JPH052090A - 沸騰水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents

沸騰水型原子炉用燃料集合体

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Publication number
JPH052090A
JPH052090A JP3178675A JP17867591A JPH052090A JP H052090 A JPH052090 A JP H052090A JP 3178675 A JP3178675 A JP 3178675A JP 17867591 A JP17867591 A JP 17867591A JP H052090 A JPH052090 A JP H052090A
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JP
Japan
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coolant
end plug
fuel rod
short
short fuel
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Withdrawn
Application number
JP3178675A
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English (en)
Inventor
Shigeru Kato
茂 加藤
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH052090A publication Critical patent/JPH052090A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下部両端栓を支持した長尺燃料棒だけでな
く、下部端栓だけを螺着手段で支持した片持ちの短尺燃
料棒をも配設した沸騰水型原子炉用燃料集合体にあっ
て、短尺燃料棒の支持が、流入する冷却材の圧力により
生ずるねじ緩みを防止する。 【構成】 下部タイプレート3の端栓螺孔3aに、短尺
燃料棒5の下部端栓5aに刻設した雄螺子部5cを螺着
し、チャンネルボックス1内に下部タイプレート3から
上方流として流入する冷却材Wが流当する箇所に、突条
10aや凹溝条による冷却材流当部10を設ける。流入
する冷却材Wの圧力に基づく分力により、冷却材流当部
10は、雄螺子部5cが端栓螺孔3aにねじ込まれる方
向の回転モーメントを受けることで、冷却材の流れが、
ねじの緩みを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチャンネルボックス内に
長尺燃料棒だけでなく、短尺燃料棒をも配設すること
で、原子炉の安全性を向上させるようにした沸騰水型原
子炉用燃料集合体に係り、特に上記短尺燃料棒の取付け
固定手段の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の沸騰水型原子炉(BWR)用燃料
集合体には、図4に例示の通りチャンネルボックス1内
に、上部タイプレート2と下部タイプレート3とに複数
本の長尺燃料棒4における夫々上部端栓4aと下部端栓
4bとを固定して縦装するだけでなく、別途短尺燃料棒
5を用意し、その下部端栓5aを下部タイプレート3に
螺着したものが用いられつつある。
【0003】ここで、上記の短尺燃料棒5は、もちろん
長尺燃料棒4と共に、上下配置のスペーサ6によって正
方格子状に配設されており、その上端部である自由端部
5bは、チャンネルボックス1内の中間上位の高さに位
置しており、従って、その上方側すなわち、上方流とし
ての冷却材Wにとって下流側となる箇所には、空所Sが
形成されている。
【0004】このような短尺燃料棒5の採用は、燃料集
合体の上部におけるウラン量を減少させ、これによりH
/U比を高めて、炉停止余裕を改善すると共に、冷却材
と蒸気との二相流域における圧力損失を減少させること
で、チャンネル安定性を改善し、原子炉の安全性を向上
させるためである。
【0005】ところが、かかる短尺燃料棒5は、その自
由端部5b側がスペーサ6によって支持されているだけ
であるから、その下部端栓5aを下部タイプレート3の
端栓挿入孔に挿入しただけの構造であるときは、当該燃
料集合体の輸送時の外力や、原子炉運転時の冷却材圧力
により不本意に軸方向へ変移してしまうこととなる。
【0006】そこで、上記の問題を解消するためには、
短尺燃料棒の下部端栓にタイロッド燃料棒の如く雄螺子
を形成しておき、これを下部タイプレートに設けた端栓
螺孔に螺着すればよい。しかし、単に上記のような螺着
構造とするだけでは、炉内使用中に冷却材圧力などの外
力を受けることで、不本意なねじの緩みを生じることと
なる。
【0007】このような難点を改善するため、既に、短
尺燃料棒の回転防止を目的として、図5に示したような
技術(特開平1−124793号)が開示されている。
すなわち、当該提案では短尺燃料棒5の下部端栓5aに
雄螺子部5cを刻設して、これを下部タイプレート3の
端栓螺孔3aに螺着する際、爪7a付きのワッシャ7と
ナット8とを用い、上記の爪7aを端栓螺孔3aのキー
溝3bに係嵌すると共に、ワッシャ7を締着するナット
8に対して、ワッシャ7のゆるみ止め羽根7bが、ナッ
ト8の不本意な回転を阻止するようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例によるとき
は、確かに短尺燃料棒5の望ましくない回転が抑止され
ることとなるが、特別な構成のワッシャ7とナット8を
別途用いなければならず、下部タイプレート3にもキー
溝3bを刻設しておく必要があるので、構造が複雑とな
り設計上のデメリットとなる。
【0009】本発明は上記従来技術の難点に鑑み、請求
項1では冷却材の流れに基づく短尺燃料棒の緩みに着目
し、当該冷却材圧力を、短尺燃料棒に対する締め付けに
転用できるようにし、これにより、ナットとかワッシャ
などの部材を全く使用することなく、かつ端栓螺孔など
の加工しにくい箇所ではなしに、短尺燃料棒の表出部分
に僅かな加工物を形成してやるだけで、短尺燃料棒の端
栓螺孔における螺子の緩みが、炉内での使用中にあって
抑制されるようにし、これにより信頼性の高い短尺燃料
棒の軸方向への移動防止効果を保証しようとするのが、
その目的である。
【0010】さらに、請求項2では、上記の短尺燃料棒
に形成された加工物である冷却材流当部を、突条か凹溝
条により形成することで、冷却材圧力の分力が、この冷
却材流当部に対して短尺燃料棒のねじ込み方向となる回
転モーメントを付与するようにし、これにより請求項1
の目的を確実に達成させようとしている。
【0011】また、請求項3によるときは、請求項2の
冷却材流当部を螺旋状に形成することで、短尺燃料棒の
ねじ込みを、より効果的に行い得るようにしている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、請求項1ではチャンネルボックス内に、上
部タイプレートと下部タイプレートとに夫々上部端栓と
下部端栓とを固定した複数本の長尺燃料棒と、上記の下
部タイプレートに下部端栓が固定された複数本の短尺燃
料棒とが、所要複数のスペーサにより正方格子状に縦装
配設されてなる燃料集合体において、上記短尺燃料棒の
下部端栓に刻設した雄螺子部を、下部タイプレートの端
栓螺孔に螺合して固定し、当該短尺燃料棒の上記雄螺子
部よりも冷却材の下流側である上方箇所にあって、当該
冷却材の上方流が流当して、雄螺子部にねじ込み方向の
回転モーメントを付勢するよう形成された冷却材流当部
が設けられていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃
料集合体を提供しようとするものである。
【0013】請求項2では、請求項1における短尺燃料
棒の冷却材流当部が、所要数の突条または凹溝条によっ
て形成されていることを内容としており、請求項3にあ
っては請求項1における短尺燃料棒の冷却材流当部が、
所要数の突条または凹溝条により形成され、かつ螺旋状
に曲成されていることを、その内容としている。
【0014】
【作用】沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレー
トから、上方流としての冷却材がチャンネルボックス内
へ流入されること、この冷却材は短尺燃料棒に形成され
ている冷却材流当部に流当することとなり、この際、当
該冷却材圧力の分力が冷却材流当部に作用する。
【0015】この分力は、短尺燃料棒に対して所定方向
の回転モーメントを誘起させ、この結果、当該短尺燃料
棒の雄螺子部を上部タイプレートの端栓螺孔にねじ込む
こととなって、短尺燃料棒の螺着状態が緩むことを防止
する。この際、上記冷却材流当部は突条として突設して
も、逆に凹溝条として凹設するようにしても、前記の回
転モーメントを得ることができ、さらに、当該冷却材流
当部が螺旋状となるよう曲成しておけば、冷却材圧力に
対して、より効果的なねじ込み力を発揮させることがで
きる。
【0016】
【実施例】本発明を図示の実施例によって詳記するが、
その全体の基本構成は前記の図4に示した沸騰水型原子
炉用燃料集合体と同じであり、以下同一部材については
同一符号を用いて、当該従来例と相違する点につき説示
する。すなわち、本発明では図1乃至図3に示すよう
に、短尺燃料棒5の下部端栓5aにあって、その下端部
分に雄螺子部5cが刻設され、これが下部タイプレート
3の端栓螺孔3aに螺着される構成は、これまた上記従
来例と同じであるが、当該短尺燃料棒5に冷却材流当部
10が形成されていることが、本質的な違いとなってい
る。
【0017】図1の実施例にあっては、上記の冷却材流
当部10が、下部端栓5aにおける雄螺子部5cの直上
位である円柱部から突設された3ケの突条10aによっ
て構成されており、上記の突条10aは、下部から上方
へ向けて螺旋状に曲成されており、これら突条10aは
円周方向へ等間隔だけ離して設けられている。
【0018】従って、上記の短尺燃料棒5にあっては、
雄螺子部5cが下部タイプレート3の端栓螺孔3aに螺
合された状態にあって、上方流である冷却材Wが矢印の
ように流れて来ることとなり、当該冷却水Wが突条10
aに流当することで、矢印fにて示されるように、当該
冷却材圧力の分力が、上記の突条10aに付勢され、こ
の結果矢印Rに示す通り、短尺燃料棒5を下部タイプレ
ート3に対し、ねじ込む方向の回転モーメントが誘起さ
れ、このことにより、雄螺子部5cは端栓螺孔3aにね
じ込まれる。
【0019】次に、図2に示す実施例では、その冷却材
流当部10が図1における突条10aにかえて、3ケの
凹溝条10bにより構成されており、当該凹溝条10b
は、下部端栓5aの同じく円柱部にあって、円周方向に
向け次第に深く当該円柱外周面を切欠して行き、その終
焉に流当面10cが形成され、かつ当該流当面10cを
前記の突条10aの如く螺旋状に曲成したものである。
もちろん、上記凹溝条10bの流当面10cも、これに
冷却材Wが流当したとき、冷却材圧力の分力により、短
尺燃料棒5が、ねじ込まれる方向の回転モーメントを誘
起するように形成してある。
【0020】図3の実施例では、冷却材流当部10が、
下部端栓5aの円柱部ではなく、これと雄螺子部5cと
の間に形成されている下方へ向け先細りの円錐状部にあ
って、横断面が三角形状となるよう切欠された複数個の
狭巾な凹溝条10dによって構成されている。この凹溝
条10dの流当面10eも、略螺旋状に曲成されてい
て、前記凹溝条10bの流当面10cと同じく、冷却材
圧力の分力にて、雄螺子部5cを端栓螺孔3aにねじ込
む作用を果たすこととなる。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上のようにして構成されるも
のであるから、短尺燃料棒の下部端栓における雄螺子部
が、下部タイプレートの端栓螺孔に螺子結合されている
ことで、当該短尺燃料棒が不本意に輸送中離脱したり、
使用中に冷却材により浮上してしまうといったことがな
いだけでなく、冷却材圧力の分力が冷却材流当部に加え
られることで、上記雄螺子部が端栓螺孔にねじ込まれる
こととなり、従って、全く別部材を付加することなく、
容易な冷却材流当部の加工だけで、冷却材の有効利用に
より、ねじの緩み防止効果を発揮させることができ、そ
の信頼性も高いものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集合体の一
実施例を示した短尺燃料棒の下部側斜視図である。
【図2】図1の他実施例を示す短尺燃料棒の下部側斜視
図である。
【図3】図2の異種実施例を示す短尺燃料棒の下部側斜
視図である。
【図4】従来の沸騰水型原子炉用燃料集合体を示す縦断
正面図である。
【図5】従来の沸騰水型原子炉用燃料集合体における短
尺燃料棒の下部側分解斜視図である。
【符号の説明】
1 チャンネルボックス 2 上部タイプレート 3 下部タイプレート 3a 端栓螺孔 4 長尺燃料棒 4a 上部端栓 4b 下部端栓 5 短尺燃料棒 5a 下部端栓 5c 雄螺子部 6 スペーサ 10 冷却材流当部 10a 突条 10b 凹溝条 10d 凹溝条

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チャンネルボックス内に、上部タイプレ
    ートと下部タイプレートとに夫々上部端栓と下部端栓と
    を固定した複数本の長尺燃料棒と、上記の下部タイプレ
    ートに下部端栓が固定された複数本の短尺燃料棒とが、
    所要複数のスペーサにより正方格子状に縦装配設されて
    なる燃料集合体において、上記短尺燃料棒の下部端栓に
    刻設した雄螺子部を、下部タイプレートの端栓螺孔に螺
    合して固定し、当該短尺燃料棒の上記雄螺子部よりも冷
    却材の下流側である上方箇所にあって、当該冷却材の上
    方流が流当して、雄螺子部にねじ込み方向の回転モーメ
    ントを付勢するよう形成された冷却材流当部が設けられ
    ていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。
  2. 【請求項2】 短尺燃料棒の冷却材流当部が、所要数の
    突条または凹溝条によって形成されている請求項1記載
    の沸騰水型原子炉用燃料集合体。
  3. 【請求項3】 短尺燃料棒の冷却材流当部が、所要数の
    突条または凹溝条により形成され、かつ螺旋状に曲成さ
    れている請求項1記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体。
JP3178675A 1991-06-24 1991-06-24 沸騰水型原子炉用燃料集合体 Withdrawn JPH052090A (ja)

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JP3178675A JPH052090A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 沸騰水型原子炉用燃料集合体

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JP3178675A JPH052090A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 沸騰水型原子炉用燃料集合体

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Publication Number Publication Date
JPH052090A true JPH052090A (ja) 1993-01-08

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ID=16052595

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JP3178675A Withdrawn JPH052090A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 沸騰水型原子炉用燃料集合体

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JP (1) JPH052090A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011007715A1 (ja) 2009-07-14 2011-01-20 株式会社ニフコ 紐状体の留め具
CN112499720A (zh) * 2019-09-13 2021-03-16 丰田合成株式会社 流体杀菌装置

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WO2011007715A1 (ja) 2009-07-14 2011-01-20 株式会社ニフコ 紐状体の留め具
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Effective date: 19980903