JPH09166675A - 燃料集合体及びデブリフィルター並びに下部タイプレート - Google Patents
燃料集合体及びデブリフィルター並びに下部タイプレートInfo
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- JPH09166675A JPH09166675A JP7327210A JP32721095A JPH09166675A JP H09166675 A JPH09166675 A JP H09166675A JP 7327210 A JP7327210 A JP 7327210A JP 32721095 A JP32721095 A JP 32721095A JP H09166675 A JPH09166675 A JP H09166675A
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Abstract
流入量の減少を低減し燃料健全性を向上することができ
る燃料集合体を提供する。 【解決手段】下部タイプレート1内に供給された冷却材
はデブリフィルター10を通過する際多数の孔11によ
って混入している異物が捕捉され除去される。このと
き、デブリフィルター10の多数の孔11には、隣接す
る孔11どうしを連結する溝12が併設されているの
で、異物捕捉時に、例えば捕捉された異物によって1つ
の孔11の冷却材流入側が完全に塞がれた場合であって
も、閉塞されていない隣接する孔11から流入した冷却
材が、これら2つの孔11,11を連結する溝12を介
し、その閉塞された孔11に流れ込む。
Description
の炉心において使用される燃料集合体に関わり、特に内
部に異物が混入するのを防止する手段を備えた燃料集合
体及びデブリフィルター並びに下部タイプレートに関す
る。
に、内部に多数個の核燃料ペレットを有する複数本の核
燃料棒及び内部に中性子減速材が流れる水ロッドの上端
を上部タイプレートで保持する一方、これらの下端を下
部タイプレートで支持している。これら燃料棒と水ロッ
ドとは、軸方向に並んだ複数個のスペーサにより一定間
隔に保持されており、中性子減速材兼冷却材である水
は、下部タイプレート下端の開口部から流入し、燃料集
合体内部に供給されるようになっている。
は、原子炉圧力容器の上蓋を開けて燃料集合体の交換等
の作業を行っている。よって、この定検作業中に何らか
の異物が原子炉内に落下する可能性がないとはいえな
い。また、定期点検以外にも、原子炉あるいは配管等の
補修時において金属線や金属片が冷却材ループ内に混入
したり、その他、何らかの要因により原子炉内の構造物
が微小破損して破片が原子炉内に残留する可能性もない
とはいえない。
は、原子炉運転中に冷却材とともに原子炉内を流れ、燃
料集合体内に入り込んで燃料集合体部材にフレッティン
グ損傷を引き起こす場合が考えられる。
ペーサ等のフレッティング損傷を防ぐ異物捕捉機構を備
えた公知技術として、以下の2つのタイプのものが提唱
されている。
せているもの すなわち、燃料集合体への冷却材の流入口となる下部タ
イプレート自体に、異物を捕捉する機能を持たせている
ものである。
備えたもの 上記のように下部タイプレートに捕捉機能を兼ねさせ
るのでなく、より効果的に異物を捕捉するために、特開
昭63−91591号公報のように、別途デブリフィル
ターを設けたものである。
知技術においては、以下の課題が存在する。すなわち、
下部タイプレート冷却材流入口から侵入した異物がデブ
リフィルター(上記タイプでは下部タイプレートの異
物捕捉部分)に捕捉されると、捕捉された異物により燃
料集合体内部への冷却材の流入が阻害される。従って、
捕捉される異物が増すにつれてこの部分で目詰まりが生
じて圧力損失が増大し、燃料棒間に十分な冷却材が供給
されなくなる可能性があり、燃料健全性上好ましくな
い。
集合体内部への冷却材流入量の減少を低減し燃料健全性
を向上することができる、燃料集合体及びデブリフィル
ター並びに下部タイプレートを提供することである。
に、本発明の第1の概念によれば、内部に核分裂性物質
が充填された複数の燃料棒と、これら複数の燃料棒の上
端部を保持する上部タイプレートと、前記複数の燃料棒
の下端部を保持し、下方より供給された冷却材を上方の
前記燃料棒間に導く下部タイプレートと、基板部材及び
この基板部材に形成された多数の孔を備え、前記下部タ
イプレート内に流入した冷却材中に混入している異物を
前記多数の孔により捕捉して除去する少なくとも1つの
異物捕捉機構とを有する燃料集合体において、前記異物
捕捉機構の基板部材は、該基板部材に形成された各孔と
その孔に隣接する少なくとも1つの孔とを連結する冷却
材通路を備えていることを特徴とする燃料集合体が提供
される。
タイプレート内に供給された冷却材は、少なくとも1つ
設けられた異物捕捉機構、例えば下部タイプレートの内
部空間に設けられたデブリフィルター若しくは異物捕捉
機能を兼ね備えた下部タイプレート上部等、を通過する
際、基板部材に形成された多数の孔によって混入してい
る異物が捕捉され除去される。これにより異物によるフ
レッティング損傷の可能性が低減される。その後冷却材
は、下部タイプレートに下端部が保持され下部タイプレ
ートより上方に位置する複数の燃料棒間に導かれ、内部
に核分裂性物質が充填されたこれら複数の燃料棒により
加熱される。
された多数の孔には、各孔とその孔に隣接する少なくと
も1つの孔とを連結する冷却材通路、例えば基板部材の
流入側面に形成された溝が併設されている。したがっ
て、異物捕捉機構による捕捉時に、例えば捕捉された異
物によって1つの孔の冷却材流入側が完全に閉塞された
場合であっても、異物で閉塞されていない隣接する孔か
ら流入した冷却材が、2つの孔を連結する冷却材通路を
介し、その閉塞された孔に流れる。したがって、従来構
造のように、閉塞された孔の冷却材流出側に冷却材が全
く流れなくなることがないので、燃料集合体内部への冷
却材流入量が局所的及び全体的に減少するのを低減する
ことができる。
記冷却材通路は、前記基板部材の冷却材流入側の面に形
成された溝であることを特徴とする燃料集合体が提供さ
れる。
て、前記異物捕捉機構は、前記下部タイプレートの内部
空間に設けられたデブリフィルターであることを特徴と
する燃料集合体が提供される。
て、前記異物捕捉機構は、前記下部タイプレート上部に
設けられており、前記基板部材は前記タイプレートの上
部壁面であり、前記多数の孔は該タイプレート上部壁面
に設けられ冷却材を前記燃料棒間に導く多数の冷却材供
給孔であることを特徴とする燃料集合体が提供される。
形成する場合には、鋳物で下部タイプレートを製造する
ときの鋳型を、下部タイプレート上部壁面に溝が形成さ
れるように変更すれば足りるので、溝を形成するための
機械加工工程・溶接工程等を省略でき、製造工程数を削
減しコストダウンを図ることができる。
第2の概念によれば、内部に核分裂性物質が充填された
複数の燃料棒と、これら複数の燃料棒の上端部を保持す
る上部タイプレートと、前記複数の燃料棒の下端部を保
持し、下方より供給された冷却材を上方の前記燃料棒間
に導く下部タイプレートと、基板部材及びこの基板部材
に形成された多数の孔を備え、前記下部タイプレート内
に流入した冷却材中に混入している異物を前記多数の孔
により捕捉して除去する複数の異物捕捉機構とを有する
燃料集合体において、各異物捕捉機構の基板部材に形成
された多数の孔の孔径は、冷却材流れ方向の上流側に配
置された異物捕捉機構ほど大きくなっていることを特徴
とする燃料集合体が提供される。
タイプレート内に供給された冷却材は、複数個設けられ
た異物捕捉機構、例えば下部タイプレートの内部空間に
設けられたデブリフィルター若しくは異物捕捉機能を兼
ね備えた下部タイプレート上部等、を通過する際、基板
部材に形成された多数の孔によって混入している異物が
捕捉され除去される。これにより異物によるフレッティ
ング損傷の可能性が低減される。その後冷却材は、下部
タイプレートに下端部が保持され下部タイプレートより
上方に位置する複数の燃料棒間に導かれ、内部に核分裂
性物質が充填されたこれら複数の燃料棒により加熱され
る。
構造の場合、孔径より大きい異物をひっかけて捕捉する
のが基本性能である。よって最終的に燃料棒間に流入さ
せたくない異物の最大寸法がLである(すなわちL未満
の異物の流入を許容する)場合には、従来は、異物捕捉
機構の基板部材に形成される多数の孔の孔径をLとして
いた。すなわち、基板部材の孔径がLである異物捕捉機
構を流れ方向1箇所に設けるか、流れ方向複数箇所に設
けた異物捕捉機構基板部材の孔径をすべてLとしてい
た。しかしこの場合、例えば比較的大きな寸法L1(》
L)の異物、中程度の寸法L2(>L)の異物、比較的
小さな寸法L3(但しL>L3)等が混在して粒が不揃い
の状態のまま孔径Lの孔に流入するので、比較的大きな
寸法L1(》L)の異物が1つの孔に捕捉されると、こ
の捕捉された異物と孔との隙間に、本来孔を通過するべ
き比較的小さな寸法L3(但しL>L3)の異物まで捕捉
されてしまい、目詰まりを起こして孔を完全に閉塞させ
てしまう可能性がある。
物捕捉機構の基板部材を、冷却材流れ方向上流側ほど孔
径が大きくなるように順次配列する。すなわち例えば、
上流側異物捕捉機構基板部材の孔径をLU(但しL1>L
U>L)、下流側異物捕捉機構基板部材の孔径をLとす
ることにより、比較的大きな寸法L1の異物を上流側異
物捕捉機構の孔であらかじめ捕捉する。こうして上流側
異物捕捉機構の孔を通過するものは、中程度の寸法L2
(但しLU>L2>L)の異物及び比較的小さな寸法L3
の異物となり、これらを下流側異物捕捉機構の比較的小
径の孔で捕捉することになる。したがって、比較的大き
な寸法L1の異物が既に除かれて粒が比較的揃っている
分整然と捕捉されるようになる。よって、すなわち設計
意図通りに、中程度の寸法L2の異物のみが捕捉される
ようになり、比較的小さな寸法L3の異物まで捕捉され
る可能性は低くなるので、従来構造のように目詰まりを
起こして孔を完全に閉塞させる確率を低減することがで
きる。したがって、燃料集合体内部への冷却材流入量が
局所的及び全体的に減少するのを低減することができ
る。
記複数の異物捕捉機構は、すべて、前記下部タイプレー
トの内部空間に設けられたデブリフィルターであること
を特徴とする燃料集合体が提供される。
て、前記複数の異物捕捉機構のうち、冷却材流れ方向最
下流側にある異物捕捉機構は、前記下部タイプレート上
部に設けられており、前記基板部材は前記タイプレート
の上部壁面であり、前記多数の孔は該タイプレート上部
壁面に設けられ冷却材を前記燃料棒間に導く多数の冷却
材供給孔であることを特徴とする燃料集合体が提供され
る。
て、前記異物捕捉機構の基板部材は、該基板部材に形成
された各孔とその孔に隣接する少なくとも1つの孔とを
連結する冷却材通路を備えていることを特徴とする燃料
集合体が提供される。
第3の概念によれば、下方より供給された冷却材を、内
部に核分裂性物質が充填された上方の複数の燃料棒間に
導く下部タイプレートの内部空間に少なくとも1つ配置
され、基板部材及びこの基板部材に形成された多数の孔
を備えて、前記下部タイプレート内に流入した冷却材中
に混入している異物を前記多数の孔により捕捉して除去
するデブリフィルターにおいて、各孔とその孔に隣接す
る少なくとも1つの孔とを連結する冷却材通路を備えて
いることを特徴とするデブリフィルターが提供される。
て、前記冷却材通路は、前記基板部材の冷却材流入側の
面に形成された溝であることを特徴とするデブリフィル
ターが提供される。
第4の概念によれば、上部壁面と、この上部壁面に形成
され、下方より供給された冷却材を内部に核分裂性物質
が充填された上方の複数の燃料棒間に導く多数の冷却材
供給孔とを備え、前記複数の燃料棒の下端部を保持し、
かつ、前記下方より供給された冷却材中に混入している
異物を前記多数の冷却材供給孔により捕捉して除去する
下部タイプレートにおいて、各冷却材供給孔とその冷却
材供給孔に隣接する少なくとも1つの冷却材供給孔とを
連結する冷却材通路を備えていることを特徴とする下部
タイプレートが提供される。
て、前記冷却材通路は、前記上部壁面の冷却材流入側に
形成された溝であることを特徴とする下部タイプレート
が提供される。
参照しつつ説明する。本発明の第1の実施形態を図1〜
図6により説明する。本実施形態は、下部タイプレート
内に異物捕捉用のデブリフィルターを備えた燃料集合体
の実施形態である。
表す縦断面図を図2に示す。図2において、燃料集合体
20は、核分裂性物質が充填された燃料棒21と、燃料
棒21の上下端をそれぞれ保持する上部タイプレート2
3及び下部タイプレート1と、燃料集合体20の軸方向
に複数個配置され、隣接した燃料棒21相互間の間隙を
適切な状態に保持する燃料スペーサ24と、燃料スペー
サ24を保持する水ロッド22と、上部タイプレート2
3に取り付けられ、燃料スペーサ24で保持された燃料
棒21の束の外周を取り囲むチャンネルボックス25と
を備えている。
面図を図3に示す。図3において、下部タイプレート1
は、下端に冷却材流入口2を備えており、また上部壁面
1Aには、燃料棒21の下部端栓が挿入支持される孔3
と燃料集合体20内に冷却材を導く冷却材導入孔4とを
備えている。孔3及び冷却材導入孔4の詳細構造を表す
拡大縦断面図を図4に示す。
材流入口2〜上部壁面1A間には、冷却材内の異物を補
足するデブリフィルター10が配置されている。なお、
デブリフィルター10の位置は、冷却材流入口2〜上部
壁面1A間の任意の位置で良い。
び図1により説明する。図5はデブリフィルター10の
縦断面図であり、図1はデブリフィルター10を冷却材
流入口側から(図3及び図5中A方向から)見た下面図
である。図5及び図1において、デブリフィルター10
は、板状の基板部材10Aに多数の孔11が穿孔され、
さらに基板部材10Aの冷却材流入口2側に、隣接する
孔11どうしを連結するように多数の溝12が形成され
た構造になっている。このとき孔11は、下部タイプレ
ート1の燃料棒支持部3に設けられた冷却材導入孔4よ
り小さくなっている。なお、多数の溝12のうち、一部
の溝12がデブリフィルター10の反対側の面(上面)
まで貫通していてもよい。
の製造においては、図6に示されるように、冷却材流入
口2を有する下部タイプレート下部部材1aと、燃料棒
支持構造を有する下部タイプレート上部部材1bとの間
にデブリフィルター10を挟んだ後に、全周溶接を行っ
て製作される。
は、冷却材流入口2から下部タイプレート1内に供給さ
れた冷却材は、デブリフィルター10を通過する際、多
数の孔11によって混入している異物が捕捉され除去さ
れ、これにより異物によるフレッティング損傷の可能性
が低減される。その後冷却材は、下部タイプレート1に
下端部が保持され下部タイプレート1より上方に位置す
る複数の燃料棒21間に導かれ、内部に核分裂性物質が
充填されたこれら複数の燃料棒21により加熱される。
孔11には、隣接する孔11どうしを連結する溝12が
併設されている。したがって、異物捕捉時に、例えば捕
捉された異物によって1つの孔11の冷却材流入側が完
全に塞がれた場合であっても、閉塞されていない隣接す
る孔11から流入した冷却材が、これら2つの孔11,
11を連結する溝12を介し、その閉塞された孔11に
流れ込む。よって、溝12を設けない従来構造のよう
に、閉塞された孔11の冷却材流出側に冷却材が全く流
れなくなることがないので、燃料集合体20内部への冷
却材流入量が局所的及び全体的に減少するのを低減する
ことができる。すなわち、冷却材による燃料棒21の冷
却能力の低下を抑制できるので、燃料集合体20の健全
性を向上することができる。
より説明する。本実施形態は、下部タイプレートの上部
壁面が異物捕集機能を兼ね備えている燃料集合体の実施
形態である。第1の実施形態と同等の部材には同一の符
号を付す。
構成を表す縦断面図を図7に示す。図7において、燃料
集合体220が第1の実施形態の燃料集合体20と異な
る主要な点は、デブリフィルター10が設けられず、上
部壁面が異物捕集機能を兼ね備えている下部タイプレー
ト201が設けられている点である。
及び図9により説明する。図8は下部タイプレート20
1の全体構造を表す縦断面図であり、図9は図8のIX−
IX水平断面図である。図8及び図9において、下部タイ
プレート201は、第1の実施形態の下部タイプレート
1と同様、下端に冷却材流入口2を備えており、また上
部壁面201Aには、燃料棒21の下部端栓が挿入支持
される孔3及び冷却材導入孔4を備えている。また、第
1の実施形態の下部タイプレート1と異なり、冷却材導
入孔4が異物捕集機能を兼ね備えており、また上部壁面
201の冷却材流入側(図示下側)に冷却材導入孔4ど
うしを連結するように溝212が形成されている。
01の製造においては、図10に示されるように、燃料
棒支持構造を有する下部タイプレート上部部材201b
の内側から冷却材導入孔4どうしをつなぐ溝212を機
械加工した後、冷却材流入口2を有する下部タイプレー
ト下部部材201aに下部タイプレート上部部材201
bを全周溶接することで、製作される。
1bと下部部材201aとに分けず、下部タイプレート
201一体として鋳造することとし、その鋳造する際の
鋳型を、溝212を形成するように変更してもよい。こ
の製造方法によれば、溝を形成するための機械加工や上
部部材201bと下部部材201aとの溶接工程が無く
なるので、製造工数の削減及びコストダウンを図ること
ができる。
の実施形態の燃料集合体20とほぼ同様である。
ては、冷却材流入口2から下部タイプレート201内に
供給された冷却材は、下部タイプレート201の上部壁
面201Aを通過する際、多数の冷却材導入孔4によっ
て混入している異物が捕捉されて除去され、これにより
異物によるフレッティング損傷の可能性が低減される。
その後冷却材は、下部タイプレート201に下端部が保
持され下部タイプレート201より上方に位置する複数
の燃料棒21間に導かれ、内部に核分裂性物質が充填さ
れたこれら複数の燃料棒21により加熱される。
Aの多数の冷却材導入孔4には、隣接する冷却材導入孔
4どうしを連結する溝212が併設されている。したが
って、異物捕捉時に、例えば捕捉された異物によって1
つの冷却材導入孔4の冷却材流入側が完全に塞がれた場
合であっても、閉塞されていない隣接する冷却材導入孔
4から流入した冷却材が、これら2つの冷却材導入孔
4,4を連結する溝212を介し、その閉塞された冷却
材導入孔4に流れ込む。よって、溝212を設けない従
来構造のように、閉塞された冷却材導入孔4の冷却材流
出側に冷却材が全く流れなくなることがないので、燃料
集合体220内部への冷却材流入量が局所的及び全体的
に減少するのを低減することができる。すなわち、冷却
材による燃料棒21の冷却能力の低下を抑制できるの
で、燃料集合体220の健全性を向上することができ
る。
により説明する。本実施形態は、下部タイプレート内に
径の異なる2枚のデブリフィルターを設ける燃料集合体
の実施形態である。第1及び第2の実施形態と同等の部
材には同一の符号を付す。
構成を表す縦断面図を図11に示す。図11において、
燃料集合体320が第1の実施形態の燃料集合体20と
異なる主要な点は、多数の孔11及び溝12を備えた1
枚のデブリフィルター10の代わりに、多数の孔のみを
備え溝を備えていない2枚のデブリフィルター310
a,310bが下部タイプレート301内に設けられて
いる点である。
縦断面図を図12に示す。図12において、下部タイプ
レート301は、デブリフィルターを除く壁面構造自体
は第1の実施形態の下部タイプレート1とほぼ同様であ
り、すなわち、下端に冷却材流入口2を備えており、ま
た上部壁面301Aには、燃料棒21の下部端栓が挿入
支持される孔3と燃料集合体320内に冷却材を導く冷
却材導入孔4とを備えている。また、孔3及び冷却材導
入孔4の詳細構造も、第1の実施形態で示した図4と同
様の構造になっている。
冷却材流入口2〜上部壁面301A間には、冷却材内の
異物を捕捉するための2枚のデブリフィルター310
a,310bが配置されている。
を図13及び図14により説明する。図13はデブリフ
ィルター310aを下方(図12中B方向)から見た下
面図であり、図14はデブリフィルター310bを下方
(図12中C方向)から見た下面図である。図13及び
図14において、デブリフィルター310a,bはいず
れも多孔板で構成されている。そして、冷却材流入口2
側に位置するデブリフィルター310aの孔311aの
孔径が、上部壁面301A側に位置するデブリフィルタ
ー10bの孔311bの孔径よりも大きくなっている。
なお、デブリフィルター310a,310bの位置は、
孔径の大きいデブリフィルター310aが、孔径の小さ
なデブリフィルター310bよりも冷却材流入口2側に
配置されてさえいれば、冷却材流入口2〜上部壁面30
1A間の任意の位置で良い。
01の製造においては、図15に示されるように、冷却
材流入口2を有する下部タイプレート下部部材301a
と下部タイプレート中間部材301bとの間にデブリフ
ィルター310aを挟んで全周溶接を行い、その後、燃
料棒支持構造を有する下部タイプレート上部部材301
cと中間部材301bとの間にデブリフィルター310
bを挟んで全周溶接を行うことにより、下部タイプレー
ト301が製作される。
ては、下方の冷却材流入口2から下部タイプレート30
1内に供給された冷却材は、2枚のデブリフィルター3
10a,bを通過する際、これらデブリフィルター31
0a,bに設けられた多数の孔311a,bによって混
入している異物が捕捉され除去される。これにより異物
によるフレッティング損傷の可能性が低減される。その
後冷却材は、下部タイプレート301に下端部が保持さ
れ下部タイプレート301より上方に位置する複数の燃
料棒21間に導かれ、内部に核分裂性物質が充填された
これら複数の燃料棒21により加熱される。
bのように、多数の孔によって異物を捕捉する構造の場
合、孔径より大きい異物をひっかけて捕捉するのが基本
性能である。よって最終的に燃料棒間に流入させたくな
い異物の最大寸法がLである(すなわちL未満の異物の
流入を許容する)場合には、従来は、孔径がLであるデ
ブリフィルターを流れ方向1箇所に設けるか、流れ方向
複数箇所に設けたデブリフィルターの孔径をすべてLと
していた。しかしこの場合、例えば比較的大きな寸法L
1(》L)の異物、中程度の寸法L2(>L)の異物、比
較的小さな寸法L3(但しL>L3)等が混在して粒が不
揃いの状態のまま孔径Lの孔に流入するので、比較的大
きな寸法L1(》L)の異物が1つの孔に捕捉される
と、この捕捉された異物と孔との隙間に、本来孔を通過
するべき比較的小さな寸法L3(但しL>L3)の異物ま
で捕捉されてしまい、目詰まりを起こして孔を完全に閉
塞させてしまう可能性がある。
11aの孔径が比較的大きなデブリフィルター310a
を流れ方向上流側に、孔313bの孔径が比較的小さな
デブリフィルター310bを流れ方向下流側に配置す
る。したがって例えば上記の寸法例に従えば、上流側デ
ブリフィルター310aの孔311aの孔径をLU(但
しL1>LU>L)、下流側デブリフィルター310bの
孔311bの孔径をLとすることにより、比較的大きな
寸法L1の異物を上流側の孔311aであらかじめ捕捉
する。こうして上流側デブリフィルター310aを通過
するものは、中程度の寸法L2(但しLU>L2>L)の
異物及び比較的小さな寸法L3の異物となり、これらを
下流側デブリフィルター310bの比較的小径の孔31
1bで捕捉することになる。したがって、比較的大きな
寸法L1の異物が既に除かれて粒が比較的揃っている分
整然と捕捉されるようになる。よって、すなわち設計意
図通りに、中程度の寸法L2の異物のみが捕捉されるよ
うになり、比較的小さな寸法L3の異物まで捕捉される
可能性は低くなるので、従来構造のように目詰まりを起
こして孔を完全に閉塞させる確率を低減することができ
る。したがって、燃料集合体320内部への冷却材流入
量が局所的及び全体的に減少するのを低減することがで
きる。すなわち、冷却材による燃料棒21の冷却能力の
低下を抑制できるので、燃料集合体320の健全性を向
上することができる。
枚のデブリフィルターを用いたが、これに限られない。
すなわち、上流側の孔ほど大径となっていれば、3枚以
上のデブリフィルターを用いても良い。この場合も同様
の効果を得る。
孔板構造のデブリフィルターを用いたが、これに限られ
ない。すなわち、網のようなメッシュ構造のデブリフィ
ルターを複数枚用いてもよい。この場合においても、メ
ッシュの粗いデブリフィルターから順に下部タイプレー
ト冷却材流入口側から配列することにより同様の効果が
得られる。
イプレート上部壁面301Aに設けられた冷却材導入孔
4がデブリフィルターとしての機能を兼ね備えている場
合には、流れ方向最下流側のデブリフィルターをこれに
置き換えても良い。この場合も、同様の効果を得る。
により説明する。本実施形態は、第2の実施形態におい
て下部タイプレート内に設けた2枚のデブリフィルター
に、第1の実施形態と同様の溝を形成した燃料集合体の
実施形態である。第1〜第3の実施形態と同等の部材に
は同一の符号を付す。
料集合体と異なる点は、下部タイプレート内に設けられ
た2枚のデブリフィルター410a,bの構造である。
下部タイプレートの詳細構造を表す縦断面図を図16に
示す。図16において、下部タイプレート401は、デ
ブリフィルターを除く壁面構造自体は第3の実施形態の
下部タイプレート301とほぼ同様であり、すなわち、
下端に冷却材流入口2を備えており、また上部壁面40
1Aには、燃料棒21の下部端栓が挿入支持される孔3
と燃料集合体内に冷却材を導く冷却材導入孔4とを備え
ている。また、孔3及び冷却材導入孔4の詳細構造も、
第3の実施形態でと同様の構造(図15と同様の構造)
になっている。
冷却材流入口2〜上部壁面401A間には、冷却材内の
異物を捕捉するための2枚のデブリフィルター410
a,410bが配置されている。
ー410a,bの詳細構造を図17及び図18により説
明する。図17はデブリフィルター410aを下方(図
16中C方向)から見た下面図であり、図18はデブリ
フィルター410bを下方(図16中D方向)から見た
下面図である。図17及び図18において、デブリフィ
ルター410a,bが第3の実施形態のデブリフィルタ
ー310a,bと異なる点は、隣接する孔311aどう
しを連結する溝412a及び隣接する孔311bどうし
を連結する溝412bが設けられていることである。す
なわち、第3の実施形態のデブリフィルター310a,
310bに第1の実施形態の溝12を応用した構成とな
っている。
形態とほぼ同様である。
第1の実施形態の溝12の作用効果と同様の溝412
a,bによる冷却材量減少低減効果と、第3の実施形態
の孔311a,bと同様の冷却材量減少低減効果とを併
せて得ることができるので、燃料集合体内部への冷却材
流入量が局所的及び全体的に減少するのをさらに確実に
低減することができる。すなわち、冷却材による燃料棒
の冷却能力の低下をさらに確実に抑制でき、燃料集合体
の健全性をさらに確実に向上することができる。
材に形成された多数の孔に、各孔とその孔に隣接する少
なくとも1つの孔とを連結する冷却材通路が併設されて
いるので、例えば捕捉された異物によって1つの孔の冷
却材流入側が完全に閉塞された場合であっても、閉塞さ
れた孔の冷却材流出側に冷却材が全く流れなくなること
がない。よって、燃料集合体内部への冷却材流入量が局
所的及び全体的に減少するのを低減し、冷却材による燃
料棒の冷却能力の低下を抑制できるので、燃料健全性を
向上することができる。
捉機構の基板部材を、冷却材流れ方向上流側ほど孔径が
大きくなるように順次配列するので、下流側異物捕捉機
構の比較的小径の孔では、比較的大きな寸法の異物が既
に除かれて粒が比較的揃っている分設計意図通りに整然
と異物が捕捉されるようになり、本来通過すべき比較的
小さな寸法の異物まで捕捉される可能性は低くなる。よ
って、従来構造のように目詰まりを起こして孔を完全に
閉塞させる確率を低減することができ、燃料集合体内部
への冷却材流入量が局所的及び全体的に減少するのを低
減し、冷却材による燃料棒の冷却能力の低下を抑制でき
るので、燃料健全性を向上することができる。
えられたデブリフィルターを冷却材流入口側から見た下
面図である。
集合体の全体構成を表す縦断面図である。
タイプレートの詳細構造を表す縦断面図である。
材導入孔の詳細構造を表す拡大縦断面図である。
る。
縦断面図である。
体構成を表す縦断面図である。
表す縦断面図である。
す縦断面図である。
全体構成を表す縦断面図である。
造を表す縦断面図である。
中B方向から見た下面図である。
中B方向から見た下面図である。
表す縦断面図である。
備えられた下部タイプレートの全体構造を表す縦断面図
である。
中C方向から見た下面図である。
中D方向から見た下面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 内部に核分裂性物質が充填された複数の
燃料棒と、これら複数の燃料棒の上端部を保持する上部
タイプレートと、前記複数の燃料棒の下端部を保持し、
下方より供給された冷却材を上方の前記燃料棒間に導く
下部タイプレートと、基板部材及びこの基板部材に形成
された多数の孔を備え、前記下部タイプレート内に流入
した冷却材中に混入している異物を前記多数の孔により
捕捉して除去する少なくとも1つの異物捕捉機構とを有
する燃料集合体において、 前記異物捕捉機構の基板部材は、該基板部材に形成され
た各孔とその孔に隣接する少なくとも1つの孔とを連結
する冷却材通路を備えていることを特徴とする燃料集合
体。 - 【請求項2】 請求項1記載の燃料集合体において、前
記冷却材通路は、前記基板部材の冷却材流入側の面に形
成された溝であることを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項3】 請求項1記載の燃料集合体において、前
記異物捕捉機構は、前記下部タイプレートの内部空間に
設けられたデブリフィルターであることを特徴とする燃
料集合体。 - 【請求項4】 請求項1記載の燃料集合体において、前
記異物捕捉機構は、前記下部タイプレート上部に設けら
れており、前記基板部材は前記タイプレートの上部壁面
であり、前記多数の孔は該タイプレート上部壁面に設け
られ冷却材を前記燃料棒間に導く多数の冷却材供給孔で
あることを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項5】 内部に核分裂性物質が充填された複数の
燃料棒と、これら複数の燃料棒の上端部を保持する上部
タイプレートと、前記複数の燃料棒の下端部を保持し、
下方より供給された冷却材を上方の前記燃料棒間に導く
下部タイプレートと、基板部材及びこの基板部材に形成
された多数の孔を備え、前記下部タイプレート内に流入
した冷却材中に混入している異物を前記多数の孔により
捕捉して除去する複数の異物捕捉機構とを有する燃料集
合体において、 各異物捕捉機構の基板部材に形成された多数の孔の孔径
は、冷却材流れ方向の上流側に配置された異物捕捉機構
ほど大きくなっていることを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項6】 請求項5記載の燃料集合体において、前
記複数の異物捕捉機構は、すべて、前記下部タイプレー
トの内部空間に設けられたデブリフィルターであること
を特徴とする燃料集合体。 - 【請求項7】 請求項5記載の燃料集合体において、前
記複数の異物捕捉機構のうち、冷却材流れ方向最下流側
にある異物捕捉機構は、前記下部タイプレート上部に設
けられており、前記基板部材は前記タイプレートの上部
壁面であり、前記多数の孔は該タイプレート上部壁面に
設けられ冷却材を前記燃料棒間に導く多数の冷却材供給
孔であることを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項8】 請求項5記載の燃料集合体において、前
記異物捕捉機構の基板部材は、該基板部材に形成された
各孔とその孔に隣接する少なくとも1つの孔とを連結す
る冷却材通路を備えていることを特徴とする燃料集合
体。 - 【請求項9】 下方より供給された冷却材を、内部に核
分裂性物質が充填された上方の複数の燃料棒間に導く下
部タイプレートの内部空間に少なくとも1つ配置され、
基板部材及びこの基板部材に形成された多数の孔を備え
て、前記下部タイプレート内に流入した冷却材中に混入
している異物を前記多数の孔により捕捉して除去するデ
ブリフィルターにおいて、 各孔とその孔に隣接する少なくとも1つの孔とを連結す
る冷却材通路を備えていることを特徴とするデブリフィ
ルター。 - 【請求項10】 請求項9記載のデブリフィルターにお
いて、前記冷却材通路は、前記基板部材の冷却材流入側
の面に形成された溝であることを特徴とするデブリフィ
ルター。 - 【請求項11】 上部壁面と、この上部壁面に形成さ
れ、下方より供給された冷却材を内部に核分裂性物質が
充填された上方の複数の燃料棒間に導く多数の冷却材供
給孔とを備え、前記複数の燃料棒の下端部を保持し、か
つ、前記下方より供給された冷却材中に混入している異
物を前記多数の冷却材供給孔により捕捉して除去する下
部タイプレートにおいて、 各冷却材供給孔とその冷却材供給孔に隣接する少なくと
も1つの冷却材供給孔とを連結する冷却材通路を備えて
いることを特徴とする下部タイプレート。 - 【請求項12】 請求項11記載の下部タイプレートに
おいて、前記冷却材通路は、前記上部壁面の冷却材流入
側に形成された溝であることを特徴とする下部タイプレ
ート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721095A JP3315572B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 燃料集合体及びデブリフィルター並びに下部タイプレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721095A JP3315572B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 燃料集合体及びデブリフィルター並びに下部タイプレート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166675A true JPH09166675A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3315572B2 JP3315572B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=18196553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32721095A Expired - Fee Related JP3315572B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 燃料集合体及びデブリフィルター並びに下部タイプレート |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315572B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058505A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Global Nuclear Fuel Americas Llc | 核燃料バンドル中の上部タイプレート用のデブリシールドおよびデブリをフィルタにかける方法 |
| JP2009058506A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Global Nuclear Fuel Americas Llc | 核燃料集合体用のデブリシールド上部タイプレートおよび集合体をデブリからシールドするための方法 |
| JP2011047939A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Global Nuclear Fuel Americas Llc | ゴミを軽減する上部タイプレートおよびそれを用いる燃料バンドル |
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| JP2022552143A (ja) * | 2019-10-04 | 2022-12-15 | フラマトム | 核燃料集合体底端部分デブリフィルタおよびこのようなデブリフィルタの製造方法 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32721095A patent/JP3315572B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US12412673B2 (en) | 2019-10-04 | 2025-09-09 | Framatome | Debris filter for a nuclear fuel assembly bottom end part and method of manufacturing such a debris filter |
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