JPH10170679A - 非核燃料炉心構成体の頭部構造 - Google Patents

非核燃料炉心構成体の頭部構造

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JPH10170679A
JPH10170679A JP8333889A JP33388996A JPH10170679A JP H10170679 A JPH10170679 A JP H10170679A JP 8333889 A JP8333889 A JP 8333889A JP 33388996 A JP33388996 A JP 33388996A JP H10170679 A JPH10170679 A JP H10170679A
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JP
Japan
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burnable
rod
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JP8333889A
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English (en)
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Takafumi Naitou
考文 内藤
Kazuo Hirota
和男 廣田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧水型原子炉の燃料交換時に炉心から取り
出される非核燃料炉心構成体を1種類の取扱工具で取り
扱って作業効率を向上し得るようにし、且つその非核燃
料炉心構成体の製作コストを低減する。 【解決手段】 中空ハブ部材51と、この外周面から半
径方向外方に延出した放射状ベーン部材53,57、ベ
ーン部材53,57内に中空ハブ部材51の中心軸に平
行に形成された取付け穴59に上端部が貫通して垂下さ
れる可燃性毒物棒とを有する可燃性毒物棒組立体におい
て、その頭部は、中空ハブ部材51の内部上側に係合空
間61が形成されと共に内部下側に押圧ばね65及び押
圧リテーナ67が内装され、ベーン部材53,57は上
縁が水平な板状に形成されて可燃性毒物棒の上端に螺合
したナットが上縁に載り、半径方向最内位置及び最外位
置にある可燃性毒物棒に螺合するナットが砲弾状に形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧水型原子炉の
炉心構成品に関し、特に核燃料である核***性物質を含
まない非核燃料炉心構成体の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】現在発電用として広く使用されている加
圧水型原子炉の炉心を構成する燃料集合体は、一般に外
套乃至キャンの無い構造であり、行及び列を描くように
アレイ状に配置された多数の燃料棒の間に中空案内管が
配置され、この中に制御棒集合体乃至制御棒クラスタの
細い制御棒が挿入されるようになっている。その典型的
な構造を図6に示す。図において、符号1が燃料集合体
であり、符号3が制御棒クラスタを示す。制御棒クラス
タ3は、図7に示すように多数の細長い制御棒5をクラ
スタ状に組み立てたもので、上下方向に駆動されて炉心
の反応度乃至出力を制御するために使用される。このよ
うな燃料集合体1が百数十体或いはそれ以上の数で並べ
られ、炉心を形成するが、全ての燃料集合体1に制御棒
クラスタ3が取り付けられる訳ではなく、空いた制御棒
案内管を持つ燃料集合体1には、原子炉の運転に必要な
可燃性毒物棒組立体や中性子源棒組立体が使用される。
可燃性毒物棒組立体や中性子源棒組立体は、一般に図8
に示すように、可燃性毒物棒や中性子源棒であるロッド
7の上端をベースプレート9にナット11で固定して吊
り下げた構造を有し、前者は炉心内の中性子束分布を整
えるため等に使用され、後者は原子炉の起動のために使
用される。制御棒クラスタ3や可燃性毒物棒組立体や中
性子源棒組立体を挿入しない燃料集合体1には、図9に
示すようなシンブルプラグ集合体が使用される。これ
は、燃料集合体1の中空案内管の上部に挿入されて、そ
こを通る冷却材の流動条件を他のものと整合させるため
のシンブルプラグ13をベースプレート15にナット1
7によって固定して構成される。尚、制御棒クラスタ3
は、図示しない制御棒駆動装置により原子炉の運転中上
下方向に駆動されるが、図8や図9に示される可燃性毒
物棒組立体、中性子源棒組立体及びシンブルプラグ組立
体は、炉心の中に固定され、ホールドダウンスプリング
19により上部炉心板と燃料集合体1との間で弾性的に
確りと保持される。
【0003】而して、前述のような可燃性毒物棒組立
体、中性子源棒組立体及びシンブルプラグ組立体は図に
おいても明らかなように制御棒クラスタ3とは頭部の構
造が異なるため、燃料交換時等にこれらを把持する取扱
工具は別のものとせざるを得ない。しかしながら、この
ような取扱工具を原子炉格納容器内で吊り下げるクレー
ン等は、数多くないから被取扱物に応じて取扱工具を一
々交換しなければならないので、極めて作業性が悪い。
従って、同一の工具で取り扱えるようにした構造の可燃
性毒物棒組立体や中性子源棒組立体(図10乃至図12
参照)が提案されている。これを可燃性毒物棒組立体を
例にとり図10乃至図12を参照して説明する。図10
に示すように、可燃性毒物棒組立体20においてスパイ
ダー組立体21のベーン部材23に細長い可燃性毒物棒
即ちロッド25の先端が螺着結合されている。スパイダ
ー組立体21は、特に図11及び図12に示すように中
心部に位置する中空ハブ27とその外周面から半径方向
外側に向かって放射状に延出する複数のベーン部材29
から構成されている。ベーン部材29において、ロッド
25がねじ込まれる部分が膨らんでフィンガー部31を
形成し、このフィンガ部31の位置及び形状により、ベ
ーン部材29は3種類29a,29b,29cに分けら
れるが基本的な機能に差は無い。中空ハブ27の上方内
部には、入口が窄んだ係合空間33が形成され、制御棒
クラスタ3を把持するクリッパの爪フィンガが上方から
挿入されるようになっている。更に中空ハブ27の下方
内部には、センタボルト35が取り付けられ、これを囲
んで押圧コイルばね37が押圧リテーナ39により保持
されている。この押圧リテーナ39は、可燃性毒物棒組
立体20が炉心内で燃料集合体1に挿入されたとき、そ
の上部ノズルの上面に接し、上部炉心板が上方から接し
たとき押圧リテーナ39は中空ハブ27の内部に押し込
まれる。このため、原子炉の運転中は可燃性毒物棒組立
体20と燃料集合体との間に押圧コイルばね37の弾性
復元力が作用し、可燃性毒物棒組立体20は確りと保持
される。又ベーン部材29のフィンガ部31の上部は上
方に突出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した改良型の可燃
性毒物棒組立体等は、中空ハブが制御棒クラスタのそれ
と同じ構造になり、制御棒クラスタも可燃性毒物棒組立
体、中性子源棒組立体、シンブルプラグ組立体等の非核
燃料構成体も同一の取扱工具で掴めるので、その取扱作
業の作業性が大幅に向上したが、ベーン部材が上方及び
側方に膨らんだフィンガ部を有して構造が複雑であるた
め、加工にも放電加工やワイヤカット等を必要として製
作コストが高くなるという問題があった。従って、本発
明は制御棒クラスタ用取扱工具が共通的に使用できて取
扱作業性が良く、更に加工が容易で製作コストの小さい
非核燃料炉心構成体の頭部構造を提供することを課題と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】如上の課題を課題を解決
するため、本発明によれば、可燃性毒物棒組立体、中性
子源棒組立体及びシンブルプラグ組立体等の非核燃料炉
心構成体は、中空ハブ部材と、このハブ部材の外周面か
ら半径方向外方に延出した放射状ベーン部材と、該ベー
ン部材内に前記ハブ部材の中心軸に平行に形成された取
付け穴に上端部が貫通して垂下される非核***性棒部材
とを有して構成され、ハブ部材の内部上側にグリッパ係
合空間が形成されると共に内部下側にはばね及び押圧部
材が内装され、ベーン部材は上縁が水平な板状に形成さ
れてその棒部材の上端に螺合したナットが前記上縁に載
り、半径方向最内位置及び最外位置にある前記棒部材に
螺合する前記ナットが砲弾状に形成されていることを特
徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。本発明は、可燃性毒物棒組立
体、中性子源棒組立体及びシンブルプラグ組立体のいず
れにも適用できるが、可燃性毒物棒組立体に適用した例
を図1乃至図5を参照して説明する。先ず図1を参照す
るに、可燃性毒物棒組立体40は、スパイダ組立体5
0、これらに連結垂下される可燃性毒物棒71、これら
を固定するナット73及び砲弾形ナット75,77から
構成される。このようなスパイダ組立体50の詳細が図
2及び図3に示されている。特に図2に明らかなよう
に、スパイダ組立体50は中心部の中空ハブ部材51と
その外周から半径方向外向きに放射状に延出する3種類
のベーン部材53,55,57とを有する。ベーン部材
53,55,57は回転対称に配置されているが、ベー
ン部材53は2つのフィンガ部53a,53bを有する
最短の板状ベーン部材、ベーン部材55は1個のフィン
ガ部55aを有する中間長の板状ベーン部材、ベーン部
材57は2つのフィンガ部57a,57bを有する最長
の板状ベーン部材である。そしてこれらのベーン部材5
3,55,57は、特に図3に明示するように上端縁及
び下端縁がフラットに形成されている。そしてこれらの
フィンガ部53a,53b,55a,57a,57bに
穿設される取付け穴59は、図4に示すように段付き穴
に形成しても良い。このような場合、可燃性毒物棒71
の上端結合部は、はめ合い部71aと固定ねじ部71b
とから形成され、ナット73が固定ねじ部71bに螺合
する。しかしながら、取付け穴は図5に示すように、段
無しのストレート穴159のように形成して、製作コス
トを低減しても良い。当然のことながら、この場合には
可燃性毒物棒171の上端部は、一段構造とされる。
【0007】再び図3を参照するに、中空ハブ部材51
の上方内部には、入口が窄んだ係合空間61が形成さ
れ、制御棒クラスタを把持するクリッパの爪フィンガが
上方から挿入されるようになっている。更に中空ハブ部
材51の下方内部には、センタボルト63が取り付けら
れ、これを囲んで押圧コイルばね65が押圧リテーナ6
7により保持されている。この押圧リテーナ67は、可
燃性毒物棒組立体40が炉心内に燃料集合体に挿入され
たとき、その上部ノズルの上面に接し、上部炉心板が更
に上方から接したとき押圧リテーナ67は中空ハブ部材
51の内部に押し込まれる。このため原子炉の運転中
は、可燃性毒物棒組立体40と燃料集合体との間に押圧
コイルばね65の弾性復元力が作用し可燃性毒物棒組立
体40は、確りと保持される。
【0008】更に図1に戻って、4枚ある最長のベーン
部材57の外側のフィンガ部57aを通る可燃性毒物棒
71の上端には、砲弾形のナット75が螺合して取り付
けられ、又4枚ある最短のベーン部材53の内側のフィ
ンガ部53bを通る可燃性毒物棒71の上端には砲弾形
のナット77が螺合し固定される。これらの砲弾形のナ
ット75,77は、可燃性毒物棒組立体40が炉心内に
取り付けられたとき、上部炉心板の下面にぴったりと当
接して可燃性動物棒組立体40の姿勢を適切に保持す
る。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば可
燃性毒物棒組立体等の非核燃料炉心構成体の頭部に位置
する中空ハブ部材に連結されるベーン部材の上端をフラ
ットに形成したので、ベーン部材は簡単な機械加工によ
り製作でき、その製作コストを大幅に提言することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す一部省略立断面図であ
る。
【図2】前記実施形態の要部を抜き出して示す平面図で
ある。
【図3】前記実施形態の要部を抜き出して示す立断面図
である。
【図4】前記実施形態の要部を部分的に示す部分断面図
である。
【図5】前記実施形態の一部を改変した改変実施形態の
部分断面図である。
【図6】本発明の非核燃料炉心構成体と一緒に炉心構成
する燃料集合体と制御棒クラスタをしめす側面図であ
る。
【図7】従来から使用されている制御棒クラスタの全体
斜視図である。
【図8】従来の非核燃料炉心構成体の全体斜視図であ
る。
【図9】従来のシンブルプラグ組立体の全体斜視図であ
る。
【図10】従来の改良型可燃性毒物棒組立体の全体斜視
図である。
【図11】前記従来の改良型可燃性毒物棒組立体の頭部
構造を示す平面図である。
【図12】図11に対応する立断面図である。
【符号の説明】
1 燃料集合体 3 制御棒クラスタ 40 可燃性毒物棒組立体 50 スパイダ組立体 51 中空ハブ部材 53,55,57 ベーン部材 59 取付け穴 61 係合空間 63 センターボルト 65 押圧ばね 67 押圧リテーナ 71 可燃性毒物棒 73、75,77 ナット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空ハブ部材と、同ハブ部材の外周面か
    ら半径方向外方に延出した放射状ベーン部材と、該ベー
    ン部材内に前記ハブ部材の中心軸に平行に形成された取
    付け穴に上端部が貫通して垂下される非核***性棒部材
    とを有する非核燃料炉心構成体において、 前記ハブ部材の内部上側にグリッパ係合空間が形成され
    と共に内部下側にばね及び押圧部材が内装され、 前記ベーン部材は上縁が水平な板状に形成されて前記棒
    部材の上端に螺合したナットが前記上縁に載り、半径方
    向最内位置及び最外位置にある前記棒部材に螺合する前
    記ナットが砲弾状に形成されていることを特徴とする非
    核燃料炉心構成体の頭部構造。
JP8333889A 1996-12-13 1996-12-13 非核燃料炉心構成体の頭部構造 Pending JPH10170679A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2910171A1 (fr) * 2006-12-18 2008-06-20 Areva Np Sas Grappe fixe a support en forme d'araignee, coeur de reacteur nucleaire a eau sous pression correspondant et ensemble comprenant un assemblage de combustible nucleaire et une telle grappe fixe

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