(57)【要約】【課題】設置作業の簡略化を図ると共に飛び上がりを防止することができる燃料集合体を提供する。【解決手段】燃料集合体１０は、チャンネルボックス２１と、燃料棒８と、上部タイプレート２２と、飛び上がり防止機構３０と、を備えている。上部タイプレート２２は、上部格子板４の下面部４ｂよりも下方に配置される。チャンネルボックス２１には、開口部２１ａが形成されている。飛び上がり防止機構３０は、作動板３３と、支持部３５と、ストッパ部３２と、を有している。作動板３３は、流路２２ａに向けて張り出して配置され、流体によって押圧される。ストッパ部３２は、支持部３５により開口部２１ａに挿脱可能に支持される。そして、作動板３３が上方に移動した際に、ストッパ部３２は、開口部２１ａからチャンネルボックス２１の外側に突出し、上部格子板４の下面部４ｂと対向する。【選択図】図５
2020176911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器に設置された上部格子板の格子孔に挿入され、上下方向の上端部が前記上部格子板に支持される中空の筒状のチャンネルボックスと、
前記チャンネルボックスの筒孔内に収容される燃料棒と、
前記チャンネルボックスの前記筒孔内において、前記上部格子板の上下方向の下面部よりも上下方向の下方に配置され、流体が通過可能な流路を有する上部タイプレートと、
前記チャンネルボックスの前記筒孔内に設置された飛び上がり防止機構と、を備え、
前記チャンネルボックスにおける前記上部タイプレートと前記下面部との間には、開口部が形成されており、
前記飛び上がり防止機構は、
前記上部タイプレートの前記流路に向けて張り出して配置され、前記流路を通過する流体によって押圧される作動板と、
前記作動板を移動可能に支持する支持部と、
前記開口部と対向し、前記支持部により前記開口部に挿脱可能に支持されたストッパ部と、を有し、
前記作動板が前記流体によって上下方向の上方に押圧されて移動した際に、前記ストッパ部は、前記開口部から前記チャンネルボックスの外側に突出し、前記上部格子板の前記下面部と上下方向で対向する
燃料集合体。
【請求項２】
前記支持部は、前記上部タイプレートの上下方向の上面部に設置される
請求項１に記載の燃料集合体。
【請求項３】
前記飛び上がり防止機構は、前記作動板と前記ストッパ部が一体に形成された可動部材を有し、
前記支持部は、前記可動部材を移動可能に支持する
請求項１に記載の燃料集合体。
【請求項４】
前記飛び上がり防止機構は、前記可動部材に設けられた回動軸を有し、
前記回動軸は、前記支持部に設けた軸受け部に回動可能に支持される
請求項３に記載の燃料集合体。
【請求項５】
前記可動部材は、前記作動板の自重によって前記回動軸に生じるモーメントが前記ストッパ部の自重によって前記回動軸に生じるモーメントよりも大きく設定されている
請求項４に記載の燃料集合体。
【請求項６】
前記作動板の質量は、前記ストッパ部の質量よりも重く設定されている
請求項５に記載の燃料集合体。
【請求項７】
前記作動板の重心から前記回動軸までの距離は、前記ストッパ部の重心から前記回動軸までの距離よりも長く設定されている
請求項５に記載の燃料集合体。
【請求項８】
前記軸受け部には、転がり軸受け部が用いられる
請求項４に記載の燃料集合体。
【請求項９】
前記可動部材には、摺動部が設けられ、
前記支持部には、前記摺動部を摺動可能に支持する摺動溝が形成されている
請求項３に記載の燃料集合体。
【請求項１０】
前記飛び上がり防止機構は、前記作動板の動作を前記ストッパ部に伝達させる伝達部材を有する
請求項１に記載の燃料集合体。
【請求項１１】
前記支持部は、
前記作動板を上下方向に移動可能に支持する作動支持部と、
前記ストッパ部を前記開口部に向けて直線的に挿脱可能に支持するストッパ支持部と、
前記伝達部材を回動可能に支持する回動可能に支持する回動支持部と、を有する
請求項１０に記載の燃料集合体。
【請求項１２】
前記作動板における上下方向の下面部には、上下方向の下方に向けて突出する仕切壁が設けられている
請求項１に記載の燃料集合体。
【請求項１３】
前記チャンネルボックスの上下方向の下端部に取り付けられた下部タイプレートを備え、
前記下部タイプレートは、前記圧力容器に設置された燃料支持金具の装着穴に嵌め込まれる装着部を有し、
前記開口部から突出した前記ストッパ部から前記上部格子板の前記下面部までの長さは、前記装着部における前記装着穴への嵌め込み長さよりも短く設定されている
請求項１に記載の燃料集合体。
【請求項１４】
前記上部タイプレートの上下方向の上面部には、ハンドルが設けられており、
前記ハンドルにおける上下方向の上端部は、前記上部格子板よりも上下方向の上方に配置される
請求項１に記載の燃料集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉内に設置される燃料集合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型の原子炉の圧力容器内には、複数の燃料棒を収容した燃料集合体が設置されている。また、安全対策として、地震時の上下方向の振動によって燃料集合体が設置場所からの飛び上がりを防止するための機構が燃料集合体に設けられている。
【０００３】
従来の、この種の燃料集合体としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。この特許文献１には、角筒状のチャンネルボックス内に複数の燃料棒を備え、燃料棒の上部に取っ手付きの上部タイプレートを備えて上部を原子炉の上部格子板によって水平方向に支持される燃料集合体が記載されている。また、特許文献１には、上部タイプレートに固定された直動ガイドと、直動ガイドによりガイドされて水平方向に移動する係止スライダと、係止スライダを上部格子板の側面に設けられた係止孔に抜き差しするスライダ移動機構とを備えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、上部格子板の側面に係止スライダが挿入される係止孔を設けるために、上部格子板の加工作業が必要となっていた。さらに、特許文献１に記載された技術では、係止スライダを移動させるためには、上部タイプレートのハンドルに設けられた上下移動部材を操作する必要があった。その結果、特許文献１に記載された技術では、燃料集合体を設置する作業が大変煩雑なものとなっていた。
【０００６】
本目的は、上記の問題点を考慮し、設置作業の簡略化を図ると共に飛び上がりを防止することができる燃料集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するため、燃料集合体は、中空の筒状のチャンネルボックスと、燃料棒と、上部タイプレートと、飛び上がり防止機構と、を備えている。チャンネルボックスは、圧力容器に設置された上部格子板の格子孔に挿入され、上下方向の上端部が上部格子板に支持される。燃料棒は、チャンネルボックスの筒孔内に収容される。上部タイプレートは、チャンネルボックスの筒孔内において、上部格子板の上下方向の下面部よりも上下方向の下方に配置され、流体が通過可能な流路を有する。飛び上がり防止機構は、チャンネルボックスの筒孔内に設置される。チャンネルボックスにおける上部タイプレートと下面部との間には、開口部が形成されている。
また、飛び上がり防止機構は、作動板と、支持部と、ストッパ部と、を有している。作動板は、上部タイプレートの流路に向けて張り出して配置され、流路を通過する流体によって押圧される。支持部は、作動板を移動可能に支持する。ストッパ部は、開口部と対向し、支持部により開口部に挿脱可能に支持される。そして、作動板が流体によって上下方向の上方に押圧されて移動した際に、ストッパ部は、開口部からチャンネルボックスの外側に突出し、上部格子板の下面部と上下方向で対向する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の燃料集合体によれば、設置作業の簡略化を図ると共に飛び上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体が設けられた原子炉の圧力容器を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態例にかかる原子炉における燃料集合体の設置状態を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の下部を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の上部を示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体を示す平面図である。
【図７】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構を示す斜視図である。
【図８】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す平面図である。
【図９】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示すもので、図９Ａは図８のＣ−Ｃ線断面図、図９Ｂは図８のＤ−Ｄ線断面図、図９Ｃは図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構が解除状態からロック状態への動作例を示す説明図である。
【図１１】第１の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構がロック状態である燃料集合体を示す断面図である。
【図１２】第１の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構がロック状態である燃料集合体を示す平面図である。
【図１３】第１の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構がロック状態時に燃料集合体が上下方向の上方に移動した状態を示す断面図である。
【図１４】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構がロック状態から解除状態への動作例を示す説明図である。
【図１５】第１の実施の形態例にかかる燃料集合体の設置作業を示す説明図である。
【図１６】第２の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構の回動部材を示す斜視図である。
【図１７】第３の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構の軸受け部を示す斜視図である。
【図１８】第４の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す平面図である。
【図１９】第４の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示すもので、図１９Ａは図１８のＩ−Ｉ線断面図、図１９Ｂは図１８のＪ−Ｊ線断面図、図１９Ｃは図１８のＫ−Ｋ線断面図である。
【図２０】第４の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構の動作例を示すもので、図２０Ａは解除状態からロック状態への動作を示し、図２０Ｂはロック状態から解除状態への動作を示している。
【図２１】第５の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す断面図であり、図２１Ａは飛び上がり防止機構の解除状態を示す断面図であり、図２１Ｂは飛び上がり防止機構のロック状態を示す断面図である。
【図２２】第５の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示すもので、図２２Ａは図２１ＡのＬ−Ｌ線断面図、図２２Ｂは図２１ＡのＭ−Ｍ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態例にかかる燃料集合体について、図１〜図２２を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１１】
１．第１の実施の形態例
まず、第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる燃料集合体の構成について、図１〜図１５を参照して説明する。
図１は、燃料集合体が設けられた圧力容器を示す断面図、図２は、燃料集合体の設置状態を示す平面図である。
【００１２】
１−１．圧力容器の構成例
図１に示す燃料集合体は、沸騰水型軽水炉からなる原子炉の圧力容器に設置されるものである。図１に示すように、圧力容器は、例えば、ステンレス鋼等の円筒型に形成されている。圧力容器１内には、原子炉冷却材及び減水材等の炉水が充填されている。この炉水に炉心２が浸漬されている。なお、炉心２は、圧力容器１における高さ方向の中央部の下方に位置している。
【００１３】
圧力容器１内における炉心２には、複数の燃料集合体１０と、十字型制御棒３と、燃料集合体１０を支持する上部格子板４及び炉心支持板５と、中性子計装配管６とを有している。上部格子板４は、炉心２における上下方向の上部に配置され、炉心支持板５は、炉心２における上下方向の下部に配置される。上部格子板４は、燃料集合体１０における上下方向の上部を支持し、炉心支持板５は、燃料集合体１０における上下方向の下部を支持している。
【００１４】
図２に示すように、上部格子板４は、矩形状に開口した複数の格子孔４ａを有し、格子状に形成されている。上部格子板４の一つの格子孔４ａには、本例では、４つの燃料集合体１０が設置されている。そして、上部格子板４は、燃料集合体１０を炉心２内に装荷する際の案内と位置決めの役割を有している。
【００１５】
燃料集合体１０の上下方向の上部には、後述するチャンネルボックス２１及び上部タイプレート２２を固定するためのクリップ１４が取り付けられている。上部格子板４に配置された４つの燃料集合体１０の中央には、十字型制御棒３が配置される。
【００１６】
また、燃料集合体１０における十字型制御棒３の中心側の角部には、チャンネルファスナー１５とスプリング１６が設けられている。チャンネルファスナー１５及びスプリング１６は、燃料集合体１０に取り付けられたクリップ１４の上下方向の上方に重ねて配置される。さらに、燃料集合体１０の上部における隣り合う燃料集合体１０との間には、チャンネルスペーサ１７が設けられている。チャンネルファスナー１５及びスプリング１６は、４つの燃料集合体１０を水平方向において互いに離間する向きに付勢している。このチャンネルファスナー１５、スプリング１６及びチャンネルスペーサ１７により、燃料集合体１０同士の接触を防止している。
【００１７】
図３は、燃料集合体１０を示す断面図、図４は、燃料集合体１０の下部を示す説明図である。
図３及び図４に示すように、炉心支持板５には、燃料支持金具１８が設けられている。燃料支持金具１８には、複数（本例では、４つ）の装着穴１８ａと、制御棒用移動孔１８ｂが形成されている。装着穴１８ａには、燃料集合体１０における後述する下部タイプレート２４の装着部２４ａが嵌め込まれる。そして、燃料支持金具１８は、燃料集合体１０の下部を支持する。
【００１８】
制御棒用移動孔１８ｂは、複数の装着穴１８ａの中央に形成されている。制御棒用移動孔１８ｂには、十字型制御棒３（図２参照）が上下方向に沿って移動可能に挿入される。
【００１９】
中性子計装配管６は、その上端部が上部格子板４に固定され、上部格子板４から上下方向の下方に向けて延在している。そして、中性子計装配管６は、炉心支持板５を貫通している。
【００２０】
１−２．燃料集合体の構成例
次に、図２〜図６を参照して燃料集合体１０の構成例について説明する。
図５は、燃料集合体１０の上部を示す断面図、図６は、燃料集合体１０を示す平面図である。なお、図５は、図６に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【００２１】
図２及び図３に示すように、燃料集合体１０は、複数の燃料棒８と、燃料棒８を収容するチャンネルボックス２１と、上部タイプレート２２と、下部タイプレート２４と、ハンドル２３と、スペーサ２５と、支持棒２７と、を備えている。また、燃料集合体１０は、２つの飛び上がり防止機構３０、３０を備えている。
【００２２】
チャンネルボックス２１は、上下方向の上端と下端が開口した中空の四角筒状に形成されている。このチャンネルボックス２１内には、複数の燃料棒８、上部タイプレート２２、スペーサ２５、支持棒２７及び飛び上がり防止機構３０が配置されている。また、図３及び図４に示すように、チャンネルボックス２１の下端部には、下部タイプレート２４が取り付けられている。
【００２３】
下部タイプレート２４における上下方向の下端部には、装着部２４ａが形成されている。装着部２４ａは、上下方向の下方に向けて突出している。装着部２４ａは、燃料支持金具１８に形成した装着穴１８ａに嵌め込まれる。そして、チャンネルボックス２１は、燃料支持金具１８から上下方向に沿って立設する。そのため、チャンネルボックス２１は、その軸方向が上下方向と平行に配置される。
【００２４】
また、チャンネルボックス２１内の四隅には、それぞれ２本ずつ燃料棒と一体型の支持棒２７が配置される。図３に示すように、支持棒２７は、その下端部が下部タイプレート２４に固定され、上下方向と略平行に立設している。この支持棒２７には、上部タイプレート２２と、複数のスペーサ２５が固定されている。複数のスペーサ２５は、支持棒２７の軸方向に所定の間隔を空けて配置される。
【００２５】
上部タイプレート２２は、支持棒２７における上下方向の上端部に固定されている。そして、上部タイプレート２２は、チャンネルボックス２１の上下方向の上端部に設置される。また、燃料集合体１０を炉心支持板５及び上部格子板４に設置した際に、上部タイプレート２２は、上部格子板４の下面部４ｂよりも上下方向の下方に配置される。なお、チャンネルボックス２１における上部タイプレート２２と上部格子板４の下面部４ｂとの間には、開口部２１ａが形成されている。開口部２１ａは、チャンネルボックス２１における上部格子板４の格子孔４ａの壁面と対向する面に形成されている。
【００２６】
図５及び図６に示すように、上部タイプレート２２は、矩形状の略平板状に形成されている。また、上部タイプレート２２には、矩形状に開口した流路２２ａが形成されている。流路２２ａには、炉水や蒸気等の流体が通過する。上部タイプレート２２の上下方向の上面には、ハンドル２３と、飛び上がり防止機構３０が設置されている。
【００２７】
ハンドル２３は、脚部２３ａと、把持部２３ｂとを有している。脚部２３ａは、上部タイプレート２２の上面に固定されて上下方向の上方に向けて立設している。脚部２３ａの上下方向の上端部には、把持部２３ｂが連続して設けられている。燃料集合体１０を炉心支持板５及び上部格子板４に設置した際に、把持部２３ｂは、上部格子板４よりも上下方向の上方に位置している。
【００２８】
上述したように、本例では、上部タイプレート２２を上部格子板４よりも下方に配置しているが、ハンドル２３の脚部２３ａの長さを延長させることで、把持部２３ｂの位置を上部格子板４よりも上下方向の上方に配置させることができる。これにより、本例の燃料集合体１０を、上部タイプレートが上部格子板４よりも上方に配置されている既存の燃料集合体と交換した場合でも、ハンドル２３の高さを既存の燃料集合体のハンドルの高さと同等の高さとすることができる。その結果、既存の原子炉に使用している燃料交換機を使用することが可能となる。
【００２９】
１−３．飛び上がり防止機構
次に、図５〜図９を参照して飛び上がり防止機構３０の構成例について説明する。
図５及び図６に示すように、飛び上がり防止機構３０は、上部タイプレート２２の上面において流路２２ａの縁部に配置されている。また、飛び上がり防止機構３０は、チャンネルボックス２１に設けた開口部２１ａと対向する位置に配置されている。すなわち、飛び上がり防止機構３０は、チャンネルボックス２１における上部格子板４の格子孔４ａの壁面と対向する箇所に配置されている。
【００３０】
図７は、飛び上がり防止機構３０を示す斜視図、図８は、飛び上がり防止機構３０を示す平面図、図９Ａは図８のＣ−Ｃ線断面図、図９Ｂは図８のＤ−Ｄ線断面図、図９Ｃは図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３１】
図７〜図９Ｃに示すように、飛び上がり防止機構３０は、回動部材３１と、２つの回動軸３４、３４と、２つの支持部３５、３５と、第１ストッパ３６と、第２ストッパ３８とを有している。
【００３２】
可動部材の一例を示す回動部材３１は、略Ｌ字状に形成されている。回動部材３１は、ストッパ部３２と、作動板３３と、を有している。作動板３３は、略平板状に形成されている。作動板３３における端部からはストッパ部３２が略垂直に連続している。作動板３３は、ストッパ部３２よりも板厚を厚くし、かつ質量をストッパ部３２よりも重く設計されている。回動部材３１における作動板３３とストッパ部３２が接続する角部には、回動軸３４が設けられている。
【００３３】
回動軸３４は、回動部材３１における作動板３３がストッパ部３２から突出する方向及びストッパ部３２が作動板３３から突出する方向のそれぞれと直交する方向（以下、幅方向という）の両端部に設けられている。
【００３４】
支持部の一例を示す２つの支持部３５、３５は、回動部材３１の幅方向の両側に配置されている。そして、２つの支持部３５、３５は、上部タイプレート２２の上面に設置される。また、２つの支持部３５、３５は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａの近傍に配置される。この支持部３５の軸受け部３９（図８及び図９Ｄ参照）には、回動部材３１に設けた回動軸３４が挿入される。そして、支持部３５は、回動軸３４及び軸受け部３９を介して回動部材３１を回動可能に支持する。
【００３５】
図８、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃに示すように、回動部材３１が支持部３５に支持された際に、作動板３３は、上部タイプレート２２の上面から流路２２ａに向けて張り出している。作動板３３は、流路２２ａを通過する炉水や蒸気等の流体によって押圧される。このとき、ストッパ部３２は、上下方向の上方に向けて立設し、チャンネルボックス２１の開口部２１ａと対向する。そして、ストッパ部３２は、支持部３５により開口部２１ａに挿脱可能に配置される。
【００３６】
第１ストッパ３６は、支持部３５とチャンネルボックス２１の内壁面との間に配置される。回動部材３１が回動した際に、回動部材３１は、第１ストッパ３６に当接する。
【００３７】
また、第２ストッパ３８は、２つの支持部３５、３５の間に配置される。そして、回動部材３１が回動する前の状態において、第２ストッパ３８には、２つの支持部３５、３５に支持された回動部材３１が当接する。これにより、回動部材３１における作動板３３が上下方向の下方に向けて垂れ下がる方向への回動動作が第２ストッパ３８により規制される。
【００３８】
１−４．飛び上がり防止機構における解除状態からロック状態への動作例
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構３０における解除状態からロック状態への動作例について図１０を参照して説明する。
図１０は、飛び上がり防止機構３０における解除状態からロック状態への動作例を示す説明図である。
なお、飛び上がり防止機構３０における図９Ａ〜図９Ｄに示す状態を解除状態と称す。
【００３９】
原子炉の運転時では、図１０に示すように、チャンネルボックス２１の筒孔内では、上下方向の上方に向けて炉水や蒸気等の流体が流れる。この流体は、チャンネルボックス２１の上部に設けた上部タイプレート２２の流路２２ａを通過する。そして、流路２２ａを通過する流体は、流路２２ａに張り出している回動部材３１の作動板３３に接触し、その後、チャンネルボックス２１の上下方向の上端部の空間に流れる。そのため、作動板３３は、流体により上下方向の上方に向けて押圧される。
【００４０】
このとき、作動板３３を押圧する流体の力（以下、流体力）Ｆａは、流量とチャンネルボックス２１の筒孔内の流路面積から算出された流体の流速Ｖａ、流体の密度ρａと、作動板３３の下面の面積Ｓから算出することができる。そして、この流体力Ｆａと、回動軸３４から回動部材３１における作動板３３側の重心Ｃａまでの距離Ｌａにより、回動軸３４を中心とした回転モーメントが回動部材３１に作用する。その結果、図１０に示す矢印のように、回動部材３１は、作動板３３が上下方向の上方に立設する向きに回動する。
【００４１】
また、作動板３３が上下方向の上方に立設する向きに回動部材３１が回動することで、ストッパ部３２は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａに接近する向きに回動する。そして、ストッパ部３２が第１ストッパ３６に当接すると、回動部材３１の回動動作が停止する。これにより、飛び上がり防止機構３０における図９Ａ〜図９Ｄに示す解除状態からロック状態への動作が完了する。
【００４２】
本例の飛び上がり防止機構３０によれば、チャンネルボックス２１内を流れる流体により回動部材３１を回動させることができ、飛び上がり防止機構３０を解除状態からロック状態に容易に動作させることができる。
【００４３】
１−５．飛び上がり防止機構のロック状態
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構３０のロック状態について図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は、飛び上がり防止機構３０がロック状態である燃料集合体１０を示す断面図、図１２は、飛び上がり防止機構３０がロック状態である燃料集合体１０を示す平面図である。なお、図１１は、図１２に示すＨ−Ｈ線断面図である。
【００４４】
図１１及び図１２に示すように、回動部材３１が回動し、飛び上がり防止機構３０がロック状態に動作した場合、ストッパ部３２は、チャンネルボックス２１に設けた開口部２１ａに挿入される。また、ストッパ部３２は、開口部２１ａからチャンネルボックス２１の外壁よりも外側に向けて突出する。そして、ストッパ部３２は、上部格子板４の下面部４ｂと上下方向で対向する。水平投影面において、ストッパ部３２は、上部格子板４の下面部４ｂと重なり合う。
【００４５】
また、流体力Ｆａにより生じたモーメントにより回動部材３１が回転し、作動板３３は、上下方向の上方に向けて立設している。そのため、ロック状態では、作動板３３は、上部タイプレート２２の流路２２ａに向けて張り出していない。
【００４６】
図１３は、飛び上がり防止機構３０がロック状態時に燃料集合体１０が上下方向の上方に移動した状態を示す断面図である。
図１３に示すように、地震により燃料集合体１０が上下方向の上方に移動すると、チャンネルボックス２１の開口部２１ａから突出しているストッパ部３２が上部格子板４の下面部４ｂに当接する。これにより、燃料集合体１０における上下方向の上方への移動が停止し、それ以上の移動が規制される。その結果、燃料集合体１０における上部格子板４の格子孔４ａからの飛び上がりを防止することができる。
【００４７】
また、図１１に示すように、ロック状態において、ストッパ部３２から上部格子板４の下面部４ｂまでの長さＬは、図４に示す下部タイプレート２４の装着部２４ａにおける装着穴１８ａへの嵌め込み長さＨよりも短く設定されている。これにより、燃料集合体１０が上方に移動した場合でも、装着部２４ａが装着穴１８ａから完全に抜け出ることを防止することができる。
【００４８】
地震が収束し、燃料集合体１０の上下方向への移動が停止すると、燃料集合体１０の自重により装着部２４ａは、装着穴１８ａに自動的に嵌り込む。これにより、燃料支持金具１８における燃料集合体１０の支持状態を保持することができる。その結果、地震発生後の原子炉の復旧作業時において、燃料集合体１０の点検作業にかかる時間の短縮を図ることができる。
【００４９】
１−６．飛び上がり防止機構におけるロック状態から解除状態への動作例
次に、上述した構成を有する飛び上がり防止機構３０におけるロック状態から解除状態への動作例について図１４を参照して説明する。
図１４は、飛び上がり防止機構３０におけるロック状態から解除状態への動作例を示す説明図である。
【００５０】
原子炉の運転が停止されると、炉水や蒸気等の流体における上下方向の上方への流れも止まる。そして、飛び上がり防止機構３０の作動板３３を押圧する流体力も減少又は無くなる。そのため、図１４に示すように、作動板３３の自重により回動部材３１は回動軸３４を中心に回動する。そして、回動部材３１は、図９Ａ〜図９Ｃ等に示す解除状態に戻る。
【００５１】
また、回動軸３４から作動板３３の重心Ｃａまでの第１の距離Ｌａは、回動軸３４からストッパ部３２の重心Ｃｂまでの第２の距離Ｌｂよりも長く設定されている。さらに、作動板３３の質量は、ストッパ部３２の質量よりも重く設定されている。そのため、作動板３３の自重と第１の距離Ｌａにより生じる回動軸３４を中心としたモーメント（以下、「作動板側モーメント」と称す）の大きさは、ストッパ部３２の自重と第２の距離Ｌｂにより生じる回動軸３４を中心としたモーメント（以下、「ストッパ部側モーメント」と称す）の大きさよりも大きくなる。
【００５２】
このモーメントの差により、回動部材３１は、図１４に示す矢印のように、ストッパ部３２が開口部２１ａから離反する向きに回動する。すなわち、作動板３３が上下方向の下方に向けて垂れ下がる向きに回動部材３１が回動する。そして、作動板３３が第２ストッパ３８（図９Ｂ及び図９Ｃ）に当接すると、回動部材３１の回動動作が停止する。これにより、作動板３３が再び上部タイプレート２２の流路２２ａに向けて張り出す。その結果、飛び上がり防止機構３０におけるロック状態から解除状態への動作が完了する。
【００５３】
このように、本例の飛び上がり防止機構３０によれば、人による操作を行うことなく、作動板３３とストッパ部３２の自重と重心までの距離で得られるモーメントの差によって、回動部材３１を自動的に解除状態に戻すことができる。
【００５４】
なお、本例の飛び上がり防止機構３０では、作動板側モーメントをストッパ部側モーメントよりも大きくするために、第１の距離Ｌａを第２の距離Ｌｂよりも長く設定し、作動板３３をストッパ部３２よりも重く設定した例を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、作動板側モーメントがストッパ部側モーメントよりも大きければ、第１の距離Ｌａが第２の距離Ｌｂよりも短く設定してもよく、あるいは作動板３３の質量をストッパ部３２の質量よりも軽く設定してもよい。
【００５５】
また、回動軸３４にねじりコイルばね等の弾性部材を設け、弾性部材の弾性力によって、ロック状態から解除状態に戻してもよい。
【００５６】
１−７．燃料集合体の設置作業例
次に、上述した構成を有する燃料集合体１０の設置作業例について図１５Ａ〜図１５Ｃを参照して説明する。
図１５Ａ〜図１５Ｃは、燃料集合体１０の設置作業例を示す説明図である。
【００５７】
まず、不図示の燃料交換機によってハンドル２３を把持し、燃料集合体１０を吊り下げる。そして、図１５Ａに示すように、上部格子板４の格子孔４ａに、燃料集合体１０を上下方向の上方から挿入させる。そして、燃料集合体１０の上下方向の下方に向けて降ろす。
【００５８】
この際、飛び上がり防止機構３０の作動板３３には、流体が上下方向の下方から接触し、押圧する。そのため、原子炉の運転時と同様に、作動板３３には、流体から相対的に上下方向の上方に向かう力が作用する。これにより、作動板３３が立設する向きに回動軸３４を中心に回動部材３１が回動し、ストッパ部３２がチャンネルボックス２１の開口部２１ａに挿入する。そして、ストッパ部３２は、開口部２１ａからチャンネルボックス２１の外側に突出する。
【００５９】
燃料集合体１０を下方に向けてさらに移動させると、図１５Ｂに示すように、チャンネルボックス２１の開口部２１ａから突出するストッパ部３２が上部格子板４の上面部４ｃに当接する。そして、さらに燃料集合体１０を下方に向けて移動させると、ストッパ部３２が上部格子板４の上面部４ｃによって押圧される。そのため、ストッパ部３２が開口部２１ａから離反する向きに、回動軸３４を中心に回動部材３１が回動する。
【００６０】
そして、図３及び図４に示すように、下部タイプレート２４の装着部２４ａを燃料支持金具１８の装着穴１８ａに嵌め込む。これにより、燃料集合体１０の設置作業が完了する。
【００６１】
上述したように、本例の燃料集合体１０によれば、飛び上がり防止機構３０の回動部材３１は、流体や上部格子板４に接触することで、自動的に回動する。そのため、飛び上がり防止機構３０が燃料集合体１０の設置作業に影響を与えることがなく、燃料集合体１０の設置作業を容易に行うことができる。
【００６２】
また、上部格子板４や燃料支持金具１８等の燃料集合体１０とは別の部材を加工する必要がない。そして、上述したように、燃料集合体１０を上部格子板４の格子孔４ａに挿入するだけで、燃料集合体１０を設置することができる。したがって、燃料集合体１０の設置作業の簡略化を図ることができる。また、既存の原子炉に対して、本例の燃料集合体１０を新たに設置するだけで、燃料集合体１０の飛び上がりを容易に防止することもできると。
【００６３】
さらに、燃料集合体１０を設置する前に、飛び上がり防止機構３０における回動部材３１の回動動作をチェックすることで、燃料集合体１０を設置した後に飛び上がり防止機構３０の動作不良が生じること防ぐことができる。
【００６４】
なお、燃料集合体１０の交換や点検作業時において、燃料集合体１０を上部格子板４及び燃料支持金具から引き上げる際、作動板３３の上面は、流体により上下方向の下方に向けて押圧される。そのため、ストッパ部３２は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａから外側に突出しない。すなわち、飛び上がり防止機構３０が解除状態で燃料集合体１０を引き上げることができ、ストッパ部３２が上部格子板４や他の部材に引っ掛かることを防ぐことができる。その結果、燃料集合体１０の交換や点検作業を容易に行うことができる。
【００６５】
２．第２の実施の形態例
次に、図１６を参照して第２の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図１６は、第２の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構の回動部材を示す斜視図である。
【００６６】
この第２の実施の形態例にかかる燃料集合体が、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と異なる点は、飛び上がり防止機構の回動部材の構成である。そのため、ここでは回動部材について説明し、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００６７】
図１６に示すように、回動部材４１は、略Ｌ字状に形成されている。回動部材４１は、ストッパ部４２と、作動板４３、を有している。また、回動部材４１の幅方向の両端部には、回動軸４４が設けられている。なお、ストッパ部４２及び回動軸４４の構成は、第１の実施の形態例にかかるストッパ部３２及び回動軸３４と同一であるため、その説明は省略する。
【００６８】
作動板４３は、略平板状に形成されている。作動板４３における上下方向の下面部には、仕切壁４３ａが形成されている。仕切壁４３ａは、作動板４３の下面部から上下方向の下方に向けて突出している。そして、仕切壁４３ａは、作動板４３の下面部の四辺から連続して形成されている。
【００６９】
仕切壁４３ａに囲まれた空間には、チャンネルボックス２１の筒孔及び上部タイプレート２２の流路２２ａを通過した炉水や蒸気等の流体が接触する。このように仕切壁４３ａによって流体を受け止めることで、確実に回動部材４１を回動させることができる。
【００７０】
その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような回動部材４１を有する飛び上がり防止機構を備えた燃料集合体によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
なお、第２の実施の形態例にかかる回動部材４１では、作動板４３の下面部を囲むようにして仕切壁４３ａを設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。仕切壁４３ａは、作動板４３の下面部の一箇所のみに設けてもよく、あるいは下面部の一部のみを開放させてもよい。
【００７２】
３．第３の実施の形態例
次に、図１７Ａ〜図１７Ｃを参照して第３の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図１７Ａ〜図１７Ｃは、第３の実施の形態例にかかる燃料集合体における飛び上がり防止機構の軸受け部を示す斜視図である。
【００７３】
図１７Ａ〜図１７Ｃに示すように、この第３の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構は、軸受け部として複数の転動体３９ｂを有する転がり軸受け部３９Ａを適用したものである。図１７Ａに示すように、転がり軸受け部３９Ａは、支持部３５Ａに取り付けられている。そして、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示すように、転がり軸受け部３９Ａには、回動軸３４が回動可能に支持される。
【００７４】
その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような転がり軸受け部３９Ａを有する飛び上がり防止機構を備えた燃料集合体によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
なお、第３の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構によれば、軸受け部として転がり軸受け部３９Ａを用いることで、回動軸３４との間に生じる摩擦を軽減させることができる。これにより、回動軸３４が回動しやすくなり、確実に回動部材が回動し、確実にストッパ部を可動させることができる。
【００７６】
４．第４の実施の形態例
次に、図１８〜図２０Ｂを参照して第４の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図１８は、第４の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す平面図である。図１９Ａは図１８のＩ−Ｉ線断面図、図１９Ｂは図１８のＪ−Ｊ線断面図、図１９Ｃは図１８のＫ−Ｋ線断面図である。また、図２０Ａ及び図２０Ｂは、飛び上がり防止機構の動作例を示す説明図である。
【００７７】
この第４の実施の形態例にかかる燃料集合体が、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と異なる点は、飛び上がり防止機構の構成である。そのため、ここでは飛び上がり防止機構について説明し、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７８】
図１８〜図１９Ｃに示すように、飛び上がり防止機構５０は、上部タイプレート２２の上面部に設置されている。飛び上がり防止機構５０は、可動部材５１と、一対の第１摺動部５４ａ、５４ａと、一対の第２摺動部５４ｂ、５４ｂと、２つの支持部５５、５５とを有している。
【００７９】
可動部材５１は、第１の実施の形態例にかかる回動部材３１と同様に、略Ｌ字状に形成されている。そして、可動部材５１は、ストッパ部５２と、作動板５３とを有している。なお、可動部材５１の他の構成は、第１の実施の形態例にかかる回動部材３１と同一であるため、その説明は省略する。
【００８０】
また、可動部材５１の幅方向の両端部には、第１摺動部５４ａと、第２摺動部５４ｂが設けられている。第１摺動部５４ａは、可動部材５１におけるストッパ部５２側の端部に設けられている。第２摺動部５４ｂは、第１摺動部５４ａよりも可動部材５１における作動板３３側に設けられている。
【００８１】
２つの支持部５５、５５は、可動部材５１の幅方向の両側に配置されている。そして、２つの支持部５５は、上部タイプレート２２の上面部に設置されている。支持部５５には、第１摺動溝５５ａと、第２摺動溝５５ｂが形成されている。
【００８２】
第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂは、それぞれ支持部５５を円弧状に切り欠かれた溝部である。第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの一端部は、上部タイプレート２２の流路２２ａ及び上面部に接近して形成され、第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの他端部は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａに接近して形成されている。また、第１摺動溝５５ａと第２摺動溝５５ｂは、同心円上に形成されている。そして、第２摺動溝５５ｂは、第１摺動溝５５ａの半径方向の外側に形成されている
【００８３】
第１摺動溝５５ａは、第１摺動部５４ａを摺動可能に支持し、第２摺動溝５５ｂは、第２摺動部５４ｂを摺動可能に支持している。これにより、可動部材５１は、２つの支持部５５に移動可能に支持される。このとき、上部タイプレート２２の流路２２ａに作動板５３全体が張り出している。そのため、作動板５３の下面部の全面には、流路２２ａを通過した流体が接触する。
【００８４】
図２０Ａに示すように、作動板５３が流路２２ａを通過する流体によって上下方向の上方に向けて押圧されると、第１摺動部５４ａが第１摺動溝５５ａに沿って摺動し、第２摺動部５４ｂが第２摺動溝５５ｂに沿って摺動する。そのため、図２０Ａに示す矢印のように、可動部材５１は、作動板５３が上部タイプレート２２の上面から離反し、ストッパ部５２が開口部２１ａに挿入する向きに移動する。
【００８５】
第１摺動部５４ａ及び第２摺動部５４ｂが第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの他端部に当接すると、可動部材５１の移動が停止する。そして、作動板５３は、上下方向の上方に向けて立設する。また、ストッパ部５２は、開口部２１ａからチャンネルボックス２１の外側に向けて突出する。これにより、飛び上がり防止機構５０は、解除状態からロック状態に移行する。
【００８６】
また、原子炉の運転が停止されると、流体における上下方向の上方への流れも止まる。そのため、作動板５３を押圧する流体力も減少又は無くなる。そのため、図２０Ｂに示すように、可動部材５１は、作動板５３とストッパ部５２の質量の違いにより、ストッパ部５２が開口部２１ａから離反する向きに移動する。すなわち、第１摺動部５４ａ及び第２摺動部５４ｂが第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの他端部から一端部に向けて摺動する。
【００８７】
第１摺動部５４ａ及び第２摺動部５４ｂが第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの一端部に当接すると、可動部材５１の移動が停止する。これにより、可動部材５１は、ロック状態から解除状態に戻る。
【００８８】
その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような飛び上がり防止機構５０を備えた燃料集合体によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００８９】
なお、第４の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構５０によれば、第１摺動溝５５ａ及び第２摺動溝５５ｂの形状に応じて、可動部材５１の移動方向の容易に設計することができる。そのため、作動板５３の下面だけでなく、可動部材５１の上下方向の下面全体を上部タイプレート２２の流路２２ａに張り出させることができる。これにより、流体が可動部材５１を押圧する力を高めることができ、可動部材５１を確実に可動させることができる。
【００９０】
５．第５の実施の形態例
次に、図２１Ａ〜図２２Ｂを参照して第５の実施の形態例にかかる燃料集合体について説明する。
図２１Ａ及び図２１Ｂは、第５の実施の形態例にかかる燃料集合体の飛び上がり防止機構を示す断面図であり、図２１Ａは解除状態を示し、図２１Ｂはロック状態を示している。また、図２２Ａは図２１ＡのＬ−Ｌ線断面図、図２２Ｂは図２１ＢのＭ−Ｍ線断面図である。
【００９１】
この第５の実施の形態例にかかる燃料集合体が、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と異なる点は、飛び上がり防止機構の構成である。そのため、ここでは飛び上がり防止機構について説明し、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００９２】
図２１Ａ、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、飛び上がり防止機構７０は、上部タイプレート２２の上面部に設置されている。飛び上がり防止機構７０は、作動板７１と、作動支持部７２と、ストッパ支持部７４と、ストッパ部７５と、回動支持部７６と、伝達部材７７と、弾性部材７８と、を有している。
【００９３】
作動板７１は、略平板状に形成されている。作動板７１は、一部が上部タイプレート２２の流路２２ａに張り出した状態で上部タイプレート２２の上面部に載置されている。また、作動板７１の上面部には、２つの作動突起７３、７３が設けられている。作動突起７３は、作動板７１の幅方向の両側に形成されている。そして、作動突起７３は、上面部から上下方向の上方に向けて突出している。作動板７１には、複数の摺動孔７１ａが形成されている。摺動孔７１ａは、作動板７１の上面部から下面部にかけて貫通している。
【００９４】
作動支持部７２は、略平板状に形成されている、作動支持部７２の下面部には、複数の脚部７２ａが設けられている。複数の脚部７２ａは、作動支持部７２の下面部から上下方向の下方に向けて突出している。複数の脚部７２ａは、上部タイプレート２２の上面部に設置される。そのため、作動支持部７２は、複数の脚部７２ａを介して、上部タイプレート２２の上面部の上方に間隔を空けて配置される。
【００９５】
また、脚部７２ａは、作動板７１の摺動孔７１ａを挿通している。そのため、作動板７１は、上部タイプレート２２の上面部と作動支持部７２の間に配置される。そして、作動板７１は、作動支持部７２の脚部７２ａによって上下方向に移動可能に支持される。
【００９６】
作動支持部７２には、２つの貫通孔７２ｂ、７２ｂが形成されている。貫通孔７２ｂは、作動支持部７２の幅方向の両側に形成されている。貫通孔７２ｂは、作動支持部７２の上面部から下面部にかけて貫通している。貫通孔７２ｂには、作動板７１に設けた作動突起７３が挿入されている。
【００９７】
また、作動支持部７２の上面部には、回動支持部７６が設置されている。回動支持部７６は、作動支持部７２に形成した２つの貫通孔７２ｂ、７２ｂの間において、貫通孔７２ｂよりもチャンネルボックス２１の内壁面側に配置されている。回動支持部７６は、後述する伝達部材７７に設けた回動軸８０を回動可能に支持する。また、回動支持部７６の上面部には、ストッパ支持部７４が設置されている。
【００９８】
ストッパ支持部７４は、回動支持部７６及び作動支持部７２に支持されて、チャンネルボックス２１の開口部２１ａを臨む位置に配置されている。ストッパ支持部７４には、ガイド孔７４ａと、２つの挿入孔７４ｂ、７４ｂが形成されている。ガイド孔７４ａは、ストッパ支持部７４における開口部２１ａと対向する一面部から反対側の他面部にかけて貫通している。このガイド孔７４ａには、ストッパ部７５が摺動可能に挿入されている。そして、ストッパ支持部７４は、ストッパ部７５を開口部２１ａに向けて挿脱可能に直線的に支持する。
【００９９】
２つの挿入孔７４ｂ、７４ｂは、ガイド孔７４ａの幅方向の両側に形成されている。挿入孔７４ｂには、後述する弾性部材７８を支持する支持ピン７８ａが挿入される。
【０１００】
ストッパ部７５は、略平板状に形成されている。ストッパ部７５は、その一端部がガイド孔７４ａに挿入され、ストッパ支持部７４によって直線状に摺動可能に支持されている。そして、ストッパ部７５の一端部は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａに挿入又は対向している。
【０１０１】
また、ストッパ部７５の一端部とは反対側の他端部には、２つのカムピン７９、７９が設けられている。カムピン７９は、ストッパ部７５の幅方向の両側に形成されている。このカムピン７９には、伝達部材７７が接続されている。
【０１０２】
伝達部材７７は、矩形状に形成されている。伝達部材７７は、作動板７１の動作をストッパ部７５に伝達させる。伝達部材７７の長手方向の一端部には、回動軸８０が設けられている。そして、伝達部材７７は、回動軸８０を介して回動支持部７６に回動可能に支持されている。伝達部材７７は、回動支持部７６に支持されて、ストッパ部７５の他端部の幅方向の両側に配置される。また、伝達部材７７は、作動板７１に設けた作動突起７３の上下方向の上方に配置される。
【０１０３】
さらに、伝達部材７７の長手方向の他端部には、カム孔７７ａが形成されている。カム孔７７ａは、伝達部材７７の長手方向に沿って所定の長さで開口した長孔である。このカム孔７７ａには、ストッパ部７５に設けたカムピン７９が摺動可能に挿入される。カム孔７７ａとカムピン７９により伝達部材７７の回動動作が、ストッパ部７５での直線動作に変換される。
【０１０４】
また、伝達部材７７の長手方向の他端部とストッパ支持部７４の間には、弾性部材７８が配置されている。弾性部材７８としては、圧縮コイルばねを用いている。なお、弾性部材７８は、圧縮コイルばねに限定されるものではなく、ゴムや板ばね等その他各種の弾性部材を適用してもよい。弾性部材７８は、支持ピン７８ａに支持されている。
【０１０５】
支持ピン７８ａの一端部は、ストッパ支持部７４の挿入孔７４ｂに挿入されており、支持ピン７８ａの他端部は、伝達部材７７の他端部に当接している。
【０１０６】
伝達部材７７の他端部がストッパ支持部７４から離反する向きに伝達部材７７は、弾性部材７８によって付勢されている。そして、ストッパ部７５は、伝達部材７７によってチャンネルボックス２１の内側に向けて付勢される。そのため、図２１Ａに示すように、飛び上がり防止機構７０の解除状態では、ストッパ部７５は、チャンネルボックス２１の開口部２１ａから外側に向けて突出しない。
【０１０７】
原子炉の運転時では、チャンネルボックス２１の筒孔内では、上下方向の上方に向けて流体が流れる。そして、上部タイプレート２２の流路２２ａから一部が張り出している作動板７１は、流体により上下方向の上方に向けて押圧される。そのため、図２１Ｂに示すように、作動板７１は、作動支持部７２の脚部７２ａに沿って上下方向の上方に向けて移動する。
【０１０８】
作動板７１が上方に移動することで、作動板７１に設けた作動突起７３が作動支持部７２の貫通孔７２ｂから上下方向の上方に突出する。そして、作動突起７３は、弾性部材７８の弾性力に抗して伝達部材７７を押圧する。そのため、伝達部材７７は、回動軸８０を中心に、その他端部がストッパ支持部７４に接近する方向に回動する。
【０１０９】
伝達部材７７が回動することで、伝達部材７７のカム孔７７ａに挿入されているカムピン７９がカム孔７７ａ内を摺動すると共に、伝達部材７７によって押圧される。これにより、伝達部材７７の回動動作が直線動作に変換される。そして、カムピン７９が設けられたストッパ部７５は、ストッパ支持部７４のガイド孔７４ａに沿って、開口部２１ａから突出する方向に移動する。
【０１１０】
これにより、ストッパ部７５は、開口部２１ａからチャンネルボックス２１の外側に向けて突出する。これにより、飛び上がり防止機構７０は、解除状態からロック状態に移行する。
【０１１１】
また、原子炉の運転が停止されると、流体における上下方向の上方への流れも止まる。そのため、作動板７１を押圧する流体力も減少又は無くなる。そのため、作動板７１は、自重により上下方向の下方に移動する。そのため、作動板７１に設けた作動突起７３も上下方向の下方に移動し、作動支持部７２の貫通孔７２ｂ内に収容される。
【０１１２】
また、伝達部材７７は、弾性部材７８によって付勢されて、その他端部がストッパ支持部７４から離反する向きに回動する。そして、伝達部材７７とカムピン７９を介して接続されたストッパ部７５は、チャンネルボックス２１の内側に向けて移動する。これにより、可動部材５１は、ロック状態から解除状態に戻る。
【０１１３】
その他の構成は、第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様であるため、それらの説明は省略する。このような飛び上がり防止機構７０を備えた燃料集合体によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる燃料集合体１０と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１４】
なお、第５の実施の形態例にかかる飛び上がり防止機構７０によれば、ストッパ部７５が直線移動するため、チャンネルボックス２１に設けた開口部２１ａの開口面積を小さくすることができる。さらに、ストッパ部７５を確実に上部格子板４の下面部４ｂの下方に配置させることができ、ストッパ部７５が可動した際に、確実にストッパ部７５を上部格子板４の下面部４ｂに当接させることができる。
【０１１５】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１１６】
また、上述した実施の形態例では、チャンネルボックス２１を上部格子板の格子孔の開口形状に合わせてチャンネルボックス２１を四角筒状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。チャンネルボックスとしては、例えば、上部格子板の格子孔の開口形状に合わせて、六角筒状や円筒状等その他各種の形状で形成してもよい。
【０１１７】
さらに、上述した実施の形態例では、燃料集合体に飛び上がり防止機構を２つ設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、設置される飛び上がり防止機構は、１つだけでもよく、あるいは３つ以上設けてもよい。また、チャンネルボックスの一辺に２つ以上の飛び上がり防止機構を設置してもよい。
【０１１８】
さらに、飛び上がり防止機構を上部タイプレートの上面部に設置する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、飛び上がり防止機構の支持部をチャンネルボックスの内壁面に設置してもよい。
【０１１９】
なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１…圧力容器、  ２…炉心、  ３…十字型制御棒、  ４…上部格子板、  ４ａ…格子孔、  ４ｂ…下面部、  ４ｃ…上面部、  ５…炉心支持板、  ８…燃料棒、  １０…燃料集合体、  １８…燃料支持金具、  １８ａ…装着穴、  １８ｂ…制御棒用移動孔、  ２１…チャンネルボックス、  ２１ａ…開口部、  ２２…上部タイプレート、  ２２ａ…流路、  ２３…ハンドル、  ２３ａ…脚部、  ２３ｂ…把持部、  ２４…下部タイプレート、  ２４ａ…装着部、  ３０、５０、７０…飛び上がり防止機構、  ３１、４１、５１…回動部材（可動部材）、  ３２、４２、５２、７５…ストッパ部、  ３３、４３、５３、７１…作動板、  ３４、４４…回動軸、  ３５、３５Ａ、５５…支持部、  ３６…第１ストッパ、  ３８…第２ストッパ、  ３９…軸受け部、  ３９Ａ…転がり軸受け部、  ３９ｂ…転動体、  ４３ａ…仕切壁、  ５４ａ、５４ｂ…摺動部、  ５５ａ、５５ｂ…摺動溝、  ７２…作動支持部、  ７３…作動突起、  ７４…ストッパ支持部、  ７４ａ…ガイド孔、  ７６…回動支持部、  ７７…伝達部材、  ７７ａ…カム孔、  ７８…弾性部材、  ７９…カムピン、  ８０…回動軸
【図１】
2020176911.tif 000003
【図２】
2020176911.tif 000004
【図３】
2020176911.tif 000005
【図４】
2020176911.tif 000006
【図５】
2020176911.tif 000007
【図６】
2020176911.tif 000008
【図７】
2020176911.tif 000009
【図８】
2020176911.tif 000010
【図９】
2020176911.tif 000011
【図１０】
2020176911.tif 000012
【図１１】
2020176911.tif 000013
【図１２】
2020176911.tif 000014
【図１３】
2020176911.tif 000015
【図１４】
2020176911.tif 000016
【図１５】
2020176911.tif 000017
【図１６】
2020176911.tif 000018
【図１７】
2020176911.tif 000019
【図１８】
2020176911.tif 000020
【図１９】
2020176911.tif 000021
【図２０】
2020176911.tif 000022
【図２１】
2020176911.tif 000023
【図２２】
2020176911.tif 000024