JPH09211161A - 燃料組立体 - Google Patents
燃料組立体Info
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- JPH09211161A JPH09211161A JP9001525A JP152597A JPH09211161A JP H09211161 A JPH09211161 A JP H09211161A JP 9001525 A JP9001525 A JP 9001525A JP 152597 A JP152597 A JP 152597A JP H09211161 A JPH09211161 A JP H09211161A
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- rods
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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
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料組立体の安定性を損うことなく、全長燃
料棒および部分長燃料棒からなる燃料組立体のドライア
ウトの危険性を低下させる。 【解決手段】 沸騰水型原子炉用燃料組立体を、全長形
であり、その長手方向において断面積が概ね一定である
第１群の燃料棒３ａと、燃料組立体の下部分に配置させ
た部分長形の燃料棒３ｂ、あるいは燃料組立体の上部分
では断面積が相対的に小さく、下部分では断面積が相対
的に大きい燃料棒からなる第２群の燃料棒ｐと、燃料棒
を囲み、燃料組立体を貫流する冷却剤と連る燃料チャン
ネル２とから構成し、燃料組立体の下部分において第２
群の燃料棒の流れ抵抗が第１群の燃料棒のそれより大き
くなるようにする各種の手段３ｃ，１４，１５ａ，１５
ｂ，１６を設ける。
料棒および部分長燃料棒からなる燃料組立体のドライア
ウトの危険性を低下させる。 【解決手段】 沸騰水型原子炉用燃料組立体を、全長形
であり、その長手方向において断面積が概ね一定である
第１群の燃料棒３ａと、燃料組立体の下部分に配置させ
た部分長形の燃料棒３ｂ、あるいは燃料組立体の上部分
では断面積が相対的に小さく、下部分では断面積が相対
的に大きい燃料棒からなる第２群の燃料棒ｐと、燃料棒
を囲み、燃料組立体を貫流する冷却剤と連る燃料チャン
ネル２とから構成し、燃料組立体の下部分において第２
群の燃料棒の流れ抵抗が第１群の燃料棒のそれより大き
くなるようにする各種の手段３ｃ，１４，１５ａ，１５
ｂ，１６を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１と第２の群の
燃料棒からなる沸騰水型原子炉用の燃料組立体に関す
る。第１群の燃料棒は全長にわたる燃料棒（全長燃料
棒）であって、軸線方向の断面積は一定である。第２群
の燃料棒は長さの一部にわたる燃料棒（部分長燃料棒）
あるいは全長燃料棒であるがその断面積は燃料棒の下部
分におけるより上部分におけるものが著しく小さい燃料
棒である。
燃料棒からなる沸騰水型原子炉用の燃料組立体に関す
る。第１群の燃料棒は全長にわたる燃料棒（全長燃料
棒）であって、軸線方向の断面積は一定である。第２群
の燃料棒は長さの一部にわたる燃料棒（部分長燃料棒）
あるいは全長燃料棒であるがその断面積は燃料棒の下部
分におけるより上部分におけるものが著しく小さい燃料
棒である。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉における炉心は複数の垂
直方向に配列された燃料組立体からなる。そして燃料組
立体は１個以上の燃料の束からなる。燃料束は底部タイ
プレートと上部タイプレートとの間に配置された複数の
垂直な燃料棒からなる。燃料棒は燃料束に沿って相互に
対して離隔関係に配置された多数のスペーサによって保
持され、かつ固定されている。燃料棒は被覆チューブ内
に配置された核燃料の円筒形のペレットの柱を含む。少
数の所謂支持燃料棒が燃料束を保持し、底部タイプレー
トと上部タイプレートとに固定されている。燃料束は、
通常四角断面で設計されている燃料チャンネルによって
囲まれている。
直方向に配列された燃料組立体からなる。そして燃料組
立体は１個以上の燃料の束からなる。燃料束は底部タイ
プレートと上部タイプレートとの間に配置された複数の
垂直な燃料棒からなる。燃料棒は燃料束に沿って相互に
対して離隔関係に配置された多数のスペーサによって保
持され、かつ固定されている。燃料棒は被覆チューブ内
に配置された核燃料の円筒形のペレットの柱を含む。少
数の所謂支持燃料棒が燃料束を保持し、底部タイプレー
トと上部タイプレートとに固定されている。燃料束は、
通常四角断面で設計されている燃料チャンネルによって
囲まれている。
【０００３】炉心は、冷却剤として、かつ中性子減速材
としての双方の作用をする水に浸漬されている。作動
中、水は燃料組立体の下方から、該組立体を通して上方
へ流れ、水の一部は蒸気に変わる。蒸気のパーセントは
燃料組立体の上部分においてが最も高い。以下、冷却剤
とは燃料組立体を貫流する水と蒸気とを意味する。蒸気
のパーセントが高いため、圧力低下は燃料組立体の下部
におけるより上部における方が高い。燃料組立体の上部
と下部との間の圧力低下の差が大きければ大きい程、炉
心が不安定となる危険性は大きい。燃料組立体に良好な
安定性を付与するために、燃料組立体の上部における低
い圧力低下を目指す。
としての双方の作用をする水に浸漬されている。作動
中、水は燃料組立体の下方から、該組立体を通して上方
へ流れ、水の一部は蒸気に変わる。蒸気のパーセントは
燃料組立体の上部分においてが最も高い。以下、冷却剤
とは燃料組立体を貫流する水と蒸気とを意味する。蒸気
のパーセントが高いため、圧力低下は燃料組立体の下部
におけるより上部における方が高い。燃料組立体の上部
と下部との間の圧力低下の差が大きければ大きい程、炉
心が不安定となる危険性は大きい。燃料組立体に良好な
安定性を付与するために、燃料組立体の上部における低
い圧力低下を目指す。
【０００４】蒸気のパーセントが上るにつれて、蒸気は
減速材として水より劣るため中性子の減速が劣化する。
原子炉の反応度は燃料と減速材との間の比によって左右
される。反応度を向上させるために、燃料組立体の上部
における水／蒸気の比を増加させる必要がある。このこ
とは減速材の量を増加するか、あるいは燃料組立体の上
部における燃料の量を減ずるか、あるいはその組合わせ
により実行しうる。
減速材として水より劣るため中性子の減速が劣化する。
原子炉の反応度は燃料と減速材との間の比によって左右
される。反応度を向上させるために、燃料組立体の上部
における水／蒸気の比を増加させる必要がある。このこ
とは減速材の量を増加するか、あるいは燃料組立体の上
部における燃料の量を減ずるか、あるいはその組合わせ
により実行しうる。
【０００５】前述の問題に対する一解決法は燃料棒のう
ちのいくつかを部分長燃料棒と交換することである。部
分長燃料棒は従来の全長燃料棒より軸線方向の延在範囲
が短い。米国特許第５，２２９，０６８号は、燃料棒の
大部分が全長燃料棒、すなわち、底部タイプレートから
上部タイプレートまで延在する燃料棒で、燃料棒のうち
の少数が部分長燃料棒、すなわち底部タイプレートから
延在するが上部タイプレートの若干下方で終る燃料棒か
らなる燃料組立体を開示している。
ちのいくつかを部分長燃料棒と交換することである。部
分長燃料棒は従来の全長燃料棒より軸線方向の延在範囲
が短い。米国特許第５，２２９，０６８号は、燃料棒の
大部分が全長燃料棒、すなわち、底部タイプレートから
上部タイプレートまで延在する燃料棒で、燃料棒のうち
の少数が部分長燃料棒、すなわち底部タイプレートから
延在するが上部タイプレートの若干下方で終る燃料棒か
らなる燃料組立体を開示している。
【０００６】別の解決法が（ＰＣＴ／ＳＥ９６／００４
５４に対応する）スエーデン国特許願第９５０１９３６
−０号に示されている。この特許願は二種類の群の燃料
棒からなる燃料組立体を示している。全ての燃料棒は全
長燃料棒であるが、第２群は有効長さが第１群のものよ
り短い。第１群の燃料棒は長手方向の断面積が一定であ
り、第２群の燃料棒の上部分の断面積は相対的に小さく
して、完全に燃料が欠除しており、下部分は燃料からな
り断面積が相対的に大きい。
５４に対応する）スエーデン国特許願第９５０１９３６
−０号に示されている。この特許願は二種類の群の燃料
棒からなる燃料組立体を示している。全ての燃料棒は全
長燃料棒であるが、第２群は有効長さが第１群のものよ
り短い。第１群の燃料棒は長手方向の断面積が一定であ
り、第２群の燃料棒の上部分の断面積は相対的に小さく
して、完全に燃料が欠除しており、下部分は燃料からな
り断面積が相対的に大きい。
【０００７】最初に述べた解決法に係わる一つの問題は
部分長燃料棒を囲む燃料棒に対してドライアウトの危険
性が増すことが判明していることである。下部分におけ
るよりも上部分における断面積が小さい燃料棒を囲む燃
料棒に対してもある程度のドライアウトの危険性の増加
は考えられる。ドライアウトの危険性のこのような増加
は、水が所謂環状流を有する二相状態にある燃料組立体
の上部分において見られる。
部分長燃料棒を囲む燃料棒に対してドライアウトの危険
性が増すことが判明していることである。下部分におけ
るよりも上部分における断面積が小さい燃料棒を囲む燃
料棒に対してもある程度のドライアウトの危険性の増加
は考えられる。ドライアウトの危険性のこのような増加
は、水が所謂環状流を有する二相状態にある燃料組立体
の上部分において見られる。
【０００８】例えば前述の米国特許明細書から、燃料束
の周りの部分のドライアウト状態を向上させるために部
分長燃料棒の上方の流れに各種の装置により作用を加え
ることが知られている。これらの装置は部分長燃料棒の
上方の環状流領域に全て配置されている。従って、前記
の達成される改良は燃料組立体の上部分における圧力低
下の増加の代償として行われるものであって、結果燃料
組立体の安定性を低下させる。
の周りの部分のドライアウト状態を向上させるために部
分長燃料棒の上方の流れに各種の装置により作用を加え
ることが知られている。これらの装置は部分長燃料棒の
上方の環状流領域に全て配置されている。従って、前記
の達成される改良は燃料組立体の上部分における圧力低
下の増加の代償として行われるものであって、結果燃料
組立体の安定性を低下させる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、全長および
部分長双方の燃料棒からなる、すなわち、断面積が一定
の燃料棒と、上部分の断面積が下部分のそれより小さい
燃料棒との双方からなる燃料組立体の安定性を保つか、
あるいは向上させながら、ドライアウトの危険性を低下
させることを目的とする。
部分長双方の燃料棒からなる、すなわち、断面積が一定
の燃料棒と、上部分の断面積が下部分のそれより小さい
燃料棒との双方からなる燃料組立体の安定性を保つか、
あるいは向上させながら、ドライアウトの危険性を低下
させることを目的とする。
【００１０】本発明による燃料組立体の特徴は特許請求
の範囲から明らかとなる。
の範囲から明らかとなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、部分長
燃料棒に沿って局所的に流れ抵抗が増し、その結果これ
らの燃料棒における冷却剤の流れを抑制する。部分長燃
料棒はドライアウトに対する余裕の大きい燃料組立体の
下部分に配置される。流れを抑制すればその抑制部の直
近においてドライアウトの危険性を増すが、余裕が大き
いため、ドライアウトの危険性が大きくなりすぎること
なく流れの抑制が許容される。流れの抑制の結果冷却剤
の流れとエンタルピイとを、必要度の大きい、従ってド
ライアウト作用を増大しうる燃料束の他の部分に対して
有利に分配し直す。燃料組立体の下部分、すなわち、部
分長燃料棒からなる燃料組立体の部分に抑制を位置させ
ることにより、油圧の安定性について有利である圧力低
下の分布が得られる。
燃料棒に沿って局所的に流れ抵抗が増し、その結果これ
らの燃料棒における冷却剤の流れを抑制する。部分長燃
料棒はドライアウトに対する余裕の大きい燃料組立体の
下部分に配置される。流れを抑制すればその抑制部の直
近においてドライアウトの危険性を増すが、余裕が大き
いため、ドライアウトの危険性が大きくなりすぎること
なく流れの抑制が許容される。流れの抑制の結果冷却剤
の流れとエンタルピイとを、必要度の大きい、従ってド
ライアウト作用を増大しうる燃料束の他の部分に対して
有利に分配し直す。燃料組立体の下部分、すなわち、部
分長燃料棒からなる燃料組立体の部分に抑制を位置させ
ることにより、油圧の安定性について有利である圧力低
下の分布が得られる。
【００１２】流れ抵抗の増大は部分長燃料棒において、
少なくとも燃料組立体の下部分におけるある断面積にお
いて発生する。流れ抵抗とは単位面積当りの流れ抵抗を
意味する。
少なくとも燃料組立体の下部分におけるある断面積にお
いて発生する。流れ抵抗とは単位面積当りの流れ抵抗を
意味する。
【００１３】前述のことは上部分における断面積がより
小さい燃料棒についてもいえる。
小さい燃料棒についてもいえる。
【００１４】本発明を、例として本発明による燃料組立
体の有利な実施例を示す添付図面を参照して以下詳細に
説明する。
体の有利な実施例を示す添付図面を参照して以下詳細に
説明する。
【００１５】図１と図２とは、本発明を有利に適用しう
る燃料組立体１を示す。図２は、図１に示す燃料組立体
の下部分のＡ−Ａ断面図である。燃料組立体は沸騰水型
であって、燃料チャンネル２と称する長方形断面の長い
チューブ状容器を含む。燃料チャンネル２は両端におい
て開放しており、水がその中を貫流する貫通流路を形成
している。燃料チャンネル２は、該チャンネルの４個の
壁に固定され、断面が十字形の中空の支持手段１１を設
けられている。支持手段は４個の中空の翼部と中空の拡
大した十字形中央部とを含む。支持手段１１は、非沸騰
水が燃料組立体を上方に貫流する垂直の十字形チャンネ
ル８を形成している。燃料チャンネル２は支持手段１１
により、概ね四角断面の、４個の垂直のチャンネル形成
部分１２ａ〜１２ｄ、所謂サブチャンネルを囲んでい
る。各サブチャンネルは平行配列の複数の燃料棒３ａ，
３ｂからなる燃料の束を収容している。燃料棒は、相互
に上下に重ねられ、ジルカロイ製の被覆チューブに密閉
された二酸化ウラニウムの多数の円筒形ペレット４から
なる。
る燃料組立体１を示す。図２は、図１に示す燃料組立体
の下部分のＡ−Ａ断面図である。燃料組立体は沸騰水型
であって、燃料チャンネル２と称する長方形断面の長い
チューブ状容器を含む。燃料チャンネル２は両端におい
て開放しており、水がその中を貫流する貫通流路を形成
している。燃料チャンネル２は、該チャンネルの４個の
壁に固定され、断面が十字形の中空の支持手段１１を設
けられている。支持手段は４個の中空の翼部と中空の拡
大した十字形中央部とを含む。支持手段１１は、非沸騰
水が燃料組立体を上方に貫流する垂直の十字形チャンネ
ル８を形成している。燃料チャンネル２は支持手段１１
により、概ね四角断面の、４個の垂直のチャンネル形成
部分１２ａ〜１２ｄ、所謂サブチャンネルを囲んでい
る。各サブチャンネルは平行配列の複数の燃料棒３ａ，
３ｂからなる燃料の束を収容している。燃料棒は、相互
に上下に重ねられ、ジルカロイ製の被覆チューブに密閉
された二酸化ウラニウムの多数の円筒形ペレット４から
なる。
【００１６】燃料棒３ａ，３ｂは、１個を除いて全ての
燃料棒位置を燃料棒が占めている対称形の５×５列格子
状に配置されている。占処されていない燃料棒位置は支
持手段の十字形の中央部内にある。燃料棒は二種類のも
の、すなわち全長燃料棒３ａと部分長燃料棒３ｂとであ
る。部分長燃料棒３ｂの長さは燃料組立体の長さの半分
に少なくとも一致する長さであるが、燃料組立体の長さ
の８０％まで構成してもよい。部分長燃料棒が配置され
ている燃料組立体の部分は本特許願においては燃料組立
体の下部分１０ａと称することにする。燃料束の各細分
束は３本の部分長燃料棒３ｂから構成される。部分長燃
料棒は本図および後続の図においてｐの印を付けてい
る。
燃料棒位置を燃料棒が占めている対称形の５×５列格子
状に配置されている。占処されていない燃料棒位置は支
持手段の十字形の中央部内にある。燃料棒は二種類のも
の、すなわち全長燃料棒３ａと部分長燃料棒３ｂとであ
る。部分長燃料棒３ｂの長さは燃料組立体の長さの半分
に少なくとも一致する長さであるが、燃料組立体の長さ
の８０％まで構成してもよい。部分長燃料棒が配置され
ている燃料組立体の部分は本特許願においては燃料組立
体の下部分１０ａと称することにする。燃料束の各細分
束は３本の部分長燃料棒３ｂから構成される。部分長燃
料棒は本図および後続の図においてｐの印を付けてい
る。
【００１７】燃料束における全ての燃料棒３ａ，３ｂは
底部において底部タイプレート６によって保持されてい
る。燃料束における部分長燃料棒３ａは頂部において上
部タイプレート５によって保持されている。燃料棒はス
ペーサ７ａ，７ｂによって相互に離隔されており、原子
炉の作動時折れたり、振動しないようにされている。燃
料組立体の下部分１０ａにおいては、燃料棒３ａ，３ｂ
はスペーサ７ａによって適所に保持されており、燃料組
立体の上部分においてはスペーサ７ｂによって適所に保
持されている。部分長燃料棒３ｂは、通常スペーサにお
いて、あるいはその近傍において、上部タイプレート５
の下方で終っている。各サブチャンネル内で燃料棒の間
の空間には水が横行する。
底部において底部タイプレート６によって保持されてい
る。燃料束における部分長燃料棒３ａは頂部において上
部タイプレート５によって保持されている。燃料棒はス
ペーサ７ａ，７ｂによって相互に離隔されており、原子
炉の作動時折れたり、振動しないようにされている。燃
料組立体の下部分１０ａにおいては、燃料棒３ａ，３ｂ
はスペーサ７ａによって適所に保持されており、燃料組
立体の上部分においてはスペーサ７ｂによって適所に保
持されている。部分長燃料棒３ｂは、通常スペーサにお
いて、あるいはその近傍において、上部タイプレート５
の下方で終っている。各サブチャンネル内で燃料棒の間
の空間には水が横行する。
【００１８】本発明によれば、部分長燃料棒に沿って局
所的に、燃料組立体の下部分において流れが抑制され
る。図２において、この抑制が適当に配されている領域
を１０ｂで示す。冷却剤の流量の抑制は各部分長燃料棒
の近傍で行われる。抑制は部分長燃料棒と同じレベルに
配される。部分長燃料棒の上方では流れは何ら抑制され
ない。
所的に、燃料組立体の下部分において流れが抑制され
る。図２において、この抑制が適当に配されている領域
を１０ｂで示す。冷却剤の流量の抑制は各部分長燃料棒
の近傍で行われる。抑制は部分長燃料棒と同じレベルに
配される。部分長燃料棒の上方では流れは何ら抑制され
ない。
【００１９】図３は、直径ｄ1 を有する全長燃料棒より
大きい直径ｄ2 を備えた部分長燃料棒３ｃを設計するこ
とにより抑制を達成する本発明の第１の実施例を示す。
本実施例においては、ｄ1 ＝９．５ミリで、ｄ2 ＝１１
ミリである。本実施例は、より厚くした部分長燃料棒が
部分長燃料棒によって起因するウラニウムの重量減を補
正するという利点を有する。ウラニウムの重量を保ちな
がら部分長燃料棒をさらに短くすることも可能で、これ
により燃料組立体の上部分における圧力低下をさらに低
下させる。一実施例においては、部分長燃料棒は長手方
向において一定の直径を有している。別の実施例におい
ては、部分長燃料棒は二種類の直径、すなわち下部分に
おける大径と上部分における小径とを有し、双方の直径
共全長燃料棒の直径より大きい。燃料組立体は１個以上
の全長燃料棒の直径を他の全長燃料棒の直径より大きく
して構成しうることは勿論である。本発明の重要な特徴
は全長燃料棒の大部分が直径が部分長燃料棒の直径より
小さいことである。
大きい直径ｄ2 を備えた部分長燃料棒３ｃを設計するこ
とにより抑制を達成する本発明の第１の実施例を示す。
本実施例においては、ｄ1 ＝９．５ミリで、ｄ2 ＝１１
ミリである。本実施例は、より厚くした部分長燃料棒が
部分長燃料棒によって起因するウラニウムの重量減を補
正するという利点を有する。ウラニウムの重量を保ちな
がら部分長燃料棒をさらに短くすることも可能で、これ
により燃料組立体の上部分における圧力低下をさらに低
下させる。一実施例においては、部分長燃料棒は長手方
向において一定の直径を有している。別の実施例におい
ては、部分長燃料棒は二種類の直径、すなわち下部分に
おける大径と上部分における小径とを有し、双方の直径
共全長燃料棒の直径より大きい。燃料組立体は１個以上
の全長燃料棒の直径を他の全長燃料棒の直径より大きく
して構成しうることは勿論である。本発明の重要な特徴
は全長燃料棒の大部分が直径が部分長燃料棒の直径より
小さいことである。
【００２０】流れを抑制する別の方法は、部分長燃料棒
近傍に配設されたスペーサ７ａの少なくとも大部分に、
部分長燃料棒の近傍で流れ抵抗を増す手段を設けること
である。基本的には、例えばより厚くした材料や、流れ
を分岐する混合羽根や、長くした構造体を用いることに
より、スペーサにおいて局所的に流れ抵抗を増す可能性
は無限にある。適当なものは、スペーサの形式や当該ス
ペーサにおける燃料棒位置によって決まる。流れの分配
直しに関する所望の効果を得るために、スペーサにおけ
る局所的な流れ抵抗を２乃至５倍に増す必要がある。
近傍に配設されたスペーサ７ａの少なくとも大部分に、
部分長燃料棒の近傍で流れ抵抗を増す手段を設けること
である。基本的には、例えばより厚くした材料や、流れ
を分岐する混合羽根や、長くした構造体を用いることに
より、スペーサにおいて局所的に流れ抵抗を増す可能性
は無限にある。適当なものは、スペーサの形式や当該ス
ペーサにおける燃料棒位置によって決まる。流れの分配
直しに関する所望の効果を得るために、スペーサにおけ
る局所的な流れ抵抗を２乃至５倍に増す必要がある。
【００２１】図４は、部分長燃料棒の近傍における流れ
抵抗が種々の手段によって増加しているスペーサ７ａの
一例を示す。スペーサ７ａはスペーサセル１３をなす直
角の格子構造からなる。各スペーサセルは燃料棒３ａあ
るいは３ｂを貫通させて位置させるためのものである。
部分長燃料棒の近傍における流れ抵抗は、部分的には既
存の羽根１４をスペーサ７ｂの対応する羽根より大きく
し、従ってより多く閉塞することにより、部分的には部
分長燃料棒の近傍に新しい羽根１５ａ，１５ｂを導入す
ることにより、そして部分的には溶接した四角のスリー
ブ１６でスペーサセルを囲むことにより部分長燃料棒を
囲むことにより増加している。さらに抵抗を増すため
に、スリーブ１６にはスリットや折曲げ縁部を設けても
よい。流れを抑制する別の方法は、部分長燃料棒に属す
るスペーサセルの頂部に、かつまた出来ればその下方に
特殊設計の細長いスリーブを配設することである。スエ
ーデン国特許願第９３０３５８３−０号はスペーサにお
ける流れ抵抗を局所的に増すための複数の代替的な方法
を示している。例えば、スペーサセルの下縁部が異なる
長さとされたスペーサが示されている。
抵抗が種々の手段によって増加しているスペーサ７ａの
一例を示す。スペーサ７ａはスペーサセル１３をなす直
角の格子構造からなる。各スペーサセルは燃料棒３ａあ
るいは３ｂを貫通させて位置させるためのものである。
部分長燃料棒の近傍における流れ抵抗は、部分的には既
存の羽根１４をスペーサ７ｂの対応する羽根より大きく
し、従ってより多く閉塞することにより、部分的には部
分長燃料棒の近傍に新しい羽根１５ａ，１５ｂを導入す
ることにより、そして部分的には溶接した四角のスリー
ブ１６でスペーサセルを囲むことにより部分長燃料棒を
囲むことにより増加している。さらに抵抗を増すため
に、スリーブ１６にはスリットや折曲げ縁部を設けても
よい。流れを抑制する別の方法は、部分長燃料棒に属す
るスペーサセルの頂部に、かつまた出来ればその下方に
特殊設計の細長いスリーブを配設することである。スエ
ーデン国特許願第９３０３５８３−０号はスペーサにお
ける流れ抵抗を局所的に増すための複数の代替的な方法
を示している。例えば、スペーサセルの下縁部が異なる
長さとされたスペーサが示されている。
【００２２】図３および図４に示す二種類の実施例の組
合わせも可能である。
合わせも可能である。
【００２３】図５は本発明が有利に適用できる燃料組立
体２０を示す。燃料組立体２０は二種類の形式の燃料
棒、すなわち、その垂直長さ全体にわたって断面が概ね
一定である均等厚さの燃料棒２１と、上部分２３の断面
積が比較的小さく、下部分２４の断面積が比較的大きい
テーパ付きの燃料棒２２とからなる。燃料の束における
全ての燃料棒は頂部において上部タイプレート５によ
り、底部において底部タイプレート６により保持されて
いる。燃料棒２１と燃料棒２２の下部分２４とはスペー
サ７ａにより相互に離隔されている。燃料組立体の上部
分において、燃料棒２２はスペーサ７ｂにより相互に離
隔されている。燃料組立体２０の下部分２４が配設され
ている燃料組立体の部分は燃料組立体の下部分１０ａと
称する。
体２０を示す。燃料組立体２０は二種類の形式の燃料
棒、すなわち、その垂直長さ全体にわたって断面が概ね
一定である均等厚さの燃料棒２１と、上部分２３の断面
積が比較的小さく、下部分２４の断面積が比較的大きい
テーパ付きの燃料棒２２とからなる。燃料の束における
全ての燃料棒は頂部において上部タイプレート５によ
り、底部において底部タイプレート６により保持されて
いる。燃料棒２１と燃料棒２２の下部分２４とはスペー
サ７ａにより相互に離隔されている。燃料組立体の上部
分において、燃料棒２２はスペーサ７ｂにより相互に離
隔されている。燃料組立体２０の下部分２４が配設され
ている燃料組立体の部分は燃料組立体の下部分１０ａと
称する。
【００２４】本発明によれば、テーパ付きの燃料棒の下
部分に沿って局所的に流れが抑制される。抑制は図２に
おいて１０ｂで示す領域に配される。本実施例において
は、図２におけるｐで指示するものはテーパ付き燃料棒
であることを意味する。抑制は底部タイプレートから、
テーパの始まるレベルまでの領域においてのみ行われ
る。抑制は、前述した部分長燃料棒を備えた燃料組立体
に対しても同様に配することができる。テーパ付き燃料
棒の下部分は図３に示す均等厚さの燃料棒のものより大
きい直径を有するようにでき、また燃料棒の下部分と同
レベルに配置した１個以上のスペーサ７ａを、流れが図
４に示すようにテーパ付き燃料棒において抑制されるよ
うに設計してもよい。
部分に沿って局所的に流れが抑制される。抑制は図２に
おいて１０ｂで示す領域に配される。本実施例において
は、図２におけるｐで指示するものはテーパ付き燃料棒
であることを意味する。抑制は底部タイプレートから、
テーパの始まるレベルまでの領域においてのみ行われ
る。抑制は、前述した部分長燃料棒を備えた燃料組立体
に対しても同様に配することができる。テーパ付き燃料
棒の下部分は図３に示す均等厚さの燃料棒のものより大
きい直径を有するようにでき、また燃料棒の下部分と同
レベルに配置した１個以上のスペーサ７ａを、流れが図
４に示すようにテーパ付き燃料棒において抑制されるよ
うに設計してもよい。
【図１】全長燃料棒および部分長燃料棒からなる燃料組
立体を示す図。
立体を示す図。
【図２】図１と図５とに示す燃料組立体のＡ−Ａ断面を
示す図。
示す図。
【図３】本発明による燃料組立体の第１の実施例を示す
図。
図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図。
【図５】長手方向において断面が一定の燃料棒と、上部
分が断面積が比較的小さく、下部分が断面積が比較的大
きい燃料棒とからなる燃料組立体を示す図。
分が断面積が比較的小さく、下部分が断面積が比較的大
きい燃料棒とからなる燃料組立体を示す図。
３ａ，３ｂ 燃料棒 ７ａ，７ｂ スペーサ １０ａ 燃料組立体の下部分 ３ｃ，１４，１５ａ，１５ｂ，１６ 流れ抑制手段 ２１，２２ 燃料棒
Claims (3)
- 【請求項１】 全長燃料棒であって、長手方向における
断面積が概ね一定である第１群の燃料棒（３ａ，２１）
と、 燃料組立体の下部分（１０ａ）に配設された部分長燃料
棒（３ｂ）あるいは燃料組立体の上部分における断面積
が燃料組立体の下部分（１０ａ）における断面積より小
さい燃料棒（２２）からなる第２の群の燃料棒と、 燃料棒を保持するために燃料組立体のそれぞれのレベル
に配設された複数のスペーサ（７ａ，７ｂ）と、 燃料棒を囲み、かつ燃料組立体を貫流するようにされた
冷却剤に接続するように配置された燃料チャンネル
（２）とを含む沸騰水型原子炉用の燃料組立体におい
て、 第２群の燃料棒の領域（１０ｂ）において燃料組立体の
下部分（１０ａ）に配設され冷却剤の流れを抑制するこ
とによって、燃料組立体の下部分において第２群の燃料
棒における流れ抵抗が第１群の燃料棒（３ａ，２１）に
おける流れ抵抗より大きくなるようにする手段（３ｃ，
１４，１５ａ，１５ｂ，１６）をさらに含むことを特徴
とする燃料組立体。 - 【請求項２】 流れを抑制する前記手段（３ｃ）が、燃
料組立体の下部分（１０ａ）の断面積（ｄ2 ）が第１群
の燃料棒の断面積（ｄ1 ）より大きい第２群の燃料棒を
含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料組立体。 - 【請求項３】 流れ抑制手段（１４，１５ａ，１５ｂ，
１６）の中の少なくともいくつかがスペーサ（７ａ）に
配設されていることを特徴とする請求項１または２に記
載の燃料組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9600270A SE505739C2 (sv) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | Bränslepatron för kokarvattenreaktor |
| SE9600270-4 | 1996-01-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09211161A true JPH09211161A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=20401145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9001525A Pending JPH09211161A (ja) | 1996-01-25 | 1997-01-08 | 燃料組立体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0786781B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09211161A (ja) |
| DE (1) | DE69603006T2 (ja) |
| SE (1) | SE505739C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015215297A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 原子燃料工業株式会社 | 固縛力測定装置および固縛力測定方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE521865C2 (sv) * | 1999-01-15 | 2003-12-16 | Westinghouse Atom Ab | Bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor |
| DE10205202A1 (de) * | 2002-02-08 | 2003-08-28 | Framatome Anp Gmbh | Brennelement für einen Siedewasserreaktor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818478A (en) * | 1987-12-07 | 1989-04-04 | Westinghouse Electric Corp. | BWR fuel assembly mini-bundle having interior fuel rods of reduced diameter |
| US5229068A (en) | 1991-05-17 | 1993-07-20 | General Electric Company | Optimized critical power in a fuel bundle with part length rods |
-
1996
- 1996-01-25 SE SE9600270A patent/SE505739C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1996-11-28 DE DE69603006T patent/DE69603006T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-28 EP EP96203368A patent/EP0786781B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-08 JP JP9001525A patent/JPH09211161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015215297A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | 原子燃料工業株式会社 | 固縛力測定装置および固縛力測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9600270L (sv) | 1997-07-26 |
| DE69603006D1 (de) | 1999-07-29 |
| SE9600270D0 (sv) | 1996-01-25 |
| EP0786781B1 (en) | 1999-06-23 |
| SE505739C2 (sv) | 1997-10-06 |
| EP0786781A1 (en) | 1997-07-30 |
| DE69603006T2 (de) | 2000-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040108 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070130 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070320 |