JP2001116872A - 燃料集合体のデブリフィルタ - Google Patents

燃料集合体のデブリフィルタ

Info

Publication number
JP2001116872A
JP2001116872A JP29624899A JP29624899A JP2001116872A JP 2001116872 A JP2001116872 A JP 2001116872A JP 29624899 A JP29624899 A JP 29624899A JP 29624899 A JP29624899 A JP 29624899A JP 2001116872 A JP2001116872 A JP 2001116872A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
debris
curved plate
fuel assembly
debris filter
flow path
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.)
Granted
Application number
JP29624899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4134460B2 (ja
Inventor
Tadashi Mizuno
正 水野
Junjiro Nakajima
潤二郎 中島
Noburo Tsutsumi
信郎 堤
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP29624899A priority Critical patent/JP4134460B2/ja
Publication of JP2001116872A publication Critical patent/JP2001116872A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4134460B2 publication Critical patent/JP4134460B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉内を循環する冷却材に微小な切削片、針
金、板片等の有害なデブリが含まれていることがある。
このようなデブリを含んだ冷却材が燃料集合体に流入す
ると、場合によっては燃料棒にフレッティング損傷を与
える可能性がある。本発明の目的は、燃料集合体に流入
すると燃料棒に損傷を与える有害なデブリを効果的に捕
捉する燃料集合体のデブリフィルタを提供する。 【解決手段】本発明は等間隔に湾曲プレートを配列して
入口側と出口側との間を真っ直ぐに貫通する流路が存在
しないように構成したデブリフィルタにおいて、湾曲プ
レートの流水面に局部的に突起を設けて流路開口部をさ
らに細かく仕切る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉に装荷され
る燃料集合体に係り、特に冷却材に含まれる有害なデブ
リを燃料集合体の下部タイプレートで捕捉するのに好適
な燃料集合体のデブリフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】運転中の原子炉においては、定期検査時
や点検・補修作業等で炉内に取残された微小な切削片、
針金、板片等のデブリが炉内を循環する冷却材に含まれ
ていることがある。このようなデブリを含んだ冷却材が
燃料集合体に流入すると、場合によってはデブリがスペ
ーサや燃料棒間に係留し、その流動振動で燃料棒にフレ
ッティング損傷を与える可能性がある。
【０００３】この問題を解決する公知例として、特願平
4−230892号がある。この公知例では、燃料集合体の下
側タイプレート（下部タイプレート）に等間隔で湾曲プ
レート（くの字型プレート）を配列して入口側と出口側
との間を真っ直ぐに貫通する流路が存在しないデブリフ
ィルタを組込んでいる。このデブリフィルタは湾曲プレ
ートの湾曲部分がデブリの通過を阻止するもので、針金
のような長尺デブリの捕捉に優れている。また、このデ
ブリフィルタの流動損失は入口・出口の縮流・拡大損失
と流路の壁面摩擦損失及び湾曲部の曲がり損失である
が、薄板構造のフィルタは流動損失が比較的小さいこと
も特徴になっている。
【０００４】しかしながら、前述したように、このデブ
リフィルタは針金のような長尺デブリの捕捉に優れてい
るが、矩形デブリ（例えば、流路開口部相当の矩形デブ
リ）の捕捉には若干効果が小さい。燃料集合体の高信頼
性を確立するには、燃料棒にフレッティング損傷を与え
る有害な矩形デブリは確実に捕捉する必要がある。この
ためには、フィルタの流路開口部をさらに細かく仕切る
必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、燃料
集合体に流入すると燃料棒に損傷を与える有害なデブリ
を効果的に捕捉する燃料集合体のデブリフィルタを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、等間隔に湾曲プレートを配列して入口側と出口側と
の間を真っ直ぐに貫通する流路が存在しないように構成
したデブリフィルタにおいて、本発明は流路を構成する
湾曲プレートの流水面に突起を局部的に設けて流路開口
部を細かく仕切る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明す
る。図２に沸騰水型原子炉の燃料集合体の構成を示す。
燃料集合体1は燃料棒2と水ロッド及びこれらの上端と下
端を支持する上部タイプレート3と下部タイプレ−ト4及
びこれらを整列支持するスペ−サ5等で組み立てられた
燃料バンドル6と、この燃料バンドル6を収納し、かつ、
冷却材流路を形成するチャンネルボックス7とで構成さ
れている。本発明のデブリフィルタ8は下部タイプレー
ト4に組込まれている。
【０００８】図３に本発明のデブリフィルタ8を下部タ
イプレート4に組込んだ状態を示す。下部タイプレート4
は冷却材9が流入する円筒の入口ノズル10と燃料棒の下
端を支持する四角形の格子部11及びこれらを連結する拡
大流路12で構成されている。格子部11は燃料棒の下端が
挿入される多数のボス13とボス13を正方格子に連結する
ウェブ14で構成されている。ボス13とウェブ14で囲まれ
た空間は冷却材9が通過する冷却材流路15になる。デブ
リフィルタ8は格子部11の下側で拡大流路12に取付け
る。
【０００９】図１に本発明の湾曲プレート16で構成した
デブリフィルタ8の一部分を示す。本発明の湾曲プレー
ト16は入口側17と出口側18の２ヶ所に逆向きで半球型の
突起19が設けられている。半球型の突起19は表面が円い
ので流動損失が小さく、かつ、外力が作用しても応力が
均等に分散するので耐荷重性が優れている。デブリフィ
ルタ8は等間隔に湾曲プレート16を配列して流路20を構
成するが、その時の配列方法は湾曲プレート16の突起部
分19が互いに向き合って接触するようにする。この手順
で組立てると、突起部分19は入口17と出口18の交互にな
るが、突起部分19はそれぞれ入口17と出口18の流路開口
部20を仕切ることになる。これにより、流路開口部20は
小さく分割される。また、突起部分19が入口17と出口18
の交互になることで、突起部分19で潰される流路面積が
入口17と出口18に分散するので、流路開口部20の流路面
積の減少は小さくなる。また、突起19の数を増加させる
ことで幾何学的にはさらに微小なデブリも捕捉すること
ができる。
【００１０】下部タイプレートの入口ノズルを通過した
冷却材9は拡大流路に取付けたデブリフィルタ8に流入す
る。デブリフィルタ8の入口17では冷却材9が湾曲プレー
ト16と突起19で分割した開口部21と湾曲プレート16とプ
レート22で仕切った従来の開口部23に流入する。一方の
従来の開口部23では開口部と同じ大きさの矩形デブリ24
はそのまま通過するが、もう一方の分割開口部21では突
起部分19が矩形デブリ24の流入を阻止して捕捉する。従
来の開口部23を通過した矩形デブリ24は、出口18の分割
開口部21で捕捉される。また、両方の開口部20を通過す
る針金のような長尺デブリ25は湾曲部26で冷却材9の流
れ方向の変化に追従できずに捕捉される。
【００１１】図４に流路開口部の流路面積を同一にした
場合の半球型突起の流動損失と湾曲プレートの流動損失
の比較を示す。横軸に流路開口部に流入する流速を示
し、縦軸にはフィルタの流動損失を示したものである。
半球型突起の流動損失は湾曲プレートの流動損失より小
さいことが分かる。すなわち、湾曲プレートの枚数を増
加させて流路開口部を仕切るよりは湾曲プレートに突起
を設けて流路開口部を仕切る方が、流動損失の観点から
は有利であることが分かる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、燃料集合体に流入する有害な
デブリを効果的に捕捉する燃料集合体のデブリフィルタ
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湾曲プレートで構成したデブリフィル
タの一部分を示し、その構成と機能を説明する図。
【図２】本発明の一実施例である燃料集合体の構造を示
し、その構成を説明する図。
【図３】下部タイプレートに本発明のデブリフィルタを
組込んだ構造を示し、その構成を説明する図。
【図４】半球型突起と湾曲プレートの流動損失を比較し
た図。
【符号の説明】
1…燃料集合体、2…燃料棒、3…上部タイプレート、4…
下部タイプレート、5…スペーサ、6…燃料バンドル、7
…チャンネルボックス、8…デブリフィルタ、9…冷却
材、10…入口ノズル、11…格子部、12…拡大流路、13…
ボス、14…ウェブ、15…冷却材流路、16…湾曲プレー
ト、17…デブリフィルタの入口、18…デブリフィルタの
出口、19…半球型突起部分、20…開口部、21…分割開口
部、22…プレート、23…従来の開口部、24…矩形デブ
リ、25…長尺デブリ、26…湾曲部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却材が通過する入口側と出口側との間
    を真っ直ぐに貫通する流路が存在しないように、中間部
    分が入口側と出口側に対し水平方向にずれている湾曲プ
    レートを或る等間隔で配列した燃料集合体のデブリフィ
    ルタにおいて、前記湾曲プレートの流水面に突起を局部
    的に設けて流路開口部を仕切ったことを特徴とする燃料
    集合体のデブリフィルタ。
  2. 【請求項２】 前記湾曲プレートに局部的に設ける突起
    の幾何学的形状は流動損失が小さく耐荷重に優れた半球
    型で、その突起高さは湾曲プレートの配列間隔の１／２
    としたことを特徴とする請求項１記載のデブリフィル
    タ。
  3. 【請求項３】 前記湾曲プレートに局部的に設ける突起
    の位置は入口側と出口側の２ヶ所で、突起方向が入口側
    と出口側では逆向きになっていることを特徴とする請求
    項１記載のデブリフィルタ。
  4. 【請求項４】 前記湾曲プレートに局部的に設ける突起
    の数は湾曲プレートとプレートで仕切られた流路開口部
    に１個または等間隔に複数個であることを特徴とする請
    求項１記載のデブリフィルタ。
JP29624899A 1999-10-19 1999-10-19 燃料集合体のデブリフィルタ Expired - Lifetime JP4134460B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29624899A JP4134460B2 (ja) 1999-10-19 1999-10-19 燃料集合体のデブリフィルタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29624899A JP4134460B2 (ja) 1999-10-19 1999-10-19 燃料集合体のデブリフィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001116872A true JP2001116872A (ja) 2001-04-27
JP4134460B2 JP4134460B2 (ja) 2008-08-20

Family

ID=17831119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29624899A Expired - Lifetime JP4134460B2 (ja) 1999-10-19 1999-10-19 燃料集合体のデブリフィルタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4134460B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918486B1 (ko) 2007-08-27 2009-09-24 한전원자력연료 주식회사 원통모양의 딤플을 갖는 이물질여과용 지지격자
WO2012073461A1 (ja) 2010-12-03 2012-06-07 原子燃料工業株式会社 デブリフィルタ
JP2012118012A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Nuclear Fuel Ind Ltd デブリフィルタ
JP2012207988A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Nuclear Fuel Ind Ltd 異物捕捉用フィルタ
KR20140031306A (ko) * 2011-05-20 2014-03-12 아레바 엔피 원자로 설비용 데브리스 필터 및 이와 같은 데브리스 필터를 포함하는 핵 연료 조립체
CN109603253A (zh) * 2018-12-28 2019-04-12 中广核研究院有限公司 燃料组件、管座及其过滤装置
GB2524455B (en) * 2013-06-18 2020-04-15 Nuclear Power Inst China Lower tube socket with foreign matter filtering function
CN113362976A (zh) * 2021-06-04 2021-09-07 中国核动力研究设计院 一种高效过滤的下管座、燃料组件和核反应堆

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918486B1 (ko) 2007-08-27 2009-09-24 한전원자력연료 주식회사 원통모양의 딤플을 갖는 이물질여과용 지지격자
WO2012073461A1 (ja) 2010-12-03 2012-06-07 原子燃料工業株式会社 デブリフィルタ
JP2012118012A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Nuclear Fuel Ind Ltd デブリフィルタ
JP2012207988A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Nuclear Fuel Ind Ltd 異物捕捉用フィルタ
KR20140031306A (ko) * 2011-05-20 2014-03-12 아레바 엔피 원자로 설비용 데브리스 필터 및 이와 같은 데브리스 필터를 포함하는 핵 연료 조립체
JP2014519032A (ja) * 2011-05-20 2014-08-07 アレバ・エヌペ 原子炉設備のためのデブリフィルタおよびそのようなデブリフィルタを含む核燃料アセンブリ
US9583222B2 (en) 2011-05-20 2017-02-28 Areva Np Debris filter for nuclear reactor installation and nuclear fuel assembly comprising such a debris filter
KR102004307B1 (ko) 2011-05-20 2019-07-29 아레바 엔피 원자로 설비용 데브리스 필터 및 이와 같은 데브리스 필터를 포함하는 핵 연료 조립체
GB2524455B (en) * 2013-06-18 2020-04-15 Nuclear Power Inst China Lower tube socket with foreign matter filtering function
CN109603253A (zh) * 2018-12-28 2019-04-12 中广核研究院有限公司 燃料组件、管座及其过滤装置
CN113362976A (zh) * 2021-06-04 2021-09-07 中国核动力研究设计院 一种高效过滤的下管座、燃料组件和核反应堆

Also Published As

Publication number Publication date
JP4134460B2 (ja) 2008-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5778883B2 (ja) 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
JP3065119B2 (ja) 燃料集合体の破片フィルタ
US8317035B2 (en) Debris filter
US5483564A (en) Lower tie plate strainers including double corrugated strainers for boiling water reactors
US5361287A (en) Nuclear fuel assembly lower end fitting
US5384814A (en) Lower tie plate strainers for boiling water reactors
JPS61234392A (ja) 燃料集合体の破片捕捉・係留トラツプ
CN86105033A (zh) 带碎屑捕集器的核燃料组件
JP3690804B2 (ja) 原子炉における冷却材の制御
JP4134460B2 (ja) 燃料集合体のデブリフィルタ
US5390220A (en) Lower tie plate strainers including helical spring strainers for boiling water reactors
JPS646423B2 (ja)
CA1247949A (en) Vertical gas flue for a heat-exchanger
JP3977969B2 (ja) 燃料集合体
JP3054807B2 (ja) Ｐｗｒ燃料集合体の下部ノズル
JP5241876B2 (ja) 異物捕捉用フィルタ
EP0117073A1 (en) Reducing vibrational damage to nuclear fuel rods
JPS6239957B2 (ja)
JP2004523762A (ja) 軽水炉のためのフィルタおよび燃料アセンブリ
JPH1164557A (ja) 燃料集合体
JPH08105988A (ja) 原子燃料集合体
US8548113B2 (en) Debris mitigation upper tie plates and fuel bundles using the same
JP3527493B2 (ja) 燃料集合体
JP2807960B2 (ja) 異物対策型ｐｗｒ燃料集合体
JPH10253786A (ja) 燃料集合体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040924

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070911

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071105

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080221

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080331

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: 20080507

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080520

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4134460

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term