KR101851181B1 - Bottom nozzle including filtering device for nuclear fuel assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 핵연료집합체용 하단고정체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 핵연료집합체용 하단고정체의 이물질 여과 성능을 향상하고 냉각수 분배 효과를 증대시키기 위해 유로홀 사이에 이물질 여과장치를 포함하는, 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체에 관한 것이다. The present invention relates to a lower end fixed body for fuel assemblies, and more particularly, to a bottom end fixed body for fuel assemblies, which comprises a foreign matter filtering device between the flow holes to improve the foreign matter filtering performance of the lower end fixed body for nuclear fuel assemblies, To a lower fixture for a nuclear fuel assembly in which an apparatus is formed.
원자로란 핵분열성 물질의 연쇄 핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생시키거나 방사성 동위원소 및 플루토늄의 생산 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치를 말한다.A reactor is a device that can be used for various purposes such as generating heat by artificially controlling the chain fission reaction of a fissile material or producing radioactive isotopes and plutonium or forming a radiation field.
일반적으로 경수로 원전에서는 우라늄-235의 비율을 2~5%로 높인 농축우라늄을 사용한다. 원자로에서 사용되는 핵연료로 가공하기 위하여 우라늄을 5g 정도 무게의 원통형 펠렛(Pellet)으로 만드는 성형가공을 한다. 이 펠렛들을 수 백 개씩 다발 형태로 묶어서 지르칼로이 피복관에 진공상태에서 장입하고 여기에 스프링과 헬륨기체를 넣은 후 상부봉단마개를 용접하여 연료봉을 제조한다. 이와 같이 제조된 연료봉은 최종적으로 핵연료집합체를 구성하여 원자로 내에서 핵반응을 통하여 연소하게 된다.Generally, in light water reactors, enriched uranium is used, which increases the ratio of uranium-235 to 2-5%. In order to process the nuclear fuel used in the nuclear reactor, the uranium is formed into a cylindrical pellet with a weight of about 5 g. These pellets are bundled into a bundle of hundreds of pellets in a vacuum state in a Zircaloy cladding, in which a spring and helium gas are placed, and a top end stop is welded to produce a fuel rod. The fuel rod thus produced finally constitutes a nuclear fuel assembly and is burned through the nuclear reaction in the reactor.
핵연료집합체는 원자로 내에서 핵분열에 의하여 열을 방출하고 핵연료집합체로부터 발생하는 열은 냉각수에 의하여 흡수된다. 냉각수는 원자로 냉각펌프에 의해 원자로 및 원자로 배관을 순환하며 핵연료집합체로부터 냉각수로의 열전달을 촉진한다.Nuclear fuel assemblies emit heat by fission in the reactor and heat from the nuclear fuel assemblies is absorbed by the cooling water. The cooling water circulates the reactor and reactor piping by the reactor cooling pump and promotes the heat transfer from the fuel assembly to the cooling water.
이와 같은 핵연료집합체(1)가 도 1에 도시되어 있다. 핵연료집합체(1)는 상단고정체(2), 하단고정체(4), 지지격자(6), 안내관(8)과 계측관(12) 및 지지격자(6)로 이루어지는 골격체, 지지격자(6) 내에 장입 및 지지되는 연료봉(10)을 포함한다. 지지격자(6)는 핵연료집합체(1)에서 상하 10개 내지 13개 정도로 배열되며 4m 길이의 안내관(8)과 용접된다. 핵연료집합체(1)의 조립은 연료봉(10)을 골격체에 장입한 뒤 상단고정체(2) 및 하단고정체(4)를 부착하여 고정시킴으로써 완료된다. 요컨대, 핵연료집합체(1)는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 지지격자(6) 및 안내관(8)에 의해 상단고정체(2)와 하단고정체(4) 사이에서 연료봉(10)이 일정 간격을 유지하도록 설치되어 있다. Such a nuclear fuel assembly 1 is shown in Fig. The nuclear fuel assembly 1 includes a skeletal body composed of the
도 2a 및 도 2b에는 일반적인 하단고정체(4)가 도시되어 있다. 하단고정체(4)에는 안내관(8) 및 계측관(12)이 각각 연결되는 안내홀(24) 및 계측홀(26)과 냉각수 통과 구멍인 유로홀(28)을 포함한다. 이 유로홀(28)을 통하여 냉각수가 연료봉(10) 영역으로 유입되어 연료봉(10)들 사이를 통과하면서 연료봉(10)에서 발생되는 열을 제거하는 역할을 한다. 2A and 2B show a general
한편, 냉각수가 유로홀(28)을 통해 연료봉(10) 영역으로 유입될 때, 냉각수 중에 잔존하는 이물질들 역시 냉각수와 동일한 경로로 연료봉(10) 영역으로 함께 들어오게 된다. 즉, 기존의 핵연료집합체의 하단고정체(4)에는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 복수의 유로홀(28)이 형성되어 있으며, 원자로 가동 중에 냉각수와 함께 흐르는 여러 형태의 이물질은 유로홀(28)을 통과하여 핵연료집합체의 연료봉(10)이 위치한 영역으로 유입되고, 연료봉과 연료봉 사이 또는 핵연료집합체 최하부 지지격자와 연료봉 사이에 끼일 수 있다. On the other hand, when the cooling water flows into the region of the fuel rod 10 through the
다시 말해, 냉각수와 같이 유입되는 이물질 중 크기가 작아 잘 통과하는 것도 있지만, 크기가 비교적 큰 이물질이 냉각수와 같이 유입되면, 고속으로 흐르는 냉각수에 의해 핵연료집합체(1) 내로 유입된 이물질들은 기계적으로 작용·진동하여 인접한 핵연료봉 피복관에 진동접촉하게 되고, 그로 인해 핵연료봉 피복관을 기계적으로 마모시키며, 결국에는 연료봉(10)의 피복관을 손상시키게 된다. In other words, among the foreign substances introduced into the fuel assembly 1 by the cooling water flowing at a high speed, if the foreign substance having a comparatively large size flows like the cooling water, Vibrate and vibrate in contact with the adjacent fuel rod closure tube, thereby mechanically abrading the fuel rod closure tube, eventually damaging the closure of the fuel rod 10.
연료봉(10)이 손상되어 구멍이 형성되면, 연료봉(10)내 핵물질의 핵반응으로 인하여 생성된 핵반응 생성물질들이 연료봉 피복관의 밖으로 유출되어 냉각수를 방사능 물질들로 오염시키고, 오염된 냉각수는 원자력 발전소의 일차 냉각계통을 순환하면서 일차냉각수 전체를 오염시킨다. When the fuel rod 10 is damaged and a hole is formed, the nuclear reaction products generated due to the nuclear reaction of the nuclear material in the fuel rod 10 are leaked out of the fuel rod cladding to contaminate the cooling water with the radioactive materials, Circulating the primary cooling system of the primary cooling water.
실제로, 해외 원전의 경우 이물질로 인한 핵연료 손상이 보고 되고 있으며, 전술한 바와 같이, 일차 냉각계통이 파손되는 냉각재 상실사고가 발생된다면 방사능으로 오염된 냉각수가 누출되므로 중대한 사고가 발생되는 등 여러 가지 문제점이 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 유로홀은 원자로에서 발생하는 이물질을 여과하기 위해 그물망 형태 등 다양한 모양으로 설계가 되고 있는 실정이다. In fact, in the case of overseas nuclear power plants, damage to nuclear fuel has been reported due to foreign matter. As described above, if the primary cooling system is broken, if a coolant loss accident occurs, the cooling water contaminated with radioactive radiation leaks, . In order to prevent such problems, the flow hole is designed in various shapes such as a mesh shape to filter foreign matters generated in the reactor.
이물질 여과를 위해 매우 조밀한 유로홀 형상을 설계하게 되면 냉각수 통과가 어려워져 핵연료의 중성자 경제성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 이물질이 핵연료집합체에 손상을 주지 않게 하기 위해 냉각수가 핵연료집합체로 들어오는 구간인 하단고정체에서 이물질 여과 기능을 향상시키고 동시에 비교적 큰 유로홀을 설계하여 냉각수 흐름을 원활하게 할 필요성이 존재한다. Designing a very dense flow hole shape for foreign matter filtration has a great influence on the neutron economics of the nuclear fuel because it becomes difficult to pass through the cooling water. Therefore, in order to prevent the foreign matter from damaging the nuclear fuel assembly, there is a need to improve the foreign matter filtering function in the lower fixture, which is the section where the cooling water enters the nuclear fuel assembly, and at the same time to design the relatively large flow hole to smooth the cooling water flow.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,
향상된 이물질 여과 성능을 갖는 핵연료집합체용 하단고정체를 제공하는데 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a bottom fixture for a nuclear fuel assembly having improved foreign matter filtering performance.
또한, 향상된 냉각수 분배 성능을 보유하여 열적 여유도를 향상시킬 수 있는 핵연료집합체용 하단고정체를 제공하는데 목적이 있다. It is also an object of the present invention to provide a bottom fixture for nuclear fuel assemblies which has improved cooling water distribution performance and can improve thermal tolerance.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be understood by those skilled in the art to which the present invention belongs .
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다. The features of the present invention for achieving the objects of the present invention as described above and performing the characteristic functions of the present invention described below are as follows.
본 발명에 따른 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체는, 상면에 형성되는 플레이트; 및 상기 플레이트에 형성되는 복수의 유로홀로서, 상기 복수의 유로홀 중 적어도 일부는 복수의 가로요소 및 상기 가로요소에 수직인 세로요소에 의해 구획되어 형성되는 복수의 유로홀을 포함하고, 상기 가로요소와 세로요소가 만나는 부분에는 연결홀이 형성되며, 상기 복수의 유로홀 안에는 연결홀로부터 반경방향으로 연장하면서 동시에 플레이트의 두께방향으로 곡선으로 연장하는 복수의 윙이 형성되는 것을 특징으로 한다. A bottom fixture for a nuclear fuel assembly in which a foreign matter filtering apparatus according to the present invention is formed comprises: a plate formed on an upper surface; And a plurality of flow-through holes formed in the plate, wherein at least a part of the plurality of flow-through holes is divided by a plurality of transverse elements and vertical elements perpendicular to the transverse elements, And a plurality of wings extending in a radial direction from the connection hole and extending in a curved shape in the thickness direction of the plate are formed in the plurality of channel holes.
바람직하게는, 상기 복수의 유로홀 중 적어도 일부는 가로요소, 세로요소 및 가로요소와 세로요소를 곡선으로 연결하는 곡선요소에 의해 구획되어 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, at least a part of the plurality of passage holes is defined by a transverse element, a longitudinal element, and a curved element connecting the transverse element and the longitudinal element by a curved line.
바람직하게, 상기 복수의 윙은 각각 플레이트의 수직상방으로부터 서로 다른 각도로 기울어져 형성되어 플레이트 상측에서 볼 때 유로홀을 통해 하측이 보이지 않도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the plurality of wings are each formed to be inclined at different angles from a vertical direction above the plate, so that the lower side is not visible through the flow hole when viewed from above the plate.
바람직하게, 상기 연결홀의 외측둘레는 유로홀을 향하여 호 모양으로 돌출하는 곡선돌출부를 형성하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the outer circumference of the connection hole defines a curved protrusion protruding in an arc shape toward the flow passage hole.
본 발명의 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체에 따르면, 하단고정체의 유로홀 사이에 이물질 여과장치를 포함시킴으로써 향상된 이물질 여과 성능을 갖는 핵연료집합체용 하단고정체를 제공한다. According to the lower end fixture for a nuclear fuel assembly in which the foreign matter filtering apparatus of the present invention is formed, a lower end fixture for fuel assembly having enhanced foreign matter filtering performance is provided by including a foreign matter filtering device between the flow holes of the lower fixture.
또한, 본 발명의 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체에 따르면, 유로홀을 통과한 이물질은 냉각수와 함께 회전하여 이물질이 하단고정체 위에 조립되어 있는 지지격자에 필터링될 가능성을 향상시킨다. Further, according to the lower end fixture for a nuclear fuel assembly in which the foreign matter filtering apparatus of the present invention is formed, the foreign matter passing through the flow passage hole rotates together with the cooling water, thereby enhancing the possibility that the foreign matter is filtered through the support grid assembled on the lower end fixture .
또한, 본 발명의 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체에 따르면, 향상된 냉각수 분배 성능을 보유하여 열적 여유도를 향상시킬 수 있다. Further, according to the bottom end fixture for a nuclear fuel assembly in which the foreign matter filtering apparatus of the present invention is formed, it is possible to improve the thermal margin by having improved cooling water distribution performance.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned may be clearly recognized by those skilled in the art from the following description.
도 1은 일반적인 핵연료집합체를 도시하고,
도 2a는 일반적인 핵연료집합체의 하단고정체의 사시도를 도시하고,
도 2b는 일반적인 핵연료집합체의 하단고정체의 상측면도를 도시하고,
도 3a는 본 발명에 따른 핵연료집합체용 하단고정체의 상측면도를 도시하고,
도 3b는 도 3a의 부분 B의 부분확대도를 도시하고,
도 3c는 본 발명에 따른 핵연료집합체용 하단고정체의 측면도를 도시하고,
도 3d는 도 3a에 표시된 AA'의 절단면도를 도시한다. Figure 1 shows a typical nuclear fuel assembly,
2A shows a perspective view of a bottom fixture of a general nuclear fuel assembly,
FIG. 2B is a top view of a bottom stationary fixture of a typical nuclear fuel assembly,
3A shows an upper side view of a lower fixture for a nuclear fuel assembly according to the present invention,
Figure 3b shows a partial enlarged view of part B of Figure 3a,
3C shows a side view of the lower fixture for a nuclear fuel assembly according to the present invention,
Figure 3d shows a cross-sectional view of AA 'shown in Figure 3a.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that there may be other elements in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is " directly connected " or " directly contacted " to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises " and / or " comprising ", as used herein, unless the recited element, step, operation, and / Or additions.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.
도 3a는 본 발명에 따른 핵연료집합체용 하단고정체의 상측면도를 도시하고, 도 3b는 도 3a의 부분 B의 부분확대도를 도시하고, 도 3c는 본 발명에 따른 핵연료집합체용 하단고정체의 측면도를 도시하고, 도 3d는 도 3a에 표시된 AA'의 절단면도를 도시한다. FIG. 3B is a partially enlarged view of a portion B of FIG. 3A. FIG. 3C is a cross-sectional view of the lower fixture for a nuclear fuel assembly according to the present invention. FIG. And FIG. 3D shows a cross-sectional view of AA 'shown in FIG. 3A.
본 발명에 따른 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체는, 상면에 형성되는 플레이트; 및 상기 플레이트에 형성되는 복수의 유로홀로서, 상기 복수의 유로홀 중 적어도 일부는 복수의 가로요소 및 상기 가로요소에 수직인 세로요소에 의해 구획되어 형성되는 복수의 유로홀을 포함하고, 상기 가로요소와 세로요소가 만나는 부분에는 연결홀이 형성되며, 상기 복수의 유로홀 안에는 연결홀로부터 반경방향으로 연장하면서 동시에 플레이트의 두께방향으로 곡선으로 연장하는 복수의 윙을 포함하여 형성된다. A bottom fixture for a nuclear fuel assembly in which a foreign matter filtering apparatus according to the present invention is formed comprises: a plate formed on an upper surface; And a plurality of flow-through holes formed in the plate, wherein at least a part of the plurality of flow-through holes is divided by a plurality of transverse elements and vertical elements perpendicular to the transverse elements, And a plurality of wings extending in a radial direction from the connection hole and extending in a curved shape in a thickness direction of the plate.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체(100)는 상면에 형성되는 플레이트(110)를 포함한다. 하단고정체(100)의 상부에 놓여지는 판으로서, 플레이트(110)는 하단고정체(100)와 일체로 형성될 수도 있고, 분리되어 형성되어 하단고정체(100)에 부착되는 방식으로 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 3A, the
플레이트(110)는 냉각수가 관통하여 유동할 수 있는 복수의 유로홀(120)을 포함한다. 복수의 유로홀(120)은, 플레이트(110)에 형성되는 대략 가로방향의 가로요소(112)와 가로요소(112)에 대하여 대략 수직으로 구성되는 세로요소(114)에 의해 구획되어 형성된다. The
플레이트(110)에는, 가로요소(112) 및 세로요소(114)외에, 가로요소(112)와 세로요소(114)를 곡선으로 연결하는 곡선요소(116)를 더 포함할 수 있고, 유로홀(120)은, 이 경우, 가로요소(112), 세로요소(114) 및 곡선요소(116)에 의해 구획되어 형성될 수 있다. 도 3a의 좌측 상하단 및 우측 상하단에 도시된 바와 같이, 가로요소(112), 세로요소(114) 및 곡선요소(116)에 의해 구획되는 경우 크기 및 형상이 서로 다른 유로홀(120)이 형성될 수 있다. The
플레이트(110)의 중앙부에는 계측관 연결을 위한 홀이 형성되어 있다. 또한, 가로요소(112) 및 세로요소(114)가 만나는 부분 또는 가로요소(112), 세로요소(114) 및 곡선요소(116)가 만나는 부분에는 안내관 삽입을 위한 연결홀(130)이 형성된다. A hole for connecting the measuring tube is formed at the center of the
도 3b에 도시된 바와 같이, 플레이트(110)에는, 복수의 유로홀(120) 중 각 유로홀(120)의 주위에 배치되는 복수의 연결홀(130) 중 하나의 연결홀(130)측으로부터 반경방향으로 연장하는 복수의 윙(140)이 배치된다. 즉, 윙(140)은 하나의 연결홀(130)의 모서리부에서 반경방향으로 연장하여 복수의 윙이 프로펠러 형태를 형성한다. 윙(140)은 반경방향으로 연장하면서, 더 나아가, 동시에 일정 각도를 이루며 플레이트(110)의 두께방향으로 곡선형으로 연장하도록 구성된다. 또한, 윙(140)이 두께방향으로 곡선으로 연장하는 각도는 각 윙마다 상이하게 형성될 수도 있다. 하나의 유로홀(120) 내에 형성되는 복수의 윙(140)은 연결홀(130) 측에서 대략 평행하게 반경방향으로 연장하기 시작하다가 각각 다른 소정 각도를 가지고 두께방향으로 연장한다. 3B, the
본 발명에 따르면, 하단고정체(100)의 상측에서 유로홀(120)을 내려다 보았을 때 하측이 보이지 않는다. 다시 말하면, 도 3c 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 복수의 윙(140)은 각각 플레이트(110)의 수직상방으로부터 서로 다른 각도로 기울어져 형성되어 플레이트(110) 상측에서 볼 때 유로홀(120)을 통해 하측이 보이지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 하단고정체 위에서 아래를 내려다보면 유로홀의 아래쪽이 관통하여 보이지 않으므로 이물질이 직진하여 통과되기 어렵게 된다. 또한, 복수의 윙(140)이 형성된 유로홀(120)의 구성으로 인해 냉각수가 회전하게 되므로 유로홀(120)을 통과한 이물질도 함께 회전하게 되고, 이는 하단고정체(100)의 상단에 조립되는 지지격자에 더 쉽게 걸러지도록 하는 효과를 가져온다.According to the present invention, when the
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 연결홀(130)의 외측둘레에는 유로홀(120)을 향하여 호 모양으로 돌출하는 곡선돌출부(132)가 형성될 수 있다. 이로 인해 윙(140)이 형성되는 면을 제공할 수 있다. 도면에는 계측관 삽입을 위한 홀에만 곡선돌출부(132)가 도시되어 있지만, 연결홀(130)에도 적용될 수 있다. 3B, according to the present invention, a
기존 하단고정체의 유로판과 비교하여, 앞서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체는 매우 큰 유로홀을 가지며, 유로홀 사이에 프로펠러 형태의 복수의 윙으로 구성되는 이물질 여과장치를 형성함으로써, 효율적으로 이물질을 여과하고 냉각수를 분배하는 효과를 가져온다. As described above, the lower end fixture for a nuclear fuel assembly in which the foreign matter filtering apparatus according to the present invention is formed has a very large flow hole, and a plurality of propeller- By forming the foreign matter filtering device composed of the wings, the foreign matter is efficiently filtered and the cooling water is distributed.
본 발명에 따른 복수의 윙이 형성되는 프로펠러 형태의 유로홀은 통상의 기계가공으로 실현하는 것 보다는, 3D 프린팅 기술을 이용하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 기계가공으로 미리 제조된 하단고정체에 프로펠러형 유로홀을 다시 가공하거나 또는 프로펠러형 유로홀을 포함한 하단고정체를 3D 프린팅 기술을 사용하여 가공할 수 있다. The propeller-type flow path hole in which the plurality of wings are formed according to the present invention is preferably realized by 3D printing technology rather than by conventional machining. For example, the propeller-type flow hole may be re-machined on the lower fixture previously prepared by machining, or the lower fixture including the propeller-type flow hole may be processed by using the 3D printing technique.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
1: 핵연료집합체 2: 상단고정체
4: 하단고정체 6: 지지격자
8: 안내관 12: 계측관
22, 100: 하단고정체 24: 안내홀
26: 계측홀 28, 120: 유로홀
110: 플레이트 112: 가로요소
114: 세로요소 116: 곡선요소
130: 연결홀 132: 곡선돌출부
140: 윙1: Nuclear fuel assembly 2: Top fixture
4: bottom fixture 6: support grid
8: guide tube 12: measuring tube
22, 100: lower fixture 24: guide hole
26:
110: plate 112: transverse element
114: vertical element 116: curved element
130: connection hole 132: curved protrusion
140: Wing
Claims (4)
상기 하단고정체의 상부에 형성된 플레이트와
상기 플레이트에 형성되며, 일부는 복수의 가로요소 및 상기 가로요소에 수직인 복수의 세로요소에 의해 구획되며, 나머지 일부는 상기 가로요소와 상기 세로요소 및 상기 가로요소와 세로요소를 곡선으로 연결하는 곡선요소에 의해 구획되는 유로홀과
상기 가로요소와 상기 세로요소가 만나는 부분에 형성되는 연결홀 및
상기 복수의 유로홀 내면에 형성되며, 상기 연결홀로부터 반경방향으로 연장하면서 동시에 플레이트의 두께방향으로 곡선을 형성하며 연장되는 프로펠러 형태의 복수의 윙을 포함하고,
상기 복수의 윙은, 각각 플레이트의 수직상방으로부터 서로 다른 각도로 기울어져 형성되며,
상기 서로 다른 각도는, 플레이트 상측에서 볼 때 상기 유로홀을 통해 하측이 보이지 않는 각도를 형성하고,
상기 유로홀을 통해 흐르는 냉각수가 상기 플레이트의 수직방향으로 직진하여 흐르는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체.
As a lower fixture for a nuclear fuel assembly,
A plate formed on the upper portion of the lower fixed body
The plate being defined by a plurality of transverse elements and a plurality of vertical elements perpendicular to the transverse elements, and the remaining part of the transverse elements and the longitudinal elements and the transverse elements and the longitudinal elements being curved A flow hole partitioned by a curved element
A connection hole formed at a portion where the horizontal element and the vertical element meet,
A plurality of wings in the form of a propeller formed on the inner surface of the plurality of flow holes and extending in a radial direction from the connection hole and forming a curve in a thickness direction of the plate,
The plurality of wings are each formed by being inclined at different angles from a vertical direction above the plate,
Wherein the angle is different from the angle formed by the channel hole when viewed from above the plate,
And preventing the cooling water flowing through the flow hole from flowing straight in the vertical direction of the plate Wherein the bottom filter assembly is formed with a foreign matter filtering device.
The bottom fixing device for a nuclear fuel assembly according to claim 1, wherein an outer periphery of the connection hole forms a curved protrusion protruding in an arc shape toward the flow hole.
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2017
- 2017-01-16 KR KR1020170007178A patent/KR101851181B1/en active IP Right Grant
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