JPH0513596B2

JPH0513596B2 -

Info

Publication number: JPH0513596B2
Application number: JP61220678A
Authority: JP
Inventors: Shozo Kikuchi
Original assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1993-02-22
Also published as: JPS6375593A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、加圧水型軽水炉等の原子炉において
使用される燃料集合体の下部ノズルに係わり、特
に、冷却水中の異物を除去することができる下部
ノズルに関する。Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention relates to a lower nozzle of a fuel assembly used in a nuclear reactor such as a pressurized water type light water reactor, and in particular is capable of removing foreign matter in cooling water. Regarding the lower nozzle.

「従来の技術」第３図は、一般的な燃料集合体を示す正面図で
ある。"Prior Art" FIG. 3 is a front view showing a general fuel assembly.

図中符号１および２は、上下に対向配置された
上部ノズルおよび下部ノズルであり、これら上部
ノズル１と下部ノズル２の間には、複数の制御棒
案内管３…が掛け渡されて固定されている。そし
て、これら案内管３…の中途部には、複数の支持
格子４…が取り付けられており、各支持格子４…
の格子内に、ペレツトが封入された多数の燃料棒
５…が貫通支持されている。 Reference numerals 1 and 2 in the figure are an upper nozzle and a lower nozzle that are arranged vertically opposite each other, and a plurality of control rod guide tubes 3 are stretched and fixed between the upper nozzle 1 and the lower nozzle 2. ing. A plurality of support grids 4... are attached to the midway portions of these guide tubes 3, and each support grid 4...
A large number of fuel rods 5 filled with pellets are supported through the lattice.

このような燃料集合体は、原子炉容器の炉心に
垂直状態で多数装入され、上部炉心板および下部
炉心板の間にはさまれて支持される。そして、原
子炉の稼動時には、下方から上方へ向けて炉心内
部に勢いよく冷却水が循環されるようになつてい
て、この冷却水が、下部ノズル２に形成されたノ
ズル孔（図示せず）を通り、燃料棒５…の間を通
り抜け、上部ノズル１に形成されているノズル孔
（図示せず）から排出されるまでの間に、加熱さ
れるようになつている。 A large number of such fuel assemblies are vertically charged into the core of a nuclear reactor vessel and supported by being sandwiched between an upper core plate and a lower core plate. When the reactor is in operation, cooling water is vigorously circulated inside the reactor core from the bottom to the top, and this cooling water flows through nozzle holes (not shown) formed in the lower nozzle 2. The fuel is heated as it passes between the fuel rods 5 . . . and is discharged from a nozzle hole (not shown) formed in the upper nozzle 1 .

ところで、このような燃料集合体においては、
従来より燃料棒５…の下端部が損傷するおそれが
あることが指摘されている。すなわち、なんらか
の原因で冷却水中にゴミ、金属屑等の異物が混入
すると、これら異物が冷却水とともに下部ノズル
２のノズル孔を通過し、冷却水の流れが激しく乱
れている燃料棒５…の下端部近傍において被覆管
に衝突して、被覆管の下端部を傷つける可能性が
全くないとはいえないのである。 By the way, in such a fuel assembly,
It has been pointed out that there is a risk that the lower ends of the fuel rods 5 may be damaged. In other words, if foreign matter such as dust or metal chips gets mixed into the cooling water for some reason, these foreign matter will pass through the nozzle hole of the lower nozzle 2 together with the cooling water, and the flow of the cooling water will be severely disturbed at the lower end of the fuel rod 5... There is a possibility that the lower end of the cladding tube may be damaged by colliding with the cladding tube in the vicinity of the cladding tube.

そこで、本出願人等は、特願昭59−17914号に
おいて、このような被覆管損傷を防ぐことのでき
る燃料集合体を提案した。 Therefore, in Japanese Patent Application No. 59-17914, the present applicant proposed a fuel assembly that can prevent such damage to the cladding tube.

第４図は、その燃料集合体の要部を示す正面図
である。この燃料集合体は、燃料棒５…と、ノズ
ル孔２Ａを有する下部ノズル２との間に、冷却水
中の異物を捕捉するためのスクリーン１０を水平
に配設したことを特徴としている。 FIG. 4 is a front view showing the main parts of the fuel assembly. This fuel assembly is characterized in that a screen 10 for trapping foreign matter in the cooling water is horizontally disposed between the fuel rods 5 and the lower nozzle 2 having the nozzle holes 2A.

このスクリーン１０は、ステンレス製の金網で
あつて、第５図に示すように下部ノズル２の上面
と略同形状をなすとともに、制御棒案内管３…お
よび計装管６を挿入固定するための孔１１…が形
成されている。そして、このスクリーン１０は、
前記孔１１…内に案内管３…および計装管６が挿
通された後、案内管３…に対し溶接固定されてい
る。 This screen 10 is a stainless steel wire mesh and has approximately the same shape as the upper surface of the lower nozzle 2 as shown in FIG. Holes 11... are formed. And this screen 10 is
After the guide tubes 3 and instrumentation tubes 6 are inserted into the holes 11, they are welded and fixed to the guide tubes 3.

「発明が解決しようとする問題点」ところで、このような燃料集合体にあつては、
スクリーン１０を装着するに際し、スクリーン
１０の孔１１…に制御棒案内管３…および計装管
６を挿通する、スクリーン１０を下部ノズル２
の上面と平行に位置決めする、スクリーン１０
の孔１１…の周縁と案内管３…とを溶接してスク
リーン１０を固定する、といつた一連の作業が必
要で、取り付けに手間がかかるという欠点があつ
た。"Problems to be solved by the invention" By the way, in the case of such a fuel assembly,
When installing the screen 10, the control rod guide tubes 3 and the instrumentation tubes 6 are inserted into the holes 11 of the screen 10, and the screen 10 is attached to the lower nozzle 2.
Screen 10 positioned parallel to the top surface of
A series of operations such as fixing the screen 10 by welding the peripheral edges of the holes 11 and the guide tubes 3 are required, and the installation is time-consuming.

また、この燃料集合体では、原子炉稼動時にス
クリーン１０に対し大きな流水圧がかかるうえ、
スクリーン１０を案内管３…に対して溶接固定し
ているだけなので、取付強度の点で信頼性が十分
であるとは言い難かつた。 In addition, in this fuel assembly, large flowing water pressure is applied to the screen 10 during reactor operation, and
Since the screen 10 is simply fixed to the guide tube 3 by welding, it is difficult to say that the reliability is sufficient in terms of mounting strength.

「発明の目的」本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、
冷却水中の異物を捕捉して被覆管損傷を防ぐこと
ができ、しかもスクリーンを取り付ける従来の方
法に比べて燃料集合体の組み立てが容易で、異物
捕捉部の強度が高い下部ノズルを提供することを
目的とする。"Object of the invention" The present invention has been made in view of the above circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a lower nozzle which can trap foreign objects in cooling water and prevent damage to the cladding tube, which also makes it easier to assemble a fuel assembly compared to the conventional method of attaching a screen, and which has a strong foreign object trapping part. purpose.

「問題点を解決するための手段」本発明の下部ノズルは、ノズル孔の上端部に異
物捕捉部を一体形成したことを特徴とする。"Means for Solving the Problems" The lower nozzle of the present invention is characterized in that a foreign matter trap is integrally formed at the upper end of the nozzle hole.

「実施例」以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。"Example" Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail using the drawings.

第１図は一実施例の下部ノズル２０の一部を示
す平面図であり、２０Ａ，２０Ｂはそれぞれノズ
ル孔、２１は制御棒案内管（図示せず）を貫通固
定するための案内管固定孔である。ノズル孔２０
Ｂは、案内管固定孔２１の近傍に位置するもの
で、その位置的な制約により他のノズル孔２０Ａ
に比べて若干小径とされている。 FIG. 1 is a plan view showing a part of the lower nozzle 20 of one embodiment, where 20A and 20B are nozzle holes, and 21 is a guide tube fixing hole for penetrating and fixing a control rod guide tube (not shown). It is. Nozzle hole 20
B is located in the vicinity of the guide tube fixing hole 21, and due to its positional restrictions, other nozzle holes 20A
It is said to have a slightly smaller diameter than the .

前記ノズル孔２０Ａの上端開口部には、この開
口部を塞ぐように十文字状の格子（異物捕捉部）
２２Ａが一体形成されており、ノズル孔２０Ａの
直径は、格子２２Ａにより開口面積が狭まる分、
予め通常の下部ノズルのノズル孔よりも大きくさ
れている。 The upper end opening of the nozzle hole 20A has a cross-shaped grid (a foreign matter trapping part) so as to close this opening.
22A is integrally formed, and the diameter of the nozzle hole 20A is the same as the opening area narrowed by the lattice 22A.
The nozzle hole is previously made larger than the nozzle hole of a normal lower nozzle.

同様に、ノズル孔２０Ｂにも、その上端開口部
に直線状の格子２２Ｂが一体形成されており、ノ
ズル孔２０Ｂの直径は、格子２２Ｂにより開口面
積が狭まる分、予め従来の下部ノズルよりも大き
くされている。 Similarly, a linear lattice 22B is integrally formed at the upper end opening of the nozzle hole 20B, and the diameter of the nozzle hole 20B is larger than that of the conventional lower nozzle because the opening area is narrowed by the lattice 22B. has been done.

このような下部ノズル２０によれば、原子炉内
に流れる冷却水に万が一異物が混入した場合に
も、この冷却水が下部ノズル２０のノズル孔２０
Ａ，２０Ｂを通過する際に、異物のみを格子２２
Ａ，２２Ｂにより捕らえることができる。しか
も、ノズル孔２０Ａ，２０Ｂ内に異物が一旦捕捉
されると、この異物は、冷却水の流れにより格子
２２Ａ，２２Ｂに押し付けられ、冷却水が流れて
いる限りノズル孔２０Ａ，２０Ｂから脱落するこ
とがない。したがつて、この下部ノズル２０によ
れば、異物が燃料棒５…に衝突する可能性を著し
く低減することができ、被覆管の破損等のトラブ
ルを未然に回避することが可能である。 According to such a lower nozzle 20, even if foreign matter should be mixed into the cooling water flowing inside the reactor, this cooling water will flow through the nozzle hole 20 of the lower nozzle 20.
When passing through A and 20B, only the foreign matter is removed from the grid 22.
It can be captured by A, 22B. Moreover, once a foreign object is captured in the nozzle holes 20A, 20B, the foreign object is pressed against the grids 22A, 22B by the flow of cooling water, and will not fall out from the nozzle holes 20A, 20B as long as the cooling water continues to flow. There is no. Therefore, according to the lower nozzle 20, the possibility that foreign matter will collide with the fuel rods 5 can be significantly reduced, and troubles such as damage to the cladding tube can be avoided.

また、この下部ノズル２０にあつては、下部ノ
ズル２０と一体に格子２２Ａ，２２Ｂを形成して
おり、燃料集合体を組み立てるに際して、一般の
下部ノズルと同様に案内管への取り付けを行なう
ことができるので、燃料棒と下部ノズルの間にス
クリーンを配設する従来の方法に比べて、燃料集
合体の組み立てに要する手間を著しく軽減するこ
とができる。 In addition, this lower nozzle 20 has grids 22A and 22B formed integrally with the lower nozzle 20, and when assembling a fuel assembly, it can be attached to the guide pipe in the same way as a general lower nozzle. Therefore, compared to the conventional method of disposing a screen between the fuel rod and the lower nozzle, the effort required for assembling the fuel assembly can be significantly reduced.

また、下部ノズル２０と格子２２Ａ，２２Ｂと
を一体形成しているので、格子２２Ａ，２２Ｂの
強度が高い。しかも個々の格子２２Ａ，２２Ｂに
かかる流水圧は小さいので、スクリーンを設ける
従来の方法に比べて信頼性を格段に高めることが
可能である。 Furthermore, since the lower nozzle 20 and the gratings 22A, 22B are integrally formed, the strength of the gratings 22A, 22B is high. Moreover, since the water pressure applied to the individual grids 22A, 22B is small, reliability can be significantly improved compared to the conventional method of providing screens.

なお、前記実施例では、ノズル孔２０Ａに十文
字状の格子２２Ａ、ノズル孔２０Ｂに直線状の格
子２２Ｂを形成していたが、本発明はこれらの形
状に限られることはなく、例えば、各ノズル孔２
０Ａ，２０Ｂに平行な２本の格子あるいは「＊」
状の格子を形成してもよい。さらに、下部ノズル
２０の下面側から行き止まり穴を形成したのち、
上面側から複数の小径の穴を形成し、これらを連
通させて異物捕捉部を構成してもよく、その場合
には異物捕捉部の加工が容易となる利点がある。 In the above embodiment, the cross-shaped lattice 22A was formed in the nozzle hole 20A, and the linear lattice 22B was formed in the nozzle hole 20B, but the present invention is not limited to these shapes. Hole 2
Two grids parallel to 0A and 20B or "*"
A lattice may be formed. Furthermore, after forming a dead end hole from the lower surface side of the lower nozzle 20,
A plurality of small-diameter holes may be formed from the upper surface side and these holes may be communicated with each other to form the foreign object trapping section. In this case, there is an advantage that the foreign object trapping section can be easily processed.

「発明の効果」本発明の下部ノズルは、ノズル孔の上部に異物
捕捉部を一体形成したものなので、燃料集合体を
組み立てるに際し、通常の下部ノズルと同様に取
り付けることができ、燃料棒と下部ノズルの間に
スクリーンを配設する従来の方法に比べて、燃料
集合体の組み立てに要する手間を低減することが
可能である。また、下部ノズルと一体に異物捕捉
部を形成しているので、異物捕捉部の強度が高
く、信頼性が高い。"Effects of the Invention" The lower nozzle of the present invention has a foreign matter trap integrally formed at the upper part of the nozzle hole, so when assembling a fuel assembly, it can be installed in the same way as a normal lower nozzle, and the lower nozzle can be attached to the fuel rod and the lower part. Compared to the conventional method of disposing a screen between nozzles, it is possible to reduce the effort required for assembling the fuel assembly. Furthermore, since the foreign matter trapping section is formed integrally with the lower nozzle, the foreign matter trapping section has high strength and reliability.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例の下部ノズルの要部
を示す平面図、第２図は第１図の−線視断面
図である。また、第３図は一般的な燃料集合体の
正面図、第４図は本出願人が先に出願した燃料集
合体の要部の正面図、第５図は同要部の平面図で
ある。２０……下部ノズル、２０Ａ，２０Ｂ……ノズ
ル孔、２１……案内管固定孔、２２Ａ，２２Ｂ…
…格子（異物捕捉部）。 FIG. 1 is a plan view showing essential parts of a lower nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line -2 in FIG. 1. Further, Fig. 3 is a front view of a general fuel assembly, Fig. 4 is a front view of a main part of a fuel assembly previously filed by the present applicant, and Fig. 5 is a plan view of the main part. . 20... Lower nozzle, 20A, 20B... Nozzle hole, 21... Guide tube fixing hole, 22A, 22B...
...Grid (foreign object trapping part).

Claims

[Scope of Claims] 1. A lower nozzle having a large number of vertically penetrating nozzle holes, characterized in that a foreign matter trapping part is integrally formed in the upper part of the nozzle hole.