JP2000056056A - 非核燃料炉心挿入構造体 - Google Patents

非核燃料炉心挿入構造体

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JP2000056056A
JP2000056056A JP10228307A JP22830798A JP2000056056A JP 2000056056 A JP2000056056 A JP 2000056056A JP 10228307 A JP10228307 A JP 10228307A JP 22830798 A JP22830798 A JP 22830798A JP 2000056056 A JP2000056056 A JP 2000056056A
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fuel
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nuclear fuel
rod
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Kenji Takano
賢治 高野
Takeshi Yokoyama
武 横山
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3315Upper nozzle
    • GPHYSICS
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    • G21C3/331Comprising hold-down means, e.g. springs
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧水型原子炉の燃料棒取り出し自在形燃料
集合体に使用しても、非核燃料炉心挿入構造体の挿入棒
の冷却が適切に行われるようにする。 【解決手段】 非核燃料炉心挿入構造体60は、燃料棒
取出し自在型燃料集合体50の中空管55に個別に挿入
される複数の挿入棒61と、挿入棒61の上端に連結さ
れ水平方向に展延するベースプレート63と、ベースプ
レート63の上面に取り付けられるホールドダウン組立
体40とをし、ベースプレート63の下面周辺に突起6
5を形成していることを特徴とする。

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、特に加圧
水型原子炉において使用される非核燃料炉心挿入構造体
に関する。
【0002】
【従来の技術】加圧水型原子炉では、一般的に図7に示
すような構造の燃料集合体10が原子炉容器内に複数装
荷されて炉心を構成している。燃料集合体10の構造を
概説すると、上部ノズル11、下部ノズル13、これら
を相互に連結する複数の中空案内管15、この中空案内
管15に固定され長手方向に間隔を置いて配設された複
数の支持格子17及びこの支持格子17の格子穴に1本
づつ挿入されて支持された複数の燃料棒19を有してい
る。更に、上部ノズル11の構造を図8の概念図を参照
して説明すると、全体的には上面の開いた箱型構造をし
ており、底板部分には中空案内管15を取り付けるため
の取付穴11bと図示しない冷却材流れ穴(ノズル)が形
成され、ノズル板11aとなっている。そして、側壁の
上面部には、2体のみ示す押えばね11cが取り付けら
れている。
【0003】而して、原子炉炉心は前述のような構造の
燃料集合体10が例えば百数十体程度装荷されて構成さ
れるのであるが、所定の位置にある燃料集合体10の中
空案内管15には図示しない制御棒クラスタが挿入さ
れ、それ以外の燃料集合体10の中空案内管15には、
図9又は図10に示すような可燃性毒物棒組立体20や
シンブルプラグ組立体30等が挿入される。可燃性毒物
棒組立体20は複数の可燃性毒物棒21、これを吊り下
げるベースプレート23及びホールドダウン組立体40
からなる。又、シンブルプラグ組立体30は複数のシン
ブルプラグ31、これを吊り下げるベースプレート33
及びホールドダウン組立体40からなる。このシンブル
プラグ31は、中空案内管15の流路条件を調整するも
のである。可燃性毒物棒組立体20やシンブルプラグ組
立体30は、核燃料物質を含まないので非核燃料炉心構
成品乃至非核燃料炉心挿入構造体とも呼ばれ、制御棒ク
ラスタとは異なり、炉心内に固定されて使用される。ホ
ールドダウン組立体40は、これらを振動させずに確り
と保持するためのもので、ハンドル41、ホールドダウ
ンばね43及び図示しないテレスコープ構造体等を有し
ている。
【0004】図11に可燃性毒物棒組立体20の使用状
態が概念的に示されている。可燃性毒物棒21が燃料集
合体10の中空案内管15内に挿入され、ベースプレー
ト23及びホールドダウン組立体40が上部ノズル11
の中に位置し、図示しない上部炉心板により上方から押
さえつけられている。このような使用状態においては、
中空案内管15の中を流れる冷却材は可燃性毒物棒21
の外面に沿って流れるからこれを冷却し、ベースプレー
ト23とノズル板11aの間の隙間を通って流出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】而して、燃料棒取出し
自在型燃料集合体乃至リムーバブル燃料集合体が提案さ
れている。一般に一体の燃料集合体は200本から40
0本程度の燃料棒を有しており、その内の1乃至数本の
燃料棒を取り外す必要性が生ずることがある。この場
合、前述したような構造の上部ノズル11を使用してい
ては、先ず上部ノズル11を取り外す必要がある。この
ようにすると、非常に手数が掛かるので上部ノズル11
に代えて図12に示すような上部ノズル51を使用した
ものがその燃料棒取出し自在型燃料集合体である。上部
ノズル51の構造を説明すれば、ノズル板51aの中央
部に燃料棒取り出し用開口53を設けた点が異なるのみ
である。取付穴51bや押えばね51cは、前述の取付
穴11bや押えばね11cと同じである。しかしなが
ら、このような上部ノズル51はノズル板51aの中央
部に開口があるので、前述の可燃性毒物棒組立体20を
使用すると、図13に示すような状態が発生して、可燃
性毒物棒21の冷却に不具合が発生する。即ち、ベース
プレート21がノズル板51aの上面にぴったりと接し
てしまい、中空案内管内面と可燃性毒物棒21の外面と
の間の流路が上端部で閉じられてしまう。シンブルプラ
グ組立体30を使用しても同様な問題が発生する。従っ
て、本発明の課題は、燃料棒取出し自在型燃料集合体に
使用しても挿入棒などの冷却が適切に行われる非核燃料
炉心挿入構造体を提供することである。
【0006】
【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、燃料集合体の中空管に個別に挿入
される複数の非核燃料挿入棒と、その非核燃料挿入棒の
上端に連結され水平方向に展延するベースプレートと、
このベースプレートの上面に取り付けられるホールドダ
ウン組立体とを有する非核燃料炉心挿入構造体におい
て、ベースプレートの下面に沿って、燃料集合体の中空
案内管の上端に連通する流路を画成するように構成され
る。好適には、ベースプレートの下面周辺に突起を設け
てベースプレートの下面と燃料集合体の上部ノズルとの
間に隙間を形成し、或いはベースプレート下面の非核燃
料挿入棒の取付け部周辺に冷却材流路用凹みを形成す
る。
【0007】
【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。尚、従来技術の関する図面を
含め全図に亙り同一部分には同一の符号を付すこととす
る。図1及び図2を参照するに、本発明による非核燃料
炉心挿入構造体60は、燃料棒取出し自在型燃料集合体
50と組み合わせて使用される。非核燃料炉心挿入構造
体60を構成する挿入棒61は、燃料棒取出し自在型燃
料集合体50の中空案内管55に挿入され、その挿入棒
61の上端部は本発明の特徴を良く表すベースプレート
63に連結されている。ベースプレート63の全体形状
は、図2の平面図に良く示されている。そして、ベース
プレート63の上面中心部にホールドダウン組立体40
が取り付けられている。図2に示されるように、本実施
形態においては、24本の挿入棒61が使用されている
のであるが、これを受け入れる燃料棒取出し自在型燃料
集合体50の中空案内管55のうち、図1から容易に理
解されるように、周辺にあるものは上部ノズル51のノ
ズル板51aに固定され、中央部にあるものは、支持格
子17に固定はされているが上端は開口53内に位置し
て、自由端となっている。そして、ほぼ矩形の平面形状
を持つベースプレート63の四隅部下面に図3に示すよ
うな突起65が設けられている。
【0008】以上のような構成の非核燃料炉心挿入構造
体60を図1に示すように燃料棒取出し自在型燃料集合
体50に組み入れて使用すると、突起65がノズル板5
1aの上面に接触し、ノズル板51aとベースプレート
63との間に隙間が形成される。そして、中空案内管5
5の中を流れて挿入棒61を冷却した原子炉冷却材は、
その隙間を通って流れ、上方に向かう。このような冷却
材は、燃料棒取出し自在型燃料集合体50の図示しない
燃料棒に沿って上昇した冷却材とも混合して、蒸気発生
の加熱源として使用される。
【0009】前述の実施形態においては、ベースプレー
ト63の下面に突起65を形成して、挿入棒冷却用冷却
材の流路を形成したが、図4及び図5に示す非核燃料炉
心挿入構造体70のベースプレート73の下面に挿入棒
61を囲んでざぐりによる凹み73aを形成しても良
い。このようにすると、中空案内管55内を流れた原子
炉冷却材は、図4の矢印に示すように流れ、ベースプレ
ート73の下方に流出し、流路は閉ざされない。このよ
うにして、前記実施形態と同様な作用効果が得られる。
又、図5に示すベースプレート73においては、挿入棒
61の1本1本に対応して、ざぐりによる凹み73aを
形成したが、図6に示すように原厚部83cを残して、
広い空間83aとざぐり空間83bを形成しても良い。
見方を変えれば、図2のベースプレート63と突起65
とを一体構造として形成したものがベースプレート83
とも言え、同様の作用効果が得られる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料棒取出し自在型燃料集合体のノズル板に対向する非
核燃料炉心挿入構造体のベースプレートの下面に突起又
は凹みを形成して、原子炉冷却材の流路を画成したの
で、可燃性毒物棒又はシンブルプラグなどの挿入棒の冷
却を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す部分断面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う平面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】本発明の別の実施形態を示す部分断面図であ
る。
【図5】前記別の実施形態の要部を示す上面図である。
【図6】前記別の実施形態の一部を改変した改変実施形
態の要部を示す上面図である。
【図7】本発明に関連する従来の燃料集合体の構造を示
す短縮立面図である。
【図8】前記燃料集合体の上部ノズルの構造を概念的に
示す斜視図である。
【図9】従来の非核燃料炉心挿入構造体の一例を示す斜
視図である。
【図10】従来の非核燃料炉心挿入構造体の他の例を示
す斜視図である。
【図11】従来の非核燃料炉心挿入構造体の使用状況を
示す部分断面図である。
【図12】従来の問題点を説明するための斜視図であ
る。
【図13】従来の問題点を説明するための部分断面図で
ある。
【符号の説明】
17 支持格子 50 燃料棒取出し自在型燃料集合体 51 上部ノズル 51a ノズル板 53 開口 60 非核燃料炉心挿入構造体 61 挿入棒 63 ベースプレート 65 突起 70 非核燃料炉心挿入構造体 73 ベースプレート 73a 凹み 80 非核燃料炉心挿入構造体 83 ベースプレート 83a 空間 83b ざぐり空間 83c 原厚部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料集合体の中空管に個別に挿入される
    複数の非核燃料挿入棒と、同非核燃料挿入棒の上端に連
    結され水平方向に展延するベースプレートと、同ベース
    プレートの上面に取り付けられるホールドダウン組立体
    とを有する非核燃料炉心挿入構造体において、前記ベー
    スプレートの下面周辺に突起を形成していることを特徴
    とする非核燃料炉心挿入構造体。
  2. 【請求項2】 燃料集合体の中空管に個別に挿入される
    複数の非核燃料挿入棒と、同非核燃料挿入棒の上端に連
    結され水平方向に展延するベースプレートと、同ベース
    プレートの上面に取り付けられるホールドダウン組立体
    とを有する非核燃料炉心挿入構造体において、前記ベー
    スプレートの下面に前記非核燃料挿入棒の取付け部周辺
    に冷却材流路用凹みを形成していることを特徴とする非
    核燃料炉心挿入構造体。
JP10228307A 1998-08-12 1998-08-12 非核燃料炉心挿入構造体 Withdrawn JP2000056056A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2124230A3 (en) * 2008-05-21 2010-01-27 Westinghouse Electric Company LLC Nuclear core component hold-down assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2124230A3 (en) * 2008-05-21 2010-01-27 Westinghouse Electric Company LLC Nuclear core component hold-down assembly
KR101532441B1 (ko) * 2008-05-21 2015-06-29 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 노심 부품 지지 집합체

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