JPS6245511B2 - - Google Patents

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JPS6245511B2
JPS6245511B2 JP53117390A JP11739078A JPS6245511B2 JP S6245511 B2 JPS6245511 B2 JP S6245511B2 JP 53117390 A JP53117390 A JP 53117390A JP 11739078 A JP11739078 A JP 11739078A JP S6245511 B2 JPS6245511 B2 JP S6245511B2
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JP
Japan
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fuel assembly
rod
spring element
spring
head
Prior art date
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JP53117390A
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English (en)
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JPS5458193A (en
Inventor
Shutaike Arekisandaa
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Kraftwerk Union AG
Original Assignee
Kraftwerk Union AG
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Publication date
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Publication of JPS6245511B2 publication Critical patent/JPS6245511B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/331—Comprising hold-down means, e.g. springs
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
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    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3315—Upper nozzle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に水冷却形原子炉の燃料集合体
を、原子炉炉心を上方に向つて制限する保持板に
対して保持しかつ支持するためのばね要素に関す
る。
原子炉の各燃料集合体を保持板に対して支持す
るこの支持装置は一般に知られている。この支持
装置はその場合冷却材の流れ力の方向へ作用し
（参照：特公昭57−40993号公報）、燃料集合体の
構造部品として反対方向の力を及ぼす。さらにこ
の支持装置は燃料集合体頭部と接続されている。
支持装置は、それがないとすると冷却材の流れ力
が燃料集合体をその設定位置から上方に持ち上げ
てしまうので必要とされている。各燃料集合体を
この保持板によつて強固に保持することはできな
い。なぜならば燃料集合体の骨格が熱膨張したり
放射線照射によるスウエリングのためにその長さ
が変化するからである。他方では保持板の下側に
ある燃料集合体の遊びは絶体に避けなければなら
ないので、一般的にはばねを配置することによつ
て、燃料集合体の保持が許容できない過負荷を持
たらすことなく、運転中にさらに燃料集合体のス
ウエリングおよび熱膨張がこのばねの圧力に抗し
て行われるようにしている。このような従来技術
により公知のばね要素は確かに使用に際しては上
述の課題を満たしている。しかしながら燃料集合
体に別の構造材料、例えばジルコニウム合金製の
制御棒案内管を使用している場合には、燃料集合
体の保持がどんな運転状態の場合でも保証される
ためには、達成されるには困難を伴う非常に大き
な作用範囲、即ちストロークが必要である。多く
の場合に用いられている構造形態の理由からばね
要素の作用特性を変更することは、今までは改造
されたばね要素によつてしか実施することができ
なかつた。
本発明の目的は、燃料集合体への装着および取
り外しが従来のものよりも簡単に行うことがで
き、かつそのばねストローク、即ち作用範囲を調
節することができて、更に従来のものよりも著し
く大きなばねストロークを得ることができるよう
なばね要素を提供することである。
この目的は、本発明によれば、冒頭に述べたば
ね要素において、該ばね要素が燃料集合体とは別
に独立して作られた、ばね荷重されている棒状部
材から形成されており、この棒状ばね部材は燃料
集合体の頭部にある孔の中へ軸方向に押し込まれ
ていることによつて達成される。
既に放射化されている燃料集合体においてばね
要素を交換あるいは取り外そうとする場合、この
ことは、原子炉炉心に近寄れるようにした後、燃
料集合体を回転する必要なしに簡単なグリツパに
よつて行なうことができる。またこのことは、燃
料集合体の別の待避場所でも特別な準備なしに行
なうことができる。
棒状ばね部材は、たとえば本発明の一実施形態
によれば、テレスコピツク状に摺動できる棒から
構成され、該棒はその全長に亘つてのびる圧縮ば
ねによつて休止状態において最大長さをとり、し
かも設置状態（組み込み部材）においてはその一
端が燃料集合体頭部の少くともひとつの孔の中に
支持されその他端が保持板に圧力で当接してい
る。
以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。
第１図は、多数の燃料棒２から構成されている
燃料集合体の頭部１を示している。この燃料集合
体の頭部部材１は制御棒案内管３によつて脚部部
材（図示せず）と接続され、スペースホルダ２１
と共にかかる燃料集合体の強固な骨格を形成して
いる。燃料棒２自体はこの骨格の中にスペースホ
ルダ２１によつて相対間隔が保持されているが、
軸方向には自由にのびることができる。原子炉を
制御するために、案内管３の中には、少くとも部
分的に中性子吸収材料で作られている制御棒が挿
入される。この制御棒は本発明の理解にとつて必
要ではないので、ここでは簡略化のために図示さ
れていない。
燃料集合体の頭部部材１は、この実施例の場
合、横が開口しているフレームを形成しており、
端面には保持板に取り付けられているリーマボル
トを受けるための４個の孔５がある。各々の孔５
の両側には、保持板（図示せず）に弾性的に支持
するためばね要素４が突き出している。本発明は
燃料集合体に組み込まれるこのばね要素を対象に
している。第２図により従来の一般的な構造につ
いて説明する。
ばね要素４は、燃料集合体頭部１の孔１１，１
２に摺動自在に支持されているピンから構成され
ている。圧縮ばね４１は頭部部材の底面に当接支
持され、図示のようにピン４を上方に押圧してい
る。この目的のために圧縮ばね４１の上端は、ピ
ン４の溝に横に挿入されたストツパ４２に当接し
ている。
第３図には本発明に基づくばね要素６の一実施
例が、第４図には同様に燃料集合体頭部に組み込
んだ状態が断面図で示されている。その場合第２
図および第４図は第１図における―線に沿う
断面に相応している。特に第３図からわかるよう
に、本発明に基づくばね要素は燃料集合体から独
立した構造部品となつており、第４図に示されて
いるように全体として燃料集合体頭部１に上から
はめ込まれる。従つて全体として再び上方に引き
抜くこともでき、この工程は遠隔操作の際にも何
ら困難を伴なうことはない。またばね長さが構造
長さと同じになる。
ばね要素は、３個の部品すなわち上側スリーブ
６ａ、ねじ棒６ｂおよび下側スリーブ６ｃをテレ
スコピツク状に伸縮自在に組み合わせて構成され
ている。上側スリーブ６ａはフランジ６２を有
し、下側スリーブ６ｃはフランジ６３を有してお
り、これらのフランジ６２，６３はばね６１に対
する受け座として用いる。ねじ棒６ｂは下側スリ
ーブ６ｃにねじ込まれ、それによつて長さ調節さ
れる。ねじ棒６ｂの下端６４は燃料集合体１の孔
１４に係合するように突き出されている。このね
じ棒６ｂは燃料集合体頭部１においては移動でき
ず、従つてその下側にある燃料棒を妨害すること
はない。上側スリーブ６ａはその内側鍔部でねじ
棒６ｂの頭部に当接し、このねじ棒６ｂ上をばね
６１の圧力に抗して下方にテレスコピツク状に移
動できる。下側スリーブ６ｃがねじ棒６ｂ上で回
転すると、ばね要素全体の長さが変化し、その予
引張力も変化してしまうので、これを防止するた
めに、たとえば止めピン６５や溶接部のような一
般的なボルトロツク装置、あるいは従来周知の別
の回り止め装置が設けられている。
この本発明に基づくばね要素は、構造が簡単で
あり、困難なしに製作でき、その長さを独立して
調整でき、更に燃料集合体頭部に容易に装着でき
るという利点だけでなく、第１図および第２図に
示されている従来のばね要素の代りに用いること
ができるという大きな利点を有している。すなわ
ちこのためにはただ第２図における孔１１を拡大
し、第４図に示されているような幾分大きな直径
の孔１３にすればよい。この処置は従来設置され
ているすべての燃料集合体頭部において問題なし
に実施できるので、本発明に基づくばね要素は、
特に運転条件が変化した場合、今まで用いられて
いたものに代えて用いることができる。
このばね要素は別の構造の燃料集合体頭部に装
着することも勿論できる。すなわち燃料集合体頭
部にはばね要素を収納するためにただ孔１３，１
４を設けるだけで良いからである。図示の実施例
の場合燃料集合体頭部には８本のばね要素が設け
られているが、この本数は、各燃料集合体の必要
なばね力が単位ばね６１の強さ並びにばね要素自
体の数で調整させるので、特定されたり限定され
たりしない。
更に本発明の構造の利点として、ばね６１が破
断した場合でも部品を紛失することがないという
ことが挙げられる。なお紛失部品の探索には大が
かりな装置と多くの時間とを必要とする。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的な燃料集合体頭部の斜視図、第
２図は第１図における―線に沿う断面図、第
３図は本発明に基づくばね要素の縦断面図、第４
図は第３図のばね要素の使用状態を示す燃料集合
体頭部の断面図である。 １……燃料集合体頭部、２……燃料棒、３……
制御棒案内管、６……ばね要素、６ａ……上側ス
リーブ、６ｂ……ねじ棒、６ｃ……下側スリー
ブ、６１……圧縮ばね、６２，６３……ばね受け
座。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 水冷却形原子炉の燃料集合体を、原子炉炉心
    を上方に向つて制限する保持板に対して押圧しか
    つ支持するためのばね要素において、該ばね要素
    が燃料集合体とは別に独立して作られた、ばね荷
    重された棒状部材から成り、この棒状ばね部材６
    は燃料集合体の頭部にある孔１３の中へ軸方向に
    押し込まれており、その際棒状ばね部材はテレス
    コピツク状に摺動可能な棒６から構成され、該棒
    ６がその全長に亘つてのびる圧縮ばね６１によつ
    て休止状態においては最大長さをとり、組み込み
    状態においてはその一端が燃料集合体頭部１の少
    くともひとつの孔の中に支持されその他端が前記
    保持板に圧力で当接していることを特徴とする原
    子炉燃料集合体保持用のばね要素。 ２ 棒６が上側スリーブ６ａとねじ棒６ｂと下側
    スリーブ６ｃとから構成され、上側スリーブ６ａ
    がねじ棒６ｂの軸部上にはめ込まれかつねじ棒６
    ｂの頭部に係合し、ねじ棒６ｂが下側スリーブ６
    ｃにねじ込まれて回り止めされ、ねじ棒６ｂに燃
    料集合体頭部１に係合する突出端６４が設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のばね要素。 ３ 上側スリーブ６ａおよび下側スリーブ６ｃが
    それらによつて形成される棒６の両側端に、前記
    棒６を取り囲む圧縮ばね６１に対する受け座とし
    てそれぞれ１個の鍔部６２，６３を備えているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
    項の記載のばね要素。
JP11739078A 1977-09-23 1978-09-22 Spring element for holding atomic reactor fuel assembly Granted JPS5458193A (en)

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JPS5458193A JPS5458193A (en) 1979-05-10
JPS6245511B2 true JPS6245511B2 (ja) 1987-09-28

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JP11739078A Granted JPS5458193A (en) 1977-09-23 1978-09-22 Spring element for holding atomic reactor fuel assembly

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BR (1) BR7806249A (ja)
DE (1) DE2742946C2 (ja)
ES (1) ES473602A1 (ja)
FR (1) FR2409576A1 (ja)

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