JPH03111795A - 核燃料集合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、核燃料集合体、特に沸騰水型原子炉用核燃料
集合体の下部タイプレートの改良に関するものである。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉に従来装荷されている燃料集合体は一般
的構成として第６図に示す如く小さい円筒形ペレフトを
ジルカロイ等の丈夫な合金製金属管に詰め込んだ燃料棒
（１）を複数個のスペーサ（５）により所要本数、束ね
たものを単位として燃料棒上部端栓（３）に介装した押
さえばね（６）で伸びを吸収せしめて把手をもつ上部タ
イプレート（７）と、上記燃料棒を下部端栓（４）を介
して支持する下部タイプレート（８）との間でナツト（
９）などにより結合して組み立てられており、チャンネ
ルボックスα０）内に収められると共に、これにはウォ
ータロフト（２）という中空円筒管が燃料棒の束の中心
部に１本乃至２本用いられ、その下部端栓（４）が同じ
く下部タイブレー）（８）に保持されている。

ところで、上記の如き燃料集合体において下部タイプレ
ート（８）には下部に第５図の如きノズルピースαυが
３本設けられると共に頂部には燃料棒下部端栓（４）を
保持する格子α■が設けられており、炉内に何らかの異
物が混入した場合、冷却水の流れに沿って燃料集合体内
に入る可能性があるが、この場合にはまず下部タイプレ
ートのノズルピース及び格子で止められ、下部タイプレ
ートに設けられた格子の目より小さいものは下部タイプ
レートを通り抜けて燃料棒の配置された領域に侵入する
が、これは次いでスペーサで止められている。ところが
、このスペーサにおいて冷却材が流れる空間よりも小さ
いものはなおそのままスペーサを通り抜は燃料集合体外
に出ることとなる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のような燃料集合体内への異物の侵入に対し、スペ
ーサで異物がトラップされた場合には冷却水の影響で当
該異物が振動し、燃料棒との間でフレッティング腐食を
起こす恐れがある。また燃料集合体外に出て了う大きさ
の異物でもスペーサや燃料棒と衝突し、スペーサを変形
破損させたり、燃料棒を傷つける恐れがあり、これらに
対する対策は円滑な原子炉運転を続ける上の１つの課題
となっている。

本発明は上述の如き実状に対処し、上記異物を可及的燃
料棒領域に入れないようにすることを課題として下部タ
イプレートに前記格子の他、更に金網部材を併用するこ
とを見出し、炉内に混入した異物が燃料集合体内に入り
、燃料集合体の一部と衝突を起こすことによって該集合
体を機械的に変形又は破損したり、燃料集合体にトラッ
プされた異物により冷却材の影響で燃料棒との間でフレ
ッティング腐食を起こし、核分裂生成物が燃料棒外へ洩
れるのを防止することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、上記目的を達成する本発明核燃料集合体は、前記
構成をもつ既知の燃料集合体の、特に下部タイプレート
において、従来の格子の他に、更にノーズピース部内側
に金網部材を追加せしめことを特徴とする。

ここで金網部材は下部タイプレートに従来、設けられて
いた格子よりも間隔が狭くかつスペーサにおいて冷却材
が流れる空間よりも小さな空間をもつものか好適であり
、しかも燃料取扱い時にぶっけでも壊れないように、ま
た異物をトラップしても冷却水流路が十分取れるよう網
面積を大きくするために下部タイプレートのノーズピー
ス部内側に取り付けることが肝要である。

この場合、ノーズピース部の構造は従来既知の如き構造
であってもよいが、大きい異物が流入した場合も金網を
壊さないようにノーズピース間の空間を小さくすること
が好ましく、そのためノーズピース本数を多くしたり、
環状ノーズピースを併用するようにする。

（作用） 以上のような本発明核燃料集合体においては炉内に何ら
かの異物が混入し、該異物が燃料集合体内に混入しよう
としても、下部タイプレートのノーズピース内側の金網
部材で止められ、異物は下部タイプレートでトラップさ
れて燃料棒が存在する領域に流入することがなくなる。

従って異物の流水振動によるフレッティング腐食を防止
する。

また、請求項２記載の如くノーズピース間の空間を小さ
くするときは、金網部材に流入する異物の大きさを小さ
くし、大きい異物の流入による金網部材の損壊を防止す
る。

（実施例） 以下、更に添付図面により本発明の具体的な実施例を説
明する。

第１図、第２図は本発明に係る燃料集合体の下部プレー
トの各実施例であり、第６図に示す核燃料集合体の下部
タイプレート（８）部分のみを示しており、該下部タイ
プレート（８）のノーズピース部ａυの内側に本発明の
特徴をなす金網部材（６）を取り付けている。

この金網部材（２）は前述のように下部タイプレート（
８）に従来、設けられた格子αｍの他に、設けられるも
のであり、格子よりも間隔が狭く、かつスペーサにおい
て冷却材が流れる空間よりも小さな空間の網目を有して
形成されており、冷却水の圧損に及ぼす影響が他の部位
より小さいと考えられる下部タイプレートのノーズピー
ス部に設けられ、特に燃料取扱い時にぶつけても壊れな
いように、又、異物をトラップしても冷却水通路が十分
取れるよう網面積を大きくするため下部クイプレートノ
ーズピース部の内側に設けられる。

そして、その形状は特に制約はなく第１図の如き「茶こ
し」形状が最も一般的であるが、網面積を大きくする上
から第２図の如き多段形状にすることも好適である。

なお、上記金網部材０２）の取り付けと共に更にノーズ
ピース部０υ自体の形状についても種々のタイプが考え
られ、例えば現状では第５図に示す如く３木であるが、
ノーズピース間の空間を小さくすることが金網部材に流
入する異物の大きさを小さくし、金網部材（ロ）の損傷
を防ぐ上でより望ましいことからノーズピース本数を多
く、例えば第３図のノーズピースαυに示すように６本
あるいは第４図で示すように通常のノーズピース（ｌｌ
ａ）　　４本プラス環状ノーズピース（ｌｌｂ）という
形状が用いられる。

かくして炉内に混入した異物は先ず下部タイプレート（
８）のノーズピース部αυにより、その大きなものが止
められ、これを通り抜けたものは金網部材（２）で止め
られて燃料棒の配置された領域に入ることなく、従って
燃料棒との間でフレッティング腐食を起こす恐れもなく
またスペーサを変形、破損させたり燃料棒を傷つける心
配もなくなる。

（発明の効果） 本発明は以上のように燃料集合体、特に沸騰水型原子炉
用燃料集合体で燃料棒を下部端栓を介して支持する下部
タイプレートにおいて、従来の格子の他にノーズピース
内側に金網部材を追加したものであり、炉内に何らかの
異物が混入し、冷却水の流れに沿って燃料集合体内に流
入しようとする場合にも該異物を金網部材により下部タ
イプレートでトラップし、異物が燃料棒存在領域に入る
ことを阻止して異物の流水振動によるフレッティング腐
食を防止し、原子炉運転の円滑性、安全性を確保せしめ
る顕著な効果を有する。

また請求項２の記載のノーズピース部の構成を採用する
ことにより金網部材への大きい異物の流入を阻止し、金
網部材の損傷を防止することができ、金網部材の耐久性
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の要部をなす燃料集合体下部
タイプレートの各実施例を示す概要図、第３図及び第４
図はノーズピース部の各態様例を示す図で下部タイプレ
ートの下から見た図、第５図は従来の下部タイプレート
のノーズピース部から下から見た図、第６図は従来の沸
騰水型原子炉用燃料集合体の一般的構成を示す一部省略
内部構造図である。 （１）・・・燃料棒、 （５）・・・スペーサ、 （７）・・・上部タイプレート、 （８）・・・下部タイプレート、 αＤ・・・ノーズピース部、 圓・・・金網部材、 ０濁・・・格子。 第 図 第 図 第 図 第４ 図 第 ５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料棒を軸方向に間隔をおいて、複数のスペーサに
   より所要本数束ね、上部タイプレートと下部タイプレー
   トとの間で結合し、組み立ててなる核燃料集合体におい
   て、その下部タイプレートのノーズピース部内側に異物
   の流入を阻止する金網部材を従来の格子の他に更に設け
   てなることを特徴とする核燃料集合体。 ２、ノーズピース部におけるノーズピース本数を従来よ
   り多くし、又は環状ノーズピースを設けてノーズピース
   間の空間を小ならしめたことを特徴とする請求項１記載
   の核燃料集合体。