JPS60162985A - 燃料集合体 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は加圧木型軒水炉等の原子炉において使用され
る燃料集合体に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の燃１１集合体どしては、第１図ないし第
３図に示すものがある。これらの図において、符号１．
２は上下に対向配置された下部ノズル、下部ノズルであ
る。これら上部ノズル１ど下部ノズル２との間には、上
端部と下端部とがそれぞれ上部ノズル１と下部ノズル２
とに支持された複数の制御棒案内管３が設けられている
。この制御棒案内管３には、支持格子４が固定されてい
る。

この支持格子４は、第３図に示すＪ：うに、割竹支持部
５および弾性支持部６を多数粗石するものであり、これ
ら割竹支持部５おにび弾性支持部６によって多数の燃料
棒７がその軸線を」上下に向けた状態で挟持固定されて
いる。この燃料棒７は、多数の燃料ペレット８を収納す
るジルカロイ製の被覆管９と、この被覆管９の上下の開
口部をそれぞれ密封する端栓１０どからなるものである
。

このように椙成された燃料集合体Ａは、第１図に示すよ
うに、原子炉容器１１内の炉心１２に垂直状態で多数挿
入され、−Ｌ部炉心板１３おにび下部炉心板１／Ｉに挟
持固定される。そして、原子炉容器１１の流入口１５か
ら流入し、下部プレナム部１６で反転して上向きに流れ
る冷却水を、それが下部ノズル２のノズル孔２ａを通っ
て燃料棒７゜７間を通過Ｊる際に加熱り−る１〕のであ
る。なＪ３、加熱された冷却水は流出口１７から熱交換
器（図示せず）へ送られ、発電に供される。

ところで、−に配の燃料集合体△は、原子力発電に用い
られるものであるから、１−ラブルの発生を極力防止し
冑るものであることが必要である。特に、燃料棒７の被
覆管９についてはそれが燃料ペレット８を収納するもの
であることから、その点が強く要望される。

ところが、上記従来の燃料集合体Δにおいては、被覆管
９の下端部が損傷するおそれがあることが判明した。す
なわち、下部ノズル２のノズル孔２ａから燃料集合体Ａ
内に流入した冷却水は、燃料棒７の下端部においでは流
れが激しく乱れている。

このため、冷却水中に何らかの原因によって、ごみ、金
属くず等の貸物が混入すると、その安物が被覆管９の下
端部に激しく衝突し、この結果被覆管９の下端部が損傷
を受けるおそれがあるのである。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、冷却水
中に異物が混入したどしても燃料棒の下９＆ｉ：部が損
傷されるおそれのない燃１Ｎ集合体を提供づることを目
的とづる。

（発明の構成〕 この発明は、上記の目的を達成Ｊるために、燃料棒と下
部ノズルとの間にスクリーンを配置Ｑ　ｌノたことを構
成上の特徴と覆るしのである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について、第５図および第６
図を参照して説明する。なお、これらの図において上記
従来例と同様り部分には同一符号を付してその説明を省
略づる。

第５図はこの発明に係る燃料集合体Δ′の」二端部を省
略して示す正面図である。この図に示ず燃料集合体へ−
においては、燃料棒７と下部ノズル２どの間に、冷却水
中の異物を捕捉除去するスクリーン１８が水平な状態で
配設されている。このスクリーン１８は、ステンレス製
の金網１８８等により形成されたｂので、下部ノズル２
の上面と略同形の四角形状をなすとともに、その所定位
置には複数の挿入孔１８１）が、その孔径と位置を制御
棒案内管３３やｈ１装管１９に合わせて穿設されており
、また、イの周縁部と上記挿入孔１８ｂの縁部等は補強
部ＩＪ１８ＣにＪ：って適宜に補強されている。イして
、スクリーン１８は、上記複数の挿入孔１８ｂに制御棒
案内管３や訓装管１９を挿通することにより燃料棒７と
下部ノズル２との間の所定位置に位置せしめられ、溶接
等の固定手段により制御棒案内管３に固定されている。

なお、上記スクリーン１８の金網１８ａとしては、例え
ば線材径が０．３〜１．０祁φ、網目が０．５〜２．０
ｍｍ口の３２〜７メツシユのものを使用することかでき
る。また、スクリーン１８は、燃料棒７の熱による伸長
を考慮に入れた高さに設けられる必要がある。

しかして、上記構成の燃料集合体へ−においては、燃料
棒７と下部ノズル２との間にスクリーン１８が配設され
ているから、ごみ、金属くず等の異物を含んだ冷却水が
下部ノズル２のノズル孔２ａから流入してぎたとしても
、その異物はスクリ５− 一ン１８によって捕捉除去される。したがって、燃料棒
７の被覆管９の下０ｉ１部が安物により損傷を受けるお
それはなく、燃料集合体へ−の健全性は向上する。

また、異物が燃料棒７の外面等の各所に付着すると、そ
の異物は燃料ペレツ１へ８からの放射能により汚染され
て放射性物質となるが、上記燃料集合体へ−では、異物
は、燃料ペレット８から離れたスクリーン１８に集中的
に付着するので、その除去が容易である。

さらに、冷ノオ水は、下部ノズル２のノズル孔２ａから
乱流として流入してスクリーン１８を通過するが、イの
際スクリーン１８にＪ：ってより激しい乱流となる。し
たがって、冷７Ｊｌ水と燃料棒７どの間の熱交換効率が
一段ど高まる。

一方、第７図はこの発明の他の実施例を示すもので、金
網１８ａにＪ：り形成された所定高さの垂直な立上り部
２０ａを周縁部に有するスクリーン・２０を、燃料棒７
と下部ノズル２との間に配設したものである。この場合
、下部ノズル２のノズル６一 孔２ａを通って流入してぎた冷７ＪＩ水中の異物は、ス
クリーン２０の水平部２０１）によって捕捉除去される
。また、スクリーン２０には立上り部２０ａ　／Ｊ＜設
（）られているので、下部ノズル２と該下部ノズル２に
隣り合う下部ノズル２′との間のわずかな間隙（約１胴
）を通って流入してくる冷却水中の異物が、スクリーン
２０の周縁部の側傍を通って燃料棒７の下端部に流入す
ることはない。

また、」二層において、スクリーン１８．２０は、所定
メッシコの金網１８ａを用いて形成したが、下部ノズル
２のノズル孔２ａを垂直に投影した位置とその周辺部分
にのみこの金網１８ａを設け、他の部分は金属板により
形成してもよい。さらに、所定径の多数の透孔を全面に
備えたステンレス製の多孔板を用いてスクリーン１８．
２０を構成してもＪ：いし、第８図に示づように、下部
ノズル２のノズル孔２ａを垂直に投影した位置とその周
辺部分にのみ透孔２１ａを設【プた多孔板２１を用いて
もよい。またさらに、スクリーン１８．２０は上下方向
に複層に設りても構わない。加えて、スクリーン１８．
２０にミキシングベーンを付【プるど、さらに冷却水の
乱流の促進がなされるので熱交換効率が高まる。

（発明の効果） 双子説明した」、うに、この発明の燃料集合体にあって
は、燃料棒と下部ノズルとの間にスクリーンを配設して
いるから、たとえ冷却水中に貢物が混入したどしても、
この異物は上記スクリーンにより確実に捕捉除去される
。したがって、燃料棒の下端部が損傷されるおぞれは全
くなくなり、燃料集合体の健全性が格段ど高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来の燃料集合体の一例を示ずち
ので、第１図は一部切り欠ぎ正面図、第２図は下端部の
拡大正面図、第３図は第２図の■内部の拡大図である。 また、第４図はこの種の燃料集合体が用いられる原子炉
容器の内部ｍ造の一例を示す縦断面図、第５図４５よび
第６図はこの発明の一実施例を示寸ムので、第５図は下
端部の拡大正面図、第６図はスクリーンの一部分の平面
図である。ざらに、第７図および第８図はぞれぞれこの
発明の他の実施例を示し、第７図は下端部の拡大正面図
、第８図はスクリーンの一部分の平面図である。 ２・・・・・・下部ノズル、７・・・・・・燃料棒、８
・・・・・・燃料ペレッ１〜、′１８・・・・・・スク
リーン、Ａ′・・・・・・燃料集合体。 出願人　三菱原子燃判株式会ネ１ ９− 第１図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下に対向配置された上部ノズルと下部ノズルとの間に
   、燃料ペレットを収納する複数の燃料棒が、その軸線を
   上下に自Ｃノで並設されてなる燃料集合体において、上
   記燃料棒と下部ノズルとの間にスクリーンが配設されて
   なることを特徴どする燃料集合体。