JPH0312588A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子炉の炉心部に装荷される燃料集合体に係り
、特に燃料棒の上端部が固定されていない燃料棒の輸送
中の移動、運転中での浮き上り、および回転を防止すべ
く改良された燃料集合体に関する。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉の燃料集合体は、角筒状のチャンネル内
に多数の燃料棒を例えば８行、８列のマトリックス状に
配列し、これらの燃料棒の上下端を上部タイプレートお
よび下部タイプレートによって支持し、上部、下部面タ
イプレート間に適切な間隔で配設された複数のスペーサ
にて支持することにより燃料棒相互の間隔を一定に保つ
ように構成されている。

また、各燃料棒は、酸化ウランの粉末を焼結して円柱状
に形成した多数のベレットを円筒状の被覆管内部に積瓜
ねて収納すると共に、燃料被覆管上部はブレナムスプリ
ングを介して上部端栓にて、被覆管下部は下部端栓にて
それぞれ密封している。

ところで沸騰水型原子炉では、燃料集合体の燃焼度が増
大すると炉心上部にプルトニウムが蓄積し、原子炉運転
停止時には炉心上部の反応度が炉心下部に比較して高く
なる傾向にある。このため、燃料集合体上部のウラン量
をわずかに減少させて水対ウラン比を高くすると運転停
止時の無限増幅率Ｋｅｌｏを効果的に低下させることが
できる。この目的を達成させるために従来の正方配列し
た長尺燃料棒の一部を短尺燃料棒に取替えた燃料集合体
が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の燃料集合体の構造をそのまま適用
し、長尺燃料棒の一部を単純に短尺燃料棒に変えただけ
では短尺燃料棒の上部が上部支持板に支持されず、下部
支持板の丸孔に下部端栓が嵌合させただけの構造となっ
てしまい、短尺燃料棒が輸送中において移動したり、原
子炉運転中において浮き上がってしまい、その健全性に
問題が生じる可能性がある。

そこで、本発明は上述の事情を考慮してなされたもので
、燃料の上部が固定されていない燃料棒あるいは燃料棒
の上部が欠除した短尺燃料棒を一部備えた燃料集合体に
おいて、この短尺燃料棒の輸送中の移動あるいは運転中
の浮き上りを防止する構成を有している燃料集合体を提
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） 上記目的を達成するために、本発明においては、上部、
下部両端栓により上下両端を封止せしめた複数本の燃料
棒と、この燃料棒の上下端を支持する上下部タイプレー
トと、上下部タイプレート間に適当な間隔で配設され、
燃料棒相互を適宜間隔で保持する複数のスペーサとを燃
料チャンネル内に収容せしめる燃料集合体において、燃
料棒の上端部が固定されていない燃料棒の下部端栓に他
の燃料棒の下部端栓と連結する固定板を配設して成るこ
とを特徴とする燃料集合体を提供する。

（作　用） このように構成された燃料集合体においては、燃料棒の
輸送中の移動および原子炉運転中の浮き上がりを前記固
定板によって確実に防止できる。

（実施例） 以下、第１図から第１０図を参照して本発明の詳細な説
明する。本発明に係る燃料集合体３０の全体構成を第１
図に示す。角筒状のチャンネル１内には、燃料棒２を正
方配列し、その上下を上・下部タイプレート３，４で支
持し、中間部分を複数のスペーサ５で燃料棒２の間隔を
保持した燃料束が組み込まれている。燃料棒２の一部は
、上部のみを欠除した短尺燃料棒２Ａで構成されている
。

この短尺燃料棒２Ａの配置は燃料集合体３０の核設計に
より変化するが、−例を第２図に示す。

第２図おいて、燃料集合体３０の四隅近傍には斜線で示
す結合燃料棒２Ｂが配設され、その結果燃料棒２Ｂの近
傍に短尺燃料棒２Ａが配設されている。

この短尺燃料棒２Ａの構造を第３図に示す。第３図にお
いて、短尺燃料棒２Ａを構成する被覆管１４内には燃料
ベレット１３が収納され、その上方にはブレナムスプリ
ング１５が配設され、この被覆管１４の上下端部には上
部端栓１Ｂ、下部端栓６が配設されている。この下部端
栓６には下部タイプレート４と嵌合する丸軸部６Ｂの上
部にくびれ部６Ａが形成されている。

第４図は、短尺燃料棒２Ａが挿入される位置の下部タイ
プレート４と短尺燃料棒２Ａおよび燃料棒２の間に当該
燃料を固定するために設けられる。２種類の孔８，９を
もつ固定板７の概略を示したものである。この固定板７
には、第５図に示すように、燃料棒２が挿入すべくもう
けられた真円径の孔８と短尺燃料棒２Ａの下部端栓くび
れ部６Ａと嵌合する径部９Ａと丸軸部６Ｂが挿入すべく
真円径部９Ｂを合わせもつ孔９を有している。

短尺燃料棒２Ａが挿入されるべき位置の下部タイプレー
ト４と短尺燃料棒２Ａおよび燃料棒２の間に２種類の孔
８．９をもつ固定板７を取り付けた状態の断面図を第６
図、第７図に示す。第６図において、固定板７を下部タ
イプレート４に固定し、短尺燃料棒２Ａの丸軸部６Ｂを
２種類の孔をもつ固定板７の孔９に挿入する。次に第７
図に示すように燃料棒２を固定板７の真円径孔８に挿入
する。このとき、固定板７を短尺燃料棒２Ａ側にスライ
ドさせることにより、短尺燃料棒２Ａの下部端栓くびれ
部６Ａに固定板７の径部９＾が表金する。これにより、
短尺燃料棒２Ａが燃料集合体の上下方向に移動すること
が防止される。

次に本発明の第２実施例を第８図から第１０図を参照し
て説明する。

第８図において、下部タイプレート４に固定板３１は、
同定板リング１０により装着される。この固定板リング
ｌＯは支持部１０Ａの部分で固定板３１に溶接される。

そして、この固定板３１は下部タイプレート４に固定板
リング１０によって装着されている。

固定板リング１０は、下部タイプレート４と短尺燃料棒
２Ａの下部端栓６とを上下方向に固定し結合する役目を
している。

以下に、本発明の燃料集合体の組立て手順を具体的に説
明する。

まず、短尺燃料棒２Ａが挿入されるべき位置の下部タイ
プレートの上に固定板３１を固定板リング１０の支持部
１０Ａを溶接することによって装着する。

そして、固定板３１の円径部９Ｂを、下部タイプレート
の端栓挿入孔１１に合わせる。この状態で短尺燃料棒２
Ａの下部端栓６の丸軸部６Ｂを挿入する。この時、固定
板３１の真円径孔８は、下部タイプレート４の端栓挿入
孔Ｉ２と、短尺燃料棒２Ａのくびれ部６Ａの部分に固定
板３１の径部９Ａが真円径孔８に燃料棒２の端栓を挿入
した際に嵌合するだけ、ずれている。

その後、固定板３１の真円径孔８に燃料棒２を挿入する
。このことにより、真円径孔８と下部タイプレート挿入
孔１２が重なり、固定板３１は、短尺燃料棒２入側にス
ライドし、固定板７の径孔９Ａと短尺燃料棒下部端栓の
くびれ部６Ａが嵌合され、嵌合が完全となるまで、挿入
する。この挿入を完了させた後にその他の燃料棒を組立
てる。

なお、固定板３１は、固定板リングにより、どの位置の
下部タイプレート４にも装着可能な形状である。このこ
とは核設計の変更にともない短尺燃料棒２Ａの集合体内
の位置が変更になったとしても、固定板３１の下部タイ
プレート４への装着位置を変更し、燃料集合体を組立て
ることにより対応可能であり、下部タイプレートなどの
燃料集合体の部品の設計変更は必要としない。

［発明の効果］ 燃料集合体の輸送中においての短尺燃料棒の移動を防止
し、輸送中の燃料棒の健全性を維持できると共に、原子
炉運転中での短尺燃料棒の浮き上りを完全に防止して下
部タイプレートからの離脱を未然に、かつ確実に防止で
きる等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料集合体の全体構成を示す縦断面図
、第２図は本発明にかかる短尺燃料棒の集合体内の配置
例を示す横断面図、第３図は本発明に係る短尺燃料棒の
構造を示す一部切欠き側面図、第４図は本発明に係る固
定板の斜視図、第５図は第４図に示した固定板の平面図
、第６図及び第７図は各々本発明の燃料集合体の短尺燃
料棒下部組立て状態を示す説明図、第８図は本発明の第
２実施例の要部を示す固定板リングの概略斜視図、第９
図及び第１θ図は各々本発明の第２実施例に係る燃料集
合体の組立て状態を示す斜視図である。 １・・・チャンネル　　　　　２・・・燃料棒２Ａ・・
・短尺燃料棒 ３・・・上部タイプレート ４・・・下部タイプレート ５・・・スペーサ ６・・・下部端栓 ７．３１・・・固定板 ｌＯ・・・固定板リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部、下部両端栓により上下両端を封止せしめた
   複数本の燃料棒と、この燃料棒の上下端を支持する上部
   、下部両タイプレートと、これら両タイプレート間に適
   切な間隔で配設され、燃料棒相互を適宜間隔で保持する
   複数のスペーサとを燃料チャンネル内に収容せしめる燃
   料集合体において、燃料棒の上端部が固定されていない
   燃料棒の下部端栓に他の燃料棒の下部端栓と連結する固
   定板を配設して成ることを特徴とする燃料集合体。