JPH0566993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般に原子炉の燃料集合体に関し、
特に、再構成可能な燃料集合体の案内シンブルに
上部ノズルを一体のサブアツセンブリとして着脱
可能に取り付けること及び燃料集合体を上部炉心
支持板に対して所望のように整列することを可能
にしながら、上部炉心支持板と上部ノズルの押さ
え構造との間における相対摺動接触をなくす改良
構造の上部ノズルに関するものである。

先行技術の説明 燃料集合体の慣用の構造においては、多数の燃
料棒が、燃料集合体の長さ方向に離間して設けら
れた格子により組織化された配列で保持されてい
る。格子は、複数の制御棒案内シンブルに取り付
けられている。燃料集合体の両端に設けられる上
部及び下部ノズルは、それぞれ、燃料棒の両端よ
り上方及び下方に延びる制御棒案内シンブルに取
り付けられている。燃料集合体の上端で、案内シ
ンブルは、上部ノズルに形成されている開口内に
取り付けられる。また、慣用の燃料集合体は、炉
心により招来される熱膨張等に起因する燃料集合
体の長さの変動を許容しつつ、冷却材の上向きの
流れによる力で、燃料集合体が持ち上げられて原
子炉の上部炉心支持板と損傷接触するのを阻止す
る目的で、燃料集合体押さえ装置を用いている。
このような押さえ装置においては、例えば、米国
特許第3770583号、第3814667号、第4269661号明
細書等に見られるように案内シンブルを取り巻く
ばねが使用されている。

通常の原子炉運転中の時折燃料棒のどれかが破
損することがあるため、また、このような破損燃
料棒を含む燃料集合体の交換に関連する高コスト
に鑑みて、現在、運転及び保守経費を最小にする
目的から、燃料集合体を再構成可能にしようとす
る方向に向かつている。慣用の再構成可能な燃料
集合体は、個々の破損燃料棒の取り外し及び交換
を許容する構造上の特徴を備えている。燃料集合
体に着脱可能な上部ノズルを設けることにより、
上述の再構成が可能にされている。上部ノズル
は、通常、螺合接続で各制御棒案内シンブルの上
端に機械的に固定され、そして上部ノズルは、照
射済み燃料集合体が中性子吸収液内に浸漬されて
いる状態で、遠隔操作により該燃料集合体から取
り外すことがきるようになつている。作業場所に
おいて浸漬されている照射済み燃料集合体に対し
破損燃料棒の取り外し及び交換を行い、上部ノズ
ルを燃料集合体の案内シンブルに取り付けた後、
再構成された燃料集合体を再び炉心内に挿入しそ
の使用寿命の末期まで使用することができる。

このような再構成可能な燃料集合体が、上述の
米国特許第3770583号及び第3814667号明細書に開
示されている。これ等の米国特許に開示されてい
る燃料集合体は、押さえ板と、上向きに延びる位
置合わせもしくは整合ピンの回りに同軸的に配置
されたコイルばねとを具備した上部ノズルを備え
ている。整列ピンは押さえ板の下方に離間して設
けられた上側端板を貫通し、該押さえ板及び案内
シンブルの上端部に、上側端板の下側に配設され
た固定要素のナツトで結合されている。上側の押
さえ板は、摺動可能に整列ピン上に取り付けら
れ、コイルばねは、圧縮された状態で、押さえ板
と上側端板との間に介装されている。整列ピンの
各々の上端に形成されている半径方向に拡大され
た肩部で、押さえ板は整列ピン上に係止保持され
ている。

しかし、これ等の米国特許に記載の再構成可能
な燃料集合体では、固定要素の位置が原因で、し
かも取り外しに際し上部ノズルの押さえ装置が分
解してしまい、これを阻止したり或は押さえ装置
を後から再組み立てするための付加的な工程及び
装置が必要とされると言う理由から、取り外し及
び再取り付けが困難である上部ノズル構造が用い
られている。本願と同一の出願人に譲渡されてい
る特開昭61−122594号明細書「燃料集合体の上部
ノズル取付け構造」に開示されている再構成可能
な燃料集合体は、これ等の米国特許の上部ノズル
構造の上述した問題及び欠陥を克服する改良構造
を有している。特に、上述の特開昭61−122594号
明細書に記載の上部ノズルは、案内シンブルに対
し一体のサブアツセンブリとして取り外し交換で
きるように適用されている。

このような改良にも拘らず、上述した米国特許
の構造には固有の幾つかの付加的な問題がある。
これ等の問題は、極く最近判明したものであつ
て、先に引用した米国特許第4269661号では取り
扱われておらず、また、上述の特開昭61−122594
号明細書に開示されている改良上部ノズル構造に
おいても対処されていない。この種の問題は、あ
る燃料集合体の押さえばねに対する隣接燃料集合
体からの冷却材横行流の衝突や、整列ピン（又は
案内管延長部）の上端部と上部炉心支持板との間
における、上記整列ピンの上端部を受ける該炉心
支持板に形成されている穴の領域での相対的摺動
係合に起因するものである。

第１番目の問題に関して、隣接燃料集合体から
の横行流は、炉心入口における流れの不適切な分
布や、炉心を横切る方向における温度差によつて
生ぜしめられる炉心半径方向における冷却材流の
不適切な分布が原因で生ずるものである。従つ
て、燃料集合体の燃料棒の上方に横行流を誘起す
るような半径方向の圧力勾配が燃料集合体の出口
に存在する。米国特許第3770583号及び第3814667
号明細書に開示された上部ノズルにおける押さえ
ばねは、この横行流に曝され、その結果流れによ
り誘起される振動によつて生ぜしめられる疲労が
原因でばねに破損が生じていた。

第２の問題に関し、燃料集合体と上部炉心板と
の整合もしくは位置合わせが、案内シンブルに取
り付けられた整列ピンを上部炉心板に形成されて
いる穴内に突出することにより達成されており、
このような位置合わせでは熱膨張差及び照射によ
る膨張に起因する燃料集合体の軸方向の膨張差を
吸収しなければならないため、整列ピンの上端部
と上部炉心支持板との間に相対運動が生ずる。ま
た上部炉心板の振動で、上部炉心板の穴と案内シ
ンブルの整列ピンとの間に相対運動が発生する。
このような相対運動には、整列ピンの上端部と上
部炉心板の穴領域との間における接触が伴い、そ
のため上部炉心板に摩耗を生ぜしめる。低い振動
数であつても、長い期間に亘れば、小さい振幅の
振動で相当大きな摩耗となり得る。上部炉心板は
40年の寿命を有しているので、穴領域における摩
耗が原因で穴の寸法直しを行うために高価な上部
炉心板改修作業が要求されることになる。

従つて、押さえ装置が解体される可能性を伴わ
ずに、上部ノズルの取り外し及び再取り付けの可
能性を保持しつつ、上部炉心板の摩耗及び押さえ
ばねの疲労と言う上述の問題を解決する目的を達
成するためには、再構成可能な燃料集合体の上部
ノズル構造の設計に対し新たな試みの必要性が存
在する。

発明の概要 本発明は、上述の必要性を満足するよう設計さ
れた改良上部ノズル構造を提供するものである。
更に具体的には、本発明の部ノズルは、再構成可
能な燃料集合体の案内シンブルに上部ノズルを一
体的サブアツセンブリとして着脱可能に取り付け
ることを保証すると共に、上部炉心支持板に対す
る燃料集合体の所望の位置合わせもしくは整合を
可能にしつつ、上部ノズルの押さえ構造と上部炉
心支持板との間における相対運動接触又は摺動係
合を除去する改良された構造を有する。上部炉心
板と、上部ノズルの整列スリーブとの間の相対運
動は発生するが、その場合に互いに損傷接触する
ことはない。従つて、上部炉心板には摩耗は生じ
ない。生起し得る摩耗は、上部ノズルの容易に交
換可能な部分間に限られる。燃料集合体間におけ
る冷却材の横行流が及ぼす押さえばねに対する悪
影響は、本発明の好ましい実施態様においては、
流れが誘起する振動からばねを保護する囲壁を上
部ノズルの周辺を取り囲むように設けることによ
り実質的に除去される。

従つて、本発明は、燃料集合体を原子炉炉心の
上部炉心板に整列するため該燃料集合体に設けら
れる改良上部ノズルに向けられている。燃料集合
体は、それぞれ上端部分を有する複数の案内シン
ブルを有し、上部炉心板は下側面と該下側面に開
口する複数の穴とを有する。この改良上部ノズル
は、(a)前記案内シンブルの前記上端部分に固定的
に支持させる下側手段と、(b)前記案内シンプルの
パターンと整合するパターンで形成された複数の
貫通通路を有し、前記上部炉心板の前記下側面に
当接するように適応された上側手段と、(c)それぞ
れ貫通する中心孔を有する複数の直立手段であつ
て、該直立手段の各々は、前記上側手段の上方に
配置されていて、該上側手段に、前記中心孔が前
記上側手段の前記貫通通路の各々と整列するよう
に取り付けられており、また、前記直立手段の
各々は、前記上側手段が前記上部炉心板の前記下
側面に当接する時に、前記上部炉心板の前記穴の
１つに嵌合するような断面寸法のものである、複
数の直立手段と、(d)それぞれ上端部及び下端部を
有し、各下端部で前記案内シンブルの前記上端部
分に着脱可能に接続されると共に各上端部で前記
上側手段の前記貫通通路内に挿入されて、前記上
側手段の前記複数の貫通通路と前記複数の直立手
段の整列した前記中心孔との中で摺動可能である
複数の細長い管状部材と、(e)前記下側手段及び上
側手段の間に配置されており、前記直立手段が前
記上部炉心板の前記穴内に嵌合した状態で前記上
側手段が前記上部炉心板に当接する固定位置で、
前記上側手段を前記下側手段の上方に離間した関
係で支持する複数の可縮部材と、(f)前記燃料集合
体の前記案内シンブルが前記上部炉心板に対して
軸方向の接近及び離間運動をする際に、前記上側
手段に対する前記下側手段の接近及び離間運動を
許容するように、離間された前記下側及び上側手
段を相互に接続し、前記上側手段から離間する方
向における前記下側手段の運動を制限して前記可
縮部材を前記下側手段と前記上側手段との間に圧
縮状態で維持する効力を有する接続手段と、を備
える。

従つて、前記上部炉心板と前記燃料集合体との
整列が、前記上部炉心板との前記上側手段の当接
及び前記上部炉心板の穴との前記直立手段の嵌合
により達成されると同時に、前記上部炉心板に対
する前記燃料集合体の軸方向運動が、前記上側手
段に対する前記下変手段及び前記複数の管状部材
の運動により、吸収される。本発明の改良された
上部ノズルの上側手段、複数の直立手段、或は複
数の管状部材は上部炉心板に対して何んら相対摺
動係合しないので、上部炉心板に摩耗が惹起され
ることはない。

更に具体的に述べると、下側手段は、案内シン
ブルの上端部分が受けられてアダプタ板の上方に
延びるように、案内シンブルのパターンと整合す
るパターンで複数の開口が形成されている下側ア
ダプタ板を具備する。細長い管状部材は、それぞ
れの下側部分で、下側アダプタ板の上方に延びる
案内シンブルの上端部分にそれぞれ分離可能に接
続される。特に管状部材の下端部の各々には、各
案内シンブルの上端部分の各々に設けられた雄ね
じ部に着脱自在に螺合接続することができるよう
に雌ねじが設けられている。更に、管状部材の
各々は、その上側部分より大きく且つ上側手段に
設けられている貫通通路の大きさよりも大きい横
断寸法の下側部を有しており、それにより、管状
部材は、それぞれ１つの案内シンブルとの接続か
ら分離された場合に上側手段を下側手段との間に
捕捉された状態に留まる。

更にまた上側手段は、ハブの配列と、該ハブ間
に延在して該ハブを相互接続する帯状部とから構
成される押さえ板を具備し、各ハブはそれぞれ上
述の貫通通路の１つを有する。接続手段は、少な
くとも幾つかのハブの各々に接続されて下方向に
延びる少なくとも１つの突出部を具備する。別法
として突出部は、少なくとも幾つかの帯状部の
各々に接続し、該帯状部から下方向に延びること
ができる。最後に、各直立手段は、上側の押さえ
板の少なくとも幾つかのハブの各々に接続され該
ハブの上方に配置されたボスから構成され、該ボ
スの孔のハブの通路と整列される。

本発明の上述の利点及び他の利点並びにその実
施については、本発明の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業者
には明らかとなろう。

発明の詳細な説明 以下の詳細な説明においては、添付図面を参照
する。なお、添付図面において、同一参照文字は
同一又は対応の部分を指すものとなる。また、以
下の説明において、「前方」、「後方」、「左」、
「右」、「上方もしくは上向き」、「下方もしくは下
向き」、その他類似の術語は、単に説明の便宜上
の表現であつて、制限する意図に解釈されてはな
らない。

概略的説明 図面、特に第１図を参照するに、この図には、
再構成可能な原子炉用燃料集合体を垂直方向に短
縮した状態で示す立面図が示されており、該燃料
集合体は参照数字２０で総括的に表されている。
基本的には、燃料集合体２０は、原子炉（図示せ
ず）の炉心領域で下部炉心板（図示せず）上に燃
料集合体を支持するための下端構造もしくは下部
ノズル２２と、該下部ノズル２２から上向きに突
出する複数の縦軸方向に延びる案内管もしくはシ
ンブル２４とから構成される。燃料集合体２０は
更に、案内シンブル２４に沿つて軸線方向に離間
された複数の横格子２６と、該格子２６により軸
方向に離間されて支持されている細長い燃料棒２
８の組織化された配列を備えている。また、燃料
集合体２０は、その中心部に配設された計装管３
０と案内シンブル２４の上端部分に取り付けられ
た上端構造もしくは上部ノズル３２を有してお
り、この上部ノズル３２に対し、本発明により、
以下に詳細に説明するような改良が加えられる。
上述したような要素の配列で、燃料集合体２０
は、燃料集合体部分を破損することなく簡便に取
り扱うことが可能な一体ユニツトを形成する。

上述のように、燃料集合体２０内に設けられる
燃料棒２８の配列は、燃料集合体の長さ方向に離
間して設けられた格子２６により互いに隔置して
保持される。各燃料棒２８は、該燃料ペレツト
（図示せず）を備えており、その両端は、上部端
栓３４及び下部端栓３６により閉ざされている。
該分裂性物質からなる燃料ペレツトが、原子炉の
反応出力を発生する。燃料集合体内に発生した熱
を有用な仕事の発生のために取り出す目的で、水
又はホウ素を含む水のような液体減速材／冷却材
が、案内シンブル２４を通り燃料集合体２０の燃
料棒２８に沿つて上向きにポンプ送りされる。

核分裂過程を制御するために、燃料集合体２０
の予め定められた位置に配設されている案内シン
ブル２４に、複数の制御棒（図示せず）が往復運
動可能に設けられている。制御棒は、燃料集合体
２０の上部から案内シンブル２４内に挿入される
ので、本発明の企図する改良上部ノズル３２を構
成する諸要素の配置及び案内シンブル２４に対す
る取り付けは、改良上部ノズル３２の上方から案
内シンブル２４内に制御棒を挿入することが可能
なように行なわれなければならない。

燃料集合体と上部炉心板とを位置合わせするため
の改良上部ノズル 第１図〜第４図を参照するに、これ等の図に
は、次のような設計目的、即ち第１に、燃料集合
体２０と原子炉の上部炉心板３８（第４図）との
間の相対運動係合を無くし、それにより炉心板の
摩耗を回避すること、第２に、燃料集合体間にお
ける冷却材の横行くを阻止して、改良上部ノズル
３２の或る要素の振動を誘起する疲労を阻止す
る、という２つの目的を満足する本発明による改
良上部ノズル３２の好ましい実施例が示してあ
る。

燃料集合体２０の案内シンブル２４の上端部分
４０に取り付けられている改良上部ノズル３２を
構成する個々の要素には、上側押さえ板（上側手
段）４２と、下側アダプタ板４６を有すると共
に、該アダプタ板を包囲しその周辺に取り付けら
れる直立側４８を有する囲い（下側手段）４４
と、上側押さえ板４２及び下側押アダプタ板４６
の間に配置された複数の管状スリーブ（管状部
材）５０と、上側押さえ板４２及び下側アダプタ
板４６の間で各スリーブ５０の回りに延在する複
数の押さえコイルばね（可縮部材）５２とが含ま
れる。上側押さえ板４２は、該上側押さえ板４２
に貫通して軽々された複数の通路（貫通通路）５
４を有し、一方、下側アダプタ板４６は複数の開
口５６を有しており、通路５４及び開口５６は、
燃料集合体２０の案内シンブル２４のパターンに
整合されたそれぞれのパターンで配列されてい
る。

更に詳細に述べると、案内シンブル２４の上端
部分４０は、下側アダプタ板４６の開口を貫通し
て該アダプタ板４６の上表面５８を越え上方に延
びている。複数の下側リテーナ６０が、ろう付け
等により、下側アダプタ板４６の下方で案内シン
ブル２４に取り付けられており、案内シンブル２
４に対する該アダプタ板４６の下向きの摺動運動
を制限し、案内シンブル（第４図には１つだけが
示されている）の上端部６２がアダプタ板の上方
に延びるように案内シンブル上にアダプタ板を支
持する。１つの案内シンブル２４に設けられた各
下側リテーナ６０は、その周辺に形成された一連
の切欠きないしはスカラツプ６４を有しており、
該スカラツプは、上記各１つの案内シンブルの回
りに配列された燃料棒２８のスカラツプと整列さ
れており、それにより、燃料集合体２０の再構成
中燃料棒を取り外し交換することができるように
なつている。更に、本発明による上部ノズル３２
は、それぞれ中心孔６８を有する複数の直立ボス
（直立手段）６６を備えている。ボス６６は、上
側押さえ板４２の上方に配置されており、各ボス
６６は該押さえ板４２に、その中心孔６８が該押
さえ板４２の通路５４の各々と整列するように取
り付けられている。更に、各ボス６６は、上部炉
心板３８に形成されている穴７０（第４図にはそ
のうちの１つしか示されていない）のうち該炉心
板の下側面７２に開口する穴内に嵌合するように
適応された横断面寸法を有している。各ボス６６
の上側の円形周縁７４は面取りされており、挿入
の際に、上側炉心板３８の下側面７２の穴７０の
各々の入口の相補的に面取りされた縁部７６と組
み合うようになつている。このような形状を有す
る縁部は、炉心内への燃料集合体の設置中、上部
炉心板３８に形成されている対応の穴７０内への
各ボス６６の挿入及び位置合わせを容易にする案
内面としての働きをなす。

更に、上側押さえ板４２及び下側アダプタ板４
６間に延在する細長いスリーブ５０の各上端部７
８は、上側押さえ板の各通路５４及び直立ボス６
６の対応の整列された中心孔６８内に摺動可能に
挿入されている。スリーブ５０は、その下端部８
０で、案内シンブル２４の上端部６２に分離可能
に接続されており、下側リテーナ６０と協働し、
下側アダプタ４６を案内シンブル２４上の固定位
置に保持する働きをなす。特に、第４図に見られ
るように、スリーブ５０の下端部８０の各々は、
各案内シンブル２４の各上端部６２の雄ねじ部８
２と着脱自在に螺合接続を形成する雌ねじを有し
ている。スリーブ５０は中空であるから、該スリ
ーブ５０を介して制御棒の挿入を可能にすること
に加え、適当な工具（図示せず）をスリーブ中に
挿入して該スリーブを内側から掴み、案内シンブ
ル２４の上端部６２内に該スリーブを螺合させた
り或は上端部６２から取り外すために何れの方向
にもスリーブを回転することができる。案内シン
ブル２４の上端部６２に螺合により接続されたス
リーブ５０は、下側リテーナ６０と協働してそれ
等の間にアダプタ板４６を締着する。スリーブ５
０は、押さえ板４２の通路５４及びボス６６の中
心孔６８を軸方向に摺動して燃料集合体２０及び
上部炉心板３８の熱膨張を吸収することができ
る。しかし、スリーブ５０が上部炉心板に接触す
ることは決してない。また、スリーブは制御棒
（図示せず）を冷却材の横行流から保護して、押
さえコイルばね５２の内径部を支持し、ばね５２
の座屈を阻止する。

全てのスリーブ５０を、各案内シンブル２４の
上端部６２から螺合を解くことにより取り出した
ならば、本発明による上部ノズル３２は、その再
構成の目的で燃料集合体２０の残部から取り外さ
れる状態となる。しかし、スリーブ５０の各々の
断面寸法に起因し、燃料集合体の残部は上部ノズ
ルの上側押さえ板４２と下側アダプタ板４６との
間の位置に留まる。特に、各スリーブの下側部分
８４の断面直径はその上側部分８６の断面直径よ
り大きく、然も上側押さえ板４２の上記１つの通
路５４の直径よりも大きい。従つて、スリーブ５
０は、各スリーブを関連の案内シンブル２４との
螺合接続から解放した場合にも、通路５４から引
き出すことはできず、上側押さえ板４２と下側ア
ダプタ板４６との間に捕捉された状態に留まり、
スリーブ５０を囲む各押さえコイルばね５２も捕
捉された状態に留まる。

既に述べたように、押さえコイルばね５２は、
囲い４４内で、各細長いスリーブ５０の回りに配
置されている。更に、ばね５２は、下側アダプタ
板４６と上側押さえ板４２との間に延在してお
り、上側押さえ板４２を下側アダプタ板の上方に
離間した関係で固定位置に支持しており、この固
定位置においては、上側押さえ板４２は、上部炉
心板３８の下側面７２に当接して、直立ボス６６
は上部炉心板３８の穴７０内に嵌合している。ま
た、第１図及び第２図に見られるように、囲い４
４の直立側壁４８がばね５２を実質的に取り巻い
ており、該ばねを、炉心内における冷却材の横行
流の衝突から保護している。

第５図及び第６図に示すような好適な実施例に
おいては、上側押さえ板４２は、複数のハブ８８
と、該ハブ間に延在して該ハブを相互接続する帯
状部９０との配列から構成されている。ハブ８８
の各々は、それぞれ貫通する１つの通路５４を有
している。更に、１つのボス６６がハブ８８の上
方に配置され各ハブ８８に接続されており、ボス
６６の中心孔６８はハブ８８の各通路５４と整列
している。

最後に、本発明による上部ノズル３２は、離間
した上側押さえ板４２及び下側アダプタ板４６を
相互接続して、例えば熱膨張等による燃料集合体
２０の案内シンブルの上側炉心板３８に対する軸
方向の接近及び離間変位に際し、下側アダプタ板
４６の上側押さえ板４２に対する接近及び離間運
動を可能にする手段を備えている。また、上記相
互接続手段は、上側押さえ板４２から離間する方
向における下側アダプタ板の移動を制限して、ば
ね５２をこれ等の板間に圧縮された状態で維持す
ると共に、スリーブ５０をこれ等の板４２，４６
間に捕捉された状態に維持する上に効果がある。
特に、上記相互接続手段は、上側押さえ板４２の
ハブ８８の外側部に取り付けられた複数の突出部
９２を備えている。突出部９２は上側押さえ板４
２の周辺でハブ８８から下向きに延在しており、
それぞれ、囲い４４の直立側壁４８にそれぞれ結
合する。特に、ほぼ矩形の直立側壁４８の４つの
角９６の各々にはほぼ垂直のスロツト９４が形成
されている。また、各突出部９２の下端にはピン
９８が取り付けられており、該ピン９８は、上側
押さえ板４２に対する下側アダプタ板４６の接近
及び離間運動の限界をそれぞれ画定する上端１０
０と下端１０２との間で摺動可能なようにスロツ
ト９４の１つに延びている。ピン９８は、上側押
さえ板を囲い４４と組み立てたり、囲い４４から
上側押さえ板４２を取り外すのを容易にするため
に取り外し可能である。

燃料集合体２０が外部から支えられずに自由に
立つている時或は押さえコイルばね５２を介して
持ち上げられつつある時には、突出部９２が囲い
４４に形成されているスロツト９４の上端１００
に接触し、その結果、荷重路が燃料交換機のグリ
ツパ（図示せず）から押さえ板４２に、そしてそ
こから突出部９２及びピン９８を介して囲い４４
及びアダプタ板４６へと形成される。このアダプ
タ板４６から、荷重はスリーブ５０と案内シンブ
ル２４の上端部６２との間における上述の螺合接
続を介し燃料集合体の案内シンブル２４に伝達さ
れる。

本発明の上部ノズル３２を構成する上述の諸要
素及びそれ等の間における協働関係から容易に明
らかなように、燃料集合体２０と上部炉心板３８
との整列が達成されるのと同時に、上側押さえ板
４２が上部炉心板の下側面７２に対して当接し且
つボス６６が上部炉心板の穴７０内に嵌合するこ
とにより、上部炉心板に対する燃料集合体２０の
軸方向運動が許容される。しかも、本発明による
上部ノズル２０の上側押さえ板４２、複数の直立
ボス６６及び複数の細長いスリーブ５０のいずれ
もが上部炉心板３８に対して相対的摺動係合する
ことなく、囲い４４及び複数の細長いスリーブ５
０の上側押さえ板４２に対する相対運動により、
上述の燃料集合体の相対的軸方向運動は上部炉心
板３８の摩耗を招くことなく実現される。

特に、原子炉の運転中は、押さえコイルばね５
２は、押さえ板４２を上部炉心板３８の下側面７
２と強制的に接触させ、ボス６６は穴７０内へと
延びている。上部炉心板３８と押さえ板４２との
間の摩擦で、振動に起因するこれ等の要素間の差
動運動は阻止される。燃料集合体と上部炉心板と
の間の軸方向運動は、スリーブと押さえ板及びボ
ス間における摺動により許容されるので、炉心板
の穴に摩耗が生ずることはない。起こり得る総て
の摩耗は、燃料集合体と共に交換可能な上部ノズ
ル要素に限定される。

上側押さえ板４２、囲い４４及び突出部９２の
別の実施例が第７図〜第１４図に示してある。こ
れ等の別の実施例は、第２図及び第３図の好適な
実施例に概略的に類似しているので、以下には、
その差異についてだけ説明することにする。

第７図及び第８図に示した第１の別の実施例に
おいては、上側押さえ板（上側手段）１０４は、
ハブ１０８を相互接続するため周辺に配設された
複数の帯状部１０６と、該周辺の帯状部１０６に
接続されて該帯状部から下方に延びている突出部
（接続手段）１１０を備えている。囲い（下側手
段）の側壁は不連続である。即ち、該囲いは、側
壁の上端に開口する垂直の溝１１４が形成された
複数の離間した直立壁部分１１２から形成されて
いる。壁部分１１２の上端には、取り外し可能な
ロツクピン１１６が水平方向に挿入されて、溝１
１４の上部を閉じている。

第９図及び第１０図に示した第２の変更実施例
は、第７図及び第８図に示した第１の変更実施例
から主として次の点で異なつている。即ち、囲い
（下側手段）１１８が、先に述べた好適な実施例
の場合のように連続しており、ロツクピンは、こ
の第２の変更実施例では、連続した側壁１２２の
４つの壁部分の各々の上縁部に座着された棒１２
０で置き換えられている点である。

第１１図及び第１２図、並びに第１３図及び第
１４図にそれぞれ示した第３及び第４の変更実施
例は、第９図及び第１０図に示した第２の変更実
施例とは、主に、各囲い（下側手段）１３２，１
３４の角１２８，１３０間及び該角に隣接もしく
は位置する全体的に参照数字１２４，１２６で示
した各接続手段の配列に関して異なつている。

本発明及びその多くの利点は、上述の説明から
理解されるであろう。また、当業者には、本発明
の実質的な利点を犠牲にしたり或は本発明の範囲
から逸脱することなしに、形態、構造及び配列に
関し種々な変更を加えることが可能であろう。従
つて、ここに開示した実施態様は、本発明の単な
る好適もしくは例示的な例であると理解された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理に従つて構成された改
良上部ノズルを有する燃料集合体を、図を明確に
するために一部を切除して示す立面図、第２図
は、上部ノズルの構成要素の好ましい形態を示す
ため、改良上部ノズルを第１図の線２−２から見
た拡大頂面図、第３図は、該上部ノズルの構成要
素を明示するために一部を切除し且つ一部を断面
で示す、第２図の線３−３における改良上部ノズ
ルの拡大立面図、第４図は、第２図の線４−４に
おける改良上部ノズルの拡大部分断面図、第５図
は、上部ノズルの囲いから取り外された状態で、
ボス及び突出部が取り付けられている押さえ板を
示す、第２図に類似する、第１図の改良上部ノズ
ルの押さえ板の拡大頂面図、第６図は、ボス及び
突出部が取り付けられている押さえ板を示す第５
図の線６−６における一部断面の立面図、第７図
は、改良上部ノズルの押さえ板及び囲いの第１の
変更実施例を示す第２図に類似の頂面図、第８図
は、第７図の線８−８から見た上記第１の変更実
施例による改良上部ノズルの立面図、第９図は、
改良上部ノズルの押さえ板及び囲いの第２の変更
実施例を示す第２図及び第７図に類似の頂面図、
第１０図は、第９図の線１０−１０に沿つて見た
第９図の改良上部ノズルを一部切除し一部断面で
示す立面図、第１１図は改良上部ノズルの押さえ
板及び囲いの第３の変更実施例を示す第２図、第
７図及び第９図に類似の頂面図、第１２図は、第
１１図の線１２−１２に沿つて見た第１１図の改
良上部ノズルを一部切除し一部断面で示す立面
図、第１３図は、改良上部ノズルの押さえ板及び
囲いの第４の変更実施例を示す第２図、第７図、
第９図及び第１１図に類似の頂面図、第１４図
は、第１３図の線１４−１４に沿つて見た第１３
図の改良上部ノズルを一部切除し一部断面で示す
立面図である。 ２０……燃料集合体、２４……案内シンブル、
３２……上部ノズル、３８……上部炉心板、４０
……案内シンブルの上端部分、４２，１０４……
上側手段（上側押さえ板）、４４，１１８，１３
２，１３４……下側手段（囲い）、５０……管状
部材（管状スリーブ）、５２……可縮部材（コイ
ルばね）、５４……上側手段の貫通通路、６６…
…直立手段（ボス）、６８……直立手段の中心孔、
７０……上部炉心板の穴、７２……上部炉心板の
下側面、７８……管状部材の上端部、８０……管
状部材の下端部、９２，１１０……接続手段（突
出部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ上端部分を有する複数の案内シンブ
   ルを備えた燃料集合体を、下側面と該下側面に開
   口するように内部に画成された複数の穴とを有す
   る炉心の上部炉心板に整列させるため、前記燃料
   集合体に設けられる上部ノズルであつて、 (a) 前記案内シンブルの前記上端部分に固定的に
   支持される下側手段と、 (b) 前記案内シンプルのパターンと整合するパタ
   ーンで形成された複数の貫通通路を有し、前記
   上部炉心板の前記下側面に当接するように適応
   された上側手段と、 (c) それぞれ貫通する中心孔を有する複数の直立
   手段であつて、該直立手段の各々は、前記上側
   手段の上方に配置されていて、該上側手段に、
   前記中心孔が前記上側手段の前記貫通通路の
   各々と整列するように取り付けられており、ま
   た、前記直立手段の各々は、前記上側手段が前
   記上部炉心板の前記下側面に当接する時に、前
   記上部炉心板の前記穴の１つに嵌合するような
   断面寸法のものである、複数の直立手段と、 (d) それぞれ上端部及び下端部を有し、各下端部
   で前記案内シンブルの前記上端部分に着脱可能
   に接続されると共に各上端部で前記上側手段の
   前記貫通通路内に挿入されて、前記上側手段の
   前記複数の貫通通路と前記複数の直立手段の整
   列した前記中心孔との中で摺動可能である複数
   の細長い管状部材と、 (e) 前記下側手段及び上側手段の間に配置されて
   おり、前記直立手段が前記上部炉心板の前記穴
   内に嵌合した状態で前記上側手段が前記上部炉
   心板に当接する固定位置で、前記上側手段を前
   記下側手段の上方に離間した関係で支持する複
   数の可縮部材と、 (f) 前記燃料集合体の前記案内シンブルが前記上
   部炉心板に対して軸方向の接近及び離間運動を
   する際に、前記上側手段に対する前記下側手段
   の接近及び離間運動を許容するように、離間さ
   れた前記下側及び上側手段を相互に接続する接
   続手段と、 を備え、前記接続手段は、前記上側手段から離間
   する方向における前記下側手段の運動を制限して
   前記可縮部材を前記下側手段と前記上側手段との
   間に圧縮状態で維持する効力を有し、それによ
   り、前記上部炉心板と前記燃料集合体との整列
   が、前記上部炉心板との前記上側手段の当接及び
   前記上部炉心板の穴との前記直立手段の嵌合によ
   り達成されると同時に、前記上部炉心板に対する
   前記燃料集合体の軸方向運動が、前記上部ノズル
   の前記上側手段、前記複数の直立手段及び前記複
   数の管状部材の何れもが前記上部炉心板と相対摺
   動接触することなく、前記上側手段に対する前記
   下側手段及び前記複数の管状部材の運動により、
   前記上部炉心板に摩耗を生ぜしめることなく許容
   される、燃料集合体の上部ノズル。