JPH0210298A

JPH0210298A - 制御棒スパイダ組立体

Info

Publication number: JPH0210298A
Application number: JP1048714A
Authority: JP
Inventors: John M Shallenberger; ジョン・ミルトン・シャレンバーガー; Stephen J Ferlan; スチーブン・ジョセフ・ファーラン
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1990-01-16
Also published as: GB8906494D0; US4855100A; GB2229569B; GB2229569A

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、−ａ的には原子炉に関し、特に制御棒をスパ
イダ構造体に取り付けるための脱着可能な取付ジヨイン
トを備えた再構成可能な制御棒スパイダ組立体に関する
ものである。

九ｊ」１貨！口り朋− 例えば加圧水型原子炉のような典型的な原子炉において
、原子炉の炉心は多数の燃料集合体を備えている。各燃
料集合体は、上部及び下部ノズルを具備し、これらのノ
ズルに両端部が取り付けられ両ノズル間で縦方向に延び
る複数の案内シンプルを有している。これらの案内シン
プルは横方向に互いに隔てられている。また、複数の横
向きの支持格子が、案内シンプルに沿って軸線方向に互
いに隔てられ且つ該案内シンプルに取り付けられている
。更に、相互に、そして案内シンプルから横方向に離隔
された複数の細長い燃料要素、即ち燃料棒が、上部ノズ
ルと下部ノズルとの間で、横向きの支持格子により支持
されている。各燃料棒は核分裂性物質を収容しており、
高核分裂率を維持し、もって熱の形で多量のエネルギの
放出を維持するのに十分な中性子束を炉心内に生じさせ
るように、組織化された成る配列に群別されている。

炉心に発生される熱の幾らかを抜き出して有用な仕事を
行わせるために、液状の冷却材が炉心を通して上方に圧
送される。

炉心での熱発生率は核分裂率に比例し、核分裂率はまた
炉心内の中性子束により決定されるので、原子炉の始動
時、運転中及び停止時での熱発生制御は、中性子束の変
更によって可能とされる。−般に、これは、中性子吸収
材を収容している制御棒を用いて過剰中性子を吸収する
ことにより行っている。また、案内シンプルは、燃料集
合体の構造要素であることに加えて、炉心内で中性子吸
収制御棒を挿入するための通路を提供する。中性子束の
レベル、即ち炉心の熱出力は、通常、案内シンプルに対
しての制御棒の挿入・引抜き動作によって規制される。

燃料集合体に関連して制御棒を用いる一般的な構成の一
つは、米国特許第４，３２６，９１９号明細書に見るこ
とができる。この特許明細書は、複数の制御棒と、これ
らの制御棒をその上端で支持するスパイダ構造体とを有
する制御棒スパイダ組立体を開示している。スパイダ構
造体は制御棒駆動機構に連結されており、この駆動機構
は、燃料集合体における中空の案内シンプル内に制御棒
を垂直に降ろし、逆に制御棒をそこから垂直に引き上げ
る（これはステッピング動作と称されている）。このよ
うな装置で用いられる制御棒の典型的な構成は細長い金
属製の被覆管の形をとり、この被覆管内には中性子吸収
物質が配置され、この中性子吸収物質を被覆管内に封止
するためにその両端に端栓が取り付けられている。

スパイダ構造゛体は、一般に、中心ハブに支持された複
数の半径方向に延びるベーンを有しており、これらのベ
ーンは中心ハブの回りで周方向に互いに間隔が置かれて
いる。ベーンは、内側の端部が中心ハブに連結され横向
きに配置された金属製の平板である。円筒形状の制御棒
連結フィンガがベーンに取り付けられて支持されるが、
幾つがのベーンには連結フィンガが１つだけ収り付けら
れ、他のベーンには互いに離隔した１対の連結フィンガ
が取り付けられている。

典型的に、各制御棒の上部端栓はねじ付きの外側端部を
有し、この外側端部は、スパイダ構造体における連結フ
ィンガの下部部分の穴に挿入できると共に、その連結フ
ィンガ内に前記穴の内側端部の位置で形成されたねじ穴
に螺合することができる。ねじ穴に螺合した後、この上
部端栓は、連結フィンガ及び上部端栓の側壁に挿入され
るキー又はビンにより、連結フィンガ内で固定され、そ
して溶着される。一般的に述べるならば、前述の制御棒
スパイダ組立体は再構成することができない。即ち、制
御棒スパイダ組立体は容易に分解することができず、ま
た、摩耗又は損傷を受けた制御棒を容易に交換すること
ができない。その代わりとして、組立体全体を廃棄しな
くてはならないのである。

多くの古い原子炉プラントでは、制御棒はその設計寿命
の終期に達している。更に、炉内構造物が変更された多
数の新しいプラントにおいては、制御棒は加速的に摩耗
を受けている。最も多くの場合、摩耗は、所定の制御棒
スパイダ組立体における制御棒のうち、全てではないが
その幾つかの被覆管の局所部分に生ずる。摩耗は、冷却
材の流れにより誘起される振動が原因と考えられている
。

被覆管の摩耗の激しさは原子炉プラント及び炉内構造物
の構造の型式に左右され、−ａ的には所定の組立体のう
ち限られた数の制御棒のみに生ずる。

従って、京耗若しくは損傷を早々と受けた所定の制御棒
を個々に取り外して交換できる再構成可能な制御棒スパ
イダ組立体に対する興味及び必要性は益々増大している
。ねじ結合された制御棒の上端を切断することによりス
パイダ構造体がら制御棒を取り外すことのできる制御棒
スパイダ組立体は、仏国特許出願第８６７０８３８１号
に開示されている。また、制御棒の上端の固定要素を変
形することによりスパイダ構造体がら制御棒を取り外す
ことを可能とする制御棒スパイダ組立体は、米国特許第
４，３１４，８８５号及び同第４，３８１，２８３号明
細書に開示されている。しかしながら、上記明細書の記
載はいずれも再構成可能な制御棒スパイダ組立体を提供
するのに最適な手段であるとは認められない。

１１匹」１本発明は、前記必要性を満足するように設計された再構
成可能な制御棒スパイダ組立体を提供する。本発明の再
構成可能な制御棒スパイダ組立体は、各制御棒をスパイ
ダ構造体に締結するための脱着可能な取付ジヨイントを
備えている。取付ジヨイントは機械的に単純であり、交
換に代わる手段として、部分的に摩耗した制御棒を回し
て更に使用することを可能とする柔軟性をもたらし、再
構成も比較的に容易である０本発明の再構成可能な制御
棒スパイダ組立体の取付ジヨイントを用いることにより
、再構成作業をより迅速に行うことができ、工具による
加工や検査が減り、取付ジヨイントの締結要素は再利用
可能となる。

これに対して、従来の手段は、ねじ部材の緩みや脱落を
防止するために、制御棒の交換を必要とし且つ取外し後
にそれ自体交換されなければならない変形可能な或は溶
着された部材を用いている。

このような固定部材の必要性は、本発明の再構成可能な
制御棒スパイダ組立体で用いられる取付ジヨイントの構
成においては、除去される。

従って、本発明は、スパイダ構造体と、少なくとも１本
の制御棒と、該制御棒をスパイダ構造体に脱着可能に取
り付けるための取付ジヨイントとを有する再構成可能な
制御棒スパイダ組立体に関するものである。取付ジヨイ
ントは、（ａ）前記スパイダ構造体の中空の連結フィン
ガと、（ｂ）外面にねじ部分が形成された前記制御棒の
細長い上部端栓であって、前記連結フィンガに挿通され
た場合に前記連結フィンガの上方に配置される前記上部
端栓と、（ｃ）前記上部端栓が前記連結フィンガに挿通
されている場合に、前記上部端栓の前記ねじ部分上に嵌
めることができる固定ナツトとを備えている。固定ナツ
トは、前記スパイダ構造体の前記連結フィンガと前記制
御棒の前記上部端栓との間の前記取付ジヨイントを完全
なものとするための半径方向に可視性及び拡張性のある
ねじ画成手段であって、前記上部端栓が前記連結フィン
ガに挿通されている場合に、該上部端栓の前記ねじ部分
に振動及び衝撃に強い取着関係で脱着可能に取り付ける
ことができるようになっている前記ねじ画成手段を有し
ている。

より詳細には、連結フィンガと上部端栓とには相補的な
相互適合手段が画成されており、この手段は、制御棒を
連結フィンガに対して角度的に調節でき、また、連結フ
ィンガに対して角度的に互いに変位された所定の２以上
の異なる位置のいずれか１つに、制御棒を積極的に保持
できるようにする。特に、相補的な相互適合手段は、連
結フィンガの内面に形成された１対の相対する平坦部分
と、連結フィンガの平坦部分と適合するように上部端栓
の外面に形成された１対の相対する平坦部分とから成る
。

更に、上部端栓はその上部終端に画成された上向きの指
示要素を有しており、この指示要素は、上部端栓上の相
対する平坦部分に対して既知の所定の向きとなっており
、制御棒の角度的に変位された所定位置の一方から他方
に該制御棒を回す者によって、その上方の遠隔位置から
観察できる。

また、上部端栓は、ねじ部分の上方の外側終端に形成さ
れた先導整列部分を有している。固定ナツトは、中心穴
と、開放下端と、閉鎖上端とを有し、上部端栓のねじ部
分と先導整列部分とを覆うよう嵌挿できる。更にまた、
固定ナツトにおける半径方向に可視性及び拡張性のある
ねじ画定手段は、固定ナツトの穴内で捕獲関係となるよ
うに挿入可能となっている。好適には、半径方向に可視
性及び可撓性のあるねじ画定手段はねじコイル挿入体の
形態をとる。

本発明による上記及び他の利点や特徴は、本発明の実施
例を示す図面に添っての以下の詳細な説明を読むことに
よって、当業者にとり明らかとなろう６日の看　ｆ当日以下の説明において、同一の参照符号は、全図面を通し
て同−又は相当部分を示している。また、以下の説明に
おいて、「前方」　　「後方」、「左方」　　「右方」
、「上方」　　「下方ｊ等の語は便宜上の言葉であり、
限定的な語として理解されるべきものではない。

九１江ｒ１弧図面、特に第１図を参照すると、核燃料集合体１０が立
面図で、垂直方向に短縮した形で示されている。この燃
料集合体１０は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）に用いられ
ている型式であり、基本的に、原子炉（図示しない）の
炉心領域における下部炉心板（図示しない）上に燃料集
合体１０を支持するための下端構造、即ち下部ノズル１
２と、この下部ノズル１２から上方に向かって突き出し
て縦方向に延びる複数の案内シンプル１４とを備えてい
る。更に、この燃料集合体１０は、案内シンプル１４に
沿って軸線方向に互いに隔てられた複数の横向きの格子
１６と、これらの格子１６によって互いに横方向に隔て
られ支持された細長い燃料棒１８の組織化された配列と
を備えている。また、燃料集合体１０は、その中心部に
配置されている計装管２０と、案内シンプル１４の上端
に取外し可能に取り付けられる上端構造、即ち上部ノズ
ル２２とを備え、燃料集合体１０の構成部品を損傷させ
ることなく普通に取り扱うことのできる一体的な組立体
を形成するようになっている。

上述したように、燃料集合体１０において前記配列の燃
料棒１８は、燃料集合体１０の長手方向に沿って離隔さ
れた格子１６によって相互に隔てられた関係に保持され
ている。各燃料棒１８は核燃料ペレット２４を有してお
り、この燃料棒１８の両端は、該燃料棒１８を密封する
ために、上部端栓２６及び下部端栓２８により閉じられ
ている。一般に、燃料棒１８内で核燃料ペレット２４を
隙間のない積重関係に維持するために、プレナムバネ３
０が上部端栓２６とベレット２４との間に配置されてい
る。核分裂性物質から構成された核燃料ペレット２４は
、原子炉の反応出力の発生を担っている。炉心で発生さ
れる熱を抜き出して有用な仕事を行わせるために、水又
はホウ素含有水のような液状の減速・冷却材が炉心の燃
料集合体１０を通って上方に圧送される。

の　　　スパイダ組立第１図と共に第２図及び第３図を参照すると、第１図の
通常の燃料集合体１０に用いるよう設計された従来の制
御棒スパイダ組立体３２の典型的な実施例が示されてい
る。その基本的な構成部材として、制御棒スパイダ組立
体３２は、複数の制御棒３４と、該制御棒３４をその上
端で支持するスパイダ構造体３６とを有している。スパ
イダ構造体３６は案内シンプル１４の配列と一致する配
列で制御棒３４を保持し、これらの制御棒３４が、上部
ノズル２２を貫通し、ＰＷＨの燃料集合体１０の案内シ
ンプル１４を通って下方に挿入されるようにしている。

スパイダ構造体３６は制御機構（図示しない）に連結さ
れ、この制御機構は周知の態様で制御棒３４を動かして
炉心の出力を調整するよう作動される。

典型的な構成において、制御棒スパイダ組立体３２の各
制御棒３４は、内部に中性子吸収材が配置された細長い
金属製の被覆管３８と、前記中性子吸収材を内部で封止
するために被覆管３８の両端に取着された上部及び下部
の端栓４０．４２とがら成る。制御棒スパイダ組立体１
０のスパイダ構造体３６は一最に、中心ハブ４６に支持
され周方向に互いに離隔された複数の半径方向に延びる
フルーク若しくはベーン４４を有している。円筒形状の
制御棒連結フィンガ４８はベーン４４に取り付けられ支
持されている。

幾つかのベーン４４は連結フィンガ４８が１つだけ取り
付けられ、他のベーン４４には互いに間隔を置いた１対
の連結フィンガ４８が取り付けられている。

第４図〜第９図を参照すると、スパイダ構造体３６のベ
ーン４４上の各制御棒連結フィンガ４８と各制四棒３４
の上部端栓４０との間に設けられた従来の取付ジヨイン
ト５０の１つが示されている。一般に、各制御棒３４の
上部端栓４０はねじ付き外側端部５２を有している。各
連結フィンガ４８は差込み式の溶接連結でベーン４４に
収り付けられ、その下部部分５６には軸線方向の穴５４
が形成され、その内側端部には小径のねじ穴５８が切ら
れている。上部端栓４０のねじ付き外側端部５２は、端
栓４０が軸線方向の穴５４内に挿入された場合、ねじ穴
５８に螺合される。連結フィンガ４８及び上部端栓４０
の側部に設けられた同軸の穴６２．６４を通してキー若
しくはビン６０を挿入し溶着することにより、上部端栓
４０は固定される。尚、軸線方向の穴５４は各連結フィ
ンガ４８の上部部分６６（ここで連結フィンガ４８はベ
ーン４４と連結している）の始点で終端していることに
注意されたい。

この従来の制御棒スパイダ組立体３２の主な問題点は再
構成できないこと、即ち組立体３２は容易に分解するこ
とができず、摩耗若しくは損傷を受けた構成部材を容易
に交換することができないことにある。その代わりとし
て、組立体３２全体を廃棄しなくてはならない。

しかし、先に述べたように、取外し可能な制御棒を有す
る制御棒スパイダ組立体は従来から知られている。再構
成可能な最近の制御棒スパイダ組立体の一つは、前述の
仏国特許出願第８６７０８３８１号明細書に開示されて
いる。前述の従来の制御棒スパイダ組立体と同様に、こ
の仏国特許出願明細書記載の制御棒スパイダ組立体は、
ベーンに連結フィンガが取り付けられたスパイダ構造体
と、ねじ付き外側端部を有する上部端栓が設けられた複
数の制御棒とを備えている。しかしながら、各制御棒を
連結フィンガに固定するために用いられる取付ジヨイン
トは、前述のものからやや変更されている。前記仏国特
許出願明細書記載の制御棒スパイダ組立体の各連結フィ
ンガは一端から他端まで貫通して延びる軸線方向の穴を
有している。１本の制御棒の上部端栓が軸栓方向の穴に
挿入された場合、そのねじ付き外側端部は連結フィンガ
の上端から上方に延びる。締結具、即ちナツトが、連結
フィンガの上端に接するまで、制御棒上部端栓の外側端
部に螺合される。そして、その位置でナツトを保持する
ために、ねじ付き外側端部の上方の位置で制御棒上部端
栓に形成され且つ螺合されたナツトの上方に延びる管状
の緩止めカップが、半径方向外方に変形されて、ナツト
の溝に固定される。

しかしながら、制御棒をスパイダ構造体から取り外すた
めには、まず、ナツトが締結されているねじ付き外側端
部を含む端栓の一部分が切断されなければならないとい
う問題がある。即ち、締結用のナツトは取り外した後に
交換されなければならず、取り外された制御棒も、その
上部端栓が部分的に切断されているので交換されなけれ
ばならない、制御棒は、全体的な消費が極く一部であっ
ても、更に使用することはできないのである。

本　　の制御　スパイダ組立第１０図〜第２４図を参照すると、特に第２０図に、本
発明に従って構成された再構成可能な制御棒スパイダ組
立体６８が断面図で示され、この組立体６８は、前述し
た従来の制御棒スパイダ組立体及び前記「発明の背景」
の欄に記載の米国特許に開示された他の組立体の問題点
を除去するものである。この再構成可能な制御棒スパイ
ダ組立体６８は、基本的には、スパイダ構造体７０と、
複数の制御棒７２と、制御棒７２をスパイダ構造体７０
に脱着可能に締結するための複数の改良型取付ジヨイン
ト７４とを備えている。以下で述べる部分を除き、制御
棒スパイダ組立体６８のスパイダ構造体７０及び制御棒
７２は第２図及び第３図の従来の制御棒スパイダ組立体
３２のものと同一である。

各取付ジヨイント７４は、スパイダ構造体７０のフルー
ク若しくはベーン７８に支持された中空スリーブ状の連
結フィンガ７６と、制御棒７２の細長いステム状の上部
端栓８０とを有する。連結フィンガ７６及びベーン７８
は、例えば鋳造、機械加工或は部品のバット溶接等の適
宜な方法により作ることができ、連結フィンガ７６には
、中心穴８４が下端８６から上端８８まで貫通して画成
されている。六８４の短い上端部分の直径は、該上端部
分よりも相当に長い下端部分に比して小さく、連結フィ
ンガ７６の内面に下向きの環状の肩部９０を形成してい
る。

取付ジヨイント７４はまた、連結フィンガ７６と上部端
栓８０との両者に画成された符号９２で総括的に示す相
補的な相互適合手段を有している。この相互適合手段９
２は、連結フィンガ７６に対して制御棒７２の角度的回
転調節を可能とし、連結フィンガ７６に対して角度的に
互いに変位された所定の２以上の異なる位置のいずれか
一つに積極的に制御棒７２を保持できる。１８０度の角
度で互いに変位された２つの異なる位置が制御棒７２に
ついて画成されるのが好ましい、連結フィンガ７６に関
しては、相互適合手段９２は、連結フィンガ７６の内面
であって肩部９０の直下部分に画成された１対の平坦部
分９４の形態をとる。上部端栓８０については、相互適
合手段９２は、上部端栓８０の外面に画成された１対の
相対する平坦部分９６の形態をとっている。平坦部分９
６同士の間隔は平坦部分９４よりも僅かに小さく、これ
によって平坦部分９６を連結フィンガ７６の平坦部分９
４と相互に適合させ、互いに１８０度の角度で変位され
た２つの所定位置の一方で制御棒７２を保持するように
なっている。

更に、取付ジヨイント７４は、相対する平坦部分９６の
上方の上部端栓８０の外面に形成された円柱形ねじ部分
９８を備えている。弾丸の先端形状となっている先導整
列部分１００が、円柱形ねじ部分９８の上方であって上
部端栓８０の外側終端に形成されている。先導整列部分
１００の直径はねじ部分９８よりもやや小さい、上部端
栓８０におけるねじ部分９８と先導整列部分１００とは
、上部端栓８０が連結フィンガ７６にその下端８６から
挿通された場合、この連結フィンガ７６の上端８８の上
方に配置される。

更にまた、取付ジヨイント７４は、半径方向に可視性及
び拡張性のあるねじ画成手段１０４を具備する同定ナツ
ト１０２を有している。ねじ画成手段１０４は、可１１
′！性ナツトの如くナツト１０２に一体的に設けられて
も良く、或はまた、ナツト１０２の中心穴１０６内に挿
入可能な要素のように、ナツト１０２に別個に設けられ
ても良い。固定ナツト１０２は、穴１０６の他に、開放
下端１０８と閉鎖上端１１０とを有している。六角要素
１１２が閉鎖上端１１０の外面に形成されており、各制
御棒７２の上部端栓８０のねじ部分９８に対して固定ナ
ツト１０２をねじ込んだり、逆に取り外したりするのを
遠隔的に行う場合に用いられる。

このように、スパイダ構造体７０に制御棒７２を取り付
ける際に上部端栓８０が連結フィンガ７６の中心穴８４
にその下端８６から挿通されたならば、固定ナツト１０
２を上部端栓８０に取り付けるために、固定ナツト１０
２は上部端栓８０のねじ部分９８及び先導整列部分１０
０を覆うように嵌挿できる。好適には、第２４図に示さ
れるようなねじコイル挿入体の形態をとる独立型の半径
方向に可撓・拡張性のねじ画成要素１０４は、固定ナツ
ト１０２の穴１０６内に捕獲関係となるよう挿入するこ
とができる。このコイル挿入体１０４は、商標ｒＨｅｌ
ｉｃｏｉＪの名称で販売されている商品とすることがで
きる。コイル挿入体１０４の固定作用は、一連の真っす
ぐな部分、いわゆる“弦部分”を有する一以トの挿入コ
イル巻線によって達成される。ねじ部分９８は、この“
″把持°′コイルに入り、前記弦部分は外方にしなり、
ねじ部分９８に圧力を生ずる。

固定ナツト１０２が先導整列部分１００及びねじ部分９
８上に嵌挿され、その下端１０８が連結フィンガ７６の
上端８８に接するまで回されると、ねじコイル挿入体１
０４は、振動及び衝撃に強い取着関係で上部端栓８０の
ねじ部分９８に脱着可能に締結される。

コイル挿入体１０４は、取外しを許容する他の機械的な
固定装置と同等の信頼性をもって、制御棒７２や固定ナ
ツト１０２の偶発的な緩みや離脱を防止する。

上部端栓８０のねじ部分９８とのねじコイル挿入体１０
４の交差螺合、即ちねじ山がずれて螺合するのを防止す
るために、ねじ山が係合される前に先導整列部分１００
により固定ナツト１０２を強制的に整列するよう、まず
コイル挿入体１０４は上部端栓８０の先導整列部分１０
０を受は入れ、その後にねじ部分９８を受けるようにな
っている。ねじ部分９８上で固定ナツト１０２が軸線方
向に僅かにずれても交差螺合は簡単に生じてしまうので
、前述したような交差螺合の予防措置は、固定ナツト１
０２の上部端栓８０に対する遠隔的な脱着を容易に行う
ためには必要不可欠である。

制御棒７２をその２つの位置（これらの位置は互いに１
８０度の角度で変位され、連結フィンガ７６の内面と上
部端栓８０の外面にそれぞれ形成された互いに適合する
相対する平坦部分９４．９６により画成される）の一方
に正確に回して配置するのを容易化するために、上部端
栓８０は、その上部終端に形成されたドライバ先端受は
用溝の形態の上向き指示要素１１４を有している。溝１
１４は、上部端栓８０の相対する平坦部分９６に対して
、例えば平行関係のように前置て決められた既知の向き
となっている。

溝１１４は、制御棒７２上の角度的に互いに変位された
所定位置の一方から他方に制御棒７２を回転させる者に
よって、その上方の遠隔位置から見られ得るものである
。

連結フィンガ７６と上部端栓８０とにおける相互適合す
る平坦部分９４．９６の使用により、固定ナツト１０２
の締付は中若しくは緩め中における制御棒７２の回転が
防止され、制御棒スパイダ組立体６８の下方に何等かの
複雑な棒保持ｉＲ横を配置する必要もなくなり、また原
子炉プラント使用済燃料プールで要求されるような遠隔
操作中の困難な作業も不要となることは認められるであ
ろう。回転防止用の平坦部分９４．９６の使用に加えて
、スパイダ構造体７０の連結フィンガ７６及びベーン７
８の上方に配置された取付ジヨイント７４によって、固
定ナツト１０２の取外し中や再取付中に制御棒７２を拘
束する必要性は除去され、再構成作業は単純化される。

また、修理作業所や備品、及び工具による加工は簡易化
され、その費用も低減される。

更に、その周囲の一部にのみ摩耗が生じた制御棒７２を
正確に１８０度回紙回転るようにしたことにより、当該
制御棒７２を、交換するのではなく、更に継続して使用
できるものとし、運転費用をより一層節約する。著しい
摩耗が中央部側の幾つかの制御棒７２にだけしばしば発
生することが観察されている。欠陥のある制御棒７２を
１本だけ交換すること、新しい一組の制御棒７Ｚを取り
付けること、又は、単に１本以上の制御棒７２を１８０
度回紙回転ることが可能である。望むならば、１８０度
よりも小さな角度で制御棒７２を回転させることができ
るように、２以上の互いに対をなす平坦部分が形成され
ても良いことは、容易に理解されよう。

制御棒７２の回転は、固定ナツト１０２を緩めて取り外
し、スパイダ構造体７０を約２５．４ｖｍ（ｔｉｎ、）
よりも短い距離で上方に持ち上げ、ドライバが端部に設
けられた長いハンドル付き工具を上部端栓８０の上端の
溝１１４に挿入して摩耗した制御棒７２を回し、１８０
度向きを変えることにより行われる。そして、スパイダ
構造体７０を、回転された制御棒７２上に降ろし、この
制御棒７２をスパイダ構造体７０の連結フィンガ７６に
固定するために前記固定ナツト１０２を用いるのである
。

以上の説明から、本発明及びそれに不随する多くの利点
が理解されるであろう。また、上記の形態は単に例示の
好適な実施態様に過ぎず、本発明の精神及び範囲を逸脱
することなく、或は、その重要な利点を全く犠牲にする
ことなく、本発明の形態や構成、配列について種々の変
形が可能なことは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御棒スパイダ組立体が上部に配置され
た従来の燃料集合体を示す、明瞭化のために部分的に断
面とした側面図、第２図は第１図の燃料集合体から取り
外された制御棒スパイダ組立体の平面図、第３図は第２
図の３−３線に沿って見た制御棒スパイダ組立体の部分
断面側面図、第４図は第３図の制御棒スパイダ組立体の
スパイダ構造体を示す部分的に断面とした拡大部分図、
第５図は第４図の５−５線に沿ってのスパイダ構造体の
ベーン及び連結フィンガの断面図、第６図には第４図の６−６線廊沿っての連結フィンガの断面図、
第７図は第３図の制御棒スパイダ組立体における制御棒
の上部端栓を示す拡大部分図、第８図は第３図の制御棒
スパイダ組立体の部分的に断面とした拡大部分図であり
、スパイダ構造体のベーン上の連結フィンガと制御棒の
上部端栓との間の従来の取付ジヨイントを示す図、第９
図は第８図の９−９線に沿っての断面図であり、連結フ
ィンガと上部端栓とを固定するビンを示す図、第１０図
は本発明に従って構成された制御棒スパイダ組立体のス
パイダ構造体を示す部分的に断面とした拡大部分図、第
１１図は第１０図の１１−１１線に沿って見たスパイダ
構造体のベーン及び連結フィンガの平面図、第１２図は
第１０図の１２−１２線に沿ってのベーン及び連結フィ
ンガの断面図であり、管状の連結フィンガの内面に形成
された１対の相対する平坦部分を示す図、第１３区は第
１０図の１３−１３線に沿っての連結フィンガの断面図
、第１４図は本発明による制御棒スパイダ組立体の制御
棒の上部端栓を示す拡大部分図、第１５図は第１４図の
１５−１５線に沿って見た制御棒の上部端栓の平面図、
第１６図は第１４図の１６−１６４ｔに沿っての上部端
栓の断面図であり、上部端栓の外面に形成された１対の
相対する平坦部分を示す図、第１７図は第１４図の位置
から９０度回転させた制御棒の第１４図と同様な図、第
１８図は第１７図の１８−１８線に沿って見た制御棒の
上部端栓の平面図、第１９図は第１７図の１９−１９線
に沿っての上部端栓の断面図であり、上部端栓の外面に
形成された１対の相対する平坦部分を示す図、第２０図
は本発明による制御棒スパイダ組立体を示す部分的に断
面とした拡大部分図であり、スパイダ構造体のベーン上
の連結フィンガと制御棒の上部端栓との間の改良された
取付ジヨイントを示す図、第２１図は第２０図の２１−
２１線に沿っての断面図、第２２図は第２０図の制御棒
スパイダ組立体における取付ジヨイントの固定ナツトを
示す部分断面側面図、第２３図は第２２図の２３−２３
線に沿って見た固定ナツトの平面図、第２４図は第２０
図の制御棒スパイダ組立体の取付ジヨイントにおける半
径方向に可視性及び拡張性を有する、ねじコイル挿入体
の形態のねじ画成手段の拡大側面図である。図中、１０
・・・核燃料集合体６８・・・制御棒スパイダ組立体７０・・・スパイダ構造体　７２・・・制御棒７４・・
・取付ジヨイント　７６・・・連結フィンガ７８・・・
ベーン　　　　　８０・・・上部端栓９２・・・相互適
合手段　　９８・・・ねじ部分１０２・・・固定ナツト１０４・・・ねじ画成手段（コイル挿入体）ＦＩＧ。直ＦＩＧ。ＦＩＧ、　＋６ＦＩＧ。ＦＩＧ。ＦＩＧ、２３ＦＩＧ、２４ＦＩＧ、２０ＦＩＧ、２１

Claims

【特許請求の範囲】核燃料集合体に用いられる再構成可能な制御棒スパイダ
組立体であって、スパイダ構造体と、少なくとも１本の
制御棒と、該制御棒を前記スパイダ構造体に脱着可能に
取り付けるための取付ジョイントとを有している前記制
御棒スパイダ組立体において、前記取付ジョイントが、（ａ）前記スパイダ構造体の中空の連結フィンガと、（ｂ）外面にねじ部分が形成された前記制御棒の細長い
上部端栓であって、前記連結フィンガに挿通された場合
に前記連結フィンガの上方に配置される前記上部端栓と
、（ｃ）前記上部端栓が前記連結フィンガに挿通されてい
る場合に、前記上部端栓の前記ねじ部分上に嵌めること
ができる固定ナットと、を備え、（ｄ）前記固定ナットは、前記スパイダ構造体の前記連
結フィンガと前記制御棒の前記上部端栓との間の前記取
付ジョイントを完全なものとするための半径方向に可撓
性及び拡張性のあるねじ画成手段であつて、前記上部端
栓が前記連結フィンガに挿通されている場合に、該上部
端栓の前記ねじ部分に振動及び衝撃に強い取着関係で脱
着可能に取り付けることができるようになっている前記
ねじ画成手段を有している、制御棒スパイダ組立体。