JPH02151794A - 燃料集合体 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、燃料棒の組立て性及び取出性において改良
された原子炉用燃料集合体に関する。

〈従来の技術〉 第１図に示すようなエントランスノズルの上部に複数の
燃料棒２がそれぞれ所定間隔離間して組立てられ、ハン
ドリングヘッド付ラッパ管３によって覆われた原子炉用
燃料集合体がある。

従来、この様な燃料集合体においては、エントランスノ
ズルの上部に第６図に示すように断面正六角形の組枠４
′が設けられ、また、この組枠４′にはその１枠面から
平行に所定間隔離間した４枠面に複数対のスリット４’
　　ａが開けられている。また、第８図に示すように全
ての燃料棒２のそれぞれにもその下部端栓を貫通してス
リット４’　　ａとほぼ同じ開口サイズのスリット２ａ
が開けられていて、第７図に示すような所定間隔毎に燃
料棒２が嵌まる溝５ａが設けられたノックバー５とノッ
クパー５と対をなす平らなノックパー６とを使用し、例
えば燃料棒２を１本づつ組枠４′の１対のスリット４’
　ａにそのスリット２ａを位置合せして各燃料棒２のス
リット２ａにノックパー５を通し、各燃料棒２をノック
パー５の溝５ａに嵌めて相互の燃料棒２を所定間隔に保
ちながらノックパー６を各燃料棒２のスリット２ａの隙
間に通し、第８図に示すようにノックパー５及び６を組
枠の対応する１対のスリット４′　ａに嵌めて組枠４′
に溶接固定することにより各燃料棒２を組立て燃料集合
体を形成していた。

また、燃料集合体から燃料棒２を取り出す時は、組枠４
′とノックパー５及び６が溶接固定されているためにノ
ックバー位置で燃料棒２の下部端栓を裁断していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この様な従来の燃料集合体は、隣接する
相互の燃料棒２及び燃料棒２と組枠４′の枠面との間の
間隔が狭く、燃料棒２の組立ての際に組枠４′の枠面に
開けられたスリット４′　ａ等が遮られて見に＜＜、手
さぐり状態で燃料棒の組立てを行なわなければならず、
燃料棒２がノックパー５の溝５ａから外れてノックパー
６が燃料棒２のスリット２ａの隙間に入らなくなったり
、組枠４′からノックパー５が外れ、この勢いで燃料棒
２まで外れるなどの不具合が生じ易く、作業し難いもの
であった。

また、以上に述べたように作業し難いものであることに
加えてノックパー５及び６のそれぞれを組枠４′に溶接
固定するために燃料棒の組立てに多くの時間がかかり、
作業員の肢ばくの点からも作業時間の短縮が必要であっ
た。

更に、組枠４′にノックパー５及び６が溶接により固定
されているため、それぞれの燃料棒２の下部端栓やノッ
クバー対５．６の両端部を切断しないと燃料集合体から
取り出すことができず、燃料集合体間での燃料棒の乗り
替えができないため、長寿命核燃料開発に必要な継続照
射試験が不可能であるという問題もあった。

この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、燃料棒の
組立て作業が簡単にかつ短時間のうちに完了し、しかも
既設のホットラボ設備で燃料棒を切断しないで取出すこ
とができる燃料棒の組立て性及び取出性に優れた原子炉
用燃料集合体を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 この発明は、燃料集合体の組枠を、下組枠と組枠スリッ
トの少なくとも一部を構成する溝が上端面に設けられた
下組枠とを接合して形成することにより上記目的を達成
するものである。

この場合の下組枠は組枠スリット位置から外れた枠面に
沿って下端面から突出する凸部が設けられたものが好ま
しく、下組枠はこの下組枠の凸部と嵌合して接合される
凹部が設けられたものが好ましい。

更にこの上下組枠にそれぞれ互いに高さ深さの異なる一
対の凸凹部が設けられ、且つ、下組枠の下端面から１対
の凸部下端に向けて、それぞれ互いに長さの異なる貫通
しないスリットか開けられていることが特に好ましい。

また、前記ノックバー対の両端部には好ましくはほぼ組
枠の厚さに相当する幅の切掛が設けられている。

〈作　用〉 この発明の構成によれば、下組枠の上端面に設けられた
溝に複数の燃料棒を所定間隔毎に垂直上向きに支持する
ノックバー対の両端部を合わせて穿設することにより複
数の燃料棒が簡単に所定間隔毎に配列される。次いでこ
の下組枠の上に下組枠を合せて載せ、上下組枠を接合す
ることにより、組枠スリットにそれぞれのノックバー対
を溶接固定することなく複数の燃料棒は配列位置に固定
されて燃料棒の組立が完了し、この組立られた燃料棒を
容器内に収容したりずることにより燃料集合体が形成さ
れる。燃料集合体から燃料棒を取出す際には、少なくと
も組枠スリットを１黄切って再び上下組枠に分割するこ
とにより組枠スリットに溶接固定されていない所望のノ
ックバー対が簡単に取外される。

〈実施例〉 以下に図面を参照してこの発明を更に具体的に説明する
。

第２図にこの発明の燃料集合体に使用される上下組枠の
１例を示す。

この内の下組枠４１には、断面正六角形の枠面の対向し
合う２枠面に沿って下端面から互いに高さの異なる凸部
４１ｂ、　　４１ｂ’が設けられ、更に上端面からそれ
ぞれの凸部下端に向けてそれぞれ互いに長さの異なる貫
通しないスリット４１ｃ、　　４１ｃ’が開けられてい
る。これに対し下組枠４２は、上記凸部４１ｂ、　　４
１ｂ’　と嵌合する凹部４２ｄ、　　４２ｄ’が設けら
れ、また、残りの断面正六角形の４枠面には、凹部４２
ｄ、　　４２ｄ’が設けられた枠面から平行に所属間隔
づつ離間してノックバー対５，６を架設する位置の上端
面にノックバー対５，６の端と嵌合する複数の溝４２ａ
が設けられ、通常第１図に示すエントランスノズル１の
上部に接合されている。

他方、この発明の燃料集合体に使用するノックバー対５
，６は第３図に示すように両端部にほぼ組枠の厚さに相
当する長さの切掛き５ｃ。

６ｃを設けた以外は第７図に示す従来のノックバー対５
．６と同様である。

燃料集合体は、下記の要領で複数の燃料棒を組立てるこ
とにより製造される。

即ち、例えば、予め燃料棒２の下部端栓に設けられたス
リット２ａにノックパー５を通し、燃料棒２をノックパ
ー５の溝５８に嵌めた状態でノックく〈−６を燃料棒２
のスリット２ａの隙間に通してノックバー対５．６によ
り燃料棒を所定間隔毎に支持固定した後、第４図の■の
矢印に従い、ノックバー対５，６を下組枠４２の凹部４
２ｄ又は４２ｄ′が設けられた枠面に平行してノックバ
ー対５．６の切掛き５ｃ、６ｃ部を下組枠４２の溝４２
ａに架設する。上記工程を繰返し、所望の燃料棒の配列
を形成した後、第４図の■の矢印に従い、下紐砕４２の
凹部４２ｄに下組枠４１の凸部４１ｂを、下組枠４２の
凹部４２ｄ′に下組枠４１の凸部４１ｂ’を合せて上下
組枠４１．４２を嵌合す生。然る後、第５図の斜線部で
示される上下組枠４１．４２の凸凹部４１ｂ　、　４２
ｄ及び４１ｂ’　、　　４２ｄ’の頂底面部分を溶接固
定する。以上の工程により複数の燃料棒の組立てが完成
し、第１図に示す燃料集合体は、この様にしてエントラ
ンスノズル１の上部に組立てられた燃料棒を覆ってラッ
パ管３を接合することにより製造される。

この様にして組立てられた燃料棒は、第５図に示すよう
に上下組枠４１，４２の接合により得られた第２図及び
第４図の下組枠４２の溝４２ａに対応する組枠４のスリ
ット４ａにノックバー対５，６の切掛き５ｃ、６ｃが嵌
合し、ノックバー対５．６の幅が変わる切掛き５ｃ。

６Ｃの端面が組枠４の枠面に当接するので外れることは
ない。従って組枠４にノックバー対５゜６を溶接固定す
る必要はない。

他方、燃料集合体からの燃料棒の取出しは、通常ホット
ラボ内で遠隔操作により燃料集合体を解体して下記要領
で行うことができる。

即ち、例えば、まず第１図に示す燃料集合体を解体する
際に第５図のＡ−Ａ線に沿った位置で第１図のラッパ管
３と共に第５図の組枠４を下組枠４１の凸部４１ｂと下
組枠４２の凹部４２ｄとの接合部よりも上側であって下
組枠４１の凸部４１ｂ’　と下組枠４２の凹部４２ｄ′
　との接合部よりも下側の高さ位置で同時に切断し、ラ
ッパ管１を上方へ引抜く。この時点では第５図に示すよ
うに組枠４を構成する下組枠４１の長さの短いスリット
４１ｃ’の下方で切断され、下組枠４１の凸部４１ｂ′
と下紐ＰＩ＋４２の凹部４２ｄ′　との斜線部の接合が
維持されているのでノックバー対５．６は組枠４のスリ
ット４ａから外れることはなく、従って燃料棒２が切断
中あるいはラッパ管１の引抜きが完了する前などの思い
がけない時点でバラバラに外れることはない。次いで、
第５図のＢ−Ｂ線に沿って組枠４のスリット　４１０′
が設けられた枠面を切断することにより上組砕４１がス
リット４１ｃ、　　４１ｃ’部で２つ割りとなり下組枠
４２から取外し可能となる。

然る後、下紐＄ｊＰ４２から下組枠４１を取り外して燃
料棒２を配列支持しているノックバー対５゜６を取り出
し、燃料棒２の下部端栓のスリット２ａからノックバー
６を抜き出してノックバ５から燃料棒２が取出される。

〈発明の効果〉 以上に説明したようにこの発明の燃料集合体によれば、
下組枠と組枠スリットの少なくとも一部を構成する溝が
上端面に設けられた下組枠とを接合した組枠が使用され
ており、下組枠の上記溝に燃料棒を配列支持しているノ
ックバー対を架設した後、上下組枠を嵌めて溶接等によ
り接合することにより簡単に上記組枠が形成されると同
時に燃料棒が組立てられ、また組枠とノックバーとの溶
接も不要であるので、燃料棒組立時の時間短縮、従って
作業員の被ばく低減を行うことができる。

他方、ホットラボ内で燃料棒やノックバー対の両端部を
切断しなくても燃料棒が燃料集合体から取り出すことが
できるので、例えば燃料棒の中間検査を行ない、その後
の燃料棒を別の燃料集合体に再組立することが可能とな
り、従って再組立した燃料集合体を原子炉へ再装荷して
行なう長寿命核燃料開発に必要な継続照射試験を行なう
ことができる。

この様にこの発明の燃料集合体は燃料棒の組立性及び取
出性において優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、燃料集合体の１例を示す１部所面外観図、 第２図は、この発明に係る上下組枠の一例を示す斜視図
、 第３図は、この発明に係るノックバー対の１例を示す横
断面図。 第４図は、この発明に係る燃料集合体の燃料棒の組立て
工程を示す説明図、 第５図は、この発明の１燃料集合体の燃料棒組立部分を
説明するための図面、 第６図は、従来の燃料集合体の組枠の１例をよ示す斜視
図、 第７図は、従来の燃料集合体のノックバー対の１例を示
す横断面図、 第８図は、従来の１燃料集合体の燃料棒組立部分を説明
するための図面である。 １・・・エントランスノズル、２・・・燃料棒、３・・
・ラッパ管、４．４′・・・組枠、４ａ、４’　　ａ・
・・スリット、４１・・・下組枠、４２・・・下組枠、
４２ａ・・・溝、４１ｂ　、　　４１ｂ’−・・凸部、
４１ｃ　、　　４１ｃ’　−＝スリット、４２ｄ　、　
　４２ｄ’　・・・凹部、５，６・・・ノックバ５ａ・
・・溝、５ｃ、５ｃ・・・切掛き。 第 図 り７ ヘ） 図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下部端栓にスリットを開けた燃料棒の該スリットを
   貫通して複数の燃料棒を所定間隔毎に垂直に支持するノ
   ックバー対の両端部を嵌着するスリットが枠面に所定間
   隔毎に開けられ、開放端を上向きにして複数の燃料棒を
   容器内に所定間隔毎に配列固定して収納する組枠が、上
   組枠と組枠スリットの少なくとも一部を構成する溝が上
   端面に設けられた下組枠とを接合したたものであること
   を特徴とする燃料集合体。 ２、組枠スリット位置から外れた上組枠の下端面から枠
   面に沿って突出する凸部が設けられ、下組枠に該凸部と
   嵌合して接合される凹部が設けられている請求項１記載
   の燃料集合体。 ３、前記上下組枠にそれぞれ互いに高さ深さの異なる一
   対の凸凹部が設けられ、且つ、該上組枠の上端面から一
   対の凸部下端に向けてそれぞれ互いに長さの異なる貫通
   しないスリットが開けられた請求項２記載の燃料集合体
   。 ４、前記ノックバー対の両端部にほぼ組枠の厚さに相当
   する長さの切掛きを設けた請求項１ないし３のいずれか
   １項記載の燃料集合体。