JPH04282493A - 原子燃料集合体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料集合体、特に沸騰水
型原子炉（ＢＷＲ）に使用される燃料集合体に関し、詳
しくは燃料の高燃焼度化に対応する同燃料集合体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉に使用されている燃料集
合体は、図７に示すように、多数本の燃料棒（１）及び
１本〜数本のウォーターロッド（２）と、これらを各棒
の間隔を一定に保持して束ねるスペーサ（３）と、上記
燃料棒（１）やウォーターロッド（２）を上下で夫々支
持する上部タイプレート（４）及び下部タイプレート（
５）等により束状に形成されている。

【０００３】そして、この燃料束の外周は、燃料束を冷
却するための流路と制御棒や計装管等を冷却するための
流路とを分けると共に、制御棒のガイドを兼ね、かつ燃
料束を保護する角筒状のチャンネルボックス（６）によ
って覆われている。

【０００４】上部タイプレート（４）には、図６に示す
ように、多数のボス（７）が設けられており、図５に示
す如く、燃料棒（１）はその上部端栓（８）がスプリン
グ（１０）を介して上記ボス（７）に挿入されることに
より、燃焼時の伸長が許容されるようになっている。

【０００５】一方、図５〜図７に示すように、上部タイ
プレート（４）の４つのコーナーには、チャンネルボッ
クス（６）の上部と係合するためのコーナーポスト（９
）がタイプレートと一体に設けられており、このコーナ
ーポスト（９）にも、燃料棒（１）の伸長差を充分考慮
した端栓挿入孔（１１）が穿設されている。

【０００６】ところで近年、原子炉の経済性向上を目的
とした燃料棒の高燃焼度化が進められているが、燃料棒
が高燃焼するに伴いＦＰガス放出の増加が著しくなり、
燃料棒内圧の増加が問題となってきた。

【０００７】そこで現在、この問題に対処するために、
燃料棒上部にガス溜めとして設けられたプレナム部の体
積を増し、内圧の軽減を図る燃料棒が提案されている。 この燃料棒においては、プレナム体積の増加に伴って燃
料棒長は当然長くなる。

【０００８】これに対し、燃料集合体においては、炉内
構造の制約によりその全長を長くすることができず、こ
の様なプレナム体積を増した燃料棒を採用すると、上部
タイプレートの前記コーナーポストを短くして該タイプ
レートのボス位置を上昇させねばならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記コーナ
ーポストの内の１本には、図５，図６に示すように、上
部タイプレート（４）に、隣接する他の燃料集合体との
間隔を保つためのチャンネルファスナー（１５）と、チ
ャンネルボックス（６）とを固定するためのねじ穴（１
２）が設けられており、上述のように上部タイプレート
（４）のコーナーポスト（９）を短くすると、上記ネジ
穴部（１２）の固定ねじ（１４）と燃料棒上部端栓（８
）とが互いに干渉し合うことになる。

【００１０】本発明は叙上の如き実状に対処し、上記チ
ャンネルボックス及びチャンネルファスナー取付用のね
じ穴を他の場所に移動させることにより、燃料集合体に
おいて、プレナム体積を増した高燃焼度用燃料棒を健全
に使用可能ならしめることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の原子燃料集合体の特徴は、上部タイプレート
の所定のコーナーポストの近傍に、ねじ穴を備えた固定
部を上部タイプレートのハンドルの両脚部から夫々延設
した梁により支持させて設け、上記ねじ穴に固定ねじを
螺合することにより、チャンネルボックスとチャンネル
ファスナーとを上記上部タイプレートに固定するように
したことにある。

【００１２】

【作用】上記構成を有する本発明の原子燃料集合体にあ
っては、コーナーポストの近傍において別設した固定部
にねじ穴を設けてなることから、コーナーポストを短く
しても、該ポスト下部に設けられる端栓挿入孔と上記ね
じ穴とが重なる恐れがない。

【００１３】従って、燃料棒が燃焼することにより伸長
した場合でも、燃料棒上部端栓とねじ穴の固定ねじとが
干渉し合うことがなく、その結果、高燃焼度用の長い燃
料棒を健全に使用することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下更に添付図面を参照して、本発明実施例
の原子燃料集合体を説明する。

【００１５】上記燃料集合体は図７の概要図を示すよう
に、多数本の燃料棒（１）及び数本のウォーターロッド
（２）と、これらを各棒間の間隔を一定に保持して束ね
るスペーサ（３）と、上記燃料棒（１）やウォーターロ
ッド（２）を上下で夫々支持する上部タイプレート（４
）及び下部タイプレート（５）等により束状に形成され
、またこの燃料束の外周は角筒状のチャンネルボックス
（６）によって囲繞されている。

【００１６】チャンネルボックス（６）は、燃料束を冷
却するための冷却材流路と、制御棒や計装管等を冷却す
るための冷却材流路とを分けると共に、制御棒（図示せ
ず）のガイドと燃料束のプロテクターの役目もはたして
いる。

【００１７】また、図１及び図２に示す如く、上部タイ
プレート（４）の上部には、４本のコーナーポスト（９
）と、該タイプレート（４）を対角線状に跨ぐコの字状
のハンドル（１６）とが一体に設けられると共に、その
下部には多数のボス（７）が正方行列に形成されており
、燃料棒（１）は図７に示す如くその上部端栓（８）が
このボス（７）に嵌挿されている。

【００１８】この燃料棒（１）はウラン濃縮度を若干高
めた高燃焼度用のもので、棒内上部に広く設けられたプ
レナム室（図示せず）の分だけ、従来のものに比べて長
目に設けられている。しかし、本発明集合体では、上部
タイプレート（４）のコーナーポスト（９）がその長さ
分だけ短く設けられてボス（７）の位置が上昇している
ため、燃料棒（１）が燃焼時に伸長しても、従来と同様
に上部タイプレート（４）と燃料棒の間に介装された上
部端栓のスプリングが押し縮められることにより上記伸
長を吸収することができる。

【００１９】上記コーナーポスト（９）は上部タイプレ
ート（４）の４つのコーナーに夫々立設されたものであ
り、これら各コーナーポスト（９）下部には燃料棒（１
）を配位可能ならしめる端栓挿入孔（１１）が形成され
ている。

【００２０】一方、従来であれば、図５，図６に示す如
く、上記コーナーポスト（９）の端栓挿入孔（１１）上
方に、チャンネルボックス（６）及びチャンネルファス
ナー（１５）を固定するためのねじ穴（１２）が設けら
れるが、本発明の如き長尺の高燃焼度用燃料棒（１）を
使用する場合は、コーナーポスト（９）を短く設けてな
るため、上記ねじ穴（１２）と端栓挿入孔（１１）とが
互いの端部同士で重なり合う恐れがある。

【００２１】そこで本発明は、図１及び図２に示す如く
、上部タイプレート（４）の１つのコーナーポスト（９
）の集合体軸線寄りに、ねじ穴（１２）を備えた固定部
（１３）を、上部タイプレート（４）の前記ハンドル（
１６）の両脚部から略水平に延設した２本の梁（１７）
により支持させて設け、上記ねじ穴（１２）と該ねじ穴
に螺合する固定ねじ（１４）とによって、チャンネルボ
ックス（６）とチャンネルファスナー（１５）とを上下
タイプレート（４）に固定するように構成したものであ
る。固定部（１３）は固定ねじ（１４）が螺合するに充
分な厚みと高さとを有し、またその下方には、燃料棒（
１）が燃焼時に伸長しても、その上部端栓（８）と該固
定部（１３）とが干渉することがないように充分な間隔
が設けられている。

【００２２】なお、このねじ穴（１２）の位置変動に伴
い、チャンネルボックス（６）の三角板（６ａ）及びチ
ャンネルファスナー（１５）のねじ挿通孔の位置も変動
する。

【００２３】以上の構成を有する本発明実施例の原子燃
料集合体にあっては、コーナーポスト（９）の近傍にお
いて別設した固定部（１３）を設け、該固定部（１３）
にチャンネルボックス等を固定ねじ（１４）とで固定す
るねじ穴（１２）を設けたことから、高燃焼度用燃料棒
を使用するためにコーナーポスト（９）を短くしても、
該ポスト下部に設けられる端栓挿入孔（１１）と上記ね
じ穴（１２）とが重なる恐れがない。

【００２４】従って、燃料棒（１）が燃焼することによ
って伸長した場合でも、燃料棒上部端栓（８）とねじ穴
（１２）の固定ねじ（１４）とが干渉し合うことがなく
、結果、本発明燃料集合体においては、高燃焼度用の長
い燃料棒を健全に使用することが可能となる。

【００２５】次に、図３及び図４を参照して、本発明の
第２実施例及び第３実施例を説明する。図３は第２実施
例集合体の上部ノズルを示す斜視図であり、先の実施例
と同一部材は同一記号であらわしている。この実施例の
固定部（１３）は、ハンドル（１６）の両脚部から略水
平に延設された２本の梁（１７）によって支持されると
共に、該固定部（１３）から上部タイプレート（４）の
リブ（１８）に向かって垂設された支持足部（１９）に
よっても支えられている。

【００２６】また、図４は第３実施例集合体の上部ノズ
ルを示す斜視図であり、この例おいて固定部（１３）は
、ハンドル（１６）の両脚部から略水平に延設された２
本の梁（１７）と、更にコーナーポスト（９）から略水
平に延設された１本の梁（１７ａ）とによって支持され
ている。

【００２７】これら第２，第３の実施例においては、第
１の実施例の作用効果に加えて、チャンネルボックス（
６）を支えるに更に充分な強度を備えるものである。

【００２８】以上、本発明の実施例について説明したが
、固定部（１３）の上面とコーナーポスト（９）の上面
とは、同一平面上にあることが望ましく、また、固定部
（１３）の水平方向の位置については、４本のコーナー
ポスト（９）が区画形成する領域内において適宜選択す
ることが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の原子燃料
集合体は、上部タイプレートの所定のコーナーポストの
近傍に、ねじ穴を備えた固定部を上部タイプレートのハ
ンドルの両脚部から夫々延設した梁により支持させて設
け、上記ねじ穴に固定ねじを螺合することにより、チャ
ンネルボックスとチャンネルファスナーとを上記上部タ
イプレートに固定するようにしたものであり、高燃焼度
用の長尺な燃料棒を使用するために上部タイプレートの
コーナーポストを短くしても、該ポスト下部に設けられ
る端栓挿入孔と上記ねじ穴とが重なり合う恐れがなく、
これにより燃料棒上部端栓とねじ穴の固定ねじとの干渉
が防止されて高燃焼度用燃料棒を健全に使用できるとの
顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の燃料集合体の上部タイプレート
を示す斜視図である。

【図２】同実施例の燃料集合体の平面図である。

【図３】本発明第２実施例の燃料集合体の上部タイプレ
ートを示す斜視図である。

【図４】本発明第３実施例の燃料集合体の上部タイプレ
ートを示す斜視図である。

【図５】従来の燃料集合体の上部を示す断面図である。

【図６】従来の上部タイプレートを示す平面図である。

【図７】燃料集合体の概要図である。

【符号の説明】

（１）　　　　　　　　　　　　　　燃料棒（２）　　
　　　　　　　　　　　　ウォーターロッド（３）　　
　　　　　　　　　　　　スペーサ（４）　　　　　　
　　　　　　　　上部タイプレート（５）　　　　　　
　　　　　　　　下部タイプレート（６）　　　　　　
　　　　　　　　チャンネルボックス（７）　　　　　
　　　　　　　　　ボス（８）　　　　　　　　　　　
　　　上部端栓（９）　　　　　　　　　　　　　　コ
ーナーポスト（１０）　　　　　　　　　　　　スプリ
ング（１１）　　　　　　　　　　　　端栓挿入孔（１
２）　　　　　　　　　　　　ねじ穴（１３）　　　　
　　　　　　　　固定部（１４）　　　　　　　　　　
　　固定ねじ（１５）　　　　　　　　　　　　チャン
ネルファスナー（１６）　　　　　　　　　　　　ハン
ドル（１７）（１７ａ）　　梁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スペーサによって束ねられた複数本の
   燃料棒の上下部を夫々、上部タイプレートと下部タイプ
   レートによって固定すると共に、該燃料束をチャンネル
   ボックスに収容してなる燃料集合体において、上部タイ
   プレートの所定のコーナーポストの近傍に、ねじ穴を備
   えた固定部を上部タイプレートのハンドルの両脚部から
   夫々延設した梁により支持させて設け、上記ねじ穴に固
   定ねじを螺合することにより、チャンネルボックスとチ
   ャンネルファスナーとを上記上部タイプレートに固定す
   るようにしたことを特徴とする原子燃料集合体。