JP7134129B2 - 燃料集合体 - Google Patents
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Description
また、飛び上がり防止機構は、作動板と、支持部と、ストッパ部と、を有している。作動板は、上部タイプレートの流路に向けて張り出して配置され、流路を通過する流体によって押圧される。支持部は、作動板を移動可能に支持する。ストッパ部は、開口部と対向し、支持部により開口部に挿脱可能に支持される。そして、作動板が流体によって上下方向の上方に押圧されて移動した際に、ストッパ部は、開口部からチャンネルボックスの外側に突出し、上部格子板の下面部と上下方向で対向する。
まず、第1の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかる燃料集合体の構成について、図1~図15を参照して説明する。
図1は、燃料集合体が設けられた圧力容器を示す断面図、図2は、燃料集合体の設置状態を示す平面図である。
図1に示す燃料集合体は、沸騰水型軽水炉からなる原子炉の圧力容器に設置されるものである。図1に示すように、圧力容器は、例えば、ステンレス鋼等の円筒型に形成されている。圧力容器1内には、原子炉冷却材及び減水材等の炉水が充填されている。この炉水に炉心2が浸漬されている。なお、炉心2は、圧力容器1における高さ方向の中央部の下方に位置している。
図3及び図4に示すように、炉心支持板5には、燃料支持金具18が設けられている。燃料支持金具18には、複数(本例では、4つ)の装着穴18aと、制御棒用移動孔18bが形成されている。装着穴18aには、燃料集合体10における後述する下部タイプレート24の装着部24aが嵌め込まれる。そして、燃料支持金具18は、燃料集合体10の下部を支持する。
次に、図2~図6を参照して燃料集合体10の構成例について説明する。
図5は、燃料集合体10の上部を示す断面図、図6は、燃料集合体10を示す平面図である。なお、図5は、図6に示すB-B線断面図である。
次に、図5~図9を参照して飛び上がり防止機構30の構成例について説明する。
図5及び図6に示すように、飛び上がり防止機構30は、上部タイプレート22の上面において流路22aの縁部に配置されている。また、飛び上がり防止機構30は、チャンネルボックス21に設けた開口部21aと対向する位置に配置されている。すなわち、飛び上がり防止機構30は、チャンネルボックス21における上部格子板4の格子孔4aの壁面と対向する箇所に配置されている。
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構30における解除状態からロック状態への動作例について図10を参照して説明する。
図10は、飛び上がり防止機構30における解除状態からロック状態への動作例を示す説明図である。
なお、飛び上がり防止機構30における図9A~図9Dに示す状態を解除状態と称す。
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構30のロック状態について図11~図13を参照して説明する。
図11は、飛び上がり防止機構30がロック状態である燃料集合体10を示す断面図、図12は、飛び上がり防止機構30がロック状態である燃料集合体10を示す平面図である。なお、図11は、図12に示すH-H線断面図である。
図13に示すように、地震により燃料集合体10が上下方向の上方に移動すると、チャンネルボックス21の開口部21aから突出しているストッパ部32が上部格子板4の下面部4bに当接する。これにより、燃料集合体10における上下方向の上方への移動が停止し、それ以上の移動が規制される。その結果、燃料集合体10における上部格子板4の格子孔4aからの飛び上がりを防止することができる。
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構30におけるロック状態から解除状態への動作例について図14を参照して説明する。
図14は、飛び上がり防止機構30におけるロック状態から解除状態への動作例を示す説明図である。
次に、上述した構成を有する燃料集合体10の設置作業例について図15A~図15Cを参照して説明する。
図15A~図15Cは、燃料集合体10の設置作業例を示す説明図である。
次に、図16を参照して第2の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図16は、第2の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構の回動部材を示す斜視図である。
次に、図17A~図17Cを参照して第3の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図17A~図17Cは、第3の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構の軸受け部を示す斜視図である。
次に、図18~図20Bを参照して第4の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図18は、第4の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す平面図である。図19Aは図18のI-I線断面図、図19Bは図18のJ-J線断面図、図19Cは図18のK-K線断面図である。また、図20A及び図20Bは、飛び上がり防止機構の動作例を示す説明図である。
次に、図21A~図22Bを参照して第5の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図21A及び図21Bは、第5の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す断面図であり、図21Aは解除状態を示し、図21Bはロック状態を示している。また、図22Aは図21AのL-L線断面図、図22Bは図21BのM-M線断面図である。
Claims (14)
- 圧力容器に設置された上部格子板の格子孔に挿入され、上下方向の上端部が前記上部格子板に支持される中空の筒状のチャンネルボックスと、
前記チャンネルボックスの筒孔内に収容される燃料棒と、
前記チャンネルボックスの前記筒孔内において、前記上部格子板の上下方向の下面部よりも上下方向の下方に配置され、流体が通過可能な流路を有する上部タイプレートと、
前記チャンネルボックスの前記筒孔内に設置された飛び上がり防止機構と、を備え、
前記チャンネルボックスにおける前記上部タイプレートと前記下面部との間には、開口部が形成されており、
前記飛び上がり防止機構は、
前記上部タイプレートの前記流路に向けて張り出して配置され、前記流路を通過する流体によって押圧される作動板と、
前記作動板を移動可能に支持する支持部と、
前記開口部と対向し、前記支持部により前記開口部に挿脱可能に支持されたストッパ部と、を有し、
前記作動板が前記流体によって上下方向の上方に押圧されて移動した際に、前記ストッパ部は、前記開口部から前記チャンネルボックスの外側に突出し、前記上部格子板の前記下面部と上下方向で対向する
燃料集合体。 - 前記支持部は、前記上部タイプレートの上下方向の上面部に設置される
請求項1に記載の燃料集合体。 - 前記飛び上がり防止機構は、前記作動板と前記ストッパ部が一体に形成された可動部材を有し、
前記支持部は、前記可動部材を移動可能に支持する
請求項1に記載の燃料集合体。 - 前記飛び上がり防止機構は、前記可動部材に設けられた回動軸を有し、
前記回動軸は、前記支持部に設けた軸受け部に回動可能に支持される
請求項3に記載の燃料集合体。 - 前記可動部材は、前記作動板の自重によって前記回動軸に生じるモーメントが前記ストッパ部の自重によって前記回動軸に生じるモーメントよりも大きく設定されている
請求項4に記載の燃料集合体。 - 前記作動板の質量は、前記ストッパ部の質量よりも重く設定されている
請求項5に記載の燃料集合体。 - 前記作動板の重心から前記回動軸までの距離は、前記ストッパ部の重心から前記回動軸までの距離よりも長く設定されている
請求項5に記載の燃料集合体。 - 前記軸受け部には、転がり軸受け部が用いられる
請求項4に記載の燃料集合体。 - 前記可動部材には、摺動部が設けられ、
前記支持部には、前記摺動部を摺動可能に支持する摺動溝が形成されている
請求項3に記載の燃料集合体。 - 前記飛び上がり防止機構は、前記作動板の動作を前記ストッパ部に伝達させる伝達部材を有する
請求項1に記載の燃料集合体。 - 前記支持部は、
前記作動板を上下方向に移動可能に支持する作動支持部と、
前記ストッパ部を前記開口部に向けて直線的に挿脱可能に支持するストッパ支持部と、
前記伝達部材を回動可能に支持する回動可能に支持する回動支持部と、を有する
請求項10に記載の燃料集合体。 - 前記作動板における上下方向の下面部には、上下方向の下方に向けて突出する仕切壁が設けられている
請求項1に記載の燃料集合体。 - 前記チャンネルボックスの上下方向の下端部に取り付けられた下部タイプレートを備え、
前記下部タイプレートは、前記圧力容器に設置された燃料支持金具の装着穴に嵌め込まれる装着部を有し、
前記開口部から突出した前記ストッパ部から前記上部格子板の前記下面部までの長さは、前記装着部における前記装着穴への嵌め込み長さよりも短く設定されている
請求項1に記載の燃料集合体。 - 前記上部タイプレートの上下方向の上面部には、ハンドルが設けられており、
前記ハンドルにおける上下方向の上端部は、前記上部格子板よりも上下方向の上方に配置される
請求項1に記載の燃料集合体。
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