(57)【要約】【課題】本発明は、設計通りのオリフィスの設置を簡単に行うことができる原子炉を提供することにある。【解決手段】本発明は、燃料支持金具３と制御棒案内管２との少なくとも一方側に開口（７，８）を直接設けてオリフィス（７，８）を形成したのである。  上記構成とすることで、複数種の専用のオリフィスとそれに合ったオリフィス取付座を形成する必要がなくなり、設計通りのオリフィス（７，８）の設置を簡単に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器の底部に固定された制御棒駆動機構のハウジングと、このハウジングに載置され内部に制御棒を収納して上下に案内する制御棒案内管と、この制御棒案内管の上部に接続された複数の燃料支持金具と、これらの燃料支持金具に夫々支持された燃料集合体と、これら燃料集合体に前記制御棒案内管と燃料支持金具に形成した冷却水流路を経由して冷却水を供給する冷却水循環ポンプと、前記冷却水流路に冷却水の流量を制限するオリフィスとを備えた原子炉において、前記燃料支持金具と前記制御棒案内管との少なくとも一方側に開口を直接設けて前記オリフィスを形成したことを特徴とする原子炉。
【請求項２】
圧力容器の底部に固定された制御棒駆動機構のハウジングと、このハウジングに載置され内部に制御棒を収納して上下に案内する制御棒案内管と、この制御棒案内管の上部に接続された複数の燃料支持金具と、これらの燃料支持金具に夫々支持された燃料集合体と、これら燃料集合体に前記制御棒案内管と燃料支持金具に形成した冷却水流路を経由して冷却水を供給する冷却水循環ポンプと、前記冷却水流路に冷却水の流量を制限するオリフィスとを備えた原子炉において、前記燃料支持金具に形成した支持金具冷却水流路の断面を、前記オリフィスよりも大径の円が内接できる大きさに形成し、かつ前記燃料支持金具と前記制御棒案内管との少なくとも一方側に開口を直接設けて前記オリフィスを形成したことを特徴とする原子炉。
【請求項３】
前記オリフィスは、前記燃料支持金具の前記制御棒案内管の冷却水入口に対向する位置に形成した開口である請求項１又は２記載の原子炉。
【請求項４】
前記オリフィスは、前記制御棒案内管に形成した冷却水入口である請求項１又は２記載の原子炉。
【請求項５】
前記オリフィスの厚さは、前記燃料支持金具又は前記制御棒案内管の肉厚と同じに形成されている請求項１又は２記載の原子炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子炉に係り、特に、冷却水の炉心への冷却水流路にオリフィスを設けて流量を調整している原子炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷却水の炉心への冷却水流路にオリフィスを設けて流量を調整している原子炉は、例えば特許文献１に示すように、既に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の原子炉においては、オリフィスを取付けるのに、燃料支持金具に形成した冷却水流路内側にオリフィス取付座を形成し、このオリフィス取付座に前記オリフィスを取付ける構成としている。
【０００５】
そのため、流量を設計通りにするため各燃料支持金具毎に、複数種のオリフィスとそれに合ったオリフィス取付座を形成しなければならないために、オリフィスの設置作業が厄介となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、設計通りのオリフィスの設置を簡単に行うことができる原子炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、燃料支持金具と制御棒案内管との少なくとも一方側に開口を直接設けてオリフィスを形成したのである。
【０００８】
上記構成とすることで、複数種のオリフィスとそれに合ったオリフィス取付座を形成する必要がなくなったので、設計通りのオリフィスの設置を簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、設計通りのオリフィスの設置を簡単に行うことができる原子炉を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明による原子炉の一実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１１】
原子炉の圧力容器（図示せず）の底部には、制御棒駆動機構のハウジング１が複数所定間隔をもって溶接等により固定されており、これらハウジング１上に夫々制御棒案内管２が上方に延在するように支持されている。これら制御棒案内管２の上部には夫々燃料支持金具３が挿入されており、各燃料支持金具３には燃料集合体４が支持されている。
【００１２】
前記制御棒案内管２は夫々上部が開放されており、かつ隣接する制御棒案内管２間の上部は炉心支持板５で塞がれて隣接制御棒案内管２間に案内管外冷却流路６を形成している。そして、制御棒案内管２の周壁の上部で前記炉心支持板５よりも下方に、内外を貫通する冷却水入口７を周方向に複数、本実施の形態においては周方向に４つ形成している。
【００１３】
前記燃料支持金具３は、前記４つの冷却水入口７に密着する４つの開口８を有し、各開口８から上方に向かって夫々４つの支持金具冷却水流路９を形成している。これら支持金具冷却水流路９は、前記案内管外冷却流路６とで燃料集合体４に至る冷却水流路を形成している。また、前記開口８は、前記制御棒案内管２の冷却水入口７が円形の場合には、冷却水入口７の直径よりも小さな直径を有し、前記制御棒案内管２の冷却水入口７が角形の場合には、冷却水入口７よりも小さな角形に形成してオリフィスの機能を有するように形成されている。そして、支持金具冷却水流路９の断面は、前記オリフィスの機能を有する開口８よりも大径の円が内接できる大きさに形成されている。
【００１４】
前記燃料集合体４は、前記燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９の上部開口部１０に装着される下部タイプレート１１と、この下部タイプレート１１と上部タイプレート（図示せず）間に固定された複数の燃料棒１２と、これらを覆うチャンネルボックス１３とから構成されている。
【００１５】
さらに、前記制御棒案内管２の夫々の中心部には、制御棒駆動機構のハウジング１から突出する操作ロッド１４が位置し、この操作ロッド１４の上端には前記隣接する支持金具冷却水流路９間に延在する十字形の制御棒１５が連結されている。
【００１６】
上記構成において、炉心支持板５を境として上方の燃料集合体４の有る領域を炉心１６と称し、下の領域を下部プレナム１７と称している。
【００１７】
上記のように構成した原子炉において、冷却水循環ポンプ（図示せず）により下部プレナム１７に供給された冷却水は、制御棒案内管２間の案内管外冷却流路６を上昇し、制御棒案内管２の冷却水入口７から向きを変えて燃料支持金具５の各支持金具冷却水流路９に入る。各支持金具冷却水流路９に入った冷却水は、下部タイプレート１１を経由して燃料棒１２に至り、図示しない上部タイプレート側から冷却水循環ポンプ（図示せず）側に戻る。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態においては、燃料支持金具３に形成した支持金具冷却水流路９の開口８を、制御棒案内管２の冷却水入口７よりも小さくすることで、この開口８をオリフィスとして機能させることができる。そして、この開口８は、燃料支持金具３の製造時の穴開け加工により形成できるので、設計通りに容易に形成できると共に、燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９の壁厚と同じ厚さのオリフィスを形成することができる。さらに、オリフィスを設けるために、専用のオリフィスを複数用意したり、これら複数種のオリフィスを取付けるために燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９内にオリフィス取付座を形成したりする必要は皆無となり、燃料支持金具３の構成を簡単にすることができる。
【００１９】
また、前記燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９の断面は、オリフィスの機能を有する開口８の直径ｄ１よりも大径ｄ２の円１８が内接できる大きさに形成している。即ち、図４〜図６に示すように、燃料支持金具３にもうけた開口８の直径をｄ１とすると、この直径ｄ１よりも大径ｄ２の円１８が、流通方向の各所、例えば図６に示す開口８の近傍、図４に示す支持金具冷却水流路９の上部開口部１０近傍、図５に示すように支持金具冷却水流路９の中間部近傍において支持金具冷却水流路９の内壁面に接する大きさに支持金具冷却水流路９の断面を形成したのである。このような支持金具冷却水流路９を形成することで、オリフィスを通過した冷却水が支持金具冷却水流路９内で流路を狭められるような不都合はなく、冷却水の炉心１６への入口部付近の流通抵抗（圧力損失）を低減することができる。
【００２０】
ところで、上記実施の形態では、燃料支持金具３の開口８をオリフィスとして機能させたものであるが、制御棒案内管２の冷却水入口７を燃料支持金具３の開口８よりも小さく形成して、冷却水入口７にオリフィスの機能を持たせるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、使用する冷却水の種類によっては、不純物が混入する冷却水を用いることがあるが、このような場合には、燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９に不純物捕獲フィルタを設けている。不純物捕獲フィルタを設けることで、冷却水の流通抵抗（圧力損失）が増加するが、前記燃料支持金具３の支持金具冷却水流路９の断面をオリフィスの機能を有する開口８（あるいは冷却水入口７）よりも大径の円が内接できる大きさに形成することで、相殺することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による原子炉の原子炉炉心下部近傍を示す縦断側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う横断拡大図。
【図３】図１の燃料支持金具の冷却水流路を示す拡大図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】図３のD−D線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１…燃料棒駆動機構のハウジング、２…制御棒案内管、３…燃料支持金具、４…燃料集合体、５…炉心支持板、６…案内管外冷却流路、７…冷却水入口、８…開口、９…支持金具冷却水流路、１０…上部開口部、１１…下部タイプレート、１２…燃料棒、１３…チャンネルボックス、１４…操作ロッド、１５…制御棒、１６…炉心、１７…下部プレナム。
【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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【図６】
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