JPS645276Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は燃料集合体主として沸騰水型原子炉
用の燃料集合体においてチヤンネルボツクス内の
冷却材が外側に過度に漏洩しないようにした漏洩
制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉用の燃料集合体は、上下のタイ
プレートと途中数段のスペーサで所要数の燃料棒
を一定の間隔に配列支持し、その外側をチヤンネ
ルボツクスでおおい、炉の運転中、燃料棒が焼損
しないように冷却材を下部タイプレートからチヤ
ンネルボツクス中に流入させ、各燃料棒の間を通
して上部タイプレートから流出するようにしてお
り、また、その際冷却材の一部を下部タイプレー
トに設けたリーク孔および下部タイプレートとチ
ヤンネルボツクスとの間の隙間からも外側に流出
させ、チヤンネルボツクスの外側の水が沸騰しな
いようにしている。

ところで、原子炉の運転中、下部タイプレート
とチヤンネルボツクス間の隙間は、チヤンネルボ
ツクスの内外圧力差に基づく外方への変形と中性
子照射に基づくクリープ変形によつて大きくな
り、内側冷却材のリーク量が増大し、燃料棒に対
する冷却効果が期待できなくなつてしまう。

このような現象を防ぐべく、これまでに、多数
のスリツトとく字形の板ばね片（フインガースプ
リング）とを交互に形成したばね板を下部タイプ
レートに装着して、このばね板をチヤンネルボツ
クスの下部内面に押圧させ、冷却材のリーク量を
抑制するようにした冷却材の漏洩防止装置が広く
知られているが、この装置では、チヤンネルボツ
クスの変形に追従できるようにフインガースプリ
ングのばね力を強くする必要があり、このためチ
ヤンネルボツクスを一層押し広げる結果となり、
また、照射によつてフインガースプリングにへた
りを生じ、一定の接触圧を維持できなくなるとこ
ろから、本出願人はこれを改善すべく第５図ない
し第７図に示すような漏洩防止装置を先に提案し
た。（特公昭56−14397号）すなわち、正方配列さ
れた多数の燃料棒ｎを下部端栓を介して支持する
下部タイプレート１の側周面に制御板３を収容で
きる広さと深さのへこみ部１ａをそれぞれ形成
し、各へこみ部１ａ中には、第７図のように所要
大きさの薄板材からなり、上下端部が平坦で中央
部がタイプレートの外表面に一致する程度の膨出
して側面弓形をなし、上部には冷却材の流入口を
兼ねたやや縦長な数個の係止孔３ａと、それらの
中間位置に上縁から中央部にかけてリーク用のス
リツト３ｂを設け、下部には２，３個の横長な係
止孔３ｃを設けた制御板３を配設し、そして、下
部タイプレート１のへこみ部１ａの上下縁に止め
板４，５を複数個所においてねじ止めし、各止め
板４，５の下端または上端に形成したくし歯状の
水平突部４ａ，５ａを制御板３の上、下の各係止
孔３ａ，３ｃに係合させ、下部タイプレート１側
からチヤンネルボツクス２の内部に入つた比較的
圧力の高い冷却材を矢印のように上部係止孔３ａ
を通して制御板３の内側に流入させ、内外の圧力
差で制御板３を点線のように外方に移動させて膨
出部をチヤンネルボツクス２の内面に当接させ、
下部タイプレート１とチヤンネルボツクス２との
間隙を閉じ、該部からの冷却材の漏洩量を一定に
保つようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記制御板利用のものはフインガースプリング
形式のものに比べ、燃料集合体に対するチヤンネ
ルボツクスの嵌挿時に邪魔にならず、そしてチヤ
ンネルボツクスに無理な拡張力を与えることな
く、へたりを生ぜず、チヤンネルボツクスの変形
に追従し易いなどの利点を備えているが、制御板
の取付け状態について云えば、上方部分では止め
板の水平突部が冷却材の流入口を兼ねた比較的に
広い係止孔に係合しかつ複数条のスリツトが設け
てあるので、水圧に基づく移動変形に抵抗が少な
く、移動変形が容易であるが、下側においては止
め板の水平突部が狭い横長な係止孔に係合してい
るだけなので、制御板の動きが拘束されて上部程
円滑でない難点があり、また、、二つの止め板や
ねじを必要として部品点数が多い。

そこで、この考案は制御板の下側の動きをより
自由にしてチヤンネルボツクスの変形によりよく
追従でき、冷却材の漏洩を充分に抑制し、しかも
部品点数の少ない漏洩制御装置を提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段） この考案は上記目的のもとに、下部タイプレー
トの上部台板上に正方配列された多数の燃料棒ｎ
を立設し、その外側をチヤンネルボツクスでおお
い、冷却材を下部タイプレートの下端から流入さ
せ、各燃料棒を冷却しつつ上昇させるようにした
燃料集合体において、上記下部タイプレートの側
周面に所要の広さと深さのへこみ部を設け、該へ
こみ部の下縁には一定高さの起立壁を一体に形成
して制御板の板厚より幅広な袋みぞを設け、上記
各へこみ部中には、上下端部が平坦で中央部が下
部タイプレートの外表面に一致する程度に膨出し
上部には冷却材の流入口を兼ねた所要数の係止孔
とそれらの中間位置にスリツトを設けた制御板を
それぞれ配設し、各制御板の下側平坦部を各へこ
み部の袋みぞに挿入し、上記各係止孔にへこみ部
上縁に取付けた止め板の水平突部を係合させたこ
とを特徴としている。

（作用） 原子炉の運転中、冷却材が下方から下部タイプ
レートの内部に流入し、その一部はタイプレート
側部のリーク孔を通つてチヤンネルボツクスの外
側に流出し、下部タイプレートの内部に入つた冷
却材は上部台板の通孔を通つてチヤンネルボツク
スの内側に入り、燃料棒を冷却しながら上昇し、
その冷却材の一部が制御板の係止孔から内側に流
入し、制御板は内外の圧力差によつてチヤンネル
ボツクスの内面に向つて移動し、下部タイプレー
トとチヤンネルボツクスの間隙を封鎖する。

この際、制御板の下端は袋みぞに挿入しただけ
なので、動きがより自由になりチヤンネルボツク
スの変形によりよく追従でき、冷却材の漏洩を充
分に制御することができる。

（実施例） 第１図ないし第３図を参照してこの考案の実施
例につき説明する。ただし、上記のものと同一部
分には同一の符号を使用する。

１は沸騰水型原子炉用燃料集合体における下部
タイプレートであつて、通常のように下側には炉
中のグリツドに嵌挿支持されて下方から冷却材を
受け入れる鼻状部分を備え、上部の台板上には正
方配列された多数の燃料棒ｎが下部端栓を介して
立設されており、その外側にはチヤンネルボツク
ス２が被嵌されている。

そして、下部タイプレート１の側周面には制御
板３を収容できる広さと深さのへこみ部１ａが形
成され、その上縁には段部１ｂが設けられて止め
板４の上半部を嵌めて取付けるようになつている
が、下縁には表面が止め板４の表面に一致し高さ
が制御板３の下側平坦部の長さにほぼ一致する起
立壁１５が一体に形成され、その内側には制御板
３の板厚より大きな袋みぞ１６が設けられてい
る。

制御板３は所要大きさの薄板材からなり、上下
端部は平坦で中央部がタイプレートの外表面に一
致するように膨出して側面弓形をなし、上部には
冷却材の流入口を兼ねたやや縦長な係止孔３ａと
それらの中間位置に上縁から中央部にかけてスリ
ツト３ｂが設けられているが、下部には係止孔や
スリツトは設けられていない。

上記制御板３は下部タイプレート１側周面の各
へこみ部１ａ中に、膨出部を外向きとしかつ下側
平坦部を袋みぞ１６に嵌挿してそれぞれ配設さ
れ、その各係止孔３ａにへこみ部１ａの上縁段部
に取付けられた止め板４のくし歯状の水平突部４
ａが係合されて、へこみ部１ａ中において一定の
範囲可動の状態に組付けられる。

上記構成のもとに、原子炉の運転中には冷却材
が下部タイプレート１の下端鼻状部分から内部に
流入し、その一部はタイプレート側部のリーク孔
７を通つてチヤンネルボツクス２の外側に流出す
る。そして、下部タイプレート１の内部に入つた
冷却材は上端台板に設けられた通孔（図示せず）
を通つてチヤンネルボツクス２の内側に入り、燃
料棒ｎを冷却しつつ上昇するが、冷却材の一部は
制御板３の係止孔３ａを通つて制御板３の内側に
流入する。

かくて、冷却材の圧力状態は下部タイプレート
１の内部が最も高く、次いでチヤンネルボツクス
２の内側、その次がボツクスの外側という関係に
なり、制御板３の背面にはチヤンネルボツクス２
の内側の圧力がかかり、その下側表面にはこれよ
り低い外側の圧力がかかることになる。

そこで、制御板３は内外の圧力差によつて第３
図点線の位置に揺動的に移動し、チヤンネルボツ
クス２の内面に押されて当接し、下部タイプレー
ト１とチヤンネルボツクス２との間隙を封鎖する
ことになる。

その際、制御板３の上部は止め板４の水平突部
４ａとゆるやかな係合関係にあり、また下部は下
側平坦部タイプレート自体に設けた板厚より広幅
の袋みぞに自由状態に挿入されたままなので、何
ら拘束を受けることなく制御板３はチヤンネルボ
ツクス２の内面に向つて容易迅速に移動し、制御
板３自体の弾性変形と自由な揺動によつて、照射
中に生じるチヤンネルボツクス２の変形によく追
従することができ、チヤンネルボツクス２との当
接状態を確実に維持し、チヤンネルボツクス下部
からの冷却材の漏洩を一定の状態に保つ。

因みに、漏洩制御に対する実験結果を示せば第
４図のとおりであり、点線範囲は板ばね式のも
の、実線範囲は従来の制御板形式のもので、斜線
範囲は本考案のものを示すが、この図表から明ら
かなようにチヤンネルボツクスの変形が進んだ段
階でも、本件考案が冷却材漏洩の制御効果が高い
ことを示している。

（考案の効果） 以上の考案によれば、制御板の下側平坦部が下
部タイプレート側周面のへこみ部に設けられた袋
みぞに止め部材を用いることなく自由状態に挿入
されているので、制御板は揺動し易く、背部に圧
力を受けた際には何ら拘束されることなく容易迅
速にチヤンネルボツクス内面に向つて移動するこ
とができ、制御板自体の弾性変形と相俟つてチヤ
ンネルボツクスの変形によく追従し、チヤンネル
ボツクス下部の間隙からの冷却材の漏洩量をより
少なくして、これをほぼ一定に保つことができ
る。

また、これまでのように下側の止め板やねじ部
材を必要としないので、部品点数を減らすことが
でき、制御板の組付けが容易であるなどの利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の一部を切除した斜
視図。第２図はチヤンネルボツクスを除去した際
の一部切断正面図。第３図は第２図Ｘ−Ｘ線に沿
つた断面図。第４図は従来品との比較において本
考案の漏洩防止特性を示すグラフ。第５図は従来
の制御板形式の漏洩防止装置の正面図。第６図は
そのＹ−Ｙ線部分の断面図。第７図は制御板の斜
視図。 図中、１……下部タイプレート、１ａ……へこ
み部、２……チヤンネルボツクス、３……制御
板、３ａ……係止孔、３ｂ……スリツト、４……
止め板、４ａ……水平突部、１５……起立壁、１
６……袋みぞ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下部タイプレート１の上部台板上に正方配列さ
   れた多数の燃料棒ｎを立設し、その外側をチヤン
   ネルボツクス２でおおい、冷却材を下部タイプレ
   ートの下端から流入させ、各燃料棒ｎを冷却しつ
   つ上昇させるようにした燃料集合体において、上
   記下部タイプレート１の側周面に所要の広さと深
   さのへこみ部１ａを設け、該へこみ部１ａの下縁
   には一定高さの起立壁１５を一体に形成して制御
   板３の板厚より幅広な袋みぞ１６を設け、上記各
   へこみ部１ａ中には、上下端部が平坦で中央部が
   下部タイプレート１の外表面に一致する程度に膨
   出し上部には冷却材の流入口を兼ねた所要数の係
   止孔３ａとそれらの中間位置にスリツト３ｂを設
   けた制御板３をそれぞれ配設し、各制御板３の下
   側平坦部を各へこみ部１ａの袋みぞ１６に挿入
   し、上記各係止孔３ａにへこみ部上縁に取付けた
   止め板４の水平突部４ａを係合させてなる冷却材
   の漏洩制御装置。