JPH11258375A - 沸騰水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents
沸騰水型原子炉用燃料集合体Info
- Publication number
- JPH11258375A JPH11258375A JP10082708A JP8270898A JPH11258375A JP H11258375 A JPH11258375 A JP H11258375A JP 10082708 A JP10082708 A JP 10082708A JP 8270898 A JP8270898 A JP 8270898A JP H11258375 A JPH11258375 A JP H11258375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coolant
- boiling water
- water reactor
- tie plate
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 沸騰水型原子炉用燃料集合体の下端から流入
する冷却材中における混入異物を強制誘導し、当該箇所
の冷却材流路孔を小さく、他は大きく形成することで、
異物捕捉性能の向上と必要な冷却材流量の確保とを両立
可能とする。 【解決手段】 沸騰水型原子炉用燃料体の下部タイプレ
ート３ｅには、その冷却材流入孔３ｊに流入する冷却材
Ｗを、旋回機構４によって旋回させ、混入異物を外周側
へ変向流動させる構成とする。この混入異物は外周側の
冷却材流路孔３ｍにおける流路断面積が小さいので燃料
要素側までの進入は阻止され、かつ、混入異物が流れて
行かない内周側の冷却材流路孔３ｍは、その流路断面積
が大であるため、全体としての冷却水に対する圧力損失
を充分に小さくして、沸騰水型原子炉用燃料集合体とし
ての出力を確保することができる。
する冷却材中における混入異物を強制誘導し、当該箇所
の冷却材流路孔を小さく、他は大きく形成することで、
異物捕捉性能の向上と必要な冷却材流量の確保とを両立
可能とする。 【解決手段】 沸騰水型原子炉用燃料体の下部タイプレ
ート３ｅには、その冷却材流入孔３ｊに流入する冷却材
Ｗを、旋回機構４によって旋回させ、混入異物を外周側
へ変向流動させる構成とする。この混入異物は外周側の
冷却材流路孔３ｍにおける流路断面積が小さいので燃料
要素側までの進入は阻止され、かつ、混入異物が流れて
行かない内周側の冷却材流路孔３ｍは、その流路断面積
が大であるため、全体としての冷却水に対する圧力損失
を充分に小さくして、沸騰水型原子炉用燃料集合体とし
ての出力を確保することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は沸騰水型原子炉用燃
料集合体に関し、これに冷却材を進入させて熱エネルギ
を受け取ることにより蒸気を発生させ、当該上記によっ
てタービン等を動かす原動力を得ようとする際、この冷
却材に混入した異物によって、燃料棒等の構成部材が損
傷を受けることのない構成を具備させたものである。
料集合体に関し、これに冷却材を進入させて熱エネルギ
を受け取ることにより蒸気を発生させ、当該上記によっ
てタービン等を動かす原動力を得ようとする際、この冷
却材に混入した異物によって、燃料棒等の構成部材が損
傷を受けることのない構成を具備させたものである。
【０００２】
【従来の技術】既知の通り、沸騰水型原子炉に使用され
る沸騰水型原子炉用燃料集合体１は図３に明示の如く角
筒状チャンネルボックス２と、これに内装された沸騰水
型原子炉用燃料体３とにより構成されている。そして上
記沸騰水型原子炉用燃料体３は、既知の燃料棒とか連結
燃料棒そして水管等による複数本の燃料要素３ａにつ
き、それらの上部端栓３ｂと下部端栓３ｃとを、夫々上
部タイプレート３ｄと下部タイプレート３ｅの各取付孔
３ｆ、３ｇに嵌合すると共に、軸線Ｘ方向の複数箇所で
スぺーサ３ｈにより、当該燃料要素３ａの相互間隔ｇが
一定に保持されるよう構成されている。
る沸騰水型原子炉用燃料集合体１は図３に明示の如く角
筒状チャンネルボックス２と、これに内装された沸騰水
型原子炉用燃料体３とにより構成されている。そして上
記沸騰水型原子炉用燃料体３は、既知の燃料棒とか連結
燃料棒そして水管等による複数本の燃料要素３ａにつ
き、それらの上部端栓３ｂと下部端栓３ｃとを、夫々上
部タイプレート３ｄと下部タイプレート３ｅの各取付孔
３ｆ、３ｇに嵌合すると共に、軸線Ｘ方向の複数箇所で
スぺーサ３ｈにより、当該燃料要素３ａの相互間隔ｇが
一定に保持されるよう構成されている。
【０００３】そして、下部タイプレート３ｅの下端３ｉ
に開口した冷却材流入孔３ｊから上向きに流入される冷
却材Ｗは、下部タイプレート３ｅにおけるグリッド３ｋ
に開設した複数の冷却材流路孔３ｍを通過して、前記角
筒状チャンネルボックス２内における燃料要素間３ｎへ
進入し、さらに、上部タイプレート３ｄに開設の冷却材
流出孔３ｐにより流出されることになる。
に開口した冷却材流入孔３ｊから上向きに流入される冷
却材Ｗは、下部タイプレート３ｅにおけるグリッド３ｋ
に開設した複数の冷却材流路孔３ｍを通過して、前記角
筒状チャンネルボックス２内における燃料要素間３ｎへ
進入し、さらに、上部タイプレート３ｄに開設の冷却材
流出孔３ｐにより流出されることになる。
【０００４】上記の冷却材Ｗとしては沸騰水型原子炉の
場合、軽水が用いられてポンプにより循環されることに
なるが、この場合、下部タイプレート３ｅは、燃料要素
３ａの重量を支えるだけの強度を確保しながらも、可及
的に前記の冷却材流路孔３ｍは大きく形成して、その投
影断面積を減少し、これにより冷却材の圧力損失を低減
することで、沸騰水型原子炉用燃料集合体としての性能
を向上させようとしている。
場合、軽水が用いられてポンプにより循環されることに
なるが、この場合、下部タイプレート３ｅは、燃料要素
３ａの重量を支えるだけの強度を確保しながらも、可及
的に前記の冷却材流路孔３ｍは大きく形成して、その投
影断面積を減少し、これにより冷却材の圧力損失を低減
することで、沸騰水型原子炉用燃料集合体としての性能
を向上させようとしている。
【０００５】ところが、近年この下部タイプレート３ｅ
における冷却材流路孔３ｍの断面積を削減する設計が採
択されるようになって来ており、その要因として以下の
如き２つの趣旨が謳われている。すなわち、その１つ
は、下部タイプレート３ｅの圧力損失を大きくし、その
代わりに前記スペーサ３ｈ等の形状を工夫することで、
当該下部タイプレート３ｅよりも上側における圧力損失
を下げるようにし、このことで全体としての圧力損失
は、これまでのものと変えないまま二相流部の圧力損失
を下げ、熱水力的安定性を向上するためであるとしてい
る。そして、他の１つは冷却材にしばしば混入してくる
ことになる異物対策のためとしている。実際上原子炉は
１年強の運転期間の後に、原子炉や配管を解放して点検
を行うことになるが、当該点検期間を利用して、燃料要
素３ａの交換も行われ、この際点検工事で用いられた工
具の置き忘れ、その他各種の原因による異物の混入を完
全に回避することは極めて困難となる。
における冷却材流路孔３ｍの断面積を削減する設計が採
択されるようになって来ており、その要因として以下の
如き２つの趣旨が謳われている。すなわち、その１つ
は、下部タイプレート３ｅの圧力損失を大きくし、その
代わりに前記スペーサ３ｈ等の形状を工夫することで、
当該下部タイプレート３ｅよりも上側における圧力損失
を下げるようにし、このことで全体としての圧力損失
は、これまでのものと変えないまま二相流部の圧力損失
を下げ、熱水力的安定性を向上するためであるとしてい
る。そして、他の１つは冷却材にしばしば混入してくる
ことになる異物対策のためとしている。実際上原子炉は
１年強の運転期間の後に、原子炉や配管を解放して点検
を行うことになるが、当該点検期間を利用して、燃料要
素３ａの交換も行われ、この際点検工事で用いられた工
具の置き忘れ、その他各種の原因による異物の混入を完
全に回避することは極めて困難となる。
【０００６】そして、上記の異物が運悪く下部タイプレ
ート３ｅから沸騰水型原子炉用燃料体３内に進入してし
まうと、冷却材Ｗの早い流速に乗って燃料要素３ａ等を
勢いよく摩擦して通り抜け、これより、その被嵌管に傷
を付けてしまったり、またスペーサ３ｈ等によって当該
異物が停滞状態となった場合には、乱れた冷却材Ｗの流
れによって当該異物が振動し、この結果繰り返し燃料要
素３ａと接触する所謂フレッティングによって、当該燃
料要素の破損に至ることも想定される。そこで、下部タ
イプレート３ｅにおけるグリッド３ｋの冷却材流路孔３
ｍが有する断面積を減じ、狭小となった当該冷却材流路
孔３ｍにて、当該異物を捕捉しようとするのが、当該断
面削減の根拠とされている。
ート３ｅから沸騰水型原子炉用燃料体３内に進入してし
まうと、冷却材Ｗの早い流速に乗って燃料要素３ａ等を
勢いよく摩擦して通り抜け、これより、その被嵌管に傷
を付けてしまったり、またスペーサ３ｈ等によって当該
異物が停滞状態となった場合には、乱れた冷却材Ｗの流
れによって当該異物が振動し、この結果繰り返し燃料要
素３ａと接触する所謂フレッティングによって、当該燃
料要素の破損に至ることも想定される。そこで、下部タ
イプレート３ｅにおけるグリッド３ｋの冷却材流路孔３
ｍが有する断面積を減じ、狭小となった当該冷却材流路
孔３ｍにて、当該異物を捕捉しようとするのが、当該断
面削減の根拠とされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の冷却材
流炉孔における異物捕捉型のタイプレート設計によると
きは、その混入して来る異物のサイズが大小まちまちで
あるため、冷却材はできる限り狭い経路を通すべきであ
るということになるが、冷却材流路孔の流路断面積を減
少させることは、冷却材の除熱効率低下をもたらし、沸
騰水型原子炉用燃料集合体の出力に関わるファクターで
あることから、熱水力設計上決められた冷却材流量は必
ず確保しなければならないという要請に反する結果とな
る。
流炉孔における異物捕捉型のタイプレート設計によると
きは、その混入して来る異物のサイズが大小まちまちで
あるため、冷却材はできる限り狭い経路を通すべきであ
るということになるが、冷却材流路孔の流路断面積を減
少させることは、冷却材の除熱効率低下をもたらし、沸
騰水型原子炉用燃料集合体の出力に関わるファクターで
あることから、熱水力設計上決められた冷却材流量は必
ず確保しなければならないという要請に反する結果とな
る。
【０００８】本発明は上記の如き従来技術の難点につき
検討し、これを解消しようとするもので、請求項１にあ
っては、図３により説示した従来の沸騰水型原子炉用燃
料集合体において、その下部タイプレートに設けた旋回
機構によって、冷却材流入孔から上向きに流入する冷却
材を旋回させて、その流動方向を外周側へ変更させるの
である。このことにより冷却材に混入していた異物を、
冷却材の遠心力によって、下部タイプレート内の外周方
向へ集めてしまい、この際、当該下部タイプレートの外
周側冷却材流路については、その流路断面積を小さく形
成しておき、これに比し内周側冷却材流路の流路断面積
は大きく形成するのである。
検討し、これを解消しようとするもので、請求項１にあ
っては、図３により説示した従来の沸騰水型原子炉用燃
料集合体において、その下部タイプレートに設けた旋回
機構によって、冷却材流入孔から上向きに流入する冷却
材を旋回させて、その流動方向を外周側へ変更させるの
である。このことにより冷却材に混入していた異物を、
冷却材の遠心力によって、下部タイプレート内の外周方
向へ集めてしまい、この際、当該下部タイプレートの外
周側冷却材流路については、その流路断面積を小さく形
成しておき、これに比し内周側冷却材流路の流路断面積
は大きく形成するのである。
【０００９】請求項１では上記の構成に基づき、異物が
冷却剤と共に外周側へ変向され、このことで当該異物を
流路断面積の小さい外周側冷却材流路において、高い信
頼性をもって捕捉してしまうと共に、当該流路断面積は
充分に小さくしても、内周側冷却材流路を適切に大きな
寸法とすることで、全体としての冷却材に対する圧力損
失を所望程度に抑制できるようにし、もって望ましい全
体の流路断面積を確保しながら、異物の捕捉性能を充分
に向上できるようにするのが、その目的である。
冷却剤と共に外周側へ変向され、このことで当該異物を
流路断面積の小さい外周側冷却材流路において、高い信
頼性をもって捕捉してしまうと共に、当該流路断面積は
充分に小さくしても、内周側冷却材流路を適切に大きな
寸法とすることで、全体としての冷却材に対する圧力損
失を所望程度に抑制できるようにし、もって望ましい全
体の流路断面積を確保しながら、異物の捕捉性能を充分
に向上できるようにするのが、その目的である。
【００１０】次に請求項２によるときは、上記請求項１
による構成にあって、下部タイプレートの冷却材流路孔
について、外周側冷却材流路から内周側冷却材流路に向
けて、次第にその流路断面積が大きくなっていくよう形
成することにより、異物の寸法が多少大きくなって、最
外周側冷却材流路まで変向流動しない場合にも、当該異
物が次第に内周側へ向けて大きくなっていく何れかの冷
却材流路によって、より高い信頼性をもって捕捉される
と共に、全体の流路断面積をも充分に確保し易いように
している。
による構成にあって、下部タイプレートの冷却材流路孔
について、外周側冷却材流路から内周側冷却材流路に向
けて、次第にその流路断面積が大きくなっていくよう形
成することにより、異物の寸法が多少大きくなって、最
外周側冷却材流路まで変向流動しない場合にも、当該異
物が次第に内周側へ向けて大きくなっていく何れかの冷
却材流路によって、より高い信頼性をもって捕捉される
と共に、全体の流路断面積をも充分に確保し易いように
している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため請求項１にあっては、角筒状チャンネルボ
ックスと、これに内装された沸騰水型原子炉用燃料体と
からなり、この沸騰水型原子炉用燃料体は、複数本の燃
料要素における上部端栓と下部端栓とを、夫々上部タイ
プレートと下部タイプレートの各取付孔に嵌合すると共
に、軸線方向の複数箇所でスぺーサにより、当該燃料要
素の相互間隔が一定に保持され、下部タイプレートの下
端に開口した冷却材流入孔から流入した冷却材が、下部
タイプレートに開設した複数の冷却材流路孔から、前記
角筒状チャンネルボックス内における燃料要素間を介し
て上部タイプレートの冷却材流出孔より放出される沸騰
水型原子炉用燃料集合体において、上記の下部タイプレ
ートには、その冷却材流入孔に流入する冷却材を旋回さ
せて外周側へ変向流動させる旋回機構を設け、当該下部
タイプレートの前記した冷却材流路孔につき寸法を選定
することにより、沸騰水型原子炉用燃料体の外周側冷却
材流路断面積よりも、内周側冷却材流路断面積が大きく
なるようにしたことを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料
集合体を提供しようとしている。
達成するため請求項１にあっては、角筒状チャンネルボ
ックスと、これに内装された沸騰水型原子炉用燃料体と
からなり、この沸騰水型原子炉用燃料体は、複数本の燃
料要素における上部端栓と下部端栓とを、夫々上部タイ
プレートと下部タイプレートの各取付孔に嵌合すると共
に、軸線方向の複数箇所でスぺーサにより、当該燃料要
素の相互間隔が一定に保持され、下部タイプレートの下
端に開口した冷却材流入孔から流入した冷却材が、下部
タイプレートに開設した複数の冷却材流路孔から、前記
角筒状チャンネルボックス内における燃料要素間を介し
て上部タイプレートの冷却材流出孔より放出される沸騰
水型原子炉用燃料集合体において、上記の下部タイプレ
ートには、その冷却材流入孔に流入する冷却材を旋回さ
せて外周側へ変向流動させる旋回機構を設け、当該下部
タイプレートの前記した冷却材流路孔につき寸法を選定
することにより、沸騰水型原子炉用燃料体の外周側冷却
材流路断面積よりも、内周側冷却材流路断面積が大きく
なるようにしたことを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料
集合体を提供しようとしている。
【００１２】次に請求項２にあっては、請求項１に比し
て下部タイプレートの前記した冷却材流路孔につき寸法
を選定することにより、沸騰水型原子炉用燃料集合体の
外周側冷却材流路から内周側冷却材流路に向けて、漸次
その流路断面積が大きくなるようにしたことを、その内
容としている。
て下部タイプレートの前記した冷却材流路孔につき寸法
を選定することにより、沸騰水型原子炉用燃料集合体の
外周側冷却材流路から内周側冷却材流路に向けて、漸次
その流路断面積が大きくなるようにしたことを、その内
容としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る沸騰水型原子炉用燃
料集合体につき、図１と図２に示す実施形態につき説示
するが、その基本構成は図３に示したものと同じである
ので、本発明にあっても同一部材については、同上図と
同一の符号を使用する。すなわち、本発明に係る沸騰水
型原子炉用燃料集合体の共通する構成は前説の如く、角
筒状チャンネルボックス２と、これに内装された沸騰水
型原子炉用燃料体３とからなり、この沸騰水型原子炉用
燃料体３は、複数本の燃料要素３ａにおける上部端栓３
ｂと下部端栓３ｃとを、夫々上部タイプレート３ｄと下
部タイプレート３ｅの各取付孔３ｆ、３ｇに嵌合すると
共に、軸線Ｘ方向の複数箇所でスぺーサ３ｈにより、当
該燃料要素３ａの相互間隔ｇが一定に保持され、下部タ
イプレート３ｅの下端３ｉに開口した冷却材流入孔３ｊ
から流入した冷却材Ｗが、下部タイプレート３ｅに開設
した複数の冷却材流路孔３ｍから、前記角筒状チャンネ
ルボックス２内における燃料要素間３ｎを介して上部タ
イプレート３ｄの冷却材流出孔３ｐより放出されるよう
になっている。
料集合体につき、図１と図２に示す実施形態につき説示
するが、その基本構成は図３に示したものと同じである
ので、本発明にあっても同一部材については、同上図と
同一の符号を使用する。すなわち、本発明に係る沸騰水
型原子炉用燃料集合体の共通する構成は前説の如く、角
筒状チャンネルボックス２と、これに内装された沸騰水
型原子炉用燃料体３とからなり、この沸騰水型原子炉用
燃料体３は、複数本の燃料要素３ａにおける上部端栓３
ｂと下部端栓３ｃとを、夫々上部タイプレート３ｄと下
部タイプレート３ｅの各取付孔３ｆ、３ｇに嵌合すると
共に、軸線Ｘ方向の複数箇所でスぺーサ３ｈにより、当
該燃料要素３ａの相互間隔ｇが一定に保持され、下部タ
イプレート３ｅの下端３ｉに開口した冷却材流入孔３ｊ
から流入した冷却材Ｗが、下部タイプレート３ｅに開設
した複数の冷却材流路孔３ｍから、前記角筒状チャンネ
ルボックス２内における燃料要素間３ｎを介して上部タ
イプレート３ｄの冷却材流出孔３ｐより放出されるよう
になっている。
【００１４】そして、本発明の第１の特徴は、上記従来
の沸騰水型原子炉用燃料集合体にあって、その沸騰水型
原子炉用燃料体３における下部タイプレート３ｅに、旋
回機構４を設けるようにしたことである。すなわち、こ
の旋回機構４は、前説の下部タイプレート３ｅにおける
冷却材流入孔３ｊに、上向きにして直進してくる冷却材
Ｗを旋回させて、軸線Ｗの外周側へ変向流動させるもの
であれば、どのような構成のものでもよい。ここで図１
（Ｂ）に例示の旋回機構４は、既知の如く下部タイプレ
ート３ｅの下端３ｉに開口した冷却材流入孔３ｊにあっ
て、その周長を３等分した箇所から、下方へ夫々延出し
た三個のノーズピース３ｑにおける下端を、軸線Ｘ上で
合体したネットワーク構造部にあって、各ノーズピース
３ｑから、夫々上向きに直進してくる冷却材Ｗを旋回さ
せることができるように捻りを付与した旋回はね４ａ
が、冷却材流入孔３ｊの内側へ向けて延出された構成と
なっている。そして、これを成形するには、上記の旋回
羽根４ａを溶接手段によってノーズピース３ｑに溶着し
ても、また鋳造により一体に形成するようにしてもよ
い。
の沸騰水型原子炉用燃料集合体にあって、その沸騰水型
原子炉用燃料体３における下部タイプレート３ｅに、旋
回機構４を設けるようにしたことである。すなわち、こ
の旋回機構４は、前説の下部タイプレート３ｅにおける
冷却材流入孔３ｊに、上向きにして直進してくる冷却材
Ｗを旋回させて、軸線Ｗの外周側へ変向流動させるもの
であれば、どのような構成のものでもよい。ここで図１
（Ｂ）に例示の旋回機構４は、既知の如く下部タイプレ
ート３ｅの下端３ｉに開口した冷却材流入孔３ｊにあっ
て、その周長を３等分した箇所から、下方へ夫々延出し
た三個のノーズピース３ｑにおける下端を、軸線Ｘ上で
合体したネットワーク構造部にあって、各ノーズピース
３ｑから、夫々上向きに直進してくる冷却材Ｗを旋回さ
せることができるように捻りを付与した旋回はね４ａ
が、冷却材流入孔３ｊの内側へ向けて延出された構成と
なっている。そして、これを成形するには、上記の旋回
羽根４ａを溶接手段によってノーズピース３ｑに溶着し
ても、また鋳造により一体に形成するようにしてもよ
い。
【００１５】これに対し図２（Ｂ）に開示した旋回機構
４では、その旋回羽根４ｂを、円形状に形成された冷却
材流入孔３ｊの周縁部３ｒにあって、この周長を３等分
した箇所に切り込み４ｃを入れて、内側へ向けて切り起
こすことにより形成してあり、この際もちろん前説の図
１（Ｂ）と同じく、周縁部３ｒの下端に前説のノーズピ
ースを連設するようにしてもよい。
４では、その旋回羽根４ｂを、円形状に形成された冷却
材流入孔３ｊの周縁部３ｒにあって、この周長を３等分
した箇所に切り込み４ｃを入れて、内側へ向けて切り起
こすことにより形成してあり、この際もちろん前説の図
１（Ｂ）と同じく、周縁部３ｒの下端に前説のノーズピ
ースを連設するようにしてもよい。
【００１６】本発明における第２の特徴は、下部タイプ
レート３ｅのグリッド３ｋにあって、その上面に開口し
た冷却材流路孔３ｍにつき、これまでの如く全上面にわ
たって等しい流路断面積となるよう穿設するのではなし
に、当該冷却材流路孔３ｍについて、その寸法を穿設箇
所により以下の如く大小の差をつけて選定するのであ
る。すなわち、請求項１にあっては、沸騰水型原子炉用
燃料体３の角筒状チャンネルボックス２側である外周側
冷却材流路断面積よりも、内周側冷却材流路断面積が大
きくなるように、冷却材流路孔３ｍのサイズを選定する
ことになる。
レート３ｅのグリッド３ｋにあって、その上面に開口し
た冷却材流路孔３ｍにつき、これまでの如く全上面にわ
たって等しい流路断面積となるよう穿設するのではなし
に、当該冷却材流路孔３ｍについて、その寸法を穿設箇
所により以下の如く大小の差をつけて選定するのであ
る。すなわち、請求項１にあっては、沸騰水型原子炉用
燃料体３の角筒状チャンネルボックス２側である外周側
冷却材流路断面積よりも、内周側冷却材流路断面積が大
きくなるように、冷却材流路孔３ｍのサイズを選定する
ことになる。
【００１７】従って、例えば最外周から、これに隣装の
冷却材流路孔３ｍまでを、最も小さい寸法とし、それよ
りも内側となる内周側の冷却材流路孔３ｍについては、
すべて上記の寸法よりも大きな均一寸法にするなど、そ
の設計仕様に基づき各種の態様にて、当該寸法の選定を
行うことになる。
冷却材流路孔３ｍまでを、最も小さい寸法とし、それよ
りも内側となる内周側の冷却材流路孔３ｍについては、
すべて上記の寸法よりも大きな均一寸法にするなど、そ
の設計仕様に基づき各種の態様にて、当該寸法の選定を
行うことになる。
【００１８】ここで、図１（Ａ）と図２（Ａ）は請求項
２の一実施形態を示しており、何れも下部タイプレート
３ｅの上記した冷却材流路孔３ｍの寸法選定に関し、沸
騰水型原子炉用燃料体３の外周側冷却材流路から内周側
冷却材流路に向けて、漸次その流路断面積が大きくなる
ようにするのである。ここで、図１に示されている下部
タイプレート３ｅにあっては、グリッド３ｋの上面によ
って理解される通り、燃料要素３ａ用の取付孔３ｇが、
９×９本の如く正方格子状となるよう配列され、当該上
面には太さの異なるドリルで、冷却材流路孔３ｍが、最
外周側から内周側に向けて漸次３種の寸法となるよう段
階的に大きな口径となるようにし、この最大口径の箇所
だけが、内周側冷却材流路として、グリッド３ｋの全冷
却材流路孔の面積に対し１／２程度を占有している。
２の一実施形態を示しており、何れも下部タイプレート
３ｅの上記した冷却材流路孔３ｍの寸法選定に関し、沸
騰水型原子炉用燃料体３の外周側冷却材流路から内周側
冷却材流路に向けて、漸次その流路断面積が大きくなる
ようにするのである。ここで、図１に示されている下部
タイプレート３ｅにあっては、グリッド３ｋの上面によ
って理解される通り、燃料要素３ａ用の取付孔３ｇが、
９×９本の如く正方格子状となるよう配列され、当該上
面には太さの異なるドリルで、冷却材流路孔３ｍが、最
外周側から内周側に向けて漸次３種の寸法となるよう段
階的に大きな口径となるようにし、この最大口径の箇所
だけが、内周側冷却材流路として、グリッド３ｋの全冷
却材流路孔の面積に対し１／２程度を占有している。
【００１９】ここで、図２に開示の下部タイプレート３
ｅにあっては、燃料要素３ａの下部端栓３ｃを嵌合する
取付孔３ｇが、多数のボス３ｓに開口されており、当該
ボス３ｓは、リブ３ｔにより互いに連設された既知の構
成をもっているが、この際、外周側におけるボス３ｓの
外径やリブ３ｔの太さを大とすることで、冷却材流路孔
３ｍの流路断面積を小さくし、内周側冷却材流路へ向け
て次第に、ボス３ｓの外径やリブ３ｔの太さを小さくす
るようにして、図１におけると同様な冷却材流路孔３ｍ
が大きくなるよう配在されている。
ｅにあっては、燃料要素３ａの下部端栓３ｃを嵌合する
取付孔３ｇが、多数のボス３ｓに開口されており、当該
ボス３ｓは、リブ３ｔにより互いに連設された既知の構
成をもっているが、この際、外周側におけるボス３ｓの
外径やリブ３ｔの太さを大とすることで、冷却材流路孔
３ｍの流路断面積を小さくし、内周側冷却材流路へ向け
て次第に、ボス３ｓの外径やリブ３ｔの太さを小さくす
るようにして、図１におけると同様な冷却材流路孔３ｍ
が大きくなるよう配在されている。
【００２０】従って、上記した請求項１、請求項２の何
れにあっても、前記した沸騰水型原子炉用燃料体３の冷
却材流入孔３ｊから、冷却材Ｗが下側より上向きに流入
してくると、旋回機構４によって冷却材Ｗが旋回され、
これにより冷却材Ｗ中に混入の異物が冷却材Ｗの遠心力
により、下部タイプレート３ｅの下面における外周側へ
冷却材Ｗと共に変向流動する。この際、下部タイプレー
ト３ｅの外周側冷却材流路は充分に小さな流路断面積と
なるよう形成されているので、当該異物が角筒状チャン
ネルボックス２内の燃料要素間まで流入することが阻止
されると共に、本発明では、内周側冷却材流路から異物
が上方へ進入していくことがないため、その流路断面積
を大きく設定でき、この結果必要とされる冷却材流量を
支障なく充分に確保し得ることになる。
れにあっても、前記した沸騰水型原子炉用燃料体３の冷
却材流入孔３ｊから、冷却材Ｗが下側より上向きに流入
してくると、旋回機構４によって冷却材Ｗが旋回され、
これにより冷却材Ｗ中に混入の異物が冷却材Ｗの遠心力
により、下部タイプレート３ｅの下面における外周側へ
冷却材Ｗと共に変向流動する。この際、下部タイプレー
ト３ｅの外周側冷却材流路は充分に小さな流路断面積と
なるよう形成されているので、当該異物が角筒状チャン
ネルボックス２内の燃料要素間まで流入することが阻止
されると共に、本発明では、内周側冷却材流路から異物
が上方へ進入していくことがないため、その流路断面積
を大きく設定でき、この結果必要とされる冷却材流量を
支障なく充分に確保し得ることになる。
【００２１】さらに、請求項２の構成によるときは、最
外周側の冷却材流路孔３ｍは極めて、その流路断面積を
小さくして、小さな異物の流入を阻止できるだけでな
く、大きな異物の場合にあって、最外周側までは変向で
きなかったときでも、最外周側から内周側へ向けて、漸
次冷却材流路孔３ｍの寸法を少しづつ小さくしてあるこ
とから、大きな異物に対する異物捕捉性能につき、より
高い信頼性をもたせることが可能となる。
外周側の冷却材流路孔３ｍは極めて、その流路断面積を
小さくして、小さな異物の流入を阻止できるだけでな
く、大きな異物の場合にあって、最外周側までは変向で
きなかったときでも、最外周側から内周側へ向けて、漸
次冷却材流路孔３ｍの寸法を少しづつ小さくしてあるこ
とから、大きな異物に対する異物捕捉性能につき、より
高い信頼性をもたせることが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上のようにして構成されてい
ることから、請求項１によるときは、冷却材に混入した
異物を旋回機構で変向させ、これが到来する外周側冷却
材流路を最大限狭隘として、充分な異物捕捉性能の向上
を図ることができ、しかも内周側冷却材流路は、大きな
サイズに設定可能としたので、旧来の異物対策型下部タ
イプレートの如く冷却材の圧力損失を増大してしまうこ
とになり、このため、燃料要素やスペーサの設計変更に
より、当該圧力損失の削減を画策する必要もなく、沸騰
水型原子炉用燃料集合体の健全性を充分に確保すること
ができる。
ることから、請求項１によるときは、冷却材に混入した
異物を旋回機構で変向させ、これが到来する外周側冷却
材流路を最大限狭隘として、充分な異物捕捉性能の向上
を図ることができ、しかも内周側冷却材流路は、大きな
サイズに設定可能としたので、旧来の異物対策型下部タ
イプレートの如く冷却材の圧力損失を増大してしまうこ
とになり、このため、燃料要素やスペーサの設計変更に
より、当該圧力損失の削減を画策する必要もなく、沸騰
水型原子炉用燃料集合体の健全性を充分に確保すること
ができる。
【００２３】そして、請求項２によるときは、上記の請
求項１における効果に加えて、外周側冷却材流路から内
周側冷却材流路に向けて、次第にその流路断面積が大き
くなっているので、大きな異物が最外周側まで旋回する
冷却材により変向されなくとも、その次の少しだけ大き
な冷却材流路孔によって阻止され、このことで異物の捕
捉性能を、さらに向上することができる。
求項１における効果に加えて、外周側冷却材流路から内
周側冷却材流路に向けて、次第にその流路断面積が大き
くなっているので、大きな異物が最外周側まで旋回する
冷却材により変向されなくとも、その次の少しだけ大き
な冷却材流路孔によって阻止され、このことで異物の捕
捉性能を、さらに向上することができる。
【図１】（Ａ）は本発明に係る沸騰水型原子炉用燃料集
合体における下部タイプレートの平面図で、（Ｂ）は下
部タイプレート側における要部の正面図である。
合体における下部タイプレートの平面図で、（Ｂ）は下
部タイプレート側における要部の正面図である。
【図２】本発明の図１とは異なる一実施の形態を示し、
（Ａ）はその下部タイプレートの平面図で、（Ｂ）は下
部タイプレート側における要部の正面図である。
（Ａ）はその下部タイプレートの平面図で、（Ｂ）は下
部タイプレート側における要部の正面図である。
【図３】従来の沸騰水型原子炉用燃料集合体を示す縦断
正面略字図である。
正面略字図である。
１ 沸騰水型原子炉用燃料集合体 ２ 角筒状チャンネルボックス ３ 沸騰水型原子炉用燃料体 ３ａ 燃料要素 ３ｂ 上部端栓 ３ｃ 下部端栓 ３ｄ 上部タイプレート ３ｅ 下部タイプレート ３ｆ 取付孔 ３ｇ 取付孔 ３ｈ スペーサ ３ｉ 下端 ３ｊ 冷却材流入孔 ３ｍ 冷却材流路孔 ３ｎ 燃料要素間 ３ｐ 冷却材流出孔 ４ 旋回機構 Ｘ 軸線 Ｗ 冷却材 ｇ 燃料要素の相互間隙
Claims (2)
- 【請求項１】 角筒状チャンネルボックスと、これに内
装された沸騰水型原子炉用燃料体とからなり、この沸騰
水型原子炉用燃料体は、複数本の燃料要素における上部
端栓と下部端栓とを、夫々上部タイプレートと下部タイ
プレートの各取付孔に嵌合すると共に、軸線方向の複数
箇所でスぺーサにより、当該燃料要素の相互間隔が一定
に保持され、下部タイプレートの下端に開口した冷却材
流入孔から流入した冷却材が、下部タイプレートに開設
した複数の冷却材流路孔から、前記角筒状チャンネルボ
ックス内における燃料要素間を介して上部タイプレート
の冷却材流出孔より放出される沸騰水型原子炉用燃料集
合体において、上記の下部タイプレートには、その冷却
材流入孔に流入する冷却材を旋回させて外周側へ変向流
動させる旋回機構を設け、当該下部タイプレートの前記
した冷却材流路孔につき寸法を選定することにより、沸
騰水型原子炉用燃料体の外周側冷却材流路断面積より
も、内周側冷却材流路断面積が大きくなるようにしたこ
とを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。 - 【請求項２】 角筒状チャンネルボックスと、これに内
装された沸騰水型原子炉用燃料体とからなり、この沸騰
水型原子炉用燃料体は、複数本の燃料要素における上部
端栓と下部端栓とを、夫々上部タイプレートと下部タイ
プレートの各取付孔に嵌合すると共に、軸線方向の複数
箇所でスぺーサにより、当該燃料要素の相互間隔が一定
に保持され、下部タイプレートの下端に開口した冷却材
流入孔から流入した冷却材が、下部タイプレートに開設
した複数の冷却材流路孔から、前記角筒状チャンネルボ
ックス内における燃料要素間を介して上部タイプレート
の冷却材流出孔より放出される沸騰水型原子炉用燃料集
合体において、上記の下部タイプレートには、その冷却
材流入孔に流入する冷却材を旋回させて外周側へ変向流
動させる旋回機構を設け、当該下部タイプレートの前記
した冷却材流路孔につき寸法を選定することにより、沸
騰水型原子炉用燃料体の外周側冷却材流路から内周側冷
却材流路に向けて、漸次その流路断面積が大きくなるよ
うにしたことを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10082708A JPH11258375A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10082708A JPH11258375A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258375A true JPH11258375A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13781915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10082708A Withdrawn JPH11258375A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258375A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007093313A1 (de) * | 2006-02-18 | 2007-08-23 | Areva Np Gmbh | Brennelement für einen druckwasserkernreaktor |
| EP2770508A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP10082708A patent/JPH11258375A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007093313A1 (de) * | 2006-02-18 | 2007-08-23 | Areva Np Gmbh | Brennelement für einen druckwasserkernreaktor |
| US8345815B2 (en) | 2006-02-18 | 2013-01-01 | Areva Np Gmbh | Fuel assembly for a pressurized-water nuclear reactor |
| EP2770508A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| JP2014163806A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Hitachi Ltd | 燃料集合体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101174480B (zh) | 环形燃料棒的下部和上部端塞 | |
| US20080130820A1 (en) | Fuel supporting attachment and fuel inlet mechanism | |
| EP1551033A2 (en) | Nuclear fuel assembly debris filter bottom nozzle | |
| KR100887054B1 (ko) | 원자로의 연료집합체용 감소된 압력강하를 갖는 파편 필터링 하부노즐 | |
| US5384814A (en) | Lower tie plate strainers for boiling water reactors | |
| EP0181264B2 (fr) | Grille à ailettes mélangeuses pour assemblage de combustible nucléaire | |
| EP2487690B1 (en) | Debris exclusion and retention device for a fuel assembly | |
| JP3073787B2 (ja) | 破片阻止形下側タイプレート集合体 | |
| KR100784008B1 (ko) | 핵연료 집합체 낮은 압력 강하 상부 노즐 | |
| JPH11258375A (ja) | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 | |
| JP3463998B2 (ja) | 複合流動混合装置を備えた核燃料集合体支持格子 | |
| JPH08170993A (ja) | 下部タイプレート格子、燃料棒支持構造、並びに核燃料集合体及び該核燃料集合体用の支持体 | |
| JPS60225090A (ja) | 制御棒支持用スパイダ組立体 | |
| EP0878010B1 (en) | Nuclear fuel assembly having a transition piece with reduced flow resistance | |
| KR100314578B1 (ko) | 핵연료집합체내로의 이물질 유입을 방지하는 이물질 유입 방지장치 | |
| KR20200089348A (ko) | 나선형 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체 | |
| KR20130073368A (ko) | 이물질 여과기능을 가지는 이중 냉각 핵연료봉의 하부 봉단마개 | |
| JP6808765B2 (ja) | 高速炉の制御棒案内管 | |
| EP3510602B1 (en) | A fuel assembly | |
| US5953387A (en) | Separation device for a vent volume in a nuclear reactor | |
| EP0465925A1 (en) | Flow diverter with flow tabs for large water rod | |
| JP4451664B2 (ja) | 沸騰水形原子炉の燃料要素 | |
| US7555093B1 (en) | Spacer for a fuel assembly of a boiling water reactor | |
| JPS6049271B2 (ja) | 燃料棒スペ−サ | |
| JPH09211162A (ja) | 燃料集合体の下部タイプレート |
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: 20050607 |