JPH0452715Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の背景 考案の分野 本考案は一般に原子炉に関し、特に、燃料棒の
外表面に擦り傷を招来しないように燃料棒を燃料
集合体の格子内に装荷する装置に関するものであ
る。

先行技術の説明 典型的な加圧水形原子炉は、その炉心内に多数
の燃料集合体を備えている。各燃料集合体は、
個々の燃料集合体の燃料濃縮度を除き、隣接の集
合体と実質的に同じである。燃料の燃焼を最適化
し、そして炉心を横切る半径方向の中性子束分布
を平坦にする目的で、歴史的に、領域化された濃
縮度パターンが採用されている。具体的に述べる
と、炉心の周辺部近傍の領域に配設されている燃
料集合体に含まれる燃料は、炉心の中心近傍領域
に配設されている燃料集合体に含まれる燃料より
も若干濃縮度が高い。例えば１年のような所与の
炉心サイクル後、高濃縮度の炉心領域が燃料集合
体は低濃縮度領域に配置換えされ、他方、新しい
燃料集合体が最大濃縮度領域に与えられ、そして
減損もしくはバーンアウトした燃料集合体は最低
濃縮度領域から取り出される。

このように燃料濃縮度における変動にも拘わら
ず、炉心内の全ての燃料集合体は同じ構造を有し
ている。各燃料集合体は、基本的要素として、下
部ノズルと、上部ノズルと、計装管と、複数の案
内シンブルと、燃料棒と、格子とから構成されて
いる。例えば、１つの燃料集合体の例において
は、燃料棒は、一辺に17本の燃料棒が位置するよ
うにして17×17の正方形に配列されている。燃料
集合体毎にある合計289の燃料棒位置のうち、264
の燃料位置に燃料棒が収められる。単一の下部ノ
ズル、上部ノズル及び計装管に加えて24本の案内
シンブルと８個の格子が設けられている。

燃料集合体の骨格構造は、下部及び上部ノズル
と、該下部及び上部ノズル間に垂直方向に延在し
てこれ等のノズルをしつかりと相互連結している
複数の案内シンブルとから構成される。これ等の
要素は、燃料集合体に剛な骨格を与えるという機
能に加えて、それぞれ、他の機能をも果す。即
ち、下部ノズルは、燃料集合体に対し上向きの冷
却材の流れの分配を行う。案内シンブルは、制御
用の棒を挿入するための燃料集合体を貫通する通
路を提供する。上部ノズルは、各制御棒を取り付
けるスパイダ集合体のための部分的支持台を構成
する。また、上部ノズルは該ノズルを通る冷却材
の上向きの流れを許容する開口を有している。ま
た、下部及び上部ノズルは、それぞれ、燃料集合
体から燃料棒が下向き又は上向きに抜け出るのを
阻止する働きをする。

格子及び燃料棒は、燃料集合体の構造要素では
なく、案内シンブルによりそれぞれ直接及び間接
的に支持されるものである。格子は、案内シンブ
ルに沿い、各格子の交差ストラツプにより画定さ
れる多数のセルが垂直方向に整列して配置される
ように軸方向に離間した位置で取り付けられる。
燃料棒は、セル内に突出するストラツプに形成さ
れたばね及び凹部により、横格子の垂直方向に整
列されたセル内に、組織化され且つ横方向に離間
された配列で支持される。各燃料棒は、核燃料ペ
レツトを収容しており、そして燃料棒の両端は上
部端栓及び下部端栓により密閉されて、上部ノズ
ルの下方及び下部ノズルの上方に離間して位置す
る。核分裂性物質から構成される燃料ペレツトが
原子炉が反応出力を発生し、この反応出力は熱エ
ネルギーの形態で燃料集合体を上向きに流れる冷
却材に伝達される。

案内シンブルの直径は燃料棒の直径よりも大き
く、上述のように、核燃料の反応度を制御するの
に用いられる種々な型の制御棒を収容するように
適応された通路を提供する。この種の典型的な燃
料集合体及びその案内シンブル内に挿入可能な棒
の型式に関するより詳細な記述に関しては、米国
特許第4432934号明細書を参照されたい。案内シ
ンブルは種々の制御棒を収容するが、燃料棒を該
案内シンブル内に配置して本来の目的以外に使用
することはできない。と言うのは、燃料棒を案内
シンブル内に挿入した場合には、十分大きな空間
が残らないために熱を運び去るのに十分な冷却材
を収容し得ないので、過熱が生ずるからである。

上記から明らかなように、慣用の燃料集合体
は、燃料に関係ない用途に用いられる非常に多数
の棒位置もしくは場所（上の例ではほぼ10％にも
なる）を有する。更に、炉心内の全ての燃料集合
体が必ずしも制御棒を必要としない（典型的な炉
心においては燃料集合体の約３分の２のものが必
要しない）ので、炉心の多くの領域において非燃
料棒位置が使用されないままにに留まり、その結
果、出力は減少し、燃料サイクルコストは増加
し、燃料集合体の寿命は短くなり、最適な燃料装
荷形態は実現されない結果となる。また、案内シ
ンブルによつて行われる相互接続は、高い構造上
の健全性を有する剛な骨格構造を提供するが、多
数のシンブルを用いれば、燃料集合体の再構成を
実施する際の上部ノズルの取り外し及び再取り付
けの困難性が大きくなる。

上に述べたような状況に照らし、上述の慣用の
燃料集合体構造に固有の制限もしくは欠陥のうち
の幾つかの回避又は軽減して構造上の健全性を犠
牲にすることなく適応性を向上する燃料集合体構
造に対する新規な試みの必要性が存在する。

考案の概要 ここに開示する燃料集合体の好ましい実施例
は、上述の必要性を満たす幾つかの改良された特
徴を具備する。これ等の改良された特徴は、特
に、相俟つて、炉心の異なつた領域に見られる
種々な運転状態に適合するように適応された普遍
的もしくは汎用性の高い燃料集合体構造を実現す
るのに適しているが、これ等の特徴のうちの幾つ
かのものは、任意の燃料集合体構造において単独
に或は組み合わせて具現し得るものであることは
容易に理解されるであろう。尚、これ等の改良さ
れた特徴のうちの幾つかのものは本出願人による
特開昭61−258191号公報に記載されているが、本
明細書においては、本考案の諸特徴の完全な理解
を容易にするために、その全ての改良された特徴
を図面に示し説明することにする。

本考案は、燃料棒を燃料集合体の格子内に装入
するための擦り傷の生じない通路を提供する燃料
集合体に具現された特徴的構成に関係している。
燃料棒を定位置に保持するためのばね及び凹部を
有する標準の構造形態の格子に燃料棒を装入する
通例の仕方では、燃料棒は、格子のセル内に入る
際にばね及び凹部により引つ掻かれる。このよう
な引つ掻きで傷が生じて、燃料棒の表面の腐蝕が
促進される場所や原子炉の冷却材流れ系に放出さ
れる破片が発生する場所が生ずる。本考案は、こ
の問題を、擦り傷を生起することなく燃料棒の装
入に対し十分な〓間を与えることにより解決する
ものである。

従つて、本考案は、互いに交差して燃料棒を受
け入れるための複数のセルを碁盤目状に画成する
ストラツプから形成された少なくとも１つの格子
を含み、前記ストラツプは、前記燃料棒が前記セ
ル内に装入された時に同燃料棒に弾性的に係合し
て横方向から支持するように、前記ストラツプか
ら関連のセル内に延入する変形可能のばねを有し
ている、燃料集合体内への燃料棒の装荷を容易に
する装置において、(a)基部と、該基部に碁盤目状
に取着された複数の固定の案内バーとからなり、
該案内バーは、前記燃料棒を前記セル内に装入す
る前に前記案内バーの全てを関連の碁盤目状のセ
ル内に同時に軸方向に挿入しうるように、互いに
一定の平行に離間した関係で前記基部から延びる
と共に、前記セル内への前記案内バーの軸方向挿
入の際に同案内バーの直線的な移動のみにより、
前記変形可能なばねを、装入すべき燃料棒に関し
て引つ込んだ非係合位置へと弾性的に押すような
断面形状及び寸法を有している、案内構造と、(b)
複数のばねロツクバーをそれぞれ含む１対の櫛形
装置であつて、該櫛形装置の各々の前記ばねロツ
クバーは、互いに関して一定の平行に離間した関
係で形状に延びていて、前記１対の櫛形装置の前
記ばねロツクバーを互いに交差する方向に直線的
に横方向に移動することのみにより、碁盤目状に
取着された前記案内バーにより前記ばねを押した
まま、同ばねに関してロツク保持関係で前記セル
内に横方向に同時に挿入可能であり、前記案内バ
ーを前記格子から退出させた後も、且つ前記セル
内への前記燃料棒の装入中も、前記ばねを前記引
つ込んだ非係合位置に保持すると共に、前記ばね
を解放して同ばねを弾性的に移動させ、装入され
た燃料棒と支持係合するように、前記格子から同
時に退出可能である、前記１対の櫛形装置と、を
備えることを特徴とした、燃料棒ほ燃料集合体の
格子内に装荷することを容易にするための装置を
提供する。

上述の構成により、碁盤目状に配設された複数
のセル内に延入する各ばねは、燃料棒に擦り傷を
生起することのないように、同時に引つ込ませる
ことができ、非係合位置に効率的に保持される。

本考案の上に述べた利点及び作用効果並びに他
の利点や作用効果は、本考案の一実施例を示す図
面を参照しての以下の詳細な説明を読むことによ
り当該技術分野の専門家には明瞭に理解されよ
う。

好適な実施例の説明 以下の詳細な説明においては添付図面を参照す
る。また以下の説明において、全図面を通し、同
じ参照文字は同じ又は対応の部分を表わすものと
する。以下の説明において「前方」、「後方」、「左
方」、「右方」、「上方又は上向き」、「下方又は下向
き」その他類似の術語は、単に便宜上の表現であ
つて限定的な意味に解してはならないものと理解
されたい。

燃料集合体の全体的構造 図面、特に第１図を参照すると、普遍的もしく
は汎用的な構造を有し参照数字２０で総括的に表
わされている改良燃料集合体が垂直方向に短縮さ
れた形態で示されている。加圧水形原子炉
（PWR）で使用されるように設計されているこの
燃料集合体２０は、基本的要素として、上部ノズ
ル２２の形態にある上端構造と、下部ノズル２４
の形態にある下端構造と、上部ノズル２２及び下
部ノズル２４間に縦方向に延存して該上部及び下
部ノズルをしつかりと相互接続している管状の柱
２６の形態にある複数の細長い部材を備えてい
る。

第１図に加えて第２図及び第７図を参照する
と、管状の柱２６は好ましくは４本設けられ、そ
れぞれ内ねじが形成されている上端部及び下端部
で、ボルト２８の形態にある螺刻固定要素により
上部及び下部ノズル２２，２４の各隅領域に取り
外し可能に接続されている。このような相互接続
された構成において、上部及び下部ノズル２２，
２４及び細長い柱２６は協働して、改良燃料集合
体２０の剛な骨格構造を形成しており、この骨組
により、燃料集合体はPWR（図示せず）の炉心３
０（第１６図）へと一体のユニツトとして設置し
たり取り外すことができ且つ炉心３０の上部炉心
支持板及び下部炉心支持板間に維持することがで
きる。他方、このような相互接続された構造によ
り、上部及び下部ノズル２２，２４及び隅の柱２
６を容易に取り外すことができ、それにより、本
考案による燃料集合体２０の構造要素ばかりでは
なく、更に重要なことに、後述するようなこの構
造に含まれない要素を含め総体的な修理が容易に
なることは明らかである。

更に、上述の構造要素に加えて、改良燃料集合
体２０は、幾つかの非構造要素、即ち複数の横格
子３２、複数の燃料棒３４及び幾つかのクラスタ
集合体のうちの１つ３６（第１図及び第８図）又
は３８（第９図）をも備えている。尚、図面には
異なつた２つのクラスタ集合体だけを示し、それ
について説明するが、他のクラスタ集合体の使用
も可能であることを理解されたい。横格子３２
は、後述する仕方で、上部及び下部ノズル２２，
２４間で軸方向に離間した個所で細長い柱２６に
支持されている。燃料棒３４は、上部及び下部ノ
ズル２２，２４間で格子３２を貫通し該格子３２
により支持されており、互いに対し且つ隅部の柱
２６に対しほぼ並置された離間関係で延存してい
る。格子３２の構造及び燃料棒をその表面に擦り
傷を形成することなく格子に挿入したり或は格子
から取り出すための本考案の特徴を具備する装置
については追つて詳細に説明する。

各燃料棒３４は、核燃料ペレツト（図示せず）
を備えており、各燃料棒の両端は上部端栓４０及
び下部端栓４２により密閉されている。核分裂性
物質から形成されているこれ等の燃料ペレツトが
PWR（加圧水形原子炉）の反応出力を発生する。
既述の特開昭61−258191号公報に開示されている
発明の特徴を具備する方式に従い新しい燃料及び
燃焼燃料を交換し再配列することによる所与の炉
心サイクル中に発生される反応出力の増大に関し
ては追つて詳細に説明する。水又はホウ素含有水
のような液体減速材・冷却材が、燃料集合体２０
内で発生された熱を取り出して有用な仕事を行う
ために、炉心３０の改良燃料集合体２０を介し上
向きにポンプ送りされる。

第３図を参照すると分かるように、本考案によ
る燃料集合体２０の燃料棒３４の配列内の特定の
個所のおいて、複数の燃料棒３４からなる或る燃
料棒の群は、残りの燃料棒３４よりも大きい間隔
で互いに横方向に離間されており（実際にはこれ
等の燃料棒群の各々において中心の燃料棒が省略
されている）、それにより上部及び下部ノズル２
２，２４間に延存する多数の細長い通路４４を画
定している。各クラスタ集合体３６，３８は、ク
ラスタ板４６，４８の１つと、上端部がそれぞれ
の板に接続されており、本考案による燃料集合体
２０の格子３２及び通路４４を通し挿入可能な複
数の異なつた種類の細長い棒５０，５２，５４と
を備えている。

更に具体的に説明すると、第１図、第８図及び
第９図を参照するに、各細長い棒５０は案内シン
ブルであり、各細長い棒５２は燃料棒であり、そ
して各細長い棒５４は計装管である。クラスタ集
合体３８の各燃料棒５２の大きさ（長さ及び直
径）は格子３２により支持されている燃料棒３４
よりも大きい。クラスタ板４６，４８はそれぞれ
複数の開口５６，５８を有しており、これ等の各
複数の開口は複数の通路４４のパターンと整合し
たパターンで形成されている。各クラスタ板４
６，４８の開口５６，５８のうちの中心の開口は
溶接等により関連の板に取り付けられるフランジ
６０が形成されている計装管５４の上端部を受け
る。案内シンブル５０の上端部を受けるクラスタ
板４６の残りの開口５６はそれぞれ、板４６に形
成されている内部環状溝６２を有しており、この
溝内には、各シンブルの上端が膨出嵌合されてシ
ンブルと板４６との間に堅牢な接続を形成してい
る。クラスタ板４８の残りの開口５８は、大寸法
の燃料棒５２の上端部に形成されている取付部６
４を受けて該燃料棒と板４８との間に堅牢な接続
を形成している。

上に述べたように、各クラスタ集合体３６，３
８は、改良燃料集合体２０内に挿入されるように
なつている。更に具体的に述べると、上部ノズル
２２は、複数の細長い棒５０，５２，５４が上部
ノズル２２から細長い通路４４を経て下部ノズル
２４に向かい延存するように、クラスタ集合体３
６又は３８のクラスタ板４６又は４８を着脱可能
に支持するように適応されている。下部ノズル２
４は、各クラスタ集合体３６，３８の細長い棒の
下端部を着脱自在に支持するようになつている。

クラスタ集合体３６，３８の何れかを支持し保
持するために、上部ノズル２２は、細長い通路４
４及びクラスタ集合体の細長い棒のパターンと整
合するパターンで形成された複数の孔６８を有す
る下側の横アダプタ板６８で、アダプタ板の周辺
を取り囲み該周辺部に取り付けられた直立側壁７
０とを備えている。クラスタ集合体３６，３８の
何れかのクラスタ板４６，４８が、第１図及び第
７図に示し第７ａ図及び第７ｂ図に実線で示す設
置位置でアダプタ板６６上に支持されている時に
は、関連の細長い棒５０，５２，５４はアダプタ
板６６の孔６８を下向きに貫通し、更に通路４４
を経て下部ノズル２４に向かつて延存する。ま
た、第１図に示してあるように、対応のパターン
で配列された複数の孔７２が下部ノズル２４の横
板７４に形成されており、クラスタ集合体３６，
３８の各細長い棒５０，５２，５４の下端部を着
脱可能に受けて支持する。

１対の板ばる７６の形態にある係止手段が対応
のクラスタ集合体３６，３８のクラスタ板４６，
４８のうちの関連のクラスタ板をアダプタ板６６
上の設置位置に係止するために、下部ノズル２２
の直立側壁７０に該上部ノズルの１対の直径方向
に対置する隅部に隣接して内向きの上側フランジ
７８に取り付けられている。例えば、第１図、第
７図及び第７ａ図に示すように、板ばね７６は通
常ロツク位置を取る。このロツク位置において
は、板ばね７６はクラスタ板４６の上面に向かつ
て下向きに延びて該上面と係合する。適当な工具
（図示せず）を用いることにより、板ばね７６は、
第７ａ図に輪郭破線で示すようにアンロツク位置
へと横方向に撓ませることができる。この位置に
おいて、板ばねは最早クラスタ板４６の上面と係
合しない。アンロツク位置において、一連のフツ
ク８０を有する適当な工具（図示せず）を操作し
て一連の切欠き８２と係合させて、工具を持ち上
げることにより、板４６を、第７ｂ図に輪郭破線
形態で示すようにアダプタ板６６上の設置位置か
ら上方に持ち上げることができる。尚、切欠き８
２は、例えば４個、クラスタ板４６の直径方向に
対向する隅部に近接して形成することができる。

第２図には、アダプタ板６６と連結するボルト
２８で表してあるように、柱２６の上端部の隅部
の配置が明瞭に示されており、他方、第７図には
アダプタ板上の設置位置にあるクラスタ板４６の
周縁を越えるアダプタ板６６の隅領域におけるボ
ルト２８により表した柱２６の位置が明瞭に示し
てある。第２図及び第７図から、アダプタ板６６
及びクラスタ板４５双方における各冷却材流口
（棒５０，５２により占拠されいてなて種々の形
状の残りの開口）及びクラスタ板４６をアダプタ
板６６上に設置した時のこれ等の流口間における
全体的整列について読み取ることができよう。

次に第３図〜第６図を参照するに、格子３２の
各々（図面には１つの格子だけが代表的に示して
ある）は、複数の中空セル８６を画定するように
卵詰め枠形状に配列された複数の交差ストラツプ
８４から形成されることが容易に理解されよう。
尚、図示の実施例においては各縁に沿い17個のセ
ルが設けられ、合計289個のセルが設けられてい
るが、本考案による燃料集合体において他の大き
さの配列を採用することができ、従つて、第３図
の格子３２のセル８６における柱２６及び棒５
０，５２の配置も変えることができる。燃料棒３
４が貫通して配置されているセル８６の各々は、
セル１対の隣接する壁９０上にそれぞれ形成され
た１対の変形可能なばね８８と、他の対の隣接壁
９４の各壁にそれぞれ形成された１対の凹部９２
を備えている。しかし、隅部の柱２６の１つ又は
細長い棒５０，５２，５４の１つが貫通している
セル８６の何れも、このようなばね８８や凹部９
２を備えていない。合計29個あるこれ等のセル８
６は、燃料集合体２０の細長い通路４４を整列す
ると共に、燃料棒３４よりも直径が大きい管状の
要素を収容する。

種々の棒、即ち案内シンブル５０、大寸法の燃
料棒５２及び計装管５４は、それ等を支持するた
めに格子のセル８６内に特別な要素を必要とせ
ず、これ等の棒の格子における支持にはもつぱら
隅の柱２６が用いられているが、この機能を果た
すために或る種の手段を設ける必要がある。そこ
で第４図〜第６図に示してあるように、隅の柱２
６の各々は、外向きに突出して、柱２６を収容す
る各セル８６の壁９０，９４に設けられた凹部９
２又は孔９８の形態にある嵌合手段を貫通するよ
うに整列可能な４対のタブ９６の形態にある相補
的形状の嵌合手段を有している。これ等の凹部９
２は、柱を収容する各セル８６内には延びておら
ず、第４図に明瞭に示してあるように隣接のセル
内に延びている。

隅の柱２６に格子３２を設置するために、この
柱は先ず、第４図に輪郭破線で示すようにタブ９
６がセル８６の隅部を整合する半径方向の位置に
回転される。この位置においては、タブ９６は、
格子を縦軸線に沿い柱上を移動する際に構造物と
干渉することはない。次に柱２６を上記第１の位
置から45°変位した半径方向の位置に回転するこ
とにより、タブ９６を円周平面内で凹部９２及び
孔９８と整列することによつて、格子３２を柱２
６上の固定位置に保持することができる。この位
置において、第４図に実線で示すように、そして
第５図及び第６図から明らかなように、タブ９６
は格子壁の凹部９２及び孔９８と軸方向平面にお
いて整列し嵌合する。

既に述べたように、隅の柱２６の上端及び下端
部を上部及び下部ノズル２２，２４に取り外し可
能に取り付けることと関連して、上述のように柱
２６が取り外し可能に格子３２を支持する仕方
や、既に述べたように上部ノズル２２のアダプタ
板６６上にクラスタ集合体３６，３８の所与の集
合体を着脱自在に支持することから、改良燃料集
合体２０を修理その他の目的で極めて容易に取り
外すことが可能であることが理解されたであろ
う。

燃料棒クラスタの交換 先に述べたように、本考案による燃料集合体の
構造は、異なった燃料集合体における異なつたク
ラスタ集合体の使用を容易にするものである。図
示の実施例においては、２つの異なつたクラスタ
集合体が示してある。そのうちの一方のクラスタ
集合体３６は、案内シンブル５０を備えており、
従つて、炉心３０の制御棒位置に配置される燃料
集合体で用いられる。しかし、制御棒位置に配置
されない燃料集合体の場合に、各燃料集合体内に
占拠されない通路４４を残しておく代わりに大寸
法の燃料棒５２を備える別のクラスタ集合体３８
を利用することができる。

大寸法の燃料棒５２を備えるクラスタ集合体３
８を炉心３０の非制御棒位置において使用できる
ばかりではなく、既述の特開昭61−258191号公報
に開示されている発明に従い、所与の１つのクラ
スタ集合体３８で用いられる燃料の濃縮度を他の
クラスタ集合体と比較して異ならせることができ
る。詳述すると、第１６図を参照するに、第１図
の改良燃料集合体２０において格子３２により支
持されている燃料棒３４のような通常の燃料棒に
収容されている燃料である新しい燃料の配列をそ
れぞれ備えている第１の複数の燃料集合体１００
が示されている。また、第２の複数の燃料集合体
１０２においては、各燃料集合体は燃焼燃料の配
列を備えている。また、燃焼燃料は、第１図の燃
料集合体２０における燃料棒３４のような通常の
燃料棒にも含まれている。ちなみに、複数の燃料
集合体１００，１０２の各々は、改良された構造
を有している。従つて、燃料集合体の上部ノズル
から容易に取り外し可能である燃料棒クラスタ集
合体を使用すれば、炉心３０の燃料交換時にクラ
スタ集合体の改造が容易になる。従つて、燃焼し
た燃料を収容しているクラスタ集合体１０４をや
はり燃焼した燃料を収容している燃料集合体１０
２から、新しい燃料を有する燃料集合体１００に
配置替えすることができる。同様にして、新しい
燃料を有するクラスタ集合体１０６を燃焼した燃
料を有する燃料集合体１０２に設置することも可
能である。

このように、全て新しい燃料棒又は全て燃焼し
た燃料棒を有する燃料集合体を炉心内に装入する
という一般に行なわれている慣行の代わりに、燃
焼燃料集合体に新しい燃料を有するクラスタ集合
体を使用し、そして新しい燃料集合体に燃焼燃料
を有するクラスタ集合体を使用するというような
新規な燃料装荷方式が今や可能となつたのであ
る。この新規な燃料装荷方式によれば、燃料サイ
クルコストが節減され、燃焼燃料集合体の寿命が
延び、そしてより長いサイクルが可能なように容
量が増加するという点で、高い生産性が結果的に
実現される。

格子に燃料棒を装荷するための装置 格子３２のセル８６内に複数の燃料棒３４のう
ちの１つを通常の仕方で装荷する場合には、セル
の壁９０，９４に設けられているばね８８及び凹
部９２が燃料棒の表面をこすり、しばしば燃料棒
の表面に擦り傷を生ぜしめる。これにより、燃料
棒３４の外観が悪影響を受けるばかりではなく、
更に由々しいことには、擦り傷の領域に腐食が起
こり易く、然もこのようなこすりから生ずる材料
の破片が燃料集合体２０を流れる冷却材液中に放
出される。

第１０図〜第１５図及び第１７図に示してある
本考案の他の改良された特徴的構造に従えば、改
良燃料集合体２０の格子３２の弾性変形可能なば
ね８８は、燃料棒３４が格子内に挿入される以前
に非係合位置に押し下げられる。ばね８８を押し
下げた状態に保持すると、燃料棒３４を、セル内
に延びる押されていない凹部９２と接触すること
なくセル８６内に入れるのに十分な〓間が生ず
る。

弾性変形可能なばね８８を、第１０図〜第１２
図に示してあるような係合位置から、第１３図〜
第１５図に示してある非係合位置に最初に押し下
げるために、第１７図に参照数字１０８で総括的
に示した案内構造が用いられる。この案内構造１
０８は、基部１１０と、該基部１１０に対する格
子３２の運動に際して案内バー１１２が同時に格
子のセル８６内に入りばね８８を係合位置から非
係合位置へと偏向もしくは押し下げるように、該
基部上に碁盤目状に支持された複数の案内バー１
１２とを有している。

変形可能なばね８８を、第１３図〜第１５図に
示してあるように非係合位置に係止するために、
第１３図に参照数字１１４で総括的に示してある
１対の櫛形装置が用いられる。各櫛形装置１１４
は、ハンドル１１６と、該ハンドル１１６に取り
付けられて、案内バー１１２の引出し前に格子３
２に対しハンドル１１６を運動することにより同
時に格子のセル８８内に入つて各ばね８８に対し
ロツク位置を取る複数のばねロツクバー１１８を
有している。上記ロツク位置において、該ばね８
８は、案内バー１１２を取り出す際に非係合位置
に保持される。次いで、案内バー１１２を取り出
した後に、燃料棒３４を、押されたばね８８或い
は押されない凹部９２と係合することなく、格子
セル８６内に挿入することができる。燃料棒８４
を挿入したならば、櫛形装置１１４を移動させて
ロツクバー１１８を取り外す。それにより、ばね
８８は通常の偏向されていない係合位置に戻る。
このようにして、ばね８８は燃料棒３４と接触し
該燃料棒３４を凹部９２に押し当て、それ等の間
に燃料棒３４を保持して、格子セル８６内の比較
的に静止した位置に係止する。

案内装置１０８の場合にも櫛形装置１１４の場
合にも、格子セル８６に対する各案内バー１１２
及びロツクバー１１８の運動方向は、それ等の各
運動軌跡が概略的に互いに直交しており垂直方向
に離間しているけれども、直線形である。特に、
案内バー１１２は、各セル８６を通る軸線の方向
に対し平行に運動し、他方、ロツクバー１１８は
この軸線に対して横断方向に運動する。

上記のような仕方でセル８６を通つてロツクバ
ー１１８が運動できるようにするために、ばね８
８を形成する交差ストラツプ８４の隣接する対の
セル壁９０は、その隅部の近傍に形成された複数
の孔１２０を有しており、これ等の孔が、隣接す
るセル間を連通している。第２図、第１０図及び
第１３図に示したセル８６は図示のように列及び
行に配列されている。また、ばね８８も、セル壁
９０に形成された孔１２０と同様に各列及び行に
整列されている。列及び行のばね８８が案内バー
１１２により非係合位置に押し下げられると、対
応の列及び行の孔１２０はばね８８と整列して、
１対の櫛形装置１１４のロツクバー１１８を挿入
するための通路を対応の行及び列で画定する。こ
のような仕方で、各セル８６内の各対のばね８８
は非係合位置に保持される。

燃料棒３４は通常、隅柱２６又はクラスタ集合
体３６，３８の設置前に各格子３２内に装入され
る。しかし、第５図及び第６図に示してあるよう
に、柱２６には環状の溝１２２が設けられてお
り、それにより、柱２６が既に格子３２内に設置
されている場合でも、柱２６を収容するセル８６
を介してロツクバー１１８を挿入することが可能
となる。

上の説明から、本考案の思想及びそれに伴う多
くの利点は理解されたであろうと考える。尚、本
考案の精神及び範囲から逸脱することなく、また
その実質的な利点を犠牲にすることなく、実施形
態、構造及び配列に関し種々な変更が可能である
ことは明らかである。従つて、以上に述べた実施
例は、本考案の単なる好ましいもしくは例示的な
実施例に過ぎないものと了解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の改良された特徴を具現する
構造を有する原子炉燃料集合体を一部断面で示す
立面図であつて、該燃料集合体構造と共に使用す
ることができる慣用の制御棒スパイダ集合体を燃
料集合体の上方に破線輪郭で示すと共に、上部ノ
ズルのアダプタ板の上方から幾本かの案内シンブ
ル及び１本の計装管を支持するクラスタ板を有す
るクラスタ集合体の形態にある１つの特徴並びに
燃料集合体骨格構造の垂直構造部材を構成し上部
及びび下部ノズルを堅固に相互接続する本考案の
別の特徴による４つの隅の柱のうちの２つの柱の
形態を示す図、第２図は、クラスタ集合体のクラ
スタ板と上部ノズルのアダプタ板との間における
第１図の線２−２に沿う上部ノズルの拡大断面図
であつて、燃料集合体における隅の柱、案内シン
ブル及び計装管のアダプタ板を貫通する個所での
相対位置を示す図、第３図は、第１図の線３−３
に沿つて見た燃料集合体の燃料棒及び最上部格子
の拡大頂面図であつて、燃料棒、隅の柱、案内シ
ンブル及び計装管が格子を貫通する際の相対位置
を示す図、第４図は、右下の隅の柱を収容する第
３図の格子の１つのセルの拡大断面図であつて、
実線で、上記１つのセルを画定する格子のストラ
ツプに形成された凹部と嵌合して格子を柱に接続
するための柱に設けられたタブのロツク位置を示
し、破線で、格子を柱から解放するための格子ス
トラツプの凹部に対するタブのアンロツク位置を
示す図、第５図は、第４図の線５−５における隅
の柱及び格子の１つのセルの部分断面図であつ
て、柱に形成されている１対の周辺溝を、１つの
溝がセルの格子ストラツプの１つに形成されてい
る小さい孔と整列した状態で示す図、第６図は、
第４図の線６−６における格子の１つのセル及び
隅部の柱の部分断面図であつて、第５図の柱に形
成されている同じ対の周辺溝を、他方の溝が、第
５図の１つの格子ストラツプ及び孔から90°変位
されているセルの格子ストラツプの小さい孔と整
列している状態で示す図、第７図は、第１図の線
７−７に沿つて見た燃料集合体の上部ノズル及び
クラスタ板の拡大頂面図であつて、上部ノズルの
アダプタ板上に配置されたクラスタ板及び該クラ
スタ板の周辺に隣接する隅の柱の位置を示す図、
第７ａ図は、第７図の線７ａ−７ａにおけるクラ
スタ板及び上部ノズルの拡大部分断面図であつ
て、実線で、クラスタ板の頂部に係合してクラス
タ板を上部ノズルのアダプタ板上に係止する上部
ノズルの２つの板ばねの１つを示し、破線で、や
はり破線で示されているクラスタ板を垂直方向に
アダプタ板に対し接近又は離間する方向に移動す
ることができる横方向の位置に撓まされた状態で
示す図、第７ｂ図は、第７図の線７ｂ−７ｂにお
けるクラスタ板及び上部ノズルの別の拡大断面図
であつて、クラスタ板の操作フツクが係合するク
ラスタ板に形成された４つの切欠きの１つを、や
はり破線で示すアダプタ板からクラスタ板を上方
に持ち上げる状態で示す図、第８図は、第７図の
線８−８におけるクラスタ集合体の断面図であつ
て、クラスタ板に膨出嵌合されている４つの案内
シンブル及びクラスタ板に取り付けられている中
央計装管を有するクラスタ集合体のクラスタ板を
示す図、第９図は、複数の燃料棒及び１本の計装
管を取り付けているクラスタ板を有する別のクラ
スタ集合体の断面図、第１０図は、第１図の線１
０−１０に沿つて見た燃料集合体の最も下側の格
子の拡大部分頂面図であつて、格子を構成するス
トラツプに設けられるばね及び凹部を明瞭に示す
ために燃料棒、案内シンブル及び隅の柱を省略す
ると共に、比較の目的で、燃料棒、案内シンブル
及び１つの隅の柱が示してある第３図に縮小尺で
示した最上部格子の右下部分と同じである最小部
格子の部分を示す図、第１１図は、第１０図の線
１１−１１における格子の部分拡大図であつて、
第１３図に示すように、燃料棒を格子のセル内
に、該セルを画定するストラツプのばね及び凹部
と接触することなく設置するのを可能にする十分
な〓間が生ずるように格子ストラツプのばねを非
係合位置で保持するための１つの櫛形装置のばね
ロツクバーのうちの２つのロツクバーを受けるよ
うに適応されている２つの小さい孔を示す図、第
１２図は、第１０図の線１２−１２における格子
の別の部分断面図であつて、第１３図の１つの櫛
形装置から90度変位された別の櫛形装置のばねロ
ツクバーのうちの２つを受けることができるよう
に第１１図の孔から90度変位された同じセルを形
成する格子ストラツプに設けられた２つの他の小
さい孔を示す図、第１３図は、第１０図に類似の
格子の部分頂面図であつて、格子ストラツプの各
孔に挿入されて、格子ストラツプにより形成され
るセル内に配置された破線輪郭で示す案内バーに
より非係合位置にばねを配置した後に該ばねを非
係合位置に保持するための櫛形部材のばねロツク
バーを部分的に示す図、第１４図は、第１３図の
線１４−１４における第１１図に類似の格子の部
分断面図であつて、小さい孔に挿入されてばねを
非係合位置で保持するばねロツクバーを示す図、
第１５図は、第１３図の線１５−１５における第
１２図に類似の格子の別の部分断面図であつて、
小さい孔に挿入されてばねを非係合位置で保持す
るばねロツクバーを示す図、第１６図は炉心の４
分の１の部分を略示する図であつて、燃焼燃料集
合体に配置された新しい燃料を有するクラスタ集
合体及び新しい燃料集合体に設置された燃焼燃料
を有するクラスタ集合体を示す図、第１７図は、
格子のセル内でばねを非係合位置に撓ませるため
の案内バーを有する案内装置の部分立面図であ
る。 ２０，１００，１０２……燃料集合体、３２…
…格子、３４……燃料棒、８４……ストラツプ、
８６……セル、８８……ばね、１０８……案内構
造、１１０……基部、１１２……案内バー、１１
４……櫛形装置、１１８……ばねロツクバー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに交差して燃料棒を受け入れるための複数
   のセルを碁盤目状に画成するストラツプから形成
   された少なくとも１つの格子を含み、前記ストラ
   ツプは、前記燃料棒が前記セル内に装入された時
   に同燃料棒に弾性的に係合して横方向から支持す
   るように、前記ストラツプから関連のセル内に延
   入する変形可能のばねを有している、燃料集合体
   内への燃料棒の装荷を容易にする装置において、 (a) 基部と、該基部に碁盤目状に取着された複数
   の固定の案内バーとからなり、該案内バーは、
   前記燃料棒を前記セル内に装入する前に前記案
   内バーの全てを関連の碁盤目状のセル内に同時
   に軸方向に挿入しうるように、互いに一定の平
   行に離間した関係で前記基部から延びると共
   に、前記セル内への前記案内バーの軸方向挿入
   の際に同案内バーの直線的な移動のみにより、
   前記変形可能なばねを、装入すべき燃料棒に関
   して引つ込んだ非係合位置へと弾性的に押すよ
   うな断面形状及び寸法を有している、案内構造
   と、 (b) 複数のばねロツクバーをそれぞれ含む１対の
   櫛形装置であつて、該櫛形装置の各々の前記ば
   ねロツクバーは、互いに関して一定の平行に離
   間した関係で形状に延びていて、前記１対の櫛
   形装置の前記ばねロツクバーを互いに交差する
   方向に直線的に横方向に移動することのみによ
   り、碁盤目状に取着された前記案内バーにより
   前記ばねを押したまま、同ばねに関してロツク
   保持関係で前記セル内に横方向に同時に挿入可
   能であり、前記案内バーを前記格子から退出さ
   せた後も、且つ前記セル内への前記燃料棒の装
   入中も、前記ばねを前記引つ込んだ非係合位置
   に保持すると共に、前記ばねを解放して同ばね
   を弾性的に移動させ、装入された燃料棒と支持
   係合するように、前記格子から同時に退出可能
   である、前記１対の櫛形装置と、 を備えたことを特徴とする、燃料棒を燃料集合体
   の格子内に装荷することを容易にするための装
   置。