JPH0255990A - 燃料バンドル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は沸騰水型原子炉用の燃料バンドルに関するもの
であって、更に詳しく言えば、下部タイプレートと燃料
バンドルチャネルとの間の境界部の改良に関する。

（問題点の略述） 沸騰水型原子炉は炉心内において蒸気を発生する。それ
の炉心は、直立した正方形断面の燃料バンドル群を並列
状態で配置したものから成っている。これらの燃料バン
ドルは、原子炉の炉心を燃料バンドル外部のいわゆる炉
心バイパス区域と燃料バンドル内部の流路区域とに分割
する。燃料バンドル内部の流路区域は炉心バイパス区域
よりも高い圧力下にある０通例、水はポンプの作用によ
って燃料バンドルを通して循環させられる。

燃料バンドル外部の流路区域は炉心バイパス区域である
。この区域は非沸騰状態の水を含んでいて、沸騰水型原
子炉内における連鎖反応が継続し得るように高速中性子
を低速中性子に減速するための水の存在量を増加させる
ために使用される。

本発明の完全な理解を可能にするため、先ず最初に典型
的な燃料バンドルの構造が説明される。

その後、原子炉の通常のオンライン運転時における燃料
バンドルの作用が述べられる。特に、下部タイプレート
の付近においてクリープおよび圧力により誘起されるチ
ャネルのたわみの問題が述べられる０本発明が対象とす
るのは、このようなたわみの問題である。

次いで、冷却材喪失事故時における炉心の再溢水の問題
が論じられる。すなわち、本発明における再溢水効率の
改善の準備として、かかる再溢水に対する下部タイプレ
ートの関与が説明される。

先ず、本発明を理解するのに十分な程度に簡略化して燃
料バンドルの構造を説明しよう。

燃料バンドルは、上部タイプレートと下部タイプレート
との間に１群の燃料棒を配置したものから成っている。

上部タイプレート、下部タイプレートおよびそれらの間
に配置された燃料棒は、多角形（好ましくは正方形）の
断面形状を有している。この断面は水を透過しないチャ
ネルによって包囲されていて、このチャネルは下部タイ
プレートの位置から上部タイプレートの位置にまでわた
る水密の隔壁を形成している。

下部タイプレートは、燃料棒の下端を支持する格子板と
、下部タイプレートの下方から格子板の底面にまで水流
を導く管状の一体構造物とから成つている。上記の格子
板は燃料棒間に開口を有していて、水流はそれらの開口
を通って燃料バンドル内に流入する。

下部タイプレートは４つの目的を有している。

第一に、下部タイプレートは重い燃料棒を支持するため
に役立つ。

第二に、下部タイプレートは一部の燃料棒に対して設け
られたねじ込み式の連結手段によって上部タイプレート
と下部タイプレートとを結合する機械的連結機構を構成
する。

第三に、下部タイプレートは燃料バンドル下方から燃料
バンドル内部への水の流入を可能にする。

最後に下部タイプレートは、燃料バンドルチャネルと協
力して、燃料バンドルの内部から炉心バイパス区域への
漏れ水流を制限する０本発明は、かかる漏れ水流を制限
するための改良された方法を提供するものである。

下部タイプレートを通過する水流には２つの流路がある
。

第１の流路は燃料棒の位置間に設けられた開口を通るも
のであって、それにより中性子の減速および蒸気の発生
のために使用される水が加圧下で燃料バンドルを通って
上方へ流される。この水流は純粋な水として下部タイプ
レートから流入する。

蒸気は燃料バンドル内において発生され、そして蒸気−
水混合物として上部タイプレートから流出する。

第２の水流は、下部タイプレートの主開口から下部タイ
プレートの側面を通って炉心バイパス区域に達するもの
である。このような水流は小さな計量用開口を通って生
じるものであって、かかる開口の一部は下部タイプレー
トの側面に形成されている０通常の運転時には、これら
の開口は炉心バイパス区域に低圧の水を供給する。冷却
材喪失事故に際しては、下部タイプレートに設けられた
これらの開口は炉心バイパス区域から燃料バンドル内部
へのいわゆる「再溢水」を可能にする。

以上、燃料バンドルの構造およびそれと炉心との関係を
一般的に述べたが、次に通常の運転時における燃料バン
ドルの機能を説明しよう。

先ず、下部タイプレートの位置において燃料バンドルチ
ャネルに作用す、る圧力の問題を論じることにする。

通常の運転時には、原子炉内を循環する水が燃料バンド
ル内に強制的に導入されるのであって、実際には燃料バ
ンドルの下部タイプレートを通して水がポンプで圧入さ
れる。燃料棒の周囲の水は燃料バンドルチャネルによっ
て規定された流路に沿って流れ、そして燃料バンドルの
頂部から蒸気−水混合物となって流出する。燃料バンド
ルの頂部から流出した蒸気−水混合物は気水分離器によ
って分離され、そして水は再循環させられる一方、蒸気
は発電のために使用される。

炉心バイパス区域もまた水流を有している。かかる水流
は、とりわけ、全ての燃料バンドルの下部タイプレート
の側面に設けられた集合的な開口を通して生じるもので
ある。水は減圧下にある炉心バイパス区域に計量下で供
給される。その結果、下部タイプレートの位置において
は、燃料バンドルチャネルの内部と外部との間に実質的
な差圧が存在する。このような差圧が燃料バンドルチャ
ネルに及ぼす効果は容易に理解できよう。

燃料バンドル内部からの高い水圧は、燃料バンドルチャ
ネルの壁面を介して、燃料バンドル外部の炉心バイパス
区域における低い水圧に向けて作用を及ぼす、その結果
としてチャネルは、抵抗が存在しなければ正方形断面の
チャネルを円筒形に変えるような力を受けることになる
。このような差圧に応答して、チャネルはたわんで下部
タイプレートから遠去かる。また、原子炉の運転に際し
てチャネルは中性子束に暴露される。かかる中性子束は
、圧力荷重に原因する応力と共に、チャネルのクリープ
を引起こす、その結果、チャネルのたわみは時間と共に
増大することになる。

過度の漏れを防止するため、下部タイプレートに対向し
たチャネルの下端部分の周囲に補強バンドを設置するこ
とが知られている。言うまでもなく、燃料バンドル同士
の間隙は燃料棒の移動および反応の制御のための空間を
規定する。チャネル補強のために使用されるバンドがこ
のような区域内に位置する限り、それによる寸法の増加
は望ましくない、その上、かかる補強材はチャネルの中
性子吸収質量をも増大させるから、その結果として反応
効率の低下が生じることにもなる。

先行技術の説明 先行技術においては、下部タイプレートにはチャネルの
重なり部分に沿って走るくぼみが設けられている。これ
らのくぼみの中には、互いに並列した状態で配置されか
つばねの作用を受けた指状体が収容されている。これら
の指状体は、ばねの作用によって下部タイプレートから
チャネルに向かう外向きの力を受けている。

チャネルと下部タイプレートとの間の空隙は、上記のご
とくにばねの作用を受けた指状体によって占められてい
る。チャネルがたわんで下部タイプレートから遠去かる
に従い、指状体は拡大する空隙内に移動して水流を阻止
する。このようにして、差圧および放射線由来のクリー
プに原因する拡張が起こっても過度の漏れは生じないわ
けである。

しかし残念ながら、上記のごときばねはチャネルに荷重
を及ぼすものであるから、かかるばね自体が下部タイプ
レートの位置におけるチャネルの望ましくない拡張の一
因となるのである。

発明の要約 本発明に従えば、沸騰水型原子炉用の燃料バンドルにお
ける下部タイプレートとチャネルとの境界部の改良が提
供される０本発明の燃料バンドルは、燃料棒を支持する
と共に燃料バンドル内部への水流の導入を可能にする下
部タイプレートを有している。上部タイプレートは、下
部タイプレートによって支持された燃料棒を互いに並列
した状態に保持すると共に、水と蒸気との混合物を流出
させるための開口を有している０両タイプレート間には
蒸気発生のための燃料棒が配置されていて、一部の燃料
棒はタイプレート同士を結合するねじ込み式の連結機構
を構成している６両タイプレート間において燃料バンド
ルの内部に水流を閉込めるため、多角形断面（好ましく
は正方形断面）のチャネルが両タイプレートおよび燃料
棒を包囲している。チャネルが下部タイプレートを包囲
する位置において、両者の境界部は特定の構造を有して
いる。かかる構造は、下部タイプレートとチャネ・ルと
の内部接点から下部タイプレートとチャネルとの外部接
点に至るまでの間に急激な圧力低下を誘起するための手
段を含んでいる。かかる急激な圧力低下の結果、正方形
断面のチャネルの下端部分は圧力荷重を受けない状態に
保たれる。実施の一態様に従えば、下部タイプレートと
チャネルとの間における本来ならば一定断面の流路を間
欠的に遮断するようなラビリンスシール構造が下部タイ
プレートに設けられる。なお、かかるラビリンスシール
は下部タイプレートまたはチャネルのいずれを加工する
ことによってもに形成し得る。

好適な実施の態様に従えば、下部タイプレートとチャネ
ルとの間においてベルヌーイの定理に基づく圧力低下を
生じるようなディフューザ付きのべンチュリ流路構造が
設けられる。このような圧力低下の結果として、チャネ
ルを外向きに湾曲させる（正の）力に対抗するように（
負の）水圧力が加わり、それによって荷重を受けないチ
ャネルの下端部分は補強されることになる。また、下部
タイプレートに隣接したチャネルのかど部にはディフュ
ーザ付きの逆ベンチュリ流路が設けられる。

かかる逆ベンチュリ流路は、原子炉の運転に際して、燃
料バンドルの内部から外部の炉心バイパス区域へ向かう
水流を計量しながら供給するために役立つ、それと同時
に、冷却材喪失事故の際には、燃料バンドルの再溢水を
もたらすための低圧流路が得られることにもなる。

（その他の目的、特徴および利点） 本発明の目的の１つは、下部タイプレートの位置におい
てチャネルを水力学的に補強するため下部タイプレート
とチャネルとの境界部に設けられた特定の構造を提供す
ることにある。

本発明の第１の実施の態様に従えば、下部タイプレート
の外周にラビリンスシールが形成される。

かかるラビリンスシールは、下部タイプレートとチャネ
ルとの間に形成された本来ならば一定断面の流路を遮断
する間欠的な水平ポケットから成っている。このような
ラビリンスシールは、燃料バンドル内部に位置する相対
的に高圧の区域から燃料バンドルの外部に位置する低圧
の炉心バイパス区域に向かって流れる水の圧力を即座に
低下させるものである。

上記のごときラビリンスシール構造の利点は、チャネル
の下端部分が荷重を受けない状態に保たれることである
。このように荷重を受けない下端部分は、水圧の差がも
たらす力に暴露されるチャネルの上方部分を適宜に補強
するために役立つ。

詳しく述べれば、内側が燃料バンドル内部からの高圧に
暴露されかつ外側が炉心バイパス区域内の低圧に暴露さ
れるチャネルの上方部分は、荷重を受けないチャネルの
下端部分によって実効的に補強されるのである。

本発明の第２の（好適な）実施の態様に従えば、燃料バ
ンドルチャネルの下端部分に隣接した下部タイプレート
にベンチュリ流路が意図的に形成される。かかるベンチ
ュリ流路は、燃料バンドルチャネルの下端部分に沿って
好ましい圧力分布を生み出すためのディフューザを含ん
でいる。

本発明のかかる実施の態様の利点は、燃料バンドルチャ
ネルの下端部分が炉心バイパス区域に対して負の水圧力
を受けることである。このような負の水圧力は、荷重を
受けないチャネル部分と協力して、チャネルを下部タイ
プレートに一層近接した状態に保つために役立つ。

上記のごとき構造のもう１つの利点は、チャネルが湾曲
して下部タイプレートから遠去かる傾向が強まるほど、
ベンチュリ流路を通る水流の速度が大きくなることであ
る。ベンチュリ流路を通る水流の速度が大きくなれば、
チャネルの下端部分に作用する水圧力は大きくなる。チ
ャネルに加わる水圧力が増大する結果として、チャネル
は下部タイプレートに近接した状態に保たれる。このよ
うに、いかなる条件下においても改善された封止状態が
得られるのである。

上記のごとき水流によるチャネルの補強は意外な効果を
もたらす、はとんどの原子炉では、下部タイプレートの
位置においてチャネルの内部からチャネル外部の炉心バ
イパス区域に向かう少量の水流を得ることが要求されて
いる。このような所要の水流は、チャネル補強のために
必要な漏れ水流によって供給される。言い換えれば、炉
心バイパス区域への所要水流の供給は上記のごとき水力
学的補強をもたらすという補助的な効果を有しているの
である。

本発明のもう１つの利点は、下部タイプレートの位置に
おけるチャネルの加工を必要としないことである。すな
わち、下部タイプレートのみを加工することにより、上
記のごとき水流を得ることができるのである。

本発明のもう１つの目的は、冷却材喪失事故の際に炉心
バイパス区域から燃料バンドル内部への再溢水を可能に
するような下部タイプレートの構造を提供することにあ
る０本発明のかかる側面に従えば、下部タイプレートの
かど部にディフユーザ付きのベンチュリ流路から成る通
路が形成される。上記のディフューザは、炉心バイパス
区域から燃料バンドル内部に向かう方向にエネルギー効
率の良い水流を生じるように配置される０通常の運転時
には、かかるディフューザを通る逆方向の水流のため、
燃料バンドル内部から炉心バイパス区域に向かう計量さ
れた少量の水流が得られる。

しかるに再溢水時には、かかるディフューザの作用によ
り、炉心バイパス区域から燃料バイパス内部に向かって
鷹擦の小さい流路が得られるのである。その結果、効率
の良い再溢水が容易に達成されるわけである。

本発明のその他の目的、特徴および利点は、添付の図面
を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって自
ら明らかとなろう。

発明の詳細な説明 先ず第１Ａ図を見ると、原子炉の炉心内に配置された燃
料バンドルが示されている。

炉心は２つの流路区域を含んでいる。一方の流路区域は
燃料バンドルの内部に位置しており、また他方の流路区
域は燃料バンドルの外部に位置していて炉心バイパス区
域Ｂと呼ばれる。

次に、燃料バンドルの構造を簡単に説明しよう。

下部タイプレートＬは１群の燃料棒Ｒを支持している。

一部の燃料棒については、１６の部分にねじが切られて
いる。このようにねじを切った燃料棒は、下部タイプレ
ートＬと上部タイプレートＵとの間に伸びて両タイプレ
ートの結合手段を成すと共に、残りの燃料棒を互いに並
列しながら直立した状態に保つために役立つ、燃料棒間
には開口が設けられていて、それにより燃料バンドル内
への水の流入が可能になっている。

燃料バンドルの外側には、下部タイプレートＬと上部タ
イプレートＵとの間にわたってチャネルＣが配置されて
いる。チャネルＣは、燃料バンドルの内部と炉心バイパ
ス区域Ｂとの間における水流の隔壁を成している。

下部タイプレートの底部には計量用開口Ａが設けられて
いる。燃料バンドルの内部と炉心バイパス区域Ｂとの間
に存在する圧力の差により、計量用開口Ａを通って炉心
バイパス区域Ｂに向かう水流が生じる。

前述の通り、燃料バンドルの内部から炉心バイパス区域
Ｂに向かって圧力低下が存在する結果、下部タイプレー
トの上方に位置するチャネルＣは拡張し、従ってチャネ
ルＣは下部タイプレートＬの側面から遠去かることにな
る。

先行技術に従えば、下部タイプレートＬの側面とチャネ
ルＣとの間の空隙を通って過大な流量の水流が生じるこ
とは指状体Ｆの使用によって防止されていた０通例、指
状体Ｆは下部タイプレートに設けられたくぼみ１８の内
面から離隔するようにばねの作用を受けている。かかる
ばねの作用により、チャネルＡがたわんで下部タイプレ
ートＬから遠去かるに従い、指状体Ｆは下部タイプレー
トＬとチャネルＣとの間の空隙内に移動し得るわけであ
る。

しかし残念ながら、かかるばねの作用自体がチャネルＣ
のたわみを生じる追加の要因となる。

次に第１Ｂ図を見ると、下部タイプレートＬおよびチャ
ネルＣの断面が示されている。この図は、ばねの作用を
受けた指状体または漏れ水流を制限するためのその他の
手段を使用しない場合に漏れ水流がいかにして生じるか
を示している。詳しく述べれば、加圧された水が開口１
４から流入し、そして個々の燃料棒を支持するための格
子板２０を通って上方に流れ、格子板２０を通過した後
、一部の水はチャネルＣの下端部分と下部タイプレート
Ｌどの間に規定された空隙２２内に流れ込む。

チャネルＣのこの部分が受ける圧力作用は、冷却材の圧
力をチャネルＣに対してプロットしたグラフを見れば理
解されよう。

燃料バンドルＦの内部には圧力Ｐｉが存在することを考
えると、下部タイプレートＬよりも上方に位置する部分
のチャネルＣは炉心バイパス区域Ｂと燃料バンドルＦの
内部との間における差圧を完全に受けることになる。空
隙２２を通る水は、出口２５においてチャネルＣの末端
から流出するまでにそれの圧力を徐々に失う、すなわち
、図示のごとく、冷却材の圧力はチャネルＣの重なり部
分の全長に沿って徐々に低下することになる。詳しく述
べれば、圧力は空隙への入口２３において急激な低下を
示すと共に、出口２５においてほぼ完全に低下する。

次に第２図を見ると、本発明の実施の一態様が示されて
いる。

下部タイプレートＬは、第１および第２のラビリンスシ
ールリング３０および３２を含んでいる。

これらのラビリンスシールリングはその直後に拡張流路
部分３１および３３を規定している。

ラビリンスシールの機能は公知の通りである。

詳しく述べればラビリンスシールは、絞り開口の直後に
拡張空間を設けることによって効率の悪い乱流を発生さ
せるものである。このような効率の悪い乱流は、ラビリ
ンスシールの前後に大きな差圧を生じる。

図中のグラフを見ればわかる通り、ラビリンスシールリ
ング３０および３２を含むラビリンスシール構造は、シ
ールへの入口２９とシール下方の流路部分との間におい
て急激な圧力低下をもたらす。

このような圧力低下区域よりも下方に位置するチャネル
Ｃの下端部分３８は圧力荷重を受けない。

このようなチャネルＣの荷重を受けない部分は、チャネ
ルＣの上方部分を補強するために役立つ。

次に第３図を見ると、下部タイプレートＬおよびチャネ
ルＣの両方を協調的に加工することによってラビリンス
シールを形成し得ることが理解できよう、この実施の態
様に従えば、チャネルＣの下部タイプレートＬに近接し
た部分に波形４０が設けられる・、かかる波形４０は、
下部タイプレートＬとの協力によって相次ぐ絞り流路部
分４２および４４を規定し、それらの各々に続いて拡張
流路部分４３および４５を規定する。これらの流路部分
は、チャネルＣと下部タイプレートＬどの間の空隙の長
さ方向に沿ってラビリンスシールを規定することになる
。

次に第４Ａ、４Ｂおよび４０図を見ると、本発明の好適
な実施の態様が示されている。この実施の態様に基づく
改良部分５０は別に拡大表示されている。

第４Ｂ図には第１の拡大図が示されている。この場合に
は、下部タイプレートＬに対向したチャネルＣの加工部
分がディフューザ５４を規定していて、このディフュー
ザはベンチュリ流路の一部を成している。

第４Ａ図中に示されたグラフを見れば、かかるベンチュ
リ流路の効果が理解できよう、すなわち、流入開口５１
においては、圧力は炉心バイパス区域の圧力ＰＯを越え
ている。しかるに、空隙上方の開口５１と空隙の始点５
５との間においては、ベルヌーイの定理に基づいて流速
の顕著な増加が生じ、それに応じた圧力の低下が生じる
。空隙の始点５５と終点５３との間においては、空隙の
全長にわたって摩擦損失による追加の圧力低下が生じる
。その後、ディフューザ５４の作用によって圧力は徐々
に上昇し、そして遂には炉心バイパス区域の圧力ＰＯに
等しくなる。

本発明のこのような実施の態様に従えば、チャネルＣの
荷重を受けない下端部分がチャネルＣの荷重を受ける上
方部分を補強するばかりでなく、チャネルＣの下端部分
の近傍は内向きの負圧を受けることにもなる。

このような負圧はたわみの増加に伴って増大することに
注意されたい、すなわち、（本発明において解決すべき
問題を成す）圧力によって誘起されるたわみが流量を増
加させ、それに伴って負の差圧が増大するのである。

次の第４Ｃ図を見ると、下部タイプレートＬの加工部分
６０によっても同じ効果を達成し得ることが理解されよ
う、すなわち、空隙の終点５３に達するまでに圧力低下
が生じると共に、それに続いてディフューザ５４が存在
するわけである。このように、下部タイプレートＬまた
はチャネルＣの下端部分のいずれかを加工することによ
り、チャネルＣに加わる水圧力で上記のごとき拡張力を
打消すことができるのである。

以上、下部タイプレートに隣接したチャネルの側面に関
連して本発明を記載したが、次に多角形断面（特に正方
形断面）のチャネルのかど部における改良について説明
しよう。

かど部が漏れ流路を形成することは避けられない、製造
上の理由から、かど部には意図的に間隙が形成され、そ
してチャネルの側面と下部タイプレートの側面との間で
滑り嵌めが達成されるように設計されている。この場合
、厳密な公差を維持することは困難であるため、かど部
における漏れの程度は一定しない。

次の第５図には、下部タイプレートＬのかど部において
チャネルＣと下部タイプレートＬどの間にディフューザ
７０を設けたところが示されている。第５Ａ図は下部タ
イプレートＬのかど部の上面図であり、また第５Ｂ図は
かかるかど部の側断面図である。なお、このディフュー
ザは逆向きに配置されている。すなわち、炉心バイパス
区域Ｂに向かって空隙７２が配置されている一方、燃料
バンドルＦの内部に向かってディフューザ７０が配置さ
れている。

このような逆ディフューザを設ける目的は容易に理解す
ることができる。

先ず最初に、第１Ａ図に示された先行技術における開口
Ａについて説明し、次いで本発明に係わる原理を第５図
に関連して簡単に説明しよう。

先行技術においては、開口Ａは２つの目的のために役立
つ０通常の原子炉運転に際しては、開口Ａは計量された
少量の水を燃料バンドルＦの内部から炉心バイパス区域
Ｂに供給するために役立つ。

開口Ａを通過する際に圧力低下が生じることにより、炉
心バイパス区域Ｂへは低圧下で水が供給されることにな
る。

冷却材喪失事故の際には、開口Ａは水を逆流させるため
に役立つ、かかる逆流に際しては、炉心バイパス区域Ｂ
を満たす水が燃料バンドルＦの内部に移行する。その結
果、燃料棒Ｒは浸水された状態に保たれ、従って過熱を
起こすことがない。

次に、第５Ｂ図を見ながら上記のごとき逆ディフューザ
の機能を説明しよう０通常の運転に際しては、通例、デ
ィフューザ部分７３から空隙７２を通って水流が生じる
。かかる水流は空隙部分７４を通過し、そして炉心バイ
パス区域Ｂに流出する。このような水流は、比較的一定
の流量を有している。このように、逆ディフューザ７０
は燃料バンドルＦの内部から炉心バイパス区域Ｂに水を
計量しながら供給する目的のために役立つのである。

再溢水の際には、矢印７５によって示されるような逆向
きの水流が生じる。

水力学において良く知られている通り、水流の向きに合
わせてディフューザを配置した場合、効率の良い水流の
膨張が起こり、従って水流の加速が得られる。このよう
に、図示のごとき逆ディフューザを設けた場合、炉心バ
イパス区域Ｂから燃料バンドルＦの内部への再溢水がよ
り高い効率をもって達成されるのである。

上記のごとき逆ディフューザは、通常の運転時における
漏れ水流に対してはほとんど影響を及ぼさない、その際
における圧力低下の一部は水流が空隙を通過する際の摩
砕によるものであるが、大部分は水流が炉心バイパス区
域内に流出する際のエネルギー損失によるものである。

再溢水の際には、逆ディフューザはディフューザとして
作用する。水流が空隙からディフューザを介して燃料バ
ンドル内部に流出する際には圧力低下がほとんど生じな
い、従って、再溢水のための時間は短縮されることにな
る。かかる構造がもたらす唯一の新規な特徴は、かど部
に設けられたディフューザによって再溢水効率の改善が
得られることである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は通常の原子炉運転に際して下部タイプレート
とチャネルとの間の境界部を遮断するため互いに並列し
た状態で配置された指状体を下部タイプレートの位置に
含む従来の燃料バンドルの部分斜視図、第１Ｂ図はチャ
ネルの下端部分に沿ってそれの壁面に作用する水圧を示
すグラフを伴った通常の運転時における従来の下部タイ
プレートの側断面図、第２図は本発明の実施の一態様に
従って漏れ水流に対する抵抗を増大させるため下部タイ
プレートに形成されたラビリンスシールを示す第１Ｂ図
と同様な側断面図、第３図はラビリンスシールを形成す
るようなチャネル壁面の構造を示す第２図と同様な側断
面図、第４Ａ、４Ｂおよび４０図はベンチュリ流路構造
、該ベンチュリ流路構造を形成するチャネルの形状、お
よび該ベンチュリ流路構造を形成する下部タイプレート
の形状をそれぞれ示す側断面図、そして第５Ａおよび５
Ｂ図は第２．３．４Ａ、４Ｂおよび４０図のチャネルの
かど部において再溢水時の流量の改善をもならすために
設けられた逆ディフューザを示す平面図および側断面図
である。 図中、Ｂは炉心バイパス区域、Ｃはチャネル、Ｆは燃料
バンドｉＩｙ、しは下部タイプレート、Ｒは燃料棒、Ｕ
は上部タイプレート、３０および３２はラビリンスシー
ルリング、３１および３３は拡張流路部分、３８はチャ
ネルの下端部分、４０は波形、４２および４４は絞り流
路部分、４３および４５は拡張流路部分、５３は空隙の
終点、５４はディフューザ、５５は空隙の始点、６０は
下部タイプレートの加工部分、７０はディフューザ、そ
して７２は空隙を表わす。 ｎａ−ｔｓ。 見ｆ１杖ｆ手ｊ ＦＩＧ、−２゜ Ｆｌに、−３゜ ６愼−５４゜ Ｆｌに−４０ ｈ恢−４ａ ＦｌＧ、５β

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）燃料棒を支持すると共に、燃料バンドル下方
   の外部から燃料バンドルの内部に水流を導入するために
   役立つ下部タイプレート、 （ｂ）前記下部タイプレート上に支持されながら燃料バ
   ンドルの上部に向かって伸び、かつ燃料バンドルの内部
   を流れる蒸気一部混合物中の蒸気を発生させるために役
   立つ複数の燃料棒、 （ｃ）前記燃料棒を互いに並列した状態に保持し、前記
   下部タイプレートと共に一部の前記燃料棒に対するねじ
   込み式の連結手段を有し、かつ燃料バンドルの頂部から
   蒸気−水混合物を流出させるために役立つ上部タイプレ
   ート、並びに （ｄ）前記上部タイプレートを包囲する位置から前記下
   部タイプレートを包囲する位置にまでわたって配置され
   た燃料バンド ルチャネルの諸要素を含むような、燃料バンドルの内部
   を流れる蒸気−水混合物中の蒸気を発生させるための燃
   料棒を収容して成る燃料バンドルにおいて、前記燃料バ
   ンドルの内部に隣接した前記下部タイプレートの上方部
   分と前記下部タイプレートに重なり合った部位の前記チ
   ャネルとの間の空隙内に急激な圧力低下をもたらすため
   のラビリンスシールが設けられている結果、前記チャネ
   ルの下端部分が圧力荷重を受けず、従って前記チャネル
   の応力を受ける上方部分を補強するために役立つことを
   特徴とする燃料バンドル。 ２、前記ラビリンスシールが前記下部タイプレートを加
   工することによって形成される請求項１記載の燃料バン
   ドル。 ３、前記ラビリンスシールが前記下部タイプレートおよ
   び前記チャネルを加工することによって形成される請求
   項２記載の燃料バンドル。 ４、（ａ）燃料棒を支持すると共に、燃料バンドル下方
   の外部から燃料バンドルの内部に水流を導入するために
   役立つ下部タイプレート、 （ｂ）前記下部タイプレート上に支持され、かつ互いに
   並列した状態で上方に向かって伸びる複数の燃料棒、 （ｃ）前記燃料棒を互いに並列した状態に保持し、前記
   下部タイプレートと共に一部の前記燃料棒に対するねじ
   込み式の連結手段を有し、かつ燃料バンドルの頂部から
   蒸気−水混合物を流出させるために役立つ上部タイプレ
   ート、並びに （ｄ）前記上部タイプレートを、包囲する位置から前記
   下部タイプレートを包囲する位置にまでわたって配置さ
   れ、かつ前記上部および下部タイプレート間において蒸
   気および水の流れを燃料バンドルの内部に閉込めるため
   に役立つ燃料バンドルチャネルの諸要素を含むような、
   蒸気−水混合物中の蒸気を発生させるための燃料棒を収
   容して成る燃料バンドルにおいて、前記下部タイプレー
   トの頂部側に配置された空隙および前記空隙に続いて炉
   心バイパス区域側に配置されたディフューザを設けるこ
   とによって圧力低下が生じる結果、前記空隙およびディ
   フューザ内の圧力は前記炉心バイパス区域内の圧力より
   も低くなり、それによって前記チャネルの下端部分は前
   記チャネルの圧力荷重を受ける上方部分を補強して前記
   チャネルのたわみを抑制するために役立つことを特徴と
   する燃料バンドル。 ５、前記空隙およびディフューザが前記下部タイプレー
   トを加工することによって形成される請求項４記載の燃
   料バンドル。 ６、前記空隙およびディフューザが前記チャネルの下端
   部分を加工することによって形成される請求項４記載の
   燃料バンドル。 ７、（ａ）燃料棒を支持すると共に、燃料バンドル下方
   の外部から燃料バンドルの内部に水流を導入するために
   役立つ下部タイプレート、 （ｂ）前記下部タイプレート上に支持され、かつ互いに
   並列した状態で上方に向かって伸びる複数の燃料棒、 （ｃ）前記燃料棒を互いに並列した状態に保持し、一部
   の前記燃料棒に対して設けられたねじ込み式の連結手段
   によって前記下部タイプレートと結合され、かつ燃料バ
   ンドルの頂部から蒸気−水混合物を流出させるための開
   口を有する上部タイプレート、並びに （ｄ）前記上部タイプレートを包囲する位置から前記下
   部タイプレートを包囲する位置にまでわたって配置され
   た燃料バンドルチャネルの諸要素を含むような、蒸気−
   水混合物中の蒸気を発生させるための燃料棒を収容して
   成る燃料バンドルにおいて、前記燃料バンドルのかど部
   において炉心バイパス区域と前記燃料バンドルの内部と
   の間に空隙およびディフューザが設けられ、かつ前記デ
   ィフューザが前記炉心バイパス区域から前記燃料バンド
   ルの内部へ向かう水流を拡散させるように配置されてい
   る結果として、前記空隙およびディフューザを通して前
   記燃料バンドルの再溢水が効率的に達成されることを特
   徴とする燃料バンドル。 ８、前記空隙が前記下部タイプレートを加工することに
   よって形成される請求項７記載の燃料バンドル。