JPH08136682A - 原子燃料集合体 - Google Patents
原子燃料集合体Info
- Publication number
- JPH08136682A JPH08136682A JP6305483A JP30548394A JPH08136682A JP H08136682 A JPH08136682 A JP H08136682A JP 6305483 A JP6305483 A JP 6305483A JP 30548394 A JP30548394 A JP 30548394A JP H08136682 A JPH08136682 A JP H08136682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel assembly
- support grid
- fuel rod
- end plug
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジルカロイ製支持格子を用いた燃料集合体に
おいて、照射中の冷却水流による燃料棒のずれや移動を
防止する。 【構成】 燃料棒１の下部端栓７の周面に周溝８を形成
すると共に、最下部支持格子２′の各セル９内に、上記
周溝８内に嵌合する掛止用突部１０を形成した構成を特
徴としている。
おいて、照射中の冷却水流による燃料棒のずれや移動を
防止する。 【構成】 燃料棒１の下部端栓７の周面に周溝８を形成
すると共に、最下部支持格子２′の各セル９内に、上記
周溝８内に嵌合する掛止用突部１０を形成した構成を特
徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＷＲ用原子燃料集合体
に係り、特にジルカロイ製支持格子にて結束された燃料
棒の冷却水流による上方へのずれ防止を目的とした燃料
集合体に関するものである。
に係り、特にジルカロイ製支持格子にて結束された燃料
棒の冷却水流による上方へのずれ防止を目的とした燃料
集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＷＲ用原子燃料集合体は、例えば図２
に示すように、多数の燃料棒１にシンブル管５を混入し
て、これらを複数の支持格子２にて集束すると共に、上
記シンブル管５の上部を上部ノズル３に、またその下部
を下部ノズル４に固定した構造を有している。
に示すように、多数の燃料棒１にシンブル管５を混入し
て、これらを複数の支持格子２にて集束すると共に、上
記シンブル管５の上部を上部ノズル３に、またその下部
を下部ノズル４に固定した構造を有している。
【０００３】この支持格子は通常、格子によって仕切ら
れた多数のセル内に、夫々多数の燃料棒および一部所要
位置に制御棒案内シンブル管などを平行に整列させ、発
熱する燃料棒表面から除熱するため燃料棒間に必要なギ
ャップを保持して冷却材の流れを保障する働きをするも
のであり、一般に鉄−クロム−ニッケル系超合金のイン
コネルの薄板をプレス加工で所定形状に成型すると共
に、燃料棒をセル内で弾性的に保持する弾性突起や固定
突起を設け、スリットを付した格子板を縦横格子状に組
み立ててその交わる部分の上下部を各種溶接やロー付等
の冶金的接合手段で結合一体化することによって製作さ
れている。
れた多数のセル内に、夫々多数の燃料棒および一部所要
位置に制御棒案内シンブル管などを平行に整列させ、発
熱する燃料棒表面から除熱するため燃料棒間に必要なギ
ャップを保持して冷却材の流れを保障する働きをするも
のであり、一般に鉄−クロム−ニッケル系超合金のイン
コネルの薄板をプレス加工で所定形状に成型すると共
に、燃料棒をセル内で弾性的に保持する弾性突起や固定
突起を設け、スリットを付した格子板を縦横格子状に組
み立ててその交わる部分の上下部を各種溶接やロー付等
の冶金的接合手段で結合一体化することによって製作さ
れている。
【０００４】一方、軽水炉における中性子経済の向上を
目的とした方策として、ジルカロイ製支持格子の採用が
ある。これは、前述の如く燃料集合体で燃料棒を保持す
る支持格子に従来のインコネル材の代わりにジルカロイ
材を用いるものである。
目的とした方策として、ジルカロイ製支持格子の採用が
ある。これは、前述の如く燃料集合体で燃料棒を保持す
る支持格子に従来のインコネル材の代わりにジルカロイ
材を用いるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジルカ
ロイ材の機械特性はインコネル材に比べて劣っており、
特にクリープ速度が高いために照射による高温条件で燃
料棒の保持力低下が著しい。その結果、照射中に冷却水
の流れによって燃料棒が上方に移動する可能性がある。
これは炉心における原子燃料の位置変化を意味してお
り、核的および熱的な挙動を予測する上で誤差を大きく
するため、炉心管理上の問題を生じる。
ロイ材の機械特性はインコネル材に比べて劣っており、
特にクリープ速度が高いために照射による高温条件で燃
料棒の保持力低下が著しい。その結果、照射中に冷却水
の流れによって燃料棒が上方に移動する可能性がある。
これは炉心における原子燃料の位置変化を意味してお
り、核的および熱的な挙動を予測する上で誤差を大きく
するため、炉心管理上の問題を生じる。
【０００６】上記のような燃料棒の移動現象を防止する
ために、燃料棒を下部ノズルに固定するなどの方策も考
えられるが、操作ミスによる燃料集合体の落下時などの
安全上の点から燃料棒を下部ノズルに直接固定する方法
は望ましくない。
ために、燃料棒を下部ノズルに固定するなどの方策も考
えられるが、操作ミスによる燃料集合体の落下時などの
安全上の点から燃料棒を下部ノズルに直接固定する方法
は望ましくない。
【０００７】本発明は叙上の如き実状に対処し、燃料棒
と最下部支持格子に新規な構成を見出すことにより、簡
便な構成にて上記燃料棒の上方への移動（ずれ）を防止
することを目的とするものである。
と最下部支持格子に新規な構成を見出すことにより、簡
便な構成にて上記燃料棒の上方への移動（ずれ）を防止
することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の燃料集合体の特徴は、前述の如く、燃料
棒とシンブル管とを複数の支持格子にて集束し、上記シ
ンブル管の上下部を夫々、上部ノズルと下部ノズルとに
固定せしめた燃料集合体において、上記燃料棒の下部端
栓の周面に周溝を形成するト共に、最下部支持格子の各
セル内に、上記周溝内に嵌合する掛止用突部を形成せし
めたところにある。
合する本発明の燃料集合体の特徴は、前述の如く、燃料
棒とシンブル管とを複数の支持格子にて集束し、上記シ
ンブル管の上下部を夫々、上部ノズルと下部ノズルとに
固定せしめた燃料集合体において、上記燃料棒の下部端
栓の周面に周溝を形成するト共に、最下部支持格子の各
セル内に、上記周溝内に嵌合する掛止用突部を形成せし
めたところにある。
【０００９】
【作用】上記本発明の燃料集合体では、上記燃料棒下部
端栓の周溝と支持格子の掛止用突部との嵌合により、燃
料棒のずれ、移動を阻止するものであり、燃料棒被覆管
の滑らかな表面と支持格子の前記弾性および固定各突起
とのばね力による摩擦にのみ頼っていた従来の保持構造
に比較し、強い燃料棒の固定力を得ることができる。
端栓の周溝と支持格子の掛止用突部との嵌合により、燃
料棒のずれ、移動を阻止するものであり、燃料棒被覆管
の滑らかな表面と支持格子の前記弾性および固定各突起
とのばね力による摩擦にのみ頼っていた従来の保持構造
に比較し、強い燃料棒の固定力を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、さらに添付図面を参照し、本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１１】図１は本発明実施例燃料集合体の最下部支
持格子と燃料棒を示す部分拡大断面図、図２は同実施例
の燃料集合体の全体図であり、図２に示すように上記燃
料集合体は、多数の燃料棒１にシンブル管５を混入し
て、これらを複数のジルカロイ製支持格子２にて集束す
ると共に、上記シンブル管５の上部を上部ノズル３に固
定し、かつシンブル管５の下部を下部ノズル４に固定し
た構造を有している。上記シンブル管５は燃料集合体の
骨格をなすものであり、下部ノズル４に接するように下
げられた最下部支持格子２′とは一体に固定された関係
にある。
持格子と燃料棒を示す部分拡大断面図、図２は同実施例
の燃料集合体の全体図であり、図２に示すように上記燃
料集合体は、多数の燃料棒１にシンブル管５を混入し
て、これらを複数のジルカロイ製支持格子２にて集束す
ると共に、上記シンブル管５の上部を上部ノズル３に固
定し、かつシンブル管５の下部を下部ノズル４に固定し
た構造を有している。上記シンブル管５は燃料集合体の
骨格をなすものであり、下部ノズル４に接するように下
げられた最下部支持格子２′とは一体に固定された関係
にある。
【００１２】一方、上記多数の燃料棒１の上部には上部
端栓６が、また図１に示すようにその下部には下部端栓
７が、夫々溶接等により一体に取着されている。
端栓６が、また図１に示すようにその下部には下部端栓
７が、夫々溶接等により一体に取着されている。
【００１３】そして、本発明実施例では、燃料棒の全て
において図１に示すように、上記下部端栓７の周面に全
周に亘る断面逆さ台形状の周溝８を形成すると共に、上
記最下部支持格子２′の各セル９内に、上記周溝８に嵌
合する掛止用突部１０を形成せしめている。この例にお
いて上記掛止用突部１０は、通常の支持格子を下方に所
要長く延設し、この延設部２ａに形成されている。
において図１に示すように、上記下部端栓７の周面に全
周に亘る断面逆さ台形状の周溝８を形成すると共に、上
記最下部支持格子２′の各セル９内に、上記周溝８に嵌
合する掛止用突部１０を形成せしめている。この例にお
いて上記掛止用突部１０は、通常の支持格子を下方に所
要長く延設し、この延設部２ａに形成されている。
【００１４】なお、支持格子２′による燃料棒１の弾性
保持構造は従来の通り採用されており、燃料棒１は、セ
ル９内で対向するよう設けられた弾性突起１１と固定突
起１２とに挟まれ、固定突起１２側に付勢されている。
従って、上記本発明の掛止用突部１０は、燃料棒１が付
勢される固定突起１２側の壁部にのみ設けることも可能
である。
保持構造は従来の通り採用されており、燃料棒１は、セ
ル９内で対向するよう設けられた弾性突起１１と固定突
起１２とに挟まれ、固定突起１２側に付勢されている。
従って、上記本発明の掛止用突部１０は、燃料棒１が付
勢される固定突起１２側の壁部にのみ設けることも可能
である。
【００１５】また、燃料棒１の周溝８と上記掛止用突部
１０との嵌合は、図１の図示上方から挿入される燃料棒
１に対し、支持格子２′の格子板が弾性変形をすること
により自動的になされるものであるが、この挿入組立の
点から考慮しても、上記掛止用突部１０は前記固定突起
１２側に１個だけ形成することが好適である。
１０との嵌合は、図１の図示上方から挿入される燃料棒
１に対し、支持格子２′の格子板が弾性変形をすること
により自動的になされるものであるが、この挿入組立の
点から考慮しても、上記掛止用突部１０は前記固定突起
１２側に１個だけ形成することが好適である。
【００１６】他方、図３に示すものは本発明第２実施例
燃料集合体の要部を示す断面図であるが、この例では支
持格子２′の固定突起のあるべき位置に、この固定突起
と兼用の役目をなす掛止用突部１０が形成されている。
この場合、上記掛止用突部１０は、燃料棒下部端栓７の
周溝８の深さに合わせて背を高くする必要があるが、そ
の個数は前記した理由により図示左側の突部１０の１つ
だけにすることもある。
燃料集合体の要部を示す断面図であるが、この例では支
持格子２′の固定突起のあるべき位置に、この固定突起
と兼用の役目をなす掛止用突部１０が形成されている。
この場合、上記掛止用突部１０は、燃料棒下部端栓７の
周溝８の深さに合わせて背を高くする必要があるが、そ
の個数は前記した理由により図示左側の突部１０の１つ
だけにすることもある。
【００１７】上記各実施例の掛止用突部１０の形状とし
ては、図４に示すような截頭角錐状のものか、図５に示
すような横長の凸条型のものが望ましいが、何れにして
も燃料棒下部端栓７が挿入時に上下に擦ることから側面
視が台形状のある程度滑りやすいものを採用する。すな
わち、上記各図に示す掛止用突部１０の上下の傾斜面１
０ａ，１０ｂの傾斜角度θは約２０〜５０度の範囲が適
切である。
ては、図４に示すような截頭角錐状のものか、図５に示
すような横長の凸条型のものが望ましいが、何れにして
も燃料棒下部端栓７が挿入時に上下に擦ることから側面
視が台形状のある程度滑りやすいものを採用する。すな
わち、上記各図に示す掛止用突部１０の上下の傾斜面１
０ａ，１０ｂの傾斜角度θは約２０〜５０度の範囲が適
切である。
【００１８】また、上記掛止用突部１０の寸法として
は、長さＬ1 が約４〜８ｍｍ、高さＨ1 が約1.5 〜３ｍ
ｍ程度が望ましい。
は、長さＬ1 が約４〜８ｍｍ、高さＨ1 が約1.5 〜３ｍ
ｍ程度が望ましい。
【００１９】他方、燃料棒１の下部端栓７を図６に示す
が、周溝８の幅Ｌ2 および深さＨ2は、夫々上記掛止用
突部１０の長さＬ1 および高さＨ1 に対し、＋１ｍｍ〜
０ｍｍであるものが組み合わせとして適当である。
が、周溝８の幅Ｌ2 および深さＨ2は、夫々上記掛止用
突部１０の長さＬ1 および高さＨ1 に対し、＋１ｍｍ〜
０ｍｍであるものが組み合わせとして適当である。
【００２０】しかして、上記本発明各実施例の燃料集合
体においては、前記燃料棒下部端栓７の周溝８と支持格
子２′の掛止用突部１０との嵌合により、冷却水流によ
る燃料棒１の上方へのずれを防止するものであり、燃料
棒被覆管と支持格子のばね的挟持にのみ頼っていた従前
の保持構造に比較し、燃料棒１の固定力を数段強力にす
ることができる。
体においては、前記燃料棒下部端栓７の周溝８と支持格
子２′の掛止用突部１０との嵌合により、冷却水流によ
る燃料棒１の上方へのずれを防止するものであり、燃料
棒被覆管と支持格子のばね的挟持にのみ頼っていた従前
の保持構造に比較し、燃料棒１の固定力を数段強力にす
ることができる。
【００２１】また、支持格子２′の格子板の加工は、従
来の固定突起１２を形成する場合のディンプル加工と同
じであり、さらに下部端栓７の周溝８の加工も、通常、
上部端栓６等に施している旋盤による加工と同様である
ため、本発明は特別な加工手段を何ら必要とすることは
ない。
来の固定突起１２を形成する場合のディンプル加工と同
じであり、さらに下部端栓７の周溝８の加工も、通常、
上部端栓６等に施している旋盤による加工と同様である
ため、本発明は特別な加工手段を何ら必要とすることは
ない。
【００２２】そして、上記嵌合による燃料棒１の嵌合固
定は、前記したように、下部端栓７により支持格子２′
の格子板が弾性変形して自動的に行われることから、燃
料集合体の組立や解体工程上も何ら妨げを生じるもので
もない。
定は、前記したように、下部端栓７により支持格子２′
の格子板が弾性変形して自動的に行われることから、燃
料集合体の組立や解体工程上も何ら妨げを生じるもので
もない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料集合
体は、燃料棒下部端栓の周面に周溝を形成すると共に、
最下部支持格子の各セル内に、上記周溝内に嵌合する掛
止用突部を形成し、これら周溝と掛止用突部との嵌合に
より、照射中の冷却水流による燃料棒のずれや移動を防
止するものであり、これによりジルカロイ製支持格子を
採用した場合でも、炉心の核的特性や熱的特性の評価に
おいて予想される挙動と実際の挙動の誤差を低減すると
共に、簡便な構成にて燃料集合体の形状が従来品に近い
状態で維持されることから、安全性の高い原子炉の運転
をそのまま維持せしめるとの顕著な効果を奏するもので
ある。
体は、燃料棒下部端栓の周面に周溝を形成すると共に、
最下部支持格子の各セル内に、上記周溝内に嵌合する掛
止用突部を形成し、これら周溝と掛止用突部との嵌合に
より、照射中の冷却水流による燃料棒のずれや移動を防
止するものであり、これによりジルカロイ製支持格子を
採用した場合でも、炉心の核的特性や熱的特性の評価に
おいて予想される挙動と実際の挙動の誤差を低減すると
共に、簡便な構成にて燃料集合体の形状が従来品に近い
状態で維持されることから、安全性の高い原子炉の運転
をそのまま維持せしめるとの顕著な効果を奏するもので
ある。
【図１】本発明第１実施例の燃料集合体の最下部支持格
子と燃料棒を示す部分拡大断面図である。
子と燃料棒を示す部分拡大断面図である。
【図２】同実施例の燃料集合体の全体図である。
【図３】本発明第２実施例の燃料集合体の最下部支持格
子と燃料棒を示す部分拡大断面図である。
子と燃料棒を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明の掛止用突部の１例を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明の掛止用突部の他の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】本発明の下部端栓周溝の例を示す斜視図であ
る。
る。
１ 燃料棒 ２，２′支持格子 ３ 上部ノズル ４ 下部ノズル ５ シンブル管 ６ 上部端栓 ７ 下部端栓 ８ 周溝 ９ セル １０ 掛止用突部 １１ 弾性突起 １２ 固定突起
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料棒とシンブル管とを複数の支持格子
にて集束し、上記シンブル管の上下部を夫々、上部ノズ
ルと下部ノズルとに固定せしめた燃料集合体において、
上記燃料棒の下部端栓の周面に周溝を形成すると共に、
最下部支持格子の各セル内に、上記周溝内に嵌合する掛
止用突部を形成せしめたことを特徴とする原子燃料集合
体。 - 【請求項２】 上記支持格子がジルカロイ材により構成
された請求項１記載の原子燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6305483A JPH08136682A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 原子燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6305483A JPH08136682A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 原子燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136682A true JPH08136682A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17945708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6305483A Withdrawn JPH08136682A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 原子燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110500606A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | Pet工程服务有限公司 | 液体燃料燃烧器及其联接组件 |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP6305483A patent/JPH08136682A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110500606A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | Pet工程服务有限公司 | 液体燃料燃烧器及其联接组件 |
| CN110500606B (zh) * | 2018-05-18 | 2023-06-16 | Pet工程服务有限公司 | 液体燃料燃烧器及其联接组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |