JPH0634084B2 - 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」 この発明は、燃料棒をスケルトンアセンブリ内の所定箇
所に配設して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５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
ッ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をおい
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ット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を所定の間隔を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を構成する。次い
で、ローディングマシンを使用して上記スケルトンアセ
ンブリの支持格子３の所定のセルに燃料棒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、従来、この燃料棒８を支持格子３の所定のセ
ルに引き込む場合には、燃料棒８をマガジン内に収納
し、このマガジンから燃料棒８を引き抜くことによっ
て、この燃料棒８を上記所定のセルに引き込んでいた。
上記マガジンは、燃料棒８を、支持格子３内に引き込ま
れたときの燃料棒配置と同一配置で縦横に収納するよう
にしたものである。

上記マガジンを用いて燃料棒８をスケルトンアセンブリ
内に配設する場合には、まず、燃料棒８をロッド貯蔵棚
から取り出す。次に、この燃料棒８を人手により洗浄機
内に挿入して洗浄し、この燃料棒８を上記洗浄機の隣に
配置された燃料棒配列用架台上でマガジン内に収納す
る。そして、このマガジンを、予め組み立てられたスケ
ルトンアセンブリと対向する位置まで人手により搬送
し、このマガジンの一端をスケルトンアセンブリの一端
へ向ける。このようにした後、このマガジン内の燃料棒
８を、ローディングマシンにより上（または下）から一
列づつ水平方向に引き抜いて支持格子３の所定のセルに
引き込んで行く。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記のようにして燃料棒をスケルトンアセン
ブリ内に配設する場合には、ローディングマシンによる
燃料棒引き込み作業以外の作業をすべて人手によって行
うので、非常に手間がかかるという問題点があった。ま
た、すべての燃料棒をマガジン内に収納した後でなけれ
ばスケルトンアセンブリ内への燃料棒引き込み作業を行
うことができないので、ローディングマシンの運用効率
が悪く、燃料集合体の組み立てに大変時間がかかるとい
う問題点があった。さらに、この場合には、燃料棒の配
列作業とスケルトンアセンブリ内への燃料棒引き込み作
業とを別々の場所で行うので、燃料集合体の組み立てに
多くのスペースを必要とするという問題点があった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、燃料
棒の配列作業とスケルトンアセンブリ内への燃料棒引き
込み作業とを一貫して自動的に行なう燃料集合体組立装
置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明の燃料集合体組立装置は、並列に並べられた燃
料棒を側方へ所定間隔で送り出す送り出し装置と、上記
燃料棒を係合する係合部が上部に一定間隔で設けられ、
上記送り出し装置によって送り出された燃料棒を所定の
係合部に載せるコンベヤと、このコンベヤ上の燃料棒を
所定高さへ昇降させる昇降装置と、この昇降装置に対向
して配置され、上記所定高さと同じ高さへ昇降し、上記
燃料棒を引き抜いて上記スケルトンアセンブリ内の所定
箇所に挿入するローディングマシンとを具備してなるも
のである。

「実施例」 第１図ないし第４図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。

これらの図において符号９は燃料棒８を送り出す送り出
し装置、１０は送り出し装置９から送り出された燃料棒
８を載せるベルトコンベヤ（コンベヤ）、１１はベルト
コンベヤ１０を昇降させる昇降装置、１２はベルトコン
ベヤ１０上の燃料棒８を送り出すローラコンベヤ、１３
はローラコンベヤ１２を昇降させる昇降装置、１４はベ
ルトコンベヤ１０から送り出された燃料棒８を洗浄する
洗浄機、１５は洗浄機１４の隣に配置された組立台、１
６は組立台１５上に載置されたスケルトンアセンブリ、
１７は燃料棒８をスケルトンアセンブリ１６に引き込む
ローディングマシンである。

送り出し装置９は、上面が傾斜板１８と、この傾斜板１
８の傾斜面下端の上方に配置された主シリンダ１９と、
この主シリンダ１９の隣に配置された副シリンダ２０と
からなるものであって、その傾斜板１８の傾斜方向を上
記ベルトコンベヤ１０へ向けて同ベルトコンベヤ１０の
積み込み側に配置されている。上記傾斜板１８の上面に
は、多数の燃料棒８が、その軸方向を傾斜方向と直交す
る方向へ向けるようにして並列に並べられている。上記
主シリンダ１９は、シリンダ本体２１に、空気圧等によ
って軸方向へ移動する駆動軸２２を装着してなるもので
あって、その駆動軸２２の先端が上記傾斜板１８の上面
へ向けられたものである。この主シリンダ１９は、その
駆動軸２２の先端を側面に押し当ててこの燃料棒８を傾
斜板１８上に保持するものであって、駆動軸２２を引き
込むことによって傾斜板１８上の燃料棒８をベルトコン
ベヤ１０上へ転がり落とすようにしたものである。副シ
リンダ２０は、主シリンダ１９に保持された燃料棒８よ
り上方に位置する燃料棒８がベルトコンベヤ１０上へ転
がり落ちないようにこの燃料棒８を保持し、上記主シリ
ンダ１９と連動して同主シリンダ１９の下方へ燃料棒８
を送り出すものである。

ベルトコンベヤ１０は、互いに離間して配置された二つ
のプーリ２３、２３のまわりにベルト２４を巻き付け、
一方のプーリ２３に、同プーリ２３を回転させる図示し
ないモータを連結してなるものであって、上記ベルト２
４の外周面に同ベルト２４の進行方向と直交する方向へ
延びる溝２５が一定間隔で多数形成されたものである。
このベルトコンベヤ１０は、上記傾斜板１８の傾斜面下
端側に並列に複数配置され、送り出し装置９から送り出
された燃料棒８を所定の溝２５へ落とし入れることによ
ってこの燃料棒８を所定の間隔に配列するようにしたも
のである。

昇降装置１１は、モータ２６と、このモータ２６に連結
され、同モータ２６によって軸方向へ移動する昇降軸２
７とからなるものであって、上記昇降軸２７を上方へ向
けるようにして取付台２８上に複数取り付けられてい
る。上記昇降軸２７の上端には上記ベルトコンベヤ１０
が取り付けられている。上記昇降装置１１は、互いに連
動して、すべてのベルトコンベヤ１０を同じ高さに保つ
ようにして昇降させるようになっている。

ローラコンベヤ１２は、軸方向が水平方向へ向けられた
駆動ローラ２９と、この駆動ローラ２９の上方に同駆動
ローラ２９と平行に配置されたローラ３０と、上記駆動
ローラ２９の軸３１にフレキシブルカップリング３２を
介して連結され、同駆動ローラを回転させるモータ３３
と、このモータ３３が一端に取り付けられ、他端に、上
記駆動ローラ２９の下方に配置される支持部３４と上記
ローラ３０の上方に配置される支持部３５とが形成され
た取付体３６と、上記支持部３４の上部に、駆動軸３７
を上方へ向けて取り付けられたシリンダ３８と、上記駆
動軸３７の先端に取り付けられ、上記駆動ローラ２９の
軸３１を軸支する軸受３９と、上記支持部３５の下部
に、駆動軸４０を下方へ向けて取り付けられたシリンダ
４１と、上記駆動軸４０の先端に取り付けられ、上記ロ
ーラ３０の軸４２を軸支する軸受４３とからなるもので
ある。上記駆動ローラ２９は、外周面に周方向へ延びる
溝４４が一定間隔で複数形成された断面円形の棒状体で
ある。上記ローラ３０は、上記駆動ローラ２９と同様に
構成されたものであり、その溝４５を上記駆動ローラ２
９の溝４４と対向させるようにして上記駆動ローラ２９
に上方に配置されたものである。上記ローラコンベヤ１
２は、上記ベルトコンベヤ１０・・・の間に複数配置さ
れている。これらのローラコンベヤ１２は、シリンダ３
８及びシリンダ４１を駆動することによって、ベルトコ
ンベヤ１０上に配列された燃料棒８を駆動ローラ２９と
ローラ３０との間に溝４４、４５、へ嵌め込むようにし
て挾持し、さらに、駆動ローラ２９を回転させることに
よって、上記燃料棒８をその軸方向へ送り出すようにし
たものである。

昇降装置１３は、上記昇降装置１１と同様に、モータ４
６と昇降軸４７とから構成されたものであって、取付台
２８上に複数取り付けられたものである。上記昇降軸４
７の上端には上記ローラコンベヤ１２が取り付けられて
いる。この昇降装置１３は、上記昇降装置１１と連動し
て昇降軸４７を昇降させ、ローラコンベヤ１２に挾持さ
れた燃料棒８を所定高さへ昇降させるものである。

洗浄機１４は、横から燃料棒８を挿入し、この燃料棒８
に洗浄液を噴射して燃料棒８を洗浄するものであって、
上記ベルトコンベヤ１０の側方に配置されたものであ
る。

組立台１５は、上部にスケルトンアセンブリ１６を載置
する台であって、上記洗浄機１４の燃料棒排出側に配置
されたものである。

ローディングマシン１７は、図示しない昇降機構によっ
て昇降するマシン本体４８と、このマシン本体４８の内
部に、水平方向へ一定間隔で並列に複数配列され、図示
しない駆動機構によって軸方向へ移動し、先端に燃料棒
８を保持する保持部４９が設けられた棒状の燃料棒引き
込み工具５０とからなるものである。このローディング
マシン１７は、その燃料棒引き込み工具５０を洗浄機１
４の燃料棒排出側へ向け、同洗浄機１４と相対するよう
にして組立台１５の隣に配置されている。このローディ
ングマシン１７は、所定の燃料棒引き込み工具５０だけ
を選択的に作動させるようになっている。

このような構成の燃料集合体組立装置は、第４図に示す
ように、制御装置５１によって自動的に制御されるよう
になっている。

以下、この燃料集合体組立装置の作用を第１図ないし第
４図を参照して説明する。

まず、スケルトンアセンブリ１６を組立台１５上に載置
し、制御装置５１を作動させる。このようにすると、制
御装置５１が送り出し装置９及びベルトコンベヤ１０に
制御信号を送り、ベルトコンベヤ１０のベルト２４を所
定速度で移動させると共に、送り出し装置９の主シリン
ダ１９及び副シリンダ２０を所定間隔で駆動してベルト
コンベヤ１０上へ燃料棒８を送り出す。そして、上記ベ
ルト２４が所定位置まで移動したときにベルトコンベヤ
１０及び送り出し装置９が自動的に停止する。このよう
にしてベルト２４上に燃料棒８を配列した後、制御装置
５１は、ローラコンベヤ１２に制御信号を送り、ローラ
コンベヤ１２に上記燃料棒８を挾持させ、さらに、昇降
装置１１および昇降装置１３に制御信号を送り、ベルト
コンベヤ１０及びローラコンベヤ１２を昇降させること
によって上記燃料棒８を所定の高さに位置させる。この
ようにして上記燃料棒８をスケルトンアセンブリ１６内
の所定箇所に対向させた後、制御装置５１は、洗浄機１
４及びローラコンベヤ１２に制御信号を送り、洗浄機１
４を作動させると共に、ローラコンベヤ１２の駆動ロー
ラ２９を回転させることによって上記燃料棒８を洗浄機
１４内に挿入する。一方、このようにして燃料棒８を配
列洗浄している間に、制御装置５１は、ローディングマ
シン１７にも制御信号を送り、マシン本体４８を所定高
さへ昇降させ、上記洗浄機１４から排出される燃料棒８
と対応する燃料棒引き込み工具５０を選択してこの燃料
棒引き込み工具５０を上記燃料棒８へ向けて送り出す。
さらに、この燃料棒８の一端を保持具４９に保持させ、
上記燃料棒引き込み工具５０を引き込むことによって上
記燃料棒８をスケルトンアセンブリ１６内へ引き込む。
そして、保持具４９から燃料棒８を解放し、上記燃料棒
引き込み工具５０をマシン本体４８内に引き込む。この
ようにすると、スケルトンアセンブリ１６内の所定箇所
の内、横方向の一列に燃料棒８が配設される。さらにこ
の後、制御装置５１は、昇降装置１１及び昇降装置１３
に制御信号を送り、ベルトコンベヤ１０及びローラコン
ベヤ１２を元の高さへ昇降させた後、上記のような一連
の操作を繰り返すことによって、スケルトンアセンブリ
１６内のすべての所定箇所に燃料棒８を配設する。

上記のような燃料集合体組立装置によれば、燃料棒８を
自動的に配列するようにしたので、人件費を低減するこ
とができ、さらに、事故の発生を防止することができ
る。

また、この燃料集合体組立装置によれば、燃料棒８を一
列配列するごとに燃料棒引き込み作業を行なうようにし
たので、ローディングマシン１７の運用効率を向上する
ことができる。

さらに、この燃料集合体組立装置によれば、燃料棒８の
配列作業、洗浄作業、引き込み作業を一貫して行なうよ
うにしたので、燃料集合体の組み立てに使用するスペー
スを一箇所にまとめることができ、かつ、燃料集合体を
短時間で組み立てることができる。

また、この燃料集合体組立装置によれば、燃料棒８をス
ケルトンアセンブリ１６内へ引き込みながら洗浄するよ
うにしたので、燃料集合体を効率的に組み立てることが
でき、さらに、上記燃料棒８をローラコンベヤ１２によ
って洗浄機１４へ送り出すようにしたので、ローラコン
ベヤ１２によって洗浄機１４から燃料棒８の一端を排出
することができ、ローディングマシン１７に異物が付着
することを防止することができる。

なお、この燃料集合体組立装置では、送り出し装置９を
シリンダと傾斜板とから構成したが、所定の間隔で断続
的に作動するベルトコンベヤのようなものを送り出し装
置としても差し支えない。

なおまた、この燃料集合体組立装置では、ベルトコンベ
ヤ１０のベルト２４を延長し、このベルトコンベヤ１０
上に配列された燃料棒８を同ベルトコンベヤ１０によっ
て洗浄機１４の前まで搬送するようにしても差し支えな
い。

「発明の効果」 この発明の燃料集合体組立装置によれば、燃料棒を自動
的に配列するようにしたので、人件費を低減することが
でき、さらに、事故の発生を防止することができる。

また、この燃料集合体組立装置によれば、燃料棒を一列
配列するごとに燃料棒引き込み作業を行なうようにした
ので、ローディングマシンの運用効率を向上することが
できる。

さらに、この燃料集合体組立装置によれば、燃料棒の配
列作業、引き込み作業を一貫して行なうようにしたの
で、燃料集合体の組み立てに使用するスペースを一箇所
にまとめることができ、かつ、燃料集合体を短時間で組
み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、この発明の一実施例を示す図で
あって、第１図は燃料集合体の正面図、第２図は第１図
Ａ−Ａ線視断面図、第３図は第１図Ｂ−Ｂ線視断面図、
第４図は燃料集合体組立装置の制御ブロック図である。
第５図は、燃料集合体の概略構成図である。 ８……燃料棒、９……送り出し装置、 １０……コンベヤ（ベルトコンベヤ）、 １１……昇降装置、 １６……スケルトンアセンブリ、 １７……ローディングマシン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料棒をスケルトンアセンブリ内の所定箇
   所に配設する燃料集合体組立装置であって、並列に並べ
   られた燃料棒を側方へ所定間隔で送り出す送り出し装置
   と、上記燃料棒を係合する係合部が上部に一定間隔で設
   けられ、上記送り出し装置によって送り出された燃料棒
   を所定の係合部に載せるコンベヤと、このコンベヤ上の
   燃料棒を所定高さへ昇降させる昇降装置と、この昇降装
   置に対向して配置され、上記所定高さと同じ高さへ昇降
   し、上記燃料棒を引き抜いて上記スケルトンアセンブリ
   内の所定箇所に挿入するローディングマシンとを具備し
   てなることを特徴とする燃料集合体組立装置。