JPH0573598U - 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
ックスに設けられたチャンネルスペーサの構成を改善し
て、上部タイプレート自体や、その付設部材とチャンネ
ルボックスの付設部材が干渉するのを回避し、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１Ｅを有するチャン
ネルスペーサ２を、辺板１Ａと一体的に外側へ向けて突
出させることで、前記の干渉を避け、かつチャンネルス
ペーサ２の固設用部材を全く用いずに、簡易迅速にして
安価な製作ができ、強度を大きくできる。

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、沸騰水型原子炉用の燃料集合体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バンドル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ａ １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、別体として用 意されたチャンネルスペーサを、固設用部材の使用によりチャンネルボックスの 辺板に固定しようとするのではなく、当該辺板自体を打ち出しにより外側へ突出 することで、チャンネルスペーサをチャンネルボックスに一体となるよう形成し 、これにより、リベットなどと上部タイプレートなどとの干渉が生じないように して、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を辺板と一体的に膨設することで、固設用部材の使 用を不要にすると共に、その生産性を向上し、さらに、チャンネルスペーサとし ての脱落に対する不安をも解消させて、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、相隣である二辺板の上部における所要箇 所に、その外側面からチャンネルスぺーサを外向きに突設したものにおいて、当 該チャンネルスペーサが、上記二辺板の前記所要箇所を内側面から外向きに打ち 出すことにより突出された外向凸曲部にて形成され、この外向凹曲部の内側に内 面凹所が凹設されてい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、内面凹所をもった外向凸曲部が、辺板と一体に打ち出しにより突 設されることでチャンネルスペーサが形成されているから、返板の内側面から突 出しているのもが全くなく、従って、上部プレートのグリットやロックナット、 ワッシャ等との干渉問題は解消される。

【００１６】 さらに、当該チャンネルスペーサは返板と一体に形成されているので、脱落に 対する不安が解消され、地震に際しても、燃料集合体相互の間隙保持の信頼性が 高まり、チャンネルスペーサの固設用部材がないので冷却材に対する抵抗も削減 される。

【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を設けるのであるが、本考案ではその ため、辺板１Ａの所要箇所にプレス加工により外側へ向け打ち出した外向凸曲部 １Ｂを膨出させることで、これをチャンネルスペーサ２とするのである。

【００１８】 上記チャンネルスペーサ２としての外向凸曲部１Ｂは、辺板１Ａと平行に形成 された平板部１Ｃと、当該平板部１Ｃから曲折されて、辺板１Ａに連設されてい る傾斜周縁部１Ｄとからなっており、当該外向凸曲部１Ｂの内側には内面凹所１ Ｅが形成され、図中Ｓは当該内面凹所１Ｅの深さであり、Ｓ′はチャンネルスペ ーサ２が辺板１Ａから外側へ突出している長さを示している。

【００１９】

【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、内面凹所が開口してい るだけで、辺板の内側面には全く突出物がないため、上部タイプレートのグリッ ト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。

【００２０】 さらに、辺板から外向凸曲部が一体に突出してチャンネルスペーサが形成され ているから、その脱落に対する信頼性の高いものを、簡易、迅速にして安価に提 供することができる。

【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）はその一部を切欠した要部正面図で、（Ｂ）は
（Ａ）の右側面図である。

【図２】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３】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４】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である。

【図５】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６】図５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 １Ｅ 内面凹所 ２ チャンネルスペーサ

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、相隣である二辺板
   の上部における所要箇所に、その外側面からチャンネル
   スぺーサを外向きに突設したものにおいて、当該チャン
   ネルスペーサが、上記二辺板の前記所要箇所を内側面か
   ら外向きに打ち出すことにより突出された外向凸曲部に
   て形成され、この外向凹曲部の内側に内面凹所が凹設さ
   れている沸騰水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボッ
   クス。