特開2023-175091IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

燃料集合体に係り、原子炉圧力容器内の炉心に稠密配置される複数本の燃料棒と、この複数本の燃料棒を支持固定するタイプレートとで構成されるものに好適な燃料集合体

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】
ばねがルースパーツとなりにくい構造で、かつ、燃料棒の振動と燃料集合体の圧力損失の増加を抑制できること。
【解決手段】
本発明の燃料集合体は、課題を解決するために、燃料棒の上下両端部に設けられた端栓と、該端栓の少なくとも上部を支持するタイプレートとを備えた燃料集合体であって、前記端栓は、その表面に複数の支持突起を備えていると共に、前記端栓に形成された開口部を通して該端栓の内部に形成されている単一空間に一部が収納され、残りの一部が外部に突出して閉ループ化されたばねを有し、複数の前記支持突起と前記閉ループ化されたばねが、前記タイプレートに形成されている差込み孔の内壁に接触して前記端栓が支持されていることを特徴とする。
【選択図】図6

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

近年、炉心に複数の燃料集合体を装荷し、横断面が十字型の制御棒を燃料集合体間に挿入する沸騰水型原子炉において、複数の燃料棒を燃料集合体のチャンネルボックス内に稠密に配置すると共に、運転中にチャンネルボックス内でボイドを発生させることによって中性子スペクトルを硬化させ、核分裂プルトニウム転換比を向上させた沸騰水型原子炉(以下、低減速スペクトル沸騰水型原子炉と称する)が開発中されている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の燃料集合体は、目的を達成するために、燃料棒の上下両端部に設けられた端栓と、該端栓の少なくとも上部を支持するタイプレートとを備えた燃料集合体であって、前記端栓は、その表面に複数の支持突起を備えていると共に、前記端栓に形成された開口部を通して該端栓の内部に形成されている単一空間に一部が収納され、残りの一部が外部に突出して閉ループ化されたばねを有し、複数の前記支持突起と前記閉ループ化さ・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、ばねがルースパーツとなりにくい構造で、かつ、燃料棒の振動と燃料集合体の圧力損失の増加を抑制できる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の燃料集合体が採用される沸騰水型原子炉の全体構成の概略を示す縦断面図である。
【図2】 沸騰水型原子炉に採用される従来の燃料集合体を示す部分断面図である。
【図3】 沸騰水型原子炉に採用される従来の燃料集合体内に組み込まれる燃料棒を示す全体図である。
【図4】 沸騰水型原子炉に採用される従来の燃料集合体内に燃料棒を組み込んだ状態の上部端栓の支持状態を示す部分断面図である。
【図5】 沸騰水型原子炉に採用される従来の燃料集合体内に燃料棒を組み込んだ状態の下部端栓の支持状態を示す部分断面図である。
【図6】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の上部端栓に設けた横方向の支持構造部を示す斜視図である。
【図7(a)】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の上部端栓に設けた横方向の支持構造部を示す正面図である。
【図7(b)】 図7(a)の側面図である。
【図7(c)】 図7(b)の平面図である。
【図8】 図7(c)のA-A線に沿った断面図である。
【図9】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒に横方向の支持構造部を設けた上部端栓を燃料集合体内に組込んだ状態を示す部分詳細断面図である。
【図10(a)】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の下部端栓に設けた横方向の支持構造部を示す正面図である。
【図10(b)】 図10(a)の側面図である。
【図10(c)】 図10(b)の平面図である。
【図11】 図10(c)のD-D線に沿った断面図である。
【図12】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒で横方向の支持構造部を設けた下部端栓を燃料集合体内に組み込んだ状態の部分詳細断面図である。
【図13】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の上部端栓或いは下部端栓に用いられる横方向の支持構造部を構成する板ばねを示す斜視図である。
【図14】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の上部端栓に用いられる板ばねを取り付けるために必要な開口部を示す図7(a)のB-B線に沿った断面図である。
【図15】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例1における燃料棒の上部端栓の上部開口部に板ばね端部を挿入し始めている状態を示す断面図である。
【図16】 図15の状態から板ばねの板ばね中間部が上部端栓内の板ばね中間部収納部に収納されている状態を示す断面図である。
【図17】 図16の状態で板ばねの両端部両端部を溶接部で接合した状態を示す断面図である。
【図18】 図17の状態から溶接部で接合された板ばねの両端部両端部が上部端栓内の板ばね端部収納部に収納されている状態を示す断面図である。
【図19】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例2における燃料棒の上部端栓或いは下部端栓に用いられる横方向の支持構造部を構成する板ばねを示す斜視図である。
【図20】 図19に示した板ばねの両端部に設けた切込部同士を嵌め合わせた状態を示す斜視図である。
【図21】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例3における燃料棒の上部端栓或いは下部端栓に用いられる横方向の支持構造部を構成する板ばねを示す斜視図である。
【図22】 図21に示した板ばねを燃料棒の上部端栓に設けた図18に相当する図である。
【図23】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例4における燃料棒の上部端栓に設けた横方向の支持構造部を示す斜視図である。
【図24】 図23の平面図である。
【図25】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例4における燃料棒の上部端栓の周囲に設けた六角形状の筒状の板の展開図である。
【図26】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例4における燃料棒の上部端栓の周囲に設けられる六角形状の筒状の板を示す斜視図である。
【図27】 図24のE-E線に沿った断面図である。
【図28】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例5における燃料棒の上部端栓に設けた横方向の支持構造部を示す斜視図である。
【図29】 図28の平面図である。
【図30】 沸騰水型原子炉に採用される本発明の燃料集合体の実施例5における燃料棒の上部端栓の周囲に設けられる六角形状の筒状の板を示す斜視図である。
【図31】 図29のF-F線に沿った断面図である。

選択図 図6出願人が指定した本件の代表的な図

1、11…板ばね、1a…板ばね中間部、1b、1c…板ばね端部、1d、11d…板ばねの出っ張り部、1e…板ばねの短辺、1f…板ばねの長辺、2a、2b、3a、3b、12a、12b、13a、13b、22a、22b、23a、23b、32a、32b、33a、33b…支持突起、4a…上部端栓の上部開口部、4b…上部端栓の下部開口部、5a…板ばね中間部収納部、5b…板ばね端部収納部、6…開口部連通部、7…溶接部、8…板ばね端部の開口部、8a…留め具挿入孔、9…留め具、10…挿入孔止め具、14a…下部端栓の上部開口部、14b…下部端栓の下部開口部、15a、15b…切込部、20、30…六角形状の筒状の板、20a、20b…六角形状の筒状の板の端部、21、31…出っ張り型の板ばね、24a、24b、34a、34b…筒状の板抜け防止用折曲がり部、25a、25b…上部端栓抑え部、36a、36b…抑え部、100…沸騰水型原子炉、101…原子炉圧力容器、102…炉心シュラウド、103…炉心、104…シュラウドヘッド、105…気水分離器、106…蒸気乾燥器、108…炉心支持板、109…燃料支持金具、110…制御棒案内管、111…制御棒駆動機構、113…インターナルポンプ、114…ダウンカマ、115…主蒸気配管、116…給水配管、117…インペラ、118…冷却水、120…燃料集合体、121…燃料棒、122…スペーサ、123…下部タイプレート、124…上部タイプレート、125…チャンネルボックス、127…上部開口部、128…制御棒移動用開口部、129…上部格子板、130…ハンドル、132…十字型制御棒、133…チャンネルスペーサ、134…上部端栓、135…下部端栓、135a…下部端栓のテーパ部、136…膨張スプリング、137…上部タイプレートの下面、138…上部端栓の差込み孔、139…下部端栓の差込み孔、140…十字型制御棒の移動空間。

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