JPH01304390A

JPH01304390A - 燃料集合体

Info

Publication number: JPH01304390A
Application number: JP63132812A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubo; 浩久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、原子炉に用いられる燃料焦合体に関する。

（従来の技術）沸騰水型原子炉に使用される燃料集合体は、第６図に示
すように構成されており、角筒状のチャンネルボックス
１内に多数本の燃料棒２と数本のウォータロッ１へとが
収容される。各燃料棒２およびウォータロッドは複数の
スペーサ３により間隔が保持されて格子状に配置され、
」一部および下部タイブレー１−４．．５によってチャ
ンネルボックス１内に支持される。

燃料棒２は、燃料被覆管６内に多数個の円柱状ＵＯ□燃
料ベレット７を装填し、下部を下部端栓８で、上部を上
部端栓９で密閉した構造となっている。

上部タイプレート４および下部タイプレート５は、下部
端栓８、上部端栓９を夫々支持するため、これらと嵌合
する支持孔１０．１１を下部端栓８．上部端栓９の対応
位置に備えている。

さらに、下部タイプレート５の支持孔１１のいくつかは
、第８図に示すように、ねしイ４下部端栓８ａを有する
燃料棒２ａ　（以下、結合燃料棒という）と結合するた
めのねじ孔ｌｅａが形成されている。これらの結合燃料
棒２ａの上部端栓９ａは、第７図に示すように、上部タ
イプレート４の支持孔１０を貫通して上方へ突出し、そ
の突出部分には、保持ナツト１２をねし止めさせるため
の雄ねじ１３が形成されている。この雄ネジ１３には、
後述の緩み止め金具１５と嵌合するように、タテ溝１４
が設けられている。

なお、この結合燃料棒２ａは、通常チャンネルボックス
１の各側壁に沿っての一辺が２個になるようにして計８
個で配置されている。

また、結合燃料棒２ａにねし止められる保持ナツト１２
は隣接するものを一対として、それらの間には１個の緩
み止め金具Ｉ５が装着され、使用中に保持ナツト１２が
回転しないように廻り止めしている。

この緩み止め金具１５の構造は、第９図、第１０図乃至
第１Ｉ図に示す。すなわち、隣接する上部端栓９ａ相互
間に配置される連結片１６の両端に、上部端栓９ａに外
側から嵌合する嵌合片１７を一体に連設すると共に、嵌
合片１７周囲には保持ナツト１２を抱持する起伏自在な
３板の抱持片１８を延設して成る。

そして、上部端栓９ａに嵌合させた嵌合片１７上に保持
ナラ１−１２をねじ止めし、その後保持ナツト１２をつ
つみ込むように抱持片１８を起立させ、保持ナツト１２
の回転を防止する廻り止め作用を行うようになっている
。

また緩み止め金具１５の嵌合片１７には、結合燃料棒自
身の回転による抜けを防ぐために突起１９が設けてあり
、結合燃料棒の上部端栓９ａも前述したごとく上部のよ
うな突起を有する嵌合片１７で合致するようにたて溝１
４を有する構造となっている。

さらに緩み止め金具１５の連結片１６は、通常の燃料棒
２が照射伸びにより支持孔１０を突出しても干渉゛しな
いよう、リング２０を連結した構造となっている。

このようにして組立てられた燃料棒を、前記チャンネル
ボックス１内に挿入して燃料集合体を構成し、これを原
子炉へ装荷している。

（発明が解決しようとする課題）原子炉に装荷された燃料北合体は、定期的にチャンネル
ボックス１が取り除かれて燃料検査が実施され、検査完
了後にチャンネルボックス１を再度挿入している。また
、燃料集合体に何らかの原因で不具合が発生した場合に
は、上部タイプレート４を取り除き、種々の補修作業等
を行なう必要がある。これらに際しては、当然に、緩み
止め金具１５を開き、保持ナツト１２を回転させる必要
があり、作業完了後は、上部タイプレート４を再び取り
付け、緩み止め金具１５を固定し、更にチャンネルボッ
クス１を挿入することで、一連の作業が完了する。

ところが、このような作業において、緩み止め金具１５
の締付は程度によっては、それの抱持片１８が保持ナツ
ト１２を充分にはつつみ込まず、上部端栓９ａがわの起
立が不充分な場合があり得る。この場合には抱持片１８
がチャンネルボックス１への挿入あるいは引出し時にチ
ャンネルボックス１に接触し、特に、チャンネルボック
ス１への挿入時には、これに接触する抱持片１８が挿入
作業の邪魔になり、充分な挿入ができない恐れがあった
。

このような場合には、チャンネルボックス１を再度引出
し、緩み止め金具１５の抱持片１８を起立させ上部端栓
９ａがわへＩＭ定するが、多くの場合、その抱持片１８
は大きな変形が生じ、再度の使用が困難となる。しかも
、再度の使用ができない場合には、それの交換が必要で
あり、作業にかなりの時間と労力を要する結果となった
。

同時に、保持ナツト１２を回転させる際、上部端栓９ａ
がタテ溝Ｉ４を有しているため、タテ溝１４のない中実
の丸棒にくらべ、許容される回転１ヘルクを小さくしな
ければならず、保持ネット１２を取りはずすことができ
ない恐れがあった。

また、高燃焼度下、即ち、原子炉内の滞在時間が長くな
ればなるほど保持ナツト１２と上部端栓９ａ間の固着が
強まるので保持ナツト１２を取りはずすのに必要な回転
トルクはますます高まる方向にある。

さらには、第１２図に示すように、高燃焼度下で、結合
用の燃料棒２ａの照射による伸びの量のばらつきが大き
くなってくると緩み止め金具１５の連結片１Ｇのリンク
２０部分が、通常の燃料棒２を横切る角度が大きくなり
、通常の燃料棒２が突出しても干渉しないように設計さ
れているリング２０部分の大きさを現在以１−に余裕を
持たせる必要があった。

本発明は、」−記状況に鑑みてなされたもので、燃料集
合体の解体を容易にするとともに高燃焼度化でも、結合
燃料棒の緩みＩＪ−めを容易にかつ確実に行えるように
燃料集合体を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、筒状の燃料チャンネル内の収容した多数の燃
料棒２を上部タイブレーＩ・２１及び下部タイプレート
５によって支持し、」二記各燃料捧２のいくつかは、上
部端栓及び下部端栓に互いに進行方向が逆の中実丸棒の
Ａ［ネジ部を有し、前述の特徴を有する燃料棒が支持さ
れる前記上部タイブレー１〜の支持孔が六角柱状の段差
を有することを特徴とする原子炉用燃料集合体を提供す
ることを目的とする。

（作　用）本発明の燃料集合体では、結合用の燃料棒の上部端栓が
中実丸棒であるので、従来の上部端栓２ａに比へ、大き
な回転１〜ルクをか番づても、ネジ切れることがない。

また、結合用の燃料棒が挿入される一■一部タイブレー
ｈ２１の支持孔１０ｂに、六角柱状の段差を設けである
ため、この部分に保持ナラ１〜が嵌合することによって
保持ナツトの回転を防ぐことができる。

さらに、結合燃料棒の上部端栓及び下部端栓には、互い
に回転時の進行方向が異なるＩＡＦネジを有しているた
め、結合燃料棒の下部端栓が、結合燃料棒の下部タイプ
レートから脱ける方向に回転しようとしても上部端栓で
は、結合燃料棒を押えつける方向に力が加わろうとし、
結合燃料棒自身の回転を防げる。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の燃料集合体の一実施例、を説明する
縦断面図である。

第１図に示されるように、本発明の燃料集合体は、チャ
ンネルボックス］内に収容した多数の燃料棒２を上部タ
イブレー１へ２１．下部タイブレー１〜５により支持し
ている。上部タイプレート２１及び下部タイブレー１−
５は、上部端栓９及び下部端栓８を夫々支持するためこ
れらと嵌合する支持孔１０゜１１を上部端栓９及び下部
端栓８の対応位置に備えている。

さらに、下部タイプレート５の支持孔１１のいくつかは
、第３図に示すように、ねじ何丁部端栓８ａを有する燃
料棒２ｂ　（以下結合燃料棒という）と結合するための
ねし孔が形成されている。これらの結合燃料棒２ｂの上
部端栓２２は、第２図に示すように上部タイブレー１−
２１の支持孔］、Ｏｂを貫通して」１方へ突出しており
、かつ保持ナラ１−１２をネジ止めさせるための中実・
丸棒の雄ネジ２３が、下部端栓８ａの雄ネジとは、回転
進行方向が異なるように設けである。また、第２図に示
すように前記上部タイプレート２１の結合燃料棒２ｂと
嵌合する支持孔］Ｏｂは上述の保持ナツト１２が納まる
六角柱状の段差２４が設けである。燃料集合体を組み立
てるときは、バネ］、２ａを押して保持ナツトを回転さ
せる。

第４図には、上部タイブレー１−２１の平面図を示す。

このような構成であるので、保持す、ソト１２が回転し
て、緩むことなく、また、結合燃料棒２ｂの−１−部端
栓２２が中実・丸棒であるので、回転トルクが従来より
大きくかけても破断することがない。また、上部端栓２
２の雄ネジｚ３が下部端栓８ａの雄ネジ２３と回転進行
方向が異なるため、第５図に矢印で示すように、仮に、
結合燃料棒２ｂが、下部端栓側で下部タイプレート５か
ら脱ける方向に回転しようとしても、上部端栓側では、
結合燃料棒２ｂを押えつける方向に力が働くため、結合
燃料棒自身の回転による脱けを防ぐことができる。また
、緩み止めの金具等を必要としないため、隣接する燃料
棒の照射の伸びの違い等を考慮する必要はない。

〔発明の効果〕

以」−説明したように、本発明の燃料集合体は、結合燃
料棒２ｂの上部端栓２２の中実・丸棒のＪＡＬネジを回
転進行方向が下部端栓８ａのそれと異なるようにし、か
つ、上部タイプレート２１が結合燃料棒２ｂと嵌合する
支持孔１０ｂに六角柱状の段差２４を設けたので、緩み
止め金具等を用いることなく、結合燃料棒２ｂの緩み止
めを防ぐことができる。かつ、タテ溝等がないので結合
燃料棒２ｂの上部端栓２２の強さを従来より強くでき、
従来より固い固着が生じても解体可能となる。また、緩
み止め金具のような複雑形状の部品がないため、解体及
び復元作業も容易に効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料集合体の一実施例の断面図、第２
図は第１図Ａ部の断面図、第３図は第１図のＢ部の断面
図、第４図は本発明にかかる上記燃料集合体の上部タイ
プレート平面図、第５図は。本発明にかかる燃料集合体の結合部位概略図、第６図は
、従来の燃料集合体を示す断面図、第７図中第６図のＡ
’Ａ部の断面図、第８図は第６図ｔ３Ｂ部の断面図、第
９図は従来の緩み止め金具の平面図、第１０図は従来の
緩み止め金具の正面図、第１１図は従来の緩み止め金具
の取付は状態を表わす側面図、第１２図は従来の高燃焼
度下における緩み止め金具の取付は状態の一例を表わす
側面図である。トチヤンネルボックス　２・・燃料棒２ａ　、　２ｂ・結合燃料棒　　　３・・スペーサ４・
・上部タイブレー１−５　　下部タイプレート６・・燃
料被覆管　　　　　７・・ＵＯ□燃料ベレット８．８ａ
・下部端栓　　　　　９，９ａ・・・上部端栓１０．１
０ｂ＝・支持孔　　　　　１１．ｌ１ａ−支持孔１２・
・保持ナラ１へ１３・・ΔＥ木ネジ４・・タテ溝　　　　　　　１５・・・緩み止め金具
１６・・連結片　　　　　　　１７・・嵌合片１８・・
抱持ハ　　　　　　　１９・・突　起２０・・・リング
　　　　　　　２Ｉ・」一部タイブレート２２・・上部
端栓　　　　　　２３・雄ネジ２４・・段　差代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健第１図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

上下端を上部端栓と下部端栓により密封されてなる複数
の燃料棒及び複数の結合燃料棒の上端を上部タイプレー
トに、下端を下部タイプレートにより支持し、角筒状の
チャンネルボックスに収容してなる燃料集合体において
、中実の上部端栓と下部端栓に回転進行方向の逆な雄ネ
ジを有する結合燃料棒と、結合燃料棒の上部端栓が挿入
される上部タイプレート支持孔に保持ナットを収容する
六角柱状の段差を有する上部タイプレートとを具備する
ことを特徴とする燃料集合体。