JPH116895A - 燃料集合体の組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料棒の挿入効率を向上させる。 【解決手段】 燃料マガジン１０への燃料棒挿入時に
は、直方体形状の燃料マガジン１０はその外周面１０ａ
が水平または垂直となるように保持して水平方向の各列
の孔１１に燃料棒ｆを挿入する。燃料マガジン１０から
支持格子２への燃料棒挿入時には、燃料マガジン１０は
その外周面１０ａを水平面に対して傾斜させた状態にす
る。インナーキー操作機構６で支持格子２の格子空間内
のスプリングを退避させた状態で、燃料マガジン１０内
の燃料棒ｆを水平方向に配列されたチューブ２５で支持
格子２の格子空間に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧水型軽水炉等
の原子炉に装架される燃料集合体の組立方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料集合体の組立に際しては、直
方体形状をなす燃料マガジンを用いて行う。燃料マガジ
ンは、その両端面を貫通する多数の孔が互いに平行に設
けられており、これらの孔は燃料マガジンの４面の外周
面にほぼ平行に形成されていて、孔内に多数の燃料棒を
収納して支持格子に挿入させるために用いる。そして、
燃料集合体の組立時には、燃料マガジンの４面の外周面
が水平面に対して約４５度の角度をなすように傾斜させ
て両端面が略ひし形をなすように支持し、この状態で水
平方向の孔の列に燃料棒を手動などで部分的に挿入し、
水平方向に延びるローラで燃料棒を上下から挟んでロー
ラを回転させ、燃料マガジン内に燃料棒を挿入してゆ
く。そしてこの作業を、ローラを上下方向に順次ずらし
て各段の孔の列に燃料棒を挿入してゆく。次に四角形枠
状の複数の支持格子を略ひし形状に傾斜支持して所定間
隔で配設し、燃料マガジンを同様に略ひし形状に傾斜さ
せて対向配設させ、各支持格子の各格子空間に設けられ
たスプリングを退避させた状態で、押し出し機構の押し
棒を燃料マガジン内に挿入して、押し棒により燃料棒を
燃料マガジンから支持格子に移動挿入させるようになっ
ている。格子空間内のスプリングを退避させた状態で燃
料棒を格子空間内に挿入することで、燃料棒挿入時にス
プリング等との擦過によるスクラッチが燃料棒に生じる
ことを防止できる。その後、制御棒案内管を支持格子に
挿入して支持格子と相互に固定し、上部ノズル及び下部
ノズルを溶接等で制御棒案内管に固定するようになって
いる。

【０００３】ところで、燃料マガジンから支持格子に燃
料棒を挿入する場合、支持格子の格子空間内に燃料棒を
挿入し易くするために、内スプリング及び外スプリング
をキー部材によって格子空間から退避させるアウターキ
ー操作機構とインナーキー操作機構とが用いられてい
る。この構造は例えば特願平３−２７８０９８号等に開
示されており、これを図５により説明する。図５におい
て、支持部材１によって支持格子２が略ひし形状に傾斜
された状態で保持され、支持格子２の外ストラップの外
周側に、略四角形枠状の支持枠３が取り付けられてい
る。そして、支持枠３の四辺をなす各フレーム部４には
それぞ外スプリングを退避させるためのアウターキー操
作機構５が設けられている。また、４本のフレーム部４
の下側の２本のフレーム部４には、インナーキー操作機
構６，６（一方のみが実線で示されている）が設けられ
ており、インナーキー操作機構６には、内スプリングを
退避させるためのインナーキー７が所定間隔で配設され
ている。このような燃料棒の組立機構では、インナーキ
ー７が下側のフレーム部４から斜め上方に支持格子２の
格子空間内に挿入されるようになっているために、燃料
棒を格子空間内に挿入し終えた後にインナーキー７を引
き抜くのが重力も加わって容易になるという利点があ
る。仮りに、支持格子２を各外周面が水平または垂直に
なるように保持すると、インナーキー７を水平方向に引
き抜かねばならず、大きな力が必要になる。燃料棒の燃
料マガジンへの挿入と燃料マガジンから支持格子への挿
入とは連続する工程であるために、従来は、燃料マガジ
ン内に燃料棒を挿入する際にも、燃料マガジンが略ひし
形になるよう外周面を水平面に対して傾斜させて保持し
て、燃料棒の挿入が行われるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな燃料集合体の組立方法では、略ひし形状に傾斜保持
された燃料マガジンに燃料棒を挿入する際、水平方向に
延在するローラで水平方向に配列された燃料棒を一列づ
つ燃料マガジンに挿入してゆくために、ローラによる燃
料棒の挿入効率が悪いという欠点がある。本発明は、こ
のような実情に鑑みて、組立工数の少ない燃料集合体の
組立方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による燃料集合体
の組立方法は、直方体形状の燃料マガジンの孔に水平方
向に並べた燃料棒を挿入し、その後インナーキー操作機
構で支持格子の格子空間内のスプリングを退避させた状
態で、燃料マガジン内の燃料棒を水平方向に配列された
挿入部材で支持格子の格子空間に挿入するようにした燃
料集合体の組立方法において、燃料マガジンへの燃料棒
挿入時には、燃料マガジンはその外周面が水平または垂
直となるように保持して燃料棒を挿入し、支持格子への
燃料棒挿入時には、燃料マガジンはその外周面を水平面
に対して傾斜させた状態で燃料棒を挿入するようにした
ことを特徴とするものである。

【０００６】燃料マガジンへの燃料棒挿入時には、燃料
マガジンはその外周面が水平または垂直に保持されてい
るから、燃料棒を水平方向に配列させて孔に挿入すれ
ば、燃料マガジンの上下の外周面と平行に各段毎に燃料
棒が挿入されることになり、挿入効率がよくなる。しか
も、次の工程における燃料マガジンから支持格子への挿
入時には、燃料マガジン及び支持格子を傾斜させて、水
平方向の挿入部材で各段毎に押すか引っ張るかして挿入
することになり、その際、格子空間のスプリングを斜め
下方から挿入されたインナーキー操作機構で退避させて
あり、挿入終了後にインナーキー操作機構を引き抜くの
が容易である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図４により説明するが、上述の部材と同一の部材に
は同一の符号を用いてその説明を省略する。図１は実施
の形態による組立方法において燃料マガジンへ燃料棒を
挿入する状態を示す一部破断斜視図、図２は燃料マガジ
ンへ燃料棒を挿入する状態の燃料マガジンの正面図、図
３は燃料マガジンから支持格子に燃料棒を挿入する状態
の一部破断斜視図、図４は燃料マガジンから支持格子に
燃料棒を挿入する状態の燃料マガジンの正面図である。
図１及び図２に示す第一挿入機構９において、燃料マガ
ジン１０は直方体形状とされ、略長方形をなす４面の外
周面１０ａ…と、略正方形をなす両端面１０ｂ、１０ｂ
とで外形が形成され、両端面１０ｂ，１０ｂ間には燃料
棒ｆを挿入するための貫通された孔１１…が多数形成さ
れており、この孔１１は、支持格子２の燃料棒ｆを挿入
すべき格子空間に対応して穿孔されている。燃料マガジ
ン１０は支持部材１２に支持されて、各外周面１０ａ…
が水平方向または垂直方向に位置し、端面１０ｂが正面
視で正方形状をなすように保持されている。そのため、
孔１１は水平方向に並べられ且つ上下方向に複数段の列
が形成されることで、マトリクス状に形成されている。

【０００８】そして、燃料マガジン１０の一方の端面１
０ｂに対向して、燃料棒ｆを孔１１内に挿入するための
押し込み手段３２が設けられており、この押し込み手段
３２には、燃料マガジン１０の水平方向の一列の孔１１
に燃料棒ｆを押し込むための列状の上ローラ１３ａ及び
下ローラ１３ｂからなるローラ１３が支持フレーム１４
に設けられている。上ローラ１３ａ及び下ローラ１３ｂ
の一方にはモータ８が連結され、上下ローラ１３ａ，１
３ｂを回転駆動させるようになっている。更に支持フレ
ーム１４を上下動可能に支持するボールネジ１５と、こ
のボールネジ１５を燃料マガジン１０と直交する方向に
進退させるシリンダ１６とが備えられている。

【０００９】次に燃料マガジン１０内の燃料棒ｆを、所
定間隔で配列された複数の支持格子２…に挿入するため
の第二挿入機構１７について、図３及び図４により説明
する。燃料マガジン１０を支持する支持部材１９は支持
面１９ａが略Ｖ字状に形成され、支持面１９ａに支持さ
れる燃料マガジン１０は外周面１０ａが水平面に対して
略４５度程度傾斜して支持され、端面１０ｂが正面視で
略ひし形をなすように保持されている。燃料マガジン１
０の一端側には、その延長状に複数の支持格子２を所定
間隔で保持する保持機構２０が配設され、保持機構２０
の基盤２１から所定間隔で起立する支持板２２に支持格
子２がそれぞれ略ひし形をなす略４５度の傾斜状態で保
持されている。支持格子２の前側近傍には燃料棒ｆの格
子空間内への挿入をガイドするガイドプレート２３がそ
れぞれ設けられ、このガイドプレート２３には燃料棒ｆ
の格子空間への挿入をガイドするガイド凹部２３ａが配
列されている。ガイドプレート２３は基盤２１に取り付
けられたシリンダ１８によって上下動可能とされてい
る。

【００１０】燃料マガジン１０の支持格子２と反対側に
は、燃料マガジン１０内の燃料棒ｆを支持格子２に向け
て押し出す押し出し機構３１が設けられている。押し出
し機構３１は、ドラム２４によって、挿入部材として例
えばナイロン製で可撓性の複数のチューブ２５が平行に
巻き込み及び引き出し可能に巻き付けられており、ドラ
ム２４はモータ２６で回転駆動する回転ローラ２７によ
って回転方向を制御されている。ドラム２４と燃料マガ
ジン１０との間には、ドラム２４からチューブ２５を水
平方向に並列状態でそれぞれ送り出す多数のローラ２８
が水平方向に位置をずらせて配列されており、更にチュ
ーブ２５を摺動可能に保持して、チューブ２５及びロー
ラ２８を上下方向に進退させる例えば略コの字型の基台
２９が設けられている。また、基台２９とドラム２４と
の間にはチューブ２５のガイドプレート３０が配設さ
れ、基台２９によって上下動するようになっている。

【００１１】本実施の形態は上述のような構成を備えて
おり、次に燃料集合体の組立方法について説明する。ま
ず、図１に示す第一挿入機構９において、支持部材１２
に燃料マガジン１０の各外周面１０ａが水平または垂直
になるように支持され、即ち端面１０ｂが図２に示すよ
うに正方形状に支持された状態において、手動等で燃料
棒ｆの一部を孔１１内に挿入し、上ローラ１３ａ及び下
ローラ１３ｂで水平方向に一列に並べられた複数の燃料
棒ｆを挟持して、モータ８を駆動させて上ローラ１３ａ
及び下ローラ１３ｂを回転させて、燃料マガジン１０の
最上段の列の孔１１に燃料棒ｆを押し込んでゆく。そし
て、次に次段の列の孔１１に燃料棒ｆを挿入し、同様に
ローラ１３で孔１１内に燃料棒ｆを押し込んでゆく。こ
のようにして、孔１１の上段から下段に向けて各段毎に
順次燃料棒ｆを挿入してゆく。

【００１２】次に燃料マガジン１０の外周面１０ａを、
図３に示すように、支持部材１９のＶ字状の支持面１９
に載置すると、各外周面１０ａは水平面に対して略４５
度傾斜した状態に保持され、端面１０ｂは図４に示すよ
うに正面視で略ひし形形状とされている。図３には示さ
れていないが、各支持格子２のアウターストラップの外
側には、図５に示す支持枠３が取り付けられており、ア
ウターストラップ機構５及びインナーストラップ機構６
によって格子空間内のスプリングが退避させられてい
る。そして、押し出し機構３１において、モータ２６を
駆動させることにより、水平方向に並ぶ複数のチューブ
２５が一列にドラム２４から繰り出され、チューブ２５
は基台２９にガイドされつつ送りローラ２８で送り出さ
れて燃料マガジン１０の最上段の水平方向一列の孔１１
内に挿入され、燃料棒ｆを押し出す。押し出された燃料
棒ｆは各ガイド部材２３の凹部２３ａにガイドされつつ
各支持格子２の格子空間内に誘導される。そのため、燃
料棒ｆはスプリングと擦過することなくスムーズに各支
持格子２の格子空間内に挿入される。

【００１３】そして、チューブ２５を孔１１から外れる
までドラム２４に巻戻した後、順次基台２９を下方へ移
動させて一列のチューブ２５を再度引き出し、燃料マガ
ジン１０の孔１１内の燃料棒ｆを順次各段の列毎に支持
格子２内に押し出す。このようにして、燃料棒ｆを格子
空間２内に挿入し終えた後、制御棒案内管を支持格子に
挿入して互いに固定し、上下ノズルを制御棒案内管に固
定することで組立が終了する。尚、制御棒案内管を先に
支持格子２に挿入固定した後で、燃料棒ｆを支持格子２
に挿入するようにしてもよい。

【００１４】上述のように本実施の形態によれば、燃料
マガジン１０へ燃料棒ｆを挿入する際に、燃料マガジン
の外周面が水平または垂直になるように燃料マガジン１
０を保持するようにしたから、水平方向に配列した燃料
棒ｆの挿入が容易であり、その後の支持格子２への燃料
棒挿入時には支持格子２及び燃料マガジン１０を傾斜さ
せて挿入するから、燃料棒挿入後に支持格子２からイン
ナーキー操作機構６を引出すのが容易である。

【００１５】尚、挿入部材はチューブ２５に限らず押し
棒などでもよく、或いは燃料棒ｆを支持格子２内に引っ
張る引っ張り部材でもよい。

【００１６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る燃料集合体
の組立方法は、燃料マガジンへの燃料棒挿入時には、燃
料マガジンはその外周面が水平または垂直となるように
保持して燃料棒を挿入し、支持格子への燃料棒挿入時に
は、燃料マガジンはその外周面を水平面に対して傾斜さ
せた状態で燃料棒を挿入するようにしたから、燃料マガ
ジンへの燃料棒の挿入時には挿入効率がよくなり、燃料
マガジンから支持格子への燃料棒挿入時には、挿入終了
後にインナーキー操作機構を引き抜くのが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による組立方法において
燃料マガジンへ燃料棒を挿入する状態を示す一部破断斜
視図である。

【図２】 燃料マガジンへ燃料棒を挿入する状態の燃料
マガジンの正面図である。

【図３】 燃料マガジンから支持格子に燃料棒を挿入す
る状態の一部破断斜視図である。

【図４】 燃料マガジンから支持格子に燃料棒を挿入す
る状態の燃料マガジンの正面図である。

【図５】 支持格子に燃料棒を挿入する際における、ス
プリングを退避させるためのインナーキー操作機構とア
ウターキー操作機構を示す正面図である。

【符号の説明】

２ 支持格子 ６ インナーキー操作機構 １０ 燃料マガジン １０ａ 外周面 １１ 孔 ２５ チューブ ｆ 燃料棒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体形状の燃料マガジンの孔に水平方
   向に並べた燃料棒を挿入し、その後インナーキー操作機
   構で支持格子の格子空間内のスプリングを退避させた状
   態で、前記燃料マガジン内の燃料棒を水平方向に配列さ
   れた挿入部材で支持格子の格子空間に挿入するようにし
   た燃料集合体の組立方法において、 前記燃料マガジンへの燃料棒挿入時には、前記燃料マガ
   ジンはその外周面が水平または垂直となるように保持し
   て燃料棒を挿入し、 前記支持格子への燃料棒挿入時には、前記燃料マガジン
   はその外周面を水平面に対して傾斜させた状態で燃料棒
   を挿入するようにしたことを特徴とする燃料集合体の組
   立方法。