JPH02187697A - 水冷式原子炉の炉心 - 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】 ［産業上の分野］ 本発明は、自由端部が燃料集合体末端部のリセス内に突
出している複数個の位置決めピンが炉心の上部及び下部
構造により支承されている水冷式原子炉（軽水炉）の炉
心に関する。

［従来の技術］ このような炉心は、１９７４年版Ｔｈ１ｅ＋ｃｉｇポケ
ットブック　ｒＤｒｕｃｋｗａｓｓｅｒｒｅａｋｔｏｒ
ｅｎ　ｆｕｒ　Ｋｅｒｎｋｒａｆｔｖｅｒｋｅ　　（原
子力発電所用水圧原子炉）」の８８ベージないし９２ペ
ージにより公知である。ここに記載されている位置決め
ピンは、グリッド板を貫通している端部にねじ付ステム
を有している。

ステムはナツトでに／、置決めピンを支承している。

確実に締め付けるために、ナツトと炉心構造のグリッド
板との間、及びナツトとねじ付ステムとの間は溶接され
ている。

特に上部炉心構造の場合には、位置決めピンは炉心の別
の構成要素により覆われているので、破損した位置決め
ピンを交換するために位置決めピンに接近することはで
きない。

［発明が解決しようとする課題］ この発明の目的は固定用ナツトを用いずに位置決めピン
を前記の種類の炉心に取り付けることである。

［課題を解決するための手段、作用、及び発明の効果コ この目的は、位置決めピンに同ピンの内部を貫通するセ
ンタボアを設け、燃料集合体から離れたセンタボア端部
にテーパを設けて円錐状段付ボアを形成し、位置決めピ
ンに対して軸方向に移動口Ｊ能で、段付ボアと同一の方
向及びピッチで円錐形状に形成された周面を有するプラ
グを段付ボアに収容して自動固定円錐接続を達成し、位
置決めピンを遊びがほとんどないようにボアに嵌め込み
、段付ボアの領域でプラグが相対的に移動するとグリッ
ド板に形成されているボアの壁に確実に接続される溝を
位置決めピンの周面に設けたこの発明の構成により達成
される。

遊びのほとんどない嵌め込み接続により溝の領域の確実
な接続が補完される。確実な接続が達成されると、はと
んど遊びのない嵌め込み接続により位置決めピンの横方
向の動きが阻止されるので、好ましくない応力を確実な
接続から除去することができる。

好ましい構成によれば、センタボアを貫通して盲ボアに
まで延びているタペットによりプラグが軸方向に移動す
る。加えられる衝撃力は位置決めピンの溝とグリッド板
のボア壁の溝との間の硬度の相違に従って選択される。

プラグと段付ボアとの円錐形状接続の更に別の構成では
、プラグには少なくとも１個の周面溝が設けられている
。この周面溝は、プラグが溝に押し込まれると、段付ボ
アの領域で位置決めピンの材料の膨らみを収容する。

その結果、円錐形状による自動固定作用の他に、位置決
めピンの固定の緩みに対する保護手段が形成される。

位置決めピンは溝の上下の周面にリセスを有しているの
で、溝がボアの壁に入り込み易くなっている。

破損する危険性のある位置決めピンの領域に応力が集中
することを最小限に押さえるために、グリッド板に面す
る肩部には所定距離離れて環状の溝が設けられている。

確実な接続の別の構成では、位置決めピンは確実に係合
する中間ピースを収容する後退部を有している。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図は水冷式原子炉プラントの原子炉圧力容器１の長
手方向の断面図である。炉心２は上部心構造３及び上部
心構造４を有しており、炉心の支持構造を構成している
。図には炉心を構成する燃料集合体５の一部だけが示さ
れている。燃料集合体５は格子６に載置される。この載
置は、格子６に固定されて燃料集合体末端部７（下部末
端部）のボア内に突出する位置決めピン（図示せず）に
よりなされる。燃料集合体末端部８（上部末端部）には
押圧ばねが割り当てられている。押圧ばねは燃料集合体
を上部心構造のグリッド板９に対して支持する。燃料集
合体の方向に延びる複数個の位置決めピン１０（第３図
）は、グリッド板９に固定されている。燃料集合体の各
々には一般に２個の位置決めピンが割り当てられている
。位置決めピンは燃料集合体末端部８のリセス内に突出
して燃料集合体を精密に位置決めする。

第２図において、上部心構造４は原子炉プラントの燃料
貯蔵庫１１内のラック１２に載置される。

上部心構造４は、ラック１２により支承されている支持
板１３と、制御集合体ガイドシンプルを囲みグリッド板
９を支承する支持体］４を有している。ラック１２の下
方には、観察具を備えたマニピュレータ（図示せず）を
配置することができる。

壊れた位置決めピンが検査中に発見されると、グリッド
板９に残っている位置決めピンの破片が作業用具及び操
作装備により取り除かれて新しい位置決めピンと交換さ
れる。マニピュレータ（図示せず）は作業用具及び操作
装備の支持体としても機能する。

第３図は、位置決めピン１０の取り付けられている部分
のグリッド板９を切り取って拡大して示した図である。

公知の種類の位置決めピンは、グリッド板９に取り付け
られ、破損し、除去される。

公知の種類のピンのねじ付ステム１５の破片は、ナツト
１６によりまだグリッド板９に取り付けられている。緩
まないようにするために、公知の位置決めピンには周囲
に溶接部１７．１７ａが設けられている。溶接部］７は
ナツト１６とねじ付ステム１５との間、溶接部１７ａは
ナツト１６とグリッド板１９との間に形成されている。

グリッド板１つに残っている壊れた位置決めピンの破片
は、溶接部］７．１７ａが損傷しておらず、ナツト１６
とねじ付ステム１５の残骸とにより形成されているキャ
ップ１９が残っている限り、ナツト１６内に延びる円筒
状ボア１８が形成されるようにグリッド板１９の下側か
ら前記マニピュレータにより穴開けされる。新たに挿入
された位置決めピンが破壊された場合、キャップ１９に
より破片がグリッド板９の上部から原子炉プラントの主
要冷却回路内に侵入することが防止される。

グリッド板９のボア１８及び位置決めピン１０のシャン
ク２０には嵌め込み寸法があり、位置決めピンの肩部２
１がグリッド板９の下側に接触するまで位置決めピン１
０を押し込むと、遊びのない嵌め込み接続（締りばめ）
が達成される。位置決めピン１０にはピン内を貫通する
センタボア２２が設けられている。センタボア２２はグ
リッド板９内に突出している位置決めピン１０の端部て
広がって段付ボアを形成している。段付ボアの周面は、
キャップ１９に向かってテーパの設けられた円錐形状に
設計されている。周面が段付ボアと同じように円錐形状
をしているプラグ２４が段付ボアにより仕切られている
空間内に挿入される。

シャンク２０は前記締付」法及び第４図に特に示されて
いる表面構造を有している。実際に、溝２５は周面の部
分的領域に形成される。溝の−にには面取り部２６が、
溝の下には段付ボア２３の肩部２８の下方に延びるリセ
ス２７が設けられている。第３図によれば、更に別のリ
セス２９がシャンク２０の中央領域に設けられている。

シャンク２０はこのように必要な嵌め込み寸法を白゛し
ており、領域３０（第３図）及びカラー３１（第４図）
の円筒状ボアに遊びもなくきつく嵌め込まれている。溝
２５の外周は同様に嵌め込み寸法を有している。しかし
ながら、位置決めピンを容易にボア１８内に挿入できる
ように、一般に、約０．０３ないし０．１０ミリメート
ルだけ僅かに後退して設けられている。きつい嵌め込み
領域は、どのよ］０ うな場合でも位置決めピンがボア１８内に挿入されてか
らひとりでに適切な位置を占めることができるように十
分な大きさに設定されてい乙。１立置決めピン１０は肩
部２１に接触するまで取付具（図示せず）によりボア１
８内に押し込められる。

この位置で、第４図及び第５図に示すようにマニピュレ
ータ（図示せず）によりプラグ２４の合ボア３３内に保
持される取付具のタペット′３２は、プラグに係合して
プラグを第５図に示す位置に油圧により移動させる。

段付ボア２３の領域の位置決めピン及びプラグ２４は円
錐形状をしているので、満２５はボア１８の壁に押圧さ
れて、しっかりと接続される。

タペット３２を介してプラグに作用する力は、グリッド
板９の材質と溝２５の材質との硬度の相違に従って選択
される。プラグと段付ボアとの間の円錐形状接続の自動
固定作用により、しっかりとした接続が緩むことはない
。更に、周辺の溝３４は、プラグが相対的に移動すると
、段付ボア２３に形成される僅かな膨らみ３５を収容す
るので、接続が緩まないようにする安全装置として機能
する。

肩部２１７．、　（１’を置決めピン１０は、肩部の下
方に形成されている環状溝−３７と共に、破壊の危険性
のある領域・＼の応力の集中を最小限にする溝３６を有
しＣいる。

ここに示した実施例は壊れたピンの代わりとして没計さ
れている。しかしながら、本発明に基づく位置決めピン
は、グリッド板を最初に取り付ける際に挿入する二とも
できる。修理の際に示したキャップ１９はす・・ト］６
及びねじ付ステム１５の残骸で形成するのではなく、保
護が必要な場合には、一体部品とし、てグリッド板に固
定しておいても良い。

あるいは、第６図のように、満２５の代わりにシャンク
２０に後退部３つを設けて、しっかりと接続させる機能
を宋たす中間ピン３８を収容させても良い。中間ピース
は、例えば、対応する硬度のばねワイヤを密に巻いても
溝を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部に炉心を有する原子炉圧力容器の長手方向
断面図、 第２図は内部に上部心構造を有する燃料貯蔵庫の切抜図
、 第３図は位置決めピンが固定されている上部心構造のグ
リッド板の部分領域の拡大図、第４図は第３図のＩＶ部
の詳細を示す拡大図で位置決めピンが固定される前を示
し、 第５図は第４図に基づく位置決めピンが固定されたとこ
ろを示し、 第６図は第４図の溝の別の構成を示す。 ２・・・水冷式原子炉の炉心、３・・・下部構造、４・
・・上部構造、５・・・燃料集合体、７．８・・・燃料
集合体末端部、９・・・グリッド板、１〔〕・・・位置
決めピン、１８・・・ボア、２２・・・センタボア、２
３・・・段付ボア、２４・・・プラグ、２５・・・溝 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｂ −］７α へＵ −２′ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水冷式原子炉の炉心（２）であり、その下部心構造
   （３）及び上部心構造（４）が複数個の位置決めピン（
   １０）を支承し、位置決めピンの自由端部が燃料集合体
   末端部（７、８）内に突出しているものにおいて、 センタボア（２２）は燃料集合体（５）から離れた側の
   端部にテーパの設けられた円錐形状の段付ボア（２３）
   を有しており、 段付ボア（２３）はプラグ（２４）を収容し、プラグ（
   ２４）は位置決めピン（１０）に対して軸方向に移動可
   能で、その周面は段付ボアと同一方向同一ピッチの円錐
   形状であり、 位置決めピンは可能な限り遊びがないようにボア（１８
   ）内に嵌め込まれ、 段付ボアの領域では位置決めピンの周面には溝（２５）
   が設けられ、 溝（２５）はプラグ（２４）が相対的に移動すると、グ
   リッド板（９）に形成されたボア（１８）の壁に確実に
   接続されることを特徴とする水冷式原子炉の炉心。 ２、位置決めピンの固定において、タペット（３２）は
   センタボア（２２）を貫通してプラグ（２４）の盲ボア
   内に延び、このタペットの衝撃力は位置決めピン（１０
   ）の溝（２５）とボア（１８）の壁との間の硬度の相違
   に従って選択されることを特徴とする請求項１に記載の
   水冷式原子炉の炉心。 ３、プラグ（２４）には、プラグ（２４）が相対的に移
   動すると、段付ボア（２３）の材料の膨らみ（３５）を
   収容する少なくとも１個の周辺溝（３４）が設けられて
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の水冷式原
   子炉の炉心。 ４、位置決めピン（１０）の周面は溝（２５）の上下に
   リセス（２６、２７）を有していることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか１つに記載の水冷式原子炉の
   炉心。 ５、溝（３６）はグリッド板（９）に面する肩部（２１
   ）に形成されていて、所定距離離れて環状溝（３７）が
   割り当てられていることを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか１つに記載の水冷式原子炉の炉心。 ６、位置決めピン（１０）は、しっかりとした接続を達
   成する中間ピース（３８）を有する後退部（３９）を備
   えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   １つに記載の炉心。