[go: up one dir, main page]

JP3534529B2 - 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体 - Google Patents

異物フィルタ付き原子炉燃料集合体

Info

Publication number
JP3534529B2
JP3534529B2 JP09252096A JP9252096A JP3534529B2 JP 3534529 B2 JP3534529 B2 JP 3534529B2 JP 09252096 A JP09252096 A JP 09252096A JP 9252096 A JP9252096 A JP 9252096A JP 3534529 B2 JP3534529 B2 JP 3534529B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foreign matter
fuel assembly
lower nozzle
matter filter
hollow guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP09252096A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09281261A (ja
Inventor
正彦 今泉
英行 手島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP09252096A priority Critical patent/JP3534529B2/ja
Publication of JPH09281261A publication Critical patent/JPH09281261A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3534529B2 publication Critical patent/JP3534529B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉用燃料集合
体に関し、特に原子炉冷却材に伴流する異物を捕獲する
異物フィルタを備えた原子炉燃料集合体に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の燃料集合体の構造を加圧水型原子
炉の場合を例にとって説明する。加圧水型原子炉の代表
的な一例の断面を示す図6において、冷却材用の入口ノ
ズル1及び出口ノズル3を備えた原子炉容器5の中に炉
心槽7が垂下支持され、その中に多数の燃料集合体10
が装荷されて使用される。燃料集合体10の一部切欠き
斜視図である図7に示すように、燃料集合体10は、互
いに離れて対向する上部ノズル11及び下部ノズル12
を有し、これらは互いに平行に且つ離れて延びた複数の
中空案内管13により連結されている。中空案内管13
は、制御棒等を受け入れて案内するものである。この中
空案内管13を受け入れた開口を有する複数の支持格子
組立体14が燃料集合体10の長手方向に間隔をおいて
配置されている。支持格子組立体14はその外にも複数
の開口を有し、これらの開口に複数の核燃料棒15が各
別に挿通されて支持されている。そして入口ノズル1を
通って原子炉容器5に流入した冷却材は矢印の示すよう
に流れ、燃料集合体10の下部ノズル12を通って核燃
料棒15間に入り、上向きに流れる。 【0003】しかして、前述のように流れる冷却材の量
は膨大であり、その中に異物が含まれ、伴流して燃料集
合体10の中に流入し、支持格子組立体14に引っ掛か
って係留され、核燃料棒15の外面を損傷する虞れがあ
ることが経験的に判明して来た。このため異物の燃料集
合体10内への流入を防止するため、従来の実用的な提
案は、図8に示すように入口に当たる下部ノズル12の
冷却材流れ穴をできるだけ小さくすることで対処してき
た。図8は、異物の流入阻止を図った下部ノズル12の
平面図であり、中空案内管13の位置に対応して穿設さ
れた案内管取付け穴17と、その他の部分に分布して穿
設された小径の冷却材流れ穴19を有している。冷却材
流れ穴19より大きい異物は、この入口側で流入を阻止
される。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】下部ノズルは前述した
ように燃料集合体の下部に位置し、これらの自重及び取
付け支持荷重を支持するものであるから、強度部材の機
能も有し、そのための強度、剛性を確保するため相応の
厚さが必要である。従って、冷却材流れ穴の流路断面積
乃至内径を小さくしていくと、ここを流過する冷却材流
の圧力損失が過大になるという問題が生ずる。又、長い
小径穴を加工形成するのも製作技術上種々の困難を伴
う。従って、下部ノズルの冷却材流れ穴の小径化、小断
面積化には自ずと制約があり、小径の異物の侵入を許
し、小確率とはいえ小径の異物による核燃料棒の擦過、
損傷を起こす虞れがあった。従って、本発明は冷却材流
れの圧力損失が殆ど無く且つ微細な異物を捕獲して侵入
を防止できる異物侵入防止構造を有する原子炉用燃料集
合体乃至異物フィルタ付原子炉燃料集合体を提供するこ
とを課題とするものである。 【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、本発明によれば、互いに離れて対向する上部ノズル
及び下部ノズルと、これらの両ノズル間に互いに平行に
配置され両端が両ノズルに連結された複数の中空案内管
と、その中空案内管を受け入れる開口を有し中空案内管
に固定された支持格子組立体と、この支持格子組立体の
複数の開口に各別に挿通されて支持され互いに平行に且
つ離れて延びた複数の核燃料棒と、下部ノズルの上面を
覆って配設された異物フィルタとを有する異物フィルタ
付き原子炉燃料集合体において、前記下部ノズルの複数
の冷却材用流れ穴は長円形断面に形成され、この長円形
断面の流れ穴の出口に対向して前記異物フィルタに六角
形細孔群を形成し、その六角形細孔の周囲のリガメント
の幅を板厚より小さく形成したことを特徴とする。 【0006】 【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る燃料集
合体は、以下に説明する下部ノズル及び異物フィルタ以
外前述の燃料集合体10と基本的に構造が同じである。
図1は燃料集合体30の下部ノズル40及び異物フィル
タ60の上面形状を中空案内管を省略して示したもの
で、共に矩形の平面輪郭を有するが下部ノズル40の方
が異物フィルタ60よりも若干大きい。図2に下部ノズ
ル40の上面形状が示されているが、下面四隅にL形断
面の脚部41を有し、上面のノズル板43部に次のよう
な穴が設けられている。即ち中空案内管の取付け穴45
が分布して設けられ、その間に強度上許される範囲で全
体として大きな流路面積が得られるように長円形の流れ
穴47,49、51,53,55,57が分布して設け
られている。ここで流れ穴47乃至57の流路断面を長
円形にしたのはできるだけ大きい面積を確保するため
で、周囲の状況によっては、円形のものの使用を排除す
るものではない。このような流れ穴47乃至57は、燃
料集合体30が原子炉容器内に装荷されて、原子炉の運
転が行われると文字通り原子炉冷却材が貫流する。 【0007】下部ノズル40の上面を覆って設けられる
異物フィルタ60は、厚さが約1.0mmの金属板からで
きていて、下部ノズル40の中空案内管用取付け穴45
に整列した逃し穴61が設けられている。この逃し穴6
1には、前述のような中空案内管13が挿通される。そ
して下部ノズル40の流れ穴47乃至57を個別に覆う
細孔群63,65,67,69,71,73等を有して
いる。これらの細孔群の基本構造は、図4に拡大して示
すように六角形細孔75がハニカム状に並んで形成され
たものである。そして隣り合う六角形細孔75の間の板
部分即ちリガメント77は、板の厚さより小さい寸法の
幅(約0.65mm)を有している。又、本実施形態で
は、六角形細孔77の内接円の直径は約3.4mmであ
り、このように小さい六角形細孔75及びリガメント7
7を持つ細孔群65等を形成するには、通常のプレス打
ち抜き加工では歪みが大きすぎるので、フォトケミカル
エッチング加工で製作するのが好ましい。このような細
孔群は、通過する冷却材流に対し大きな圧力損失を生じ
ない。 【0008】前述の六角形細孔75を持つ細孔群が圧力
損失が小さく且つ異物捕獲性が優れていることを図5を
参照して説明する。同一の開口面積を持つ正方形穴及び
正三角形穴を比較のため(b)図及び(c)図に示す。
更に同一幅のリガメントも示しているが、リガメントの
外形線で囲まれた面積で開口面積を除して得られる開口
率は六角形穴>正方形穴>正三角形穴の順となり、六角
形穴の細孔群が相対的に大きい流路面積が得られる。更
に各穴の対角距離を図示のようにそれぞれa,b,cと
するとa<b=cの関係がある。従って六角形穴の対角
距離が一番小さいことになり、より小さい異物の通過を
遮ることができる。 【0009】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料集合体の下部ノズルの冷却材流れ穴をできるだけ長
円形断面にして流路面積を大きくすると共にその上面を
覆う異物フィルタの流路部を六角形細孔群から形成した
ので、より小さい圧力損失で微細な異物の通過を阻止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態の要部を示す部分上面図であ
る。 【図2】図1に示される部材の一部を分離して示す上面
図である。 【図3】図1に示される部材の一部を分離して示す上面
図である。 【図4】図3の一部を拡大して示す部分拡大図である。 【図5】前記実施形態の作用効果を説明する説明図であ
る。 【図6】本発明に係る燃料集合体が使用される原子炉の
一例を示す概略断面図である。 【図7】従来の燃料集合体の一例を示す一部切欠き全体
斜視図である。 【図8】前記従来の燃料集合体の一部材を示す部分上面
図である。 【符号の説明】 11 上部ノズル 13 中空案内管 14 支持格子組立体 15 核燃料棒 30 燃料集合体 40 下部ノズル 41 脚部 43 ノズル板 47,49,51,53,55,57 流れ穴 60 異物フィルタ 63,65,67,69,71,73 細孔群 75 六角形細孔 77 リガメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−232893(JP,A) 特開 平8−271672(JP,A) 特開 平5−27087(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 3/30 G21C 3/33

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 互いに離れて対向する上部ノズル及び下
    部ノズルと、同両ノズル間に互いに平行に配置され両端
    が前記両ノズルに連結された複数の中空案内管と、同中
    空案内管を受け入れる開口を有し同中空案内管に固定さ
    れた支持格子組立体と、同支持格子組立体の複数の開口
    に各別に挿通されて支持され互いに平行に且つ離れて延
    びた複数の核燃料棒と、前記下部ノズルの上面を覆って
    配設された異物フィルタとを有し、前記下部ノズルの複
    数の冷却材用流れ穴は長円形断面に形成され、前記流れ
    穴に対向して前記異物フィルタに六角形細孔群を形成
    し、前記六角形細孔群の細孔の周囲のリガメントの幅を
    板厚より小さく形成したことを特徴とする異物フィルタ
    付き原子炉燃料集合体。
JP09252096A 1996-04-15 1996-04-15 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体 Expired - Lifetime JP3534529B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09252096A JP3534529B2 (ja) 1996-04-15 1996-04-15 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09252096A JP3534529B2 (ja) 1996-04-15 1996-04-15 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09281261A JPH09281261A (ja) 1997-10-31
JP3534529B2 true JP3534529B2 (ja) 2004-06-07

Family

ID=14056617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09252096A Expired - Lifetime JP3534529B2 (ja) 1996-04-15 1996-04-15 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3534529B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651243B (zh) * 2012-05-14 2015-08-05 中科华核电技术研究院有限公司 一种下管座及底部装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09281261A (ja) 1997-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3766698B2 (ja) 水冷却型原子炉用燃料集合体の底部ノズル
EP1407457B1 (en) Reduced pressure drop debris filter bottom nozzle for a fuel assembly of a nuclear reactor
US5135710A (en) Filtration plate associated with a lower connector of a fuel assembly of a nuclear reactor
EP0669624B1 (en) Debris catcher for a nuclear reactor
US5867551A (en) Nuclear fuel assembly for pressurized water reactor
JP7568653B2 (ja) 核燃料集合体底部ノズル用のデブリ濾過装置及びそれを含む底部ノズル
EP1179823B1 (en) Nuclear fuel assembly comprising a debris catcher
JP3328364B2 (ja) 核燃料集合体のための低圧力損スペーサ
US5519745A (en) Lower tie plate debris catcher for a nuclear reactor
US5787140A (en) Handle assembly and channel for a nuclear reactor fuel bundle assembly
JP3534529B2 (ja) 異物フィルタ付き原子炉燃料集合体
JPH0843570A (ja) 核燃料集合体における一体の下部タイプレート格子
JP3778787B2 (ja) 沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート
JPH08170993A (ja) 下部タイプレート格子、燃料棒支持構造、並びに核燃料集合体及び該核燃料集合体用の支持体
JP3054807B2 (ja) Pwr燃料集合体の下部ノズル
US6876713B2 (en) Filter and fuel assembly for a light-water nuclear reactor
JP2012117921A (ja) 多段式異物フィルタ
JP2004317522A (ja) 燃料集合体
JP2001004771A (ja) 17×17型pwr燃料集合体の異物対策下部ノズル
JP4282785B2 (ja) 燃料集合体
JP2003098284A (ja) 燃料入口構造および燃料集合体
JPH0627274A (ja) Pwr核燃料集合体の下部ノズル
JPH08136680A (ja) Pwr燃料集合体の下部ノズル
JPH08327765A (ja) 原子炉燃料集合体の下部ノズル
JP2006038875A (ja) 燃料支持金具

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040309

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term