JPS6336314Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は沸騰水型の原子炉において炉心中に
核燃料集合体を所定の位置に弾性的に支持するよ
うにしたばね組立体の定着装置に関する。

一般に沸騰水型の原子炉では、第１図のように
多数の細長な燃料棒ｎが正方配列して束ねられ、
それらの下端は下部タイプレートに装着され、途
中は数段の格子状スペーサで支持され、上端は図
示のように上部タイプレートｔにそれぞれ嵌挿さ
れ、その燃料束の外側にはジルコニユーム合金製
角形のチヤンネルボツクスａが被嵌され、下方か
らの冷却材の流路を画成すると共に燃料集合体Ｎ
としての剛性を確保しており、そして、このよう
な燃料集合体Ｎの百数十体が原子炉の炉心内に配
設され、その炉心内において各集合体Ｎの下端側
はそれぞれの下部タイプレートが炉内の下部支持
板に嵌合してぴつたりと支持されるが、上端側は
第２図のように格子状の上部支持板ｂの単位格子
の中に四つの集合体Ｎが中央に十字の間隙b₁を形
成するようにしてまとめて嵌挿され、各単位格子
内の間隙b₁中には十字形をした制御棒Ｃが下方か
ら上下するように挿入され、各燃料集合体Ｎの出
力レベルを制御するようになされている。

上記のように上部支持板ｂの単位格子内におい
て四体を組とする燃料集合体Ｎ相互の間には制御
棒Ｃを出し入れできる間隙b₁を必要とするため、
何らかの支持がないとすると不安定で、集合体Ｎ
が傾いて制御棒Ｃを挿入できなくなる場合も生
じ、安全性に間題があるところから、普通には単
位格子内に挿入される各燃料集合体Ｎの単位格子
の中心部に当たるコーナ部に、第３図のように二
つの垂直面に沿つて垂下する二股状の板ばね１と
縦向きアングル状の止め部材２とからなるばね組
立体ｍをそれぞれ配設し、それらの水平頭部を各
集合体のチヤンネルボツクスａ上端のコーナ板４
上に載置すると共にボルト３を上部タイプレート
ｔのコーナ柱５に対しねじ込むことによりばね組
立体ｍを定着し、それらの板ばね１同志を第２図
のように圧接させて各チヤンネルボツクスａ相互
の間に十字の間隙b₁を形成しつつ四つの集合体Ｎ
を保持するようにしている。

ところで、燃料棒ｎの定期的な検査時または新
燃料棒との交換時にはチヤンネルボツクスａの脱
着すなわちねじ組立体ｍの取外し、取付けが必要
であるが、原子炉運転によつてチヤンネルボツク
スａやねじ組立体ｍは放射能を帯びているので、
上記の脱着作業はすべてプール中での遠隔操作に
より行われており、取外しには、ボルト３をねじ
戻して上部タイプレートｔのコーナ柱５から引き
抜くことになるが、その際、頭部においてボルト
３のねじと同径同ピツチのねじ孔を持つ止め部材
２からも外れることになり、結局、ばね組立体ｍ
が分解してプール中に落下する恐れがある。

この危険を避けるべく、従来では第１図にみら
れるようにボルト３のねじ部上方の小径軸部に環
状みぞを形成してそこに切割りリング６を設ける
か、または第４図イのように二股状板ばね１の頭
部とアングル状止め部材２の頭部とをボルト３に
嵌挿した後、止め部材２とボルト３との間に引張
り力を付与してボルト３のねじ部上端面と止め部
材２のねじ孔２ａの下端面を圧接させつつボルト
３を矢印方向に回転させ、各端部のねじ山を変形
させるかして、ねじ組立体ｍの取外し時にボルト
３から止め部材２や板ばね１が分離しないように
している。

しかし、前者の切割りリング６は小さなもので
機械的強度上難点を持ち、炉内での使用中に外れ
る可能性があり、また、後者ではボルトねじの端
部のねじ山と止め部材２のねじ孔端部のねじ山と
の接触部が全周にわたつてねじ係合しないように
均一に強変形する必要があつて、その加工には熟
練を要するが、往往にしてボルトのねじまたは止
め部材のねじに第４図ロのように部分的に大きな
変形が起りがちで、こうなるとボルト３をコーナ
柱５からねじ戻す際、ボルト３のねじと止め部材
２のねじ孔２ａとが正しい螺合関係を持つことな
く傾いてかみ合うことになり、縦向きアングル状
の止め部材２がボルト３と共に回転し、その側縁
がチヤンネルボツクスａに衝突してしまつてボル
ト３をそれ以上回転することができず、チヤンネ
ルボツクスｂからばね組立体ｍを取外すことが不
可能になつてしまうという難点があつた。

この考案は上記の欠点を改良すべく工夫された
もので、ばね組立体の取外しに当たつて、板ばね
や止め部材が脱落するのを防止でき、ボルトの着
脱には支障の生じないようにした定着装置を提供
するものであり、燃料束を囲むチヤンネルボツク
スの所要のコーナ部に縦向きアングル状の止め部
材と二股状に垂下する板ばねからなるばね組立体
を配設し、該ばね組立体をボルトにて上部タイプ
レートのコーナ柱に着脱可能に定着する装置にお
いて、頭部と上記コーナ柱に螺着すべき下側雄ね
じ部ならびにその中間に下すぼまりの傾斜部と小
径部を有するボルトの小径部に、上記板ばねおよ
び止め部材の水平頭部を嵌挿し、かつ止め部材の
頭部に形成した段付き孔とボルト小径部との間に
複数に分割されたスリーブ材を配設し、該スリー
ブ材の上端を外方に拡張変形させたことを特徴と
している。

第５図ないし第８図はこの考案の実施例を示す
ものであり、１３はニツケル基合金またはステン
レス鋼からなる所要長さ（約５cm程度）のボルト
で、頭部１３ａと、その直下の首部１３ｂ、該首
部１３ｂに続く下すぼまりの傾斜部１３Ｃ、その
下側の小径部１３ｄおよび外径を首部１３ｂと同
じくし燃料集合体Ｎの上部タイプレートｔのコー
ナ柱５に螺着すべき下側雄ねじ部１３ｅとで構成
されている。

１１および１２は前記のようにボルト１３と材
質を同じくし二股状に垂下する板ばねならびに縦
向きアングル状の止め部材であつて、板ばね１１
の水平頭部１１ａにはボルト挿通用の通孔１１ｂ
が設けられ、そして、止め部材１２の水平頭部１
２ａには次のようなスリーブ材１４を嵌合するた
めの段付き孔１２ｂと上端の上広がりの座ぐり部
１２Ｃが設けられている。

スリーブ材１４は第７図にみられるように複数
に分割されていて、ボルト１３と同じくステンレ
ス鋼またはニツケル基合金からなり、下端には上
記段付き孔１２ｂの下側大径部に嵌合すべきつば
１４ａを備え、止め部材１２の水平頭部１２ａの
肉厚とほぼ同じ高さで、その内径はボルト１３の
小径部１３ｄの直径にほぼ等しくなされている。

また、１５はボルト頭部１３ａと板ばね１１の
水平頭部１１ａの間に配設される座金である。

その使用に当たつては、ボルト１３の下方から
座金１５、板ばね１１の水平頭部１１ａ、止め部
材１２の水平頭部１２ａの順に小径部１３ｄの部
分に嵌挿し、次いで、分割スリーブ材１４の一片
ずつを、止め部材頭部１２ａの下端から第６図の
ように段付き孔１２ｂに順次に嵌め込んで、ボル
ト１３の小径部の周面上に位置させる。

その後、スリーブ材１４の下端つば１４ａに上
向きの力を加えると共にボルト１３に下向きの力
を加え、ボルト１３の下すぼまりすなわち上広が
りの傾斜部１３ｃでスリーブ材１４の上端縁を外
側に拡張変形させ、止め部材１２の上広がりの座
ぐり部１２ｃに緊密に係止させる。

かくして、ばね組立体ｍが組立てられ、止め部
材１２および板ばね１１で燃料集合体Ｎのチヤン
ネルボツクスａの所要のコーナ部を囲うように配
設すると共にそれらの水平頭部１１ａ，１２ａを
コーナ板４上に載置し、その状態でボルト１３を
回転させれば、ボルト１３が上部タイプレートｔ
のコーナ柱５にねじ込まれ、ばね組立体は第８図
のようにチヤンネルボツクスａに強固に組付けら
れる。

一方、燃料棒の検査や新燃料棒との交換（これ
らは燃料集合体を貯蔵プールに収容して行われ
る）などのため、チヤンネルボツクスａを取除く
際には、ボルト１３をねじ戻し方向に回転させる
ことによりボルト１３がコーナ柱５から抜け出す
ことになり、ばね組立体ｍを簡単に取外すことが
できる。

この場合、ボルト１３の小径部１３ｃの周面上
には、止め部材１２の水平頭部１２ａの座ぐり部
１２ｃに係止されたスリーブ材１４が配設されて
いるので、ボルト１３が止め部材１２や板ばね１
１から抜け出してそれらの部材が脱落したり、ボ
ルト１３が止め部材１２に傾いてかみ合つたりす
る恐れは全くなく再度の使用を可能にするもので
ある。

以上のようにこの考案では、核燃料集合体にお
けるばね組立体の定着装置として、ボルトの小径
部に板ばねと止め部材の水平頭部を嵌挿すると共
に止め部材の嵌挿孔とボルト小径部の間には複数
に分割されたスリーブ材を脱落しないように配設
したので、燃料棒の定期検査や新しいものとの交
換に当たり、ボルトを上部タイプレートのコーナ
柱から取外したにしても、止め部材や板ばねがボ
ルトから抜け出してプールに落ち込む恐れはな
く、また、抜け止め手段としてねじを備えず複数
に分割されたスリーブ材を用いるので、組立て易
く、そして、従来のようにボルトが止め部材に傾
いてかみ合い、回転不能になることがなく、ばね
組立体の一体な取外しを確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料集合体の上端部分の断面図。第２
図は燃料集合体の配列状態を示す炉心の一部の平
面図。第３図は一般のばね組立体の分解斜視図。
第４図イはばね組立体の従来の取付装置の一例の
一部切断側面図。同図ロはねじ山の変形状態の説
明図。第５図はこの考案の実施例の一部切断分解
図。第６図はスリーブ材の取付状態を示す断面
図。第７図はスリーブ材の斜視図。第８図はばね
組立体の取付状態を示す一部切断側面図。 図中、１，１１……板ばね、２，１２……止め
部材、３，１３……ボルト、４……コーナ板、５
……コーナ柱、１１ａ，１２ａ……水平頭部、１
１ｂ……通孔、１２ｂ……段付き孔、１２ｃ……
座ぐり部、１３ａ……頭部、１３ｂ……首部、１
３ｃ……傾斜部、１３ｄ……小径部、１３ｅ……
雄ねじ部、１４……分割スリーブ材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料束を囲むチヤンネルボツクスａの所要のコ
   ーナ部に縦向きアングル状の止め部材１２と二股
   状に垂下する板ばね１１からなるばね組立体ｍを
   配設し、該ばね組立体ｍをボルト１３にて上部タ
   イプレートのコーナ柱５に着脱可能に定着する装
   置において、頭部１３ａと上記コーナ柱５に螺着
   すべき下側雄ねじ部１３ｅならびにその中間に下
   すぼまりの傾斜部１３ｃと小径部１３ｄを有する
   ボルト１３の小径部１３ｄに、上記板ばね１１お
   よび止め部材１２の水平頭部１１ａ，１２ａを嵌
   挿し、かつ止め部材１２の頭部に形成した段付き
   孔１２ｂとボルト小径部１３ｄとの間に複数に分
   割されたスリーブ材を配設し、該スリーブ材の上
   端を外方に拡張変形させてなる核燃料集合体にお
   けるばね組立体の定着装置。