JPS61165681A - 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】 本発明は複数個の燃料棒、ほぼ正方形断面を有する燃料
チャンネル、底辺タイ・プレート装置、冷却水用の下方
に面した入口開口を着けて形成される底辺部、隅部と隅
部から水平方向に延び約９０°の方向の差を有する２本
のアームを有するスペーサ、燃料チャンネルによって囲
まれる吊上げハンドルを備える吊上げプレートを含む燃
料アセンブリに関し、該燃料アセンブリにおいて燃料棒
は燃料チャンネルによって囲まれまた底辺タイ・プレー
ト装置によって支持され、底辺タイ・プレート装置は次
いで底辺部によって支持され、吊上げプレートは底辺タ
イ・プレート装置と引っ張り力を伝達する接続状態に配
置され、またスペーサは燃料チャンネルの第１の隅部の
ところで隅部と共に配置され、また燃料チャンネルの外
側に沿ってアームの各々と共に配置され、燃料チャンネ
ルは吊上げプレートと機械的に接続した状態にまたスペ
ーサと機械的に接続した状態にされている。

上記の種類の燃料アセンブリは米国特許Ｒｅ２７．１７
３号によって既知である。

既知の燃料アセンブリにおいては、吊上げプレートと燃
料チャンネルの間の上記の接続は燃料チャンネルの上方
端に複数個の隅部材を設けることによってもたらされる
。隅部材は各々燃料チャンネルの隅部に固定されている
。隅部材は各々燃料チャンネルの隅に架橋しまた吊上げ
プレートに固定された対応する垂直延長部の上方端表面
と接触し、隅部材の１つは上記のスペーサと一緒にボル
トによって対応する延長部に固定されている。ボルトは
延長部の端表面に明けた垂直の穴の中にねじ込まれる。

上記の隅部材を設けることは、燃料チャンネルは燃料棒
がその所定の位置にもたらされたあと始めて取り付けら
れることを意味し、また燃料棒は解体中は燃料チャンネ
ルが取り外されるまで取り除かれることができないこと
を意味する。これは、燃料チャンネルは水平のねじを切
ったボルトまたは類似のもので上方から操作されること
のできない固定部材から水平のねじを切ったボルトまた
は類似のものを使って底辺部に取り付けられることがで
きないことを意味する。操業をいくらかの時　′間行な
ったあと燃料チャンネルの壁がいつも起きるように変形
するとき、即ちその外面が凹むときは、燃料チャンネル
と底辺部がよって、ゆるむ危険がある。

本発明の目的は本詳細な説明の導入部に記載の種類の燃
料アセンブリを上記の欠点を除く方法で建造することで
ある。

本発明の特徴は特許請求の範囲から明らかになるであろ
う。

以下において本発明は添附概略図を参照して記載される
であろう。

第１図から第１１図において、１はほぼ正方形の断面を
有する燃料チャンネルを表わす。燃料チャンネル１は、
はとんど遊びがなく、底辺部２の上方正方形の部分を取
り囲んでいる。底辺部２は冷却水及び水に対する円形、
下方に向いた入口間口３を有する。燃料チャンネル１に
加えて、底辺部２は支持プレート４を支持する。燃料チ
ャンネル１の一番下方の部分には比較的厚い壁部が設け
てあり、この厚い壁部は底辺部２と支持プレート４に鎖
線５によって示される複数個の水平ボルトによって固定
されている。燃料チャンネル１は十字架断面を有する中
空チャンネル部材７によって４個の垂直なサブ・チャン
ネル６に分けられる。

中空チャンネル部材７は燃料チャンネル１の４個の壁に
溶接される。チャンネル部材７は４個の中空のウィング
８を有する。その底部にチャンネル部材７は減速剤水用
人口チューブ９に接続されている。サブ・チャンネル６
は各々１６個の燃料棒１０の下位束を含んでいる。それ
に加えて、各下位束は格子状の底部タイ・プレート１１
、格子状頂上タイ・プレート１２及び複数個のスペーサ
１３を含む。４個の底辺タイ・プレート１１は支持プレ
ート４によって支持されまた各々が支持プレート４内の
正方形の穴１４内に部分的に挿入されている。各下位東
向には燃料棒の少なくとも１個は比較的長く、ねじを切
った端プラグを着けて作られ、それらのうち下方の端プ
ラグは底辺タイ・プレート１１を貫通しまたナツト１５
を備えるが、上方の端プラグは頂上タイ・プレート１２
を貫通しまたナツト１６を備える。

燃料チャンネル１の上方の端部は、共通の中央部分から
延びる４個の水平アーム１８．１８’。

１９．１９’を有する十字架形の吊↓げプレート１７を
囲んでいる。各アームは、その外方端において、矢じり
の形をした部分を有し、この部分は燃料チャンネル１の
各隅において燃料チャンネル１の内壁面と接触する。吊
上げハンドル２０がアーム１９と１９′に固定されてい
る。吊上げプレート１７とハンドル２０は共に＊ａの中
空でない鋳物の吊上げ部材を形成する。燃料チャンネル
１は２個の互いに同じである垂直の取手２１と２１′を
それぞれ有し、これらの取手はアーム１９と１９′の端
部のところに位置しまた各々は垂直の対角線上の平面に
対して対称である。ざらに、燃料チャンネル１の上方端
は同じ水準に位置する。アーム１８と１８′の端部は各
々その頂上部分において水平の突出するフランジ２２と
２２′を備え、これらのフランジの各々は燃料チャンネ
ル１の角の部分の上に乗っている。アーム１９と１９′
の端部には各々垂直方向の貫通孔２３と２３′がそれぞ
れ設けられ、それらの各々はより大きい直径の上方部と
より小ざＩ／）直径のねじを切った下方部とを有する。

４個の垂直方向の貫通孔２５が吊上げプレートの中央部
の中に設置１られている。

第１図から第３図までに示す燃料アセシブ１ハよ鋳造し
た中空でないスペーサ２６を備え、その働きは互いに隣
接して配置される燃料アセンブリ間に一定の距離を維持
することである。それに加えて、スペーサ２６は吊上げ
プレート１７に対して燃料チャンネル１を保持するため
の固定部材として働きまた、ばね部材２７月アタッチメ
ントとして働く。ばね部材２７は燃料アセンブリを正方
形の炉心格子の各辺２８に対して押しつけるよう配置さ
れている。

スペーサ２６は、その頂上において、水平断面でほぼ三
角形の断面形を示し垂直方向の寸法が亘で示される角柱
部分２９を備える。角柱部分２９はスペーサ２６の角部
の一部を形成し、その全垂直方向の寸法Ｈはほぼ豆の６
倍である。底辺部では隅部はフランジ３０を有する。垂
直方向の延長Ｈの大部分に沿って、上記の隅部はし一字
形の断面積を有する。隅部から２個のアーム３１が延び
、アーム３１は側面図では互いに９０°の角度になる。

各アーム３１は、角柱部分２９から水平方向に延びまた
この部分と同じように燃料チャンネル１の上方端の上方
に垂直に置かれる上方アーム部分３２を含む。アーム部
分３２の下方に各アームはその全水平方向の延長に沿っ
て対応する燃料チャンネル壁の外側と接触する。各アー
ムは、その一番外側の端において、比較的厚い部分３３
を形成し、その仕事は距離を取るブロックとして働くこ
とである。各端部３３から矩形の断面をもって形成され
る対応する水平突起３４が延びている。

突起３４は燃料チャンネル１を通る想像の垂直な対角線
方向の平面３５に平行に向く。想像の垂直平面３５はス
ペーサ２６を通りまたそれに対する対称の平面を構成す
る。

燃料チャンネル１内の上記の取手２１と２１′は各々対
応する突起３４用の２個の貫通孔が設けられ、各突起３
４は燃料チャンネル１の対応する隅の中で、２個の孔３
６の１個を通って燃料チャンネル１の中に挿入されまた
端部を他の穴の中に入るよう配置されている。このよう
にして、直接機械的結合が燃料チャンネル１とスペーサ
２６の罰に達成される。突起３４は吊上げプレート７の
各アーム１９と１９′の対応する上方を向いた表面と接
触し、各々はねじを切った垂直ボルト３７によってプレ
ートに固定されている。各ボルト３７は、ある遊びをも
って、突起３４内の対応する穴３８を貫通し吊上げプレ
ート１７内の対応する穴２３と２３′の各々の中にねじ
込まれている。

スペーサ２６はこのようにして燃料チャンネル１と吊上
げプレート１７と機械的接続をするよう配置されている
。これらの接続は、燃料アセンブリが上方にあげられる
とき吊上げプレート１７から燃料チャンネル１までの全
体の吊上げる力を伝達するに充分の強さを有する。燃料
チャンネル１と底辺部２との間の吊上げる力の必要な伝
達はボルト５の助けのみによって行なわれる。

燃料チャンネル１と吊上げプレート１７の間の必要以上
の接続を達成するために、４個の垂直棒３９がチャンネ
ル部材７の中空のウィング８の中に各々挿入されそれに
溶接される。最も頂上にある部分のところで８棒３９は
垂直で、ボルト状の部分４ｏを有し、それは吊上げプレ
ート１７の中央部の中の対応する穴２５をある遊びをも
って貫通しておりまたナツト４１を備える。あるいは４
個の棒３９の代りに、１個の単一中央棒が使用されるこ
とができ、４個の穴はそこで１個の単一の中央穴によっ
て取り替えられる。ばね部材２７は前記角柱部分２９の
中の対応する穴４３の中に挿入される垂直ボルト４２に
よってスペーサ２６に固定される。

燃料アセンブリの燃料棒が取り除かれねばならないとき
は、燃料アセンブリは特別サービス工具のところに移動
され、そのあとはボルト３７はゆるめられ取り除かれる
。次いで対角線方向を向く水平方向の力がスペーサ２６
に加えられ、突起３４は燃料チャンネル壁の中に設けた
穴３６から°後退させられまたスペーサは取り外される
。ナツト４１がゆるめられまた取り除かれるときは、吊
上げプレート１７を取り外すことができそのとき前記の
下位束は吊上げられ個々に取り外されることができる。

第１２図から第１４図までに示される燃料アセンブリに
おいて、上記のスペーサと同じように設計されたスペー
サが使用され同じ参照番号２６で表わされる。また部品
の参照番号は２個のスペーサでは同じである。燃料アセ
ンブリはほぼ正方形の断面の燃料チャンネル５１を有す
る。燃料チャンネル５１は４個の中空のウィング５８を
着けた中空チャンネル部材５７によって４個のサブ・チ
ャンネルに分割され、前記サブ・チャンネルの番台は１
６個の燃料棒６ｏを含むサブ・束を含む。

各サブ・束は第１図に示す設計と同じ設計の底辺タイ・
プレート及び頂上タイ・プレート６２を有する。各下位
束において、２個の燃料棒が比較的に長い頂上部端プラ
グと底辺端プラグを着けて作られる。これらのプラグは
頂上タイ・プレートと底辺タイ・プレートを各員通し、
またナツトを備える。頂上端プラグのナツトは６６で表
わされる。

各頂上タイ・プレート６２には２個の垂直に上方に向い
た互いに等しい突起６８が設けられ、それは頂上タイ・
プレートの一体となった部分を構成する。十字形の吊上
げプレート６７は突起６８の端面と接触しまた４個のね
じを切ったボルト６９によって頂上タイ・プレートに固
定されている。

ボルト６９は各々吊上げプレート６７の中にある穴を貫
通しまた各々が突起６８の中のねじを切った穴の中にね
じ込まれる。吊上げハンドル７２は吊上げプレート６７
と一体に鋳造されている。

第１図から第３図までの燃料アセンブリに似たやり方で
、スペーサ２６の水平方向の突起３４は各々吊上げプレ
ート６７の上方を向いた表面と接触する。突起３４は各
々吊上げプレート６７に垂直ボルト７０によって固定さ
れており、ボルト７ｏは吊上げプレート６７とねじ結合
をする。第１図から第３図までに示す燃料アセンブリと
同じやり方で、突起３４は燃料チャンネル５１の各側面
内の２個の穴を設けることによって燃料チャンネル５１
と直接機械的接続をするよう配置されている。前記２個
の穴は燃料チャンネル５１の各階において突起３４を取
り囲む。しかしながら、後者の場合、これらの穴７１は
、大きい垂直の隙間が水平方向突起３４と燃料チャンネ
ル５１との間の機械的接続のあいだに起きるような寸法
となっている。遊びは４０Ｍより大きく、好適な場合と
しては８０ｍより大きい。このような大きい遊びを必要
とする理由は、燃料棒の長さがある時間の操業後に相当
に増加するという事実による。頂上タイ・プレート６２
が吊上げプレート６７と剛性の機械的接続状態に置かれ
ているので、プレートが上方に移動することができると
いうことが絶対的に必要である：そうでなければ、燃料
棒は曲がるであろう。番孔７１は好適な場合、突起３４
の穴７１によって囲まれる部分の垂直方向の寸法の少な
くとも２倍の大きさ、好適な場合少なくとも３倍の大き
さである軸線方向の寸法Ｍを有する。

ハンドル７２に吊上げる力を加えるとき、初めは唯吊上
げプレート、スペーサ及び４個のサブ・ハンドルが吊上
げられる。突起３４が孔７１の上方縁と接触する状態に
なるときは、燃料チャンネル５１及びそれに取り付けら
れた底辺部もまた吊上げられる。燃料棒が外方に吊上げ
られなければならないときは、スペーサ２６が最初取り
除かれ、そこですべての下位束はハンドル７２に加えら
れる吊上げる力によって燃料チャンネル５１から外に同
時に吊上げられる。

上記スペーサ２６はまた第１５図から第１７図に示す燃
料アセンブリと共に使用される。この燃料アセンブリは
ほぼ正方形の断面で形成される燃料チャンネル内に囲ま
れている複数個の燃料アセンブリ１１０を有する。燃料
アセンブリは吊上げプレートと一体に鋳造される吊上げ
ハンドル１２０を備える正方形の吊上げプレート１１７
を有する。吊上げハンドル１１７には複数個の垂直方向
の貫通孔が設けられ、この貫通孔の中に燃料棒の上方端
部が挿入され、すべての燃料棒は吊上げプレート１１７
によって位置決めされる。燃料棒のあるものは支持棒と
して設計されている。これらは比較的に長い端プラグを
有し、上方の端プラグは吊上げプレート１１７を通され
また各々はナツト１１６を有する。支持棒の下方端プラ
グは同じようにして底辺タイ・プレートを通されまたナ
ツトを有する。上記米国特許明細書に記載の燃料アセン
ブリと同じようにして、下方底辺タイ・プレートは、燃
料チャンネル１０１の下方端によって取り囲まれまたそ
れに複数個の水平ボルトによって固定された底辺部によ
って支持されている。

頂上のタイ・プレート１１７は２個の垂直方向の、互い
に同じ突起１１９を有し、それは各々相手に対して対角
線上に位置する２個の隅のうちの１つの隅の中に設けら
れている。燃料チャンネル１０１の対応する隅には各々
に取手１２３が設けられ、取手１２３は上記の燃料アセ
ンブリ内の取手と同じように燃料チャンネル１０１の延
びた隅部を形成する。各取手１２３は２個の矩形の開口
１２４を備え、これらの開口１２４は第１４図に示す燃
料アセンブリ内の対応する開ロア１と同じ寸法を有する
。スペーサ２６の水平方向の突起３４は各垂直方向の突
起１１９の上方を向いた表面と接触しまた対応する突起
１１９の中にねじ込まれているねじを切った垂直ボルト
１２５によってこの突起１１９に固定されている。

吊上げる力がハンドル１２０に加えられると、吊上げプ
レート１１７、底辺タイ・プレート及びすべての燃料棒
は初め吊上げられる。突起３４が孔１２４の上方縁と接
触状態に入ったとき、燃料チャンネル１０１とそれに取
り付けられた底辺部もまた吊上げられる。燃料棒が燃料
チャンネル１０１から外に吊上げられねばならないとき
は、スペーサ２６が最初取り外され、そこで吊上げる力
がハンドル１２０に加えられる。

上記の燃料アセンブリに加えて、本発明は添附図面には
示されない数多くの実施例を含む。よって、例えは、吊
上げプレートまたはそれに取り付けたハンドルには穴が
設けられ、その穴の中にスペーサの水平方向突起が燃料
チャンネルの壁部内に設けた孔の中に挿入された状態で
同時に挿入される。さらに各突起に対しては燃料チャン
ネル内の２個の貫通孔を設けることは必要でない。１個
の貫通孔は燃料チャンネル壁の内側に浮き彫りにした凹
みまたはブラケットの形をした、例えば浮き彫りにした
、突起によって恐らく取り代えられることができるであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線Ｉ−Ｉに沿った垂直断面図によって
本発明の第１の実施例を示す図；第１Ａ図は第１図の詳
細を大きい縮尺で示す図；第２図は第１図の線■−■に
沿った水平面に直角の方向で見た同じ燃料アセンブリを
示す平面図；第３図は第１図の線■−■に沿った水平断
面図；第４図は第１図から第３図に示される燃料アセン
ブリに含まれる吊上げプレートを上方から見た平面図； 第５図は矢印Ｖに示される方向から見た同じ吊向に見た
正面図 第７図は第１図から第３図までに示される燃料アセンブ
リに含まれるスペーサを上から見た平面図 第８図は第７図の線■−■に沿った垂直断面図第９図は
方向■での前記スペーサの側面図第１０図は方向Ｘでの
同じスペーサの側面図；第１１図は上方から見た沸騰水
原子炉の原子炉モジュールを示し、第１図、第２図、及
び第３図に従って設計された４個の燃料アセンブリは第
７図から第１０図に従って設計されたスペーサによって
各々位置決めされる図； 第１２図は本発明の第２の実施例に従う燃料アセンブリ
の上方部分を第１３図の線ＸＩ−ＸＩに沿って垂直に切
断した断面図： 第１３図は上方から見た同じ燃料アセンブリの平面図； 第１４図は同じ燃料アセンブリの上方部の水平方向側面
図で、第１２図から第１４図に従う燃料アセンブリの示
されない部分は第１図から第３図に示すアセンブリの対
応する部分と同じように、即ち日本国特許出願第１６３
７６４／８４号に示すアセンブリの対応する部分と同じ
ように設計されている； 第１５図は本発明の第３の実施例に従う燃料アセンブリ
の上方部の第１６図の線ｘｖ−ｘｖに沿った垂直断面図
で、図示されていないこの燃料アセンブリのこの部分は
米国特許 第３，６９７．３７５号に示されるアセンブリの対応す
る部分と同じように設計されている；第１６図は第１５
図に示される燃料アセンブリを上方から見た平面図：及
び 第１７図は同じ燃料アセンブリの上方部の水平方向側面
図である。 図において； １・・・燃料チャンネル ２・・・底辺部分 １０・・・燃料棒 １３．２６・・・スペーサ １７・・・吊上げプレート ２０・・・吊上げハンドル ３１・・・アーム ３４・・・突起

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数個の燃料棒、ほぼ正方形の断面を持つ燃料チャンネ
   ル、底辺タイ・プレート装置、冷却水用の下方に面した
   入口開口を着けて形成される底辺部、隅部を有しまた該
   隅部から水平方向に延びまた約９０°の方向の差を有す
   る２本のアームを着けたスペーサ、前記燃料チャンネル
   によつて囲まれまた吊上げプレートを含み、前記燃料棒
   は前記燃料チャンネルによつて囲まれまた前記底辺タイ
   プレートによつて支持され、前記底辺タイ・プレートは
   次いで前記底辺部によつて支持され、前記吊上げプレー
   トは前記底辺タイ・プレート装置と引つ張り力を伝達す
   る結合状態に配置され、前記スペーサは前記燃料チャン
   ネルの第１の隅において前記隅部と共に配置され、また
   前記燃料チャンネルの外側に沿つた前記アームの各々と
   共に配置され、前記燃料チャンネルは前記吊上げプレー
   トと機械的接続状態に配置されまた前記スペーサと機械
   的接続状態に配置される燃料アセンブリにおいて、 前記燃料チャンネルは前記底辺部に複数個の水平方向を
   向くボルトまたは類似の締め具によつて固定され、また
   前記スペーサと前記吊上げプレートの間の機械的接続及
   び前記スペーサと前記燃料チャンネルの間の機械的接続
   は２個の水平方向の突出部によつてもたらされ、その各
   々は前記アームの１つから延びて各々１個の燃料チャン
   ネル壁を通り、各突出部は前記第１の隅部を貫く想像上
   の垂直の対角平面に平行に向きまたその大抵の部分は燃
   料チャンネルの内部の限定表面の内側に位置し、前記突
   出物は上方から近付くことのできる取り外し可能な機械
   的接続によつて前記リフテイング・プレートに固定され
   ることを特徴とする燃料アセンブリ。