JPH0812260B2 - 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

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JPH0812260B2
JPH0812260B2 JP63277215A JP27721588A JPH0812260B2 JP H0812260 B2 JPH0812260 B2 JP H0812260B2 JP 63277215 A JP63277215 A JP 63277215A JP 27721588 A JP27721588 A JP 27721588A JP H0812260 B2 JPH0812260 B2 JP H0812260B2
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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〕
特開昭62−250392号公報に記載の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。上端が閉じられ下端が開い
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。この内側管はその上端の近くに複数の開口を備
えている。この上端は、ウォーターロッドの上端を閉じ
る終端プラグの縮小部分によって閉じられている。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。この限界熱流束域には乾燥した気化物
質が存在し、燃料棒から熱を散らすことはさらに困難に
なるであろう。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の有利性は
既に認められている。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、前記有利性を保持しつつ内側管の上
端において水と気体のせき止めを防止することにある。
〔課題を解決するための手段〕
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のグループと、それ
らの燃料棒を取り囲む外側チャネル体とから成り、燃料
集合体の上側部分に限界熱流束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
口した上端とを有し、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。
〔実施態様〕
本発明の一実施態様において、内側チャネル体は燃料
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。また燃料集合
体を境界づ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。
〔実施例〕
以下図面に示した実施例を参照して本発明を詳細に説
明する。
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が参照される。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ッドのよう
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18は約65〜75
%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。
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
16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こむ。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。
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。内側チャネル体17は中間の
出口開口26と上側出口開口28とを備えており、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、2
6、28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。
【図面の簡単な説明】
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I−I線に沿った断面図)、図2図
は第1図におけるII−II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III−III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 18……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 (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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(4)のグループと、それらの燃料棒
    (4)を取り囲む外側チャネル体(2)とから成り、燃
    料集合体の上側部分に限界熱流速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(6、17)が少なくとも複数本の燃料棒(4)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
    (6、17)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(6、
    17)が燃料棒(4)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(12)が閉じられ、内側チャネル
    体(6、17)の上側部分に閉鎖体(8、19)が設けら
    れ、内側管(10、20)がその閉鎖体(8、19)を貫通す
    る開口と内側チャネル体(6、17)の頂点に隣接する開
    口した上端(14、24)とを有し、前記内側チャネル体
    (6、17)にある上側開口(18、28)が前記閉鎖体
    (8、19)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(6、17)を通
    って上向きに前記内側管(10、20)を通って上向きに流
    れ、それから内側チャネル体(6、17)を通って下向き
    に流れ、内側チャネル体の上側開口(18、28)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. 【請求項2】前記内側チャネル体(6、17)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(16、26)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. 【請求項3】中間出口開口(16、26)が、燃料集合体の
    底から高さの約50〜65%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. 【請求項4】上側出口開口(18、28)が、燃料集合体の
    底からの高さの約65〜75%の範囲に位置し、中間出口開
    口(16、26)および上側出口開口(18、28)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. 【請求項5】内側チャネル体(6)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. 【請求項6】内側管(10)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. 【請求項7】内側チャネル体(17)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。
  8. 【請求項8】開口から吐き出された噴出水が燃料棒
    (4)間の通流空間に入るように、内側チャネル体にお
    ける開口が燃料棒(4)と関連した位置に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料集合体。
JP63277215A 1987-11-03 1988-11-01 沸騰水形原子炉の燃料集合体 Expired - Lifetime JPH0812260B2 (ja)

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