TW445458B - Fuel element for a boiling water unclear reactor - Google Patents

Description

t. :^445 4 5 8 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___B7_____ 五、發明說明（，） 本發明是有關一種特別是用於沸水式核子反應器之燃 料元件，其具有一個下部與上部開口之燃料元件箱以作 爲圍繞多個燃料棒的外殼’其本身彼此，並在燃料元件 箱上經由間隔器而支撐。 在用於沸水核子反應器之燃料元件之中，其須要一個 足夠大的距離，以用於所具有之所請的最大沸水轉化功 率。因而此爲功率之最大沸水轉化功率，其中在燃料元 件中蒸汽的形成還沒有導致其在冷媒上所放出熱量的降 低。若此最大沸水轉化功率被超過，因此在燃料元件中 包括燃料棒的表面上，形成一蒸汽膜或甚至於—蒸汽 層，其說明熱轉化阻抗。因爲其在燃料棒中所產生的熱 量於是暫時沒有完全引開，而燃料棒的溫度升高，·一直 至其本身調整至一新的熱平衡。這可以導致燃料棒的過 熱，並且因此還有導致燃料棒外殼管之熱超載。此種過 熱必須絕對避免，因爲它會造成燃料棒並且因此燃料元 件之使用壽命的縮短。 經由EP-B 1-05 17750可以得知，燃燒棒的冷卻藉由水 滴液與水蒸汽的分解而增強。此水滴液因此由在糊賴器 上的翼葉從由四個燃料棒所構成之用於冷媒舶下部通道的 中心而改道至燃料棒的表面上。在此期間，在此下部通 道的中心中繼續向外流出。 可是此種翼葉不能正好正好設置於蒸汽區域中（即此 沸水燃料元件的上部區域，其冷水的一個可觀的部份已 經作爲蒸汽存在，因此爲A雙相區域"），而沒有妨礙冷 -3- (請先閱讀背面之注項再填寫本頁} i!r —訂·!•線·,‘·ν. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 445458 A7 B7 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 五、發明說明（>) 媒流動的液壓穩定。此間隔器提高在雙相區域之壓力喪 失。除了一個不値得想要的壓力喪失所限制的水通過量 的減少，藉由一個此種具有額外安裝之燃料元件’經由 其體積擴大（其在蒸發中產生）’而阻止了冷媒的流出。 爲了將此負面的效應降低或完全避免，則必須在雙向區 域中將壓力喪失降低。此外，一個此種降低可以經由流 體橫截面的擴大而達成。此流體橫截面可以藉由在燃料 棒網格中空的位置而擴大（Ερ-Β1-0 517 728)。由於此原 因而迄今使用部份長度的燃料棒’並且因此放棄此種翼 葉的使用。這因此導致在上部燃料元件區域中空的位 置，以外，此有助於切斷性能的改善。 經由將若干燃料棒縮短而減少其本身在燃料元件上部 區域中之燃料體積。然而因此此緩和劑/燃料比例在基 本上改善，並且此被長的燃料棒所包圍的燃料燃燒得更 佳。 其爲熟知，因此，此最大沸水轉換功率（此由所留下 長的燃料棒所決定）降低。在JP 1-176980( 1989)中說明 規範，此擴大的冷媒流體的橫截面’以及其相對應較小 的流體阻力，導致一個冷媒的速度輪廓，其中比水膜在 燃料棒表面緩慢流出’並且因此較快蒸發’因此已經在 較小熱功率中造成沸水轉換，因此在此文章中建議，此 流體阻力經由位於部份長度燃料棒端點的間隔器而擴 大。此可以經由間隔器較厚的網格區段，或是經由突出 部（例如，網格區段之被彎曲的下部邊緣）’其在經由進 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^¾------j—訂---------線；、W {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44545 8 五、發明說明（4 ) 入位於較短燃料棒的房間內突出，而達成。 由於相同的原因，美國專利案號US 5,229,068建議， 此上部間隔器由較高的區段建立，或者間隔器的距離縮 小。還有抑制體或螺旋形絞紐金屬薄板條經由部份長度 燃料棒，而應該將流動阻力完全地或部份地再度補償， 以再度產生原來的壓力情況。首先介紹，在燃料棒的上 部中’提髙間隔器的數目，因此其距離連續地或以階段 的方式縮小。此較大的流動阻力是被視爲較高之沸水轉 化功率之先決條件。 然而一較大的流體阻力可以是其液壓情況，其爲用於 足夠的冷卻所必須，顯著的惡化並且因此阻止一此種 燃料元件的插入’其本身是當一較高的沸水轉化功率時 應該是可能。 一個介於沸水轉化功率與流體阻力之間的明確的關聯 根據另一項實驗似乎不存在。更確切地說是須要措施方 法’以它此剩餘的長的燃料棒，其功率由於有利的緩和 劑（減速器)/燃料之比例而高，有效地被冷卻，而沒有 過度提高的壓力喪失發生。此爲本發明的目的。 因此本發明設有，其中經由此較短的燃料棒所存在的 區域，而將此沸水燃料元件的翼葉配置於間隔器區段的 上部邊綠上，並且此間隔器的數目提高（因此其距離降 低）其與間隔器的數目成比例。其產生，當此間隔器在 相同的距離中配置，如同在燃料元件的下部區域中。此 翼葉是如此傾斜地在冷媒流體中被彎曲，其沿著長的燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------- - 11^)-----ΙΓΙ ^--------- (諳先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 舞摘445 4。、 44645¾ A7 ___.'_B7_ 五、發明說明) _料棒而流動，而使得它給予此冷媒流體一個旋轉。此液 體水由於在燃料棒上的離心力而輸送並且防止表面的 蒸汽。因此，在燃料棒表面上的水薄膜增強，燃而此彎 曲的翼葉在冷媒流體中並不是如此的廣闊，使得它在此 逢間中在較短的燃料棒上突出。因此此蒸汽快速的流出 因此在實際上沒有被阻止。此導致申請專利範圍第1項 之特徵。 由於以上之間隔器與其翼葉的形成，在此雙相區域中 之間隔器的距離導致一個參數，其允許將沸水轉化功率 與壓力喪失同時予以最適化。 因此，根據本發明，在一個下部組A中彼此是在相同 的距離中，而在上部組B中（至少在中間）是在較小的 垂直距離中配置。此所有燃料棒的下部端點是位於一個 水準之上（其下部例如是在一個所有共用的下部燃料棒 握持板上支撐），然而一部份的燃料棒被縮短並且在間隔 器上終結，位於其上有利地還有至少兩個間隔器。至多 此等未縮短的燃料棒是在一個上部燃料棒握持板上支 撐。因此是在一個上部燃料棒握持板上支撐。因此最上 與最下的間隔器至各自其近間隔器的距離是不列入考 慮。 有利的是此上部組Β之間隔器的距離是從下向上而較 小，然而它可以是已經有利，當其本身在上組肴兩個距 離，其彼此並且以在下組中不變的距離而不同。 此燃料棒是即從冷媒之流體安裝入橫向振動器，其借 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — ν丨訂— 線/ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '44545 8 44545 8 i7 __ B7_ 五、發明說明（^ ) 此而蒸發，而此等燃料棒裝入間隔器的網眼。此裝入於 平面中實現，其彼此具有一定不變的距離，然而因此其 本身形成顯示出在此平面中具有振動結之振動。然而當 此間隔器平面的距離是不同時’此本身的振動是不合諧 並且受到抑制。 因此，間隔器的位置是有利的如此確定，以使得每一 個縮短燃料棒的上端，實際上是直接在間隔器的網眼中 支撐。在沸水燃料元件中此自我振動尤其是在下部區域 中活躍，其中只有液態水流過^在當燃料棒被裝入振動結 點固定的距離中時，而避免了在那裡在格網上燃料棒的 摩擦而造成燃料棒損壞的危險。 此自我振動的抑制是因此有利地藉由在燃料元件之上 部中之不同的距離平面而實現。在那裡此橫向振動之流 動的水/蒸汽混合物不是如此強烈地激動。 根據本發明適當的進一步的發展，只有此縮短的燃料 棒在下部燃料棒握持板中固定及/固減少此間隔器在上 部B組中從間隔器至間隔器的距離大約30%至10% (針 對下部組A之間隔器的距離），特別是此縮短的燃料棒是 將近在間隔器格網的上方終止。有利的是當若干的燃料 棒是在由下部組至上部組的過渡區域中。 本發明之有利的配置存在於此，此間隔器A之相同的 距離（組A)是568毫米（mm)或512毫米（mm)，以及間 隔器上組中的距離是由400毫米（mm)減至359毫米 (ram)。此等燃料棒可以具有所設之3或4種不同的長度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） (請先閲讀皆面之注意事項再填窝本頁) /裳 *-----^—訂---------線、-V· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 445458 A7 _B7_ 五、發明說明（b ) 不但是靥於間隔器的下部紐，而且是靥於上部組，通常 其各自是2至5段。 本發明的其他配置是因此而逹成，即此等間隔器是由 成直角的彼此配置，本身彼此穿透，幾乎是正方形之網 目所形成之金靥條所構成。此藉由網目而被移動的燃料 棒是在水平的方向中具有彈性地裝人，使得在B組中除 了此金屬條狀物之穿透調整，而在其上部邊緣之金雇薄 板翼桀上配置，此一個垂直的經由間隔器流動之冷媒彼 此相鄰穿透調整各自旋轉脈動，以協調促成此穿透調整 (較佳是彼此完全不同之旋轉脈動），並且在金屬條狀 物的每一個穿透調整上，至少設有兩個（有利地是4) 金屬薄板翼葉。 此翼葉是尤其是由金屬薄片條（間隔器一區段）之成 形部件所構成《根據本發明之燃燒元件還可因此而實 現，其作為間隔器一區段之空心圓柱殼套以其側壁彼此 互相連接。並且此殼套在其上端具有金羼薄板翼葉，其 一個介於在相鄰殼套之間通過流動之冷媒強迫一個相對 應之旋轉腯動。 根據本發明所配置的燃料元件是非常之有利，因為它 没有妨礙其可靠性，並且以相當少的費用，而提高最大 之沸水轉化功率，而没有因此引起不允許的核子、熱、 液壓或機械負載。 此大多數的沸水燃料元件具有燃料元件箱之正方形横 截面，並且在其中配置間隔器β因此有利的是在燃料元 件的中央配置一（圓柱形或尤其是正方形）的冷媒管， _ 8 w 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨ιιΙΙ·ιίιΑ)4^----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I n 訂---------線、 44545 8 A7 ____ B7 五、發明說明（7) 還有燃料元件的上部區域中液態冷水（緩和劑）通過， 並且因此在那裡緩和劑的密度提高。此等燃料棒因此是 在一個規則的正方形圖案中配置於冷媒管之周圍，即此 間隔器形成網目，其具有相同的形狀與大小，並且其中 點各形成正方形的角點。 此所熟知的燃料元件，其具有T字形的冷媒管，其箱 之橫截面分解爲四個象限，或者具有由多個冷媒管所構 成的配置。在每一種情況下，在燃料元件箱的中央之中 沒有燃料棒，其實是此冷媒管配置延伸經由此中央，並 且此等燃料棒是在規則的正方形圖案中圍繞著此配置而 設置。 根據本發明此冷媒管配置的中點是在此箱橫截面之對 角線的方向中而對著箱的中央而設置》以另外的方式或 額外地，此等燃料棒之束還可以如此對角線地設置。 因此，此異質性可以是與緩和劑對燃料之比成比例，在 燃耗盡與在功率中取得平衡。其因此產生*此燃料元件 經常如此在核心中配置，使得此燃料元件的一個角落是 具有測量探針之儀器管，其對面的角與一個十字形的控 制棒相鄰。經常還有此等隙縫是不同的寬度，其介於外 側相鄰之燃料元件箱之間而產生，並且其容納此控制棒 與儀器管》此燃料元件因此可以經常地藉由一個對角線 而分配成兩半，其中位於一半中的燃料棒，其基本上傾 向於更容易沸騰轉化作爲另一半的燃料棒。因此其爲有 利，此一半強烈冷卻，其中冷媒之額外的一部份被輸送 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2K) X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装：-----^·--------線： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 44545 8 ______B7__ 五、發明說明（及） 此一半。 <諝先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 藉由所提到的設置而在燃料元件中產生相對應的離心 率，其將此種異質性部份抵償’並且一尤其是當此縮短 燃料棒之長度與分佈相對應地被選擇一還有注意用於足 夠冷卻以及有利的空隙係數（v〇id coefficient)。 本發明之若千實施例是根據圖式作更進一步說明。 RSj 3夕簡單說明^ 第1至4圖是根據本發明以側面觀點所配置之燃料元 件之槪要圖示說明。 第5圖是具有正方形的間隔器，以及 第6圖是具有圓形網目之間隔器以容納燃料棒； 第7與8圖是經由兩個以離心方式所建立之燃料燃料 元件之橫截面。 在所有的圖式中，彼此相對應的構件是具有所設之相 同的參考符號。 ’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據第1圖之燃料元件包括多個燃料棒4至6’其本身 ..在作業狀態中垂直介於一個下部燃料棒支撐板1與一個 上部支撐板3之間延伸。此燃料棒支撐板1與3是具有 所設而未描述之冷媒通道。此等燃料棒4至6是彼此平 行配置，並且裝入間隔器11至18。當此等正常長度的燃 料棒沒有或只鬆弛的位於下部燃料棒支撐板中，而部份 長度的燃料棒以其下端牢固地固定於燃料棒支撐板1之 中。一個下部與上部開啓的燃料元件箱2(只於第1圖與 第3圖中部份描述）圍住燃料棒束4至6，而對於一個經 10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 44545 8 A7 ____B7_____ 五、發明說明（9 ) 由下部燃料棒支撐板1而進入之液態冷媒而言’形成— 個封閉的通道。此冷媒一較佳是水一，是在它逋過料元 件箱2的途中，經由燃料棒4至6加熱並開始蒸發’因 此使得在燃料元件的上部區域中容納燃料棒之熱功率的 混合物。此混合物是由液態與蒸汽態的冷媒所構成。 此由液態與蒸汽所構成的混合物較純粹液體有較大的 體積。雖然爲了避免在當低的質量通過量時非所欲的高 的流動速度，其本身爲所熟知，將若干的燃料棒縮短， 因此使得在燃料元件箱2的上部區域中之淨通道橫截面 大於在下部區域中之通道橫截面。 間隔器11至18是以布局設計技術分爲下部組A ( 12 至15)，以及一個上部組B(15至I8)。其中在A組中間 隔器12至1 5之距離彼此一樣大。它可以已經足夠是兩 個燃料棒（完全的長度與一個唯一的部份長度），有益的 (並且是昂貴的）是兩個部份長度。相對應地’在上組B 中間隔器15至18的距離是較在下組A中爲小’尤其是 愈髙則愈小。爲了對於最大轉化功率所須値之最佳化作 準確的適應，此燃料棒5與6作不同的大量縮短’並且 至間隔器14之上的部份終止’以及直接至間隔器15上 之另一部份而終止’而此間隔器1 5是以介於間隔器組A 與B之間的交界面來說明。 因此，爲了達成最大沸水轉化功率的配置距離擴大’ 因而使得經由根據本發明配置之布局設計技術’而建立 一個額外的最佳化參數。 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------til------ (諝先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線U. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ ί445 45 β α7 _Β7__ 五、發明說明（、。） 第2圖同樣地顯示具有8個間隔器1 i至18的燃料元件， 此布周設計技術將其劃分成A組與B組。爲了清楚明確， 在此此燃料元件箱2未描述說明。爲了將一個與用於根 據第1圖的配置不一致的設計布局成爲合適，在此還設 有燃料棒7，其較燃料棒5與6較少縮短。 第3與4圖顯示根據本發明其他變化所配置的燃料 棒。·在此之中的兩個解決方案是設有各自9個間隔器11 至19’其中被考慮到第3圖如在第1圖中具有3個不同 的燃料長度.，與在第4圖中如在第2圖中具有4個不同 的燃料棒長度。 第1至第4圖顯示各自只有一個由例如9至11個一個 接一個而存在的燃料棒序列，其所有這些序列皆不同而 可以不同長度的燃料棒而裝配。 所有上述的措施辦法可以一同或以它們的每一個，使得 可以在一個廣大的範圍上，實現最大沸水轉化功率之最 適化。 此根據第1至4圖之配置因此是特別的有利，因爲它 使得可以用不受限制的措施方法在燃料元件的上部區域 中將液相與蒸汽相解離。在間隔器11至19上之裝置是 用於此目的，其於第5與第6圖中說明。 第5圖顯示於相當放大的比例中之間隔器11至19，其 由本身成直角交叉之金屬條20所構成，其本身成直角交 叉之金屬條20所構成，其本身相互穿透。此等金屬條20 形成幾乎是正方形的網目以容納料棒4至7,其在網目中 •12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -I---------I ^ ill — — Γ ---線· (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) M44545 8 A7 B7 經濟郄智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（ιΟ 藉由結片21與彈簧22而牢固地裝入。在金屬條20的交 叉點的旁邊是所設置的各自向上對準側面彎曲的金屬薄 板翼葉23。由此而各自在相同之交叉位置25旁所配置而 同樣考慮周到地影響到一個平行於燃料棒4至7，經由間 隔器11至19所流過之冷媒之部份分流，因此使得此部 份分流26獲得旋轉脈動D»此因此而引起的旋轉在此分 流26中產生一離心加速度，此液相之冷媒相對於燃料棒 4至7而離心分離，並且加強其冷卻。 在原則上，根據第6圖的間隔器同樣地作用，其中此 爲了容納燃料棒4至7而設之網目是由中空圓柱殻套24 所構成，其同樣地具有金屬薄板翼葉23，並且對於（從 旁邊）流過的冷媒分流26強制施加一旋轉脈動D * 此所顯示之翼葉是設在最上的間隔器之下，而在B組 的若干（較佳是所有）的間隔器之上。其在A組中沒有 或者只有許多較小的翼葉。因此提高液壓的穩定性，然 而與上部的燃料元件相較，在燃料元件的下部中之壓力 下降應該不會太低。它還可能，爲了低的壓力損失在燃 料棒的上部在一個或多個間隔器中（例如在第1至4圖 中的位置17 )放棄用於燃料棒的彈簧、結片或類似的支 撐元件。 在第5與6圖中顯示間隔器區域，其所有的網目各含 有一燃料棒（其在此位置上出現，而由一水管所占用）。 然而在此部份長度的燃料棒上所產生的網目沒有燃料棒 通過。此翼葉的形成因此有利地沒有變化——至少此翼葉 -13- I — — 1丨—丨丨|丨^^4 —丨丨丨丨Γ1訂i丨！_-線r*^ r. . /-1 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^44iWi6 ___'·___B7___ 五、發明說明（^ ) 還沒有突出進入表面區域中，其位於所描述的部份長度 燃料棒的筆直的延續部份中，因此藉由此部份長度的燃 料棒而產生。在此種網目中當然可以沒有用於燃燒棒的 彈簧、結片或是類似的支撐。 在沸水燃料元件中是以一種具有最少冷媒管方配置爲 有利，以確保在燃料元件的中之中存有足夠的液態緩和 劑（冷卻水），在燃料元件的蒸汽/液體區中。還有燃料 棒是如此準確的作用，其長度被縮短至正常燃料棒的 2/3。截至目前爲止可以從此開始，即在正規的圖案中， 在其中此等燃料棒經由燃料棒之橫截面而分配，所有的 位置，其相鄰於此冷媒管配置或部份長度之燃料棒，必 須由具有完全長度的燃料棒所占用。依據此規則在第7 與第8圖中將部份長度的燃料棒PL配置。然而其爲有 利，當至少多個燃料棒，其直接相鄰此冷媒管配置，以 縮短的燃料棒來占用，如依據在第7與8圖中之燃料棒 所描述。 在第7圖中作爲冷媒管配置是例如以兩個D型管30、 31與在第8圖中具有正方形橫截面之一個唯一僅有的冷 媒管來顯示。在此兩種情況中，此冷媒管配置覆蓋多個 燃料棒位置，並且在燃料元件的中央之中沒有燃料棒。 在反應器核心中，此燃料棒箱33的一角作爲用於十字 形控制棒34的導向裝置，其正相對著面對之角是相鄰著 用於測量控針的儀器管35。此介於燃料元件箱相鄰外表 面之間的隙縫中的測量指針與控制棒的配置是取決於滿 -14- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 策—Γ丨訂-------•線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 445458 ^__B7____五、發明說明（β ) 水相當大寬度的隙縫，其中此控制棒所控制的隙縫經常 寬於其他的隙縫，此導致吸收材料、緩和劑、與燃料不 同的分配，以及因此導致中子流中的異質性’以及燃料 棒之功率與燃耗燒盡與功率不同的分配。爲了以對沸水 轉化功率保持一段充分的距離而良好的利用燃料，以便 因此達成對於不可避免之實質性之適應之冷卻。尤爲有 利，當此冷媒管配置不是置於中心的，而是從控制棒離 開對角線，設置於對立的角落中。當冷媒管配置在燃料 棒的圖案中相對應的位於離心時，這已經達成。 第7與8圖顯示若干完全長度的燃料棒36’以及間隔 器34的區段，其經由相對應的距離元件38、39,其配置 於間隔器的外部區段上，而與燃料元件箱33的內表面保 持一預先確定的距離。因此第7與第8圖顯示，此爲有 利地將此圍繞冷媒管配置之周圍而設置之燃料棒的整個 圖案，已經以同樣離心的配置保持於箱中。相對應的距 離元件3S在間隔器的外部區段與箱內部表面前之間，提 供一較寬的隙縫以作爲距離元件3 9。 此外第8圖顯示，有利的還有此等縮短的燃料棒相類 似地離心，經由此燃料元件橫截面而分配：其對角線D G 表示其方向，其中此冷媒管配置與燃料棒的整個圖案’ 是相對於燃料元件箱的中軸而設置。在箱橫截面的對角 線的此半中，其對稱於對角線DG而配置，並且與儀器管 35相鄰（因此而第二對角線DG形成邊界，並且至少包 括冷媒管配置之較大部份）》其較另外的一半中有較多縮 -15- <請先閱讀背面之注意事項典填窝本頁) ί !Γ 訂！ —

IK n I 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44545 8 A7 B7 五、發明說明（4) 短的燃料棒PL與PL'。此另一半對稱圍繞著對角線DG 配置，並且與控制棒3 4相鄰，此外第8圖顯示’有利的 是其中經由對角線DG，所形成邊界的一半’此水通道配置 32之壁較另一半中的燃料棒更接近所相鄰的燃料棒（例 如 P G，）。 在這些圖中是以PL來表示燃料棒，其較燃料棒較 少縮短，即，燃料棒PL，具有最小的燃料棒長度。根 '據第 8圖而有利的是，多個與冷媒管配置32直接相鄰的燃料 棒縮短爲最小長度中，並且在其相對應與儀器管35相鄰 之此箱橫截面之對角線一邊的一半中，有至少多個此種 具有最短長度的燃料棒》 設置此冷媒管配置的規則是，其燃料棒且尤其部份長 度之燃料棒可以具有其優點而已經在沸水燃料元件中使 用，其間隔器在彼此恆定之軸向距離中配置。當此間隔 器在下部區域中具有恆定距離，然而在上部區域中具有 平均距離，並且其小於下部區域中之恆定距離時，則產 生特別有利之布局設計。 符號說明 1…下部燃料棒支撐板 2…燃料元件箱 3…上部燃料棒支撐板 4至6···燃料棒 7…燃料棒 11至19…間隔網格 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----丨丨—丨—丨—Ais—^--1T---- -----線 f.J. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 4 45 4 5 8 A7 i B7 五、發明說明（π ) 12至15···下部A組 15至18…上部B組 20…金屬條 21…結片 22…彈簧 23…金屬薄板翼葉 24…殻套 25…交叉位置 2 6…分流 30、3 1…D形管 33…燃料棒箱 34."控制棒 35…儀器管 36…燃料棒 38、39…距離元件 D…旋轉脈動 DG··.對角線 PL、PL:·燃料棒 ------------^-------;--訂---------線 r.J (請先閲讀背面之生意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 第88122284號「沸水式核子反應器所用之燃料元件」 專利案附件 (89年7月修正） I —種燃料元件，尤其是用於沸水式核子反應器，而具 有一下部與上部開放式燃料元件箱（2)作為殼套圍練荖 多锢燃燒棒（4至7),其具有以下之特點： a) 此等燃料棒是一掴接一値地並且在燃料元件箱（2> 下藉由間隔器（H至19)而支撐，並且其下端實際 上是位於一下部燃料棒支撐板的頂黏上， b) 此間隔器（11至19)是在下部A組（12至15)中彼此 相阓的距離中，在上部8組（15至18>中在其中不相 同的垂直距離中而配置，其中在上部B組中間隔器 (1 2至1 5 )的平均距離小於在下部A組中間隔器的平 均距離，以及 C)若干的燃料棒是短於其他的燃料棒，並且終止於 兩個最上的間隔器之下，其特徽為： 至少多個B組的間隔器在其正面上具有翼葉其以 傾斜的方式在介於燃料棒之間被流動的冷媒流體 使得向上彎曲，以便給予冷媒流體一種旋轉，並 且在位於較短的燃料棒上的空間中，没有翼葉在 其中突起β 2. 如申請專利範圍第1項之燃料元件，其中在上部組中 的距離，由下朝上變小。 3. 如申請專利範圔第1或2項之燃料元件，其中在各相 鄰的間隔器的最下<11)輿最上間隔器（18或19)之距離 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   朋 B8 C8 Ώ8 445458 六、申請專利範圍 不列入考慮* 4.如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中在間隔 器上最短的燃料棒在過渡區域中由下部組而至上部 組結束》 5*卸申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中只有 較短的燃料棒（5至7),在下部的燃料棒支撐板（1)上 固定。 6·如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中在上 部B組之間隔器（1δ至18)的距離，較在下部A組中間 隔器（12至15)之距離，從間隔器至間隔器減少大約30¾ 至 103!〇 7. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中在下 部A組中之間隔器12至15的相同距離是介於50fl至520 毫米（Mm),有利地是大約512毫米之大小，且在上部B 組中間隔器的距離是介於350與410毫米（·β)之間，有 利地是從大約4Q0毫米減少大約35 9毫米；或者，在下 部組中的相同距離是介於52G與58 0毫米之間，有利地 是大約568毫米之大小，並且在上部組中的钜離是介 於500至390毫米之值，有利地是大約40 0毫米，在一 髄介於450與320毫米（mm)的值中，有利地是減少至大 約3 5 9毫米（m m) β 8. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中燃料棒 (4至6)至少具有所設之三種不同的長度。 9. 如申誚專利範圍第1或2項之燃料元件，其中至少 Α組的所有間隔器（11至19)由是彼此成直角配置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 *----I l· 1 ---------線，..Y 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A8 1¾ ’在4>54·5 8_os_ τ、申請專利範圍 本身互相穿透，幾乎是正方形之網目所形成的金屬 條（20)所構成，其將此經由網目而移動之燃料棒（4至 7)，在水平的方向中彈性地裝入。 10. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中此等 最短的燃料棒上所配置的間隔器，是由彼此成直角配 置，本身互相穿透，幾乎是正方形之網目所形成之金 靥條（20)所構成，其將此經由網目而移動之燃料棒<4 至7),在水平的方向中彈性地裝入，並且在金屬條（20) 之穿過位置（25)之旁在其上部遴緣上配置一翼葉（23)β 11. 如申請專利範圍第10項之燃料元件，其中彼此相鄰 之穿過位置（25)旁之翼葉給予冷媒流體各自一痼不同 的旋轉（D ) β 12. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中在金 屬條（20)之每一痼穿過位置（25)上，設有（4)痼金S 薄板翼葉（23)。 13. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中此間 隔器（11至19)是由以其側壁彼此連接之中空圓柱殼套 (24)所構成，並且只有在Β組的間隔器中，此殼套（24) 在其上端具有翼葉（23)。 14. 如申請專利範圍第1或2項之燃料元件，其中此箱 (33)與間隔器（37)具有一正方形的横截面，並且此在 規則正方形圃案中的燃料棒（36),圍繞箸一痼設置於 箱中央之中的配置，而具有至少一個所設置的冷媒（30 .3Κ 32)〇 15. 如申請專利範圍第14項之燃料元件，其中此配置的 一 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) '.裝------..—tr-·---------^,ν..· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,^,44545 8 g88 C8 D8 六、申請專利範圍 中軸具有至少是在箱之横截面之對角線（DG)之方向中 之一個冷媒管<35、36、37)，其相對於箱（33)之中軸 而設置。 16. 如申請專利範圍第15項之燃料元件，其中此配置的 中軸是具有至少一冷媒管，此冷媒管是位於垂直於對 角線（DG>之第二對角線的一刨中，其中此在圔案邊緣 上所配置的燃料棒，其至箱壁的距離，小於從第二對 角線的B —侧至箱壁之距離。 17. 如申請專利範圍第14項之燃料元件，其中此規則的 正方形圖案於箱之横截面之對角線（DG)的方向中，是 如此的相對於箱之中軸而設置，使得其在圔案遴緣上 所配置的燃料棒在對角線（DG)的一端上各自具有其至 箱（33)壁，較從對角線（DG)的另一端至箱壁，有較大 的距離〇 18. 如申請專利範圍第15項之燃料元件，其中在一値對 稱於對角線（DG)而配置的箱横截面的一半中，其本身 較在箱横截面的另一半中，有較大數目之較短的燃料 棒，並且此配置的中軸具有至少一冷媒管，此冷媒管 是位於垂直於對角線（DG)之第二對角線的一側之中， 在其中有較大數目之較短的燃料棒。 19. 如申請專利範圍第15項之燃料元件，其中多個較短 的燃料棒（PL,PL_)直接在此配置之旁而具有所設置之 至少一値冷媒管，並且在一個對稱於對角線（DG)而設 置之箱横截面的一半之中。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) irtT---------- “44545 8 Bs D8 、申請專利範圍 20. 如申請專利範圍第17項之燃料元件，其中多個較短 的燃料棒（PL,PL_)直接在此配置之旁而具有所設置之 至少一痼冷媒管，並且在一個對稱於對角線（DG)而設 置之箱橫截面的一半之中》 21. 如申請專利範圍第15項之燃料元件，其中此最短燃 料棒（PLM之至少一部份直接相鄰此具有至少一個冷媒 管的配置。 (請先閲讀背面之注音？事項再填寫本頁) '裝------：—訂---------線， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）