JPH08320390A - リーク制御機構 - Google Patents

リーク制御機構

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JPH08320390A
JPH08320390A JP7149779A JP14977995A JPH08320390A JP H08320390 A JPH08320390 A JP H08320390A JP 7149779 A JP7149779 A JP 7149779A JP 14977995 A JP14977995 A JP 14977995A JP H08320390 A JPH08320390 A JP H08320390A
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JP
Japan
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plate
leak control
control plate
lower tie
channel box
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Pending
Application number
JP7149779A
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English (en)
Inventor
Koichi Ohira
幸一 大平
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08320390A publication Critical patent/JPH08320390A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高燃焼度の燃料を用いた場合であっても、良
好にリーク流量の制御機能を維持することのできるリー
ク制御機構を得る。 【構成】 BWR用燃料集合体の下部タイプレートの全
周長に対して占める割合が80%以上であるリーク制御
板を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉用の燃
料集合体に設けられるリーク制御機構に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉(BWR)に用
いられている燃料集合体は、図4に示したように、燃料
棒の軸方向に配置したスペーサ24により複数本の燃料
棒25を正方格子状に束ね、上部タイプレート22と炉
心下部からの冷却水の流入経路を形成する下部タイプレ
ート21とにより保持し、さらに上部タイプレート22
にチャンネルボックス23を固定して燃料集合体全体を
覆った構成となっている。
【0003】このような燃料集合体の下部タイプレート
21には、実炉における燃料使用時において、チャンネ
ルボックス23の内外圧力差に起因する冷却材のチャン
ネルボックス下端での流出を一定に制御するために、図
5(a)に示したようなリーク制御板31が設けられて
おり、チャンネルボックスが内圧の上昇によってバルジ
変形した時に、チャンネルボックス内部からその下端に
おける下部タイプレートとの間隙を介して外部へ流出す
る冷却材の流量増加を制限するようにしている。
【0004】このリーク制御板31は、冷却材流通用の
窓31aと、この窓31aと窓31aとの間にそれぞれ
設けられた複数のスリット31bとを備えており、図5
(b)に示したように、下部タイプレート21の下側面
に設けられた下ポケット21bにその下部が挿入された
後、上ポケット21aに上部が挿入され、さらにこの上
部が止め板32により予め定めたクリアランス(間隔)
を保つように保持され、ボルト33により固定されてい
る。
【0005】このように取り付けられたリーク制御板3
1は、図5(b)で示した様に、下部タイプレート21
のポケット21a、21bとのクリアランスの範囲内で
自由に動けるので、実炉においてチャンネルボックス2
3に内外圧力差(内圧>外圧)が生じてチャンネルボッ
クス23が膨らんだ場合、リーク制御板31がこの圧力
差によりチャンネルボックス23の内壁に次第に押しつ
けられ、チャンネルボックス23の変形に追随して変形
するので、チャンネルボックス下端の間隙からの冷却材
の流出を一定に制御することとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年では、沸騰水型燃
料集合体の高燃焼度化が検討されており、集合体取り出
し平均燃焼度を45GWd/t から更に増加させることが検
討されている。
【0007】一般に、チャンネルボックスは、内外圧力
差(内圧>外圧)が生じると、図3に示したようなバル
ジ変形をする。バルジ変形は、弾性変形とクリープ変形
とからなるため、燃焼度の進行(チャンネルボックス使
用の長期化)に伴って増大するクリープ変形により、そ
の変形量が増大することが知られている。
【0008】リーク制御板のチャンネルボックスに対す
る追随性を高めるために、リーク制御板に設けられるス
リットの本数や、冷却材取り入れ窓の大きさや、リーク
制御板の板厚等の改良を行うことが挙げられる。このよ
うな方法は、さほど燃焼度が高くない従来のものの場合
は有効であるが、チャンネルボックス変形量が大きくな
る高燃焼度燃料については、これらの改良だけでは不十
分である。
【0009】即ち、平均燃焼度が増加すると、チャンネ
ルボックスの変形量が大きくなってしまうので、リーク
制御板の変形量がチャンネルボックスの変形に追随でき
る限度を越えてしまい、リーク制御機構がリーク流量の
制御機能を維持できないといった問題が生じてしまう。
【0010】そこで本発明は、高燃焼度の燃料を用いた
場合も、良好にチャンネルボックスの変形に対応でき、
リーク流量の制御機能を維持することのできるリーク制
御機構を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項1の発明は、沸騰水型原子炉用の燃料集合体の下
部タイプレートの周面上の各側面に設けられた取付溝ポ
ケットと、それぞれの前記取付溝ポケットに挿入された
リーク制御板とにより構成されるリーク制御機構におい
て、前記下部タイプレートの全周長に対して該周方向に
沿う前記リーク制御板の合計長の占める割合が80%以
上であるリーク制御機構を提案している。
【0012】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
のリーク制御機構において、前記下部タイプレートの各
側面に均等長のリーク制御板が設けられているものを提
案している。
【0013】
【作用】請求項1の発明では、チャンネルボックスに対
するリーク制御板の追随性を高めるために、スリットの
本数や、冷却材取り入れ窓の大きさや、リーク制御板の
板厚等の改良のみならず、下部タイプレートの全周長に
対して周方向に沿うリーク制御板の合計長の占める割合
を80%以上とすることにより、チャンネルボックスが
バルジ変形するすべての領域にリーク制御板が対向して
配置されるように構成したものを提案している。
【0014】ここで、燃焼度の進行(チャンネルボック
ス使用の長期化)に伴うチャンネルボックスの変形は、
図3に示したように下部タイプレートの側面部で大き
く、コーナー部で小さい。即ち、曲げ加工がなされてい
るコーナー部は剛性が強いので変形しにくく、バルジ変
形を起こしにくいことがわかる。
【0015】ここで、下部タイプレートの全周長に対す
るリーク制御板の占める割合を60%、70%、80%
とした時の相対リーク量とバルジ変形量との関係を図2
に示す。
【0016】図2より、下部タイプレートの全周長に対
するリーク制御板の占める割合を60%、70%とした
時は、リーク流量はバルジ変形量の増加につれて増加し
ているが、全周長に対するリーク制御板の占める割合を
80%とした時は、リーク流量はバルジ変形量の増加に
対して殆ど変わらないことがわかる。
【0017】従って、下部タイプレートの全周長に対す
るリーク制御板の占める割合を80%以上とすることに
より、バルジ変形量の増加に対するリーク流量の増加を
防ぐことが可能であり、これに伴って、チャンネルボッ
クスとタイプレートの間隙から、チャンネルボックス外
部へと冷却材の漏洩が増加することもまた防止すること
ができる。
【0018】下部タイプレートの全周長に対するリーク
制御板の占める割合を80%以上とする構成として、下
部タイプレートの一側面ごとに対するリーク制御板の占
める割合を80%以上としたものや、下部タイプレート
の直交する二側面にわたってリーク制御版を設け、下部
タイプレートの二側面に対するリーク制御板の占める割
合を80%以上とした構成のもの等が挙げられるが、本
発明では、下部タイプレートの全周長として換算した時
にリーク制御板の占める割合が80%以上なるものであ
れば特に限定しない。
【0019】先程述べたように、チャンネルボックス
は、曲げ加工がなされているコーナ部は剛性が強いため
変形しにくく、コーナ部分は殆どバジル変形しない。即
ち、チャンネルボックスの変形は、下部タイプレートの
側面部側で大きくコーナー部側で小さいため、タイプレ
ートの全周長に対して80%の部分でバルジ変形するこ
ととなる。
【0020】そこで請求項2の発明では、前記下部タイ
プレートの側面に対するリーク制御板の占める割合が8
0%以上である均等長のリーク制御板を各側面に備えた
ものを提案している。
【0021】これにより、高燃焼度の燃料を用いた場合
でもチャンネルボックスとタイプレートの間隙から、チ
ャンネルボックス外部へと冷却材が漏洩するのを一定に
することが可能であり、これに伴って、リーク流量の増
加を防止するため、リーク流量の制御機能を良好に維持
することが可能である。
【0022】従って、高燃焼度の燃料の長期間の使用に
より、チャンネルボックスのバルジ変形量が増加した場
合、このバルジ変形位置にリーク制御版が適切に配置さ
れることとなるため、リーク流量の増加を抑えることが
でき、高燃焼度燃料のリーク制御機能の信頼性が向上し
たリーク制御機構を得ることができる。
【0023】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す概略説明図
であり、下部タイプレート11の側面にリーク制御板1
を挿入して止め板2を取り付けた様子を示す概略説明図
である。
【0024】このリーク制御板1は、下部タイプレート
11側面の長さに対して85%の長さを持ち、冷却材を
透過させるための窓1aと、チャンネルボックスの膨張
にリーク制御板1を追随させるためのスリット1bとを
備えている。
【0025】下部タイプレート11に対するリーク制御
板1の取り付けは、下部タイプレート11の側面に設け
られた下ポケット(図示せず)にリーク制御板1の下部
が挿入された後、上ポケット(図示せず)にリーク制御
板1の上部が挿入され、更にボルト3が止め板2を下部
タイプレート11に固定しているので、リーク制御板1
の脱落が防止されることとなる。
【0026】この時、リーク制御板1は、上下のポケッ
ト内で予め定めた上下方向のクリアランス(g)を有し
て保持されているので、リーク制御板1はこのクリアラ
ンスにより下部体プレート側面に垂直の方向に移動可能
となっている。
【0027】更に、下部タイプレート11側面の長さに
対して85%の長さを持つことから、高燃焼度化に伴う
長期間使用の燃料に対し、チャンネルボックスのバルジ
変形量が増加しても、このバルジ変形位置にリーク制御
版が適切に配置され、良好に冷却材の流量を制御するこ
とができる。
【0028】
【発明の効果】このように本発明のリーク制御機構は、
高燃焼度の燃料を用いた場合でもチャンネルボックスと
タイプレートの間隙から、チャンネルボックス外部へと
冷却材が漏洩するのを一定に保つことが可能であり、こ
の結果、リーク流量の増加を防止するため、リーク流量
の制御機能を良好に維持することが可能である。
【0029】従って、高燃焼度の燃料を長期間に亙って
用いた場合に、チャンネルボックスのバルジ変形量が増
加しても、このバルジ変形位置にリーク制御板が適切に
配置されることとなるため、リーク流量の増加を抑える
ことができ、高燃焼度燃料のリーク制御機能の信頼性が
向上するという効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略説明図である。
【図2】相対リーク量とバルジ変形量との関係を示す線
図である。
【図3】チャンネルボックスのバジル変形状態を示す断
面図である。
【図4】BWR燃料集合体の構造を示す概略説明図であ
る。
【図5】従来のリーク制御板を取り付けた下部タイプレ
ートの斜視図である。
【符号の説明】
1、31 リーク制御板 1a、31a 窓 1b、31b スリット 2、32 止め板 3、33 ボルト 11、21 下部タイプレート 21a 上ポケット 21b 下ポケット 22 上部タイプレート 23 チャンネルボックス 24 スペーサ 25 燃料棒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 沸騰水型原子炉用の燃料集合体の下部タ
    イプレートの周面上の各側面に設けられた取付溝ポケッ
    トと、それぞれの前記取付溝ポケットに挿入されたリー
    ク制御板とにより構成されるリーク制御機構において、 前記下部タイプレートの全周長に対して該周方向に沿う
    前記リーク制御板の合計長の占める割合が80%以上で
    あることを特徴とするリーク制御機構。
  2. 【請求項2】 前記下部タイプレートの各側面に均等長
    のリーク制御板が設けられていることを特徴とする請求
    項1に記載のリーク制御機構。
JP7149779A 1995-05-25 1995-05-25 リーク制御機構 Pending JPH08320390A (ja)

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JP7149779A JPH08320390A (ja) 1995-05-25 1995-05-25 リーク制御機構

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JP7149779A JPH08320390A (ja) 1995-05-25 1995-05-25 リーク制御機構

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JPH08320390A true JPH08320390A (ja) 1996-12-03

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JP7149779A Pending JPH08320390A (ja) 1995-05-25 1995-05-25 リーク制御機構

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