JPH04204086A - 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〕 本発明は、燃料集合体に係り、特に軽水炉に適用されチ
ャンネルボックスの脱着が容易な沸騰水型原子炉用の燃
料集合体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、チャンネルボックスは、チャンネルファスナに回
転可能に設けられたキャップスクリュにより上部タイプ
レートに設けられたコーナーポストに取付けられる。キ
ャップスクリュは下部にネジが設けられ、このネジがコ
ーナーポストと係合するようになっている。バネ座金が
、キャップスクリュに取付けられ、チャンネルファスナ
とチャンネルボックスの間に配置されるにのため、−旦
組み立てた後再度分解するとバネ座金が散逸する可能性
があった。

これを改善する装置としては、実公昭６３−３６３１４
号公報に記載のように、キャップスクリュとガードの間
にスリーブ材をガードの下端より挿入し、キャップスク
リュ締結後はスリーブ材が上方に拡張されて、ガートに
食い込む構造となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、スリーブ材をガードの下端より挿入し
、−旦締め付け、該スリーブ材の上端を拡張させる必要
がある。このため空中であれば作業性は問題ないが、水
中の遠隔操作における作業では、必要な治具が複雑とな
り、しかもその操作にはかなりの習熟を要するものであ
り、この点について配慮がなされておらず、使用済燃料
プールにおける燃料集合体の分解及び再組立に要する時
間の短縮化には困難であるという問題があった。

本発明の目的は原子力発電所の定期検査期間を短縮する
為、軽水炉燃料体の分解及び再組立ての効率向上を図る
ことができる燃料集合体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、バネ座金の設置を取止めてもなおゆるみ止
めの機能が充分に作用するような構造の採用によって達
成できる。このために、（１）ダブルナツトの原理を応
用し一方がゆるもうとしてももう一つのねし部の影響で
ゆるまないようにする、（２′）逆ねじを組み合せて一
方がゆるもうとした時に他方がしまろうと作用しゆるま
ないようにする。（３）ねじ部に充分な摩擦力を付与さ
せることでゆるまないようにする。ただし、この時、ね
じ部に引張り側の荷重を付加したのでは、ねじが破断す
る危険が増大するため、圧縮側の荷重を付加し得る構造
とする。　　　　　　−〔作用〕 キャップスクリュに二種類のねしを切り、各々のねじ部
をガード及び上部タイプレートコーナーポストにはめ合
わせる。こうすることにより、キャップスクリュをボル
トと見做すとガード及びコーナーポストはナツトと見る
ことができる。したがって、チャンネルファスナの締結
状態を言い換えると１本のボルトに対しナツト２つで締
めていることになり、他方のナツトがゆるもうとしても
、他方のナツトに阻止されてゆるみ防止となる。しかも
従来であれば、キャップスクリュのねし部は、上部タイ
プレートとの嵌合部のみに設け、その上部をねじ部より
細いシャンク部とし、そこに引張の荷重を与え、該シャ
ンク部の収縮力を加味してねじ部にキャップスクリュ上
部タイプレート間の摩擦力を付与してゆるみを防止して
いる。しかしながら、細径部に引張力を付与することは
、破断の危険と背中合せであり、適切ではない。そこで
ガードにもねじを設け、ガードとはまり合う部分のキャ
ップスクリュにもねじを設けることにより、キャップス
クリュと接触するねじ部の面積が増加し、過大な引張力
を付加することなく摩擦力を増加でき、ひいては、ねじ
のゆるみ止めとしての機能を果すことができる。

これによって、燃料集合体を使用済燃料プール内で分解
及び再組立に要する時間の短縮化が図れ、ひいては、原
子力発電所の定期検査期間の短縮が可能となる。

〔実施例〕

沸騰水型原子炉に用いるのに好適な本発明の実施例であ
る燃料集合体を第１図〜第３図に基づいて説明する。

本実施例の燃料集合体１は、上部タイプレート２、下部
タイプレート１４２．燃料体１５．水ロット１６及び燃
料スペーサ１７を備えている。燃料棒１５及び水ロッド
１６の両端部は、上部タイプレート２及び下部タイプレ
ート１４に保持される。上部及び下部タイプレートは、
図示されていない結合用燃料体によって結合される。各
燃料棒１５は、燃料スペーサ１７によって水平方向に支
持されている。このため、各燃料体１５相互間に、所定
幅の冷却材通路が形成される。

チャンネルボックス１８は、横断面が正方形状の筒状体
であり、チャンネルファスナ６に設けられた□キャップ
スクリュ７によって上部タイプレート２のコーナーポス
ト２Ａに取付けられる。このようなチャンネルボックス
１８は、燃料スペーサ１７によって束ねられた燃料体束
の周囲を取囲んでいる。チャンネルファスナ６は、炉心
に装荷された各燃料集合体１を、後述する板ばね９に燃
料集合体１の上端部を支持する炉心上部支持板（図示せ
ず）に、押圧するものである。チャンネルファスナ６は
、チャンネルボックス１８に接触するガード１１、ガー
ド１１の外面に接触する板ばね９、及び板ばね９及びガ
ード１．１を貫通して設けられるキャップスクリュ７を
有する。

キャップスクリュ７の下部に、上部タイプレート２のコ
ーナーボスト２Ａと嵌り合うねじ部７ａを設け、キャッ
プスクリュ７の上部にガード１１と嵌り合うねじ部７ｂ
を設ける。ねじ部７ａとねじ部７ｂとの間には直径がね
じ部７ａの谷径以下の細径部１０がある。この時、コー
ナーボスト２Ａと嵌り合うねじ部７ａの外径は、ガード
１１と嵌り合うねじ部７ｂの谷径すなわちガード１１の
ねじ部の最小内径よりも細くなるようにする。

またキャップスクリュ７のねじ部７ａ及び７ｂのリード
を違え、ねじ部７ａが１回転することにより軸方向に進
む距離よりも、ねじ部７ｂが１回転することによって軸
方向に進む距離を短くする。

本実施例においてチャンネルファスナ６をコーナーボス
ト２Ａに取付けるには、ガート１１．板ばね９及びばね
座金１２を予めキャップスクリュ７の上方のねじ部には
めこんでおく。この後、キャップスクリュ７の先端を、
チャンネルボックス１８を貫通させてコーナーボスト２
Ａに装着し、締め込んでいく。すると、ガード１１の上
方への移動量がコーナーボスト２Ａの上方への移動量よ
り少ないので、コーナーボスト２Ａは最終的にガード１
１に追いついてしまう。ここでなおもキャップスクリュ
７を締め付けると今度はコーナーボスト２Ａがガード１
１に阻止され動けなくなり、ゆるみ止めとして作用する
。

本発明の他の実施例では、第４図及び第５図に示すよう
に、例えば、キャップスクリュ７とコーナーボスト２Ａ
と締結するねじ部７ａを右ねじとし、ガード１１と締結
するねじ部７ｂを左ねじとする。すなわち、キャップス
クリュ７の上部と下部でねじの巻き方向が違うことにな
る。

ここで、１本の軸で上部と下部で巻き方向が異なるねじ
の進行方向について考えてみる。第６図は、上述の軸を
模式的に示したものである。ここにあるように、１本の
軸の上部を左ねじ、下部を右ねじとする。軸を右に回す
と上方の左ねし部にあるＡ点はＡ′点へ移り、下方の右
ねじ部にあるＢ点はＢ′点に移る。このことより、軸を
右に回した時に左ねし部では進行方向が下向きとなり。

右ねし部では進行方向が上向きとなる。従ってこれをキ
ャップスクリュ７に当てはめてみると、キャップスクリ
ュ７の上部にあるねじ部７ｂが左ねじて下方にあるねじ
部７ａが右ねじどなっている。

そこでキャップスクリュ７を右に回すとガート１１は下
方へ向って進みコーナーボスト２Ａは上方へ向って進む
こととなる。ただし、この時ガード１１がキャップスク
リュ７の中途で締結していると、キャップスクリュ７を
回している途中でガード１１がねじ部７ｂより脱落する
ことになる。

従って、具体的に装着手順としては、先ずガード１１を
キャップスクリュ７に締結させ、しかもガード１１はキ
ャップスクリュ７の最上端（フランジ７ｃの付根）まで
締め込んでおく。次にガード１１を締め込んだキャップ
スクリュ７の先端を板ばね９及びチャンネルボックス１
８を貫通させ、コーナーボスト２Ａに締め込んで行く。

この結果、キャップスクリュ７をコーナーボスト２Ａに
挿入させる方向へ回して行くとガード１１も下方（すな
わちコーナーボスト２Ａの方）へ向って進むことになり
、最終的には、ガード１１とコーナーボスト２Ａは、そ
の間に板ばね９及びチャンネルボックス１８を挾んでし
まる。従って、本実施例では、ガード１１がキャップス
クリュ７の緩み止めとして作用するため、ばね座金を廃
し部品点数を削減できる効果がある。

本発明の他の実施例を第７図に示す。これを、以下に説
明する。キャップスクリュ７のねじ部のうち、コーナー
ボスト２Ａに嵌り合うねじ部７ａをテーパねじとし、ガ
ード１１に嵌り合うねじ部７ｂを平行ねじとする。これ
により、コーナーボスト２Ａとねじ部７ａが嵌り合うの
で、ねじ部７ａの外径がコーナーボスト２Ａのねじ孔の
内径より大きくなった釣魚どキャップスクリュ７は回ら
なくなる。この時、ねじ７ａがコーナーポスト２Ａに固
定されても、ガード１１と嵌り合うねじ部７ｂの長さに
余裕をもたせておく。こうすることにより、キャップス
クリュ７は、ガード１１を圧縮即ちキャップスクリュ７
に引張力が作用する前にコーナーポスト２Ａよりの拘束
によりキャップスクリュ７の回転が止る。本実施例では
、キャップスクリュ７に引張の軸力が作用していなく、
かつキャップスクリュ７とガード１１が接触する前に固
定されるので、ばね座金１２は、ねじのゆるみ止めとし
ても、座金としても機能を果していない。したがってば
ね座金１２を廃しチャンネルファスナ６を構成する部品
数の削減となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、キャップスクリュ７の脱着に要する時
間を削減でき、かつキャップスクリュ７の下にバネ座金
を装着し忘れるというヒユーマンエラーは、撲滅できる
。したがって、原子力発電所定検期間中における燃料検
査に関する時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である燃料集合体のチャンネ
ルファスナ部の縦断面図、第２図は第１図のキャップス
クリュの正面図、第３図は本発明の一実施例である燃料
集合体の縦断面図、第４図は本発明の他の実施例である
燃料集合体のチャンネルファスナ部の縦断面図、第５図
は第４図のキャップスクリュの正面図、第６図は第５図
のキャップスクリュの締付は原理の説明図、第７図は本
発明の他の一実施例である燃料集合体のキャップスクリ
ュ部の縦断面図である。 １・・・燃料集合体、２・・・上部タイプレート、２Ａ
・・・コーナーポスト、６・・・チャンネルファスナ、
７・・・キャップスクリュ、７ａ、７ｂ・・・ねじ部、
１トガート、１２・・・ばね座金、１４・下部タイプレ
ート、１５・・・燃料棒、１６・・・ウォータロッド、
１７第　ｌ　の 第　３　口 第　４　日 第　Ｓ　凶 第　乙　切 軸ｒ）回転存朗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数本の燃料棒並びに１本もしくは複数本の中空棒
   と、これらを束ねる複数個の、燃料スペーサと、燃料棒
   の上端部及び下端部を保持する上部タイプレート及び下
   部タイプレートと、束ねられた燃料棒の外側にあり、冷
   却材の流路を形成する燃料チャンネルボックスと、燃料
   チャンネルボックスを上部タイプレートに取付けるキャ
   ップスクリュを有してかつ隣接する燃料チャンネルボッ
   クス同志の接触を抑止して制御棒の挿入領域を確保する
   役目を担うチャンネルファスナとを備えた燃料集合体に
   おいて、前記チャンネルファスナに設けられた前記キャ
   ップスクリュが、前記上部タイプレートと係合する第１
   ねじ部と、前記チャンネルファスナのガード部と係合す
   る第２ねじ部とを備えたことを特徴とする燃料集合体。