JPH10186074A - 原子炉用燃料集合体の耐震格子、燃料集合体及び原子炉炉心 - Google Patents
原子炉用燃料集合体の耐震格子、燃料集合体及び原子炉炉心Info
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- JPH10186074A JPH10186074A JP8350869A JP35086996A JPH10186074A JP H10186074 A JPH10186074 A JP H10186074A JP 8350869 A JP8350869 A JP 8350869A JP 35086996 A JP35086996 A JP 35086996A JP H10186074 A JPH10186074 A JP H10186074A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加圧水型原子炉において、燃料棒支持格子の
高さ位置が異なる燃料集合体を混在して炉心を形成する
に際し、耐震性能を確保する。 【解決手段】 上下方向に対向する上部ノズル及び下部
ノズル、互いに平行に両ノズル間に延び両端がそれぞれ
ノズルに連結された複数の制御棒案内管４、制御棒案内
管４の長手方向に間隔を置いて配設固定された複数の卵
枠状支持格子並びにその開口に挿通されて弾性的に支持
され両ノズル間に延びる複数の核燃料棒９からなる燃料
集合体に取付けられる耐震グリッド４０は、制御棒案内
管４及び核燃料棒９間を延び互いに交差して組み立てら
れる複数の内側ストラップ４１，４３と、燃料集合体の
外周に沿って延び内側ストラップ４１，４３の両端に連
結された全体として矩形の外周ストラップ４５と、制御
棒案内管４が通るセル５１を画成する内側ストラップ４
１，４３に連結されたスリーブ５５とから構成される。
高さ位置が異なる燃料集合体を混在して炉心を形成する
に際し、耐震性能を確保する。 【解決手段】 上下方向に対向する上部ノズル及び下部
ノズル、互いに平行に両ノズル間に延び両端がそれぞれ
ノズルに連結された複数の制御棒案内管４、制御棒案内
管４の長手方向に間隔を置いて配設固定された複数の卵
枠状支持格子並びにその開口に挿通されて弾性的に支持
され両ノズル間に延びる複数の核燃料棒９からなる燃料
集合体に取付けられる耐震グリッド４０は、制御棒案内
管４及び核燃料棒９間を延び互いに交差して組み立てら
れる複数の内側ストラップ４１，４３と、燃料集合体の
外周に沿って延び内側ストラップ４１，４３の両端に連
結された全体として矩形の外周ストラップ４５と、制御
棒案内管４が通るセル５１を画成する内側ストラップ４
１，４３に連結されたスリーブ５５とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉に装荷され
る燃料集合体に関し、特に加圧水型原子炉用燃料集合体
の耐震用支持格子に関する。
る燃料集合体に関し、特に加圧水型原子炉用燃料集合体
の耐震用支持格子に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子炉では、沸騰水型原子炉と
異なり一般に外囲い乃至キャンの無い燃料集合体を使用
している。図８（ａ）及び図９を参照してこれを説明す
ると、燃料集合体１ａの上部ノズル２と下部ノズル３と
は、複数の中空案内管乃至制御棒案内管４により連結さ
れて所謂骨格構造体を形成している。この制御棒案内管
４に多数の支持格子即ち複数の中間グリッド６と各１個
の上部グリッド７及び下部グリッド８が間隔を置いて取
り付けられている。これらの中間グリッド６、上部グリ
ッド７及び下部グリッド８は、基本的には同一の構造を
有するが、特に図９に示すように正方形の卵支持ラック
状の中間グリッド６の特定格子開口に制御棒案内管４が
個別に挿通され、後述するような機械的接合により連結
されている。更に制御棒案内管４が入らない他の支持開
口には多数の核燃料棒９が一本づつ挿通支持されて燃料
集合体１ａが構成される。このような燃料集合体１ａを
原子炉容器内に多数並べて炉心を形成すると、隣接する
燃料集合体１ａ同士の中間グリッド６並びに上部及び下
部グリッド７，８が接し合って、水平方向に大きな力を
伝え得る構造が形成され、これが地震による水平荷重を
受けるようになって耐震強度を確保している。
異なり一般に外囲い乃至キャンの無い燃料集合体を使用
している。図８（ａ）及び図９を参照してこれを説明す
ると、燃料集合体１ａの上部ノズル２と下部ノズル３と
は、複数の中空案内管乃至制御棒案内管４により連結さ
れて所謂骨格構造体を形成している。この制御棒案内管
４に多数の支持格子即ち複数の中間グリッド６と各１個
の上部グリッド７及び下部グリッド８が間隔を置いて取
り付けられている。これらの中間グリッド６、上部グリ
ッド７及び下部グリッド８は、基本的には同一の構造を
有するが、特に図９に示すように正方形の卵支持ラック
状の中間グリッド６の特定格子開口に制御棒案内管４が
個別に挿通され、後述するような機械的接合により連結
されている。更に制御棒案内管４が入らない他の支持開
口には多数の核燃料棒９が一本づつ挿通支持されて燃料
集合体１ａが構成される。このような燃料集合体１ａを
原子炉容器内に多数並べて炉心を形成すると、隣接する
燃料集合体１ａ同士の中間グリッド６並びに上部及び下
部グリッド７，８が接し合って、水平方向に大きな力を
伝え得る構造が形成され、これが地震による水平荷重を
受けるようになって耐震強度を確保している。
【０００３】以上のような中間グリッド６の細部構造は
図１０乃至図１２に示すようになっている。特にその隅
部の平面図である図１０を見るに、薄い板からなる内側
ストラップ１１が互いに直角に交差して組み立てられ、
全体が矩形をなすように取り囲む外周ストラップ１３が
内側ストラップ１１の両端部に連結されて正方形断面の
支持開口即ちセル１５が碁盤目状に形成されている。こ
のセル１５には、図１１及び図１２に示すように燃料棒
９が挿通支持されている。詳言すれば、内側ストラップ
１１及び外周ストラップ１３に一体的に形成されたリー
フスプリング１７，１９とこれと対向して内側ストラッ
プ１１に一体成型された一対の突起（反対側から凹ませ
るのでディンプルともいう。）２１との間に燃料棒９が
挿通されて３点接触の弾性支持が行われるようになって
いる。内側ストラップ１１同士の交差部の上側及び内側
ストラップ１１と外周ストラップ１３との交差部の上側
に位置するように冷却材用混合羽根所謂ミキシングベー
ン２３，２５が内側ストラップ１１又は外周ストラップ
１３に一体的に形成されている。
図１０乃至図１２に示すようになっている。特にその隅
部の平面図である図１０を見るに、薄い板からなる内側
ストラップ１１が互いに直角に交差して組み立てられ、
全体が矩形をなすように取り囲む外周ストラップ１３が
内側ストラップ１１の両端部に連結されて正方形断面の
支持開口即ちセル１５が碁盤目状に形成されている。こ
のセル１５には、図１１及び図１２に示すように燃料棒
９が挿通支持されている。詳言すれば、内側ストラップ
１１及び外周ストラップ１３に一体的に形成されたリー
フスプリング１７，１９とこれと対向して内側ストラッ
プ１１に一体成型された一対の突起（反対側から凹ませ
るのでディンプルともいう。）２１との間に燃料棒９が
挿通されて３点接触の弾性支持が行われるようになって
いる。内側ストラップ１１同士の交差部の上側及び内側
ストラップ１１と外周ストラップ１３との交差部の上側
に位置するように冷却材用混合羽根所謂ミキシングベー
ン２３，２５が内側ストラップ１１又は外周ストラップ
１３に一体的に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】燃料集合体の基本的な
構造は前述した通りであるが、燃料棒の振動特性等を加
味した改良設計の段階において、図８（ｂ）に示すよう
に中間グリッド６の数が増え相互間隔や高さ位置が異な
った燃料集合体１ｂが出現するに至っている。而して現
在使用されている燃料集合体の燃焼寿命は約３年であ
り、３つに区分された炉心領域内で順次装荷位置が替え
られて燃焼され、所定の燃焼が終わると所謂使用済燃料
となる。このように、燃料集合体は長期にわたり、原子
炉炉心内の位置を変えて使用され、炉心の３分の１を占
める燃料集合体が順次使用済燃料として使用から除外さ
れ、新たに炉心の３分の１に相当する新燃料集合体が新
たに燃焼に供される。而して、前述のようにグリッド位
置の異なる複数種類の燃料集合体を同じ炉心内に装荷す
ると、グリッドが水平方向に重ならないことになり、地
震による水平方向荷重の伝達支持が十分行われない。原
子炉運転時における地震荷重の適切な支持、乃至耐震強
度の確保は、原子炉の安全確保上極めて重要であるか
ら、耐震強度を確保するため、古い配置のグリッドを有
する燃料集合体は、未だ燃焼可能の燃料成分を含むにも
拘わらず通常の使用から除外せざるを得なくなり、燃料
経済上不利になるという問題が生ずる。本発明はかかる
事情に鑑み為されたもので、燃料棒支持格子の取付け高
さ位置が変わっても、地震による水平荷重を十分に支持
して伝達できる炉心を構成するための燃料集合体用耐震
格子、及びこの耐震格子を有する改良された燃料集合体
及びこれらの燃料集合体からなる原子炉炉心を提供する
ことを課題とする。
構造は前述した通りであるが、燃料棒の振動特性等を加
味した改良設計の段階において、図８（ｂ）に示すよう
に中間グリッド６の数が増え相互間隔や高さ位置が異な
った燃料集合体１ｂが出現するに至っている。而して現
在使用されている燃料集合体の燃焼寿命は約３年であ
り、３つに区分された炉心領域内で順次装荷位置が替え
られて燃焼され、所定の燃焼が終わると所謂使用済燃料
となる。このように、燃料集合体は長期にわたり、原子
炉炉心内の位置を変えて使用され、炉心の３分の１を占
める燃料集合体が順次使用済燃料として使用から除外さ
れ、新たに炉心の３分の１に相当する新燃料集合体が新
たに燃焼に供される。而して、前述のようにグリッド位
置の異なる複数種類の燃料集合体を同じ炉心内に装荷す
ると、グリッドが水平方向に重ならないことになり、地
震による水平方向荷重の伝達支持が十分行われない。原
子炉運転時における地震荷重の適切な支持、乃至耐震強
度の確保は、原子炉の安全確保上極めて重要であるか
ら、耐震強度を確保するため、古い配置のグリッドを有
する燃料集合体は、未だ燃焼可能の燃料成分を含むにも
拘わらず通常の使用から除外せざるを得なくなり、燃料
経済上不利になるという問題が生ずる。本発明はかかる
事情に鑑み為されたもので、燃料棒支持格子の取付け高
さ位置が変わっても、地震による水平荷重を十分に支持
して伝達できる炉心を構成するための燃料集合体用耐震
格子、及びこの耐震格子を有する改良された燃料集合体
及びこれらの燃料集合体からなる原子炉炉心を提供する
ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明による耐震格子は、上下方向に間隔を置いて
対向する上部ノズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ
間隔を置いて前記両ノズル間に延び両端がそれぞれ該ノ
ズルに連結された複数の中空案内管、この中空案内管が
個別に通る開口を有し中空案内管の長手方向に間隔を置
いて配設固定された複数の卵枠状支持格子並びに該支持
格子の開口に挿通されて弾性的に支持され互いに平行に
前記両ノズル間に延びる複数の核燃料棒からなる原子炉
用燃料集合体に取り付けられるものであって、中空案内
管及び核燃料棒間を延び互いに交差して組み立てられる
複数の内側ストラップと、燃料集合体の外周に沿って延
び前記内側ストラップの両端に連結された矩形の外周ス
トラップと、中空案内管が通るセルを画成する内側スト
ラップに連結される円筒形スリーブとから構成される。
そしてこのような耐震格子は、前述のような構成の燃料
集合体に、同時に装荷され炉心内で隣接し取付け位置の
異なる支持格子を備えた他の燃料集合体の該支持格子の
位置に対応して取り付けられる。このような耐震格子
は、更に外周ストラップの外面に長手方向に延びた窪み
部乃至波形成形部が形成され、該内側ストラップに前記
燃料棒の位置を規制する突起が一体的に形成されること
が更に高い耐震強度を達成する上で好ましい。更に本発
明による原子炉炉心は、上下方向に間隔を置いて対向す
る上部ノズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ間隔を
置いて該両ノズル間に延び両端がそれぞれ該ノズルに連
結された複数の中空案内管、この中空案内管が個別に通
る開口を有し中空案内管の長手方向に間隔を置いて配設
固定された複数の卵枠状支持格子並びにこの支持格子の
開口に挿通されて弾性的に支持され互いに平行に前記両
ノズル間に延びる複数の核燃料棒をそれぞれ有し、該支
持格子の取付け高さ位置が異なる２種類の原子炉用燃料
集合体から構成され、隣接する前記燃料集合体の少なく
とも一方が、他方の燃料集合体の該支持格子に対応し前
述のような構成の耐震格子を具備している。
め、本発明による耐震格子は、上下方向に間隔を置いて
対向する上部ノズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ
間隔を置いて前記両ノズル間に延び両端がそれぞれ該ノ
ズルに連結された複数の中空案内管、この中空案内管が
個別に通る開口を有し中空案内管の長手方向に間隔を置
いて配設固定された複数の卵枠状支持格子並びに該支持
格子の開口に挿通されて弾性的に支持され互いに平行に
前記両ノズル間に延びる複数の核燃料棒からなる原子炉
用燃料集合体に取り付けられるものであって、中空案内
管及び核燃料棒間を延び互いに交差して組み立てられる
複数の内側ストラップと、燃料集合体の外周に沿って延
び前記内側ストラップの両端に連結された矩形の外周ス
トラップと、中空案内管が通るセルを画成する内側スト
ラップに連結される円筒形スリーブとから構成される。
そしてこのような耐震格子は、前述のような構成の燃料
集合体に、同時に装荷され炉心内で隣接し取付け位置の
異なる支持格子を備えた他の燃料集合体の該支持格子の
位置に対応して取り付けられる。このような耐震格子
は、更に外周ストラップの外面に長手方向に延びた窪み
部乃至波形成形部が形成され、該内側ストラップに前記
燃料棒の位置を規制する突起が一体的に形成されること
が更に高い耐震強度を達成する上で好ましい。更に本発
明による原子炉炉心は、上下方向に間隔を置いて対向す
る上部ノズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ間隔を
置いて該両ノズル間に延び両端がそれぞれ該ノズルに連
結された複数の中空案内管、この中空案内管が個別に通
る開口を有し中空案内管の長手方向に間隔を置いて配設
固定された複数の卵枠状支持格子並びにこの支持格子の
開口に挿通されて弾性的に支持され互いに平行に前記両
ノズル間に延びる複数の核燃料棒をそれぞれ有し、該支
持格子の取付け高さ位置が異なる２種類の原子炉用燃料
集合体から構成され、隣接する前記燃料集合体の少なく
とも一方が、他方の燃料集合体の該支持格子に対応し前
述のような構成の耐震格子を具備している。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
を説明する。尚前述の図面を含め全図に亙り同一の部分
には同一の符号を付している。先ず図１（ａ）を参照す
るに、本発明による燃料集合体３０は、主要構成要素と
して上部ノズル２、下部ノズル３、複数の制御棒案内管
４、７個の中間グリッド６、各１個の上部グリッド７と
下部グリッド８及び多数の燃料棒９を有し、それらの構
造及び相互関係は前述の燃料集合体１ｂと同じである。
構造の類似性を理解しやすくするため、燃料集合体１ｂ
の外形特に中間グリッド６の位置を図１（ｂ）に２点鎖
線で示している。同様に中間グリッド６の数が５個の前
述の燃料集合体１ａの外形が２点鎖線で図１（ｃ）に示
され、中間グリッド６が明示されている。図１（ａ）と
図１（ｃ）とを対比すると明らかなように、燃料集合体
１ａの下側の４個の中間グリッド６に対応する燃料集合
体３０の高さ位置には、燃料棒９を弾性的に支持する中
間グリッド６は設けられておらず、本発明による耐震グ
リッド４０が設けられている。
を説明する。尚前述の図面を含め全図に亙り同一の部分
には同一の符号を付している。先ず図１（ａ）を参照す
るに、本発明による燃料集合体３０は、主要構成要素と
して上部ノズル２、下部ノズル３、複数の制御棒案内管
４、７個の中間グリッド６、各１個の上部グリッド７と
下部グリッド８及び多数の燃料棒９を有し、それらの構
造及び相互関係は前述の燃料集合体１ｂと同じである。
構造の類似性を理解しやすくするため、燃料集合体１ｂ
の外形特に中間グリッド６の位置を図１（ｂ）に２点鎖
線で示している。同様に中間グリッド６の数が５個の前
述の燃料集合体１ａの外形が２点鎖線で図１（ｃ）に示
され、中間グリッド６が明示されている。図１（ａ）と
図１（ｃ）とを対比すると明らかなように、燃料集合体
１ａの下側の４個の中間グリッド６に対応する燃料集合
体３０の高さ位置には、燃料棒９を弾性的に支持する中
間グリッド６は設けられておらず、本発明による耐震グ
リッド４０が設けられている。
【０００７】耐震グリッド４０の概略的な平面形状は、
図２から明らかなように、図９に示す中間グリッド６と
同様であり、制御棒案内管４及び燃料棒９の配置関係も
同じである。次に耐震グリッド４０の詳細構造を図３を
参照して説明する。図３（ａ）、（ｂ）において、薄い
金属帯板状の内側ストラップ４１，４３が互いに直角に
交差して組み立てられ、これらの両端のタブが外周スト
ラップ４５のスリット４７に挿入固定されている。内側
ストラップ４１，４３は、基本的な外形形状は同じであ
るが、交差部において内側ストラップ４１は上半分にス
ロットが形成され、内側ストラップ４３は下半分にスロ
ットを形成している。そして、内側ストラップ４１は、
そのスロットに整列して形成された２対の小突起即ちピ
ンプル４９の間及びスロットに相手側の内側ストラップ
４３を受け入れて組み立てられる。内側ストラップ４３
は図示されていないが、上側にピンプルを有している。
このようにして、内側ストラップ４１，４３及び外周ス
トラップ４５が溶接又はろう接等により互いに堅く接合
され、中間グリッド６のように碁盤目状にセル５１を画
成する。この耐震グリッド４０は、中間グリッド６に対
応したものであるので、内側ストラップ４１，４３には
図の右側部分に示すように交差部の上側（冷却材の流出
側）にミキシングベーン５３を形成しているが、上部グ
リッド等のように元々ミキシングベーンが設けられてい
ないグリッドに対応させて設ける耐震グリッドでは、図
の左半分に示すようにミキシングベーンを設けなくてよ
い。
図２から明らかなように、図９に示す中間グリッド６と
同様であり、制御棒案内管４及び燃料棒９の配置関係も
同じである。次に耐震グリッド４０の詳細構造を図３を
参照して説明する。図３（ａ）、（ｂ）において、薄い
金属帯板状の内側ストラップ４１，４３が互いに直角に
交差して組み立てられ、これらの両端のタブが外周スト
ラップ４５のスリット４７に挿入固定されている。内側
ストラップ４１，４３は、基本的な外形形状は同じであ
るが、交差部において内側ストラップ４１は上半分にス
ロットが形成され、内側ストラップ４３は下半分にスロ
ットを形成している。そして、内側ストラップ４１は、
そのスロットに整列して形成された２対の小突起即ちピ
ンプル４９の間及びスロットに相手側の内側ストラップ
４３を受け入れて組み立てられる。内側ストラップ４３
は図示されていないが、上側にピンプルを有している。
このようにして、内側ストラップ４１，４３及び外周ス
トラップ４５が溶接又はろう接等により互いに堅く接合
され、中間グリッド６のように碁盤目状にセル５１を画
成する。この耐震グリッド４０は、中間グリッド６に対
応したものであるので、内側ストラップ４１，４３には
図の右側部分に示すように交差部の上側（冷却材の流出
側）にミキシングベーン５３を形成しているが、上部グ
リッド等のように元々ミキシングベーンが設けられてい
ないグリッドに対応させて設ける耐震グリッドでは、図
の左半分に示すようにミキシングベーンを設けなくてよ
い。
【０００８】前述のセル５１の内、２点鎖線で示す制御
棒案内管４が通るものには、短い円筒状のスリーブ５５
が挿着され、内側ストラップ４１，４３と鑞付け等によ
り固定されている。短いスリーブ５５は、制御棒案内管
４の外径より僅かに大きい内径を有するが、一般に両者
は異なる材料から作られているので、燃料集合体に組み
込むときは一体膨出加工（バルジ加工とも称す。）５７
により制御棒案内管４に冶金的でなく機械的に接合され
る。制御棒案内管４が挿着されないセル５１には２点鎖
線で示すように燃料棒９が挿通される。耐震グリッド４
０は、中間グリッド６等とは異なり基本的には燃料棒９
を支持するものではないので、ディンプルやリーフスプ
リングは形成されていない。また、外周ストラップ４５
の上縁にはこれに交差する内側ストラップ４１，４３に
対応して、ガイドベーン５８とガイドタブ５９が若干内
向きに倒れる形で一体的に設けられ、下縁にも同様にガ
イドタブ５９が一体的に設けられている。これらのガイ
ドベーン５８とガイドタブ５９は、原子炉容器内で燃料
集合体を吊り上げたり吊り降ろしたりするときに隣接す
る燃料集合体の各グリッドとの干渉、引掛を防止するた
めのものである。更に、外周ストラップ４５にはその全
長に亙って延びる窪み部６１が形成され、その剛性を増
大している。
棒案内管４が通るものには、短い円筒状のスリーブ５５
が挿着され、内側ストラップ４１，４３と鑞付け等によ
り固定されている。短いスリーブ５５は、制御棒案内管
４の外径より僅かに大きい内径を有するが、一般に両者
は異なる材料から作られているので、燃料集合体に組み
込むときは一体膨出加工（バルジ加工とも称す。）５７
により制御棒案内管４に冶金的でなく機械的に接合され
る。制御棒案内管４が挿着されないセル５１には２点鎖
線で示すように燃料棒９が挿通される。耐震グリッド４
０は、中間グリッド６等とは異なり基本的には燃料棒９
を支持するものではないので、ディンプルやリーフスプ
リングは形成されていない。また、外周ストラップ４５
の上縁にはこれに交差する内側ストラップ４１，４３に
対応して、ガイドベーン５８とガイドタブ５９が若干内
向きに倒れる形で一体的に設けられ、下縁にも同様にガ
イドタブ５９が一体的に設けられている。これらのガイ
ドベーン５８とガイドタブ５９は、原子炉容器内で燃料
集合体を吊り上げたり吊り降ろしたりするときに隣接す
る燃料集合体の各グリッドとの干渉、引掛を防止するた
めのものである。更に、外周ストラップ４５にはその全
長に亙って延びる窪み部６１が形成され、その剛性を増
大している。
【０００９】前述のように構成された耐震グリッド４０
においては、その内側ストラップ４１，４３がスリーブ
５５を介して燃料集合体の制御棒案内管４に取り付けら
れ、制御棒案内管４は燃料集合体の骨格構造体を形成し
ているので、外周ストラップ４５の一面に作用した外力
例えば地震による水平荷重は、確りと受け止められ、更
に反対側の面に伝えられる。
においては、その内側ストラップ４１，４３がスリーブ
５５を介して燃料集合体の制御棒案内管４に取り付けら
れ、制御棒案内管４は燃料集合体の骨格構造体を形成し
ているので、外周ストラップ４５の一面に作用した外力
例えば地震による水平荷重は、確りと受け止められ、更
に反対側の面に伝えられる。
【００１０】しかしながら、内側ストラップ４１，４３
は、前述のようにリーフスプリングやディンプルを有し
ておらず、燃料棒９とは離れているから前述の水平荷重
は直接的には燃料棒８には伝達されない。ただし、燃料
棒９と内側ストラップ４１，４３との間隔等を規制する
ため、図４乃至図６に示すように位置決め用突起乃至デ
ィンプル６３を内側ストラップ４１，４３に形成しても
良い。このようなディンプル６３は、図４及び図５に示
すようにセル５１の中に突出するように形成されるが、
燃料棒９が正規位置にあればこれとの間に隙間Ｃが形成
され、接触しないし拘束もしない。しかし大きい変形等
が生じて正規位置を外れる場合にはこれを規制する。外
周ストラップ４５の窪み部６１も同様の機能を有する
が、更に外周ストラップ４５の剛性を増大している。な
おディンプル６３は、図６に示すように、内側ストラッ
プ４１，４３の幅方向即ち上下方向に離れ、反対方向に
突出している。
は、前述のようにリーフスプリングやディンプルを有し
ておらず、燃料棒９とは離れているから前述の水平荷重
は直接的には燃料棒８には伝達されない。ただし、燃料
棒９と内側ストラップ４１，４３との間隔等を規制する
ため、図４乃至図６に示すように位置決め用突起乃至デ
ィンプル６３を内側ストラップ４１，４３に形成しても
良い。このようなディンプル６３は、図４及び図５に示
すようにセル５１の中に突出するように形成されるが、
燃料棒９が正規位置にあればこれとの間に隙間Ｃが形成
され、接触しないし拘束もしない。しかし大きい変形等
が生じて正規位置を外れる場合にはこれを規制する。外
周ストラップ４５の窪み部６１も同様の機能を有する
が、更に外周ストラップ４５の剛性を増大している。な
おディンプル６３は、図６に示すように、内側ストラッ
プ４１，４３の幅方向即ち上下方向に離れ、反対方向に
突出している。
【００１１】以上のように構成された耐震格子４０を持
つ燃料集合体３０を使用して、原子炉の炉心構成を変え
る手順を図７を参照して説明する。先ず炉心７１におい
ては、前述の燃料集合体１ａのみが使用されていて、同
じ高さにある中間グリッド６が互いに隣接するから、こ
れらが地震による水平荷重を支持し、伝達する。次の炉
心７３において、使用済み燃料となって取り出された燃
料集合体１ａの代わりに燃料集合体３０を装荷する。こ
の炉心７３ではは、燃料集合体１ａと燃料集合体３０と
が併存し、燃料集合体１ａの中間グリッド６と燃料集合
体３０の耐震グリッド４０が同じ高さにあり、これらが
全体として地震の水平荷重を支持し、伝達する構造体を
形成する。耐震グリッド４０は、燃料棒支持用のスプリ
ングやディンプルは無いので、炉心内の冷却材の流れに
は実質的な影響を与えない。次に炉心７５では、燃料集
合体３０を統一的に使用し、炉心７７では、燃料集合体
３０と燃料集合体１ｂとが一緒に装荷されて併存する。
この炉心７７では、燃料集合体３０の中間グリッド６と
燃料集合体１ｂの中間グリッド６とが同じ高さにあるか
ら、これらは互いに隣接し、前述のような水平方向荷重
支持構造体を形成する。そして、燃料集合体３０が燃焼
を終了した後では、燃料集合体１ｂのみからなる炉心７
９が形成される。なお、炉心７５の段階を省略して、直
ちに炉心７７に移行してもよい。
つ燃料集合体３０を使用して、原子炉の炉心構成を変え
る手順を図７を参照して説明する。先ず炉心７１におい
ては、前述の燃料集合体１ａのみが使用されていて、同
じ高さにある中間グリッド６が互いに隣接するから、こ
れらが地震による水平荷重を支持し、伝達する。次の炉
心７３において、使用済み燃料となって取り出された燃
料集合体１ａの代わりに燃料集合体３０を装荷する。こ
の炉心７３ではは、燃料集合体１ａと燃料集合体３０と
が併存し、燃料集合体１ａの中間グリッド６と燃料集合
体３０の耐震グリッド４０が同じ高さにあり、これらが
全体として地震の水平荷重を支持し、伝達する構造体を
形成する。耐震グリッド４０は、燃料棒支持用のスプリ
ングやディンプルは無いので、炉心内の冷却材の流れに
は実質的な影響を与えない。次に炉心７５では、燃料集
合体３０を統一的に使用し、炉心７７では、燃料集合体
３０と燃料集合体１ｂとが一緒に装荷されて併存する。
この炉心７７では、燃料集合体３０の中間グリッド６と
燃料集合体１ｂの中間グリッド６とが同じ高さにあるか
ら、これらは互いに隣接し、前述のような水平方向荷重
支持構造体を形成する。そして、燃料集合体３０が燃焼
を終了した後では、燃料集合体１ｂのみからなる炉心７
９が形成される。なお、炉心７５の段階を省略して、直
ちに炉心７７に移行してもよい。
【００１２】なお、前述の実施形態においては、混在す
る２種類の燃料集合体１ａ，１ｂでは、中間グリッドの
数及び高さが異なっているので、耐震グリッドはその中
間グリッドをベースに構成したが、仮に下部グリッドや
上部グリッドの位置が異なる場合には、そのグリッドを
ベースに耐震グリッドを構成することになる。更に、耐
震グリッドをどちら側の燃料集合体に付けるかは、設計
上の選択による。
る２種類の燃料集合体１ａ，１ｂでは、中間グリッドの
数及び高さが異なっているので、耐震グリッドはその中
間グリッドをベースに構成したが、仮に下部グリッドや
上部グリッドの位置が異なる場合には、そのグリッドを
ベースに耐震グリッドを構成することになる。更に、耐
震グリッドをどちら側の燃料集合体に付けるかは、設計
上の選択による。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐震格子
は、基本的には燃料棒を支持する突起やスプリングが無
いので、冷却材の流れを実質的に妨げずに水平荷重を隣
接した他の耐震格子又は支持格子に効率よく伝達して、
炉心の耐震強度を確保することができる。又、本発明に
よる燃料集合体及びこれからなる炉心においては、燃料
集合体の正規の位置にある支持格子と耐震格子とが同じ
高さ位置にあって地震の水平荷重を的確に支持し、伝達
するので炉心の耐震強度を高く維持しつつ、燃料集合体
の移行を行うことができる。
は、基本的には燃料棒を支持する突起やスプリングが無
いので、冷却材の流れを実質的に妨げずに水平荷重を隣
接した他の耐震格子又は支持格子に効率よく伝達して、
炉心の耐震強度を確保することができる。又、本発明に
よる燃料集合体及びこれからなる炉心においては、燃料
集合体の正規の位置にある支持格子と耐震格子とが同じ
高さ位置にあって地震の水平荷重を的確に支持し、伝達
するので炉心の耐震強度を高く維持しつつ、燃料集合体
の移行を行うことができる。
【図１】本発明による燃料集合体の実施形態を示す全体
側面図である。
側面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う拡大平断面図である。
【図３】本発明による燃料集合体用耐震グリッドの実施
形態を示す拡大図である。
形態を示す拡大図である。
【図４】図３の実施形態の一部を改変した改変実施形態
を示す部分平面図である。
を示す部分平面図である。
【図５】図３の実施形態の一部を改変した改変実施形態
を示す部分平面図である。
を示す部分平面図である。
【図６】図３の実施形態の一部を改変した改変実施形態
を示す部分斜視図である。
を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の燃料集合体を用いて炉心の構成燃料集
合体を変更する工程説明図である。
合体を変更する工程説明図である。
【図８】２種類の従来の構造の燃料集合体を対比して示
す全体側面図である。
す全体側面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う拡大平断面図である。
【図１０】従来の燃料集合体用支持格子の部分斜視図で
ある。
ある。
【図１１】従来の燃料集合体用支持格子の部分斜視図で
ある。
ある。
【図１２】従来の燃料集合体用支持格子の部分平面図で
ある。
ある。
１ａ，１ｂ 燃料集合体 ２ 上部ノズル ３ 下部ノズル ４ 制御棒案内管 ６ 中間グリッド ７ 上部グリッド ８ 下部グリッド ９ 核燃料棒 １１ 内側ストラップ １３ 外周ストラップ １５ セル １７，１９ リーフスプリング ２１ 突起 ３０ 燃料集合体 ４０ 耐震グリッド ４１，４３ 内側ストラップ ４５ 外周ストラップ ４７ スリット ４９ ピンプル ５１ セル ５３ ミキシングベーン ５５ スリーブ ５７ 一体膨出加工 ５８ ガイドベーン ５９ ガイドタブ ６１ 窪み部
Claims (4)
- 【請求項１】 上下方向に間隔を置いて対向する上部ノ
ズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ間隔を置いて前
記両ノズル間に延び両端がそれぞれ同ノズルに連結され
た複数の中空案内管、同中空案内管が個別に通る開口を
有し同中空案内管の長手方向に間隔を置いて配設固定さ
れた複数の卵枠状支持格子並びに同支持格子の開口に挿
通されて弾性的に支持され互いに平行に前記両ノズル間
に延びる複数の核燃料棒からなる原子炉用燃料集合体に
取り付けられる耐震格子であって、 前記中空案内管及び核燃料棒間を延び互いに交差して組
み立てられる複数の内側ストラップと、前記燃料集合体
の外周に沿って延び前記内側ストラップの両端に連結さ
れた全体として矩形の外周ストラップと、前記中空案内
管が通るセルを画成する前記内側ストラップに連結され
た円筒形スリーブとから構成されることを特徴とする原
子炉用燃料集合体の耐震格子。 - 【請求項２】 更に前記外周ストラップの外面に全長に
亙って窪み部が形成され、前記内側ストラップに前記燃
料棒の位置を規制する突起が一体的に形成されたことを
特徴とする請求項１記載の原子炉用燃料集合体の耐震格
子。 - 【請求項３】 装荷される炉心内で隣接し取付け位置の
異なる前記支持格子を備えた他の燃料集合体の該支持格
子の位置に対応して請求項１又は請求項２に記載の耐震
格子を具備したことを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項４】 上下方向に間隔を置いて対向する上部ノ
ズル及び下部ノズル、互いに平行に且つ間隔を置いて前
記両ノズル間に延び両端がそれぞれ同ノズルに連結され
た複数の中空案内管、同中空案内管が個別に通る開口を
有し同中空案内管の長手方向に間隔を置いて配設固定さ
れた複数の卵枠状支持格子並びに同支持格子の開口に挿
通されて弾性的に支持され互いに平行に前記両ノズル間
に延びる複数の核燃料棒をそれぞれ有し、前記支持格子
の取付け高さ位置が異なる２種類の原子炉用燃料集合体
から構成され、 隣接する前記燃料集合体の少なくとも一方が、他方の燃
料集合体の前記支持格子に対応して請求項１又は請求項
２に記載の耐震格子を具備していることを特徴とする原
子炉炉心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350869A JPH10186074A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 原子炉用燃料集合体の耐震格子、燃料集合体及び原子炉炉心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350869A JPH10186074A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 原子炉用燃料集合体の耐震格子、燃料集合体及び原子炉炉心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186074A true JPH10186074A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18413447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8350869A Withdrawn JPH10186074A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 原子炉用燃料集合体の耐震格子、燃料集合体及び原子炉炉心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10186074A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005084050A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Westinghouse Electric Co Llc | 原子炉燃料集合体 |
| CN102543225A (zh) * | 2010-12-14 | 2012-07-04 | 中国核动力研究设计院 | 压水型核反应堆十字形柱式全行程连续导向件 |
| CN108511098A (zh) * | 2017-02-24 | 2018-09-07 | 霍尔泰克国际公司 | 用于核电站燃料池的高抗震燃料存储架系统 |
| CN109935368A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种带角插件的燃料组件定位格架和燃料组件 |
| CN109935365A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种带圆管型栅元燃料组件定位格架 |
| CN116092703A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种带加固型定位格架的抗震燃料组件 |
| US11796255B2 (en) | 2017-02-24 | 2023-10-24 | Holtec International | Air-cooled condenser with deflection limiter beams |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8350869A patent/JPH10186074A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005084050A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Westinghouse Electric Co Llc | 原子炉燃料集合体 |
| KR101109970B1 (ko) * | 2003-09-05 | 2012-02-17 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 핵원자로 연료집합체 |
| CN102543225A (zh) * | 2010-12-14 | 2012-07-04 | 中国核动力研究设计院 | 压水型核反应堆十字形柱式全行程连续导向件 |
| CN108511098A (zh) * | 2017-02-24 | 2018-09-07 | 霍尔泰克国际公司 | 用于核电站燃料池的高抗震燃料存储架系统 |
| US11796255B2 (en) | 2017-02-24 | 2023-10-24 | Holtec International | Air-cooled condenser with deflection limiter beams |
| CN109935368A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种带角插件的燃料组件定位格架和燃料组件 |
| CN109935365A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种带圆管型栅元燃料组件定位格架 |
| CN109935368B (zh) * | 2017-12-19 | 2024-05-14 | 中国原子能科学研究院 | 一种带角插件的燃料组件定位格架和燃料组件 |
| CN116092703A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种带加固型定位格架的抗震燃料组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |