JP2016042034A - 燃料ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる規格の燃料体の切り替えが容易であり、いずれの設計タイプの燃料体を収納した場合でも、燃料輸送時や燃料取扱い時における燃料体の健全性を確保する燃料ホルダを提供する。
【解決手段】燃料棒支持部品の幅方向の外形寸法が異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダ１であって、燃料体を収納するための燃料収納空間Ｆが内部に設けられた筒状部材２と、筒状部材２の内壁面２ａに設けられ、燃料体が燃料収納空間Ｆに収納された状態において燃料棒支持部品の外側面と接し燃料体を幅方向に支持する支持部材３と、内壁面２ａに対向する筒状部材２の内壁面２ｂに、支持部材３に相対するように設けられた対向部材４と、支持部材３と内壁面２ａとの間、および／または対向部材４と内壁面２ｂとの間に介装され、複数種類の燃料体間における燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する調整部材５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ホルダ、より詳しくは、軽水炉等の原子炉用の燃料体を収納し、燃料体の輸送に用いられる燃料ホルダに関する。

従来、軽水炉等の原子炉用の燃料体を輸送する際（例えば燃料加工工場から原子力発電所に輸送する際）に燃料ホルダが使用される。燃料体は燃料ホルダに収納され、さらにこの燃料ホルダが燃料輸送容器に装荷され、需要地に輸送される。なお、本明細書では、燃料棒をスペーサ、上部タイプレートおよび下部タイプレートで束ねたものを燃料体と呼ぶ。これに対し、燃料集合体は、燃料体にチャンネルボックスを被せ、チャンネルファスナを用いて上部タイプレートとチャンネルボックスとを固定したものである。

ところで、燃料体には様々な規格（以下、「設計タイプ」ともいう。）のものが開発されており、規格によって燃料体の幅方向の外形寸法が異なる。このような規格の異なる燃料体について共用化可能な燃料ホルダ、即ち、規格の異なる燃料体を選択的に収納可能な燃料ホルダが特許文献１，２に記載されている。

特許文献１には、スペーサの側面に対向する受板の表面に所定厚さの燃料固定用カバーを装着し、この燃料固定用カバーをスペーサの側面に当接させることにより、規格の異なる燃料体を収納可能とした燃料ホルダが記載されている。

特許文献２には、凹部と凸部を有する受板を並進移動させることで、燃料体の幅方向の外形寸法が凹部の深さ分だけ異なる２種類の燃料体を収納可能とした燃料ホルダが記載されている。別の実施形態では、受板を第１受板および第２受板の２つの部材で構成し、第１受板と第２受板とが重なる重畳状態と、重なり合わない非重畳状態との間で受板の高さが変化することを利用して、規格の異なる燃料体を収納可能としている。さらに別の実施形態では、受板に段差を設け、この受板を回転移動させることで受板の厚さを調整可能としている。

特開２０１２−１２７７２９号公報 特開２０１３−６４６５４号公報

特許文献１には、燃料固定カバーを受板に固定する手法として、係合、接着または溶着が記載されているが、接着や溶着の場合、受板に燃料固定カバーを一旦取り付けると、その後取り外すことが困難である。このため、収納する燃料体の設計タイプを切り替える際のメンテナンス作業が多大となってしまう。

これに対し、係合によって燃料固定カバーを受板に固定する場合には、収納する燃料体の規格に応じて燃料固定カバーを交換することが比較的容易である。しかしながら、この場合、燃料体の支持精度を確保するとともに燃料棒の振動に影響を与えないようにガタつきを十分に抑制することは以下に説明するように容易ではない。

即ち、係合によって燃料固定カバーを受板に固定する場合には、燃料体を収納する際に燃料体が燃料固定カバーに引っ掛かって燃料固定カバーが受板から外れてしまったり、燃料輸送時に振動により燃料固定カバーが受板から外れてしまうおそれがある。特に輸送時に燃料固定カバーが受板から外れてしまった場合、ガタつきが生じて燃料ホルダ内に収納された燃料体の固縛状態に影響するおそれがある。また、受板から離脱した燃料固定カバーが燃料体内に入り込んだ場合、輸送時や原子炉での使用時における燃料体の健全性に重大な影響を与えてしまう。

さらに、複雑な形状を有する燃料固定カバーと受板との係合を確実に行うためには、燃料固定カバーと受板の加工、および取り付け作業に高い精度が要求される。その結果、燃料ホルダの製造コストが上昇したり、燃料固定カバーを受板に取り付ける際の作業性が悪化するおそれがある。

上記のように、燃料固定カバー等の交換部品を取り付けた後のガタつきを防止するとともに、交換部品の形状や構造を複雑化させないようにするために、燃料ホルダの更なる改良が求められていた。

また、特許文献２に記載された燃料ホルダについては、燃料固定カバーのような交換部品は不要になるものの、規格の異なる燃料体間の互換性を持たせるために受板の形状や構造が複雑化するために、燃料ホルダの部品点数が増加したり、受板の動作不良や故障に起因して燃料体の健全性に影響を与えるおそれがある。

燃料ホルダを共用化するために必要な部品もしくは部品ユニットの形状や構造を複雑化させたり構成部品の数を増大させたりすることなく、しかも、収納する燃料体の設計タイプを切り替えるために用意する必要のある部品の員数や種類を増大させないように、燃料ホルダの更なる改良が求められていた。

本願発明は、上記の技術的課題に基づいてなされたものであり、その目的は、異なる規格の燃料体の切り替えが容易であり、いずれの設計タイプの燃料体を収納した場合でも、燃料輸送時や燃料取扱い時における燃料体の健全性を確保することが可能な燃料ホルダを提供することである。

本発明に係る燃料ホルダは、複数本の燃料棒を支持する燃料棒支持部品の、前記燃料棒の軸方向と直交する幅方向の外形寸法が異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダであって、
燃料体を収納するための燃料収納空間が内部に設けられた筒状部材と、
前記筒状部材の第１の内壁面に設けられた支持部材であって、燃料体が前記燃料収納空間に収納された状態において前記燃料棒支持部品の外側面と接し前記燃料体を前記幅方向に支持する、支持部材と、
前記第１の内壁面に対向する前記筒状部材の第２の内壁面に、前記支持部材に相対するように設けられた対向部材と、
前記支持部材と前記第１の内壁面との間、および／または前記対向部材と前記第２の内壁面との間に介装され、前記複数種類の燃料体間における前記燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する調整部材と、
を備えることを特徴とする。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記調整部材の厚さは、前記複数種類の燃料体のうちいずれの燃料体が収納される場合にも、前記厚さと、前記調整部材に対応する前記支持部材に支持される燃料棒支持部品の外形寸法との合計値が一定になるように設定されるようにしてもよい。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記調整部材は、厚さの総和が前記調整部材の厚さにほぼ等しくなるように各々の厚さが設定された複数枚の調整板を重ね合わせたものとして構成されてもよい。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記複数種類の燃料体のうち前記燃料棒支持部品の外形寸法が最も大きい燃料体を収納する場合には前記調整部材が設けられないようにしてもよい。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記対向部材は、前記筒状部材の長手方向に沿って複数設けられており、
前記複数の対向部材のうち少なくとも１つは、前記燃料棒支持部品に前記幅方向の押付け力を印加する固縛機構部品であり、
前記複数の対向部材のうち前記固縛機構を有しない対向部材は、燃料体が前記燃料収納空間に収納され前記支持部材により支持された状態において、当該対向部材に相対する前記燃料棒支持部品との間に隙間が空くように設けられた変位制限機構部品であるようにしてもよい。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記変位制限機構部品は、スペーサに隣り合う対向部材であるようにしてもよい。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記対向部材または前記支持部材を前記筒状部材に締結するための締結部材が前記調整部材に設けられた貫通孔に挿通され、前記調整部材は前記締結部材により前記対向部材または前記支持部材とともに前記筒状部材に締結されるようにしてもよい。

本発明に係る燃料ホルダは、
複数本の燃料棒を支持する燃料棒支持部品の、前記燃料棒の軸方向と直交する幅方向の外形寸法が異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダであって、
燃料体を収納するための燃料収納空間が内部に設けられた筒状部材と、
前記筒状部材の第１の内壁面に設けられた支持部材であって、燃料体が前記燃料収納空間に収納された状態において前記燃料棒支持部品の外側面と接し前記燃料体を前記幅方向に支持する、支持部材と、
前記第１の内壁面に対向する前記筒状部材の第２の内壁面に、前記支持部材に相対するように設けられた対向部材と、
前記支持部材の支持面、および／または前記対向部材の対向面にネジにより固定され、前記複数種類の燃料体間における前記燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する調整部材と、
を備えることを特徴とする。

また、前記燃料ホルダにおいて、
前記調整部材と隣り合う燃料棒支持部品は、上部タイプレート、変位制限機構部品と相対するスペーサ、または下部タイプレートであってもよい。

本発明によれば、異なる規格の燃料体の切り替えが容易であり、いずれの設計タイプの燃料体を収納した場合でも、燃料輸送時や燃料取扱い時における燃料体の健全性を確保することが可能な燃料ホルダを提供することができる。

（ａ）は燃料体５０Ｍが収納された第１の実施形態に係る燃料ホルダ１の縦断面図であり、（ｂ）は燃料ホルダ１を４５度傾斜させた状態における、（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。 固縛機構部品としての対向部材４、および調整部材５を含む領域を拡大した図１（ａ）の一部拡大図である。 （ａ）は燃料体５０Ｌが収納された燃料ホルダ１の縦断面図であり、（ｂ）は燃料ホルダ１を４５度傾斜させた状態における、（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。 支持部材３側に調整部材５を設けた場合における燃料ホルダ１の縦断面図である。 スペーサ５３Ｍを支持する支持部材３、および調整部材５を含む領域を拡大した図４の一部拡大図である。 燃料棒支持部品の外形寸法が最も小さい燃料体５０Ｓが収納された燃料ホルダ１の縦断面図である。 （ａ）は燃料体５０Ｍが収納された第２の実施形態に係る燃料ホルダ１Ａの縦断面図であり、（ｂ）は燃料ホルダ１Ａを４５度傾斜させた状態における、（ａ）のＢ１−Ｂ１線に沿う断面図である。 変位制限機構部品としての対向部材１１、および調整部材５を含む領域を拡大した図７の一部拡大図である。 （ａ）は燃料体５０Ｌが収納された燃料ホルダ１Ａの縦断面図であり、（ｂ）は燃料ホルダ１Ａを４５度傾斜させた状態における、（ａ）のＢ２−Ｂ２線に沿う断面図である。 （ａ）は燃料体５０Ｍが収納された第３の実施形態に係る燃料ホルダ１Ｂの、上部タイプレート５２Ｍの軸方向位置における横断面図であり、（ｂ）は燃料ホルダ１Ｂの、変位制限機構部品と相対するスペーサ５３Ｍの軸方向位置における横断面図である。 第３の実施形態に係る燃料ホルダ１Ｂの、下部タイプレート５４Ｍにおける縦断面図である。 下部タイプレート用の支持部材３（対向部材４）と、その支持部材３（対向部材４）にネジ固定された調整部材５とを示す縦断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る燃料ホルダ１について説明する。本実施形態に係る燃料ホルダ１は、燃料ホルダ１内に燃料体を保護した状態で収納する。燃料体を収納した燃料ホルダは、燃料輸送容器に装荷され、燃料体の輸送に供される。

燃料ホルダ１は、設計タイプの異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダである。ここで、設計タイプの異なる燃料体とは、規格の異なる燃料体のことであり、より詳しくは、燃料棒支持部品の幅方向の外形寸法が異なる燃料体をいう。燃料棒支持部品とは、複数本の燃料棒を支持する燃料体の部品のことであり、具体的には、スペーサ、上部タイプレートおよび下部タイプレートを指す。また、幅方向とは、燃料棒の軸方向と直交する方向をいう。なお、外形寸法は規格値ないし仕様値を意味する。

燃料ホルダ１は、設計タイプの異なる燃料体５０Ｍ，５０Ｌを選択的に収納することが可能である。燃料体５０Ｌは燃料棒支持部品の幅方向の外形寸法（ＷＬ）が設計タイプの中で最も大きく、燃料体５０Ｍは燃料棒支持部品の幅方向の外形寸法（ＷＭ）が燃料体５０Ｌの外形寸法（ＷＬ）よりも小さい。

燃料体５０Ｍ（５０Ｌ）においては、複数本の燃料棒５１が８×８または９×９などの正方格子状に配列され、これらの燃料棒５１の上端部および下端部は、それぞれ上部タイプレート５２Ｍ（５２Ｌ）および下部タイプレート５４Ｍ（５４Ｌ）により支持されている。また、上部タイプレート５２Ｍ（５２Ｌ）と下部タイプレート５４Ｍ（５４Ｌ）の間の領域には、軸方向に所定の間隔で複数個のスペーサ５３Ｍ（５３Ｌ）が配置され、これらのスペーサにより複数本の燃料棒５１が所定の間隔を維持するように支持されている。

図１を参照して燃料ホルダ１の概略的な構成について説明する。図１（ａ）は、燃料体５０Ｍが収納された燃料ホルダ１の縦断面図を示し、図１（ｂ）は、燃料ホルダ１を４５度傾斜させた状態における、図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図を示している。なお、図１（ａ）ではスペーサ５３Ｍは一つしか示されていないが、実際には複数個存在する。

燃料ホルダ１は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、筒状部材２と、支持部材３と、対向部材４と、調整部材５とを備えている。燃料ホルダ１は、図１（ｂ）に示すように、燃料輸送時には、４５度傾斜させた状態とされる。ただし、本発明に係る燃料ホルダは輸送時の傾斜角度により限定されるものではない。

以下、燃料ホルダ１の各構成要素の詳細について説明する。

筒状部材２は、燃料体を収納するための燃料収納空間Ｆが内部に設けられている。燃料収納空間Ｆは、いずれの設計タイプの燃料体も収納可能な大きさに形成されている。

筒状部材２は、横断面が略正方形の四角柱状であり、燃料収納空間Ｆは筒状部材２の４つの内壁面により画成される。図１（ｂ）に示すように、２つの内壁面２ａは輸送状態において下側に位置し、２つの内壁面２ｂは筒状部材２の内壁面２ａに対向する壁面であり、輸送状態において上側に位置する。なお、燃料ホルダ１が燃料輸送時に傾斜角度を付けずに用いられる場合、鉛直下方側の内壁面（底面）が内壁面２ａとなり、それ以外の３つの内壁面が内壁面２ｂとなる。

筒状部材２の両端は、図１（ａ）に示すように、側板１３，１４により閉塞されている。この側板１３，１４は、例えばステンレス材料からなる。

なお、筒状部材２の横断面形状は図１示すものに限られない。また、筒状部材２は、１つの筒状の部材から構成されてもよいし、あるいは複数の部材を組み合わせて構成されてもよい。この場合、筒状部材２は、例えば、横断面がＬ字状の２つの構成部材を、ヒンジを介して開閉可能に組み合わせたものとして構成される。

支持部材３は、筒状部材２の内壁面２ａ（下側の壁面）に長手方向に沿って複数設けられている。この支持部材３の厚さ（高さ）は、燃料ホルダ１に収納された燃料体の中心軸がほぼ水平になるように調整される。上部タイプレート５２Ｍ、スペーサ５３Ｍおよび下部タイプレート５４Ｍ間で燃料体の幅が異なる場合は、各燃料棒支持部品に対して設けられる支持部材３の厚さは各々異なる。

支持部材３は、燃料体５０Ｍが燃料収納空間Ｆに収納された状態において、燃料棒支持部品（上部タイプレート５２Ｍ、スペーサ５３Ｍ、下部タイプレート５４Ｍ）の外側面と接し、燃料体５０Ｍをその幅方向に支持する。

支持部材３は、例えば、所定の厚さを有する金属製（ステンレス等）の板状の部材であり、ネジまたはボルト／ナット等の固定手段により筒状部材２に固定されている。

対向部材４は、図１（ａ）に示すように、筒状部材２の内壁面２ｂに、支持部材３に相対するように筒状部材２の長手方向に沿って複数設けられている。

対向部材４は、例えば、燃料棒支持部品に燃料体の幅方向に押付け力を印加して、燃料収納空間Ｆに収納された燃料体を固縛する固縛機構部品である。複数個のスペーサ５３Ｍのうち少なくとも一つに対して固縛機構部品が設けられていることが好ましい。

図２は、固縛機構部品としての対向部材４、および調整部材５を含む領域を拡大した図１（ａ）の一部拡大図を示している。図２に示すように、対向部材４は、基部４ａと、押し付け部４ｂと、付勢部４ｃとを有する。基部４ａは、ボルト６とナット７により、調整部材５を介して筒状部材２に固定されている。押し付け部４ｂは、両端部の幅方向の可動域が基部４ａにより制限されるとともに、付勢部４ｃの付勢力を受けて燃料棒支持部品（図２ではスペーサ５３Ｍ）に押し付け力を印加する。付勢部４ｃのばねの変位に応じた押し付け力が燃料棒支持部品に印加される。なお、付勢部４は、弦巻ばねに限らず、板ばね等、押し付け部４ｂに付勢力を与えるものであればよい。また、固縛機構部品は、燃料棒支持部品に対して所定の押し付け力を加える機構を有していればよく、例えば、締結手段等によって、燃料棒支持部品に対する締め付け板（図示せず）の締め付け変位あるいは締め付けトルクを調整する機構を有するものであってもよい。

なお、上記の支持部材３および対向部材４については、燃料ホルダ１にいずれの設計タイプの燃料体を収納する場合にも同一の形状のものが使用される。即ち、収納する燃料体の設計タイプを切り替える際、支持部材３および対向部材４は変更されずそのまま使用される。

調整部材５は、設計タイプの異なる燃料体の燃料棒支持部品の外形寸法の差を調整するための部材であり、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、対向部材４と、筒状部材２の内壁面２ｂとの間に介装されている。この調整部材５は、例えば、所定の厚さを有する金属製（ステンレス等）の平板である。

調整部材５は、図２に示すように、筒状部材２の内壁面２ｂに圧着されているため、対向部材４および調整部材５間のガタつきを防止することができる。また、調整部材５が接着や溶着に固定されるのではなく筒状部材２に圧着されるため、調整部材５の交換や取り外し等のメンテナンス性を向上させることができる。

図２に示すように、調整部材５には厚さ方向に貫通する貫通孔１５が設けられている。そして、対向部材４を筒状部材２の内壁面２ｂに固定するためのボルト６が貫通孔１５に挿通される。このボルト６は、対向部材４の基部４ａおよび押し付け部４ｂに設けられた貫通孔にも挿通され、ナット７と螺合することにより、筒状部材２と調整部材５と対向部材４とを締結する。このように調整部材５は、締結部材（ボルト６およびナット７）により、対向部材４とともに筒状部材２に締結されている。このように、対向部材４を筒状部材２に固定するための締結部材により調整部材５を筒状部材２に固定することで、燃料ホルダの部品点数の増加を回避することができる。

なお、調整部材５は、上部タイプレート５２Ｍ、スペーサ５３Ｍおよび下部タイプレート５４Ｍの全てまたは一部の間で、同一の外形寸法および形状のものを使用してもよい。

次に、燃料棒支持部品の外形寸法が最も大きい燃料体５０Ｌを燃料ホルダ１に収納する場合について図３を参照して説明する。この場合、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、調整部材５は設けられない。これにより、設計タイプの異なる燃料体に対する互換性を持たせるために必要となる調整部材５の員数を大幅に減少させることができる。例えば、設計タイプが２種類存在する場合、設計タイプを切り替えるために用意する必要のある調整部材５の員数は、設計タイプごとに専用の調整部材５を用意しておく従来の燃料ホルダに比べて半分に減らすことができる。

次に、調整部材５の厚さについては説明する。調整部材５は、燃料体５０Ｍおよび燃料体５０Ｌ間における燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する。より詳しくは、調整部材５の厚さＷは、いずれの設計タイプの燃料体が収納される場合にも、厚さＷと、当該調整部材５に対応する支持部材３に支持される燃料棒支持部品の外形寸法との合計値が一定になるように設定される。ここで、「調整部材５に対応する支持部材３」とは、その調整部材５を固定する対向部材４と相対する支持部材３のことである。また、調整部材５が後述のように支持部材３側に設けられる場合は、その調整部材５を固定する支持部材３のことである。

即ち、調整部材５の厚さＷは、下記の式（１）を満たすように設定される。
Ｗ＋ＷＭ＝ＷＬ ・・・・（１）
ここで、Ｗ：調整部材５の厚さ、ＷＭ：燃料体５０Ｍの燃料棒支持部品の外形寸法、ＷＬ：燃料体５０Ｌの燃料棒支持部品の外形寸法である。

調整部材５は対向部材４側に設けられる場合に限られない。即ち、調整部材５は、図４および図５に示すように、支持部材３と、筒状部材２の内壁面２ａとの間に介装されてもよい。図４は、支持部材３側に調整部材５を設けた場合における燃料ホルダ１の縦断面図を示し、図５は、スペーサ５３Ｍを支持する支持部材３、および調整部材５を含む領域を拡大した図４の一部拡大図を示している。図５に示すように、支持部材３はネジ１０により調整部材５を介して筒状部材２に締結され、調整部材５は筒状部材２の内壁面２ａに圧着されている。

より詳しくは、図５に示すように、調整部材５には貫通孔１５が設けられている。そして、支持部材３を内壁面２ａに固定するためのネジ１０が貫通孔１５に挿通される。このネジ１０は、支持部材３のネジ穴と螺合することにより、筒状部材２と調整部材５と対向部材３とを締結する。このように調整部材５は、締結部材（ネジ１０）により、支持部材３とともに筒状部材２に締結されている。支持部材３を筒状部材２に固定するための締結部材により調整部材５を筒状部材２に固定することで、燃料ホルダの部品点数の増加を回避することができる。

燃料ホルダ１は、燃料棒支持部品の幅方向の外形寸法が燃料体５０Ｍよりも小さい燃料体５０Ｓを収納することも可能である。この場合、例えば、調整部材５は複数枚の調整板から構成される。図６は、燃料体５０Ｓが収納された燃料ホルダ１の縦断面図である。この場合、調整部材５は、厚さの総和が調整部材５の厚さにほぼ等しくなるように各々の厚さが設定された２枚の調整板５ａ，５ｂを重ね合わせたものとして構成されている。即ち、調整板５ａ，５ｂの厚さは、下記の式（２）および式（３）を満たすように設定される。
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ’ ・・・・（２）
Ｗ’＋ＷＳ＝ＷＬ ・・・・（３）
ここで、Ｗａ：調整板５ａの厚さ、Ｗｂ：調整板５ｂの厚さ、Ｗ’：調整部材５の厚さ、ＷＳ：燃料体５０Ｓの燃料棒支持部品の外形寸法、ＷＬ：燃料体５０Ｌの燃料棒支持部品の外形寸法である。

例えば、燃料体５０Ｓを収納する際には、式（１）を満たす厚さの調整板５ａ（即ち、Ｗａ＋ＷＭ＝ＷＬ）に、厚さＷｂ（＝ＷＭ−ＷＳ）の調整板５ｂを追加すればよい。

また、調整部材５を３枚以上の調整板から構成することにより、４種類以上の異なる設計タイプの燃料体にも対応することができる。

このように調整部材５を複数枚の調整板を重ね合わせて構成することで、設計タイプの異なる燃料体ごとに専用の調整板を１枚ずつ用意する場合に比べて、用意しておくべき調整板の枚数を減らすことができる。

なお、上記の例では、調整部材５を複数枚の調整板から構成したが、厚さがＷａ＋Ｗｂの１枚の調整板を用いてもよい。

なお、上記の実施形態の説明では、調整部材５は支持部材３側または対向部材４側のどちらか一方にのみ設けられたが、本発明はこれに限らず、支持部材３との内壁面２ａとの間、および対向部材４と内壁面２ｂとの間の両方に調整部材５を設けてもよい。

上記のように第１の実施形態では、収納する燃料体の設計タイプに応じて調整部材５を着脱（調整板の増減も含む）することにより、設計タイプの異なる複数種類の燃料体を選択的に収納する。よって、第１の実施形態によれば、燃料ホルダ１に収納する燃料体の設計タイプを容易に切り替えることができる。

また、燃料棒支持部品の外形寸法が最も大きい燃料体５０Ｌを燃料ホルダ１に収納する場合は調整部材５を設けないことにより、必要となる調整部材５の員数を大幅に減少させることができる。

また、調整部材５の厚さは高い精度で調整可能であるため、燃料収納空間Ｆの幅寸法（筒状部材２の内幅）を燃料体の設計タイプに応じて高精度に調整することができる。

また、調整部材５により燃料収納空間Ｆの幅寸法を調整するため、収納する燃料体の設計タイプが変更されても、支持部材３および対向部材４については同じ物を使用することが可能である。また、同じ支持部材３および対向部材４を使用しても、燃料棒支持部品を支持ないし固縛する条件、および筒状部材２の内幅と燃料体の外形寸法との間の関係は燃料体の設計タイプによって変わらない。このため、輸送時における燃料体の振動特性に対して影響を与える特性（例えば変位制限機構部品による押し付け力）を一定にすることができる。

さらに、調整部材５が対向部材４（または支持部材３）および筒状部材２との間に圧着されて確実に脱落が防止されるため、輸送時に燃料体の固縛が解除されたり、緩みやガタつきが発生することを防止できる。

よって、第１の実施形態によれば、いずれの設計タイプの燃料体を燃料ホルダ１に収納した場合でも、燃料輸送時や燃料取扱い時における燃料体の健全性を確保することができる。即ち、設計タイプごとに専用に設計・製造された燃料ホルダと同等の燃料健全性を確保することができる。

また、第１の実施形態によれば、単純な形状・構造の部材（平板等）を調整部材５として用いるため、調整部材５の加工および調達が容易であり、燃料ホルダ１の製造コストの上昇を招かない。さらに、調整部材５の着脱が容易であるため、収納する燃料体の設計タイプを変更する際の作業性を向上させることができる。

また、第１の実施形態によれば、支持部材３および対向部材４は従来通りとすることが可能であることから、支持部材３および対向部材４が燃料棒支持部品の側面と対向する面は段差のない平坦な面である。このため、燃料ホルダ１に燃料体を収納したり、燃料ホルダ１から燃料体を取り出したりする際に、燃料体と燃料ホルダ１との間の干渉を防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る燃料ホルダ１Ａについて説明する。第２の実施形態と第１の実施形態との間の相違点の一つは、筒状部材２の内壁面２ｂに設けられた複数の対向部材のうち少なくとも一つが変位制限機構部品である点である。

以下、第１の実施形態との相違点を中心に第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態に係る燃料ホルダ１Ａは、筒状部材２と、支持部材３と、対向部材４，１１と、調整部材５とを備えており、燃料ホルダ１と同様に、設計タイプの異なる複数種類の燃料体を選択的に収納することが可能である。

内壁面２ｂに複数設けられた対向部材のうち、上部タイプレート５２Ｍに対応する対向部材、図７（ａ）において左側のスペーサ５３Ｍに対応する対向部材、および下部タイプレート５４Ｍに対応する対向部材は、第１の実施形態で説明した固縛機構部品である。

これに対し、図７（ａ）において右側のスペーサ５３Ｍに対応する対向部材１１は、変位制限機構部品である。この対向部材１１は、図７（ａ）、図７（ｂ）および図８に示すように、燃料体が燃料収納空間Ｆに収納され支持部材３により支持された状態において、対向部材１１に相対する燃料棒支持部品（スペーサ５３Ｍ）との間に隙間が空くように設けられる。これにより、対向部材１１は、燃料ホルダ１Ａに収納された燃料体が幅方向に当該隙間以上に変位することを制限する変位制限機構部品として機能する。この変位制限機構部品は、通常状態においてスペーサ等の燃料棒支持部品を固縛しないが、燃料輸送時に燃料棒支持部品（燃料体）が支持部材３によって支持されない状態になるほどの異常な加速度や衝撃が生じた場合に燃料棒支持部品（燃料体）を支持する。

なお、スペーサに隣り合う対向部材を変位制限機構部品とすることが好ましいが、上部タイプレートまたは下部タイプレートに対応する対向部材を変位制限機構部品としてもよい。

次に、燃料棒支持部品の外形寸法が最も大きい燃料体５０Ｌを燃料ホルダ１Ａに収納する場合について図９を参照して説明する。この場合、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、調整部材５は設けられない。これにより、設計タイプの異なる燃料体に対する互換性を持たせるために必要となる調整部材５の員数を大幅に減少させることができる。

調整部材５の厚さが、第１の実施形態と同様に、いずれの設計タイプの燃料体が収納される場合にも、その厚さと、当該調整部材５に対応する支持部材３に支持される燃料棒支持部品の外形寸法との合計値が一定になるように設定されている。このため、燃料体５０Ｌを収納した場合における変位制限機構部品と燃料棒支持部品との間の隙間の大きさは燃料体５０Ｍを収納した場合と変わらない。

上記の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、第２の実施形態では、前述のように、変位制限機構部品と燃料棒支持部品との間の隙間の大きさが、収納される燃料体の設計タイプによらず一定である。これにより、燃料体の設計タイプを切り替える前と同じ条件で変位制限機構部品を機能させることができる。

よって、第２の実施形態によれば、燃料ホルダ１Ａ内に収納する燃料体の設計タイプによらず、輸送時における燃料体の健全性を確保することができる。即ち、設計タイプごとに専用に設計・製造された燃料ホルダと同等の燃料健全性を確保することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る燃料ホルダ１Ｂについて説明する。第３の実施形態と第１の実施形態との間の相違点の一つは、所定の燃料棒支持部品と接触する支持部材３については、当該支持部材３の支持面に調整部材５が設けられる点である。

以下、第１の実施形態との相違点を中心に第３の実施形態について説明する。

第３の実施形態に係る燃料ホルダ１Ｂは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、筒状部材２と、支持部材３と、対向部材４，１１と、調整部材５とを備えており、第１および第２の実施形態に係る燃料ホルダ１，１Ａと同様に、設計タイプの異なる複数種類の燃料体を選択的に収納することが可能である。

図１０（ａ），（ｂ）に示すように、調整部材５は支持部材３の支持面にネジ１６により固定されている。ここで、支持部材３の「支持面」とは、燃料ホルダ１Ｂに燃料体が収納されたときに燃料棒支持部品と接触し燃料体を支持する面のことである。

より詳しくは、調整部材５にはネジ１６の頭が収まる座ぐり穴が形成されている。ネジ１６が支持部材３上に載置された調整部材５の座ぐり穴に挿通され、支持部材３のネジ穴と螺合することにより、調整部材５は支持部材３上に固定される。

また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、調整部材５の座ぐり穴は、上部タイプレート５２Ｍの突起５２Ｍａや、スペーサ５３Ｍの突起５３Ｍａを避けるように設けられている。これにより、燃料体が収納されたときのガタつきを防止し、燃料体の支持精度を確保することができる。

なお、調整部材５は、対向部材４の対向面に設けてもよい。ここで、対向部材４の「対向面」とは、燃料ホルダ１Ｂに燃料体が収納されたときに燃料棒支持部品の外側面と対向する面のことである。この場合も、調整部材５は対向部材４にネジ固定される。

図１１は、燃料ホルダ１Ｂの、下部タイプレート５４Ｍにおける縦断面図を示している。また、図１２（ａ），（ｂ）は、下部タイプレート用の支持部材３（対向部材４）と、その支持部材３（対向部材４）にネジ固定された調整部材５とを示す縦断面図を示している。

図１１に示すように、下部タイプレート５４Ｍの外側面には、所定の角度（例えば４５°）の傾斜を有する傾斜部５４Ｍａが存在する。調整部材５は、この傾斜部５４Ｍａとほぼ同じ角度の傾斜の第１の側部を有し、ネジ１６により支持部材３の支持面および対向部材４の対向面に固定されている。調整部材５の軸方向長さＬ１および厚さＬ２（図１２（ａ）参照）は、下部タイプレートの規格に応じて決められる。即ち、調整部材５の軸方向長さＬ１は、燃料体の収納時に所定の規格の下部タイプレートの側面部が調整部材５の第１の側部に当接するように決めてもよい。あるいは、軸方向長さＬ１は、燃料体の収納時に所定の規格の下部タイプレートの側面部と調整部材５の第１の側部との間に、下部タイプレートおよび燃料ホルダの製造寸法誤差に基づく大きさの隙間が空くように決めてもよい。

上記のようにして設定された軸方向長さＬ１を有する調整部材５を下部タイプレートの規格ごとに用意する。そして、下部タイプレートの規格に応じた調整部材５を支持部材３や対向部材４に設けるようにする。これにより、いずれの規格の下部タイプレートについても、下部タイプレートの側面部と、調整部材５の第１の側部との間の距離をほぼ一定にすることができる。その結果、燃料輸送時や燃料取扱い時に燃料体に軸方向の加速度が加わる場合に、燃料ホルダに収納された燃料体の軸方向の移動量をいずれの規格の下部タイプレートに対してもほぼ同じ移動量に抑制することができる。

図１１および図１２（ａ）に示すように、支持部材３（対向部材４）には、調整部材５の第２の側部（第１の側部と反対側の側部）と当接する軸方向移動防止部３ｓ（４ｓ）が設けられている。これにより、燃料ホルダ１Ｂに収納された燃料体が軸方向上側（図１１において左側）に移動しようとして、調整部材５が下部タイプレート５４Ｍの傾斜部５４Ｍａにより軸方向上側に押された場合でも、軸方向移動防止部３ｓ（４ｓ）により調整部材５が軸方向上側に移動することが防止される。したがって、調整部材５を固定するネジ１６に大きなせん断荷重が加わって、ネジ１６が破断等することを防止することができる。

なお、調整部材５のネジによる固定方法は、燃料ホルダの外側からネジを挿入して支持部材３（対向部材４）と調整部材５を共締めするようにしてもよい。この場合、例えば、図１２（ｂ）に示すように、筒状部材２に座ぐり穴が設けられ、ネジ１６が筒状部材２の外側から挿入され、支持部材３（対向部材４）および調整部材５のネジ穴と螺合することにより、調整部材５が固定される。

調整部材５の厚さについては、第１の実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。また、燃料体５０Ｌを収納する場合には、第１の実施形態と同様、調整部材５は支持部材３から取り外される。また、ネジ固定される調整部材５は、燃料体が燃料ホルダに収納された状態において、複数ある燃料棒支持部品のうち、上部タイプレート、変位制限機構部品と相対するスペーサ、または下部タイプレートと隣り合うように設けられている。

上記の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

第３の実施形態では、調整部材５が対向部材４（または支持部材３）および筒状部材２との間に圧着されないものの、対向部材４（または支持部材３）にネジ１６により固定されることで確実に脱落が防止されるため、輸送時に燃料体の固縛が解除されたり、緩みやガタつきが発生することを防止できる。

なお、必要に応じて、ネジ１６とネジ１６用の座ぐり穴との間に点溶接を行ってもよい。これにより、ネジ１６が緩んで燃料体の固縛が解除されたり、緩みやガタつきが発生することを確実に防止することができる。

さらに、第３の実施形態では、調整部材５を固定するネジ１６の頭は調整部材５の座ぐり穴に収まるため、調整部材５からネジ１６が突出しない。加えて、座ぐり穴は燃料棒支持部品の突起（５２Ｍａ，５３Ｍａ）を避けるように設けられている。このため、燃料ホルダ１Ｂに燃料体を収納したり、燃料ホルダ１Ｂから燃料体を取り出したりする際に、燃料体と燃料ホルダ１Ｂとの間の干渉を防止することができる。

さらに、図１１および図１２を参照して説明したように、下部タイプレートに第３の実施形態に係る調整部材５を適用する場合、下部タイプレートの傾斜部の規格に応じて設定された軸方向長さＬ１を有する調整部材５が用いられる。これにより、燃料輸送時や燃料取扱い時に燃料体に軸方向の加速度が加わる場合に、燃料ホルダに収納された燃料体の軸方向の移動量をいずれの規格の下部タイプレートに対してもほぼ同じ移動量に抑制することができる。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 燃料ホルダ
２ 筒状部材
２ａ，２ｂ 内壁面
３ 支持部材
３ｓ 軸方向移動防止部
４ 対向部材（固縛機構部品）
４ａ 基部
４ｂ 押し付け部
４ｃ 付勢部
４ｓ 軸方向移動防止部
５ 調整部材
５ａ，５ｂ 調整板
６ ボルト
７ ナット
１０，１２，１６ ネジ
１１ 対向部材（変位制限機構部品）
１３，１４ 側板
１５ （調整部材５の）貫通孔
５０Ｓ，５０Ｍ，５０Ｌ 燃料体
５１ 燃料棒
５２Ｓ，５２Ｍ，５２Ｌ 上部タイプレート
５２Ｍａ （上部タイプレートの）突起
５３Ｓ，５３Ｍ，５３Ｌ スペーサ
５３Ｍａ （スペーサの）突起
５４Ｓ，５４Ｍ，５４Ｌ 下部タイプレート
５４Ｍａ （下部タイプレートの）傾斜部
Ｆ 燃料収納空間

Claims (9)

1. 複数本の燃料棒を支持する燃料棒支持部品の、前記燃料棒の軸方向と直交する幅方向の外形寸法が異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダであって、
   燃料体を収納するための燃料収納空間が内部に設けられた筒状部材と、
   前記筒状部材の第１の内壁面に設けられた支持部材であって、燃料体が前記燃料収納空間に収納された状態において前記燃料棒支持部品の外側面と接し前記燃料体を前記幅方向に支持する、支持部材と、
   前記第１の内壁面に対向する前記筒状部材の第２の内壁面に、前記支持部材に相対するように設けられた対向部材と、
   前記支持部材と前記第１の内壁面との間、および／または前記対向部材と前記第２の内壁面との間に介装され、前記複数種類の燃料体間における前記燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する調整部材と、
   を備えることを特徴とする燃料ホルダ。
2. 前記調整部材の厚さは、前記複数種類の燃料体のうちいずれの燃料体が収納される場合にも、前記厚さと、前記調整部材に対応する前記支持部材に支持される燃料棒支持部品の外形寸法との合計値が一定になるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の燃料ホルダ。
3. 前記調整部材は、厚さの総和が前記調整部材の厚さにほぼ等しくなるように各々の厚さが設定された複数枚の調整板を重ね合わせたものとして構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料ホルダ。
4. 前記複数種類の燃料体のうち前記燃料棒支持部品の外形寸法が最も大きい燃料体を収納する場合には前記調整部材が設けられないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料ホルダ。
5. 前記対向部材は、前記筒状部材の長手方向に沿って複数設けられており、
   前記複数の対向部材のうち少なくとも１つは、前記燃料棒支持部品に前記幅方向の押付け力を印加する固縛機構部品であり、
   前記複数の対向部材のうち前記固縛機構を有しない対向部材は、燃料体が前記燃料収納空間に収納され前記支持部材により支持された状態において、当該対向部材に相対する前記燃料棒支持部品との間に隙間が空くように設けられた変位制限機構部品であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料ホルダ。
6. 前記変位制限機構部品は、スペーサに隣り合う対向部材であることを特徴とする請求項５に記載の燃料ホルダ。
7. 前記対向部材または前記支持部材を前記筒状部材に締結するための締結部材が前記調整部材に設けられた貫通孔に挿通され、前記調整部材は前記締結部材により前記対向部材または前記支持部材とともに前記筒状部材に締結されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料ホルダ。
8. 複数本の燃料棒を支持する燃料棒支持部品の、前記燃料棒の軸方向と直交する幅方向の外形寸法が異なる複数種類の燃料体について共用化可能な燃料ホルダであって、
   燃料体を収納するための燃料収納空間が内部に設けられた筒状部材と、
   前記筒状部材の第１の内壁面に設けられた支持部材であって、燃料体が前記燃料収納空間に収納された状態において前記燃料棒支持部品の外側面と接し前記燃料体を前記幅方向に支持する、支持部材と、
   前記第１の内壁面に対向する前記筒状部材の第２の内壁面に、前記支持部材に相対するように設けられた対向部材と、
   前記支持部材の支持面、および／または前記対向部材の対向面にネジにより固定され、前記複数種類の燃料体間における前記燃料棒支持部品の外形寸法の差に基づく厚さを有する調整部材と、
   を備えることを特徴とする燃料ホルダ。
9. 前記調整部材と隣り合う燃料棒支持部品は、上部タイプレート、変位制限機構部品と相対するスペーサ、または下部タイプレートであることを特徴とする請求項８に記載の燃料ホルダ。

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