JPH08179070A - 加圧水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents
加圧水型原子炉用燃料集合体Info
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- JPH08179070A JPH08179070A JP7251366A JP25136695A JPH08179070A JP H08179070 A JPH08179070 A JP H08179070A JP 7251366 A JP7251366 A JP 7251366A JP 25136695 A JP25136695 A JP 25136695A JP H08179070 A JPH08179070 A JP H08179070A
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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
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3305—Lower nozzle
-
- 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
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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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料集合体から少なくとも１個のスペーサグ
リッドを除去して燃料集合体前後の圧力降下を低減し、
燃料集合体の出力を増大させ、かつ除去したスペーサグ
リッドに代えて拘束部材を用い、更に燃料集合体の出力
を増大させる。 【解決手段】 加圧水型原子炉用核燃料集合体４０が、
少なくとも１個の開口を有する下方タイプレート４２
と、下端が下方タイプレートに結合された案内管１４
と、案内管に沿って間隔をおいて配置された複数スペー
サグリッド１６と、案内管上端に配置された上方タイプ
レート４６と、計測管と、延長燃料棒とを備え、これら
延長燃料棒が、下方タイプレートまで延び、かつ半径方
向に間隔をおいて配置され、案内管に沿ってスペーサグ
リッドにより支持され、延長燃料棒の少なくとも１個が
下端に燃料棒下端キャップを有し、この下端キャップが
下方タイプレートの開口内に固定されているようにし
た。
リッドを除去して燃料集合体前後の圧力降下を低減し、
燃料集合体の出力を増大させ、かつ除去したスペーサグ
リッドに代えて拘束部材を用い、更に燃料集合体の出力
を増大させる。 【解決手段】 加圧水型原子炉用核燃料集合体４０が、
少なくとも１個の開口を有する下方タイプレート４２
と、下端が下方タイプレートに結合された案内管１４
と、案内管に沿って間隔をおいて配置された複数スペー
サグリッド１６と、案内管上端に配置された上方タイプ
レート４６と、計測管と、延長燃料棒とを備え、これら
延長燃料棒が、下方タイプレートまで延び、かつ半径方
向に間隔をおいて配置され、案内管に沿ってスペーサグ
リッドにより支持され、延長燃料棒の少なくとも１個が
下端に燃料棒下端キャップを有し、この下端キャップが
下方タイプレートの開口内に固定されているようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは加圧水型原
子炉用の燃料集合体に関し、より具体的には、燃料集合
体前後の圧力降下を低減させ、かつ燃料集合体により発
生せしめらられる電力量を増加させる措置に関するもの
である。
子炉用の燃料集合体に関し、より具体的には、燃料集合
体前後の圧力降下を低減させ、かつ燃料集合体により発
生せしめらられる電力量を増加させる措置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、原子力発電所の燃料サイ
クルの経費は、炉心の燃料集合体内の正味燃料量を増加
することによって達せられる。燃料棒直径の増大によ
り、燃料量は増加しても、集合体内の冷却材流に対する
抵抗も付随して増大し、かつ圧力降下も増大する結果と
なる。燃料集合体内の定位置に燃料棒を保持するのに役
立つスペーサグリッドも、冷却材流に対する抵抗増大
や、燃料集合体前後の圧力降下の増大に有意に影響す
る。原子炉出力レベルは、集合体を通過する冷却材量並
びに燃料棒表面の局所的熱伝達状態により制限されるの
で、冷却材に対する抵抗のできるだけ小さいスペーサグ
リッドが望ましい。更に、燃料集合体長手方向で選択さ
れた間隔をおいて数個のスペーサグリッドが配置されて
いるため、これらスペーサグリッドが、冷却材流に対す
る抵抗及び圧力降下に及ぼす作用の総計は、特定の設計
の燃料集合体に用いられる燃料の最大量に影響する。し
たがって、先行技術による設計に勝る利点を得るには、
冷却材流に対する抵抗のより小さいスペーサグリッドを
用いるか、１個以上のスペーサグリッドを燃料集合体か
ら除去することにより、圧力降下を減少させ、かつ燃料
集合体の全出力量を増大させるようにする必要がある。
クルの経費は、炉心の燃料集合体内の正味燃料量を増加
することによって達せられる。燃料棒直径の増大によ
り、燃料量は増加しても、集合体内の冷却材流に対する
抵抗も付随して増大し、かつ圧力降下も増大する結果と
なる。燃料集合体内の定位置に燃料棒を保持するのに役
立つスペーサグリッドも、冷却材流に対する抵抗増大
や、燃料集合体前後の圧力降下の増大に有意に影響す
る。原子炉出力レベルは、集合体を通過する冷却材量並
びに燃料棒表面の局所的熱伝達状態により制限されるの
で、冷却材に対する抵抗のできるだけ小さいスペーサグ
リッドが望ましい。更に、燃料集合体長手方向で選択さ
れた間隔をおいて数個のスペーサグリッドが配置されて
いるため、これらスペーサグリッドが、冷却材流に対す
る抵抗及び圧力降下に及ぼす作用の総計は、特定の設計
の燃料集合体に用いられる燃料の最大量に影響する。し
たがって、先行技術による設計に勝る利点を得るには、
冷却材流に対する抵抗のより小さいスペーサグリッドを
用いるか、１個以上のスペーサグリッドを燃料集合体か
ら除去することにより、圧力降下を減少させ、かつ燃料
集合体の全出力量を増大させるようにする必要がある。
【０００３】原子炉の操作の改良は、燃料集合体内で安
全に発生せしめられる電力量を増大させることによって
達せられる。
全に発生せしめられる電力量を増大させることによって
達せられる。
【０００４】横方向のブレーシングと燃料棒間隔の保持
とに役立つスペーサグリッドは、通常、燃料棒の軸方向
延びに差があってもよいように設計されている。スペー
サグリッドに組み込まれたばねは、スペーサグリッドに
対して燃料棒がいくぶんスライドしうるようにするため
に用いられることが極めて多い。ある設計の場合には、
スペーサグリッドが、放射の間、燃料棒の軸方向長さの
僅かな変化に応じて、少しだけ自由に軸方向に可動であ
るようにされている。もしスペーサグリッドが燃料棒や
燃料集合体構造部材に剛性結合されていれば、燃料棒の
増大や隣接燃料棒の熱膨張による軸方向相対運動によっ
て、燃料棒の局所的な歪みや弓そりが生ぜしめられる。
とに役立つスペーサグリッドは、通常、燃料棒の軸方向
延びに差があってもよいように設計されている。スペー
サグリッドに組み込まれたばねは、スペーサグリッドに
対して燃料棒がいくぶんスライドしうるようにするため
に用いられることが極めて多い。ある設計の場合には、
スペーサグリッドが、放射の間、燃料棒の軸方向長さの
僅かな変化に応じて、少しだけ自由に軸方向に可動であ
るようにされている。もしスペーサグリッドが燃料棒や
燃料集合体構造部材に剛性結合されていれば、燃料棒の
増大や隣接燃料棒の熱膨張による軸方向相対運動によっ
て、燃料棒の局所的な歪みや弓そりが生ぜしめられる。
【０００５】周知のように、スペーサグリッドは、複雑
な形状の、異なる比較的多数のストリップから形成され
ている。これらのストリップは、一緒に組み合わされて
スペーサセルを形成するようにされ、その後で溶接され
る。各スペーサセルは、複数のくぼみ及び又はばねを有
し、所望の燃料棒間隔が保持される。このように、ばね
やくぼみは、燃料棒を正しい横方向位置に保持する。し
かし、放射の影響で、ばねは弛緩しがちであり、このた
めに燃料棒ピッチ（すなわち、燃料棒間隔）に望ましく
ない変化が生じたり、燃料棒・ばね又はくぼみ間にギャ
ップ又は間隔が生じることにより、燃料棒及び又はスペ
ーサグリッドの振動が増大する。このようなギャップ、
燃料棒ピッチの変化、振動は、燃料棒の腐食や故障の発
生因となる。更に、燃料が放射されると、燃料棒が、
“クリープダウン”として知られる収縮又は直径減少を
生じる。この結果、燃料棒被覆とばね又はくぼみとの間
にギャップが生じる。このことが、また燃料棒の腐食を
生じさせることになる。
な形状の、異なる比較的多数のストリップから形成され
ている。これらのストリップは、一緒に組み合わされて
スペーサセルを形成するようにされ、その後で溶接され
る。各スペーサセルは、複数のくぼみ及び又はばねを有
し、所望の燃料棒間隔が保持される。このように、ばね
やくぼみは、燃料棒を正しい横方向位置に保持する。し
かし、放射の影響で、ばねは弛緩しがちであり、このた
めに燃料棒ピッチ（すなわち、燃料棒間隔）に望ましく
ない変化が生じたり、燃料棒・ばね又はくぼみ間にギャ
ップ又は間隔が生じることにより、燃料棒及び又はスペ
ーサグリッドの振動が増大する。このようなギャップ、
燃料棒ピッチの変化、振動は、燃料棒の腐食や故障の発
生因となる。更に、燃料が放射されると、燃料棒が、
“クリープダウン”として知られる収縮又は直径減少を
生じる。この結果、燃料棒被覆とばね又はくぼみとの間
にギャップが生じる。このことが、また燃料棒の腐食を
生じさせることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、先行技術
による燃料集合体を改善するには、（ａ）燃料集合体か
ら少なくとも１個のスペーサを除去することにより燃料
集合体前後の圧力降下を減少させ、燃料集合体の出力を
増大させ、かつまた（ｂ）除去したスペーサの代わりに
固定手段を用いることによって、燃料集合体の出力を更
に増大させるようにし、しかも前記固定手段により、付
加的燃料が、燃料集合体の全長を越えることなしに、か
つまた燃料集合体前後の圧力降下を増大させることなし
に、燃料棒内に配置されるようにする必要がある。
による燃料集合体を改善するには、（ａ）燃料集合体か
ら少なくとも１個のスペーサを除去することにより燃料
集合体前後の圧力降下を減少させ、燃料集合体の出力を
増大させ、かつまた（ｂ）除去したスペーサの代わりに
固定手段を用いることによって、燃料集合体の出力を更
に増大させるようにし、しかも前記固定手段により、付
加的燃料が、燃料集合体の全長を越えることなしに、か
つまた燃料集合体前後の圧力降下を増大させることなし
に、燃料棒内に配置されるようにする必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】予め定められた長さを有
する加圧水型原子炉用燃料集合体が、少なくとも１個の
開口を有する下方タイプレートと、上端及び下端を有し
下端が下方タイプレートに結合されている案内管と、案
内管に沿って間隔をおいて配置された複数スペーサグリ
ッドと、案内管の上端に取り付けられた上方タイプレー
トと、下方タイプレートに一端が、上方タイプレートに
他端が取り付けられた計測管と、延長燃料棒とを有して
おり、これら延長燃料棒が下方タイプレートまで延び、
かつ半径方向に間隔をおいて配置され、案内管に沿って
スペーサグリッドによって支持され、延長燃料棒の少な
くとも１個が下端に燃料棒下端キャップを有し、この下
端キャップが下方タイプレートの開口内に固定されてい
るようにしたのである。
する加圧水型原子炉用燃料集合体が、少なくとも１個の
開口を有する下方タイプレートと、上端及び下端を有し
下端が下方タイプレートに結合されている案内管と、案
内管に沿って間隔をおいて配置された複数スペーサグリ
ッドと、案内管の上端に取り付けられた上方タイプレー
トと、下方タイプレートに一端が、上方タイプレートに
他端が取り付けられた計測管と、延長燃料棒とを有して
おり、これら延長燃料棒が下方タイプレートまで延び、
かつ半径方向に間隔をおいて配置され、案内管に沿って
スペーサグリッドによって支持され、延長燃料棒の少な
くとも１個が下端に燃料棒下端キャップを有し、この下
端キャップが下方タイプレートの開口内に固定されてい
るようにしたのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、加圧水型原子炉（ＰＷ
Ｒ）核燃料集合体１０を示したものである。集合体１０
は、下方タイプレート１２と、案内管１４と、案内管に
沿って間隔をおいて配置されたスペーサグリッド１６ａ
〜１６ｆにより支持され、かつ半径方向に間隔をおいて
配置された燃料棒１８と、計測管２８と、案内管の上端
に付加された上方タイプレート３７とを有している。説
明目的のため、６個のスペーサグリッドが示されている
が、この数は、より多くても、より少なくてもよい。各
燃料棒１８は、普通は分裂性物質からなる核燃料ペレッ
ト２０と、燃料棒を密封する上端及び下端のプラグ２
２，２４とを有している。冷却材／減速材である水は、
燃料集合体を流過して上方へポンプで送られ、燃料棒が
発生させる熱を除去する。分裂反応の制御補助に用いら
れる制御棒は、案内管内に配置されているが、この図に
は示されていない。数個の制御棒が一組にされ、各制御
棒は１個の半径方向アームを有している。これらのアー
ムが中央の円筒部材のところで互いに結合され、制御棒
クラスター制御機構が形成される。この制御機構によ
り、制御棒クラスターが垂直方向に昇降しながら案内管
を出入せしめられ、、ひいては燃料集合体を出入せしめ
られる。
Ｒ）核燃料集合体１０を示したものである。集合体１０
は、下方タイプレート１２と、案内管１４と、案内管に
沿って間隔をおいて配置されたスペーサグリッド１６ａ
〜１６ｆにより支持され、かつ半径方向に間隔をおいて
配置された燃料棒１８と、計測管２８と、案内管の上端
に付加された上方タイプレート３７とを有している。説
明目的のため、６個のスペーサグリッドが示されている
が、この数は、より多くても、より少なくてもよい。各
燃料棒１８は、普通は分裂性物質からなる核燃料ペレッ
ト２０と、燃料棒を密封する上端及び下端のプラグ２
２，２４とを有している。冷却材／減速材である水は、
燃料集合体を流過して上方へポンプで送られ、燃料棒が
発生させる熱を除去する。分裂反応の制御補助に用いら
れる制御棒は、案内管内に配置されているが、この図に
は示されていない。数個の制御棒が一組にされ、各制御
棒は１個の半径方向アームを有している。これらのアー
ムが中央の円筒部材のところで互いに結合され、制御棒
クラスター制御機構が形成される。この制御機構によ
り、制御棒クラスターが垂直方向に昇降しながら案内管
を出入せしめられ、、ひいては燃料集合体を出入せしめ
られる。
【０００９】図２には、本発明による加圧水型原子炉
（ＰＷＲ）用燃料集合体が示されている。この集合体
は、下方タイプレート４２と、下端が下方タイプレート
に結合された案内管１４と、スペーサグリッド１６ｂ〜
１６ｅにより案内管に沿って支持され、半径方向に間隔
をおいて配置された延長燃料棒４８と、計測管２８と、
案内管上端に付加された上方タイプレート４６とを有し
ている。各延長燃料棒４８は、分裂性物質からなる核燃
料ペレット２０を有している。上端プラグ２２（図２に
は示されていない）は、延長燃料棒上端を密封してい
る。
（ＰＷＲ）用燃料集合体が示されている。この集合体
は、下方タイプレート４２と、下端が下方タイプレート
に結合された案内管１４と、スペーサグリッド１６ｂ〜
１６ｅにより案内管に沿って支持され、半径方向に間隔
をおいて配置された延長燃料棒４８と、計測管２８と、
案内管上端に付加された上方タイプレート４６とを有し
ている。各延長燃料棒４８は、分裂性物質からなる核燃
料ペレット２０を有している。上端プラグ２２（図２に
は示されていない）は、延長燃料棒上端を密封してい
る。
【００１０】燃料集合体前後の圧力降下を低減し、それ
により燃料集合体により発生せしめられる電力量を増大
させるために、最下部のスペーサグリッド（すなはち先
行技術の燃料集合体の符号１６ａ）が、図２の燃料集合
体からは除去されている。しかし、先行技術による燃料
集合体の最下部のスペーサグリッドは、燃料棒の相互間
隔を維持する機能だけではなく、燃料棒下端の疲労を誘
発する振動に抗する機能をも有している。この種の振動
が生じるのは、燃料棒下端が、燃料集合体を上方へ貫流
する冷却材／減速材に起因する揺動を防止されていない
場合である。
により燃料集合体により発生せしめられる電力量を増大
させるために、最下部のスペーサグリッド（すなはち先
行技術の燃料集合体の符号１６ａ）が、図２の燃料集合
体からは除去されている。しかし、先行技術による燃料
集合体の最下部のスペーサグリッドは、燃料棒の相互間
隔を維持する機能だけではなく、燃料棒下端の疲労を誘
発する振動に抗する機能をも有している。この種の振動
が生じるのは、燃料棒下端が、燃料集合体を上方へ貫流
する冷却材／減速材に起因する揺動を防止されていない
場合である。
【００１１】本発明によれば、先行技術のようなスペー
サグリッド、又は案内管に付加される何らかの別の手段
を介して、燃料棒下端を案内管に固定するよりは、むし
ろ、延長燃料棒４８を下方タイプレート４２のところま
で延ばして、このプレートに固定するようにする。これ
により、燃料棒下端の疲労を誘発する振動の可能性は低
減されはするが、冷却材流が、下方タイプレート内に固
定されている燃料棒下端を腐食させる振動を発生する可
能性は増大する。本発明によれば、延長燃料棒は、下方
タイプレートの開口内にばねを介して固定されている。
このばねは、燃料棒下端のプラグ部分に横力を作用させ
ることにより、冷却材流により誘発される振動力を克服
し、それによって、燃料棒の横運動や、腐食の可能性
や、疲労を生じさせる振動を防止する。
サグリッド、又は案内管に付加される何らかの別の手段
を介して、燃料棒下端を案内管に固定するよりは、むし
ろ、延長燃料棒４８を下方タイプレート４２のところま
で延ばして、このプレートに固定するようにする。これ
により、燃料棒下端の疲労を誘発する振動の可能性は低
減されはするが、冷却材流が、下方タイプレート内に固
定されている燃料棒下端を腐食させる振動を発生する可
能性は増大する。本発明によれば、延長燃料棒は、下方
タイプレートの開口内にばねを介して固定されている。
このばねは、燃料棒下端のプラグ部分に横力を作用させ
ることにより、冷却材流により誘発される振動力を克服
し、それによって、燃料棒の横運動や、腐食の可能性
や、疲労を生じさせる振動を防止する。
【００１２】図３は、図２の燃料集合体の下部の拡大部
分断面図で、下方タイプレート４２を示したものであ
る。各延長燃料棒は、下端に燃料棒下端キャップ４９を
有している。この下端キャップは、下方タイプレート４
２の対応開口内に配置されている。下方タイプレート４
２内に配置された１個の燃料棒の拡大図である図４に示
されているように、各開口７２内にはばね７４に適応す
る穴７２が設けられている。ばね７４は、燃料棒下端キ
ャップ４９に横力を作用させ、燃料棒を拘束し、かつ冷
却材流／減速材流により誘発される振動力を克服する。
これにより、燃料棒の横運動、腐食の可能性、疲労誘発
振動が防止される。
分断面図で、下方タイプレート４２を示したものであ
る。各延長燃料棒は、下端に燃料棒下端キャップ４９を
有している。この下端キャップは、下方タイプレート４
２の対応開口内に配置されている。下方タイプレート４
２内に配置された１個の燃料棒の拡大図である図４に示
されているように、各開口７２内にはばね７４に適応す
る穴７２が設けられている。ばね７４は、燃料棒下端キ
ャップ４９に横力を作用させ、燃料棒を拘束し、かつ冷
却材流／減速材流により誘発される振動力を克服する。
これにより、燃料棒の横運動、腐食の可能性、疲労誘発
振動が防止される。
【００１３】燃料集合体前後の圧力降下を更に低減し、
それにより燃料集合体の出力を更に増大させるために
は、最上部のスペーサグリッド（すなわち、先行技術に
よる燃料集合体のスペーサグリッド１６ｆ）を除去す
る。しかし、その場合、燃料棒を拘束しなければ、燃料
棒上部に疲労誘発振動が発生する。このため、本発明の
別の態様によれば、図２に示したように、上方タイプレ
ート４６が各燃料棒４８の頂部にかぶさるように下方へ
延びている。各燃料棒頂部は燃料棒支持ハウジング内に
固定されている。支持ハウジングは、複数のばねを有し
ており、これらの各ばねが、燃料棒頂部に横力を作用さ
せ、冷却材流により誘発される振動力を克服し、それに
より横運動や燃料棒腐食の可能性を防止する。
それにより燃料集合体の出力を更に増大させるために
は、最上部のスペーサグリッド（すなわち、先行技術に
よる燃料集合体のスペーサグリッド１６ｆ）を除去す
る。しかし、その場合、燃料棒を拘束しなければ、燃料
棒上部に疲労誘発振動が発生する。このため、本発明の
別の態様によれば、図２に示したように、上方タイプレ
ート４６が各燃料棒４８の頂部にかぶさるように下方へ
延びている。各燃料棒頂部は燃料棒支持ハウジング内に
固定されている。支持ハウジングは、複数のばねを有し
ており、これらの各ばねが、燃料棒頂部に横力を作用さ
せ、冷却材流により誘発される振動力を克服し、それに
より横運動や燃料棒腐食の可能性を防止する。
【００１４】図５は、図２に示した上方タイプレート４
６の一部を、燃料棒と案内管を除去して示した拡大斜視
図であるが、この図から分かるように、支持ハウジング
５０は穴５２を有しており、これらの穴内に延長燃料棒
上端がはめ込まれている。案内管セル６０（図５には、
そのうちの１つのみが示してある）には案内管１４が受
容され、この案内管を介して制御棒が移動し、炉心の反
応度を加減する。図６は、上方タイプレート４６と燃料
棒支持ハウジング５０とを下から見上げた斜視図で、延
長燃料棒４８の上部が各支持箇所内に位置せしめられて
いる状態を示したものである。
６の一部を、燃料棒と案内管を除去して示した拡大斜視
図であるが、この図から分かるように、支持ハウジング
５０は穴５２を有しており、これらの穴内に延長燃料棒
上端がはめ込まれている。案内管セル６０（図５には、
そのうちの１つのみが示してある）には案内管１４が受
容され、この案内管を介して制御棒が移動し、炉心の反
応度を加減する。図６は、上方タイプレート４６と燃料
棒支持ハウジング５０とを下から見上げた斜視図で、延
長燃料棒４８の上部が各支持箇所内に位置せしめられて
いる状態を示したものである。
【００１５】図７の８−８線に沿って上方タイプレート
４６を切断して示した部分断面図で、支持ハウジング５
０内に位置する数個の燃料棒の上端を示したものであ
る。燃料棒支持ハウジング５０は穴５２を有するように
されており、これらの穴のそれぞれに、ばね５４が配置
されている。ばね５４は、燃料棒４８の壁部に横力を加
えることで、冷却材流により誘発される振動力を克服
し、それによって、燃料棒の横運動や腐食可能性を防止
する。冷却材／減速材は、冷却材流穴５９を通って上方
タイプレート４６を流過し、燃料集合体頂部から流出す
る。穴５２と連通しているチャンバ５６は、排出流路５
８を有しており、支持ハウジング内の燃料棒用開口から
流入する冷却材／減速材を上方タイプレート下流側から
排出できる。
４６を切断して示した部分断面図で、支持ハウジング５
０内に位置する数個の燃料棒の上端を示したものであ
る。燃料棒支持ハウジング５０は穴５２を有するように
されており、これらの穴のそれぞれに、ばね５４が配置
されている。ばね５４は、燃料棒４８の壁部に横力を加
えることで、冷却材流により誘発される振動力を克服
し、それによって、燃料棒の横運動や腐食可能性を防止
する。冷却材／減速材は、冷却材流穴５９を通って上方
タイプレート４６を流過し、燃料集合体頂部から流出す
る。穴５２と連通しているチャンバ５６は、排出流路５
８を有しており、支持ハウジング内の燃料棒用開口から
流入する冷却材／減速材を上方タイプレート下流側から
排出できる。
【００１６】前述のように、本発明の燃料集合体は、い
くつかの利点を有している。第一は、最下部のスペーサ
グリッドを除去することにより、燃料集合体前後の圧力
降下が低減され、出力が増大せしめられる。第二に、下
方タイプレートのところまで燃料棒有効長さを延長する
ことにより、各燃料棒内の燃料が増量されることによっ
て、更に燃料集合体の出力が増大せしめられる。第三
に、延長燃料棒を下方タイプレート内に横方向拘束部材
を介して固定することにより、最下部スペーサグリッド
除去により発生する恐れのある疲労誘発振動や横運動に
よる腐食可能性が防止される。第四に、最上部スペーサ
グリッド除去により、燃料集合体前後の圧力降下が、更
に低減され、かつ出力が増大せしめられる。第五に、上
方タイプレート内に燃料棒上端を横方向拘束部材を介し
て固定することにより、最上部スペーサグリッドの除去
により発生する恐れのある疲労誘発振動や横運動による
腐食可能性が防止される。
くつかの利点を有している。第一は、最下部のスペーサ
グリッドを除去することにより、燃料集合体前後の圧力
降下が低減され、出力が増大せしめられる。第二に、下
方タイプレートのところまで燃料棒有効長さを延長する
ことにより、各燃料棒内の燃料が増量されることによっ
て、更に燃料集合体の出力が増大せしめられる。第三
に、延長燃料棒を下方タイプレート内に横方向拘束部材
を介して固定することにより、最下部スペーサグリッド
除去により発生する恐れのある疲労誘発振動や横運動に
よる腐食可能性が防止される。第四に、最上部スペーサ
グリッド除去により、燃料集合体前後の圧力降下が、更
に低減され、かつ出力が増大せしめられる。第五に、上
方タイプレート内に燃料棒上端を横方向拘束部材を介し
て固定することにより、最上部スペーサグリッドの除去
により発生する恐れのある疲労誘発振動や横運動による
腐食可能性が防止される。
【００１７】出力増大、圧力降下低減、燃料棒上下端部
の腐食防止、これらすべてが、本発明により、燃料集合
体の長さ、燃料棒直径、燃料棒ピッチの変更なしに可能
になる。本発明は、したがって、すべての加圧水型原子
炉にとって有用である。
の腐食防止、これらすべてが、本発明により、燃料集合
体の長さ、燃料棒直径、燃料棒ピッチの変更なしに可能
になる。本発明は、したがって、すべての加圧水型原子
炉にとって有用である。
【００１８】以上の説明及び図面は本発明の有利な実施
例であるが、当業者には、本発明の精神及び範囲を逸脱
することなしに種々の変更態様が可能であることは言う
までもない。
例であるが、当業者には、本発明の精神及び範囲を逸脱
することなしに種々の変更態様が可能であることは言う
までもない。
【図１】先行技術による加圧水型原子炉用燃料集合体の
側面図である。
側面図である。
【図２】本発明による加圧水型原子炉用燃料集合体の側
面図である。
面図である。
【図３】図２の燃料集合体下部を部分拡大し、下方タイ
プレート内の燃料棒を示した詳細断面図である。
プレート内の燃料棒を示した詳細断面図である。
【図４】図３の下方タイプレート内に配置された燃料棒
のうちの１個を拡大して示した詳細図である。
のうちの１個を拡大して示した詳細図である。
【図５】図２に示した燃料集合体上方タイプレートの一
部の拡大斜視図である。
部の拡大斜視図である。
【図６】上方タイプレートと燃料棒支持ハウジングとの
一部を下方からみた斜視図で、延長燃料棒上部が各支持
箇所内に配置された状態を示した図である。
一部を下方からみた斜視図で、延長燃料棒上部が各支持
箇所内に配置された状態を示した図である。
【図７】図２に示した燃料集合体の平面図である。
【図８】図２に示した燃料集合体のタイプレートの一部
を、図７の８−８線に沿って切断して示した拡大部分断
面図である。
を、図７の８−８線に沿って切断して示した拡大部分断
面図である。
１０ 燃料集合体 １２ 下方タイプレート １４ 案内管 １６ スペーサグリッド １８ 燃料棒 ２０ 核燃料ペレット ２２ 上端プラグ ２４ 下端プラグ ２８ 計測管 ４０ 燃料集合体 ４２ 下方タイプレート ４６ 上方タイプレート ４８ 延長燃料棒 ４９ 下端キャップ ５０ 燃料棒支持ハウジング ５２ 穴 ５４ ばね ５９ 冷却材流穴 ６０ 案内管セル ７０ 開口 ７２ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 3/32 ＧＤＰ Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】 予め定められた全長を有する加圧水型原
子炉用燃料集合体において、前記燃料集合体が、（ａ）
少なくとも１個の開口を有する下部タイプレートと、
（ｂ）上端と下端とを有し、下端が下部タイプレートに
結合された案内管と、（ｃ）案内管に沿って間隔をおい
て配置された複数スペーサグリッドと、（ｄ）案内管の
上端に取り付けられた上部タイプレートと、（ｅ）下部
タイプレートに一端が、上部タイプレートに他端が取り
付けられた計測管と、（ｆ）延長燃料棒とを有してお
り、これら延長燃料棒が、下方タイプレートまで延び、
かつ半径方向に間隔をおいて配置され、案内管に沿って
スペーサグリッドにより支持され、延長燃料棒の少なく
とも１個が下端に燃料棒下端キャップを有し、この下端
キャップが下方タイプレートの開口内に固定されている
ことを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項２】 下端キャップが、下端キャップに対して
横力を作用させるばねにより固定されており、このばね
が下方タイプレートの開口内に配置されていることを特
徴とする、請求項１記載の燃料集合体。 - 【請求項３】 延長燃料棒の少なくとも１個が、上端部
を有し、かつまた前期上方タイプレートが、更に燃料棒
支持ハウジングを有しており、この支持ハウジングが、
延長燃料棒の少なくとも１個の上端部かぶさるように下
方へ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。 - 【請求項４】 延長燃料棒の少なくとも１個が上端部を
有し、かつまた上方タイプレートが、更に燃料棒支持ハ
ウジングを有しており、この支持ハウジングが延長燃料
棒の少なくとも１個の上端部にかぶさるように下方へ延
びていることを特徴とする、請求項２記載の燃料棒集合
体。 - 【請求項５】 前記燃料棒支持ハウジングが、少なくと
も１個の穴を有するようにされ、前記集合体が、更に前
記少なくとも１個の穴に配置されたばねを有しており、
このばねが、前記少なくとも１個の穴に配置された延長
燃料棒の１個の上端部に横力を作用させることを特徴と
する、請求項３記載の燃料集合体。 - 【請求項６】 前記燃料棒支持ハウジングが少なくとも
１個の穴を有するようにされ、前記集合体が、更に前記
少なくとも１個の穴に配置されたばねを有し、このばね
が、前記少なくとも１個の穴に配置された延長燃料棒の
１個の上端部に横力を作用させることを特徴とする、請
求項４記載の燃料集合体。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US08/314758 | 1994-09-29 | ||
| US08/314,758 US5533078A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Nuclear fuel assembly for a pressurized water reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179070A true JPH08179070A (ja) | 1996-07-12 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7251366A Pending JPH08179070A (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-28 | 加圧水型原子炉用燃料集合体 |
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|---|---|
| US (1) | US5533078A (ja) |
| EP (1) | EP0704858B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08179070A (ja) |
| KR (1) | KR960012038A (ja) |
| DE (1) | DE69508172T2 (ja) |
| ES (1) | ES2133624T3 (ja) |
| TW (1) | TW314631B (ja) |
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- 1995-08-09 ES ES95112550T patent/ES2133624T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-09 DE DE69508172T patent/DE69508172T2/de not_active Expired - Fee Related
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