JPS58103690A - 燃料集合体を原子炉の下方炉心支持プレートに固定するための装置 - 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】 本発明は、原子炉内の下方炉心支持プレートに燃料アレ
イを固定するための装置に関する。

加圧水１Ｍ原子炉のような原子炉ｉｊ：原子炉の容器の
内側に並んで配列されていて、容器の＠−に対して横方
向に配置されている下方炉心支持プレートの上に載って
いる角柱形アレイによって形成され九炉心を有する。

プレイの各々は、プレイの長さ方向に向いていて、２つ
の端部間に置かれ九平行な燃料棒の東からなる。プレイ
は、両端のうち一方、即ち、下端が下方炉心支持グレー
トの上に賊っているので、燃料棒の方向、即ち、アレイ
の軸線方向は垂直である。アレイの各々は、プレートを
に通する開口に相Ｌ５　して、下方炉心支持プレートの
上に配置されている。

炉心は、その上部が炉心支持プレートと平行な水平プレ
ートで制限され、この水平グレートにも燃料アレイの各
々と対向する開口が形成されている。

仁の方法で加圧水ｍぷ子炉の下方の炉心プレートの下に
供給される原子炉用冷却流体、例えば加圧水は、ｍｉａ
から頂部ヘアレイを通過し同時にアレイを冷却し、炉心
の上方部分で去り、プレイから熱交換器へ熱を伝達する
。

ある加圧水＃ＩＩＪ［子炉の場合には、アレイは、炉心
の横方向平面において、一様な網目を形成するように、
六角形のｌｆｒ面を有し、かつ炉心内で臣いに＃り合っ
て配置されてＡる。これらのアレイは操作中、炉心内に
おいて、−アレイ内の一方の衝突を避けるように連続的
には配置されていない。

従って、ｓｍｍ度のすき間が、アレイの外装を構成して
いる六角形の角柱の＠面間に維持されている。このすき
関は、上方グレート上Ｋかつ炉心支持部材上に配置され
、プレイの両ａｌ＆けられ九ハウジングと鳴動しエアレ
イを亙いに対して側方に所定位置に保つことをｏＴＤに
するような心出し要素例えばスタッドによって維持され
る。心出しスタッドと、それらのｊ１％ウジ／グの間に
すき間を設けなければならず、このすき間は、一般に１
■楊度である。これらのすき間によって、上方炉心プレ
ートの心出しスタッドと炉心支持ベースの相応するスタ
ッドとの間の不姫り１１１に補償し、父、この炉心を支
持する丸めの上方炉心グレートと下方プレートとの間の
膨張差の影響を補償することがＯＴ晩である。

父、一方ではアレイ関の、他方では炉心を支持する九め
の上方プレートと下方プレートとの間の膨張差による軸
線方向の干渉を回避するために、軸一方向のすき間を設
けなければならない。

底部から頂部へ高速で炉心をＡｌｌＩ４する冷却流体は
アレイＫｍ直方向の力を及ぼし、アレイを上方に移動さ
せようとする。かくして、一方ではアレイ関、他方では
上方プレート又は下方炉心支持プレートとアレイとの間
の衝突が主ボ／ｆの１転開始又は停止中に生じることが
ある。　″この不利益を＄消するために、アレイと上方
および下方炉心プレートとの間の衝突を防止することを
町Ｉ１１！にし、同時に、膨張による相対的な軸一方向
の移動をＩＴ噛にする保持装置が使用されている。

例、ｔｉｔ、アレイの上方部分と上方炉心プレートとの
閾に配置されるばねを使用し、ばねは、アレイを下方炉
心支持プレートに保持するために、これらのアレイに下
方に向い友垂直力を及ぼす。しかしながら、これらのば
ねはアレイの構造体に、即ち、アレイの両端の各々に結
合され九ｆイド管父はアレイのケースに圧縮圧カーを及
ぼし、その結果、燃料アレイを座屈させてしまう。

父、炉心支持プレートの上−から突出し、それにしっか
りと固定されている要素によって、プレイを下方炉心支
持プＶ−）に固定することが提唱され九、これらの突出
要素は、アレイの隅の偵城に配置され、かつアレイによ
って支持される固定要素と鳴動するｔｊｄ定面を有する
。

しかしながら、この置式の固定−置は、かさばり、複雑
な構造で１ｈ〕、炉心の中の７レイの位置決めをさらに
困−にする。

かくして、本発明の目的は、原子炉容器の内側に並んで
配置され、長さ方向、即ち、軸線方向に、２つの端部の
間に位置決めされた平行な燃料棒からなりプレートに設
けられ九開口に相応して４ｓのうちの１方、即ち下端が
下方炉心支持プレートの上に画直に載っている炉心を有
し、炉心の上部がアレイの各々の領域に開口部を有する
上方炉心プレートによって制限されている、原子炉の下
方炉心支持プレートに燃料アレイを固定する九めの装置
を提供することであり、この固定装置は簡単な構造で、
嵩が小さく、同時に、高性能である。

この目的の九めに１本発明による固定装置は、アレイに
相応するプレートの開口の中央部で、下方炉心プレート
に固定され、ｌ１１１定面を設は丸軸一方同の開口を有
する固定＊票と、−足壷票の開口の形状に補足し−合う
形状を有し、プレイの中央部でその下端に、軸一方向に
４Ｌル付けられた拡張９舵なスリー１と、アレイの中央
部で、軸線方向にアレイを貫通するＩイド管と、ガイド
看の中で摺動するように設けられ、管の長さより長い・
量−とを有し、・苛−の下端を卵形固定ノブに固定し、
このノブが、非動作位置と、ノブをスリーブに導入して
スリーブを拡張させる作動位置との間での軸一方向の移
動くよって、スリーブを拡張させ、スリーブを固足要嵩
に固定するのに十分な直径を有し、’ｌ　ｒｃ　−・櫂
−の上端゛にしっかりと固定され、昇峰工無用の把持面
を有し、・臂−が作動位置にあるとき１アレイの上端に
載るソケットを有する。

本ＱＪｊｉを明瞭Ｋ１１ｌｌｌｌｌする丸め、加圧水に
よって冷却される低減速原子炉に使用される、六角形の
断面のＳ科アレイ用の本発明にょる固定装置ｔ１ｉｅｔ
ｔ嫌しない一例として添付図面を＃照して説明する。

＃１４１図及び醜２図に示すアレイは、境部から底部へ
、上船１、ケース２及び下４部３からなる。

六角形の断面のこれら３つの賛嵩は、ねじ５によって亙
ｒｙｃ＠合されてｉる。

上端部１ｑ１．ｙイド１９を固定する丸めの円形の開口
８を有し、ｆイド管は、上噌部ｌにＳ＊され、ている。

ｆｆガイド看０がアレイの中央部分に固定されており、
その軸線は、プレイの軸線と一致し、Ｉイド管は、２つ
の端部間で轟さ全体に区ってアレイを貫通していゐ。

父、上４部１には、アレイを冷却するための加圧水を軸
一方向に循環させる丸めの開口１４が形成しである。

下４部３ＩＩｉ、その上部にケースの内ｉｇ＋ｎｃ＊分
裂性又は繞燃料棒を三角形の綱目をもつ一様な格子にし
て固定する丸めの格子１５を支持している。

棒１６の各々はその外−のまわりに４１１１状にまかれ
たワイヤからなるスペーサによって格子状の位置に保九
れている。この方法では、減速比は大変低いｔまであル
、中性子束は、熱外１１１ｄ内のままである。

低減速原子炉では、成る割合の観物簀、例えば、ウラン
２３５が減損したウラニウムが４１１１１’ｊｌから核
分裂性燃料物質を生じさせるため、炉心のある部分に及
びアレイのある部分に配りＵされている。

グリッド１５の上に配置された管状−形状の下端によっ
て、プレイに入る加圧水の水路を形成することがｏＴ能
となる。

下端部３は、その厚さ全体に亘って下方炉心支持プレー
ト１８を貫通する開口１９と相応して、下方炉心支持プ
レート１８の上に畝っている。

このように、下方炉心支持プレートの下に供給され友加
圧水は、開口１９によってプレートを通過し次に、グリ
ッド１５に固定された棒１６に接触する＃に％流れを方
向づけする下４Ｗ６３によってアレイに入る。

下方グレー−ト１８は、心出しスタ・ラド（図示せず）
を支持しており、そのスタッドは、第１図に示すように
７レイが、下方炉心支持ル−ト上の所定の位置にあると
龜、下４部３に設けられ九開口＃ｃｇｋ合している。こ
のように、アレイは、ｉ！ｊ１１ｍ位置に配置されるの
で、その＠線１２は開口１９の＠＠に一致する。

５一種度のすき間ｄをもってプレイの上に配置されてい
る上方炉心プレート２０は、心出しスタッド２１を支持
しておプ、スタンＰ２１は、アレイが所定の位置にある
とき、上端部１４Ｃ設け−られ九相応する開口２２に係
合する。

炉心の燃料装＃後、上方炉心プレート２０が所定の位置
に置かれるとき心出しスタッド２１の全体がアレイの各
々の開口２２の内側の所定の位置にくる。

アレイを下方炉心支持ｌレート１ｇに１坩する丸めの装
置は、両端部の間の高さ全体に亘ってアレイを貫通する
ＩイドｆｌＯの池に、下方炉心プレートに固定された固
定要素２３．４い可撓性ｌレートをもったスリーブの形
に作られ、アレイのＴｍに固定された拡張可能なスＵ　
−１，２４、がイド管１０の中で摺動するように取シ付
けられた／母−２５、・４−２５の上端に＊Ｃ付けられ
たソケット２６とからなる。ｌｌｌ１ｄ定！素２３は、
プレート１８の開口１９の中央部の中心に位置決めされ
、リング２９にしっかりと固定された横材。２８によっ
てプレート１８に一足され、りング２９は、ねじ３０に
よって開口１９のまわ）でプレー）１Ｂに固定されてい
る。

１１即ち固定ｔＥ嵩２３　Ｆｉ、アレイの軸＠１２のま
わ９に回転対称形であって底部に向って広がつ九円４形
の固定面３３をもつ九開口３１を有し７ている。下４ｍ
３は、横材３５を介して中央Ｉ・プ３４を支持し、この
Ｉ・プの中央開口は、Ｉｊ！ｉ１足ノブ２３の直径より
僅かに大急い直径を有している。

拡張可能なスリーブ２４は、ねじ込み、ビン３７で固定
することによって・・プ３４の内偵に固定される。

このスリョプ２４は、スリーブの上方部分にしっかりと
固定され、・・１３４へスリーブを固定することのでき
る２つの薄いｏＪ禰性７’　Ｖ　−ト２４　ｍ　。

２４ｔ）からなる。薄いプレート２４−１２４１）の下
部は、槁１図に示すようにこれらの薄いグレートが離れ
九位置にあるとき、ノブ２３０内−に設けられ丸面３３
に接触する円錐ｒｋＪを有する、２つの部分からなる固
定ヘッドを構成する。

この位置において、パー２５の下端に、取り付けられた
卵形ノブ３８は、薄いプレート２４ｍ。

２４６０分子ＩＡｔ維持することを可能にする。従って
、所定の位置に卵形ノブ−３８を保つことによって、鳥
速で循環する冷却流体の作用で、プレート１８に関して
集合体が、垂直に移動するのを阻止する。

下方炉心支持デレー）１８によって支持されている心出
しスタッドの長さく°図示せず）は、ノブ２３の開口３
１に＃いプレー）２４８，２４ｂを導入する前に、開口
１９に関して了レイの第一の心出しを、次にノブ２３に
関して心出しを行なうことのできるような長さである。

ノ・ゾａ　＋Ｆｚｓ最後の案内を行ない、又、取扱い操
作中、薄いデレー１２４ｍ、２４ｂを保護するＯこのノ
１プ３４ｒｊ。

運転中に、冷却流体の流れによって発゛生ずる振動かう
薄いプレートを保護する。

摺動するパー２５は、ロックナツト４０によって、ナツ
ト４１にしつかシと固定され、前記ナツト４１は、ソケ
ット２６の中央部分にねじ込むことによって固定され、
小さいチェックプレート４２によってチェックされる。

かくシて、ソケット２６、パー２５、卵形ノブ３８ｔｉ
、アレイに関して軸線方向に湛進運動管行なうことので
きる集合体を形成する。

上１１に固定されたストップ装置４３は、この移動可能
な集合体の上方への４動を制限するととｔ−＝ｒ嫌にす
る。

第１−に示すように、この果合体が低い位置にあるとき
、ソケット２６は、上４＠１の上面に絨ることになる。

集合体が嵩い位置にあるとき、卵形ノブ３８は拡張ａｒ
１１！なスリーブのヘッドから解放され、その−釆、薄
い可撓性プレート２４・、２４ｂｔ；ｉ、弾力性により
或は、底部から置部へ垂直方向にアレイに及−ぼされる
牽引力の作用で１に閉じることができる。

炉心にプレイを位置決めするために、アレイを、下方炉
心プレートの所定の位置につかせ、開口１９のまわりに
配置された心出しスタッドを下４−３に係合させ、卵形
ノブ３８を、拡張ＯＴＤなスリーブ２４のヘッドに関し
て解放位置に保持する。

従って、アレイが下方炉心プレートの上にのるときは、
スリー１２４は、プレイの１力の作用でノ１２３に係合
する１次に、ソケット２６、ノミ−２５及び卵形ノブ３
８からなる果合体を、４１図に示すように、下方位置へ
下降させ、アレイをプレート１８に固定する。

炉心の燃料装荷が終了したら、プレート２０をプレイの
上の所定位置に置き、心出しスタッド２１は、アレイの
上４の相１６する開口２２の所定の位置に米る。

下方部分に、卵形ノ１３８を支持している移−９拒な集
合体の下方移動によるプレイの１１！ｉ１足スリーブの
固定は、ソケット２６の上部がアレイに関して上方部分
に僅かに突き出しているならば、上方炉心プレートを位
置決めするときに、行なうことができる。

アレイの固定によって、加圧水の循環の作用で、移動０
ＴＩＯな果合体が！！ｉ直方同方向上方勧するのを阻止
することが９簡になる。

アレイをとシはずすために、上方の炉心プレート２０を
上昇させた後、ソケット２６の上方部分に係合する昇降
工具によって、移動可能な複合体２６．２５．３８を高
い位置へ上昇させれば十分である。

＾い位置においては、卵形ノブ３８をスリーブのヘッド
から解放し、その結果、薄い町＊＊プレート２４Ｍ、２
４１）＃ｉ、アレイを炉心からはずすために、アレイを
上昇させるとき、互に閉じることができる。

ノブ２３の中火開口は、延長部４５を有し、摺動−４−
２５が破損し九場合、小さなチェックプレート４２を引
込め、ナツト４１をはずし死後、延長部の内側に、卵形
ノブ３８を長ｉ棒で押し込むことができる。これＫよっ
て、鋤らかず、アレイを取出すことを不可能にするよう
な・電−２５の破損の場合、スリーブをはずす仁とがで
きる。卵形ノブ３８が、上述したように１重力によるか
推力によって、ハウレンダ４５ｆｌＫ落下することによ
って、ｄ１慣のあらゆる場合、スリーブ２４の薄いプレ
ー）　２４　ａ　ｓ　２４　ｂを引−込めることができ
る従って、本発明による王な利点は、全体がプレイの中
央部分に及び下方炉心ｌレートの開口の中央部分に配電
された、嵩の小さい装置による、極めて（資）拳な操作
で、アレイを非′にに効果的に固定し、同時に制御・曹
−が破損した場合にアレイを取出すことができることで
ある。

本発明は、今述べた実施例に制限されるものではなく、
反対に、すべての質形例を含むものである。

かくして、拡張可能なスリーブは、２つ以上の薄いプレ
ートから構成されていてもよく、これらの４いプレート
は、関節形の非０Ｔ１４性であってもよく、拡張可能な
スリーブを褐なる方法でアレイの下１１１１ＩＫ固定し
てもよく、ソケット２６を纂２図に示す六角形の形状と
異なる形状に作ってもよい。

このソケットとアレイの上端部の内面との間に効果的な
案内を作れば十分である。

最後に、本発明による装置は、低減速原子炉に使用され
るような六角形の断面の７レイだけではなく、在来の加
圧水Ｗ原子炉に使用される六角形のアレイの場合、又は
、その変形として、蛾も通常の型式の加圧水＃１原子炉
に使用されるような四角い断面のアレイにも適用可能で
ある。

又、本発明は、液体ナトリウムによって冷却される高速
核分裂原子炉のアレイの場合にも通用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図のＡＡに沿つた垂直な平面におけるア
レイの断面図である。 纂２図は、ａ１図の８Ｂに沿つ友アレイの半断面図であ
る。 １．３・・・４部、ｌＯ・・−・ｆイｔｐｆ、１６・・
・燃料棒、１８・・・下方炉心支持プレート、２０・・
・上方炉心プレート、２３・・・固定要素、２４・・・
スリーブ、２５・・・ａ４−１３１・・・開口、３３・
・・ｌＪ！ｄ足面、３８・・・卵形ノブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　原子炉容器の内側に並んで配置され、長さ方
   向、即ち、軸線方向に、２つの端部１、３の間に位置決
   めされ九平行な燃料棒１６の束からなる角柱のアレイに
   よって形成され、プレート１８に設けられた開口１９に
   相応して４部のうちの１方、即ち、下端＄３が下方炉心
   支持プレート１８の上に自直に畝る炉心を有し、炉心の
   上部がアレイの各々の領域に開口を形成した上方炉心プ
   レート２０によって制限されている、燃料アレイを原子
   炉内の下方炉心支持グレート１８に固定する丸めの装置
   において、アレイに相応するプレート１８の開口１９の
   中央部上、下方炉心グレー）１８に固定され、固定ｆｉ
   ３３をＩ＆ｄた軸線方向の開口３１を有する固定要素２
   ３と、固定要素２３の開口３１の形状に補足し合う形状
   を有し、アレイの下４ｄ３の中央部分に軸、ｌＩｉ方向
   に＊ｂ付けられた拡張ＯＴ　１０なスリーブ２４と、ア
   レイの中央部分で、＠一方回にアレイを貫通するがイド
   １＃ｌＯと、ｆイド・ｔｌｏの中でｍｓするように設け
   られ、ｆｌｏの長さより兼い１４−２５とを有し、・櫂
   −の下４を卵形固だノブ３８に固定し、禮ノＩＦｉ、非
   作動位置と、ノブをスリー１２４の中へ導入してスリー
   ブを拡張させる作動位置への間で・苛−の軸線方向移動
   によって、スリーテ２４ｔ−拡張させ、スリーブを固定
   要素２３に固定するのに十分な直径を有し、−ｆ−２５
   の上趨にしっかりと１ｍｌ定され、昇降工具用の把持面
   を有し、・４−２５が、作動位置にあるとき、アレイの
   上端部ＩＫのるソケット２６を更に有すること′に特許
   とする燃料アレイの固定装置。
2. （２）　　固定要素に設けられた軸線方向開口３１１／
   ｉ、その下部に延長部４５を有し、その寸法は、１、摺
   動１４−２５が破損した場合、砿張ＯＴ能なス１７−プ
   ２５を固定するための卵形ノブ３８を収容するのに十分
   であることを特徴とする特許請求のＩＵｅｆｉｌｌｌ　
   １項記載の固定装置。 制御　拡張ｔｑ晩なスリーブ２４は、下端部３の軸−に
   沿って、かつ下４ｓ３の内−に配置された中央ハ１３４
   の内側に固定され、ハ１３４は、スリーブが固定−嵩２
   ３の中へ導入されるとき、拡張可能なスリーブ２４を保
   護し、かつ案内することを特徴とする円筒形下端部３を
   有する燃料アレイの固定装置。