JPS6357756B2 - - Google Patents

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JPS6357756B2
JPS6357756B2 JP57065568A JP6556882A JPS6357756B2 JP S6357756 B2 JPS6357756 B2 JP S6357756B2 JP 57065568 A JP57065568 A JP 57065568A JP 6556882 A JP6556882 A JP 6556882A JP S6357756 B2 JPS6357756 B2 JP S6357756B2
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JP
Japan
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end plug
moderator
containing tube
support
plug shaft
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Application number
JP57065568A
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English (en)
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JPS57190294A (en
Inventor
Gerarudo Danratsupu Toomasu
Jooji Jeemuson Junia Uiriamu
Reifuoodo Mefuoodo Kaaru
Rii Neruson Harorudo
Erutsudo Shiarei Jeemusu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPS57190294A publication Critical patent/JPS57190294A/ja
Publication of JPS6357756B2 publication Critical patent/JPS6357756B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • G21C15/04—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from fissile or breeder material
    • G21C15/06—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from fissile or breeder material in fuel elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 例えば米国イリノイ州のシカゴに近いドレスデ
ン原子力発電所で使用されているような公知の型
の原子炉では、炉心が、核分裂反応を自己持続し
うるように配列された複数の相隔たる燃料集合体
から成る。この炉心は圧力容器内に収納され、軽
水のような作動流体中に浸されている。作動流体
は冷却材兼中性子減速材として働く。各燃料集合
体は、ウランまたはプルトニウムの酸化物のよう
な適当な核燃料物質を収納した細長い被覆燃料要
素または燃料棒の配列体を囲む、通例ほぼ正方形
断面の着脱自在の管状フローチヤネルから成り、
前記配列体は上部および下部結合板間に支持され
ている。燃料集合体は、圧力容器内で上側炉心格
子と下側炉心支持体との間に隔置配列状に支持さ
れている。各燃料集合体の下部結合板は突端片を
有するように形成され、突端片は加圧冷却材供給
室との連通のために支持ソケツト内にはまり込ん
でいる。突端片には開口が形成されており、加圧
冷却材はこれらの開口を通つて燃料集合体フロー
チヤネルを上方に貫流し燃料要素から熱を奪う。
この種の代表的な燃料集合体は、例えばビー・エ
ー・スミス（B.A.Smith）等による米国特許第
3689398号に示されており、燃料要素または燃料
棒の一例は米国特許第3378458号に示されている。
動力原子炉についての別の情報は、例えば1962
年にマグロウヒル・ブツク・カンパニー
（McGraw−Hill Book Co.、Inc.）によつて出
版されたエム・エム・エルワキル（M.M.El−
Wakil）著『ニユークリア・パワー・エンジニア
リング（Nuclear Power Engineering）』から得
られる。
代表的な燃料集合体は、例えば、上部および下
部結合板間に支持された８×８本の列をなす隔置
燃料棒で構成され、これらの燃料棒は長さが数フ
イート、直径が２分の１インチ程度、そして相互
間隔が数分の１インチである。燃料棒に沿う適正
な冷却材流を得るためには、燃料棒を一定の離間
関係に保ちそしてそれらが原子炉運転中わん曲し
たり振動したりしないように拘束することが重要
である。燃料集合体の長さに沿つて相隔たる複数
の燃料棒スペーサがこの目的のために設けられ
る。このようなスペーサは、例えばジエイ・エ
ル・ラス（J.L.Lass）等による米国特許第
3654077号に示されている。
このような燃料集合体の設計における一つの問
題は、過剰の構造材料を使用することなく燃料棒
スペーサをそれらの軸方向離間位置に保持するの
に有効な効率的な構造体を提供することである。
幾つかの従来構成において、特殊な構造部材がこ
の目的のために設けられた。燃料を備える炉心に
おいて構造材料の量を最小にすることはきわめて
重要である。なぜなら、そのような材料はむだに
中性子を捕獲するのでこの中性子損失を補償する
ために炉心において高価な燃料を余分に設ける必
要があるからである。従つて、スペーサの保持の
みを目的とする構造部材を使用することは望まし
くない。他の公知の構成では、スペーサは１本以
上の燃料棒に設けた突起等との係合により軸方向
に保持される。しかし、スペーサ保持のために燃
料棒を使用することは、燃料棒の被覆厚さを最小
にする必要性に直面して高温強度の問題を提起す
る。
スペーサを軸方向に保持するための効率的かつ
効果的な構成がジエイ・アール・フリツツ（J.R.
Fritz）等による米国特許第3802995号（これは参
照によつてここに包含される）に示されている。
この引例では、スペーサは燃料集合体の内部に位
置づけられた冷却材導通管から突出する突起との
係合によりしかるべき軸方向位置に保持される。
この冷却材導通管は燃料集合体の内部域において
中性子減速を増大するという追加的な作用をな
す。
燃料燃焼照射の増加（すなわち炉心内の燃料集
合体の滞留時間の増加）の傾向が続くにつれ、ス
ペーサ保持用冷却材導通管の使用に伴う潜在的な
問題が生じる。この問題は、冷却材導通管（以下
水管と称する）の上下両端プラグ軸が、炉心環境
における燃料棒の軸方向の膨張（伸び）が水管の
軸方向膨張より大きいので、その支持空洞から離
脱する可能性があることである。
炉心の高温、高中性子およびγ線照射環境にお
いて、燃料棒と水管は共に永久的な軸方向膨張を
なす。しかし、燃料棒の軸方向膨張の方が著しく
大きい。なぜなら、燃料要素被覆管とその内部の
燃料ペレツトとの間に機械的相互作用が生ずるか
らであり、かつまた被覆管金属の温度が比較的高
くなるからである。照射が増加するにつれて、軸
方向膨張は大きくなり、つまりは、燃料要素と水
管との間の伸長差が大きくなる。もしこの伸長差
が充分大きくなると、先に述べた、水管端プラグ
軸の離脱という問題が生ずるおそれがある。もし
このような離脱が起これば、支持されなくなつた
水管端の、冷却材流に誘起された振動の大きさ
は、水管が隣り合う燃料要素と接触してそれらに
損傷を与えるおそれのある事態をもたらす程にな
ろう。
本発明の目的は、改良型の水管・燃料棒スペー
サ保持装置の提供である。
他の目的は、水管の離脱を実施的に防止しそし
て水管の冷却材流動誘起振動を最小にする水管装
置の提供である。
本発明の上記および他の目的は次の特徴を有す
るスペーサ保持用水管装置により達成される。す
なわち、水管の上端プラグ軸は予想される運転条
件の下で上部結合板におけるその支持空洞から離
脱しないように充分長くされ、下端プラグ軸も同
様に、下部結合板におけるその支持空洞から離脱
しないように長くされる。
下端プラグ軸が下部結合板におけるその支持空
洞から離脱することを防止するに必要な下端プラ
グ軸の延長量を最水限にするため、水管が結合板
に対して移動し得る距離が制限される。水管の上
方移動の制限は、水管の上端と上部結合板の下面
との間において上端プラグ軸にはめた伸縮ばねを
その数巻きがわずかに相隔たるように形成するこ
とにより達成され得る、これによりこの伸縮ばね
の圧縮長さは燃料棒に設けた伸縮ばねの圧縮長さ
に対して増大する。代替的に、水管の上方移動の
制限は、水管上端プラグ軸の下部を、この部分が
上部結合板における端プラグ軸支持空洞内に侵入
するのを防止できる程大きくした直径をもつよう
に形成することにより達成されうる。
スペーサの離脱を防ぐために、スペーサ保持用
水管は回動しないように抱束されねばならない。
これは、下端プラグ軸を４角形、６角形または他
の非円形の横断面形状をもつように形成するとと
もに、下部結合板におけるその支持空洞を適合形
状に形成することによつて達成される。非円形断
面の露出延長下端プラグ軸は、下部結合板の突端
部内の冷却材の乱流の作用を受けて振動を起こす
おそれがある。
このような振動を防止するための本発明の別の
特徴は、下部結合板の水管支持空洞を内部に形成
したボスを、それが水管の非円形断面の長い下端
プラグ軸を囲みそして冷却材の乱流から該軸を保
護するように、下部結合板の支持格子から下方に
延在させることである。追加的に、水管の下端プ
ラグに、支持空洞の上部における円すい座とはま
り合う円すい状部分を形成し、こうして下端プラ
グの横方向変位を抑止する。
次に、添付図面を参照しつつ本発明の諸特徴を
さらに詳しく説明する。
先行技術の一例であるスペーサ抱束用水管装置
を使用する燃料集合体２０を第１図に示す。燃料
集合体２０は、骨組構造の上部結合板２２と下部
結合板２３の間に支持された複数の燃料棒２１を
含む。燃料棒は、それらを離間関係に保持するた
め中間での横方向支持をなす複数の燃料棒スペー
サ２４を貫通している。
各燃料棒２１は、ジルコニウム合金のような適
当な材料製の細長い管を備え、この管は、上端プ
ラグ２６と下端プラグ２７とによつて管内に密封
された核分裂燃料と他の物質（例えば、燃料親物
質、燃料性吸収体不活性物質等）を内蔵してい
る。下端プラグ２７には、下部結合板２３の骨組
状支持格子３１に形成された支持空洞２９と整合
してそこに支持される延長部すなわち軸２８ａが
形成されている。上端プラグ２６には、上部結合
板２２における支持空洞３３にはまり込む軸３２
ａが形成されている。
支持格子３１における支持空洞２９のうちの幾
つか（例えば周辺空洞の選択されたもの）には、
ねじ付きの下端プラグ軸２８ｂを受入れるように
ねじが形成されている。これらの燃料棒の上端プ
ラグの軸３２ｂは、上部結合板２２におけるそれ
らの支持空洞３３を貫通するように長くされ、そ
して保持ナツト３４を取付けるためのねじが形成
されている。ナツト３４は固定用タブ座金３６に
よつて回り止めされている。上端プラグ軸にはめ
られたらせん状伸縮ばね３７が、上部結合板を燃
料棒２１から上方に押圧してナツト３４に当接さ
れる。従つて、上部および下部結合板並びに燃料
棒は単一構造体になつている。
下部結合板２３には、燃料集合体２０を原子炉
における支持ソケツト（図示せず）内に支持する
に適する突端片３８が形成されている。突端片３
８の端には、加圧冷却材を冷却材受入れ室４１内
に入れるための開口３９が形成され、同室に入つ
た冷却材は骨組支持格子３１を通りさらに燃料棒
２１の間を通つて上方に流れる。
燃料集合体２０はさらに、内部を冷却材の流れ
が通るようにした水管４２を含み、この水管は燃
料集合体の中央位置に通常存在する１本の燃料棒
と置換えたものである。水管４２は、適当な材料
（例えばジルコニウム合金）製の中空の水導通管
から成り、上下両端プラグを備えている。（第１
図には示していないが、水管４２に固着した半径
方向に突出するスペーサ保持用突起が、スペーサ
２４と係合しそしてそれらを軸方向位置に保持し
ている。） 先行技術の構成態様におけるように、水管端プ
ラグは一般に、それらに冷却材の流れを水管に出
入りさせるための中央冷却材通路またはボアを形
成し得る点を除いては、燃料棒２１の端プラグと
同様である。水管４２の下端プラグの軸２８ｃ
は、前記米国特許第3802995号に詳述されている
ように、例えば方形断面を有するように形成さ
れ、支持格子３１における合致形状の支持空洞と
係合して水管の回動を防ぐようになつている。
このように、先行技術構成においては、水管４
２の端プラグ軸は燃料棒のそれと長さが対等であ
る。先に述べたように、炉心内での燃料集合体の
照射に際して、燃料棒２１は水管４２より軸方向
に長く伸びる。燃料棒のこのような軸方向伸長
は、上部結合板２２と下部結合板２３との間の距
離を増大し、その程度は照射量（炉心内での滞留
時間）の関数である。もし燃料棒２１と水管４２
との伸長差が十分大きくなると、水管の上端また
は下端プラグ軸がそれらの結合板支持空洞から離
脱するおそれがある。
水管４２の上端プラグ３２ｃが上部結合板２２
におけるその支持空洞から離脱した状態を、スペ
ーサ２４がしかるべき位置にとどまりそして下端
プラグ軸２８ｃが着座したままであると仮定し
て、第２図に例示してある。このような事態が起
こると、水管４２の最上位のスペーサ２４より上
方の部分は、支持されない状態となり、従つて冷
却材流による振動を起こし、水管４２の振動端が
隣りあう燃料棒２１と接触してそれらを損傷する
危険が生じる。
水管４２の下端プラグ軸２８ｃが支持格子３１
におけるその支持空洞から離脱した状態を第３図
に例示する。これは、冷却材流の液圧によつてス
ペーサ２４が上方に変位し、従つて、水管４２の
突起とスペーサとの係合により水管４２も上方に
変位して水管伸縮ばねを完全に圧縮した場合に起
こり得る。こうして支持されない状態となつた水
管下端部は冷却材流による振動を起こし、隣りあ
う燃料棒２１と接触してそれらを損傷するおそれ
が生じる。
第２図と第３図に例示したような水管端プラグ
軸の離脱問題は、水管４２に十分な長さの端プラ
グ軸を設けることによつて回避されうる。しか
し、支持格子３１の下面から冷却材受入れ室４１
内へと下方に延びる、露出した特定形状（例えば
方形損断面）の下端プラグ軸は、室４１円の冷却
材の乱流により誘起される振動を起こし、その結
果端プラグ軸とその支持空洞とに過度の摩耗が生
じる危険のあることが判明した。（これらの部品
に摩耗がかなり生じると、水管４２が回動し得る
ようになり、その結果スペーサ保持用突起がスペ
ーサ２４から離脱してしまう。） スペーサ保持用水管の上下各端の離脱を確実に
防止するための本発明の特徴を第４Ａ図と第４Ｂ
図と第５図に示す。スペーサ保持用水管４２′に
は、長くした端プラグ軸３２ｄを具備する上端プ
ラグ２６′と、長くした端プラグ軸２８ｄを具備
する下端プラグ２７′とが設けられ、軸３２ｄ，
２８ｄの長さは予測される運転条件下でそれらの
支持空洞３３′，２９′からの離脱を防止するよう
に選定される。
下端プラグ軸２８ｄの必要な延長量を最小限と
するために、上端プラグ２６′と上部結合板２２
との間において軸３２ｄの周囲にはめられた伸縮
ばね３７′は、ばね３７′の圧縮長さを増大して水
管４２′の許容上方変位量を制限するために、幾
巻きか（例えば全部で25巻きのうちの10巻き）が
わずかに相隔たるように形成される。
水管４２′の上方変位を制限することにより下
端プラグ軸２８ｄの必要延長量を最小限にするた
めの別の構成を第４Ｂ図に示す。上端プラグ軸３
２ｅは、延長されるだけでなく、比較的大径の下
端部分３０をもつように形成される。拡大部分３
０の直径は、その部分が上部結合板２２における
支持空洞３３′内に侵入するのを防止して水管４
２′の上方変位を制限するに十分な直径である。
ただし拡大部３０は、標準の伸縮ばね３７をはめ
得るほど小径のものとされるので、特殊なばねを
必要としない。拡大部３０の上端には、ばね３７
を組付ける際のその引掛りを防止するためにテー
パ３５を形成することが好ましい。拡大部３０の
軸方向長さは、拡大部３０の上端と上部結合板２
２の下面との間に組立て公差を許容するに必要な
初期遊隙を与えるように選択される。
水管４２′の上端プラグ軸３２ｄ（第５図）は、
その初期位置において、上部結合板２２の上面か
ら露出した状態で突出している。この露出した端
プラグ軸３２ｄは横断面が円形であり、何ら問題
を起こさない。なぜなら、円形断面の端プラグ軸
は流れによる振動を大して起こさないことがわか
つているからである。
しかし、円形断面でない下端プラグ軸２８ｄは
室４１内の冷却材の乱流による振動を起こす可能
性がある。このような振動を防止するために、下
端プラグ軸２８ｄは支持格子３１′の下面から下
方に突出するボス４３によつて囲まれている。こ
うして、ボス４３はまた比較的大きな横方向支持
面積を持つ長い支持空洞２９′を提供することに
もなる。
水管４２′の下端の振動を更に確実に阻止する
ため、下端プラグ２７′には、支持空洞２９′の上
端における円すい座４６内にはまり込むテーパつ
きまたは円すい状の下端部４４が形成されてい
る。この円すい形着座構造は、先行技術構成の平
坦座に比べて横方向の遊びを少なくし、従つて端
プラグ２７′とその軸２８ｄの振動の減少に役立
つ。
下端プラグ軸２８ｄと、それがはまり込む支持
空洞２９′とは、水管４２′の回動を防止するため
に円形以外の横断面形状をもつように形成され
る。方形のような形状も使用しうるが、６角形状
が好ましい。なぜなら、支持空洞２９′からの金
属削除量が少なくてすむからである。金属削除は
例えば、ブローチ加工によつて達成しうる。
冷却材兼減速材の流れが水管４２′を通るよう
に、水管４２′の管状部分には、下端近くに複数
の冷却材導入孔４９をそして上端近くに冷却材導
出孔５１を形成することができる。それらに加え
てあるいは代替的に、端プラグ２６′，２７′に長
手方向ボアまたは通路４７，４８を形成しうる。
スペーサ２４を軸方向に離間した位置に保持す
るために、水管４２′には、スペーサ２４の各々
に対して１対の突起５２（１），５２（１）（第５
図）のような１対の軸方向に延在するスペーサ保
持用突起が取付けられており、その一方はスペー
サの上側に突出しそして他方はスペーサの下側に
突出して、相互間にスペーサを抱束する。好まし
くは、突起対５２（１），５２（１）は公差のた
めにスペーサ２４の高さよりわずかに大きい距離
だけ離間される。
スペーサ保持用水管４２′の燃料集合体２０′内
への挿入と、スペーサ保持用突起５２（１），５
２（２）とスペーサ２４との係合の方式を第６Ａ
図と第６Ｂ図に例示する。スペーサ２４の水管通
路５５が、前述の米国特許第3654077号に詳細に
図示されかつ記述されているように、相互に係止
しあう分割棒５６，５７で形成されている。水管
４２′は、第６Ａ図に示すように、保持用突起５
２（１），５２（２）が通路５５の対角線に沿つ
て突出するような状態で通路５５内に挿入され
る。次いで水管４２′を各スペーサが１対の突起
の間にくるまで下方に移動する。その後、水管４
２′を第６Ｂ図に示すように、保持用突起５２
（１）がスペーサの分割棒５６の上側に突起しそ
して保持用突起５２（２）がその下側に突出する
ような位置まで回動する。こうしてスペーサ２４
が上下の保持用突起によつて抱束された状態で、
水管４２′とスペーサ２４を下方に移動し、これ
により特定形状の下端プラグ軸２８ｄをその支持
空洞２９′内に挿入し、こうして水管４２′がその
スペーサ保持用位置から外れて回動するのを防止
する。
ある用途に対しては、燃料集合体において１本
以上の水管を使用することが望ましいこともあ
る。（例えば前述の米国特許第3802995号を参照さ
れたい。）第４Ａ図には追加の水管が水管５３と
して例示してある。水管５３には、その上端にお
いて、スペーサ保持用水管４２′の端プラグ軸３
２ｄおよび改良伸縮ばね３７′と同様の長い端プ
ラグ軸とそれにはめた伸縮ばねとを有する端プラ
グを形成し得る。あるいはまた、水管５３の上端
プラグに第４Ｂ図に示したような拡大下端部を有
する軸を形成してもよい。
水管５３の延長下端プラグ軸２８(e)は円形断面
を有し得る。なぜなら、この追加水管は通常スペ
ーサ保持機能を持たず、従つて回動防止特性を必
要としないからであるる。円形断面の下端プラグ
軸２８(e)は重大な流れ誘起振動を起こさないこと
がわかつているので、保護ボスは不可欠ではない
が、そのような振動が少しでも起こる危険をなく
するためにボスを設けてもよい。しかし、スペー
サ保持水管４２′の円すい部分４４およびそれを
支承する座４６と同様に、水管５３の下端プラグ
に円すい状下端部を形成するとともに支持格子３
１′にそれを支承する円すい座を形成することが
好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は先行技術の例としての水管装置を示す
燃料集合体の縦断面図、第２図は水管の上端プラ
グ軸の離脱状態を例示する燃料集合体の縦断面
図、第３図は水管の下端プラグ軸の離脱状態を例
示する燃料集合体の縦断面図、第４Ａ図は本発明
による水管装置を例示する燃料集合体の縦断面
図、第４Ｂ図は水管の上向き変位を制限するため
の別の構成を示す部分図、第５図は本発明の特徴
を明示するために本発明のスペーサ保持用水管を
燃料集合体の各関連要素の一部と共に示す部分断
面立面図、第６Ａ図と第６Ｂ図はスペーサ保持水
管と燃料棒スペーサとの係合状態を例示する詳細
平面図である。 ２０，２０′……燃料集合体、２１……燃料棒、
２２……上部結合板、２３……下部結合板、２４
……スペーサ、２６，２７……それぞれ燃料棒の
上端プラグと下端プラグ、２６′，２７′……それ
ぞれ水管の上端プラグと下端プラグ、２８(a)，２
８(b)……燃料棒の下端プラグ軸、２８(d)，２８(e)
……水管の下端プラグ軸、２９，２９′，３３，
３３′……支持空洞、３０……拡大部、３１，３
１′……支持格子、３２(a)，３２(b)……燃料棒の
上端プラグ軸、３２(d)，３２(e)……水管の上端プ
ラグ軸、３４……ナツト、３７，３７′……ばね、
４１……冷却材受入れ室、４２′……冷却材導通
管（水管）、４３……ボス、４４……円すい部、
４６……円すい座、５２（１），５２（２）……
突起、５３……第２冷却材導通管（水管）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に延在する軸を備える上端プラグおよ
    び下端プラグを各個に装着した複数の核燃料棒
    と、これらの燃料棒を離間配列状態に保持するた
    めの複数の支持位置を提供する支持手段であつ
    て、前記燃料棒の前記下端プラグ軸を受入れるた
    めの複数の支持空洞が形成された支持格子を含む
    下部結合板および前記燃料棒の前記上端プラグ軸
    を受入れるための複数の支持空洞が形成された上
    部結合板を含み、前記下部結合板が更に、前記支
    持格子から延び、かつ冷却材受入れ室を形成する
    突端片を含む、前記支持手段と、前記支持位置の
    一つに配置される減速材含有管であつて、前記上
    部結合板における支持空洞と係合する軸方向に延
    在する上端プラグ軸を有する上端プラグおよび前
    記下部結合板の前記支持格子における支持空洞と
    係合する軸方向に延在する下端プラグ軸を有する
    下端プラグを備え、前記上端プラグ軸は延長され
    そして前記上部結合板の上面より上方に十分突出
    している前記減速材含有管と、前記燃料棒および
    前記減速材含有管を横方向に支持する複数の軸方
    向に相隔たるスペーサと、前記減速材含有管に取
    付けられ前記スペーサに係合してその実質的な軸
    方向変位を防ぐスペーサ保持手段とを有し、前記
    減速材含有管の下端プラグ軸およびそれをはめる
    前記下部結合板の支持格子の支持空洞は、前記ス
    ペーサ保持手段が前記スペーサから離脱するのを
    防ぐために前記減速材含有管の回動を防ぐ横断面
    形状に形成され、前記減速材含有管の下端プラグ
    軸は延長され、前記燃料棒の下端プラグ軸の長さ
    より長く、これにより前記冷却材受入れ室中に前
    記下部結合板の支持格子の下面から下方へ十分延
    び、更に前記減速材含有管の前記延長下端プラグ
    軸をはめる前記支持空洞に、前記冷却材受入れ室
    内の冷却材の流れから前記減速材含有管の前記延
    長下端プラグ軸を保護するために前記冷却材受入
    れ室中に下方へ延び前記延長下端プラグ軸を囲む
    ボスが形成され、これにより前記延長下端プラグ
    軸に流れによつて誘起される振動が防止されるよ
    うにした核燃料集合体。 ２ 前記減速材含有管の前記下端プラグに、前記
    支持格子における前記支持空洞内の円すい座と係
    合する円すい状部分を形成することにより、前記
    減速材含有管の下端部の横方向変位を極めて少な
    くした、特許請求の範囲第１項記載の燃料集合
    体。 ３ 冷却材を前記減速材含有管の下端部に導入す
    る手段と、冷却材を前記減速材含有管の上端部か
    ら放出する手段とを含む特許請求の範囲第１項記
    載の燃料集合体。 ４ 前記燃料棒および前記減速材含有管の前記上
    端プラグ軸にはめられたらせん状伸縮ばねを含
    み、前記減速材含有管の上端プラグ軸の前記伸縮
    ばねは、前記燃料棒の上端プラグ軸の前記伸縮ば
    ねより圧縮された長さが増大している、特許請求
    の範囲第１項記載の燃料集合体。 ５ 前記減速材含有管の前記上端プラグ軸は、前
    記上部結合板の前記端プラグ軸支持空洞への侵入
    を防止するに十分な直径をもつた下端部を形成さ
    れ、これにより前記減速材含有管の上方移動が制
    限された特許請求の範囲第１項記載の燃料集合
    体。 ６ 前記スペーサ保持手段が各前記スペーサに対
    して一対の半径方向延在突起を有し、前記突起は
    前記減速材含有管に固着され、突起間に各スペー
    サを拘束する、特許請求の範囲第１項記載の燃料
    集合体。 ７ 前記減速材含有管の前記下端プラグ軸の前記
    横断面形状が６角形状である、特許請求の範囲第
    １項記載の燃料集合体。 ８ 前記支持位置の他の一つに配置され、前記燃
    料棒の端プラグ軸に比べて延長した端プラグ軸を
    有する上端および下端プラグを設けた、第２の減
    速材含有管を含む、特許請求の範囲第１項記載の
    燃料集合体。 ９ 前記第２の減速材含有管の前記延長した下端
    プラグ軸をはめる前記支持格子の支持空洞に、前
    記冷却材受入れ室中に下方へ延び前記第２の減速
    材含有管の前記延長下端プラグ軸を囲むボスを形
    成された、特許請求の範囲第８項記載の燃料集合
    体。 １０ 前記第２の減速材含有管の前記下端プラグ
    が、前記支持格子における前記支持空洞内の円す
    い座と係合する円すい状部分を形成された、特許
    請求の範囲第９項記載の燃料集合体。
JP57065568A 1981-04-29 1982-04-21 Nuclear fuel assembly Granted JPS57190294A (en)

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