JPH04118590A - 燃料集合体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料集合体に係り、特に多数の燃料棒をチャン
ネルボックス内に固定するチャンネルファスナの改良に
関する。

〔従来の技術〕

現在、実用化されている燃料集合体においては、燃料集
合体の型式によるチャンネルファスナねじの位置が異な
っている。そして、型式の違いによって寸法、形状の異
なる複数種類のチャンネルファスナを用意し、それらを
使い分けており、チャンネルファスナの共有化は行われ
ていない。

なお、チャンネルファスナの改良に関する従来例として
は特開昭５７−３０８３号公報があるが、この従来例で
も、チャンネルファスナの共有化については何ら対策を
構していない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術では、燃料集合体の型式の違いに合わせ
て複数種類のチャンネルファスナがあるため、製造管理
上、異なる型式のチャンネルファスナの識別が必要であ
る。また識別を間違えて他の種類のチャンネルファスナ
を装着してしまう可能性もある。

さらに、チャンネルファスナの種類が多いために、コス
ト高になるという問題もある。

そこで、チャンネルファスナねじの位置が燃料集合体の
型式によらず一定となるように、上部タイプレートの長
ボスの位置を一定に設定することが考えられている。し
かし、燃料集合体には燃料棒の配置の異なるものが存在
している。例えば、第１２図と第１３図は燃料棒の上端
部を支持するための上部タイプレート３を示しており、
第１２図では、燃料棒が８Ｘ８に配置され、第１３図で
は燃料棒は９×９に配置されている。第１２図のＣ−Ｃ
断面を示すと第１４図のようになる。燃料棒は照射伸び
をするため燃料棒の上端部が入る孔５１の深さ５１Ａに
は下限があり、またファスナねじの強度を保障するため
に、ファスナねじの入る孔５２のねじ深さ５２Ａにも下
限がある。一方、燃料集合体の取合いにより、上部タイ
プレートの長ボス４の長さ５３には上限がある。このた
め、９Ｘ９構造の上部タイプレートの長ボス位置を８×
８構造の上部タイプレートの長ボス位置と同じにすると
、第１５図に示すように、孔５１と孔５２が先端部でぶ
つかってしまう。したがって。

９×９構造の上部タイプレートの長ボス４では、第１６
図に示すように、孔５１と孔５２の位置をずらせなけれ
ばならない。また、逆に８×８構造の上部タイプレート
の長ボス位置を９×９構造の上部タイプレートの長ボス
位置と同じにすると、冷却水炉の流路面積が、第１８図
の網かけ部分５４Ａから第１７図の網かけ部分５４Ｂに
減少して、炉の冷却性能が変化してしまうので好ましく
ない。

以上のように、上部タイプレートの長ボス位置を移動さ
せることでは、チャンネルファスナを共用化することは
できない。

本発明の目的は、チャンネルファスナを共用化して、取
扱性と経済性の向上を図るとともに、仕様が合致しない
チャンネルファスナを取付けてしまうという誤装着の可
能性を排除できる燃料集合体を提供することである。

〔課頭を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、横断面が四角形
をなす筒状のチャンネルボックス内に、上下がタイプレ
ートで支持された多数の燃料棒が収納され、前記チャン
ネルボックスの一隅部内側には小さな平板上のチャンネ
ルクリップが取付けられ、かつ前記チャンネルクリップ
取付部には前記チャンネルボックスの上隅部の二側面と
上面を覆うガードが設けられて、前記ガードの上面板、
チャンネルクリップおよびタイプレートがチャンネルフ
ァスナねじで一体的に固定された゛燃料集合体において
、前記ガードの上面板とチャンネルクリップに形成され
前記チャンネルファスナねじが挿通されるねじ孔を、前
記チャンネルボックスの対角線方向に長い長孔または鍵
孔形状にしたことを特徴としている。

また、本発明は、横断面が四角形をなす筒状のチャンネ
ルボックス内に、上下がタイプレートで支持された多数
の燃料棒が収納され、前記チャンネルボックスの一隅部
内側には小さな平板上のチャンネルクリップが取付けら
れ、かつ前記チャンネルクリップ取付部には前記チャン
ネルボックスの上隅部の二側面と上面を覆うガードが設
けられて、前記ガードの上面板、チャンネルクリップお
よびタイプレートがチャンネルファスナねじで一体的に
固定された燃料集合体において、前記ガードの上面板と
チャンネルクリップに形成され前記チャンネルファスナ
ねじが挿通されるねじ孔を、前記チャンネルボックスの
対角線方向に長い長孔または鍵孔形状にするとともに、
前記チャンネルボックスに対して前記ガードの位置を決
定する位置決め手段を設けたことを特徴としている。

さらに、本発明は、横断面が四角形をなす筒状のチャン
ネルボックス内に、上下がタイプレートで支持された多
数の燃料棒が収納され、前記チャンネルボックスの一隅
部内側には小さな平板上のチャンネルクリップが取付け
られ、かつ前記チャンネルクリップ取付部には前記チャ
ンネルボックスの上隅部の二側面と上面を覆うガードが
設けられて、前記ガードの上面板、チャンネルクリップ
およびタイプレートがチャンネルファスナねじで一体的
に固定された燃料集合体において、前記ガードの上面板
とチャンネルクリップに形成され前記チャンネルファス
ナねじが挿通されるねじ孔を、前記チャンネルボックス
の対角線方向に長い長孔または鍵孔形状にするとともに
、前記チャンネルクリップの取付位置をチャンネルボッ
クスの内側へずらせて、チャンネルボックスの側板端部
を突出させ、且つこの突出部が嵌合する溝部を前記ガー
ドの上面板内面に設けたことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成によれば、ガードの上面板とチャンネルクリッ
プに形成されたねじ孔を、チャンネルボックスの対角線
方向に長い長孔または鍵孔形状にすることにより、長ボ
ス位置が異なる上部タイプレートに対してもチャンネル
ファスナねじを挿通させることができ、チャンネルファ
スナの共有化を達成することができる。

また、位置決め手段を設けることにより、ガードをチャ
ンネルボックスの所定位置に正確に配置することができ
る。

そして、チャンネルファスナねじでガードとチャンネル
ボックスを連結すれば、両者は完全に固定され一体化さ
れる。

〔実施例〕

以下に実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

ＢＷＲ型の燃料集合体は、第２図に示すように、上部タ
イプレート３および下部タイプレート５によって上下両
端が支持され、内部にある複数の燃料棒２がチャンネル
ボックス７で囲まれている。

そして、チャンネルボックス７の上部はチャンネルファ
スナ８により上部タイプレート３に固定されている。

チャンネルファスナ８の詳細を第３図に示す。

チャンネルファスナ８は、チャンネルボックス７に接触
するガード９と、隣り合う燃料集合体との間に間隙を形
成し、相互の燃料集合体をばね作用で支持するスプリン
グ１０と、ガード９およびスプリング１０を上部タイプ
レート３の長ボス４に固定するチャンネルファスナねじ
１１とから構成されている。

第４図（ａ）、（ｂ）は、上記構成のチャンネルファス
ナ８だけを示したものであり、同図（Ｃ）はチャンネル
ボックスの上面を示している。ここで、燃料集合体の型
式により、チャンネルファスナねじ１１の位置、すなわ
ち図のＡ寸法が異なっている。そこで、スプリング１０
、ガード９、およびチャンネルボックス７上面のチャン
ネルクリップ１３の孔を、第５図（ａ）のように錠孔１
４にしたり、第５図（ｂ）のように長孔１５にしたりす
れば、ファスナねじ１１は第４図の７１または７２方向
へ自由に移動できるので、Ａ寸法の異なる燃料集合体へ
のチャンネルファスナ８の共用が可能となる。この場合
、燃料集合体に対して、チャンネルファスナ８が７１方
向へずれることはないが、７２方向へずれる可能性があ
る。これを防止するために、本実施例では、チャンネル
ボックス７に対するチャンネルファスナ８の位置を決定
するようにしている（これについては後で詳述する）。

また、ファスナねじ１１がガード９から抜けることを防
止するために、従来では、ファスナねじをガードのねじ
孔にねじ込んだ後、ファスナねじのねじ山をつぶしてい
た。本実施例の場合も同様の方法でファスナねじ１１の
抜けを防止することができる。すなわち、第５図（ａ）
のように錠孔１４の大径部８ｏにねじをきっておき、大
径部８０のねじにファスナねじ１１をねじ込んでから、
ファスナねじ１１のねじ山をつぶすか、または第５図（
ｂ）のように長孔１５の円周部８１にねじをきっておき
、上記の場合と同様に、このねじにファスナねじ１１を
ねじ込んでから、ファスナねじ１１のねじ山をつぶすよ
うにすればよい。

次に、チャンネルボックスに対してチャンネルファスナ
の位置を決定するための方法について、いくつかの実施
例を説明する。

まず、第１図は本発明の燃料集合体のチャンネルファス
ナ部の斜視図と、そのＡ−Ａ線に沿った断面図である。

同図（ｂ）に示すように、ガード９の上面板９Ａの内側
端部にはつめ７３が形成され、このつめ７３がチャンネ
ルボックス７上面のチャンネルクリップ１３端部に係合
している。これにより、チャンネルファスナのガード９
の位置が決定され、ガード９の７２方向へのずれを防ぐ
ことができる。

また、第６図では、チャンネルボックス７上面のチャン
ネルクリップ１３に２つの突起部７４が設けられ、ガー
ド９の上面板９Ａに前記突起部７４が嵌合する孔９Ｂが
形成されている。この場合、ガード９の上面板９Ａ内側
に下向きの突起部を設け、チャンネルクリップ１３に孔
を形成するようにしてもよい。

さらに、第７図では、チャンネルボックス７の上部側面
に切欠き７５が形成され、この切欠き７５に嵌合する突
起部９Ｃがガード９の内側上部に設けられている。この
場合、チャンネルボックス７とチャンネルクリップ１３
とは溶接により固定されているが、切欠き７５の開口度
を大きくしておけば、溶接部により切欠き７５と突起部
９Ｃとの嵌合性が損なわれることはない。

また、第８図では、チャンネルクリップ１３に形成され
た長孔１５をチャンネルボックス７の隅部方向（図の左
方向）へ長くし、この長くした部分７６にガード９の上
面板９Ａ内面の突起部８１を係合させる構成としている
。なお、第８図（ｃ）はチャンネルボックス７にガード
９を取付けた場合の断面を示している。

以上、第１図、第６図〜第８図の実施例は、複数種類の
燃料集合体に対してチャンネルボックスとガードの共用
化を図った例であったが、以降の第９図〜第１１図の実
施例は複数種類のチャンネルボックスに対してガードの
共用化を図った例である。チャンネルボックスの肉厚は
２〜３■の範囲で数種類に使い分けられているため、肉
厚の違いによらずガードとチャンネルボックスの相対位
置を決定する必要性がある。

第９図はチャンネルボックスのチャンネルクリップ部の
斜視図とその断面図である。図に示すように、チャンネ
ルクリップ１３の取付位置がチャンネルボックス７の上
端部より内側へ入り込んでいる。チャンネルボックス７
の上端部からチャンネルクリップ１３までの距離７９は
、チャンネルボックス７の肉厚７Ａにより異なっており
、このようなチャンネルボックス７を数種類用意してお
く。一方、第１０図はガードの斜視図と、その断面図、
およびＢ方向からの矢視図である。図に示すように、ガ
ード９の上面板９Ａの内側が階段状に加工されている。

このようなガード９は一種類だけ用意しておく。そして
、一種類のガード９に複数種類のチャンネルボックス７
のそれぞれをセットした場合の状態を第１１図に示す。

第１１図（ａ）はチャンネルボックス７の肉厚が８０ｍ
１ｌ、同図（ｂ）は１００ｍ１ｌ、同図（ｃ）は１２０
ｍ１１の場合である。なお、チャンネルボックス７とガ
ード９との相対位置がチャンネルボックス７の肉厚によ
って変化しない（ガード９の孔１４とチャンネルクリッ
プ１３の孔１５との間にずれが生じない）ようになって
いるのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、チャンネルファ
スナの共有化を達成することができるので、燃料集合体
の型式に合わせてチャンネルファスナを識別する必要が
なくなり、チャンネルファスナの取扱性が向上するとと
もに、部品共通化によりコストを低減させることもでき
る。

また、使用の合致しないチャンネルファスナを装着して
しまうという可能性がなくなるため、燃料集合体の信頼
性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の燃料集合体のチャンネルファスナ部を
示す斜視図とそのＡ−Ａ線に沿った断面図、第２図は燃
料集合体の一部を切り開いた正面図、第３図はチャンネ
ルファスナ部の詳細断面図、第４図はチャンネルファス
ナの縦断面図とその上面図、並びにチャンネルボックス
の上面図、第５図はチャンネルボックスとガードに設け
た花形状を示す図、第６図〜第８図は本発明の他の実施
例を示す説明図、第９図〜第１１図は複数種類のチャン
ネルボックスに対してガードを共有化した一例を示す説
明図、第１２図と第１３図は上部タイプレートの上面図
、第１４図〜第１６図は上部タイプレートの長ボスに形
成されるねじ孔の位！！関係を説明する説明図、第１７
図と第１８図は長ボス位置による冷却水流路の変化を説
明する説明図である。 １・・・燃料集合体、２・・・燃料棒、３・・・上部タ
イプレート、４・・・長ボス、５・・・下部タイプレー
ト、７・・・チャンネルボックス、８・・・チャンネル
ファスナ、９・・・ガード、１０・・・スプリング、１
１・・・チャンネルファスナねじ、１３・・・チャンネ
ルクリップ、１４・・・錠孔、１５・・・長孔。 第 図 第２ 図 ＩＱ：、２７’ソンノ ＋：　’ｉ−ｐ；ｘノｌ：ｙＴ２ｊｂＬ”＋４：＃ＪＬ ＋５：＆Ｊム 第 図 第１０図 第 図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、横断面が四角形をなす筒状のチャンネルボックス内
   に、上下がタイプレートで支持された多数の燃料棒が収
   納され、前記チャンネルボックスの一隅部内側には小さ
   な平板上のチャンネルクリップが取付けられ、かつ前記
   チャンネルクリップ取付部には前記チャンネルボックス
   の上隅部の二側面と上面を覆うガードが設けられて、前
   記ガードの上面板、チャンネルクリップおよびタイプレ
   ートがチャンネルファスナねじで一体的に固定された燃
   料集合体において、 前記ガードの上面板とチャンネルクリップに形成され前
   記チャンネルファスナねじが挿通されるねじ孔を、前記
   チャンネルボックスの対角線方向に長い長孔または鍵孔
   形状にしたことを特徴とする燃料集合体。 ２、横断面が四角形をなす筒状のチャンネルボックス内
   に、上下がタイプレートで支持された多数の燃料棒が収
   納され、前記チャンネルボックスの一隅部内側には小さ
   な平板上のチャンネルクリップが取付けられ、かつ前記
   チャンネルクリップ取付部には前記チャンネルボックス
   の上隅部の二側面と上面を覆うガードが設けられて、前
   記ガードの上面板、チャンネルクリップおよびタイプレ
   ートがチャンネルファスナねじで一体的に固定された燃
   料集合体において、 前記ガードの上面板とチャンネルクリップに形成され前
   記チャンネルファスナねじが挿通されるねじ孔を、前記
   チャンネルボックスの対角線方向に長い長孔または鍵孔
   形状にするとともに、前記チャンネルボックスに対して
   前記ガードの位置を決定する位置決め手段を設けたこと
   を特徴とする燃料集合体。 ３、請求項２記載の燃料集合体において、 前記位置決め手段は、前記ガードの上面板に形成され、
   前記チャンネルクリップの内側縁部に係合するつめであ
   ることを特徴とする燃料集合体。 ４、請求項２記載の燃料集合体において、 前記位置決め手段は、前記ガードの上面板に形成された
   突起部と、前記チャンネルクリップの上面に形成され前
   記突起部が嵌合する孔部であることを特徴とする燃料集
   合体。 ５、請求項２記載の燃料集合体において、 前記位置決め手段は、前記チャンネルクリップの上面に
   形成された突起部と、前記ガードの上面板に形成され前
   記突起部が嵌合する孔部であることを特徴とする燃料集
   合体。 ６、請求項２記載の燃料集合体において、 前記位置決め手段は、前記チャンネルボックスの側面に
   形成された切欠部と、前記ガードの側面内側に形成され
   前記切欠部に嵌合する突起部であることを特徴とする燃
   料集合体。７、請求項２記載の燃料集合体において、 前記位置決め手段は、前記ガード上面板の長孔よりも隅
   部方向へ長く形成された前記チャンネルクリップの長孔
   と、前記ガード上面板に形成され前記チヤンネルクリツ
   プの長孔内面に前記隅部方向で係合する突起部であるこ
   とを特徴とする燃料集合体。 ８、横断面が四角形をなす筒状のチャンネルボックス内
   に、上下がタイプレートで支持された多数の燃料棒が収
   納され、前記チャンネルボックスの一隅部内側には小さ
   な平板上のチャンネルクリップが取付けられ、かつ前記
   チャンネルクリップ取付部には前記チャンネルボックス
   の上隅部の二側面と上面を覆うガードが設けられて、前
   記ガードの上面板、チャンネルクリップおよびタイプレ
   ートがチャンネルファスナねじで一体的に固定された燃
   料集合体において、 前記ガードの上面板とチャンネルクリップに形成され前
   記チャンネルファスナねじが挿通されるねじ孔を、前記
   チャンネルボックスの対角線方向に長い長孔または鍵孔
   形状にするとともに、前記チャンネルクリップの取付位
   置をチャンネルボックスの内側へずらせて、チャンネル
   ボックスの側板端部を突出させ、且つこの突出部が嵌合
   する溝部を前記ガードの上面板内面に設けたことを特徴
   とする燃料集合体。 ９、請求項８記載の燃料集合体において、 前記溝部の横断面は、前記ねじ孔側が階段状に形成され
   、側板の肉厚が異なる複数種類のチャンネルボックスが
   嵌合可能であることを特徴とする燃料集合体。