JPH0572368A - 沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スぺーサ - Google Patents
沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スぺーサInfo
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- JPH0572368A JPH0572368A JP3265255A JP26525591A JPH0572368A JP H0572368 A JPH0572368 A JP H0572368A JP 3265255 A JP3265255 A JP 3265255A JP 26525591 A JP26525591 A JP 26525591A JP H0572368 A JPH0572368 A JP H0572368A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペーサ
で、角型大径ウォータロッドを弾支するスぺーサスプリ
ングの取付位置を選定し、冷却材に因る角型大径ウォー
タロッドの変形によるスぺーサスプリングの破損とフレ
ッティングを防止する。 【構成】 多数の支持格子板５で外周側に燃料棒１用の
スペーサセル８ａを多設し軸心側には角型大径ウォータ
ロッド２をスぺーサスプリング７ｂで弾支する四角形状
のウォータロッドセル８ｂを画成する。ウォータロッド
セル８ｂの各角隅側に設けたスぺーサスプリング７ｂ
は、角型大径ウォータロッド２の四コーナ箇所２ｂのみ
に弾接する。コーナ箇所２ｂはコーナ部２ｃとその両端
部に連設の辺端部２ｄにより形成し、辺端部２ｄはｘ／
Ｒ≧４（Ｒはコーナ部２ｃの曲率半径、ｘは角型大径ウ
ォータロッド２の辺部中央２ｅからの距離）とするのが
よい。
で、角型大径ウォータロッドを弾支するスぺーサスプリ
ングの取付位置を選定し、冷却材に因る角型大径ウォー
タロッドの変形によるスぺーサスプリングの破損とフレ
ッティングを防止する。 【構成】 多数の支持格子板５で外周側に燃料棒１用の
スペーサセル８ａを多設し軸心側には角型大径ウォータ
ロッド２をスぺーサスプリング７ｂで弾支する四角形状
のウォータロッドセル８ｂを画成する。ウォータロッド
セル８ｂの各角隅側に設けたスぺーサスプリング７ｂ
は、角型大径ウォータロッド２の四コーナ箇所２ｂのみ
に弾接する。コーナ箇所２ｂはコーナ部２ｃとその両端
部に連設の辺端部２ｄにより形成し、辺端部２ｄはｘ／
Ｒ≧４（Ｒはコーナ部２ｃの曲率半径、ｘは角型大径ウ
ォータロッド２の辺部中央２ｅからの距離）とするのが
よい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）に使用される核燃料体の中で、その軸心側に複数本
の燃料棒領域を占める太い角型大径ウォータロッドが配
設されている場合に、これと、その外周側に引揃え状態
で併設されている多数の燃料棒とを、夫々のスぺーサス
プリングによって支持するのに用いられる燃料スぺーサ
に関する。
Ｒ）に使用される核燃料体の中で、その軸心側に複数本
の燃料棒領域を占める太い角型大径ウォータロッドが配
設されている場合に、これと、その外周側に引揃え状態
で併設されている多数の燃料棒とを、夫々のスぺーサス
プリングによって支持するのに用いられる燃料スぺーサ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＷＲ用の核燃料体にあっては、燃料の
高燃料度化に伴い 235Ｕの濃縮度を高くしたり、ウラン
の装荷量を増したりすると共に、この増加させた 235Ｕ
を、より効率よく経済的に燃焼させるため、図３に示す
如く複数本の燃料棒１に相当する領域を占めるような太
い角型大径ウォータロッド２（角型水管）が、核燃料体
の軸心側に配設されており、既知の如く燃料棒１と角型
大径ウォータロッド２とは、上部タイプレート３と下部
タイプレート４との間にあって、引揃えの状態で平行に
縦設されている。
高燃料度化に伴い 235Ｕの濃縮度を高くしたり、ウラン
の装荷量を増したりすると共に、この増加させた 235Ｕ
を、より効率よく経済的に燃焼させるため、図３に示す
如く複数本の燃料棒１に相当する領域を占めるような太
い角型大径ウォータロッド２（角型水管）が、核燃料体
の軸心側に配設されており、既知の如く燃料棒１と角型
大径ウォータロッド２とは、上部タイプレート３と下部
タイプレート４との間にあって、引揃えの状態で平行に
縦設されている。
【０００３】上記のごとき角型大径ウォータロッド２
が、円形の断面を有する水管に代って採択されるように
なったのは、図５に示す如く円形水管ａに比し、コーナ
スペース箇所ｂだけ非沸騰水を多く確保できるためであ
るが、このような利点の反面、以下の如き理由によって
角型大径ウォータロッド２にあっては、冷却材に基づく
クリープ変形を起し易くなる。
が、円形の断面を有する水管に代って採択されるように
なったのは、図５に示す如く円形水管ａに比し、コーナ
スペース箇所ｂだけ非沸騰水を多く確保できるためであ
るが、このような利点の反面、以下の如き理由によって
角型大径ウォータロッド２にあっては、冷却材に基づく
クリープ変形を起し易くなる。
【０００４】すなわち、角型大径ウォータロッド２の外
周側を流れる冷却材のボイド率や流速の変化によって、
当該ウォータロッド２の内側における内圧と、外側にお
ける外圧とに圧力差を生ずることとなり、当該圧力差は
図６に示されている通り、角型大径ウォータロッド２の
上部Ｈにあっては、内圧が外圧よりも大きく、下部Ｌで
は逆に外圧が内圧よりも大きくなる。この結果、当該上
部Ｈでは、内圧によって図７の（Ａ）に示す如く角型大
径ウォータロッド２の辺部２ａにおける中央箇所が大き
く外側へ向けて膨出するように変形し、下部Ｌでは同図
（Ｂ）の通り外圧によって、辺部２ａの中央箇所が内側
へ向けて凹曲するよう変形するのである。
周側を流れる冷却材のボイド率や流速の変化によって、
当該ウォータロッド２の内側における内圧と、外側にお
ける外圧とに圧力差を生ずることとなり、当該圧力差は
図６に示されている通り、角型大径ウォータロッド２の
上部Ｈにあっては、内圧が外圧よりも大きく、下部Ｌで
は逆に外圧が内圧よりも大きくなる。この結果、当該上
部Ｈでは、内圧によって図７の（Ａ）に示す如く角型大
径ウォータロッド２の辺部２ａにおける中央箇所が大き
く外側へ向けて膨出するように変形し、下部Ｌでは同図
（Ｂ）の通り外圧によって、辺部２ａの中央箇所が内側
へ向けて凹曲するよう変形するのである。
【０００５】上記の角型大径ウォータロッド２は、この
ように核燃料体の燃焼を通して生ずる圧力差によりクリ
ープ変形を生じ、この際の変形量は燃焼度が高くなるに
つれて大きくなるのであるが、これまでに、前記ＢＷＲ
用の核燃料体に用いられている燃料スぺーサＳとして
は、例えば前掲図３と図４によって例示の如きものが組
み込まれている。
ように核燃料体の燃焼を通して生ずる圧力差によりクリ
ープ変形を生じ、この際の変形量は燃焼度が高くなるに
つれて大きくなるのであるが、これまでに、前記ＢＷＲ
用の核燃料体に用いられている燃料スぺーサＳとして
は、例えば前掲図３と図４によって例示の如きものが組
み込まれている。
【０００６】すなわち、図４の例では当該燃料スペーサ
Ｓは、多数の支持格子板５を縦横直交状に交差させ、こ
れに側帯板６を四角形状に周設することで、その外周側
には、燃料棒１をスぺーサスプリング７ａにより弾支す
るようにした多数のスペーサセル８ａが区画されている
だけでなく、軸心側にあっては前記の角型大径ウォータ
ロッド２を、スぺーサスプリング７ｂにより弾持ウォー
タロッドセル８ｂが画成されている。
Ｓは、多数の支持格子板５を縦横直交状に交差させ、こ
れに側帯板６を四角形状に周設することで、その外周側
には、燃料棒１をスぺーサスプリング７ａにより弾支す
るようにした多数のスペーサセル８ａが区画されている
だけでなく、軸心側にあっては前記の角型大径ウォータ
ロッド２を、スぺーサスプリング７ｂにより弾持ウォー
タロッドセル８ｂが画成されている。
【０００７】そして、当該従来の燃料スぺーサＳでは、
四角形状に形成されているウォータロッドセル８ｂを区
画する支持格子板５の各支持辺部５ａに、一辺当り３個
宛のスぺーサスプリング７ｂが等間隔をもって離設され
た構成となっている。
四角形状に形成されているウォータロッドセル８ｂを区
画する支持格子板５の各支持辺部５ａに、一辺当り３個
宛のスぺーサスプリング７ｂが等間隔をもって離設され
た構成となっている。
【０００８】そこで、上記の燃料スぺーサＳにより構成
された核燃料体を使用した場合、前記の如く角型大径ウ
ォータロッド２の内圧、外圧に圧力差が生ずることで、
図７によって理解されるように下部Ｌ側にあっては、そ
の辺部２ａにおける中央箇所が内側へクリープ変形した
とき、当該中央箇所に押当していた辺中央部のスぺーサ
スプリング７ｂが、角型大径ウォータロッド２から離れ
ようとすることになり、このためフレッティングを起す
危険性が生じ、さらに、上記Ｈ側では辺部２ａの中央箇
所が外側にクリープ変形し、これによって辺中央部のス
ぺーサスプリング７ｂが強圧されることで、機械的に破
損してしまう心配もある。
された核燃料体を使用した場合、前記の如く角型大径ウ
ォータロッド２の内圧、外圧に圧力差が生ずることで、
図７によって理解されるように下部Ｌ側にあっては、そ
の辺部２ａにおける中央箇所が内側へクリープ変形した
とき、当該中央箇所に押当していた辺中央部のスぺーサ
スプリング７ｂが、角型大径ウォータロッド２から離れ
ようとすることになり、このためフレッティングを起す
危険性が生じ、さらに、上記Ｈ側では辺部２ａの中央箇
所が外側にクリープ変形し、これによって辺中央部のス
ぺーサスプリング７ｂが強圧されることで、機械的に破
損してしまう心配もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の燃
料スぺーサがもっている難点に鑑み、請求項１における
燃料スぺーサにあっては、ウォータチャンネルにおける
スぺーサスプリングを、角型大径ウォータロッドにおけ
る四つのコーナ箇所だけに押当させるようにすること
で、従来のフレッティングやスぺーサスプリングの破損
を、確実に防止しようとするのがその目的である。
料スぺーサがもっている難点に鑑み、請求項１における
燃料スぺーサにあっては、ウォータチャンネルにおける
スぺーサスプリングを、角型大径ウォータロッドにおけ
る四つのコーナ箇所だけに押当させるようにすること
で、従来のフレッティングやスぺーサスプリングの破損
を、確実に防止しようとするのがその目的である。
【００１０】請求項２にあっては、請求項１における四
つのコーナ箇所について、弧状に突設したコーナ部と、
これに連設された特定長範囲の辺端部とに特定すること
により、フレッティングの阻止とスぺーサスプリングの
破損防止効果につき、その信頼性を一層高めようとして
いる。
つのコーナ箇所について、弧状に突設したコーナ部と、
これに連設された特定長範囲の辺端部とに特定すること
により、フレッティングの阻止とスぺーサスプリングの
破損防止効果につき、その信頼性を一層高めようとして
いる。
【００１１】請求項３では、請求項１にあってスぺーサ
スプリングを角型大径ウォータロッドのコーナ部のみに
弾支させることで、請求項２の目的を達成すると共に、
スぺーサスプリングの数を削減することで簡潔な構成と
して、冷却材に対する抵抗をも低下させようとしてい
る。また、スぺーサスプリングを四つのコーナ箇所にあ
って夫々二個宛、角型大径ウォータロッドの辺端部だけ
に弾支させ、これにて請求項２の目的を果たすと共に、
角型大径ウォータロッドの支持についても安定度の高い
ものを提供しようとしている。
スプリングを角型大径ウォータロッドのコーナ部のみに
弾支させることで、請求項２の目的を達成すると共に、
スぺーサスプリングの数を削減することで簡潔な構成と
して、冷却材に対する抵抗をも低下させようとしてい
る。また、スぺーサスプリングを四つのコーナ箇所にあ
って夫々二個宛、角型大径ウォータロッドの辺端部だけ
に弾支させ、これにて請求項２の目的を果たすと共に、
角型大径ウォータロッドの支持についても安定度の高い
ものを提供しようとしている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願は上記の目的を達成
するため、請求項１では外周側には燃料棒をスぺーサス
プリングにより弾持する多数のスペーサセルが、軸心側
には上記燃料棒複数本分の領域が占有される角型大径ウ
ォータロッドを、スぺーサスプリングにより弾持するウ
ォーロッドセルが夫々画成され、上記角型大径ウォータ
ロッドを弾支するスぺーサスプリングが、ウォータロッ
ドセルにおける四つの角隅側に夫々設けられて、これら
のスぺーサスプリングが、角型大径ウォータロッドにお
ける四つのコーナ箇所に対してのみ夫々弾接されている
ことを特徴とする沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペ
ーサを提供しようとしている。
するため、請求項１では外周側には燃料棒をスぺーサス
プリングにより弾持する多数のスペーサセルが、軸心側
には上記燃料棒複数本分の領域が占有される角型大径ウ
ォータロッドを、スぺーサスプリングにより弾持するウ
ォーロッドセルが夫々画成され、上記角型大径ウォータ
ロッドを弾支するスぺーサスプリングが、ウォータロッ
ドセルにおける四つの角隅側に夫々設けられて、これら
のスぺーサスプリングが、角型大径ウォータロッドにお
ける四つのコーナ箇所に対してのみ夫々弾接されている
ことを特徴とする沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペ
ーサを提供しようとしている。
【００１３】請求項２では、ウォータチャンネルのスぺ
ーサスプリングが弾接する角型大径ウォータロッドのコ
ーナ箇所は、当該角型大径ウォータロッドの弧状に突曲
されたコーナ部と、その両端部に連設された辺端部とか
らなり、当該辺端部が、上記コーナ部の曲率半径をＲ、
角型大径ウォータロッドの辺部中央からの距離をｘとし
たとき、ｘ／Ｒ≧４となるコーナ部寄りの部分であるこ
とを内容としている。
ーサスプリングが弾接する角型大径ウォータロッドのコ
ーナ箇所は、当該角型大径ウォータロッドの弧状に突曲
されたコーナ部と、その両端部に連設された辺端部とか
らなり、当該辺端部が、上記コーナ部の曲率半径をＲ、
角型大径ウォータロッドの辺部中央からの距離をｘとし
たとき、ｘ／Ｒ≧４となるコーナ部寄りの部分であるこ
とを内容としている。
【００１４】請求項３にあっては、ウォータチャンネル
のスぺーサスプリングが、角型大径ウォータロッドの弧
状に突設されたコーナ部、両辺端部の一方または双方に
弾接されている。
のスぺーサスプリングが、角型大径ウォータロッドの弧
状に突設されたコーナ部、両辺端部の一方または双方に
弾接されている。
【００１５】
【作用】請求項１によるときは、核燃料体の稼動によ
り、角型大径ウォータロッドの内外側に冷却材による圧
力差が生じることで、その上部にあって辺部の中央箇所
が外側へ膨出して来ても、当該辺部を弾支しているスぺ
ーサスプリングはなく、角型大径ウォータロッドは、そ
のコーナ箇所でのみスぺーサスプリングで弾支されてお
り、このコーナ箇所は実質的に上記の圧力差でクリープ
変形せず、従って、スぺーサスプリングの破損は生じな
い。
り、角型大径ウォータロッドの内外側に冷却材による圧
力差が生じることで、その上部にあって辺部の中央箇所
が外側へ膨出して来ても、当該辺部を弾支しているスぺ
ーサスプリングはなく、角型大径ウォータロッドは、そ
のコーナ箇所でのみスぺーサスプリングで弾支されてお
り、このコーナ箇所は実質的に上記の圧力差でクリープ
変形せず、従って、スぺーサスプリングの破損は生じな
い。
【００１６】また、角型大径ウォータロッドの下部にあ
って、その辺部における中央箇所が内側に変形しても、
ここではスぺーサスプリングの弾支されておらず、コー
ナ箇所でのみ弾支されているからフレッティングの発生
も生じない。
って、その辺部における中央箇所が内側に変形しても、
ここではスぺーサスプリングの弾支されておらず、コー
ナ箇所でのみ弾支されているからフレッティングの発生
も生じない。
【００１７】請求項２では、角型大径ウォータロッドの
コーナ箇所を、正確に弧状のコーナ部と、その両端にお
ける特定長範囲内の辺端部に特定したので、辺端部のク
リープ変形は無視できる程小さく、フレッティングが生
せず、スペーサスプリングの破損事故をも絶滅し得る。
コーナ箇所を、正確に弧状のコーナ部と、その両端にお
ける特定長範囲内の辺端部に特定したので、辺端部のク
リープ変形は無視できる程小さく、フレッティングが生
せず、スペーサスプリングの破損事故をも絶滅し得る。
【００１８】請求項３によるときは、スぺーサスプリン
グが角型大径ウォータロッドのコーナ部に当接するよう
設けられているので、冷却材による抵抗が削減され、辺
端部にスぺーサスプリングを当接した場合には、冷却材
による抵抗の削減と角型大径ウォータロッドの安定した
弾支とが兼備されることとなる。
グが角型大径ウォータロッドのコーナ部に当接するよう
設けられているので、冷却材による抵抗が削減され、辺
端部にスぺーサスプリングを当接した場合には、冷却材
による抵抗の削減と角型大径ウォータロッドの安定した
弾支とが兼備されることとなる。
【００１９】
【実施例】本発明を図１、図２および図４の参照によっ
て詳記すれば、その基本的構成は図４に示した従来例と
同じであり、図１にあっても同一部材については同一符
号が用いられていて、スペーサセル８ａが支持格子板と
側帯板６（図１では省略）とにより、外周側にあって多
数画成され、ウォータロッドセル８ｂは軸心側にあって
四つの支持辺部５ａにより画成されている。もちろんス
ペーサセル８ａはこれに挿入された燃料棒１を弾支する
が、図１ではそのスぺーサスプリング７ａは略示されて
おり、ウォータロッドセル８ｂには角型大径ウォータロ
ッド２が挿入されて、スぺーサスプリング７ｂにより弾
支されることとなる。なお、スペーサセル８ａとして上
記したものは、縦横に交差する格子板によって画成され
た四角状のものであるが、このほかリング状素子を連設
した環状のものであってもよいこともちろんである。
て詳記すれば、その基本的構成は図４に示した従来例と
同じであり、図１にあっても同一部材については同一符
号が用いられていて、スペーサセル８ａが支持格子板と
側帯板６（図１では省略）とにより、外周側にあって多
数画成され、ウォータロッドセル８ｂは軸心側にあって
四つの支持辺部５ａにより画成されている。もちろんス
ペーサセル８ａはこれに挿入された燃料棒１を弾支する
が、図１ではそのスぺーサスプリング７ａは略示されて
おり、ウォータロッドセル８ｂには角型大径ウォータロ
ッド２が挿入されて、スぺーサスプリング７ｂにより弾
支されることとなる。なお、スペーサセル８ａとして上
記したものは、縦横に交差する格子板によって画成され
た四角状のものであるが、このほかリング状素子を連設
した環状のものであってもよいこともちろんである。
【００２０】本発明にあっては、上記のスぺーサスプリ
ング７ｂを、角型大径ウォータロッド２にあって、どの
領域に弾支させるかに特徴を有しており、請求項１で
は、ウォータロッドセル８ｂを画成している四つの各支
持辺部５ａにあって、スぺーサスプリング７ｂを設ける
のであるが、これらは何れも四つの角隅側に配設され、
当該スぺーサスプリング７ｂは、角型大径ウォータロッ
ド２の辺部２ａにあって、その角隅側である四つのコー
ナ箇所２ｂに対してのみ夫々弾接させるのである。
ング７ｂを、角型大径ウォータロッド２にあって、どの
領域に弾支させるかに特徴を有しており、請求項１で
は、ウォータロッドセル８ｂを画成している四つの各支
持辺部５ａにあって、スぺーサスプリング７ｂを設ける
のであるが、これらは何れも四つの角隅側に配設され、
当該スぺーサスプリング７ｂは、角型大径ウォータロッ
ド２の辺部２ａにあって、その角隅側である四つのコー
ナ箇所２ｂに対してのみ夫々弾接させるのである。
【００２１】上記のコーナ箇所２ｂにあっては、冷却材
の流れにより角型大径ウォータロッド２の内外に圧力差
が生じても、実質的に凸曲したり凹曲するといったクリ
ープ変形を受けないので、スぺーサスプリング７ｂが支
持辺部５ａによって押圧され破損したり、離間すること
でフレッティングが生ずるといったことが解消される。
の流れにより角型大径ウォータロッド２の内外に圧力差
が生じても、実質的に凸曲したり凹曲するといったクリ
ープ変形を受けないので、スぺーサスプリング７ｂが支
持辺部５ａによって押圧され破損したり、離間すること
でフレッティングが生ずるといったことが解消される。
【００２２】請求項２にあっては、上記のコーナ箇所２
ｂを以下のように特定させることで、本発明の効果を、
より一層確実なものとしている。すなわち、コーナ箇所
２ｂは弧状に突曲させた曲率半径Ｒのコーナ部２ｃと、
その両端部に連設された所定長範囲内の各辺端部２ｄと
からなっている。
ｂを以下のように特定させることで、本発明の効果を、
より一層確実なものとしている。すなわち、コーナ箇所
２ｂは弧状に突曲させた曲率半径Ｒのコーナ部２ｃと、
その両端部に連設された所定長範囲内の各辺端部２ｄと
からなっている。
【００２３】そして、上記各辺端部２ｄは以下のよう
に、その所定長範囲が特定されることとなる。すなわ
ち、有限要素法計算コードを用いて、角型大径ウォータ
ロッド２の前記圧力差に基づく変形量を弾性的に解析し
てみたところ、図２に示す如き結果が得られた。
に、その所定長範囲が特定されることとなる。すなわ
ち、有限要素法計算コードを用いて、角型大径ウォータ
ロッド２の前記圧力差に基づく変形量を弾性的に解析し
てみたところ、図２に示す如き結果が得られた。
【００２４】ここで、解析条件としては、角型大径ウォ
ータロッド２の材質がＺry−４、温度２８０℃、寸法Ｍ
／Ｒ≒１３（Ｗは角型大径ウォータロッド２の辺部２ａ
が有する巾長で、Ｒは約３ｍｍ、Ｗは約４０ｍｍ）、圧
力差は内圧０ｂａｒで外圧１ｂａｒ（図２のＯ印）か、
内圧１ｂａｒで外圧０ｂａｒ（図２の・印）である。
ータロッド２の材質がＺry−４、温度２８０℃、寸法Ｍ
／Ｒ≒１３（Ｗは角型大径ウォータロッド２の辺部２ａ
が有する巾長で、Ｒは約３ｍｍ、Ｗは約４０ｍｍ）、圧
力差は内圧０ｂａｒで外圧１ｂａｒ（図２のＯ印）か、
内圧１ｂａｒで外圧０ｂａｒ（図２の・印）である。
【００２５】図２により明示される通り、Ｏ印と・印が
略同一の位置となっていることから、内外圧が逆転して
も辺部２ａにおける最大変形量に対する変形量は変わら
ないことが理解でき、図２による変形量／最大変形量の
曲線から、コーナ部２ｃでは殆ど変形が生ぜず、辺端部
２ｄについても、ｘ／Ｒ≒４．０（ｘは辺部２ａにおけ
る辺中央２ｅからの距離を示している。）までは、スぺ
ーサスプリング７ｂの撓み代に比し、問題とならない程
度であって、ｘ／Ｒ＜４．０となると変形が無視できな
い程度に大きくなることがわかる。
略同一の位置となっていることから、内外圧が逆転して
も辺部２ａにおける最大変形量に対する変形量は変わら
ないことが理解でき、図２による変形量／最大変形量の
曲線から、コーナ部２ｃでは殆ど変形が生ぜず、辺端部
２ｄについても、ｘ／Ｒ≒４．０（ｘは辺部２ａにおけ
る辺中央２ｅからの距離を示している。）までは、スぺ
ーサスプリング７ｂの撓み代に比し、問題とならない程
度であって、ｘ／Ｒ＜４．０となると変形が無視できな
い程度に大きくなることがわかる。
【００２６】上記の考察からして、スぺーサスプリング
７ｂが角型大径ウォータロッド２に弾支される位置は、
ｘ／Ｒ≧４．０となるコーナ部２ｃ寄りの部分であるこ
とが、より望ましいことになるのであり、換言すれば辺
部中央２ｅからの距離ｘが、ｘ／Ｒ＜４．０となる以外
の辺部２ａにおける部分にのみ、スぺーサスプリング７
ｂを押当させるのである。
７ｂが角型大径ウォータロッド２に弾支される位置は、
ｘ／Ｒ≧４．０となるコーナ部２ｃ寄りの部分であるこ
とが、より望ましいことになるのであり、換言すれば辺
部中央２ｅからの距離ｘが、ｘ／Ｒ＜４．０となる以外
の辺部２ａにおける部分にのみ、スぺーサスプリング７
ｂを押当させるのである。
【００２７】次に請求項３にあっては、請求項２の実施
に際して、図１の（Ａ）、（Ｂ）に示す如き態様にて、
スぺーサスプリング７ｂを角型大径ウォータロッド２に
弾支させる場合を示しており、同上（Ａ）にあっては、
スぺーサスプリング７ｂがコーナ箇所２ｂにおけるコー
ナ部２ｃにのみ押当するようにしてあり、このため図示
例では支持辺部５ａにより形成されたウォータロッドセ
ル８ｂにあって、その角隅部を形成する二辺の支持辺部
５ａにコーナ斜板２ｆを連設し、当該コーナ斜板２ｆに
スぺーサスプリング７ｂを設け、これが上記のコーナ部
２ｃと外接状態となるようにして弾支されている場合を
示している。
に際して、図１の（Ａ）、（Ｂ）に示す如き態様にて、
スぺーサスプリング７ｂを角型大径ウォータロッド２に
弾支させる場合を示しており、同上（Ａ）にあっては、
スぺーサスプリング７ｂがコーナ箇所２ｂにおけるコー
ナ部２ｃにのみ押当するようにしてあり、このため図示
例では支持辺部５ａにより形成されたウォータロッドセ
ル８ｂにあって、その角隅部を形成する二辺の支持辺部
５ａにコーナ斜板２ｆを連設し、当該コーナ斜板２ｆに
スぺーサスプリング７ｂを設け、これが上記のコーナ部
２ｃと外接状態となるようにして弾支されている場合を
示している。
【００２８】さらに、図１の（Ｂ）にあっては上記のコ
ーナ部２ｃにはスぺーサスプリング７ｂを当接すること
なく、両辺端部２ｄにのみ夫々当接するよう支持辺部５
ａにスぺーサスプリング７ｂが設けられており、従っ
て、コーナ箇所２ｂについて２ケ宛のスぺーサスプリン
グ７ｂが配設されることとなり、これにより図１の
（Ａ）に示されている場合に比し、角型大径ウォータロ
ッド２の、より安定した保持が可能となる。
ーナ部２ｃにはスぺーサスプリング７ｂを当接すること
なく、両辺端部２ｄにのみ夫々当接するよう支持辺部５
ａにスぺーサスプリング７ｂが設けられており、従っ
て、コーナ箇所２ｂについて２ケ宛のスぺーサスプリン
グ７ｂが配設されることとなり、これにより図１の
（Ａ）に示されている場合に比し、角型大径ウォータロ
ッド２の、より安定した保持が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上記のようにして構成され、ウ
ォータチャンネル側に設けられスぺーサスプリングが角
型大径ウォータロッドのコーナ箇所のみに当接するか
ら、スぺーサスプリングが角型大径ウォータロッドのク
リープ変形により破損したり、フレッティングを起こす
ことがなくなり、核燃料棒の長期にわたる安全な運転を
保証することができる。
ォータチャンネル側に設けられスぺーサスプリングが角
型大径ウォータロッドのコーナ箇所のみに当接するか
ら、スぺーサスプリングが角型大径ウォータロッドのク
リープ変形により破損したり、フレッティングを起こす
ことがなくなり、核燃料棒の長期にわたる安全な運転を
保証することができる。
【００３０】さらに、上記コーナ箇所をコーナ部と特定
長範囲内とした辺端部とに特定することで、請求項２に
つき詳記の如く、より信頼性の高い効果を保証すること
が可能となり、請求項３のように、全体で四個だけの角
型大径ウォータロッド用であるスペーサスプリングによ
って賄うことができるから、冷却材による抵抗をも低減
させることができ、また、辺端部に押当するスペーサス
プリングの設定で、角型大径ウォータロッドの弾支につ
き、その安定性でも高い信頼性を確保できる。
長範囲内とした辺端部とに特定することで、請求項２に
つき詳記の如く、より信頼性の高い効果を保証すること
が可能となり、請求項３のように、全体で四個だけの角
型大径ウォータロッド用であるスペーサスプリングによ
って賄うことができるから、冷却材による抵抗をも低減
させることができ、また、辺端部に押当するスペーサス
プリングの設定で、角型大径ウォータロッドの弾支につ
き、その安定性でも高い信頼性を確保できる。
【図１】本発明に係る燃料スぺーサを示し、（Ａ）はそ
の一実施例を示す部分平面説明図、（Ｂ）は他実施例の
部分平面説明図である。
の一実施例を示す部分平面説明図、（Ｂ）は他実施例の
部分平面説明図である。
【図２】ＢＷＲ用の核燃料体に用いられている角型大径
ウォータロッドにつき、その辺部中央からの距離ｘと、
コーナ部の曲率半径Ｒとの比に対する、辺部の変形量／
最大変形量を示した図表である。
ウォータロッドにつき、その辺部中央からの距離ｘと、
コーナ部の曲率半径Ｒとの比に対する、辺部の変形量／
最大変形量を示した図表である。
【図３】ＢＷＲ用である核燃料体の一部を切欠した正面
略示図である。
略示図である。
【図４】ＢＷＲ用である核燃料体に用いられている従来
の燃料スぺーサを示す平面略示図である。
の燃料スぺーサを示す平面略示図である。
【図５】角型大径ウォータロッドと円筒型ウォータロッ
ドとの比較平面説明図である。
ドとの比較平面説明図である。
【図６】角型大径ウォータロッドの長手方向に対する核
燃料体稼動中における冷却材の内圧と外圧との圧力差を
表した図表である。
燃料体稼動中における冷却材の内圧と外圧との圧力差を
表した図表である。
【図７】（Ａ）は角型大径ウォータロッドの長手方向上
部におけるクリープ変形状態を示した横断面略示図、
（Ｂ）は同上長手方向下部におけるクリープ変形状態を
示した横断面略示図である。
部におけるクリープ変形状態を示した横断面略示図、
（Ｂ）は同上長手方向下部におけるクリープ変形状態を
示した横断面略示図である。
１ 燃料棒 ２ 角型大径ウォータロッド ２ａ 辺部 ２ｂ コーナ箇所 ２ｃ コーナ部 ２ｄ 辺端部 ２ｅ 辺部中央 ５ 支持格子板 ６ 側帯板 ７ａ スペーサスプリング ７ｂ スペーサスプリング ８ａ スペーサセル ８ｂ ウォータロッドセル Ｒ 弧状のコーナ部の曲率半径 ｘ 角型大径ウォータロッドの辺部中央からの距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7156−2Ｇ Ｇ２１Ｃ 3/34 ＧＤＢ Ｋ
Claims (3)
- 【請求項１】 外周側には燃料棒をスぺーサスプリング
により弾持する多数のスペーサセルが、軸心側には上記
燃料棒複数本分の領域が占有される角型大径ウォータロ
ッドを、スぺーサスプリングにより弾持するウォータロ
ッドセルが夫々画成され、上記角型大径ウォータロッド
を弾支するスぺーサスプリングが、ウォータロッドセル
における四つの角隅側に夫々設けられて、これらのスぺ
ーサスプリングが、角型大径ウォータロッドにおける四
つのコーナ箇所に対してのみ夫々弾接されていることを
特徴とする沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペーサ。 - 【請求項２】 ウォータロッドセルのスぺーサスプリン
グが弾接する角型大径ウォータロッドのコーナ箇所は、
当該角型大径ウォータロッドの弧状に突曲されたコーナ
部と、その両端部に連設された辺端部とからなり、当該
辺端部が、上記コーナ部の曲率半径をＲ、角型大径ウォ
ータロッドの辺部中央からの距離をｘとしたとき、ｘ／
Ｒ≧４となるコーナ部寄りの部分である請求項１記載の
沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペーサ。 - 【請求項３】 ウォータロッドセルのスぺーサスプリン
グが、角型大径ウォータロッドの弧状に突設されたコー
ナ部、両辺端部の一方または双方に弾接されている請求
項２記載の沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265255A JPH0572368A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スぺーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265255A JPH0572368A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スぺーサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572368A true JPH0572368A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17414692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265255A Withdrawn JPH0572368A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型原子炉用核燃料体の燃料スぺーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681299A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-08 | General Electric Company | Spacer capture method for rectilinear sectioned water rods |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3265255A patent/JPH0572368A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681299A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-08 | General Electric Company | Spacer capture method for rectilinear sectioned water rods |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |