JPH0495799A - 燃料棒 - 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） 本発明は原子炉用燃料集合体の燃料棒に係り、特に上部
プレナム部に内部スプリングを配設し、この内部スプリ
ングの内周側に水分吸収ゲッタ管を有する燃料棒に関す
る。

（従来の技術） 従来の軽水炉における燃料棒は、第９図に示すように構
成されており、細長い円筒状のジルカロイ製の被覆管１
１内に二酸化ウランを焼結した燃料ペレット１２を複数
個装填している。また、被覆管１１の上下両端開口を上
部端栓１３および下部端栓１４により密封している。

被覆管１１内上部の空間には燃焼時に燃料ペレット１２
から放出される核分裂生成ガスを蓄積させるためのプレ
ナム部１５を設けてあり、このプレナム部１５に配設し
たコイルスプリング１６により燃料ペレット１２を下方
に押圧している。

コイルズブリング１６の内周側には第１０図に示すよう
に、水分吸収ゲッタ管１８をウェーハ１７にその下端を
支持させて設けている。この水分吸収ゲッタ管１８は円
筒容器１８ａ内にジルコニウム合金のチップ１８ｂを充
填して上端をメツシュ状の上蓋１８ｃで閉塞した構成で
あり、被覆管１１内、特に燃料ペレット１２の水分を吸
収する機能を有している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、コイルスプリング１６の内周側に設けた水分
吸収ゲッタ管１８はコイルスプリング１６の内周側にお
いて一端はウェーハ１７により閉塞されているが、他端
は開放されているため、燃料棒組立工程における被覆管
１１へのコイルスプリング１６の挿入時に水分吸収ゲッ
タ管１８が離脱するおそれがある。また、燃料棒組立後
に水分吸収ゲッタ管１８の存在の有無を確認することは
極めて困難であるという問題点があった。

そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、燃料棒組立時の水分吸収ゲッ
タ管の欠落を未然に防止し、信頼性の高い燃料棒を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、第１の発明に係る燃料棒
にあっては、被覆管と、この被覆管内に充填された燃料
ペレットと、上記被覆管内における燃料ペレットの上方
位置に設けたコイルスプリングと、このコイルスプリン
グ内に収納設置した水分吸収ゲッタ管と、上記被覆管の
上下端を密封する上部端栓および下部端栓とを備えた燃
料棒において、上記コイルスプリングの一端にウェーハ
を設けるとともに、他端に円板を固着したことを特徴と
する。

また、第２の発明にあっては、被覆管と、この被覆管内
に充填された燃料ペレットと、上記被覆管内における燃
料ペレットの上方位置に設けたコイルスプリングと、こ
のコイルスプリング内に収納設置した水分吸収ゲッタ管
と、上記被覆管の上下端を密封する上部端栓および下部
端栓とを備えた燃料棒において、上記水分吸収ゲッタ管
の周面に、上記コイルスプリングの密着巻きのコイルピ
ッチに係合する突起を設けたことを特徴とする。

さらに、第３の発明にあっては、被覆管と、この被覆管
内に充填された燃料ペレットと、上記被覆管内における
燃料ペレットの上方位置に設けたコイルスプリングと、
このコイルスプリング内に収納設置した水分吸収ゲッタ
管と、上記被覆管の上下端を密封する上部端栓および下
部端栓とを備えた燃料棒において、上記コイルスプリン
グの一端にウェーハを設けるとともに、他端に径方向に
突出する横バーを設けたことを特徴とする。

さらにまた、第４の発明にあっては、被覆管と、この被
覆管内に充填された燃料ペレットと、上記被覆管内にお
ける燃料ペレットの上方位置に設けたコイルスプリング
と、このコイルスプリング内に収納設置した水分吸収ゲ
ッタ管と、上記被覆管の上下端を密封する上部端栓およ
び下部端栓とを備えた燃料棒において、上記コイルスプ
リングの一端にウェーハを設けるとともに、他端の内径
を上記水分吸収ゲッタ管の外径より小さく設定したこと
を特徴とする。

（作用） 第１の発明の燃料棒においては、コイルスプリングの一
端がウェーハで閉じられ、他端が円板で閉じられている
ため、取扱い時に水分吸収ゲッタ管が離脱することがな
い。

また、第２の発明においては、コイルスプリングに水分
吸収ゲッタ管を装填する場合、水分吸収ゲッタ管を回転
させることにより、密着巻き部にねじ込んで装填させる
ことができる。装填後は強制的に水分吸収ゲッタ管を逆
に回転させない限り、水分吸収ゲッタ管が密着巻き部を
逆に通過して抜は出ることはない。

さらに、第３の発明においては、コイルスプリングの両
端がウェーハと横バーとで閉じられているため、取扱い
時に水分吸収ゲッタ管が離脱することがない。

さらにまた、第４の発明においては、コイルスプリング
の一端がウェーハで閉じられ、他端の内径が水分吸収ゲ
ッタ管の外径より小さく絞られているため、取扱い時に
水分吸収ゲッタ管が離脱することがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、従来の構成と同一または対応する部分には第９図
および第１０図と同一の符号を用いて説明する。

燃料集合体は第８図に示すようにチャンネルボックス１
を備え、このチャンネルボックス１の内側に複数本の燃
料棒２と、図示しない１本ないし複数本のウォータロッ
ドを有し、その上部を上部タイプレート３で、下部を下
部タイプレート４で、且つ上部タイプレート３と下部タ
イプレート４との間を複数個のスペーサ５でそれぞれ束
ねられて格子状に配列させている。

第１図は本発明に係る燃料棒の第１実施例を示し、燃料
棒２は第９図および第１０図に示す従来の構成と同様に
、円筒状の被覆管１１内に複数個の燃料ペレット１２を
装填し、被覆管１１内上部の空間に燃焼時に燃料ペレッ
ト１２から放出される核分裂生成ガスを蓄積させるため
のプレナム部１５を設けてあり、このプレナム部１５に
配設したコイルスプリング１６により燃料ペレット１２
を下方に押圧している。また、被覆管１１の上下両端開
口を上部端栓１３および下部端栓１４により密封してい
る。

コイルスプリング１６の内周側には第１図に示すように
水分吸収ゲッタ管１８をウェーハ１７にその下端を支持
させて収納配置している。この水分吸収ゲッタ管１８は
燃料棒２の組立後向部に水分が存在する場合、原子炉運
転中に蒸発し燃料損傷の原因となるため、燃料棒２内の
水分を吸着する機能を有している。また、コイルスプリ
ング１６の上端には薄い円板１９を溶接により固着して
いる。

そして、コイルスプリング１６に対するウェーハ１７．
水分吸収ゲッタ管１８および円板１９の組付けは、まず
コイルスプリング１６の上端に円板１９を溶接により固
着した後、その下端開放口から水分吸収ゲッタ管１８を
挿入する。次いで、コイルスプリング１６の下端にウェ
ーハ１７を圧着により溶接して一体化する。

このように、コイルスプリング１６の下端開放口はウェ
ーハ１７により閉じられ、その上端開放口は円板１９に
より閉じられているため、内部に収納配置された水分吸
収ゲッタ管１８が離脱することがない。その結果、燃料
棒組立時の水分吸収ゲッタ管１８の欠落を未然に防止す
ることができる。

第２図および第３図（Ａ）＋’　（Ｂ）は本発明に係る
燃料棒の第２実施例を示し、前記第１実施例と同一の部
分には同一の符号を付して説明する。

本実施例では、水分吸収ゲッタ管１８の周面に複数の突
起２０が設けられており、この突起２０はコイルスプリ
ング１６の密着巻き部１６ａのコイルピッチ間に係合し
ている。

したがって、コイルスプリング１６に水分吸収ゲッタ管
１８を装填する場合は、水分吸収ゲッタ管１８の周面に
設けた突起２０をコイルスプリング１６の密着巻き部１
６ａのコイルピッチに係合させているので、水分吸収ゲ
ッタ管１８を回転させることにより、密着巻き部１６ａ
内にねじ込むことができる。装填後は強制的に水分吸収
ゲッタ管１８を逆に回転させない限り、水分吸収ゲッタ
管１８がコイルスプリング１６の密着巻き部１６ａから
抜は出ることはない。

このように、コイルスプリング１６の取扱い中において
も、その内部に装填されている水分吸収ゲッタ管１８が
コイルスプリング１６より抜は出ることはなく、コイル
スプリング１６に水分吸収ゲッタ管１８を収納配置した
状態で燃料棒２を組み立てることができる。その他の構
成および作用は前記第１実施例と同一であるのでその説
明を省略する。

第４図および第５図は本発明に係る燃料棒の第３実施例
を示し、前記第１実施例と同一の部分には同一の符号を
付して説明する。本実施例では、コイルスプリング１６
における上端部の一部を、コイルスプリング１６の径方
向を横切るように折曲形成して横バー２１としている。

本実施例では、コイルスプリング１６の下端開放口はウ
ェーハ１７により閉じられ、その上端開放口は横バー２
１により閉じられているため、内部に収納配置された水
分吸収ゲッタ管１８が離脱することがない。その結果、
燃料棒組立時の水分吸収ゲッタ管１８の欠落を未然に防
止することができる。

なお、本実施例では、横バー２１がコイルスプリング１
６における上端部の一部を、コイルスプリング１６の径
方向を横切るように折曲形成したが、別途槽パー２１を
コイルスプリング１６の上端に固着してもよく、また、
横バー２１は径方向全長を横切ることなく、径方向に若
干突出させて水分吸収ゲッタ管１８が離脱しないように
してもよい。その他の構成および作用は前記第１実施例
と同一であるのでその説明を省略する。

第６図および第７図は本発明に係る燃料棒の第４実施例
を示し、前記第１実施例と同一の部分には同一の符号を
付して説明する。本実施例では、コイルスプリング１６
の上端部の内径を水分吸収ゲッタ管１８の外径より小さ
く設定して絞り部２２を形成している。

本実施例では、コイルスプリング１６の下端開放口はウ
ェーハ１７により閉じられ、その上端開放口には絞り部
２２を形成し、コイルスプリング１６の上端内径を水分
吸収ゲッタ管１８の外径より小さくしたので、内部に収
納配置された水分吸収ゲッタ管１８が離脱することがな
い。その他の構成および作用は前記第１実施例と同一で
あるのでその説明を省略する。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

請求項１の燃料棒によれば、コイルスプリングの一端に
ウェーハを設けるとともに、他端に円板を固着したので
、燃料棒組立工程での水分吸収ゲッタ管の欠落を未然に
防止することができる。その結果、信頼性の高い燃料棒
を提供することができる。

請求項２の燃料棒によれば、水分吸収ゲッタ管の周面に
、コイルスプリングの密着巻きのコイルピッチに係合す
る突起を設けたので、装填後は強制的に水分吸収ゲッタ
管を逆に回転させない限り、コイルスプリングの密着巻
き部を逆に通過して抜は出ることはなく、燃料棒組立工
程での水分吸収ゲッタ管の欠落を未然に防止することが
できる。

請求項３の燃料棒によれば、コイルスプリングの一端に
ウェーハを設けるとともに、他端に径方向に突出する横
バーを設けたので、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項４の燃料棒によれば、コイルスプリングの一端に
ウェーハを設けるとともに、他端の内径を水分吸収ゲッ
タ管の外径より小さく設定したので、新たな部品を追加
することなく、また製造効率の低下、プレナム部容積の
減少等を招くことなく、燃料棒組立工程での水分吸収ゲ
ッタ管の欠落を未然に防止することができる。その結果
、信頼性の高い燃料棒を提供することができる。

横バー、 ２２・・・絞り部。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料棒の第１実施例におけるコイ
ルスプリングを示す正面図、第２図は本発明に係る燃料
棒の第２実施例を示す縦断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）
は第２図の水分吸収ゲッタ管を示す拡大図、第４図は本
発明に係る燃料棒の第３実施例におけるコイルスプリン
グを示す正面図、第５図は第４図の平面図、第６図は本
発明に係る燃料棒の第４実施例におけるコイルスプリン
グを示す正面図、第７図は第６図の平面図、第８図は燃
料集合体を示す縦断面図、第９図は従来の燃料棒を示す
縦断面図、第１０図は第９図の燃料棒のプレナム部を示
す拡大断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被覆管と、この被覆管内に充填された燃料ペレット
   と、上記被覆管内における燃料ペレットの上方位置に設
   けたコイルスプリングと、このコイルスプリング内に収
   納設置した水分吸収ゲッタ管と、上記被覆管の上下端を
   密封する上部端栓および下部端栓とを備えた燃料棒にお
   いて、上記コイルスプリングの一端にウェーハを設ける
   とともに、他端に円板を固着したことを特徴とする燃料
   棒。 ２、被覆管と、この被覆管内に充填された燃料ペレット
   と、上記被覆管内における燃料ペレットの上方位置に設
   けたコイルスプリングと、このコイルスプリング内に収
   納設置した水分吸収ゲッタ管と、上記被覆管の上下端を
   密封する上部端栓および下部端栓とを備えた燃料棒にお
   いて、上記水分吸収ゲッタ管の周面に、上記コイルスプ
   リングの密着巻きのコイルピッチに係合する突起を設け
   たことを特徴とする燃料棒。 ３、被覆管と、この被覆管内に充填された燃料ペレット
   と、上記被覆管内における燃料ペレットの上方位置に設
   けたコイルスプリングと、このコイルスプリング内に収
   納設置した水分吸収ゲッタ管と、上記被覆管の上下端を
   密封する上部端栓および下部端栓とを備えた燃料棒にお
   いて、上記コイルスプリングの一端にウェーハを設ける
   とともに、他端に径方向に突出する横バーを設けたこと
   を特徴とする燃料棒。 ４、被覆管と、この被覆管内に充填された燃料ペレット
   と、上記被覆管内における燃料ペレットの上方位置に設
   けたコイルスプリングと、このコイルスプリング内に収
   納設置した水分吸収ゲッタ管と、上記被覆管の上下端を
   密封する上部端栓および下部端栓とを備えた燃料棒にお
   いて、上記コイルスプリングの一端にウェーハを設ける
   とともに、他端の内径を上記水分吸収ゲッタ管の外径よ
   り小さく設定したことを特徴とする燃料棒。