JPH08220276A - 原子炉の炉心上部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】複数本のガイド棒３６を内側へ突出させたチャ
ンネル支持六角筒３４を六角筒３２内部に設けた炉心上
部支持板５０や、ホールドダウンスプリング２により、
六角型燃料集合体１００はハンドル４上部を支持され、
タブ４０と板ばね４２により集合体間は横方向より支持
され、チャンネルボックス１４の一部分に複数の流路孔
１６を設ける炉心上部支持構造の構成とした。 【効果】燃料集合体の浮き上がりが防止でき、またタブ
と板ばねにより燃料集合体間の横移動を防止して集合体
間のギャップ保持と制御棒の挿入性確保ができ、さら
に、チャンネルボックスの構造強度を維持しつつ、集合
体内外圧力差を解消できてチャンネルボックス変形の防
止が可能となり、ハード仕様の厳しいＲＢＷＲに適した
炉心上部支持構造を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の炉心構造に係
わり、特に、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）によって支持さ
れる燃料集合体，制御棒，炉心上部支持板等に適用する
のに好適な原子炉の燃料集合体と炉心上部支持構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】約３０年にわたり順調に運転実績を積み
重ねている軽水炉の技術で、高燃焼度化およびプルトニ
ウムの有効利用による燃料サイクル費の大幅低減によ
り、エネルギ長期安定供給の実現をめざした次世代型沸
騰水型軽水炉としてＲＢＷＲ（Resource-Renewable Boi
ling Water Reactro）が開発されている（特願平6−156
989号明細書)。

【０００３】このＲＢＷＲでは、従来のＢＷＲと比較し
てプルトニウム増殖比を高めており、原子炉運転時にお
ける核分裂性プルトニウムの発生量と消滅量をほぼ同一
にでき、増殖比を約１.０ とすることが可能である。

【０００４】この炉心核特性を達成するために、六角型
の水平断面を持つチャンネルボックス内に劣化ウランに
プルトニウムを富化した燃料棒を三角配列に配置した稠
密六角型燃料集合体として燃料密度を増加させており、
また減速材と冷却材を兼ねている軽水の流量を低減して
燃料集合体中の水対燃料体積比を小さくし、現行BWRよ
り少しボイド率を高めて高速中性子によるプルトニウム
転換を向上させた軽水冷却材，集合体３体に１本の割合
で密に配置したＹ字型制御棒との組み合わせを持つ炉心
構成とする。

【０００５】ＲＢＷＲにおける燃料集合体の浮き上がり
や横方向移動を防止することは、炉心内部に確実に集合
体を保持して制御棒の挿入性確保のためには重要である
が、同様の技術的課題を持つ高速増殖炉（ＦＢＲ）等の
開発炉や現行ＢＷＲでも、従来より多くの発明がされて
いる。

【０００６】例えば、特開平2−52289号公報の開示によ
れば燃料集合体を上部格子板に固定する係止部を設けて
おり、また特開平1−105192 号公報の開示によれば弾性
体材料または非弾性体材料の間隔保持材を燃料集合体の
上部タイプレートに設けており、それぞれ各集合体の間
隔が上部格子板の格子幅を保持できるようなＢＷＲ用集
合体支持構造を持たせている。

【０００７】また、例えば特願平2−230680 号明細書の
発明によればプルトニウム高転換炉では燃料集合体の上
部タイプレートと炉心上部支持板との間にスプリングを
設け、またＦＢＲでは炉心下部支持板の下方側の冷却材
圧力より支持板上方側から燃料集合体内へ流入する冷却
材の圧力を高めることで圧力差により集合体を炉心下部
支持板へ押し付け固定するハイドロリックホールドダウ
ン機構を設けており、各燃料集合体が炉心支持板へ保持
されて浮き上がり防止が可能な支持構造を持たせてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、燃料集合体内の
燃料棒間のすき間を流れる冷却水の流動摩擦による集合
体上下間における圧力損失により、集合体には上方向の
浮力として作用するが、ＲＢＷＲの燃料集合体では、水
対燃料体積比を小さくするために燃料棒間のすき間を小
さくしており、燃料棒間の冷却水流速は高いため、一体
の燃料集合体に作用する浮力は従来のＢＷＲと比較して
大きい。

【０００９】従来のＢＷＲと同程度の炉心出力でＲＢＷ
Ｒを設計した場合には、従来のBWRと比較して集合体長
さが短くて燃料集合体の一体あたりの重量が小さいため
に集合体の自重（重力）は比較的小さく、浮力が重力以
上になり、この二力の合力として浮き上がり力が燃料集
合体に作用することがある。

【００１０】従ってＲＢＷＲでは、燃料集合体の浮き上
がり防止のための炉心支持構造と燃料集合体構造が課題
となる。

【００１１】またＲＢＷＲの炉心では、プルトニウム転
換比を高くするため燃料集合体の間隔（ギャップ）を現
行ＢＷＲと比較して１／１０から１／２０程度まで狭く
しており、また燃料集合体と制御棒とのギャップも同様
に現行ＢＷＲに比べて狭い。一方ＲＢＷＲで用いられる
Ｙ字型制御棒は、制御棒引き抜き時の水対燃料体積比を
小さく維持するために各制御棒先端には一定長さのフォ
ロワ（中性子吸収・減速作用を有する材料が含まれない
部分）を設けている。このフォロワを制御棒全挿入時に
もガイドするために、燃料棒締結部と上部タイプレート
との間に空間を設けてチャンネルボックスを上部に延長
した燃料集合体上部構造を有しており、フォロワを含め
た制御棒の挿入性確保も課題となる。

【００１２】このことから、ＲＢＷＲでは燃料集合体間
ギャップ等のハード仕様(構造仕様)は現行ＢＷＲや開発
炉以上に厳しく、燃料集合体と制御棒の製作時寸法公差
を現行ＢＷＲや開発炉以上に厳密化できる構造とするこ
とはもとより、炉心の組立精度の向上や燃料集合体内外
圧力差による変形量や中性子照射による材料のクリープ
変形量の低減により、集合体間ギャップや集合体と制御
棒間ギャップが原子炉運転中に減少して制御棒挿入が阻
害されないよう、制御棒が集合体間に確実に挿入される
ための燃料集合体構造と炉心上部支持構造が、現行ＢＷ
Ｒや開発炉以上に必要となる。

【００１３】本発明の目的は、エネルギ長期安定供給に
対応したＲＢＷＲに適した燃料集合体と炉心上部支持構
造を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第一手段は、複数本の燃料集合体と複数本の制御棒を
内包する原子炉炉心に外接し、燃料集合体の上部を固定
支持する炉心上部支持板で、シュラウドに内接する大き
さの円盤に前記燃料集合体水平断面より小さい流路孔を
設け、集合体側の支持受けに内接する複数のガイドスリ
ーブまたはガイド棒を有する集合体支持筒を、前記流路
孔に接合することを特徴とした炉心上部支持板であり、
同じく第二手段は、前記燃料集合体上端部の内側にガイ
ドスリーブまたはガイド棒に外接する集合体支持筒受け
を設け、隣接する制御棒側のチャンネルボックス外面に
ギャップの二分の一の厚さのタブを設けて、隣接する別
の集合体のチャンネルボックス対面側にはチャンネルボ
ックスに開口を設けて、集合体支持筒受けにチャンネル
ボックス板厚とギャップ厚の二分の一の厚さとを合わせ
た厚さ以上の高さの板ばねを設けて、チャンネルボック
ス開口部から板ばねを突出させることを特徴とした燃料
集合体上部支持構造であり、同じく第三手段は、前記ガ
イドスリーブまたはガイド棒と集合体支持筒受けとの間
のギャップの高さを有するタブまたは板ばねを、ガイド
スリーブまたはガイド棒の外面に設けることを特徴とし
た燃料集合体上部支持構造であり、同じく第四手段は、
制御棒完全引き抜き時の制御棒上端から上部タイプレー
トまでの範囲で制御棒に対面する側に複数の流路孔を設
けるか、多孔板を設けることを特徴とした燃料集合体の
チャンネルボックスであり、同じく第五手段は、制御棒
完全引き抜き時の制御棒上端から上部タイプレートまで
の範囲で制御棒と対面しない別の燃料集合体側に複数の
流路孔を設けるか、多孔板を設けることを特徴とした燃
料集合体のチャンネルボックスであり、同じく第六手段
は、上部タイプレート上方に浮き上がり防止のための付
加質量を設けることを特徴とした燃料集合体であり、同
じく第七手段は、上部タイプレート上方と炉心上部支持
板下部との間の前記上部タイプレート上部に固定された
ホールドダウンスプリングを設けることを特徴とした燃
料集合体であり、同じく第八手段は、上部タイプレート
上方と炉心上部支持板下部との間の前記炉心上部支持板
下部に固定されたホールドダウンスプリングを設けるこ
とを特徴とした炉心上部支持板であり、同じく第九手段
は、第一，第二，第三，第四，第五，第六，第七、およ
び第八手段のいずれか少なくとも一つの特徴を備えてい
ることを特徴とした原子炉炉内構造である。

【００１５】

【作用】第一手段によれば、まず炉心上部支持板として
シュラウドに内接する大きさの円盤に、直下の炉心に配
置すべき燃料集合体の配置位置に相当する格子点を中心
に前記燃料集合体の水平断面より小さい流路孔を設けた
格子板とし、燃料集合体上部に取り付けられている支持
受けとハンドルに内接する大きさの複数のガイドスリー
ブまたはガイド棒を内側に有する集合体支持筒を、炉心
支持板に開けた流路孔内側に接合するように炉心上部支
持板を組み上げる。

【００１６】燃料集合体に上部への浮き上がり力が作用
した場合には、燃料集合体上部の最外周部の支持受けと
ハンドルは流路孔以外の炉心上部支持板下部に接触して
押さえられるため、集合体の浮き上がり移動を防止でき
る作用が得られる。

【００１７】また、地震時や燃料集合体交換中に横方向
への倒れ込み力が集合体に作用した場合には、燃料集合
体の支持受けに内接するチャンネル支持六角筒と炉心上
部支持板により、横方向への倒れ込み力を支え、燃料集
合体の横方向への移動を防止できる作用が得られる。

【００１８】第二手段によれば、並立する複数の制御棒
と燃料集合体で、制御棒側のチャンネルボックス外面に
隣の集合体との間のギャップの二分の一の厚さのタブを
設け、また別の集合体のチャンネルボックス対面側には
チャンネルボックス（集合体最外周部）に開口を設け
て、また、集合体支持筒受けにチャンネルボックス板厚
とギャップ厚の二分の一の厚さとを合わせた以上の高さ
の板ばねを設けて、チャンネルボックス開口部から板ば
ねを突出させる。また、第三手段によれば、並立する複
数の制御棒と燃料集合体で、ガイドスリーブまたはガイ
ド棒と集合体支持筒受けとの間のギャップの高さを有す
るタブまたは板ばねを、ガイドスリーブまたはガイド棒
の外面に設ける。

【００１９】第二手段と第三手段により、横方向への倒
れ込み力が燃料集合体や制御棒に作用した場合には、こ
れらのタブと板ばねで横方向への倒れ込み力を支えて、
燃料集合体の横方向への移動を防止でき、また燃料集合
体間のギャップ保持、特に制御棒の挿入性の確保が確実
に可能となる作用が得られる。

【００２０】さらに、従来の技術では燃料集合体間隔の
保持のための板ばねはチャンネルボックスの外側に設け
られているが、ＲＢＷＲでは特に集合体間が直接対面す
る側の間隔は非常に狭く、集合体の横方向への倒れ込み
力を支持しつつこの間隔に納められるだけ構造性能を持
つため板ばねの板厚と高さは困難である。しかし、第二
手段のチャンネルボックス開口部から板ばねを突出させ
る構造を採って、チャンネルボックス板厚とギャップ厚
の二分の一の厚さとを合わせた厚さ以上の高さであれば
板ばねに要求される構造性能を得ることが可能となる作
用が得られる。第四手段によれば、燃料集合体のチャン
ネルボックスで、制御棒完全引き抜き時の制御棒上端か
ら上部タイプレートまでの範囲に制御棒と対面する側に
複数の流路孔を設けることで、また第五手段によれば、
制御棒完全引き抜き時の制御棒上端から上部タイプレー
トまでの範囲に制御棒と対面せずに別の集合体と直接対
面する側に複数の流路孔を設けることで、チャンネルボ
ックス自体の燃料集合体全体を支える構造強度を維持し
つつ、集合体内外で生じる圧力差をこの流路孔により逃
がし、この間チャンネルボックスに作用する圧力差を低
減できるので、チャンネルボックスの大きな変形を防止
する作用が得られる。

【００２１】制御棒と対面する側または別集合体と直接
対面する側の、いずれに流路孔を設けて集合体の内外圧
を逃がすかにより、次の作用の違いがある。

【００２２】燃料集合体間の間隔は、別集合体と直接対
面する側と比較して制御棒と対面する側の方がより大き
く、流路孔を設けた場合に集合体内部より流出した後の
水蒸気二相流の抵抗は比較的小さくなる。よって、燃料
集合体内を流れる冷却材料量が多く、大きな炉心出力を
得る原子炉の場合で炉心圧力損失を低減する作用を得る
場合には、第四手段が有効である。

【００２３】一方、制御棒が挿入される同じ側に置かれ
る中性子束計装管（ＩＣＭ）の炉心中性子束の計測精度
を高く保つためにはこの側には二相流を流入させない方
が良く、この作用を得る場合には第五手段が有効であ
る。

【００２４】第六手段によれば、予め予測される集合体
の浮き上がり力より大きく重力が集合体に作用するよう
に付加質量ｍを各々の燃料集合体に設ける。

【００２５】この付加質量ｍは、集合体質量Ｍと浮き上
がり力Ｆの大きさがわかれば、重力加速度ｇを用いてＦ
／ｇ−Ｍより大きくなるように決定すれば、集合体の浮
き上がりを防止する作用が得られる。

【００２６】この付加質量は集合体のいずれの場所に付
加してもよいが、集電体下部の下部タイプレート内や集
合体内部の燃料棒周囲およびチャンネルボックス内外へ
付加した場合には、流入する冷却材の流動抵抗となるた
めに好ましくなく、集合体上部の上部タイプレート上方
の空間内に燃料棒間で沸騰した水蒸気二相流の流動抵抗
が大きくならぬように付加質量を設ける。

【００２７】第七手段では上部タイプレート上方と炉心
上部支持板下部との間に上部タイプレートに固定された
ホールドダウンスプリングを設け、第八手段では、上部
タイプレートと支持板との間に炉心上部支持板下部に固
定されたホールドダウンスプリングを設けることで、ス
プリングの復元力により燃料集合体の浮き上がりを防止
する作用が得られる。

【００２８】第九手段によれば、第一手段と第二手段と
第三手段と第四手段と第五手段と第六手段と第七手段と
第八手段とのうち、いずれか少なくとも一つの手段によ
る前記の作用を備えることで、原子炉運転期間中に燃料
集合体に作用する各種の負荷に対しても、機械的に安定
な燃料集合体支持構造および原子炉を維持できる作用が
得られる。

【００２９】

【実施例】本発明の第一実施例を、図１と図２の炉心上
部構造の説明図により説明する。燃料集合体１００は、
六角型水平断面のチャンネルボックス１４内部に劣化ウ
ランにプルトニウムを富化した複数の燃料棒８を、上部
タイプレート６と下部タイプレート１２で上下を締結，
固定し、またタイプレート６，１２間の軸方向の数カ所
にスペーサ１０を設けて複数の燃料棒８を三角配列に配
置して固定しており、このタイプレート６上部には燃料
交換時に掴み取り懸架するためのハンドル４を設けた構
成である。

【００３０】図１には、原子炉の炉心内部に組み込まれ
ている時の、中央の燃料集合体に隣接して置かれた別の
２本の集合体も一部分のみ左右に図示しているが、これ
らの集合体３体に１本の割合で水平断面がＹ字型の制御
棒２０を配置しており、制御棒の上下動が可能なように
集合体間の間隔を制御棒幅よりやや大きめに保持してお
く。

【００３１】なお、制御棒２０の上方にはフォロワが付
属しており、フォロワを含めた全長は燃料棒８より長
く、炉心に全挿入された場合にはフォロワ部分は上部タ
イプレート６上方に突き出ており、炉心内の核分裂反応
を進める運転状態では、制御棒の中性子吸収部分は燃料
集合体間より炉心下部へ引き出されるが、フォロワ部分
は集合体間に留まることで、フォロワ残存部での水対燃
料体積比は小さく維持でき、プルトニウム転換比を高め
ることが可能となる。

【００３２】炉心外周に設けられたシュラウド５２に
は、内接する大きさの円盤に集合体水平断面より小さい
六角形の冷却材流路３０を設けた炉心上部格子板５０
を、外周リング５４を介してシュラウド５２に固定す
る。

【００３３】流路３０に内接するように六角筒３２内部
に設け、さらに図２に示すように、燃料集合体１００を
上部より固定支持するための複数本のガイド棒３６を内
側に設けて内側へ突出させているチャンネル支持六角筒
３４をこの六角筒３２内部に設けて炉心上部支持板５０
を構成する。

【００３４】燃料集合体最外周部のハンドル４の断面は
上部支持板５０の冷却材流路３０断面より小さいため
に、炉心上部支持板下部で集合体を支持して上部への浮
き上がりは防止できる。

【００３５】燃料集合体は、六角筒受け３８を介してガ
イド棒３６より支持され、地震時や燃料集合体交換中に
横方向への倒れ込み力が集合体に作用した場合には、燃
料集合体の六角筒受け３８に内接するチャンネル支持筒
３４と炉心上部支持板５０により、横方向への倒れ込み
力を支え、燃料集合体の横方向への移動を防止できる。

【００３６】上部タイプレート６と炉心上部支持板５０
との間には、ホールドダウンスプリング２を設けて、ス
プリングの復元力を下方への反発力に変えて燃料集合体
の浮き上がりを防止するが、このスプリング２は上部タ
イプレート６または炉心上部支持板５０のいずれに固定
してもよい。

【００３７】集合体内外に流れる冷却材（軽水）の流動
抵抗に差異があるために、特に集合体上部での圧力差は
大きく、この圧力差によりチャンネルボックス１４の変
形を大きくするおそれがあるが、本発明では、燃料集合
体全体を支えるチャンネルボックス自体の構造強度を維
持しつつ、この集合体内外の圧力差を逃がすために、チ
ャンネルボックスの一部分に流路孔１６を設けており、
チャンネルボックスの変形が防止できる。

【００３８】図１の制御棒２０は完全引き抜き時の位置
にあり、この位置での制御棒上端から上部タイプレート
までの高さの範囲に、チャンネルボックス１４の制御棒
２０と対面する側（中央の集合体の左側）に複数の流路
孔１６を設けて、特に内外圧力差の大きい集合体上部の
チャンネルボックスの変形を防止して、制御棒の挿入間
隔の確保が可能となる。

【００３９】図１の実施例では、別の集合体の直接対面
する側（中央の集合体の右側）と比較して、より制御棒
間の間隔が大きい制御棒と対面する側(中央の集合体の
左側)のチャンネルボックスに複数の流路孔１６を設け
ているが、この場合の流路孔１６より流出して集合体間
隔内を流れる水蒸気二相流の抵抗は比較的小さく抑えら
れることから、燃料集合体内を流れる冷却材流量が多
く、大きな炉心出力を得る原子炉の場合には、図１の実
施例が有効である。

【００４０】また、集合体の浮き上がり防止策として、
予め集合体質量Ｍと浮き上がり力Ｆの大きさが予測でき
れば、重力加速度ｇを用いてＦ／ｇ−Ｍより大きくなる
ように付加質量ｍを決定して、集合体内を流れる水蒸気
二相流の流動抵抗が大きくならぬように、各々の燃料集
合体の上部タイプレート６からハンドル４までの間に設
けてもよい。

【００４１】本発明の第二実施例を、図３の炉心上部構
造付近の詳細図を用いて説明する。燃料集合体１００
で、制御棒２０側のチャンネルボックス１４またはハン
ドル４の外面には、隣の集合体との間のギャップの二分
の一の厚さのタブ４０を設ける。

【００４２】また別の集合体のチャンネルボックス対面
側には、チャンネルボックスまたはハンドル４（集合体
最外周部）に開口を設けて、また、チャンネル支持筒受
けにチャンネルボックス板厚とギャップ厚の二分の一の
厚さとを合わせた以上の高さの板ばね４２を設けて、チ
ャンネルボックス開口部から板ばねを突出させ、ばねは
開口部内側の板ばね基盤４４で支える。

【００４３】隣接する燃料集合体は、各々の集合体に設
けられたタブ４０および板ばね４２で接しており、横方
向への倒れ込み力をこれら４０，４２で支え合うことが
可能となる。

【００４４】本発明の第三実施例を、図４の燃料集合体
の説明図に示す。

【００４５】本発明の第三実施例では、制御棒２０ｄと
対面する側（中央の集合体の左側）と比較して、より制
御棒間の間隔が小さい別の集合体の直接対面する側（中
央の集合体の右側）のチャンネルボックス１４ｄに複数
の流路孔１６ｄを設けており、この点が図１とは異な
る。

【００４６】この場合、流路孔より流出した水蒸気二相
流は制御棒側には流れ込まないが、この方が制御棒側に
置かれるＩＣＭの炉心中性子束の計測精度を高く保つた
めには良く、中性子束計測精度を高く維持したい場合に
は、図４の実施例が有効である。

【００４７】本発明の第四実施例を、図５の炉心上部支
持板付近の概要図に示す。

【００４８】本発明の第四実施例では、図２の炉心上部
支持板５０ｅに設けられた複数本のガイド棒３６とは異
なり、ガイドスリーブ３７を用いて燃料集合体を固定支
持しているが、横方向への倒れ込み力を支える効果は図
２の実施例と同様に得られる。

【００４９】本発明の第五実施例を、図６の炉心上部支
持板付近の詳細図を示す。

【００５０】炉心内に燃料集合体を組み上げたときの組
立精度によっては、炉心支持板５０に取り付けたチャン
ネル支持六角筒３４およびガイド棒３６と六角筒支持受
け３６ｆとの間にすき間４６が生じる場合が考えられ、
この間の支持受け３８ｆ内側に設けた板ばね４７または
タブ４８により、集合体の横方向への倒れ込み力を支え
て、燃料集合体の横方向への移動を防止できる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１，請求項６，請求項７および請
求項８の発明によれば、燃料集合体上部への浮き上がり
を防止する効果が得られる。

【００５２】請求項２および請求項３の発明によれば、
地震時や燃料集合体交換中などの横方向への倒れ込み力
が燃料集合体に作用した場合に、横方向への倒れ込み力
を支え、燃料集合体の横方向への移動を防止する効果が
得られ、燃料集合体間のギャップ保持、特に制御棒の挿
入性の確保が確実に行える炉心上部支持構造が提供でき
る。

【００５３】請求項４および請求項５の発明によれば、
チャンネルボックス自体の燃料集合体全体を支える構造
強度を維持しつつ、燃料集合体内外で生じる圧力差をこ
の流路孔により逃がし、この間チャンネルボックスに作
用する圧力差を低減できるので、チャンネルボックスの
大きな変形を防止する効果が得られ、燃料集合体間のギ
ャップ保持、特に制御棒の挿入性の確保が確実に行える
炉心上部支持構造が提供できる。

【００５４】請求項９の発明によれば、原子炉運転期間
中に燃料集合体に作用する各種の負荷に対しても、機械
的に安定な燃料集合体支持構造および原子炉を維持でき
る効果が得られ、特に燃料集合体間のギャップ等、ハー
ド仕様の厳しいＲＢＷＲに適した炉心上部支持構造を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例による燃料集合体の部分断
面図。

【図２】本発明の第一実施例による炉心上部支持板付近
の説明図。

【図３】本発明の第二実施例による炉心上部支持板付近
の説明図。

【図４】本発明の第三実施例による燃料集合体の部分断
面図。

【図５】本発明の第四実施例による炉心上部支持板付近
の説明図。

【図６】本発明の第五実施例による炉心上部支持板付近
の説明図。

【符号の説明】

２…ホールドダウンスプリング、４…ハンドル、６…上
部タイプレート、１４…チャンネルボックス、１６…流
路孔、２０…制御棒、３０…冷却材流路、３２…六角
筒、３４…チャンネル支持六角筒、３６…ガイド棒、３
８…六角筒受け、４０…タブ、４２…板ばね、５０…炉
心上部支持板、１００…燃料集合体。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】核分裂燃料を内部に充填した複数本の燃料
   棒と，前記複数本の燃料棒を一定の高さと横方向に相互
   に一定の間隔で固定するために設けられた上部タイプレ
   ートと下部タイプレートと，複数本の燃料棒の横方向に
   相互に一定間隔で固定するために上，下部タイプレート
   間の軸方向一定間隔に設けられたスペーサと，前記構成
   物を内包するチャンネルボックスで構成される、複数本
   の燃料集合体と前記燃料集合体間に一定間隔で対面し棒
   状で炉心下部より挿入され得る複数本の制御棒を内包す
   る原子炉炉心に外接し、前記炉心を原子炉圧力容器に固
   定支持するシュラウド上部に設けられ、前記燃料集合体
   の上部を固定支持する炉心上部支持板において、シュラ
   ウドに内接する大きさの円盤に前記燃料集合体水平断面
   より小さい流路孔を設け、集合体側の支持受けに内接す
   る複数のガイドスリーブまたはガイド棒を有する集合体
   支持筒を、前記流路孔に接合することを特徴とする炉心
   上部支持板。
2. 【請求項２】請求項１に記載の燃料集合体上端部の内側
   にガイドスリーブまたはガイド棒に外接する集合体支持
   筒受けを設け、前記集合体横の制御棒と別の集合体との
   間に置かれた燃料集合体の、前記隣接する制御棒側のチ
   ャンネルボックス外面にギャップの二分の一の厚さのタ
   ブを設け、前記隣接する別の集合体のチャンネルボック
   ス対面側にはチャンネルボックスに開口を設け、集合体
   支持筒受けにチャンネルボックス板厚とギャップ厚の二
   分の一の厚さとを合わせた厚さ以上の高さの板ばねを設
   けて、チャンネルボックス開口部から板ばねを突出させ
   る燃料集合体上部支持構造。
3. 【請求項３】請求項１に記載の燃料集合体上端部の内側
   にガイドスリーブまたはガイド棒に外接する集合体支持
   筒受けを設け、前記集合体横の制御棒と別の集合体との
   間に置かれた燃料集合体の、前記ガイドスリーブまたは
   ガイド棒と集合体支持筒受けとの間のギャップの高さを
   有するタブまたは板ばねを、ガイドスリーブまたはガイ
   ド棒の外面に設ける燃料集合体上部支持構造。
4. 【請求項４】請求項１に記載の燃料集合体のチャンネル
   ボックスで、制御棒完全引き抜き時の制御棒上端から上
   部タイプレートまでの範囲に、制御棒に対面する側に複
   数の流路孔または多孔板を設けるチャンネルボックス。
5. 【請求項５】請求項１に記載の燃料集合体のチャンネル
   ボックスで、制御棒完全引き抜き時の制御棒上端から上
   部タイプレートまでの範囲に、制御棒に対面しない別の
   燃料集合体側に複数の流路孔または多孔板を設けるチャ
   ンネルボックス。
6. 【請求項６】請求項１に記載の燃料集合体で、上部タイ
   プレート上方に浮き上がり防止のための付加質量を設け
   る燃料集合体。
7. 【請求項７】請求項１に記載の燃料集合体および炉心上
   部支持板で、上部タイプレート上方と炉心上部支持板下
   部との間の前記上部タイプレート上部に固定されたホー
   ルドダウンスプリングを設ける燃料集合体。
8. 【請求項８】請求項１に記載の燃料集合体および炉心上
   部支持板で、上部タイプレート上方と炉心上部支持板下
   部との間の前記炉心上部支持板下部に固定されたホール
   ドダウンスプリングを設ける炉心上部支持板。
9. 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
   ８のいずれか少なくとも一つの特徴を備えている原子炉
   炉内構造。