JPS63142291A - 燃料集合体の支持装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、沸騰水型原子炉に好適な燃料集合体の支持装
置に係り、特に、燃料集合体が支持台より浮き上がるこ
とを防止した燃料集合体の支持装置に関する。

（従来の技術） 一般に、沸騰水型原子炉の炉心は、複数の燃料集合体を
、相互に等間隔をおいて格子状に配列して装荷しており
、これら燃料集合体は第４図に示すように構成されてい
る。すなわち、断面が４角形の角筒状のチャンネルボッ
クス１内には複数本の燃料棒２が収納されており、燃料
棒２の下部は下部タイプレート３により、その上部は上
部タイプレート４によりそれぞれ固定されている。炉心
の熱を取り出す冷却材は下部タイプレート３を通してチ
ャンネルボックス１内を昇流し、燃料棒２によって加熱
されて沸騰し、水と蒸気の二相流となってチャンネルボ
ックスの上端から流出するようになっている。このチャ
ンネルボックスの上端から流出した二相流は水と蒸気に
分離され水すなわち冷却材は給水とともに再循環ポンプ
で原子炉圧力容器の下部に供給され、この原子炉圧力容
器下部から燃料支持金具を介して各燃料集合体の下端に
供給され、この径路で原子炉圧力容器内を循環する。冷
却材は、チャンネルボックス１内に流れる主流の他に、
炉心外を冷却する目的で流すバイパス流がある。

バイパス流は、第５図に示すように下部タイプレート３
とチャンネルボックス１のすきまから流す他に下部タイ
プレート３に設けたりリークホールと呼れる孔１０、あ
るいは原子炉内で燃料集合体を支持する支持台７が取付
けである炉心支持板８に設けた特設孔９より流出させる
ものでこの孔の大きさにより予め所定の流量に設定され
る。ところで、上記燃料集合体のチャンネルボックス内
を流れる冷却材は前述の如く二相流となっているので、
その蒸気の割合すなわちボイド率によって流動抵抗が変
化し、ボイド率が大きくなると流動抵抗も増大する。し
たがっである燃料集合体の出方が増大してボイド率が大
きくなるとこれに伴って流動抵抗が増大し、この燃料集
合体内を流れる冷却材の流量が減少するため、再循環ポ
ンプで原子炉圧力容器の下部に供給される冷却材の吐出
圧力を増大させ、燃料集合体内に流れる冷却材流量を一
定に維持している。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような構成では、原子炉圧力容器の下部
に供給される冷却材の吐出圧力が増大し、下部タイプレ
ート３内の冷却材流入圧力が増えることによって、燃料
集合体が支持台８から浮き上がる恐れがあった。これに
より下部タイプレート３と支持台８の両者のすり合せ部
分にすき間が生じ、この付近に一部不均一な流れが発生
することがあり、炉心内の計装管振動を誘起することも
あった。また、この部分からの流量が増えるため、バイ
パス流量は予め設定した量より増大し、その全主流の減
少により炉心の冷却効果が低下するおそれがあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料集合体
の下方から供給される冷却材の流入圧力が増大しても、
燃料集合体が支持台から浮上することがない燃料集合体
の支持装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、燃料集合体の下部タイプレートの端
部に形成されたテーパ状の部分を、炉心支持板に設けら
れた支持台の内周面に当接させて支承する燃料集合体の
支持装置に、下部タイプレートの先端外周部に設けられ
た第１の溝部と、この溝部に相対して支持台の内周面に
設けられた第２の溝部と、第１の溝部に一端を固定され
て環装されたバイメタルよりなるＣリングとを設けた。

（作用） 常温状態では、Ｃリングは第１の溝部内に収納され、燃
料集合体を支持台に着座させるときに支障を生じない。

原子炉が運転を開始し、下部タイプレートをはじめとす
る一帯が高温となると、Ｃリングは拡径して第２の溝部
内に侵入するので、下部タイプレートの支持台に対する
上下動は束縛され、下部タイプレートの下方から高圧の
炉水が流入しても、燃料集合体の浮上は防止される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。

第１図ないし第３図において、第５図に示されたものと
均等な部材には同一符号を付して詳細な説明を省略する
。

第１図において、多数の燃料棒２が装着された下部タイ
プレート３は、下方の開口部が底端に向は徐々に小径に
なるようテーパ状に形成され、このテーパ状の部分を支
持台７の開口部に摺りあわせ状態として着座させている
。下部タイプレート３のテーパ状部下端の外周縁、及び
支持台７の内周縁の両者には凹部をなす溝２１，２２が
向い合わせに形成され、下部タイプレート３の溝２２に
は、内側に熱膨張率の大きい金属を外側に熱膨張率の小
さい金属を張り合せた角形形状のバイメタルリング２３
が挿入されている。

バイメタルリング２３は、第１図のＡ−Ａ線断面を矢視
した第２図に示すごとく、リングの一箇所を切断してＣ
字形とし、一方の端をボルト２４で下部タイプレート３
の溝２２に密着させて固定している。

このような構造にすることにより、原子炉炉心が高温状
態となり運転が開始された場合、バイメタルリング２３
は第３図に示すごとく、内側と外側の金属の熱膨張差に
より下部タイプレート３の溝２２の外側に膨らみ、支持
台７の溝２１に密着状態となる。これにより下部タイプ
レート３と支持台７とが連結状態となり、燃料集合体の
浮き上がりを防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃料集合体の下方から供給される冷却
材の流入圧力が増大しても、冷却材は下部タイプレート
内に均一に流入するので、燃料棒の冷却効果の低下をま
ねくことはない６また冷却材の漏洩流によって炉心内の
計装管の振動を誘起することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線を矢視した断面図、第３図は第２図の作
用を説明するための断面図、第４図は燃料集合体の一部
を切欠いて表した斜視図、第５図は従来の下部タイプレ
ートと支持台の係合状態を示す縦断面図である。 ３・・・下部タイプレート　７・・・支持台８・・・炉
心支持板　　　　２１・・・溝２２・・・溝　　　　　
　　　２３・・・バイメタルリング代理人　弁理士　則
　近　憲　佑 同　　三俣弘文 ど 第　　１　区 第　　２　図 第　　３　〆 第　　４　図 第　　５　因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃料集合体の下部タイプレートの端部に形成された
   テーパ状の部分を炉心支持板に設けられた支持台の内周
   面に当接させて支承する燃料集合体の支持装置において
   、前記下部タイプレートの先端外周部に設けられた第１
   の溝部と、この溝部に相対して前記支持台の内周面に設
   けられた第２の溝部と、前記第１の溝部に一端を固定さ
   れて環装されたバイメタルよりなるＣリングとを設けた
   ことを特徴とする燃料集合体の支持装置。