JP5031665B2 - Boiling water reactor fuel assembly to prevent abnormal landing - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰水型原子炉の炉心構造に係り、特に、沸騰水型原子炉の炉心に燃料集合体を装荷する時に、燃料集合体が炉心支持板や燃料支持金具の一部に乗り上げるなどの着床異常を防止することができる沸騰水型原子炉の燃料集合体(燃料集合体の下部タイプレート、上部タイプレート、チャンネルファスナーを含む)、上部格子板、燃料支持金具に関する。 The present invention relates to a core structure of a boiling water reactor, and in particular, when a fuel assembly is loaded on the core of a boiling water reactor, the fuel assembly rides on a part of a core support plate or a fuel support fitting. The present invention relates to a fuel assembly (including a lower tie plate, an upper tie plate, and a channel fastener of a fuel assembly), an upper lattice plate, and a fuel support bracket of a boiling water reactor capable of preventing an abnormal landing.
沸騰水型原子炉の炉心は、原子炉容器に取り付けられた炉心支持板に燃料支持金具を取り付け、原子炉の上方から燃料集合体を挿入し、前記燃料支持金具に燃料集合体の下端を装着し、燃料集合体の上端を上部格子板によって支持する構造になっている。 The core of a boiling water reactor is equipped with a fuel support fitting on the core support plate attached to the reactor vessel, a fuel assembly is inserted from above the reactor, and the lower end of the fuel assembly is attached to the fuel support fitting. The upper end of the fuel assembly is supported by the upper lattice plate.
図15に沸騰水型原子炉の炉心構造を、炉心中央部の燃料集合体の一つを用いて示す。 FIG. 15 shows the core structure of a boiling water reactor using one of the fuel assemblies in the center of the core.
図15に示すように、沸騰水型原子炉の炉心には、図示しない原子炉容器に取り付けられた水平な炉心支持板1が設けられており、その炉心支持板1には燃料支持金具2が取り付けられている。
As shown in FIG. 15, the core of the boiling water reactor is provided with a horizontal
燃料支持金具2の上部には、燃料集合体3の下端を受け入れる燃料支持金具挿入孔4が設けられている。図15は炉心中央部の燃料集合体を示しているため、燃料支持金具2は、一つの燃料支持金具2に4つの燃料支持金具挿入孔4が設けられている(以降、炉心外周領域の燃料支持金具と区別する場合は「炉心中央領域用燃料支持金具2」という)。
A fuel support
燃料集合体3の上端近傍には、原子炉容器に取り付けられた上部格子板5が設けられている。上部格子板5は、格子状に板材を組み合わせてなり、格子になっている部分で燃料集合体3の上端を支持できるようになっている。
In the vicinity of the upper end of the
図15は炉心中央部の燃料集合体を示しているため、上部格子板5の一つの格子に、4本の燃料集合体3が挿入されるようになっている。4本の燃料集合体3の間には横断面十字形の制御棒6が下方から挿入できるようになっている。
Since FIG. 15 shows the fuel assembly at the center of the core, four
各燃料集合体3は、内部に複数の燃料棒7が装着されている。燃料棒7は一つの燃料集合体3につき、8×8本または9×9本装荷されている。燃料棒7の上端は上部タイプレート8によって保持されている。図15においては、上部タイプレート8のラグの部分のみが示されているが、上部タイプレート8はネットワーク部を有し、燃料棒7の上端部を保持することができる。
Each
燃料棒7の下端は下部タイプレート9によって保持されている。図15においては下部タイプレート9の下部のみが示されているが、下部タイプレート9はネットワーク部を有し、燃料棒7の下端部を保持することができるように構成されている。
The lower end of the
燃料棒7の周囲はチャンネルボックス10によって包囲され、チャンネルボックス10の上下端はそれぞれ燃料集合体3の上部タイプレート8と下部タイプレート9に嵌着されている。
The periphery of the
制御棒6を挿入できる隙間を保持するため、各燃料集合体3の上端部の側面には、チャンネルファスナー11とスペーサー12が設けられている。
In order to maintain a gap in which the
図16は、チャンネルファスナー11を拡大して示している。
FIG. 16 shows the
チャンネルファスナー11は、二股に分かれた板バネを有し、チャンネルボックス10の上端内側コーナ部に接合された水平板の孔に、上部タイプレート突起部を通した上から、ネジ留めすることで固定されている。
The
板バネが隣接するチャンネルファスナー11の板バネと当接することにより、燃料集合体3の間に隙間が保たれ、制御棒6が挿入できるようになっている。ただし、板バネが燃料集合体3の側面から突出するため、本願発明が問題とするような、チャンネルファスナー11と上部格子板の接触の問題が生じる。
When the leaf spring comes into contact with the leaf spring of the
図17は、下部タイプレート9を示している。
FIG. 17 shows the
下部タイプレート9は、チャンネルボックス10の下端に嵌着し、図示しない燃料棒7の下端を支持するネットワーク部(図示せず)を内包する角筒部13と、漏斗部14と、ノーズコーン15とを有している。ノーズコーン15はさらに、ノーズコーン基部16とリード17とを有している。リード17は、燃料集合体3を正しく燃料支持金具挿入孔4に着床させるための案内部材であり、先端が湾曲して互いに結合している。
The
図18は炉心中央領域用の燃料支持金具2の全体を示している。 FIG. 18 shows the entire fuel support fitting 2 for the core central region.
炉心中央領域用燃料支持金具2は、下部に円筒部18を有し、上部に燃料支持金具挿入孔4を4つ有している部分を有している。円筒部18は、炉心支持板1の孔に嵌入し、それによって炉心中央領域用燃料支持金具2が炉心支持板1によって支持される。
The core support region fuel support fitting 2 has a
各燃料支持金具挿入孔4に対応する位置(上下整合する位置)の円筒部18の側面には、冷却材が流入するオリフィス19が設けられている。
An
燃料支持金具挿入孔4の外周部は、部分的なカップ形状のカップ部20に形成されている。カップ部20は、燃料集合体の下部タイプレートのノーズコーン15を受け入れ可能な形状に形成され、外周部は湾曲面になっている。
The outer peripheral portion of the fuel support
燃料支持金具挿入孔4の間には、制御棒6を挿通させる十字形の貫通孔21が設けられている。
A cross-shaped through
図19は、炉心中央領域用燃料支持金具2の燃料支持金具挿入孔4に燃料集合体3の下部タイプレート9が装着された状態の断面図を示している。
FIG. 19 shows a cross-sectional view of a state where the
図19の炉心中央領域用燃料支持金具2は断面の右半分のみを示しており、左側には図示していない対称的な断面が存在する。図19に示すように、燃料集合体3の下部タイプレート9が燃料支持金具挿入孔4に装着された状態では、ノーズコーン15が燃料支持金具挿入孔4に嵌着し、リード17はカップ部20に納まるようになっている。
Only the right half of the cross section of the fuel support fitting 2 for the core center region in FIG. 19 is shown, and a symmetrical cross section (not shown) exists on the left side. As shown in FIG. 19, in the state where the
冷却材はオリフィス19より炉心中央領域用燃料支持金具2の中心方向に進入し、炉心中央領域用燃料支持金具2の内部で上方に流れを変え、下部タイプレート9を介して燃料集合体3の内部に流入する。
The coolant enters from the
以上は炉心中央領域の燃料集合体3についての説明であったが、図20の符号Bに示すように、炉心最外周領域の一部では単独で装荷される燃料集合体3が存在する。
The above is a description of the
図20中の符号Aは、炉心中央領域の燃料集合体と同様の、4本の燃料集合体3が組み合わされ、その間に制御棒6が挿通されている燃料集合体を示している。これに対して、炉心最外周領域の一部では、上部格子板の一つの区画に一つの燃料集合体が単独に装荷される。
A symbol A in FIG. 20 indicates a fuel assembly in which four
図21は炉心最外周領域における燃料集合体3周りの構造を示している。
FIG. 21 shows the structure around the
炉心最外周領域における一部の燃料集合体3は、図21に示すように、上部格子板5の一つの格子に一本挿入されている。
One
このような燃料集合体3を支持するため、炉心最外周領域用の燃料支持金具22が用いられる(以降、炉心中央領域の燃料支持金具と区別する場合は「炉心最外周領域用燃料支持金具22」という)。
In order to support such a
炉心最外周領域用燃料支持金具22は、全体として概略円筒状の形状を有し、外周面に段部が形成されており、該段部で炉心支持板1によって支持されるようになっている。
The fuel support fitting 22 for the outermost peripheral region of the core has a generally cylindrical shape as a whole, and a step portion is formed on the outer peripheral surface, and is supported by the
炉心最外周領域用燃料支持金具22は上部に燃料支持金具挿入孔23を一つのみ有している。また、炉心最外周領域用燃料支持金具22は、その底面に冷却材が流入するオリフィス24を一つのみ有している。
The fuel support fitting 22 for the outermost peripheral area of the core has only one fuel support
冷却材は、炉心最外周領域用燃料支持金具22の底面のオリフィス24から流入し、下部タイプレート9を介して燃料集合体3に流入する。
The coolant flows from the
燃料集合体3の上部側面にはチャンネルファスナー11が設けられている。炉心最外周領域の燃料集合体3は、上部格子板5の一つの格子に一本の燃料集合体3が挿入されるようになっており、チャンネルファスナー11の板バネが燃料集合体3の側面から突出しているため、本願発明で問題となるような、チャンネルファスナー11と上部格子板5の接触の可能性が相対的に高い。
従来の沸騰水型原子炉では、燃料集合体を炉心へ装荷する際には、燃料集合体移動用のクレーンで燃料集合体を目的位置上方まで運び、揺れが静止するのを待って、ゆっくりと下降させる。 In a conventional boiling water reactor, when loading a fuel assembly into the core, the fuel assembly is moved up to the target position by a crane for moving the fuel assembly, and then slowly waits until the shaking stops. Lower.
下降時の燃料集合体の揺れが微小なものであれば,上部格子板を通過した燃料集合体は,そのまま直下の燃料支持金具に正常に着床する。 If the fuel assembly shakes when it descends, the fuel assembly that has passed through the upper grid plate will normally land on the fuel support bracket directly below.
しかし,作業を慎重に行なっていたとしても,燃料集合体が下降中に炉心構成部材と接触することがあり、それによって大きな揺れが生じ、燃料集合体の下端が炉心支持板や燃料支持金具の一部に乗り上げるなど、着床異常が生じる可能性が皆無とは言えない。 However, even if the work is performed carefully, the fuel assembly may come into contact with the core components while descending, which causes a large shaking, and the lower end of the fuel assembly is not attached to the core support plate or the fuel support bracket. There is no possibility of abnormal landing, such as riding a part.
特に、炉心の最外周の上部格子板1区画に1体のみの燃料集合体が装荷される領域(炉心最外周領域)では、チャンネルファスナーが上部格子板と接触する可能性があり、炉心第1サイクル用燃料(未照射燃料)装荷時、あるいは、取替炉心用燃料移動装荷時に、チャンネルファスナーが上部格子板と接触することで燃料集合体に揺れが生じる場合が有り得る。 In particular, in a region where only one fuel assembly is loaded in one section of the upper lattice plate on the outermost periphery of the core (core outermost peripheral region), the channel fastener may come into contact with the upper lattice plate. When the cycle fuel (unirradiated fuel) is loaded or when the replacement core fuel is loaded, the fuel assembly may be shaken by the channel fastener coming into contact with the upper lattice plate.
ところで、燃料集合体が下降中に炉心構成部材と接触し、それによって燃料集合体に揺れが生じたとしても、その時に、燃料集合体の下部タイプレートの下端(ノーズコーンまたはノーズピースの先端部)が燃料支持金具の挿入孔に到達している場合には、燃料集合体の下端の動きが燃料支持金具挿入孔の内部に制限されるため、多少の揺れが生じても燃料支持金具に正常に着床する。 By the way, even if the fuel assembly comes into contact with the core component while descending, and the fuel assembly shakes, the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly (the tip of the nose cone or nose piece) ) Has reached the insertion hole of the fuel support bracket, the movement of the lower end of the fuel assembly is restricted to the inside of the fuel support bracket insertion hole, so that even if a slight fluctuation occurs, the fuel support bracket is normal. Implant to the floor.
しかし、燃料集合体の下部タイプレートの下端が燃料支持金具挿入孔に届いていない場合には、燃料集合体に揺れが生じたときに、燃料集合体の下部タイプレートの下端が燃料支持金具挿入孔から外れた状態で着床する可能性がある。 However, if the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly does not reach the fuel support fitting insertion hole, the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly will be inserted into the fuel support fitting when the fuel assembly shakes. There is a possibility of landing without being in the hole.
燃料集合体が下降中に炉心構成部材と接触する可能性のうち、炉心最外周領域で燃料集合体のチャンネルファスナーの下端と上部格子板が接触する可能性が相対的に高い。また、燃料集合体のチャンネルファスナーの下端と上部格子板が接触すると、燃料集合体の下端での振れ幅が大きくなり、着床異常となる可能性が相対的に高い。 Of the possibility that the fuel assembly comes into contact with the core component while descending, the possibility that the lower end of the channel fastener of the fuel assembly and the upper lattice plate are in contact with each other in the outermost peripheral region of the core is relatively high. In addition, when the lower end of the channel fastener of the fuel assembly and the upper lattice plate come into contact with each other, the swing width at the lower end of the fuel assembly becomes large, and there is a relatively high possibility that an abnormal landing will occur.
このため、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長いようにすれば、万一チャンネルファスナー(チャンネルファスナーの下端や側面部)と上部格子板が接触した場合にも、燃料集合体の下端は燃料支持金具の挿入孔に到達しており、接触によって燃料集合体に揺れが生じたとしても、正常に着床でき、燃料集合体の着床異常を効果的に防止することができる。 Therefore, if the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate is longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting, Even when the channel fastener (the lower end or side surface of the channel fastener) and the upper lattice plate contact, the lower end of the fuel assembly reaches the insertion hole of the fuel support bracket, and the fuel assembly sways due to the contact. However, it is possible to normally land, and to effectively prevent the fuel assembly from landing abnormally.
しかし、従来の燃料集合体は、未照射の状態では、チャンネルボックスの長手方向の長さが約4.2m、下部タイプレートの高さが約17cm、チャンネルファスナーの長さが約10cmであり、仮にチャンネルファスナーが上部格子板と接触したときに、下部タイプレートのノーズピース先端部は燃料支持金具の挿入孔に2〜3cm程度届いていない状態であった。 However, the conventional fuel assembly, when not irradiated, has a channel box length of about 4.2 m, a lower tie plate height of about 17 cm, and a channel fastener length of about 10 cm. When the channel fastener was in contact with the upper lattice plate, the tip of the nose piece of the lower tie plate did not reach the insertion hole of the fuel support bracket by about 2 to 3 cm.
このために、従来の燃料集合体を含む炉心構造では、チャンネルファスナーと上部格子板の接触によって燃料集合体が揺れ、着床異常を生じる可能性がある。 For this reason, in a core structure including a conventional fuel assembly, the fuel assembly may sway due to contact between the channel fastener and the upper lattice plate, which may cause abnormal landing.
これに対して、チャンネルファスナーが上部格子板と接触する前に、燃料集合体の下端(下部タイプレートのノーズコーン先端)が燃料支持金具の挿入孔に到達しているように、燃料集合体の長さを伸ばすことが考えられる。 On the other hand, before the channel fastener comes into contact with the upper lattice plate, the lower end of the fuel assembly (the tip of the nose cone of the lower tie plate) reaches the insertion hole of the fuel support fitting so that the fuel assembly It is conceivable to increase the length.
しかし、炉心においては、上記燃料集合体の長さを伸ばすと、燃料棒の位置すなわち燃料ペレットの上下位置に影響する。燃料ペレットの上下の位置は、中性子照射領域に関係するため、単純に燃料集合体の長さを伸ばすと、原子炉の出力に影響し、好ましくない。 そこで、燃料ペレットの上下の位置を、既存の炉心あるいは規格で定められた位置に保持した状態で、チャンネルファスナーが上部格子板と接触する前に、燃料集合体の下端(下部タイプレートのノーズコーン先端)が燃料支持金具の挿入孔に到達しているようにしなければならない。 However, in the core, if the length of the fuel assembly is extended, the position of the fuel rod, that is, the vertical position of the fuel pellet is affected. Since the upper and lower positions of the fuel pellets are related to the neutron irradiation region, simply extending the length of the fuel assembly affects the output of the reactor, which is not preferable. Therefore, with the upper and lower positions of the fuel pellets held in the existing core or the position specified by the standard, before the channel fastener comes into contact with the upper grid plate, the lower end of the fuel assembly (the nose cone of the lower tie plate) The tip must reach the insertion hole of the fuel support bracket.
本願発明が解決しようとする課題は、炉心の出力に影響を与えずに、燃料集合体が下降中に炉心構成部材と接触して揺れた場合に、燃料集合体の下端(下部タイプレートのノーズコーン先端)が燃料支持金具の挿入孔に到達しているようにし、それによって着床異常を防止することができる沸騰水型原子炉の燃料集合体、上部格子板、燃料支持金具を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that the lower end of the fuel assembly (the nose of the lower tie plate) is affected when the fuel assembly sways in contact with the core component while descending without affecting the output of the core. To provide a boiling water reactor fuel assembly, an upper grid plate, and a fuel support bracket that can prevent the abnormal landing of the fuel so that the cone tip) reaches the insertion hole of the fuel support bracket. It is in.
なお、特開平2001−183484号公報は、燃料集合体を炉心に装荷する際に、炉心上部格子板上面、あるいは、十字型制御棒先端部に乗り上げることを防止することを目的としており、燃料支持金具への異常着床回避を目的とするものではない。また、着床異常の回避の方法として本願発明の一部と類似したノーズコーンのリード基端部の配置を工夫しているが、そのリード基端部の配置は、制御棒に関して本願発明と正反対の配置を採っている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-183484 aims to prevent the fuel assembly from getting on the upper surface of the upper lattice plate of the core or the tip of the cross-shaped control rod when the fuel assembly is loaded on the core. It is not intended to avoid abnormal landing on the bracket. In addition, as a method of avoiding abnormal landing, the arrangement of the lead base end portion of the nose cone similar to a part of the present invention is devised, but the arrangement of the lead base end portion is the opposite of the present invention with respect to the control rod. The arrangement is taken.
本願発明による沸騰水型原子炉の燃料集合体は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持する寸法を有し、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、ノーズコーンの上下方向の長さを設定した下部タイプレートを有し、かつ、下部タイプレートのノーズコーンのリード先端結合部を、前記リード先端結合部が炉心中央領域用燃料支持金具のカップ部の深い部分に移動するように、前記炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔の中心から、制御棒中心線寄りに偏心させたことを特徴とする。
The fuel assembly of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the boiling water reactor core, the fuel pellets of the fuel rods have dimensions that hold the upper and lower ends of the fuel pellets at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate, to be longer than the distance to the fuel support insertion hole upper end of the fuel support from the upper end of the upper grid plate, it has a lower tie plate which sets the vertical length of the nose cone, and the lower tie plate of the nose From the center of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the core central region, the lead tip joint portion of the cone is moved to a deep part of the cup portion of the fuel support fitting for the core central region. The control rod is eccentric toward the center line .
本願発明による沸騰水型原子炉の他の燃料集合体は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持する寸法を有し、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、ノーズコーンの下端に棒状突起を設けた下部タイプレートを有することを特徴とする。
Another fuel assembly of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the boiling water reactor core, the fuel pellets of the fuel rods have dimensions that hold the upper and lower ends of the fuel pellets at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate, It has a lower tie plate provided with a rod-like projection on the lower end of the nose cone so as to be longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting.
前記下部タイプレートは、下部タイプレートのノーズコーンの3本のリードの基端部を、炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔の中心と制御棒中心線を結ぶ線上のノーズコーン基部に第1のリード基端部を配置し、前記ノーズコーン基部の中心と前記第1のリード基端部を結ぶ線を前記ノーズコーン基部の中心を中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ120°回転した位置のノーズコーン基部に第2と第3のリード基端部を配置するようにすることができる。 The lower tie plate has a nose cone base portion on the line connecting the center of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the core center region and the control rod center line with the base ends of the three leads of the nose cone of the lower tie plate. And a line connecting the center of the nose cone base and the first lead base end is 120 ° clockwise and counterclockwise around the center of the nose cone base. The second and third lead base ends can be arranged at the nose cone base at the rotated position.
本願発明による沸騰水型原子炉の他の燃料集合体は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持する寸法を有し、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、上下方向の長さを設定したチャンネルファスナーを有することを特徴とする。
Another fuel assembly of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the boiling water reactor core, the fuel pellets of the fuel rods have dimensions that hold the upper and lower ends of the fuel pellets at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate, A channel fastener having a length in the vertical direction is set so as to be longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting.
本願発明による沸騰水型原子炉の上部格子板は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、燃料棒の燃料ペレットの上端位置に干渉しない範囲内で上部格子板の上端位置を調整したことを特徴とする。
The upper lattice plate of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the core of a boiling water reactor, the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate is longer than the distance from the upper end of the upper grid plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting. Thus, the upper end position of the upper lattice plate is adjusted within a range not interfering with the upper end position of the fuel pellet of the fuel rod.
本願発明による沸騰水型原子炉の他の上部格子板は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、チャンネルファスナーに当接する部分の上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、チャンネルファスナーに当接する部分の上部格子板の上端部に溝を設けたことを特徴とする。
The other upper lattice plate of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the core of a boiling water reactor, the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate is from the upper end of the upper lattice plate at the portion contacting the channel fastener to the fuel supporting bracket insertion hole of the fuel supporting bracket. A groove is provided in the upper end portion of the upper lattice plate at the portion in contact with the channel fastener so as to be longer than the distance to the upper end.
本願発明による沸騰水型原子炉の燃料支持金具は、
燃料装荷時に、チャンネルファスナーと上部格子板が接触する前に、燃料集合体の下端を受け入れるように、燃料支持金具挿入孔の上部に漏斗状ガイドを備えたことを特徴とする。
The fuel support fitting for the boiling water reactor according to the present invention is:
A funnel-shaped guide is provided above the fuel support fitting insertion hole so as to receive the lower end of the fuel assembly before the channel fastener and the upper lattice plate come into contact with each other when the fuel is loaded.
本願発明による沸騰水型原子炉の他の燃料集合体は、
沸騰水型原子炉の炉心において、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持する寸法を有し、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、ポスト部の長さを設定した上部タイプレートを有することを特徴とする。
Another fuel assembly of the boiling water reactor according to the present invention is:
In the boiling water reactor core, the fuel pellets of the fuel rods have dimensions that hold the upper and lower ends of the fuel pellets at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate, It has an upper tie plate in which the length of the post portion is set so as to be longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting.
本願発明の沸騰水型原子炉の燃料支持金具は、燃料集合体の下部タイプレートの下端と当接しないように、燃料支持金具挿入孔のカップ部を深く形成することができる。 In the fuel support fitting of the boiling water reactor of the present invention, the cup portion of the fuel support fitting insertion hole can be formed deeply so as not to contact the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly.
本発明によれば、燃料集合体が燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持する寸法を有し、かつ、チャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、燃料集合体(燃料集合体の下部タイプレート、上部タイプレート、チャンネルファスナーを含む)、上部格子板、燃料支持金具が形成されているため、原子炉の出力に影響を与えることがなく、万一チャンネルファスナーと上部格子板が接触したときは、そのときに燃料集合体の下端(下部タイプレートのノーズコーン下端またはノーズコーンの先端の棒状突起の下端)が燃料支持金具の挿入孔に到達しており、燃料集合体に揺れが生じても正常に着床でき、これによって燃料集合体の着床異常を効果的に防止することができる。 According to the present invention, the fuel assembly has dimensions that hold the positions of the upper and lower ends of the fuel pellets of the fuel rods at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener to the lower end of the lower tie plate is Fuel assembly (including fuel assembly lower tie plate, upper tie plate, channel fastener), upper lattice plate, so as to be longer than the distance from the upper end of the grid plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting Since the fuel support bracket is formed, there is no effect on the reactor output. If the channel fastener comes into contact with the upper grid plate, the lower end of the fuel assembly (the lower tie plate nose) The lower end of the cone or the lower end of the rod-like projection at the tip of the nose cone) reaches the insertion hole of the fuel support bracket, and even if the fuel assembly shakes, it can land normally. It is possible to effectively prevent the implantation abnormality of the fuel assembly by.
ところで、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さを、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くするために、ノーズコーンの上下方向の長さを長くしたり、ノーズコーンの下端に棒状突起を設けたりした場合は、その燃料集合体を炉心中央領域用燃料支持金具に装着するときに、ノーズコーン下端またはノーズコーンの先端の棒状突起の下端が、炉心中央領域用燃料支持金具のカップ部の内面(外周底部の湾曲面)と接触する可能性がある。 By the way, in order to make the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting, When the length of the direction is increased or a rod-shaped protrusion is provided at the lower end of the nose cone, when the fuel assembly is attached to the fuel support fitting for the core central region, the lower end of the nose cone or the tip of the nose cone There is a possibility that the lower end of the rod-shaped protrusion comes into contact with the inner surface (curved surface of the outer peripheral bottom portion) of the cup portion of the fuel support fitting for the core center region.
これに対して、下部タイプレートのノーズコーンのリード先端結合部を、炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔の中心から、制御棒中心線寄りに偏心させた下部タイプレートを有する本願発明の燃料集合体によれば、ノーズコーンのリード先端結合部が、炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔のカップ部の深い部分に位置するため、ノーズコーン(ノーズコーン下端の棒状突起を含む)の下端と燃料支持金具挿入孔のカップ部の外周底部の湾曲面の接触を防止することができる。 In contrast, the present invention has a lower tie plate in which the lead tip coupling portion of the nose cone of the lower tie plate is decentered toward the control rod center line from the center of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the core central region. According to the fuel assembly of the invention, the nose cone lead tip coupling portion is located in the deep part of the cup portion of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the central region of the core. It is possible to prevent contact between the lower end of the projection (including the projection) and the curved surface of the outer peripheral bottom portion of the cup portion of the fuel support fitting insertion hole.
また、ノーズコーンの3本のリードの基端部を、炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔の中心と制御棒中心線を結ぶ線上のノーズコーン基部に第1のリード基端部を配置し、前記ノーズコーン基部の中心と前記第1のリード基端部を結ぶ線を前記ノーズコーン基部の中心を中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ120°回転した位置のノーズコーン基部に第2と第3のリード基端部を配置した下部タイプレートを有する本願発明の燃料集合体によれば、燃料支持金具挿入孔のカップ部の外周底部の湾曲面がある浅い部分に対して、第2と第3のリード基端部がこれを回避するように振り分けられているため、ノーズコーンのリードが、燃料支持金具挿入孔のカップ部の底部の湾曲面と接触することを防止することができる。 Also, the base end of the three leads of the nose cone is connected to the nose cone base on the line connecting the center of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the central region of the core and the control rod center line. And a line connecting the center of the nose cone base and the first lead base end to the nose cone base at a position rotated 120 ° clockwise and counterclockwise around the center of the nose cone base. According to the fuel assembly of the present invention having the lower tie plate in which the second and third lead base end portions are arranged, with respect to the shallow portion where the curved surface of the outer peripheral bottom portion of the cup portion of the fuel support fitting insertion hole is present, Since the second and third lead base end portions are distributed so as to avoid this, the lead of the nose cone is prevented from coming into contact with the curved surface of the bottom portion of the cup portion of the fuel support fitting insertion hole. Can
また、燃料集合体の下部タイプレートの下端と当接しないように、燃料支持金具挿入孔のカップ部を深く形成した本願発明の沸騰水型原子炉の燃料支持金具によれば、上述したことと同じ理由、すなわちノーズコーンが深く形成された炉心中央領域用燃料支持金具のカップ部に挿入されることにより、ノーズコーン(棒状突起を含む)の下端と燃料支持金具挿入孔のカップ部の外周底部の湾曲面の接触を防止することができる。 Further, according to the fuel support fitting of the boiling water reactor of the present invention in which the cup portion of the fuel support fitting insertion hole is formed deeply so as not to contact the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly, For the same reason, that is, by inserting the nose cone into the cup portion of the fuel support fitting for the central region of the core where the nose cone is formed deeply, the lower end of the nose cone (including the rod-shaped protrusion) and the outer bottom of the cup portion of the fuel support fitting insertion hole It is possible to prevent the curved surface from contacting.
上端の位置を調整した本願発明の沸騰水型原子炉の上部格子板、または、チャンネルファスナーに当接する部分の上部格子板の上端部に溝を設けた本願発明の沸騰水型原子炉の上部格子板は、チャンネルファスナーに当接する部分の上部格子板の上端部が低くなっているため、燃料集合体の下端が燃料支持金具挿入孔に入るまで、チャンネルファスナーが上部格子板と接触しない。燃料集合体の下端が燃料支持金具挿入孔に挿入された後に、チャンネルファスナーと上部格子板が接触する可能性を生じるが、万一チャンネルファスナーと上部格子板が接触したとしても、その時には燃料集合体の下端(下部タイプレートのノーズコーン下端またはノーズコーンの先端の棒状突起の下端)がすでに燃料支持金具の挿入孔に到達しているため、燃料集合体に揺れが生じても正常に着床できる。 The upper lattice plate of the boiling water reactor of the present invention with the position of the upper end adjusted, or the upper lattice plate of the boiling water reactor of the present invention in which a groove is provided at the upper end portion of the upper lattice plate in contact with the channel fastener Since the plate has a lower upper end of the upper lattice plate in contact with the channel fastener, the channel fastener does not contact the upper lattice plate until the lower end of the fuel assembly enters the fuel support fitting insertion hole. After the lower end of the fuel assembly is inserted into the fuel support fitting insertion hole, there is a possibility that the channel fastener and the upper lattice plate come into contact with each other. The lower end of the body (the lower end of the nose cone of the lower tie plate or the lower end of the rod-like protrusion at the tip of the nose cone) has already reached the insertion hole of the fuel support bracket, so that even if the fuel assembly shakes, it will land normally it can.
また、燃料支持金具挿入孔の上部に漏斗状ガイドを備えた本願発明の沸騰水型原子炉の燃料支持金具によれば、燃料装荷時に、チャンネルファスナーと上部格子板が接触する前に、燃料集合体の下端が漏斗状ガイドに受け入れられており、これによって燃料集合体に揺れが生じても正常に着床できる。 Further, according to the fuel support bracket of the boiling water reactor of the present invention provided with a funnel-shaped guide at the upper portion of the fuel support bracket insertion hole, the fuel assembly is performed before the channel fastener and the upper lattice plate come into contact with each other when the fuel is loaded. The lower end of the body is received by the funnel-shaped guide, so that even if the fuel assembly shakes, it can be normally landed.
なお、上記いずれの場合においても、本願発明は燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既存の炉心あるいは規格で定められた既定の位置に保持し、この範囲内でチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さと、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離を調整するため、原子炉の出力に影響を与えずに、燃料集合体の着床異常を防止することができる。 In any of the above cases, the present invention maintains the positions of the upper and lower ends of the fuel pellets of the fuel rods at the predetermined positions defined by the existing core or standard, and within this range, the lower tie plate from the lower end of the channel fastener. To adjust the distance from the upper end of the upper grid plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting without affecting the output of the reactor. Can be prevented.
次に、本発明を実施するための最良の形態について以下に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described below.
なお、以下の説明では、図15〜21と同一の部分については同一の符号を用いて説明する。 In the following description, the same parts as those in FIGS. 15 to 21 will be described using the same reference numerals.
まず最初に、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持したまま、チャンネルファスナーの下端から下部タイプレートの最下端までの長さを、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるようにするために、燃料集合体の下部タイプレートのノーズコーンまたはチャンネルファスナーの上下方向の長さを調整する実施形態について説明する。 First, with the upper and lower ends of the fuel pellets of the fuel rods held in place, the length from the lower end of the channel fastener to the lowest end of the lower tie plate is adjusted from the upper end of the upper grid plate to the fuel support bracket. An embodiment in which the vertical length of the nose cone or channel fastener of the lower tie plate of the fuel assembly is adjusted to be longer than the distance to the upper end of the fuel support fitting insertion hole will be described.
図1は上記実施形態の概念を示している。 FIG. 1 shows the concept of the above embodiment.
図1は、炉心最外周領域の燃料集合体3を示している。
FIG. 1 shows the
図1に示すように、チャンネルファスナー11の下端から下部タイプレート9の最下端までの長さをX、上部格子板5の上端から燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23の上端までの距離をYとすると、本実施形態では、X>Yの関係になるように、好ましくはX−Y=約1cmであるように、チャンネルファスナー11あるいは下部タイプレート9の寸法を調整する。
As shown in FIG. 1, the length from the lower end of the
ただし、図1に示すように燃料ペレットの上下端の位置は、出力に影響を与えないようにするために、既存の炉心あるいは規格で定められた位置に保持する必要がある。このため、燃料集合体の寸法調整は燃料ペレットの上下端の位置すなわち燃料棒の位置を維持する範囲内で行わなければならない。 However, as shown in FIG. 1, the positions of the upper and lower ends of the fuel pellets need to be held at existing cores or at positions defined by standards in order not to affect the output. For this reason, the dimensional adjustment of the fuel assembly must be performed within a range that maintains the positions of the upper and lower ends of the fuel pellet, that is, the position of the fuel rod.
上記条件を満足するため、寸法調整の方法は、具体的には燃料棒の位置を維持したまま、下部タイプレート9のノーズコーン15の上下方向の長さを長くしたり、あるいは、ノーズコーン15の下端に棒状突起を設けたり、あるいは、チャンネルファスナー11の上下方向の長さを短くしたりする方法を採用する。
In order to satisfy the above-described conditions, the dimensional adjustment method is specifically performed by increasing the vertical length of the
図1の(b)は、X−Y=約1cmに構成された燃料集合体3において、チャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に接触したときの、燃料集合体3の下端部の状態を拡大して示している。
FIG. 1 (b) shows the lower end of the
図1の(b)に示すように、X−Y=約1cmに構成されているため、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に接触する前に、燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)が炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に進入し、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に接触したときは、燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)は炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23上端から約1cm入った状態になる。
As shown in FIG. 1B, since XY is configured to be about 1 cm, the
このため、仮に燃料集合体3のチャンネルファスナー11が上部格子板5に接触し、燃料集合体3が揺れたとしても、燃料集合体3の下端部の動きが燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔内に制限され、ノーズコーン15の案内により燃料集合体の下端部を正しく着床させることができる。
Therefore, even if the
なお、上記図1は炉心最外周領域における燃料集合体について説明したが、その燃料集合体を炉心中央領域で用いることができる。その場合にも、燃料集合体のチャンネルファスナー11の下端部から燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)までの距離が長いため、比較的に燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)を燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔内に挿入しやすく、このため、燃料集合体3を正常に着床させる可能性を向上させることができる。
Although FIG. 1 described the fuel assembly in the outermost peripheral region of the core, the fuel assembly can be used in the central region of the core. Even in this case, since the distance from the lower end of the
図2は、チャンネルファスナーの下端から下部タイプレートの最下端までの長さ(図1のX)を、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離(図1のY)より長くするために、ノーズコーンの上下方向の長さを長くした本発明の実施形態を、従来のノーズコーンと比較して示している。 2 shows the length from the lower end of the channel fastener to the lowermost end of the lower tie plate (X in FIG. 1), and the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting (in FIG. Y) An embodiment of the present invention in which the length in the vertical direction of the nose cone is increased in order to make it longer is shown in comparison with a conventional nose cone.
図2(a)は、従来の下部タイプレートのノーズコーンを示しており、図2(b)は、本発明による下部タイプレートのノーズコーンを示している。 FIG. 2 (a) shows a conventional nose cone of a lower tie plate, and FIG. 2 (b) shows a nose cone of a lower tie plate according to the present invention.
図2に示すように、本実施形態の下部タイプレート9は、ノーズコーン15のリード17の曲率を小さくしている。それにより、リード17の先端結合部の下端からノーズコーン基部16上端までの距離が従来の5cmから8cmになり、その結果、チャンネルファスナーの下端から下部タイプレートの最下端までの長さ(図1の距離X)が3cm伸びている。
As shown in FIG. 2, the
なお、ノーズコーンの上下方向の長さを長くしても、ノーズコーン基部16から図示しない燃料ペレット下端までの距離が変わらないため、燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持することができる。
Note that even if the length of the nose cone in the vertical direction is increased, the distance from the
従来の燃料集合体は、未照射の状態で、XがYより2cm程度短かったが、本実施形態によれば、XがYより約1cm長くなり、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に接触する前に、燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)が燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に進入し、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に万一接触したときには、燃料集合体3の下端(ノーズコーン15の下端)は燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23上端から約1cm入った状態になる。
In the conventional fuel assembly, X is about 2 cm shorter than Y in the unirradiated state. However, according to this embodiment, X is about 1 cm longer than Y, and the lower end portion of the
これにより、万一燃料集合体3のチャンネルファスナー11と上部格子板5が接触して燃料集合体3に揺れが生じても、燃料集合体3を正しく着床させることができる。
Thus, even if the
図3は、チャンネルファスナーの下端から下部タイプレートの最下端までの長さ(図1のX)を、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離(図1のY)より長くするために、ノーズコーンの下端に棒状突起を設けた本発明の実施形態を、従来のノーズコーンと比較して示している。 3 shows the length from the lower end of the channel fastener to the lowermost end of the lower tie plate (X in FIG. 1), and the distance from the upper end of the upper grid plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting (in FIG. Y) In order to make it longer, an embodiment of the present invention in which a rod-like protrusion is provided at the lower end of the nose cone is shown in comparison with a conventional nose cone.
図3(a)は、従来の下部タイプレートのノーズコーンを示しており、図3(b)は、本発明による下部タイプレートのノーズコーンを示している。 3A shows a conventional lower tie plate nose cone, and FIG. 3B shows a lower tie plate nose cone according to the present invention.
図3(b)に示すように、本実施形態は、ノーズコーン15自体の形状や寸法を変えずに、ノーズコーン15の下端に棒状突起25を設けている。
As shown in FIG. 3B, in the present embodiment, a rod-
図3に示すように、本実施形態は、ノーズコーン15の下端に棒状突起25を設けることにより、ノーズコーン15の下端(棒状突起25の下端)からノーズコーン基部16上端までの距離が従来の5cmから8cmになり、その結果、チャンネルファスナーの下端から下部タイプレートの最下端(棒状突起25の下端)までの長さ(図1のX)が3cm伸びている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, by providing a rod-
ノーズコーンの下端に棒状突起25を設けても、ノーズコーン基部16から図示しない燃料ペレット下端までの距離が変わらないため、燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持することができる。
Even if the rod-shaped
従来の燃料集合体は、未照射の状態で、XがYより2cm程度短かったが、本実施形態によれば、距離Xが距離Yより約1cm長くなり、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に接触する前に、燃料集合体3の下端(棒状突起25の下端)が燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に進入し、燃料集合体3のチャンネルファスナー11下端部が上部格子板5の上端に万一接触したときは、燃料集合体3の下端(棒状突起25の下端)は燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23の上端から約1cm入った状態になる。
In the conventional fuel assembly, X is about 2 cm shorter than Y in an unirradiated state, but according to this embodiment, the distance X is about 1 cm longer than the distance Y, and the lower end of the
これにより、万一燃料集合体3のチャンネルファスナー11と上部格子板5が接触して燃料集合体3に揺れが生じても、燃料集合体3の下端(棒状突起25の下端)の動きが燃料支持金具挿入孔23の内部に制限され、その結果燃料集合体3を正しく着床させることができる。
As a result, even if the
ところで、図2や図3に示すように、ノーズコーン15の上下方向の長さを長くしたり、ノーズコーン15の下端に棒状突起25を設けたりした場合は、その燃料集合体3を炉心中央領域用燃料支持金具2に装着するときに、ノーズコーン15下端または棒状突起25の下端が、炉心中央領域用燃料支持金具2のカップ部20の内面(外周底部の湾曲面)と接触する可能性がある。
By the way, as shown in FIGS. 2 and 3, when the length of the
この問題を解決するための3つの実施形態を以下に示す。 Three embodiments for solving this problem are shown below.
図4,5に、下部タイプレート9のノーズコーン15のリード17の先端結合部を、炉心中央領域用燃料支持金具2の燃料支持金具挿入孔4の中心から、制御棒中心線寄りに偏心させた実施形態を示す。
4 and 5, the tip coupling portion of the
図4(a)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部を偏心させない通常の下部タイプレート9の縦断面図、図4(b)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部を偏心させた本実施形態の下部タイプレート9の縦断面図を示す。
4A is a longitudinal sectional view of a normal
図5(a)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部を偏心させない通常の下部タイプレート9の底面図、図5(b)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部を偏心させた本実施形態の下部タイプレート9の底面図を示す。
FIG. 5A is a bottom view of a normal
図4,5に示すように、本実施形態は、下部タイプレート9のノーズコーン15のリード17の先端結合部Pを、炉心中央領域用燃料支持金具2の燃料支持金具挿入孔4の中心から、制御棒中心線寄りに偏心させている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in this embodiment, the tip coupling portion P of the
図4(a)と図5(a)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部Pを偏心させない下部タイプレート9を示しているが、図示の通り、リード17の先端結合部Pを偏心させない下部タイプレート9は、リード17の先端結合部Pが燃料支持金具挿入孔4の中心、すなわち燃料集合体3の中心と一致した位置に位置している。
4 (a) and 5 (a) show the
これに対して、図4(b)と図5(b)は、ノーズコーン15のリード17の先端結合部Pを偏心させた下部タイプレート9を示しているが、図示の通り、リード17の先端結合部Pを制御棒中心線(C)寄りに偏心させている。
4 (b) and 5 (b) show the
特に図5(b)に示すように、本実施形態によれば、ノーズコーン15のリード17の先端結合部Pが、炉心中央領域用燃料支持金具2のカップ部20の深い部分に移動し、これにより、リード17がカップ部20の外周部の湾曲面と接触することがなくなる。
In particular, as shown in FIG. 5 (b), according to the present embodiment, the tip coupling portion P of the
これにより、ノーズコーン下端が、炉心中央領域用燃料支持金具2のカップ部20の内面(外周底部の湾曲面)と接触することを防止することができる。
Thereby, it can prevent that a nose cone lower end contacts with the inner surface (curved surface of an outer peripheral bottom part) of the
なお、上記実施形態では、上下方向の長さを長くしたノーズコーンを有する下部タイプレート9を用いて説明したが、ノーズコーンの先端に棒状突起25を設けたノーズコーンを有する下部タイプレート9でも同様である。
In the above-described embodiment, the
図6,7に、下部タイプレート9のノーズコーン15の3本のリード17の基端部を、炉心中央領域用燃料支持金具2の燃料支持金具挿入孔4の中心と制御棒中心線(C)を結ぶ線上のノーズコーン基部16に第1のリード17aの基端部を配置し、前記ノーズコーン基部16の中心(O)と前記第1のリード17aの基端部を結ぶ線を、前記ノーズコーン基部の中心(O)を中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ120°回転した位置のノーズコーン基部に、第2と第3のリード17b,17cの基端部を配置した実施形態を示す。
6 and 7, the base ends of the three leads 17 of the
図6(a)は、従来のリード配置を有するノーズコーンを有する下部タイプレート9の縦断面図、図6(b)は、本実施形態によるリード配置を調整したノーズコーンを有する下部タイプレート9の縦断面図を示す。
6A is a longitudinal sectional view of a
図7(a)は、従来のリード配置を有するノーズコーンを有する下部タイプレート9の底面図、図7(b)は、本実施形態によるリード配置を調整したノーズコーンを有する下部タイプレート9底面図を示す。
FIG. 7A is a bottom view of the
図6,7に示すように、本実施形態は、ノーズコーンのリードの基端部の位置を調整している。 As shown in FIGS. 6 and 7, in this embodiment, the position of the base end portion of the lead of the nose cone is adjusted.
図6(a),図7(a)は、従来のノーズコーンを有する下部タイプレート9を示しているが、図7(a)に示すように、従来のリード配置を有するノーズコーン15は、燃料支持金具挿入孔4の中心、すなわちノーズコーン基部16の中心Oと燃料集合体3の横断面の四角形の一辺の中点を結ぶ線上のノーズコーン基部16に第1のリード17aの基端部を配置し、ノーズコーン基部の中心Oと第1のリード17aの基端部を結ぶ線を、ノーズコーン基部の中心Oを中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ120°回転した位置のノーズコーン基部16に第2と第3のリード17b,17cの基端部を配置している。
6 (a) and 7 (a) show a
これに対して、図6(b),図7(b)は、本実施形態によるノーズコーンを有する下部タイプレート9を示しているが、図7(b)に示すように、本実施形態のリード配置を有するノーズコーン15は、燃料支持金具挿入孔4の中心、すなわちノーズコーン基部16の中心Oと制御棒中心線Cを結ぶ線上のノーズコーン基部16に、第1のリード17aの基端部を配置し、ノーズコーン基部の中心Oと第1のリード17aの基端部を結ぶ線を、ノーズコーン基部の中心Oを中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ120°回転した位置のノーズコーン基部16に、第2と第3のリード17b,17cの基端部を配置している。
On the other hand, FIGS. 6B and 7B show the
本実施形態のリードの基端部の配置は、従来のリードの基端部の配置に対して全体として約15°ずれており(図7においては反時計回りに15°ずれている)、冷却材の流入方向、すなわちカップ部20の外周方向の湾曲面に対して第2と第3のリード17b,17cの基端部が均等に振り分けられている。
The arrangement of the base end portion of the lead of this embodiment is deviated by about 15 ° as a whole from the arrangement of the base end portion of the conventional lead (15 ° counterclockwise in FIG. 7), and cooling. The base end portions of the second and
これにより、図6の(a)と(b)とを比較して分かるように、リード17b,17cがカップ部20の外周底部の湾曲面に対して回避されており、ノーズコーンのリードが炉心中央領域用燃料支持金具2のカップ部20の内面(外周底部の湾曲面)と接触することを防止することができる。
Accordingly, as can be seen by comparing FIGS. 6A and 6B, the
図8は、燃料支持金具挿入孔のカップ部を、燃料集合体の下部タイプレートの下端と当接しないように深く形成した実施形態を示している。 FIG. 8 shows an embodiment in which the cup portion of the fuel support fitting insertion hole is formed deep so as not to contact the lower end of the lower tie plate of the fuel assembly.
図8(a)は、従来のカップ部を有する炉心中央領域用燃料支持金具を示しており、図8(b)は本実施形態によるカップ部を有する炉心中央領域用燃料支持金具を示している。 FIG. 8 (a) shows a conventional fuel support fitting for a core central region having a cup portion, and FIG. 8 (b) shows a fuel support fitting for a core central region having a cup portion according to the present embodiment. .
図8の(a)と(b)を比較して分かるように、本実施形態による炉心中央領域用燃料支持金具2は、燃料集合体3の下部タイプレートの下端と当接しないように、燃料支持金具挿入孔のカップ部が深く形成されている。
As can be seen by comparing (a) and (b) of FIG. 8, the fuel support fitting 2 for the core central region according to the present embodiment is a fuel that does not contact the lower end of the lower tie plate of the
従来のカップ部20を有する炉心中央領域用燃料支持金具2では、図8(a)に示すように、ノーズコーン15のリード17が、カップ部20の外周底部の湾曲面Sと接触する可能性があるが、本実施形態の炉心中央領域用燃料支持金具2によれば、図8(b)に示すように、カップ部20が深く形成され、ノーズコーン15のリード17がカップ部20の外周底部の湾曲面Sと接触することがない。
In the core center region fuel support fitting 2 having the
以上がノーズコーン15の上下方向の長さを長くしたり、ノーズコーン15の下端に棒状突起25を設けたりした燃料集合体3を、炉心中央領域用燃料支持金具2に装着するときに、ノーズコーン15下端または棒状突起25の下端が炉心中央領域用燃料支持金具2のカップ部20の内面(外周底部の湾曲面)に接触することを防止した実施形態についての説明である。
When the
次に、上下方向の長さを短くしたチャンネルファスナーを有する燃料集合体の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of a fuel assembly having a channel fastener whose length in the vertical direction is shortened will be described.
図9は、上下方向の長さを短くしたチャンネルファスナー11を有する燃料集合体の一実施形態を示している。
FIG. 9 shows an embodiment of a fuel assembly having a
図9(a)は従来のチャンネルファスナー11を有する燃料集合体3を示しており、図9(b)は燃料集合体のチャンネルファスナー11の下端から下部タイプレート9の下端までの長さが上部格子板5の上端から燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、上下方向の長さを短くしたチャンネルファスナー11を有する本実施形態の燃料集合体3を示している。
FIG. 9A shows a
なお、本実施形態の燃料集合体3は、チャンネルファスナー11の上下方向の長さを短くするが、燃料集合体3のその他の寸法は図9(a)の燃料集合体3と同一である。このため、燃料集合体3における燃料棒の位置、すなわち燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置は既定位置に保持されており、原子炉の出力に影響を与えることがない。
The
図9の(a)と(b)を比較して分かるように、本実施形態の燃料集合体3のチャンネルファスナー11の上下方向の長さL’は、従来の燃料集合体3のチャンネルファスナー11の上下方向の長さLより短く形成されている。
As can be seen by comparing (a) and (b) of FIG. 9, the length L ′ in the vertical direction of the
これにより、図9(b)に示すように、本実施形態によれば、チャンネルファスナー11の下端が上部格子板5の上端に接触する時には、下部タイプレート9の下端は炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に到達しているようにすることができる。
9B, according to this embodiment, when the lower end of the
これにより、万一チャンネルファスナー11が上部格子板5と接触して燃料集合体3に揺れが生じたときでも、燃料集合体3を正常に着床させることができる。
Thereby, even when the
図10は、上端の位置を調整した上部格子板の一実施形態を示している。 FIG. 10 shows an embodiment of the upper grid plate in which the position of the upper end is adjusted.
図10(a)は、上端位置を調整していない従来の上部格子板を示しており、図10(b)は燃料集合体のチャンネルファスナー11の下端から下部タイプレート9の下端までの長さが上部格子板5の上端から燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、上端位置を調整した本実施形態の上部格子板5を示している。
FIG. 10A shows a conventional upper lattice plate in which the upper end position is not adjusted, and FIG. 10B shows the length from the lower end of the
なお、図10(a)と図10(b)の燃料集合体3の寸法は同一であり、このため、燃料集合体3における燃料棒の位置、すなわち燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置は既定位置に保持されており、原子炉の出力に影響を与えることがない。
The dimensions of the
図10の(a)と(b)を比較して分かるように、本実施形態の上部格子板5は、従来の上部格子板5より、上端の位置が低くなっている。
As can be seen by comparing (a) and (b) of FIG. 10, the
これにより、図10(b)に示すように、本実施形態によれば、チャンネルファスナー11の下端が上部格子板5の上端に接触する時には、下部タイプレート9の下端は炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に到達しているようにすることができる。
Accordingly, as shown in FIG. 10B, according to the present embodiment, when the lower end of the
本実施形態によれば、万一チャンネルファスナー11が上部格子板5と接触して燃料集合体3に揺れが生じたときでも、燃料集合体3を正常に着床させることができる。
According to this embodiment, even when the
なお、上部格子板の上端位置を調整する方法として、図10に示すように上部格子板5の厚さを薄くすることの他、上部格子板5の取り付け位置を低くすることができる。
In addition, as a method of adjusting the upper end position of the upper lattice plate, the attachment position of the
ただし、上部格子板5の取り付け位置を低くする場合、一定の距離以上上部格子板5の取り付け位置を低くすると、上部格子板5が燃料棒上端部の燃料ペレットにかかり、原子炉の出力に影響を与える。このため、燃料棒の燃料ペレットの上端位置に干渉しない範囲内で上部格子板の上端位置を調整しなければならない。
However, when the mounting position of the
図11は、チャンネルファスナーに当接する部分の上部格子板の上端部に溝を設けた上部格子板の一実施形態を示している。 FIG. 11 shows an embodiment of an upper lattice plate in which a groove is provided in the upper end portion of the upper lattice plate in a portion that contacts the channel fastener.
図11に示すように、本実施形態の上部格子板5は、燃料集合体3のチャンネルファスナー11の下端から下部タイプレート9の下端までの長さが、チャンネルファスナー11に当接する部分の上部格子板5の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔23の上端までの距離より長くなるように、チャンネルファスナー11に当接する部分の上部格子板5の上端部に溝26を設けている。
As shown in FIG. 11, the
これにより、本実施形態によれば、チャンネルファスナー11の下端がこれに当接する上部格子板5の上端に接触する時には、下部タイプレート9の下端は炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に到達しているようにすることができる。
Thus, according to the present embodiment, when the lower end of the
すなわち本実施形態によれば、万一チャンネルファスナー11が溝26の部分と接触して燃料集合体3に揺れが生じたときでも、燃料集合体3を正常に着床させることができる。
That is, according to the present embodiment, even when the
なお、図11では、分かりやすいように、燃料集合体3が当接する上部格子板5の周囲全体に溝26を設けているが、むろんチャンネルファスナー11が当接する部分のみに溝26を設けることもできる。
In FIG. 11, for the sake of clarity, the groove 26 is provided around the entire
図12は、燃料支持金具挿入孔の上部に漏斗状ガイドを設けた燃料支持金具の一実施形態を示している。 FIG. 12 shows an embodiment of a fuel support fitting in which a funnel-shaped guide is provided above the fuel support fitting insertion hole.
図12に示すように、本実施形態の燃料支持金具22は、燃料装荷時に、図示しないチャンネルファスナーと上部格子板が接触する前に、燃料集合体3の下端を受け入れるように、炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23の上部に漏斗状ガイド27を設けている。
As shown in FIG. 12, the fuel support fitting 22 of the present embodiment has a core outermost peripheral region so as to receive the lower end of the
これにより、本実施形態によれば、燃料装荷時に、チャンネルファスナーと上部格子板が接触する前に、燃料集合体3の下端を漏斗状ガイド27内に受け入れ、万一チャンネルファスナーが上部格子板と接触して燃料集合体3に揺れが生じたときでも、燃料集合体3を正常に着床させることができる。
Thereby, according to this embodiment, before the channel fastener and the upper lattice plate come into contact with each other when the fuel is loaded, the lower end of the
なお、本実施形態は燃料支持金具22に漏斗状ガイド27を設けるものであるため、燃料集合体3自体の寸法は不変であり、したがって、燃料集合体3における燃料棒の位置、すなわち燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置は既定位置に保持されており、原子炉の出力に影響を与えることがない。
In the present embodiment, since the funnel-shaped
図13は、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるように、ポスト部を長くした上部タイプレートを有する燃料集合体の上端部を示している。 FIG. 13 shows the post portion so that the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate is longer than the distance from the upper end of the upper lattice plate to the upper end of the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting. The upper end part of the fuel assembly which has the upper tie plate which lengthened was shown.
上部タイプレート8は、把手となるラグ28と、燃料棒の上端部を固定するネットワーク部29とを有している。
The
チャンネルファスナー11は、チャンネルボックス10の上端のコーナ部に接合された水平板の孔に、上部タイプレート8から伸びたポスト部30を通した上から、ネジ留めすることで固定されている。
The
本実施形態は、上部タイプレート8のポスト部30を長くすることにより、燃料集合体3のチャンネルファスナー11の下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるようにしている。
In this embodiment, the
なお、チャンネルボックス10の上端部は、上記上部タイプレート8のポスト部30に合わせて長くするのが好ましい。
The upper end portion of the
また、本実施形態によれば、ポスト部30のみを伸長させるので、燃料棒の上下の位置、すなわち燃料棒における燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持することができ、原子炉の出力に影響を与えることがない。
Further, according to the present embodiment, since only the
本実施形態によれば、チャンネルファスナー11の位置が上がるため、燃料装荷時に、チャンネルファスナーと上部格子板が接触する前に、燃料集合体3の下端を炉心最外周領域用燃料支持金具22の燃料支持金具挿入孔23内に受け入れ、万一チャンネルファスナーが上部格子板と接触して燃料集合体3に揺れが生じたときでも、燃料集合体3を正常に着床させることができる。
According to the present embodiment, since the position of the
図14は、本発明の変形例を示す。 FIG. 14 shows a modification of the present invention.
これまでの実施形態は、原子炉の出力に影響を与えないように、燃料棒の燃料ペレットの上下端の位置を既定の位置に保持していたが、原子炉の出力に大きな影響を与えない範囲内で、燃料ペレットの上下端の位置を変化させることが考えられる。 In the embodiments so far, the positions of the upper and lower ends of the fuel pellets of the fuel rods are held at predetermined positions so as not to affect the power of the reactor, but the power of the reactor is not greatly affected. It is conceivable to change the positions of the upper and lower ends of the fuel pellet within the range.
本変形例は、かかる場合の燃料集合体に係り、下部タイプレート9の角筒部13を伸長させている。
This modification relates to the fuel assembly in such a case, and the
図14に示すように、下部タイプレート9は、角筒部13と漏斗部14とノーズコーン15とを有している。角筒部13の上端部には、燃料棒7を支えるネットワーク部31が備えられている。
As shown in FIG. 14, the
本変形例の下部タイプレート9は、角筒部13の上下方向の長さを長くし、これによって、燃料集合体のチャンネルファスナー下端から下部タイプレートの下端までの長さが、上部格子板の上端から燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔上端までの距離より長くなるようにしている。
The
これにより、チャンネルファスナーの下端が上部格子板の上端に接触する前に、下部タイプレートの下端(ノーズコーン15の下端)が炉心最外周領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔内に到達しているようにすることができ、万一チャンネルファスナーが上部格子板と接触しても、燃料集合体を正常に着床させることができる。 Thus, before the lower end of the channel fastener contacts the upper end of the upper lattice plate, the lower end of the lower tie plate (the lower end of the nose cone 15) reaches the fuel support fitting insertion hole of the fuel support fitting for the outermost peripheral region of the core. Even if the channel fastener comes into contact with the upper lattice plate, the fuel assembly can be normally landed.
1 炉心支持板
2 炉心中央領域用燃料支持金具
3 燃料集合体
4 燃料支持金具挿入孔
5 上部格子板
6 制御棒
7 燃料棒
8 上部タイプレート
9 下部タイプレート
10 チャンネルボックス
11 チャンネルファスナー
12 スペーサー
13 角筒部
14 漏斗部
15 ノーズコーン
16 ノーズコーン基部
17 リード
18 円筒部
19 オリフィス
20 カップ部
21 貫通孔
22 炉心最外周領域用燃料支持金具
23 燃料支持金具挿入孔
24 オリフィス
25 棒状突起
26 溝
27 漏斗状ガイド
28 ラグ
29 ネットワーク部
30 ポスト部
31 ネットワーク部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
下部タイプレートのノーズコーンのリード先端結合部を、前記リード先端結合部が炉心中央領域用燃料支持金具のカップ部の深い部分に移動するように、前記炉心中央領域用燃料支持金具の燃料支持金具挿入孔の中心から、制御棒中心線寄りに偏心させたことを特徴とする沸騰水型原子炉の燃料集合体。 In the boiling water reactor core, the fuel pellets of the fuel rods have dimensions that hold the upper and lower ends of the fuel pellets at predetermined positions, and the length from the lower end of the channel fastener of the fuel assembly to the lower end of the lower tie plate, to be longer than the distance to the fuel support insertion hole upper end of the fuel support from the upper end of the upper grid plate, it has a lower tie plate which sets the vertical length of the nose cone, and
The fuel support fitting of the fuel support fitting for the core central region so that the lead tip joint portion of the nose cone of the lower tie plate moves to a deep part of the cup portion of the fuel support fitting for the core central region. A fuel assembly for a boiling water reactor, wherein the fuel assembly is eccentric from the center of the insertion hole toward the center line of the control rod.
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