JPH0694872A - Upper nozzle for fuel assembly for high burnup - Google Patents

Upper nozzle for fuel assembly for high burnup

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JPH0694872A
JPH0694872A JP3352486A JP35248691A JPH0694872A JP H0694872 A JPH0694872 A JP H0694872A JP 3352486 A JP3352486 A JP 3352486A JP 35248691 A JP35248691 A JP 35248691A JP H0694872 A JPH0694872 A JP H0694872A
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high burnup
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昌弘 上田
Kazuma Mori
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Abstract

PURPOSE:To prevent in inner packing substance from receiving a damage caused by being vibrated by the flow of a cooling material, by providing an accessary substance which has a spring to the upper nozzle, when a fuel assembly for a high burnup burning whose full length is reduced is packed in a nuclear reactor, and the inner packing substance which has a pressing spring is placed between the upper nozzle and the upper reactor core plate of the reactor. CONSTITUTION:At the center of the adaptor plate 20a of an upper nozzle main body 20, an elevating receiver 11 which can be pressed down freely against the elasticity of a spring 10 is provided projecting upward, and the central projection 9c of an inner packing substance 9 held by the upper core plate 8b of a nuclear reactor 8 is received to the upper board 11a of the elevating receiver 11 by the pressing force of a pressing spring 9a. And the spring 10 is pressed and contracted by the elasticity of the pressing spring 9a, and even though a fuel assembly 1a for a high burnup burning is short, the pressing spring 9a is not extended fully, but exercises a sufficient pressing down force so as to block the vibration of the inner packing substance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】既知の如く高燃焼度用燃料集合体
にあって、その照射成長が大きくなることから、当該縦
方向寸法を短くしなければならず、かかる高燃焼度用燃
料集合体に対して、原子炉内にあって、可燃吸収棒集合
体（ＢＰＡ）の如き内挿物を、当該燃料集合体の制御棒
案内管に、押圧スプリングの弾力により押入されるに当
り、短い寸法とした上記高燃焼度用燃料集合体の上部ノ
ズルに、押圧スプリングの押圧力を充分に作用させるこ
とができなくなる。本発明はこのような場合に、上記の
ノズルにつき付帯物を設置することで、押圧スプリング
の押圧力を充分に発揮させ、内挿物が原子炉冷却材の流
れにより振動し、これにより、当該内挿物が損傷してし
まうのを防止しようとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION As is well known, in a high burnup fuel assembly, the irradiation growth thereof is large, and therefore the vertical dimension must be shortened. On the other hand, when an insert such as a combustible absorber rod assembly (BPA) is pushed into the control rod guide tube of the fuel assembly in the reactor by the elastic force of the pressing spring, a short size is required. Therefore, the pressing force of the pressing spring cannot be sufficiently applied to the upper nozzle of the high burnup fuel assembly. In such a case, the present invention makes it possible to sufficiently exert the pressing force of the pressing spring by installing an accessory to the nozzle, and the insert vibrates due to the flow of the reactor coolant, whereby It is intended to prevent the insert from being damaged.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図４に示す通り、加圧水型原子炉用の原
子燃料集合体１は、上部ノズル２と下部ノズル３との間
に多数の燃料棒４と制御棒案内管（シンブル管）５が引
き揃えの状態にて、複数段に配設された支持格子６によ
って結束され、当該制御棒案内管５により、上、下部ノ
ズル２、３が結合されたもので、図中７はホールドダウ
ンスプリングを示している。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 4, a nuclear fuel assembly 1 for a pressurized water reactor has a large number of fuel rods 4 and control rod guide tubes (thimble tubes) 5 between an upper nozzle 2 and a lower nozzle 3. Are bundled in a aligned state by support grids 6 arranged in a plurality of stages, and upper and lower nozzles 2 and 3 are joined by the control rod guide tube 5, and reference numeral 7 in FIG. Shows the spring.

【０００３】上記の如き原子燃料集合体にあっては、近
年その高燃焼度化が図られており、かかる高燃焼度用燃
料集合体は、照射成長が大きくなるので、従来寸法のま
まであると、当該高燃焼度用燃料集合体を原子炉内にお
ける下部炉心板上に載設したとき、その上部ノズル側
は、燃焼が進行した時に上部炉心板と干渉する虞れが生
ずることとなり、このため、高燃焼度用燃料集合体の全
長を短くしなければならない。In recent years, the nuclear fuel assemblies as described above have been made to have a high burnup, and the high burnup fuel assemblies have the same size as conventional ones because the irradiation growth becomes large. When the fuel assembly for high burnup is placed on the lower core plate in a nuclear reactor, the upper nozzle side may interfere with the upper core plate when combustion progresses. Therefore, the total length of the high burnup fuel assembly must be shortened.

【０００４】また、高燃焼度用でない普通の原子燃料集
合体１は、図１の（Ｂ）における左側に明示の如く、原
子炉８の下部炉心板８ａに下部ノズル３を載置し、その
上部ノズル２と原子炉８の上部炉心板８ｂとの間に、所
謂内挿物９を狭装することで、その押圧スプリング９ａ
の押圧力によって、内挿物９を上部ノズル２の図５に示
す如き平板状のアダプタプレート２ａに対して圧着させ
るようにしている。Further, as shown in the left side of FIG. 1B, the ordinary nuclear fuel assembly 1 not for high burnup has the lower nozzle 3 mounted on the lower core plate 8a of the nuclear reactor 8 and its By interposing a so-called insert 9 between the upper nozzle 2 and the upper core plate 8b of the nuclear reactor 8, the pressing spring 9a
The insert 9 is pressed against the flat adapter plate 2a of the upper nozzle 2 as shown in FIG.

【０００５】この際、もちろん当該内挿物９の挿入素子
９ｂを、前記原子燃料集合体１の制御棒案内管５に挿入
するのであり、当該挿入状態は、押圧スプリング９ａに
より押下される内挿物９の中央突部９ｃが、上部ノズル
２のアダプタプレート２ａに上記の如く圧着されること
で保持され、従って、この状態は原子炉８における冷却
材の流れによっても振動を生ずることなく、この結果内
挿物が損傷してしまうといった心配もない。At this time, of course, the insertion element 9b of the insert 9 is inserted into the control rod guide tube 5 of the nuclear fuel assembly 1, and the inserted state is the insertion pushed by the pressing spring 9a. The central projection 9c of the object 9 is held by being crimped to the adapter plate 2a of the upper nozzle 2 as described above, and thus this state does not cause vibration even by the flow of the coolant in the reactor 8 and As a result, you do not have to worry that the insert will be damaged.

【０００６】ここで、上記の内挿物９とは、加圧水型原
子炉用の原子燃料集合体１における制御棒案内管５内
に、上方から挿入される挿入物の総称であって、プラギ
ングデバイス、ＢＰＡ（可燃吸収棒集合体）、ＲＣＣ
（制御棒）、中性子源などを示しており、図６に上記の
ＢＰＡが開示されている。この内挿物９にあって、９ｄ
が上部炉心板８ｂに当接される上位支承部で、これと下
位取付部９ｅとの間に、前記の押圧スプリング９ａが介
装されており、下位取付部９ｅにビス止めされた挿入素
子９ｂが下方へ吊設されていて、図中短い方が挿入素子
９ｂとしてのプラグ棒を示し、長い方がＢＰＲ（Ｂｕｒ
ｎａｂｌｅ Ｐｏｓｉｏｎ Ｒｏｄ）を示している。The insert 9 is a generic term for inserts inserted from above into the control rod guide tube 5 of the nuclear fuel assembly 1 for a pressurized water reactor, and is a plugging device. , BPA (Combustible Absorption Rod Assembly), RCC
(Control rod), neutron source, etc. are shown, and the above BPA is disclosed in FIG. In this insert 9, 9d
Is an upper bearing portion which is in contact with the upper core plate 8b, and the pressing spring 9a is interposed between the upper bearing portion and the lower mounting portion 9e, and the insertion element 9b is screwed to the lower mounting portion 9e. Are hung downwards, the shorter one in the figure shows the plug rod as the insertion element 9b, and the longer one is the BPR (Bur).
Fig. 2 shows a "possible position rod".

【０００７】ところが、前掲高燃焼度用燃料集合体１ｓ
の場合は、図１の（Ｂ）における右側に示した如く、そ
の縦向寸法が短くなり、従って、その原子炉８における
上部ノズル２の位置も低下することとなるから、これ
に、前記の内挿物９を装荷させるようにすれば、当然の
ことながら、その中央突部９ｃが上部ノズル２に押当し
たとき、押圧スプリング９ａは可成りの伸長状態とな
る。従って、充分な力で内挿物９を高燃焼度用燃料集合
体１ｓの制御棒案内管５内に挿入しておくことができ
ず、この結果、冷却材の流れによる振動が生ずることと
なる。However, the above-mentioned high burnup fuel assembly 1s
In this case, as shown on the right side in FIG. 1 (B), its vertical dimension is shortened, and therefore the position of the upper nozzle 2 in the reactor 8 is also lowered. If the insert 9 is loaded, as a matter of course, when the central projection 9c of the insert 9 is pressed against the upper nozzle 2, the pressing spring 9a is in a considerably extended state. Therefore, the insert 9 cannot be inserted into the control rod guide tube 5 of the high burnup fuel assembly 1s with sufficient force, and as a result, vibration due to the flow of the coolant occurs. .

【０００８】そこで、上記の如き問題を解消するため、
内挿物９を押える押圧スプリングの力が弱化しない程度
だけ、高燃焼度用燃料集合体１ｓの全長を短くするに止
めることも考慮されているが、これでは、実際上２〜３
ｍｍ程度しか短くすることができず、高燃焼度化の充分
な目的を達成することはできない。Therefore, in order to solve the above problems,
Although it is considered that the total length of the high burnup fuel assembly 1s is shortened to such an extent that the force of the pressing spring that presses the insert 9 is not weakened, this is actually 2-3.
It can only be shortened by about mm, and it is not possible to achieve the sufficient purpose of increasing the burnup.

【０００９】また、この問題に解決を与える目的で、上
記内挿物の設計を変更し、これにより高燃焼度用燃料集
合体１ｓの全長が充分に短くなっても、押圧スプリング
による押圧力が減じないように、することも検討されて
いるが、内挿物のうち寿命の長いプラギングデバイス、
ＲＣＣなどを新規なものに取替えるのは経済的でなく、
また、実際上原子炉にあって従来の寸法による原子燃料
集合体と、高燃焼度用燃料集合体とが混在することもあ
り、このような場合、２種類の内挿物を用意して、これ
を使いわけすることは、可成り管理面からしても支障を
生ずることになる。Further, for the purpose of solving this problem, even if the design of the above-mentioned insert is changed so that the total length of the high burnup fuel assembly 1s becomes sufficiently short, the pressing force by the pressing spring is reduced. Although it is also considered to do so, the plugging device with a long life among the inserts,
It is not economical to replace RCC with a new one,
In addition, in a nuclear reactor, a nuclear fuel assembly having a conventional size and a fuel assembly for high burnup may actually coexist. In such a case, two types of interpolators are prepared, Using this properly will cause problems even from a management standpoint.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の難
点に鑑み検討されたもので、請求項１にあっては、前記
の短くした高燃焼度用燃料集合体にあって、内挿物の構
成に変更を加えるのではなく、その上部ノズルに特殊構
成のスプリングをもった昇降受体を適切に付設すること
で、前記の内挿物を直接上部ノズルによって受承するの
ではなく、上記スプリングの弾力に抗して昇降動自在な
当該昇降受体によって受承するようにし、これにより、
内挿物の前記押圧スプリングによる押圧力にて、上記ス
プリングを押縮可能とする。そして、上記押圧スプリン
グによる内挿物の昇降受体に対する押圧力を、高燃焼度
用燃料集合体の短縮化にも拘わらず、充分な大きさに保
持できるようにし、以て、冷却水の流れによって内挿物
が振動し、これにより損傷を受けるといったことが発生
しないようにするのが、その目的である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been studied in view of the above-mentioned problems of the prior art. In claim 1, the shortened high burnup fuel assembly is provided with an insert. Instead of receiving the insert directly by the upper nozzle, by appropriately attaching a lifting receiver having a specially configured spring to the upper nozzle, instead of directly changing the structure, The elevating and lowering body, which can be moved up and down against the elasticity of the spring, receives it.
The spring can be compressed by the pressing force of the pressing spring of the insert. Then, the pressing force of the pressing spring against the lifting / lowering receiver can be maintained at a sufficient level in spite of the shortening of the high burnup fuel assembly, and thus the flow of the cooling water. The purpose is to prevent the insert from vibrating and thus being damaged.

【００１１】さらに、請求項２と請求項３にあっては、
上記請求項１における昇降受体の構成を特殊なものとす
ることで、内挿物により圧縮されるスプリングの作動
を、支障なく行わせ得るようにし、高燃焼度用燃料集合
体としての高い信頼性を得ようとしている。Further, in claims 2 and 3,
By making the structure of the lift receiver in the above-mentioned claim 1 special, the operation of the spring compressed by the insert can be performed without any trouble, and high reliability as a high burnup fuel assembly is achieved. Trying to get sex.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項１にあっては、上部ノズル本体に
おけるアダプタプレートの中央部にあって、スプリング
の弾力に抗して押下自在とした昇降受体を上向きに突設
し、この昇降受体の上盤には、原子炉の上部炉心板に支
承された内挿物が、その押圧スプリングによる押圧力に
て、高燃焼度用燃料集合体の制御棒案内管内へ、その挿
入素子が押入された状態で、当該内挿物の中央突部を受
承する受座を形成すると共に、前記スプリングが、上記
内挿物の押圧スプリングによる弾力にて、押縮可能なる
よう形成されていることを特徴とする高燃焼度用燃料集
合体用の上部ノズルを提供しようとしている。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that, in claim 1, in the central portion of the adapter plate in the upper nozzle body, the pressing is performed against the elasticity of the spring. A free-standing lift receiver is provided to project upward, and the insert supported on the upper core plate of the nuclear reactor has a high burnup due to the pressing force of the pressing spring. The insertion element is pushed into the control rod guide tube of the fuel assembly for use, and a seat for receiving the central projection of the insert is formed, and the spring presses the insert. It is intended to provide an upper nozzle for a high burnup fuel assembly, characterized in that it is formed so as to be able to be compressed by the elasticity of a spring.

【００１３】次に請求項２では、請求項１における昇降
受体に関し、これがアダプタプレートの夫々上高位、下
位に配設された上盤と底盤、そして、これら上盤と底盤
とを連設し、かつ、アダプタプレートの流水孔を貫通し
た連結杆と、当該上盤とアダプタプレートの上面間に介
設したスプリングとによって構成されていることを、そ
の内容としている。Next, a second aspect of the present invention relates to the lift receiver according to the first aspect, wherein the upper and lower plates are respectively arranged above and below the adapter plate, and these upper plate and bottom plate are connected in series. Further, the content is that it is constituted by a connecting rod penetrating the water flow hole of the adapter plate and a spring interposed between the upper plate and the upper surface of the adapter plate.

【００１４】さらに、請求項３では、同じく請求項１に
おける昇降受体に関し、これがアダプタプレートの夫々
上高位、下位に配設された上盤と底盤、そして上記アダ
プタプレートの上位に載設された中盤および、当該中盤
と前記の底盤とを連設し、かつ、アダプタプレートの流
水孔を貫通した連結杆と、前記上盤と上記の中盤間に介
設したスプリングと、この上盤から垂設された環状の上
位連結曲杆と、この上位連結曲杆に係嵌されて中盤に両
脚端が連設された環状の下位連結曲杆とからなることを
内容としている。Further, in the third aspect, similarly, with respect to the elevating / lowering body in the first aspect, the elevating and lowering bodies are mounted above and below the adapter plate, respectively, and above and above the adapter plate. An intermediate plate, a connecting rod that connects the intermediate plate and the bottom plate in a continuous manner, and penetrates through a water flow hole of an adapter plate, a spring interposed between the upper plate and the middle plate, and hangs from the upper plate. It is made up of an annular upper connecting rod and an annular lower connecting rod which are engaged with the upper connecting rod and have both leg ends connected to the middle plate.

【００１５】[0015]

【作用】請求項１の上部ノズルによるときは、原子炉の
下部炉心板上に載置された短い高燃焼度用燃料集合体
に、その上部ノズルと上部炉心板との間に内挿物が装荷
された際、当該内挿物がもっている押圧スプリングの押
圧力が、本発明に係る昇降受体にて受承されることとな
るから、この際、当該押圧力に抗して昇降受体のもつス
プリングが押縮され、従って、押圧スプリングは不本意
な伸長状態とならず、圧縮の状態を保持し得ることにな
る。According to the upper nozzle of claim 1, the short high burnup fuel assembly mounted on the lower core plate of the nuclear reactor is provided with an insert between the upper nozzle and the upper core plate. When loaded, the pressing force of the pressing spring possessed by the insert is received by the elevation receiving member according to the present invention. At this time, the elevation receiving member resists the pressing force. Since the spring of the pressure spring is compressed, the pressure spring can be maintained in the compressed state without being in an undesired extended state.

【００１６】従って、押圧スプリングは普通の原子燃料
集合体におけると同程度の可成り大きな押圧力で、内挿
物を昇降受体に対して押下させることができ、このため
冷却材の流れにより内挿物が振動してしまうこともな
く、この際、押圧スプリングの有するバネ定数に対し
て、スプリングのバネ定数を適切に選定すれば、短くな
った高燃焼度用燃料集合体の場合における上記押下力
を、普通の原子燃料集合体の場合と同一状態に保有させ
ることが可能となる。Therefore, the pressing spring can press the insert against the lift receiving member with a considerably large pressing force as much as in a normal nuclear fuel assembly, and therefore, the internal flow can be prevented by the flow of the coolant. The insert does not vibrate, and at this time, if the spring constant of the spring is appropriately selected with respect to the spring constant of the pressing spring, the above pressing in the case of the shortened high burnup fuel assembly is performed. The force can be retained in the same state as in the case of a normal nuclear fuel assembly.

【００１７】請求項２に示した昇降受体を用いるように
したときは、内挿物の中央突部が上盤に支承されると、
押圧スプリングの弾力によって、スプリングが上盤と上
部ノズルのアダプタプレートとの間で圧縮され、上盤と
連結の連結杆が底盤を押下して昇降受体の下降が許容さ
れ、連結杆はアダプタノズルの流水孔を貫通しているの
で、昇降受体の昇降動も確実に行われ、内挿物のない状
態では、スプリングによって底盤がアダプタプレートの
底面側に当接し、不動の状態が保持される。When the elevation receiver according to claim 2 is used, when the central projection of the insert is supported by the upper plate,
The spring of the pressing spring compresses the spring between the upper plate and the adapter plate of the upper nozzle, and the connecting rod connecting the upper plate and the upper plate presses the bottom plate to allow the elevating receiver to descend, and the connecting rod is the adapter nozzle. Since it penetrates through the water flow hole of, the up-and-down movement of the up-and-down receiving body is surely performed, and when there is no insert, the bottom plate comes into contact with the bottom surface side of the adapter plate and the immovable state is maintained. .

【００１８】請求項３における昇降受体では、中盤と底
盤およびこれらを連結する連着杆によってアダプタプレ
ートに固定されていると共に、この中盤と上盤との間に
介設のスプリングを押縮自在とし、かつ、上位連結曲杆
と下位連結曲杆とが係嵌状態となっていることから、内
挿物の不使用状態での不動状態が確保され、スプリング
の押縮状態でも安定した昇降動を保証することができ
る。According to the third aspect of the present invention, the lift receiver is fixed to the adapter plate by the middle plate and the bottom plate and the connecting rod connecting them, and the spring interposed between the middle plate and the upper plate can be freely compressed. In addition, since the upper connecting rod and the lower connecting rod are engaged with each other, the immovable state is ensured when the insert is not used, and the vertical movement is stable even when the spring is compressed. Can be guaranteed.

【実施例】【Example】

【００１９】本発明を図１乃至図３によって詳記すれ
ば、図１（Ａ）に示した如く、上部ノズル本体２０にあ
って、そのアダプタプレート２０ａの中央部には、スプ
リング１０の弾力に抗して押下自在とした昇降受体１１
を上向きに突設し、その上盤１１ａに受座１１ｂが形成
されている。この受座１１ｂには、原子炉８の上部炉心
板８ｂに支承された内挿物９が、前記したその押圧スプ
リング９ａによる押圧力で、図１の（Ｂ）に示した通
り、高燃焼度用燃料集合体１ｓの制御棒案内管５へ、そ
の挿入素子９ｂが押入された状態にて、その中央突部９
ｃが受承される。The present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 1 (A), in the upper nozzle body 20, the elastic force of the spring 10 is provided at the center of the adapter plate 20a. Lifting receiver 11 that can be pressed against
Is projected upward, and a receiving seat 11b is formed on the upper board 11a thereof. The insert 9 supported on the upper core plate 8b of the nuclear reactor 8 has a high burn-up as shown in FIG. 1B due to the pressing force of the pressing spring 9a. With the insertion element 9b pushed into the control rod guide tube 5 of the fuel assembly 1s for use in the central projection 9
c is accepted.

【００２０】従って、図１（Ｂ）に示されている通り、
短い高燃焼度用燃料集合体１ｓに組み込まれた上部ノズ
ル本体２０と、原子炉８の上部炉心板８ｂとの間に、既
に詳記した如く内挿物９を介設するようにした際、内挿
物９の前記下位取付部９ｅの中央突部９ｃが、昇降受体
１１の受座１１ｂに支承され、これによって内挿物９の
押圧スプリング９ａにより下位取付部９ｅが、スプリン
グ１０を押縮する。Therefore, as shown in FIG.
When the insert 9 is provided between the upper nozzle body 20 incorporated in the short high burnup fuel assembly 1s and the upper core plate 8b of the nuclear reactor 8 as already described in detail, The central projection 9c of the lower mounting portion 9e of the insert 9 is supported by the seat 11b of the lift receiving body 11, whereby the lower mounting portion 9e of the insert 9 pushes the spring 10. Contract.

【００２１】このため、押圧スプリング９ａはスプリン
グ１０の抗力を受けて、伸長状態となることなく、圧縮
状態に保持されるから、可成りの力をもって内挿物９
が、上盤１１ａに対して押圧されることとなり、この
際、押圧スプリング９ａのバネ定数に対して、スプリン
グ１０のバネ定数を適度に選定すれば、図１の（Ｂ）に
あって、その左右各側に明示の通り、普通の原子燃料集
合体１に対して内挿物９を介設した場合における下位取
付部９ｅの位置と、短い高燃焼度用燃料集合体１ｓに施
した内挿物９の下位取付部９ｅの位置とを、同高位とす
ることができ、このことで、何れの場合にも押圧スプリ
ング９ａによる上記の押圧力を同一とすることができ
る。For this reason, the pressing spring 9a receives the drag force of the spring 10 and is kept in the compressed state without being in the expanded state, so that the insert 9 has a considerable force.
Will be pressed against the upper plate 11a. At this time, if the spring constant of the spring 10 is appropriately selected with respect to the spring constant of the pressing spring 9a, the spring constant in FIG. As clearly shown on each of the left and right sides, the position of the lower mounting portion 9e when the insert 9 is provided for the ordinary nuclear fuel assembly 1 and the interpolation applied to the short high burnup fuel assembly 1s. The position of the lower attachment portion 9e of the object 9 can be set at the same height, and in this case, the pressing force of the pressing spring 9a can be the same in any case.

【００２２】ここで、上記の条件を満足することができ
るスプリング１０のバネ定数ｋ2 は以下のようにして求
めることができる。すなわち、普通の原子燃料集合体１
の場合と、高燃焼度用燃料集合体１ｓとにおける押圧ス
プリング９ａによる押圧力Ｆ（ホールドダウン力）が同
一であるとすれば、上記普通の原子燃料集合体１につい
て、 Ｆ＝ｋ1 （ｌ1 −Ｄ＋Δｌ1 0） また、高燃焼度用燃料集合体１ｓについて Ｆ＝ｋ1 （ｘ1 ＋Δｌ1 0）＝ｋ2 （ｘ2 ＋Δｌ2 0） ｘ1 ＋ｘ2 ＝ｌ1 ＋ｌ2 −（Ｄ＋ΔＬ） の等式が成立する。ここで、 ｌ1 ：押圧スプリング９ａの取付長 Δｌ1 ：押圧スプリング９ａの取付時圧縮長 Δｌ2 0：押圧スプリング９ａのバネ定数 ｌ2 ：スプリング１０の取付長 ｋ1 ：スプリング１０の取付時圧縮長 ｋ2 ：スプリング１０のバネ定数 Ｄ：上部炉心板８ｂと上部ノズルのアダプタプレート２
０ａとの間隔 ΔＬ：高燃焼度用燃料集合体１ｓの全長短縮量 ｘ1 ：高燃焼度用燃料集合体１ｓの場合の押圧スプリン
グ９ａの圧縮量 ｘ2 ：高燃焼度用燃料集合体１ｓの場合のスプリング１
０の圧縮量 であり、上記の式を解くと、 ｋ2 ＝〔（ｌ1 −Ｄ＋Δｌ1 0）／（ｌ2 −ΔＬ＋Δ
ｌ2 0）〕・ｋ1 となる。従って、上記スプリング１０の
取付長ｌ2 や高燃焼度用燃料集合体１ｓの全長短縮量Δ
Ｌによって、本発明に係るスプリング１０のバネ定数ｋ
2 は変化するが、押圧スプリング９ａのバネ定数ｋ1 に
対して、上記の式によりｋ2 が求められることになる。Here, the spring constant k 2 of the spring 10 which can satisfy the above conditions can be obtained as follows. That is, an ordinary nuclear fuel assembly 1
And the high burnup fuel assembly 1s has the same pressing force F (holddown force) by the pressing spring 9a, F = k 1 (l 1 -D + Δl 1 0) In addition, the high burnup fuel assembly 1s F = k 1 (x 1 + Δl 1 0) = k 2 (x 2 + Δl 2 0) x 1 + x 2 = l 1 + l 2 - (D + ΔL ), The equation holds. Here, l 1 : installation length of the pressing spring 9a Δl 1 : compression length when the pressing spring 9a is installed Δl 2 0 : spring constant of the pressing spring 9a l 2 : installation length of the spring 10 k 1 : compression when installing the spring 10 Length k 2 : Spring constant of spring 10 D: Upper core plate 8b and upper nozzle adapter plate 2
Distance from 0a ΔL: Shortening amount of full length of high burnup fuel assembly 1s x 1 : Compression amount of pressing spring 9a in the case of high burnup fuel assembly 1s x 2 : High burnup fuel assembly 1s Case spring 1
0 is the amount of compression, and solving the above equation, k 2 = [(l 1 -D + Δl 1 0 ) / (l 2 -ΔL + Δ
l 2 0 )] · k 1 . Therefore, the mounting length l 2 of the spring 10 and the total shortening amount Δ of the high burnup fuel assembly 1s are reduced.
L is the spring constant k of the spring 10 according to the present invention.
Although 2 changes, k 2 is obtained from the above equation for the spring constant k 1 of the pressing spring 9a.

【００２３】ここで、図１（Ａ）にて示されている昇降
受体１１を具体化した例が図２と図３とに示されてお
り、先ず請求項２に係る図２と図３の（Ａ）（Ｂ）につ
き、以下説示する。図２の（Ａ）（Ｂ）はＰＷＲ燃料集
合体で１４×１４型の場合を示しており、当該昇降受体
１１は上部ノズル本体２０におけるアダプタプレート２
０ａの夫々上高位と下位とに、上盤１１ａと底座１１ｃ
とが配され、これらの各盤１１ａ、１１ｃをリベットや
溶接手段により連設し、かつアダプタプレート２０ａに
穿設されている流水孔２０ｂを貫通した４本の連結杆１
１ｄを具備し、当該上盤１１ａとアダプタプレート２０
ａの上面との間に、前記のスプリング１０が介装されて
いる。Here, an example in which the elevation receiver 11 shown in FIG. 1A is embodied is shown in FIGS. 2 and 3, and first, FIGS. The following (A) and (B) will be explained. 2 (A) and 2 (B) show the case of a 14 × 14 type PWR fuel assembly, and the lift receiver 11 is the adapter plate 2 in the upper nozzle body 20.
0a above and below, respectively, top 11a and bottom 11c.
Are connected to each other, and these boards 11a and 11c are continuously connected by rivets or welding means, and four connecting rods 1 that penetrate through the water flow holes 20b formed in the adapter plate 20a.
1d, the upper plate 11a and the adapter plate 20
The spring 10 is interposed between the spring 10 and the upper surface of a.

【００２４】ここで、図示の上盤１１ａは四角形に形成
されているが、円形その他の形状のものでよく、連結杆
１１ｄの本数も１本以上であればよいのであって、本実
施例における上盤１１ａの前記した受座１１ｂは、その
中央部に嵌合孔１１ｅを貫設し、これに内挿物９におけ
る中央突部９ｃが嵌合すると共に、その外周部分が嵌合
孔１１ｅの口周縁部に押当するようにして形成されてお
り、従って、内挿物９を使用しない状態ではスプリング
１０の弾力により、底盤１１ｃがアダプタプレート２０
ａの下面に押当し、上盤１１ａがアダプタプレート２０
ａの上面から最も高い位置に配在されている。Here, the upper plate 11a shown in the figure is formed in a quadrangle, but it may be circular or any other shape, and the number of connecting rods 11d may be one or more. The receiving seat 11b of the upper board 11a has a fitting hole 11e formed at the center thereof, and the center projection 9c of the insert 9 is fitted into the fitting hole 11e. The bottom plate 11c is formed so as to be pressed against the peripheral portion of the mouth. Therefore, when the insert 9 is not used, the elasticity of the spring 10 causes the bottom plate 11c to move to the adapter plate 20.
a is pressed against the lower surface of the upper plate 11a and the adapter plate 20
It is located at the highest position from the upper surface of a.

【００２５】次に、図３の（Ａ）（Ｂ）に示されている
のは、１５×１５型のＰＷＲ燃料集合体を示しており、
上記のものと実質的に同一構成を有し、ただ昇降受体１
１が９０°だけ回動転置されている点が相違し、もちろ
ん、アダプタプレート２０ａの流水孔２０ｂに係る配設
構成も違っている。要は、アダプタプレート２０ａの流
水孔２０ｂの形状に応じて適切な昇降受体１１を設けれ
ば良い。Next, FIGS. 3A and 3B show a 15 × 15 type PWR fuel assembly.
It has substantially the same structure as the one described above, only the lift receiver 1
1 is rotated and displaced by 90 °, and of course, the arrangement of the water flow hole 20b of the adapter plate 20a is also different. In short, it is sufficient to provide an appropriate lift receiver 11 according to the shape of the water flow hole 20b of the adapter plate 20a.

【００２６】従って、上記の昇降受体１１を採択した場
合には、内挿物９の下位取付部９ｅにおける中央突部９
ｃが、上盤１１ａの嵌合孔１１ｅに嵌合した状態で、当
該上盤１１ａを押圧スプリング９ａによって押下する
と、スプリング１０が押縮されて連結杆１１ｄがアダプ
タプレート２０ａの流水孔２０ｂを通して底盤１１ｃを
押動し、当該底盤１１ｃが自由に降下することとなり、
押下スプリング９ａによる強力な押圧力が発揮される。Therefore, when the above-mentioned lift receiver 11 is adopted, the central protrusion 9 in the lower mounting portion 9e of the insert 9 is selected.
When c is fitted in the fitting hole 11e of the upper board 11a and the upper board 11a is pressed by the pressing spring 9a, the spring 10 is compressed and the connecting rod 11d is passed through the water flow hole 20b of the adapter plate 20a to the bottom board. By pushing 11c, the bottom plate 11c will freely descend,
A strong pressing force is exerted by the pressing spring 9a.

【００２７】次に、図２と図３の（Ｃ）に示された昇降
受体１１が、夫々１４×１４型、１５×１５型のＰＷＲ
燃料集合体に用いられている請求項３に係る他実施例を
示しており、この場合には、アダプタプレート２０ａの
夫々上高位と下位に上盤１１ａと底座１１ｃが配設され
ているが、アダプタプレート２０ａの上面に設けた座ぐ
り凹所２０ｃに中盤１１ｆを設置し、これと底盤１１ｃ
とを、アダプタプレート２０ａの流水孔２０ｂに挿通さ
れた４本の連着杆１１ｇにて、リベットや溶接手段によ
り固設することで、アダプタプレート２０ａに固着す
る。Next, the elevating and lowering receivers 11 shown in FIGS. 2 and 3C are PWRs of 14 × 14 type and 15 × 15 type, respectively.
It shows another embodiment according to claim 3 which is used in a fuel assembly, and in this case, the upper plate 11a and the bottom seat 11c are arranged above and below the adapter plate 20a, respectively. The intermediate plate 11f is installed in the counterbore recess 20c provided on the upper surface of the adapter plate 20a.
And 11 are fixed by rivets or welding means with four connecting rods 11g inserted into the water flow holes 20b of the adapter plate 20a, and are fixed to the adapter plate 20a.

【００２８】さらに、上記の中盤１１ｆと上盤１１ａと
の間にスプリング１０を介装すると共に、上盤１１ａか
ら垂設された環状の上位連結曲杆１１ｈと、これに係嵌
されて中盤１１ｆに両脚端が連設された環状の下位連結
曲杆１１ｉとを具備しており、これを使用したとき、上
盤１１ａが押下されることで、上位連結曲杆１１ｈが、
下位連結曲杆１１ｉ内を降下自在であることから、スプ
リング１０が押縮可能となり、昇降受体１１はアダプタ
プレート２０ａに前記の如く固定されているので、よ
り、その安定度は高く、また、この場合の上盤１１ａに
形成された受座１１ｂには、図２の如き嵌合孔１１ｅは
ない。尚１７×１７型のＰＷＲ燃料集合体の場合も、上
記図３の実施例と同様のものを採択することになる。Further, the spring 10 is interposed between the middle plate 11f and the upper plate 11a, and the annular upper connecting curved rod 11h is hung from the upper plate 11a, and the middle plate 11f is engaged with the upper coupling rod 11h. Is equipped with an annular lower connecting curved rod 11i in which both leg ends are connected to each other. When this is used, the upper plate 11a is pushed down, so that the upper connecting curved rod 11h is
Since the lower connecting curved rod 11i can be lowered freely, the spring 10 can be compressed and contracted, and the lift receiver 11 is fixed to the adapter plate 20a as described above, so that its stability is higher and In this case, the receiving seat 11b formed on the upper board 11a does not have the fitting hole 11e as shown in FIG. Also for the 17 × 17 type PWR fuel assembly, the same one as in the embodiment of FIG. 3 is adopted.

【００２９】[0029]

【発明の効果】本発明は上記のようにして構成されるも
のであるから、請求項１によるときは、内挿物の押圧ス
プリングにより押縮されるスプリングの弾力によって、
高燃焼度用燃料集合体の全長が小さくなっても、内挿物
を押える力が減少せず、従って冷却材の流れにより内挿
物が振動して損傷するといった心配を解消することがで
きるので、充分な高燃焼度化を図ることができる。Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect, the elasticity of the spring compressed by the pressing spring of the insert causes
Even if the total length of the high burnup fuel assembly is reduced, the force pressing the insert is not reduced, and therefore the concern that the insert may vibrate and be damaged by the flow of the coolant can be eliminated. It is possible to achieve a sufficiently high burnup.

【００３０】請求項２と請求項３のように、請求項１の
昇降受体を構成することで、簡易な構成で確実に作動
し、耐久性にも富んだものとすることができるので、信
頼性の高い高燃焼度用燃料集合体を提供することができ
る。By constructing the elevating / receiving body according to claim 1 as in claim 2 and claim 3, since it can be reliably operated with a simple structure and can be made highly durable. It is possible to provide a highly reliable fuel assembly for high burnup.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】（Ａ）は本発明に係る高燃焼度用燃料集合体用
の上部ノズルを示す正面図で、（Ｂ）は当該燃料集合体
と普通の原子燃料集合体を原子炉に装荷した状態を示す
正面図である。FIG. 1 (A) is a front view showing an upper nozzle for a high burnup fuel assembly according to the present invention, and FIG. 1 (B) shows the fuel assembly and an ordinary nuclear fuel assembly loaded in a reactor. It is a front view which shows a state.

【図２】（Ａ）は上記上部ノズルの一実施例を示す昇降
受体の近傍部分を示した要部平面図、（Ｂ）は同上要部
正面図、（Ｃ）は他の昇降受体による場合の同上正面図
である。FIG. 2A is a plan view of a main part showing a portion in the vicinity of a lift receiver showing an embodiment of the upper nozzle, FIG. 2B is a front view of the same as above, and FIG. 2C is another lift receiver. It is the same front view in the case of.

【図３】（Ａ）は上記上部ノズルの他実施例を示す昇降
受体の近傍部分を示した要部平面図、（Ｂ）は同上要部
正面図、（Ｃ）は他の昇降受体による場合の同上正面図
である。FIG. 3A is a plan view of relevant parts showing a portion in the vicinity of a lift receiving member showing another embodiment of the upper nozzle, FIG. 3B is a front view of relevant parts of the same, and FIG. 3C is another lifting receiver. It is the same front view in the case of.

【図４】普通の加圧水型原子炉用である原子燃料集合体
を示した正面図である。FIG. 4 is a front view showing a nuclear fuel assembly for an ordinary pressurized water reactor.

【図５】同上原子燃料集合体の上部ノズルを示す正面図
である。FIG. 5 is a front view showing an upper nozzle of the nuclear fuel assembly.

【図６】原子燃料集合体に原子炉で装填される内挿物と
しての可燃吸収棒集合体を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a combustible absorber rod assembly as an insert that is loaded into a nuclear fuel assembly in a nuclear reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ｓ 高燃焼度用燃料集合体用 ５ 制御棒案内管 ８ 原子炉 ８ｂ 上部炉心板 ９ 内挿物 ９ａ 押圧スプリング ９ｂ 挿入素子 ９ｃ 中央突部 １０ スプリング １１ 昇降受体 １１ａ 上盤 １１ｂ 受座 １１ｃ 底盤 １１ｄ 連結杆 １１ｆ 中盤 １１ｇ 連着杆 １１ｈ 上位連結曲杆 １１ｉ 下位連結曲杆 ２０ 上部ノズル本体 ２０ａ アダプタプレート ２０ｂ 流水孔 1s For high burnup fuel assembly 5 Control rod guide tube 8 Reactor 8b Upper core plate 9 Insert 9a Pressing spring 9b Insertion element 9c Central protrusion 10 Spring 11 Lifting receiver 11a Upper plate 11b Seat 11c Bottom plate 11d Connecting rod 11f Middle plate 11g Connecting rod 11h Upper connecting bending rod 11i Lower connecting bending rod 20 Upper nozzle body 20a Adapter plate 20b Flow hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 上部ノズル本体におけるアダプタプレー
トの中央部にあって、スプリングの弾力に抗して押下自
在とした昇降受体を上向きに突設し、この昇降受体の上
盤には、原子炉の上部炉心板に支承された内挿物が、そ
の押圧スプリングによる押圧力にて、高燃焼度用燃料集
合体の制御棒案内管内へ、その挿入素子が押入された状
態で、当該内挿物の中央突部を受承する受座を形成する
と共に、前記スプリングが、上記内挿物の押圧スプリン
グによる弾力にて、押縮可能なるよう形成されているこ
とを特徴とする高燃焼度用燃料集合体用の上部ノズル。1. An elevation receiving body, which can be pushed down against the elastic force of a spring, is provided at a central portion of an adapter plate in the upper nozzle body so as to project upward. The insert inserted in the upper core plate of the furnace is pushed into the control rod guide tube of the fuel assembly for high burnup by the pushing force of the pushing spring, and the insert element is pushed in. For a high burnup, a seat for receiving a central projection of an object is formed and the spring is formed so as to be capable of being compressed by the elastic force of the pressing spring of the insert. Upper nozzle for fuel assembly. 【請求項２】 昇降受体がアダプタプレートの夫々上高
位、下位に配設された上盤と底盤、そして、これら上盤
と底盤とを連設し、かつ、アダプタプレートの流水孔を
貫通した連結杆と、当該上盤とアダプタプレートの上面
間に介設したスプリングとによって構成されている請求
項１記載の高燃焼度用燃料集合体用の上部ノズル。2. An elevating and lowering body is provided above and below the adapter plate, respectively, an upper plate and a bottom plate arranged in a lower position, and these upper plate and bottom plate are connected to each other and penetrated through a water flow hole of the adapter plate. The upper nozzle for a high burnup fuel assembly according to claim 1, comprising a connecting rod and a spring interposed between the upper plate and the upper surface of the adapter plate. 【請求項３】 昇降受体がアダプタプレートの夫々上高
位、下位に配設された上盤と底盤、そして上記アダプタ
プレートの上位に載設された中盤および、当該中盤と前
記の底盤とを連設し、かつ、アダプタプレートの流水孔
を貫通した連着杆と、前記上盤と上記の中盤間に介設し
たスプリングと、この上盤から垂設された環状の上位連
結曲杆と、この上位連結曲杆に係嵌されて中盤に両脚端
が連設された環状の下位連結曲杆とからなる請求項１記
載の高燃焼度用燃料集合体用の上部ノズル。3. An upper plate and a bottom plate, which are provided with upper and lower receivers respectively above and below the adapter plate, and a middle plate mounted above the adapter plate, and the middle plate and the bottom plate are connected to each other. A connecting rod that is installed and that penetrates the water flow hole of the adapter plate, a spring that is interposed between the upper plate and the middle plate, and an annular upper connecting curved rod that is hung from the upper plate. The upper nozzle for a high burnup fuel assembly according to claim 1, comprising an annular lower connecting rod that is engaged with the upper connecting rod and has both leg ends connected to the middle plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110158372A1 (en) * 2008-11-28 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Shock-absorbing device for fuel assembly and fuel assembly housing container

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110158372A1 (en) * 2008-11-28 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Shock-absorbing device for fuel assembly and fuel assembly housing container
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