JP2002040192A - Fuel assembly container - Google Patents

Fuel assembly container

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JP2002040192A
JP2002040192A JP2000225428A JP2000225428A JP2002040192A JP 2002040192 A JP2002040192 A JP 2002040192A JP 2000225428 A JP2000225428 A JP 2000225428A JP 2000225428 A JP2000225428 A JP 2000225428A JP 2002040192 A JP2002040192 A JP 2002040192A
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精 植田
Tsukasa Kikuchi
司 菊池
Masatoshi Kawashima
正俊 川島
Kenichi Yoshioka
研一 吉岡
Hironori Kumanomidou
宏徳 熊埜御堂
Takeshi Mihashi
偉司 三橋
Sadataka Douken
禎貴 道券
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel assembly container which ensures a full criticality safety for a large number of spent fuel assemblies, having stiffness and satisfactory containing efficiency and being low cost. SOLUTION: In the middle of a cylindrical metal vessel 17, a first 9 body super-cell 20, constituted by combining a plurality of metal square pipes in a plurality of lines and rows, is arranged and a neutron absorber charging plate 23 are arranged surrounding the 4 sides of the first 9 body super-cell 20. Outside the neutron absorber charging plat 23, a second 9 body super-cell 24 with a similar structure to the first 9 body super-cell 20 is arranged into a cross shape, and in the spaces 25 in the 4 corner parts formed facing the outer side of the 9 body super-cell 24, fuel cells 19 consisting of a plurality of metal square pipes 18 are embedded.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料集合体収納装置
に係り、特に多数の使用済燃料集合体を十分な臨界安全
性を確保しながら、効率よく収納し得るように構成した
燃料集合体収納装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel assembly storage device, and more particularly to a fuel assembly storage device configured to efficiently store a large number of spent fuel assemblies while ensuring sufficient criticality safety. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子炉で使用済みとなった使用済燃料集
合体は一定期間原子炉施設内で冷却された後、輸送容器
(以下、輸送キャスクと記す)に収納されて再処理工場
へ運ばれて再処理されるか、または輸送キャスク、輸送
兼貯蔵用キャスク等に収納されて中間貯蔵施設へ運ば
れ、長期間冷却した後、再処理され、あるいは最終処分
される。
2. Description of the Related Art Spent fuel assemblies used in a nuclear reactor are cooled in a reactor facility for a certain period of time, then stored in a transport container (hereinafter referred to as a transport cask) and transported to a reprocessing plant. Either they are reprocessed or stored in a transportation cask, a transportation and storage cask, etc., and transported to an interim storage facility, where they are cooled for a long time and then reprocessed or finally disposed of.

【0003】このような場合、輸送キャスクに多数の使
用済燃料集合体(以下、使用済燃料と記す)を収納でき
ることが望ましい。この理由としては、高価なキャスク
の使用数を低減したいこと、キャスク数が多いと輸送回
数が多くなり、万一の事故の可能性が高くなること、キ
ャスク取扱い回数が多いと放射線被曝量も多くなること
などが容易に理解できる。
In such a case, it is desirable that a large number of spent fuel assemblies (hereinafter, referred to as spent fuel) can be stored in the transport cask. The reasons for this are that we want to reduce the number of expensive casks used, that if the number of casks is large, the number of transportations will increase, and the possibility of accidents will increase. It can be easily understood.

【0004】ところが、一定の大きさのキャスク等の燃
料集合体収納装置(以下、収納装置、または燃料容器と
記す)により多くの使用済燃料を収納すると、冷却期間
が短いうちは除熱や放射線遮蔽問題が特に重要であり、
冷却期間が長くなるとそれらの重要性が低下し、むしろ
臨界安全性が重要になることが知られている。
However, if a large amount of spent fuel is stored in a fuel assembly storage device (hereinafter, referred to as a storage device or a fuel container) such as a cask having a certain size, heat removal or radiation is performed during a short cooling period. The shielding problem is particularly important,
It is known that as the cooling period lengthens, their importance decreases, and rather critical safety becomes more important.

【0005】近年、再処理作業が初期の計画から遅れが
ちであり、それに伴って使用済燃料の冷却期間も長くな
っている。このような場合には、十分な臨界安全性を確
保しながら前述のように限られた空間内により多くの使
用済燃料を収納できる燃料容器が期待される。
[0005] In recent years, the reprocessing operation tends to be delayed from the initial plan, and accordingly, the cooling period of spent fuel has become longer. In such a case, a fuel container capable of storing more spent fuel in the limited space as described above while ensuring sufficient criticality safety is expected.

【0006】そのため、構造材のステンレス鋼(以下、
SUSと記す)にボロン(B)を添加した材料(B−S
US材と記す)を用いて中性子吸収率を大きくし、臨界
安全性(決して臨界にならないことを保証する性能)を
確保している。
Therefore, stainless steel (hereinafter, referred to as a structural material)
SUS) to which boron (B) is added (BS)
The neutron absorption rate is increased by using US material) to ensure criticality safety (performance that guarantees never to become critical).

【0007】B−SUS中のB添加率が0.5〜0.7%程度
まではBを含まないSUSとの機械的性質および加工上
の著しい差異はないが、Bの添加率は燃料の初期濃縮度
の高まりにつれて高くする必要があり、既に0.5%を大
きく超えるB添加(例えば1%)が要求されるようにな
ってきている。
[0007] There is no significant difference in mechanical properties and processing from SUS containing no B when the B addition ratio in B-SUS is about 0.5 to 0.7%, but the B addition ratio is lower than the initial enrichment of the fuel. It is necessary to increase the value as the temperature rises, and the addition of B (for example, 1%) which greatly exceeds 0.5% has already been required.

【0008】B添加率を高めるとB−SUS材は堅くて
脆くなり、衝撃的な力に対する強度が不足するようにな
るとともに、加工も困難になる。ボロン10(B10)を濃
縮した濃縮ボロンを用いると、このような問題は大幅に
緩和されるものの、非常に高価な材料となる。
[0008] When the B addition ratio is increased, the B-SUS material becomes hard and brittle, and the strength against impact force becomes insufficient, and processing becomes difficult. The use of concentrated boron obtained by enriching boron 10 (B10) greatly reduces such a problem, but results in a very expensive material.

【0009】このような背景から、低廉で機械的強度が
十分確保でき、しかも前述のように十分な臨界安全性を
確保しながら前述のように限られた空間内により多くの
使用済燃料を収納できる燃料集合体収納装置が要望され
る。
[0009] From such a background, sufficient mechanical strength can be ensured at low cost, and more spent fuel can be stored in the limited space as described above, while ensuring sufficient criticality safety as described above. There is a need for a fuel assembly storage device that can.

【0010】以下、沸騰水型原子炉(BWR)の燃料集
合体を収納装置内に収納する場合を例にして、具体的に
説明する。図26(a),(b)はBWRの燃料集合体1
を概略的に示し斜視図で、図26(a)は燃料集合体1の
燃料バンドルを示し、図26(b)は燃料集合体1の上部
を示している。すなわち、図26(a)に示すようにハン
ドル2と一体化された上部タイプレート3と、下部タイ
プレート4および格子状に構成された燃料スペーサ5を
用いて多数の燃料棒6が束ねられて一体化され、燃料バ
ンドル(簡単にバンドルと呼ぶこともある)7が構成さ
れている。
Hereinafter, a specific description will be given of an example in which a fuel assembly of a boiling water reactor (BWR) is stored in a storage device. 26 (a) and (b) show BWR fuel assembly 1
26 (a) schematically shows a fuel bundle of the fuel assembly 1, and FIG. 26 (b) shows an upper portion of the fuel assembly 1. That is, as shown in FIG. 26A, a large number of fuel rods 6 are bundled using an upper tie plate 3 integrated with the handle 2, a lower tie plate 4, and a fuel spacer 5 formed in a lattice. The fuel bundle (which may be simply called a bundle) 7 is integrated.

【0011】バンドル7は図26(b)に示すようにチャ
ンネルボックス8の内部に収納され、全体として燃料集
合体1が構成される。チャンネルボックス8とバンドル
7を一体化するためにチャンネルファスナ(簡単にファ
スナと呼ぶこともある)9が取り付けられており、チャ
ンネルボックス8の上部外面にパッド10が取り付けられ
ている。
The bundle 7 is housed inside the channel box 8 as shown in FIG. 26B, and the fuel assembly 1 is constituted as a whole. A channel fastener (sometimes simply referred to as a fastener) 9 is attached to integrate the channel box 8 and the bundle 7, and a pad 10 is attached to an upper outer surface of the channel box 8.

【0012】チャンネルボックス8に取り付けられてい
るパッド10とファスナ9は、原子炉の中で図示しない制
御棒の挿脱空間を確保するために使用される。したがっ
て、ファスナ9は2つの機能を持っている。燃料バンド
ル7の中央部には図27に示したように燃料棒6とともに
2本の水棒11が配置されている。図27は燃料セル仕切枠
13内に構成される燃料セル12に燃料集合体1を挿入(装
荷ともいう)した状態を横断面で拡大して示している。
The pad 10 and the fastener 9 attached to the channel box 8 are used to secure a space for inserting and removing a control rod (not shown) in the nuclear reactor. Therefore, the fastener 9 has two functions. At the center of the fuel bundle 7, two water rods 11 are arranged together with the fuel rod 6 as shown in FIG. Figure 27 shows the fuel cell divider
The state in which the fuel assembly 1 is inserted (also referred to as loading) into the fuel cell 12 formed in the fuel cell 13 is shown in an enlarged cross-sectional view.

【0013】なお、今日の加圧水型原子炉(PWR)の
燃料集合体にはチャンネルボックス状のものは装着され
ていないので、PWR燃料集合体では燃料集合体と燃料
バンドルは同一である。
[0013] Since the fuel assembly of today's pressurized water reactor (PWR) is not equipped with a channel box, the fuel assembly and the fuel bundle are the same in the PWR fuel assembly.

【0014】図27に示したように、燃料セル12はたて方
向と横方向の帯板によって碁盤目状に仕切る通常SUS
製の燃料セル仕切枠13で構成されている。燃料集合体1
が水中に置かれている場合には水棒11内には水が満たさ
れ、中性子増倍率が増大される。
As shown in FIG. 27, the fuel cell 12 is normally SUS partitioned in a cross-cut pattern by vertical and horizontal strips.
And a fuel cell partition frame 13. Fuel assembly 1
When is placed in water, the water rod 11 is filled with water, and the neutron multiplication factor is increased.

【0015】チャンネルボックス8の外周にはファスナ
9およびパッド10が取り付けられているため、比較的大
きい空隙14が形成され、燃料集合体1の収納体数の低減
の大きな要素となっているとともに、水が侵入した場合
には水が中性子減速材となって燃料収納装置の中性子増
倍率を増大させる(臨界安全性を低下させる)可能性を
はらんでいる。従来の燃料集合体収納装置では必要に応
じてSUS製の燃料セル仕切枠13の中にBが添加されて
おり、これにより中性子実効増倍率の増大を抑制してい
る。
Since the fastener 9 and the pad 10 are attached to the outer periphery of the channel box 8, a relatively large gap 14 is formed, which is a major factor in reducing the number of storage units of the fuel assembly 1, and When water invades, there is a possibility that the water becomes a neutron moderator and increases the neutron multiplication factor of the fuel storage device (reduces the criticality safety). In the conventional fuel assembly storage device, B is added to the SUS fuel cell partition frame 13 as necessary, thereby suppressing an increase in the neutron effective multiplication factor.

【0016】図28は燃料集合体収納装置の使用済燃料を
収納する部分すなわち金属容器15の横断面図を示したも
ので、多数の燃料セル12が燃料セル仕切枠13により格子
状に配列されている。現在実用化されているBWR燃料
集合体用金属容器15では52体収納できるが、この図28で
はさらに寸法的に許容できる一例として燃料セル12の数
を69体分に増加させている。
FIG. 28 is a cross-sectional view of a portion of the fuel assembly storage device for storing spent fuel, ie, a metal container 15, in which a large number of fuel cells 12 are arranged in a grid pattern by fuel cell partition frames 13. ing. In the metal container 15 for BWR fuel assemblies currently in practical use, 52 can be stored, but in FIG. 28, the number of fuel cells 12 is increased to 69 as an example that is more dimensionally allowable.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】使用済燃料の効率の良
い輸送および中間貯蔵が一段と強く求められるようにな
っているので、それに応じた燃料集合体収納装置が必要
になってきている。図29はさらに燃料セル数を76体に増
加させた場合の例として作図した場合である。
As more efficient transportation and intermediate storage of spent fuel is required more and more, a corresponding fuel assembly storage device is required. FIG. 29 shows a case where the drawing is made as an example in the case where the number of fuel cells is further increased to 76.

【0018】しかしながら、破線で示す従来の大きさの
金属容器15では収納不可能であるため、実線で示すよう
に直径を大きくした拡大金属容器16が必要になる。金属
容器の直径が大きくなると、外周を構成する遮蔽体兼落
下時衝撃緩衝体が全く使用できなくなるため、実用的で
なくなる。このような背景からも燃料集合体の稠密収納
が要望される。
However, since the conventional metal container 15 shown by a broken line cannot be accommodated, an enlarged metal container 16 having a larger diameter as shown by a solid line is required. If the diameter of the metal container is increased, the shield constituting the outer periphery and the shock absorber at the time of falling cannot be used at all, which is not practical. Against this background, dense storage of fuel assemblies is required.

【0019】本発明はかかる要望を満足させるためにな
されたもので、その目的とするところは、燃料集合体を
収納する金属製角管、代表的にはステンレス鋼に中性子
吸収材であるボロン(B)を添加したB−SUS管の使
用数、またはBの添加率を低く抑えることによって構造
材のコスト低減ができ、Bを低廉な状態で効果的に中性
子吸収に活用でき、しかも高い密度で使用済燃料や新燃
料を収納できる燃料集合体収納装置、特に燃料集合体を
直接収納する金属製容器(バスケット)を提供すること
にある。ここで、燃料集合体収納装置は燃料輸送容器、
輸送兼貯蔵容器を対象とするが、これらの容器の外周部
を構成する放射線遮蔽体は対象としていない。
The present invention has been made to satisfy such a demand, and an object of the present invention is to provide a metal square tube for housing a fuel assembly, typically stainless steel, and boron (a neutron absorbing material). By reducing the number of B-SUS tubes to which B) is added or the rate of addition of B, the cost of the structural material can be reduced, B can be effectively used for neutron absorption at a low cost, and at a high density. It is an object of the present invention to provide a fuel assembly storage device capable of storing spent fuel and new fuel, particularly a metal container (basket) for directly storing a fuel assembly. Here, the fuel assembly storage device is a fuel transport container,
It targets transport and storage containers, but does not cover radiation shields that form the outer periphery of these containers.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、筒状
金属製容器内に多数体の金属製角管を配設し、前記多数
体の金属製角管の少なくとも一部に複数の金属製角管同
士を一体的に固着してなるスーパセルを配設してなり、
前記スーパセルの複数の金属製角管のうち、少なくとも
一部の金属製角管は中性子吸収材を含むことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of metal square tubes are provided in a cylindrical metal container, and a plurality of metal square tubes are provided in at least a part of the plurality of metal square tubes. A supercell made by integrally fixing metal square tubes is arranged,
At least some of the metal square tubes of the supercell include a neutron absorbing material.

【0021】本発明によれば、中性子吸収材を含まない
金属製角管が全体的に一体的に結合されることによって
主に強度を分担し、中性子吸収材を含む金属製角管が中
性子増倍率の抑制作用を分担するので、製造性、強度お
よび未臨界性を同時に達成することができる。これらの
特性は、燃料集合体を稠密に収納できる特に重要な要件
となる。
According to the present invention, the metal square tube containing no neutron absorbing material mainly shares the strength by being integrally joined as a whole, and the metal square tube containing the neutron absorbing material is used to increase the neutron absorption. Since the function of suppressing the magnification is shared, manufacturability, strength and subcriticality can be achieved at the same time. These characteristics are particularly important requirements for densely packed fuel assemblies.

【0022】請求項2の発明は、前記中性子吸収材を含
む金属製角管は中性子吸収材を含有する吸収材金属板が
金属製角管の少なくとも一部に装着されたものであるこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the metal square tube containing the neutron absorber, an absorber metal plate containing the neutron absorber is attached to at least a part of the metal square tube. And

【0023】本発明によれば、燃料集合体を収納する中
性子吸収材を含まない金属製角管と中性子吸収材を含有
する吸収材金属板を装着した第2の金属製角管とを一体
的に固着することにより、強度を向上させるとともに、
吸収材金属板に力をかけることがない構成にできる。
According to the present invention, the metal square tube containing no neutron absorbing material for housing the fuel assembly and the second metal square tube mounted with the absorbing metal plate containing the neutron absorbing material are integrally formed. To improve strength and
The structure which does not apply a force to an absorber metal plate can be made.

【0024】請求項3の発明は、筒状金属製容器内に多
数体の金属製角管を配設し、前記多数体の金属製角管の
少なくとも一部に複数の金属製角管同士を一体的に固着
してなるスーパセルを配設してなり、前記スーパセルは
一方の金属製角管と他方の金属製角管との間に平板状中
性子吸収材が介在されてなることを特徴とする。本発明
によれば、請求項2の発明と同様の作用,効果が得られ
る。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of metal square tubes are provided in a cylindrical metal container, and a plurality of metal square tubes are attached to at least a part of the plurality of metal square tubes. A supercell integrally fixed is provided, wherein the supercell is formed by interposing a plate-like neutron absorbing material between one metal square tube and the other metal square tube. . According to the present invention, the same operation and effect as those of the second aspect can be obtained.

【0025】請求項4の発明は、前記金属製角管はステ
ンレス鋼製であり、中性子吸収材のボロン含有率が0.7
%以下であることを特徴とする。本発明によれば、ボロ
ン含有率が0.7%程度以下のステンレス鋼は、従来技術
による製造,加工が容易であり、強度および脆性に問題
ない。収納する燃料集合体の核分裂性物質の量によって
はこの含有率を低減させても良い。
According to a fourth aspect of the present invention, the metal square tube is made of stainless steel, and the neutron absorbing material has a boron content of 0.7.
% Or less. According to the present invention, stainless steel having a boron content of about 0.7% or less can be easily manufactured and processed by conventional techniques, and has no problem in strength and brittleness. This content may be reduced depending on the amount of fissile material contained in the fuel assembly.

【0026】請求項5の発明は、前記金属製角管は外側
の形状がほぼ同じで内側の形状を異にする厚肉金属製角
管部と薄肉金属製角管部とからなり、前記厚肉金属製角
管部を形成する厚肉ステンレス鋼管には中性子吸収材の
ボロンを0.7%程度以下で添加してなることを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, the metal square tube has a thick metal square tube portion and a thin metal square tube portion having substantially the same outer shape but different inner shapes. It is characterized in that boron, which is a neutron absorbing material, is added at about 0.7% or less to a thick-walled stainless steel pipe forming a square pipe section made of a metal.

【0027】本発明によれば、十分な加工性と強度を確
保できる濃度の範囲でステンレス鋼に中性子吸収材のボ
ロンを添加し、厚さを増すことによってボロンの添加の
絶対量を確保したので、製造性、強度および未臨界性を
同時に達成することができる。これらの特性は、燃料集
合体を稠密に収納できる特に重要な要件となる。
According to the present invention, the absolute amount of boron addition is ensured by adding boron as a neutron absorbing material to stainless steel in a concentration range that can ensure sufficient workability and strength, and increasing the thickness. , Manufacturability, strength and subcriticality can be simultaneously achieved. These characteristics are particularly important requirements for densely packed fuel assemblies.

【0028】請求項6の発明は、前記複数の金属製角管
を束ねて組み立てた複数のスーパセルを結合するスーパ
セル結合部材は前記結合部材部を除くスーパセル横断面
幅の外形表面から突出しないように構成したことを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a supercell connecting member for connecting a plurality of supercells assembled by bundling the plurality of metal square tubes so as not to protrude from the outer surface of the supercell cross-sectional width excluding the connecting member portion. It is characterized by comprising.

【0029】本発明によれば、スーパセル結合部材が金
属製容器(バスケット)の横断面を占める面積を最小限
に限定できるので、金属製容器へ収納できる燃料集合体
の数の減少を最低限に抑制することができる。
According to the present invention, the area of the supercell connecting member occupying the cross section of the metal container (basket) can be limited to a minimum, so that the number of fuel assemblies that can be accommodated in the metal container is reduced to a minimum. Can be suppressed.

【0030】請求項7の発明は、前記結合部において、
前記スーパセル横断面幅の外形表面から突出するもの
は、前記スーパセルの水平方向の面で異なり、隣接する
他のスーパセルの側面に設けられた他の結合部材と軸方
向高さを異なるように構成されてなることを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the connecting portion,
What protrudes from the outer surface of the supercell cross-sectional width is different in a horizontal surface of the supercell, and is configured to have a different axial height from another coupling member provided on a side surface of another adjacent supercell. It is characterized by becoming.

【0031】本発明によれば、スーパセルの強度をさら
に高めることを要求された場合に、角管結合部材をスー
パセルを取り囲むように配置するが、その際スーパセル
の側面によって角管結合部材の取り付け軸方向高さを異
ならせ、金属製容器(バスケット)の横断面を占める面
積を最小限に限定するので、金属製容器へ収納できる燃
料集合体の数の減少を最低限に抑制することができる。
According to the present invention, when it is required to further increase the strength of the supercell, the square tube connecting member is arranged so as to surround the supercell. At this time, the mounting axis of the square tube connecting member is set by the side surface of the supercell. Since the directional height is made different and the area occupying the cross section of the metal container (basket) is limited to a minimum, a decrease in the number of fuel assemblies that can be stored in the metal container can be minimized.

【0032】請求項8の発明は、筒状金属製容器内に中
性子吸収材を全く含まないか、または前記中性子吸収材
を含んでも強度および加工性上支障のない範囲以内で中
性子吸収材を含有する第1の金属製角管と、機械強度上
支障のない程度にまで中性子吸収材含有濃度を高めた吸
収材金属板を一側面に装着した第2の金属製角管とを配
設してなり、前記第2の金属製角管4本を、前記吸収材
金属板装着面が向かい合って形成される空間が前記金属
製角管の内面とほぼ同じとなるように十字形に配置する
とともに、各四隅空間部に前記第1の金属製角管を配置
して合計8本の金属製角管を一体的に固着したスーパセ
ルを前記金属製容器内の少なくとも一部に配置してなる
ことを特徴とする。
According to the invention of claim 8, the neutron absorbing material is not contained in the cylindrical metal container at all, or the neutron absorbing material is contained within a range that does not impair strength and workability even if the neutron absorbing material is contained. A first metal square tube to be mounted and a second metal square tube mounted on one side of an absorber metal plate having a neutron absorber content increased to such an extent that the mechanical strength is not hindered. And the four second metal square tubes are arranged in a cross shape such that a space formed by facing the absorber metal plate mounting surfaces is substantially the same as the inner surface of the metal square tubes, The first metal square tube is arranged in each of the four corner spaces, and a supercell in which a total of eight metal square tubes are integrally fixed is arranged at least in a part of the metal container. And

【0033】本発明によれば、中性子吸収材を含まない
かまたは微量添加した加工性が良く強度が十分な金属製
角管8本のうち、4本それぞれの一側面に中性子吸収材
を多く含む吸収材金属板を溶接などで固着して中央に吸
収材金属板で取り囲まれた1体の燃料集合体を配置する
構成としている。したがって、一体的に固着された8本
全ての金属製角管が十分な強度を確保し、中性子吸収材
を多く含む吸収材金属板は、複雑な加工の必要がなく、
また機械的強度も要求されないので、中性子増倍率の抑
制専門に使用される。
According to the present invention, of the eight metal square tubes which do not contain or contain a small amount of neutron absorbers and which have good workability and sufficient strength, four neutron absorbers each contain a large amount of neutron absorbers on one side. The absorber metal plate is fixed by welding or the like, and one fuel assembly surrounded by the absorber metal plate is disposed at the center. Therefore, all eight metal square tubes fixed integrally secure sufficient strength, and the absorber metal plate containing many neutron absorbers does not require complicated processing,
Also, since it does not require mechanical strength, it is used exclusively for suppressing neutron multiplication factor.

【0034】すなわち、本発明によれば、機械的強度と
臨界安全性確保を機能分離して両立できる。中性子増倍
率の抑制効果は後述する請求項10記載のものと相俟って
著しく向上させることができる。
That is, according to the present invention, it is possible to achieve both mechanical strength and criticality security by separating functions. The effect of suppressing the neutron multiplication factor can be significantly improved in combination with the effect of claim 10 described later.

【0035】請求項9の発明は、筒状金属製容器内に中
性子吸収材を全く含まないか、または前記中性子吸収材
を含んでも強度および加工性上支障のない範囲以内で中
性子吸収材を含有する第1の金属製角管と、機械強度上
支障のない程度にまで中性子吸収材含有濃度を高めた吸
収材金属板を一側面に装着した第2の金属製角管とを配
設してなり、前記第2の金属製角管1本を8本の第1の
金属製角管で取り囲んで固着して強度を確保した9体型
スーパセルを前記金属製容器内の少なくとも一部に配置
してなることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, the neutron absorbing material is not contained in the cylindrical metal container at all, or the neutron absorbing material is contained within a range that does not impair strength and workability even if the neutron absorbing material is contained. A first metal square tube to be mounted and a second metal square tube mounted on one side of an absorber metal plate having a neutron absorber content increased to such an extent that the mechanical strength is not hindered. A nine-body supercell, which secures the strength by surrounding and fixing one of the second metal square tubes with eight first metal square tubes, is disposed at least in a part of the metal container. It is characterized by becoming.

【0036】本発明によれば、請求項8の場合と同様
に、中央1本で中性子増倍率を抑制し、外周の8本の金
属製角管で強度確保が図られる。中性子増倍率の抑制効
果は以下に説明する請求項10記載のものと相俟って著し
く向上させることができる。
According to the present invention, as in the case of the eighth aspect, the neutron multiplication factor is suppressed at one center and the strength is secured by eight metal square tubes on the outer periphery. The effect of suppressing the neutron multiplication factor can be significantly improved in combination with the effect described in claim 10 described below.

【0037】請求項10の発明は、燃料集合体を多数収納
する収納部の大部分が複数の金属製角管を一体化したス
ーパセルを組み合わせて構成され、中央部に配置される
スーパセルは、前記燃料集合体を収納した場合のハンド
ル側から少なくとも全体の長さの2分の1の範囲で中性
子吸収材を充填した中性子吸収材充填板で取り囲まれる
ように配置してなることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, most of the storage sections for storing a large number of fuel assemblies are formed by combining supercells in which a plurality of metal square tubes are integrated. It is characterized in that the fuel assembly is arranged so as to be surrounded by a neutron absorbing material filling plate filled with a neutron absorbing material in a range of at least half of the entire length from the handle side when the fuel assembly is stored.

【0038】本発明によれば、燃料集合体軸方向長さの
うち少なくとも核分裂性物質の濃度が高い部分には上記
の如く中性子吸収板が配置され、請求項8あるいは9の
作用と相俟って中性子増倍率の抑制効果を著しく向上さ
せることができる。
According to the present invention, the neutron absorbing plate is disposed at least in a portion where the concentration of fissile material is high in the axial length of the fuel assembly, as described above. Thus, the effect of suppressing the neutron multiplication factor can be significantly improved.

【0039】請求項11の発明は、筒状金属製容器内に燃
料集合体を3×3配列で9体収納できる9体型スーパセ
ルを十字形に中央に1体と、その前後左右に4体の計5
体を配置し、前記中央の9体型スーパセルと前記前後左
右のそれぞれの9体型スーパセルとの間に中性子吸収材
を充填した中性子吸収材充填板を配置し、さらに隣接す
る外周の前記スーパセルで挟まれる空間に金属製角管を
配置したことを特徴とする。本発明によれば、5体のス
ーパセルのみでなく、さらに燃料集合体を収納する金属
製角管を多数配置するので、より多数の燃料集合体を収
納できる。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a nine-body supercell capable of storing nine fuel assemblies in a 3 × 3 array in a cylindrical metal container, one in the center of a cross and four in the front, rear, left and right directions. 5 in total
A neutron absorbing material-filled plate filled with a neutron absorbing material is disposed between the central nine-body supercell and the front, rear, left and right nine-body supercells, and further sandwiched by the adjacent supercells on the outer periphery. It is characterized in that a metal square tube is arranged in the space. According to the present invention, not only the five supercells but also a large number of metal square tubes for storing the fuel assemblies are arranged, so that a larger number of fuel assemblies can be stored.

【0040】請求項12の発明は、前記中性子吸収材充填
板は、平板状ステンレス鋼製容器内にボロンカーバイド
粉粒を充填して構成されたことを特徴とする。本発明に
よれば、構造および製造が簡単で、中性子吸収材である
ボロンカーバイド粉粒を大量に充填できる中性子吸収板
を製作することができる。
A twelfth aspect of the present invention is characterized in that the neutron absorbing material-filled plate is formed by filling boron carbide powder in a flat stainless steel container. According to the present invention, it is possible to manufacture a neutron absorbing plate which is simple in structure and manufacture and can be filled with a large amount of boron carbide powder as a neutron absorbing material.

【0041】また、金属製角管の横断面が、燃料集合体
外周を構成するチャンネルボックスを取り外して初めて
収納できる寸法に限定することにより、チャンネルボッ
クスがないので、燃料集合体の収納数を著しく増大でき
る。
Also, since the cross section of the metal square tube is limited to a size that can be stored only after the channel box constituting the outer periphery of the fuel assembly is removed, there is no channel box. Can increase.

【0042】さらに、燃料集合体を収納する金属製角管
の高さが、燃料集合体外周部を構成するチャンネルボッ
クスを固定するファスナと干渉しない高さに限定するこ
とにより、ファスナの横断面が占める分の空間を節約で
きる。
Further, by limiting the height of the metal square tube for storing the fuel assembly to a height that does not interfere with the fastener for fixing the channel box constituting the outer periphery of the fuel assembly, the cross section of the fastener is reduced. The space occupied can be saved.

【0043】また、中性子吸収材を含有した、または装
着した燃料集合体を収納する金属製角管が、ハンドル側
から少なくとも全体の長さの2分の1の範囲で中性子吸
収材を含有した、または装着したことにより、燃料集合
体収納装置の中性子増倍率を効果的に抑制することがで
きる。
Further, the metal square tube containing the fuel assembly containing or mounted with the neutron absorbing material contains the neutron absorbing material in at least a half of the entire length from the handle side. Alternatively, the neutron multiplication factor can be effectively suppressed by mounting.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】図1から図4により本発明に係る
燃料集合体収納装置の第1の実施の形態を説明する。図
1は本実施の形態に係る燃料集合体収納装置を一部横断
面で示す平面図、図2は図1における9体型スーパセル
を拡大して示す平面図、図3は図1における金属製角管
内に形成される燃料セルに燃料集合体を挿入した状態を
上部のみ示す斜視図、図4は図3における金属製角管と
その燃料セルに挿入された燃料集合体を拡大して示す横
断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a fuel assembly storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view partially showing a cross section of a fuel assembly storage device according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged plan view showing a nine-body supercell in FIG. 1, and FIG. 3 is a metal square in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing only the upper part of a state in which the fuel assembly is inserted into the fuel cell formed in the tube. FIG. 4 is a cross-sectional view showing, in an enlarged manner, the metal square tube and the fuel assembly inserted in the fuel cell in FIG. FIG.

【0045】図1において、符号17はほぼ円筒状で長尺
の金属製容器であり、この金属製容器17内に長手方向に
沿って69体の燃料集合体を収納する69本の金属製角管18
がほぼ市松模様状に配置されて69個の燃料セル19が配設
される。
In FIG. 1, reference numeral 17 denotes a substantially cylindrical and long metal container, and 69 metal squares for housing 69 fuel assemblies in the metal container 17 along the longitudinal direction. Tube 18
Are arranged substantially in a checkered pattern, and 69 fuel cells 19 are arranged.

【0046】69個の燃料セル19のうち、中央部に太線枠
で示した金属製角管18を3行3列配設して形成した9個
の燃料セル19を第1の9体型スーパセル20と称する。こ
の第1の9体型スーパセル20は図2に拡大して平面で示
したように各燃料セルa〜h,kの金属製角管18が溶接
21されて一体化され、各角部に結合部材22が溶接21され
て取り付けられたものから構成されている。
Of the 69 fuel cells 19, nine fuel cells 19 formed by arranging three square rows of metal square tubes 18 shown by a bold line frame at the center portion were replaced with first nine-body supercells 20. Called. The first nine-body supercell 20 is formed by welding the metal square tubes 18 of the fuel cells a to h, k as shown in an enlarged plan view in FIG.
The connecting member 22 is welded to each corner and attached to each corner.

【0047】第1の9体型スーパセル20の4辺の外側に
は中性子吸収材充填板23が配設されている。この中性子
吸収材充填板23は、ステンレス鋼などの一対の金属薄板
内にボロンカーバイド(B4C)などの中性子吸収材を
充填して一体化したものである。
A neutron absorbing material filling plate 23 is disposed outside the four sides of the first nine-body supercell 20. The neutron absorbing material filling plate 23 is made by integrating a pair of thin metal plates such as stainless steel with a neutron absorbing material such as boron carbide (B 4 C).

【0048】中性子吸収材充填板23の外側には第1の9
体型スーパセル20と同様の構造を有する第2の9体型ス
ーパセル24が配設されて、第1の9体型スーパセル20を
中央にし、中性子吸収材充填板23を挟んでほぼ十字状の
9体型スーパセルが5組配置された状態となっている。
各々の第2の9体型スーパセル24の側面が向き合って形
成される四隅空間部25には金属製角管18それぞれ6本が
配設されて燃料セル19が構成される。この6本の燃料セ
ルのうち、角部に近い点線で囲んだ4本の燃料セルは前
記9体型スーパセルとほぼ同様に金属製角管18を2行2
列組み合わせ溶接して一体化し4体型スーパセルを構成
する。この4体型スーパセルを配設することにより、強
度を確保することができる。
The first 9
A second nine-body supercell 24 having a structure similar to that of the body supercell 20 is provided. Five sets are arranged.
In each of the four corner spaces 25 formed by the side surfaces of the second nine-body supercells 24 facing each other, six metal square tubes 18 are provided to constitute the fuel cells 19. Of the six fuel cells, four of the fuel cells surrounded by dotted lines near the corners are made of metal square tubes 18 in two rows and two in substantially the same manner as the nine-body supercell.
Row combination welding is performed to form a four-body supercell. By disposing the four-body supercell, the strength can be ensured.

【0049】本実施の形態によれば、円筒状金属製容器
17内に69本の金属製角管18により69本の燃料セル19を有
する燃料集合体収納装置を構成するにあたり、金属製容
器17の中央部に第1の9体型スーパセル20を配設し、こ
の第1の9体型スーパセル20の4辺の外側に中性子吸収
材充填板23を配設し、この中性子吸収材充填板23の外側
にほぼ十字状に第2の9体型スーパセル24を配設し、各
々の第2の9体型スーパセルの側面間で形成される四隅
空間部25にそれぞれ9本の金属製角管18を配設して6個
の燃料セル19を設けたことにある。
According to the present embodiment, a cylindrical metal container
In configuring a fuel assembly storage device having 69 fuel cells 19 with 69 metal square tubes 18 in 17, a first 9-body supercell 20 is provided at the center of a metal container 17, A neutron absorbing material-filled plate 23 is provided outside the four sides of the first nine-body supercell 20, and a second nine-body supercell 24 is provided outside the neutron absorbing material-filled plate 23 in a substantially cross shape. That is, nine metal square tubes 18 are arranged in four corner spaces 25 formed between the side surfaces of the respective second nine-body supercells, and six fuel cells 19 are provided.

【0050】したがって、第1の9体型スーパセル20は
中性子増倍率を抑制し、中性子吸収材充填板23による中
性子吸収効果との相乗効果によって金属製容器17の中性
子増倍率を大幅に減少させることができる。
Therefore, the first nine-body supercell 20 suppresses the neutron multiplication factor, and the neutron multiplication factor with the neutron absorption effect of the neutron absorbing material-filled plate 23 can greatly reduce the neutron multiplication factor. it can.

【0051】なお、第1の9体型スーパセル20は図2に
示したようにa〜hに示す上下両側の燃料セルと中央部
の燃料セルkとからなっており、中央部の燃料セルkは
中性子吸収材が添加された吸収材添加金属製角管26から
なっている。また、燃料セルa,c,e,gの角部には
それぞれ結合部材22が溶接21されており、この四隅の結
合部材22は、結合部材22部を除くスーパセル横断面幅w
1の外形表面から突出しないような幅w2(この例では
等しくなるよう)に固着されている。
As shown in FIG. 2, the first nine-body supercell 20 is composed of upper and lower fuel cells a to h and a fuel cell k at the center. It is made of an absorber-added metal square tube 26 to which a neutron absorber is added. A connecting member 22 is welded 21 to each of the corners of the fuel cells a, c, e, and g, and the connecting members 22 at the four corners are supercell cross-sectional widths w excluding the connecting member 22.
1 are fixed to a width w2 (equal in this example) so as not to protrude from the outer surface.

【0052】図1に示した4組の第2の9体型スーパセ
ル24において×印を付した中央部の燃料セルは第1の9
体型スーパセル20と同様に吸収材添加金属製角管26によ
り構成されている。
In the four sets of second nine-body supercells 24 shown in FIG.
Like the body supercell 20, it is constituted by a square tube 26 made of a metal with an absorbing material.

【0053】図3は図1における1本の金属製角管18
内、つまり燃料セル19内にチャンネルボックス8を装着
した状態の燃料集合体1を挿入、つまり装荷して上部の
み示す例の斜視図である。図3に示したように、チャン
ネルファスナ9とパッド10が金属製角管18の上部と干渉
しないように金属製角管18を短尺化することができる。
また、金属製角管18に切り込みを設けて燃料集合体1を
挿入し易くすることもできる。
FIG. 3 shows one metal square tube 18 shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of an example in which the fuel assembly 1 with the channel box 8 mounted therein is inserted, that is, loaded, and only the upper portion is shown, that is, inside the fuel cell 19. As shown in FIG. 3, the metal square tube 18 can be shortened so that the channel fastener 9 and the pad 10 do not interfere with the upper portion of the metal square tube 18.
In addition, a cut may be provided in the metal square tube 18 to make it easier to insert the fuel assembly 1.

【0054】図4に示すように金属製角管18とチャンネ
ルボックス8を上方(軸と直角方向)から見ると(ただ
しハンドル部を除く)、チャンネルファスナ9とパッド
10は金属製角管18の肉の部分と二点鎖線で示すように重
なって見える。したがって、ファスナ9とパッド10によ
る金属製角管18の横断面方向の図27に示した無駄な空隙
14を削除することができる。
As shown in FIG. 4, when the metal square tube 18 and the channel box 8 are viewed from above (in a direction perpendicular to the axis) (excluding the handle portion), the channel fastener 9 and the pad
10 appears to overlap with the meat portion of the metal square tube 18 as shown by the two-dot chain line. Therefore, the useless gap shown in FIG. 27 in the cross-sectional direction of the metal square tube 18 by the fastener 9 and the pad 10 is used.
14 can be deleted.

【0055】また、ファスナ9の方がパッド10より無駄
な空間を大きく占めるため、ファスナ9を逃げる構成と
するだけでも効果がある。これを実現する手段として、
例えば、金属製角管18に燃料集合体1を装荷する前に、
炉心装荷時に制御棒挿入空間確保のために機能するチャ
ンネルボックス8の外部に張り出したスプリングのない
ボルト(短に燃料バンドルとチャンネルボックス8を固
定するためだけの機能を有する燃料バンドル上部から締
め付けるボルト)と交換する手段を採ることもできる。
Further, since the fastener 9 occupies a more wasteful space than the pad 10, it is effective even if the fastener 9 escapes. As a means to achieve this,
For example, before loading the fuel assembly 1 on the metal square tube 18,
A spring-free bolt that protrudes out of the channel box 8 that functions to secure the control rod insertion space when loading the core (a bolt that fastens from the top of the fuel bundle that has only the function of simply fixing the fuel bundle and the channel box 8). It is also possible to take a means of exchanging with.

【0056】つぎに図5により本発明の第2の実施の形
態を説明する。図5は図3に対応するものであり、図5
中、図3と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。すなわち、本実施の形態は金属製角
管18の一側面に中性子吸収材添加率の高い吸収材金属板
27を溶接などにより固着したことにある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 corresponds to FIG.
3, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. That is, in the present embodiment, a metal plate having a high neutron absorber addition rate is provided on one side surface of the metal square tube 18.
27 is fixed by welding.

【0057】本実施の形態によれば、吸収材金属板27の
成形加工は容易ではないので、平板状のものを金属製角
管18に単に溶接して固着するので、溶接部近傍で若干の
吸収材移動があっても吸収特性に問題を生じることはな
く、また外力に対応する強度も必要とせず、製作が容易
となる効果がある。
According to the present embodiment, since the forming process of the absorbent metal plate 27 is not easy, the flat plate-shaped one is simply welded and fixed to the metal square tube 18, so that there is a slight Even if the absorbent moves, there is no problem in the absorption characteristics, and there is no need to have a strength corresponding to an external force, so that there is an effect that the production becomes easy.

【0058】図6は図5における他の例を示している。
すなわち、この例では金属製角管18に窓28を明け、この
窓28に吸収材金属板27を嵌め込んで溶接などで固着した
構成となっている。この構成の例では図2に示した燃料
セルk用の吸収材添加金属製角管26として使用すること
ができる。
FIG. 6 shows another example of FIG.
That is, in this example, a window 28 is opened in the metal square tube 18, and an absorbing metal plate 27 is fitted into the window 28 and fixed by welding or the like. In this configuration example, it can be used as the absorber-added metal square tube 26 for the fuel cell k shown in FIG.

【0059】つぎに図7により本発明の第3の実施の形
態を説明する。図7は図2に対応しており、図2と同一
部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略す
る。各々の金属製角管18のコーナ部等に黒く塗りつぶし
た部分は溶接21による固着部である。燃料セルb,d,
g,hの金属製角管18は図5に示した吸収材金属板27を
固着した角管であり、燃料セルa〜gの金属製角管18の
溶接固着はすべてのコーナで溶接21することができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 corresponds to FIG. 2, and the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. Portions of each metal square tube 18 which are blacked out at corners and the like are fixing portions formed by welding 21. Fuel cells b, d,
The g and h metal square tubes 18 are the square tubes to which the absorbing material metal plates 27 shown in FIG. 5 are fixed, and the metal square tubes 18 of the fuel cells a to g are welded 21 at all corners. be able to.

【0060】燃料セルa〜gの金属製角管18を溶接21に
より組み立てた後、最後に燃料セルhの金属製角管18を
二点鎖線で示す所定の位置(h)に挿入して金属製角管
18の外側コーナを溶接する。細長く狭い空間を溶接する
溶接機が開発されており、このような溶接機を使用する
ことにより内側コーナも溶接することができる。
After assembling the metal square tubes 18 of the fuel cells a to g by welding 21, the metal square tubes 18 of the fuel cells h are finally inserted into the predetermined positions (h) indicated by the two-dot chain lines to obtain the metal. Square tube
Weld 18 outer corners. Welders have been developed for welding narrow and narrow spaces, and the inner corners can also be welded by using such a welder.

【0061】本実施の形態によれば、燃料セルhの金属
製角管18には一側面に吸収材金属板27が設けられ二点鎖
線で示す位置に吸収材金属板27を配設することにより、
中央部の燃料セルkの内面四方に吸収材金属板27を配設
した構成にでき、燃料セルkの金属製角管を省略するこ
とができる。
According to the present embodiment, the metal square tube 18 of the fuel cell h is provided with the absorber metal plate 27 on one side surface, and the absorber metal plate 27 is provided at the position indicated by the two-dot chain line. By
It is possible to adopt a configuration in which the absorbing metal plates 27 are arranged on the four sides of the inner surface of the fuel cell k at the center, and the metal square tube of the fuel cell k can be omitted.

【0062】図8は第1の実施の形態を全体的な機械的
強度確保の面から説明するための平面図である。すなわ
ち、図8中、金属製容器17内に太線で記した部分が特に
強度保持を意図する部分であって、5体の9体型スーパ
セル20,24はそれぞれ外周が特に強度確保に寄与するよ
うに配設される。
FIG. 8 is a plan view for explaining the first embodiment from the viewpoint of securing the overall mechanical strength. That is, in FIG. 8, the portion indicated by a bold line in the metal container 17 is a portion particularly intended to maintain the strength, and the five 9-body supercells 20 and 24 each have an outer periphery that contributes particularly to securing the strength. Will be arranged.

【0063】そして、これら9体型スーパセル20,24は
相互に図2,図7で示した結合部材22で固着され、外周
の金属製容器17に固着されている。四隅空間部25内に太
線で示すように燃料セルを4個分まとめて4体型スーパ
セル状に構成された部分も強度保持に寄与するように配
設される。
The nine-body supercells 20 and 24 are fixed to each other by the connecting member 22 shown in FIGS. 2 and 7, and are fixed to the metal container 17 on the outer periphery. As shown by the bold line in the four corner spaces 25, a portion composed of four fuel cells in a four-body supercell shape is also arranged so as to contribute to maintaining strength.

【0064】なお、図2や図7に示すように結合部材22
の取り付けがw2=w1でなくw2がw1より大きくな
る場合がある。例えばさらに強度を向上させる場合であ
る。そのような場合には、金属製容器17をさし渡すよう
に結合部材22をスーパセル側面に固着する構成となる。
その際、直交する結合部材22の取り付け軸方向位置(高
さ)を変えることで水平方向の空間的干渉に伴う空間の
無駄を節約することができる。
As shown in FIG. 2 and FIG.
May not be w2 = w1, but w2 may be greater than w1. For example, when strength is further improved. In such a case, the connecting member 22 is fixed to the side surface of the supercell so as to pass the metal container 17.
At this time, by changing the position (height) of the orthogonal coupling member 22 in the mounting axis direction, it is possible to reduce waste of space due to spatial interference in the horizontal direction.

【0065】つぎに図9により本発明の第4の実施の形
態を説明する。図9は本発明の第4の実施の形態を説明
するための展開図で、図1におけるIX−IX方向に沿って
中心線から左側を縦断面で、右側を側面で示している。
なお、下部も基本的に図1と同様であるが、燃料集合体
を挿入する側と受ける側で構造的に異なるのは当然であ
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an exploded view for explaining the fourth embodiment of the present invention, in which the left side from the center line along the IX-IX direction in FIG.
The lower part is basically the same as that of FIG. 1, but it is natural that the structure is different between the side where the fuel assembly is inserted and the side where the fuel assembly is received.

【0066】チャンネルボックスを装着した状態で使用
済燃料集合体を収納する場合には、照射に伴い曲りが若
干生じることを想定し、曲りを逃げるために上端部と下
端部を除いて、途中は金属製角管18の内側断面積を広め
に取ることが望ましい。
When storing the spent fuel assembly with the channel box mounted, it is assumed that a slight bending will occur due to irradiation. It is desirable to increase the inside cross-sectional area of the metal square tube 18.

【0067】そこで、本実施の形態では金属製角管18の
上部を厚肉部18aに、下部を薄肉部18bにより形成する
ことにある。結合部材22は軸方向に断続的に固着されて
いる。断続的ではなく全体を一体の結合部材22で結合し
ても良く、断続的の場合は強度を高める必要がある部分
で密に配置するよう構成しても良い。吸収材充填板23
は、結合部材22を用いてスーパセル相互間に間隙を設
け、その間隙に挿入されている。必要に応じて簡単に溶
接などで固着しても良いが、強度メンバとしては期待さ
れていない。
Therefore, in the present embodiment, the upper portion of the metal square tube 18 is formed by the thick portion 18a, and the lower portion is formed by the thin portion 18b. The connecting member 22 is fixed intermittently in the axial direction. Instead of being intermittent, the whole may be joined by an integral joining member 22, and in the case of intermittent, a structure in which the strength needs to be increased may be arranged densely. Absorbent filling plate 23
Is provided with a gap between the supercells using the coupling member 22, and is inserted into the gap. It may be easily fixed by welding or the like if necessary, but is not expected as a strength member.

【0068】図10から図20は第1の実施の形態において
適用する各種のスーパセル構成を概念的に平面図で示し
た実施例である。これらの実施例の詳細な説明は図2や
図7と同様の構成であるので説明を省略する。
FIGS. 10 to 20 are examples showing conceptually plan views of various supercell structures applied in the first embodiment. The detailed description of these embodiments is similar to that of FIGS.

【0069】図10の実施例は中性子吸収材非添加の第1
の金属製角管18と中性子吸収材添加の第2の金属製角管
26を1本ずつ対にして固着して構成した2体型スーパセ
ル29である。図11の実施例は2本ずつを対角に組み合わ
せて構成した4体型スーパセル30である。
The embodiment shown in FIG. 10 is the first example in which the neutron absorber is not added.
Metal square tube 18 and second metal square tube with neutron absorber
This is a two-body supercell 29 formed by fixing 26 in pairs. The embodiment shown in FIG. 11 is a four-body supercell 30 constituted by combining two cells diagonally.

【0070】図12の実施例と図13の実施例は第1の金属
製角管18と第2の金属製角管26を交互に組み合わせて9
体に燃料集合体を収納できるように構成した第3と第4
の9体型スーパセル31,32の例である。なお、図12と図
13を組み合わせて千鳥状に第1の金属製角管18と第2の
金属製角管26を並べることができる。
The embodiment shown in FIG. 12 and the embodiment shown in FIG. 13 are obtained by alternately combining the first metal square tubes 18 and the second metal square tubes 26.
Third and fourth structures configured to accommodate the fuel assembly in the body
This is an example of the nine-body supercells 31 and 32 shown in FIG. FIG. 12 and FIG.
The first metal square tube 18 and the second metal square tube 26 can be arranged in a zigzag pattern by combining them.

【0071】図14から図16の実施例も9体型スーパセル
の実施例であるが、図14の実施例では3列に配設した金
属製角管18,18の上下間に長尺平板状中性子吸収板34を
全長にわたって挿着した例であり、図15の実施例では長
尺平板状中性子吸収板34を2本の金属製角管18の間だけ
にわたって挟み込んだ例を示している。
The embodiment shown in FIGS. 14 to 16 is also an embodiment of a nine-body supercell. In the embodiment shown in FIG. 14, a long plate-shaped neutron is placed between upper and lower metal square tubes 18, 18 arranged in three rows. This is an example in which the absorbing plate 34 is inserted over the entire length, and the embodiment of FIG. 15 shows an example in which the long flat neutron absorbing plate 34 is sandwiched only between two metal square tubes 18.

【0072】図16の実施例は厚肉角管37と薄肉角管38を
交互に配置し、両者の間に薄肉中性子吸収板39と厚肉中
性子吸収板40を配置して一体的に固着して、9体型スー
パセルを構成した例である。中性子吸収板39と40は中央
の角管を囲む厚肉のものとそれ以外の薄肉のものとがあ
る。
In the embodiment shown in FIG. 16, thick-walled square tubes 37 and thin-walled square tubes 38 are alternately arranged, and a thin-walled neutron absorbing plate 39 and a thick-walled neutron absorbing plate 40 are arranged therebetween and integrally fixed. This is an example in which a nine-body supercell is configured. The neutron absorbing plates 39 and 40 have a thick wall surrounding the central square tube, and other thin walls.

【0073】この構成によれば、図2や図7の実施例と
共通して中央部で吸収能力が高く、中央のスーパセルで
は図1のように吸収材充填板を配置する場合に特に有効
である。つまり、中央と外周部とで効果的に中性子増倍
率を抑制できる。
According to this configuration, the absorption capacity is high at the central portion in common with the embodiments of FIGS. 2 and 7, and the central supercell is particularly effective when the absorbent filling plate is arranged as shown in FIG. is there. That is, the neutron multiplication factor can be effectively suppressed between the center and the outer periphery.

【0074】図17から図20までは16体型スーパセルの実
施例で、図17は金属製角管18を16体4行4列に配列した
第1の16体型スーパセル41を示したもので、4列に配設
した金属製角管18の上下間に2枚の長尺平板状中性子吸
収板34を挟み込んだ例である。図18は図14と図17の実施
例の考え方を適用した第2の16体型スーパセル42を示し
たもので、横方向上中下間に4列に配設した金属製角管
18に長尺平板状中性子吸収板34をそれぞれ挟み込んだ例
である。
FIGS. 17 to 20 show an embodiment of a 16-body supercell. FIG. 17 shows a first 16-body supercell 41 in which 16 metal square tubes 18 are arranged in 4 rows and 4 columns. In this example, two long flat neutron absorbing plates 34 are sandwiched between upper and lower metal square tubes 18 arranged in a row. FIG. 18 shows a second 16-body supercell 42 to which the concept of the embodiment shown in FIGS. 14 and 17 is applied.
This is an example in which a long plate-like neutron absorbing plate 34 is sandwiched between 18.

【0075】図19は4×4本の16体型スーパセルにおい
て、4本の金属製角管18に挟まれた間隙に十字状に中性
子吸収板34を配置したセットを、4セット集合させて一
体化した第3の16体型スーパセル43の例である。図20は
図12,13における例を4×4本の第4の16体型スーパセ
ル44に拡張した例である。
FIG. 19 shows a 4 × 4 16-body supercell, in which four sets of neutron absorbing plates 34 arranged in a cross shape in the gap between four square metal tubes 18 are assembled and integrated. This is an example of the third 16-body type supercell 43. FIG. 20 is an example in which the example in FIGS. 12 and 13 is extended to 4 × 4 fourth 16-body supercells 44.

【0076】図21から図25は金属製容器17内に各種のス
ーパセルを配置してなる第2から第6の燃料集合体収納
装置45〜49を第5から第9の実施の形態としてまとめて
示したものである。
FIGS. 21 to 25 collectively show fifth to ninth embodiments of the second to sixth fuel assembly storage devices 45 to 49 in which various supercells are arranged in a metal container 17. It is shown.

【0077】図21は本発明の第5の実施の形態で第2の
燃料集合体収納装置45を一部横断面で示す平面図で、合
計52個の燃料セル19内に合計52体の燃料集合体がそれぞ
れ収納できる第2の燃料集合体収納装置42である。
FIG. 21 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention in which a second fuel assembly storage device 45 is partially cross-sectionally shown. A total of 52 fuel cells 19 are provided in a total of 52 fuel cells 19. This is a second fuel assembly storage device 42 that can store each of the assemblies.

【0078】本実施の形態では図11に示した4体型スー
パセル30が図1の場合と同様に5体配置されているが、
スーパセルあたり2本の吸収材添加の金属製角管が使用
されているため、中性子増倍率抑制効果は図2や図7の
場合と比べて大きい。また、金属製容器17の内部ほど中
性子増倍率抑制効果が大きいため、最外周を除くように
外側のスーパセルが配置されている。
In this embodiment, the four supercells 30 shown in FIG. 11 are arranged in the same manner as in FIG.
Since two metal square tubes with an absorber added per supercell are used, the effect of suppressing the neutron multiplication factor is greater than in the case of FIGS. Further, the effect of suppressing the neutron multiplication factor is greater inside the metal container 17, so the outer supercell is arranged so as to exclude the outermost periphery.

【0079】つぎに図22により本発明に係る第6の実施
の形態を説明する。図22に示す第3の燃料集合体収納装
置46は図1に示した第1の実施の形態と同じく69体の燃
料集合体を収納でき、9体型スーパセルを同様に5体配
置している点においても同じ燃料集合体収納装置である
が、金属製容器17内の中央部には図12に示した第3の9
体型スーパセル31を配置し、この第3の9体型スーパセ
ル31の周囲に第2の9体型スーパセル24を配置してい
る。
Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The third fuel assembly storage device 46 shown in FIG. 22 can store 69 fuel assemblies similarly to the first embodiment shown in FIG. 1, and has five 9-unit supercells similarly arranged. The fuel assembly storage device is the same as that shown in FIG.
A body supercell 31 is arranged, and a second nine body supercell 24 is arranged around the third nine body supercell 31.

【0080】中央のスーパセル31に×印で示す5本の吸
収材添加の金属製角管を使用するため、中性子増倍率抑
制効果は図2や図7の場合と比べて大幅に大きく、また
金属製容器17の内部ほど中性子増倍率抑制効果が大き
い。
Since five metal square tubes with the addition of an absorbing material indicated by x are used in the central supercell 31, the effect of suppressing the neutron multiplication factor is much larger than in the case of FIG. 2 or FIG. The effect of suppressing the neutron multiplication factor is greater inside the container 17.

【0081】そのため、外側のスーパセル24では吸収材
添加の金属製角管を中央部に偏心させ、中央のスーパセ
ル31における吸収材非添加角管と隣接するように、そし
て最外周とその次の層を除くように配置されている。
For this reason, in the outer supercell 24, the metal square tube with the addition of the absorbing material is eccentric to the center, so as to be adjacent to the non-absorbing material square tube in the central supercell 31, and the outermost periphery and the next layer. Is arranged to exclude.

【0082】4体型スーパセル30にも×印で示す1本の
吸収材添加角管を中央部に偏心させ配置している。この
ような背景から図1で用いられている吸収材充填板は使
用されていない。
In the four-body supercell 30 as well, one absorber-added square tube indicated by a cross is eccentrically arranged at the center. From such a background, the absorbent filling plate used in FIG. 1 is not used.

【0083】つぎに図23により本発明に係る第7の実施
の形態を説明する。図23に示す第4の燃料集合体収納装
置47は図1の実施例と同じく69体の燃料集合体を収納で
き、9体型スーパセル31を金属製容器17の中央に配置し
ている点、および吸収材充填板23を上下左右4ヶ所に配
置している点においても同じ燃料集合体収納装置であ
る。
Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The fourth fuel assembly storage device 47 shown in FIG. 23 can store 69 fuel assemblies as in the embodiment of FIG. 1, and has a nine-body supercell 31 disposed at the center of the metal container 17, and The fuel assembly storage device is the same in that the absorbent filling plates 23 are arranged at four positions in the upper, lower, left and right directions.

【0084】中央のスーパセル31に×印で示す5本の吸
収材添加角管が使用されているため、中性子増倍率抑制
効果は図2や図7の場合と比べて大幅に大きく、したが
って吸収材充填板23を図1の場合より1層分だけ外周に
シフトし、中性子増倍率抑制効果を最大にするように最
適化されている。
Since five absorber-added square tubes indicated by X are used in the central supercell 31, the effect of suppressing the neutron multiplication factor is much larger than in the case of FIG. 2 or FIG. The packing plate 23 is shifted to the outer periphery by one layer as compared with the case of FIG. 1 and optimized so as to maximize the effect of suppressing the neutron multiplication factor.

【0085】つぎに図24により本発明に係る第8の実施
の形態を説明する。本実施の形態は図24に示したように
金属製容器17内に金属製角管18を76本配置し、76体の燃
料集合体を収納するための第5の燃料集合体収納装置48
であって、中央に4×4配列の16体型スーパセル41が配
置されている。
Next, an eighth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 24, 76 metal square tubes 18 are arranged in a metal container 17, and a fifth fuel assembly storage device 48 for storing 76 fuel assemblies is provided.
A 4 × 4 array of 16 supercells 41 is arranged at the center.

【0086】16体型スーパセル41には×印で示す8本の
吸収材添加角管が組み込まれているため、中性子増倍率
抑制効果は大きく、また金属製容器17の内部ほど中性子
増倍率抑制効果が大きいため、外側では吸収材添加角管
を中央部に偏心させ、中央のスーパセルにおける吸収材
非添加角管と隣接するように、そして最外周とその次の
層を除くように配置されている。このような背景から図
1で用いられている中性子吸収材充填板23は使用されて
いない。
Since the 16-body supercell 41 incorporates eight absorber-added square tubes indicated by X, the effect of suppressing the neutron multiplication factor is large, and the more the inside of the metal container 17 is, the more the effect of suppressing the neutron multiplication factor is increased. Because of its large size, the absorber-added square tube is eccentric to the center on the outside, adjacent to the absorber-free square tube in the central supercell, and excluding the outermost periphery and the next layer. From such a background, the neutron absorbing material filling plate 23 used in FIG. 1 is not used.

【0087】つぎに図25により本発明に係る第9の実施
の形態を説明する。本実施の形態は図25に示したように
金属製容器17内に金属製角管18を76本配置し、76体の燃
料集合体を収納する燃料集合体収納装置49であって、図
11に示す4体型スーパセル30を金属製容器17の中央部に
図21の場合と同様に配置している。
Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a fuel assembly storage device 49 that arranges 76 metal square tubes 18 in a metal container 17 as shown in FIG. 25 and stores 76 fuel assemblies.
A four-body supercell 30 shown in FIG. 11 is arranged at the center of the metal container 17 in the same manner as in FIG.

【0088】図11の場合と異なり、スーパセル外周部に
も多数の燃料集合体が配置される76体収納の場合には、
中央部の吸収材添加角管合計10本だけでは中性子増倍率
を十分抑制することができないため、吸収材充填板23が
各四隅ごとにスーパセル30から1層分だけ離れてL字状
に配置され、中性子増倍効果を効果的に抑制するよう最
適化されている。
Unlike the case of FIG. 11, in the case of storing 76 fuel assemblies in which a large number of fuel assemblies are arranged also on the outer periphery of the supercell,
Since the neutron multiplication factor cannot be sufficiently suppressed only by a total of 10 absorber-added square tubes at the center, the absorber-filled plates 23 are arranged in an L-shape at one position from the supercell 30 at each of the four corners. It is optimized to effectively suppress the neutron multiplication effect.

【0089】以上、沸騰水型原子炉(BWR)の燃料集
合体を効果的に収納する燃料集合体収納装置について説
明したが、同様な構成は当然加圧水型原子炉(PWR)
の燃料集合体を効果的に収納する燃料集合体収納装置に
ついても適用できるものが多い。ただし多くの場合、加
圧水型原子炉の燃料集合体を収納する場合の方が中性子
増倍効果を抑制することが困難になるため、より多くの
中性子吸収材を添加した金属製角管や吸収材充填板を採
用する必要がある。
Although the fuel assembly storage device for effectively storing the fuel assemblies of the boiling water reactor (BWR) has been described above, the same configuration is naturally applied to the pressurized water reactor (PWR).
In many cases, the present invention can also be applied to a fuel assembly storage device that effectively stores the above fuel assemblies. However, in many cases, it is more difficult to suppress the neutron multiplication effect when storing the fuel assembly of the pressurized water reactor, so a metal square tube or absorber with more neutron absorber is added. It is necessary to adopt a filling plate.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明によれば、金属製容器内に燃料集
合体を収納する金属製角管が多数配設され、中性子吸収
材を含有しない第1の金属製角管と中性子吸収材を含有
する第2の金属製角管、または吸収材金属板を装着した
第2の金属製角管、あるいは中性子吸収材含有率を大幅
に増大させた金属板とを一体的に固着して強度を向上さ
せてスーパセルを構成している。
According to the present invention, a large number of metal square tubes containing a fuel assembly are arranged in a metal container, and the first metal square tube containing no neutron absorbing material and the neutron absorbing material are used. The second metal square tube containing the metal tube, or the second metal square tube with the absorber metal plate attached thereto, or the metal plate with a significantly increased neutron absorber content is integrally fixed to increase the strength. A supercell is constructed by improving it.

【0091】上記構成のスーパセルを金属製容器内部の
少なくとも一部に配置し、必要に応じて中性子吸収材充
填板を併用することにより、中性子吸収材を添加した金
属板の複雑な加工や機械的強度の自己保持が必要でな
く、しかも十分な機械的強度が得られる。
The supercell having the above structure is arranged at least in a part of the inside of a metal container, and a neutron absorbing material-filled plate is used in combination, if necessary, so that complicated processing or mechanical processing of a metal plate to which a neutron absorbing material is added can be performed. Self-holding of strength is not required, and sufficient mechanical strength can be obtained.

【0092】また、中性子吸収材の好適な配置と中性子
吸収材充填板による中性子吸収材の大量の装荷が容易に
得られ、中性子増倍効果を容易かつ十分に抑制すること
ができ、低廉で1装置あたり大量の燃料集合体を安全に
収納することができる。
Further, a suitable arrangement of the neutron absorbing material and a large amount of the neutron absorbing material loaded by the neutron absorbing material filling plate can be easily obtained, the neutron multiplication effect can be easily and sufficiently suppressed, and the neutron multiplying effect can be easily and sufficiently reduced. A large amount of fuel assemblies can be safely stored per device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る燃料集合体収納装置の第1の実施
の形態を説明するための一部横断面で示す平面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional plan view for explaining a first embodiment of a fuel assembly storage device according to the present invention.

【図2】図1における金属製容器内に配設する第1の9
体型スーパセルを示す平面図。
FIG. 2 shows a first ninth arrangement provided in the metal container in FIG.
The top view which shows a body supercell.

【図3】図1における金属製角管内に沸騰水型燃料集合
体を挿入した状態を上部のみ示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing only a state in which a boiling water fuel assembly is inserted into a metal square tube in FIG. 1;

【図4】図3において、燃料集合体を金属製角管に挿入
した状態を拡大して示す横断面図。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the fuel assembly is inserted into a metal square tube in FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施の形態の要部を説明するた
めの斜視図。
FIG. 5 is a perspective view for explaining a main part of a second embodiment of the present invention.

【図6】図5における他の例を説明するための斜視図。FIG. 6 is a perspective view for explaining another example in FIG. 5;

【図7】本発明の第3の実施の形態のスーパセルを説明
するための平面図。
FIG. 7 is a plan view illustrating a supercell according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第1の実施の形態において全体的な強度確保の
点を説明するための平面図。
FIG. 8 is a plan view for explaining the point of securing the overall strength in the first embodiment.

【図9】本発明の第4の実施の形態を説明するための図
1におけるIX−IX矢視方向に沿って展開し、中心線から
左側を縦断面図で、右側を側面図で示す展開図。
FIG. 9 is a view for explaining a fourth embodiment of the present invention, which is developed along the direction of the arrows IX-IX in FIG. 1, and a left side view from the center line is a longitudinal sectional view, and a right side view is a side view. FIG.

【図10】本発明の実施の形態に適用する2体型スーパ
セルを示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing a two-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態に適用する4体型スーパ
セルを示す平面図。
FIG. 11 is a plan view showing a four-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態に適用する第3の9体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 12 is a plan view showing a third nine-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態に適用する第4の9体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 13 is a plan view showing a fourth nine-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態に適用する第5の9体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 14 is a plan view showing a fifth nine-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態に適用する第6の9体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 15 is a plan view showing a sixth nine-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態に適用する第7の9体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 16 is a plan view showing a seventh nine-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施の形態に適用する第1の16体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 17 is a plan view showing a first 16-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施の形態に適用する第2の16体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 18 is a plan view showing a second 16-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施の形態に適用する第3の16体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 19 is a plan view showing a third 16-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施の形態に適用する第4の16体型
スーパセルを示す平面図。
FIG. 20 is a plan view showing a fourth 16-body supercell applied to the embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第5の実施の形態において、4体型
スーパセルを5体配置した燃料集合体52体を収納する燃
料集合体収納装置を示す平面図。
FIG. 21 is a plan view showing a fuel assembly storage device that stores 52 fuel assemblies each including five 4-body supercells according to the fifth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第6の実施の形態において、9体型
スーパセルを5体配置し、さらに4体型スーパセルを4
体配置した燃料集合体69体を収納する燃料集合体収納装
置を示す平面図。
FIG. 22 shows a sixth embodiment of the present invention in which five 9-body supercells are arranged, and four 4-body supercells are further provided.
FIG. 4 is a plan view showing a fuel assembly storage device that stores 69 fuel assemblies arranged in a body.

【図23】本発明の第7の実施の形態において、9体型
スーパセルを中央に1体配置し、さらに4ヶ所に中性子
吸収材充填板を配置した燃料集合体69体を収納する燃料
集合体収納装置を示す平面図。
FIG. 23 is a view showing a seventh embodiment of the present invention, in which a nine-body supercell is arranged at the center, and a fuel assembly housing 69 fuel assemblies in which neutron absorbing material-filled plates are further arranged at four locations. FIG. 2 is a plan view showing the device.

【図24】本発明の第8の実施の形態において、中央に
4×4配列の大型である16体の燃料集合体を収納できる
16体型スーパセルを配置し、それに隣接して中性子吸収
材含有金属製角管を多数配置した燃料集合体76体を収納
する燃料集合体収納装置を示す平面図。
FIG. 24 In the eighth embodiment of the present invention, 16 large fuel assemblies of 4 × 4 array can be accommodated in the center.
FIG. 9 is a plan view showing a fuel assembly storage device for storing 76 fuel assemblies in which a 16-body supercell is arranged and a number of neutron absorbing material-containing metal square tubes are arranged adjacent thereto.

【図25】本発明の第9の実施の形態において、中央部
に4体型スーパセルを5体配置し、1層分離れて中性子
充填板を各四隅空間部にL字状に配置した燃料集合体76
体を収納する燃料集合体収納装置を示す平面図。
FIG. 25 is a ninth embodiment of the present invention, in which five four-body supercells are arranged in the center, and a neutron-filled plate separated by one layer is arranged in an L-shape in each of the four corner spaces. 76
FIG. 2 is a plan view showing a fuel assembly storage device for storing a body.

【図26】(a)は沸騰水型燃料集合体の概念を説明す
るための燃料バンドルを示す斜視図、(b)は(a)の
燃料バンドルにチャンネルボックスを装着した状態を上
部のみ示す斜視図。
26A is a perspective view showing a fuel bundle for explaining the concept of a boiling water fuel assembly, and FIG. 26B is a perspective view showing only a state in which a channel box is attached to the fuel bundle shown in FIG. FIG.

【図27】従来の燃料集合体収納装置に燃料集合体を収
納した状態の要部を一部横断面で示す平面図。
FIG. 27 is a plan view partially showing a cross section of a main part in a state where a fuel assembly is stored in a conventional fuel assembly storage device.

【図28】従来の燃料集合体を69体収納する燃料集合体
収納装置を一部横断面で示す平面図。
FIG. 28 is a plan view partially showing a cross section of a conventional fuel assembly storage device that stores 69 fuel assemblies.

【図29】発明が解決しようとする課題を説明するため
の燃料集合体を76体収納する場合と従来例の燃料集合体
収納装置を一部横断面で示す平面図。
FIG. 29 is a plan view showing a case where 76 fuel assemblies are housed for explaining the problem to be solved by the invention and a partial cross section of a conventional fuel assembly housing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃料集合体、2…ハンドル、3…上部タイプレー
ト、4…下部タイプレート、5…燃料スペーサ、6…燃
料棒、7…燃料バンドル、8…チャンネルボックス、9
…チャンネルファスナ、10…パッド、11…水棒、12…燃
料セル、13・…燃料セル仕切枠、14…比較的大きい空
隙、15…燃料容器、16…拡大燃料容器、17…円筒状金属
製容器、18…金属製角管、18a…厚肉部、18b…薄肉
部、19…燃料セル、20…第1の9体型スーパセル、21…
溶接、22…結合部材、23…中性子吸収材充填板、24…第
2の9体型スーパセル、25…四隅空間部、26…吸収材添
加金属製角管、27…吸収材金属板、28…窓、29…2体型
スーパセル、30…4体型スーパセル、31…第3の9体型
スーパセル、32…第4の9体型スーパセル、33…第5の
9体型スーパセル、34…長尺平板状中性子吸収板、35…
第6の9体型スーパセル、36…第7の9体型スーパセ
ル、37…厚肉角管、38…薄肉角管、39…薄肉中性子吸収
板、40…厚肉中性子吸収板、41…第1の16体型スーパセ
ル、42…第2の16体型スーパセル、43…第3の16体型ス
ーパセル、44…第4の16体型スーパセル、45…第2の燃
料集合体収納装置、46…第3の燃料集合体収納装置、47
…第4の燃料集合体収納装置、48…第5の燃料集合体収
納装置、49…第6の燃料集合体収納装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel assembly, 2 ... Handle, 3 ... Upper tie plate, 4 ... Lower tie plate, 5 ... Fuel spacer, 6 ... Fuel rod, 7 ... Fuel bundle, 8 ... Channel box, 9
… Channel fastener, 10… pad, 11… water rod, 12… fuel cell, 13 …… fuel cell partition frame, 14… relatively large gap, 15… fuel container, 16… expanded fuel container, 17… cylindrical metal Container, 18: metal square tube, 18a: thick part, 18b: thin part, 19: fuel cell, 20: first nine-body supercell, 21 ...
Welding, 22 joining member, 23 neutron absorbing material filled plate, 24 second 9-body supercell, 25 corner space, 26 absorbing metal square tube, 27 absorbing metal plate, 28 window 29 ... 2 body supercell, 30 ... 4 body supercell, 31 ... third 9 body supercell, 32 ... fourth body 9 supercell, 33 ... fifth 9 body supercell, 34 ... long plate-shaped neutron absorbing plate, 35…
Sixth nine-body supercell, 36 ... seventh nine-body supercell, 37 ... thick-walled square tube, 38 ... thin-walled square tube, 39 ... thin-walled neutron absorbing plate, 40 ... thick-walled neutron absorbing plate, 41 ... first 16 Body supercell, 42 ... second 16 body supercell, 43 ... third 16 body supercell, 44 ... fourth 16 body supercell, 45 ... second fuel assembly storage device, 46 ... third fuel assembly storage Equipment, 47
... Fourth fuel assembly storage device, 48 ... Fifth fuel assembly storage device, 49 ... Sixth fuel assembly storage device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 正俊 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 吉岡 研一 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 熊埜御堂 宏徳 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 三橋 偉司 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 道券 禎貴 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masatoshi Kawashima 2-1 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Inventor Kenichi Yoshioka No. 2, Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Inside the Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Inventor Hironori Kumano Mido No. 2-1, Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Inventor Ishiji Mitsashi 2-1 Hachikawa-Kawasaki Plant, Toshiba Corporation (72) Inventor Sadayoshi 8th Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状金属製容器内に多数体の金属製角管
を配設し、前記多数体の金属製角管の少なくとも一部に
複数の金属製角管同士を一体的に固着してなるスーパセ
ルを配設してなり、前記スーパセルの複数の金属製角管
のうち、少なくとも一部の金属製角管は中性子吸収材を
含むことを特徴とする燃料集合体収納装置。
1. A plurality of metal square tubes are provided in a cylindrical metal container, and a plurality of metal square tubes are integrally fixed to at least a part of the plurality of metal square tubes. A fuel assembly storage device, comprising a supercell comprising: a plurality of metal square tubes of the supercell, wherein at least some of the metal square tubes include a neutron absorbing material.
【請求項2】 前記中性子吸収材を含む金属製角管は中
性子吸収材を含有する吸収材金属板が金属製角管の少な
くとも一部に装着されたものであることを特徴とする請
求項1記載の燃料集合体収納装置。
2. The metal square tube containing a neutron absorber, wherein an absorber metal plate containing a neutron absorber is attached to at least a part of the metal square tube. The fuel assembly storage device according to any one of the preceding claims.
【請求項3】 筒状金属製容器内に多数体の金属製角管
を配設し、前記多数体の金属製角管の少なくとも一部に
複数の金属製角管同士を一体的に固着してなるスーパセ
ルを配設してなり、前記スーパセルは一方の金属製角管
と他方の金属製角管との間に平板状中性子吸収材が介在
されてなることを特徴とする燃料集合体収納装置。
3. A plurality of metal square tubes are disposed in a cylindrical metal container, and the plurality of metal square tubes are integrally fixed to at least a part of the plurality of metal square tubes. Wherein the supercell has a flat neutron absorbing material interposed between one metallic square tube and the other metallic square tube. .
【請求項4】 前記金属製角管はステンレス鋼製であ
り、中性子吸収材のボロン含有率が0.7%以下であるこ
とを特徴とする請求項3記載の燃料集合体収納装置。
4. The fuel assembly storage device according to claim 3, wherein the metal square tube is made of stainless steel, and a neutron absorbing material has a boron content of 0.7% or less.
【請求項5】 前記金属製角管は外側の形状がほぼ同じ
で内側の形状を異にする厚肉金属製角管部と薄肉金属製
角管部とからなり、前記厚肉金属製角管部を形成する厚
肉ステンレス鋼管には中性子吸収材のボロンを0.7%程
度以下で添加してなることを特徴とする請求項1ないし
3記載の燃料集合体収納装置。
5. A thick metal square tube comprising a thick metal square tube portion and a thin metal square tube portion having substantially the same outer shape but different inner shapes. 4. The fuel assembly storage device according to claim 1, wherein boron as a neutron absorbing material is added to the thick stainless steel pipe forming the portion at about 0.7% or less.
【請求項6】 前記複数の金属製角管を束ねて組み立て
た複数のスーパセルを結合するスーパセル結合部材は前
記結合部材部を除くスーパセル横断面幅の外形表面から
突出しないように構成したことを特徴とする請求項1な
いし3記載の燃料集合体収納装置。
6. A supercell connecting member for connecting a plurality of supercells assembled by bundling a plurality of metal square tubes so as not to protrude from the outer surface of the supercell cross-sectional width excluding the connecting member portion. 4. The fuel assembly storage device according to claim 1, wherein:
【請求項7】 前記結合部において、前記スーパセル横
断面幅の外形表面から突出するものは、前記スーパセル
の水平方向の面で異なり、隣接する他のスーパセルの側
面に設けられた他の結合部材と軸方向高さを異なるよう
に構成されてなることを特徴とする請求項1ないし3記
載の燃料集合体収納装置。
7. The connecting portion, which protrudes from the outer surface of the supercell cross-sectional width, differs in a horizontal surface of the supercell, and is different from another connecting member provided on a side surface of another adjacent supercell. 4. The fuel assembly storage device according to claim 1, wherein the fuel assembly storage device is configured to have different axial heights.
【請求項8】 筒状金属製容器内に中性子吸収材を全く
含まないか、または前記中性子吸収材を含んでも強度お
よび加工性上支障のない範囲以内で中性子吸収材を含有
する第1の金属製角管と、機械強度上支障のない程度に
まで中性子吸収材含有濃度を高めた吸収材金属板を一側
面に装着した第2の金属製角管とを配設してなり、前記
第2の金属製角管4本を、前記吸収材金属板装着面が向
かい合って形成される空間が前記金属製角管の内面とほ
ぼ同じとなるように十字形に配置するとともに、各四隅
空間部に前記第1の金属製角管を配置して合計8本の金
属製角管を一体的に固着したスーパセルを前記金属製容
器内の少なくとも一部に配置してなることを特徴とする
燃料集合体収納装置。
8. A first metal containing no neutron absorbing material in a cylindrical metal container or containing a neutron absorbing material within a range that does not impair strength and workability even if the neutron absorbing material is included. A second tube made of a metal tube having a neutron-absorbing material-enriched metal plate on one side attached to a side surface of the metal tube, the second metal tube having a neutron-absorbing material-enhanced concentration that does not impair mechanical strength; Are arranged in a cross so that the space formed by the mounting surfaces of the absorbing metal plates facing each other is substantially the same as the inner surface of the metal square tube. A fuel assembly comprising: a supercell in which the first metal square tube is arranged and a total of eight metal square tubes are integrally fixed; and a supercell is arranged in at least a part of the metal container. Storage device.
【請求項9】 筒状金属製容器内に中性子吸収材を全く
含まないか、または前記中性子吸収材を含んでも強度お
よび加工性上支障のない範囲以内で中性子吸収材を含有
する第1の金属製角管と、機械強度上支障のない程度に
まで中性子吸収材含有濃度を高めた吸収材金属板を一側
面に装着した第2の金属製角管とを配設してなり、前記
第2の金属製角管1本を8本の第1の金属製角管で取り
囲んで固着して強度を確保した9体型スーパセルを前記
金属製容器内の少なくとも一部に配置してなることを特
徴とする燃料集合体収納装置。
9. A first metal containing no neutron absorbing material in a cylindrical metal container or containing a neutron absorbing material within a range that does not impair strength and workability even if the neutron absorbing material is included. A second tube made of a metal tube having a neutron-absorbing material-enriched metal plate on one side attached to a side surface of the metal tube, the second metal tube having a neutron-absorbing material-enhanced concentration that does not impair mechanical strength; A metal square tube surrounded by eight first metal square tubes and secured to secure a nine-body supercell disposed at least in a part of the metal container. Fuel assembly storage device.
【請求項10】 燃料集合体を多数収納する収納部の大
部分が複数の金属製角管を一体化したスーパセルを組み
合わせて構成され、中央部に配置されるスーパセルは、
前記燃料集合体を収納した場合のハンドル側から少なく
とも全体の長さの2分の1の範囲で中性子吸収材を充填
した中性子吸収材充填板で取り囲まれるように配置して
なることを特徴とする請求項9記載の燃料集合体収納装
置。
10. A storage unit for storing a large number of fuel assemblies is constituted by combining supercells in which a plurality of metal square tubes are integrated, and a supercell arranged in a central part is:
The fuel assembly is arranged so as to be surrounded by a neutron absorbing material filling plate filled with a neutron absorbing material in a range of at least a half of the entire length from the handle side when the fuel assembly is housed. The fuel assembly storage device according to claim 9.
【請求項11】 筒状金属製容器内に燃料集合体を3×
3配列で9体収納できる9体型スーパセルを十字形に中
央に1体と、その前後左右に4体の計5体を配置し、前
記中央の9体型スーパセルと前記前後左右のそれぞれの
9体型スーパセルとの間に中性子吸収材を充填した中性
子吸収材充填板を配置し、さらに隣接する外周の前記ス
ーパセルで挟まれる空間に金属製角管を配置したことを
特徴とする燃料集合体収納装置。
11. A 3 × fuel assembly is placed in a cylindrical metal container.
A nine-body supercell that can hold nine bodies in three arrays is arranged in a cross shape, one in the center and four in front, rear, left and right, and a total of five bodies are arranged. A neutron-absorbing material-filled plate filled with a neutron-absorbing material, and a metal square tube disposed in a space between adjacent supercells on an adjacent outer periphery.
【請求項12】 前記中性子吸収材充填板は、平板状ス
テンレス鋼製容器内にボロンカーバイド粉粒を充填して
構成されたことを特徴とする請求項10または11記載の燃
料集合体収納装置。
12. The fuel assembly storage device according to claim 10, wherein the neutron absorbing material-filled plate is formed by filling boron carbide powder particles in a flat stainless steel container.
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