JP6752072B2 - 沸騰水型原子炉 - Google Patents
沸騰水型原子炉 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6752072B2 JP6752072B2 JP2016148136A JP2016148136A JP6752072B2 JP 6752072 B2 JP6752072 B2 JP 6752072B2 JP 2016148136 A JP2016148136 A JP 2016148136A JP 2016148136 A JP2016148136 A JP 2016148136A JP 6752072 B2 JP6752072 B2 JP 6752072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- handle
- fuel
- boiling water
- lattice
- fuel assembly
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/02—Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
また、加圧水型原子炉であるものの、特許文献2には、燃料集合体の浮き上がりを防止するために、燃料集合体上部ノズルの上面四辺に板ばねを配する構成が記載されている。また、加圧水型原子炉では制御棒を挿入する方式及び制御棒を挿入する場所が、沸騰水型原子炉とは異なり、制御棒を燃料集合体中央に上部より挿入するため、制御棒挿入時に不要な燃料集合体移動用のハンドルは取り外される。
また、特許文献2に記載される構成では、原子炉運転中、燃料集合体の中央に上方から制御棒を挿入する方式であるがゆえ、燃料集合体を移動するためのハンドルは取り外されている。従って、燃料交換時において、ハンドルを取り付ける作業が必要となり、燃料交換作業の効率化を図ることはできない。
そこで、本発明は、運転時における燃料浮き上がりを防止しつつ、定期検査或は燃料交換等の作業効率を向上し、燃料浮き上がり防止部材を容易且つ単純な構造で実現できる沸騰水型原子炉を提供する。
炉心の上方に配置されて、シュラウドヘッドの下方に配置されて炉心支持枠を介して炉心シュラウドに取り付けられており、さらに、燃料集合体のハンドルの上面の上方に配置されている、燃料浮き上がり防止部材である、三角格子の繰り返しパターン形状を有する格子部材は、燃料集合体の浮き上がりを防止することができ、容易且つ単純な構造である。また、その格子部材は、Y字型の制御棒を囲むよう、相互に隣接して三角格子状に稠密に配される3体の燃料集合体のハンドル上面の長辺が、Y字型の制御棒の中心に向かうように配置されるため、定期検査或いは燃料交換等を実施でき、作業性を向上することができる。
弾性体33の軸方向上端面が、格子部材32の下面に固定され燃料浮き上がり防止部材31が構成される。この場合、燃料浮き上がり防止部材31を構成する弾性体33の軸方向下端面(弾性体33の格子部材32の下面とは反対側の面)は、燃料集合体1を構成するハンドル7に固定されることなく、当接している。なお、この構成に代えて、弾性体33の軸方向下端面を、燃料集合体1を構成するハンドル7の上面の一部に固定する構成としても良い。この場合、ハンドル7の上面の一部に固定された弾性体33と、格子部材32とが協働することで燃料浮き上がり防止部材31を構成することになる。このように、本実施形態の資源再利用型沸騰水型原子炉(RBWR)の炉心では、燃料浮き上がり防止部材31を備えることにより、上記特許文献1に開示される、上部格子板、及び、上部格子板と上部タイプレートを接続するための上部支持機構が不要となる。
以下、図面を用いて本発明の実施例について、燃料浮き上がり防止部材31を中心に詳細説明する。
なお、燃料浮き上がり防止部材31を構成する格子部材32、制御棒接触防止パッド12、及び燃料集合体接触防止パッド13は、例えば、ステンレス鋼製である。
また、図9の上図は、図1に示した燃料集合体1aと燃料浮き上がり防止部材31を構成する格子部材32aとの配置関係を示しており、図9の下図は、上図のC−C断面矢視図である。図8の下図及び図9の下図に示すように、弾性体33の軸方向上端面が、格子部材32aの下面に固定され燃料浮き上がり防止部材31が構成される。この場合、燃料浮き上がり防止部材31を構成する弾性体33の軸方向下端面(弾性体33の格子部材32aの下面とは反対側の面)は、燃料集合体1aを構成するハンドル7aに固定されることなく、当接している。本実施例では、弾性体33として、コイルばねを用いる場合を一例として示している。図9の下図に示すように、燃料集合体1aを構成するハンドル7aの上面の一部は、当接する弾性体33としてのコイルばねにより付勢され、燃料集合体1aは軸方向下方へと適度な押圧力により押圧されている。仮に、冷却水に対する圧損により燃料集合体1aを軸方向上方へと浮き上がらせるよう流体力が作用した場合であっても、弾性体33としてのコイルばねのばね力により、燃料浮き上がり防止部材31及び/又は燃料集合体1aが損傷することを防止できる。
また、本実施例によれば、Y字型の制御棒を囲むよう、相互に隣接して三角格子状に稠密に配される3体の燃料集合体のハンドル上面の長辺が、Y字型の制御棒の中心に向かうよう配されることから、原子炉運転時におけるハンドルの配置を変更することなく、定期検査或いは燃料交換等を実施でき、作業性を向上することが可能となる。
更にまた、本実施例によれば、Y字型の制御棒を囲むよう、相互に隣接して三角格子状に稠密に配される3体の燃料集合体のハンドル上面の長辺と交差するよう、三角格子の繰り返しパターン形状を備える格子部材を配することで、容易且つ単純な構造にて燃料浮き上がり防止部材を実現できる。
また、本実施例によれば、三角格子の繰り返しパターン形状を備える格子部材にばね等の弾性部材を配し燃料浮き上がり防止部材を構成することで、燃料集合体の軸方向上方への浮き上がりを好適に防止することが可能となる。
図12は、図11に示す燃料浮き上がり防止部材31を構成する格子部材32aとハンドル7aとの位置関係を示す部分平面図と、そのE―E断面矢視図であり、図13は、図11に示す燃料浮き上がり防止部材31を構成する格子部材32aとハンドルとの位置関係を示す部分平面図と、そのF―F断面矢視図である。
また、本実施例によれば、燃料浮き上がり防止部材を構成する格子部材の下面に、燃料集合体を構成するハンドルと嵌合し得る溝(又は凹部)を有することから、燃料集合体の変位を規制することが可能となる。
図15に示すように、弾性体33としてのコイルばねの軸方向上端面が、格子部材32aの下面に固定され燃料浮き上がり防止部材31が構成される。この場合、燃料浮き上がり防止部材31を構成する弾性体33としてのコイルばねの軸方向下端面(弾性体33の格子部材32aの下面とは反対側の面)は、燃料集合体1aを構成するハンドル7aに固定されることなく、当接している。また、弾性体33としてのコイルばねの軸方向上端面が、格子部材32cの下面に固定され燃料浮き上がり防止部材31が構成される。この場合、燃料浮き上がり防止部材31を構成する弾性体33としてのコイルばねの軸方向下端面(弾性体33の格子部材32cの下面とは反対側の面)は、燃料集合体1cを構成するハンドル7caに固定されることなく、当接している。
格子部材32aの下面うち、弾性体33としてのコイルばねが固定される位置の近傍からY字型の制御棒11へと向かう領域に、燃料集合体1a側へ突出する凸部を有する。また、格子部材32cの下面うち、弾性体33としてのコイルばねが固定される位置の近傍からY字型の制御棒11へと向かう領域に、燃料集合体1c側へ突出する凸部を有する。これら、格子部材32aの下面に設けられた凸部と格子部材32cの下面に設けられた凸部は、格子部材32a及び格子部材32cの接続部を介して連続し、燃料集合体変位規制部35を構成する。格子部材32a及び格子部材32cの接続部は、Y字型の制御棒11の中心であるタイロッド(またはセンタポスト)(図示せず)の直上に位置する。また、図15に示すように、格子部材32a及び格子部材32cの下面に設けられる燃料集合体変位規制部35のうち、格子部材32aの側の端面は、格子部材32aの下面より燃料集合体1a側へと向かうに従いY字型の制御棒11の中心側へと比較的急峻に傾斜する傾斜面を有する。また、燃料集合体変位規制部35のうち、格子部材32cの側の端面は、格子部材32cの下面より燃料集合体1c側へと向かうに従いY字型の制御棒11の中心側へと比較的急峻に傾斜する傾斜面を有する。
図18の上図は、図17に示した燃料集合体1aと燃料浮き上がり防止部材31を構成する格子部材32aとの配置関係において、時計回り又は反時計回りに90度回転させた状態での部分平面図であり、図18の下図は、上図のJ―J断面矢視図である。図18の上図に示すように、格子拡大部材36aは、燃料集合体1aを構成するハンドル7aの上面と同等の長さ及び同等の幅を有する。弾性体33としてのコイルばねの一端は、格子拡大部材36aの下面に固定され、弾性体33としてのコイルばねの一端はハンドル7aに固定されることなく、当接している。
また、本実施例によれば、燃料浮き上がり防止部材及び/又は燃料集合体が損傷することを防止すために配される弾性体の負荷を低減でき、弾性体の長寿命化を図ることが可能となる。
2・・・燃料棒
3・・・上部タイプレート
4・・・下部タイプレート
5・・・チャンネルボックス
6・・・燃料スペーサ
7,7a,7b,7c・・・ハンドル
8・・・燃料支持金具
9・・・上部開口部
10・・・制御棒移動用開口部
11・・・制御棒
12・・・制御棒接触防止パッド
13・・・燃料集合体接触防止パッド
14・・・インターナルポンプ
20・・・原子炉圧力容器
21・・・炉心
22・・・炉心支持板
23・・・炉心支持枠
24・・・炉心シュラウド
25・・・シュラウドヘッド
26・・・ダウンカマ
27・・・気水分離器
28・・・蒸気乾燥器
29a・・・主蒸気配管
29b・・・給水配管
30・・・下部プレナム
31・・・燃料浮き上がり防止部材
32,32a,32b,32c,32d,32e・・・格子部材
33・・・弾性体
34・・・溝
35・・・燃料集合体変位規制部
36a,36b,36c,36d,36e・・・格子拡大部材
71a,71b,71c・・・長辺71a,71b,71c
72a,72b,72c・・・短辺72a,72b,72c
Claims (13)
- 原子炉圧力容器と、燃料集合体が三角格子状配列で稠密に配置され、3体の前記燃料集合体の中心に水平断面Y字型の制御棒が挿入される、前記原子炉圧力容器内に配置された炉心と、前記原子炉圧力容器内に配置されて前記炉心を取り囲む炉心シュラウドと、上方に向かって伸びる複数の気水分離器が取り付けられて前記炉心を覆い、前記炉心シュラウドの上端部に取り付けられたシュラウドヘッドとを備えた沸騰水型原子炉であって、
前記燃料集合体は、前記水平断面Y字型の制御棒を囲む3体の燃料集合体に設けられるハンドルの上面の長辺又は短辺が、前記水平断面Y字型の制御棒の中心に向くように配され、
前記ハンドルの上面の上方に配され、前記燃料集合体の上方への浮き上がりを抑制する燃料浮き上がり防止部材を備え、
前記燃料浮き上がり防止部材は、三角格子の繰り返しパターン形状を有する格子部材であり、前記格子部材は、前記炉心の上方に配置されて前記シュラウドヘッドの下方に配置され、前記シュラウドヘッドに取り付けられていなく、炉心支持枠を介して前記炉心シュラウドに取り付けられていることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項1に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材が、前記ハンドルの上面の長辺と交差するように配置され、前記格子部材と前記ハンドルの上面との間に弾性体を設け、前記弾性体の一端が前記格子部材の下面又は前記ハンドルの上面に固定されることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
前記弾性体は、コイルばね、板ばね、又は竹の子ばねであり、前記燃料集合体を下方へ押圧することを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材の下面であって、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分に溝又は凹部が形成され、前記溝又は凹部の開口幅は前記ハンドルの上面の幅よりも大きく、前記ハンドルの上面が前記弾性体を介して前記溝又は凹部に嵌合することを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材の下面であって、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分のうち前記水平断面Y字型の制御棒の中心側から、前記水平断面Y字型の制御棒の中心へと向かう領域に、燃料集合体側へ突出する凸部を有し、前記凸部に前記ハンドルが当接することにより前記燃料集合体が前記水平断面Y字型の制御棒の中心へと向かう変位を規制する燃料集合体変位規制部を備えることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材の下面であって、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分以外の領域における垂直断面形状が前記燃料集合体側へ向かうに従い細くなることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材は、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分に前記ハンドルの上面の長辺に対応して延伸する格子拡大部材を有し、前記格子拡大部材の下面と前記ハンドルの上面との間に前記弾性体が配されることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項2に記載の沸騰水型原子炉において、
三角格子を形成する複数の前記格子部材の接続部が、前記ハンドルの上面の略中央部の上方に位置し、前記複数の格子部材の接続部の下面と前記ハンドルの上面の略中央部との間に前記弾性体が配されることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材は、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分に前記ハンドルの上面の長辺に対応して延伸する格子拡大部材を有し、前記格子拡大部材の下面と前記ハンドルの上面との間に前記弾性体が配されることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項4又は請求項5に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材の下面であって、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分以外の領域における垂直断面形状が前記燃料集合体側へ向かうに従い細くなることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項4に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材の下面であって、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分のうち前記水平断面Y字型の制御棒の中心側から、前記水平断面Y字型の制御棒の中心へと向かう領域に、燃料集合体側へ突出する凸部を有し、前記凸部に前記ハンドルが当接することにより前記燃料集合体が前記水平断面Y字型の制御棒の中心へと向かう変位を規制する燃料集合体変位規制部を備えることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項11に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材は、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分に前記ハンドルの上面の長辺に対応して延伸する格子拡大部材を有し、前記格子拡大部材の下面と前記ハンドルの上面との間に前記弾性体が配されることを特徴とする沸騰水型原子炉。 - 請求項12に記載の沸騰水型原子炉において、
前記格子部材は、前記ハンドルの上面の長辺と交差する部分に前記ハンドルの上面の長辺に対応して延伸する格子拡大部材を有し、前記格子拡大部材の下面と前記ハンドルの上面との間に前記弾性体が配されることを特徴とする沸騰水型原子炉。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016148136A JP6752072B2 (ja) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | 沸騰水型原子炉 |
PCT/JP2017/025514 WO2018021044A1 (ja) | 2016-07-28 | 2017-07-13 | 沸騰水型原子炉の炉心 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016148136A JP6752072B2 (ja) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | 沸騰水型原子炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018017609A JP2018017609A (ja) | 2018-02-01 |
JP6752072B2 true JP6752072B2 (ja) | 2020-09-09 |
Family
ID=61016506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016148136A Active JP6752072B2 (ja) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | 沸騰水型原子炉 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6752072B2 (ja) |
WO (1) | WO2018021044A1 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53118694A (en) * | 1977-03-24 | 1978-10-17 | Toshiba Corp | Inner construction of reactor |
JP3053555B2 (ja) * | 1995-08-29 | 2000-06-19 | 核燃料サイクル開発機構 | 高速炉用ダクトレス燃料集合体の保持構造 |
JP6560861B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2019-08-14 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
JP6096834B2 (ja) * | 2015-06-08 | 2017-03-15 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 軽水炉の炉心 |
-
2016
- 2016-07-28 JP JP2016148136A patent/JP6752072B2/ja active Active
-
2017
- 2017-07-13 WO PCT/JP2017/025514 patent/WO2018021044A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018021044A1 (ja) | 2018-02-01 |
JP2018017609A (ja) | 2018-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7085340B2 (en) | Nuclear reactor fuel assemblies | |
US4749544A (en) | Thin walled channel | |
US8238511B2 (en) | Nuclear fuel assembly protective bottom grid | |
US7889829B2 (en) | Nuclear fuel assembly protective grid | |
JPH08179070A (ja) | 加圧水型原子炉用燃料集合体 | |
JPH05341074A (ja) | 沸騰水型原子炉中の燃料バンドル‐チャネル間クリアランスを最適にするスペーサバンド | |
US3809610A (en) | Nuclear fuel assembly with bypass coolant control | |
EP2088600A1 (en) | Core of a boiling water reactor | |
US7804930B2 (en) | Nuclear fuel assembly comprising a reinforcing mesh device and the use of one such device in a nuclear fuel assembly | |
JP6652821B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
JP6752072B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
US20200227180A1 (en) | Bottom Nozzle of Nuclear Fuel Assembly Provided with Flow Holes by Utilizing Layered Aircraft Airfoil Structure | |
KR20110100146A (ko) | 보호 그리드 부착물 | |
US4678631A (en) | Boiling water nuclear reactor fuel assembly | |
JP7316232B2 (ja) | 燃料集合体 | |
JP6501419B2 (ja) | 延伸型中間案内アセンブリを具備する制御棒案内管 | |
KR101071287B1 (ko) | 와이어 스프링형 지지격자체 내부구조 | |
KR20170015986A (ko) | 내압궤성 핵연료 집합체 지지 그리드 | |
JP7212644B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
JP7365297B2 (ja) | 燃料集合体及び沸騰水型原子炉 | |
JP7246295B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
JP2019178896A (ja) | 燃料集合体 | |
KR20130133232A (ko) | 핵 연료봉 플레넘 스프링 조립체 | |
JP5361964B2 (ja) | 原子炉の初装荷炉心 | |
EP2750136A2 (en) | Fuel assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200609 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200702 |
|
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: 20200811 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6752072 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |