JPH068882B2 - 中性子源位置決め装置 - Google Patents

中性子源位置決め装置

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JPH068882B2
JPH068882B2 JP60181167A JP18116785A JPH068882B2 JP H068882 B2 JPH068882 B2 JP H068882B2 JP 60181167 A JP60181167 A JP 60181167A JP 18116785 A JP18116785 A JP 18116785A JP H068882 B2 JPH068882 B2 JP H068882B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に炉心の始動を容易にするための原子炉
内における中性子源の配列に関し、特に、案内シンブル
内に二次中性子源の位置決めを行うための装置に関する
ものである。
加圧水型原子炉は、一般に、多数の燃料集合体を具備し
ており、各燃料集合体は、横方向に互いに間隔が置かれ
た複数本の細長い案内シンブルを間に架設している上部
ノズル及び下部ノズルと、案内シンブルに沿って軸方向
に互いに間隔が置かれた複数の横向きのグリッドとから
構成されている。また、細長い燃料棒が、上部ノズルと
下部ノズルとの間に系統的な配列で横方向に互いに間隔
が置かれると共にグリッドによって支持されている。
案内シンブルは、燃料集合体の構造上の要素であること
に加えて、可燃性毒物棒と、中性子吸収制御棒と、シン
ブルプラグと、一次及び二次中性子源集合体とを炉心内
に挿入するための通路を形成している。中性子源集合体
の目的は炉心の始動を容易にすることである。一次中性
子源は、初期における炉心の装荷時及び原子炉の始動時
に、中性子を自然に放出する。一次中性子源が所要の中
性子束レベルを越えて崩壊した後、中性子は二次中性子
源により供給される。即ち、二次中性子源は、燃料交換
時や次の始動時のように中性子の流量が低い間の中性子
供給源となる。
歴史的に、標準的な加圧水型原子炉の設計の場合、炉心
は４の中性子源集合体、即ち２つの一次中性子源集合体
と２つの二次中性子源集合体とを用いている。一次中性
子源集合体の各々は、１本の一次中性子源棒と多数の可
燃性毒物棒とを含んでいる。二次中性子源集合体の各々
は、対称形に集められている４本の二次中性子源棒と複
数の可燃性毒物棒とを含んでいる。二次中性子源棒と毒
物棒は、上部ノズルと上部炉心支持板との間に配置され
たスパイダに集められ、そこから吊り下げられている。
スパイダは、上部炉心支持板に作用する押えばねによ
り、適所に保持される。
しかしながら、炉心の始動のために二次中性子源を必要
とする近年の新型の加圧水型原子炉の設計には、上部炉
心支持板と上部ノズルとの間にスパイダのための余裕が
ない。この結果、案内シンブル内に二次中性子源棒を配
置するという別の技術が必要であり、この必要性を満足
することが本発明の主な目的である。
上述の目的を達成するため、本発明は、二次中性子源棒
を個々に横方向及び軸方向に配置するために上部炉心支
持板の現状の構造的特徴を利用する。即ち、本発明は、
上述の目的を達成するため、燃料集合体の上方を横に延
びている炉心支持板を貫通する冷却材の流通孔と一直線
上に整列すると共に前記燃料集合体の一部を形成してい
る案内シンブル内に、個々の中性子源棒を位置決めする
ための中性子源位置決め装置において、前記炉心支持板
の下面に、前記流通孔の一端の回りに同心状に形成され
た環状の座と、該環状の座にぴったり合って同環状の座
内に保持される位置決め手段と、前記中性子源棒に押え
力を加えるように、該中性子源棒と前記位置決め手段と
の間に挿入された押えばねを含む弾性押え装置とを備
え、前記押えばねは、前記位置決め手段に対して当接
し、該位置決め手段を介して前記炉心支持板に作用し、
前記弾性押え装置は、前記中性子源棒を横方向に抑止す
ると共に軸方向に位置決めするように、一端で該中性子
源棒に連結され、他端で前記押えばねを介して前記位置
決め手段に連結されていることを特徴とするものであ
る。
具体的に述べると、この中性子源位置決め装置は、上部
炉心支持板の下面に設けられている面取り部分、即ち環
状の座に対してぴったり合う位置決め手段としてのボス
と、軸方向及び横方向に一次中性子源棒の上端が位置決
めされている際に上部炉心支持板に対して作用するよう
に、位置決め用のボスに連結されると共に二次中性子源
棒の上端に結合された弾性押え装置とを具備している。
このように、本発明は、燃料集合体と上部炉心支持板と
に特別な変更を必要とすることなく、その目的を達成す
る。
より具体的には、本発明に従った二次中性子源位置決め
装置は、間に複数本の案内シンブルが架設されている上
部ノズルと下部ノズルとを備え、且つ、上部ノズルの上
方隣接部に配置された上部炉心支持板を備える燃料集合
体に対するものである。上部炉心支持板は、炉心を通っ
た冷却材を上方に流すための多数の流通孔を有してお
り、少なくとも幾つかの流通孔が案内シンブルと一直線
上に配列され、これによって制御棒等が上部炉心支持板
を通って降ろすことができ、燃料集合体における幾つか
の案内シンブルの中に挿入され得る。炉心の縁部近くに
配置されている他の空の案内シンブルは、二次中性子源
を含む中性子源棒を収容する。
弾性押え装置は、二次中性子源棒の上端に取り付けられ
ると共に、案内シンブルのフランジに乗るように外方に
突出する突出部を有した外側ばね保持器を具備してい
る。内側ばね保持器は、その上端で位置決め用のボスに
連結され、その下端で外側ばね保持器に対して滑動す
る。最後に、弾性押え装置は、外側ばね保持器の内側の
環状の突出部に接してボスの下側に対して予負荷状態と
なるように、内側ばね保持器を取り囲んで外側ばね保持
器内で下方に延びている。このような予負荷状態で、押
えばねは外側ばね保持器と二次中性子源棒を下方に押
し、ボスを上方に押す。このようにして、中性子源棒は
上部炉心支持板に対して作用するばねにより押さえられ
る。
本発明の好適な実施例は、添付図面を参照して、単なる
一例として、以下に説明されている。
以下の説明において、図名の各々を通して同一符号又は
同一又は相当部分を表しており、「前方に」、「後方に」、
「左方に」、「右方に」、「上方に」、「下方に」等の言葉は便
宜上の語として用いられ、限定的な言葉として解釈され
るべきではない。
図面、特に第１図について説明すると、第１図に示され
符号10で一般に表されている燃料集合体は、原子炉(図
示せず)の炉心領域内の下部炉心支持板(図示せず)上に
燃料集合体10を支持するための下端構造体、即ち下部ノ
ズル14と、この下部ノズル14から上方に突き出している
複数本の制御棒案内管、即ち案内シンブル16と、該案内
シンブル16に沿って軸方向に間隔が置かれた多数の横向
きのグリッド18と、横方向に間隔が置かれ且つグリッド
18により支持され系統的に配列された細長い燃料棒20
と、案内シンブル16の上端に取り付けられた上端構造
体、即ち上部ノズル22とから基本的に構成されている。
燃料集合体10は、同燃料集合体部品に損傷を与えること
なく普通に取り扱うことのできる一体構造を形成してい
る。
上部炉心支持板12は、燃料集合体10の上部を横切って延
びると共に、炉心内に配置された他の同様の燃料集合体
(図示せず)の上部も横切って延びている。炉心支持板12
は、冷却材が炉心を通って上方に流れるように、流通孔
24のような開口を複数固有している。少なくとも幾つか
の流通孔24が案内シンブル16と軸方向に一直線上に整列
されており、この流通孔24を通って案内シンブル16内に
制御棒(図示せず)を挿入できるようになっている。
案内シンブル16は、原子炉の出力レベルを調節するため
に用いられる制御棒の受け入れに加え、炉心内に中性子
源を挿入するための通路を形成する。特に、炉心の縁部
の近くに配置された案内シンブル16の幾つかが、二次中
性子源28を含む中性子源棒26を受け入れる。一般に、中
性子源28は、細長い棒の中に積み重ねられたアンチモン
ベリリウムのペレットの形をとっている。既知のよう
に、中性子源28の目的は炉心の始動を容易にすることで
ある。
また、第２図及び第３図について説明すると、本発明
は、各中性子源棒26を燃料集合体10における関連の案内
シンブル16内に位置決めするための、符号30で一般に表
される中性子源位置決め装置を提供する。炉心支持板12
は、その下面32に、後に説明される中性子源位置決め装
置30を着座させるための受け口34(環状の座)として働く
室を、案内シンブル16の各々と一直線上に整列した冷却
材の流通孔24の一端の回りに有している。
基本的に、中性子源位置決め装置30は、受け口34に着座
されると共に流通孔２４の一端即ち下端３８から流通孔
24の中に延びている、先細状又は円錐状のボス36の形の
位置決め手段を含んでいる。更に、中性子源位置決め装
置30は弾性押え装置40を具備しており、この弾性押え装
置40は、中性子源棒26の上端42を横方向に弾性的に抑止
し、軸方向に位置決めするように、同中性子源棒26の上
端42を位置決め用のボス36に連結している。
この弾性押え装置40は管状の外側ばね保持器44を含んで
いる。該外側ばね保持器44は、その下端46が中性子源棒
26の上端42のプラグに周溶接により接合されており、ま
た、放射方向外方に延び且つ案内シンブル16の上部延長
部54の一部であるノズル伸張カラー52上に置かれた環状
のフランジ50をその上端に有している。
更に、弾性押え装置40は細長い内側ばね保持器56を具備
している。この内側ばね保持器56はその上端58内に延び
ている内面にねじが切られた軸方向の穴を有し、位置決
め用のボス36の底面60から垂下し外面にねじが切られた
スリーブ59と連結されている。第３図に示されるよう
に、ロックピン62が内側ばね保持器56の上端58とスリー
ブ59の螺合部を貫通して横方向に延びている。実質的に
円筒形の内側ばね保持器56は、外側ばね保持器44内に
て、外側ばね保持器44との間に半径方向の隙間をもって
下方に延びており、また、直径が内側ばね保持器56の他
の部分の直径よりも大きくなっている下端部分64を有し
ている。
最後に、弾性押え装置40は、外側ばね保持器44と内側ば
ね保持器56との間に取り付けられるコイル状の押えばね
即ちコイルばね66を具備している。外側ばね保持器44の
内壁72には外側ばね保持器44の上部のフランジ50から外
側ばね保持器44の長さの４分の１下あたりにばね座であ
る環状のフランジ70が形成されており、押えばね66はそ
の下端68にてこのフランジ70に設置されている。押えば
ね66はその上端74にて位置決め用のボス36の底面60を押
圧している。押えばね66は、その通常の状態において、
受け口34に対してボス36に予め軸方向上方に負荷を与え
ると共に、外側ばね保持器44のフランジ70を下に押し付
けるように、ある程度圧縮されている。こうして、中性
子源棒26は、ボス36を介して上部炉心支持板12に対して
作用している押えばね66によって押し付けられる。押え
ばね66は、上方への液圧流体力に対して中性子源棒26を
保持するのに十分な力を与えると共に、熱膨張と照射膨
張による案内シンブル16の長さの変化を補償するように
設計されている。外側ばね保持器44が内側ばね保持器56
に対して可動なので、軸方向の動きは中性子源位置決め
装置30の弾性押え装置40により調節することが可能であ
る。
中性子源位置決め装置30は、その上端に取扱い治具接続
部材76を有しており、この取扱い治具接続部材76は位置
決め用のボス36の上部に連結されると共に流通孔24内を
上方に延びている。この取扱い治具接続部材76は従来技
術による取扱い治具(図示せず)により把持される。案内
シンブル16から流出する冷却材は、内側ばね保持器56の
軸方向の孔78を通り、取付け用のスリーブ59、ボス36及
び取扱い治具接続部材76の軸方向の通路80を通って上方
に流れ、炉心支持板12の流通孔24の中に流入する。
以上から分かるように、案内シンブル16と上部炉心支持
板12とに作用している中性子源位置決め装置30は、中性
子源棒26の軸心を横断する横方向に中性子源棒26の上端
を抑止し、軸方向に中性子源棒26を位置決めするため
の、効果的な弾性押え力をもたらし、また、燃料集合体
10や上部炉心支持板12にいかなる変更も本質的に必要と
することがない。
【図面の簡単な説明】 第１図は、明瞭にするために縦方向に短縮化され且つ部
分的に破断され示されている燃料集合体の上部炉心支持
板の一部の立面図、第２図は、１本の二次中性子源棒
と、これに関連する本発明による実施例の中性子源位置
決め装置との拡大部分断面図、第３図は、二次中性子源
棒の上端に連結されて示された第１図の個々の中性子源
位置決め装置の拡大部分断面図である。 10：燃料集合体、 12：炉心支持板、 16：案内シンブル、 24：流通孔、 26：中性子源棒、 40：弾性押え装置、 30：中性子源位置決め装置、 32：炉心支持板の下面、 34：受け口(環状の座)、 36：ボス(位置決め手段)、 38：流通孔の下端(一端)、 44：外側ばね保持器(弾性押え装置)、 56：内側ばね保持器(弾性押え装置)、 66：押えばね(弾性押え装置)、 70：フランジ(ばね座)、 76：取扱い治具接続部材、 78、80：通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 四国電力株式会社 香川県高松市丸の内２番５号 (71)出願人 999999999 九州電力株式会社 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号 (71)出願人 999999999 日本原子力発電株式会社 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 (72)発明者 ジヨン・フランシス・ウイルソン アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，マリ スビル，メドウゲイト・ドライブ3560 (72)発明者 ロバート・ケネス・ジヤーツエン アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，モン ロービル，ペン・リア・ドライブ 126 (72)発明者 サミユエル・サーニ アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，ピツ ツバーグ，キングスデイル・ロード 101

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃焼集合体の上方を横に延びている炉心支
    持板を貫通する冷却材の流通孔と一直線上に整列すると
    共に前記燃料集合体の一部を形成している案内シンブル
    (16)内に、個々の中性子源棒(26)を位置決めするための
    中性子源位置決め装置(30)において、前記炉心支持板(1
    2)の下面(32)に前記流通孔(24)の一端(38)の回りに同心
    状に形成された環状の座(34)と、該環状の座(34)にぴっ
    たり合って同環状の座(34)内に保持される位置決め手段
    と、前記中性子源棒(26)に押え力を加えるように、該中
    性子源棒(26)と前記位置決め手段との間に挿入された押
    えばね(66)を含む弾性押え装置(40)とを備え、前記押え
    ばね(66)は、前記位置決め手段に対して当接し、該位置
    決め手段を介して前記炉心支持板(12)に作用し、前記弾
    性押え装置(40)は、前記中性子源棒(26)を横方向に抑止
    すると共に軸方向に位置決めするように、一端で該中性
    子源棒(26)に連結され、他端で前記押えばね(66)を介し
    て前記位置決め手段に連結されていることを特徴とする
    中性子源位置決め装置。
  2. 【請求項２】前記位置決め手段は、前記環状の座(34)に
    着座される基部を有すると共に上方に突出して前記流通
    孔(24)内に入る先細状のボス(36)からなることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の中性子源位置決め装
    置。
  3. 【請求項３】前記ボス(36)は、該ボス(36)に連結され且
    つ前記流通孔(24)内にて前記ボス(36)から上方に延びて
    いる取扱い治具接続部材(76)を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第２項記載の中性子源位置決め装置。
  4. 【請求項４】前記弾性押え装置(40)は、上端が前記案内
    シンブル(16)に対して固定関係で保持され且つ下端が前
    記中性子源棒(26)に連結されている管状の外側ばね保持
    器(44)と、上端が前記ボス(36)に連結され且つ該外側ば
    ね保持器(44)内にて同外側ばね保持器(44)との間に径方
    向の隙間をもって下方に延びる細長い内側ばね保持器(5
    6)とを具備し、前記押えばね(66)は、前記内側ばね保持
    器(56)に配置され、前記外側ばね保持器(44)の内側に形
    成されたばね座(70)と前記ボス(36)との間に或る程度圧
    縮された状態で保持された、コイルばねであることを特
    徴とする特許請求の範囲第３項記載の中性子源位置決め
    装置。
  5. 【請求項５】前記内側ばね保持器(56)と前記ボス(36)の
    内部には、前記中性子源棒(26)の内部を前記炉心支持板
    (12)の前記流通孔(24)に対して冷却材の流通状態にする
    軸方向の通路(78、80)が形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第４項記載の中性子源位置決め装置。
JP60181167A 1984-08-20 1985-08-20 中性子源位置決め装置 Expired - Fee Related JPH068882B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US642607 1984-08-20
US06/642,607 US4678618A (en) 1984-08-20 1984-08-20 Individual source positioning mechanism for a nuclear reactor fuel assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6157887A JPS6157887A (ja) 1986-03-24
JPH068882B2 true JPH068882B2 (ja) 1994-02-02

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JP60181167A Expired - Fee Related JPH068882B2 (ja) 1984-08-20 1985-08-20 中性子源位置決め装置

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US (1) US4678618A (ja)
EP (1) EP0172429B1 (ja)
JP (1) JPH068882B2 (ja)
KR (1) KR930005578B1 (ja)
DE (1) DE3576237D1 (ja)
ES (1) ES8702696A1 (ja)

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