JP2642761B2 - 沸騰水型原子炉用の燃料バンドル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原子炉用の燃料バンドルに関するものであ
って、更に詳しく言えば、燃料バンドル内における流体
の熱水力学的不安定性及び核熱水力学的不安定性を抑制
するために圧損（圧力降下）の増大をもたらすような改
良された下部タイプレート構造に関する。

［従来の技術］ 沸騰水型原子炉用の最近の燃料バンドルにおいては、
並列状態で使用される燃料棒の数が増加している。これ
らの燃料棒は、様々な核効率を有する配列状態で配置さ
れている。このような核効率の中には、総合出力発生率
をより大きくするように個々の燃料棒及び燃料バンドル
を設計し得ることも含まれている。

このような燃料バンドル内における燃料棒の配列密度
の増加の歴史は、使用されてきたマトリクス位置の増加
を見れば最も良く理解することができる。

ところで、燃料バンドル・マトリクス内のすべての可
能な位置が燃料棒を配置するために使用されているわけ
ではないことは言うまでもない。一部のマトリクス位置
はその他の目的に使用されている。例えば、それらの位
置はいわゆるウォータ（水）・ロッドによって占められ
ている。これらのウォータ・ロッドは、原子炉運転のた
めに必要なあらゆる出力条件及び流れ条件の下で燃料バ
ンドル内に所要量の減速水を供給するために使用されて
いる。

又、一部の燃料棒位置にはいわゆる部分長燃料棒が使
用されている。これらの部分長燃料棒は、燃料バンドル
の上部二相領域（即ち、水と蒸気とから成る相の領域）
内における圧損の減少をもたらすものである。言うまで
もなく、部分長燃料棒はそれ以外にも数多くの利点を有
しているが、それらを述べることは本発明の目的でな
い。

最近の燃料バンドル設計においては、使用されるマト
リクス位置の数が着実に増加してきた。最初、BWR/2型
原子炉においては７×７のマトリクスが採用されてい
た。後に、８×８のマトリクスが採用された。本発明の
好適な実施例においては、９×９のマトリクスが使用さ
れている。

原子炉における特定の異常な運転条件下では、冷却材
流量の振動が起こることがある。このような流量の振動
には、蒸気・水二相混合物内に存在する蒸気量の振動が
伴う。これらの振動は望ましくないので、振動を回避す
るために原子炉の運転が制約を受けることになる。

理論的には、それらの不安定性は２つの手段によって
低減させ得ることが知られている。

第１の手段は、水及び蒸気の両者が存在する燃料バン
ドルの上部領域（いわゆる二相領域）内における圧損を
減少させることである。従来、燃料バンドルの上部領域
内における流路面積を増大させるために、いわゆる「部
分長燃料棒」が使用されてきた。これらの部分長燃料棒
は二相領域内における圧損の減少をもたらす。その結
果、不安定性を生じる傾向が低減するのである。

第２の公知手段、そして本発明の対象を成す手段は、
下部タイプレートにおける圧損を増大させることであ
る。

［先行技術の要約］ 第１図は燃料バンドルの部分断面立面図である。冷却
材の流れはノーズピースを通って燃料バンドルの底部に
入り、次いで上方に移動して下部タイプレートに達す
る。下部タイプレートはノーズピースの上部を形成して
いると共に、燃料棒及びウォータ・ロッドを支持してい
る。下部タイプレートには流路が設けられている。

先行技術に従えば、２つの形式の下部タイプレートが
使用されてきた。

第3A図を見れば、先行技術に基づく第１の形式の下部
タイプレートを理解することができる。この形式の下部
タイプレートでは、燃料棒はボスによって支持されてお
り、ボス同士はリブによって連結されている。リブの厚
さ及びボスの直径は、燃料棒を支持するために必要な最
小値に近いものである。このような下部タイプレートの
流路面積は大きく、従って圧損は小さい。

第3B図には、先行技術に基づく第２の形式の下部タイ
プレートが示されている。第１のマトリクスを成す孔
は、燃料棒を支持する位置を形成している。第２のマト
リクスを成す孔は、下部タイプレートを通して冷却材を
流入させる区域を形成している。流れ抵抗の小さい流路
を得るために、冷却材流入用の孔は大きいことが通例で
あった。

先行技術においては、流れの不安定性は問題とされて
いなかったので、下部タイプレートにおける圧損を大き
くする必要はなかったのである。

ある種の新しい燃料棒バンドル設計においては、流れ
の不安定性を防止するために対策を講じる必要がある。
前述の通り、不安定性を抑制するための手段の１つは、
下部タイプレートにおける圧損を大きくすることであ
る。

圧損を増大させるための自明の方法は、第3B図に示さ
れる従来の下部タイプレートにおいて冷却材流入用孔の
直径を小さくすることである。しかしながら、孔の直径
を小さくすると、孔から極めて高速の噴流が流れ出るこ
とになる。このような噴流は燃料棒の振動を引き起こす
傾向がある。本発明は、高速の噴流を生じることなしに
所要の圧損を得ようとするものである。

［発明の要約］ 本発明に従えば、好ましくは９×９のマトリクスを成
す比較的高い密度の配列状態で配列された燃料棒を有し
ている燃料バンドルにおいて使用するための、増大した
流体流れ抵抗を有している改良された下部タイプレート
が開示される。このような燃料バンドルは、下部タイプ
レートと、上部タイプレートと、鉛直に直立した状態で
下部タイプレートと上部タイプレートとの間に支持され
ている複数の燃料棒とを含んでおり、これらの燃料棒は
正方形横断面のチャンネルによって包囲されている。好
適な実施例に従えば、一部の燃料棒は部分長燃料棒であ
る。周囲のチャンネルは、核分裂反応を受ける燃料棒か
ら熱を抽出するために、上部タイプレートと下部タイプ
レートとの間で燃料バンドルを通る冷却材の流れを閉じ
込めている。下部タイプレートは、９×９のマトリクス
内の選択された位置に燃料棒を支持するための第１群の
開口を含んでいる。適当な数のこれらの開口には、ねじ
が切られており、ねじを切った燃料棒をその開口に受け
入れることによって、上部タイプレートと下部タイプレ
ートとが連結されている。このようなマトリクスには欠
落部分があって、そこには減速材を含有しているウォー
タ・ロッドを支持するための大きな開口が設けられてい
る。下部タイプレートには又、流体エネルギ放散用のオ
リフィスとして作用する第２群の貫通孔がマトリクス状
を成して設けられている。これらの流体エネルギ放散用
のオリフィスは、冷却材を受け入れるため下方に開いた
小径の下部開口と、上方に開いた大径の上部開口とを含
んでいる。尚、これらの上部開口及び下部開口は、円形
を成していると共に同心に配置されていることが好まし
い。好適な実施例に従えば、下部開口の入口側には、逃
し手段が設けられており、それにより冷却材を流入させ
ることができる。下部開口からの出口側には、直角の角
部が設けられており、それにより上部開口内に、流体エ
ネルギを放散する乱流を発生させることができる。

上述のような開口内における流体エネルギの放散は、
下部タイプレートにおける圧損の増大をもたらす。冷却
材の流れが小径の下部開口から大径の上部開口に通過す
る際、その流れは膨張して上部開口を満たす。このよう
な膨張に際して流速の低下が起こる結果、下部タイプレ
ートの上方に高速の噴流が流出することは回避されるわ
けである。

［発明の目的、特徴及び利点］ 本発明の目的の１つは、冷却材の流れのエネルギを放
散させ得るような下部タイプレートの構造を開示するこ
とにある。本発明の好適な実施例に従えば、このような
下部タイプレートには、第１のマトリクスを成すように
配置された燃料棒支持用の開口が設けられている。好適
な実施例では、これらの開口は９×９の配列状態を成し
て燃料棒を支持している。

上述の下部タイプレートには、第２のマトリクスを成
すように配置された流体エネルギ放散用の開口も設けら
れている。これらの流体エネルギ放散用開口は、燃料棒
支持用開口の位置の間の隙間に位置している。

流体エネルギ放散用開口の各々は、冷却材の流入を可
能にするように下部タイプレートを貫通している。好適
な実施例に従えば、流体エネルギ放散用開口は下部タイ
プレートの下側に直径の小さな下部開口を含んでいる。
この下部開口が下部タイプレートの下面と出会う部分に
は丸みが付けられており、それによって下部タイプレー
トの下方の大きい流路面積から下部開口内の小さい流路
面積への円滑な移行が達成されている。このような円滑
な移行の結果、下部開口に流入する冷却材の流れは、圧
力損失を受けることになる。尚、下部開口の入口が鋭利
な角部を成していると、生じる圧力損失は、その角部の
正確な形状によって大きく左右されることになる。

下部開口の上方には、それよりも直径の大きな上部開
口が同心に配置されている。上部開口と下部開口との間
の接合部には、直角の角部が設けられていることが好ま
しい。冷却材が小径の下部開口から大径の上部開口に流
れ込む際、直角の角部によって乱流が生じる。この乱流
は上部開口内に分散し、次いで下部タイプレートの上方
における冷却材の流れ内に分散する。このようにして、
下部タイプレート通過時における圧損の増大が得られる
のである。

本発明の利点の１つは、下部タイプレートの位置にお
いて、6/10ポンド／平方インチ程度の圧損増大が得られ
ることである。

本発明のもう１つの利点は、下部タイプレートの内部
及び直上において、圧力損失が生じることである。下部
開口を通過した冷却材の流れは上部開口の直径にまで膨
張する結果、下部タイプレートの上方における流速はあ
まり大きくならない。尚、流速が大きいと、燃料棒の振
動を引き起こすことがある。

本発明の更にもう１つの利点は、下部開口の入口側に
設けられた丸みによって、圧損が得られることである。
その上、このような圧損は丸みの程度によって影響を受
けない。その結果、製造時において厳しい許容差が要求
されず、従って、製造費の低減が得られる。

本発明の更にもう１つの利点は、下部タイプレートに
おける圧損の増大が、燃料バンドルの横断面内における
流れの分布をより一様なものにすることである。

本発明のもう１つの目的は、上述のような燃料棒支持
用開口及び流体エネルギ放散用開口に関する各種の変形
例を開示することにある。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付の図面
を参照しながら以下の詳細な説明を読めば自ら明らかと
なろう。

［実施例］ 先ず第１図を見ると、燃料バンドルＦの部分断面立面
図が示されている。このような燃料バンドルは、「象の
足」として知られる冷却材入口オリフィス（図示してい
ない）に対する支持を目的とするノーズピースＮを含ん
でいる。このような燃料バンドルは又、下部タイプレー
トＬと、上部タイプレートＵと、下部タイプレートＬと
上部タイプレートＵとの間に延在している複数の燃料棒
Ｒとを含んでいる。マトリクス状に配列された燃料棒
は、正方形横断面のチャンネルＣによって包囲されてい
る。一部の燃料棒14は、燃料バンドルの下方の5/7のみ
にわたって延在している部分長燃料棒である。燃料棒バ
ンドルの全長にわたって十分な量の減速材を供給するた
めに、中心部には２つの太いウォータ・ロッドＷが使用
されている。通常のように、バンドル全体の上昇及び降
下を行うためにハンドルＨが設けられている。

次に、その動作について簡単に述べておこう。冷却材
は下部のノーズピースＮに設けられている開口16を通っ
て流入する。次いで、冷却材は下部タイプレートＬを通
過し、そして燃料棒Ｒの間を流れる。その際、冷却材は
２つの機能を果たす。

第１に、冷却材は核分裂反応において生じた高速中性
子に対する減速材として作用する。これらの高速中性子
は、冷却材内を通過することにより減速されて熱中性子
となり、そして臨界核分裂反応を引き起こす。

第２に、冷却材の一部は蒸気に変えられる。この蒸気
は、原子炉上部の二相領域内において発生される。（12
フィート程度の長さを有する）実際の燃料バンドルにお
いては、このような二相領域は、燃料バンドルの上部の
2/3から3/4を占めている。

前述のような「不安定性」は、主として上部の二相領
域内において生じ得ることが理解されよう。本発明の目
的は、下部タイプレートにおける圧損（圧力降下）を増
大させ、それによって、原子炉上部の二相領域内におけ
る不安定性を低減させることにある。

燃料棒Ｒの一部は、参照番号14として示されるような
部分長燃料棒である。これらの部分長燃料棒の上端は、
スペーサ16（第2B図を参照）の上方に位置していること
が通例である。これらの部分長燃料棒よりも上方に位置
しているスペーサは、第2C図に示されるような特別の構
造を有している。

次に第2A図を見ると、本発明の改良された下部タイプ
レートが示されている。下部タイプレートは、燃料棒を
支持する第１群の開口60を含んでいる。同図からわかる
通り、開口60は９×９のマトリクスを成して配置されて
いる。

開口60の間にはエネルギ放散用の開口70が設けられて
いる。やはり図からわかる通り、開口70は８×８のマト
リクスを成して配置されている。

下部タイプレートの周縁には、追加のエネルギ放散用
開口22が設けられている。最も外側の開口60と下部タイ
プレートの外縁との間のスペースが少ないため、これら
の開口22は内部の開口70よりも小さくなっている。

いずれのマトリクスにも欠落部分があることが認めら
れよう。詳しく述べれば、このような欠落部分には２つ
の中心位置24に存在している。これらの中心位置24は、
大きい直径を有するいわゆるウォータ・ロッドを支持す
るために使用されている。

次に第2B図を見ると、全部で７つのスペーサのうち、
下方の５つのスペーサ16に関する典型的な構造が示され
ている。通例、７つのスペーサはすべて、長さ14フィー
トの燃料バンドルの長さ方向に沿って等間隔で配置され
ている。

下方の５つのスペーサ16は、９×９のマトリクスを成
して配置された開口30を画定している。これらの開口は
中心部においては欠落しており、そこにはウォータ・ロ
ードを挿入するための大きな開口32が設けられている。

第１図に関連して説明した通り、部分長燃料棒14の上
端は５番目のスペーサの直上で終端している。その結
果、残りの２つのスペーサにおいては、第2B図に示され
る９×９のマトリクスをそのまま形成する必要はない。
次の第2C図を見れば、９×９のマトリクス内に追加の空
所が存在してることが認められよう。これらの空所はそ
れぞれの部分長燃料棒の上方に位置しており、参照番号
36によって表されている。

次に第2D図を見ると、上部タイプレートＵが示されて
いる。上部タイプレートは、下部タイプレートと異な
り、最大の流路面積及び最小の流れ抵抗が得られるよう
に設計されている。上部タイプレートは完全長燃料棒を
支持するためのボスを含んでいるおり、これらのボス
は、所要の強度を得るために必要な最小量の材料を用い
て連結されている。第2D図に示される上部タイプレート
は、第2C図に示される上方の２つのスペーサと共に、蒸
気・水二相混合物に対する流れ抵抗の小さな流路を燃料
バンドルの上部に形成している。

第１図に示される燃料バンドルの部分断面立面図を使
用しながら、第3A図及び第3B図に示される従来の下部タ
イプレートの動作を順次に説明しよう。

先ず第3A図を見ると、少量の材料を使用して成ってい
る第１の下部タイプレートＬ′が示されている。簡単に
述べれば、この下部タイプレートはマトリクス状に配置
された燃料棒支持位置12を画定している。これらの燃料
棒支持位置は、格子部材11によって連結されている。こ
のような燃料棒支持位置と格子部材との組み合わせは、
マトリクス状の冷却材通路13を画定している。これらの
通路は、ノーズピースＮから燃料バンドルの内部までに
至る圧損の小さな流路を形成している。

次に第3B図を見ると、先行技術に基づく第２の下部タ
イプレートＬ″が示されている。この下部タイプレート
は、２つのマトリクスを画定している板15を含んでい
る。このような板には、第１のマトリクスを成すように
して燃料棒支持位置16が設けられている。燃料棒支持位
置16の間には、第２のマトリクスを成すようにして冷却
材流入用の開口17が配置されている。

第3B図に示される第２の下部タイプレートは、第3A図
に示される第１の下部タイプレートよりもやや小さな流
路面積を有している。しかしながら、この下部タイプレ
ートを通過する際の圧損はやはり小さい。

これら従来の下部タイプレートが冷却材の流れに及ぼ
す効果は前に述べた通りであるが、ここで簡単に再述し
ておこう。

第１に、このような下部タイプレートを通過する際の
圧損は非常に小さい。

第２に、このような下部タイプレートを通る冷却材の
流れは完全に均一なものではない。即ち、ノーズピース
の直上に位置している下部タイプレートの中心部を通る
冷却材の流れがより多いのである。

第2A図及び第４図に示される好適な実施例について述
べれば、冷却材の流れはノーズピースの下部から入って
上方に移動する。このような流れは、ノーズピースの入
口によって画定されている中心部Ｓ内に留まる傾向を示
す。

下部タイプレートにおける圧損は、第3B図に示される
下部タイプレートの寸法を単に小さくすることによって
も増大させることができる。しかしながら、そうする
と、下部タイプレートから高速の噴流が流出することに
なる。このような噴流は燃料棒の振動を引き起こすこと
がある。

本発明は、段付きの冷却材流入用開口を使用すること
によって高速の噴流を回避するものである。本発明の好
適な実施例は第2A図、第5A図、第5B図及び第5C図に示さ
れている。第5A図は下部タイプレートの一部の平面図で
ある。この下部タイプレートは、マトリクス状に配置さ
れた第１群の開口60を含んでいる。開口60にはねじが切
られていないのが通例であって、これらの開口60は個々
の燃料棒Ｒの下端を支持している。

第5B図を見ると、２つの燃料棒Ｒ及び開口60の中心を
通る断面図が示されている。同図は、燃料棒Ｒが下部タ
イプレートＬ内に支持されている状態を示している。

当業界において公知の通り、燃料棒は核分裂性物質を
封入した被覆管から成っており、燃料棒の上端及び下端
は中実の端栓によって閉鎖されている。第5B図には下部
端栓が示されている。一部の燃料棒はねじを切った端栓
（図示していない）を有しており、このねじを切った端
栓は、ねじを切った開口（図示していない）内に装着さ
れている。これらの燃料棒は、上部タイプレートと下部
タイプレートとを連結している。

マトリクス状に配置された第２群の開口70が設けられ
ている。これらの開口70は流体エネルギ放散用の開口を
形成している。それらの構造及び機能は第5C図を参照す
ることによって最も良く理解されよう。

第5C図に示されるように、流体エネルギ放散用の開口
70は、同心に形成された下部開口72を含んでいる。下部
開口72は通例、下部タイプレートＬに設けられた開口70
の中心軸74に対して同心に配置されている。下部開口72
は２つの重要な特徴を有している。

第１に、下部開口72の入口側には、逃し手段として丸
み75が設けられている。冷却材50の流れを示す矢印を見
ればわかる通り、丸み75は下部開口72内への冷却材50の
流入状態を予測可能なものとする。

開口70は又、同心的に形成された上部開口76を含んで
いる。上部開口76は下部開口72よりも大きい。下部開口
72に対する上部開口76の直径の比は、1.1〜2.0の範囲内
にある。

下部開口72と上部開口76との間には、直角の角部78が
存在している点に注意されたい。この直角の角部78は、
冷却材50の流れ内に乱流を引き起こす。このような乱流
及びそれに伴うエネルギの放散は、下部タイプレートに
おける圧損の増大をもたらすものである。

下部タイプレートにおける圧損の増大は、より均一な
流れの分布をもたらす。即ち、第４図に見られるよう
に、ノーズピースを通して流入した流れが下部タイプレ
ートの位置において大きな抵抗に出会うと、その流れは
下部タイプレートの外縁にまで拡散することになる。実
験の結果、大きな圧損をもたらす本発明に係る下部タイ
プレートは、燃料バンドル下部の全域にわたってほぼ均
一な流れを引き起こすことが判明した。このように本発
明は、冷却材50が下部タイプレートＬを通過する際に、
より大きな圧損をもたらすばかりでなく、その圧損を利
用して下部タイプレートの近傍に、より均一且つ一様な
冷却材の流れを生み出すことが理解されよう。

次に第5D図及び第5E図を見ると、本発明の他の実施例
が示されている。第5D図においては、小径の下部開口か
ら大径の上部開口への移行部90が緩やかになっている。
このような移行部90は、好適な実施例における直角の角
部とは異なり、円錐台の形状を有している。この場合、
上部開口と下部開口との直径の比が一定であれば、圧損
はやや小さくなる。

第5E図の場合には、下部開口の入口側に大きな丸みの
代わりに、小さな面取り部95が設けられている。面取り
部95は、より大きい圧損をもたらす。しかしながら、圧
損の増大は面取りの程度に極めて敏感である。従って、
相損を制御することは好適な実施例の場合よりも困難に
なる。

更に、第5D図の緩やかな移行部90と、第5E図の小さな
面取り部95とを組み合わせた実施例（図示していない）
も可能である。

本発明の原理は又、下部開口及びそれの上方に位置し
ている空間を用いることによっても実現し得ることが理
解されよう。即ち、下部開口を通って流入した冷却材の
エネルギを空間内における乱流の発生によって十分に放
散させれば、燃料棒の位置に到達するまでには均一に分
布した乱流が得られることになる。第6A図〜第6C図に示
す実施例はこのような構造を例示するものである。

第6A図及び第6B図からわかる通り、個々の燃料棒Ｒは
突出したボス152によって支持されている。これらのボ
ス152は、第2A図に示される好適な９×９のマトリクス
を成す位置において上方に突出するように鋳造された円
筒から成っている。図からわかる通り、このようなボス
の間には空間153が画定されている。このようなボスの
間の空間153は、所要の乱流を発生させるために利用さ
れている。

次に第6A図及び第6C図を見ると、冷却材流入用の開口
160が示されている。冷却材は開口160を通って流入し、
そしてボス150の間の空間153に到達する。乱流が発生す
るのは、この空間153内においてである。この場合に
も、適度のエネルギ放散を伴った乱流が生じる。このよ
うな乱流は、上向きに流れる冷却材50が燃料棒Ｒの下部
に到達する時点においては、下部タイプレートの全域に
わたって一様に存在することになる。

以上、部分長燃料棒を含んでいると共に９×９のマト
リクスを形成している燃料棒配列状態を有している好適
な実施例に関連して本発明を説明した。しかしながら、
本発明に係る下部タイプレートは、その他の規則的及び
不規則なマトリクスに対しても同様に適用し得ることは
言うまでもない。例えば、このようなマトリクスは、８
×８又は10×10のものであってもよい。更に又、燃料棒
支持位置及び（又は）冷却材流入用開口が形成している
マトリクスが不規則なものであってもよい。要するに、
ここで用いる「マトリクス」とは、燃料棒を互いに離隔
した状態で支持する目的及び下部タイプレート内に冷却
材流入用開口を形成する目的のために使用し得る各種の
（規則的及び不規則な）パターンを包括するものであ
る。

尚、上述のもの以外にも、各種の変更例が可能である
ことは言うまでもあるまい。

【図面の簡単な説明】

第１図は下部タイプレートの位置を示す燃料バンドルの
部分断面立面図である。 第2A図、第2B図、第2C図及び第2D図は第１図の燃料バン
ドル内に含まれている下部タイプレート、下方の５つの
スペーサ、上方の２つのスペーサ及び上部タイプレート
のそれぞれの平面図であって、第2A図は下部タイプレー
トの構造を明示するために拡大された図である。 第3A図及び第3B図は先行技術に基づく２つの下部タイプ
レートの平面図である。 第４図は本発明の好適な実施例に基づく下部タイプレー
トの部分断面立面図である。 第5A図は本発明の好適な実施例に基づく下部タイプレー
トの一部の平面図であり、第5B図は燃料棒支持用開口の
中心を通る第5A図の下部タイプレートの断面図であり、
第5C図は冷却材流入用開口の中心を通る第5A図の下部タ
イプレートの断面図であって、その開口を通る冷却材の
流れの状態を示す図であり、第5D図及び第5E図は好適な
実施例に対する変更例を示す図である。 第6A図は本発明の他の実施例に基づく下部タイプレート
の一部の平面図であり、第6B図は燃料棒支持用ボスの中
心を通る第6A図の下部タイプレートの断面図であり、第
6C図は冷却材流入用開口の中心を通る第6A図の下部タイ
プレートの断面図であって、冷却材の流れの状態を示す
図である。 ［符号の説明］ 14……部分長燃料棒、16……下方のスペーサ、18……上
方のスペーサ、24……ウォータ・ロッド支持用開口、50
……冷却材、60……燃料棒支持用開口、70……流体エネ
ルギ放散用開口、72……下部開口、75……丸み、76……
上部開口、78……直角の角部、Ｃ……チャンネル、Ｆ…
…燃料バンドル、Ｈ……ハンドル、Ｌ……下部タイプレ
ート、Ｎ……ノーズピース、Ｒ……燃料棒、Ｗ……ウォ
ータ・ロッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・ワレン・ダニエルソン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、ア プトス、ロック・ドライブ、427番 (56)参考文献 特開 平２−136785（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配列されており、臨界核反
   応を維持する核分裂性物質を含有している複数の燃料棒
   と、 該複数の燃料棒を互いに並列して直立した状態で支持す
   ると共に、臨界核反応を維持し且つ蒸気を発生するため
   に高速中性子を熱中性子に減速する減速冷却材を流入さ
   せる下部タイプレートと、 互いに並列して直立した状態で前記複数の燃料棒の上端
   を支持すると共に、減速冷却材及び発生した蒸気を流出
   させる上部タイプレートと、 前記減速材を加熱して当該燃料バンドルの上部において
   沸騰状態を引き起こすために、前記上部タイプレートと
   前記下部タイプレートとの間における流体の流れを閉じ
   込めるように前記上部及び下部タイプレートと、前記燃
   料棒とを包囲しているチャンネルとを備えた沸騰水型原
   子炉用の燃料バンドルであって、前記下部タイプレート
   は、 該下部タイプレートの全面にマトリクス状に配置されて
   おり、前記燃料棒を支持する複数の支持用開口と、 前記燃料棒の間に冷却材を分配するように前記下部タイ
   プレートの全面にわたって前記複数の支持用開口の間に
   マトリクスを成して配置されており、前記下部タイプレ
   ートの下方から該下部タイプレートの上方に支持されて
   いる前記燃料棒にまで減速冷却材の流れを導入する流体
   流れ開口とを含んでおり、 該流れ開口の各々は、前記下部タイプレートを通して冷
   却材を導入する下部同心開口と、該下部同心開口よりも
   大きく且つ該下部同心開口と同心に設けられている上部
   同心開口とを含んでおり、該上部同心開口は、該上部同
   心開口内に乱流を発生させるように流体エネルギを放散
   する空間を画定しており、 前記下部同心開口と前記上部同心開口との間の接合部
   は、乱流を発生するように直角を成しており、 これにより、増大した圧損が前記下部タイプレートに生
   ずると共に、前記下部タイプレートに隣接した前記燃料
   バンドルにわたって前記燃料棒の所で乱流が生ずる沸騰
   水型原子炉用の燃料バンドル。
2. 【請求項２】前記下部同心開口の下部には、冷却材の流
   れの円滑な流入を可能にする逃し手段が設けられてお
   り、前記円滑な流入は、製造時の許容差に影響されない
   圧損を与えている請求項１に記載の燃料バンドル。