JPH07113673B2 - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
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- JPH07113673B2 JPH07113673B2 JP63035271A JP3527188A JPH07113673B2 JP H07113673 B2 JPH07113673 B2 JP H07113673B2 JP 63035271 A JP63035271 A JP 63035271A JP 3527188 A JP3527188 A JP 3527188A JP H07113673 B2 JPH07113673 B2 JP H07113673B2
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- Japan
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- water rod
- rod
- fuel
- nuclear fuel
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料集合体に係り、特に複数本または複雑な
形状を有する水ロツドを用いるのに好適な燃料集合体に
関する。
形状を有する水ロツドを用いるのに好適な燃料集合体に
関する。
原子炉の燃料経済性を向上させる対策の１つとして、燃
料集合体内での水平方向出力分布を均一化することが考
えられている。例えば、特開昭61−198096号公報等にあ
るように、燃料集合体中央部に大型ウオータロツドを挿
入して燃料集合体中央部における冷却材による中性子減
速効果を高めて燃料集合体水平方向の出力分布均一化を
図り、燃料集合体の燃料経済性を向上させることができ
る。このような方法を用いて燃料集合体水平方向出力分
布の均一化を図る場合、燃料集合体中央部に挿入される
大型ウオータロツドを可能な限り大きくとり、燃料集合
体内の飽和水領域を大きく確保することが望まれる。単
数の大型水ロツドを採用することに伴い、改善，提案さ
れてきた燃料棒スペーサの代表例として、前記特開昭61
−198096号公報の他に特開昭62−42092号公報があげら
れる。これら従来法では、水ロツド挿入空間部に隣接し
ている丸セル相互を前記水ロツド空間部の円周方向に沿
つて所要の間隔をおいて複数枚配設された支持体により
連結し、前記支持板はスプリングを装着した平状板と丸
セル型スペーサ外枠の中心側へ凸状に湾出する凸状湾出
部を設けた凸状板とから形成され、前記平状板に装着さ
れたスプリングと、前記凸状板の凸状湾出部とで大型水
ロツドを支持している。
料集合体内での水平方向出力分布を均一化することが考
えられている。例えば、特開昭61−198096号公報等にあ
るように、燃料集合体中央部に大型ウオータロツドを挿
入して燃料集合体中央部における冷却材による中性子減
速効果を高めて燃料集合体水平方向の出力分布均一化を
図り、燃料集合体の燃料経済性を向上させることができ
る。このような方法を用いて燃料集合体水平方向出力分
布の均一化を図る場合、燃料集合体中央部に挿入される
大型ウオータロツドを可能な限り大きくとり、燃料集合
体内の飽和水領域を大きく確保することが望まれる。単
数の大型水ロツドを採用することに伴い、改善，提案さ
れてきた燃料棒スペーサの代表例として、前記特開昭61
−198096号公報の他に特開昭62−42092号公報があげら
れる。これら従来法では、水ロツド挿入空間部に隣接し
ている丸セル相互を前記水ロツド空間部の円周方向に沿
つて所要の間隔をおいて複数枚配設された支持体により
連結し、前記支持板はスプリングを装着した平状板と丸
セル型スペーサ外枠の中心側へ凸状に湾出する凸状湾出
部を設けた凸状板とから形成され、前記平状板に装着さ
れたスプリングと、前記凸状板の凸状湾出部とで大型水
ロツドを支持している。
また、燃料集合体の水ロツド面積の最適化設計が進むに
つれ、最近では、大型の水ロツドを燃料集合体内に複数
本設ける方法や、複雑な形状の水ロツドを用いる方法が
提案されている。
つれ、最近では、大型の水ロツドを燃料集合体内に複数
本設ける方法や、複雑な形状の水ロツドを用いる方法が
提案されている。
第11図は燃料棒７本分の空隔に２本の大型水ロツドを設
ける燃料集合体に使用される従来技術による水ロツド支
持方法を採用した丸セル型スペーサの全体断面図であ
る。丸セル型スペーサ１の中央部に位置する燃料棒７本
分の水ロツド挿入空間部３には、大型の２本の水ロツド
4a,4bが挿入される。２本の大型水ロツド4a,4bは、支持
板５にとりつけられた板バネ６と支持板７によつて３点
支持される構造になつている。この構造により、スペー
サ１と水ロツド4a,4b間での流動振動が防止できる。
ける燃料集合体に使用される従来技術による水ロツド支
持方法を採用した丸セル型スペーサの全体断面図であ
る。丸セル型スペーサ１の中央部に位置する燃料棒７本
分の水ロツド挿入空間部３には、大型の２本の水ロツド
4a,4bが挿入される。２本の大型水ロツド4a,4bは、支持
板５にとりつけられた板バネ６と支持板７によつて３点
支持される構造になつている。この構造により、スペー
サ１と水ロツド4a,4b間での流動振動が防止できる。
しかし、上記従来技術方式によると、支持板７の一部が
大型水ロツドを支持する固定端を形成しているため、大
型水ロツド4a,4bを大型化していき燃料集合体内の飽和
水領域を確保しようとすると少なくとも支持板７の板厚
の面積分は、水ロツド挿入空間部３の面積から除かなけ
ればならず、水ロツド挿入空間部３を最大限に活用でき
なくなるという問題があつた。また、水ロツドの形状が
複雑になると、従来のように支持板を設置して水ロツド
を保持する構成は、スペーサの関係から難かしくなつて
くる。
大型水ロツドを支持する固定端を形成しているため、大
型水ロツド4a,4bを大型化していき燃料集合体内の飽和
水領域を確保しようとすると少なくとも支持板７の板厚
の面積分は、水ロツド挿入空間部３の面積から除かなけ
ればならず、水ロツド挿入空間部３を最大限に活用でき
なくなるという問題があつた。また、水ロツドの形状が
複雑になると、従来のように支持板を設置して水ロツド
を保持する構成は、スペーサの関係から難かしくなつて
くる。
本発明の目的は、水ロツドが占める飽和水領域の横断面
積を大きくできる燃料集合体及びそのための燃料スペー
サとその燃料スペーサを構成する円筒状部材を提供する
ことにある。
積を大きくできる燃料集合体及びそのための燃料スペー
サとその燃料スペーサを構成する円筒状部材を提供する
ことにある。
上記目的は、スペーサを構成する円筒状部材であつて水
ロツドに隣接した円筒状部材の構成材の一部にて水ロツ
ドと接触する突出部を形成することにより達成される。
ロツドに隣接した円筒状部材の構成材の一部にて水ロツ
ドと接触する突出部を形成することにより達成される。
水ロツドに隣接している円筒状部材の構成材の一部にて
水ロツドと接触する突出部を形成することによつて、円
筒状部材の突出部が水ロツドを強固に支持する。スペー
サの円筒部材自体を利用しているので、水ロツド挿入空
間部を最大限に広げることができる。したがつて、燃料
集合体内の飽和水領域の横断面積をより大きくすること
ができ、燃料集合体の燃料経済性やボイド係数減少によ
る原子炉の安定性を向上することができる。
水ロツドと接触する突出部を形成することによつて、円
筒状部材の突出部が水ロツドを強固に支持する。スペー
サの円筒部材自体を利用しているので、水ロツド挿入空
間部を最大限に広げることができる。したがつて、燃料
集合体内の飽和水領域の横断面積をより大きくすること
ができ、燃料集合体の燃料経済性やボイド係数減少によ
る原子炉の安定性を向上することができる。
以下、本発明の一実施例である燃料集合体に用いられる
丸セル型燃料スペーサの構成部材である丸セルを第１図
により説明する。第１図（ａ）は、丸セル型燃料スペー
サに用いられる水ロツド支持用の丸セルの概観図であ
り、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示す丸セル10の上
方から見た図である。水ロツド支持用の丸セル10は、円
筒状部材11から成り、円筒状部材11には、燃料棒20保持
用の板バネ15を装着するコの字形の切り欠き12が設けら
れている。また丸セル10には、燃料棒20を保持するため
の突出部13が内側に向けて設けられており、２個の突出
部13と１個の板バネ15で燃料棒20を保持できる構造にな
つている。更に、丸セル10には、丸セル10を構成する円
筒状部材11を変形させて形成した外側に向かつた突出部
14があり、この突出部14は丸セル10の両端に１個ずつ設
けられている。
丸セル型燃料スペーサの構成部材である丸セルを第１図
により説明する。第１図（ａ）は、丸セル型燃料スペー
サに用いられる水ロツド支持用の丸セルの概観図であ
り、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示す丸セル10の上
方から見た図である。水ロツド支持用の丸セル10は、円
筒状部材11から成り、円筒状部材11には、燃料棒20保持
用の板バネ15を装着するコの字形の切り欠き12が設けら
れている。また丸セル10には、燃料棒20を保持するため
の突出部13が内側に向けて設けられており、２個の突出
部13と１個の板バネ15で燃料棒20を保持できる構造にな
つている。更に、丸セル10には、丸セル10を構成する円
筒状部材11を変形させて形成した外側に向かつた突出部
14があり、この突出部14は丸セル10の両端に１個ずつ設
けられている。
第２図は、第１図に示した丸セル10を使つた丸セル型燃
料スペーサ30の一例である。この燃料スペーサ30は、９
×９の燃料棒配列のうち、中央部の燃料棒７本分のスペ
ーサに２本の水ロツド31,32を設けた燃料集合体用のも
のである。
料スペーサ30の一例である。この燃料スペーサ30は、９
×９の燃料棒配列のうち、中央部の燃料棒７本分のスペ
ーサに２本の水ロツド31,32を設けた燃料集合体用のも
のである。
本実施例の燃料集合体は、図示されていないが、上部タ
イプレート及び下部タイプレートを有し、燃料棒20の上
下端部が上部及び下部タイプレートにて保持され、水ロ
ツド31及び32の下端部が下部タイプレートに保持されて
構成される。燃料集合体の軸方向に複数の燃料スペーサ
30が配置される。燃料スペーサ30は、格子状に配置され
た多数の丸セル34,丸セル10（具体的には丸セル10a,10
b）、支持板36,37,板バネ33,38及び外枠35を有してい
る。丸セル34及び10は、内部に挿入された燃料棒20を保
持している。燃料スペーサ30は、板バネ33を共有する２
個の丸セル34を１組とする構成要素を複数個用いて構成
する。丸セル34と丸セル34の接触部は溶接にて接合さ
れ、周囲には外枠35を設ける。また、水ロツド31,32に
隣接した２ケ所の丸セルには、第１図に示した水ロツド
保持用の丸セル10を使用する、燃料スペーサ30の剛性を
高めるため、６個の支持板36,37で丸セル間を結合する
とともに、２個の支持板37には板バネ38をとりつけ、水
ロツド31,32を保持する。
イプレート及び下部タイプレートを有し、燃料棒20の上
下端部が上部及び下部タイプレートにて保持され、水ロ
ツド31及び32の下端部が下部タイプレートに保持されて
構成される。燃料集合体の軸方向に複数の燃料スペーサ
30が配置される。燃料スペーサ30は、格子状に配置され
た多数の丸セル34,丸セル10（具体的には丸セル10a,10
b）、支持板36,37,板バネ33,38及び外枠35を有してい
る。丸セル34及び10は、内部に挿入された燃料棒20を保
持している。燃料スペーサ30は、板バネ33を共有する２
個の丸セル34を１組とする構成要素を複数個用いて構成
する。丸セル34と丸セル34の接触部は溶接にて接合さ
れ、周囲には外枠35を設ける。また、水ロツド31,32に
隣接した２ケ所の丸セルには、第１図に示した水ロツド
保持用の丸セル10を使用する、燃料スペーサ30の剛性を
高めるため、６個の支持板36,37で丸セル間を結合する
とともに、２個の支持板37には板バネ38をとりつけ、水
ロツド31,32を保持する。
第２図の水ロツド31,32の周辺部を拡大した図を第３図
に示す。水ロツド31に着目すると、水ロツド31は、水ロ
ツド保持用の丸セル10a,10bに設けられた突出部39と、
支持板37に設けられた板バネ38により３点支持される。
水ロツド31と丸セル10a,10bの接触部は、水ロツド31,32
の中心O1,O2と丸セル10a,10bの中心O3,O4を結ぶ線分で
囲まれた矩形領域の内にある。したがつて、水ロツド3
1,32の外径は、最大限、丸セル10a,10bの外壁に接する
ところまで大きくできる。本発明の先願に示された第11
図の水ロツド保持方法に比べ、支持板７の厚さが0.7mm
であるとすると水ロツド31,32の径を1.4mm大きくでき
る。水ロツドの内径を30mmとすれば、丸セル10を利用し
た燃料スペーサ30では、水ロツド領域の面積を約1cm2増
加することができる。水ロツド面積を大きくすると、燃
料集合体の水対燃料体積比が大きくなり、効率良く燃料
と燃やせ、また高温時と冷温時の水対燃料体積比の差が
小さくなるので炉停止余裕を緩和できる。第２図の燃料
スペーサ30を用いた燃料集合体は、第11図の燃料スペー
サ１を用いた燃料集合体に比べて、１％の省ウランが可
能であり、炉停止余裕が0.1％緩和できる。また、わず
かではあるが、炉心安定性も向上する。
に示す。水ロツド31に着目すると、水ロツド31は、水ロ
ツド保持用の丸セル10a,10bに設けられた突出部39と、
支持板37に設けられた板バネ38により３点支持される。
水ロツド31と丸セル10a,10bの接触部は、水ロツド31,32
の中心O1,O2と丸セル10a,10bの中心O3,O4を結ぶ線分で
囲まれた矩形領域の内にある。したがつて、水ロツド3
1,32の外径は、最大限、丸セル10a,10bの外壁に接する
ところまで大きくできる。本発明の先願に示された第11
図の水ロツド保持方法に比べ、支持板７の厚さが0.7mm
であるとすると水ロツド31,32の径を1.4mm大きくでき
る。水ロツドの内径を30mmとすれば、丸セル10を利用し
た燃料スペーサ30では、水ロツド領域の面積を約1cm2増
加することができる。水ロツド面積を大きくすると、燃
料集合体の水対燃料体積比が大きくなり、効率良く燃料
と燃やせ、また高温時と冷温時の水対燃料体積比の差が
小さくなるので炉停止余裕を緩和できる。第２図の燃料
スペーサ30を用いた燃料集合体は、第11図の燃料スペー
サ１を用いた燃料集合体に比べて、１％の省ウランが可
能であり、炉停止余裕が0.1％緩和できる。また、わず
かではあるが、炉心安定性も向上する。
次に、丸セル10の作成方法の一つを述べる。本方法で
は、まず、丸セル10の外側に突出した部分をプレス加工
で成形し、次に丸セル10の内側に突出した部分を、やは
りプレス加工で成形する。
は、まず、丸セル10の外側に突出した部分をプレス加工
で成形し、次に丸セル10の内側に突出した部分を、やは
りプレス加工で成形する。
第４図は、丸セル10を外側に変形させて、突出した部分
を成形する装置の構造図で、（ａ）は、装置を軸対称な
面で切つた断面を正面から見た図であり、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。装置40はダイス41aと金
型42a,43aとプレス装置44,45から構成される。プレス装
置44と金型42aは固着しており、プレス装置44とともに
金型42aは上下に移動可能になつている。丸セル46を金
型42a,43aに通し、金型42aをプレス装置44,45で押し下
げ、ダイス41aに押しつけて、突起物を形成する。その
際、丸セル46には変形しやすいよう、事前に切れ込みを
いれておく。
を成形する装置の構造図で、（ａ）は、装置を軸対称な
面で切つた断面を正面から見た図であり、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。装置40はダイス41aと金
型42a,43aとプレス装置44,45から構成される。プレス装
置44と金型42aは固着しており、プレス装置44とともに
金型42aは上下に移動可能になつている。丸セル46を金
型42a,43aに通し、金型42aをプレス装置44,45で押し下
げ、ダイス41aに押しつけて、突起物を形成する。その
際、丸セル46には変形しやすいよう、事前に切れ込みを
いれておく。
次に、丸セルを内側に変形さて、燃料棒を支持する部分
を形成する。第５図は、その装置で、構成は第４図に示
した装置とほぼ同じである。ダイス41bと金型43bの形状
が第４図の形状と異なつており、プレス加工により、所
要の突起物を形成する。
を形成する。第５図は、その装置で、構成は第４図に示
した装置とほぼ同じである。ダイス41bと金型43bの形状
が第４図の形状と異なつており、プレス加工により、所
要の突起物を形成する。
丸セル46の材料として伸展性に秀でた物質を使えば、第
４図に示した工程を省いて、第５図に示した工程のみ
で、丸セル46の内側と外側の突起物を一度に形成するこ
とも可能である。次に、第１図に示す以外の本発明によ
る水ロツド支持用丸セルの実施例を第６図及び第７図に
示す。各図の（ａ），（ｂ）とも第１図に示した型式と
同様である。第６図に示す実施例では、水ロツド支持用
突出部51と燃料棒支持用の内側に向かつた突出部52との
間に円筒状部材の原型部53が存在していることが第１図
に示す実施例と異なつている。本実施例では、水ロツド
支持用突出部51及び燃料棒支持用の内側に向かつた突出
部52の変形量が小さいので、本丸セルに挿入される燃料
棒外径や水ロツド外径が大きい場合、第１図に示した実
施例よりも有効である。また、前記の同筒状部材の原型
部53が存在しているので、本実施例の丸セルは第１図に
示した実施例よりも剛性が高い。第７図に示す実施例で
は、水ロツド支持用突出部54と燃料棒支持用の内側に向
かつた突出部55の丸セルを形成する円筒状部材56におけ
る軸方向位置が相異なつている。この実施例でも、第６
図に示す実施例と同様に第１図に示した実施例よりも剛
性が高まる利点を有している。第８図に示す実施例は、
水ロツド支持用突出部57をデインプルによつて形成して
いる。デインプルで水ロツド支持用突出部57を形成する
ことは、例えば水ロツド支持用丸セルに２本の水ロツド
が隣接し、水ロツドの中心と水ロツド支持用丸セルの中
心とを結ぶ線分により囲まれる矩形領域に属する冷却材
流路領域が狭く、水ロツド支持用突出部57が小さい場合
に有効であり、また加工し易いという利点もある。
４図に示した工程を省いて、第５図に示した工程のみ
で、丸セル46の内側と外側の突起物を一度に形成するこ
とも可能である。次に、第１図に示す以外の本発明によ
る水ロツド支持用丸セルの実施例を第６図及び第７図に
示す。各図の（ａ），（ｂ）とも第１図に示した型式と
同様である。第６図に示す実施例では、水ロツド支持用
突出部51と燃料棒支持用の内側に向かつた突出部52との
間に円筒状部材の原型部53が存在していることが第１図
に示す実施例と異なつている。本実施例では、水ロツド
支持用突出部51及び燃料棒支持用の内側に向かつた突出
部52の変形量が小さいので、本丸セルに挿入される燃料
棒外径や水ロツド外径が大きい場合、第１図に示した実
施例よりも有効である。また、前記の同筒状部材の原型
部53が存在しているので、本実施例の丸セルは第１図に
示した実施例よりも剛性が高い。第７図に示す実施例で
は、水ロツド支持用突出部54と燃料棒支持用の内側に向
かつた突出部55の丸セルを形成する円筒状部材56におけ
る軸方向位置が相異なつている。この実施例でも、第６
図に示す実施例と同様に第１図に示した実施例よりも剛
性が高まる利点を有している。第８図に示す実施例は、
水ロツド支持用突出部57をデインプルによつて形成して
いる。デインプルで水ロツド支持用突出部57を形成する
ことは、例えば水ロツド支持用丸セルに２本の水ロツド
が隣接し、水ロツドの中心と水ロツド支持用丸セルの中
心とを結ぶ線分により囲まれる矩形領域に属する冷却材
流路領域が狭く、水ロツド支持用突出部57が小さい場合
に有効であり、また加工し易いという利点もある。
第２図では、水ロツド支持用セルを２本の大型水ロツト
を持つ燃料集合体に適用した実施例を示したが、その他
に、水ロツドを支持するためのセル外枠に外側に向かつ
た突出部を有する丸セル10を他の複雑な形状を有する水
ロツドを持つ燃料集合体に用いた実施例を第９図，第10
図に示す。第９図は、丸セル型スペーサ61の中央部の燃
料棒９本分の水ロツド挿入空間部63に、断面が四角形の
水ロツド64を挿入する燃料集合体に利用される、本発明
を適用した丸セル型スペーサを示す。水ロツド64は、外
側に向かつて突出物を有する丸セル、即ち本発明による
水ロツド支持用丸セル65により支持されている。一方、
第10図は、丸セル型スペーサ66の中央部に位置する丸セ
ル67を図に示すように５個欠除して形成される水ロツド
挿入空間部68に横断面が十字型をした水ロツド69を挿入
する燃料集合体に利用される。本発明を適用した丸セル
型スペーサを示す。本発明による丸セル70を４個、スペ
ーサ66の中央部に配置している。十字形水ロツド69は丸
セル70に設けた４つの突出部71と４つの板バネ72で保持
されている。
を持つ燃料集合体に適用した実施例を示したが、その他
に、水ロツドを支持するためのセル外枠に外側に向かつ
た突出部を有する丸セル10を他の複雑な形状を有する水
ロツドを持つ燃料集合体に用いた実施例を第９図，第10
図に示す。第９図は、丸セル型スペーサ61の中央部の燃
料棒９本分の水ロツド挿入空間部63に、断面が四角形の
水ロツド64を挿入する燃料集合体に利用される、本発明
を適用した丸セル型スペーサを示す。水ロツド64は、外
側に向かつて突出物を有する丸セル、即ち本発明による
水ロツド支持用丸セル65により支持されている。一方、
第10図は、丸セル型スペーサ66の中央部に位置する丸セ
ル67を図に示すように５個欠除して形成される水ロツド
挿入空間部68に横断面が十字型をした水ロツド69を挿入
する燃料集合体に利用される。本発明を適用した丸セル
型スペーサを示す。本発明による丸セル70を４個、スペ
ーサ66の中央部に配置している。十字形水ロツド69は丸
セル70に設けた４つの突出部71と４つの板バネ72で保持
されている。
本発明である丸セルを構成する円筒状部材の一部を外側
に向かつた突出物を有する丸セルを、次世代型軽水炉と
して現存設計が進められている高転換，バーナー炉に装
荷される燃料集合体に適用することができる。第12図は
高転換・バーナー炉に使用可能な丸セル型スペーサの概
略断面図であり、丸セル型スペーサ71は外枠72の中に丸
セル73を三角格子状に配列することにより構成される。
そして、制御棒の挿通路を形成している制御棒案内シン
プル管74を本発明による外側に向かつて突出した部分75
を有する丸セル76により支持することができる。
に向かつた突出物を有する丸セルを、次世代型軽水炉と
して現存設計が進められている高転換，バーナー炉に装
荷される燃料集合体に適用することができる。第12図は
高転換・バーナー炉に使用可能な丸セル型スペーサの概
略断面図であり、丸セル型スペーサ71は外枠72の中に丸
セル73を三角格子状に配列することにより構成される。
そして、制御棒の挿通路を形成している制御棒案内シン
プル管74を本発明による外側に向かつて突出した部分75
を有する丸セル76により支持することができる。
本発明によれば、丸セル型スペーサの中央部に位置する
丸セルを欠除して得られる水ロツド挿入用空間部を最大
限に活用することができるので、前に説明したように支
持板により水ロツドを支持する場合よりも燃料集合体内
の飽和水領域を大きく確保でき、燃料集合体の中央部の
中性子減速効果を高めることができるので、燃料集合体
の燃料経済性を向上させることができる。また、飽和水
をより多く確保しているので、炉停止余裕を増大させる
ことができ、また、ボイド係数を減少させることができ
るので原子炉の安定性を向上させることができる。
丸セルを欠除して得られる水ロツド挿入用空間部を最大
限に活用することができるので、前に説明したように支
持板により水ロツドを支持する場合よりも燃料集合体内
の飽和水領域を大きく確保でき、燃料集合体の中央部の
中性子減速効果を高めることができるので、燃料集合体
の燃料経済性を向上させることができる。また、飽和水
をより多く確保しているので、炉停止余裕を増大させる
ことができ、また、ボイド係数を減少させることができ
るので原子炉の安定性を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例である燃料集合体に用いられ
る燃料スペーサの構成材である丸セルの構成図、第２図
は第１図の構成材を用いしかも本発明の一実施例である
燃料集合体に用いられる丸セル型燃料スペーサの平面
図、第３図は、第２図の水ロツド周辺領域の拡大図、第
４図は第１図の丸セルに突出物の加工をするための装置
の構成図、第５図は第１図の丸セルに燃料棒支持用部分
を加工するための装置の構成図、第６図〜第８図は丸セ
ルの他の実施例の構成図、第９図，第10図及び第12図は
燃料スペーサの他の実施例の平面図、第11図は本発明の
先願に示された複数の水ロツドを持つた燃料集合体で用
いられる丸セル型燃料スペーサの全体断面図である。 1,30,61,66……丸セル型スペーサ、2,10,34,46,62,67,7
0……丸セル、3,63,68……水ロツド挿入空間部、4,31,3
2,64,69……水ロツド、5,7,36,37……支持板、6,15,33,
38……板ばね、11,56……円筒状部材、12……切り抜
き、13,52,55……突出部（内側）、14,39,51,54,57,71
……突出部（外側）、35……外枠、41……ダイス、42,4
3……金型、44,45……プレス装置、53……円筒状部材の
原型部、65……突出物（外側）を有する丸セル。
る燃料スペーサの構成材である丸セルの構成図、第２図
は第１図の構成材を用いしかも本発明の一実施例である
燃料集合体に用いられる丸セル型燃料スペーサの平面
図、第３図は、第２図の水ロツド周辺領域の拡大図、第
４図は第１図の丸セルに突出物の加工をするための装置
の構成図、第５図は第１図の丸セルに燃料棒支持用部分
を加工するための装置の構成図、第６図〜第８図は丸セ
ルの他の実施例の構成図、第９図，第10図及び第12図は
燃料スペーサの他の実施例の平面図、第11図は本発明の
先願に示された複数の水ロツドを持つた燃料集合体で用
いられる丸セル型燃料スペーサの全体断面図である。 1,30,61,66……丸セル型スペーサ、2,10,34,46,62,67,7
0……丸セル、3,63,68……水ロツド挿入空間部、4,31,3
2,64,69……水ロツド、5,7,36,37……支持板、6,15,33,
38……板ばね、11,56……円筒状部材、12……切り抜
き、13,52,55……突出部（内側）、14,39,51,54,57,71
……突出部（外側）、35……外枠、41……ダイス、42,4
3……金型、44,45……プレス装置、53……円筒状部材の
原型部、65……突出物（外側）を有する丸セル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 肇男 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 平川 博将 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小山 淳一 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 内川 貞夫 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 小沢 通裕 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭63−201594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−198096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−83881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−137884（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】核燃料を充填した複数の核燃料棒と、筒内
に冷却材の通る中空部分をもつ筒状構造の水ロッドと、
前記核燃料棒と水ロッドとを水平方向に拘束するスペー
サとを備え、前記スペーサは構成部品として、前記核燃
料棒を水平方向に拘束するために前記核燃料棒が通され
る複数の円筒状部材を格子状に配列した円筒状部材群を
備えている燃料集合体において、 前記円筒状部材群の最外周部よりも内側にある円筒状部
材を除去することで形成した空間に挿入された前記水ロ
ッドと、 前記空間に隣接した円筒状部材に対して、前記円筒状部
材の一部を前記空間側へ前記水ロッドの筒外壁面に接す
る位置にまで突出させて設けられた突起部分と、 を備え、前記突起部分で前記水ロッドの水平方向を拘束
することを特徴とした、燃料集合体。 - 【請求項２】特許請求の範囲の第１項において、前記空
間に２本の水ロッドが挿入されており、 前記水ロッド内の冷却材の流れに垂直な方向に対する、
前記水ロッド断面の円弧を構成する円の中心どうしを結
んだ線分の中点と、円筒部材の水平断面の中心との距離
が、最も短くなる円筒部材に対して、突起部分が設けら
れ、 前記水ロッド断面の円弧を構成する円の中心と前記円筒
部材の水平断面の中心とを結んで囲まれた矩形領域に前
記突起部分が含まれる配置で前記突起部分が前記円筒部
材に装備されていることを特徴とした燃料集合体。 - 【請求項３】核燃料棒が通される円筒状部材を格子状に
配列して構成した円筒状部材群の最外周部に周辺支持バ
ンド部材を巻いて構成された、前記核燃料棒の燃料スペ
ーサにおいて、 前記円筒状部材群中の前記円筒状部材の一部を除去する
ことで形成した水ロッドの挿入空間と、 前記空間に隣接した前記円筒状部材の一部分を前記水ロ
ッドの筒外壁面と接触する位置にまで前記空間側に突出
させた突起部分とを備えたことを特徴とした燃料スペー
サ。 - 【請求項４】核燃料を充填した複数の核燃料棒が通され
る複数の円筒状部材を一群に纏められた円筒状部材群
と、前記円筒状部材群中の前記円筒状部材の一部を除去
することで形成した水ロッド挿入空間とを備えている核
燃料集合体の燃料スペーサの前記円筒状部材であって、 前記挿入空間に隣接した前記円筒状部材はその一部分を
プレス加工により前記水ロッドの外周面と接触する位置
にまで前記空間側に突出させて形成して前記円筒状部材
の原形部材により前記水ロッドの外周面と接触する突起
部を加工することを特徴とした前記円筒状部材の製造方
法。 - 【請求項５】核燃料を充填した複数の核燃料棒が通され
る複数の円筒状部材を一群に纏められた円筒状部材群
と、前記円筒状部材群中の前記円筒状部材の一部を除去
することで形成した水ロッド挿入空間とを備えている核
燃料集合体の燃料スペーサの前記円筒状部材であって、 前記挿入空間に隣接した前記円筒状部材は、その原形部
材の一部分が前記水ロッドの外周面と接触する位置にま
で前記空間側に突出していることを特徴とした核燃料集
合体の燃料スペーサを構成する円筒状部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035271A JPH07113673B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035271A JPH07113673B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 燃料集合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212394A JPH01212394A (ja) | 1989-08-25 |
| JPH07113673B2 true JPH07113673B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=12437127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035271A Expired - Fee Related JPH07113673B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113673B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6666072B2 (ja) * | 2015-04-08 | 2020-03-13 | 株式会社東芝 | 燃料棒および燃料集合体 |
| EP3822988B1 (en) * | 2019-11-13 | 2024-08-07 | Westinghouse Electric Sweden AB | Tube grid cell |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201594A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-19 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63035271A patent/JPH07113673B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01212394A (ja) | 1989-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |