JPH0412839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核燃料物質を有し頭部プレートの貫
通部で案内されかつその少なくとも一部がこの貫
通部に取り付けられている燃料棒と、燃料棒がそ
の中に配置されている燃料集合体ラツパ管とを持
つた原子炉燃料集合体であつて、燃料集合体ラツ
パ管が角の内側においてその上端にある横ウエブ
で頭部プレートの上側にあるすみ棒の上に載り、
燃料集合体ラツパ管がその２つの側面外側にそれ
ぞれラツパ管長手方向に伸びる板ばねが備えられ
燃料集合体ラツパ管に合わされた角形部材と一緒
に、縮径された弱点軸を有するボルトですみ棒に
ねじ止めされ、ボルトがその頭部によつて角形部
材および保持体の上側に失われないように角形部
材に付属されているような原子炉燃料集合体に関
する。

〔従来技術と問題点〕 かかる原子炉燃料集合体はドイツ連邦共和国特
許出願公開第2824265号公報（特開昭54−19582号
公報）で知られている。保持体はこの周知の原子
炉燃料集合体の角形部材の下側にあり、ボルトの
横孔に配置された円筒状ピンであり、この円筒状
ピンは横孔からの抜け止めのために点溶接でボル
トに固定されている。

横孔の場所においてボルトの断面積が減少され
ている。更に点溶接によつてボルトの材料が感化
される。従つて例えば原子炉燃料集合体を沸騰水
形原子炉の中に挿入する際に、ボルトの長手方向
に変形力が作用すると、ボルトはそのために縮径
して設けられた弱点軸においてでなく、横孔で破
断されてしまう。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2430642号公
報において、ケーシングカバーを持つた電気計数
器のケーシング基台が知られており、このケーシ
ングカバーはボルトでケーシング基台にねじ止め
されている。このボルトは機械的な応力において
ボルトがそこで破断する弱点個所を有し、この弱
点個所と別にケーシングカバーに支持された保持
板が係合する切り欠きを有し、この切り欠きはボ
ルト頭部の両端の間に位置しておらず、ボルト頭
部の下端は必然的にケーシングカバーにおけるそ
の支持個所で決められ、切り欠きはまるでボルト
頭部の下端に形成されているボルトの軸部にある
弱点個所のようである。従つて機械的な応力は、
この軸をそのために設けられた弱点個所で破断せ
ずに、切り欠きで破断してしまい、それによつて
ボルト頭部および保持板がケーシングカバーから
脱落することをもはや防止できない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、周知の原子炉燃料集合体を改
善すること、およびボルトが過度に大きな変形力
を受けた際に常にそのために縮径して設けられた
弱点軸で破断して決して他では破断しないことを
保証することにある。

〔発明の要点および効果〕

本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式
の原子炉燃料集合体において、ボルト頭部が縮径
部を有し、この縮径部が縮径された同軸のボルト
頭部軸によつて形成され、ボルト頭部の両端の間
で角形部材にある貫通孔の中に位置され、その保
持体がボルト頭部の両端の間でその縮径部に係合
する横ピンとして形成され、この横ピンが貫通孔
において角形部材に取り付けられていることによ
つて達成される。

このようにしてボルトに過度に大きな変形力が
かかつた場合にボルトが弱点軸においてだけ破断
し、一方ボルト頭部の縮径部即ち縮径されたボル
ト頭部軸がこの変形力によつて決して負荷されな
いことが保証される。そのようにして横ピンは、
弱点軸が破断した際にボルトの破片が原子炉燃料
集合体から離れることを防止する。

それによつてボルトの弱点軸部の破断の際にも
又ばねリングの破損の際にも、ばねリングの破片
が原子炉燃料集合体から離れることはなくなる。
それにも拘わらずボルトはその長手軸心を中心と
して回転できる。

〔実施例〕

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図および第２図に示したように角形部材２
は、互いに直角を成す同じ長さの脚部３，４を有
している。これらの脚部３，４は同じ側に壁５，
６があり、これらの壁５，６は脚部３，４の頂点
ウエブ４０において相互におよび頂点ウエブ４０
に対して直角を成している。壁５，６は頂点ウエ
ブ４０において脚部３，４に対して直角な細長い
Ｌ字形材７を形成し、一方では脚部３，４の端部
に外方に突き出した固定接触突起８が形成されて
いる。

Ｌ字形材７の外側において両方の壁５，６にそ
れぞれ細長い板ばね９がＬ字形材７の方向に配置
され、それぞれ一端がボルト１０でＬ字形材７の
上端において角形部材２に固く固定されている。
板ばね９の他端はＬ字形材７の下端の外側にある
滑り溝１２の中に自由に滑り可能に案内されてい
る。板ばね９はこの板ばね９がＬ字形材７の外側
面から外側に湾曲するように３つの折線１１で折
り曲げられている。

脚部３，４の頂点ウエブ４０には更に、両脚部
３，４に対して直角、即ち壁５，６に平行な貫通
孔１３があり、この貫通孔１３の中にボルト１４
が移動可能にかつその長手軸心を中心に回転可能
に取り付けられている。貫通孔１３は角形部材２
の下側においてその上側におけるよりも小さな直
径を有し、それによつて肩部１６を形成してい
る。このボルト１４はその角形部材２の上側にお
ける端部にボルト頭部１５を有し、このボルト頭
部１５は肩部１６における貫通孔１３の直径より
大きな直径を有する。ボルト１４は貫通孔１３の
肩部１６で支持されている。ボルト頭部１５と角
形部材２の貫通孔１３の肩部１６との間におい
て、ボルト１４の上にその長手方向に弾性を有す
るばねリング１８がゆるく位置し、このばねリン
グ１８のために肩部１６に凹所２２が設けられて
いる。

ボルト１４の角形部材２の下側における端部に
ねじ２１が設けられている。ねじ２１とボルト１
４との間に縮径された弱点軸２３がある。ボルト
１４のねじ２１は第３図に基づく原子炉燃料集合
体の頭部プレートの上側にあるすみ棒にねじ込ま
れる。

ボルト頭部15は更に両端の間に縮径部４１を有
し、この縮径部４１は縮径された同軸のボルト頭
部軸４２によつて形成され、角形部材２の上側に
おいてその貫通孔１３の中に位置している。角形
部材２には互いに間隔を隔てて互いに平行に２本
の横ピン４３が通されて固定されている。これら
の横ピン４３は角形部材２の上側において貫通孔
１３を通つて走り、ボルト１４の長手軸心に対し
て直角な一平面内に位置している。一方ではボル
ト頭部軸４２は２本の横ピン４３の間にあり、他
方ではこれらの横ピン４３はボルト頭部１５の縮
径部４１の両側にある。そこで横ピン４３は角形
部材２の下側においてボルト１４を持つたボルト
頭部１５の端部に対するストツパを形成している
ので、横ピン４３はボルト１４の保持体としてボ
ルト頭部１５が貫通孔１３からその軸方向に滑り
落ちることを防止する。しかしボルト頭部軸４２
は、両方の横ピン４３がボルト頭部１５に対し十
分な遊びを与えるように長く作ることもでき、そ
れによつてボルト頭部１５の一端がボルト頭部軸
４２より大きな直径を有している場合、ボルト頭
部１５はばねリング１８が圧縮された際に他端で
肩部１６に十分接触できる。

第１図および第２図と同一部分に同一符号が付
けられた第３図に示されているように、沸騰水形
原子炉用の原子炉燃料集合体は細長い断面正方形
の燃料集合体ラツパ管３０を有し、このラツパ管
３０はその上端において内側の角に横ウエブ３１
が設けられている。この燃料集合体ラツパ管３０
の内部には、核燃料物質が充填された燃料棒３
２，３３が燃料集合体ラツパ管３０の長手方向に
対し平行に並べて配置されている。燃料集合体ラ
ツパ管３０の外側にある燃料棒３２の上端は、燃
料集合体ラツパ管３０内の頭部プレート３５にあ
る貫通孔３４を通され、この貫通孔３４にねじ止
めされている。核燃料物質が充填された他の燃料
棒３３の上端は頭部プレート３５にある貫通部に
ゆるく案内されている。すべての燃料棒３２，３
３は頭部プレート３５に対しコイルばね３６で支
持されている。同じようにして燃料棒３２，３３
の下端は、燃料集合体ラツパ管３０内の脚部プレ
ート（第３図には図示せず）にある貫通部に案内
され、この場合燃料棒３２はねじ止めされてい
る。

頭部プレート３５の上側において燃料集合体ラ
ツパ管３０の角にすみ棒３７があり、このすみ棒
３７は燃料集合体ラツパ管３０の長手方向および
燃料棒３２，３３の長手軸心に対し平行な長手軸
心を有している。このすみ棒３７の上端に横ウエ
ブ３１が載り、この横ウエブ３１は燃料集合体ラ
ツパ管３０の角における内側にある。この横ウエ
ブ３１の上の外側に、燃料集合体ラツパ管３０の
縁が角形部材２の壁５と６の間および特にＬ字形
材７の中に遊びなしにはめられるように、角形部
材２の頂点ウエブ４０が載つている。

ボルト１４は横ウエブ３１にある貫通部に貫通
し、ねじ部２２ですみ棒３７にあるねじ孔にねじ
込まれる。

頭部プレート３５の上側には、燃料集合体取扱
機でつかむためのＵ字形ハンドル３８が配置され
ている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2824265号公
報および同第3027562号公報に記載されているよ
うに沸騰水形原子炉には、それぞれ第３図に相応
した４つの原子炉燃料集合体が、横格子いわゆる
上側炉心格子の正方形格子目の中に配置されてい
る。これらの４つの各燃料集合体は、燃料集合体
ラツパ管３０の角が角形部材２で格子目の中心に
位置し、そこでそれぞれ２つの板ばね９が隣合う
原子炉燃料集合体を互いに横に支持するように、
この格子目の角に位置する。炉心格子の格子目の
中にある４つの原子炉燃料集合体の燃料集合体
は、断面十字形の空隙状の中間室を形成し、この
中間室には同様に断面十字形をした細長い制御棒
がこの４つの原子炉燃料集合体の下端から挿入さ
れる。

炉心格子の格子目の中に４つの原子炉燃料集合
体を出し入れする際にボルト１４に長手方向に限
界値を越えた変形力が作用するときは、ボルト１
４はそのためにねじ２１とボルト頭部１５との間
に縮径して設けられた弱点軸２３で破断されるこ
とになる。従つてこの場合、ねじ２１がすみ棒３
７にねじ込まれたままであるので、ゆるい棒部分
が燃料集合体ラツパ管の間の空隙状中間室に到達
して制御棒を妨害することはなく、一方ばねリン
グ１８を含むボルト１４の残部は、ボルト頭部１
５に対するストツパを形成する横ピン４３ないし
ばねリング１８に対する凹所２２により、依然と
して安全に角形部材２に保持されたままである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく原子炉燃料集合体に対
する角形部材の縦断面図（第２図の−線に沿
う断面図）、第２図は第１図における角形部材の
平面図、第３図は本発明に基づく原子炉燃料集合
体の上側部分の部分縦断面図である。 ２……角形部材、９……板ばね、１３……貫通
孔、１４……ボルト、１５……ボルト頭部、２３
……弱点軸、３０……燃料集合体ラツパ管、３１
……横ウエブ、３２，３３……燃料棒、３４……
貫通部、３５……頭部プレート、３７……すみ
棒、４１……縮径部、４３……横ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 核燃料物質を有し頭部プレートの貫通部で案
   内されかつその少なくとも一部がこの貫通部に取
   り付けられている燃料棒と、燃料棒がその中に配
   置されている燃料集合体ラツパ管とを持つた原子
   炉燃料集合体であつて、燃料集合体ラツパ管が角
   の内側においてその上端にある横ウエブで頭部プ
   レートの上側にあるすみ棒の上に載り、燃料集合
   体ラツパ管が燃料集合体ラツパ管の２つの側面外
   側にそれぞれラツパ管の長手方向に伸びる板ばね
   が備えられ燃料集合体ラツパ管に合わされた角形
   部材と一緒に、縮径された弱点軸を有するボルト
   ですみ棒にねじ止めされ、ボルトがその頭部によ
   つて角形部材および保持体の上側に失われないよ
   うに角形部材に付属されているような原子炉燃料
   集合体において、ボルト頭部１５が縮径部４１を
   有し、この縮径部４１が縮径された同軸のボルト
   頭部軸４２によつて形成され、ボルト頭部１５の
   両端の間で角形部材２にある貫通孔１３の中に位
   置され、その保持体がボルト頭部１５の両端の間
   でその縮径部４１に係合する横ピン４３として形
   成され、この横ピン４３が貫通孔１３において角
   形部材２に取り付けられていることを特徴とする
   原子炉燃料集合体。 ２ ボルト頭部１５と角形部材２との間にあるば
   ねリング１８に角形部材２の凹所２２が対応して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の原子炉燃料集合体。