(57)【要約】【課題】燃料集合体の燃料棒の漏洩検査のため燃料棒を確実に加熱すると共に、加熱プレートの挿入移動を障害なく行う。【解決手段】加熱プレート１００は、薄板のプレート体１１０に、ヒータ１３０を備えたものであるため、燃料棒１相互間の隙間に容易に挿入することができる。燃料棒１を加熱するときには、液体供給孔１２１から中空室１２０に加圧流体を供給して、プレート壁面１１１を外側に膨張させて燃料棒１に接触させる。このため、ヒータ１３０の熱が伝熱されて燃料棒１を効果的に加熱することができる。【選択図】図１
2012098194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体の長手方向の一端から前記中空室に連通するよう前記プレート体の長手方向に沿い形成された流体供給孔と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記液体供給孔を介して前記中空室に加圧流体を供給すると、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記中空室から加圧流体を排出すると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻る、
ことを特徴とする加熱プレート。
【請求項２】
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えた、第１のコイル状ヒータ及び第１のコイル状ヒータに対向して配置された第２のコイル状ヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記第１のコイル状ヒータ及び第２のコイル状ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記第１のコイル状ヒータと第２のコイル状ヒータに電流を流すと、両コイル状ヒータが反発する電磁力を発生し、この電磁力により、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、第１のコイル状ヒータと第２のコイル状ヒータへの通電を止めると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻る、
ことを特徴とする加熱プレート。
【請求項３】
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体の長手方向の他端から前記中空室に連通するよう前記プレート体の長手方向に沿い形成された流体供給孔と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記電線を介して前記ヒータに電流を供給して発熱させることにより、前記液体供給孔を介して前記中空室に流入した流体が蒸発すると、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記ヒータへの通電を止めて、前記流体の蒸発が停止すると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻る、
ことを特徴とする加熱プレート。
【請求項４】
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
前記中空室内に配置されており前記プレート体の長手方向に向かうにしたがい近接するテーパ面を備えた楔体と、前記楔体のテーパ面に接する状態で前記プレート壁面に形成された傾斜面と、前記プレート体の長手方向の一端から前記楔体に連結するよう前記プレート体の長手方向に沿い挿通された挿通棒とでなる拡縮構造部と、
を備え、
前記挿通棒により前記楔体を前記プレート体の長手方向の一方に移動させると、前記傾斜面が外側に押されて前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記挿通棒により前記楔体を前記プレート体の長手方向の他方に移動させると、前記傾斜面が内側に戻り、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻る、
ことを特徴とする加熱プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料集合体の燃料棒の漏洩検査をするために、燃料棒を外部から加熱する加熱プレートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントでは、原子炉容器内に多数個の燃料集合体を装荷している。各燃料集合体は、例えば１７行１７列に配置した２８９本の燃料棒を１組として構成されている。
図１０に示すように、燃料集合体１０は、例えば１７行１７列に配置した２８９本の燃料棒1を１組として構成されている。各燃料棒１は、垂直方向に伸びる状態で配置されており、相互間に隙間ができ且つ平行になるように、図示しない支持格子に組み付けられている。
燃料集合体１０を水平面的に見たとき、換言すると上面からみたときには、図１１に示すように、A,B,C,D・・・O,P,Qの１７行と、a,b,c,d・・・o,p,qの１７列とが交差する格子状の２８９個の配置位置に、燃料棒１が配置されている。
【０００３】
このような原子力発電プラントにおける燃料棒の燃料被覆管（外管）にピンホールなどの微細な貫通孔が発生すると、一次冷却水中に核分裂生成物が漏洩してしまう。このような漏洩事象が発生した場合には、漏洩が発生した燃料棒の検出・特定が行われる。
【０００４】
ここで、漏洩事象発生時における従来の検査プロセスの一例を説明する。
（１）原子炉の運転中において一次冷却水中の放射能レベルを常時検査しておき、検査した放射能レベルが規定値以上になったら、漏洩事象が発生したと判断する。
（２）漏洩事象が発生したと判断したら、原子炉の運転を停止する。
（３）原子炉の運転を停止後、原子炉容器の上部蓋を開放し、原子炉容器内に装荷されている燃料集合体を１個づつ使用済燃料ピットに取り出し、取り出した燃料集合体について「シッピング検査」をして、当該燃料集合体に漏洩が発生しているか否かを検査する。即ち、燃料集合体を単位として、漏洩が発生しているか否かを検査する。
「シッピング検査」は、周知技術であるが、その詳細については後述する。
（４）シッピング検査により、漏洩が発生している燃料集合体を特定できたら、当該燃料集合体のうち、どの燃料棒で漏洩が発生しているかを、「超音波検査法」や「カメラによる目視検査」等により検査して、漏洩が発生している燃料棒を特定する。
【０００５】
上記の「シッピング検査」について説明をする。
シッピング検査をするには、原子炉容器内から取り出した燃料集合体を、使用済燃料ピット（水槽）に貯留されている水の中に浸漬すると共に、当該燃料集合体をシッピングキャン（容器）で覆う。そうすると、燃料集合体は燃料ペレットの崩壊熱により自然発熱し、しかも、燃料集合体をシッピングキャンにより覆う（囲む）ことにより燃料集合体の周囲での水の対流が阻止されるとともに断熱効果が発揮されることとも相俟って、燃料集合体の温度が上昇する。
燃料集合体の温度が上昇すると燃料棒の内部圧力が上昇し、燃料棒の燃料被覆管にピンホール等があると、燃料棒の内部から核分裂生成物（例えば137Ｃｓなど）が水中に漏洩してくる。
シッピングキャン内の水をサンプリングし、サンプリングした水の放射能レベルを、放射能検出器（シンチレーションセンサや半導体放射線センサを用いた放射能検出器）により検査する。検査して得た放射能レベルが所定レベルを越えていた場合には、当該燃料集合体において漏洩が発生していると判断する。
【０００６】
上述したように、従前では、シッピング検査により、漏洩が発生していると特定した燃料集合体に対して、燃料棒の１本ごとに、「超音波検査法」や「カメラによる目視検査」等により検査して、漏洩が発生している燃料棒を特定していた。
しかし、この手法では漏洩が発生している燃料棒を特定するまでに、長い時間を要していた。
【０００７】
そこで、本願出願人は、漏洩が発生している燃料棒を迅速に特定する手法を開発して、既に出願した。出願した発明の概要を以下に示す。
【０００８】
まず、原子炉容器内から取り出した燃料集合体を、使用済燃料ピット（水槽）に貯留されている水の中に浸漬すると共に、当該燃料集合体をシッピングキャン（容器）で覆う。
次に、平面図である図１２及び斜視図である図１３に示すように、Ａ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１のプレナム部の間に、加熱プレート５０を挿入し、Ａ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１を加熱プレート５０の加熱部５１により加熱する。
【０００９】
Ａ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１は、そのプレナム部が積極的に外部から加熱されるため、燃料棒の内部圧力（燃料棒内部に封入した封入ガス（例えばアルゴンガス）の圧力）が上昇する。このとき、Ａ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１のうちのいずれかの燃料被覆管にピンホール等があると、ピンホール等がある燃料棒１から、封入ガスと共に核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が水中に漏洩してくる。
このようにして核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が漏洩してくると、サンプリングした水に核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が含有されていることが検出される。
【００１０】
次に、Ｂ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１のプレナム部の間に、加熱プレート５０を挿入し、Ｂ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１を加熱プレート５０の加熱部５１により加熱する。
そして、Ｂ行に沿い並んだ１７本の燃料棒１を外部から積極加熱しているときに、サンプリングした水に核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が含有されているか否かの検査をする。
【００１１】
以降は同様にして、Ｃ行からＱ行について各行ごとに、当該行に沿い並んだ１７本の燃料棒１を加熱プレート５０の加熱部５１により外部から積極加熱しているときにサンプリングした水に、核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が含有されているか否かの検査をする。
【００１２】
Ａ行からＱ行について１行ごとに、当該行に沿い並んだ１７本の燃料棒１を加熱プレート５０の加熱部５１により外部から積極加熱しているときにサンプリングした水に核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が含有されているか否かの検査をしたら、次は、ａ列からｑ列について１列ごとに、当該列に沿い並んだ１７本の燃料棒１を加熱プレート５０の加熱部５１により外部から積極加熱しているときにサンプリングした水に核分裂生成物（たとえば137Ｃｓ）が含有されているか否かの検査を同様にする。
【００１３】
各行の検査と、各列の検査が完了したら、燃料集合体１０のうち、漏洩が発生している燃料棒を次のようにして特定する。
例えば、Ｂ行の検査において核分裂生成物の含有が検査され、且つ、ｅ列の検査において核分裂生成物の含有が検査された場合には、Ｂ行とｅ列とが交差する位置に配置された燃料棒１に漏洩が発生していると特定することができる。
【００１４】
このように、行または列を単位として、即ち、燃料棒１を１７本を単位として加熱するごとに、核分裂生成物の有無を検査し、行ごと及び列ごとの検査結果を組み合わせて漏洩している燃料棒１の特定ができるため、迅速かつ正確に、漏洩している燃料棒を特定することができる。
また、燃料棒１をその外部から積極的に加熱しているため、自然発熱を利用している場合に比べて、短時間で核分裂生成物の漏洩の有無の検査ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１０−２２７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本願出願人が先に出願した発明では、各行及び各列を単位として複数の燃料棒１を加熱するため、隣接する燃料棒１の間に加熱プレート５０を挿入しているが、加熱プレート５０の厚さは、隣接する燃料棒相互間の距離よりも十分に薄くしている。
このように、加熱プレート５０の厚さを薄くすることにより、隣接する燃料棒１の間に加熱プレート５０を挿入する際に、加熱プレート５０が燃料棒１に衝突することを回避している。仮に、挿入の際に加熱プレート５０が燃料棒に衝突したとすると、加熱プレート５０をそれよりも先に進める（侵入させる）ことができなくなり、漏洩検出ができなくなる。
【００１７】
かかる事情から、図１２及び図１３に示すように、加熱プレート５０の加熱部５１が、加熱対象とする列・行の位置に達した状態でも、加熱プレート５０（加熱部５１）と燃料棒１との間に隙間が残ることになる。
【００１８】
図１４は、加熱部５１と被加熱管（加熱すべき燃料棒１）との隙間と、被加熱管の平均温度上昇量との関係を示す。
漏洩検査をするためには、被加熱管の温度上昇量が、予め決めた昇温量のクライテリア（最小許容値）Ｈ１を越える必要がある。そのためには、図１４から分るように、加熱プレート５０（加熱部５１）と燃料棒１との隙間が、ある長さＬ１以下でなければならない。
【００１９】
加熱プレート５０（加熱部５１）と燃料棒１との隙間を短くするには、加熱プレート５０の厚さを厚くすれば良いとも考えられるが、次の理由により、加熱プレート５０の厚さを単純に厚くすることはできないのが現実である。
【００２０】
（１）燃料棒は、各々が微小な撓み変形が生じており、隙間距離が一定ではない。
（２）多数の燃料棒のうち、一部の燃料棒には、燃料棒を出し入れするための、ガイド管が外周側に被さっており、ガイド管と隣接する燃料棒との間の隙間が狭い。
【００２１】
本発明は、挿入時には燃料棒との衝突がなく、且つ、加熱時には確実・効果的に燃料棒を加熱することができる、加熱プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決する本発明の構成は、
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体の長手方向の一端から前記中空室に連通するよう前記プレート体の長手方向に沿い形成された流体供給孔と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記液体供給孔を介して前記中空室に加圧流体を供給すると、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記中空室から加圧流体を排出すると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻ることを特徴とする。
【００２３】
また本発明の構成は、
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えた、第１のコイル状ヒータ及び第１のコイル状ヒータに対向して配置された第２のコイル状ヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記第１のコイル状ヒータ及び第２のコイル状ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記第１のコイル状ヒータと第２のコイル状ヒータに電流を流すと、両コイル状ヒータが反発する電磁力を発生し、この電磁力により、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、第１のコイル状ヒータと第２のコイル状ヒータへの通電を止めると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻ることを特徴とする。
【００２４】
また本発明の構成は、
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体の長手方向の他端から前記中空室に連通するよう前記プレート体の長手方向に沿い形成された流体供給孔と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
を備え、
前記電線を介して前記ヒータに電流を供給して発熱させることにより、前記液体供給孔を介して前記中空室に流入した流体が蒸発すると、前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記ヒータへの通電を止めて、前記流体の蒸発が停止すると、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻ることを特徴とする。
【００２５】
また本発明の構成は、
複数の燃料棒を複数行・複数列に配置してなる燃料集合体の前記燃料棒の間の隙間の位置に、前記燃料棒の長手方向と直交する方向に挿入されて前記燃料棒を加熱する加熱プレートであって、
厚さが、隣接する前記燃料棒相互間の隙間よりも薄い長尺のプレート体と、
前記プレート体の内部であって、前記プレート体の長手方向の一部に形成された中空室と、
前記プレート体のうち、前記中空室を囲むプレート壁面に備えたヒータと、
前記プレート体の長手方向の一端から前記ヒータに電流を供給するため、前記プレート体の長手方向に沿い配置された電線と、
前記中空室内に配置されており前記プレート体の長手方向に向かうにしたがい近接するテーパ面を備えた楔体と、前記楔体のテーパ面に接する状態で前記プレート壁面に形成された傾斜面と、前記プレート体の長手方向の一端から前記楔体に連結するよう前記プレート体の長手方向に沿い挿通された挿通棒とでなる拡縮構造部と、
を備え、
前記挿通棒により前記楔体を前記プレート体の長手方向の一方に移動させると、前記傾斜面が外側に押されて前記中空室を囲むプレート壁面が外側に膨張し、前記挿通棒により前記楔体を前記プレート体の長手方向の他方に移動させると、前記傾斜面が内側に戻り、膨張した前記プレート壁面が膨張前の位置に戻ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、加熱プレートを燃料集合体に対して挿入したり引き抜いたりする状態では、加熱部分（ヒータを備えたプレート壁面部分）の厚さを薄くして、出し入れを容易にし、突っかかりの不具合を回避することができる。
また、挿入後に燃料棒を加熱する状態では、加熱部分を膨らませることにより加熱部分を燃料棒に積極的に接触させて高い熱伝達を実現し、燃料棒の温度上昇を確実にすることができる。かかる接触加熱により、燃料棒のガス充填部が必要な温度レベルまで加熱され、燃料棒の内部の圧力が上昇し、欠陥がある場合はガスの漏洩を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係る加熱プレートを示す構成図。
【図２】本発明の実施例１に係る加熱プレートを示す構成図。
【図３】本発明の実施例２に係る加熱プレートを示す構成図。
【図４】本発明の実施例２に係る加熱プレートを示す構成図。
【図５】実施例２で用いるコイル状ヒータを示す構成図。
【図６】本発明の実施例３に係る加熱プレートを示す構成図。
【図７】本発明の実施例３に係る加熱プレートを示す構成図。
【図８】本発明の実施例４に係る加熱プレートを示す構成図。
【図９】本発明の実施例４に係る加熱プレートを示す構成図。
【図１０】燃料集合体を示す斜視図。
【図１１】燃料集合体を示す平面図。
【図１２】燃料棒を加熱プレートで加熱する従来法を示す平面図。
【図１３】燃料棒を加熱プレートで加熱する従来法を示す斜視図。
【図１４】被加熱管の平均温度上昇量と、加熱部と被加熱管との隙間との関係を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例１に係る加熱プレート１００を、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示す、燃料集合体１０は複数の燃料棒を複数行・複数列に配置して構成されている。実施例１の加熱プレート１００は、隣接する燃料棒１の間の隙間の位置に、燃料棒１の長手方向と直交する方向に挿入されて、燃料棒１を加熱するものである。
【００３０】
加熱プレート１００のプレート体１１０は、その厚さが、隣接する燃料棒１相互間の隙間よりも薄い長尺の薄肉の板体であり、曲げ剛性が弱い部材である。
このプレート体１１０の内部であって、プレート体１１０の長手方向の一部には、中空室１２０が形成されている。
更に、プレート体１１０の長手方向の一端から中空室１２０に連通するように、プレート体１１０の長手方向に沿い流体供給孔１２１が形成されている。
【００３１】
プレート体１１０のうち、中空室１２０を囲む部分を、プレート壁面１１１と称する。プレート壁面１１１を含むプレート体１１０は、撓み性、膨張・収縮性、伝熱性のある材料により形成されている。
【００３２】
ヒータ１３０は、プレート壁面１１１のうち中空室１２０に臨む面に配置されている。そして、プレート体１１０の長手方向の一端からヒータ１３０に電流を供給するため、プレート体１１０の長手方向に沿い電線１３１が配置されており、この電線１３１を通じてヒータ１３０に電流を供給することができる。
【００３３】
加熱対象とする列（または行）の燃料棒１を加熱するためには、図１に示すように、加熱プレート１００のうちヒータ１３０が配置された部分が、加熱対象とする列（または行）の燃料棒１に隣接する位置にまで、加熱プレート１００を挿入する。
【００３４】
この状態で、電線１３１を通じてヒータ１３０に電流を供給して、ヒータ１３０を発熱させる。
更に、加熱プレート１００の一端（外部）から、流体供給孔１２１を介して中空室１２０に加圧流体（例えば加圧した水）を供給する。そうすると、図２に示すように、プレート壁面１１１が外側に膨張し、プレート壁面１１１の外側面が隣接する一対の燃料棒１に接触する。
この場合、加熱プレート１００と燃料棒１との間の隙間が一定でなく、加熱対象とする列または行によって前記隙間が不均一であっても、プレート壁面１１１が外側に膨張していくため、プレート壁面１１１が燃料棒１に確実に接触する。
【００３５】
このように、プレート壁面１１１の外側面が燃料棒１に接触するため、ヒータ１３０により生じた熱が、確実・効果的に燃料棒１に伝わり、燃料棒１を迅速かつ確実・効果的に加熱して温度上昇させることができる。
この結果、燃料棒１の漏洩検査を迅速・正確に実施することができる。
【００３６】
加熱対象とする燃料棒１の漏洩検査が終了したら、ヒータ１３０への通電を停止する。
更に、中空室１２０から液体供給孔１２１を介して加圧流体（例えば加圧した水）を排出する。そうすると、膨張していたプレート壁面１１１が膨張前の位置（図１の位置）に戻る。
【００３７】
加熱時では図２に示すようにプレート壁面１１１が膨張するが、他の時には図１に示すようにプレート壁面１１１が膨張前の平面となるため、加熱プレート１００を、燃料棒１の間の隙間の位置に挿入移動させていく際には、加熱プレート１００は全体が薄い板状となる。しかも、プレート体１１０は曲げ剛性が弱い。
このため、燃料棒１の相互間の隙間が狭く、また、この隙間が一定でなくても、加熱プレート１００が燃料棒１やガイド管と衝突・干渉することなく、加熱プレート１００をスムーズに挿入移動させることができる。
【実施例２】
【００３８】
本発明の実施例２に係る加熱プレート２００を、図３〜図５を参照して説明する。
図３及び図４に示す、燃料集合体１０は複数の燃料棒を複数行・複数列に配置して構成されている。実施例２の加熱プレート２００は、隣接する燃料棒１の間の隙間の位置に、燃料棒１の長手方向と直交する方向に挿入されて、燃料棒１を加熱するものである。
【００３９】
加熱プレート２００のプレート体２１０は、その厚さが、隣接する燃料棒１相互間の隙間よりも薄い長尺の薄肉の板体であり、曲げ剛性が弱い部材である。
このプレート体２１０の内部であって、プレート体２１０の長手方向の一部には、中空室２２０が形成されている。
【００４０】
プレート体２１０のうち、中空室２２０を囲む部分を、プレート壁面２１１と称する。プレート壁面２１１を含むプレート体２１０は、撓み性、膨張・収縮性、伝熱性のある材料により形成されている。
【００４１】
第１のコイル状ヒータ２３０ａ（図５（ａ）参照）は、プレート壁面２１１のうち中空室２２０に臨む面で且つ一方の燃料棒１側に配置されている。第２のコイル状ヒータ２３０ｂ（図５（ｂ）参照）は、プレート壁面２１１のうち中空室２２０に臨む面で且つ他方の燃料棒１側に配置されており、第１のコイル状ヒータ２３０ａに対向して配置されている。
【００４２】
そして、プレート体２１０の長手方向の一端から第１のコイル状ヒータ２３０ａに電流を供給するため、プレート体２１０の長手方向に沿い電線２３１ａが配置されており、この電線２３１ａを通じてコイル状ヒータ２３０ａに電流を供給することができる。
また、プレート体２１０の長手方向の一端から第２のコイル状ヒータ２３０ｂに電流を供給するため、プレート体２１０の長手方向に沿い電線２３１ｂが配置されており、この電線２３１ｂを通じてコイル状ヒータ２３０ｂに電流を供給することができる。
第１のコイル状ヒータ２３０ａに電流を流し、第２のコイル状ヒータ２３０ｂに電流を流すと、両コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂは、相互に反発する電磁力を発生すると共に発熱する。
【００４３】
加熱対象とする列（または行）の燃料棒１を加熱するためには、図３に示すように、加熱プレート２００のうちコイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂが配置された部分が、加熱対象とする列（または行）の燃料棒１に隣接する位置にまで、加熱プレート２００を挿入する。
【００４４】
この状態で、電線２３１ａ，２３１ｂを通じてコイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂに電流を供給して、コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂを発熱させる。
この時、コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂは相互に反発する電磁力を発生するため、プレート壁面２１１が外側に（コイル棒１に向かって）膨張し、プレート壁面２１１の外側面が隣接する一対の燃料棒１に接触する。
この場合、加熱プレート２００と燃料棒１との間の隙間が一定でなく、加熱対象とする列または行によって前記隙間が不均一であっても、プレート壁面２１１が外側（コイル棒１に向かって）に膨張していくため、プレート壁面２１１が燃料棒１に確実に接触する。
【００４５】
このように、プレート壁面２１１の外側面が燃料棒１に接触するため、コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂにより生じた熱が、確実・効果的に燃料棒１に伝わり、燃料棒１を迅速かつ確実・効果的に加熱して温度上昇させることができる。
この結果、燃料棒１の漏洩検査を迅速・正確に実施することができる。
【００４６】
加熱対象とする燃料棒１の漏洩検査が終了したら、コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂへの通電を停止する。そうすると、コイル状ヒータ２３０ａ，２３０ｂから発生していた電磁力が消失し、膨張していたプレート壁面２１１が膨張前の位置（図３の位置）に戻る。
【００４７】
加熱時では図４に示すようにプレート壁面２１１が膨張するが、他の時には図３に示すようにプレート壁面２１１が膨張前の平面となるため、加熱プレート２００を、燃料棒１の間の隙間の位置に挿入移動させていく際には、加熱プレート２００は全体が薄い板状となる。しかも、プレート体２１０は曲げ剛性が弱い。
このため、燃料棒１の相互間の隙間が狭く、また、この隙間が一定でなくても、加熱プレート２００が燃料棒１やガイド管と衝突・干渉することなく、加熱プレート２００をスムーズに挿入移動させることができる。
【実施例３】
【００４８】
本発明の実施例３に係る加熱プレート３００を、図６及び図７を参照して説明する。
図６及び図７に示す、燃料集合体１０は複数の燃料棒を複数行・複数列に配置して構成されている。実施例３の加熱プレート３００は、隣接する燃料棒１の間の隙間の位置に、燃料棒１の長手方向と直交する方向に挿入されて、燃料棒１を加熱するものである。
【００４９】
加熱プレート３００のプレート体３１０は、その厚さが、隣接する燃料棒１相互間の隙間よりも薄い長尺の薄肉の板体であり、曲げ剛性が弱い部材である。
このプレート体３１０の内部であって、プレート体３１０の長手方向の一部には、中空室３２０が形成されている。
更に、プレート体３１０の長手方向の他端から中空室３２０に連通するように、プレート体３１０の長手方向に沿い流体供給孔３２１が形成されている。
【００５０】
プレート体３１０のうち、中空室３２０を囲む部分を、プレート壁面３１１と称する。プレート壁面３１１を含むプレート体３１０は、撓み性、膨張・収縮性、伝熱性のある材料により形成されている。
【００５１】
ヒータ３３０は、プレート壁面３１１のうち中空室３２０に臨む面に配置されている。そして、プレート体３１０の長手方向の一端からヒータ３３０に電流を供給するため、プレート体３１０の長手方向に沿い電線３３１が配置されており、この電線３３１を通じてヒータ３３０に電流を供給することができる。
【００５２】
加熱対象とする列（または行）の燃料棒１を加熱するためには、図６に示すように、加熱プレート３００のうちヒータ３３０が配置された部分が、加熱対象とする列（または行）の燃料棒１に隣接する位置にまで、加熱プレート３００を挿入する。
このとき、加熱プレート３００の他端（外部）から、流体供給孔３２１を介して中空室３２０に流体（例えば使用済燃料ピットに貯留した水）が流入する。
【００５３】
この状態で、電線３３１を通じてヒータ３３０に電流を供給して、ヒータ３３０を発熱させる。
そうすると、流体供給孔３２１を介して中空室３２０に流入した流体（例えば使用済燃料ピットに貯留した水）は、ヒータ３３０により加熱されて蒸発する。このため、蒸気が膨張しその膨張力により、プレート壁面３１１が外側に膨張し、プレート壁面３１１の外側面が隣接する一対の燃料棒１に接触する。
つまり、発生した蒸気の一部は流体供給孔３２１から抜けていき、その分だけ蒸気圧力は低下し圧力損失となるが、この圧力損失を補って更に十分な蒸気を発生させることにより、蒸気の膨張圧力が発生し、プレート壁面３１１を外側に膨張させて燃料棒１に接触させることができるのである。
【００５４】
この場合、加熱プレート３００と燃料棒１との間の隙間が一定でなく、加熱対象とする列または行によって前記隙間が不均一であっても、プレート壁面３１１が外側に膨張していくため、プレート壁面３１１が燃料棒１に確実に接触する。
なお、中空室３２０内は沸騰状態となるが、加熱プレート３００の外面側は、水（使用済燃料ピットに貯留した水）が存在し自然対流があるため、沸騰状態となることはなく、機器（燃料集合体など）に悪影響を及ぼすことはない。
【００５５】
このように、プレート壁面３１１の外側面が燃料棒１に接触するため、ヒータ３３０により生じた熱が、確実・効果的に燃料棒１に伝わり、燃料棒１を迅速かつ確実・効果的に加熱して温度上昇させることができる。
この結果、燃料棒１の漏洩検査を迅速・正確に実施することができる。
【００５６】
加熱対象とする燃料棒１の漏洩検査が終了したら、ヒータ３３０への通電を停止する。そうすると、中空室３２０内の流体（水）の蒸発が停止し、膨張していたプレート壁面３１１が膨張前の位置（図６の位置）に戻る。
【００５７】
加熱時では図７に示すようにプレート壁面３１１が膨張するが、他の時には図６に示すようにプレート壁面３１１が膨張前の平面となるため、加熱プレート３００を、燃料棒１の間の隙間の位置に挿入移動させていく際には、加熱プレート３００は全体が薄い板状となる。しかも、プレート体３１０は曲げ剛性が弱い。
このため、燃料棒１の相互間の隙間が狭く、また、この隙間が一定でなくても、加熱プレート３００が燃料棒１やガイド管と衝突・干渉することなく、加熱プレート３００をスムーズに挿入移動させることができる。
【実施例４】
【００５８】
本発明の実施例４に係る加熱プレート４００を、図８及び図９を参照して説明する。
図８及び図９に示す、燃料集合体１０は複数の燃料棒を複数行・複数列に配置して構成されている。実施例４の加熱プレート４００は、隣接する燃料棒１の間の隙間の位置に、燃料棒１の長手方向と直交する方向に挿入されて、燃料棒１を加熱するものである。
【００５９】
加熱プレート４００のプレート体４１０は、その厚さが、隣接する燃料棒１相互間の隙間よりも薄い長尺の薄肉の板体であり、曲げ剛性が弱い部材である。
このプレート体４１０の内部であって、プレート体４１０の長手方向の一部には、中空室４２０が形成されている。
更に、プレート体４１０の長手方向の一端から中空室４２０に連通するように、プレート体４１０の長手方向に沿い挿通孔４２１が形成されている。
【００６０】
プレート体４１０のうち、中空室４２０を囲む部分を、プレート壁面４１１と称する。プレート壁面４１１を含むプレート体４１０は、撓み性、膨張・収縮性、伝熱性のある材料により形成されている。
【００６１】
ヒータ４３０は、プレート壁面４１１の内部に埋設して配置されており、中空室１２０の外周側に位置している。そして、プレート体４１０の長手方向の一端からヒータ４３０に電流を供給するため、プレート体４１０の長手方向に沿い電線４３１が配置されており、この電線４３１を通じてヒータ４３０に電流を供給することができる。
【００６２】
更に、加熱プレート４００には、拡縮構造部４５０が備えられている。拡縮構造部４５０の楔体４５１は、中空室４２０内に配置されておりプレート体４１０の長手方向の他端側から一端側に向かうにしたがい近接するテーパ面を備えている。
プレート壁面４１１のうち中空室４２０に臨む面には、楔体４５１のテーパ面に接する傾斜面４５２が形成されている。
挿通孔４２１には挿通棒４５３が挿通・配置されており、プレート体４１０の長手方向に沿い配置された挿通棒４５３の端部が楔体４５１に連結している。
【００６３】
挿通棒４５３を中空室４２０側に押し込み楔体４５１を中空室４２０内に収めた状態では、プレート壁面４１１は平面となる（図８参照）。挿通棒４５３を中空室４２０側からプレート体４１０の一端側に引き込むと、楔体４５１は中空室４２０の外に出る状態で移動して傾斜面４５３が外側に押し出され、プレート壁面４１１が外側に膨らむ（図９参照）。
【００６４】
加熱対象とする列（または行）の燃料棒１を加熱するためには、図８に示すように、加熱プレート４００のうちヒータ４３０が配置された部分が、加熱対象とする列（または行）の燃料棒１に隣接する位置にまで、加熱プレート４００を挿入する。
【００６５】
この状態で、電線４３１を通じてヒータ４３０に電流を供給して、ヒータ４３０を発熱させる。
更に、挿通棒４５３を中空室４２０側からプレート体４１０の一端側に引き込み、楔体４５１を中空室４２０の外に出る状態で移動させ傾斜面４５３を外側に押し出す。そうすると、図９に示すように、プレート壁面４１１が外側に膨張し、プレート壁面４１１の外側面が隣接する一対の燃料棒１に接触する。
この場合、加熱プレート４００と燃料棒１との間の隙間が一定でなく、加熱対象とする列または行によって前記隙間が不均一であっても、プレート壁面４１１が外側に膨張していくため、プレート壁面４１１が燃料棒１に確実に接触する。
【００６６】
このように、プレート壁面４１１の外側面が燃料棒１に接触するため、ヒータ４３０により生じた熱が、確実・効果的に燃料棒１に伝わり、燃料棒１を迅速かつ確実・効果的に加熱して温度上昇させることができる。
この結果、燃料棒１の漏洩検査を迅速・正確に実施することができる。
【００６７】
加熱対象とする燃料棒１の漏洩検査が終了したら、ヒータ４３０への通電を停止する。
更に、挿通棒４５３を中空室４２０側に押し込み楔体４５１を中空室４２０内に収めると、膨張していたプレート壁面１１１が膨張前の位置（図８の位置）に戻る。
【００６８】
加熱時では図９に示すようにプレート壁面４１１が膨張するが、他の時には図８に示すようにプレート壁面４１１が膨張前の平面となるため、加熱プレート４００を、燃料棒１の間の隙間の位置に挿入移動させていく際には、加熱プレート４００は全体が薄い板状となる。しかも、プレート体４１０は曲げ剛性が弱い。
このため、燃料棒１の相互間の隙間が狭く、また、この隙間が一定でなくても、加熱プレート４００が燃料棒１やガイド管と衝突・干渉することなく、加熱プレート４００をスムーズに挿入移動させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  燃料棒
１０  燃料集合体
１００、２００、３００、４００  加熱プレート
１１０、２１０、３１０、４１０  プレート体
１１１、２１１、３１１、４１１  プレート壁面
１２０、２２０、３２０、４２０  中空室
１２１、３２１  液体供給孔
１３０、３３０、４３０  ヒータ
２３０ａ，２３０ｂ  コイル状ヒータ
１３１、２３１ａ、２３１ｂ、３３１  電線
４２１  挿通孔
４５０  拡縮構造部
４５１  楔体
４５２  傾斜面
４５３  挿通棒
【図１】
2012098194.tif 000003
【図２】
2012098194.tif 000004
【図３】
2012098194.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012098194.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2012098194.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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