JPS58189581A - 核燃料集合体 - Google Patents

核燃料集合体

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JPS58189581A
JPS58189581A JP58065794A JP6579483A JPS58189581A JP S58189581 A JPS58189581 A JP S58189581A JP 58065794 A JP58065794 A JP 58065794A JP 6579483 A JP6579483 A JP 6579483A JP S58189581 A JPS58189581 A JP S58189581A
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JP
Japan
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fuel assembly
fuel
nuclear fuel
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JP58065794A
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English (en)
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プラタプ・キラチヤンド・ドシ
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Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02Fuel elements
    • G21C3/04Constructional details
    • GPHYSICS
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    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/334Assembling, maintenance or repair of the bundles
    • 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
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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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】 本発明は被燃料集合体に闘し、特に、1体の燃料集合体
の**の燃料バンドル間に冷却材の流路を造っである新
規な改良燃料集合体に関するものである。
原子炉における核分裂によって多−の熱エネルギーを発
生する技術は以前からあり、今では周知である。このエ
ネルギーは鯛長い核燃料棒内で熱として散逸される。V
I数の燃料棒がグループ毎に分けられて、別個に取り出
しうる燃料集合体を形成する。このような多数の燃料集
合体が行と列のマトリクスになって配設されて、砿分裂
反応を自身で持続する原子炉炉心を形成する。この炉心
は、核燃料棒から熱を取り出す冷却材として並びに中性
子減速材として機能する軽水のような流体中に人ってい
るのが一般的である。
代表的な燃料集合体は、上部及び下部タイプレート間に
支持された細長い、互いに隔置された欅をt行×7列又
は3行xi列に配列して形成されている。かかる諷弐の
燃料集合体の例は米国特許M43t427j号、第16
−−26号及び第1tQシ?9j号明細粛に記載されて
いる。代表的な沸騰水m原子炉の燃料果合体においては
、に行XI列のマトリクスを形成する4亭本の欅は、4
41本全部が燃料体であるか、1本又はそれ以上が非燃
料の水減速材俸で残りが燃料体である。上述した米国特
許明細書に記載された層成の代表的沸騰水型原子炉用燃
料集合体における共通の問題は、該燃料集合体の中央領
域が低減速になり過富化になるかも知れないことである
。減速材のfiltjllを増すために、かがる燃料集
合体の中央領域における燃料体を1本又はそれ以上の細
長い、水減速材俸に代えていた。例先ば、上紀米国脅許
第JtIQ?t!r号明細書に記載されているように、
水減速材@a/及びダ一が使用されている。
より多量の減速材流量を得るために、燃料集合体は隔置
された板によって形成される通路を中央に有しており、
該板には、その両側における圧力の場等化を達成するべ
く横爾通路が備えられている。しかし、隔置された板I
11にある通路は、板が比較的に薄いシートであって反
りを生じるかも知れないので、−造が鐘しい。
従って、本発明の主な目的は、製造が容易であり且つ分
maimが互いに平行状態のよ\である。
即ちクロス70−通路によって影響を受けない前述した
型式の燃料集合体を提供−ノーるごとである。
この目的から本発明は、流れナヤンイルを形成する外側
被置体を有し、この外側被置体は山形板材によって、そ
れぞれが複数の燃料体を収春する被数の別個の細長い区
画室に分けられている核燃料集合体であって、前記山形
板材は前記核燃料集合体の長さの相当な部分に沿ってサ
ブクールした減速材の流路を形成するように隔置されて
いる#&燃料集合体において、前記山形板材は、外側被
覆体の側壁中央に長手方向に接続された構造的補強リプ
によって、前記外側被置体に取着されており、鹸惰強リ
プにはその長さに沿って*tの開口が形成されているこ
とを特徴とするものである。
中央に水の十字路を形成する金lI4製の細長い山形板
材は、−山形板材に形成された無孔の凹部によって互い
に隔置された間係に維持されている。この方法で、中央
に水の十字路を形成する山形板材を通る封止通路を形成
する心安なしに、燃料集合体のダつの、別個の燃料バン
ドル間に効果的な冷却材の流路及び連通が与えられる。
本発明は、添付図面に例示したその好適な実施例に間す
る以下の説明から一層容易に明らかとなろう。
11iWI〜#16図を参照すると、本発明の原理に従
って構成された新規な改良ffi憔料集合体λ0が図示
されている。この燃料集合体−〇は、その全長に沿って
実質的に延びて上部ヨークコ亭と下部ベースコロとを相
互に結合する細長い、外側流れチャンネルココを備える
。該チャンネル、2コはさねはぎ接合によりベース24
に取着するのが好ましく、保持体JOによって相互に結
合されたねじ−gを使用して、チャンネルココの下方部
に形成されたきねをペースコtにあるみぞに保持してい
る。チャンネルの下端はその横方向寸法が小さくなって
いるので、ベースコロの外形寸法が燃料集合体、20の
長さに沿ったチャンネルココの外径寸法を超えることな
く、該チャンネルとペースユ6とを相互に接続すること
が可能である。冷却材流の入口として機能するこのベー
スコロは、同ベース延いては燃料集合体コOを、原子炉
の炉心支持板中へ又は例えば使用済み燃料貯蔵プール内
の燃料貯蔵ラック中へ案内するため、複数の脚部3λを
有する。
本発明の重要な特徴によれば、チャンネルココの全員に
実質的に沿って該チャンネルのダつの側層には、その中
央に、隔置されたy本の有孔リブJulが取着されてい
る。この病造的袖強リブJl及びチャ/ネル、2コはジ
ルカロイと普通呼ばれるジルコニウム合金のようなMA
N料で形成するのが好ましく、そして俗接ノ)ような都
合の良い手段で相互にしっがり結合し5る。
リプ3亭は、チャンネル、2−をロックピン36によっ
てヨークーグに相互に結合するのに使用されており、ヨ
ークー−と一本のリブJ弘の各上端部との双方にある整
合した孔に繭紀ロソクビ/34が通されている。またリ
ブ3ダは、燃料集会体−〇の全長に沿って上端4toか
ら下端9−まで延びる一本の、ll1i長い、はぼL形
の金属製山形板材31のための支持体としても憧能して
いる。山形板材Jfftt燃料集合体内の所定位置にし
つかり保持するために、該山形板材3gの細長い外端を
リブ3弘をこそり長さに沿って溶接するのが好ましい。
リブjIIに取着されたときの山形板材Jgは水の十字
路4I弘を内−中央に形成しており、該十字路が、燃料
集合体−〇を参つの別個の、綱長い区**グ6に分割す
ると共に、中性子減速及び経済を改良するため燃料集合
体の中央を通るサブクールした減速材流の領域を与えて
いる。
内 各区rsNVL来には、亭本×弘本の列に並んだ/基本
の燃料棒3θを有する別−の燃料バンドル又は燃料サブ
アセンブリatが配設されている。各燃料バンドルpg
の燃料棒s’ oは上部タイプレートj−と下部タイプ
レートSlとの間に配設される。上部タイプレート5.
2は一連の薄い帯状部材又は俸S6を結合して形成する
のが好ましい。帯状部材S4は、h部夕1プレー)ココ
と燃料棒Sθとの閾の相対的な軸方向即ち一直方向のJ
ilI動をμI11眩しこす0ため滑り嵌合の状−で各
燃料棒Δ0の上ti遍栓600m長い部分を受は取る小
ンリ/ダsgに取着されている。また、各燃料バンドル
弘gの少なくとも一本の燃料棒SOが、細長いQじ端の
ある上部及び下部端栓を有することが好ましい。該上部
及び下部端栓はそのねじ端でロック方ソト6.2に係合
するため上部タイブンートSノ及びF部タイプレート!
ipを貫通し、以て燃料バンドル弘lの艮手方向両端で
上部タイブレートjシと下部タイブレー)j4Zとを相
互に結合しているまた、上部タイプレートよ、2には一
直ポスト又は位置定めビン6ダが取着されている。該位
置定めピンは、燃料バンドルjざとチャンネルココとの
間の相対的な軸方向即ち垂直方向の運動を可能にすると
共に燃料バンドルygの横方向即ち中径方向の運動を抑
止するために、滑り嵌合の状態で、ヨークーダに形成さ
れた孔を貫通している。燃料集合体−〇のその他11次
の構成Ili素に関する詳しい説明は前述した米l:i
i符許明細書に記載されている。
本発明の別の1iL要な特徴によれば、複数の開口46
がリブ3亭にその長さ沿いに貫通形成されていて、燃料
集合体−〇のqつの別個の区−!41&及び燃料バンド
ル4tz間の水圧を均等化して別個の燃料バンドルダl
関の熱的、流体力学的不安定の可能性を可及的に減少さ
せるように、別個のqつの燃料バンドルIIt間に冷却
材の内側流路を造っている。開口16を通る冷却材流路
は中央の水の十字路ダダをバイパスしているので、亭つ
の区gw*lI6のうち7つ又はそれ以上からの沸騰冷
却材が中央の水の十字路p+を貫流するサブクールした
減速材と混合する可能性が減じる。
本発明の更に別の重要な特徴によれば、愉敵のc!J酩
4gが山形板材3gにそり)長さ沿いに形成されている
9、各山形板材3gにある該四部61は、山形板材3g
の対峙する部分を適切に隔置した関係に維持するべく該
山形板材3gの長さに沿って互いに接触する対の凹ts
tgをつくるように、隣接する山形板材3gにある対応
凹部6gに関して横方向及び垂直方向に整合[7ている
のが好ましい。所望ならば、接触する対の凹部Aft’
l[して、中央に水の十字路ダダを形成する山形板材3
g間の間隔を正確に維持するように確保することができ
る。
更に、本発明の別の重要な特徴によれば、yつの別個の
区11嶌ダ1間に冷却材の流路を形成する開口66はど
んな希望の形状に形成してよく、例えば、大体楕円の開
口(第1図〜第j図χ細長い溝(第7図)、補強リブ3
ダにある大体楕円の切欠き(嬉1図)、補強リブ3ダに
ある細長い溝状の切欠き(第2図)、垂直方向に隔置し
て整列した比較的大径の円孔(第10図)、食い違って
整列した即ちオフセットした比較的小径の円孔(嬉l/
図)◆でよい。補強リプ3ダを通る開口66の正確な形
状及び数は、個々の燃料集合体構造の特別な熱的、水力
学的、機械的及び被的特性に従って連部すべきである。
また、製造上の諸問題によって、開口6乙について他の
形状を制して特定の形状を一部することが要求されるか
も知れない。
このようにして、中央に水の十字路u+を形成する参牧
の山形板材3gを通る封圧通路を形成する必要なしに、
燃料集合体−〇のqつの別個の燃料バンドルミt間に効
果的な冷却材流路と流れの連通とが与えられる。
【図面の簡単な説明】
#I1図は本発明のWL塙に従って構成された燃料集合
体を一部切り關いて示す正面図、第一図は嬉1図に示し
た燃料集合体の一部を拡大して部分的に切り開いて示す
斜視画、第3図は第7図の凹−1IliI断WJ図、第
ダ図は第3図の線W −■に沿って示す拡大断m図、第
5図は第ダ図のV−V線に沿って示す拡大断面図、第4
図は第4IliIの■−■線に沿って示す拡大断面図、
第7図〜第//図は本発明の原理に従って構成された燃
料集合体にある冷却材流路の別の実施例を示す断面図で
ある。 図中、−〇は燃料集合体、ニーは流れチャンネル、J’
4は補強リプ、31は山形板材、110は区l1lll
[、SOは燃料体、66は開口である。 特許出願人  ウェスチングハウス・エレクトリック−
コーポレーション 代場人 實 我 iMN χ8図 %10図 9 ん9図 2 玲11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 流れチャンネルを形成する外側被覆体を有しこの外側被
    覆体は山8板材によって、それぞれが賀歌の燃料棒を収
    容する複数の別個の顧長い区1m1iに分けられている
    核燃料集合体であって、前記山形板材は前記核燃料集合
    体の長さの相当な部分に沿ってサブクールした減速材の
    流路を形成するように隔置されている核燃料集合体にお
    いて、前記山形板材は、外側被覆体のg/AI!!1中
    央に長平方向に接続された構造的補強リプによって、前
    記外側被機体に取着されており、該補強リプにはその長
    さに沿って賀歌の開口が形成されていることを特徴とす
    る核燃料集合体。
JP58065794A 1982-04-15 1983-04-15 核燃料集合体 Pending JPS58189581A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36855282A 1982-04-15 1982-04-15
US368552 1982-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58189581A true JPS58189581A (ja) 1983-11-05

Family

ID=23451715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58065794A Pending JPS58189581A (ja) 1982-04-15 1983-04-15 核燃料集合体

Country Status (5)

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JP (1) JPS58189581A (ja)
KR (1) KR840004600A (ja)
ES (1) ES8600548A1 (ja)
IT (1) IT1170124B (ja)
SE (1) SE446134B (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610284A (en) * 1979-07-03 1981-02-02 Asea Atom Ab Fuel assembly of bwr type reactor
JPS56143992A (en) * 1980-03-17 1981-11-10 Asea Atom Ab Fuel assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610284A (en) * 1979-07-03 1981-02-02 Asea Atom Ab Fuel assembly of bwr type reactor
JPS56143992A (en) * 1980-03-17 1981-11-10 Asea Atom Ab Fuel assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR840004600A (ko) 1984-10-22
SE8301494D0 (sv) 1983-03-18
IT1170124B (it) 1987-06-03
SE8301494L (sv) 1983-10-16
ES521409A0 (es) 1985-10-01
SE446134B (sv) 1986-08-11
IT8320542A0 (it) 1983-04-12
ES8600548A1 (es) 1985-10-01

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