JPH0573597U - 沸騰水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 隣設された沸騰水型原子炉用燃料集合体間の
制御棒出入用である間隙を確保するため、チャンネルボ
ックスに付されたチャンネルスペーサの固設構成を改善
して、固設用部材であるリベットと、上部タイプレート
等との干渉を回避し、燃料集合体の高燃焼度化を支障な
く促進させる。 【構成】 チャンネルボックス本体１の辺板１ａに、外
向凸曲部１ｂを打ち出して内面凹所１ｄを形成し、ここ
にリベット３の頭部３ａを内装して、これが辺板１ａの
内側面から内側へ突設しないようにして前記の干渉を避
ける。リベット３の軸部３ｂは外向凸曲部１ｂの通孔１
ｃを貫通し、軸端部を辺板１ａの外側面に押当させたチ
ャンネルスペーサ２の離間平板部２ａに溶着部４にて固
定し、軸部３ｂの短いリベット３の使用と外向凸曲部１
ｂとにより固定強度も向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、近年高燃焼度化が進められている沸騰水型原子炉用燃料集合体にあ って、その一構成部材であるチャンネルボックスに関し、特に沸騰水型原子炉内 の四体である燃料集合体相互間隙にあって、常に制御棒の出入操作が保証される よう、当該チャンネルボックスの外側面に突設されるチャンネルスペーサの取付 け構造に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

既知の如く、沸騰水型原子炉用燃料集合体Ａは、図３のように、上部タイプレ ートａと下部タイプレートｂとの間に、多数本の燃料棒ｃ、そしてウォータロッ ドｄ、タイロッドｅが引き揃え状態で縦装されていると共に、当該状態を確保す るため長手方向へ所定間隔だけ離して、所要複数のすぺーサｆが被嵌されること で燃料バンドルｇが構成され、さらに、当該燃料バンドルｇは、四角筒状に形成 されたチャンネルボックスｈに内装されており、この際、その下部側は下部タイ プレートｂに被嵌されると共に、上部タイプレートａのグリッドａ１に被嵌され た上部側は、上部タイプレートａのコーナポストａ２にチャンネルファスナＫと ともに締着螺子ａ３により固定されている。

【０００３】 尚、上記図３にあって、ｃ１、ｃ２は燃料棒ｃの夫々上部端栓と下部端栓を示 し、ｅ１はタイロッドｅの上部端栓、ｅ２はこれにワッシャｅ３を介して螺着し たロックナットを示している。 ここで、上記の一構成部材であるチャンネルボックスｈの役割は、これによっ て当該燃料集合体Ａ毎に隔離された夫々の冷却材流路を形成するようにし、隣接 する燃料集合体間の出力ミスマッチに起因する冷却材のクロスフローを防止して 、各燃料集合体Ａに流れる冷却材流量を確保することで、当該冷却材を均一に流 すための機能を果たさせることにある。

【０００４】 そして、既知の通り沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の炉心にあっては、図５の如く 四本の燃料集合体Ａと、その間隙Ｇに出入される十字形の制御棒Ｂによって単位 格子が構成され、この際、当該四体の燃料集合体Ａは、その下部が一個の図示さ れていない燃料サポートによって支持されると共に、上部はこれまた図示されて いない上部格子端によって支持され、さらに、上部タイプレートａに固定された 板ばね状のチャンネルファスナＫによって、前記の間隙Ｇが保たれるようになっ ている。

【０００５】 さらに、上記の間隙Ｇが地震などによって狭くなり、これに制御棒Ｂが出入で きなくなってしまうといった事が発生しないようにするため、チャンネルボック スｈの上部側にあって、その隣接する二辺板ｈ１、ｈ２にチャンネルスペーサｉ １、ｉ２なるものが、外向きに突出するよう固定されている。

【０００６】 ここで、上記チャンネルスペーサｉ１、ｉ２の固設手段としては、図６、図７ に示されるような内容のものが知られており、これによるときは、二辺板ｈ１、 ｈ２の上部における外側面に押当されたチャンネルスペーサｉ１、ｉ２を、リベ ットｊ１、ｊ２によって固設するようにしている。

【０００７】 このため、上記リベットｊ１、ｊ２の頭部ｋは、当該二辺板ｈ１、ｈ２の内側 面に押当させ、その軸部ｌが、同上各辺板ｈ１、ｈ２に穿設された通孔ｍに貫通 され、当該軸部ｌの軸端部ｌ１を、上記チャンネルスペーサｉ１、ｉ２の離間平 板部ｎ１に、溶接部ｏによって固定するようにしている。図中ｎ２は上記離間平 板部ｎ１から曲成した周縁部で、これが各辺板ｈ１、ｈ２の外側面に押当させて ある。従って、リベットｊ１、ｊ２の頭部ｋは、二辺板ｈ１、ｈ２の内側面から 内向きに突出された状態となっており、図中Ｐは、離間平板部ｎ１の上位側にあ って突設された係止ピンを示し、その先端部が各辺板ｈ１、ｈ２の通孔ｈ３に係 嵌されており、ｑはチャンネルボックスｈの各辺板に設けられた凹溝であって、 内側に向けての打ち出しにより形成されている。

【０００８】 ところで、現在上記燃料集合体Ａにつき、その高燃焼度化が進められているの であるが、当該燃焼度の伸長に伴い、燃料棒ｃにおけるＦＰガスの放出量が増大 し、その被覆管内における内圧が高くなって行くこととなる。 そこで、このようなことを防止しなければならないが、そのためには、被覆管 内のプレナム体積を大きくすればよいこととなるものの、これでは、それだけ燃 料有効長を短くしなければならず、これでは高燃焼度化の目的に反する結果とな る。

【０００９】 そこで、燃料棒ｃの全長を長くすることも考えられることとなるが、この場合 にあっても、燃料集合体Ａの全長については従来のものと同じ寸法とすることが 必要となり、従って、このような制約を考慮したとき、燃料棒ｃを長くしただけ 、下部タイプレートｂの高さを低くするか、上部タイプレートａの高さを低くし なければならない。

【００１０】 ところで、上記の如く下部タイプレートｂの高さを低くするとなれば、チャン ネルボックスｈの下部と、下部タイプレートｂとのオーバーラップ量が少なくな ってしまい、これでは、高燃焼度化により燃料ハンドルｇとチャンネルボックス ｈの照射伸び差が拡大されることから、望ましい結果が得られないこととなる。 そこで、上部タイプレートａの高さを低くしてやると、既知のように燃料交替 機のグラップルとの嵌合性からして、コーナポストａ１等の高さも合わせて低く する必要があり、このようにすることで、チャンネルボックスｈ内にあって、上 部タイプレートａのグリッドａ１の位置が、従来の燃料集合体の場合よりも上部 側に配されることとなり、この結果、チャンネルボックスｈに設けられた上述の チャンネルスペーサｉ１、ｉ２におけるリベットｊ１、ｊ２が、上記のグリッド ａ１とか、ロックナットｅ２、ワッシャｅ３に干渉してしまうという問題が生ず る。

【００１１】 ここで、上記の場合チャンネルスペーサｉ１、ｉ２の高さを変移させるように すれば、干渉の問題を回避できるのであるが、従来の燃料集合体との共存性は、 あくまで確保しなければならないので、上記の如き変移による解決を計ることは できない。 また、燃料バンドルｇのうち、タイロッドｅの照射伸びや熱膨張が大きいよう な場合も、やはり、ロックナットｅ２とかワッシャｅ３がチャンネルボックスｈ の上部側へ移動することとなり、この場合にもリベットｊ１、ｊ２との干渉が発 生することになる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記従来のチャンネルボックスが有する難点に鑑み、チャンネルボ ックスの内側面から突出しているリベットの頭部が、当該内側面から実質的に頭 出されないようにして、チャンネルスペーサを固設するよう構成し、燃料集合体 の上部タイプレートにおけるグリッド位置を上部側に上げることで、その高燃焼 度化を計っても、上記リベッドの前記の如き干渉が生じないようにし、これによ り、高燃焼度化における燃料棒のプレナム体積等を設計するにも、その自由度を 拡大可能とし、当該高燃焼度化を支障なく進め得るようにするのが、その目的で ある。

【００１３】 さらに、本考案では燃料バンドル中のタイロッドに関し、その照射伸びや熱膨 張が、他部材より大きい場合でも、上記の如き干渉の問題を解消できるようにし 、かつ、チャンネルスペーサの取り付け強度をも向上させ、地震に際しての間隙 確保に対する信頼性を高めようとしている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するために四つの各辺板により四角筒状に形成さ れたチャンネルボックス本体にあって、相隣の二辺板における上部の外側面に、 チャンネルスぺーサが突出状態にて押当され、当該チャンネルスペーサの対向位 置に、上記二辺板を打ち出して外向凸曲部を設け、その内側に形成された内面凹 所に、リベットの頭部を内装し、かつ、当該リベットの軸部を上記外向凸曲部の 通孔に貫通して、その軸端部を前記チャンネルスペーサに溶着固定してなる沸騰 水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボックスを提供しようとするものである。

【００１５】

【作用】

本考案では、外向凸曲部を辺板から打ち出しにより突出させたので、当該箇所 の強度が大となり、この外向凸曲部に支持されたリベットに、チャンネルスぺー サが溶接固定されることから、当該チャンネルスペーサの取り付け強度が向上し 、また、リベットも、その頭部から突出する軸部が短くてすむことからも、上記 の強度を大きくすることが可能となる。

【００１６】 さらに、リベットの頭部が、外向凸曲部の内側に形成された内面凹所に内装さ れ、従って、当該頭部が実質的に辺板の内側面よりも内側へ突出しなくなり、こ の結果頭部が上部タイプレートやグリッドやロックナット、ワッシャ等に干渉す ることがない。

【００１７】

【実施例】

本考案を図１の実施例によって詳記すれば、既知の如く四つの各辺板１ａによ り四角筒状に形成されたチャンネルボックス本体１には、相隣の二辺板１ａにお ける上部にあって、チャンネルスペーサ２を固設するのであるが、本考案では当 該固設のために、先ず、辺板１ａの所要箇所にあって、プレス加工により外側へ 向けて打ち出した外向凸曲部１ｂを形成し、その平板状である中央部に、通孔１ ｃを穿設する。

【００１８】 すなわち、図１（Ａ）のように上記の外向凸曲部１ｂは、辺板１ａの外側面か ら寸法Ｓだけ隆出させることで、その内側に、辺板１ａの内側面から凹んだ内面 凹所１ｄが形成されることとなるから、別途用意されたリベット３の大径である 頭部３ａを、当該内面凹所１ｄに配設し、頭部３ａより小径の軸部３ｂは、前記 の通孔１ｃに貫通させる。

【００１９】 ここで、上記リベット３の頭部３ａは、内面凹所１ｄに内装されていて、実質 的に辺板１ａの内側面からは、内向きに突出しないようにするのであり、軸部３ ｂの軸端部３ｃは、辺板１ａの外側面に押当したチャンネルスペーサ２にあって 、辺板１ａに平行な離間平板部２ａと押当状態にて溶接により固定されているの であり、この離間平板部２ａから曲設された周縁部２ｂが、辺板１ａの外側面に 押当することとなり、図中４は溶着部を示している。

【００２０】 従って、図２に示す如く本考案に係るリベット３は、前記従来のリベットｊ１ と比較して、その頭部３ａは前掲頭部ｋよりも、寸法Ｓ′だけ辺板１ａの外側へ 変位されることになると共に、軸部３ｂは軸部ｌよりも短くなっている。 尚、図１にあって、５は従来例と同じくチャンネルスペーサ２から突設の係止 ピンで、その先端は辺板１ａの通孔１ｅに係嵌されている。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は上記のようにして構成されるものであるから、リベットの頭部が内面 凹所に収納されているため、当該頭部が上部タイプレートのグリッドとかロック ナットやワッシャに干渉することなく、この結果、燃料集合体の高燃焼度化を支 障なく進めることが可能となり、燃料棒の長尺化に伴う設計等においても、その 自由度を拡大することができる。

【００２２】 さらに、辺板に対する外向凸曲部の突設と、リベットの軸部を短縮できること から、チャンネルスペーサの取り付け強度をも向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るチャンネルボックスを示し、
（Ａ）はその未完成状態における要部の縦断正面図、
（Ｂ）はその完成状態を示した一部切欠の要部正面図で
ある。

【図２】従来のチャンネルスペーサ固定用のリベット
と、本考案に係るリベットとの配置を比較した正面説明
図である。

【図３】従来の沸騰水型原子炉用の燃料集合体を例示し
た縦断正面図である。

【図４】従来の沸騰水型原子炉用の燃料集合体を示す平
面図である。

【図５】従来の沸騰水型原子炉における燃料集合体の炉
心配置構成を示す平面略示図じぞ字図である。

【図６】従来の沸騰水型原子炉用の燃料集合体における
チャンネルボックスを示した一部切欠の平面図である。

【図７】図６のチャンネルボックスを示す要部の一部を
切欠した正面図である。

【符号の説明】

１ チャンネルボックス本体 １ａ 辺板 １ｂ 外向凸曲部 １ｃ 通孔 １ｄ 内面凹所 ２ チャンネルスペーサ ３ リベット ３ａ 頭部 ３ｂ 軸部 ３ｃ 軸端部 ４ 溶着部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 四つの各辺板により四角筒状に形成され
   たチャンネルボックス本体にあって、相隣の二辺板にお
   ける上部の外側面に、チャンネルスぺーサが突出状態に
   て押当され、当該チャンネルスペーサの対向位置に、上
   記二辺板を打ち出して外向凸曲部を設け、その内側に形
   成された内面凹所に、リベットの頭部を内装し、かつ、
   当該リベットの軸部を上記外向凸曲部の通孔に貫通し
   て、その軸端部を前記チャンネルスペーサに溶着固定し
   てなる沸騰水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボック
   ス。