JPH05323073A - 燃料集合体及び燃料集合体用スペーサ - Google Patents
燃料集合体及び燃料集合体用スペーサInfo
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- JPH05323073A JPH05323073A JP4148972A JP14897292A JPH05323073A JP H05323073 A JPH05323073 A JP H05323073A JP 4148972 A JP4148972 A JP 4148972A JP 14897292 A JP14897292 A JP 14897292A JP H05323073 A JPH05323073 A JP H05323073A
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- 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】
【目的】 高燃焼度化に伴うチャンネルボックスの変形
によってチャンネル内流量の片寄りが生じることに起因
するＤ．Ｏ性能の低下を改善することのできる燃料集合
体及び燃料集合体用スペーサを提供する。 【構成】 スペーサ１は燃料棒を保持するためにマトリ
ックス状に配置された円筒状のリング部材４と、リング
部材４を取り囲むように設けられた側板１ａとを備え
る。側板１ａのリング部材４との間に隙間がある部分に
は湾曲部２が設けられ、この湾曲部２の下側（冷却材の
上流側）には、冷却材をスペーサ１内部に取り込むため
の開口部３が設けられている。側板１ａ自体を湾曲させ
る代わりに側板に開口部を設け、この開口部を覆うよう
に湾曲部材（下端は解放）を設けてもよい。
によってチャンネル内流量の片寄りが生じることに起因
するＤ．Ｏ性能の低下を改善することのできる燃料集合
体及び燃料集合体用スペーサを提供する。 【構成】 スペーサ１は燃料棒を保持するためにマトリ
ックス状に配置された円筒状のリング部材４と、リング
部材４を取り囲むように設けられた側板１ａとを備え
る。側板１ａのリング部材４との間に隙間がある部分に
は湾曲部２が設けられ、この湾曲部２の下側（冷却材の
上流側）には、冷却材をスペーサ１内部に取り込むため
の開口部３が設けられている。側板１ａ自体を湾曲させ
る代わりに側板に開口部を設け、この開口部を覆うよう
に湾曲部材（下端は解放）を設けてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉用燃料
集合体のスペーサの構造に関するものであり、詳しく
は、高燃焼度化に伴うチャンネルボックスの変形等によ
ってチャンネル内の冷却材の流動に片寄りが生じること
に起因するドライアウト性能（以下Ｄ．Ｏ性能という）
の低下を改善することのできるスペーサの構造に関する
ものである。
集合体のスペーサの構造に関するものであり、詳しく
は、高燃焼度化に伴うチャンネルボックスの変形等によ
ってチャンネル内の冷却材の流動に片寄りが生じること
に起因するドライアウト性能（以下Ｄ．Ｏ性能という）
の低下を改善することのできるスペーサの構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと言
う）用の燃料集合体の一般的な構造を図５に示す。図に
おいて、燃料棒１０８はチャンネルボックス１０５内に
８×８又は９×９のマトリックス状に所定の間隔で配列
され、上下のタイプレート１０６、１０７とその間に配
置される複数のスペーサ１０１によって支持されてい
る。スペーサは、チャンネルボックス１０５の内面と対
向する側板と燃料棒１０８を保持するためのリング部材
（図示せず）とを備えている。従来のスペーサ１０１の
側板には外側に打ち出された凸部１０２が形成されてい
るが、スペーサ内部（燃料棒が保持されている側）と連
通する開口部は形成されていない。
う）用の燃料集合体の一般的な構造を図５に示す。図に
おいて、燃料棒１０８はチャンネルボックス１０５内に
８×８又は９×９のマトリックス状に所定の間隔で配列
され、上下のタイプレート１０６、１０７とその間に配
置される複数のスペーサ１０１によって支持されてい
る。スペーサは、チャンネルボックス１０５の内面と対
向する側板と燃料棒１０８を保持するためのリング部材
（図示せず）とを備えている。従来のスペーサ１０１の
側板には外側に打ち出された凸部１０２が形成されてい
るが、スペーサ内部（燃料棒が保持されている側）と連
通する開口部は形成されていない。
【０００３】原子炉の運転中には、各燃料棒１０８の間
及び燃料棒１０８とチャンネルボックス１０５の間の流
路に、炉心下部から上部に向かって冷却材が流される。
冷却材は上昇の過程で沸騰し、炉心出口付近では蒸気重
量率約１３％、ボイド体積率約７０％の二相流となって
流出する。このような運転条件において、燃料集合体の
設計は、発熱燃料棒の表面で冷却材による良好な除熱が
可能である核沸騰（伝熱面上の個々の点から独立に蒸気
泡が発生しているような状態）が安定に維持されるよう
になされる。
及び燃料棒１０８とチャンネルボックス１０５の間の流
路に、炉心下部から上部に向かって冷却材が流される。
冷却材は上昇の過程で沸騰し、炉心出口付近では蒸気重
量率約１３％、ボイド体積率約７０％の二相流となって
流出する。このような運転条件において、燃料集合体の
設計は、発熱燃料棒の表面で冷却材による良好な除熱が
可能である核沸騰（伝熱面上の個々の点から独立に蒸気
泡が発生しているような状態）が安定に維持されるよう
になされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述した核沸騰
モードでは、図６に示すように燃料棒１０８の周りを膜
状の液相すなわち液膜ａ1 が流れ、液滴ａ2 及びボイド
（蒸気）ｂは燃料棒１０８の間の隙間に流れるいわゆる
環状流になっている。
モードでは、図６に示すように燃料棒１０８の周りを膜
状の液相すなわち液膜ａ1 が流れ、液滴ａ2 及びボイド
（蒸気）ｂは燃料棒１０８の間の隙間に流れるいわゆる
環状流になっている。
【０００５】しかし、図７のように、もし何らかの原因
によって（例えば過出力状態で）液膜ａ1 が消失（ドラ
イアウト）すると、熱伝達能力が悪化する膜沸騰モード
に遷移し、燃料棒１０８の壁面温度が急上昇し、ひいて
はバーンアウト（熱損失）を生じることになる。
によって（例えば過出力状態で）液膜ａ1 が消失（ドラ
イアウト）すると、熱伝達能力が悪化する膜沸騰モード
に遷移し、燃料棒１０８の壁面温度が急上昇し、ひいて
はバーンアウト（熱損失）を生じることになる。
【０００６】ところで、現在、ＢＷＲの燃料は、経済性
向上の観点から、長期サイクル運転、高燃焼度燃料にむ
けて開発が進められ、集合体断面平均のＵ235 濃縮度は
従来の約３．０ｗｔ％から約４．０％近くになってい
る。このような高燃焼度炉心においては炉心内の燃料の
燃焼度の不均一が大きく、出力レベルの最も高い燃料集
合体の出力ピークを上げることになる。
向上の観点から、長期サイクル運転、高燃焼度燃料にむ
けて開発が進められ、集合体断面平均のＵ235 濃縮度は
従来の約３．０ｗｔ％から約４．０％近くになってい
る。このような高燃焼度炉心においては炉心内の燃料の
燃焼度の不均一が大きく、出力レベルの最も高い燃料集
合体の出力ピークを上げることになる。
【０００７】又、経済性を高めるため、高出力を維持し
たまま炉心流量を下げ、炉心を高ボイド状態として運転
する、いわゆるスペクトルシフト運転が行なわれようと
しているが、上記のようなドライアウト現象を招きやす
くなる可能性がある。即ち、Ｄ．Ｏ性能が悪化する。
たまま炉心流量を下げ、炉心を高ボイド状態として運転
する、いわゆるスペクトルシフト運転が行なわれようと
しているが、上記のようなドライアウト現象を招きやす
くなる可能性がある。即ち、Ｄ．Ｏ性能が悪化する。
【０００８】以上のように、今後経済性向上の観点か
ら、燃料の熱的性能の厳しい条件で炉心運転が行なわれ
る可能性があり、燃料集合体の設計におけるＤ．Ｏ性能
の改善は重要となっている。
ら、燃料の熱的性能の厳しい条件で炉心運転が行なわれ
る可能性があり、燃料集合体の設計におけるＤ．Ｏ性能
の改善は重要となっている。
【０００９】一方、高燃焼度化に伴い、サイクルの運転
期間が長くなる（例えば１８ケ月連続運転）と、チャン
ネルボックスの曲がりが大きくなることが考えられる。
これは、チャンネルボックスは多量に高速中性子の照射
を受け、長手方向に伸び（照射成長）を生じるためであ
る。炉心の比較的周辺部の中性子の勾配が大きい領域で
は、チャンネルボックスの対面間で照射成長による伸び
の差が大きく、図８に示されるように、伸びが大きい側
の面が外側に凸となるような曲がりを生じる。
期間が長くなる（例えば１８ケ月連続運転）と、チャン
ネルボックスの曲がりが大きくなることが考えられる。
これは、チャンネルボックスは多量に高速中性子の照射
を受け、長手方向に伸び（照射成長）を生じるためであ
る。炉心の比較的周辺部の中性子の勾配が大きい領域で
は、チャンネルボックスの対面間で照射成長による伸び
の差が大きく、図８に示されるように、伸びが大きい側
の面が外側に凸となるような曲がりを生じる。
【００１０】このとき、燃料上部では、図９に示される
ように燃料棒１０８とチャンネルボックス１０５のギャ
ップが均等にならず片寄りが生じる可能性がある。図９
の（Ａ）は中性子照射前のチャンネルボックス１０５と
燃料棒１０８の状態を示し、（Ｂ）は中性子照射によっ
てチャンネルボックス１０５が変形した後の状態を示
す。図に示されるように照射前には左右のギャップδ
1 ，δ2 は等しいのに対し、照射後にはδ1 ＞δ2 とな
っている。
ように燃料棒１０８とチャンネルボックス１０５のギャ
ップが均等にならず片寄りが生じる可能性がある。図９
の（Ａ）は中性子照射前のチャンネルボックス１０５と
燃料棒１０８の状態を示し、（Ｂ）は中性子照射によっ
てチャンネルボックス１０５が変形した後の状態を示
す。図に示されるように照射前には左右のギャップδ
1 ，δ2 は等しいのに対し、照射後にはδ1 ＞δ2 とな
っている。
【００１１】図９のように燃料棒１０８とチャンネルボ
ックス１０５のギャップに片寄りが生じると、チャンネ
ル内の冷却材の流動にも片寄りが生じる。即ち、図１０
に示されるように燃料チャンネル全体として燃料棒１０
８とチャンネルボックス１０５とのギャップが広がった
側に冷却材の流れの片寄りが生じる可能性がある。図１
０は冷却材の流路となるサブチャンネル１０９にチャン
ネルボックス１０５の対角線にそって番号を付し、チャ
ンネルボックス１０５の変形前に対する変形後の各番号
のサブチャンネル１０９の流量の変化を示したものであ
る。図示の如く、ギャップが広がった側では流量が増
し、逆にギャップが狭くなった側では流量が減少してお
り、チャンネルボックス１０５内面に近い周辺のサブチ
ャンネル１０９程流量の変化が大きい。このように流量
が変化すると、ギャップが狭くなる側では冷却材流の減
少により、その領域の燃料棒１０８の冷却が悪化し、ひ
いてはＤ．Ｏを生じる危険性がある。
ックス１０５のギャップに片寄りが生じると、チャンネ
ル内の冷却材の流動にも片寄りが生じる。即ち、図１０
に示されるように燃料チャンネル全体として燃料棒１０
８とチャンネルボックス１０５とのギャップが広がった
側に冷却材の流れの片寄りが生じる可能性がある。図１
０は冷却材の流路となるサブチャンネル１０９にチャン
ネルボックス１０５の対角線にそって番号を付し、チャ
ンネルボックス１０５の変形前に対する変形後の各番号
のサブチャンネル１０９の流量の変化を示したものであ
る。図示の如く、ギャップが広がった側では流量が増
し、逆にギャップが狭くなった側では流量が減少してお
り、チャンネルボックス１０５内面に近い周辺のサブチ
ャンネル１０９程流量の変化が大きい。このように流量
が変化すると、ギャップが狭くなる側では冷却材流の減
少により、その領域の燃料棒１０８の冷却が悪化し、ひ
いてはＤ．Ｏを生じる危険性がある。
【００１２】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、高燃焼度化に伴うチャンネルボックスの変形に
よってチャンネル内流量の片寄りが生じることに起因す
るＤ．Ｏ性能の低下を改善することのできる燃料集合体
及び燃料集合体用スペーサを提供することを目的とする
ものである。
であり、高燃焼度化に伴うチャンネルボックスの変形に
よってチャンネル内流量の片寄りが生じることに起因す
るＤ．Ｏ性能の低下を改善することのできる燃料集合体
及び燃料集合体用スペーサを提供することを目的とする
ものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の燃料集合体
は、マトリックス状に配列された複数本の燃料棒と、該
複数本の燃料棒を所定の間隔に保持して冷却材の流路を
確保するスペーサと、前記複数本の燃料棒が収納される
チャンネルボックスとを備え、上記の課題を達成するた
めに、前記スペーサの側板の一部又は全周には、外側に
凸となるように湾曲した湾曲部が設けられ、かつ該湾曲
部の前記冷却材の上流側にあたる部分には前記冷却材を
流入させるための開口部が形成されたものである。
は、マトリックス状に配列された複数本の燃料棒と、該
複数本の燃料棒を所定の間隔に保持して冷却材の流路を
確保するスペーサと、前記複数本の燃料棒が収納される
チャンネルボックスとを備え、上記の課題を達成するた
めに、前記スペーサの側板の一部又は全周には、外側に
凸となるように湾曲した湾曲部が設けられ、かつ該湾曲
部の前記冷却材の上流側にあたる部分には前記冷却材を
流入させるための開口部が形成されたものである。
【００１４】請求項２の燃料集合体は、前記スペーサ側
板の所定の箇所には開口部が設けられ、該開口部の外側
には、上端がスペーサの側板に係止され、下端が開放さ
れた湾曲部材が設けられたものである。
板の所定の箇所には開口部が設けられ、該開口部の外側
には、上端がスペーサの側板に係止され、下端が開放さ
れた湾曲部材が設けられたものである。
【００１５】請求項３の燃料集合体における前記スペー
サ側板の一部又は全周の軸方向長さは、前記燃料棒を保
持するリング部材の長さより短いものである。
サ側板の一部又は全周の軸方向長さは、前記燃料棒を保
持するリング部材の長さより短いものである。
【００１６】請求項４の燃料集合体用スペーサは、マト
リックス状に配列された複数本の燃料棒を所定間隔に保
持して冷却材の流路を確保するスペーサにおいて、上記
の課題を達成するために、側板の一部又は全周には、外
側に凸となるように湾曲した湾曲部が設けられ、かつ該
湾曲部の前記冷却材の上流側にあたる部分には前記冷却
材を流入させるための開口部が形成されたものである。
リックス状に配列された複数本の燃料棒を所定間隔に保
持して冷却材の流路を確保するスペーサにおいて、上記
の課題を達成するために、側板の一部又は全周には、外
側に凸となるように湾曲した湾曲部が設けられ、かつ該
湾曲部の前記冷却材の上流側にあたる部分には前記冷却
材を流入させるための開口部が形成されたものである。
【００１７】
【作用】本発明では、上述のように、スペーサの側板の
一部又は全周に外側に凸となるように湾曲した湾曲部を
設け、その下側（冷却材の上流側）に開口部を設ける。
この湾曲部は側板自体を外側にふくらませたものであっ
ても良いし、別にバネ機能を持つ湾曲部材を用意して上
端が固定端、下端が開放端となるように側板の開口部に
取り付けて、湾曲材の動きを冷却材の流れに追従させる
ようにしても良い。
一部又は全周に外側に凸となるように湾曲した湾曲部を
設け、その下側（冷却材の上流側）に開口部を設ける。
この湾曲部は側板自体を外側にふくらませたものであっ
ても良いし、別にバネ機能を持つ湾曲部材を用意して上
端が固定端、下端が開放端となるように側板の開口部に
取り付けて、湾曲材の動きを冷却材の流れに追従させる
ようにしても良い。
【００１８】このような構造とすることにより、図３
（Ａ）に示されるようにチャンネルボックス５とスペー
サ側板１ａの間の流動抵抗が大きくなり、チャンネルボ
ックス５とスペーサ側板１ａとの間を流れる冷却材の一
部が開口部３ｂからスペーサ内部（燃料棒が配列されて
いる部分）に取り込まれる。即ち、チャンネルボックス
５壁面を上昇する液膜流を含む液相成分の多い冷却材が
燃料集合体の中央部に取り込まれることになり、これに
よってＤ．Ｏ性能は向上する。
（Ａ）に示されるようにチャンネルボックス５とスペー
サ側板１ａの間の流動抵抗が大きくなり、チャンネルボ
ックス５とスペーサ側板１ａとの間を流れる冷却材の一
部が開口部３ｂからスペーサ内部（燃料棒が配列されて
いる部分）に取り込まれる。即ち、チャンネルボックス
５壁面を上昇する液膜流を含む液相成分の多い冷却材が
燃料集合体の中央部に取り込まれることになり、これに
よってＤ．Ｏ性能は向上する。
【００１９】又、チャンネルボックスの変形等により、
燃料棒とチャンネルボックス５とのギャップに片寄りが
生じた場合、図３（Ｂ）に示されるようにギャップが広
がった側のチャンネルボックス５とスペーサ側板１ａと
の間を流れる冷却材は、より多くスペーサ内部に取り込
まれることになり、流れの片寄りが改善される。前述し
た図１０に示されるように冷却材流動の片寄りは周辺部
で顕著であるが、本発明では上記のようにスペーサ側板
の湾曲部によって周辺部の流動が制御されるので、ギャ
ップが片寄った状態でも流動の均一化が図られる。これ
により、ギャップが狭くなった側でのＤ．Ｏ性能の低下
を防ぐことが可能となる。
燃料棒とチャンネルボックス５とのギャップに片寄りが
生じた場合、図３（Ｂ）に示されるようにギャップが広
がった側のチャンネルボックス５とスペーサ側板１ａと
の間を流れる冷却材は、より多くスペーサ内部に取り込
まれることになり、流れの片寄りが改善される。前述し
た図１０に示されるように冷却材流動の片寄りは周辺部
で顕著であるが、本発明では上記のようにスペーサ側板
の湾曲部によって周辺部の流動が制御されるので、ギャ
ップが片寄った状態でも流動の均一化が図られる。これ
により、ギャップが狭くなった側でのＤ．Ｏ性能の低下
を防ぐことが可能となる。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明実施例による燃料集合体に用
いられるスペーサ１の構造を示す斜視図である。なお、
スペーサ１以外の構成は図５で説明した従来の燃料集合
体と同様である。図において、スペーサ１は燃料棒（図
示せず）を保持するためにマトリックス状に配置された
円筒状のリング部材４と、リング部材４を取り囲むよう
に設けられた側板１ａとを備える。そして、側板１ａの
リング部材４との間に隙間がある部分には湾曲部２が設
けられている。この湾曲部２の下側（冷却材の上流側）
には、冷却材をスペーサ１内部に取り込むための開口部
３が設けられている。
いられるスペーサ１の構造を示す斜視図である。なお、
スペーサ１以外の構成は図５で説明した従来の燃料集合
体と同様である。図において、スペーサ１は燃料棒（図
示せず）を保持するためにマトリックス状に配置された
円筒状のリング部材４と、リング部材４を取り囲むよう
に設けられた側板１ａとを備える。そして、側板１ａの
リング部材４との間に隙間がある部分には湾曲部２が設
けられている。この湾曲部２の下側（冷却材の上流側）
には、冷却材をスペーサ１内部に取り込むための開口部
３が設けられている。
【００２１】上記のようなスペーサ１を用いて燃料集合
体を構成すると、チャンネルボックス５内面とスペーサ
側板１ａ間の流動抵抗が大きくなり、液相成分を多く含
む冷却材が開口部３からスペーサ１内部に流入する。
又、チャンネルボックス５の変形によってチャンネルボ
ックス５内面とスペーサ側板１ａとのギャップに片寄り
が生じても、ギャップが広がった側でより多くの冷却材
がスペーサ１内部に取り込まれるので、流動の均一化が
図られる。従って、ギャップの狭くなった側にも必要な
冷却材が供給され、Ｄ．Ｏ性能の低下が改善される。
体を構成すると、チャンネルボックス５内面とスペーサ
側板１ａ間の流動抵抗が大きくなり、液相成分を多く含
む冷却材が開口部３からスペーサ１内部に流入する。
又、チャンネルボックス５の変形によってチャンネルボ
ックス５内面とスペーサ側板１ａとのギャップに片寄り
が生じても、ギャップが広がった側でより多くの冷却材
がスペーサ１内部に取り込まれるので、流動の均一化が
図られる。従って、ギャップの狭くなった側にも必要な
冷却材が供給され、Ｄ．Ｏ性能の低下が改善される。
【００２２】次に、図２は本発明の第２実施例によるス
ペーサ１の構造を示す斜視図である。この実施例では、
スペーサ１の側板１ａ自体には湾曲部が形成されておら
ず、湾曲部材２ａを側板に取り付ける構成となってい
る。図中（Ａ）は湾曲部材２ａを取り付けた状態を示
し、（Ｂ）は湾曲部材２ａを取りはずした状態を示して
いる。
ペーサ１の構造を示す斜視図である。この実施例では、
スペーサ１の側板１ａ自体には湾曲部が形成されておら
ず、湾曲部材２ａを側板に取り付ける構成となってい
る。図中（Ａ）は湾曲部材２ａを取り付けた状態を示
し、（Ｂ）は湾曲部材２ａを取りはずした状態を示して
いる。
【００２３】図において、側板１ａのリング部材４との
間に隙間がある部分には開口部３ｂが設けられており、
この開口部３ｂを覆うように湾曲部材２ａが取り付けら
れる。この湾曲部材２ａは上端で側板１ａに係止されて
下端は開放されており、冷却材の流れに追従するように
なっている。又、湾曲部材２ａの下側にも開口部３ａが
形成されている。
間に隙間がある部分には開口部３ｂが設けられており、
この開口部３ｂを覆うように湾曲部材２ａが取り付けら
れる。この湾曲部材２ａは上端で側板１ａに係止されて
下端は開放されており、冷却材の流れに追従するように
なっている。又、湾曲部材２ａの下側にも開口部３ａが
形成されている。
【００２４】図２のスペーサを用いて燃料集合体を構成
すると、前述の図３に示されるように、冷却材は湾曲部
材２ａの開放端と開口部３ａを介してスペーサ側板１ａ
の開口部３ｂから内部に流入する。又、チャンネルボッ
クス５の変形等によってチャンネルボックス５とスペー
サ側板１ａとのギャップに片寄りが生じ、ギャップが広
がった側の流量が増すと、湾曲部材２ａの開放端は片寄
りが生じる前（図Ａ）よりもやや持ち上げられた状態と
なり、より多くの冷却材がスペーサ側板の開口部３ｂか
らスペーサ内部に流入する。即ち、湾曲部材２ａによっ
て冷却材の流動が制御され、流動の均一化が図られる。
すると、前述の図３に示されるように、冷却材は湾曲部
材２ａの開放端と開口部３ａを介してスペーサ側板１ａ
の開口部３ｂから内部に流入する。又、チャンネルボッ
クス５の変形等によってチャンネルボックス５とスペー
サ側板１ａとのギャップに片寄りが生じ、ギャップが広
がった側の流量が増すと、湾曲部材２ａの開放端は片寄
りが生じる前（図Ａ）よりもやや持ち上げられた状態と
なり、より多くの冷却材がスペーサ側板の開口部３ｂか
らスペーサ内部に流入する。即ち、湾曲部材２ａによっ
て冷却材の流動が制御され、流動の均一化が図られる。
【００２５】次に、図４は図２の実施例の変形例を示す
斜視図であり、湾曲部材を取りはずした状態が示されて
いる。図において、スペーサ側板１ａはコーナー部を除
いてその軸方向長さがリング部材４よりも短くなってい
る。このようにスペーサ側板１ａの下部を除去すること
で冷却材がより取り込まれやすくなる。
斜視図であり、湾曲部材を取りはずした状態が示されて
いる。図において、スペーサ側板１ａはコーナー部を除
いてその軸方向長さがリング部材４よりも短くなってい
る。このようにスペーサ側板１ａの下部を除去すること
で冷却材がより取り込まれやすくなる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、スペ
ーサ側板の外側に凸となるような湾曲部が設けられ、か
つ湾曲部の冷却材の上流側にあたる部分には冷却材を流
入させるための開口部が形成されるので、チャンネルボ
ックスの壁面を上昇する液相成分の多い冷却材が燃料集
合体中央部に取り込まれ、これにより、Ｄ．Ｏ性能の向
上が図られる。又、チャンネルボックスの変形等によっ
てチャンネルボックスと燃料棒とのギャップに片寄りが
生じても、ギャップが広がった側の冷却材がより多くス
ペーサ内部に取り込まれて冷却材の流動が均一化される
ので、ギャップが狭くなった側のＤ．Ｏ性能の低下を回
避できる。このように、本発明によれば、燃料集合体の
Ｄ．Ｏ性能を向上させることができ、長期サイクル運転
や高燃焼度化に対応することが可能である。
ーサ側板の外側に凸となるような湾曲部が設けられ、か
つ湾曲部の冷却材の上流側にあたる部分には冷却材を流
入させるための開口部が形成されるので、チャンネルボ
ックスの壁面を上昇する液相成分の多い冷却材が燃料集
合体中央部に取り込まれ、これにより、Ｄ．Ｏ性能の向
上が図られる。又、チャンネルボックスの変形等によっ
てチャンネルボックスと燃料棒とのギャップに片寄りが
生じても、ギャップが広がった側の冷却材がより多くス
ペーサ内部に取り込まれて冷却材の流動が均一化される
ので、ギャップが狭くなった側のＤ．Ｏ性能の低下を回
避できる。このように、本発明によれば、燃料集合体の
Ｄ．Ｏ性能を向上させることができ、長期サイクル運転
や高燃焼度化に対応することが可能である。
【図１】本発明の第１実施例によるスペーサの構造を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２実施例によるス
ペーサの構造を示す斜視図である。
ペーサの構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の作用を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第２実施例の変形例を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】従来の一般的な燃料集合体の構造を示す従断面
図である。
図である。
【図６】燃料棒に囲まれたサブチャンネルでの二相流の
流動状態を示す概念図である。
流動状態を示す概念図である。
【図７】ドライアウト状態を説明するための説明図であ
る。
る。
【図８】チャンネルボックスの変形を示す説明図であ
る。
る。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は中性子照射を受ける前後の燃
料棒とチャンネルボックスの位置関係を示す模式的な横
断面図である。
料棒とチャンネルボックスの位置関係を示す模式的な横
断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はチャンネルボックスの変形
による流動の偏りを説明するための燃料集合体横断面図
とグラフである。
による流動の偏りを説明するための燃料集合体横断面図
とグラフである。
１…スペーサ、１ａ…側板、２…湾曲部、２ａ…湾曲部
材、３，３ａ，３ｂ…開口部、４…リング部材、５…チ
ャンネルボックス。
材、３，３ａ，３ｂ…開口部、４…リング部材、５…チ
ャンネルボックス。
Claims (4)
- 【請求項１】 マトリックス状に配列された複数本の燃
料棒と、該複数本の燃料棒を所定の間隔に保持して冷却
材の流路を確保するスペーサと、前記複数本の燃料棒が
収納されるチャンネルボックスとを備えた沸騰水型原子
炉用燃料集合体において、 前記スペーサの側板の一部又は全周には、外側に凸とな
るように湾曲した湾曲部が設けられ、かつ該湾曲部の前
記冷却材の上流側にあたる部分には前記冷却材を流入さ
せるための開口部が形成され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】 前記スペーサ側板の所定の箇所には開口
部が形成され、該開口部の外側には、上端がスペーサの
側板に係止され、下端が開放された湾曲部材が設けられ
たことを特徴とする請求項１に記載の沸騰水型原子炉用
燃料集合体。 - 【請求項３】 前記スペーサ側板の一部又は全周の軸方
向長さは、前記燃料棒を保持するリング部材の長さより
短いことを特徴とする請求項２に記載の沸騰水型原子炉
用燃料集合体。 - 【請求項４】 マトリックス状に配列された複数本の燃
料棒を所定間隔に保持して冷却材の流路を確保する燃料
集合体用スペーサにおいて、 側板の一部又は全周には、外側に凸となるように湾曲し
た湾曲部が設けられ、かつ該湾曲部の前記冷却材の上流
側にあたる部分には前記冷却材を流入させるための開口
部が形成されたことを特徴とする燃料集合体用スペー
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148972A JPH05323073A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 燃料集合体及び燃料集合体用スペーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148972A JPH05323073A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 燃料集合体及び燃料集合体用スペーサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323073A true JPH05323073A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15464797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148972A Withdrawn JPH05323073A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 燃料集合体及び燃料集合体用スペーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323073A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003077261A3 (de) * | 2002-03-14 | 2004-04-01 | Framatome Anp Gmbh | Abstandhalter für das brennelement eines siedewasserreaktors |
| US7421056B2 (en) | 2002-03-14 | 2008-09-02 | Areva Np Gmbh | Fuel assembly for a boiling water reactor |
| US7555093B1 (en) | 2002-02-27 | 2009-06-30 | Areva Np Gmbh | Spacer for a fuel assembly of a boiling water reactor |
| EP2525367A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Areva NP | Nuclear fuel assembly spacer grid and corresponding nuclear fuel assembly |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP4148972A patent/JPH05323073A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7555093B1 (en) | 2002-02-27 | 2009-06-30 | Areva Np Gmbh | Spacer for a fuel assembly of a boiling water reactor |
| WO2003077261A3 (de) * | 2002-03-14 | 2004-04-01 | Framatome Anp Gmbh | Abstandhalter für das brennelement eines siedewasserreaktors |
| US7421056B2 (en) | 2002-03-14 | 2008-09-02 | Areva Np Gmbh | Fuel assembly for a boiling water reactor |
| EP2525367A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Areva NP | Nuclear fuel assembly spacer grid and corresponding nuclear fuel assembly |
| WO2012159916A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Areva Np | Nuclear fuel assembly spacer grid and corresponding nuclear fuel assembly |
| US9793012B2 (en) | 2011-05-20 | 2017-10-17 | Areva Np | Nuclear fuel assembly spacer grid and corresponding nuclear fuel assembly |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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