(57)【要約】【課題】燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制すること。【解決手段】圧損調節部材６０に、燃料集合体の周囲を流れる軽水が下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして軽水を通過させることができる圧損調節孔６２と、炉心板連通孔に挿通することにより、下部炉心板に対して係合可能な炉心板係合部７０と、を備える。これにより、圧損調節部材６０を、圧損が小さい燃料集合体の下部ノズルと下部炉心板との間に配設することにより、この燃料集合体に流れる軽水の流量を低減させることができ、炉心板係合部７０を下部炉心板に係合させることにより、圧損調節部材６０のばたつき等を抑制することができる。この結果、燃料集合体への軽水の流量を容易に分散させつつ、軽水の流れに起因する不具合を抑制することができる。【選択図】図６
2012021855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料集合体の冷却材が下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして前記冷却材を通過させることができる圧損調節孔と、
前記炉心板連通孔に挿通することにより、前記下部炉心板に対して係合可能な炉心板係合部と、
を備えることを特徴とする圧損調節部材。
【請求項２】
前記炉心板係合部は、前記冷却材が前記圧損調節孔を通過する方向に前記下部炉心板に対して当接することにより係合可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧損調節部材。
【請求項３】
前記炉心板係合部は、回動することにより前記下部炉心板に対する係合と解放との切り替えが可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧損調節部材。
【請求項４】
前記炉心板係合部は、
前記炉心板連通孔を挿通し、回動時における軸になる回動軸と、
前記回動軸に接続されて前記回動軸の回動に伴って回動することにより、前記下部炉心板に対する当接と離間とが切り替えられる係合部材と、
を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧損調節部材。
【請求項５】
燃料集合体の冷却材を前記燃料集合体の方向に流すことができるノズル連通孔が複数形成され、且つ、前記燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと、
一方の面に複数の前記下部ノズルを配設可能に設けられており、且つ、前記下部ノズル側の反対側の面の方向から前記下部ノズルの方向に前記冷却材を流すことができる炉心板連通孔が複数形成される下部炉心板と、
相対的に圧損が小さい前記燃料集合体の一端に配設される前記下部ノズルと前記下部炉心板との間の位置で前記炉心板係合部が前記下部炉心板に対して係合して当該下部ノズルと前記下部炉心板との間に配設される請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧損調節部材と、
を備えることを特徴とする原子炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧損調節部材及び原子炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉において燃料を反応させる部分である炉心は、複数の燃料棒をまとめた燃料集合体の状態で炉心内に配設されており、燃料集合体の周囲は、冷却材や減速材として用いられる軽水で満たされている。また、原子炉の一種である加圧水型原子炉（ＰＷＲ）では、エネルギを取り出す際における経路を一次冷却系と二次冷却系とに分離し、一次冷却系では炉心内を含んで循環する軽水を加圧して沸騰しないようにすることにより、燃料の反応時の熱を受ける軽水を高温高圧水にし、二次冷却系では二次冷却系を循環する軽水で一次冷却系の高温高圧水の熱を受けることにより軽水を沸騰させ、エネルギを高温高圧の蒸気として取り出す。
【０００３】
この加圧水型原子炉では、燃料集合体は下部ノズル上に載置された状態で、原子炉容器の下方に設けられる下部炉心板上に複数が載置されている。また、下部炉心板と下部ノズルとには、共に複数の孔が形成されており、炉心内を循環する軽水は、下部炉心板の下方側から上方に向って流れて下部炉心板の孔を通った後、下部ノズルの孔を通ることにより、下部ノズル上の燃料集合体の方向に流れる。これにより、この軽水は、燃料の反応時における熱を受けながら一次冷却系を循環する。
【０００４】
加圧水型原子炉では、軽水の循環時は、このように下部炉心板や下部ノズルの孔を通って燃料集合体の周囲に流れるが、燃料集合体の周囲に流れる軽水の流量は、燃料集合体の配設位置によって異なる場合がある。また、原子炉の運転時の性能を考慮した場合には、燃料集合体への流量を調節するのが好ましい場合もある。これらのため、従来の原子炉では、燃料集合体に流れる軽水の流量を調節する構造を設けているものがある。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載された原子炉では、下部炉心板に複数形成される孔のうち、下部炉心板の外周部に形成された孔の流動抵抗に対して、下部炉心板の中心部に形成された孔の流動抵抗を大きくするように、下部炉心板に流動抵抗変更部材を設けている。軽水が下部炉心板の孔を通過する際には、原子炉内の構造物等の影響により、下部炉心板の外周部よりも中心部付近の方が流量が増加する流量分布が発生し易くなるが、流動抵抗変更部材によってこのように流動抵抗を変化させることにより、流量分布の均一化を図ることができる。
【０００６】
また、特許文献２に記載された圧損可変加圧水型原子炉用燃料集合体では、下部ノズルの下面に、下部ノズルに形成された複数の孔に対応する位置に配設される圧損調節素子が固定された圧損調節板を、ネジによって固定している。これにより、下部ノズル上に位置する燃料集合体への軽水の流量を燃料集合体ごとに調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７５００１号公報
【特許文献２】特開平５−２４０９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、原子炉によって燃料集合体からエネルギを取り出す際には、下部炉心板の下方側から燃料集合体の方向に流れる軽水の流量を分散し、複数の燃料集合体に対してなるべく均一に流れるようにするのが好ましいが、原子炉では、検査時に下部炉心板上における燃料集合体の配設位置を変える場合がある。また、燃料集合体は、燃料集合体によって圧損が異なっている場合がある。このため、燃料集合体の配設位置を変更した際には、燃料集合体での圧損に応じて流動抵抗を変更するのが好ましい状態になる場合があるが、特許文献１のように流動抵抗変更部材を下部炉心板に設ける場合、流動抵抗を変更するのが好ましい状態になった場合でも、この変更に対応するのが困難なものになっている。
【０００９】
また、特許文献２のように下部ノズルの下面に圧損調節板をネジによって固定する場合には、個々の下部ノズルに対して圧損調節板を取り付けるので、圧損調節板を交換することにより流動抵抗を変更することは可能にはなっている。しかし、この圧損調節板は、下部炉心板上に多数が配設される下部ノズルに対してネジによって固定するので、流量の調節に用いる部材を設けるのが煩雑なものとなっている。
【００１０】
また、このような煩雑さを回避するために、圧損調節板を下部炉心板上に配置するのみの場合、軽水の流れによって圧損調節板のばたつきが発生する場合がある。このような圧損調節板のばたつきを抑制する場合には、圧損調節板を下部ノズルと下部炉心板との間に配設し、燃料集合体に対して下部炉心板の方向に付勢力を付与するスプリングの付勢力によって圧損調節板を押さえつけることが考えられる。しかし、燃料集合体に対して付与されるスプリングの付勢力は、経年劣化によって弱まる場合がある。この場合、圧損調節板を押さえつける力も弱まるので、軽水の流れによって圧損調節板のばたつきが発生する場合があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制することのできる圧損調節部材及び原子炉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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る圧損調節部材は、燃料集合体の冷却材が下部炉心板に形成される炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして前記冷却材を通過させることができる圧損調節孔と、前記炉心板連通孔に挿通することにより、前記下部炉心板に対して係合可能な炉心板係合部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、圧損調節部材に、圧損調節孔が形成されているため、圧損調節部材が配設された下部炉心板から下部ノズルの方向に冷却材が流れる場合には、炉心板連通孔を通過した冷却材は、圧損調節孔を通過して流れる。この圧損調節孔は、燃料集合体の冷却材が炉心板連通孔のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして冷却材を通過させることができるため、下部炉心板上に圧損調節部材が配設されている場合は、圧損調節部材が配設されない場合と比較して、圧損が大きくなった状態で流れる。これにより、圧損が小さい燃料集合体の下部ノズルと下部炉心板との間に圧損調節部材を配設することにより、この燃料集合体に対して流れる冷却材の圧損を大きくし、流量を低減させることができる。従って、この燃料集合体を流れる冷却材の流量を、圧損が大きい燃料集合体を流れる冷却材の流量と同程度の流量にすることができる。
【００１４】
また、圧損調節部材には、下部炉心板に対して係合可能な炉心板係合部が設けられているので、冷却材が圧損調節孔を通過する場合でも、冷却材が流れる際の力によって圧損調節部材が移動することを抑制することができ、冷却材の流れによる圧損調節部材のばたつき等を抑制することができる。これらの結果、燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制することができる。
【００１５】
また、上記圧損調節部材において、前記炉心板係合部は、前記冷却材が前記圧損調節孔を通過する方向に前記下部炉心板に対して当接することにより係合可能に設けられていることが好ましい。
【００１６】
この発明では、炉心板係合部は、冷却材が圧損調節孔を通過する方向に下部炉心板に対して当接するので、冷却材が流れる際の力によって圧損調節部材が移動することを、より確実に抑制することができる。この結果、冷却材の流れに起因する不具合を、より確実に抑制することができる。
【００１７】
また、上記圧損調節部材において、前記炉心板係合部は、回動することにより前記下部炉心板に対する係合と解放との切り替えが可能に設けられていることが好ましい。
【００１８】
この発明では、炉心板係合部は、回動することにより係合と解放との切り替えが可能に設けられているので、下部炉心板に対して、炉心板係合部を容易に係合させることができる。この結果、冷却材の流れに起因する不具合を、より容易に抑制することができる。
【００１９】
また、上記圧損調節部材において、前記炉心板係合部は、前記炉心板連通孔を挿通し、回動時における軸になる回動軸と、前記回動軸に接続されて前記回動軸の回動に伴って回動することにより、前記下部炉心板に対する当接と離間とが切り替えられる係合部材と、を有することが好ましい。
【００２０】
この発明では、炉心板係合部は、炉心板連通孔を挿通する回動軸と、回動軸の回動に伴って回動する係合部材とを有しているので、炉心板係合部と係合するための加工を下部炉心板に対して施すことなく、炉心板係合部を下部炉心板に対して係合させることができる。この結果、冷却材の流れに起因する不具合を、より容易に抑制することができる。
【００２１】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る原子炉は、燃料集合体の冷却材を前記燃料集合体の方向に流すことができるノズル連通孔が複数形成され、且つ、前記燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと、一方の面に複数の前記下部ノズルを配設可能に設けられており、且つ、前記下部ノズル側の反対側の面の方向から前記下部ノズルの方向に前記冷却材を流すことができる炉心板連通孔が複数形成される下部炉心板と、相対的に圧損が小さい前記燃料集合体の一端に配設される前記下部ノズルと前記下部炉心板との間の位置で前記炉心板係合部が前記下部炉心板に対して係合して当該下部ノズルと前記下部炉心板との間に配設される上記圧損調節部材と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明では、圧損調節部材を、相対的に圧損が小さい燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと下部炉心板との間に配設するので、この燃料集合体を流れる冷却材の流量を、相対的に圧損が大きい燃料集合体を流れる冷却材の流量と同程度にすることができる。つまり、圧損調節部材は、下部炉心板から下部ノズルの方向に冷却材が流れる場合に、圧損調節部材が配設されない場合と比較して、圧損が大きくなった状態で流れるようにすることができる。このため、この圧損調節部材を、相対的に圧損が小さい燃料集合体の一端に配設される下部ノズルと下部炉心板との間に配設することにより、冷却材が下部炉心板から燃料集合体の方向に流れる際に、圧損が小さい燃料集合体に対して多く流れることを抑制することができる。これにより、燃料集合体に流れる冷却材の流量を、燃料集合体の圧損の大小に関わらず同程度の流量にすることができる。
【００２３】
また、圧損調節部材には炉心板係合部が設けられており、圧損調節部材は、この炉心板係合部によって下部炉心板に対して係合させて配設することができる。これにより、冷却材が圧損調節孔を通過する場合でも、冷却材が流れる際の力によって圧損調節部材が移動することを抑制することができ、冷却材の流れによる圧損調節部材のばたつき等を抑制することができる。これらの結果、燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る圧損調節部材は、燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制することができる、という効果を奏する。また、本発明に係る原子炉は、燃料集合体への冷却材の流量を容易に分散させつつ、冷却材の流れに起因する不具合を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施形態に係る圧損調節部材を備える原子炉の概略図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、図１に示す下部炉心板の要部詳細図である。
【図４】図４は、下部ノズルの上面側の斜視図である。
【図５】図５は、下部ノズルの下面側の斜視図である。
【図６】図６は、実施形態に係る圧損調節部材の斜視図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】図９は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置する場合における説明図である。
【図１０】図１０は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す圧損調節部材が有する炉心板係合部と下部炉心板との係合前の説明図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す圧損調節部材が有する炉心板係合部と下部炉心板との係合後の説明図である。
【図１３】図１３は、図１０の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る圧損調節部材及び原子炉の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２７】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る圧損調節部材を備える原子炉の概略図である。なお、以下の説明では、原子炉１の使用時の設置状態における上方を各部においても上方とし、使用時の設置状態における下方を各部においても下方として説明する。図１に示す原子炉１は、エネルギを取り出す際における経路を一次冷却系と二次冷却系とに分離した加圧水型原子炉（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）となっている。加圧水型原子炉が使用される原子力発電プラントの概略について説明すると、加圧水型原子炉では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、この軽水の循環経路である一次冷却系に加圧器（図示省略）を設けることにより、一次冷却系では軽水を炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水にする。一次冷却系では高温高圧水を、二次冷却系との間で熱交換を行う部分である蒸気発生器（図示省略）に送り、二次冷却系を循環する軽水との間で熱交換を行う。二次冷却系では、この熱交換により蒸気を発生させ、発生した蒸気をタービン発電機（図示省略）へ送ることにより、タービン発電機で発電をする。
【００２８】
このように加圧水型原子炉として設けられる実施形態に係る原子炉１は、圧力容器として設けられる原子炉容器１０は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体１１と、その上部に装着され、原子炉容器本体１１に対して開閉可能な原子炉容器蓋１２とにより構成されている。このうち、原子炉容器本体１１は、原子炉１の設置時の上下方向における上部は開口すると共に、下部は球面状に閉塞された略円筒形の形状で形成されている。また、原子炉容器本体１１には、開口側の端部である上端側付近に、一次冷却系で用いる冷却水である一次冷却水としての軽水（冷却材）を給排水する入口ノズル１５及び出口ノズル１６が形成されている。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。原子炉容器本体１１に形成される入口ノズル１５と出口ノズル１６とは、４つずつ形成されており、合計８つのノズルは、略円筒形の形状で形成される原子炉容器本体１１の外周にほぼ等間隔で配設されている。詳しくは、入口ノズル１５と出口ノズル１６とは、同じ種類のノズルが２つ連続で並び、連続で並んだ同じ種類の２つのノズルを１組とした場合に、この組みとなっているノズルが交互に配設されている。
【００３０】
また、原子炉容器本体１１内における、入口ノズル１５及び出口ノズル１６の下方には、略円筒形の形状で形成される炉心槽２０が配設されており、炉心槽２０は、原子炉容器本体１１の内面と所定の隙間を有して配設されている。つまり、略円筒形の形状で形成される炉心槽２０は、同様に略円筒形の形状で形成される原子炉容器本体１１よりも小さい径で形成されており、炉心槽２０は、双方の円筒形の中心軸が一致するように原子炉容器本体１１内に配設されることにより、原子炉容器本体１１の内面との間に隙間を有している。
【００３１】
また、炉心槽２０の上部には、円板形状で形成され、多数の連通孔（図示省略）が形成された上部炉心板２１が連結されている。また、炉心槽２０の下部には、同様に円板形状で形成された下部炉心板２２が連結されており、この下部炉心板２２には、当該下部炉心板２２の連通孔である炉心板連通孔２３（図３参照）が多数形成されている。また、原子炉容器本体１１の内部には、炉心槽２０の上方に位置し、円板状の形状で形成される上部炉心支持板２５が固定されており、上部炉心支持板２５から複数の炉心支持ロッド２６を介して上部炉心板２１が吊り下げ支持されている。つまり、上部炉心板２１に連結される炉心槽２０は、上部炉心板２１が炉心支持ロッド２６を介して上部炉心支持板２５に上部炉心板２１が吊り下げ支持されることにより、当該炉心槽２０も上部炉心支持板２５に吊り下げ支持されている。一方、下部炉心板２２は、原子炉容器本体１１の内面に対して複数のラジアルキー２７により位置決め保持されており、これにより、炉心槽２０は、複数のラジアルキー２７により原子炉容器本体１１の内面に対して位置決め保持されている。
【００３２】
炉心３０は、これらのように設けられる炉心槽２０と上部炉心板２１と下部炉心板２２とにより形成されており、この炉心３０には、多数の燃料集合体３１が配置されている。この燃料集合体３１は、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成されており、上端部に上部ノズル（図示省略）が固定され、下端部に下部ノズル５０（図４参照）が固定されている。また、燃料集合体３１には、多数の燃料棒に加えて、制御棒が挿入される制御棒案内管と、炉内計装用検出器が挿入される炉内計装案内管を有している。
【００３３】
上部炉心支持板２５は、多数の制御棒クラスタ案内管３５と多数の炉内計装案内管３６とを支持しており、上部炉心支持板２５は、制御棒クラスタ案内管３５や炉内計装案内管３６が当該上部炉心支持板２５を貫通した状態で、これらを支持している。このうち、制御棒クラスタ案内管３５は、複数の制御棒がまとめて駆動されるクラスタ型制御棒（図示省略）用の案内管として設けられており、原子炉容器蓋１２に設けられた制御棒駆動装置（図示省略）から延出された制御棒クラスタ駆動軸が、制御棒クラスタ案内管３５内を通って燃料集合体３１まで延出されている。制御棒は、この制御棒クラスタ駆動軸の下端部に取り付けられており、燃料集合体３１が有する制御棒案内管に挿入されている。また、炉内計装案内管３６は、原子炉容器１０内の中性子を測定する炉内中性子計装（図示省略）用の案内管として設けられており、下端部が燃料集合体３１まで延出されている。
【００３４】
また、原子炉容器１０内において、炉心３０の上方に位置して出口ノズル１６に連通する部分は上部プレナム４１として形成されており、炉心３０の下方に位置し、下部炉心板２２と、原子炉容器本体１１の下部で球面状の閉塞されている部分の内面とで形成される半球状の空間は、下部プレナム４２として形成されている。さらに、原子炉容器１０と炉心槽２０との間に形成され、入口ノズル１５と下部プレナム４２とに連通する部分は、ダウンカマー部４５として形成されている。つまり、上部プレナム４１は、炉心槽２０と上部炉心支持板２５と上部炉心板２１とで区画されることにより形成され、出口ノズル１６に連通すると共に、上部炉心板２１に形成された多数の連通孔を介して炉心３０に連通している。また、下部プレナム４２は、炉心槽２０の底部となる下部炉心板２２と原子炉容器本体１１とで区画されることにより形成され、下部炉心板２２に形成された多数の連通孔を介して炉心３０に連通している。また、ダウンカマー部４５は、原子炉容器本体１１と炉心槽２０の側壁とによって区画されることにより形成され、上部は入口ノズル１５に連通しており、下部は下部プレナム４２に連通している。
【００３５】
図３は、図１に示す下部炉心板の要部詳細図である。下部炉心板２２には、板の厚さ方向、即ち、上下方向にあけられた連通孔である炉心板連通孔２３が、多数形成されている。また、下部炉心板２２上には、多数の燃料集合体３１を配置することが可能に設けられており、下部炉心板２２における燃料集合体３１を配置する側の面である上面側には、燃料集合体３１の配置に用いるピンである位置決めピン２４が設けられている。
【００３６】
この位置決めピン２４は、下部炉心板２２の上面に、丸棒の形状で上方に突出して形成されており、先端部分はテーパー状に形成され、先細りになっている。また、位置決めピン２４は、燃料集合体３１を下部炉心板２２上に配置する際に、燃料集合体３１の下端部に固定される下部ノズル５０（図４参照）の配置位置の位置決めに用いることにより、燃料集合体３１を適切な位置に配置することができるように設けられている。つまり、位置決めピン２４は、下部炉心板２２上において下部ノズル５０が配置される部分に、適切位置に下部ノズル５０を配置することができるように設けられている。
【００３７】
図４は、下部ノズルの上面側の斜視図である。図５は、下部ノズルの下面側の斜視図である。燃料集合体３１の下方側の端部に配設される下部ノズル５０は、略矩形状の板状の形状で形成されるノズル部５１と、このノズル部５１に複数形成される脚部５５とを有している。このうち、ノズル部５１には、板の厚さ方向に貫通する孔であるノズル連通孔５２が多数形成されている。また、脚部５５は、ノズル部５１の一方の面に設けられており、４つの脚部５５がこの面の四隅からノズル部５１の厚さ方向に、同じ高さで突出して形成されている。
【００３８】
また、この脚部５５には、ノズル部５１側の端部の反対側に位置する端部に、脚部５５の高さ方向に形成された孔である位置決め孔５６が形成されている。この位置決め孔５６は、下部炉心板２２に形成される位置決めピン２４が入り込む孔として脚部５５の端部に開口し、所定の深さで形成されている。このように形成される下部ノズル５０は、脚部５５側が下方に位置し、ノズル部５１における脚部５５が形成されている側の面が上方を向く向きで燃料集合体３１の下端部に固定されており、燃料集合体３１は、ノズル部５１における脚部５５側の面の反対側の面に載置されている。
【００３９】
下部ノズル５０を、脚部５５側が下方に位置する向きで下部炉心板２２上に載置する場合には、４つの脚部５５に形成される４つの位置決め孔５６のうち、２つの位置決め孔５６に、下部炉心板２２に形成される位置決めピン２４を入り込ませる。つまり、脚部５５は、矩形状に形成されるノズル部５１の４つの角部から突出しているが、位置決めピン２４は、ノズル部５１において対角の位置関係になる２つの角部から突出する脚部５５に形成される２つの位置決め孔５６に入り込ませる。
【００４０】
これらのように、下部炉心板２２上において下部ノズル５０が配置される部分に形成される２つの位置決めピン２４と、下部ノズル５０が有するノズル部５１の対角に位置する２つの脚部５５に形成される２つの位置決め孔５６とは、相対的な位置関係がほぼ同一の位置関係になっており、下部ノズル５０を下部炉心板２２上に配置する際には、この２つの位置決めピン２４を２つの位置決め孔５６に入り込ませた状態で配置する。
【００４１】
図６は、実施形態に係る圧損調節部材の斜視図である。また、下部ノズル５０と下部炉心板２２とは、双方の間に圧損調節部材６０を介在させて下部ノズル５０を下部炉心板２２上に配置することができるように設けられている。この圧損調節部材６０について説明すると、圧損調節部材６０は、略矩形状の薄い板状の形状で形成されており、矩形の２組の対角のうち、一方の対角を構成する２つの角部の近傍に、板の厚さ方向に貫通する孔である係合孔６１が形成されている。
【００４２】
この係合孔６１は、下部炉心板２２に形成される位置決めピン２４が入り込む孔として設けられており、下部ノズル５０に複数形成される位置決め孔５６同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で形成されている。つまり、圧損調節部材６０の２つの角部の近傍に形成される２つの係合孔６１は、下部ノズル５０に４つ形成される位置決め孔５６のうち、下部ノズル５０の配置時に２つの位置決めピン２４が入り込む２つの位置決め孔５６同士の相対的な位置関係と同じ位置関係で形成されている。これにより、圧損調節部材６０に形成される２つの係合孔６１には、下部炉心板２２に多数形成される位置決めピン２４のうち、１つの下部ノズル５０の位置決め孔５６に入り込むことができる２つの位置決めピン２４が、入り込むことが可能になっている。
【００４３】
さらに、圧損調節部材６０には、当該圧損調節部材６０の板の厚さ方向に貫通する孔である圧損調節孔６２が、複数形成されている。圧損調節部材６０は、板状の形状で形成されているため、係合孔６１と圧損調節孔６２とは、同一平面上に形成されている。この圧損調節孔６２は、炉心板連通孔２３と比較して小さな径の孔が多数形成されることにより設けられており、多数の圧損調節孔６２の開口面積の合計は、圧損調節部材６０が配設される範囲に位置する炉心板連通孔２３の開口面積の合計よりも小さくなっている。また、圧損調節部材６０には、平面視における中央付近に、原子炉１の運転時に使用する計装の部品が入る孔である計装孔６５が形成されている。
【００４４】
また、圧損調節部材６０には、下部炉心板２２に対して係合可能な炉心板係合部７０が設けられている。この炉心板係合部７０は、下部炉心板２２の位置決めピン２４が係合孔６１に入り込んだ状態における炉心板連通孔２３に対応する位置の近傍に、炉心板連通孔２３と同数で設けられている。つまり、炉心板係合部７０は、係合孔６１との位置関係が、係合孔６１に位置決めピン２４を入り込ませて下部炉心板２２上に圧損調節部材６０を配置した場合における圧損調節部材６０の範囲内に位置する炉心板連通孔２３と位置決めピン２４との位置関係とに近い関係になって形成されている。
【００４５】
図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。炉心板係合部７０について詳しく説明すると、炉心板係合部７０は、回動時における軸になる回動軸７１と、回動軸７１の一端に接続される係合部材７２と、回動軸７１の他端に接続される上部係止部材７５と、上部係止部材７５と係合部材７２との間の位置で回動軸７１に設けられる下部係止部材７６と、を有している。このうち、回動軸７１の軸方向における上部係止部材７５と下部係止部材７６との間隔は、圧損調節部材６０の板厚程度の間隔になっている。また、回動軸７１の軸方向における下部係止部材７６と係合部材７２との間隔は、下部炉心板２２の板厚程度の間隔になっている。
【００４６】
また、上部係止部材７５は、略円柱状の形状で形成され、下部係止部材７６は略円板状の形状で形成されており、上部係止部材７５と下部係止部材７６とは、これらの中心軸が、回動軸７１の中心軸とほぼ一致する向きで設けられている。
【００４７】
また、圧損調節部材６０における炉心板係合部７０が配設されている部分には、圧損調節部材６０の板の厚さ方向に貫通し、回動軸７１の径よりも若干大きい径で形成される孔である回動軸孔６８が形成されている。炉心板係合部７０は、回動軸７１が、この回動軸孔６８を通った状態で、上部係止部材７５と下部係止部材７６とによって挟まれることにより、回動軸孔６８によって支持される。これにより、炉心板係合部７０は、回動軸７１の軸方向の移動が上部係止部材７５と下部係止部材７６とによって規制された状態で支持される。このように、上部係止部材７５と下部係止部材７６との間に位置する回動軸７１が回動軸孔６８を通った状態で炉心板係合部７０が回動軸孔６８によって支持されている場合、下部係止部材７６と係合部材７２との間隔が下部炉心板２２の板厚程度の間隔になっているのに伴い、圧損調節部材６０における下部係止部材７６側の面と係合部材７２との間隔も、下部炉心板２２の板厚程度の間隔になる。
【００４８】
図８は、図７のＣ−Ｃ矢視図である。また、回動軸７１の端部に接続される係合部材７２は、回動軸７１の軸方向に直交する方向に突出する形状で形成されている。詳しくは、係合部材７２は、所定の厚さを有する長円状の板状に形成されており、長円の径は、回動軸７１の径と同じ径か、回動軸７１の径よりも若干大きい径で形成されている。このように形成される係合部材７２は、長円状の一方の円の中心が、回動軸７１の中心軸上に位置するように回動軸７１に接続されている。
【００４９】
この実施形態に係る圧損調節部材６０及び原子炉１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図９は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置する場合における説明図である。これらのように形成される圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、炉心板係合部７０の係合部材７２が、下部炉心板２２側を向く向きにする。また、炉心板係合部７０は、炉心板連通孔２３に対応する位置の近傍に炉心板連通孔２３と同数で設けられているが、各炉心板係合部７０は、長円状に形成される係合部材７２の突出方向が、それぞれの炉心板係合部７０に対応する炉心板連通孔２３の中心方向を向く向きに、回動軸７１を中心として回動させる。
【００５０】
圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、炉心板係合部７０をこの向きに回動させた状態で、圧損調節部材６０と下部炉心板２２との距離を縮め、各炉心板係合部７０を、それぞれ対応する炉心板連通孔２３に挿通させる。
【００５１】
図１０は、図６に示す圧損調節部材を下部炉心板上に配置した状態を示す斜視図である。また、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、このように炉心板係合部７０を炉心板連通孔２３に挿通させながら、さらに、圧損調節部材６０に形成される２つの係合孔６１に下部炉心板２２の位置決めピン２４を通す。これにより、係合孔６１に位置決めピン２４を入り込ませた状態で、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する。
【００５２】
図１１は、図１０に示す圧損調節部材が有する炉心板係合部と下部炉心板との係合前の説明図である。圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置した場合、炉心板係合部７０は、炉心板連通孔２３を挿通した状態になるが、炉心板連通孔２３を挿通する炉心板係合部７０は、回動軸７１が炉心板連通孔２３の内壁の近傍に位置している。また、圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置した直後は、各炉心板係合部７０は、係合部材７２の突出方向が炉心板連通孔２３の中心方向を向く向きになって、炉心板連通孔２３を挿通している（図１１）。この場合、炉心板係合部７０の係合部材７２は、全ての部分が炉心板連通孔２３を通り抜け、炉心板連通孔２３の外部に位置している。
【００５３】
図１２は、図１１に示す圧損調節部材が有する炉心板係合部と下部炉心板との係合後の説明図である。圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、この状態の炉心板係合部７０を回動させることにより、係合部材７２の突出方向を、炉心板連通孔２３の中心方向の反対方向、即ち、炉心板連通孔２３の径方向における外方を向く方向にする（図１２）。この回動は、炉心板係合部７０の上部係止部材７５を回動させることにより行う。上部係止部材７５と係合部材７２とは、回動軸７１に接続されているので、上部係止部材７５を回動させた場合には、係合部材７２は、回動軸７１と共に回動する。これにより、係合部材７２の突出部分は、下部炉心板２２における炉心板連通孔２３の開口部の近傍部分に位置し、下部炉心板２２に当接する状態になる。
【００５４】
つまり、係合部材７２は、下部炉心板２２における圧損調節部材６０が配置されている側の面の反対側の面に当接し、係合部材７２は下部炉心板２２に対して係合する。圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置する場合には、このように、炉心板係合部７０を回動させることにより、係合部材７２が下部炉心板２２に当接していない状態である解放状態から、係合部材７２が下部炉心板２２に当接する状態である係合状態に切り替え、下部炉心板２２上に固定する。即ち、圧損調節部材６０が有する炉心板係合部７０は、回動することにより下部炉心板２２に対する係合と解放との切り替えが可能に設けられている。
【００５５】
図１３は、図１０の要部断面図である。このように、係合孔６１に位置決めピン２４を入り込ませて圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置し、炉心板係合部７０を下部炉心板２２に対して係合した場合には、圧損調節孔６２は、炉心板連通孔２３に対して重なった状態になり、圧損調節孔６２は炉心板連通孔２３に対して連通する。このように、炉心板連通孔２３と連通する圧損調節孔６２は、炉心板連通孔２３よりも開口面積が小さくなっている。また、圧損調節孔６２と炉心板連通孔２３とが連通している場合には、炉心板連通孔２３は、圧損調節孔６２の開口面積によって開口していることになるため、炉心板連通孔２３は、実質的な開口面積が小さくなった状態になる。
【００５６】
圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に設置する場合には、このように炉心板係合部７０によって下部炉心板２２に対して係合することにより設置するが、この圧損調節部材６０は、厚さが薄い板によって形成されている。これにより、係合孔６１に位置決めピン２４を入り込ませて圧損調節部材６０を下部炉心板２２上に配置した場合、位置決めピン２４は係合孔６１を貫通し、圧損調節部材６０から上方に突出した状態になる。このため、下部ノズル５０は、下部炉心板２２上に配置された圧損調節部材６０の上方から配設することが可能になっている。この場合、下部ノズル５０を、矩形状に形成される圧損調節部材６０の４つの角部付近に下部ノズル５０の４つの脚部５５の端部を接触させることができる向きにして、係合孔６１を貫通した位置決めピン２４を、４つの位置決め孔５６のうちの２つに入り込ませて下部ノズル５０を圧損調節部材６０上に配置する。つまり、下部ノズル５０は、複数形成される脚部５５の端部を、位置決め孔５６と係合孔６１とが連通するように、圧損調節部材６０の一方の面に接触させて配置する。
【００５７】
下部ノズル５０は、このように圧損調節部材６０を介して下部炉心板２２上に配置することができるので、下端部に下部ノズル５０が固定された燃料集合体３１は、下部炉心板２２上に圧損調節部材６０を配置した状態で、圧損調節部材６０の上から圧損調節部材６０を介して下部炉心板２２上に配置することができる。さらに、下部炉心板２２には位置決めピン２４が多数形成されているため、下部炉心板２２上には、燃料集合体３１を多数配置することができる。
【００５８】
また、燃料集合体３１は上部炉心板２１と下部炉心板２２との間に多数が配設されるが、各燃料集合体３１と上部炉心板２１と燃料集合体３１との間には、弾性部材であるスプリング（図示省略）が設けられている。燃料集合体３１は、このスプリングによって、下部炉心板２２の方向への付勢力が付与されている。この付勢力は、下部ノズル５０を介して圧損調節部材６０にも伝達されるため、圧損調節部材６０には、上方から下方への付勢力、即ち、下部炉心板２２に押し付けられる方向の付勢力が付与される。
【００５９】
ここで、原子炉１の運転時には、燃料集合体３１の周囲を軽水が流れるが、軽水が流れる際における圧損は、燃料集合体３１によって異なっている場合がある。圧損調節部材６０は、下部炉心板２２上に多数配置される全ての燃料集合体３１に対して配設するのではなく、圧損が比較的小さい燃料集合体３１に固定される下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に配設される。
【００６０】
このように、圧損調節部材６０が配設される原子炉１を運転する場合には、冷却材や中性子減速材として用いられる軽水を循環させながら、燃料集合体３１を構成する燃料として燃料集合体３１に含まれているウラン２３５やプルトニウムなどの核分裂性物質に対して核分裂反応させる。核分裂性物質に対して核分裂反応をさせる場合には、原子炉容器蓋１２に設けられた制御棒駆動装置によって制御棒クラスタ駆動軸を移動させ、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を調節する。これにより、炉心３０内での核分裂反応を制御する。核分裂性物質が核分裂をした場合、熱エネルギが発生するが、燃料集合体３１の周囲は循環する軽水が満たされているため、この熱エネルギは燃料集合体３１の周囲の軽水に伝達される。これにより、原子炉容器１０内に満たされた軽水は加熱される。このように、核分裂反応時に発生する熱エネルギによって加熱された高温の軽水は、出口ノズル１６から排出され、蒸気発生器に送られる。
【００６１】
つまり、燃料集合体３１に含まれている核分裂性物質が核分裂することにより、中性子を放出し、減速材及び一次冷却系の冷却水として用いられている軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子にし、新たな核分裂を起こし易くすると共に、発生した熱を奪って冷却する。
【００６２】
また、制御棒は、核分裂性物質の核分裂時に放出される中性子を吸収することにより、炉心３０内で生成される中性子数を調節することができるように設けられている。例えば、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を増加させた場合には、制御棒で吸収する中性子の量が増加するため、核分裂性物質を核分裂させる中性子の量が減少する。反対に、制御棒を引き抜く方向に移動させ、燃料集合体３１への制御棒の挿入量を低減させた場合には、制御棒で吸収する中性子の量が低減するため、核分裂性物質を核分裂させる中性子の量が増加する。これにより、核分裂性物質が核分裂をする頻度を変化させることができるため、原子炉１の運転時は、制御棒の挿入量を調節することにより核分裂反応を制御し、核分裂反応によって発生する熱エネルギの量を調節する。
【００６３】
また、原子炉１の運転時には、一次冷却系で軽水を循環させるが、この軽水は、４つの入口ノズル１５から原子炉容器本体１１内に流入し、入口ノズル１５と連通するダウンカマー部４５を下向きに流れ落ちて下部プレナム４２に到達し、流れる向きを下部プレナム４２の球面状の内面によって上向きに変える。これにより軽水は下部プレナム４２から上昇し、下部炉心板２２を通過した後、炉心３０に流入する。炉心３０に流入した軽水は、炉心３０に配設される燃料集合体３１から発生する熱エネルギを吸収することにより、燃料集合体３１を冷却する一方、高温となって上部炉心板２１まで上昇する。上部炉心板２１に到達した高温の軽水は、上部炉心板２１を通過して上部プレナム４１まで上昇し、出口ノズル１６を通って原子炉容器本体１１から排出される。
【００６４】
一次冷却系を循環する軽水は、原子炉容器本体１１内では、このように下部炉心板２２や上部炉心板２１を通過することにより、下部プレナム４２から上部プレナム４１に向って流れるが、軽水が下部炉心板２２を通過する際には、下部炉心板２２に形成される炉心板連通孔２３を通過する。これにより、軽水は下部プレナム４２から炉心３０に流入し、燃料集合体３１の周囲を流れる。
【００６５】
ここで、燃料集合体３１は、燃料集合体３１に固定される下部ノズル５０が下部炉心板２２上に配置されることによって多数が炉心３０に設けられているが、燃料集合体３１によって、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されている燃料集合体３１と圧損調節部材６０が配設されていない燃料集合体３１とがある。このため、下部炉心板２２を通過した軽水が燃料集合体３１に流れる場合には、圧損調節部材６０の有無によって流れ方が異なる。
【００６６】
まず、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されていない燃料集合体３１について説明すると、下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を通過した軽水は、そのまま上昇して下部ノズル５０のノズル部５１まで流れる。ノズル部５１まで流れた軽水は、ノズル部５１に多数形成されるノズル連通孔５２を通過して、燃料集合体３１の周囲を流れる。
【００６７】
これに対し、下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０が配設されている燃料集合体３１では、下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を通過した軽水は、炉心板連通孔２３に連通している圧損調節部材６０の圧損調節孔６２を通るが、圧損調節孔６２は、炉心板連通孔２３よりも開口面積が小さくなっている。このため、軽水が炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２と通って流れる際における抵抗は、軽水が炉心板連通孔２３のみを通る際における抵抗よりも大きくなっている。従って、軽水が炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２とを通過する場合には、軽水が炉心板連通孔２３のみを通過する場合よりも流れ難くなっており、即ち、軽水が流れる際における圧力損失が大きくなっている。このように、圧力損失が大きく、軽水が流れ難い状態の炉心板連通孔２３と圧損調節孔６２と通過した軽水は、上昇して下部ノズル５０のノズル部５１まで流れ、ノズル部５１に多数形成されるノズル連通孔５２を通過して、燃料集合体３１の周囲を流れる。
【００６８】
圧損調節部材６０は、相対的に圧損が小さい燃料集合体３１の下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に配設されているが、下部炉心板２２を通過した軽水が圧損調節部材６０を通過してから下部ノズル５０に流れる場合は、下部炉心板２２を通過した軽水が直接下部ノズル５０に流れる場合と比較して圧損が大きくなっている。このため、圧損が小さい燃料集合体３１に流れる軽水は、圧損が大きくなっている下部炉心板２２と圧損調節部材６０とを通過した軽水が流れ、圧損が大きい燃料集合体３１に流れる軽水は、下部炉心板２２のみを通過することにより圧損が小さい軽水が流れる。
【００６９】
従って、下部プレナム４２から燃料集合体３１にかけて軽水が流れる際の圧損を総合的に見ると、圧損が小さい燃料集合体３１の総合的な圧損と、圧損が大きい燃料集合体３１の総合的な圧損とは、同程度の大きさになっている。これにより、下部プレナム４２側から炉心３０に流れる軽水は、圧損が小さい燃料集合体３１に多く流れずに、複数の燃料集合体３１に分散して流れ、複数の燃料集合体３１に対してほぼ均一に流れる。複数の燃料集合体３１に対してほぼ均一に流れる軽水は、燃料集合体３１を均一に冷却したり、均一に熱中性子を生成したりするため、これらの軽水の作用により、原子炉１は、安定した運転が行われる。
【００７０】
原子炉１の運転時には、このように軽水が流れるが、軽水が圧損調節部材６０の圧損調節孔６２を流れる場合、圧力損失が大きくなっており、換言すると、軽水が流れる際の抵抗が大きくなっている。このため、圧損調節部材６０には、軽水が流れる際における力が作用し、即ち、下部炉心板２２側から下部ノズル５０の方向への力が作用する。圧損調節部材６０に作用するこの力は、圧損調節部材６０を下部炉心板２２から離して上方に浮き上がらせる方向の力となって圧損調節部材６０に作用するが、圧損調節部材６０には、上部炉心板２１と燃料集合体３１との間に配設されるスプリングにより、下部炉心板２２に押し付けられる方向の付勢力が付与されている。つまり、この付勢力は、軽水が流れる際における力が圧損調節部材６０に対して作用する方向の反対方向に作用する力になっている。このため、圧損調節部材６０は、軽水が流れる際における力によって下部炉心板２２から浮き上がり難くなっている。
【００７１】
さらに、圧損調節部材６０には、炉心板係合部７０が設けられており、この炉心板係合部７０は、下部炉心板２２の炉心板連通孔２３を貫通して係合部材７２が、下部炉心板２２における圧損調節部材６０が配置されている面の反対側の面に対して係合している。この係合は、炉心板連通孔２３を通過した軽水が圧損調節孔６２を通過する方向に係合部材７２が下部炉心板２２に当接することにより係合しているため、圧損調節部材６０は、軽水がこの方向に流れる際における、流れる力による移動が規制されている。このため、圧損調節部材６０は、軽水が流れる際における力によって、より下部炉心板２２から浮き上がり難くなっている。これにより、圧損調節部材６０は、炉心板連通孔２３を通過した軽水を圧損調節孔６２によって、より確実に圧力損失を大きくして下部ノズル５０の方向に流し、燃料集合体３１の方向に流す。
【００７２】
以上の圧損調節部材６０は、圧損調節孔６２が形成されているため、下部プレナム４２からの軽水が、圧損調節部材６０が配設された下部炉心板２２から下部ノズル５０の方向に流れる場合には、炉心板連通孔２３を通過した軽水を、圧損調節孔６２を通過させて流すことができる。この圧損調節孔６２は、燃料集合体３１の軽水が炉心板連通孔２３のみを通過する際の圧損よりも大きい圧損にして軽水を通過させることができるため、下部炉心板２２上に圧損調節部材６０が配設されている場合は、圧損調節部材６０が配設されない場合と比較して、圧損が大きくなった状態で流れる。これにより、圧損が小さい燃料集合体３１の下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に圧損調節部材６０を配設することにより、この燃料集合体３１に対して流れる軽水の圧損を大きくし、流量を低減させることができる。従って、この燃料集合体３１を流れる軽水の流量を、圧損が大きい燃料集合体３１を流れる軽水の流量と同程度の流量にすることができる。
【００７３】
また、圧損調節部材６０には、下部炉心板２２に対して係合可能な炉心板係合部７０が設けられている。これにより、軽水が圧損調節孔６２を通過する場合でも、軽水が流れる際の力によって圧損調節部材６０が移動することを抑制することができ、軽水の流れによる圧損調節部材６０のばたつき等を抑制することができる。これらの結果、燃料集合体３１への軽水の流量を容易に分散させつつ、軽水の流れに起因する不具合を抑制することができる。
【００７４】
また、上部炉心板２１と燃料集合体３１との間に配設されるスプリングの付勢力によって圧損調節部材６０を下部炉心板２２の方向に押し付けるのみでなく、炉心板係合部７０を下部炉心板２２に係合させることによって、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に固定しているので、圧損調節部材６０のばたつき等を、より確実に抑制することができる。つまり、炉心板係合部７０によって圧損調節部材６０を下部炉心板２２に固定することにより、スプリングの経年劣化によって付勢力が低下し、圧損調節部材６０を下部炉心板２２の方向に押し付ける力が低下した場合でも、軽水が流れる際の力によって圧損調節部材６０が移動することを、より確実に抑制することができる。この結果、軽水の流れに起因する不具合を、より長時間に亘って抑制することができる。
【００７５】
また、炉心板係合部７０は、下部炉心板２２に係合する場合には、軽水が圧損調節孔６２を通過する方向に下部炉心板２２に対して当接するので、軽水が流れる際の力によって圧損調節部材６０が移動することを、より確実に抑制することができる。この結果、軽水の流れに起因する不具合を、より確実に抑制することができる。
【００７６】
また、炉心板係合部７０は、回動することにより係合と解放との切り替えが可能に設けられているので、下部炉心板２２に対して炉心板係合部７０を係合させる場合には、容易に係合させることができる。この結果、軽水の流れに起因する不具合を、より容易に抑制することができる。
【００７７】
また、炉心板係合部７０は、炉心板連通孔２３を挿通する回動軸７１と、回動軸７１の回動に伴って回動する係合部材７２とを有しているので、圧損調節部材６０に炉心板係合部７０を設けるのみで、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に対して係合させることができる。つまり、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に対して係合させる際に、炉心板係合部７０と係合するための加工を下部炉心板２２に対して施すことなく、炉心板係合部７０の係合部材７２を下部炉心板２２に係合させることのみによって、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に対して係合させることができる。この結果、軽水の流れに起因する不具合を、より容易に抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る原子炉１は、相対的に圧損が小さい燃料集合体３１の一端に配設される下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に、上述した圧損調節部材６０を配設するので、この燃料集合体３１を流れる軽水の流量を、相対的に圧損が大きい燃料集合体３１を流れる軽水の流量と同程度にすることができる。つまり、圧損調節部材６０は、下部炉心板２２から下部ノズル５０の方向に軽水が流れる場合に、圧損調節部材６０が配設されない場合と比較して、圧損が大きくなった状態で流れるようにすることができる。このため、この圧損調節部材６０を、相対的に圧損が小さい燃料集合体３１の一端に配設される下部ノズル５０と下部炉心板２２との間に配設することにより、軽水が下部炉心板２２から燃料集合体３１の方向に流れる際に、圧損が小さい燃料集合体３１に対して多く流れることを抑制することができる。これにより、燃料集合体３１に流れる軽水の流量を、燃料集合体３１の圧損の大小に関わらず同程度の流量にすることができる。
【００７９】
また、圧損調節部材６０には炉心板係合部７０が設けられており、圧損調節部材６０は、この炉心板係合部７０によって下部炉心板２２に対して係合させて配設することができる。これにより、軽水が圧損調節孔６２を通過する場合でも、軽水が流れる際の力によって圧損調節部材６０が移動することを抑制することができ、軽水の流れによる圧損調節部材６０のばたつき等を抑制することができる。これらの結果、燃料集合体３１への軽水の流量を容易に分散させつつ、軽水の流れに起因する不具合を抑制することができる。
【００８０】
なお、上述した圧損調節部材６０では、炉心板係合部７０は、回動軸７１と係合部材７２とが一体となって回動し、係合部材７２が下部炉心板２２における圧損調節部材６０が配置される面の反対側の面に当接することにより係合するが、炉心板係合部７０による係合は、これ以外の形態でもよい。炉心板係合部７０は、圧損調節部材６０を下部炉心板２２に対して容易に係合させることができ、軽水が圧損調節孔６２を通過する際における軽水が流れる力による圧損調節部材６０の移動を抑制することができれば、その形態は問わない。
【００８１】
また、上述した圧損調節部材６０では、炉心板係合部７０は、１つの圧損調節部材６０に対して、下部炉心板２２上に配置される圧損調節部材６０の範囲内に位置する炉心板連通孔２３と同数が設けられているが、炉心板係合部７０が設けられる数は、炉心板連通孔２３の数とは異なっていてもよい。炉心板係合部７０の数は、炉心板係合部７０の形態や、圧損調節部材６０の大きさ、圧損調節孔６２の大きさや個数、軽水の流量や流速等に応じて、適宜設定するのが好ましい。
【００８２】
また、上述した圧損調節部材６０は、略矩形状の薄い板状の形状で形成されているが、圧損調節部材６０の形状は、これ以外の形状でもよい。圧損調節部材６０は、圧損調節孔６２が形成されると共に炉心板係合部７０が設けられ、下部炉心板２２上への配置時に、炉心板係合部７０によって下部炉心板２２に係合することができれば、圧損調節部材６０自体の形状は、上述した形状にとらわれない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明に係る圧損調節部材及び原子炉は、加圧水型原子炉に有用であり、特に、複数の種類の燃料集合体を用いる場合に適している。
【符号の説明】
【００８４】
１  原子炉
１０  原子炉容器
１５  入口ノズル
１６  出口ノズル
２０  炉心槽
２１  上部炉心板
２２  下部炉心板
２３  炉心板連通孔
２４  位置決めピン
２５  上部炉心支持板
３０  炉心
３１  燃料集合体
４１  上部プレナム
４２  下部プレナム
５０  下部ノズル
５１  ノズル部
５２  ノズル連通孔
５５  脚部
５６  位置決め孔
６０  圧損調節部材
６１  係合孔
６２  圧損調節孔
６８  回動軸孔
７０  炉心板係合部
７１  回動軸
７２  係合部材
７５  上部係止部材
７６  下部係止部材
【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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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１３】
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