(57)【要約】      （修正有）【課題】制御棒が冷却材の流れによって振動を受ける度合いを減少し、制御棒案内シンブルの摩耗量を低減して燃料集合体の強度を維持する。【解決手段】上部ノズル本体３４において、トッププレート３２によって発生して制御棒に向かう冷却材Ｃの水平方向の流れを低減するように冷却材Ｃの流れを制御する冷却材流れ制御手段を備えている。当該冷却材流れ制御手段が、トッププレート３２の内周部にあって冷却材Ｃを水平方向ではなくそのトッププレート３２の内周部に沿って上方に誘導する丸みを有する誘導面４２Ｄからなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ノズル本体の上縁内周面にトッププレートを有するものであり、そのトッププレートが垂直な上部ノズル本体外壁に対して水平に折れ曲がっている加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズルにおいて、前記トッププレートによって発生して制御棒に向かう冷却材の水平方向の流れを低減するように冷却材の流れを制御する冷却材流れ制御手段を備えているものであり、かつ、当該冷却材流れ制御手段が、前記トッププレートの内周部にあって冷却材を水平方向ではなくそのトッププレートの内周部に沿って上方に誘導する丸みを有する誘導面からなることを特徴とする加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズルの改良に関し、更に詳細に述べると、制御棒の振動を低減することができる加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、加圧水型原子炉用燃料集合体１０は複数段の支持格子１２によって束ねられた多数の燃料棒１４から成り、上下のノズル２０、２２は、制御棒案内シンブル１６によってこの束に結合されている。なお、図１において符号１８は、上部ノズル２０に取付けられて炉内で上部炉心板に当接するリーフスプリングであり、これは冷却材によって燃料集合体１０が浮き上がるのを防止する機能を有する。
【０００３】
図５に示すように、この加圧水型原子炉の運転中、制御棒クラスタは、燃料集合体から殆ど引き抜かれており、制御棒１７の先端部が燃料集合体の上部ノズル２０に取付けられた制御棒案内シンブル１６に挿入された状態になっている。この挿入深さＬは、すべての燃料集合体に対して等しいわけではないが、いずれにしても制御棒１７の先端部は、制御棒案内シンブル１６内にある。
【０００４】
一方、図５に示すように、原子炉の運転中、燃料集合体１０の上部ノズル２０のノズルプレート３１の流水孔を経て図５の矢印Ｖ方向に上向きに流れる冷却材Ｃは、上部ノズル２０のトッププレート３２に当たって水平方向に向きを変え制御棒１７に向かって水平方向に流れる。
【０００５】
しかし、制御棒案内シンブル１６に挿入された制御棒１７の先端部は、このような冷却材Ｃの水平方向の流れを受けると、振動し、制御棒１７とこの制御棒の先端が挿入された制御棒案内シンブル１６とが繰り返し接触し、制御棒案内シンブル１６が摩耗する。
【０００６】
制御棒案内シンブル１６は、燃料集合体の骨格としての機能を有し、燃料集合体１０の全重量を支持しているので、制御棒案内シンブル１６が摩耗すると、燃料集合体１０の強度が低下し、燃料集合体の品質の低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６２−１８９６９７号のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、制御棒が冷却材の流れによって振動を受けるのを低減し、燃料集合体の強度の低下を起すことがない加圧水型原子炉用燃料集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における課題解決手段は、上部ノズル本体の上縁内周面にトッププレートを有するものであり、そのトッププレートが垂直な上部ノズル本体外壁に対して水平に折れ曲がっている加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズルにおいて、前記トッププレートによって発生して制御棒に向かう冷却材の水平方向の流れを低減するように冷却材の流れを制御する冷却材流れ制御手段を備えているものであり、かつ、当該冷却材流れ制御手段が、前記トッププレートの内周部にあって冷却材を水平方向ではなくそのトッププレートの内周部に沿って上方に誘導する丸みを有する誘導面からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料集合体内を上向きに流れる冷却材は、上部ノズルのトッププレートに当たっても、水平方向に流れないで、トッププレートの内周誘導面に沿ってトッププレートの上方に誘導され又は水平流水孔を貫通して上部ノズルの外側に誘導されるので、制御棒がこの冷却材の流れによって振動を受ける度合いが減少し、従って制御棒案内シンブルの摩耗量が低減し、燃料集合体の強度を低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べると、図２及び図３は本発明に係る加圧水型原子炉用燃料集合体上部ノズル２０を示す。この上部ノズル２０は、下側にノズルプレート３１を有し上端縁の内周面に鍔状のトッププレート３２を有する略四角形の上部ノズル本体３４から成っている。ノズルプレート３１には多数の流水孔３１ＷＨとシンブル貫通孔３１ＳＨとを有する。なお、図２において符号３６は、上部ノズル本体３４の二つのコーナ立上がり部に設けられたロック部、符号３８は、上部ノズル本体３４の他の二つのコーナ立上がり部に設けられて各リーフスプリング（図１の符号１８参照）の基部を固定するボルトがねじ込まれるねじ孔、また符号４０は、トッププレート３２に設けられて各リーフスプリングの脚部（図１の符号１８ａ参照）が入り込むスリットである。
【００１２】
本発明の上部ノズル２０は、トッププレート３２によって発生する傾向があって制御棒に向かう水平方向の冷却材Ｃの流れを制御する冷却材流れ制御手段４２を備えている。図２及び図３の形態では、この冷却材流れ制御手段４２は、トッププレート３２に垂直方向に貫通して設けられた複数の流水孔４２Ａから成っている。
【００１３】
このようにトッププレート３２に垂直流水孔４２Ａを設けると、燃料集合体１０内を上向きに流れる冷却材Ｃの大部分は、トッププレート３２によって水平方向に方向変換することなく、これらの流水孔４２Ａを経て上昇し、従って制御棒（図５の符号１７参照）が冷却材Ｃの流れによって振動を受ける度合いが減少するので、制御棒案内シンブル（図１の符号１６参照）の摩耗量が低減し、燃料集合体１０の強度を低下することがない。
【００１４】
本発明の他の実施の形態が図３に示されている。図３の実施の形態では、冷却材流れ制御手段４２、トッププレート３２の内周面に設けられた複数の垂直スリット４２Ｂから成っている。
【００１５】
図３の冷却材流れ制御手段４２も、図２の垂直流水孔４２Ａと同様に、冷却材Ｃの大部分を流水スリット４２Ｂ（図３）によって垂直方向に逃し、従って制御棒が冷却材Ｃの流れによって振動を受ける度合いを減少することができる。
【００１６】
本発明の更に他の実施の形態が図４に示されており、この実施の形態では、冷却材流れ制御手段４２は、トッププレート３２の内周部に冷却材を水平方向ではなく内周部に沿って上方に誘導するように丸みをもって面取りされた誘導面４２Ｄから成っている。
【００１７】
図４の冷却材流れ制御手段４２も、冷却材Ｃの大部分をトッププレート３２の内周の丸みを有する誘導面４２Ｄによって垂直方向に誘導するので、制御棒が冷却材Ｃの流れによって振動を受ける度合いを減少することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の燃料集合体上部ノズルによれば、制御棒が冷却材の流れによって振動を受ける度合いが減少し、従って制御棒案内シンブルの摩耗を低減して燃料集合体の強度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の上部ノズルが用いられた燃料集合体の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態における燃料集合体上部ノズルを示し、同図（Ａ）は上面図、同図（Ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の他の一実施形態における燃料集合体上部ノズルの上面図である。
【図４】本発明のさらに他一実施形態における燃料集合体上部ノズルの一部の拡大正面図である。
【図５】従来技術による燃料集合体上部ノズルの正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０      燃料集合体
１２      支持格子
１４      燃料棒
１６      制御棒案内シンブル
１７      制御棒
１８      リーフスプリング
１８ａ    スプリング脚
２０      上部ノズル
２２      下部ノズル
３１      ノズルプレート
３１ＷＨ  流水孔
３１ＳＨ  シンプル貫通孔
３２      トッププレート
３４      上部ノズル本体
３６      ロック部
３８      スプリング固定用ボルト孔
４０      スリット
４２      冷却材流れ制御手段
４２Ａ    垂直流水孔
４２Ｂ    流水スリット
４２Ｄ    面取り誘導面
Ｃ        冷却材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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