JPH01107191A

JPH01107191A - 燃料集合体

Info

Publication number: JPH01107191A
Application number: JP62263764A
Authority: JP
Inventors: Akira Tanabe; 田辺　朗; Hideaki Ogami; 大上　英明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1989-04-25

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、原子炉で使用される燃料集合体に関する。

（従来の技術）燃料集合体、例えば沸騰水型原子炉用の燃料集合体は、
上部タイプレート、多数の燃料棒、１本ないし数本のウ
ォータロッド及び複数のスペーサから燃料バンドルを形
成し、この燃料バンドルにチャンネルボックスをかぶせ
て燃料集合体を構成している。チャンネルボックスは制
御棒のガイドと燃料棒の保護の役割をなしている。

このような構成の従来の燃料集合体を第８図に示す、同
図に示すように、多数の燃料棒２およびウォータロッド
３を正方形に配列し、その゛上端を上部タイプレート４
で、その中間をスペーサ５で、またその下端を下部タイ
プレート６で支持して燃料バンドル１を形成している。

この燃料バンドル１にチャンネルボックス７を上方から
挿入し、上部タイプレート４にネジ８で固定して燃料集
合体９を構成する。

上記燃料棒２は第８図に示すように上端部には上部端栓
１０．下端部には下部端栓１１がそれぞれ止栓され、ま
た上部端栓ｌＯには、上部タイプレート４とチャンネル
ボックス７の重量を支持し又、燃料棒の伸び差を吸収す
るための膨張スプリング１２が装着されている。

原子炉圧力容器Ｒ内には、第９図に示されるように、制
御棒１３と燃料集合体９が立脚した状態にあり、多数の
燃料集合体９により炉心を構成している。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、チャンネルボックス７は、燃料寿命初期では
、下部タイプレート６に嵌まり込んでいるため、下部タ
イプレート６部で重量が支持されるが、燃焼が進むにつ
れてチャンネルボックス７は内外圧差によるクリープ変
形（膨らみ）を生じ。

下部タイプレート６との間にギャップが形成される。従
って、チャンネルボックス７の重量は下部タイプレート
６で支持されず、上部タイプレート今 θで支持されることになる。

このように、チャンネルボックス７の重量が上前部タイプレート６ず支持された場合、膨張スプリング１
２は燃料棒の伸び差を吸収するために、チャ今ンネルボックス７の重量と上部タイプレート噂の重量を
支持できるばね力を有していなければならない。ばね力
は燃焼が進むにつれてへたってくるため、高燃焼度化を
目指す際には、より強いばね力を必要とする。このため
膨張スプリング１２が大型化し、組立て長さが増大した
場合、燃料被覆管を短くする必要が生じる恐れがある。

一方、燃料棒２にはチャンネルボックス７の重量による
圧縮荷重が加わるため、燃料棒２の曲がり（燃料棒間隙
の確保）の観点からは好ましくない。

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、チャ
ンネルボックスの重量が燃料全寿命を通じて下部タイプ
レート６で支持され、脱着を安全、容易かつ確実に行な
えるチャンネルボックスを有し、かつ膨張スプリングの
ばね力を減じることにより組立長さを低減し燃料棒長さ
を増大した燃料集合体を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、チャンネルボックス下端部にＬ字形のバーを
設け、下部タイプレートにはＬ字形が嵌り込むための溝
を形成していることを特徴としている。

（作　　用）本発明の燃料集合体は、下端部にチャンネルボックス辺
回りついて回転自由なＬ字形バーが設けられており、チ
ャンネルボックス装着時には、このＬ字形パーはチャン
ネルボックス外周より外側にあるため燃料バンドルとは
干渉せず、チャンネルボックスが下部タイプレートまで
装着された時にＬ字形バーが下部タイプレートの溝部に
嵌り込み、チャンネルボックスの重量を支持することが
できる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の燃料集合体の縦断面図であり、第２図
は本発明の燃料集合体に係るチャンネルボックスと下部
タイプレートの接合部詳細断面図を示している。第３図
〜第５ｔｉ＜は本発明に係るチャンネルボックスを、ま
た第６図、及び第７図は本発明に係る下部タイプレート
を示している。

本発明に係るチャンネルボックス１４は第３図〜第５図
に示すように下端部に先端形状がＴ字となっているＬ字
形バー１５を有している。このＬ字形バー１５は第５図
に示すようにチャンネルボックス底辺回りについて回転
が自由な構造となっている。

一方、本発明に係る下部タイプレート１６は第６図、及
び第７図に示すように、側壁に丁字形の溝１７が設けら
れている。

尚、上記り字形バー１５及び丁字形の溝１７は、制御棒
が挿入される２面以外の１面あるいは２面に設けられて
いる。

チャンネルボックス１４を燃料バンドル１上方より挿入
する際にはＬ字形パー１５の先端のＴ字部はバンドル側
面に沿って進み、下部タイプレート１６の溝１７に到達
すると溝１７の内壁面に沿って入り込み溝中に装着され
る。この接合部によってチャンネルボックスの重量が支
えられる。

本発明に係る膨張スプリング１８は組立長さが短く、ま
たチャンネルボックスの上端に設けられである板１９と
上部タイプレートのポスト２０上端との間には、燃料バ
ンドル１とチャンネルボックス１４の伸び差が吸収でき
る空間２１が設けられている。

〔発明の効果〕

本発明の燃料集合体は、燃料全力命を通じて、チャンネ
ルボックスが下部タイプレートで支持されるため、燃料
棒上端に加わる圧縮荷重は上部タイプレートの重量と若
干の膨張スプリングによるばね力である。従って膨張ス
プリングのばね力を従来より減じることができるため組
立て長さを短くでき、これにより燃料棒長さを長くする
ことが可能となる。また圧縮荷重が小さくなると燃料棒
臼がりは、軽減される。

チャンネルボックスの脱着は先端が丁字形となっている
Ｌ字形バーと下部チャンネルに設けられた丁字形の溝と
いう、簡便な脱着機構であるため、安全、容易かつ確実
に行うことができる。

さらにチャンネル辺中央部で下部タイプレートと接合し
ているためチャンネルのクリープ変形に対する角度も増
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる燃料集合体の側面図、第２図は
本発明にかかるチャンネルボックスと下部タイブレー１
〜の接合機構詳細図、第３図は本発明にかかるチャンネ
ルボックスの底面図、第４図は本発明にかかるチャンネ
ルボックスの下部側面図、第５図は本発明にかかるチャ
ンネルＬ字形バ一部の側面図、第６図は本発明にかかる
下部タイプレート溝部の部分断面図、第７図は本発明に
かかる下部タイプレート溝部に部分側面図、第８図は従
来の燃料集合体の側面図、第９図は原子炉の断面図であ
る。１・・・燃料バンドル　　　２・・・燃料棒３・・・ウ
ォータロッド　　４・・・上部タイプレート５・・・ス
ペーサ　　　　　６・・・下部タイプレート７・・・チ
ャンネルボックス８・・・ネジ　　　　　　　９・・・燃料集合体１０・
・・上部端栓　　　　　１１・・・下部端栓１２・・・
膨張スプリング　　１３・・・制御棒１４・・・本発明
のチャンネル１５・・・Ｌ字形バー１６・・・本発明の下部タイプレート１７・・・丁字形溝１８・・・本発明に係る膨張スプリング代理人　弁理士
　則　近　憲　佑同　　第子丸　健第１図第２図第３図第４図　　　第５図１１′Ｉ而ＡＡ　　　　　第７図第６図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の燃料棒を燃料スペーサを介して内部に収容
したチャンネルボックスを有する燃料集合体において、
チャンネルボックスの下端に下部タイプレートとの接合
機構を設け、チャンネルボックスの重量を下部タイプレ
ートで支持することを特徴とする燃料集合体。