JPS595990A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS595990A JPS595990A JP57114921A JP11492182A JPS595990A JP S595990 A JPS595990 A JP S595990A JP 57114921 A JP57114921 A JP 57114921A JP 11492182 A JP11492182 A JP 11492182A JP S595990 A JPS595990 A JP S595990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coolant
- opening
- orifice
- temperature
- fuel
- 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.)
- Pending
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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
- Inert Electrodes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高速増殖炉の燃料集合体に関する。
従来のブランケット燃料集合体は六角形横断面を有する
外囲管内に細長円筒形の燃料棒を複数本配列したもので
ある。燃料棒は被覆管下部に燃料ペレットを収容し、そ
の上部をガスプレナムとして燃料間レットから発生する
ガスを収容するように構成されている。前記燃料ペレッ
トはＵ２３Ｂを含む二酸化ウラン（ ＵＯ２ ）を焼結
したものである。
外囲管内に細長円筒形の燃料棒を複数本配列したもので
ある。燃料棒は被覆管下部に燃料ペレットを収容し、そ
の上部をガスプレナムとして燃料間レットから発生する
ガスを収容するように構成されている。前記燃料ペレッ
トはＵ２３Ｂを含む二酸化ウラン（ ＵＯ２ ）を焼結
したものである。
前記外囲管の下部開口にはエントランス・ノズルが取付
けられており、このエントランス・ノズルのオリフィス
孔から冷却材が流入し前記燃料棒の周囲を通流して燃料
棒を冷却し外囲管の上部開口から流出するように構成さ
れている。
けられており、このエントランス・ノズルのオリフィス
孔から冷却材が流入し前記燃料棒の周囲を通流して燃料
棒を冷却し外囲管の上部開口から流出するように構成さ
れている。
このようなブランケット燃料集合体は高速増殖炉の炉心
周辺部に配置されている。そして、中性子の照射を受け
て燃料棒中のＵ２３８を核崩壊させてプルトニウムを生
成するように構成されている。
周辺部に配置されている。そして、中性子の照射を受け
て燃料棒中のＵ２３８を核崩壊させてプルトニウムを生
成するように構成されている。
ところで、このブランケット燃料集合体は炉心中に２〜
５年間の長期間配置されて使用されるものである。この
寿命期間中初期においてはプルトニウムは極くわずかし
か生成されず、従って燃料棒の発熱も少ないものである
。そして、中性子の照射を受けるにつれて次第に発熱量
を増加させ、寿命初期には２５ Ｗ／ｃｍ程度であった
燃料棒の単位長さ尚りの平均発熱量が寿命末期には１０
０ Ｗ／ｅｒｒ、にも達する。
５年間の長期間配置されて使用されるものである。この
寿命期間中初期においてはプルトニウムは極くわずかし
か生成されず、従って燃料棒の発熱も少ないものである
。そして、中性子の照射を受けるにつれて次第に発熱量
を増加させ、寿命初期には２５ Ｗ／ｃｍ程度であった
燃料棒の単位長さ尚りの平均発熱量が寿命末期には１０
０ Ｗ／ｅｒｒ、にも達する。
前記従来のブランケット燃料集合体では次のような不具
合があった。すなわち、前記燃料棒からの発熱量は中性
子の照射量に従って増加するものである。一方、冷却材
の流量は前記エントランス・ノズルのオリフィス孔によ
って常時一定に保持されている。したがって、冷却材の
出口温度は燃料棒の発熱にともなって変動することにな
る。このような、冷却材の温度変動は高速増殖炉の運転
に悪影響を及ぼし、発熱量の増大時には燃料棒に過大々
熱的負荷を加える不具合があった。
合があった。すなわち、前記燃料棒からの発熱量は中性
子の照射量に従って増加するものである。一方、冷却材
の流量は前記エントランス・ノズルのオリフィス孔によ
って常時一定に保持されている。したがって、冷却材の
出口温度は燃料棒の発熱にともなって変動することにな
る。このような、冷却材の温度変動は高速増殖炉の運転
に悪影響を及ぼし、発熱量の増大時には燃料棒に過大々
熱的負荷を加える不具合があった。
本発明の目的は、高速増殖炉におりる燃料集合体の発熱
量の変動にともなって冷却材光景を調節し冷却材出口温
度を一定の範囲内に紺持することができる燃料集合体を
提供することにある。
量の変動にともなって冷却材光景を調節し冷却材出口温
度を一定の範囲内に紺持することができる燃料集合体を
提供することにある。
本発明による燃料集合体は、内部に燃料棒を収容し冷却
制を通流させる外囲管の冷却材出口側に開口を有する固
定オリフィスを設け、この固定オリフィスの開口に重々
９合う開口を有し前記冷却材の通流により回動され周方
向に沿ったノツチを有する調整オリフィスを前記固定オ
リフィスに軸支するようにし、前記ノツチに係合する係
合体を有しこの係合体を係脱させるように軸支された揺
動体を設け、この揺動体を前記冷却制の温度変化により
変形する温度応動素子で揺動動作させ、この揺動動作に
より前記調整オリフィスを回動させて前記固定オリフィ
スの開口と調整オリフィスの開口との重なり合う面積を
次第に増加させて前記冷却材の流量を調整するようにし
たものである。
制を通流させる外囲管の冷却材出口側に開口を有する固
定オリフィスを設け、この固定オリフィスの開口に重々
９合う開口を有し前記冷却材の通流により回動され周方
向に沿ったノツチを有する調整オリフィスを前記固定オ
リフィスに軸支するようにし、前記ノツチに係合する係
合体を有しこの係合体を係脱させるように軸支された揺
動体を設け、この揺動体を前記冷却制の温度変化により
変形する温度応動素子で揺動動作させ、この揺動動作に
より前記調整オリフィスを回動させて前記固定オリフィ
スの開口と調整オリフィスの開口との重なり合う面積を
次第に増加させて前記冷却材の流量を調整するようにし
たものである。
第１図ないし第３図を参照して本発明の一実施例を説明
する。図中２は横断面形状が中空六角形をなす外囲管で
あって、この外囲管２内には複数の燃料棒４・・・が収
容されている。これら燃料棒４は細長円筒形の被覆管６
内下部に燃料ペレット８・・・を収容し７、この燃料ペ
レット８から発生ずるＦＰガスを上部のガスプレナム１
０に収容するようにしたものである。前記被覆管６の上
下開口部はそれぞれ上部端栓１２、下部端栓１４で密封
されている。このような燃料棒４は支持機構１６で前記
外囲管２内に等間隔を存して配置され周囲に冷却材を通
流させるように構成されている。前記外囲管２の下部開
口にはエントランス・ノズル１８が固定されており５− オリフィス孔２０・・・から低温の冷却材を流入させる
ように構成されている。また外囲管２の上部開口にはハ
ンドリング・ヘッド２２が固定されており、このハンド
リング・ヘッド２２から高温となった冷却材を流出させ
るように構成されている。
する。図中２は横断面形状が中空六角形をなす外囲管で
あって、この外囲管２内には複数の燃料棒４・・・が収
容されている。これら燃料棒４は細長円筒形の被覆管６
内下部に燃料ペレット８・・・を収容し７、この燃料ペ
レット８から発生ずるＦＰガスを上部のガスプレナム１
０に収容するようにしたものである。前記被覆管６の上
下開口部はそれぞれ上部端栓１２、下部端栓１４で密封
されている。このような燃料棒４は支持機構１６で前記
外囲管２内に等間隔を存して配置され周囲に冷却材を通
流させるように構成されている。前記外囲管２の下部開
口にはエントランス・ノズル１８が固定されており５− オリフィス孔２０・・・から低温の冷却材を流入させる
ように構成されている。また外囲管２の上部開口にはハ
ンドリング・ヘッド２２が固定されており、このハンド
リング・ヘッド２２から高温となった冷却材を流出させ
るように構成されている。
そして、前記外囲管２の冷却材出口側には固定オリフィ
ス３０が固定されている。この固定オリフィス３０には
第２図に示すように中心軸３２を中心として周方向に等
間隔に配置された環状の開口３４・・・が設けられてい
る。前記固定オリフィス３０の上面側には中心軸３２に
よ９回動自在に軸支された調整オリフィス３６が設けら
れている。この調整オリフィス３６は円盤状をな１〜、
前記開口３４に重なり合う開口３８・・・が穿設されて
いる。そしてこの開口３８の一端部にはフィン４０が形
成されており、このフィン４０は冷却材の通流によシ前
記調整オリフィス３６全体を矢印入方向へ回動させるよ
うに構成されている。そして、調整オリフィス３６６− の外周面の一部にＣノツチ４２が形成されている。丑だ
、固定オリフィス３０の上面には環状のカバー４４が数
句けられておシ前記調整オリフィス３６の夕）周部を懐
っている。図中４５はストッパビンであってこのストッ
パビン４５は前記固定オリフィス３０の上面に突設され
ており、調整オリフ（ス３６が開口３４と開口３８の最
大重なり合い位置を越えて回動しないように構成されて
いる。
ス３０が固定されている。この固定オリフィス３０には
第２図に示すように中心軸３２を中心として周方向に等
間隔に配置された環状の開口３４・・・が設けられてい
る。前記固定オリフィス３０の上面側には中心軸３２に
よ９回動自在に軸支された調整オリフィス３６が設けら
れている。この調整オリフィス３６は円盤状をな１〜、
前記開口３４に重なり合う開口３８・・・が穿設されて
いる。そしてこの開口３８の一端部にはフィン４０が形
成されており、このフィン４０は冷却材の通流によシ前
記調整オリフィス３６全体を矢印入方向へ回動させるよ
うに構成されている。そして、調整オリフィス３６６− の外周面の一部にＣノツチ４２が形成されている。丑だ
、固定オリフィス３０の上面には環状のカバー４４が数
句けられておシ前記調整オリフィス３６の夕）周部を懐
っている。図中４５はストッパビンであってこのストッ
パビン４５は前記固定オリフィス３０の上面に突設され
ており、調整オリフ（ス３６が開口３４と開口３８の最
大重なり合い位置を越えて回動しないように構成されて
いる。
前記カバー４４のノツチ４２に対応する部分は切り欠か
れて開口しており、この開口部には揺動体５０が設けら
れている。この揺動体５０は中央部で前記固定オリフィ
ス３０に回動自在に軸支されており、揺動体５０の両端
部にはそれぞれ前記ノツチ４２に係合する係合体すなわ
ち第１係合体５２、第２保合体５４が形成されている。
れて開口しており、この開口部には揺動体５０が設けら
れている。この揺動体５０は中央部で前記固定オリフィ
ス３０に回動自在に軸支されており、揺動体５０の両端
部にはそれぞれ前記ノツチ４２に係合する係合体すなわ
ち第１係合体５２、第２保合体５４が形成されている。
そして、前記固定オリフィス３０に一端を固定された温
度応動素子としての・々イノタル５６が設けられており
、この）々イノタル５６の他端すなわち自由端側は前記
揺動体５０のビン６８に係合している。また、前記固定
オリフィス３０のバイメタル５６に対応する部分には開
口６０が穿設されておｐ、冷却材をバイメタル５６の周
囲に通流させて冷却材の温）＆上昇時に前記バイメタル
５６の自由端を中心軸３２方向に変形させるように構成
されている。なお、前記調整オＩ）アイス３６は冷却材
の最低流量を通流させるために開口３８の一部を前記固
定オリフィス３０の開口３４に重ね合せて組立てられて
いる。
度応動素子としての・々イノタル５６が設けられており
、この）々イノタル５６の他端すなわち自由端側は前記
揺動体５０のビン６８に係合している。また、前記固定
オリフィス３０のバイメタル５６に対応する部分には開
口６０が穿設されておｐ、冷却材をバイメタル５６の周
囲に通流させて冷却材の温）＆上昇時に前記バイメタル
５６の自由端を中心軸３２方向に変形させるように構成
されている。なお、前記調整オＩ）アイス３６は冷却材
の最低流量を通流させるために開口３８の一部を前記固
定オリフィス３０の開口３４に重ね合せて組立てられて
いる。
前記構成のものは第３図に示すように動作する。壕ず、
冷却材の低温時には前記バイメタル５６は変形せず、図
中実線で示された状態にある。この状態で前記揺動体５
０は第１係合体５２をノツチ４２に係合させて調整オリ
フィス３６の回動を禁止しておシ最低流量の冷却材が通
流している。そして、前記燃料棒４の発熱量が増加し冷
却材の温度が上昇するとバイメタル５６は変形し図中波
線で示された状態になる。
冷却材の低温時には前記バイメタル５６は変形せず、図
中実線で示された状態にある。この状態で前記揺動体５
０は第１係合体５２をノツチ４２に係合させて調整オリ
フィス３６の回動を禁止しておシ最低流量の冷却材が通
流している。そして、前記燃料棒４の発熱量が増加し冷
却材の温度が上昇するとバイメタル５６は変形し図中波
線で示された状態になる。
このとき、揺動体５０は矢印Ｂ方向に回動【７第１係合
体５２の係止は解除される。そして、調整オリフィス３
６は矢印Ａ方向に回動（〜、前記バイメタル５６の変形
によｐ回動されて破線で示される状態にある揺動体５０
の第２保合体５４によシノッチ４２が係止され半ノツチ
分だけ回動する。したがって、前記開口３４と開口３８
との重なり合い面積が増加し冷却材流量が増加するので
、冷却材温度が低下することになる。冷却材温度が低下
するとバイメタル５６は元の状態に復帰し揺動体５０も
実線の状態に復帰する。このとき調整オリアイス３６は
さらに十ノツチ分だけ回動し第１係合体５２はノツチ４
２に係合１−て１ノツチ分だけ調整オリフィス３６が回
動する。
体５２の係止は解除される。そして、調整オリフィス３
６は矢印Ａ方向に回動（〜、前記バイメタル５６の変形
によｐ回動されて破線で示される状態にある揺動体５０
の第２保合体５４によシノッチ４２が係止され半ノツチ
分だけ回動する。したがって、前記開口３４と開口３８
との重なり合い面積が増加し冷却材流量が増加するので
、冷却材温度が低下することになる。冷却材温度が低下
するとバイメタル５６は元の状態に復帰し揺動体５０も
実線の状態に復帰する。このとき調整オリアイス３６は
さらに十ノツチ分だけ回動し第１係合体５２はノツチ４
２に係合１−て１ノツチ分だけ調整オリフィス３６が回
動する。
以上のような構成のものでは次のような利点を有する。
すなわち調整オリフィス３６は冷却材の温度上昇にした
がって１ノツチずつ回動し、この回動分だけ前記開口３
４と開口３８との重なり合い面積が増加し冷却材流量が
増加するので冷却材の温度を一定の範囲内に維持するこ
と９− かできる。
がって１ノツチずつ回動し、この回動分だけ前記開口３
４と開口３８との重なり合い面積が増加し冷却材流量が
増加するので冷却材の温度を一定の範囲内に維持するこ
と９− かできる。
−まだ調整オリフィス３６は揺動体５０の揺動にしたが
って半ノツチずつ回動されるので冷却材の温度を急激に
変化させることなくかつ迅速に冷却材温度を一定の範囲
内に維持することができる。なお本発明は以上の一実施
例に限定されるものではない。たとえば、温度応動素子
はバイメタル５６に限らず、形状記憶合金等信のものを
利用することもできる。また、本発明の燃料集合体はブ
ラケット燃料集合体に限らず通常のものにも使用するこ
とができる。
って半ノツチずつ回動されるので冷却材の温度を急激に
変化させることなくかつ迅速に冷却材温度を一定の範囲
内に維持することができる。なお本発明は以上の一実施
例に限定されるものではない。たとえば、温度応動素子
はバイメタル５６に限らず、形状記憶合金等信のものを
利用することもできる。また、本発明の燃料集合体はブ
ラケット燃料集合体に限らず通常のものにも使用するこ
とができる。
本発明によれば、燃料棒を収容した外囲管内を通流する
冷却材の流量を前記燃料棒の発熱１“の増加にともなっ
て増加させることができる。
冷却材の流量を前記燃料棒の発熱１“の増加にともなっ
て増加させることができる。
したがって、外囲管から流出する冷却材の温度を一定の
範囲内に維持することができる等その効果は犬である。
範囲内に維持することができる等その効果は犬である。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示−１〇−
７曾（
す図で、第１図はＸ断面図、第２図は第１図のＩＩ −
ＩＩ断面図、第３図は第２図の■部拡大図である。 ２・・・外囲管、４・・・燃料棒、３ｏ・・・固定オリ
フィス、３６・・・調整オリフィス、５θ・・・揺動体
、５２．５４・・・係合体、５６・・・バイメタル（温
度応動素子）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１−
ＩＩ断面図、第３図は第２図の■部拡大図である。 ２・・・外囲管、４・・・燃料棒、３ｏ・・・固定オリ
フィス、３６・・・調整オリフィス、５θ・・・揺動体
、５２．５４・・・係合体、５６・・・バイメタル（温
度応動素子）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１−
Claims (2)
- （１）内部に複数の高速増殖炉用の燃料棒を収容し冷却
材を通流させる外囲管と、この外囲管の冷却材出口側に
固定され開口を有する固定オリフィスと、この固定オリ
フィスに回動自在に軸支され前記冷却材の通流により一
方向に付勢され前記固定オリフィスの開口と重なり合う
開口を有し周方向に沿って形成されたノツチを有する調
整オリフィスと、この調整オリフィスのノツチに係合す
る係合体を有しこの係合体を係脱させるように回動自在
に軸支された揺動体と、この揺動体を揺動動作させるよ
うに前記冷却材の温度変化に従って変形する温度応動素
子とを具備したことを特徴とする燃料集合体。 - （２）前記温度応動素子はバイメタルであることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の燃料集合体。 １−
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57114921A JPS595990A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57114921A JPS595990A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595990A true JPS595990A (ja) | 1984-01-12 |
Family
ID=14649956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57114921A Pending JPS595990A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595990A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2668291A1 (fr) * | 1990-10-18 | 1992-04-24 | Asea Atom Ab | Procede et dispositif de reglage du courant de fluide de refroidissement d'un assemblage combustible d'un reacteur a eau sous pression. |
| CN112863710A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种适用于棒束型快堆燃料元件的辐照试验装置 |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP57114921A patent/JPS595990A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2668291A1 (fr) * | 1990-10-18 | 1992-04-24 | Asea Atom Ab | Procede et dispositif de reglage du courant de fluide de refroidissement d'un assemblage combustible d'un reacteur a eau sous pression. |
| CN112863710A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种适用于棒束型快堆燃料元件的辐照试验装置 |
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