JPH01150888A - 沸騰水形原子炉の燃料集合体 - Google Patents
沸騰水形原子炉の燃料集合体Info
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- JPH01150888A JPH01150888A JP63277215A JP27721588A JPH01150888A JP H01150888 A JPH01150888 A JP H01150888A JP 63277215 A JP63277215 A JP 63277215A JP 27721588 A JP27721588 A JP 27721588A JP H01150888 A JPH01150888 A JP H01150888A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims 1
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
- G21C3/328—Relative disposition of the elements in the bundle lattice
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- G—PHYSICS
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- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
- G21C3/3225—Means to influence the coolant flow through or around the bundles by waterrods
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〕
本発明は、沸騰水形原子炉の燃料集合体に関する。
〔従来の技術］
この種の燃料集合体にはその中を燃料棒に対して平行に
垂直に延びる管いわゆるウォーターロッドが設けられて
いる。これは下端が冷却用および減速用の水を受け入れ
るために開いているが、上端は閉じられている。その管
には水が流出できる複数の孔が設けられている。上端お
よび下端が開いている内側管がウォーターロッド内に同
心的に配置されている。内側管とウォーターロッドとの
間の環状室は内側管の下端で閉じられている。
垂直に延びる管いわゆるウォーターロッドが設けられて
いる。これは下端が冷却用および減速用の水を受け入れ
るために開いているが、上端は閉じられている。その管
には水が流出できる複数の孔が設けられている。上端お
よび下端が開いている内側管がウォーターロッド内に同
心的に配置されている。内側管とウォーターロッドとの
間の環状室は内側管の下端で閉じられている。
ウォーターロッドにはその内側管との接続部の上に開口
が設けられている。これらの開口は燃料集合体の限界熱
流束域に位置している。またその接続部の下にも開口が
あり、これらの開口の幾つかは限界熱流束域の下側端に
位置している。更に下側にも別の開口がある。運転中に
水はウォーターロッドの下端に流入し、その中を上向き
に流れる。これは燃料集合体に減速作用を与え、その性
能を高め、水を導入し、限界熱流束域の丁度下側におけ
る冷却作用を向上し、燃料集合体を高出力で運転するこ
とを可能にする。
が設けられている。これらの開口は燃料集合体の限界熱
流束域に位置している。またその接続部の下にも開口が
あり、これらの開口の幾つかは限界熱流束域の下側端に
位置している。更に下側にも別の開口がある。運転中に
水はウォーターロッドの下端に流入し、その中を上向き
に流れる。これは燃料集合体に減速作用を与え、その性
能を高め、水を導入し、限界熱流束域の丁度下側におけ
る冷却作用を向上し、燃料集合体を高出力で運転するこ
とを可能にする。
燃料集合体の一部を非沸騰水が流れることが望ましいこ
とは既に認められており、この目的のために通常の「ウ
ォーターロッド」と異なった構造のものも設計されてい
る。
とは既に認められており、この目的のために通常の「ウ
ォーターロッド」と異なった構造のものも設計されてい
る。
本発明の課題は、この種の燃料集合体を改良することに
ある。
ある。
本発明によればこの課題は、核分裂性物質を含んでいる
多数の平行に延びる細長い燃料棒グループと、それらの
燃料棒を取り囲む外側チャネル体とから成り、上側部分
に臨界熱伝達領域を有する沸騰水形原子炉の燃料集合体
において、少なくとも一つの内側チャネル体が少なくと
も複数本の燃料棒にまたがるほぼ直線的な側辺を有し、
この内側チャネル体が燃料集合体の下端の近（で冷却水
を受け入れるように構成および配置され、内側チャネル
体が燃料棒に対して平行に燃料集合体の中を上向きに延
び、その上端が閉じられ、内側チャネル体の上側部分に
閉鎖体が設けられ、内側管がその閉鎖体を貫通する開口
と内側チャネル体の頂点に隣接する開口とを有し、前記
内側管の少なくとも一つの開口が前記閉鎖体に隣接し、
前記内側チャネル体にある上側開口が前記閉鎖体の上側
にあり、限界熱流束域の内部に位置し、これによって冷
却水が内側チャネル体を通って上向きに流れ、前記内側
管を通って上向きに流れ、それから内側チャネル体を通
って下向きに流れ、内側チャネル体の上側開口を通って
外側に限界熱流束域に流れるように構成することにより
解決される。
多数の平行に延びる細長い燃料棒グループと、それらの
燃料棒を取り囲む外側チャネル体とから成り、上側部分
に臨界熱伝達領域を有する沸騰水形原子炉の燃料集合体
において、少なくとも一つの内側チャネル体が少なくと
も複数本の燃料棒にまたがるほぼ直線的な側辺を有し、
この内側チャネル体が燃料集合体の下端の近（で冷却水
を受け入れるように構成および配置され、内側チャネル
体が燃料棒に対して平行に燃料集合体の中を上向きに延
び、その上端が閉じられ、内側チャネル体の上側部分に
閉鎖体が設けられ、内側管がその閉鎖体を貫通する開口
と内側チャネル体の頂点に隣接する開口とを有し、前記
内側管の少なくとも一つの開口が前記閉鎖体に隣接し、
前記内側チャネル体にある上側開口が前記閉鎖体の上側
にあり、限界熱流束域の内部に位置し、これによって冷
却水が内側チャネル体を通って上向きに流れ、前記内側
管を通って上向きに流れ、それから内側チャネル体を通
って下向きに流れ、内側チャネル体の上側開口を通って
外側に限界熱流束域に流れるように構成することにより
解決される。
〔作用］
本発明によれば、直線的な辺を持った内側チャネル体が
、燃料集合体内にその底あるいはその下側から冷却水を
受け入れるために垂直に配置されている。そのチャネル
体は各方向における数本の燃料棒にまたがるような寸法
を有している。内側チャネル体には燃料集合体の限界熱
流束域内に閉鎖体が設けられている。少なくとも一つの
内側管が閉鎖体を貫通している。チャネル体は上端が閉
じられ、内側管は上端が開かれ、これはチャネル体の上
端の近くに位置している。閉鎖体のすぐ上においてチャ
ネル体の壁に出口開口が設けられている。これらの開口
は、そこからの噴出水が燃料棒に直接衝突せず、むしろ
それらの間の空間に入り込むように、燃料棒に対して位
置している。
、燃料集合体内にその底あるいはその下側から冷却水を
受け入れるために垂直に配置されている。そのチャネル
体は各方向における数本の燃料棒にまたがるような寸法
を有している。内側チャネル体には燃料集合体の限界熱
流束域内に閉鎖体が設けられている。少なくとも一つの
内側管が閉鎖体を貫通している。チャネル体は上端が閉
じられ、内側管は上端が開かれ、これはチャネル体の上
端の近くに位置している。閉鎖体のすぐ上においてチャ
ネル体の壁に出口開口が設けられている。これらの開口
は、そこからの噴出水が燃料棒に直接衝突せず、むしろ
それらの間の空間に入り込むように、燃料棒に対して位
置している。
本発明の一実施態様において、チャネル体は燃料集合体
の中央に位置した平らな箱形構造をしている。別の実施
態様においては十字形をしている。
の中央に位置した平らな箱形構造をしている。別の実施
態様においては十字形をしている。
また燃料集合体を境界つける外側チャネル体の壁から内
側に細長い矩形の箱が延びているように配置することも
できる。
側に細長い矩形の箱が延びているように配置することも
できる。
〔実施例］
以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
する。
本発明の説明においては特開昭６２−２５０３９２号公
報に記載された沸騰水形原子炉の燃料集合体を弁明され
たい。本発明はその公開公報の第１図に示された沸騰水
形原子炉の燃料集合体に関係している。その燃料集合体
と同様に、本発明の第１図および第２図に示した燃料集
合体は、外側チャネル体２および垂直に平行に延びる複
数の燃料棒４を有している。外側チャネル体２の内部に
は内側チャネル体６があり、これは第１図から明らかな
ように断面十字形をしており、その端部は外側チャネル
体２の各側辺のほぼ中間点に位置している。
報に記載された沸騰水形原子炉の燃料集合体を弁明され
たい。本発明はその公開公報の第１図に示された沸騰水
形原子炉の燃料集合体に関係している。その燃料集合体
と同様に、本発明の第１図および第２図に示した燃料集
合体は、外側チャネル体２および垂直に平行に延びる複
数の燃料棒４を有している。外側チャネル体２の内部に
は内側チャネル体６があり、これは第１図から明らかな
ように断面十字形をしており、その端部は外側チャネル
体２の各側辺のほぼ中間点に位置している。
上述した公開公報におけるウォーターロンドのように、
内側チャネル体６は、その公開公報の第２図および第４
図に示されているように燃料集合体の下側タイプレート
のすぐ上側に水の入口開口を備えているか、或いは下側
タイプレートの下まで延びている。内側チャネル体６の
上側部分に閉鎖体８があり、内側管１０はこの閉鎖体８
を貫通している。内側チャネル体６の上端１２は閉じら
れており、内側管１０の上端１４は開かれている。
内側チャネル体６は、その公開公報の第２図および第４
図に示されているように燃料集合体の下側タイプレート
のすぐ上側に水の入口開口を備えているか、或いは下側
タイプレートの下まで延びている。内側チャネル体６の
上側部分に閉鎖体８があり、内側管１０はこの閉鎖体８
を貫通している。内側チャネル体６の上端１２は閉じら
れており、内側管１０の上端１４は開かれている。
その代わりに上述した公開公報の第２図から第５図に示
されているように、内側管１０の上端を閉じ、出口開口
を備えることもできる。内側チャネル体６は中間の出口
開口１６を備えており、これらの出口開口１６は閉鎖体
８の下側に位置し、燃料集合体の限界熱流束域の下側端
の近くに位置している。また上側出口開口１８も備えて
おり、これらの出口開口１８は限界熱流束域の中におい
て閉鎖体８の上側に位置している。中間出口開口１６は
通常は燃料集合体の底から測った高さの約５０〜６５％
の範囲に位置しており、上側出口開口１Ｂは約６５〜７
５％の範囲に配置されている。
されているように、内側管１０の上端を閉じ、出口開口
を備えることもできる。内側チャネル体６は中間の出口
開口１６を備えており、これらの出口開口１６は閉鎖体
８の下側に位置し、燃料集合体の限界熱流束域の下側端
の近くに位置している。また上側出口開口１８も備えて
おり、これらの出口開口１８は限界熱流束域の中におい
て閉鎖体８の上側に位置している。中間出口開口１６は
通常は燃料集合体の底から測った高さの約５０〜６５％
の範囲に位置しており、上側出口開口１Ｂは約６５〜７
５％の範囲に配置されている。
これら二組の開口は、例えば燃料集合体の高さの約１０
％の距離だけ互いに隔てられているが、各開口は燃料集
合体の上側半分に亘って一様に、満足できる結果を生ず
る位置に分布されている。
％の距離だけ互いに隔てられているが、各開口は燃料集
合体の上側半分に亘って一様に、満足できる結果を生ず
る位置に分布されている。
運転中において冷却水は燃料集合体の底あるいはその近
くで内側チャネル体６に流入し、その中を上向きに流れ
る。冷却水の大部分例えば３分の２は中間の出口開口１
６を通して流出する。残りの例えば３分の１の冷却水は
内側管１０に流入し、その中を上向きに流れ、内側チャ
ネル体６内を下向きに流れ、上側出口開口１８を通して
流出し、そこで限界熱流束域に入り込む。これらの出口
開口１６．１８は、内側チャネル体６全体がいつでも冷
却水で充填されているように寸法づけられており、これ
によって燃料集合体の減速作用が増加すると同時に、最
も冷却水を必要としている限界熱流束域に出口開口１６
．１８を通して冷却水が供給される。これは所定量の燃
料を含んでいる燃料集合体によって発生される出力を著
しく増大することが分かった。
くで内側チャネル体６に流入し、その中を上向きに流れ
る。冷却水の大部分例えば３分の２は中間の出口開口１
６を通して流出する。残りの例えば３分の１の冷却水は
内側管１０に流入し、その中を上向きに流れ、内側チャ
ネル体６内を下向きに流れ、上側出口開口１８を通して
流出し、そこで限界熱流束域に入り込む。これらの出口
開口１６．１８は、内側チャネル体６全体がいつでも冷
却水で充填されているように寸法づけられており、これ
によって燃料集合体の減速作用が増加すると同時に、最
も冷却水を必要としている限界熱流束域に出口開口１６
．１８を通して冷却水が供給される。これは所定量の燃
料を含んでいる燃料集合体によって発生される出力を著
しく増大することが分かった。
一本の内側管１０しか示していないが、十字形の内側チ
ャネル体６の各アーム部分に同形の内側管を配置するこ
ともできる。更に中央の管を省略して、各アームにすべ
て内側管を配置することもできる。
ャネル体６の各アーム部分に同形の内側管を配置するこ
ともできる。更に中央の管を省略して、各アームにすべ
て内側管を配置することもできる。
第３図および第４図には本発明の別の実施例が示されて
いる。この実施例の場合、中央に断面矩形の内側チャネ
ル体１７が設けられている。この内側チャネル体１７は
閉鎖体１９を備えており、内側管２０はこの閉鎖体１９
を貫通している。内側チャネル体１７は上端２２が閉じ
られ、内側管２０は上端２４が開かれている。しかし内
側管２０はその上端を、例えば内側チャネル体１７の上
側閉鎖端２２に接続することによって閉じて、頂点ある
いはその近くに出口開口を備えることもできる。内側チ
ャネル体１７は出口開口２６を備え、内側管２０は出口
開口２８を備えており、これらの開口２６．２８は第１
図および第２図における実施例の開口１６．１８の位置
および作用にそれぞれ相応している。
いる。この実施例の場合、中央に断面矩形の内側チャネ
ル体１７が設けられている。この内側チャネル体１７は
閉鎖体１９を備えており、内側管２０はこの閉鎖体１９
を貫通している。内側チャネル体１７は上端２２が閉じ
られ、内側管２０は上端２４が開かれている。しかし内
側管２０はその上端を、例えば内側チャネル体１７の上
側閉鎖端２２に接続することによって閉じて、頂点ある
いはその近くに出口開口を備えることもできる。内側チ
ャネル体１７は出口開口２６を備え、内側管２０は出口
開口２８を備えており、これらの開口２６．２８は第１
図および第２図における実施例の開口１６．１８の位置
および作用にそれぞれ相応している。
第１図および第３図に示したように、開口１６．１８．
２Ｇ、２Ｂは、噴出水が燃料棒に直接衝突せず、燃料棒
間の空間に導かれるように位置している。これにより燃
料棒の振動の発生が避けられる。燃料棒の振動はその支
持点において摩擦腐食を生じるおそれがあるからこのこ
とは有利である。
２Ｇ、２Ｂは、噴出水が燃料棒に直接衝突せず、燃料棒
間の空間に導かれるように位置している。これにより燃
料棒の振動の発生が避けられる。燃料棒の振動はその支
持点において摩擦腐食を生じるおそれがあるからこのこ
とは有利である。
以上二つの実施例について説明したが、勿論当該技術者
において種々の変更が可能である。従って本発明の範囲
は特許請求の範囲の記載によって制限される。
において種々の変更が可能である。従って本発明の範囲
は特許請求の範囲の記載によって制限される。
第１図は本発明に基づく燃料集合体の上側部分の横断面
図（第２図におけるｌ−１線に沿った断面図）、第２図
は第１図における■−■線に沿った断面図、第３図は本
発明に基づく燃料集合体の別の実施例の上側部分の横断
面図（第４図における■−■線に沿った断面図）、第４
図は第３図におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である
。 ２・・・外側チャネル体 ４・・・燃料棒 ６・・・内側チャネル体 １０・・・内側管 １６・・・中間の出口開口 １７・・・内側チャネル体 １日・・・上側の出口開口 ２０・・・内側管 ２６・・・中間の出口開口 ２８・・・上側の出口開口
図（第２図におけるｌ−１線に沿った断面図）、第２図
は第１図における■−■線に沿った断面図、第３図は本
発明に基づく燃料集合体の別の実施例の上側部分の横断
面図（第４図における■−■線に沿った断面図）、第４
図は第３図におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である
。 ２・・・外側チャネル体 ４・・・燃料棒 ６・・・内側チャネル体 １０・・・内側管 １６・・・中間の出口開口 １７・・・内側チャネル体 １日・・・上側の出口開口 ２０・・・内側管 ２６・・・中間の出口開口 ２８・・・上側の出口開口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）核分裂性物質を含んでいる多数の平行に延びる細長
い燃料棒グループと、それらの燃料棒を取り囲む外側チ
ャネル体とから成り、上側部分に臨界熱伝達領域を有す
る沸騰水形原子炉の燃料集合体において、少なくとも一
つの内側チャネル体が少なくとも複数本の燃料棒にまた
がるほぼ直線的な側辺を有し、この内側チャネル体が燃
料集合体の下端の近くで冷却水を受け入れるように構成
および配置され、内側チャネル体が燃料棒に対して平行
に燃料集合体の中を上向きに延び、その上端が閉じられ
、内側チャネル体の上側部分に閉鎖体が設けられ、内側
管がその閉鎖体を貫通する開口と内側チャネル体の頂点
に隣接する開口とを有し、前記内側管の少なくとも一つ
の開口が前記閉鎖体に隣接し、前記内側チャネル体にあ
る上側開口が前記閉鎖体の上側にあり、限界熱流束域の
内部に位置し、これによって冷却水が内側チャネル体を
通って上向きに流れ、前記内側管を通って上向きに流れ
、それから内側チャネル体を通って下向きに流れ、内側
チャネル体の上側開口を通って外側に限界熱流束域に流
れるように構成したことを特徴とする沸騰水形原子炉の
燃料集合体。 ２）前記内側チャネル体が、限界熱流束域の下側端に隣
接する少なくとも一つの中間出口開口を有していること
を特徴とする請求項１記載の燃料集合体。 ３）中間出口開口が、燃料集合体の底からの高さの約５
０〜６５％の範囲に位置していることを特徴とする請求
項２記載の燃料集合体。 ４）上側出口開口が、燃料集合体の底からの高さの約６
５〜７５％の範囲に位置し、中間出口開口および上側出
口開口が互いに間隔を隔てられていることを特徴とする
請求項３記載の燃料集合体。 ５）内側チャネル体が断面十字形をしており、その各ア
ームが燃料集合体の各辺の中間点まで延びていることを
特徴とする請求項１記載の燃料集合体。 ６）内側管が断面十字形のチャネル体の交差部に位置し
ていることを特徴とする請求項５記載の燃料集合体。 ７）内側チャネル体が燃料集合体の中央に位置された断
面ほぼ矩形の部材から成っていることを特徴とする請求
項１記載の燃料集合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/116,606 US4803044A (en) | 1986-04-10 | 1987-11-03 | Bwr assembly |
| US116606 | 1987-11-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150888A true JPH01150888A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0812260B2 JPH0812260B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=22368184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277215A Expired - Lifetime JPH0812260B2 (ja) | 1987-11-03 | 1988-11-01 | 沸騰水形原子炉の燃料集合体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4803044A (ja) |
| EP (1) | EP0322528B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0812260B2 (ja) |
| KR (1) | KR970004351B1 (ja) |
| DE (1) | DE3889090T2 (ja) |
| ES (1) | ES2052669T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04283691A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-10-08 | General Electric Co <Ge> | 冷却材バイパス流路を有する燃料バンドル |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5251246A (en) * | 1982-03-23 | 1993-10-05 | General Electric Company | Water rod concept without loss in active flow |
| US6278757B1 (en) * | 1986-09-17 | 2001-08-21 | Hitachi, Ltd | Fuel assembly and nuclear reactor |
| US5023047A (en) * | 1987-12-18 | 1991-06-11 | Hitachi, Ltd. | Nuclear reactor having an ascending cooling path much greater than the descending cooling path |
| US5617456A (en) * | 1988-01-14 | 1997-04-01 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly and nuclear reactor |
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