[发明专利]燃料集合体

说明书

本发明涉及作为原料装到沸水型原子能反应堆里的燃料集合体，特别是那种能防止混入在冷却剂中的夹杂物流入其内部的燃料集合体。

如图55所示，作为原料而装到沸水型原子能反应堆里的燃料集合体是将多根燃料棒2和至少1根水杆3装在筒状带槽盒子1内而构成。在这燃料集合体的上下端部分别装着上部系板4和下部系板5，燃料棒2和水杆3的上下端部借助上部端塞6的下部端塞7分别固定在上部系板4和下部系板5上。而且在水杆3上沿轴向空开一定间隔地安装多个衬垫8，由这些衬垫8将燃料棒2支承成整列，而且抑制燃料棒2的弯曲。

图5b是表示下部系板(タイプレ-ト)5的下部端塞支承用网络部9的一个例子的平面图。这个网络部9上设有用来支承燃料棒2和水杆3的下部端塞7插入的筒部10、使冷却剂形成从下方向上的上升流动而通过的通水孔11。

图57是将下部端塞10插入到网络部9里的插入状态放大地表示的纵断面图。如图57中的箭头所示，冷却剂a从燃料集合体下部流入，通过下部系板5的通水孔11之后，一边把燃料棒2发生的热量除去，一边向燃料集合体上部流去。

然而，在反应堆定期检修中，虽然是将反应压力容器的盖子打开而进行燃料集合体的交换，但在这定期检修过程中，有可能将作业时使用的铁丝等金属片落到反应堆压力容器内。还可能反应堆构件因氧化或其他原因而形成局部剥离，这种剥离片落入到反应堆压力容器内。

由于这些金属片或剥离片等夹杂物通常都是重量较小的，因而在反应堆运转过程中会流入到燃料集合体内，有可能产生勾挂在燃料集合体内等不妥。因此，以前就曾开发一种阻止夹杂物流入到燃料集合体里的技术(例如日本专利公报特开平7-151882号)。

图58是表示按这种现有技术形成的夹杂物捕捉装置的结构。这种夹杂物捕捉装置是在口部开设在下部系板5的下端中央的冷却剂流入部设有扭转板13，在其上方周围部设有筒状的对冷却剂a进行导引的环14，在这环的上方设置拾去过滤器15。因此，由扭转板13使随着冷却剂a一起流入到下部系板5里的夹杂物流动加上旋转成分，将密度比冷却剂a高的夹杂物被分离到设置在扭转板13下游侧的环14的外侧。

由于上述现有的夹杂物捕捉装置中，由扭转板形成的旋转力较弱，有时未必能把夹杂物与冷却剂a充分分离，还有压力损失较大等问题。

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而作出的，其目的是提供一种能充分提高夹杂物捕捉效率，又能减少压力损失，能确实阻止夹杂物随着冷却剂一起流入到燃料集合体内，能有效地保持健全性的燃料集合体。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

所述的燃料集合体，它被装载于沸水型原子能反应堆的反应堆压力容器的堆心部，其具有：多根燃料棒；支承这些燃料棒的上下端的上部系板和下部系板；间隔地配置在上述两个系板之间、保持上述燃料棒相互之间的间隔的多个衬垫；及包覆上述这些构件全体外周侧的带槽盒子；使从上述下部系板的下端侧流入的冷却剂形成上升流动而流通到上述燃料棒侧，其特征在于：设有螺旋叶片和垂直的圆筒体；上述螺旋叶片是配置在上述下部系板的下部中央位置，具有将上升的冷却剂形成旋转流动的中心轮毂和多个叶片；上述圆筒体是在螺旋叶片的下游侧上升到一定高度的上下端开口的；此外，在上述圆筒体的外侧下部、在上述下部系板的内表面侧形成夹杂物回收部，它是使与上述冷却剂一起流入上述下部系板内的夹杂物落下而加以回收的。

所述的燃产集合体，其特征在于：在螺旋叶片的下游侧直立到一定高度的上下端开口的垂直圆筒体是网眼结构的圆筒体。

所述的燃料集合体，其特征在于：在网眼结构的圆筒体的上部周壁形成断面呈锯齿状的凹凸，做成能由这凹凸部分进行夹杂物回收。

所述的燃料集合体，其特征在于：在圆筒体的上端部附近的内周面上突出的设置用来阻止混入到冷却剂里的夹杂物上升的环状的夹杂物捕获用钩部。

所述的燃料集合体，其特征在于：它是将圆筒体做成具有向冷却剂下游侧锥状地形成小直径的部分，在其上端侧还具有筒状的小直径部。

所述的燃料集合体，其特征在于：上下配置地设置多个圆筒体，而且将上侧圆筒体的直径做成比下侧圆筒体的小，在各个圆筒体间形成环状间隙。

所述的燃料集合体，其特征在于：在圆筒体的上方空开一定的上下间隔地配置与这圆筒体直径大致相同的第2圆筒体，通过安装壁使这第2圆筒体支承在下部系板的内表面上。