストツパプラグに対し且つ該スト
ツパプラグを貫通して摺動運動可能に取付けられ
ている。エラストマブロツクは貫通する引張棒を
摺動自在に受けて、グリツパ管内に配置されたス
トツパプラグと、グリツパ管及びエラストマブロ
ツクを貫通して延びる引張棒上の端プラグとの間
でグリツパ管の下端部分内に配置される。

上記のような構成で引張棒を上方に運動する
と、端プラグがストツパプラグの方向に変位し、
端プラグとストツパプラグとの間のブロツクの高
さが減少されその直径が増加される。その結果、
グリツパ管は螺刻端部に隣接する上方の位置で細
長いスリーブと係合するように直径方向に拡張せ
しめられる。他方、引張棒を下向きに運動する
と、端プラグがストツパプラグから離間して、端
プラグとストツパプラグとの間のエラストマブロ
ツクの高さは増大し直径は減少する。その結果、
グリツパ管は直径方向に収縮し細長いスリーブと
の係合から解かれる。また、グリツパ管はその下
側端部分を細長いスリーブと係合するように拡張
した時に、グリツパ管を予め定められた１つの方
向に回転することによりスリーブの下端部を案内
シンブルの上端部から捩り外し、他方、グリツパ
管を予め定められた反対の方向に回転することに
よりスリーブの下端部を案内シンブルの上端部に
螺合するように回転可能に取付けられている。

更に、グリツパ管の下端部分は、グリツパ管の
直径方向の拡張を容易にするように細長いスリー
ブの螺刻された下端部分に隣接し上方の位置に複
数の軸方向のスロツトを備えている。また、装置
は、グリツパ管に形成されているスロツトに連続
し、但し、エラストマ材料がグリツパ管のスロツ
トを介して外方向に押し出されるのを阻止するよ
うな関係で周辺方向に配位されてグリツパ管内に
配置された軸方向にスロツトが形成されている薄
壁の内管を備えている。

上部ノズルサブアツセンブリを取外すために装
置を使用する方法は、(a)上記上部ノズルサブアツ
センブリの上記細長いスリーブ内にグリツパ管の
下端部分を、上記スリーブの上記螺刻された下端
部分に隣接する上方の位置まで挿入し、(b)上記グ
リツパ管の下側の開放端部に端プラグを軸方向に
押入れて該端プラグと、上記グリツパ管の上記開
放端部から上方に離間した位置で該グリツパ管の
上記下端部分内に固定的に嵌着されているストツ
パプラグとの間に配置されているエラストマブロ
ツクを圧縮して直径方向に拡張し、(c)上記直径方
向に拡張されたエラストマブロツクを上記グリツ
パ管の下端部分と係合させて、上記グリツパ管を
直径方向に拡張し、上記細長いスリーブの上記螺
刻下端部分に隣接する上方の位置で上記細長いス
リーブと係合させ、(d)上記グリツパ管を回転させ
て該グリツパ管と係合している上記スリーブを上
記案内シンブルから捩り外す、諸ステツプを含
む。

本発明の上述した利点及び作用効果並びに他の
利点及び作用効果は、本発明の実施例を示す図面
と関連して以下の詳細な説明を読むことにより当
該技術分野の専門家には一層明瞭に理解されるで
あろう。

好適な実施例の説明 以下の説明において、全図面を通じて同一の参
照数字は同一又は対応部分を表す。また、以下の
説明において用いられる「前方」、「後方」、「左
方」、「右方」、「上方もしくは上向き」、「下方もし
くは下向き」その他類似の術語は単なる説明の便
宜上の表現であつて、厳格な意味に解釈されては
ならない。

概 説 図面、特に第１図においては、再構成可能な燃
料集合体が、参照数字２０で総括的に表されて、
垂直方向に短縮された形態で示されている。基本
的には、燃料集合体２０は、原子炉（図示せず）
の炉心領域において下部炉心板（図示せず）上に
燃料集合体を支持するための下端構造、即ち下部
ノズル２２と、該下部ノズル２２から上向きに突
出する多数の縦方向に延びる案内管もしくは案内
シンブル２４とを備えている。また、燃料集合体
２０は、案内シンブル２４に沿い軸方向に離間し
て設けられた複数の横格子２６と、該格子２６に
より支持されて横方向に離間された細長い燃料棒
２８の組織化された配列を備えている。更に、燃
料集合体２０は、その中心に配設された計装管３
０と、案内シンブル２４の上端部分に取付けられ
た上端構造、即ち上部ノズル３２を有している。
このような各部の配列で、燃料集合体２０は、諸
構成要素を損傷することなく適宜に取扱うことが
できる一体のユニツトを形成している。

上述のように、燃料集合体２０に列状に配列さ
れている燃料棒２８は、燃料集合体の長さ方向に
沿い離間して設けられた格子２６により互いに離
間した関係に保持されている。各燃料棒２８は、
核燃料ペレツト（図示せず）を有しており、その
両端は上部端栓３４及び下部端栓３６により密閉
されている。核分裂性物質からなる燃料ペレツト
が、原子炉の反応出力を発生する。燃料集合体内
に発生された熱を有用な仕事を行う目的で取出す
ために、水又はホウ素含有水のような液体減速
材／冷却材が案内シンブル２４を通り且つ燃料集
合体２０の燃料棒２８に沿つて上向きにポンプ送
りされる。

核分裂過程を制御するために、燃料集合体２０
内の所定位置に配設されている案内シンブル２４
内に多数の制御棒（図示せず）が往復運動可能に
設けられている。制御棒は、燃料集合体２０の上
部から案内シンブル２４内に挿入されるものであ
るので、上部ノズル（上部ノズルサブアツセンブ
リ）３２及び該上部ノズル３２の案内シンブル２
４への取付部を形成する要素は、制御棒を上部ノ
ズル３２の上から案内シンブル２４内に挿入する
のを許容するように配置しなければならない。

燃料集合体を上部炉心板と整列するための上部ノ
ズル 次に第１図〜第４図を参照するに、燃料集合体
２０と係合して、該燃料集合体２０を原子炉の上
部炉心板３８（第４図）と整列もしくは位置合わ
せする上部ノズル３２が燃料集合体の案内シンブ
ル２４の上端部分４０上に取付けられている。上
部ノズル３２は、上側押さえ板４２と、下側アダ
プタ板４６と、該アダプタ板の周辺を囲繞し周辺
に取付けられている直立の側壁４８を有する囲い
４４と、押さえ板４２及びアダプタ板４６間に配
置された複数の細長い管状の中空スリーブ５０
と、上下の押さえ板４２及びアダプタ板４６間に
延在して各スリーブ５０の回りに配置された複数
のコイル状の押さえばね５２とを備えている。上
側押さえ板４２は、複数の貫通通路５４を有して
おり、他方、下側アダプタ板４６は、複数の開口
５６を有し、通路５４及び開口５６は、燃料集合
体２０の案内シンブル２４のパターンに整合する
それぞれのパターンで配列されている。

更に詳しく述べると、案内シンブル２４の上端
部分４０は、下側アダプタ板４６の開口５６を貫
通して該アダプタ板４６の上面５８の上方に延び
ている。案内シンブル２４に対するアダプタ板４
６の下向きの摺動運動を制限し、それにより、ア
ダプタ板を案内シンブル上に、該案内シンブルの
上端部６２（第４図にその１つを示す）がアダプ
タ板の上方に延びるように支持するために、下側
アダプタ板４６の下方で案内シンブル２４にはろ
う付け等により複数の下側係止部材６０が取付け
られている。１つの案内シンブル２４上の各下側
係止部材６０は、燃料集合体２０の再構成中燃料
棒を取外して交換することができるように、各１
つの案内シンブルの回りに位置する燃料棒２８の
スカラツプ（scallop）と整列するように周辺部
に形成された一連のスカラツプ６４を有してい
る。

更に、上部ノズル３２は、それぞれ中心孔６８
が貫通するように形成されている複数の直立のボ
ス６６を備えている。これ等のボス６６は、上側
押さえ板４２の上方に配置されており、各ボス６
６は、その中心孔６８が押さえ板の通路５４の関
連のものと整列するように下側押さえ板４２に取
付けられている。更に、各ボス６６は、上部炉心
板３８の下側面７２に開口するように該上部炉心
板３８に形成されている複数の穴７０（第４図に
その１つを示す）のうちの１つに嵌合するように
適応された横断寸法を有している。各ボス６６の
上側周縁部７４は、上部炉心板３８に形成された
穴７０の各々の入口で該上部炉心板３８の下側面
７２の相補的に面取りされた縁部７６と嵌合する
ように面取りされている。このような形状を有す
る縁部は、炉心内に燃料集合体を設置する間上部
炉心板３８に形成されている対応の穴７０に対す
る各ボス６６の位置合わせ及び挿入を容易にする
案内面としての働きをなす。

更に、上側押さえ板４２と下側アダプタ板４６
との間に延在する細長いスリーブ５０は、それぞ
れの上端部分７８において、上側押さえ板の関連
の通路５４及び直立のボス６６の対応の整列した
孔６８内に摺動可能に挿入されている。スリーブ
５０はその下端部分８０において、下側係止部材
６０と協働し、下側アダプタ板４６を案内シンブ
ル２４上の固定位置に保持するように、案内シン
ブル２４の上端部６２に取外し可能に接続されて
いる。更に具体的に述べると、第４図に示すよう
に、スリーブ５０の各下端部８０には、各案内シ
ンブル２４の上端部６２の各々に設けられている
外ねじ部分８２と係脱可能な螺合接続を形成する
ように内ねじが設けられている。スリーブ５０
は、中空であつて、それにより、該スリーブを介
し燃料棒の挿入を可能にするのに加えて、後述す
る適当な装置をスリーブ内に挿入して該スリーブ
を掴み、内部でスリーブを何れかの方向に回転し
て、案内シンブル２４の上端部６２に捩じ込んだ
り或は逆方向に捩じつて取出すことができる。案
内シンブル２４の上端部６２に螺合された時に
は、スリーブ５０は、下側係止部材６０と協働し
て、アダプタ板４６をそれ等の間に締結する。ス
リーブ５０は、押さえ板４２の通路５４及びボス
６６の孔６８を軸方向に摺動して、燃料集合体２
０及び上部炉心板３８間における熱膨張を吸収す
る。しかし、スリーブ５０が上部炉心板に接触す
ることは決してない。また、スリーブは制御棒
（図示せず）を減速材・冷却材の横行流から保護
すると共に、押さえばね５２が座屈しないように
該押さえばね５２の内径を支持する働きをなす。

全てのスリーブ５０をそれぞれの案内シンブル
２４の上端部６２との螺合から解離すると、上部
ノズル３２は、その再構成のために燃料集合体２
０の残余の部分から取出される状態になる。しか
し、スリーブ５０の各々の横断寸法に起因して、
スリーブは上部ノズルの上側押さえ板４２と下側
アダプタ板４６との間の位置に留どまる。特に、
各スリーブ５０は、上端部分８６の横断直径より
も大きい横断直径の下側部分８４を有しており、
また、この下側部分８４の横断直径は上側押さえ
板４２の通路５４の直径よりも大きい。従つて、
スリーブ５０は、通路５４を介して引き抜くこと
はできず、上側押さえ板と下側アダプタ板４６と
の間に補捉された状態に留どまり、同様に、各ス
リーブをそれぞれの案内シンブル２４との螺合接
続から開放した場合にスリーブ５０を取巻く各押
さえばね５２も上側押さえ板４２と下側アダプタ
板４６との間に補捉された状態に留どまる。

また、上側押さえ板４２はハブ８８とハブ間に
延在してハブを相互接続している帯状部材９０の
配列から構成されている。各ハブ８８は、１つの
貫通した通路５４を有している。更に、各ハブ８
８の上方には１つのボス６６が配置されており、
該ボス６６の孔６８がハブ８８の通路５４と整列
するようにしてハブ８８に接続されている。更
に、離間された上側押さえ板４２及び下側アダプ
タ板４６は、熱膨張等が原因で燃料集合体２０の
案内シンブル２４が上部炉心板３８に対して接近
及び離間方向に軸方向運動する際に、下側アダプ
タ板４６が上側押さえ板４２に対し接近及び離間
運動することができるように相互接続されてい
る。これ等の板４２及び４６を相互接続する手段
は、上側押さえ板４２のハブ８８の外側部に取付
けられた複数の耳部９２から構成される。該耳部
９２は、上側押さえ板４２の周辺でハブ８８から
下向きに延びており囲い４４の直立の側壁４８に
それぞれ連結されている。更に、ほぼ垂直のフロ
ツト９４が、ほぼ短形の囲い側壁４８の隅部９６
の各々に形成されている。また、各耳部９２の下
端にはピン９８が取付けられ、スロツト９４の１
つに突出しており、該スロツトに沿い、上端１０
０と下端１０２との間で摺動運動可能に設けられ
ている。尚、上端１００及び下端１０２はそれぞ
れ、上側押さえ板４２に対する下側アダプタ板４
６の接近及び離間方向の運動の限界を画定する。
ピン９８は、囲い４４と上側押さえ板４２とを組
立てたり或いは囲い４４から上側押さえ板４２を
取外すのを容易にするために取外し可能である。
従つて、この構成によれば、上述の相互接続手段
は、上側押さえ板４２から離れる方向の下側アダ
プタ板４６の運動を効果的に制限して、ばね５２
を板４６と４２との間に圧縮された状態で維持す
ると共に、スリーブ５０を上側押さえ板４２と下
側アダプタ板４６との間に補捉された状態に維持
する。

上部ノズル３２に関する上記説明から明らかな
ように、この上部ノズルは、案内シンブル２４の
各上端部６２から各細長いスリーブ５０を単純な
仕方で取外した後に、燃料集合体２０の案内シン
ブル２４から１つのユニツトとして持上げること
ができ、それにより燃料集合体は再構成作業のた
めの準備状態に置かれる。尚、上部ノズル３２の
取外し及び持上げは、以下に説明する第５図に参
照数字１０４で総括的に表した本発明の装置によ
り達成される。

上部ノズルの取外し・持上げ装置 次に、第５図〜第９図を参照するに、これ等の
図には、燃料集合体案内シンブル２４から１つの
ユニツトとして上部ノズル３２を取外し持上げる
のに有用な装置１０４が示してある。この装置１
０４は、基本的要素としてそれぞれ開放端部１０
８を有する複数の中空のグリツパ管１０６を備え
ている。中央の軸１１３により相互接続された１
対の上側及び下側の離間配置されたヨーク（グリ
ツパ管取付手段）１１０，１１２がグリツパ管１
０６を水平方向に離間した関係に取付けている。
この水平方向に離間した位置関係においては、下
側ヨーク１１２の下方に延びる各管１０６の下端
部分１１４は、第５図に略示してあるように、上
方から下部ノズル３２の中空の細長いスリーブ５
０内に挿入されてスリーブの内ねじが形成されて
いる下端部分７８に隣接する上方の位置（第１２
図の左側の部分参照）に挿入されるように、垂直
方向に整列する。

また、装置１０４は複数の引張棒１１６及び端
プラグ１１８の形態にある力発生手段を備えてい
る。グリツパ管１０６の各々よりも直径が相当に
小さい各引張棒１１６は、グリツパ管内で上向き
及び下向きに軸方向運動が可能なように各グリツ
パ管内に配置されている。また、各引張棒１１６
は、上側ヨーク１１０より上方にグリツパ管１０
６から上向きに延びる上端部分１２０と、グリツ
パ管の下端部分１１４とほぼ同円関係にある下側
端部分１２２とを有している。各引張棒１１６の
下端部分１２２に取付けられてグリツパ管１０６
の開放端部１０８には複数の端プラグ１１８が配
置されている。各端プラグ１１８は、それが取付
けられている引張棒１１６のグリツパ管１０６内
における上向き及び下向きの軸方向運動に際し
て、各グリツパ管の開放端部１０８に出入り可能
である。

更に、装置１０４は、複数のストツパプラグ１
２４及びエラストマブロツク１２６の形態にある
弾性伸縮手段を備えている。各ストツパプラグ１
２４は、グリツパ管の開放端部１０８から上方に
離間した位置でグリツパ管１０６の下端部分１１
４内に固定的に取付けられている。各ストツパプ
ラグ１２４に形成されている中央通路１２８は、
該ストツパプラグ１２４を貫通し摺動運動可能な
ように引張棒１１６をグリツパ管１０６内に取付
けている。各エラストマブロツク１２６はポリウ
レタンのような材料から形成されている。エラス
トマブロツク１２６は中心孔１３０を有してお
り、この中心孔は、エラストマブロツク１２６が
配置されているグリツパ管１０６の引張棒１１６
を摺動自在に受ける。エラストマブロツク１２６
は、グリツパ管１０６の下端部分１１４内で、装
着されたストツパプラグ１２４と、グリツパ管及
びエラストマブロツクを貫通する特定の引張棒１
１６に取付けられている端プラグ１１８との間に
配置されている。

更に、装置１０４は、各エラストマブロツク１
２６の回りで各グリツパ管１０６内に配置されて
いる複数の薄壁の中空の内部管１３２を備えてい
る。各内部管１３２には、一連の軸方向に延び円
周方向に離間しているスロツト１３４ガ形成され
ている。同様に、各グリツパ管１０６の下端部分
１１４は、グリツパ管１０６が挿入されている細
長いスリーブ５０の螺刻された下端部８０に隣接
し上方に整列した位置に、複数の軸方向に延び円
周方向に離間して形成された類似のスロツト１３
６を備えている。グリツパ管１０６に形成されて
いるスロツト１３６により、スロツトに隣接する
領域における直径方向の拡張が容易になる。

追つて説明するように、グリツパ管１０６の直
径方向の拡張は、エラストマブロツク１２６を直
径方向に拡張することにより行なわれる。他方、
グリツパ管１０６をこのように直径方向に拡張す
ることにより、スリーブ５０の下端部８０が拡張
されて、それにより、スリーブと案内シンブルと
の間のねじ結合部における摩擦力が減少され、そ
れにより、続いて案内シンブルの上端部６２から
スリーブを捩り外すことができる。第９図及び第
１１図に示してあるように、内側の管１３２のス
ロツト１３４は、グリツパ管１０６に設けられて
いるスロツト１３６に対し連続するように、但し
該スロツト１３６に対して周辺方向に離間関係で
配位するように配置して、それにより、エラスト
マブロツク１２６が、グリツパ管１０６のスロツ
トを介して外向きに膨出するのを阻止するように
するのが最も有利である。また、各端プラグ１１
８の上側の外周縁部１３８には内向き及び上向き
にテーパを付けて、それにより、端プラグがグリ
ツパ管１０６の開放下端部１０８内に入る際に、
エラストマブロツク１２６が端プラグの側部から
下向きに押し出るのを阻止する。

装置１０４の諸構成要素の上述のような構造に
より、各引張棒１１６が第８図及び第１２図の左
側に示した位置から上向きに第１０図及び第１２
図の右側に示した位置へと運動すると、端プラグ
１１８はストツパプラグ１２４に向かつて変位し
て、端プラグ１１８とストツパプラグ１２４との
間に在るエラストマブロツク１２６を圧縮する。
その結果、ブロツク１２６の高さは減少し直径は
増加し、その結果、グリツパ管１０６は直径方向
に拡張して、螺刻下端部８０に隣接し上方に位置
するスリーブ５０の個所で、グリツパ管を取巻く
細長いスリーブ５０と確実に摩擦係合する。他
方、引張棒１１６を下向きに逆方向に動かすと、
その端プラグ１１８はストツパプラグ１２４から
離れる方向に変位し、それによりエラストマブロ
ツク１２６は弛緩する。斯くして、ブロツク１２
６の高さは増加し、直径は減少し、それによりグ
リツパ管１０６は直径方向に収縮して細長いスリ
ーブ５０との係合を解くことができる。

案内シンブル２４からスリーブ５０を取外すた
めには、引張棒１１６をグリツパ管１０６内で軸
方向に運動可能にして管とスリーブとを係合する
必要があるばかりではなく、グリツパ管を回転可
能にして案内シンブルからスリーブを捩り外すこ
とができねばならない。この目的で、グリツパ管
１０６は、次のような仕方で、上側及び下側のヨ
ーク１１０及び１１２に回転自在に取付けられて
いる。即ち、グリツパ管の下端部分１１４を拡張
して細長いスリーブ５０と係合させた時に、グリ
ツパ管の予め定められた方向における回転で、ス
リーブが回転し、スリーブの下端部８０が案内シ
ンブルの上端部８２との螺合関係から解放される
ように取付けられている。他方、グリツパ管１０
６を逆方向に回転すると、スリーブ５０も逆方向
に回転し、それにより、スリーブの下端部８０は
再び案内シンブルの上端部８２内にねじ込まれ
る。

引張棒１１６の軸方向の運動及びグリツパ管１
０６の回転は、第５図〜第７図に示してあるよう
に、上側ヨーク１１０の上方で引張棒の上端部分
１２０及びグリツパ管の上端部１４２に取付けら
れている複数のカムレバー１４０によつて制御さ
れる。各カムレバー１４０は１つの引張棒１１６
及び１つのグリツパ管１０６に次のような仕方で
結合されている。即ち、最初に１つの方向にレバ
ーを回転することにより、引張棒１１６の選択さ
れた軸方向運動、例えば上向きの軸方向運動がグ
リツパ管１０６内で行なわれるように結合されて
いる。引張棒１１６が、グリツパ管１０６の直径
方向の拡張を行うのに十分変位したならば、引張
棒の運動を停止し、スリーブ５０のねじ係合を解
くためのグリツパ管の回転を開始する。カムレバ
ー１４０を逆方向に回転すれば、上述したのと反
対のシーケンスが実施される。最初に、グリツパ
管１０６及びそれに係合しているスリーブ５０が
回転してスリーブは案内シンブル２４上に再び螺
合する。そこで、引張棒１１６をグリツパ管１０
６内で下向きに移動し、グリツパ管を収縮してス
リーブとの係合を解く。

上部ノズルサブアツセンブリの取外し・持上げ装
置の使用方法 再構成可能な燃料集合体２０を作業ステーシヨ
ンに設置して、その上部ノズル３２の取外し及び
燃料棒２８の検査のための位置に取付けたなら
ば、装置１０４を用いて上部ノズルを、燃料集合
体の案内シンブル２４から取外し持上げる。先
ず、装置１０４を操作してそのグリツパ管１０６
を上部ノズル３２の細長いスリーブ５０と整列
し、そこで、グリツパ管を、第８図及び第１２図
の左側に示してあるように、その下端部分１１４
がスリーブの螺刻下端部分８０に隣接する直ぐ上
の位置に達するまで挿入する。

次に、通常は一度に１つずつカムレバー１４０
を操作して、端プラグ１１８を、グリツパ管１０
６の開放下端部１０８内へと軸方向に延ばして、
端プラグ１１８とストツパプラグ１２４との間に
位置するエラストマブロツク１２６を圧縮し直径
方向に拡張する。エラストマブロツク１２６の直
径方向の拡張で、グリツパ管１０６のスロツトが
形成されている下端部分１１４が直径方向に拡張
し、その結果、該下端部分１１４は、第１０図及
び第１２図の右側に示してあるように、細長いス
リーブの螺刻された下端部分８０に隣接する上方
の位置で管１０６を細長いスリーブと係合せしめ
る。

次いで、グリツパ管１０６を回転すると、スリ
ーブ５０も回転して、その下端部８２は案内シン
ブルの上端部６２との螺合から解放される。全て
のスリーブ５０をこのようにして捩り外したなら
ば、第１３図に示すように、捩り外されたスリー
ブと係合しているグリツパ管１０６を持上げるこ
とにより、上部ノズルは、燃料集合体２０の案内
シンブル２４から装置１０４により１つのユニツ
トとして持上げることができる。上部ノズル３２
は、上述した段階を逆の順序で実施することによ
り案内シンブル２４上に再設置することができ
る。端プラグ１１８が弾丸状の形態を有している
ので、上部ノズルを再び案内シンブル内に設置す
る際に該端プラグ１１８は案内としての働きをな
す。

本発明の思想及びそれに伴う数多の利点は上の
説明から理解されたと考える。尚、本発明の範囲
から逸脱することなく、また、その本質的利点を
犠牲にすることなく、実施形態、構造及び配列に
関し種々の変更が可能であることは明らかであ
る。

従つて、上に述べた実施態様は、本発明の単な
る好ましいもしくは例示的な実施例に過ぎないと
理解され度い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置を用いて取外し交換す
ることができる上部ノズルサブアツセンブリを有
する再構成可能な燃料集合体を、図示を明瞭にす
るために一部を切除して示す立面図、第２図は第
１図の線２−２から見た上部ノズルの拡大平面
図、第３図は、上部ノズルの構成要素を明示する
ために一部を切除し且つ断面で示す第２図の線３
−３における上部ノズルの拡大立面図、第４図は
第２図の線４−４における上部ノズルの拡大部分
断面図、第５図は本発明による取外し・持上げ装
置の斜視図、第６図は装置の拡張可能なグリツパ
管を作動するためのカムレバーの１つを示す拡大
部分立面図、第７図は第６図のカムレバーの１つ
を示す別の立面図、第８図は、装置のグリツパ管
の１つの下端部分を断面で示す拡大部分立面図で
あつて、グリツパ管と関連の引張棒、端プラグ、
ストツパプラグ、エラストマブロツク及び内側管
を、エラストマブロツク及びグリツパ管の拡張前
のそれぞれの位置で示す図、第９図は第８図の線
９−９におけるグリツパ管の下端部分の断面図で
あつて、内管に離間して形成された一連のスロツ
トのエラストマブロツクに対する配位と、グリツ
パ管に離間して形成された一連のスロツトの、エ
ラストマブロツク及びグリツパ管の直径方向の拡
張前の配位とを示す図、第１０図は、第８図に類
似の立断面図であるが、グリツパ管と関連の諸要
素を、エラストマブロツク及びグリツパ管の直径
方向の拡張後のそれぞれの位置で示す図、第１１
図は第９図に類似の断面図であるが、エラストマ
ブロツク及びグリツパ管の直径方向の拡張後にお
ける諸要素の相対配位を示す図、第１２図は第５
図の装置の拡大部分立面図であつて、上部ノズル
と、該上部ノズルサブのスリーブのうちの２つの
スリーブに挿入された２つのグリツパ管と、関連
の要素とを、図において左側のスリーブ内のグリ
ツパ管はスリーブとの係合関係に拡張される前の
状態で、そして右側のスリーブ内のグリツパ管は
該スリーブをねじり外すために該スリーブと係合
するように拡張された状態で示す図、第１３図は
第１２図に類似の図であつて、再構成可能な燃料
集合体の案内シンブルから取外された上部ノズル
を持上げている装置を示す図である。 ２０……燃料集合体、２４……案内シンブル、
３２……上部ノズルサブアツセンブリ、４０……
案内シンブルの上端部分、４２……上側押さえ
板、４６……下側アダプタ板、５０……管状の中
空スリーブ、５２……押さえばね、５４……上側
押さえ板の通路、５６……下側アダプタ板の開
口、５８……下側アダプタ板の上面、６２……案
内シンブルの螺刻端部分、８０……中空スリーブ
の下端部分、８６……中空スリーブの上端部分、
１０４……上部ノズル取外し・持上げ装置、１０
６……グリツパ管、１０８……グリツパの開放端
部、１１０，１１２……ヨーク（グリツパ管取付
手段）、１１４……グリツパ管の下端部分、１１
６……引張棒（力発生手段）、１１８……端プラ
グ（力発生手段）、１２４……ストツパプラグ
（弾性伸縮手段）、１２６……エラストマブロツク
（弾性伸縮手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端部分を有する少なくとも１つの案内シン
   ブルと、少なくとも１つの開口を備えた下側アダ
   プタ板、該下側アダプタ板の前記開口の上方に整
   列して位置する少なくとも１つの通路を備えた上
   側押さえ板、該上側押さえ板及び前記下側アダプ
   タ板間に配置されて該上側押さえ板及び該下側ア
   ダプタ板間に延在する少なくとも１つの押さえば
   ね、前記上側押さえ板及び前記下側アダプタ板間
   に配置されて該上側押さえ板及び該下側アダプタ
   板間に延在する少なくとも１つの細長い管状中空
   スリーブ、を含む上部ノズルサブアツセンブリ
   と、を備え、前記案内シンブルの前記上端部分
   は、前記下側アダプタ板の前記開口を貫通して上
   向きに延びると共に、前記アダプタ板の上方に配
   置され螺刻された端部分を有し、前記スリーブ
   は、前記案内シンブルの前記螺刻された端部分に
   ねじ固定される螺刻された下端部分と、前記上側
   押さえ板の前記通路を貫通し上向きに延びる上端
   部分とを有している、再構成可能な燃料集合体で
   用いられて、前記燃料集合体の前記案内シンブル
   から前記上部ノズルサブアツセンブリを取外し持
   上げるための方法において、 (a) 前記上部ノズルサブアツセンブリの前記スリ
   ーブ内に、グリツパ管の下端部分を、前記スリ
   ーブの前記螺刻された下端部分に隣接する上方
   の位置まで挿入し、 (b) 前記グリツパ管の下側の開放端部に端プラグ
   を軸方向に押し入れて該端プラグと、前記グリ
   ツパ管の前記開放端部から上方に離間した位置
   で該グリツパ管の前記下端部分内に固定的に嵌
   着されているストツパプラグとの間に配置され
   ているエラストマブロツクを圧縮して直径方向
   に拡張し、 (c) 前記直径方向に拡張されたエラストマブロツ
   クを前記グリツパ管の下端部分と係合させて、
   前記グリツパ管を直径方向に拡張し、前記スリ
   ーブの前記螺刻された下端部分に隣接する上方
   の位置で前記スリーブと係合させ、 (d) 前記グリツパ管を回転させて該グリツパ管と
   係合している前記スリーブを前記案内シンブル
   から捩り外す、 諸ステツプを含む燃料集合体上部ノズルサブア
   ツセンブリの取外し・持上げ方法。 ２ 上端部分を有する少なくとも１つの案内シン
   ブルと、少なくとも１つの開口を備えた下側アダ
   プタ板、該下側アダプタ板の前記開口の上方に整
   列して位置する少なくとも１つの通路を備えた上
   側押さえ板、該上側押さえ板及び前記下側アダプ
   タ板間に配置されて該上側押さえ板及び該下側ア
   ダプタ板間に延在する少なくとも１つの押さえば
   ね、前記上側押さえ板及び前記下側アダプタ板の
   間に配置されて該上側押さえ板及び該下側アダプ
   タ板間に延在する少なくとも１つの細長い管状中
   空スリーブ、を含む上部ノズルサブアツセンブリ
   と、を備え、前記案内シンブルの前記上端部分
   は、前記下側アダプタ板の前記開口を貫通して上
   向きに延びると共に、前記アダプタ板の上方に配
   置され螺刻された端部分を有し、前記スリーブ
   は、前記案内シンブルの前記螺刻された端部分に
   ねじ固定された螺刻された下端部分と、前記上側
   押さえ板の前記通路を貫通し上向きに延びる上端
   部分とを有している、再構成可能な燃料集合体で
   用いられて、前記燃料集合体の前記案内シンブル
   から前記上部ノズルサブアツセンブリを取外し持
   上げるための装置において、 (a) 下側の開放端部を有する少なくとも１つの中
   空のグリツパ管と、 (b) 該グリツパ管を前記上部ノズルサブアツセン
   ブリの前記スリーブと垂直方向に整列関係で取
   り付けて、該グリツパ管の下端部分を前記スリ
   ーブの前記螺刻された下端部分に隣接する上方
   の位置に挿入するための、グリツパ管取付手段
   と、 (c) 前記グリツパ管内に該グリツパ管内で上下方
   向の軸方向運動可能に配置されると共に、前記
   グリツパ管内における上下方向の軸方向運動に
   際して、前記グリツパ管の前記開放端部内に出
   入りするように前記グリツパ管の前記開放端部
   に配置された力発生手段と、 (d) 前記グリツパ管の前記開放端部から上方に離
   間した位置で前記グリツパ管の前記下端部分内
   に固定的に嵌合された弾性伸縮手段と、 を備え、前記力発生手段の１つの方向における運
   動で前記弾性伸縮手段の長さが圧縮され直径が拡
   張され、それにより、前記グリツパ管が直径方向
   に拡張されて前記スリーブの前記螺刻された下端
   部分に隣接する上方の位置で前記スリーブと係合
   せしめられ、他方、反対方向における前記力発生
   手段の運動で、前記弾性伸縮手段の長さが伸長さ
   れ直径が収縮され、それにより、前記グリツパ管
   は直径方向に収縮されて前記スリーブとの係合か
   ら解放される、上部ノズルサブアツセンブリの取
   外し・持上げ装置。