JPH01123192A - Fuel assembly - Google Patents

Fuel assembly

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JPH01123192A
JPH01123192A JP62280313A JP28031387A JPH01123192A JP H01123192 A JPH01123192 A JP H01123192A JP 62280313 A JP62280313 A JP 62280313A JP 28031387 A JP28031387 A JP 28031387A JP H01123192 A JPH01123192 A JP H01123192A
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fuel
channel
corner
channel box
bundle
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Kiyoshi Ueda
精 植田
Yasuhiro Hattori
服部 靖弘
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Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE:To intend cost saving for a fuel cycle, by increasing a radius of curvature of a channel box corner section to the extent through which a corner fuel rod can not be inserted. CONSTITUTION:A large diameter water rod 21 is located at the center of a channel box inside 20, and a coarse and dense typed bundle are inserted at a space portion in the channel box 20. This coarse and dense typed bundle has a constitution which sub-bundles having fuel rods 22 being arranged in a 3 by 3 matrix are further arranged in a 3 by 3 matrix with intervals 24 one another and corner rods of the channel box from the matrix are removed to be moved to the location close to the side surface of the large diameter water rod 21. Therewith, a radius of curvature of the channel corner can be increased, thus the channel can be thinned more than 0.5mm. Thereby, the parasitic absorption of neutrons with the channel is diminished and a fuel cycle cost can be saved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は燃料集合体、特に方形チャンネルボックスを有
する燃料集合体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a fuel assembly, in particular a fuel assembly with a square channel box.

(従来の技術) 近年、発電用原子炉ではその発電量の増加に伴ない発電
経済性の向上がきびしく要求されるようになってきた。
(Prior Art) In recent years, with the increase in the amount of power generated by power reactors, there has been a severe demand for improvement in the economical efficiency of power generation.

したがって、このような要求に応えるべく発電用原子炉
は研究、開発されてきたが、本発明は方形のチャンネル
ボックスを用いる沸騰水型原子炉(8WR>において特
に有用であるので、以下、沸騰水型原子炉を図面を参照
して説明する。
Therefore, power reactors have been researched and developed to meet these demands, but the present invention is particularly useful in boiling water reactors (8WR>) that use square channel boxes. The type nuclear reactor will be explained with reference to the drawings.

第9図(A)および同図(B)はそれぞれ従来の燃料果
合体の斜視図および燃料集合体を構成する燃料棒の概略
縦断面図である。
FIGS. 9(A) and 9(B) are a perspective view of a conventional fuel assembly and a schematic vertical sectional view of fuel rods constituting the fuel assembly, respectively.

第9図(A)において、燃料集合体は水棒(図示せず)
と燃料棒2を規則正しく配置した後、上部タイプレート
4.スペーサ5.下部タイプレート6により固定し、そ
の外側を方形チャンネルボックス1で取り囲むように構
成されている。前記燃料棒2は同図(B)に示すように
、被覆管7内に燃料ペレット8を配設し、その上部のガ
スプレナムにスプリング9を設け、上端に上部端栓10
を下端に下部端栓11を設けている。
In Figure 9 (A), the fuel assembly is a water rod (not shown).
After regularly arranging the fuel rods 2 and 4, the upper tie plate 4. Spacer 5. It is fixed by a lower tie plate 6 and surrounded by a rectangular channel box 1 on the outside. As shown in the figure (B), the fuel rod 2 has fuel pellets 8 disposed in a cladding tube 7, a spring 9 provided in the gas plenum above the cladding tube 7, and an upper end plug 10 at the upper end.
A lower end plug 11 is provided at the lower end.

第10図は第9図に示す従来の燃料集合体の横断面図で
おる。チャンネルボックス1内には62本の燃料棒2と
2本の水棒3が配列されて燃料集合体を構成している。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the conventional fuel assembly shown in FIG. 9. Sixty-two fuel rods 2 and two water rods 3 are arranged in the channel box 1 to form a fuel assembly.

水棒3は集合体内部で減速材である水が不足するのを抑
制しているが、この水棒3は軸方向に一様であるため炉
心下方では水過剰、上方では水不足になるという問題点
がある。
The water rods 3 suppress the shortage of water, which is a moderator, inside the reactor assembly, but since these water rods 3 are uniform in the axial direction, there is a problem that there is an excess of water below the core and a lack of water above the core. There is a point.

第11図に示す燃料集合体は前記燃料集合体の特性を改
良するために開発されたものであり、チャンネルボック
ス1の中央部に1本の大径水棒12を。
The fuel assembly shown in FIG. 11 was developed to improve the characteristics of the fuel assembly described above, and has one large diameter water rod 12 in the center of the channel box 1.

残りのチャンネルボックス1の内部に60本の燃料棒2
を配置している。そして、非沸騰水を大径水棒12内に
導入しているが、この例でも炉心下方では水過剰、炉心
上方では水不足になるという問題点がある。
60 fuel rods 2 inside the remaining channel box 1
are placed. Although non-boiling water is introduced into the large-diameter water rod 12, this example also has the problem of excess water below the core and insufficient water above the core.

第12図に示す燃料集合体も第10図の燃料集合体の改
良であり、4つの小チャンネルボックス13を設け、小
チャンネルボックス13内には沸騰冷却水を、また小チ
ャンネルボックス13相互間の十字状間隙14を非沸騰
減速材領域とすることにより、水平方向出力分布の平坦
化を図ったものであるが、このタイプの燃料集合体も炉
心下方では水過剰、炉心上方では水不足になるという問
題点がある。
The fuel assembly shown in FIG. 12 is also an improvement of the fuel assembly shown in FIG. By making the cross-shaped gap 14 a non-boiling moderator region, the horizontal power distribution is flattened, but it is said that this type of fuel assembly also suffers from excess water below the core and insufficient water above the core. There is a problem.

第13図に示す燃料集合体は、第12図の燃料集合体の
改良型として開発されたものである。この燃料集合体は
方形のチャンネルボックス1内に9ケのサブアセンブリ
15を設けている。各サブアセンブリ15はそれぞれ9
本の燃料棒2で構成されている。サブアセンブリ15の
間にはやや広い間隙16が設けられている。この燃料集
合体は9×97レイであるので、8X8アレイよりも燃
料サイクルコスト(FCC)と燃料健全性が有利である
が、粗密ピッチ方式であるので、高温出力運転時に実効
増倍率keffは増大するが、コーナ部の冷却能力は低
下するという問題点がある。
The fuel assembly shown in FIG. 13 was developed as an improved version of the fuel assembly shown in FIG. This fuel assembly has nine subassemblies 15 in a rectangular channel box 1. Each subassembly 15 has 9
It is composed of two fuel rods. A rather wide gap 16 is provided between the subassemblies 15. Since this fuel assembly has 9 x 97 lays, it is more advantageous in terms of fuel cycle cost (FCC) and fuel health than an 8 x 8 array, but since it is a coarse-pitch method, the effective multiplication factor keff increases during high-temperature output operation. However, there is a problem in that the cooling capacity of the corner portions is reduced.

第14図に示す燃料集合体は第11図の燃料集合体の改
良型として開発されたものである。外形−様のチャンネ
ルボックス1内の中央部に9本の燃料棒2に相当する大
径水棒17を配置し、チャンネルボックス1内の他のス
ペース部分には燃料棒2を9行9列規則正しく配置した
構成としたものである。従来のBWR燃料は8×87レ
イでめったが、燃料棒をやや細径とし、9×97レイに
した方が燃料サイクルコストの低減が図れ、燃料健全性
が増すなど優れていることが分り、現在9×97レイ型
バンドルの開発が進められている。9X9アレイ型バン
ドルでは、前記したバンドル中央部に燃料棒9本分程度
の水棒17を設け、この水棒17内を非沸騰領域として
いる。この例でもコーナ部の冷却能力が低下するという
問題がある。
The fuel assembly shown in FIG. 14 was developed as an improved version of the fuel assembly shown in FIG. A large-diameter water rod 17 corresponding to nine fuel rods 2 is placed in the center of the channel box 1, which has a similar external shape, and fuel rods 2 are arranged in nine rows and nine columns in other spaces inside the channel box 1. The structure is arranged in such a way that Conventional BWR fuel was rarely used with 8 x 87 lays, but it was found that making the fuel rods slightly smaller in diameter and using 9 x 97 lays was superior in terms of lower fuel cycle costs and increased fuel integrity. Currently, a 9x97 ray type bundle is being developed. In the 9×9 array type bundle, water rods 17 equivalent to about nine fuel rods are provided in the center of the bundle, and the inside of the water rods 17 is set as a non-boiling region. This example also has a problem in that the cooling capacity at the corner portions is reduced.

第15図に示す燃料集合体は第13図の燃料集合体の中
央部に太径水棒17を配置したものである。このように
9×9アレイでも燃料棒を小集団化すると、高温出力運
転時に実効増倍率k。ffを増大させることができ、燃
料サイクルコスト上、第14図に示すような一様格子型
燃料棒配置よりも有利である。それは小集団化による共
鳴を逃れる確率の増大によるものである。
The fuel assembly shown in FIG. 15 has a large diameter water rod 17 arranged in the center of the fuel assembly shown in FIG. 13. In this way, even in a 9x9 array, if the fuel rods are grouped into small groups, the effective multiplication factor k during high-temperature output operation. ff can be increased, and is more advantageous than the uniform lattice type fuel rod arrangement as shown in FIG. 14 in terms of fuel cycle cost. This is due to the increased probability of escaping resonance due to small grouping.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記したような9X9アレイの燃料棒配置の燃
料集合体では、広いギャップ部に冷却水が集中し、バン
ドルコーナ部の冷却能力が低下するという問題点が生じ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in a fuel assembly with a 9x9 array of fuel rods as described above, there is a problem in that cooling water concentrates in the wide gap portions, reducing the cooling ability in the bundle corner portions. occurs.

そこで、このようなバンドルコーナ部の冷却能力の低下
を避ける方法としては、バンドルコーナ(1,1)また
は(2,2)部の燃料棒を取り除くとか、あるいは広い
ギャップ部などに冷却水の流れをコントロールするフロ
ーコントロールを配置すること等が考えられる。
Therefore, as a way to avoid such a decrease in the cooling capacity of the bundle corners, there are two methods: removing the fuel rods at the bundle corners (1, 1) or (2, 2), or reducing the flow of cooling water into wide gaps. A possible solution would be to install a flow control to control the flow.

本光明は上記問題点を解消するためになされたもので、
その目的は、燃料サイクルコストを向上させるとともに
バンドルコーナ部の冷却能力の低下を防止した燃料集合
体を提供することにある。
This light was created to solve the above problems.
The purpose is to provide a fuel assembly that improves fuel cycle cost and prevents a decrease in the cooling capacity of bundle corner portions.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明は多数の燃料棒を規
則正しく配列してバンドルとし、バンドル外周に金属製
の方形チャンネルボックスを配置したものにおいて、バ
ンドルコーナに位置する全ての燃料棒を除去し、それに
対応してチャンネルボックスコーナ部の曲率を、コーナ
燃料棒が挿入不能となる程度に緩和し、それによって低
減されるチャンネル内部圧力に対応して発生する応力の
分に見合うだけ、チャンネルボックス材の肉厚を低減し
たことを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention comprises a bundle in which a large number of fuel rods are regularly arranged, and a metal rectangular channel box is arranged around the outer periphery of the bundle. In this case, all the fuel rods located at the bundle corners are removed, and the curvature of the channel box corners is correspondingly relaxed to such an extent that the corner fuel rods cannot be inserted, thereby reducing the channel internal pressure. The feature is that the wall thickness of the channel box material is reduced to compensate for the correspondingly generated stress.

(作 用) 本発明の燃料集合体によれば、コーナ部の燃料棒を取り
除いているので、チャンネルボックスコーナの曲率を増
大することができ、これによりチャンネル内圧に伴なう
発生応力を緩和できる。したがって1、チャンネルボッ
クス材を薄くでき、その分チャンネル内部を拡大するこ
とができるので、全ての燃料棒に対する冷却能力が回復
し、燃料の健全性が増大する。また、チャンネル材が薄
くなるので、不要な中性子吸収が減少し、冷却材面積が
増大するので中性子の減速特性が向上し、燃料サイクル
コストが低減できる。
(Function) According to the fuel assembly of the present invention, since the fuel rods at the corner portions are removed, the curvature of the channel box corner can be increased, and thereby the stress generated due to the channel internal pressure can be alleviated. . Therefore, 1. Since the channel box material can be made thinner and the inside of the channel can be expanded accordingly, the cooling capacity for all fuel rods is restored and the health of the fuel is increased. Additionally, since the channel material becomes thinner, unnecessary neutron absorption is reduced, and the area of the coolant is increased, improving neutron moderation characteristics and reducing fuel cycle costs.

次に、本発明の考え方について説明する。Next, the concept of the present invention will be explained.

第2図はチャンネルボックス内の冷却水の内圧に基づく
応力分布図である。すなわち、同図において、実線イは
従来のチャンネルボックス、点線口は本発明のチャンネ
ルボックス(コーナのRが大きいもの)、−点鎖線ハは
本発明のチャンネルボックス(コーナ面とすしたもの)
の対内圧応力分布図である。図から分かるように、本発
明によるチャンネルボックスはいずれも従来のものに比
べてそのコーナ部で内圧応力が非常に小さくなっている
FIG. 2 is a stress distribution diagram based on the internal pressure of cooling water in the channel box. That is, in the same figure, the solid line A is the conventional channel box, the dotted line opening is the channel box of the present invention (one with a large corner radius), and the dashed line C is the channel box of the present invention (one with a corner surface).
FIG. 2 is an internal pressure stress distribution diagram. As can be seen from the figures, the channel boxes according to the present invention all have much smaller internal pressure stress at their corner parts than the conventional ones.

第3図(A)は従来の燃料集合体のコーナ部の平面図で
あり、図に示すように方形チャンネルボックス1内に燃
料棒2が一様に配置されている。今、この従来の燃料集
合体において、コーナ部の燃料棒2aを除去すると、チ
ャンネル内面コーナの曲率半径はRommから同図(B
)に示すように曲率半径R1mm(R1>R17)に増
大することができる。
FIG. 3(A) is a plan view of a corner portion of a conventional fuel assembly, and as shown in the figure, fuel rods 2 are uniformly arranged within a rectangular channel box 1. Now, in this conventional fuel assembly, if the fuel rods 2a at the corners are removed, the radius of curvature of the channel inner corner will change from Romm in the same figure (B
), the radius of curvature can be increased to R1 mm (R1>R17).

その結果前記した第2図から分かるように、i −す部
の内圧応力は低下するので、チャンネル板厚を薄くする
ことができる。そこで、これをチャンネル内の拡大に用
いると、疎密格子の外周の冷却特性が向上する。また、
アウトチャンネル拡大に用いると、非沸騰領域が増大し
、高温出力運転時の反応度が増大し、制御棒の挿摸が容
易になる。
As a result, as can be seen from FIG. 2 described above, the internal pressure stress in the i-space portion is reduced, so that the thickness of the channel plate can be reduced. Therefore, if this is used to expand the inside of the channel, the cooling characteristics of the outer periphery of the dense and dense lattice will be improved. Also,
When used to expand out-channels, the non-boiling region increases, the reactivity during high-temperature power operation increases, and control rod insertion becomes easier.

ざらに、同図(C)に示すように、コーナ部を面とり状
とすると上記したと同様な効果が上がるが、面とりの両
端部では応力が集中しないようになるべく緩やかに曲げ
るようにする。なお、第3図(B)、 (C)はいずれ
も本発明のチャンネルボックスを示したものである。
Roughly speaking, as shown in the same figure (C), if the corners are chamfered, the same effect as described above will be obtained, but both ends of the chamfer should be bent as gently as possible to avoid stress concentration. . Note that FIGS. 3(B) and 3(C) both show the channel box of the present invention.

(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention.

本実施例の燃料集合体は、第1図に示すように、外形−
様のチャンネルボックス20内の中心部に太径水棒21
を配置し、チャンネルボックス20内の他のスペース部
分に疎密形のバンドルが挿入されている。この疎密形の
バンドルは、燃料棒22を3行3列配置したサブバンド
ル23をざらに間隙24を設けて3行3列配置し、さら
にコーナロッド(1,1)を取り除き、太径水棒21の
側面に移した構成としている。この結果、本実施例では
次の如き効果があるる。すなわち、 チャンネルコーナの曲率半径が増大できるので、チVン
ネルが0.5#以上薄くできる。これによりチャンネル
による中性子の寄生的吸収が減少し、燃料ザイクル]ス
l〜(FCC)が低減する。また、チャンネル材面が拡
大され、バンドル外周部燃料の冷却能力を向上させるの
で、燃利健仝性を確保できる。ざらに、チャンネルコー
ナの曲率半径増大に伴い、コーナ部の非沸騰水が従来よ
りバンドル内部にいくらか近づくため反応度が向上する
。したがって、中央の太径水棒21の直径をいくらが縮
小できるので、コーナ(1,1)部にめった燃料棒22
aをこの太径水棒21の側面へ挿入でき、燃料のインベ
ントリの減少が防止できる。ざらにまた、太径水棒側面
の広い水ギヤツプ部が燃料棒22aによって占められる
ので冷却水の太径水棒21近傍への集中が抑制され、バ
ンドル内の燃料の冷却効果を一様化でき、燃料の健全性
が向上する。
As shown in FIG. 1, the fuel assembly of this example has an external shape of
A large diameter water rod 21 is placed in the center of the channel box 20.
, and loose and dense bundles are inserted into other spaces within the channel box 20. This sparsely dense bundle has fuel rods 22 arranged in 3 rows and 3 columns, sub-bundles 23 arranged in 3 rows and 3 columns with rough gaps 24, and corner rods (1, 1) removed. The structure has been moved to the side of 21. As a result, this embodiment has the following effects. That is, since the radius of curvature of the channel corner can be increased, the channel can be made thinner by 0.5# or more. This reduces the parasitic absorption of neutrons by the channel and reduces the fuel cycle (FCC). In addition, the channel material surface is enlarged and the cooling ability of the fuel in the outer circumference of the bundle is improved, so that fuel health can be ensured. Roughly speaking, as the radius of curvature of the channel corner increases, the non-boiling water at the corner comes a little closer to the inside of the bundle than before, so the reactivity improves. Therefore, since the diameter of the central large-diameter water rod 21 can be reduced to some extent, the fuel rod 22 located at the corner (1, 1)
A can be inserted into the side of this large-diameter water rod 21, and a decrease in fuel inventory can be prevented. Furthermore, since the wide water gap portion on the side of the large-diameter water rod is occupied by the fuel rod 22a, concentration of cooling water near the large-diameter water rod 21 is suppressed, and the cooling effect of the fuel in the bundle can be made uniform. , fuel health is improved.

また、図示していないが、応力分布曲線に対応してチャ
ンネル側面の肉厚をざらに削減することも当然可能であ
る(しかしその効果は大きくはない)。
Although not shown, it is naturally possible to roughly reduce the wall thickness of the channel side surface in accordance with the stress distribution curve (however, the effect is not large).

第4図は本発明の第2の実施例の概略平面図であり、第
1の実施例と相違するのはチャンネルボックスのコーナ
部を面とり方式とした点のみでおるので、第1図と同一
個所には同一符号を付してその詳細な説明は省略するも
のとする。なお、以下の実施例についても同様とする。
FIG. 4 is a schematic plan view of the second embodiment of the present invention, and the only difference from the first embodiment is that the corner portions of the channel box are chamfered. Identical parts will be given the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. Note that the same applies to the following examples.

前記第1の実施例および従来型のチャンネルボックスで
はそのコーナ部で外向の応力が発生し、また、その側面
部(図の上、下、左右でコーナに近い部分を除く)では
内圧に対して内側に向う応力が発生するが、本実施例で
はコーナ面とり部でも内側に向う応力成分が生じるため
、コーナ部の外向応力は大幅に緩和される。したがって
、前記第1実施例よりもチャンネル肉厚を削減して薄く
することができる。
In the first embodiment and the conventional channel box, outward stress occurs at the corners, and the side surfaces (excluding the areas near the corners at the top, bottom, left and right of the figure) respond to internal pressure. Inward stress is generated, but in this embodiment, an inward stress component is generated even at the corner chamfered portions, so the outward stress at the corner portion is significantly alleviated. Therefore, the channel thickness can be reduced and made thinner than in the first embodiment.

第5図は本発明の第3の末流例の概略平面図である。本
実施例はチャンネルボックス26の中央部に方形水棒2
7を、その他の部分には一様に燃料棒22が配置され、
ざらにチャンネルボックス26のコーナ部を面とり方式
とした燃料集合体でおる。
FIG. 5 is a schematic plan view of a third downstream example of the present invention. In this embodiment, a rectangular water rod 2 is installed in the center of the channel box 26.
7, fuel rods 22 are uniformly arranged in other parts,
It is a fuel assembly in which the corners of the channel box 26 are roughly chamfered.

本実施例では燃料ピッチは一様に配置するとともにコー
ナ燃料棒22aを方形水棒27の側面に移してインベン
トリ低減を防止しているため、方形水棒27はやや過小
の傾向となっている。
In this embodiment, the fuel pitch is uniform and the corner fuel rods 22a are moved to the sides of the square water rods 27 to prevent inventory reduction, so the square water rods 27 tend to be slightly smaller.

第6図は本発明の第4の実施例の概略平面図である。本
実施例ではチャンネルボックス28のコーナ部を面とり
方式とし、燃料ピッチを4−1−4形の粗密、構成とし
ている。したがって、チャンネルボックス28の中央部
に大きな方形水棒29を配置することが可能となる。
FIG. 6 is a schematic plan view of a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the corners of the channel box 28 are chamfered, and the fuel pitch is arranged in a 4-1-4 configuration. Therefore, it is possible to arrange a large rectangular water rod 29 in the center of the channel box 28.

本実施例によると、次のような効果を有する。According to this embodiment, the following effects are achieved.

(1)チャンネルコーナが面とり方式であるので、チャ
ンネル材を薄くでき、また燃料棒は粗密ピッチ方式によ
り方形水棒を大きくすることができる。
(1) Since the channel corners are chamfered, the channel material can be made thinner, and the fuel rods can be made larger by using the coarse and fine pitch method.

ざらに、コーナ近傍の非沸騰水をバンドル内部に導かれ
るので、実効増倍率keffが向上する。
In other words, since the non-boiling water near the corners is guided into the bundle, the effective multiplication factor keff is improved.

(2)コーナロッドを除いているので、その近傍の冷却
能力が向上し、かつ太径水棒を採用しているので、冷却
材の水棒近傍への集中が抑制される。
(2) Since the corner rods are not included, the cooling capacity in the vicinity thereof is improved, and since the large diameter water rods are used, concentration of the coolant near the water rods is suppressed.

したがって、冷却の一様化が進むので、燃料健全性が向
上する。
Therefore, the uniformity of cooling is improved, which improves fuel integrity.

(3)方形水棒の対角方面に延びる広いギャップ内の燃
料棒P内から炉停止余裕が厳しくなる部位で燃料を排除
しているので、炉停止余裕が大幅に改善される。燃料棒
Pの上部を切断して短尺化し、いわゆるバニシングロツ
ドとするとざらに圧損が低減できる。
(3) Since fuel is removed from the fuel rod P within the wide gap extending in the diagonal direction of the rectangular water rod at a portion where the reactor shutdown margin becomes severe, the reactor shutdown margin is greatly improved. If the upper part of the fuel rod P is cut off to shorten it and form a so-called burnishing rod, the pressure loss can be significantly reduced.

第7図は本発明の第5の実施例の概略平面図である。本
実施例はチャンネルボックス30の中央部に大きな方形
水棒31を配置した粗密型10X 10バンドル(4−
2−4形)に適用したもので、コーナ部を面とり方式と
したものである。
FIG. 7 is a schematic plan view of a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a large rectangular water rod 31 is placed in the center of the channel box 30.
2-4 type), with chamfered corners.

本実施例のように、燃料本数が多くなると、チャンネル
コーナ部から燃料を取り除いてもインベントリが低減す
る割合が減少するのでコーナ面とり方式は有利である。
As in this embodiment, when the number of fuels increases, the corner chamfering method is advantageous because the rate at which the inventory is reduced even if fuel is removed from the channel corner portions decreases.

第8図は本発明の第6の実施例の概略平面図である。本
実施例はIOX 10アレイに適用したものである。す
なわち、チャンネルボックス32の中央部に太径水棒3
3を採用し、ざらにこのチャンネルボックス32内に十
字状チャンネル34を設け、この十字状チャンネル34
とチャンネルボックス32とで区切られるスペースに燃
料棒22が一様に配置されてサブバンドル35を構成し
ている。十字状チャンネル34と太径水棒33内には非
沸騰減速材の水が、またサブバンドル35内には沸唐冷
却水が流れるように構成される。
FIG. 8 is a schematic plan view of a sixth embodiment of the present invention. This example is applied to an IOX 10 array. That is, the large diameter water rod 3 is installed in the center of the channel box 32.
3 is adopted, a cross-shaped channel 34 is roughly provided inside this channel box 32, and this cross-shaped channel 34
Fuel rods 22 are uniformly arranged in a space partitioned by a channel box 32 and a sub-bundle 35. The structure is such that non-boiling moderator water flows in the cross-shaped channel 34 and large-diameter water rod 33, and boiling water cooling water flows in the sub-bundle 35.

[幾明の効果] 以上説明したように、本発明によればチャンネルボック
スコーナ部の曲率半径をコーナ燃料棒が挿入不能となる
程度に大ぎくしでいるので、チャンネル内圧応力を緩和
できる。したがってチャンネルボックス材を薄くでき、
その分チャンネル内部を拡大できるので、冷却効果が向
上し、燃料の健全性が増大するとともに燃料サイクルコ
ストが低減するという効果を秦する。
[Advantageous Effects] As described above, according to the present invention, the radius of curvature of the corner portion of the channel box is set so sharply as to make it impossible to insert the corner fuel rod, so that the channel internal pressure stress can be alleviated. Therefore, the channel box material can be made thinner,
Since the inside of the channel can be enlarged accordingly, the cooling effect is improved, the health of the fuel is increased, and the fuel cycle cost is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の概略平面図、第2図(A)
および同図(8)は従来のチャンネルボックスと本発明
のチャンネルボックスにおける内圧応力を説明するため
の図、第3図(A)〜(C)はコーナ部における従来の
チャンネルボックスと本発明のチャンネルボックスの特
性を比較するための図、第4図〜第8図はいずれも本発
明の異なる実施例の概略平面図、第9図(A)および同
図(B)はそれぞれ従来の燃料集合体の斜視図および燃
料集合体を構成する燃料棒の概略縦断面図、第10図は
第9図に示す従来の燃料集合体の概略平面図、第11図
〜第15図はいずれも従来の異なる燃料集合体の概略平
面図である。 20、25.26.28.30.32・・・チャンネル
ボックス21.33・・・太径水棒 22.22a・・・燃料棒 23、35・・・サブバンドル 24・・・間隙 27、29.31・・・方形水棒 34・・・十字状間隙 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ばか 
1名) 第1図 第2図 (A) 第3図 第4図 第5図 第6図 第 夏O図 第1t図 第12図 第13図 第 14 51 第 15 図
Figure 1 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention, Figure 2 (A)
FIG. 3(8) is a diagram for explaining the internal pressure stress in the conventional channel box and the channel box of the present invention, and FIGS. 3(A) to (C) are the conventional channel box and the channel of the present invention at the corner part Figures 4 to 8 are schematic plan views of different embodiments of the present invention, and Figures 9 (A) and 9 (B) are diagrams for comparing the characteristics of the box, respectively. 10 is a schematic plan view of the conventional fuel assembly shown in FIG. 9, and FIGS. 11 to 15 are different conventional fuel rods. FIG. 3 is a schematic plan view of a fuel assembly. 20, 25.26.28.30.32... Channel box 21.33... Large diameter water rod 22.22a... Fuel rod 23, 35... Subbundle 24... Gaps 27, 29 .31...Square water bar 34...Cross-shaped gap (8733) Agent Patent attorney Yoshiaki Inomata (Idiot)
1 person) Figure 1 Figure 2 (A) Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Summer O Figure 1T Figure 12 Figure 13 Figure 14 51 Figure 15

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多数の燃料棒を規則正しく配列してバンドルとし
、このバンドル外周に金属製の方形チャンネルボックス
を配置した燃料集合体において、前記バンドルコーナに
位置する全ての燃料棒を除去し、それに対応して前記チ
ャンネルボックスコーナ部の曲率をコーナ燃料棒が挿入
不能となる程度に緩和し、それによつて低減されるチャ
ンネル内部圧力に対応して発生する応力の分に見合うだ
けチャンネルボックス材の肉厚を低減したことを特徴と
する燃料集合体。
(1) In a fuel assembly in which a large number of fuel rods are arranged regularly to form a bundle and a metal rectangular channel box is arranged around the outer periphery of the bundle, all the fuel rods located at the bundle corners are removed and the corresponding The curvature of the channel box corner is relaxed to such an extent that the corner fuel rod cannot be inserted, and the wall thickness of the channel box material is increased to compensate for the stress generated in response to the reduced channel internal pressure. A fuel assembly characterized by reduced fuel consumption.
(2)チャンネルボックスコーナ部はコーナ燃料棒が挿
入不能となる程度に曲率半径を大きくしたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。
(2) The fuel assembly according to claim 1, wherein the channel box corner portion has a radius of curvature so large that a corner fuel rod cannot be inserted therein.
(3)チャンネルボックスコーナ部はコーナ燃料棒が挿
入不能となる程度に面とり状に形成されたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。
(3) The fuel assembly according to claim 1, wherein the channel box corner portion is chamfered to such an extent that a corner fuel rod cannot be inserted therein.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54101082A (en) * 1978-01-27 1979-08-09 Toshiba Corp Atomic reactor core configuration
JPS5555284A (en) * 1978-10-20 1980-04-23 Hitachi Ltd Fuel assembly
JPS57175286A (en) * 1981-04-22 1982-10-28 Hitachi Ltd Nuclear fuel assembly

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