JP2609029B2

JP2609029B2 - 部分長燃料棒と共に使用する分離装置

Info

Publication number: JP2609029B2
Application number: JP4123048A
Authority: JP
Inventors: ゲーリー・エロール・ディックス
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JPH05150066A; EP0514117B1; ES2086653T3; DE69210086T2; DE69210086D1; EP0514117A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる「部分長燃料
棒」を有する核燃料バンドルに係る。このような燃料バ
ンドルは垂直なチャネルの内部の対向する両端に上部タ
イプレートと下部タイプレートを含んでおり、その間に
垂直に直立する燃料棒のマトリックスが保持されてい
る。水は底部タイプレートを通って入り、チャネルによ
って燃料棒マトリックスの回りの流路に制限され、そし
て燃料バンドルの燃料棒が原子核連鎖反応を起こすとき
に蒸気を発生する。蒸気と水の混合物は上部タイプレー
トを通って出て行く。核燃料バンドル内部の部分長燃料
棒はその長さが上部タイプレートまでの距離より短く、
特に、燃料バンドルの上部二相（水と蒸気）部分内に圧
力低下の少ない蒸気用排出（ベント）路を生じるように
機能する。本発明では、この部分長燃料棒の上に分離装
置を付加する。

【０００２】

【従来の技術】ウエダ(Ueda)の日本国特許昭和５２−５
０４８９号には、部分長の燃料棒を使用して燃料バンド
ルの上部二相領域における燃料／減速材比を改良するこ
とが開示されている。その燃料バンドルでは、一群の部
分長燃料棒により、燃料バンドルの上部二相領域内に、
大きくてほぼ円錐形状の中央ボイドが画定されている。

【０００３】ウエダ(Ueda)の特許には２つの具体例が開
示されている。第一の具体例は大きな円錐形ウォータロ
ッドを含んでおり、このウォータロッドは部分長燃料棒
が集合して定められる大きい中央円錐ボイドを占める。
第二の、明らかに好ましい具体例では別に占められるこ
とのない円錐形領域が開示されている。この後者のデザ
インに関して試験をしたところ、低温状態にある上部二
相領域で核反応の改善は達成され得るが、沸騰水型原子
炉の燃料バンドル内に大きな中央ボイド領域があること
により、特に臨界出力が悪化するという意味で熱伝達性
能の逆影響が生じ得るということが確かめられた。特
に、大きく定められたボイドによりその領域に蒸気が集
中することになる。不幸なことに、二相領域の周囲の部
分は蒸気排出領域中に流入する傾向がある。この結果、
そのボイドに近接する加熱されたロッド表面からかなり
の量の液体冷却材がわきへそれる。この液体冷却材は大
きく定められた円錐形ボイド内で加速された蒸気流中に
同伴される。そして、その大きいボイドを取囲む全長燃
料棒付近で液体の流れが減少する。この流量が低下する
と、それに応じて臨界出力も低下する。したがって、燃
料バンドル全体としての効率が低下する。

【０００４】「二相圧力低下減少ＢＷＲアセンブリデザ
イン(Two-Phase Pressure Drop Reduction BWR Assembl
y Design）」と題するディックス(Dix）らの１９８８年
４月４日付けで出願された米国特許出願第０７／１７
６，９７５号において、本発明者らは、燃料バンドル格
子の二相領域全体に渡って分散された概して小さめのオ
ープンフローチャネルを使用することによって、原子炉
の利点を維持しつつ有害な熱流体作用を除去した。この
分散されたフローチャネルにより、二相混合物の蒸気相
が、実際の流れが主として蒸気であるような抵抗の低い
流路に向って移行（「ドリフト」）するという自然の傾
向が明らかになった。このような分散した流路は、蒸気
を燃料棒から優先的に発散させると原子炉安定性と熱流
体効果という利点が両方とも得られるので、ＢＷＲ燃料
集合体に好都合であることが判明している。

【０００５】

【発明の概要】１本以上の部分長燃料棒を有する沸騰水
型原子炉用核燃料バンドルにおいて部分長燃料棒の上に
ある蒸気ベント体積中に水が入るのを防ぐと共に水の飛
沫同伴を減らすための蒸気‐水分離装置が開示される。
核燃料バンドルは常用のものであり、垂直に配列された
燃料棒列を支持し燃料バンドルへの水の流入を可能にす
る下部タイプレートを含んでいる。燃料棒を平行な垂直
直立関係に維持し燃料バンドルの頂部からの蒸気と水の
二相流の流出を可能にする上部タイプレートが使用され
ている。これらタイプレート間のチャネルが、タイプレ
ート間の水の流れを制限し、燃料バンドルの内部の二相
流と燃料バンドルを取巻いている隣接のコアバイパス体
積とを隔てている。燃料バンドル中の燃料棒の少なくと
も１本は下部タイプレートから上部タイプレートまでの
全長より短く、その燃料棒は上部タイプレートに達する
手前で終わるので部分長燃料棒の末端上にボイド空間が
画定される。２種類の分離装置が開示される。第一のタ
イプの装置は部分長燃料棒の末端に適合して設置され、
その部分長燃料棒の末端に近い表面に沿って流れる水が
その部分長燃料棒ロッドの上にある前記ボイド空間内に
入らないようにすることを主たる目的とする。第二のタ
イプの装置は部分長燃料棒の上にある前記ボイド空間内
に存在する。この装置は部分長燃料棒の上にある蒸気ベ
ント体積中に伴出された水を放逐する役割を果たす。こ
れらの装置は延長したり相互に連結したりすることがで
きる。いずれの場合も、部分長燃料棒の上にあるベント
体積への蒸気の集中が改善されると共にそれを包囲する
全長燃料棒部に存在する液体分率が高くなる。

【０００６】

【他の目的、特徴および利点】ＢＷＲ燃料設計の根本的
な難しさは、減速材密度が蒸気発生によって大きく変化
することに由来している。現在の設計方策では、燃料バ
ンドル内に拘束‐液体を導入することによってこの問題
をいくらか軽減している。例としては、各種のウォータ
‐ロッドおよびウォータ‐クロスの設計がある。これら
のアプローチは中性子減速には有効であるが、これに付
随して、通常の冷却材の流動領域を閉塞するので熱流体
作用に完全な逆影響をひきおこす。これは、特に閉塞が
大きいときに問題となる。対照的に、蒸気‐ベント（排
出）方策は中性子減速と熱流体作用との両方に対して相
乗効果がある。

【０００７】かなりの蒸気を低抵抗流路に迂回させる
と、平均の蒸気速度を増大させるので、平均のボイド率
が低下する。さらに重大なことには、燃料棒の回りから
蒸気が除去されるために、この領域の局部的ボイド率が
さらに低下する。対照的に、拘束‐液体領域により流路
の閉塞が起こると、正常な液体と蒸気はすべて一緒にな
って一層高い速度で燃料棒の回りを流れることになる。
このため、燃料棒の回りの局部的ボイド率は増大する。
このように、蒸気‐ベント設計による中性子減速効果は
大きな拘束液体領域を使用して達成される効果をはるか
に凌ぐことができる。

【０００８】蒸気‐ベント設計では、燃料棒に隣接する
液体分率が高くなるので臨界出力性能が改善される。抵
抗の少ない蒸気流路により二相領域中の圧力低下が減少
する。蒸気‐排出路内の通常のスペーサ構造を除去する
と各スペーサによる圧力低下が減少し、したがってより
多くのスペーサを追加することが可能になる（と同時
に、臨界出力とロッド‐曲がりに利益が得られる）。こ
の低減した二相圧力低下と、燃料バンドル内の別の高速
流路からの減衰効果との両方によってチャネル安定性が
向上する。

【０００９】本発明のひとつの目的は、部分長燃料棒の
上にある蒸気ベント体積内に水が入るのを阻止するため
の一群の分離装置を開示することである。本発明のこの
局面では部分長燃料棒の上の端に付属装置を取付ける。
この付属装置はフレアになった端、偏向タブ、または螺
旋状に巻いた金属片のいずれでもよい（以後、旋回羽根
という）。このロッド末端付近の部分長燃料棒の外側に
沿って通る蒸気と水はこの付属装置に衝突する。水（水
蒸気より重い）は偏向させられる。蒸気（水より軽い）
はほとんど曲がらずに上方の部分長燃料棒上のボイド空
間中に向かう。その結果、部分長燃料棒の上にある蒸気
ベント体積中に導入される水が減少する。

【００１０】本発明の別の目的は、１本以上の部分長燃
料棒の上にある領域内に蒸気分離装置を配置することで
ある。これらの装置は他の部分長燃料棒から多少距離を
もって離して配置することもできるし、あるいは部分長
燃料棒の上にあるボイド空間全体に渡って連続して伸び
ていることもできる。このような装置の好ましい取付け
方は、部分長燃料棒の末端の上でスペーサから吊下げて
もよいし、または上部タイプレートから吊下げてもよ
い。この吊下げた装置としては、捩れた金属ストリップ
（以後、旋回羽根という）、円錐部、その他の蒸気分離
装置を挙げることができる。蒸気ベント体積中に導入さ
れて飛沫同伴された残りの水は放逐される。

【００１１】部分長燃料棒の末端に取付けた付属装置と
部分長燃料棒の末端上にある分離装置の利点は、より有
効な蒸気ベントチャネルを並列に維持しつつ全長燃料棒
の回りの液体分率を高めにしながら達成される部分長燃
料棒の配置の自由度である。その結果、核反応が改良さ
れ、熱伝達が改善され、安定性が向上し、さらに圧力低
下は低くなる。

【００１２】

【好ましい態様の説明】図１に燃料バンドルＢを図示す
る。バンドルＢは下部タイプレートＬ、上部タイプレー
トＵ、および９×９に配列された燃料棒Ｆのマトリック
スを含んでいる。チャネルＣがそれぞれの燃料棒を包囲
しており下部タイプレートＬから上部タイプレートＵま
で伸びている。下部タイプレートＬは燃料棒Ｆを並列マ
トリックス中に支持している。上部タイプレートＵは、
燃料棒が垂直に直立した関係に維持されるように保証す
る。

【００１３】燃料棒は約１６０インチ（４０６ｃｍ）の
長さに渡って伸びており、可撓性である。この場合一群
のスペーサ（典型的には７個程度）が燃料棒Ｆの並列関
係を維持している。図１では、スペーサＳ１、Ｓ２およ
びＳ５で、燃料バンドルＢの長さに沿って伸びている通
常は７個ある均等に配置されたスペーサのうちの３つを
示している。燃料バンドルの作動の様子は以下のよう
にまとめることができる。典型的な場合水からなる減速
材が燃料棒Ｆのマトリックス間に定められた開口のとこ
ろで下部タイプレートＬを通って入る。この水流はチャ
ネルＣにより制限され、上部タイプレートＵを通って外
へ流れ出す。減速材の水が燃料バンドル内を上方へ通過
する間に蒸気が発生し、次第にその割合が多くなる。最
後に、燃料バンドルの頂部で、かつ上部タイプレートＵ
を通ってそしてその上で、水と蒸気の放出が起こる。

【００１４】燃料バンドルＢは部分長燃料棒Ｐを含んで
いる。このような部分長燃料棒Ｐは、「二相圧力低下減
少ＢＷＲアセンブリデザイン(Two-Phase Pressure Drop
Reduction BWR Assembly Design）」と題するディック
ス(Dix）らの１９８８年４月４日付けで出願された米国
特許出願第０７／１７６，９７５号に開示され特許が請
求されている。図に示されている２本の部分長燃料棒Ｐ
は離れていることが分かる。さらにまた、部分長燃料棒
の上では、燃料バンドル中に開放空間１４が定められて
いる。最初に記載したように、これらの分散されたフロ
ーチャネルによって、二相混合物の蒸気相がこのボイド
空間１４のところに形成された抵抗の低い流路の方に移
行またはドリフトするという自然の傾向が実現される。
そのような分散された流路は、バンドルの上部二相領域
中の燃料／減速材比を改良し、核安定性および熱流体効
果を付与する蒸気排出用低圧力低下流路を作り出すのに
有利であることが判明した。

【００１５】各部分長燃料棒の末端に分離装置Ｄが図示
されている。一般的にいって、本明細書に記載した分離
装置の目的は、ボイド空間１４内で上方に排出される蒸
気中に入って来るかまたは飛沫同伴され得る水をそのボ
イド空間１４から分離することである。これにより、蒸
気がこれらのボイド空間内に流入する自然の傾向が高め
られるため、部分長燃料棒が間隔をおいて設置しなくて
もさらに良好な蒸気排出効果を得ることができる。

【００１６】ここで本明細書の後半部をまとめておくと
有益である。特に図２、３および４には、個々の燃料棒
の末端に配置され得るいろいろな分離装置が開示されて
いる。図５、６、７、８および９にはスペーサに取付け
られた分離装置が開示されている。図１１、１２および
１３には、やはりスペーサに取付けることもできるがス
ペーサを通り越して上部タイプレートから吊下げられる
方が好ましい分離装置が開示されている。図５は、部分
長燃料棒ロッドの末端に取付けられた分離装置とスペー
サに取付けられた分離装置との組合せを示している。図
１０は、部分長燃料棒の末端と組合せられており、その
末端から上にあるスペーサを通って連続的に伸延する分
離装置を開示している。このような組合せられた装置は
１個ではなく２個以上を燃料集合体中に配置することが
できるものと理解されたい。図８、９、１１、１２、１
３、１４および１５は隣接する一群の部分長燃料棒列と
その上にある分離装置を開示している。このような部分
長燃料棒列は燃料集合体内でさまざまに分配・配置する
ことができる。図１１、１２、１３、１４および１５は
これらの分離装置で、２つ以上のスペーサを貫いて伸延
するものを開示している。これらの伸延した装置は上部
タイプレートを貫通してその上部タイプレートから吊下
げて、蒸気排出を最大にすると共に装置の頂部からの取
出しを可能にすることができる。図１４、１５および１
６は蒸気ベント体積内にまたはそれに隣接してウォータ
ロッドを組込んで燃料集合体内の減速材の分布を改良し
た装置を開示している。

【００１７】図２、図３および図４を参照すると部分長
燃料棒Ｐが１本のみ示されていることが分かる。部分長
燃料棒Ｐは図５に示されているように一群のロッド列中
に何本でも配置することができるものと理解されたい。
図２の部分長燃料棒Ｐはその末端に、外側に向かってフ
レアになったベル型円錐部１６をもっている。この円錐
部１６の目的は、上方に向かって流れる水を、部分長燃
料棒Ｐの上にあるボイド空間１４から外側に向けること
である。このような偏向を矢印１８で示す。それと同時
に、水より軽い蒸気２０はその流れを、部分長燃料棒の
上にあるボイド空間１４中に向けることができる。

【００１８】図３を参照すると部分長燃料棒Ｐの末端に
は旋回羽根２０が取付けられている。このねじれの配向
は時計と反対回りで１８０°を越えている。このバンド
２０は部分長燃料棒の末端２１から上方へ向かい部分長
燃料棒の上にあるボイド空間１４内に伸延している。バ
ンド２０の機能は容易に理解できる。すなわち、密度の
高い水粒子には外側に向かう遠心力ベクトルを付与し、
それより軽い蒸気は上方のボイド空間１４内に向かい続
ける。

【００１９】最後に図４を参照すると一群の外方偏向タ
ブ２５をもった部分長燃料棒Ｐが示されている。外方偏
向タブ２５は密度の高い水を外側に偏向させると共に蒸
気は邪魔されずに上方に流れ続けるのを可能にするとい
う機能をもっている。ここで、部分長燃料棒の末端には
たくさんの他の分離装置を使用することができるものと
理解すべきである。必要なことは、装置が密度の高い方
の水流を外側に偏向させながら蒸気はそのまま垂直上方
に流れ続けさせることができるということだけである。

【００２０】図５を参照すると、図１に示した燃料バン
ドルと類似の燃料バンドルの断面図に、スペーサ５の少
し上で終止する部分長燃料棒Ｐが示されている。使用し
てある特定の分離装置Ｄは図１と図３に示した分離装置
と類似のものである。図５は本発明の別の局面も示して
いる。特に、第二の分離装置Ｄ′を支持しているスペー
サ６が示されている。装置Ｄ′は下に向いた円錐３０の
形状をとっている。円錐３０をみると円錐の頂点が部分
長燃料棒Ｐの方に向いていることが分かる。円錐の底面
は、部分長燃料棒のすぐ上にあるスペーサＳ６中で上に
向って取付けられている。

【００２１】この円錐の役割は容易に理解できる。すな
わち、蒸気より重い液体粒子は外側に隣接する燃料棒Ｆ
の方に向けられ、一方蒸気は部分長燃料棒Ｐの上にある
ボイド空間１４内で上方に向かい続ける。図６と図７を
参照すると、スペーサＳ６における別の分離装置Ｄ′の
配置が図示されている。図６では、スペーサＳ６によっ
て定められるマトリックスが旋回羽根４０を維持してい
る。図３の分離装置と同様に、旋回羽根４０は１８０°
以上ねじれており、部分長燃料棒Ｐの上にあるボイド空
間１４から遠心力によって水を分離するのに役立つ。分
離装置Ｄ′は、部分長燃料棒ＰとスペーサＳ６との間の
蒸気ベント体積中に同伴されることがある水を分離する
のに有効であることが理解される。

【００２２】図７の構造も類似のものであるが、唯一の
違いは旋回羽根４２が燃料棒Ｆ間のスペーサ６内のほと
んど全容積を占める大きめの幅をもっているということ
だけである。図８に類似の構造を示す。ただし、隣接す
る一群の部分長燃料棒Ｐ列がスペーサＳの下で終止して
いる。スペーサＳは、上にある一群の旋回羽根列を、部
分長燃料棒Ｐの末端上に、ある距離をもって支えてい
る。この側面図には部分長燃料棒とそれに対応する旋回
羽根が３本ずつしか示されていないことが分かる。これ
より多くを使用することもできよう。たとえば、隣接す
る３×３本の部分長燃料棒マトリックスを使用すること
ができよう。

【００２３】図９には図８と類似の構造を示す。ここで
は、スペーサに取付けられた大きい直径の旋回羽根５２
が隣接する一群の部分長燃料棒Ｐ列の上にある。部分長
燃料棒Ｐは３×３の四角形パターンに配置されているの
が一般的である。それより多くを使用することもできよ
う。図１０には、部分長燃料棒の末端に取付けられてい
る長く伸びた旋回羽根６０が示されている。部分長燃料
棒Ｐと旋回羽根６０は一体構造をとっている。このロッ
ドＰと旋回羽根６０は並列の全長燃料棒Ｆと同様にして
装着されている。その結果、旋回羽根６０または所定の
目的に合わせて旋回羽根６０に取付けられているなんら
かの器具を掴むことによって部分長燃料棒Ｐを除去する
ことができる。またこの旋回羽根は、交差した（十字形
断面の）金属バンドで作成して、このデザインの旋回羽
根の強度を増大させることもできる。図の部分長燃料棒
と旋回羽根は２つのスペーサＳ１とＳ２との間に伸びて
いるものが示されている。

【００２４】図１１には、隣接するいくつかの部分長燃
料棒（たとえば部分長燃料棒Ｐの３×３マトリックス）
の上にある単一の大きな旋回羽根６２が示されている。
この単一の大きな旋回羽根６２はスペーサＳ１と上部タ
イプレートＵとの間に取付けられている。あるいは、隣
接する２つのスペーサの間にこの大きな旋回羽根を取付
けることもできる（図１０参照）。この装置に上部タイ
プレートＵを貫通する開口を設けるとこのデザインの蒸
気排出効果が最大になる。この装置を上部タイプレート
に装着すると頂部からこの装置を除去することが可能に
なり、したがってこの装置の下にある部分長燃料棒にア
クセスすることが可能になる。

【００２５】図１２の構造は類似のものであるが、単一
の大きな旋回羽根装置の代わりにひとつにまとめられた
小さめの旋回羽根のマトリックスが設けられている。こ
の図の旋回羽根マトリックスは３×３本である。このひ
とつにまとめられたマトリックスは、燃料集合体スペー
サＳ１における位置決めのための包囲バンド６８を備え
ている。この装置は上部タイプレートＵを貫通し、そこ
から吊下げられているのが好ましい。

【００２６】図１３の構造も類似であるが、下にある部
分長燃料棒Ｐの高さが均一ではない。したがって、その
上にあるひとつにまとめられた旋回羽根６５、６５′の
マトリックスも長さが不揃いである。大きな蒸気ベント
体積は局部的な中性子減速を低減し得る。したがって、
燃料集合体の中央部に水を追加して導入することによっ
て減速材の分布を改善する必要があることがある。図１
４〜１６は、本発明の旋回羽根構造にウォータロッドを
組込んだ装置を示している。

【００２７】図１４には、図１１の大きな旋回羽根に代
わる構造が示されている。中央のウォータロッドＷは旋
回羽根と一体化されて配置されている。下方にある中央
の部分長燃料棒は除かれてウォータロッドＷが下に向か
って伸びられるようになっている。このウォータロッド
Ｗは燃料棒Ｆおよび部分長燃料棒Ｐと同じ直径である。
その他に燃料棒Ｆの直径より大きい直径を有するような
いわゆる大きなウォータロッドＷを使用することができ
る。

【００２８】図１５は、ひとつにまとめられた旋回羽根
マトリックス７２内に一体化されたウォータロッドを有
する類似の構造を示している。図１６に、図１２または
図１３に示したような旋回羽根７４からなる旋回羽根マ
トリックス７６を使用する代表的な燃料集合体の構造を
示す。ウォータロッドＷが取外し可能な旋回羽根マトリ
ックス７６に隣接して配置されている。このようにウォ
ータロッドを配置すると、燃料集合体のスペーサＳ１お
よびＳ２の標準的な軸方向位置決めが可能になる（図１
５参照）。

【００２９】本明細書中に開示した分離装置Ｄ′の説明
においては、入って来る水または同伴される水を部分長
燃料棒の末端上にあるボイド空間から放逐する機能を果
たすいかなる分離装置も包含されるものと理解された
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】チャネルの一部を切り欠いて、中に収容されて
いる部分長燃料棒ロッドと、その部分長燃料棒ロッドの
末端の上にある本発明の分離装置とを露出させてある燃
料バンドルの斜視図である。

【図２】部分長燃料棒の上端で部分長燃料棒の外側に沿
って通過する水を偏向させるためのフレアになった末端
を有する単一の部分長燃料棒を示した図である。

【図３】部分長燃料棒の上にあるボイド空間中に運搬さ
れた水に対して半径方向の速度を付与するために取付け
られた旋回羽根を有する単一の部分長燃料棒を示した図
である。

【図４】部分長燃料棒の頂部に偏向タブを有する単一の
部分長燃料棒を示した図である。

【図５】一群の全長燃料棒列中にあり、上方にあるスペ
ーサに取付けられた円錐の形状をした分離装置を有する
単一の部分長燃料棒を示した図である。

【図６】上方にあるスペーサに取付けられた旋回羽根を
有する単一の部分長燃料棒を示した図であり、この旋回
羽根の直径は下方にある部分長燃料棒と同じ程度であ
る。

【図７】上方にあるスペーサに取付けられた旋回羽根を
有する単一の部分長燃料棒を示した図であり、この旋回
羽根の直径は下方にある部分長燃料棒の直径より大き
い。

【図８】上方にあるスペーサに取付けられた一群の旋回
羽根を有する隣接した部分長燃料棒列を示した図であ
り、この旋回羽根の数は下にある部分長燃料棒の数以下
である。

【図９】上方にあるスペーサに取付けられた大きな旋回
羽根を有する隣接した部分長燃料棒列を示した図であ
り、この旋回羽根の直径は下にある部分長燃料棒列の大
きさと同程度である。

【図１０】スペーサ間を軸方向に伸びるように取付けら
れた上方旋回羽根を有する部分長燃料棒を示した図であ
る。

【図１１】隣接する部分長燃料棒列と同程度の直径を有
しスペーサ間を軸方向に伸びている旋回羽根を有する部
分長燃料棒列を示した図である。

【図１２】スペーサ間を軸方向に伸びている一群の旋回
羽根を有する隣接した部分長燃料棒列を示した図であ
り、その旋回羽根の数は下にある部分長燃料棒の数以下
である。

【図１３】スペーサ間を軸方向に伸びている一群の旋回
羽根を有する長さの異なる隣接した部分長燃料棒列を示
した図であり、その旋回羽根の数は下にある部分長燃料
棒の数以下である。

【図１４】図１１と類似の構造を示した図であるが、上
方にある旋回羽根は、燃料集合体の入口領域から上方に
伸びるウォータロッドと一体的に形成されている。

【図１５】図１２と類似の構造を示した図であるが、上
方にある一群の旋回羽根は、燃料集合体の入口領域から
上方に伸びるウォータロッドと一体的に形成されてい
る。

【図１６】代表的な燃料集合体の構造を示した図であ
り、図１２や図１３に示したようなタイプの取外し可能
な旋回羽根群に隣接してウォータロッドが配置されてい
る。

【符号の説明】

Ｂ燃料バンドル、Ｃチャネル、Ｄ、Ｄ′ 分離装置、Ｆ燃料棒、Ｌ下部タイプレート、Ｐ部分長燃料棒、Ｓスペーサ、Ｕ上部タイプレート、Ｗウォータロッド、１４ボイド空間、１６、３０円錐部、１８偏向の方向、２０蒸気（図２）、２０、４０、４２、５０、５２、６０、６２、６５、６
５′、７０、７２、７４旋回羽根、２１部分長燃料棒末端、２５偏向タブ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】沸騰水型原子炉用燃料バンドルであっ
て、垂直に直立する燃料棒のマトリックスを支持してお
り前記燃料バンドルへの水の流入用開口を画定している
下部タイプレートと、前記燃料棒マトリックスを垂直直
立関係に維持しており水および生成した蒸気の流出を可
能にする開口を画定している上部タイプレートと、前記
燃料バンドルを包囲しており前記下部タイプレートから
前記上部タイプレートまで伸延していて前記タイプレー
ト間で前記燃料棒マトリックス全体に渡る流体流を制限
しているチャネルと、前記チャネル内でかつ前記燃料棒
の回りで前記タイプレート間の前記燃料棒の並列配置間
隔を維持している複数個のスペーサとを含んでおり、前
記燃料棒の少なくともひとつが、前記下部タイプレート
上に位置していてそれにより支持されておりかつ前記上
部タイプレートより下にある上端で終止している部分長
燃料棒であり、この部分長燃料棒は周囲の全長燃料棒に
対して前記部分長燃料棒の上に前記部分長燃料棒の上端
と前記燃料バンドルの上端との間に蒸気排出路を画定し
ている前記燃料バンドルにおいて、前記燃料バンドルが前記蒸気排出路内に位置し、前記ス
ペーサの一つ、または前記上部タイプレート、に支持さ
れ、水を前記蒸気から遠心力により分離する旋回羽根を
含んでいることを特徴とする燃料バンドル。
【請求項２】前記燃料バンドル内に複数の部分長燃料
棒が配置されており、少なくとも１つの旋回羽根が１つ
より多くの前記部分長燃料棒の上にある、請求項１記載
の燃料バンドル。
【請求項３】前記上部タイプレートが開口を画定して
おり、前記旋回羽根がこの開口のところで前記上部タイ
プレートを貫通している、請求項１記載の燃料バンド
ル。
【請求項４】前記旋回羽根が、ウォータロッドを含ん
でいる、請求項１記載の燃料バンドル。