JPH0361895A - 粒子保持フィルタを持つ原子炉の燃料集合体の下部コネクタ - Google Patents

粒子保持フィルタを持つ原子炉の燃料集合体の下部コネクタ

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JPH0361895A
JPH0361895A JP2097432A JP9743290A JPH0361895A JP H0361895 A JPH0361895 A JP H0361895A JP 2097432 A JP2097432 A JP 2097432A JP 9743290 A JP9743290 A JP 9743290A JP H0361895 A JPH0361895 A JP H0361895A
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filter
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JP2097432A
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Bernard Grattier
ベルナール　グラッティエール
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Fragema
Orano Demantelement SAS
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Fragema
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉、特に加圧水型原子炉の冷却流体に含
まれる粒子の保持用のフィルタを有する燃料集合体の下
部コネクタに関する。
加圧水型原子炉は垂直位置に並置したプリズム形燃料集
合体から成る炉心を有する。この燃料集合体は骨組を有
し、この骨組はコネクタによって閉鎖されており、骨組
内に燃料棒が配置されている。
「底部ノズル」上の下部コネクタと呼ばれる燃料集合体
のコネクタの１つは下部炉心板に載るようになっており
、この炉心板は、原子炉の冷却水が垂直方向に底部から
上方に炉心を通って流れることができるように、燃料集
合体の各々の領域に孔があけられている。
燃料棒用の冷却流体は水路と呼ばれるオリフィスを経て
下部コネクタの取付板を通過し、この水路は円形形状（
約７乃至１０ＩｌｌＩの直径）か、または長方形（約１
０市の幅×１５乃至５０＋ｍの長さの孔）のいずれかで
ある、原子炉の一次循環路に存在するかもしれない破片
（デブリ〉は循環する加圧水と共に運ばれがちであり、
もし破片が小さい寸法（例えば、１０關より小さい〉な
らば、この破片は、水路が大きな断面を有する下部コネ
クタの取付板を通過することができる。この破片は、燃
料集合体と、第１グリツド、即ち、燃料集合体にできる
だけ低く配置した規則的な配管網の形態で燃料棒を保持
するスペーサグリッドのセルとの間に詰まってしまうこ
とがある。この領域内でかなりの軸線方向及び横方向の
水圧応力を受けるこの破片は燃料棒の被膜を摩耗するこ
とがある。このことにより、この被膜の密閉が損なわれ
、原子炉の一次循環路の放射能量が増大する虞がある。
したがって、高温運転試験中、またはたとえ原子炉の作
動中のいずれかにおいて、原子炉の冷却流体を濾過でき
る装置が提案されてきた。
第１の場合、濾過要素は、例えば、仏国特許第Ａ−２，
５７７，３４５号に説明さているように、下部炉心板に
連結され、かつ炉心に燃料を供給する前に燃料集合体の
位置に配置されることができる。
第２の場合、濾過要素は燃料集合体に関連させられ、か
つ全体が下部コネクタ内に配置される。
燃料集合体の下部コネクタ内に固定された濾過要素は通
常薄板金属または金属線構造から成り、これらは、寸法
が燃料棒とグリッドセルとの間の流路断面の最大寸法よ
り小さい破片を止めることがきる。
このような濾過要素は、例えば、文献の米国特許第４，
６６４，８８０号、米国特許第４，６８４．４９６号及
び欧州特許第Ａ−０．１９６，６１１号に説明されてい
る。
このような装置は複雑で燃料集合体を通る冷却流体の循
環内に比較的高い水頭の損失を導くことがある。
さらに、燃料集合体の下部コネクタに配置されたこれら
の装置は、炉心集合体の充填及び取り出しの際、またガ
イドチューブと下部コネクタとの分解や再装着の際、比
較的高ぼり、邪魔となることがある。
したがって、本発明の目的は、原子炉の燃料集合体の下
部コネクタであって、取付板と、支持脚と、濾過格子を
構成する少なくとも１つの領域を有する平らな形態の要
素から成る原子炉の冷却流体に含まれる粒子の保持用フ
ィルタと、を有する下部コネクタであって、流体の有効
な濾過が、冷却流体の循環内に水頭の過剰な損失を導く
ことなく、下部コネクタの領域内の燃料集合体の嵩を増
すことなく、同時にこのコネクタを容易に分解できるよ
うに保って、平らな形態の要素によってコネクタの領域
内で行われる下部コネクタを提供することにある。
この目的を達成するために、平らな形態の要素は、操作
中、原子炉の下部炉心板に載るために、燃料集合体の支
持脚の下部分に固定されており、濾過格子を構成する領
域は下部炉心板を貫通する冷却水路と向かい合わせに配
置されている。
本発明による燃料集合体の下部コネクタのいくつかの実
施例を添付図面を参照して、制限しない例として以下に
説明する。
第１図は、加圧木型原子炉の下部炉心板１を示し、水路
孔２が燃料集合体と垂直方向に整列してこの下部炉心板
１を貫通しており、燃料集合体の枠の一部が第１図に示
されている。
骨組は、特に、下部コネクタ３、−組のガイドチューブ
４及びスペーサグリッド５から成る。
下部コネクタ３は、ガイドチューブ４の端が固定された
取付板６と、オリフィス８を有する支持脚７とを有し、
オリフィス８が下部炉心板１の心出しスタッド９に対す
る燃料集合体の位置決めを確保している。
本発明によると、平らな濾過要素１０が、燃料集合体が
作動位置にあるとき、下部炉心板１の上面に載るように
、下部コネクタ６の脚７に固定されている。
平らな濾過要素１０は、下部炉心板１の水路孔２と向き
合わせになる領域内で、正確に校正された濾過孔があけ
られた板から成るのがよい。
かくして、水路孔２を経て燃料集合体の下端に達した原
子炉の冷却水は、濾板（濾過要素＞１０によって濾過さ
れ、濾板１０は、原子炉の冷却流体によって運ばれ易く
、かつ例えば２乃至２ＩＩ１１程度の格子セルの寸法よ
りも大きな寸法を持つ破片（デブリ〉を保持する。
第１図はコネクタの脚７の下に濾板１０を固定する要素
を示してなく、下部炉心板１及び下部コネクタ３に対す
るこの濾板１０の位置だけがこの図に示されている。
第２図、第３図、及び第４図は、燃料集合体の下部コネ
クタ１２の脚１３の下に破片保持用の濾板１１を固定す
る要素の第１実施例を示す。
脚の各々は凹部１４を形成するように加工されており、
凹部１４の高さは濾板１１の厚みに対応している。
濾板１１の隅は、燃料集合体が脚１３の下面によって下
部炉心板に載ることができるように脚１３の凹部に係合
する。この下面は、燃料集合体の完全な垂直整列を確保
するように正確に加工さている。さらに、濾板１１は脚
１３に対して保持され、かくして、冷却流体の循環に伴
う水圧スラスト力に耐えることができる。
さらに、濾板１１は、向き合った隅の２つの隅で、対応
する脚１３の上部に係合するようになる肩部を形成する
ため、上部に曲げられた隆起縁１６を有する。
隆起縁１６は、隆起縁１６を有する濾板の隅がコネクタ
の対角線に沿って配置した２つの脚１３に係合するよう
に、この濾板を下方からコネクタの枠に係合させるとき
、濾板をコネクタ１２に固定させるのそ確保する弾性ス
ナップ片を形成する。
隆起スナップ縁１６のいずれの側で、脚１３の面に沿っ
て角度を付けて配置した隆起縁１７がコネクタ１２内で
の濾板１１の完全な位置決めを確保する。
濾板］１は４つの円形領域１９を有し、円形領域の形状
及び寸法は下部炉心板２１を貫通する冷却水路孔２０の
寸法形状に対応している。
これらの領域１９では、濾板１１は貫通孔を有し、貫通
孔の寸法は特定の寸法の破片の濾過を確保できる。
これらの領域１９は保持板（濾板）１１の有効部分を構
成する。
弾性スナップ片１６は、コネクタ１２の対角線に沿って
配置された位置決め孔２２（Ｓ孔と呼ばれる〉を持たな
い＃１３に係合している。
第５図及び第６図は、その下部に破片保持用の濾板を有
する本発明による下部燃料集合体の第２実施例である。
下部コネクタ２３は、在来の構造の燃料集合体に実質的
に同一であるが高さが低い脚２６を有する上部分２４と
、脚２６の下端に取付られた下部分２５と、から成り、
この下部分の中央部分２７は下部コネクタ２３の濾板を
構成している。
下部コネクタ２３はコネクタの下部分２５によって下部
炉心板２８に載っている。板２７を形成するこの部分２
５の中央部分は下部炉心板２８を貫通する水路孔３１と
向かい合わせに配置された４つの有効領域３０を有する
。
これらの有効領域は、水路孔が板２７を貫通する円形領
域から成り、特定の寸法の破片を止めるのを確保する。
コネクタの部分２５はスタッドばめによって部分２４に
接合される。このために、部分２５は、その隅のうちの
２つの隅で、コネクタの部分２４の対応する脚２６のボ
ア３２に係合させるためのスタッド３４を有する。
六角形内部輪郭を有しかつスタッド３４に係合する弾性
リング３３は、スタッド３４をボア３２に押し込むこと
によって導入するとき、ボア３２の溝に弾力的に嵌合す
る。このことにより、保持濾板２７を設けられた燃料集
合体の運搬を確保するのに十分な、部分２４に対するコ
ネクタ２３の部分２５の保持が得られる。
一般に、コネクタ２３の１つの対角線に沿って配置され
た２つの脚２６は、スタッド３４に係合できるボア３２
を有する。
コネクタ２３の他の対角線に沿って、脚２６は燃料集合
体用の位置決めスタッド３６を通すための穴３５を有す
る。これらのスタッド３６は下部炉心板２８の上面に突
出している。
第７図、第８図、第９図及び第１０図は、本発明による
下部コネクタ４０の第３実施例を示す。
第５図及び第６図に示すコネクタ２３と同様に、コネク
タ４０は、形状が下部燃料集合体の形状と同一であるが
、高さがより低い脚４２を有する上部分４１と、脚４２
の下端に取付られた下部分４３と、から成り、下部分の
中央領域４５が有効部分４６を有する対破片用の濾板を
形成し、有効部分内で、濾板４５には特定の寸法の孔が
あけられており、部分４６は下部炉心板４８を貫通する
オリフィス４７の上方に配置されている。
コネクタ４０の下部部分は、スナップばめスタッド４９
によって上部分４１の脚４２の下端に固定されている。
スナップばめスタッド４９は、２つのスロット５１が９
０°ずれて特定の長さにわたって加工されたシャンク５
０と、十字形スロット５１の延長部として４つの部分５
２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び５２ｄに分割された切頭円錐
形状の拡大したヘッド５２と、を有する。
スナップばめスタッド４９の１つはコネクタ４０の上部
部分４１の脚４２の１つにシャ゛ンクによって固定さて
いる。その他のスナップばめスタッド４９は対破片用の
濾板４５を有するコネクタ４０の下部分４３に固定され
ている。
コネクタの部分４３及び４１は、部分４３に連結された
スタッド４９をコネクタの上部分４１の脚４２を貫通す
る孔に係合させることによって、かつ同時にコネクタ４
ｏの上部分４１に連結されたスタッド４９をコネクタの
下部分４１を貫通しかつ拡大直径を有するオリフィスに
係合することによって、互いに固定される。
対応するオリフィスへのスタッド４９の係合はヘッド５
２の切頭円錐形状によって容易に行われ、ヘッドの４つ
の部分は、スタッドを対応する孔へ通すように、互いに
近づくことができる。
スタッド４９のヘッド５２が燃料集合体の脚の上方にく
るか、またはコネクタの下部分４３を貫通するボアの拡
大部分に入るとき、コネクタの２つの部分が互いに固定
されることを確保するため、ヘッド５２の４つの部分は
互いに半径方向に分離する。
第１１図及び第１２図は、本発明の第４実施例によるコ
ネクタ５３を示す。
コネクタ５３は脚５４を有し、脚５４の下部分は対破片
用の濾板５５を収容するように加工されている。濾板５
５は特定の寸法の孔があけられかつ下部炉心板５８の貫
通孔５７の領域に配置された４つの有効領域５６を有す
る。
４つの弾性片６０が、弾性片が脚５４に加工された凹部
に入るまで固体板５５をコネクタ中に押すとき、コネク
タ５３の脚５４の間に係合するように、固定板５５の縁
に沿って固定される。
次に、弾性片６０の両端は、固定板をコネクタ５３の定
位置に係止するため、脚５４の内面に加工された空洞に
受は入れられる。
弾性片６０は、トランスペアレンス溶接または抵抗溶接
、あるいはリベット締めによって中央部分で固定板５５
に固定さている。
いずれにしても、原子炉の冷却流体に含まれる粒子の保
持用のフィルタを形成する板は燃料集合体の下に極めて
良好な位置決めで迅速に固定できる。
粒子保持フィルタを構成する平らな形態の要素は燃料集
合体の嵩を増大させないし、この燃料集合体の取り扱い
や分解の作業を邪魔しない。その理由は、この要素が下
部コネクタから容易に分離できるからである。
さらに、有効領域の孔が下部炉心板２１を貫通する流路
２０の出口に直接配置されているがら、平らな形態のこ
の要素は冷却流体の循環内にわずかな水頭の損失しか導
かない。
もし下部コネクタが２つの部品で作られ、下部分が破片
保持用の板を有するならば、固定をスナップばめスタッ
ドによってコネクタの１つの対角線に沿ってだけ行われ
る。したがって、コネクタのこの部分は、燃料集合体の
取り扱い作業中、固定手段が係合しない脚の領域で緩む
ことを防止するため、高い剛性を有する。
また、第２の対角線上に、例えば、第２図及び第３図を
参照して説明したようなスナップばめ弾性片の形式の保
持装置を追加することもできる。
コネクタに破片保持板を形成する下部分を設けることに
はコネクタの脚の間の連続性を確保する利点があり、こ
のことにより、燃料集合体の取り扱いや分解中の作業が
改善され、したがって、燃料集合体に対する支持面が増
大され、このことにより、たとえ燃料組立体の脚を下部
炉心板の流路孔の領域に意図せず置いたとしても、安定
性が得られる。
本発明は、説明した実施例に限定されない。
したがって、冷却流体中の粒子の保持用のフィルタを構
成する平らな形態の要素を固定する手段の別の実施例も
ありうる。
好ましくは、これらの手段は、例えば、コネクタの取付
板を点検するために、濾板の容易で迅速な分解ができな
けらばならない。
本発明は水冷却型原子炉の任意の燃料集合体に用いるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による燃料集合体の下部コネクタの概
略垂直断面図である。 第２図は、第１実施例の、本発明による燃料集合体の下
部コネクタの第３図の線２−２における断面図である。 第３図は、第２図の３の方向に見た平面図である。 第４図は、第２図及び第３図に示すコネクタの周囲部分
の拡大図である。 第５図は、第２実施例の、本発明の下部燃料集合体コネ
クタの第６図の線５−５における垂直断面図である。 第６図は、第５図の線６−６における断面図である。 第７図は、第３実施例の、本発明による下部燃料集合体
コネクタの垂直断面図である。 第８図は、第７図の８の方向に見た部分平面図である６ 第９図は、第７図に示す保持フィルタの固定用手段の拡
大平面図である。 第１０図は、第９図に示す固定手段の１０の方向に見た
側面図である。 第１１図は、第４実施例の、本発明による下部コネクタ
の垂直断面図である。 第１２図は、第１１図の１２の方向に見た平面図である
。 １．２１．２８．４８．５８・・・下部炉心板、６・・
・取付板、 ７．１３．２６．４２．５４・・・支持脚、１０．１１
．２７．４５．５５・・・平らな形態の要素、 工９．３０．４６．５６・・・領域、 ２．２０．３１．４７．５７・・・冷却水路。 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ ２、発明の名称 粒子保持フィルタを持つ原子炉の 燃料集合体の下部コネクタ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 名称 （氏名） フ　　　ラ ト ム 外１名 ４、代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）原子炉の燃料集合体の下部コネクタであって、取
    付板と、支持脚（７、１３、２６、４２、５４）と、濾
    過格子を構成する少なくとも１つの領域（１９、３０、
    ４６、５６）を有する平らな形態の要素（１０、１１、
    ２７、４５、５５）から成る原子炉の冷却流体に含まれ
    る粒子の保持用フィルタと、を有する下部コネクタにお
    いて、平らな形状の要素（１０、１１、２７、４５、５
    ５）は、操作中、原子炉の下部炉心板（１、２１、２８
    、４８、５８）に載るために、燃料集合体の支持脚（７
    、１３、２６、４２、５４）の下部分に固定されており
    、濾過格子を構成する領域は下部炉心板を貫通する冷却
    水路（２、２０、３１、４７、５７）と向き合わせに配
    置されている、ことを特徴とする下部コネクタ。 （２）請求項１記載の下部コネクタにおいて、平らな形
    状の要素（１１）は、濾過格子を構成するオリフィスが
    あけられた少なくとも１つの領域（１９）を有する濾板
    と、コネクタの断面の対角線に沿って配置された９０゜
    隆起させられた少なくとも２つの縁部と、から成り、各
    縁部は、濾板（１１）をコネクタ（１２）の支持脚 （１３）の間に導入するとき、支持脚（１３）の上面ま
    でくるようになっている肩部を有する、ことを特徴とす
    る下部コネクタ。 （３）請求項２記載の下部コネクタにおいて、下部コネ
    クタは、さらに、スナップばめ隆起縁部（１６）のいず
    れかの側に、支持脚（１３）の２つの異なつた面に接触
    するようになっている隆起した保持縁部（１７）を有す
    る、ことを特徴とする下部コネクタ。 （４）請求項２または３のいずれか１つに記載の下部コ
    ネクタにおいて、支持脚（１３）の各々は凹部（１４）
    を形成するため、その下面が加工されており、凹部内に
    濾板（１１）の１つの縁部が導入され、凹部（１４）は
    濾板（１１）の厚みと少なくとも等しい高さを有する、
    ことを特徴とする下部コネクタ。 （５）請求項１記載の下部コネクタにおいて、下部コネ
    クタは、脚（２６）を支持脚（２６）を有する上部分（
    ２３）と、濾板（２７）を支持脚（２６）の下端に固定
    することを確保する連結手段（３４、４９）を有する濾
    板（２７）を形成する下部分（２５）と、を有する、こ
    とを特徴とする下部コネクタ。 （６）請求項５記載の下部コネクタにおいて、固定手段
    （３４）は、コネクタの下部分（２５）に固定されかつ
    支持脚（２６）のオリフィスに係合可能な少なくとも２
    つのスタッドと、スタッド（３４）の各々のまわりに配
    置されかつボア（３２）に開口する空洞に係合可能なリ
    ング（３３）と、から成る、ことを特徴とする下部コネ
    クタ。 （７）請求項５記載の下部コネクタにおいて、固定手段
    （４９）は、コネクタ（４０）の下部分（２５）に固定
    された少なくとも２つのスナップばめスタッドと、コネ
    クタ（４０）の下部分（４３）に固定されたスナップば
    めスタッド（４９）と、スタッドをコネクタ（４０）の
    下部分（４３）及びコネクタ（４０）の上部分（４１）
    の支持脚（４２）の１つに係合可能なオリフィスと、か
    る成る、ことを特徴とする下部コネクタ。 （８）請求項７記載の下部コネクタにおいて、スナップ
    ばめスタッドは、円筒形シャンクと、スロット（５１）
    によって半径方向に変形できる複数の扇形部分に分割さ
    れた切頭円錐形ヘッド（５２）と、から成る、ことを特
    徴とする下部コネクタ。 （９）請求項１記載の下部コネクタにおいて、平らな形
    態の要素はほぼ正方形の濾板から成り、正方形は少なく
    とも１つの濾過領域にオリフィスを有し、正方形の縁部
    に沿って、コネクタ （５３）の支持脚（５４）の間に係合可能な弾性片が固
    定されている、ことを特徴とする下部コネクタ。
JP2097432A 1989-04-12 1990-04-12 粒子保持フィルタを持つ原子炉の燃料集合体の下部コネクタ Pending JPH0361895A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8904839A FR2646005B1 (fr) 1989-04-12 1989-04-12 Embout inferieur d'un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire comportant un filtre de retenue de particules
FR8904839 1989-04-12

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US (1) US5128096A (ja)
EP (1) EP0392920B1 (ja)
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KR (1) KR900017043A (ja)
CN (1) CN1024231C (ja)
DE (1) DE69006078T2 (ja)
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