JP2005172747A

JP2005172747A - 下部タイプレート

Info

Publication number: JP2005172747A
Application number: JP2003416519A
Authority: JP
Inventors: Yuji Iwamoto; 優二岩本
Original assignee: Global Nuclear Fuel Japan Co Ltd
Current assignee: Global Nuclear Fuel Japan Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】異物が炉内に侵入するのを防止し、捕捉した異物を捕捉部に閉じ込め、万一大量の異物が発生した場合でも、冷却材流量を確保する。
【解決手段】複数の燃料棒２の下部端栓１１を互いに水平方向に間隔をあけて保持し、冷却材を導くように構成された燃料集合体の下部タイプレートであって、燃料棒の下部端栓を保持し、しかも複数のネットワーク流路孔を形成するネットワーク部７と、ネットワーク部の周辺部から下方に延びてネットワーク部の下方に下部タイプレート空洞９を形成し、下端部に入口開口１０を形成するノズル部８と、下部タイプレート空洞を上下に区画するようにネットワーク部の下方に配置され、複数の仕切り板流路孔３４を有する仕切り板３２と、を有し、仕切り板には、複数の仕切り板流路孔のそれぞれの上方を覆いしかも横方向に開口３８を有する複数の蓋部３６が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、軽水型原子炉用の燃料集合体の下部タイプレートに関し、特に、冷却材中に混入した異物が燃料部に流入するのを阻止・抑制できるようにした下部タイプレートに関する。

沸騰水型原子炉用の燃料集合体は、例えば図１９に示すように、ほぼ正方形の断面を有する筒形のチャンネルボックス１を有し、このチャンネルボックス１内に正方格子状に配列された複数の燃料棒２と少なくとも１本のウォータロッド３が収容されている。この燃料集合体の上下部にはそれぞれ上部タイプレート４および下部タイプレート５が装着されている。ウォータロッド３には、その軸方向に所定の間隔をおいて複数のスペーサ６（図１９では一つだけを示す）が取り付けられ、このスペーサ６によって燃料棒２が整列・支持されている。

下部タイプレート５は、燃料棒２およびウォータロッド３を直接的に固定・支持するネットワーク部７と、ネットワーク部７の周辺部から下方に延びるノズル部８とを有し、これらによって、ネットワーク部７の下方に下部タイプレート空洞９が形成されている。ノズル部８の下部には下部タイプレート入口開口１０が形成されている。

各燃料棒２は被覆管の中に複数の燃料ペレットを充填したものであるが（図示せず）、この被覆管の下端部を閉じる栓として下部端栓１１がある。燃料棒の下部端栓１１の下部は細い円柱の棒状になっていて、この部分が下部タイプレートのネットワーク部７に設けられた挿入孔１３に挿入され、それによって燃料棒の下部端栓１１が支持されている。

一方、ウォータロッド３は中空の金属管であって、チャンネルボックス１内の下部タイプレート５のわずか上方に入口孔２６が設けられ、上部タイプレート４のわずか下方に出口孔２７が設けられている。入口孔２６から液相の冷却材がウォータロッド３内に流入し出口孔２７から流出するようになっている。

このウォータロッド３の下端部にも燃料棒の下部端栓１１とほぼ同様の構造の下部端栓１２があり、下部端栓１２の下部は細い円柱の棒状になっていて、この部分が下部タイプレートのネットワーク部７に設けられた挿入孔１３に挿入され、それによってウォータロッドの下部端栓１２が支持されている。

下部タイプレートのネットワーク部７は、下部端栓１１、１２が挿入されてそれらの下部端栓１１、１２を支持する挿入孔１３を有するとともに、これら下部端栓１１、１２同士の間を冷却材が通り抜けるためのネットワーク流路孔を有する。

図１９の燃料集合体で、冷却材１５は、下部タイプレート入口開口１０から、下部タイプレート空洞９内に入り、ネットワーク部７のネットワーク流路孔を通り抜けて、チャンネルボックス１内の燃料棒２およびウォータロッド３の周辺へと流れ、上部タイプレート４を通って燃料集合体の外へ出ていく。

なお、図１９に示すように、下部タイプレートノズル部８の側面には微小なリークホール１７が設けられており、下部タイプレート空洞９内の冷却材１５のうちの若干量がチャンネルボックス１の外側へ流れるようになっている。

近年の高性能化された燃料集合体では、燃料集合体内部に異物が侵入するのを防ぐことを目的としてフィルタ機能を付加するものもある。例えば、下部タイプレートのネットワーク部のネットワーク流路孔の口径を従来よりも小さく約５ｍｍとすることにより、流れに対する抵抗を増加（すなわち、高圧損化）する設計もあり、これによって炉心の安定性の改善が図られているが、これは異物フィルタの役目も果たしている。

燃料集合体に侵入することが予想される異物としては、プラント建設時に原子炉一次系内に僅かに残された金屑、機器洗浄時の金属性ブラシの折れ片、機器損傷時の破片等が想定されている。その形状も、板状、弦巻バネ状（螺旋状）、針金状（直線状）等、多岐にわたることが予想されている。

図２０は、異物フィルタ機能を有する下部タイプレートの例を示す（例えば特許文献１参照）。図２０で、燃料棒２とウォータロッド３の下部端栓１１、１２の下部が、下部タイプレート５のネットワーク部７の挿入孔１３を貫通している。ネットワーク部７の下方には、異物フィルタの機能を有する仕切り板２０が、下部タイプレート空洞９を横断してほぼ水平に設けられている。仕切り板２０には、図２１に示すように、燃料棒２とウォータロッド３の各下部端栓１１、１２が通る貫通孔２１、２２のほかに、冷却材が流通し、異物の流通を阻止する仕切り板流路孔２４が多数設けられている。

図２０の構成で、冷却材１５は、下部タイプレート入口開口１０から下部タイプレート空洞９内に流入し、仕切り板２０の仕切り板流路孔２４を通り、さらにネットワーク部７のネットワーク流路孔を通って、チャンネルボックス１内の燃料棒２およびウォータロッド３の周辺へと流れる。このとき、冷却材１５中の異物は、仕切り板２０の仕切り板流路孔２４を通り抜けないので、チャンネルボックス１内への異物流入が阻止される。
特開平７−３０６２８４号公報

従来より提案されている異物フィルタを有する下部タイプレートでは、炉心入口部に達した異物を炉心（特に、燃料集合体チャンネル）内に侵入することを高い確率で防止することはできた。

しかしながら、異物の捕捉性能をさらに向上させる観点からは、冷却材流量の流線に対して平行な孔を有するフィルタ部の構造に改善の余地が残されていた。また、燃料集合体が所定の燃焼を終えた後に原子炉圧力容器（ＲＰＶ）外へ取り出す際に、捕捉した異物はＲＰＶに残されることが多かった。

本発明の目的は、異物が炉内に侵入するのを防止または抑制でき、捕捉した異物を捕捉部に閉じ込めることが可能で、万が一大量の異物が発生した場合でも、冷却材流量が確保される下部タイプレートを提供することにある。

この発明は上記目的に沿うものでａって、請求項１に記載の発明は、複数の燃料棒の下部端栓を互いに水平方向に間隔をあけて保持し、冷却材をほぼ下方から上方に向けて導くように構成された燃料集合体の下部タイプレートにおいて、前記複数の燃料棒の下部端栓を保持し、しかも複数の上下方向のネットワーク流路孔を形成するネットワーク部と、前記ネットワーク部の周辺部から下方に延びて前記ネットワーク部の下方に下部タイプレート空洞を形成し、下端部に入口開口を形成するノズル部と、前記下部タイプレート空洞を上下に区画するように前記ネットワーク部の下方にほぼ水平に配置され、複数の仕切り板流路孔を有する仕切り板と、を有し、前記仕切板には、前記複数の仕切り板流路孔のそれぞれの上方を覆いしかも横方向に開口を有する複数の蓋部が設けられていること、を特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の下部タイプレートにおいて、前記ネットワーク部と、ノズル部と、蓋部を有する仕切り板とが、それぞれ別個に製造され、その後に相互に結合されていること、を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の下部タイプレートにおいて、前記ネットワーク部と複数の蓋部との間に、複数の第２仕切り板流路孔を有する第２仕切り板がほぼ水平に配置されていること、を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、複数の燃料棒の下部端栓を互いに水平方向に間隔をあけて保持し、冷却材をほぼ下方から上方に向けて導くように構成された燃料集合体の下部タイプレートにおいて、前記複数の燃料棒の下部端栓を保持し、しかも複数の上下方向のネットワーク流路孔を形成するネットワーク部と、前記ネットワーク部の周辺部から下方に延びて前記ネットワーク部の下方に下部タイプレート空洞を形成し、下端部に入口開口を形成するノズル部と、前記下部タイプレート空洞を上下に区画するように前記ネットワーク部の下方にほぼ水平に配置され、複数の仕切り板流路孔を有する仕切り板と、前記ネットワーク部と仕切り板との間に配置され、前記ネットワーク流路孔および仕切り板流路孔を通過しない大きさの複数の粒状体と、を有すること、を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の下部タイプレートにおいて、前記粒状体の表面の少なくとも一部に凹凸を設けたこと、を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１、２、４または５に記載の下部タイプレートにおいて、前記複数の仕切り板流路孔同士の間隔が、冷却材の流れに伴って流動すると想定される固体異物の長さＬ以上であって、前記仕切板流路孔およびネットワーク流路孔の最大の大きさＤが前記固体異物の長さＬよりも小さく、かつ、前記仕切板とネットワーク部との間隔が（Ｌ／√２−Ｄ）より小さいこと、を特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の下部タイプレートにおいて、前記複数の仕切り板流路孔同士の間隔が、冷却材の流れに伴って流動すると想定される固体異物の長さＬ以上であって、前記仕切板流路孔および第２仕切り板流路孔の最大の大きさＤ１が前記固体異物の長さＬよりも小さく、かつ、前記仕切板と第２仕切り板との間隔が（Ｌ／√２−Ｄ１）より小さいこと、を特徴とする。

本発明の下部タイプレートによれば、異物が炉内に侵入するのをより確実に防止でき、捕捉した異物を捕捉部に閉じ込めることが可能で、万が一大量の異物が発生した場合でも、冷却材流量が確保される異物フィルタを提供することができる。

さらに、フィルタ部の仕切り板への取付けが容易であることに加えて、異物捕捉・捕獲という同じ目的を持つ既発明との組み合わせも容易である。
また、構造上信頼度が高く、フィルタ部自体が異物となって燃料集合体チャンネル内に侵入することを防止または抑制することができる。

以下に、図１〜図１８を参照して本発明に係る原子燃料集合体の下部タイプレートの実施の形態を説明する。ここで、従来技術と共通もしくは類似、または相互に共通もしくは類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施の形態］
図１および図２は、本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態を示す。図１に示すように、この実施の形態の下部タイプレートのネットワーク部７には、燃料棒２の下部端栓１１およびウォータロッド３の下部端栓１２をサポートする穴と冷却材を通過させる複数のネットワーク流路孔３０を設けている。これは、図２０に示す従来のネットワーク部７と同様である。ただし、図１では、チャンネルボックス１（図１９、図２０）の図示を省略している（図９、図１２等も同様）。

ネットワーク部７の下方すなわち上流側には、下部タイプレート空洞９を上下に仕切るように、水平に延びる仕切り板３２が設置されている。仕切り板３２には、図２（ａ）に示すように、燃料棒の下部端栓１１が通る貫通孔２１とウォータロッドの下部端栓１２が通る貫通孔２２が設けられている。

この仕切り板３２にはさらに、下部端栓１１、１２と干渉しない位置に、多数の仕切り板流路孔３４が形成され、各仕切板流路孔３４の上方を覆うように、蓋３６が設けられている。図２に示す例では、各仕切板流路孔３４は長方形の開口であって、蓋３６は、仕切り板流路孔３４を覆う半円筒状であって、両端面には水平方向に向かう半円形の開口３８が形成されている。各仕切板流路孔３４の長さは捕捉対象とする固体異物（図示せず）と同じかそれ以上とるのが好ましい。仕切り板３２は、例えば、蓋３６の上部がネットワーク部７の下面に接するように設置されている。

このような構成で、下部タイプレートの入口開口１０から下部タイプレート空洞９内に流入した冷却材１５は、仕切り板流路孔３４を上方に向かって通過した後に蓋３６によって流れの向きを水平に変え、開口３８を水平方向に通る。そして、再び上向きに方向を変えてネットワーク流路孔３０を上向きに通り、炉心発熱部へと流れていく。このとき、冷却材１５に伴われて流れる固体異物がある場合は、この異物は、仕切り板流路孔３４を通過して、さらに蓋３６の開口３８を水平方向に通過すると考えられる。しかし、この後さらに方向を変えてネットワーク流路孔３０を通過する可能性は小さい。したがって、異物は、仕切り板３２とネットワーク部７の間に捕捉される。

特に、細長い針金状の異物の場合、この異物が蓋３６の開口３８を通過するためには異物の長手方向が水平であることが必要で、これがさらにネットワーク流路孔３０を通過するためには、異物の長手方向が鉛直向きに向きを変える必要がある。

図３および図４は、ネットワーク流路孔３０の大きさＤと、ネットワーク部７と仕切り板３２の間隔Ｈについて、示しているものである。捕捉対象である直線状の異物６０がネットワーク部流路孔３０を通り抜けるためには、ネットワーク流路孔３０の大きさＤが小さいほど、また異物６０の長さＬが長いほど、異物６０の水平方向に対する傾き角θが大きくなる必要がある。

ここで、図４に示すように、異物６０の傾き角θが最大４５度になるまで回転する可能性があるとすると、
Ｄ＜Ｌ／√２−Ｈ …（１）
であれば、異物６０はネットワーク流路孔３０を通過できない。

式（１）を変形すると、
Ｈ＜Ｌ／√２−Ｄ …（２）
すなわち、間隔Ｈを（Ｌ／√２−Ｄ）未満とすれば、異物６０はネットワーク流路孔３０を通過できない。このように、仕切り板３２とネットワーク部７の間の間隔Ｈを充分に小さくしておけば、異物６０の長手方向が鉛直向きに近づく方向に向きを変えることができないので、異物６０はネットワーク流路孔３０を通過できずに、仕切り板３２とネットワーク部７の間に捕捉されることになる。

ここに示した仕切り板３２は、例えば、蓋３６の部分と一体でプレス加工や鋳造により製造することができる。そして、こうしてできた仕切り板３２を、別途製造したネットワーク部７とノズル部８との間に挟み込んで、溶接やねじ止めすることにより下部タイプレートを組み立てることができる。また、仕切り板３２を作るにあたり、穴あけ加工した仕切り板３２に蓋３６を後から取り付けることも可能である。さらに、蓋３６を含む仕切り板３２と、ネットワーク部７およびノズル部８を含めた全体を初めから一体で鋳造することも可能である。

図５〜図８はそれぞれ、図２（ｄ）に示す部分の変形例を示す。すなわち、図２（ｄ）では、蓋３６内部の空間の断面形状を半円形としたが、これに代えて、図５では円形、図６では三角形、図７では六角形としている。また、図７の例では、蓋３６内部の空間の断面形状は図２（ｄ）と同様に半円形であるが、蓋３６の開口３８を両端部とせずに片側のみに設けている。図５〜図７の断面形状で、開口３８を片側のみにしてもよいことはもちろんである。

以上説明した第１の実施の形態によれば、異物を炉心入口部で捕捉することの確実性を向上させることができる。また、板状、つるまきバネ状（らせん状）、針金状（直線状）、などの多様な形状の異物を捕捉することが可能となり、異物が原因となる燃料破損に対する信頼性が向上し、プラントの運転性能が改善される。

さらに、プラントの機器不具合などによって万が一大量の異物発生した場合でも、冷却材流量を確保することができ、さらに、燃料集合体を炉心外に取り出す際に、捕捉した異物を一緒にＲＰＶ外に取り出すことができる。さらに、フィルタ部の仕切り板への取付けが容易である。そして、構造上信頼度が高く、フィルタ部自体が異物となって燃料集合体チャンネル内に侵入することを防止または抑制することができる。

［第２の実施の形態］
図９および図１０は、本発明に係る下部タイプレートの第２の実施の形態を示す。この実施の形態で、仕切り板４０は、第１の実施の形態の仕切り板３２（図１、図２）とほぼ同様に、ネットワーク部７の下方で、下部タイプレート空洞９を上下に仕切るように設置されている。さらに、仕切り板３２と同様に、仕切り板４０には多数の仕切り板流路孔３４が形成され、各仕切板流路孔３４を覆うように、蓋３６が設けられている。ただし、仕切り板４０は、燃料棒の下部端栓１１およびウォータロッドの下部端栓１２の下端部よりも下方にあり、下部端栓１１、１２が通る貫通孔は存在しない。

この実施の形態では、仕切り板４０とネットワーク部７の間に、水平に延びる第２仕切板４２が配置されている。第２仕切板４２には下部端栓１１、１２が通る貫通孔が設けられており、さらに、冷却材が通るための複数の第２仕切板流路孔４４が設けられている。第２仕切板４２は、例えば、蓋３６の上面に接して固定されている。

図１１は、仕切り板４０と第２仕切り板４２との間隔Ｈ１について示したものである。図３および図４に示したのとほぼ同様に、異物の回転を４５度未満とするとき、第２仕切板流路孔４４の寸法Ｄ１、捕捉対象とする異物の長さＬに対して、間隔Ｈ１を（Ｌ／√２−Ｄ１）未満にすることにより、異物がその間隔に入ったとき、異物が下流へ抜け出ないようにできる。

［第３の実施の形態］
図１２および図１３は、本発明に係る下部タイプレートの第３の実施の形態を示す。この実施の形態で、仕切り板４６は、ネットワーク部７の下方で、下部タイプレート空洞９を上下に仕切るように設置されている。仕切り板４６には、燃料棒の下部端栓１１およびウォータロッドの下部端栓１２が通る貫通孔が設けられ、さらに、多数の仕切り板流路孔４８が設けられている。

ネットワーク部７と仕切り板４６の間の空間には多数の粒状体５０が配置されている。粒状体５０は、例えば球形であって、各粒状体５０の大きさは、ネットワーク流路孔３０および仕切り板流路孔４８の大きさよりも大きく、粒状体５０がネットワーク部７と仕切り板４６の間の空間から出ないようになっている。粒状体５０は、上下方向に複数の層を形成していることが好ましい。さらに、粒状体５０の表面には異物が捕捉されやすいように、溝などの凹凸を形成することが好ましい。

この実施の形態で、冷却材は、仕切り板流路孔４８を上向きに通過した後、粒状体５０の間を通過する際に方向を変え、その後、ネットワーク流路孔３０を上向きに通過して、炉心発熱部へと流れていく。このとき、冷却材１５に伴われて流れる固体異物がある場合は、この異物は、仕切り板流路孔４８を通過した後に、粒状体５０の間に留まって捕捉される。

この実施の形態の下部タイプレートの製造にあたっては、例えば、ネットワーク部７と、ノズル部８と、仕切り板４６とを別個に製造し、これらを組み合わせて溶接またはねじ止めして下部タイプレートとして組み立てる。そしてネットワーク部７と仕切り板４６とを接合するときにこれらの間に粒状体５０を入れればよい。

また、ネットワーク部７と、ノズル部８と、仕切り板４６とを初めから一体で鋳造などにより製造し、その後、例えば側面に設けた開口（図示せず）から粒状体５０を入れ、その後、この開口を閉じるようにしてもよい。この場合、図２０および図２１に示す従来の下部タイプレートを利用することもできる。
さらに、側面に設けた開口から粒状体５０を入れ、その後、この開口を閉じる工程は、下部タイプレート本体に下部端栓１１、１２を取り付けた後に行なうことも可能である。

図１３〜図１５は、粒状体５０の形状を球形以外に変えた変形例であって、図１４では回転楕円体、図１５では半球状の例を示している。粒状体５０の形状はこれら以外でもよいことはいうまでもない。

［第４の実施の形態］
図１６は、本発明に係る下部タイプレートの第４の実施の形態を示す。この実施の形態では、仕切り板４７は、第２の実施の形態の仕切り板４０（図９）とほぼ同様に、ネットワーク部７の下方で、下部タイプレート空洞９を上下に仕切るように設置されている。また、仕切り板４７は、燃料棒の下部端栓１１およびウォータロッドの下部端栓１２の下端部よりも下方にあり、下部端栓１１、１２が通る貫通孔は存在しない。

さらに、仕切り板４７とネットワーク部７の間に水平方向に延びる第２仕切り板５２が配置されている。第２仕切板５２には下部端栓１１、１２が通る貫通孔が設けられており、さらに、冷却材が通るための複数の第２仕切板流路孔５４が設けられている。

仕切り板４７と第２仕切り板５２の間の空間には多数の粒状体５０が配置されている。各粒状体５０の大きさは、仕切り板流路孔４９および第２仕切り板流路孔５４の大きさよりも大きく、粒状体５０が仕切り板４７と第２仕切り板５２の間の空間から出ないようになっている。

［第５の実施の形態］
図１７は、本発明に係る下部タイプレートの第５の実施の形態を示す。この実施の形態は、第１の実施の形態（図１、図２）の仕切り板３２と第３の実施の形態（図１５）の粒状体５０とを組み合わせたものである。

［第６の実施の形態］
図１８は、本発明に係る下部タイプレートの第６の実施の形態を示す。この実施の形態は、第２の実施の形態（図９）の仕切り板４０および第２仕切り板４２と第４の実施の形態（図１６）の粒状体５０とを組み合わせたものである。

本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態の近傍の模式的立断面図。図１の仕切り板を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部拡大斜視図、（ｃ）は要部を見上げた斜視図、（ｄ）は（ｂ）と同じ部分を斜め横から見た斜め側面図。図１の下部タイプレートの要部寸法を示す要部拡大立断面図。図３の寸法関係を示す模式的立断面図。本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態の変形例の図２（ｄ）に対応する位置の斜め側面図。本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態の他の変形例の図２（ｄ）に対応する位置の斜め側面図。本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態のさらに他の変形例の図２（ｄ）に対応する位置の斜め側面図。本発明に係る下部タイプレートの第１の実施の形態のさらに他の変形例の図２（ｄ）に対応する位置の斜め側面図。本発明に係る下部タイプレートの第２の実施の形態の近傍の模式的立断面図。図９の仕切り板の平面図。図９の下部タイプレートの要部寸法を示す要部拡大立断面図。本発明に係る下部タイプレートの第３の実施の形態の近傍の模式的立断面図。図１２の粒状体付近の一部拡大立断面図。図１３の粒状体の変形例を示す粒状体付近の一部拡大立断面図。図１３の粒状体の他の変形例を示す粒状体付近の一部拡大立断面図。本発明に係る下部タイプレートの第４の実施の形態の近傍の模式的立断面図。本発明に係る下部タイプレートの第５の実施の形態の近傍の模式的立断面図。本発明に係る下部タイプレートの第６の実施の形態の近傍の模式的立断面図。従来の燃料集合体の全体立断面図。図１９の下部タイプレート付近の拡大立断面図。図２０の仕切り板の平面図。

符号の説明

１…チャンネルボックス、２…燃料棒、３…ウォータロッド、４…上部タイプレート、５…下部タイプレート、６…スペーサ、７…ネットワーク部、８…ノズル部、９…下部タイプレート空洞、１０…下部タイプレート入口開口、１１…燃料棒の下部端栓、１２…ウォータロッドの下部端栓、１３…挿入孔、１５…冷却材、１７…リークホール、２０…仕切り板、２１…燃料棒の下部端栓が通る貫通孔、２２…ウォータロッドの下部端栓が通る貫通孔、２４…仕切り板流路孔、２６…ウォータロッドの入口孔、２７…ウォータロッドの出口孔、３０…ネットワーク流路孔、３２…仕切り板、３４…仕切り板流路孔、３６…蓋、３８…開口、４０…仕切り板、４２…第２仕切り板、４４…第２仕切り板流路孔、４６…仕切り板、４７…仕切り板、４８…仕切り板流路孔、４９…仕切り板流路孔、５０…粒状体、５２…第２仕切り板、５４…第２仕切り板流路孔、６０…異物。

Claims

複数の燃料棒の下部端栓を互いに水平方向に間隔をあけて保持し、冷却材をほぼ下方から上方に向けて導くように構成された燃料集合体の下部タイプレートにおいて、
前記複数の燃料棒の下部端栓を保持し、しかも複数の上下方向のネットワーク流路孔を形成するネットワーク部と、
前記ネットワーク部の周辺部から下方に延びて前記ネットワーク部の下方に下部タイプレート空洞を形成し、下端部に入口開口を形成するノズル部と、
前記下部タイプレート空洞を上下に区画するように前記ネットワーク部の下方にほぼ水平に配置され、複数の仕切り板流路孔を有する仕切り板と、
を有し、
前記仕切り板には、前記複数の仕切り板流路孔のそれぞれの上方を覆いしかも横方向に開口を有する複数の蓋部が設けられていること、
を特徴とする下部タイプレート。
請求項１に記載の下部タイプレートにおいて、前記ネットワーク部と、ノズル部と、蓋部を有する仕切り板とが、それぞれ別個に製造され、その後に相互に結合されていること、を特徴とする下部タイプレート。
請求項１または２に記載の下部タイプレートにおいて、前記ネットワーク部と複数の蓋部との間に、複数の第２仕切り板流路孔を有する第２仕切り板がほぼ水平に配置されていること、を特徴とする下部タイプレート。
複数の燃料棒の下部端栓を互いに水平方向に間隔をあけて保持し、冷却材をほぼ下方から上方に向けて導くように構成された燃料集合体の下部タイプレートにおいて、
前記複数の燃料棒の下部端栓を保持し、しかも複数の上下方向のネットワーク流路孔を形成するネットワーク部と、
前記ネットワーク部の周辺部から下方に延びて前記ネットワーク部の下方に下部タイプレート空洞を形成し、下端部に入口開口を形成するノズル部と、
前記下部タイプレート空洞を上下に区画するように前記ネットワーク部の下方にほぼ水平に配置され、複数の仕切り板流路孔を有する仕切り板と、
前記ネットワーク部と仕切り板との間に配置され、前記ネットワーク流路孔および仕切り板流路孔を通過しない大きさの複数の粒状体と、
を有すること、を特徴とする下部タイプレート。
請求項４に記載の下部タイプレートにおいて、前記粒状体の表面の少なくとも一部に凹凸を設けたこと、を特徴とする下部タイプレート。
請求項１、２、４または５に記載の下部タイプレートにおいて、
前記複数の仕切り板流路孔同士の間隔が、冷却材の流れに伴って流動すると想定される固体異物の長さＬ以上であって、前記仕切り板流路孔およびネットワーク流路孔の最大の大きさＤが前記固体異物の長さＬよりも小さく、かつ、前記仕切り板とネットワーク部との間隔が（Ｌ／√２−Ｄ）より小さいこと、を特徴とする下部タイプレート。
請求項３に記載の下部タイプレートにおいて、
前記複数の仕切り板流路孔同士の間隔が、冷却材の流れに伴って流動すると想定される固体異物の長さＬ以上であって、前記仕切り板流路孔および第２仕切り板流路孔の最大の大きさＤ１が前記固体異物の長さＬよりも小さく、かつ、前記仕切り板と第２仕切り板との間隔が（Ｌ／√２−Ｄ１）より小さいこと、を特徴とする下部タイプレート。