JPH022978A

JPH022978A - 燃料集合体

Info

Publication number: JPH022978A
Application number: JP63143767A
Authority: JP
Inventors: Terumitsu Nomata; 野俣　輝満
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1990-01-08

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。

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に係り、特に軽水炉用燃料の高燃焼
度化に対応でき、しかも冷却特性を改善した燃料集合体
に関する。

（従来の技術）現在、核燃料例えばウランの有効利用の観点から軽水炉
燃料の高燃焼度化の研究・開発が＠／υに行われている
。

従来の燃料集合体は第４図に示すように角筒状チャンネ
ルボックス１０１内の周辺部の一部に配置される結合燃
料棒１０２とこれ以外に配置される標準燃料棒１０３と
は正方格子状に配列され、これら結合燃料棒１０２、標
準燃料棒１０３の下部では下部支持板１０４で、中間部
では所要数の支持格子１０５で、上部では上部支持板１
０６でそれぞれ支持されてチャンネルボックス１０１内
に収容されている。

そして、各燃料棒１０２．１０３の上端は上部支持板１
０Ｂに対し、これらの間にスプリング１０７を介在する
ことにより結合燃料棒１０２、標準燃料棒１０３の相対
的な軸方向の伸縮を吸収するようにして嵌合支持させで
ある。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このような燃料集合体にあってはその高燃焼
度化に、際し、次のような問題点のあることが指摘され
ている。すなわち、燃焼度の増大に伴い燃料棒は照射成
長によって伸長するので、その時、燃料集合体内の各燃
料棒１０２．１０３が同一の伸長量であれば何の問題点
も生じないが、現実には各燃料棒１０２．１０３相互間
でばらつきを示し、特にこのばらつきは最近の試験デー
タによれば燃焼度と共に大ぎくなる傾向のあることが示
されている。特に結合燃料棒１０２と標準燃料棒１０３
とは伸長量に差があり標準燃料棒１０３が結合燃料棒１
０２に比べて大きくなった場合、標準燃料棒１０３は上
部支持板１０６によってその伸長に制限を受け、大きな
軸方向荷重が加わることがある。この軸方向荷車は圧縮
力として作用するから、荷重の大きさによってはその燃
料棒１０３に曲りを生じさせ、破１ｄざぜる恐れもある
。

また、高燃焼度化に伴う問題点の一つとして燃料棒内に
溜まるクリプトンやキセノン等の核分裂生成ガスの蓄積
にＪ：る燃料棒内圧上昇があげられる。この点に関して
は燃料棒の上部プレナム部の空間容積を可能な限り大き
く確保し、内圧を低減させるため、上部支持板の高さを
低くし、その分、燃料棒上部の長さを大きくとり、プレ
ナム容積を確保したい要望があった。

さらに、燃料の製造コストの低減化、ＬＯＣＡ（冷却材
喪失事故）時の原子炉の冷却の迅速化が要望されており
、これに応える技術の開発が積極的に行われている。

本発明は上記要望を満たすためになされたものであり、
照射成長に伴う燃料棒と上部支持板との干渉防止および
燃料棒内圧の過大な工賃を防止すると共に、流路断面積
を増大し、原子炉運転時および冷却材喪失事故時での冷
却特性を向上させた燃料集合体を提供することを目的と
する〔発明の構成〕（課題を解決するための手段）本発明は複数本の結合態１１棒および標準燃料棒を格子
状に配列して上部および下部をそれぞれ上部支持板およ
び下部支持板、中間部を支持格子で支持または固定し、
その外側にチャンネルボックスを被せて構成した燃料集
合体において、前記上部支持板を外周に配列された燃料
棒の配列位置に相当する部分のみを枠組形成として高さ
を低くし、前記結合燃料棒のみを前記上部支持板と接続
し、標（１ｔ−燃料棒等は上端部を支持せずに解放した
ことを特徴としている。

また上部支持板は対角線上のコーナ部にハンドルおよび
チャンネル挿入ガイドのポストを設けてなることを特徴
とする。

（作　用）標準燃料棒の上部をフリー状態にし、また上部支持板は
外枠のみで結合燃料棒のみ上部支持板の孔を通してナツ
トで固定される。上部支持板はチャンネルファスナ取付
はポストの他、集合体取扱用ハンドルがコーナ部に設け
られている。

燃料棒の軸方向の伸びが自由となり、燃料棒内圧もプレ
ナム体積を大きくとれるので低下させることができる。

（実施例）以下、第１図から第３図を参照して本発明の一実施例を
説明する。

第１図において、符号１は角筒状チャンネルボックスで
あり、このチャンネルボックス１内には結合燃料棒２と
標準燃料棒３とが、下部では下部支持板４で中間部では
支持格子５で上部では上部支持板゛６でそれぞれ位置決
めされることで正方格子状に配列されている。上部支持
板６の上面の一コーナに設けられたポスト７にはチャン
ネルファスナ８が取付けられる。

そして、前記の結合態おｌ棒２のみはその上端部を上部
支持板６の孔をとおしてナツト９で締結され、上部支持
板６と下部支持板４とを上下方向に結合している。標準
燃料棒３はその上端を上部支持板６に支持させず、自由
でおるようにしである。

すなわち、標準燃料棒３は全く自由な状態で伸長自在な
ものとして下部支持板４、支持格子５のみで位置決め支
持されている。

第２図は燃料集合体を上部から見た上面図、第３図は上
部支持板６の斜視図をそれぞれ示している。上部支持板
６は第３図に示すように燃料集合体の最外周辺燃料棒位
置に相当する部分の外枠１０とチャンネル挿入用のガイ
ドとチャンネルファスす８の取付はネジを備えたポスト
１１および燃料集合体の取扱い用のハンドル１２から構
成されている。

外枠１０には結合燃料棒２とナラ１−９との締結のため
の孔１３が設けられている。対角線上の２か所のハンド
ル１２の水平部１４の下部は取扱い機具例えばクレーン
などのフック治具に引掛け、ずれ落ちないように凹面に
加工されている。

しかして、上記実施例では標準燃料棒の上端上方に所要
のギャップを設定して構成されており、これがため、高
燃焼度時の各燃料棒の伸長差に基づく上部支持板と特に
標準燃料棒との干渉を防止できる。また、標準燃料棒に
おける伸長吸収のための外部スプリングが不要となり、
燃″１１製造コストを低減でき、＠造を簡略化すること
もできる。

上部支持板の高さを低くすることによって燃料棒の長さ
を大きくすることができ、このため、プレナム体積を増
大させ、燃料棒の内圧を低減することができる。

ざらに、本発明における上部支持板６は、それの流路断
面積が従来のものに比べて広く、大きくなるので、ＬＯ
ＣＡ　（冷却材喪失事故）のような事故時において緊急
用炉心冷却系から冷却水が炉心上部に注入されるとぎ、
その冷却効果は迅速なものとなり、冷却特性を改善でき
、安全性を高めることができる。

（発明の効果）本発明によれば、標準燃料棒の上端においてはそれの伸
長を許容するギャップが確保され、上部支持板との干渉
を防止できる。また、燃料棒の長さを大ぎくすることに
よってプレナム空間体積の増大が計れ、過大な燃料棒内
圧の上昇を防止できる。さらに、流路断面積を増大して
原子炉事故時での冷却特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料集合体の一実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図におけ
る上部支持板の斜視図、第４図は従来の燃料集合体を示
す縦断面図でおる。１・・・チャンネルボックス、　２・・・結合燃料棒、
３・・・標準燃料棒、　　　　　４・・・下部支持板、
５・・・支持格子、７・・・ポスト、９・・・ナツト、１１・・・チＶンネルフ１２・・・ハンドル、６・・・上部支持板、８・・・チャンネルファスナ、１０・・・外枠、７スナ用ポスト、１３・・・孔（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）第４図第１図

Claims

【特許請求の範囲】

複数本の結合燃料棒および標準燃料棒を格子状に配列し
て上部および下部をそれぞれ上部支持板および下部支持
板、中間部を支持格子で支持または固定し、その外側に
チャンネルボックスを被せて構成した燃料集合体におい
て、前記上部支持板を外周に配列された燃料棒の位置に
相当する部分のみを枠組形成として高さを低くし、前記
結合燃料棒のみを前記上部支持板と接続してなることを
特徴とする燃料集合体。