(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本の燃料棒が所定の正方格子状配列の束として上部タイプレートおよび下部タイプレートによって上下両端で支持されてなる沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、
平板状の異物捕捉用フィルタ部材を、前記燃料棒の下部端栓を支持する上部支持板に接しないこれより下方位置に内蔵し、
前記異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレート内の冷却材流れの上流側に配置され、略四角形状の枠部材に予め定められた幅および厚さを有する多数の金属細板を所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔が形成されている第１のフィルタプレートと、該第１のフィルタプレートから下流側に配置され、金属板に多数の細孔を設けてなる第２のフィルタプレートとが、所定間隔を持って互いに平行に対面状態で組み合わされていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート。
【請求項２】
前記異物捕捉用フィルタ部材の内蔵位置は、前記下部タイプレート内の冷却材流路断面積が最大である位置としたことを特徴とする請求項１に記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート。
【請求項３】
多数本の燃料棒が所定の正方格子状配列の束として上部タイプレートおよび下部タイプレートによって上下両端で支持されてなる沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、
平板状の異物捕捉用フィルタ部材を、前記燃料棒の下部端栓を支持する上部支持板に接しないこれより下方位置に内蔵し、
前記異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレート内の冷却材流れの上流側に配置され、略四角形状の枠部材に予め定められた幅および厚さを有する多数の金属細板を所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔が形成されている第１のフィルタプレートと、該第１のフィルタプレートから下流側に配置され、金属板に多数の細孔を設けてなる第２のフィルタプレートとが、互いに密着した対面状態で組み合わされていることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート。
【請求項４】
前記異物捕捉用フィルタ部材の内蔵位置は、前記下部タイプレート内の冷却材流路断面積が最大である位置としたことを特徴とする請求項３に記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートに関するものであり、詳しくは、異物を捕捉して冷却材を濾過するフィルタ手段を備えた下部タイプレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の一般的な燃料集合体は、複数本の燃料棒を正方格子状配列の束として、上下両端が上部タイプレートおよび下部タイプレートで支持された状態で角筒状のチャンネルボックス内に収容されてなるものである。燃料棒の束は、通常、中央部に中空管からなる水管を少数本含んでおり、上下部タイプレート間の複数箇所に所定間隔で配置されたスペーサグリッドによって互いに間隔をあけて正方格子状配列に支持されている。
【０００３】
これら燃料集合体が原子炉炉心に装荷された後、冷却材が下部タイプレート下端の冷却材流入口から導入され、燃料棒間を流通して上部タイプレートの上方から流出されることによって、原子炉一次冷却材として炉内を循環することになる。しかしながら、このような冷却材循環の際、プラント内に混入した金属小片等の異物が冷却材と共にチャンネルボックス内に流入し、特に微細な異物がスペーサグリッドと燃料棒との隙間に入り込んで燃料棒表面に異常摩耗による損傷を発生させ、燃料破損の要因となる危険性が考えられている。そこで、下部タイプレートにフィルタ手段を設けることによって冷却材に混入されている異物を捕捉し、燃料棒側への侵入を防ぐことが考えられている。
【０００４】
例えば、特開平１１−２３７６３号公報には、下部タイプレート上部の各燃料棒下部端栓の支持部であるグリッド部を、従来は単に格子状であったものを平板状として、従来の格子部であった燃料棒挿入孔周辺領域にも細孔を設けたものが開示されている。
【０００５】
しかしながらこのような下部タイプレートのグリッド部と異物捕捉部とを一体に設けるという方法では、細孔径よりも大きな異物の捕捉には有効であるが、燃料棒とスペーサとの間に挟まってフレッティングの原因になっていると考えられている細いワイヤー状の異物は、この平板の面上を動いているうちにいずれ細孔内に吸い込まれて直ちに燃料棒領域に侵入してしまう恐れがある。また、燃料棒下部端栓支持部と異物捕捉部が一体となっていることから、平板の強度も考慮に入れると冷却材総流路面積を大幅に増大させて圧力損失の増加を抑えることはある程度以上は困難であると思われる。
【０００６】
また、特開平８−２４０６７８号公報には、グリッド部の格子はそのままで、ボスとウエッブで形成される流路内に多数の開口を備えた部材からなる異物捕捉機構を設けたものが開示されている。しかしこの場合、燃料棒配列が変わる度に異物捕捉部を新たに作り直す必要があることと、ボスとウエッブで形成される流路内にさらに異物捕捉部が入るので、グリッド部での冷却材流の圧力損失が増大するという問題が生じる。今後、燃料集合体のさらなる高然焼度化に伴って燃料棒の数が増えていくと、さらに流路の断面積が小さくなって行くので、より圧力損失が増大して燃料棒領域へ冷却材が十分に供給されず、燃料体の健全性を阻害する恐れがある。
【０００７】
さらに、特開平８−２４０６７７号公報には、下部タイプレートグリッド部の直下に２枚のプレートを組み合わせて格子状の流路を形成したものが開示されている。しかしこの方法では、格子状流路という構造そのものは冷却材流の圧力損失を大きくしないと言う利点があるが、少なくとも下流側のプレートには燃料棒下部端栓を挿入する穴を設けていて、結果的にグリッド部下面に接するように設置させており、これは上記特開平８−２４０６７８に開示されているものと同様に、リブとウエッブで形成される流路の直下に異物捕捉部を設けることと同じになるので、この部分での圧力損失が大きくなり、やはり燃料棒領域へ冷却材が十分に供給されず、燃料体の健全性を阻害する恐れがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいては、上記の例に限らず、下部タイプレートに設けられた異物捕捉機構は、燃料棒支持部と一体あるいは燃料棒支持部に接するように設けられ、その構造や配置が燃料棒配列に支配されるものであるため、今後さらに高燃焼度化が進んで燃料集合体の燃料棒本数が多＜なると、そのたびに燃料棒下部端栓支持部を作り直さなければならなくなる上に、燃料棒本数が増えることでボスとウエッブで形成される冷却材流路がますます小さくなり、流路抵抗も所要値内に調整することが難しくなる。
【０００９】
従って、充分な冷却材流量を確保しながらも冷却材中に混入している異物を良好に捕捉し、異物が燃料棒領域侵入してフレッティング等によって燃料棒を破損させるのを防ぐことができ、しかも燃料棒配列の増加変更に容易に対応できるような優れた異物捕捉機構は未だ実現されていないと思われる。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、冷却材混入異物の燃料棒領域への侵入を良好に防止できると共に、燃料棒配列の変更に容易に対応でき、常に充分な冷却材流量を確保でき、また圧力損失量の調整が容易にできる異物捕捉手段を備えた沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートは、多数本の燃料棒が所定の正方格子状配列の束として上部タイプレートおよび下部タイプレートによって上下両端で支持されてなる沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、平板状の異物捕捉用フィルタ部材を、前記燃料棒の下部端栓を支持する上部支持板に接しないこれより下方位置に内蔵し、前記異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレート内の冷却材流れの上流側に配置され、略四角形状の枠部材に予め定められた幅および厚さを有する多数の金属細板を所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔が形成されている第１のフィルタプレートと、該第１のフィルタプレートから下流側に配置され、金属板に多数の細孔を設けてなる第２のフィルタプレートとが、所定間隔を持って互いに平行に対面状態で組み合わされているものである。
【００１２】
また請求項２に記載の発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートは、請求項１に記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、前記異物捕捉用フィルタ部材の内蔵位置は、前記下部タイプレート内の冷却材流路断面積が最大である位置としたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートは、多数本の燃料棒が所定の正方格子状配列の束として上部タイプレートおよび下部タイプレートによって上下両端で支持されてなる沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、平板状の異物捕捉用フィルタ部材を、前記燃料棒の下部端栓を支持する上部支持板に接しないこれより下方位置に内蔵し、前記異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレート内の冷却材流れの上流側に配置され、略四角形状の枠部材に予め定められた幅および厚さを有する多数の金属細板を所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔が形成されている第１のフィルタプレートと、該第１のフィルタプレートから下流側に配置され、金属板に多数の細孔を設けてなる第２のフィルタプレートとが、互いに密着した対面状態で組み合わされているものである。
【００１４】
さらに請求項４に記載の発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートは、請求項３に記載の沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレートにおいて、前記異物捕捉用フィルタ部材の内蔵位置は、前記下部タイプレート内の冷却材流路断面積が最大である位置としたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の下部タイプレートにおいては、異物捕捉用フィルタ部材として、下部タイプレート内の上流側に配置され、複数の金属細板を略四角形状の枠部材に所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔が形成されている第１のフィルタプレートと、この第１のフィルタプレートより下流側に隔たったところに配置される金属板に多数の細孔を設けてなる第２のフィルタプレートとを組み合わせて構成される異物捕捉用フィルタ部材を、下部タイプレートの燃料棒下部端栓を支持する上部支持板に接しないこれより下方位置に内蔵させたものであるため、冷却材と共に下部タイプレート内に流入してくる異物は、第１のフィルタプレートのスリット状開孔、次に第１と第２のフィルタプレート間隙、さらに第２のフィルタプレートの細孔、と、順次流路の狭くなるフィルタ機構で捕捉されるため、燃料棒領域への侵入は非常に困難である。
【００１６】
しかも、本発明のフィルタ部材構成によれば、第１のフィルタプレートの上流側表面に異物が捕捉されて部分的にフィルタが塞がれても、冷却材はこれを迂回して第２のフィルタプレート側へ流入でき、ほぼ全面的に細孔を通過して燃料棒側へスムーズに流れるため、目詰まりによる冷却材流圧力損失の増大を防ぐことができる。
【００１７】
さらに、本発明による異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレート内の上部支持板に接しない下方位置に配置され、上部支持板の燃料棒配列による寸法的および強度的な制約が直接影響せず、第１のフィルタプレートの金属細板の幅や間隔および第２のフィルタプレートの細孔径と数を増減するだけで下部タイプレート部での圧カ損失を容易に調整することができるため、上部支持板のグリッド形状、すなわち燃料棒配列が変更となった場合でも、下部タイプレートが所定の圧力損失となるように容易に調整することができる。
【００１８】
また、圧力損失については、第１のフィルタプレートと第２のフィルタプレートとの間隔にも影響される。即ち、両フィルタプレートの間隔を離すと圧力損失は下がり、両フィルタプレートを密着させると圧力損失が上がることから、この両プレート間の間隔を調整することによっても圧力損失の調整ができる。
【００１９】
このように、両プレートの間隔調整によっても圧力損失の調整を行う場合には、圧力損失を高めに設定する必要があるなど、場合によっては請求項２に記載したように両プレートを間隔を持たせず密着させても良い。このとき、前述のような両プレートの間隙による異物捕捉機能はなくなるが、本発明においては、第１のフィルタプレートと第２のフィルタプレートとの組合せにより高い異物捕捉性能が発揮されるため、問題ない。
【００２０】
なお、本発明における異物捕捉用フィルタ部材の配置位置は、上記のように下部タイプレート内の上部支持板に接しない下方位置であれば良いが、フィルタによる冷却材流の圧力損失増加を考慮すると、通常はこの下部タイプレート流路内の最も流路断面積の大きい位置に配置するのが望ましい。
【００２１】
このような異物捕捉用フィルタ部材は、下部タイプレートと別個に製造しておき、後に下部タイプレート内へ組み込めば良い。従って、高い異物捕捉性能を持つだけでなく、燃料棒支持部に影響されることなく容易に高精度に製造でき、前述のように所定圧力損失の変更に対応して容易に設計変更、調整を行うことができるものであり、燃料集合体の高燃焼度化を進める上で設計の自由度が増すと共に新たな異物捕捉機構の開発が低コストで実現できる。
【００２２】
また、第２のフィルタプレートの細孔の形状は、一般的な円形や楕円形状に限らず、多角形や一文字スリット形状あるいは十字スリット形状など、種々のものが採用可能である。また、このような第２のフィルタプレートは、金属平板部材を打ち抜いた様に貫通孔を形成する構成が簡便であるが、これに限らず、第１のフィルタプレートと同様に略四角形状の枠部材に金属細板を横架してスリット状開孔を形成したものを用いても良い。この場合、スリットの長手方向が互いに直交するように組合せ、両プレートの格子状の重なりによって網目状の細孔を形成する構成とすれば高い異物捕捉性能が得られる。
【００２３】
しかし、異物捕捉性能の点から、第２のフィルタプレートの細孔は第１のフィルタプレートのスリット状開孔より小さいものであることが好ましい。従って、第１と第２のフィルタプレートの重なりで細孔状の流路を形成するより、第２のフィルタプレート自体が多数の細孔、それも第１のフィルタプレートのスリット状開孔より小さい細孔を有するものであることが好ましい。そこで、第２のフィルタプレートを複数の金属細板の横架によって構成する場合、この金属細板を格子状に横架して網目状の流路を形成した構成のものとすれば良い。
【００２４】
また、本発明の異物捕捉用フィルタ部材を下部タイプレートの燃料棒支持板の下方に内蔵させる方法としては、例えば、下部タイプレートの側壁面の所定高さ位置に開口窓を形成し、該開口窓から予め組み立てておいた異物捕捉用フィルタ部材を挿入し、内部へスライドさせた後、溶接等により固定する方法や、下部タイプレートを所定高さ位置で上下に切断分割、あるいは予め上下部別個に製造しておき、この上下部間にフィルタ部材を挟んで３部材を溶接等により一体に固定する方法が簡便である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態として、複数列のスリット状開孔が形成された第１のフィルタプレートと、多数の円形細孔が形成された第２のフィルタプレートとの組合せで構成された異物捕捉用フィルタ部材を内蔵した沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部プレートを図１に示す。図１（ａ）は、本実施形態の下部タイプレートの概略構成図であり、（ｂ）は下部タイプレート内の異物捕捉用フィルタ部材を冷却材流れの上流側から見た平面模式図である。
【００２６】
本実施形態による下部タイプレート１は、異物捕捉用フィルタ部材３を、燃料棒株端栓を支持する上部支持板２の下方で、下部タイプレート内の冷却材流路断面積が最大である直立側壁間に挿入したものである。この異物捕捉用フィルタ部材３は、上流側に配置される第１のフィルタプレート４と下流側に配置される第２のフィルタプレート７とがわずかな間隔Ｘをもって互いに平行な対面状態で組み合わされたものである。
【００２７】
第１のフィルタプレート４は、略四角形状の枠部材に予め定められた幅および厚さを有する多数の金属細板５を所定間隔で平行に横架することによって複数列のスリット状開孔７が形成されたものであり、第２のフィルタプレート７は、金属板に多数の貫通孔として細孔８が形成されたものである。
【００２８】
本実施形態の異物捕捉用フィルタ部材３は、第２のフィルタプレート７の細孔８の開口面積を、第１のフィルタプレート４のスリット状開孔７の開口面積より格段に小さくしたものであり、異物がその大きさに応じて段階的に捕捉される構成とすることにより、圧力損失を増加させることなく高い異物捕捉性を有するものである。
【００２９】
以下に、このような段階的な異物捕捉用フィルタ部材３による異物捕捉状況を示説明する。ここでは、説明の簡便のため、第１のフィルタプレート４のスリット状開孔６がｎ列、第２のフィルタプレート７の細孔８がｎ行ｎ列でｎ２  個形成されている場合を示す。また、第１のフィルタプレート４と第２のフィルタプレート７との間隔は、スリット状開孔６の幅（金属細板５同士間の間隙幅）より小さいものである。
【００３０】
まず、図２に示すように、スリット状開孔６の個々の流路幅よりも大きな異物１１の場合には、上流側の第１のフィルタプレート４の表面部分で捕捉される。このスリット状開孔８は細長い形状をしているので、その流路の一部分が異物１１によって塞がれても、冷却材は異物１１を迂回して下流の第２のフィルタプレート４側へ流れ込み、細孔８全体に対してスムーズに流入できるため、フィルタ部材としては目詰まりによる圧力損失の増大が生じることはない。
【００３１】
次に、図３に示すように、スリット状開孔６の流路幅より細く、かつ第１のフィルタプレート４と第２のフィルタプレート７との間隙幅Ｘよりも太い異物１２の場合には、異物１２は上流側の第１のフィルタプレート４において金属細板５と金属細板５との間のスリット状開孔６内に入り込むことができるが、入り込んだスリット状開孔６の中を移動できるだけでそこに留まり、これより下流側へ行くことはできない。
【００３２】
ここで異物捕捉用フィルタ部材３装着位置での下部タイプレート１の流路断面積をＳ１、細孔８の個の開口面積をＳ２とすると、もし上流側に第１のフィルタプレート４が存在しない場合は、異物は第２のフィルタプレート７の表面を自由に動き回れるので、異物が細孔８に吸い込まれて燃料棒領域に侵入する確率Ｆ１は、Ｆ１＝ｎ２  ×Ｓ２／Ｓ１と表せる。
【００３３】
一方、本発明のように第２のフィルタプレート７の上流側にスリット状開孔６を備えた第１のフィルタプレート４を設けると、そのスリット状開孔６内に入り込んだ異物は、その一列のスリット状開孔６内の範囲でしか動くことはできなくなる。その時の異物が細孔８に吸い込まれる確率をＦ２とすると、Ｆ２＝ｎ×Ｓ２／Ｓ１と表せる。
【００３４】
したがって、上流側に第１のフィルタプレート４がある時とない時とで異物が細孔８に吸い込まれる確率の比は、Ｆ２／Ｆ１＝１／ｎとなり、第１のフィルタプレート４を上流側に設けることで異物が燃料棒領域に侵入する割合は１／ｎと、大幅に低減される。
【００３５】
なお、スリット状開孔６からなる冷却材流路を、そのスリット状開孔６の長手方向と直交する方向に延びるｙ本の別の金属細板で区切った場合には、異物が燃料棒側に侵入する割合は１／（ｙ＋１）ｎとさらに小さくすることができる。
【００３６】
このように、単一の多細孔フィルタプレートを配置するだけの場合より、上流側にこのようなスリットフィルタを配置することによって異物１２の動きが大幅に制限され、異物を捕捉するためのフィルタ部材としてより優れた働きをすることがわかる。
【００３７】
次に、図４に示すように、第１のフィルタプレート４のスリット状開孔６の流路幅より細く、さらに第１のフィルタプレート４と第２のフィルタプレート７との間隙幅Ｘよりも薄い異物１３の場合は、異物１３はスリット状開孔６内に流入した後、第１のフィルタプレート４と第２のフィルタプレート７との隙間に入り込むことがある。
【００３８】
しかし、この異物１３が下流側の第２のフィルタプレート７の細孔８内に吸い込まれるのは、異物１３の軸線が細孔８の中心軸と平行になった場合である。しかしこの時、上流側に第１のフィルタプレート７が存在することによって、異物１３が冷却材の流れによってその軸線が細孔８の軸線と平行になろうとしても、異物１３の他端部が第１のフィルタプレート４の金属細板５に抑えられて、細孔８に吸い込まれにくくなる。
【００３９】
以上のように、本実施形態による異物捕捉用フィルタ部材３によれば、多数の細孔８が形成されたフィルタプレートの上流側にスリット状開孔が形成されたフィルタプレートを所定間隙をもって配置するという構成によって、異物を段階的に効率よく、しかも圧力損失を所要範囲の値に保って良好に捕捉することが可能である。
【００４０】
また、炉内で照射される燃料集合体の圧力損失は、所定の範囲内に収まっていることが要求されるが、沸騰水型原子炉で現在使用されている燃料集合体の燃料棒配列が８行８列および９行９列であるのに対して、今後さらに高燃焼度化を目指した多行多列型の燃料集合体の開発が進められている。
【００４１】
燃料棒配列が変われば燃料集合体内の燃料棒領域での圧力損失も変わるので、下部タイプレート部における圧力損失も変更する必要が生じる。ここで、もし従来のように異物捕捉機構が下部タイプレートの燃料棒支持部を含みそれと同一平面上あるいは接するように設けられていれば、燃料棒配列が変わる度に異物捕捉部の構造あるいは寸法も変更する必要があるが、燃料棒支持部の間にそのような機構を設けることは寸法的および強度的に制約が多く、新たな燃料棒配列に対応する異物捕捉部を開発するには多大な時間とコストがかかることになる。
【００４２】
ところが、本実施形態の異物捕捉用フィルタ部材３は、上流側に第１のフィルタプレート４を、下流側に第２のフィルタプレート７を配置するという簡単な構造であると共に、下部タイプレート１の燃料棒支持部（上部支持板２）に影響されない位置に内蔵されるので、燃料棒配列が変更になっても孔の大きさや数、また両プレート（４，７）間の間隔の増減だけで容易に所定の圧力損失となるように調整することが可能である。このことは、燃料集合体の高燃焼度化を進める上で設計の自由度を増すと共に新たな異物捕捉機構を開発するためのコスト削減に大きく貢献するものである。
【００４３】
なお、本発明の異物捕捉用フィルタ部材を下部タイプレートに内蔵する方法としては、できるだけ工程数および部品点数の少ない方法が望まれる。例えば、最も簡便な手順の一つに、図５に示すような従来の製造方法で形成された下部タイプレートを利用できるものが挙げられる。
【００４４】
即ち、従来と同様に、燃料棒支持上板２を一体に鋳造成型してなる下部タイプレート１に、その向かい合う一対の内壁面の所定高さ位置に、異物捕捉用フィルタ部材３が挿入できるだけの開口窓９を形成するものである。これは、機械加工あるいはワイヤー放電加工等によって容易に形成できる。
【００４５】
この開口窓９から、予め第１のフィルタプレート４と第２のフィルタプレート７とを組み合わせて構成しておいた異物捕捉用フィルタ部材３を下部タイプレート１内部へ差し込んだ後、窓部においてフィルタ部材３と下部タイプレート１の窓周縁を溶接する。その後従来通り下部タイプレートの外面加工を施す。この方法によれば、従来の工程とさほど変わらずに比較的低コストで異物捕捉用フィルタ部材内蔵の下部タイプレートを供給することが可能である。
【００４６】
また、このような開口窓を利用する方法の他に、たとえば、図６（ａ）に示すようにな、下部タイプレート１を燃料棒支持上板２側とノーズピース側との上下に二分し、その間にフィルタ部材３を挟む方法が簡便である。この場合、従来と同様に鋳造製造した下部タイプレート１を上下に完全に切断分割して、あるいは当初から別体に鋳造製造して上下２部材（１ｘ，１ｙ）を得ておき、これら上下２部材間に異物捕捉用フィルタ部材３を挟んで、図６（ｂ）に示すように、上部材１ｘ、フィルタ部材３、下部材１ｙと３層に積層し、隣接する部材表面同士を溶接固定したり、あるいは図６（ｃ）に示すように上下部材間に設けた嵌合部にフィルタ部材３をはめ込んで収納した後に上下部材を溶接固定すれば良い。
【００４７】
なお前述のように、燃料棒集合体の設計に応じた所定の冷却材流圧力損失となるように、異物捕捉用フィルタ部材の設計を決定する必要があるが、フィルタプレートの孔のサイズや数を調整することによって容易に圧力損失を調整することができる。
【００４８】
例えば、第２のフィルタプレートの細孔を、図７の（ａ）および（ｂ）平面模式図に示すように、細孔（２８，３８）の直径は同じであるが、両プレート（２７，３７）で数を変えることで圧力損失を変えることができる。ここでは、（ａ）のフィルタプレート２７の高圧損型に対して、細孔数を増やすことで（ｂ）の低圧損型のフィルタプレート３７が得られる。
【００４９】
なお、第２のフィルタプレートの細孔形状としては、円形が設計、製造上簡便であるが、これに限らず、図８（ａ）のような楕円形状細孔４８、図８（ｂ）のような四角形状細孔５８、また図８（ｃ）のような長方形状細孔６８、図８（ｄ）のよう多角形状細孔７８等いずれの形状であっても良い。
【００５０】
図９に示すように、下流側の第２のフィルタプレート８７にも、上流側の第１のフィルタプレート８４と同様な複数の金属細板８５からスリット状開孔８６が形成されるをプレートを使用しても良い。この場合、両者の金属細板８５は互いにほぼ直角方向をなすように組み合わせれば、見かけ上格子型の流路８８が形成される。この場合でも優れた異物捕捉性能が期待できるのは前述の通りである。
【００５１】
なお、本発明ではプレートの強度を勘案して、下流側の第２のフィルタプレートには細孔板を使用することを推奨するが、圧力損失調整の観点から第２のフィルタプレートにスリット板を使用することも異物捕捉性能上問題はない。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の下部タイプレートによれば、原子炉で使用される燃料集合体において、下部タイプレートに内蔵された異物捕捉用フィルタ部材により冷却材中の混入異物が圧力損失の増大を生じることなく良好に捕捉され、燃料集合体の燃料棒領域への異物侵入が非常に困難であるため、フレッティング等による燃料棒の破損を防止できるという効果がある。
【００５３】
また、燃料体の燃料棒配列が変更になった場合でも、燃料棒支持部の構造には相互に影響することなく所定の圧力損失を持たせるように容易に異物捕捉用フィルタ部材の調整変更が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部プレートを示す模式図であり、（ａ）は下部タイプレートの概略構成図であり、（ｂ）は下部タイプレート内の異物捕捉用フィルタ部材を冷却材流れの上流側から見た平面図である。
【図２】本発明の異物捕捉用フィルタ部材により異物捕捉状況を説明する模式図であり、（ａ）はフィルタ部材の平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】本発明の異物捕捉用フィルタ部材により異物捕捉状況を説明する模式図であり、（ａ）はフィルタ部材の平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図４】本発明の異物捕捉用フィルタ部材により異物捕捉状況を説明する模式図であり、（ａ）はフィルタ部材の平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図５】図１の下部タイプレートの製造方法の一例を示す概略工程図である。
【図６】下部タイプレートの製造方法の他の例を示す概略工程図である。
【図７】本発明の第２のフィルタプレートの他の細孔設計を示す平面模式図である。
【図８】本発明の第２のフィルタプレートの他の細孔設計を示す平面模式図である。
【図９】本発明の異物捕捉用フィルタ部材の他の構成例を示す概略構成図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は即断面図である。
【符号の説明】
１：沸騰水型原子炉用燃料集合体の下部タイプレート
１ｘ：下部タイプレート上部材
１ｙ：下部タイプレート下部材
２：上部支持板
３：異物捕捉用フィルタ部材
４，８４：第１のフィルタプレート
５,８５；金属細板
６，８６：スリット状開孔
７，２７，３７，８７：第２のフィルタプレート
８，２８，３８，４８，５８，６８，７８：細孔
９：開口窓
Ｘ：第１と第２のフィルタプレートの間隙幅
１１，１２，１３：異物
８８：格子状流路
【図１】
0003778787.tif 000002
【図２】
0003778787.tif 000003
【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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