JPS6179190A - 原子炉用燃料集合体 - Google Patents
原子炉用燃料集合体Info
- Publication number
- JPS6179190A JPS6179190A JP59201349A JP20134984A JPS6179190A JP S6179190 A JPS6179190 A JP S6179190A JP 59201349 A JP59201349 A JP 59201349A JP 20134984 A JP20134984 A JP 20134984A JP S6179190 A JPS6179190 A JP S6179190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- fuel assembly
- rods
- fuel
- nuclear reactor
- 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.)
- Pending
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-
- 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
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、沸騰水型原子炉用の燃料集合体に係り、特に
そのウォータロッド部の改良に関する。
そのウォータロッド部の改良に関する。
Ｃ発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、沸騰水
型原子炉用の燃料集合体においては、第６図に示すよう
に、断面四角形のチャンネルボックス１内に多数本の燃
料棒２およびウォータロッド３が格子状に配列されてい
る。
型原子炉用の燃料集合体においては、第６図に示すよう
に、断面四角形のチャンネルボックス１内に多数本の燃
料棒２およびウォータロッド３が格子状に配列されてい
る。
ところで、このような燃料集合体を使用する沸騰水型原
子炉においては、最近原子力発電所の運転コスト・の低
減のため、長期サイクル運転化、燃料集合体中のＵ２３
５の従来以上の経済的燃焼方法が検討されており、その
対策の一つとして、従来第６図に示されているように燃
料集合０体の中央領域に配設されている２本のウォータ
ロッドの代りに、そのウォータロッドを第７図に示すよ
うに４本に増加したり、第８図および第９図に示すよう
に、太径ウォータロッド４或は角形ウォータロッド５を
燃料集合体中央部に配設することが提案されている。そ
して、サイクル長期化に対応して燃料取換本数が増加す
ることを燃料濃縮度を増加することにより抑え、懲ｎ濃
縮度増加によるボイド係数の負の方向への増加等を、燃
料集合体中央部のウォータロッド内水領域を増すことに
よって防止するようにしている。
子炉においては、最近原子力発電所の運転コスト・の低
減のため、長期サイクル運転化、燃料集合体中のＵ２３
５の従来以上の経済的燃焼方法が検討されており、その
対策の一つとして、従来第６図に示されているように燃
料集合０体の中央領域に配設されている２本のウォータ
ロッドの代りに、そのウォータロッドを第７図に示すよ
うに４本に増加したり、第８図および第９図に示すよう
に、太径ウォータロッド４或は角形ウォータロッド５を
燃料集合体中央部に配設することが提案されている。そ
して、サイクル長期化に対応して燃料取換本数が増加す
ることを燃料濃縮度を増加することにより抑え、懲ｎ濃
縮度増加によるボイド係数の負の方向への増加等を、燃
料集合体中央部のウォータロッド内水領域を増すことに
よって防止するようにしている。
ところが、第８図および第９図に示すような大径のウォ
ータロッド等を使用する場合には、チャンネルボックス
１内でかつウォータロッド４或は５の外側における燃料
棒の冷却に寄与する冷却材の通路面積（有効流路面積）
が、従来の燃料集合体よりも小さくなり、燃料集合体の
下端入口から上端出口に至るまでの冷却材の圧力損失が
約１０％も増加し、炉心安定性およびチャンネル安定性
に悪影響を及ぼす等の問題がある。
ータロッド等を使用する場合には、チャンネルボックス
１内でかつウォータロッド４或は５の外側における燃料
棒の冷却に寄与する冷却材の通路面積（有効流路面積）
が、従来の燃料集合体よりも小さくなり、燃料集合体の
下端入口から上端出口に至るまでの冷却材の圧力損失が
約１０％も増加し、炉心安定性およびチャンネル安定性
に悪影響を及ぼす等の問題がある。
また、チャンネルボックスとウォータロッドは非発熱性
であるため、有効流路面積内の気液２相流が、これらの
壁面に沿って液膜を形成して流れる傾向にあり、この液
膜がそのまま上方に流れて燃料棒の冷却に寄与しないま
ま流出する傾向があり、この傾向は、上述のような大径
または角形ウォータロッドの場合にはさらに増加する。
であるため、有効流路面積内の気液２相流が、これらの
壁面に沿って液膜を形成して流れる傾向にあり、この液
膜がそのまま上方に流れて燃料棒の冷却に寄与しないま
ま流出する傾向があり、この傾向は、上述のような大径
または角形ウォータロッドの場合にはさらに増加する。
一方、燃料集合体における各燃料棒およびウォータロッ
ドは、その軸方向に所定間隔で設けられている複数個の
スペーサによってそれらの間隔が所定間隔に保持されて
いる。すなわち、上記スペーサ６は、第１０図に示すよ
うに正方形の外枠７を有し、その外枠７内に互いに格子
状に配設されたバー８．９およびディバイダー１０．１
１によって複数個のセル１２が形成され、その各セル１
２内に燃料棒２およびウォータロッド３がそれぞれ挿入
されている。また、上記バー８．９の各交差部には、各
側部に外側方に突出する板ばね部１３ａを有するランタ
ンスプリング１３が装着されており、上記各セル１２内
に挿入さ、れた燃料棒 □２等を、セル１２の
隅角部から前記ディバイダ１０．１１に形成されたＳベ
ント１０ａ、１１ａまたはディンプル１４に対して弾性
的に圧接するようにしである。
ドは、その軸方向に所定間隔で設けられている複数個の
スペーサによってそれらの間隔が所定間隔に保持されて
いる。すなわち、上記スペーサ６は、第１０図に示すよ
うに正方形の外枠７を有し、その外枠７内に互いに格子
状に配設されたバー８．９およびディバイダー１０．１
１によって複数個のセル１２が形成され、その各セル１
２内に燃料棒２およびウォータロッド３がそれぞれ挿入
されている。また、上記バー８．９の各交差部には、各
側部に外側方に突出する板ばね部１３ａを有するランタ
ンスプリング１３が装着されており、上記各セル１２内
に挿入さ、れた燃料棒 □２等を、セル１２の
隅角部から前記ディバイダ１０．１１に形成されたＳベ
ント１０ａ、１１ａまたはディンプル１４に対して弾性
的に圧接するようにしである。
したがって、前述の如き大径或は角形ウォータロッドを
使用した場合の１１４題点を改善するとともに、ウォー
タロッド内水領域を増加させるために、第７図および第
１０図に示づ゛ようにウォータロッドの数を増加するこ
とも考えられているが、この場合台ウォータロッド３も
、それぞれスペーサのランタンスプリング１３やＳベン
ト１０ａ。
使用した場合の１１４題点を改善するとともに、ウォー
タロッド内水領域を増加させるために、第７図および第
１０図に示づ゛ようにウォータロッドの数を増加するこ
とも考えられているが、この場合台ウォータロッド３も
、それぞれスペーサのランタンスプリング１３やＳベン
ト１０ａ。
１１ａ等によって支持されているため、ウォータロッド
３の外周部におけるスペーサ部の流路断面積が制限され
、その分スペーサ部において局所圧損が生じ、燃料集合
体のチャンネルボックス内の圧損低下を十分果せない等
の問題がある。
３の外周部におけるスペーサ部の流路断面積が制限され
、その分スペーサ部において局所圧損が生じ、燃料集合
体のチャンネルボックス内の圧損低下を十分果せない等
の問題がある。
（発明の目的）
本発明はこのような点に鑑み、ボイド係数の負の方向へ
の増加等に対処するため燃料集合体中央部のウォータロ
ッド内水領域を十分確保するとともに、上記ウォータロ
ッド部における流路断面積を確保して当該部の局所圧損
の低下を防止し得るようにした原子炉用燃料集合体をＷ
ることを目的とする。
の増加等に対処するため燃料集合体中央部のウォータロ
ッド内水領域を十分確保するとともに、上記ウォータロ
ッド部における流路断面積を確保して当該部の局所圧損
の低下を防止し得るようにした原子炉用燃料集合体をＷ
ることを目的とする。
本発明は、燃料集合体の中央領域に多数本のウォータロ
ッドを配設した燃料集合体において、上記ウォータ１コ
ツトを一個所に集中′してこれらを連結片によって互い
に連結結束し、この結束されたウォータロッドをスペー
サの中央空所内に保持するようにしたことを特徴とする
ものであって、各ウォータロッドをそれぞれ単独にスペ
ーサによって保持する必要がないようにし、前記目的を
達成し得るようにしたものである。
ッドを配設した燃料集合体において、上記ウォータ１コ
ツトを一個所に集中′してこれらを連結片によって互い
に連結結束し、この結束されたウォータロッドをスペー
サの中央空所内に保持するようにしたことを特徴とする
ものであって、各ウォータロッドをそれぞれ単独にスペ
ーサによって保持する必要がないようにし、前記目的を
達成し得るようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、第１図乃至第５図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、本発明の燃料集合体の一実施例を示すスペー
サ上部平断面図であって、スペーサ６の各セル１２内に
はそれぞれ燃料棒２が挿入支持されている。ところで、
上記スペーサ６の中央部には、４個のセルを集中した広
さの空所１５が形成してあり、その空所１５内に、中空
ジルコニウム合金管からなる４本のウォータロッド３が
燃料棒２と平行に挿入されている。
サ上部平断面図であって、スペーサ６の各セル１２内に
はそれぞれ燃料棒２が挿入支持されている。ところで、
上記スペーサ６の中央部には、４個のセルを集中した広
さの空所１５が形成してあり、その空所１５内に、中空
ジルコニウム合金管からなる４本のウォータロッド３が
燃料棒２と平行に挿入されている。
上記４本のウォータロッド３は、スペーサ６と対応する
位置に対して軸方向に上方或は下方にずれた位置に設け
られた連結片１６によって一つの束状に連結結束されて
おり、この連結片１６を介して結束された状態でスペー
サ６の空所１５内に保持されている。
位置に対して軸方向に上方或は下方にずれた位置に設け
られた連結片１６によって一つの束状に連結結束されて
おり、この連結片１６を介して結束された状態でスペー
サ６の空所１５内に保持されている。
しかして、４本のウォータロッドを燃料集合体の中央に
集中して配設したことにより、燃料集合体中央部のウォ
ータロッド内水領域を増すことができるとともに、第８
図および第９図に示したような太径或は角形ウォータロ
ッドを使用した場合に比し、冷却材の有効流路面積を確
保でき、冷却材の燃料集合体内通過中における圧力損失
を減少させることができる。しかも、スペーサ部におい
ても各ウォータロッドをそれぞれ格別に支持するもので
ないため、スペーサ部のウォータロッド周囲の流路断面
積が広くなり、スペーサ局所圧損も低減でき、特に上記
実施例のようにスペーサに対して連結片の取付は位置を
上下にずらした場合には一層上記効果を向上させること
ができる。
集中して配設したことにより、燃料集合体中央部のウォ
ータロッド内水領域を増すことができるとともに、第８
図および第９図に示したような太径或は角形ウォータロ
ッドを使用した場合に比し、冷却材の有効流路面積を確
保でき、冷却材の燃料集合体内通過中における圧力損失
を減少させることができる。しかも、スペーサ部におい
ても各ウォータロッドをそれぞれ格別に支持するもので
ないため、スペーサ部のウォータロッド周囲の流路断面
積が広くなり、スペーサ局所圧損も低減でき、特に上記
実施例のようにスペーサに対して連結片の取付は位置を
上下にずらした場合には一層上記効果を向上させること
ができる。
ところで、上記実施例のように４本のウォータロッドを
連結片１６によって互いに連結結束した場合、第２図に
示すようにその連結片１６の上部に上外方に拡がる舌片
１６ａを設けることにより、第７図に斜線で示すような
４本のウォータロッドで囲まれた部分Δを流れる冷却材
を積極的に燃料棒２の方に指向させ、その冷却材を燃料
棒２の冷却に寄与せしめることができる。
連結片１６によって互いに連結結束した場合、第２図に
示すようにその連結片１６の上部に上外方に拡がる舌片
１６ａを設けることにより、第７図に斜線で示すような
４本のウォータロッドで囲まれた部分Δを流れる冷却材
を積極的に燃料棒２の方に指向させ、その冷却材を燃料
棒２の冷却に寄与せしめることができる。
また、上記実施例においては、４本のウォータロッドを
それぞれ連結片１６によって連結したものを示したが、
第３図および第４図に示すように、ウォータロッド３と
同一の短い中空管１７を４本のウォータロッド３の中央
部に配して、各ウォータロッドに溶接することによって
一体に結束することもできる。なお、この場合にもその
中空管１７の上部に上外方に拡がる舌片１７ａを設ける
ことにより、４本のウォータロッドで囲まれた領域の冷
却材を外方向く燃料棒方向）に誘導することができて、
ウォータロッド集中配置による限界出力の低下を改善す
ることができる。
それぞれ連結片１６によって連結したものを示したが、
第３図および第４図に示すように、ウォータロッド３と
同一の短い中空管１７を４本のウォータロッド３の中央
部に配して、各ウォータロッドに溶接することによって
一体に結束することもできる。なお、この場合にもその
中空管１７の上部に上外方に拡がる舌片１７ａを設ける
ことにより、４本のウォータロッドで囲まれた領域の冷
却材を外方向く燃料棒方向）に誘導することができて、
ウォータロッド集中配置による限界出力の低下を改善す
ることができる。
さらに、上記説明においては燃料棒を縦横８本づつ配列
したものを示したが、第５図に示すように９×９の燃料
棒配列の燃料集合体に、大径ウォータロッド４本を使用
する場合にも適用することができる。また、ウォータロ
ッドは必ずも４本に限らないことも勿論である。
したものを示したが、第５図に示すように９×９の燃料
棒配列の燃料集合体に、大径ウォータロッド４本を使用
する場合にも適用することができる。また、ウォータロ
ッドは必ずも４本に限らないことも勿論である。
以上説明したように、本発明は燃料集合体の中央領域に
設けた多数本のウォータロッドを一個所に集中してこれ
らを連結片によって互いに連結結束し、この結束された
ウォータロッドをスペーサの中央空所内に保持するよう
にしたので、燃料集合体中央部のウォータロッド内水領
域を増加させるとともに、それに伴なう冷却材の有効流
路面積の減少を最小限にして燃料集合体内を流通する冷
却材の圧力損失の増大を防止することができ、しかもス
ペーサ部の局所圧損を低下させることしできて、炉心お
よびチＶンネル内の安定性を向上させることができる。
設けた多数本のウォータロッドを一個所に集中してこれ
らを連結片によって互いに連結結束し、この結束された
ウォータロッドをスペーサの中央空所内に保持するよう
にしたので、燃料集合体中央部のウォータロッド内水領
域を増加させるとともに、それに伴なう冷却材の有効流
路面積の減少を最小限にして燃料集合体内を流通する冷
却材の圧力損失の増大を防止することができ、しかもス
ペーサ部の局所圧損を低下させることしできて、炉心お
よびチＶンネル内の安定性を向上させることができる。
第１図は本発明の燃料集合体の概略構成を示す平断面図
、第２図九至第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す説明図、第６図は従来の燃料集合体における燃料棒お
よびウォータロッドの配列状態を示す図、第７図乃至第
９図は第６図のウォータロッドの形状等を変形した状態
を示す変型図、第１０図は第７図における燃料集合体の
スペーナ部の状態説明図である。 １・・・チＶンネルボックス、２・・・燃料棒、３・・
・ウォータロッド、６・・・スペーサ、１５・・・空所
、１６・・・連結片、１６ａ・・・舌片、１７・・・中
空管。 出願人代理人 猪 股 清第３ 函 第４ 副 蔓 ６ 図 第 ７ 図 第 ６ 図 蔓 、９ 図 蔓 ｌＯ図 手続宥＃１正書 昭和５９年１０月２９日
、第２図九至第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す説明図、第６図は従来の燃料集合体における燃料棒お
よびウォータロッドの配列状態を示す図、第７図乃至第
９図は第６図のウォータロッドの形状等を変形した状態
を示す変型図、第１０図は第７図における燃料集合体の
スペーナ部の状態説明図である。 １・・・チＶンネルボックス、２・・・燃料棒、３・・
・ウォータロッド、６・・・スペーサ、１５・・・空所
、１６・・・連結片、１６ａ・・・舌片、１７・・・中
空管。 出願人代理人 猪 股 清第３ 函 第４ 副 蔓 ６ 図 第 ７ 図 第 ６ 図 蔓 、９ 図 蔓 ｌＯ図 手続宥＃１正書 昭和５９年１０月２９日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料集合体の中央領域に多数本のウォータロッドを
配設した燃料集合体において、上記ウォータロッドを一
個所に集中してこれらを連結片によって互いに連結結束
し、この結束されたウォータロッドをスペーサの中央空
所内に保持するようにしたことを特徴とする、原子炉用
燃料集合体。 ２、ウォータロッドを結束する連結片は、長さが短い中
空管であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の原子炉用燃料集合体。 ３、連結片には、複数本のウォータロッドにより囲まれ
た空所中心から外上方に延びる突片が設けられているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記
載の原子炉用燃料集合体。 ４、連結片はスペーサに対しウォータロッドの軸線方向
にその取付位置がずらされていることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の原子
炉用燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201349A JPS6179190A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 原子炉用燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201349A JPS6179190A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 原子炉用燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179190A true JPS6179190A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16439560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201349A Pending JPS6179190A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 原子炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179190A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62118297A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-05-29 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 沸騰水形原子炉燃料集合体 |
| JPH0464089A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-02-28 | Hitachi Ltd | 燃料集合体 |
| WO1993013530A1 (en) * | 1988-06-08 | 1993-07-08 | Yukihisa Fukasawa | Core of reactor, fuel assembly and fuel spacer |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59201349A patent/JPS6179190A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62118297A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-05-29 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 沸騰水形原子炉燃料集合体 |
| WO1993013530A1 (en) * | 1988-06-08 | 1993-07-08 | Yukihisa Fukasawa | Core of reactor, fuel assembly and fuel spacer |
| JPH0464089A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-02-28 | Hitachi Ltd | 燃料集合体 |
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