JPH04366793A - Fuel assembly and fuel channel box - Google Patents
Fuel assembly and fuel channel boxInfo
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- JPH04366793A JPH04366793A JP3143409A JP14340991A JPH04366793A JP H04366793 A JPH04366793 A JP H04366793A JP 3143409 A JP3143409 A JP 3143409A JP 14340991 A JP14340991 A JP 14340991A JP H04366793 A JPH04366793 A JP H04366793A
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Classifications
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は燃料集合体及びその燃料
チャンネルボックスに係り、特に寿命の向上と機械的的
健全性の両立に好適な燃料集合体及び燃料チャンネルボ
ックスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel assembly and a fuel channel box thereof, and more particularly to a fuel assembly and a fuel channel box suitable for achieving both improved life and mechanical soundness.
【０００２】0002
【従来の技術】従来の燃料集合体３０は、図２０及び図
２１に示すように、複数の燃料棒３及び水ロッド４を複
数個のスペーサ５で束ね、燃料棒３の上下端を上部タイ
プレート６及び下部タイプレート７で支持した燃料束を
燃料チャンネルボックス３１に収納し、チャンネルボッ
クス３１の上端部と上部タイプレート６をチヤンネルフ
ァスナ９で結合した構造となっている。20 and 21, a conventional fuel assembly 30 is constructed by bundling a plurality of fuel rods 3 and water rods 4 with a plurality of spacers 5, and connecting the upper and lower ends of the fuel rods 3 to an upper type. A fuel bundle supported by a plate 6 and a lower tie plate 7 is housed in a fuel channel box 31, and the upper end of the channel box 31 and the upper tie plate 6 are connected by a channel fastener 9.
【０００３】チヤンネルファスナ９は、燃料集合体２を
炉心に装荷した際、隣接する燃料集合体２を互いに押し
付け合い、制御棒の挿入及び引抜き操作が容易にできる
ための通路を確保している。The channel fastener 9 presses adjacent fuel assemblies 2 against each other when the fuel assemblies 2 are loaded into the reactor core, thereby securing a passage through which control rods can be easily inserted and withdrawn.
【０００４】燃料チャンネルボックス３１は長尺角筒管
で、以下の機能を有している。
（１） 燃料集合体ごとに隔離された冷却材流路を形
成することにより、燃料集合体内に流れる冷却材流量を
確保し、冷却材を均一に流す。[0004] The fuel channel box 31 is a long rectangular cylindrical tube and has the following functions. (1) By forming isolated coolant flow paths for each fuel assembly, the flow rate of the coolant flowing into the fuel assembly is ensured and the coolant flows uniformly.
【０００５】（２） 制御棒を燃料集合体間に挿入及
び引抜く際の案内面を形成する。(2) Forming a guide surface for inserting and withdrawing control rods between fuel assemblies.
【０００６】（３） 燃料集合体の剛性を確保すると
共に取扱を容易にする。また、燃料チャンネルボックス
３１の上部には、前述のチヤンネルファスナ９が万一破
損した場合のバックアップとしてチヤンネルスペーサ１
０を具備している。(3) Ensure the rigidity of the fuel assembly and facilitate handling. Additionally, a channel spacer 1 is provided at the top of the fuel channel box 31 as a backup in case the channel fastener 9 mentioned above is damaged.
0.
【０００７】原子炉運転時においては、燃料集合体３０
を流れる冷却材の流動圧のため、燃料チャンネルボック
ス３１の内外面に圧力差が生じると共に中性子照射を受
けるので、燃料チャンネルボックス３１は、外方へ膨ら
む変形を生じる。このような変形は、制御棒との間隙を
減少させて、ひいては制御棒の挿入及び引抜き操作に支
障をきたす可能性がある。このため、従来は、燃料チャ
ンネルボックス３１の肉厚を十分厚くとることによって
変形を抑えると共に、燃料チャンネルボックス３１の使
用期間を限定し対応している。During nuclear reactor operation, the fuel assembly 30
Due to the flow pressure of the coolant flowing through the fuel channel box 31, a pressure difference is generated between the inner and outer surfaces of the fuel channel box 31, and the fuel channel box 31 is exposed to neutron irradiation, so that the fuel channel box 31 is deformed to bulge outward. Such deformation may reduce the clearance between the control rod and the control rod, thereby interfering with control rod insertion and withdrawal operations. For this reason, conventionally, the wall thickness of the fuel channel box 31 is made sufficiently thick to suppress deformation and to limit the usage period of the fuel channel box 31.
【０００８】しかしながら、中性子経済の観点からは、
燃料チャンネルボックス３１の肉厚をできる限り減らし
、炉心内に占める構造材の体積割合を減少させる方が望
ましく、また廃棄物低減の観点からも、燃料チャンネル
ボックス３１の炉内での使用期間をできる限り長くし、
使用済みの燃料チャンネルボックス３１を再使用する等
して廃棄物処理量を減少させることが望ましい。また、
近年燃料経済性向上の観点から燃料の高燃焼度化が進め
られており、この場合、燃料チャンネルボックス３１も
従来と比べ長期間にわたって使用される。However, from the perspective of neutron economy,
It is desirable to reduce the wall thickness of the fuel channel box 31 as much as possible to reduce the volume ratio of structural materials in the reactor core, and from the perspective of reducing waste, it is possible to shorten the period of use of the fuel channel box 31 in the reactor. make it as long as possible,
It is desirable to reduce the amount of waste to be disposed of, such as by reusing the used fuel channel box 31. Also,
In recent years, the burnup of fuel has been increased from the viewpoint of improving fuel economy, and in this case, the fuel channel box 31 is also used for a longer period of time than in the past.
【０００９】以上のような背景から、燃料チャンネルボ
ックス３１の体積をあまり増加せずかつ変形を小さく抑
えて寿命を向上させて長期使用に耐え得る構造とする方
法として、特開昭５７−１７５２８６号公報に記載のよ
うに、燃料チャンネルボックスの内外差圧による応力が
最も高い横断面における隅部（コーナー部）の肉厚を相
対的に厚くして応力を軽減し、相対的に応力の低い辺中
央部領域を薄肉化する構造が提案されている。[0009] In view of the above-mentioned background, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 175286/1983 has proposed a method for increasing the life of the fuel channel box 31 without increasing its volume too much and suppressing deformation to a small extent to create a structure that can withstand long-term use. As stated in the publication, the walls of the corners of the cross section where the stress due to the pressure difference between the inside and outside of the fuel channel box is highest are made relatively thicker to reduce the stress, and A structure in which the central region is made thinner has been proposed.
【００１０】0010
【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−１７５２
８６号公報に記載の方法によりそれまでの従来技術の欠
点が解消される。しかし、この従来技術では、燃料チャ
ンネルボックスを炉心に装荷した場合の上部格子板との
接触部及び燃料チャンネルボックスの上部に取付けてあ
るチャンネルスペーサ１０との関係について配慮がされ
ておらず、以下の問題点があった。[Problem to be solved by the invention] JP-A-57-1752
The method described in Japanese Patent No. 86 eliminates the drawbacks of the prior art. However, this conventional technology does not consider the contact portion with the upper grid plate when the fuel channel box is loaded into the reactor core and the relationship with the channel spacer 10 attached to the top of the fuel channel box, and the following There was a problem.
【００１１】即ち、燃料集合体３０は炉心に装荷した場
合、前述のチャンネルファスナ９により互いに押付け合
って据付けされている。またチャンネルスペーサ１０は
、チャンネルボックス上部平坦部に取付けられている。
燃料チャンネルボックス３１の上部側の上部格子板と接
する面及びチャンネルスペーサ１０取付部には、地震時
等に反力が加わる。That is, when the fuel assemblies 30 are loaded into the reactor core, they are pressed against each other and installed by the channel fasteners 9 described above. Further, the channel spacer 10 is attached to the upper flat part of the channel box. A reaction force is applied to the surface of the upper side of the fuel channel box 31 in contact with the upper lattice plate and the mounting portion of the channel spacer 10 during an earthquake or the like.
【００１２】前記特開昭５７−１７５２８６号公報に記
載されているチャンネルボックスは横断面の隅部の肉厚
が厚く、辺中央部の肉厚が薄いことを特徴としているが
、燃料チャンネルボックス３１の上方部分の上部格子板
と接する面、チャンネルスペーサ１０の取付部及び上部
タイプレート格子部と接する面については、地震時等の
反力を考慮すると、上部格子板と接する面では、厚肉部
及び薄肉部のサイド面全体で反力を受けるのが好ましく
、チャンネルスペーサ１０の取付け部についても、多大
な応力が集中しても、亀裂等が発生しないようにする必
要がある。The channel box described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-175286 is characterized by having a thick wall at the corners of the cross section and a thin wall at the center of the side. Regarding the surface in contact with the upper lattice plate of the upper part, the mounting part of the channel spacer 10, and the surface in contact with the upper tie plate lattice part, considering the reaction force at the time of an earthquake, etc., the surface in contact with the upper lattice plate has a thick wall. It is preferable that the entire side surface of the thin-walled portion receives the reaction force, and it is necessary to prevent cracks from occurring in the mounting portion of the channel spacer 10 even if a large amount of stress is concentrated thereon.
【００１３】本発明の目的は、地震時等に燃料チャンネ
ルボックスの上方部分が受ける反力による局部的な応力
及び変形を低減する燃料集合体及び燃料チャンネルボッ
クスを提供することである。[0013] An object of the present invention is to provide a fuel assembly and a fuel channel box that reduce local stress and deformation due to reaction forces applied to the upper portion of the fuel channel box during an earthquake or the like.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、燃料チャンネルボックスの上方部分に、そ
の横断面の肉厚断面積が長手方向中央領域の肉厚断面積
よりも大きい厚肉領域を設けたものであり、特に、横断
面のコーナ部を側壁中央部よりも厚肉にした燃料チャン
ネルボックスにおいて、燃料チャンネルボックスの上方
部分に、その横断面の側壁中央部の肉厚が前記横断面の
コーナ部の肉厚と同じである厚肉領域を設けたものであ
る。そして、好ましくは、当該厚肉領域はその横断面の
全体にわたって肉厚が一様でかつコーナ部の肉厚と同じ
にする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides an upper portion of the fuel channel box having a thickness in which the cross-sectional area of the fuel channel box is larger than that of the central region in the longitudinal direction. In particular, in a fuel channel box where the corner part of the cross section is thicker than the center part of the side wall, the wall thickness of the center part of the side wall of the cross section is provided in the upper part of the fuel channel box. A thick region having the same thickness as the corner portion of the cross section is provided. Preferably, the thick region has a uniform thickness over its entire cross section and the same thickness as the corner portion.
【００１５】また、好ましくは、燃料チャンネルボック
スの下方部分にも上方部分と同様の厚肉領域を設ける。Preferably, the lower portion of the fuel channel box is also provided with a thick wall region similar to the upper portion.
【００１６】[0016]
【作用】燃料チャンネルボックスの上方部分に、その横
断面の肉厚断面積が長手方向中央領域の肉厚断面積より
も大きい厚肉領域を設けることにより、燃料チャンネル
ボックス上端部において地震時等に受ける反力を暖和し
、局部的な応力及び変形を低減する。特に、横断面のコ
ーナ部を側壁中央部よりも厚肉にした燃料チャンネルボ
ックスにおいて、燃料チャンネルボックスの上方部分に
、その横断面の側壁中央部の肉厚が前記横断面のコーナ
部の肉厚と同じである厚肉領域を設けることにより、長
手方向中央領域では内外差圧によって発生する応力が最
大となる隅部（コーナ部）のみを厚肉化するので、辺中
央部の薄肉化により体積増加を抑え、かつ横断面におい
て変形量が最大となる位置での制御棒との間隙を広くす
ると共に、燃料チャンネルボックス上端部において地震
時等に受ける反力を暖和し、局部的な応力及び変形を低
減する。[Function] By providing a thick wall region in the upper part of the fuel channel box, the cross section of which is larger than the wall thickness cross section of the central region in the longitudinal direction, the upper end of the fuel channel box is protected against earthquakes, etc. It moderates the reaction force received and reduces local stress and deformation. In particular, in a fuel channel box in which the corner part of the cross section is thicker than the center part of the side wall, in the upper part of the fuel channel box, the wall thickness of the center part of the side wall of the cross section is equal to the wall thickness of the corner part of the cross section. By providing a thick wall area that is the same as , in the center region in the longitudinal direction, only the corners where the stress generated by the pressure difference between the inside and outside is maximum are made thicker, so the volume is reduced by thinning the center part of the side. In addition to widening the gap between the control rod and the control rod at the position where the amount of deformation is maximum in the cross section, the reaction force received at the upper end of the fuel channel box during an earthquake, etc. is moderated, reducing local stress and deformation. Reduce.
【００１７】また、燃料チャンネルボックスの下方部分
にも同様な厚肉領域を設けることにより、当該下方部分
と下部タイプレートの間からの冷却材の洩れ量を抑制し
、かつチャンネルボックスの機械的健全性を向上させる
。Furthermore, by providing a similar thick-walled region in the lower part of the fuel channel box, the amount of coolant leaking between the lower part and the lower tie plate can be suppressed, and the mechanical integrity of the channel box can be maintained. Improve your sexuality.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する
。まず、本発明の第１の実施例を図１〜図７により説明
する。図１は、本実施例のチャンネルボックスの鳥瞰図
であり、図２は図１のＡ部断面図、図３は図１のＢ部断
面図である。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a bird's-eye view of the channel box of this embodiment, FIG. 2 is a sectional view of section A in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of section B in FIG.
【００１９】図１に示す一実施例の燃料チャンネルボッ
クス１は４つの側壁と４つの隅部（コーナー部）を持つ
角筒状をしており、その横断面形状は、上方部分１ａを
除いて、図２に示すように隅部（コーナ部）１ｂの肉厚
が側壁中央部１ｃの肉厚より厚くなっている。隅部厚肉
部１ｂと側壁中央部薄肉部１ｃの肉厚差に関して、隅部
の極端な厚肉化は燃料チャンネルボックス１の体積を増
加させることになり中性子経済性の観点から望ましくな
い。このため、隅部肉厚の相対比は、燃料チャンネルボ
ックス１の応力／変形量及び体積（又は断面積）との関
係からほぼ定まり、隅部肉厚が側壁中央部肉厚のおよそ
１．４〜１．７倍であるのが良い。The fuel channel box 1 of the embodiment shown in FIG. 1 has a rectangular cylindrical shape with four side walls and four corners (corners), and its cross-sectional shape is the same except for the upper portion 1a. As shown in FIG. 2, the wall thickness of the corner portion 1b is thicker than the wall thickness of the side wall center portion 1c. Regarding the difference in wall thickness between the thick corner portion 1b and the thin wall portion 1c at the center of the side wall, extremely thickening of the corner portion increases the volume of the fuel channel box 1, which is undesirable from the viewpoint of neutron economy. Therefore, the relative ratio of the corner wall thickness is approximately determined from the relationship between the stress/deformation amount and the volume (or cross-sectional area) of the fuel channel box 1, and the corner wall thickness is approximately 1.4 of the wall thickness at the center of the side wall. It is good that it is ~1.7 times.
【００２０】また、燃料チャンネルボックス１の上方部
分１ａは、上部格子板（図示せず）と接触する領域及び
チャンネルスペーサ取付領域を含み、これらの領域は図
３に示すように肉厚が横断面で一様でかつ前記厚肉隅部
（コーナ部）１ｂと同じ肉厚とする。なお、ここで、「
上方」及び「下方」というのは、原子炉運転中において
、燃料集合体より熱を取り去る冷却剤が燃料集合体に流
入する側が「下方」であり、流出する側が「上方」であ
る。Further, the upper portion 1a of the fuel channel box 1 includes a region in contact with an upper grid plate (not shown) and a channel spacer mounting region, and these regions have a wall thickness equal to that in the cross section as shown in FIG. The wall thickness is uniform and the same as that of the thick corner portion (corner portion) 1b. In addition, here, ``
When referring to "upper" and "lower", during reactor operation, the side where the coolant that removes heat from the fuel assembly flows into the fuel assembly is "lower", and the side from which it flows out is "upper".
【００２１】図４及び図５に上記燃料チャンネルボック
ス１を使用して構成した燃料集合体２を示す。燃料集合
体２は、複数の燃料棒３及び中央部に配した２本の水ロ
ッド４を複数個のスペーサ５で束ね、燃料棒３の上下端
を上部タイプレート６及び下部タイプレート７で支持し
た燃料束を上記チャンネルボックス１に収納し、燃料チ
ャンネルボックス１の上端部と上部タイプレート６をチ
ヤンネルファスナ９で結合した構造となっている。FIGS. 4 and 5 show a fuel assembly 2 constructed using the fuel channel box 1 described above. The fuel assembly 2 includes a plurality of fuel rods 3 and two water rods 4 arranged in the center, which are bundled together by a plurality of spacers 5, and the upper and lower ends of the fuel rods 3 are supported by an upper tie plate 6 and a lower tie plate 7. The fuel bundle is stored in the channel box 1, and the upper end of the fuel channel box 1 and the upper tie plate 6 are connected by channel fasteners 9.
【００２２】チヤンネルファスナ９は、燃料集合体２を
炉心に装荷した際、隣接する燃料集合体２を互いに押し
付け合い、制御棒の挿入及び引抜き操作が容易にできる
ための通路を確保している。また、燃料チャンネルボッ
クス１の上部には、図５に示すように、チヤンネルファ
スナ９が万一破損した場合のバックアップとしてチヤン
ネルスペーサ１０を具備している。The channel fasteners 9 press adjacent fuel assemblies 2 against each other when the fuel assemblies 2 are loaded into the reactor core, thereby securing a passage through which control rods can be easily inserted and withdrawn. Furthermore, as shown in FIG. 5, the upper part of the fuel channel box 1 is provided with a channel spacer 10 as a backup in case the channel fastener 9 is damaged.
【００２３】本実施例によれば、上部格子板と接触する
燃料チャンネルボックス１の上方部分１ａに厚肉領域を
設けたので、地震時等に燃料チャンネルボックス１が受
ける反力を上方部分１ａの側壁全体で受けることから、
極部的な応力及び変形が暖和できる効果がある。また、
チャンネルスペーサ取付領域においても、極部的な応力
を１／２以下に暖和できる。According to this embodiment, since the thick region is provided in the upper portion 1a of the fuel channel box 1 that contacts the upper grid plate, the reaction force received by the fuel channel box 1 during an earthquake or the like is absorbed by the upper portion 1a. Since it is received by the entire side wall,
This has the effect of alleviating local stress and deformation. Also,
Even in the channel spacer mounting area, local stress can be reduced to less than 1/2.
【００２４】次に、上記実施例の燃料チャンネルボック
スにおける上方部分１ａの厚肉領域の軸方向長さの選定
に関する考え方を説明する。まず、燃料チャンネルボッ
クスのそりを考慮した場合につき図６により説明する。
図６は、燃料チャンネルボックスの一辺の軸方向断面と
制御棒１３との軸方向取合を示す。燃料チャンネルボッ
クス１は、制御棒１３を燃料集合体間に挿入及び引抜く
際の案内面を形成する機能を有している。また、燃料チ
ャンネルボックス１は、長尺物であるため、製造時等に
そりＣが許容される。Next, the concept of selecting the axial length of the thick region of the upper portion 1a in the fuel channel box of the above embodiment will be explained. First, a case in which warpage of the fuel channel box is considered will be explained with reference to FIG. 6. FIG. 6 shows an axial cross section of one side of the fuel channel box and the axial connection of the control rod 13. The fuel channel box 1 has the function of forming a guide surface when the control rod 13 is inserted into and pulled out between the fuel assemblies. Furthermore, since the fuel channel box 1 is a long product, warpage C is allowed during manufacturing.
【００２５】上記のことを考慮すると、燃料チャンネル
ボックス１の上方部分１ａの厚肉領域（コーナ部肉厚＝
平坦部肉厚）は、燃料チャンネルボックス１の軸方向中
央部のそりよりも制御棒側へ突出ない範囲とする必要が
ある。Considering the above, the thick region of the upper portion 1a of the fuel channel box 1 (corner wall thickness=
The thickness of the flat portion (thickness of the flat portion) needs to be within a range that does not protrude toward the control rod side beyond the curvature of the central portion of the fuel channel box 1 in the axial direction.
【００２６】一般的に長尺物のそりは長尺物全長に対し
０．１％までのそりが許容されており、これを燃料チャ
ンネルボックス１に適用すれば、上方部分１ａの厚肉領
域の下端部１４が燃料チャンネルボックス軸方向中央部
よりも、制御棒側に突出ないための厚肉領域の軸方向長
さＬｕは下式で求められる。Generally, warping of long objects is allowed to be up to 0.1% of the total length of the long object, and if this is applied to the fuel channel box 1, the thick wall area of the upper portion 1a can be warped. The axial length Lu of the thick region for preventing the lower end portion 14 from protruding toward the control rod side beyond the axial center portion of the fuel channel box is determined by the following formula.
【００２７】[0027]
【数１】
Ｚ＝Ｌｕ／Ｌ
…（１） Ｚ＝（１／２）±（１／２）
（Ｂ／Ｃ）１／２
…（２）現在一般的なＢＷＲ燃料においては、約４ｍ長
の燃料チャンネルボックスが用いられている。この場合
、Ｃは約４ｍｍとなる。また、コーナ部肉厚と平坦部肉
厚との差は一般的に約１ｍｍとなる。この場合Ｂは約１
ｍｍとなる。[Math. 1] Z=Lu/L
...(1) Z=(1/2)±(1/2)
(B/C)1/2
(2) In the currently common BWR fuel, a fuel channel box with a length of approximately 4 m is used. In this case, C is approximately 4 mm. Further, the difference between the wall thickness of the corner portion and the wall thickness of the flat portion is generally about 1 mm. In this case B is approximately 1
It becomes mm.
【００２８】上記（１）式及び（２）式から、燃料チャ
ンネルボックス１の上部厚肉領域の軸方向長さＬｕは、
チャンネルボックス１の全長Ｌに対し２５％以内の範囲
であれば、制御棒１２を燃料集合体間に挿入及び引抜く
際の機能に影響を与えることはない。また、実質的に凸
凹形状本来の機能を低下させるものではない。ただし、
前述の如く肉厚仕様／長さにより許容％は前後するもの
であるが、以下に説明する別の選定基準から、上部厚肉
領域を可能な限り上部側へ配置させた方が好ましい。From the above equations (1) and (2), the axial length Lu of the upper thick region of the fuel channel box 1 is:
If it is within 25% of the total length L of the channel box 1, it will not affect the function when inserting and withdrawing the control rod 12 between fuel assemblies. Further, the original function of the uneven shape is not substantially deteriorated. however,
As mentioned above, the allowable percentage varies depending on the wall thickness specification/length, but based on another selection criterion explained below, it is preferable to arrange the upper thick wall region as close to the upper side as possible.
【００２９】次に、制御棒ローラとの干渉に係わる上部
厚肉領域の軸方向長さの選定について図７により説明す
る。図７は、燃料集合体間に制御棒１３を全挿入した時
の軸方向取合図を示したものであり、上方には上部格子
板２０が図示されている。燃料チャンネルボックス１は
、制御棒１３を燃料集合体間に挿入及び引抜く際の案内
面を形成する機能を有していることから、制御棒１３を
燃料集合体間に全挿入した時の制御棒ローラ１５が、燃
料チャンネルボックス１の上方部分１ａの厚肉領域に干
渉しないようにすることが好ましい。Next, the selection of the axial length of the upper thick region related to interference with the control rod roller will be explained with reference to FIG. FIG. 7 shows the axial arrangement when the control rods 13 are fully inserted between the fuel assemblies, and the upper grid plate 20 is shown above. Since the fuel channel box 1 has the function of forming a guide surface when inserting and withdrawing the control rods 13 between fuel assemblies, it is possible to control when the control rods 13 are fully inserted between the fuel assemblies. Preferably, the rod roller 15 does not interfere with the thick region of the upper portion 1a of the fuel channel box 1.
【００３０】即ち、燃料チャンネルボックス１の上部厚
肉領域の軸方向長さＬｕを燃料チャンネルボックス１の
上端から全挿入したときの制御棒ローラ１５までの距離
Ｄ以内にすれば良い。即ち、上部厚肉領域の軸方向長さ
Ｌｕは燃料チャンネルボックス１の全長Ｌの１５％以内
とすることが好ましい。That is, the axial length Lu of the upper thick region of the fuel channel box 1 should be within the distance D from the upper end of the fuel channel box 1 to the control rod roller 15 when fully inserted. That is, it is preferable that the axial length Lu of the upper thick-walled region be within 15% of the total length L of the fuel channel box 1.
【００３１】上部厚肉領域の軸方向長さの他の選定基準
を図４により説明する。中性子経済性向上及び燃料経済
性向上の観点からは、燃料チャンネルボックス１の肉厚
をできる限り薄くするのが好ましいことから、上記のよ
うに燃料チャンネルボックス１の上方部分１ａを除いた
部分では、横断面の隅部肉厚を側壁中央部の肉厚より厚
くし、横断面積を増加しないように抑えている。このこ
とを考慮すると、燃料チャンネルボックス１の上方部分
１ａの厚肉領域の軸方向長さＬｕは、図４に示す燃料棒
３の燃料有効長上端位置に重ならないようにすれば良い
。燃料有効長上端位置に重ならないための燃料チャンネ
ルボックス１の上部厚肉領域の軸方向長さＬｕは、燃料
チャンネルボックス１の全長Ｌの１０％以内とすること
が望ましい。Another criterion for selecting the axial length of the upper thick region will be explained with reference to FIG. From the viewpoint of improving neutron economy and fuel economy, it is preferable to make the wall thickness of fuel channel box 1 as thin as possible. The wall thickness at the corners of the cross section is made thicker than the wall thickness at the center of the side wall to prevent the cross sectional area from increasing. Taking this into consideration, the axial length Lu of the thick-walled region of the upper portion 1a of the fuel channel box 1 may be set so as not to overlap the upper end position of the effective fuel length of the fuel rod 3 shown in FIG. It is desirable that the axial length Lu of the upper thick-walled region of the fuel channel box 1 to avoid overlapping the upper end position of the fuel effective length be within 10% of the total length L of the fuel channel box 1.
【００３２】本発明の他の実施例を図８〜図１５により
説明する。図８は本実施例の燃料集合体２Ａを示す。燃
料棒３の下部には天然ウランを配した領域１７が設けら
れている。燃料棒３と中央部に配した２本の水ロッド４
は上部タイプレート６及び下部タイプレート７により支
持し、また燃料棒３の冷却材による横振動を抑えている
ためにスペーサ５を軸方向に配している。この燃料集合
体２に角筒の燃料チャンネルボックス１Ａをかぶせ、燃
料チャンネルボックス１Ａは、上部タイプレート６のポ
ストにおいてチャンネルフアスナ（図示せず）により固
定している。チャンネルボックス１Ａは、上方部分１ａ
及び下方部分１ｄを除いて、図９に示すように隅部（コ
ーナ部）１ｂの肉厚が側壁中央部１ｃの肉厚より厚くな
っている。平坦な側壁中央部１ｃの肉厚とコーナ部１ｂ
の肉厚の比は１．４〜１．７である。Another embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 8 to 15. FIG. 8 shows a fuel assembly 2A of this embodiment. A region 17 containing natural uranium is provided at the bottom of the fuel rod 3. Fuel rod 3 and two water rods 4 arranged in the center
are supported by an upper tie plate 6 and a lower tie plate 7, and spacers 5 are arranged in the axial direction to suppress transverse vibrations caused by the coolant of the fuel rods 3. A rectangular fuel channel box 1A is placed over the fuel assembly 2, and the fuel channel box 1A is fixed to the post of the upper tie plate 6 by channel fasteners (not shown). The channel box 1A has an upper part 1a
As shown in FIG. 9, except for the lower portion 1d, the wall thickness of the corner portion 1b is thicker than the wall thickness of the side wall center portion 1c. Thickness of flat side wall center portion 1c and corner portion 1b
The wall thickness ratio of is 1.4 to 1.7.
【００３３】また、燃料チャンネルボックス１の上方部
分１ａは、第１の実施例と同様に肉厚が横断面で一様か
つ前記厚肉隅部（コーナ部）１ｂと同じ肉厚である。そ
して、本実施例では、燃料チャンネルボックス１の下方
部分１ｄも、上方部分１ａと同様に肉厚が横断面で一様
かつ前記厚肉隅部（コーナ部）１ｂと同じ肉厚である。
下方部分１ｄの上端１８は下部タイプレート７の上面よ
りは上に位置し、燃料棒３の下部に配している天然ウラ
ン領域１７よりも下に位置している。従来用いられてい
るフィンガースプリングは用いていない。Further, the upper portion 1a of the fuel channel box 1 has a uniform wall thickness in the cross section as in the first embodiment, and has the same wall thickness as the thick corner portion 1b. In this embodiment, the lower part 1d of the fuel channel box 1 also has a uniform wall thickness in the cross section like the upper part 1a, and has the same wall thickness as the thick corner part 1b. The upper end 18 of the lower portion 1d is located above the upper surface of the lower tie plate 7 and below the natural uranium region 17 disposed at the bottom of the fuel rod 3. The conventional finger springs are not used.
【００３４】燃料チャンネルボックス１の上方部分１ａ
の作用は第１の実施例と同じであり、その軸方向長さの
選定に関する考え方も第１の実施例と同様である。燃料
チャンネルボックス１の下方部分１ｄは、後述するよう
に冷却材の洩れ量を抑制する効果と、チャンネルボック
スの機械的健全性を改善する効果がある。Upper part 1a of fuel channel box 1
The operation of the first embodiment is the same as that of the first embodiment, and the concept regarding the selection of the axial length is also the same as that of the first embodiment. The lower portion 1d of the fuel channel box 1 has the effect of suppressing the amount of coolant leakage and the effect of improving the mechanical soundness of the channel box, as will be described later.
【００３５】次に、燃料チャンネルボックス１Ａの下方
部分１ｄの厚肉領域の軸方向長さＬｄの選定に関する考
え方の幾つかを説明する。まず、下方部分１ｄの上端１
８が燃料棒３の下部に配している天然ウラン領域１７よ
りも下に位置するように長さＬｄを決めたことについて
図１０及び図１１により説明する。Next, some ideas regarding the selection of the axial length Ld of the thick region of the lower portion 1d of the fuel channel box 1A will be explained. First, the upper end 1 of the lower part 1d
10 and 11, the reason why the length Ld is determined so that the fuel rod 8 is located below the natural uranium region 17 disposed at the bottom of the fuel rod 3 will be explained.
【００３６】燃料棒３には、前述の如く下部に天然ウラ
ン１７を配している。本天然ウランの主目的は、（１）
中性子の洩れ防止、（２）燃料取り出し時の燃え残りウ
ランの減少である。即ち、燃料集合体で発生した高速中
性子及び減速材にて減速された熱中性子は、燃料体の上
部及び下部より洩れる。この量は中性子束分布の傾きに
比例する。図１１は、天然ウラン領域の本効果を説明す
る図である。天然ウランを配さない燃料棒では、図１１
に実線で示すように、中性子束分布の傾きはθ０と大き
いが、天然ウランを配置した燃料棒では、図１１に破線
で示すように、中性子束分布の傾きはθ１と減少し、熱
中性子の洩れも減少する。As described above, natural uranium 17 is disposed at the bottom of the fuel rod 3. The main purpose of this natural uranium is (1)
(2) Reduction of unburned uranium during fuel removal. That is, fast neutrons generated in the fuel assembly and thermal neutrons moderated by the moderator leak from the upper and lower parts of the fuel assembly. This amount is proportional to the slope of the neutron flux distribution. FIG. 11 is a diagram illustrating this effect of the natural uranium region. For fuel rods without natural uranium, Figure 11
As shown by the solid line in Figure 11, the slope of the neutron flux distribution is large at θ0, but in fuel rods containing natural uranium, the slope of the neutron flux distribution decreases to θ1, as shown by the broken line in Figure 11, and the thermal neutron Leakage is also reduced.
【００３７】この天然ウラン領域１７にチャンネルボッ
クス１Ａの厚肉下方部分１ｄを配置することは天然ウラ
ンの当該効果を増加させる働きが有るものの、逆効果を
生み出すものではない。一方、厚肉下方部分１ｄの上限
１８を天然ウラン領域１７よりも上部まで持ち上げると
、今後は発熱に必要な中性子の寄生吸収という現象が生
じる。したがって、中性子束が高くなる領域はチャンネ
ルボックスの肉厚を薄くしなければならない。Although arranging the thick lower portion 1d of the channel box 1A in the natural uranium region 17 has the effect of increasing the effect of natural uranium, it does not produce the opposite effect. On the other hand, if the upper limit 18 of the thick lower portion 1d is raised above the natural uranium region 17, a phenomenon of parasitic absorption of neutrons necessary for heat generation will occur in the future. Therefore, the wall thickness of the channel box must be reduced in the region where the neutron flux is high.
【００３８】また、天然ウラン領域１７にチャンネルボ
ックス１Ａの厚肉下方部分１ｄを配置することは、天然
ウラン中に含まれるＵ２３５ を有効に燃やしＵ２３８
はＰｕ２３９に転換して燃やすという転換効果を妨げ
るものではない。即ち、Ｕ２３８ の転換は、チャンネ
ル厚肉部による水領域の排除効果で減速材が減少し、高
速中性子はむしろ増加することが期待できる。したがっ
て、わずかではあるが転換によるウランの燃えはむしろ
増加すると考えられる。Furthermore, arranging the thick lower portion 1d of the channel box 1A in the natural uranium region 17 effectively burns U235 contained in natural uranium.
does not interfere with the conversion effect of converting to Pu239 and burning it. That is, in the conversion of U238, it can be expected that the moderator will decrease due to the effect of excluding the water region by the thick channel part, and the number of fast neutrons will increase. Therefore, it is thought that the burning of uranium due to conversion will increase, albeit slightly.
【００３９】なお、下部及び上部の天然ウラン領域以外
ではチャンネルボックスは平坦部薄肉とし、中性子の寄
生吸収の低減を図っている。Note that, except for the lower and upper natural uranium regions, the channel box has a thin flat portion to reduce parasitic absorption of neutrons.
【００４０】次に冷却材の洩れ量の抑制効果を定量的に
説明する。図１２において下部タイプレートトリプルブ
リッジ部１９より入った冷却材は、燃料集合体の中を流
れ上部タイプレート６より外へ出ていくが、チャンネル
ボックスの外側は圧力が低くチャンネルボックスには、
内圧が掛った状態となっている。この大きさは下部タイ
プレート７の上面位置が最大で、上方へ行くに従って小
さくなる。この内外圧力差よりチャンネルボックスは外
側へクリープ変形する。この変形は燃料集合体の燃焼度
が進むと増加する。この変形量の増加がチャンネルボッ
クスと下部タイプレートの間隙より漏洩する冷却材の漏
洩量を増加させる。チャンネルボックスの外側を流れる
バイパス流量はできるだけ一定であることが望ましい、
なぜなら燃料体設計上問題となる燃料棒の限界出力に影
響するためである。Next, the effect of suppressing the amount of coolant leakage will be quantitatively explained. In FIG. 12, the coolant entering from the lower tie plate triple bridge section 19 flows through the fuel assembly and exits from the upper tie plate 6, but the pressure outside the channel box is low and there is no pressure inside the channel box.
Internal pressure is applied. This size is maximum at the upper surface position of the lower tie plate 7, and decreases as it goes upward. This pressure difference between the inside and outside causes the channel box to creep outward. This deformation increases as the burnup of the fuel assembly increases. This increase in deformation increases the amount of coolant leaking from the gap between the channel box and the lower tie plate. It is desirable that the bypass flow rate outside the channel box is as constant as possible.
This is because it affects the limit output of the fuel rod, which is a problem in fuel assembly design.
【００４１】この漏洩流量の変化量（サイクル初期とサ
イクル末期との差）を図１３に示す。本図はチャンネル
ボックス下部の厚肉部高さをパラメータとして漏洩流量
の増加量を計算した結果である。燃料集合体組立て時の
チャンネルボックスと下部タイプレート嵌合部長さをＨ
（図１０参照）として相対値により示している。図１３
から分かるように、厚肉部長さが１．５Ｈ以上にすると
全長を厚肉にしたケースの９割の効果が得られる。した
がって、厚肉部長さは１．５Ｈ以上とすることが望まし
い。厚肉部がＨでは８割程度の効果が得られる。厚肉部
がＨ以下だと効果が急に小さくなる。図１０ではほぼ３
Ｈとしている。FIG. 13 shows the amount of change in the leakage flow rate (difference between the beginning of the cycle and the end of the cycle). This figure shows the results of calculating the amount of increase in leakage flow rate using the height of the thick wall at the bottom of the channel box as a parameter. The length of the channel box and lower tie plate fitting part when assembling the fuel assembly is H.
(See FIG. 10). Figure 13
As can be seen from the above, when the thick wall portion is 1.5H or more, 90% of the effect of the case where the entire length is thick can be obtained. Therefore, it is desirable that the length of the thick wall portion be 1.5H or more. When the thick part is H, an effect of about 80% can be obtained. If the thickness of the thick part is below H, the effect will suddenly decrease. In Figure 10, approximately 3
It is set as H.
【００４２】次に、燃料チャンネルボックスの機械的健
全性がいかに改善されるかを図１４及び図１５により説
明する。地震時下部タイプレート７は、図１４のように
回転する。この時下部タイプレート７の上面位置はチャ
ンネルボックスに大きな力を加える。逆にチャンネルボ
ックス下端は逆方向の力を受け、チャンネルボックスは
下部タイプレート７に嵌合した状態で回転する。この様
子を燃料集合体全長にわたり解析した結果を図１５に示
す（第一スペーサまでを図示）。このチャンネルボック
スに作用する剪断力はチャンネルボックス内面の局部で
発生し、チャンネルボックスに過大な力を生じさせる。
この応力を低減させるためには下部タイプレート７の上
面位置より上方まで厚肉部を設ける必要がある。Next, how the mechanical integrity of the fuel channel box is improved will be explained with reference to FIGS. 14 and 15. During an earthquake, the lower tie plate 7 rotates as shown in FIG. At this time, the upper surface position of the lower tie plate 7 applies a large force to the channel box. Conversely, the lower end of the channel box receives a force in the opposite direction, and the channel box rotates while being fitted to the lower tie plate 7. The results of analyzing this situation over the entire length of the fuel assembly are shown in FIG. 15 (illustrating up to the first spacer). This shearing force acting on the channel box is generated locally on the inner surface of the channel box, causing an excessive force on the channel box. In order to reduce this stress, it is necessary to provide a thick portion above the upper surface of the lower tie plate 7.
【００４３】また、図１０には制御棒１３との取り合い
を示している。この図では、制御棒３が最下端まで降り
てきた状態を示し、燃料棒ローラ１５が干渉しない位置
に厚肉部１ｄの上限１８が位置するよう厚肉部１ｄが配
置されている。したがって、現状の制御棒もそのまま使
用可能であることが分かる。Further, FIG. 10 shows the engagement with the control rod 13. This figure shows a state in which the control rod 3 has descended to the lowest end, and the thick wall portion 1d is arranged such that the upper limit 18 of the thick wall portion 1d is located at a position where the fuel rod roller 15 does not interfere. Therefore, it can be seen that the current control rods can be used as is.
【００４４】本発明の更に他の実施例を図１６及び図１
７により説明する。図１６において、燃料チャンネルボ
ックス１Ｂは長尺断面Ｕ字状の半体２０及び２１を接合
して長尺角筒管の形状に構成されており、上方部分１ａ
及び下方部分１ｄの側壁中央部の接合部２２近傍の肉厚
は、軸方向中央領域の側壁中央部１ｃの薄肉の肉厚と同
一になっている。これにより接合部２２は全長に亘って
肉厚が一定となり、溶接など接合の条件出しが容易とな
る。Still another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 16 and 1.
7 will be explained. In FIG. 16, the fuel channel box 1B is constructed in the shape of a long rectangular cylindrical tube by joining halves 20 and 21 with long U-shaped cross sections, and has an upper portion 1a.
The wall thickness of the lower portion 1d near the joint portion 22 at the center of the side wall is the same as the thin wall thickness of the center portion 1c of the side wall in the axial center region. As a result, the joint portion 22 has a constant wall thickness over its entire length, making it easy to set conditions for joining such as welding.
【００４５】図１７は、チャンネルボックス１Ａの上端
に取付られるチャンネルクリップ部の実施例を示したも
のである。燃料チャンネルボックス１Ａの上方部分１ａ
には前述したように肉厚が横断面で一様かつ厚肉隅部（
コーナ部）１ｂと同じ肉厚の領域が設けられている。
この領域は燃料チャンネルボックス１Ａの上端を含み、
したがって、燃料チャンネルボックス１Ａの上端のコー
ナ部と側壁中央部との肉厚は同一であり、チャンネルク
リップ２３を燃料チャンネルボックス１Ａの上端に接合
する際、溶接条件等を変えること無く接合できる。FIG. 17 shows an embodiment of the channel clip section attached to the upper end of the channel box 1A. Upper part 1a of fuel channel box 1A
As mentioned above, the wall thickness is uniform in the cross section and the thick corners (
A region having the same wall thickness as the corner portion) 1b is provided. This area includes the upper end of the fuel channel box 1A,
Therefore, the corner portion of the upper end of the fuel channel box 1A and the wall thickness of the central portion of the side wall are the same, and the channel clip 23 can be joined to the upper end of the fuel channel box 1A without changing the welding conditions.
【００４６】本発明のさらに他の実施例を図１８及び図
１９により説明する。図１８において、燃料チャンネル
ボックス１ｃは、前述した本発明の他の実施例で説明し
た燃料チャンネルボックス１Ａにさらに縦溝２４を持つ
構造としたものである。縦溝２４は、図１８及び図１９
に示すように、各側壁に２本づつ、合計８本設けられ、
燃料チャンネルボックス１Ｃの曲げモーメントと応力が
最低の区域から材料を除去したものである。これらの区
域では、かなりの量の材料を除去しても、圧力荷重を受
けた燃料チャンネルボックス壁の撓みの増加を非常に少
なくし得る。本実施例によれば、燃料チャンネルボック
ス１Ｃの肉厚を他の実施例の燃料チャンネルボックス１
Ａ，１Ｂよりもさらに薄くし、材料を低減することから
、中性子経済性向上及び燃料経済性向上が更に促進され
る。Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19. In FIG. 18, the fuel channel box 1c has a structure in which the fuel channel box 1A described in the other embodiment of the present invention is further provided with a vertical groove 24. The vertical groove 24 is shown in FIGS. 18 and 19.
As shown in the figure, there are eight wires in total, two on each side wall.
Material has been removed from the area of the fuel channel box 1C with the lowest bending moment and stress. In these areas, significant amounts of material may be removed with very little increase in deflection of the pressure loaded fuel channel box walls. According to this embodiment, the wall thickness of the fuel channel box 1C is different from that of the fuel channel box 1 of the other embodiments.
Since it is made thinner than A and 1B and requires less material, the improvement in neutron economy and fuel economy is further promoted.
【００４７】なお、８本の縦溝２４のうち１本は制御棒
に設けられたガイドローラが上下する位置に沿って伸び
ていることが好ましい。これは、チャンネルボックスが
外側に変形したとき、隣接するチャンネルボックスによ
ってガイドローラの上下方向の移動を拘束しないにする
ためである。なお、本実施例で説明した縦溝２４は、図
１８で燃料チャンネルボックス１Ａに設けた図としてい
るが、他の実施例である燃料チャンネルボックス１及び
１Ｂにも適用できる。It is preferable that one of the eight vertical grooves 24 extends along the vertical position of the guide roller provided on the control rod. This is to prevent vertical movement of the guide roller from being restricted by adjacent channel boxes when the channel box is deformed outward. Although the vertical groove 24 described in this embodiment is shown in FIG. 18 as being provided in the fuel channel box 1A, it can also be applied to the fuel channel boxes 1 and 1B of other embodiments.
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、地震時等に燃料チャン
ネルボックス上部側が受ける反力による極部的な応力及
び変形が低減できる。According to the present invention, it is possible to reduce local stress and deformation due to reaction force applied to the upper side of the fuel channel box during an earthquake or the like.
【００４９】また、チャンネルボックス下部においても
応力を低減させ、機械的健全性を向上させると共に、チ
ャンネルボックスの変形を小さくし冷却材の漏洩流量を
抑制させる効果が有る。[0049] Also, stress is reduced in the lower part of the channel box, improving mechanical soundness, and the deformation of the channel box is reduced to suppress the leakage flow rate of the coolant.
【図１】本発明の一実施例による燃料チャンネルボック
スの鳥瞰図である。FIG. 1 is a perspective view of a fuel channel box according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of section A in FIG. 1;
【図３】図１のＢ部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of section B in FIG. 1;
【図４】図１に示す燃料チャンネルボックスを用いて構
成した燃料集合体の縦断面図である。4 is a longitudinal sectional view of a fuel assembly constructed using the fuel channel box shown in FIG. 1. FIG.
【図５】図４に示す燃料集合体の上面図である。FIG. 5 is a top view of the fuel assembly shown in FIG. 4;
【図６】図１に示す燃料チャンネルボックスの軸方向の
取合を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the axial connection of the fuel channel box shown in FIG. 1;
【図７】図１に示す燃料チャンネルボックスの軸方向の
他の取合を示す図である。7 is a diagram showing another axial connection of the fuel channel box shown in FIG. 1. FIG.
【図８】本発明の他の実施例による燃料チャンネルボッ
クスを用いて構成した燃料集合体の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fuel assembly constructed using a fuel channel box according to another embodiment of the present invention.
【図９】図８に示す燃料チャンネルボックスの鳥瞰図で
ある。9 is a bird's eye view of the fuel channel box shown in FIG. 8. FIG.
【図１０】図８に示す燃料チャンネルボックスの軸方向
の取り合いを示す図である。10 is a diagram showing the axial arrangement of the fuel channel box shown in FIG. 8. FIG.
【図１１】天然ウランンの効果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the effect of natural uranium.
【図１２】燃料チャンネルボックスの内外差圧の軸方向
変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing changes in the differential pressure between the inside and outside of the fuel channel box in the axial direction.
【図１３】チャンネルボックスの厚肉部高さをパラメー
タとした漏洩流量の増加量を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the amount of increase in leakage flow rate using the height of the thick wall part of the channel box as a parameter.
【図１４】地震時の下部タイプレートの動きを示す図で
ある。FIG. 14 is a diagram showing the movement of the lower tie plate during an earthquake.
【図１５】下部タイプレートの回転によりチャンネルボ
ックスに作用する剪断力を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the shearing force acting on the channel box due to the rotation of the lower tie plate.
【図１６】本発明の更に他の実施例による燃料チャンネ
ルボックスの鳥瞰図である。FIG. 16 is a bird's eye view of a fuel channel box according to yet another embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の更に他の実施例による燃料チャンネ
ルボックスの鳥瞰図である。FIG. 17 is a bird's eye view of a fuel channel box according to yet another embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の更に他の実施例による燃料チャンネ
ルボックスの鳥瞰図である。FIG. 18 is a bird's eye view of a fuel channel box according to yet another embodiment of the present invention.
【図１９】図１８に示す燃料集合体の断面図である。19 is a sectional view of the fuel assembly shown in FIG. 18. FIG.
【図２０】従来の燃料チャンネルボックスを用いて構成
した燃料集合体の縦断面図である。FIG. 20 is a longitudinal sectional view of a fuel assembly constructed using a conventional fuel channel box.
【図２１】図２０に示す従来の燃料集合体の上面図であ
る。21 is a top view of the conventional fuel assembly shown in FIG. 20. FIG.
１ 燃料チャンネルボックス １ａ 上方部分（厚肉領域） １ｂ 隅部（コーナ部） １ｃ 側壁中央部 １ｄ 下方部分（厚肉領域） ２ 燃料集合体 ３ 燃料棒 ６ 上部タイプレート ７ 下部タイプレート １７ 天然ウラン領域 ２０，２１ 長尺Ｕ字状部材（半体）２２ 溶接部 ２３ チャンネルクリップ ２４ 縦溝 1 Fuel channel box 1a Upper part (thick wall area) 1b Corner (corner part) 1c Center part of side wall 1d Lower part (thick wall area) 2 Fuel assembly 3 Fuel rod 6 Upper tie plate 7 Lower tie plate 17 Natural uranium area 20, 21 Long U-shaped member (half body) 22 Welded part 23 Channel clip 24 Vertical groove
Claims (27)
ペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで支
持してなる燃料束を燃料チャンネルボックスに収納して
なる燃料集合体において、前記燃料チャンネルボックス
の上方部分に、その横断面の肉厚断面積が長手方向中央
領域の肉厚断面積よりも大きい厚肉領域を設けたことを
特徴とする燃料集合体。1. A fuel assembly comprising a fuel bundle in which a plurality of fuel rods and water rods are bundled with a plurality of spacers and whose upper and lower ends are supported by upper and lower tie plates is housed in a fuel channel box, wherein the fuel A fuel assembly characterized in that a thick-walled region is provided in an upper portion of the channel box, the cross-sectional area of which is larger than the thick-walled cross-sectional area of the central region in the longitudinal direction.
ペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで支
持してなる燃料束を燃料チャンネルボックスに収納して
なる燃料集合体において、前記燃料チャンネルボックス
の上方部分及び下方部分に、それぞれ、その横断面の肉
厚断面積が長手方向中央領域の肉厚断面積よりも大きい
厚肉領域を設けたことを特徴とする燃料集合体。2. A fuel assembly comprising a fuel bundle in which a plurality of fuel rods and water rods are bundled with a plurality of spacers and whose upper and lower ends are supported by upper and lower tie plates is housed in a fuel channel box, wherein the fuel 1. A fuel assembly characterized in that thick-walled regions are provided in the upper and lower portions of the channel box, respectively, the thick-walled regions having a thicker cross-sectional area in cross section larger than the thick-walled cross-sectional area of the central region in the longitudinal direction.
ペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで支
持してなる燃料束を、側壁及びコーナー部を持つ角筒状
の燃料チャンネルボックスに収納してなると共に、前記
燃料チャンネルボックスの少なくとも長手方向中央領域
において、チャンネルボックス横断面のコーナ部を側壁
中央部よりも厚肉にした燃料集合体において、前記燃料
チャンネルボックスの上方部分に、その横断面の側壁中
央部の肉厚が前記横断面のコーナ部の肉厚と同じである
厚肉領域を設けたことを特徴とする燃料集合体。3. A fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates is placed in a rectangular cylindrical fuel channel box having side walls and corner portions. In the fuel assembly, the corner portion of the channel box cross section is thicker than the center portion of the side wall at least in the central region in the longitudinal direction of the fuel channel box. 1. A fuel assembly characterized in that a thick region is provided in which the wall thickness of the center portion of the side wall of the cross section is the same as the wall thickness of the corner portion of the cross section.
ペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで支
持してなる燃料束を、側壁及びコーナー部を持つ角筒状
の燃料チャンネルボックスに収納してなると共に、前記
燃料チャンネルボックスの少なくとも長手方向中央領域
において、チャンネルボックス横断面のコーナ部を側壁
中央部よりも厚肉にした燃料集合体において、前記燃料
チャンネルボックスの上方部分及び下方部分に、それぞ
れ、その横断面の側壁中央部の肉厚が前記横断面のコー
ナ部の肉厚と同じである厚肉領域を設けたことを特徴と
する燃料集合体。4. A fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates is placed in a rectangular cylindrical fuel channel box having side walls and corner portions. In the fuel assembly, the corner portion of the channel box cross section is thicker than the center portion of the side wall at least in the central region in the longitudinal direction of the fuel channel box, the upper portion and the lower portion of the fuel channel box. A fuel assembly characterized in that each of the fuel assemblies is provided with a thick region having a wall thickness at a center portion of the side wall of the cross section that is the same as a wall thickness at a corner portion of the cross section.
前記厚肉領域は、その横断面の全体にわたって肉厚が一
様であることを特徴とする燃料集合体。5. The fuel assembly according to claim 1,
The fuel assembly is characterized in that the thick region has a uniform wall thickness over its entire cross section.
前記厚肉領域は共にその横断面の全体にわたって肉厚が
一様であることを特徴とする燃料集合体。6. The fuel assembly according to claim 2,
A fuel assembly characterized in that both of the thick-walled regions have a uniform wall thickness over the entire cross-section thereof.
前記厚肉領域は、その横断面の全体にわたって肉厚が一
様でかつ前記横断面のコーナ部の肉厚と同じであること
を特徴とする燃料集合体。7. The fuel assembly according to claim 3,
The fuel assembly is characterized in that the thick region has a uniform wall thickness over the entire cross section and is the same as a wall thickness at a corner portion of the cross section.
前記厚肉領域は、共に、その横断面の全体にわたって肉
厚が一様でかつ前記横断面のコーナ部の肉厚と同じであ
ることを特徴とする燃料集合体。8. The fuel assembly according to claim 4,
The fuel assembly is characterized in that both of the thick-walled regions have a uniform wall thickness over the entire cross-section and the same thickness as a corner portion of the cross-section.
料集合体において、前記チャンネルボックス上方部分の
厚肉領域の軸方向長さがチャンネルボックス全長の２５
％以下であることを特徴とする燃料集合体。9. The fuel assembly according to claim 1, wherein the axial length of the thick-walled region of the upper portion of the channel box is 25% of the total length of the channel box.
% or less.
燃料集合体において、前記チャンネルボックス上方部分
の厚肉領域の軸方向長さがチャンネルボックス全長の１
５％以下であることを特徴とする燃料集合体。10. The fuel assembly according to claim 1, wherein the axial length of the thick region of the upper portion of the channel box is 1 of the total length of the channel box.
A fuel assembly characterized in that the content is 5% or less.
燃料集合体において、前記チャンネルボックス上方部分
の厚肉領域の軸方向長さがチャンネルボックス全長の１
０％以下であることを特徴とする燃料集合体。11. The fuel assembly according to claim 1, wherein the axial length of the thick region of the upper portion of the channel box is 1 of the total length of the channel box.
A fuel assembly characterized in that the fuel content is 0% or less.
おいて、前記燃料棒の少なくとも一部は下部に天然ウラ
ンを充填しており、前記チャンネルボックス下方部分の
厚肉領域が前記天然ウランの上端よりも下方に位置して
いることを特徴とする燃料集合体。12. The fuel assembly according to claim 2, wherein at least a part of the fuel rod is filled with natural uranium in the lower part, and a thick-walled region of the lower part of the channel box is filled with the upper end of the natural uranium. A fuel assembly characterized by being located below.
おいて、前記チャンネルボックス下方部分の厚肉領域の
軸方向長さが、燃料集合体組立時のチャンネルボックス
と前記下部タイプレートの嵌合長さの１．５倍以上であ
ることを特徴とする燃料集合体。13. The fuel assembly according to claim 2 or 4, wherein the axial length of the thick walled region of the lower portion of the channel box is equal to the fitting length of the channel box and the lower tie plate when assembling the fuel assembly. 1. A fuel assembly characterized by being 1.5 times or more larger than the fuel assembly.
おいて、前記チャンネルボックス下方部分の厚肉領域の
軸方向長さが、燃料集合体組立時のチャンネルボックス
と前記下部タイプレートの嵌合長さ以上であることを特
徴とする燃料集合体。14. The fuel assembly according to claim 2 or 4, wherein the axial length of the thick walled region of the lower portion of the channel box is equal to the fitting length of the channel box and the lower tie plate when assembling the fuel assembly. A fuel assembly characterized in that the fuel assembly is
燃料集合体において、前記燃料チャンネルボックスは断
面Ｕ字状の半体を長手方向に接合して構成され、燃料チ
ャンネルボックスの上方部分の前記接合部における肉厚
は長手方向中央領域の肉厚と同じであることを特徴とす
る燃料集合体。15. The fuel assembly according to claim 1, wherein the fuel channel box is formed by joining halves having a U-shaped cross section in the longitudinal direction, and the upper part of the fuel channel box A fuel assembly characterized in that the wall thickness at the joint portion is the same as the wall thickness at the longitudinal center region.
おいて、前記燃料チャンネルボックスは断面Ｕ字状の半
体を長手方向に接合して構成され、燃料チャンネルボッ
クスの上方部分及び下方部分の前記接合部における肉厚
は長手方向中央領域の肉厚と同じであることを特徴とす
る燃料集合体。16. The fuel assembly according to claim 2 or 4, wherein the fuel channel box is constructed by joining halves having a U-shaped cross section in the longitudinal direction, and the upper and lower portions of the fuel channel box A fuel assembly characterized in that the wall thickness at the joint portion is the same as the wall thickness at the longitudinal center region.
燃料集合体において、前記チャンネルボックス上方部分
の厚肉領域は前記燃料チャンネルボックスの上端のチャ
ンネルクリップ取付溶接部を含み、この部分の肉厚は均
一であることを特徴とする燃料集合体。17. The fuel assembly according to claim 1, wherein the thick region of the upper portion of the channel box includes a channel clip attachment weld at the upper end of the fuel channel box. A fuel assembly characterized by having a uniform wall thickness.
燃料集合体において、前記チャンネルボックスの長手方
向中央領域の側面に少なくとも１本の縦溝を形成したこ
とを特徴とする燃料集合体。18. The fuel assembly according to claim 1, wherein at least one longitudinal groove is formed on a side surface of the central region in the longitudinal direction of the channel box. .
スペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで
支持してなる燃料束を収納し、燃料集合体とするための
燃料チャンネルボックスにおいて、前記燃料チャンネル
ボックスの上方部分に、その横断面の肉厚断面積が長手
方向中央領域の肉厚断面積よりも大きい厚肉領域を設け
たことを特徴とする燃料チャンネルボックス。19. A fuel channel box for storing a fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates to form a fuel assembly, A fuel channel box characterized in that an upper portion of the fuel channel box is provided with a thick wall region whose cross section has a larger wall thickness cross section than a longitudinal center region.
スペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで
支持してなる燃料束を収納し、燃料集合体とするための
燃料チャンネルボックスにおいて、前記燃料チャンネル
ボックスの上方部分及び下方部分に、それぞれ、その横
断面の肉厚断面積が長手方向中央領域の肉厚断面積より
も大きい厚肉領域を設けたことを特徴とする燃料チャン
ネルボックス。20. A fuel channel box for storing a fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates to form a fuel assembly, A fuel channel box characterized in that the upper part and the lower part of the fuel channel box are provided with thick-walled regions each having a thicker cross-sectional area larger in cross section than a thicker cross-sectional area of the central region in the longitudinal direction.
スペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで
支持してなる燃料束を収納し、燃料集合体とするための
側壁及びコーナー部を持つ角筒状の燃料チャンネルボッ
クスであって、少なくとも長手方向中央領域において横
断面のコーナ部を側壁中央部よりも厚肉にした燃料チャ
ンネルボックスにおいて、前記燃料チャンネルボックス
の上方部分に、その横断面の側壁中央部の肉厚が前記横
断面のコーナ部の肉厚と同じである厚肉領域を設けたこ
とを特徴とする燃料チャンネルボックス。21. Side walls and corner portions for accommodating a fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates to form a fuel assembly. In the fuel channel box having a rectangular cylindrical shape, the corner portion of the cross section is thicker than the center portion of the side wall at least in the central region in the longitudinal direction, the cross section of the fuel channel box is A fuel channel box characterized in that a thick wall region is provided in which the wall thickness of the central portion of the side wall is the same as the wall thickness of the corner portion of the cross section.
スペーサで束ね、上下端を上部及び下部タイプレートで
支持してなる燃料束を収納し、燃料集合体とするための
側壁及びコーナー部を持つ角筒状の燃料チャンネルボッ
クスであって、少なくとも長手方向中央領域において横
断面のコーナ部を側壁中央部よりも厚肉にした燃料チャ
ンネルボックスにおいて、前記燃料チャンネルボックス
の上方部分及び下方部分に、それぞれ、その横断面の側
壁中央部の肉厚が前記横断面のコーナ部の肉厚と同じで
ある厚肉領域を設けたことを特徴とする燃料チャンネル
ボックス。22. Side walls and corner portions for accommodating a fuel bundle formed by bundling a plurality of fuel rods and water rods with a plurality of spacers and supporting the upper and lower ends with upper and lower tie plates to form a fuel assembly. In the fuel channel box having a rectangular cylindrical shape, the corner portion of the cross section is thicker than the center portion of the side wall at least in the central region in the longitudinal direction, in the upper portion and the lower portion of the fuel channel box, A fuel channel box characterized in that each of the fuel channel boxes is provided with a thick-walled region having a wall thickness at a center portion of the side wall of the cross section that is the same as a wall thickness at a corner portion of the cross section.
ックスにおいて、前記厚肉領域はその横断面の全体にわ
たって肉厚が一様であることを特徴とする燃料チャンネ
ルボックス。23. The fuel channel box according to claim 19, wherein the thick region has a uniform wall thickness over its entire cross section.
ックスにおいて、前記上方部分及び下方部分の厚肉領域
は共に、その横断面の全体にわたって肉厚が一様である
ことを特徴とする燃料チャンネルボックス。24. The fuel channel box according to claim 20, wherein both the thickened regions of the upper portion and the lower portion have a uniform wall thickness over their entire cross section.
ックスにおいて、前記厚肉領域はその横断面の全体にわ
たって肉厚が一様でかつ前記横断面のコーナ部の肉厚と
同じであることを特徴とする燃料チャンネルボックス。25. The fuel channel box according to claim 21, wherein the thick region has a uniform wall thickness over its entire cross section and is the same as a wall thickness at a corner portion of the cross section. fuel channel box.
ックスにおいて、前記上方部分及び下方部分の厚肉領域
は共に、その横断面の全体にわたって肉厚が一様でかつ
前記横断面のコーナ部の肉厚と同じであることを特徴と
する燃料チャンネルボックス。26. The fuel channel box according to claim 22, wherein both the thick-walled regions of the upper portion and the lower portion have a uniform wall thickness over the entire cross section thereof, and a wall thickness at a corner portion of the cross section. A fuel channel box characterized by being the same as.
載の燃料チャンネルボックスにおいて、前記長手方向中
央領域の側面に少なくとも１本の縦溝を形成したことを
特徴とする燃料チャンネルボックス。27. The fuel channel box according to claim 19, wherein at least one longitudinal groove is formed on a side surface of the longitudinal center region.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03143409A JP3088487B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Fuel assembly and fuel channel box |
| DE69203750T DE69203750T2 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-14 | Fuel bundle with flow channel. |
| EP92102529A EP0501259B1 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-14 | Fuel assembly with channel box |
| US07/840,939 US5265139A (en) | 1991-02-25 | 1992-02-25 | Fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03143409A JP3088487B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Fuel assembly and fuel channel box |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366793A true JPH04366793A (en) | 1992-12-18 |
| JP3088487B2 JP3088487B2 (en) | 2000-09-18 |
Family
ID=15338103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03143409A Expired - Lifetime JP3088487B2 (en) | 1991-02-25 | 1991-06-14 | Fuel assembly and fuel channel box |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3088487B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045874A (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Hitachi Ltd | Boiling water type light water reactor core |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP03143409A patent/JP3088487B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045874A (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Hitachi Ltd | Boiling water type light water reactor core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3088487B2 (en) | 2000-09-18 |
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