JPH0784089A - 非核燃料炉心構成体挿入用治具及び非核燃料炉心構成体挿入用治具を備えた挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 核燃料集合体に制御棒クラスタ、バーナブル
ポイズン集合体等の非核燃料炉心構成体を円滑にかつ確
実に挿入することができる非核燃料炉心構成体挿入用治
具及び非核燃料炉心構成体挿入用治具を備えた挿入装置
を提供することを目的とする。 【構成】 核燃料集合体６の上部にガイド治具２０の枠
体２１を装着し、かつ制御棒１０３の下部を案内部材３
０の案内溝３０１に係合して制御棒１０３の下部の位置
を規制した状態で、制御棒１０３を下降させて、上記ガ
イド治具２０の両ガイド部材２２のガイド溝２２０によ
って形成された空間内に挿通させると共に、上記案内部
材３０を枠体２１の上部に装着することにより、核燃料
集合体６と制御棒１０３との位置合わせを行い、制御棒
１０３を円滑に核燃料集合体６内に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、核燃料集合体に制御棒
クラスタ、バーナブルポイズン集合体、中性子源集合体
等の非核燃料炉心構成体を挿入するに際して使用する非
核燃料炉心構成体挿入用治具及び非核燃料炉心構成体挿
入用治具を備えた挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の核燃料集合体として
は、図８に示すように、所定間隔離間して配設された上
部ノズル１及び下部ノズル２と、これらのノズル１，２
間に所定間隔をおいて配設され、かつストラップにより
形成された格子空間を有する複数の支持格子３と、これ
らの支持格子３の格子空間内に挿通され、かつ各支持格
子３に結合されると共に、上記各ノズル１，２に連結さ
れた制御棒案内管４と、上記各支持格子３の格子空間内
に挿通され、かつ各支持格子３に形成されたスプリング
によって弾性的に支持された多数の燃料棒５とから構成
されたものが知られている。そして、上記核燃料集合体
６は、組立後に図９に示すような制御棒クラスタ１０あ
るいは図１０に示すようなバーナブルポイズン集合体１
１を上記各制御棒案内管４内に挿入した状態で、原子力
発電所等に運搬される。ここで、図９に示す制御棒クラ
スタ１０は、スパイダー本体１００の外周に多数のベー
ン１０１が放射状に設けられ、これらのベーン１０１の
先端に円筒状のフィンガー１０２が取り付けられ、かつ
これらのフィンガー１０２の下部に制御棒１０３が取り
付けられると共に、上記スパイダー本体１００の内部に
取り付けられたボルト１０４に沿ってリテーナ１０５が
上下に移動自在に設けられる一方、上記ボルト１０４の
まわりに上記リテーナ１０５を下方に付勢するスプリン
グ１０６が装着されたものである。また、図１０に示す
バーナブルポイズン集合体１１は、ベースプレート１１
０の所定位置にバーナブルポイズン棒１１１及びシンブ
ルプラグ１１２が取り付けられ、上記ベースプレート１
１０の中央にスプリングガイド１１３が固着され、かつ
このスプリングガイド１１３にホールドダウンバー１１
４が上下方向に移動可能に設けられると共に、このホー
ルドダウンバー１１４とベースプレート１１０との間で
あって、スプリングガイド１１３のまわりにホールドダ
ウンスプリング１１５が装着されたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、制御棒クラスタ１０あるいはバーナブルポイズン
集合体１１を各制御棒案内管４内に挿入した状態で原子
力発電所等に搬入されてきた核燃料集合体６にあって
は、従来から発電所での納入に際し、制御棒クラスタ１
０あるいはバーナブルポイズン集合体１１を各制御棒案
内管４内から引き抜いて現地検査（サイトサーベラン
ス）を実施している。そして、現地検査完了後、再度、
上記制御棒クラスタ１０あるいはバーナブルポイズン集
合体１１を核燃料集合体６の各制御棒案内管４内に挿入
している。この場合、多数の長尺の制御棒１０３あるい
はバーナブルポイズン棒１１１、シンブルプラグ１１２
を核燃料集合体６の各制御棒案内管４内に同時に挿入し
なければならないため、位置合わせが難しく、挿入作業
に手間がかかるという問題がある。

【０００４】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、核燃料集合体に制御棒ク
ラスタ、バーナブルポイズン集合体等の非核燃料炉心構
成体を円滑にかつ確実に挿入することができる非核燃料
炉心構成体挿入用治具及び非核燃料炉心構成体挿入用治
具を備えた挿入装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、核燃料集合体に非核燃料炉心
構成体を挿入するに際して使用する治具であって、上記
核燃料集合体の上部に着脱自在に設けられる枠体と、こ
の枠体の隣合う内面にそれぞれ移動自在に設けられ、か
つ上記非核燃料炉心構成体に係脱する多数のガイド溝が
形成された一対のガイド部材と、上記枠体の上部に着脱
自在に装着されると共に、上記非核燃料炉心構成体に係
脱する多数の案内溝が形成された案内部材とから構成さ
れたものである。また、本発明の請求項２は、上記ガイ
ド部材のガイド溝あるいは案内部材の案内溝が、少なく
とも非核燃料炉心構成体の１列状に並んだ棒状体と嵌め
合う長さに設定されたものである。さらに、本発明の請
求項３は、核燃料集合体の上部に着脱自在に設けられる
枠体と、この枠体の隣合う内面にそれぞれ移動自在に設
けられ、かつ多数のガイド溝を有する一対のガイド部材
と、上記枠体の上部に着脱自在に装着されると共に、多
数の案内溝を有する案内部材とを具備してなり、核燃料
集合体に非核燃料炉心構成体を挿入する挿入装置であっ
て、上記非核燃料炉心構成体に着脱自在に設けられ、か
つこの非核燃料炉心構成体を昇降させる非核燃料炉心構
成体昇降手段と、上記枠体に設けられ、かつこの枠体を
上下させる枠体上下手段と、上記ガイド部材に設けら
れ、かつこのガイド部材のガイド溝を上記非核燃料炉心
構成体に係脱させるガイド部材移動手段と、上記案内部
材に設けられ、かつこの案内部材の案内溝を上記非核燃
料炉心構成体に係脱させる案内部材移動手段とから構成
されたものである。

【０００６】

【作用】本発明の非核燃料炉心構成体挿入用治具の請求
項１にあっては、核燃料集合体の上部に枠体を装着し、
かつ非核燃料炉心構成体の下部を案内部材の案内溝に係
合して非核燃料炉心構成体の下部の位置を規制した状態
で、非核燃料炉心構成体を下降させて、上記枠体の両ガ
イド部材のガイド溝によって形成された空間内に挿通さ
せると共に、上記案内部材を枠体の上部に装着すること
により、核燃料集合体と非核燃料炉心構成体との位置合
わせを行い、非核燃料炉心構成体を円滑に核燃料集合体
内に挿入する。また、本発明の請求項２にあっては、少
なくとも非核燃料炉心構成体の１列状に並んだ棒状体と
嵌め合う長さに設定されたガイド部材のガイド溝あるい
は案内部材の案内溝によって、非核燃料炉心構成体の各
棒状体の位置をより精度良く核燃料集合体に合わせるこ
とができて、確実に非核燃料炉心構成体を核燃料集合体
内に挿入することができる。さらに、本発明の請求項３
にあっては、ガイド部材移動手段によって枠体内の一対
のガイド部材を所定位置にセットした状態で、核燃料集
合体の上方に位置した枠体を枠体上下手段によって下降
させて、上記核燃料集合体の上部に装着させた後、案内
部材移動手段によって案内部材を移動させて非核燃料炉
心構成体の下部に係合させると共に、非核燃料炉心構成
体昇降手段によって上記非核燃料炉心構成体を下降させ
て、この非核燃料炉心構成体の下部を上記枠体の両ガイ
ド部材によって形成された空間内に挿通させると共に、
上記案内部材を枠体の上部に装着させ、さらに、非核燃
料炉心構成体の下部を核燃料集合体に挿入させ、次い
で、案内部材移動手段によって案内部材を移動させて非
核燃料炉心構成体から引き離し、かつガイド部材移動手
段によってガイド部材を移動して非核燃料炉心構成体と
の係合を解除した状態で、上記非核燃料炉心構成体昇降
手段によって上記非核燃料炉心構成体を下降させて核燃
料集合体内に完全に挿入させ、最後に、枠体上下手段に
よって枠体を核燃料集合体の上部から持ち上げて取り去
る。

【０００７】

【実施例】以下、図１ないし図７に基づいて本発明の一
実施例を説明する。

【０００８】これらの図において符号２０はガイド治具
であり、このガイド治具２０は、枠体２１と、この枠体
２１の内部に設けられた一対の板状のガイド部材２２と
を主体として構成されている。上記枠体２１は、中央部
にそれぞれ矩形状の開口部２１０を形成した４枚の板状
部材２１１が４角筒状に組み合わされたものである。そ
して、この枠体２１の下部の４隅には脚部２１２が形成
され、これらの脚部２１２のいくつかには、上記核燃料
集合体６の上部ノズル１の隅部に形成されたガイドピン
穴１ａに嵌合するピン２１３が形成されている。また、
上記枠体２１の各板状部材２１１の上辺部にはそれぞれ
矩形状の切欠２１４が形成されている。さらに、上記枠
体２１の内面には、上記一対のガイド部材２２の基端両
角部が上下方向に回動自在に支持されており、これらの
ガイド部材２２の回動中心軸は互いに直角に交差するよ
うに設定されている。そして、上記各ガイド部材２２に
は、それぞれ多数のガイド溝２２０が、各ガイド部材２
２の回動中心軸に直交する方向に沿って形成されてい
る。さらにまた、上記枠体２１の上部の切欠２１４に
は、一対の板状の案内部材３０の４つの辺部に形成され
た凸部３００が着脱可能に装着されるようになってい
る。そして、これらの案内部材３０には、それぞれ多数
の案内溝３０１が形成されており、これらの案内部材３
０の案内溝３０１及びガイド部材２２のガイド溝２２０
の各幅は、上記制御棒１０３あるいはバーナブルポイズ
ン棒１１１の外径より若干大きく設定されていると共
に、案内溝３０１及びガイド溝２２０の各長さは、少な
くとも１列状に並んだ制御棒１０３あるいはバーナブル
ポイズン棒１１１と嵌め合う長さに設定されている。

【０００９】上記のように構成された非核燃料炉心構成
体挿入用治具を用いて、核燃料集合体６の各制御棒案内
管４内に制御棒クラスタ１０の制御棒１０３（あるいは
バーナブルポイズン集合体１１のバーナブルポイズン棒
１１１）を挿入する場合には、まず、図３に示すよう
に、燃料ラック４０内に直立して収納されている核燃料
集合体６の上部ノズル１の上方から、ウィンチ等の枠体
上下手段により吊り下げられたガイド治具２０を下降さ
せ、このガイド治具２０の枠体２１のピン２１３を上部
ノズル１のガイドピン穴１ａに嵌め込んでガイド治具２
０を核燃料集合体６の上部ノズル１上に固定する。次い
で、図４に示すように、制御棒クラスタ１０の制御棒１
０３の下部を一対の案内部材３０の案内溝３０１に嵌め
合わせる。すなわち、上記制御棒クラスタ１０を吊り下
げているウィンチ等の非核燃料炉心構成体昇降手段の下
方に付設されたベースプレートには、エアシリンダ等の
案内部材移動手段が設置されており、この案内部材移動
手段によって上記両案内部材３０を水平方向に移動させ
て該案内部材３０の案内溝３０１に上記制御棒１０３の
下部を係合させることにより、各制御棒１０３間を所定
の間隔に規制する。続いて、この状態において、図５に
示すように、上記非核燃料炉心構成体昇降手段によって
制御棒クラスタ１０を下降させ、制御棒１０３の下部
を、予め上記枠体２１内で回動させることによって枠体
２１の水平断面上に位置せしめたガイド部材２２の各ガ
イド溝２２０で形成される空間に挿入すると共に、制御
棒１０３の下部に係合している案内部材３０の凸部３０
０を上記枠体２１の切欠２１４に装着固定する。この場
合、各制御棒１０３の下部の水平面内における移動が案
内部材３０によって規制されているから、枠体２１のガ
イド部材２２の各ガイド溝２２０により形成された空間
内に上記各制御棒１０３の下部を円滑に挿入することが
できる。

【００１０】次いで、上記非核燃料炉心構成体昇降手段
によって制御棒クラスタ１０をさらに下降させ、各制御
棒１０３の下部を核燃料集合体６内に挿入する。この場
合、各制御棒１０３の下部が、枠体２１内のガイド部材
２２の各ガイド溝２２０及び枠体２１の上部の切欠２１
４に装着された案内部材３０の各案内溝３０１に支持案
内され、かつ該枠体２１が核燃料集合体６の上部ノズル
１に装着されているから、核燃料集合体６と制御棒クラ
スタ１０の各制御棒１０３とが確実に位置合わせされ、
従って、各制御棒１０３が核燃料集合体６の上部ノズル
１から円滑に挿入されていく。続いて、図６に示すよう
に、上記案内部材移動手段によって上記両案内部材３０
を上方及び水平方向に移動させて、該案内部材３０の案
内溝３０１と上記制御棒１０３の下部との係合を解除さ
せると共に、枠体２１内のガイド部材２２をガイド部材
移動手段によって下方に回動させた後、上記非核燃料炉
心構成体昇降手段によって制御棒クラスタ１０を下降さ
せて核燃料集合体６内に各制御棒１０３を完全に挿入す
る。さらに、制御棒１０３挿入完了後、上記非核燃料炉
心構成体昇降手段を制御棒クラスタ１０から取り去ると
共に、ガイド治具２０を上記枠体上下手段によって持ち
上げて核燃料集合体６から引き離す。なお、上記実施例
においては、制御棒クラスタ１０の制御棒１０３を核燃
料集合体６内に挿入する場合について説明したが、これ
に限らず、バーナブルポイズン集合体等の他の非核燃料
炉心構成体についても適用できる。また、上記実施例に
おいては、新規の核燃料集合体６について説明したが、
これに限らず、使用済みの核燃料集合体に制御棒クラス
タを挿入する場合にも適用できることはいうまでもな
い。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
は、核燃料集合体に制御棒クラスタ、バーナブルポイズ
ン集合体等の非核燃料炉心構成体を挿入するに際して使
用する治具であって、上記核燃料集合体の上部に着脱自
在に設けられる枠体と、この枠体の隣合う内面にそれぞ
れ移動自在に設けられ、かつ上記非核燃料炉心構成体に
係脱する多数のガイド溝が形成された一対のガイド部材
と、上記枠体の上部に着脱自在に装着されると共に、上
記非核燃料炉心構成体に係脱する多数の案内溝が形成さ
れた案内部材とから構成されたものであるから、核燃料
集合体の上部に枠体を装着し、かつ非核燃料炉心構成体
の下部を案内部材の案内溝に係合して非核燃料炉心構成
体の下部の位置を規制した状態で、非核燃料炉心構成体
を下降させて、上記枠体の両ガイド部材のガイド溝によ
って形成された空間内に挿通させると共に、上記案内部
材を枠体の上部に装着することにより、核燃料集合体と
非核燃料炉心構成体との位置合わせを確実に行うことが
できて、非核燃料炉心構成体を円滑に核燃料集合体内に
挿入することができる。また、本発明の請求項２は、上
記ガイド部材のガイド溝あるいは案内部材の案内溝が、
少なくとも非核燃料炉心構成体の１列状に並んだ棒状体
と嵌め合う長さに設定されたものであるから、非核燃料
炉心構成体の１列状に並んだ棒状体とガイド部材のガイ
ド溝あるいは案内部材の案内溝とを嵌め合わすことによ
り、非核燃料炉心構成体の各棒状体の位置をより精度良
く核燃料集合体に合わせることができて、確実に非核燃
料炉心構成体を核燃料集合体内に挿入することができ
る。さらに、本発明の請求項３は、核燃料集合体の上部
に着脱自在に設けられる枠体と、この枠体の隣合う内面
にそれぞれ移動自在に設けられ、かつ多数のガイド溝を
有する一対のガイド部材と、上記枠体の上部に着脱自在
に装着されると共に、多数の案内溝を有する案内部材と
を具備してなり、核燃料集合体に非核燃料炉心構成体を
挿入する挿入装置であって、上記非核燃料炉心構成体に
着脱自在に設けられ、かつこの非核燃料炉心構成体を昇
降させる非核燃料炉心構成体昇降手段と、上記枠体に設
けられ、かつこの枠体を上下させる枠体上下手段と、上
記ガイド部材に設けられ、かつこのガイド部材のガイド
溝を上記非核燃料炉心構成体に係脱させるガイド部材移
動手段と、上記案内部材に設けられ、かつこの案内部材
の案内溝を上記非核燃料炉心構成体に係脱させる案内部
材移動手段とから構成されたものであるから、ガイド部
材移動手段によって枠体内の一対のガイド部材を所定位
置にセットした状態で、核燃料集合体の上方に位置した
枠体を枠体上下手段によって下降させて、上記核燃料集
合体の上部に装着させた後、案内部材移動手段によって
案内部材を移動させて非核燃料炉心構成体の下部に係合
させると共に、非核燃料炉心構成体昇降手段によって上
記非核燃料炉心構成体を下降させて、この非核燃料炉心
構成体の下部を上記枠体の両ガイド部材によって形成さ
れた空間内に挿通させると共に、上記案内部材を枠体の
上部に装着させ、さらに、非核燃料炉心構成体の下部を
核燃料集合体に挿入させ、次いで、案内部材移動手段に
よって案内部材を移動させて非核燃料炉心構成体から引
き離し、かつガイド部材移動手段によってガイド部材を
移動して非核燃料炉心構成体との係合を解除した状態
で、上記非核燃料炉心構成体昇降手段によって上記非核
燃料炉心構成体を下降させて核燃料集合体内に完全に挿
入させ、最後に、枠体上下手段によって枠体を核燃料集
合体の上部から持ち上げて取り去ることにより、核燃料
集合体内に非核燃料炉心構成体を容易に挿入することが
できて、自動化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロッド保持状態を示す斜視
図である。

【図２】図１のロッド開放状態を示す斜視図である。

【図３】ガイド治具を核燃料集合体に装着しようとする
状態を示す斜視図である。

【図４】制御棒の下部をガイド治具に挿入しようとする
状態を示す斜視図である。

【図５】制御棒の下部を核燃料集合体に挿入した状態を
示す斜視図である。

【図６】ガイド部材及び案内部材と制御棒との係合を解
除した状態を示す斜視図である。

【図７】制御棒挿入作業完了状態を示す斜視図である。

【図８】核燃料集合体を示す正面図である。

【図９】制御棒クラスタを示す正面図である。

【図１０】バーナブルポイズン集合体を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

６ 核燃料集合体 １０ 制御棒クラスタ １１ バーナブルポイズン集合体 ２０ ガイド治具 ２１ 枠体 ２２ ガイド部材 ３０ 案内部材 １０３ 制御棒 １１１ バーナブルポイズン棒 ２１４ 切欠 ２２０ ガイド溝 ３００ 凸部 ３０１ 案内溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 核燃料集合体に非核燃料炉心構成体を挿
   入するに際して使用する治具であって、上記核燃料集合
   体の上部に着脱自在に設けられる枠体と、この枠体の隣
   合う内面にそれぞれ移動自在に設けられ、かつ上記非核
   燃料炉心構成体に係脱する多数のガイド溝が形成された
   一対のガイド部材と、上記枠体の上部に着脱自在に装着
   されると共に、上記非核燃料炉心構成体に係脱する多数
   の案内溝が形成された案内部材とから構成されたことを
   特徴とする非核燃料炉心構成体挿入用治具。
2. 【請求項２】 ガイド部材のガイド溝あるいは案内部材
   の案内溝が、少なくとも非核燃料炉心構成体の１列状に
   並んだ棒状体と嵌め合う長さに設定されたことを特徴と
   する請求項１記載の非核燃料炉心構成体挿入用治具。
3. 【請求項３】 核燃料集合体の上部に着脱自在に設けら
   れる枠体と、この枠体の隣合う内面にそれぞれ移動自在
   に設けられ、かつ多数のガイド溝を有する一対のガイド
   部材と、上記枠体の上部に着脱自在に装着されると共
   に、多数の案内溝を有する案内部材とを具備してなり、
   核燃料集合体に非核燃料炉心構成体を挿入する挿入装置
   であって、上記非核燃料炉心構成体に着脱自在に設けら
   れ、かつこの非核燃料炉心構成体を昇降させる非核燃料
   炉心構成体昇降手段と、上記枠体に設けられ、かつこの
   枠体を上下させる枠体上下手段と、上記ガイド部材に設
   けられ、かつこのガイド部材のガイド溝を上記非核燃料
   炉心構成体に係脱させるガイド部材移動手段と、上記案
   内部材に設けられ、かつこの案内部材の案内溝を上記非
   核燃料炉心構成体に係脱させる案内部材移動手段とから
   構成されたことを特徴とする非核燃料炉心構成体挿入用
   治具を備えた挿入装置。