JPS6183995A - 燃料集合体の上部タイプレ−ト - Google Patents
燃料集合体の上部タイプレ−トInfo
- Publication number
- JPS6183995A JPS6183995A JP59206016A JP20601684A JPS6183995A JP S6183995 A JPS6183995 A JP S6183995A JP 59206016 A JP59206016 A JP 59206016A JP 20601684 A JP20601684 A JP 20601684A JP S6183995 A JPS6183995 A JP S6183995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boss
- tie plate
- upper tie
- outer diameter
- web
- 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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-
- 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
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は沸騰水型原子炉における燃料集合体の上部タイ
プレートに係り、特に熱水力特性、安全特性（ＣＣＦＬ
）に優れた上部タイプレートに関する。
プレートに係り、特に熱水力特性、安全特性（ＣＣＦＬ
）に優れた上部タイプレートに関する。
一般に、沸騰水型原子炉に用いられている燃料集合体に
おいては１．第２図に示されるように、複数の長尺の燃
料棒１と１本あるいは複数のウォータロッド２とが正方
格子状に配列されている。また、燃料棒１およびづオー
タロラド２にはその長平方向に所定間隔をもって複数の
スペーサ３が取り付けられ、この複数のスペーサ３によ
って燃料棒１およびウォータロッド２の横方向の間隔が
一定に保たれている。そして、この燃料棒１およびウォ
−タロッド２の上下端は上部タイプレート４および下部
タイプレート５に固定されている。また、燃料棒１およ
びつＡ−タＯツド２の最外側にはチャンネルボックス６
が設けられ、このチャンネルボックス６によって燃料棒
１の保護がなされている。
おいては１．第２図に示されるように、複数の長尺の燃
料棒１と１本あるいは複数のウォータロッド２とが正方
格子状に配列されている。また、燃料棒１およびづオー
タロラド２にはその長平方向に所定間隔をもって複数の
スペーサ３が取り付けられ、この複数のスペーサ３によ
って燃料棒１およびウォータロッド２の横方向の間隔が
一定に保たれている。そして、この燃料棒１およびウォ
−タロッド２の上下端は上部タイプレート４および下部
タイプレート５に固定されている。また、燃料棒１およ
びつＡ−タＯツド２の最外側にはチャンネルボックス６
が設けられ、このチャンネルボックス６によって燃料棒
１の保護がなされている。
ところで、この燃料集合体における上部タイプレート４
は第３図および第４図に示されるように構成されている
。即ち、この上部タイプレート４においては、燃料棒１
の上部端栓との嵌合孔７を有する複数のボス８と、各ボ
ス８を正方格子状に連結するウェブ９とが一体的に形成
されている。
は第３図および第４図に示されるように構成されている
。即ち、この上部タイプレート４においては、燃料棒１
の上部端栓との嵌合孔７を有する複数のボス８と、各ボ
ス８を正方格子状に連結するウェブ９とが一体的に形成
されている。
また、角隅部のボス８にはチャンネルボックス６を支持
するコーナポスト１０が一定的に形成されると共に、こ
のコーナポストのうちの１本はチャンネルファスナのね
じ穴を有するポスト１０ａとされている。さらに、ボス
８には燃料集合体を吊上げ下ろしする門形のハンドル１
１が一体的に形成されている。なお、この上部タイプレ
ート４に・おいて、その最外周に位置しかつ角隅部に隣
接する合計８個のボスは外側にパッドを張設されたパッ
ド付ボス８ａとなされており、このボス８ａのパッドに
てチャンネルボックス６の内面と当接されるようなされ
ている。また、チャンネルファスナを取り付けるポスト
１０ａのあるボス８ｂを除く他の６３個のボス８の外径
は全て同一寸法となされており、一方チヤンネルファス
ナを取り付けるポスト１０ａのあるボス８ｂの外径は前
記６３個のボス８の外径より大きな寸法となされている
。
するコーナポスト１０が一定的に形成されると共に、こ
のコーナポストのうちの１本はチャンネルファスナのね
じ穴を有するポスト１０ａとされている。さらに、ボス
８には燃料集合体を吊上げ下ろしする門形のハンドル１
１が一体的に形成されている。なお、この上部タイプレ
ート４に・おいて、その最外周に位置しかつ角隅部に隣
接する合計８個のボスは外側にパッドを張設されたパッ
ド付ボス８ａとなされており、このボス８ａのパッドに
てチャンネルボックス６の内面と当接されるようなされ
ている。また、チャンネルファスナを取り付けるポスト
１０ａのあるボス８ｂを除く他の６３個のボス８の外径
は全て同一寸法となされており、一方チヤンネルファス
ナを取り付けるポスト１０ａのあるボス８ｂの外径は前
記６３個のボス８の外径より大きな寸法となされている
。
このように構成された燃料集合体においては、下部タイ
プレート５の冷却孔５ａよりチャンネルボックス６内に
流入した冷却水は燃料棒１に沿って上方に流れる。この
とき、燃料棒１にて発生する熱量は冷却水に伝達され、
冷却水の一部は沸騰潜熱以上の熱量を与えられ飽和蒸気
を形成し、冷却水は気液二相流とされる。そして、気液
二相流となった冷却水は蒸気成分の割合の増加に伴って
速さを増し、上部タイプレート４９ボス８とウェブ９に
よって形成される冷却水流路１２を通じてチャンネルボ
ックス６外へ流出される。
プレート５の冷却孔５ａよりチャンネルボックス６内に
流入した冷却水は燃料棒１に沿って上方に流れる。この
とき、燃料棒１にて発生する熱量は冷却水に伝達され、
冷却水の一部は沸騰潜熱以上の熱量を与えられ飽和蒸気
を形成し、冷却水は気液二相流とされる。そして、気液
二相流となった冷却水は蒸気成分の割合の増加に伴って
速さを増し、上部タイプレート４９ボス８とウェブ９に
よって形成される冷却水流路１２を通じてチャンネルボ
ックス６外へ流出される。
このように燃料集合体における上部タイプレート４のボ
ス８およびウェブ９は冷却水の流速が大ぎい部位に配置
される。したがって、このボス８およびウェブ９は流路
中の障害物として作用して冷ＩＪ水の流れに変化を与え
、冷却水の澱み、渦流を生じさせる。それ故、上部タイ
プレート４での圧力１員失が大きくなり、熱水力特性が
損われる危険性がある。
ス８およびウェブ９は冷却水の流速が大ぎい部位に配置
される。したがって、このボス８およびウェブ９は流路
中の障害物として作用して冷ＩＪ水の流れに変化を与え
、冷却水の澱み、渦流を生じさせる。それ故、上部タイ
プレート４での圧力１員失が大きくなり、熱水力特性が
損われる危険性がある。
また、原子炉炉心への給水管が破断する冷却水喪失事故
時には、炉心を冷却りるため緊急炉心冷却系によって燃
料集合体上方から冷却水が供給される。この場合、該冷
ｒＪ］水を短時間にかつ多量にチャンネルボックス６内
に導入することが必要とされるが、従来の上部タイプレ
ート４では流路断面積が小さいため、冷却水が下方に流
下しにくく上部タイプレート４上に溜ってしまう危険性
がある。
時には、炉心を冷却りるため緊急炉心冷却系によって燃
料集合体上方から冷却水が供給される。この場合、該冷
ｒＪ］水を短時間にかつ多量にチャンネルボックス６内
に導入することが必要とされるが、従来の上部タイプレ
ート４では流路断面積が小さいため、冷却水が下方に流
下しにくく上部タイプレート４上に溜ってしまう危険性
がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、熱水力特
性、安全特性に優れた燃料集合体の上部タイプレートを
提供することを目的とする。
性、安全特性に優れた燃料集合体の上部タイプレートを
提供することを目的とする。
本発明は、複数のボスをウェブにて正方格子状に連結し
、角隅部のボスにチャンネルボックスを支持するコーナ
ポストを設け、このコーナポストのうちの１本をチャン
ネルファスナのねじ穴を有するポストとなし、燃料集合
体を吊上げ下ろしするハンドルを前記ボスおよびウェブ
と一体的に設けた燃料集合体の上部タイプレートにおい
て、前記ボスの外径寸法および前記ウェブの幅寸法を使
用用途上、強度上、熱水力特性上の要件を充足するよう
に適宜具ならしめたものである。
、角隅部のボスにチャンネルボックスを支持するコーナ
ポストを設け、このコーナポストのうちの１本をチャン
ネルファスナのねじ穴を有するポストとなし、燃料集合
体を吊上げ下ろしするハンドルを前記ボスおよびウェブ
と一体的に設けた燃料集合体の上部タイプレートにおい
て、前記ボスの外径寸法および前記ウェブの幅寸法を使
用用途上、強度上、熱水力特性上の要件を充足するよう
に適宜具ならしめたものである。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
なお、従来のものと同一部分については同−符号を付し
てその説明は省略する。
てその説明は省略する。
第１図は本発明に係る上部タイプレート４のボス８およ
びウェブ９を示している。
びウェブ９を示している。
この上部タイプレート４におけるボス８の外径寸法につ
いて強度上および熱水力特性上の要件を満たづのは表１
に示す範囲である。この表１においてＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、
Ｅはボス８の外径寸法区分を表わし、第１図のボス８に
付された記号ム、−・、Δ、口に対応している。
いて強度上および熱水力特性上の要件を満たづのは表１
に示す範囲である。この表１においてＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、
Ｅはボス８の外径寸法区分を表わし、第１図のボス８に
付された記号ム、−・、Δ、口に対応している。
表 １
この表１のように上部タイプレート４の場所によりボス
８の外径寸法の範囲が異なるのは次の理由による。
８の外径寸法の範囲が異なるのは次の理由による。
Ａのボスはチャンネルファスナを取り付けるポスト１０
ａのあるボス８ｂであって、構造体の強度上は本来りの
ボスと同一径で十分であるが使用用途上から他のボスに
比較してその外径寸法を大きくした。
ａのあるボス８ｂであって、構造体の強度上は本来りの
ボスと同一径で十分であるが使用用途上から他のボスに
比較してその外径寸法を大きくした。
Ｂのボスは上部タイプレート４のハンドル１１の根元部
の近傍に位置するボスであって、構造体の強度解析結果
より発生応力が高かった点を考慮し、熱水力特性上許容
できる当該範囲まで木きくした。
の近傍に位置するボスであって、構造体の強度解析結果
より発生応力が高かった点を考慮し、熱水力特性上許容
できる当該範囲まで木きくした。
Ｃのボスは結合燃料棒の挿入される箇所に位置するボス
であるため、使用用途上および構造体の強度上から当該
範囲とした。
であるため、使用用途上および構造体の強度上から当該
範囲とした。
Ｄのボスは上部タイプレート４の中心部に位置するボス
であって、外径寸法を可能な限り小さくすれば熱水力特
性上の効果は大であるが、構造体の強度解析上無制限に
小さくできず、当該範囲とした。
であって、外径寸法を可能な限り小さくすれば熱水力特
性上の効果は大であるが、構造体の強度解析上無制限に
小さくできず、当該範囲とした。
Ｅのボスはその他のボスであって、構造体の強度解析結
果より発生応力が低かった点を考慮し、熱水力特性上許
容できる当該範囲とした。
果より発生応力が低かった点を考慮し、熱水力特性上許
容できる当該範囲とした。
また、１０４個のウェブ９の幅寸法について強度上およ
び熱水力特性上の要件を満たすのは表２に示す範囲であ
る。この表２においてＦｌＧ、）−１はウェブ９の幅寸
法区分を表わし、第１図のウェブ９に付された記号、Ｘ
、Ｑに対応している。
び熱水力特性上の要件を満たすのは表２に示す範囲であ
る。この表２においてＦｌＧ、）−１はウェブ９の幅寸
法区分を表わし、第１図のウェブ９に付された記号、Ｘ
、Ｑに対応している。
ウェブ９は熱水力学特性上から判断すれば、その幅寸法
が小さければ小さい程効果は大である。
が小さければ小さい程効果は大である。
しかし、ウェブ９は上部タイプレート４の強度メンバー
になっているため構造体の強度解析結果を十分考慮する
必要がある。この点を考慮してその幅寸法を前記３種の
範囲とした。
になっているため構造体の強度解析結果を十分考慮する
必要がある。この点を考慮してその幅寸法を前記３種の
範囲とした。
このように実施例の上部タイプレート４は、ボス８の外
径寸法およびウェブ９の幅寸法を使用用途上、強度上、
熱水力特性上の要件を充足するように適宜具ならしめて
いるので、ボス８およびウェブ９によって形成される冷
却材流路１２における冷却水流路断面積が構造体の強度
を犠牲にすることなく全体的に大きくなる。したがって
、上部タイプレート４による圧力損失の軽減が計れると
共に、冷却水喪失事故時においてチャンネルポック、ス
６ヘスブレイされた冷却水を効果的に炉心へ供給できる
。
径寸法およびウェブ９の幅寸法を使用用途上、強度上、
熱水力特性上の要件を充足するように適宜具ならしめて
いるので、ボス８およびウェブ９によって形成される冷
却材流路１２における冷却水流路断面積が構造体の強度
を犠牲にすることなく全体的に大きくなる。したがって
、上部タイプレート４による圧力損失の軽減が計れると
共に、冷却水喪失事故時においてチャンネルポック、ス
６ヘスブレイされた冷却水を効果的に炉心へ供給できる
。
また、次表３，４は実際使用される上部タイプレート４
の具体−例におけるボス８の外径寸法およびウェブ９の
幅寸法を表わしている。
の具体−例におけるボス８の外径寸法およびウェブ９の
幅寸法を表わしている。
表 ４
この具体例によれば従来の上部タイプレート４と比較し
て冷却水流路断面積を約３０％近（大きくすることがで
きるという効果がある。
て冷却水流路断面積を約３０％近（大きくすることがで
きるという効果がある。
（発明の効果）
以上説明したように本発明は、複数のボスをウェブにて
正方格子状に連結し、角隅部のボスにチャンネルボック
スを支持する］−ナポストを設け、このコーナポストの
うちの１本をチャンネルファスナのねじ穴を有するポス
トとなし、燃料集合体を吊上げ下ろしするハンドルを前
記ボスおよびウェブと一体的に設けた燃料集合体の上部
タイプレートにおいて、前記ボスの外径寸法および航記
ウェブの幅寸法を使用用途上、強度上、熱水力特性上の
Ｄ ｒＦを充足するように適宜異ならしめたので、構造
体の強度を犠牲にすることなく熱水力特性の向上が計れ
る。また、冷却水流路断面積が大きくなるので冷却水喪
失事故時においてもチャンネルボックスヘスプレイされ
た冷却水を効果的に炉心へ導くことができる。
正方格子状に連結し、角隅部のボスにチャンネルボック
スを支持する］−ナポストを設け、このコーナポストの
うちの１本をチャンネルファスナのねじ穴を有するポス
トとなし、燃料集合体を吊上げ下ろしするハンドルを前
記ボスおよびウェブと一体的に設けた燃料集合体の上部
タイプレートにおいて、前記ボスの外径寸法および航記
ウェブの幅寸法を使用用途上、強度上、熱水力特性上の
Ｄ ｒＦを充足するように適宜異ならしめたので、構造
体の強度を犠牲にすることなく熱水力特性の向上が計れ
る。また、冷却水流路断面積が大きくなるので冷却水喪
失事故時においてもチャンネルボックスヘスプレイされ
た冷却水を効果的に炉心へ導くことができる。
第１図は本発明に係る上部タイプレートのボスおよびウ
ェブ部分を模式的に表わした図、第２図は燃料集合体の
概略縦断面図、第３図は上部タイプレートの概略正面図
、第４図は従来の上部タイプレートのボスおよびウェブ
部分の概略平面図である。 １・・・燃料棒、２・・・ウォータロッド、３・・・ス
ペーサ、４・・・上部タイプレート、５・・・下部タイ
プレート、８・・・ボス、９・・・ウェブ。 出願人代理人 猪 股 清第１図 ａ 第２図 ［口口目目目目口口Ｉ
ェブ部分を模式的に表わした図、第２図は燃料集合体の
概略縦断面図、第３図は上部タイプレートの概略正面図
、第４図は従来の上部タイプレートのボスおよびウェブ
部分の概略平面図である。 １・・・燃料棒、２・・・ウォータロッド、３・・・ス
ペーサ、４・・・上部タイプレート、５・・・下部タイ
プレート、８・・・ボス、９・・・ウェブ。 出願人代理人 猪 股 清第１図 ａ 第２図 ［口口目目目目口口Ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数のボスをウェブにて正方格子状に連結し、角隅
部のボスにチャンネルボックスを支持するコーナポスト
を設け、このコーナポストのうちの１本をチャンネルフ
ァスナのねじ穴を有するポストとなし、燃料集合体を吊
上げ下ろしするハンドルを前記ボスおよびウェブと一体
的に設けた燃料集合体の上部タイプレートにおいて、前
記ボスの外径寸法および前記ウェブの幅寸法を使用用途
上、強度上、熱水力特性上の要件を充足するように適宜
異ならしめたことを特徴とする燃料集合体の上部タイプ
レート。 ２、チャンネルファスナのねじ穴を有するポストのある
ボスの外径寸法を１４．２〜１６．２ｍｍとし、ハンド
ルの根元部近傍にあるボスの外径寸法を１１．０〜１４
．０ｍｍとし、結合燃料棒の挿入されるボスの外径寸法
を１０．９〜１２．９ｍｍとし、上部タイプレートの中
心部にあるボスの外径寸法を１０．２〜１２．２ｍｍと
し、その他のボスの外径寸法を８．７〜１０．７ｍｍと
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の上部
タイプレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206016A JPS6183995A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 燃料集合体の上部タイプレ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206016A JPS6183995A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 燃料集合体の上部タイプレ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183995A true JPS6183995A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16516507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206016A Pending JPS6183995A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 燃料集合体の上部タイプレ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183995A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61256284A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-13 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体の上部タイプレ−ト |
| JPS6284207A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-17 | 株式会社東芝 | 湿分分離再熱装置 |
| US20090060113A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Debris shield upper tie plate for nuclear fuel assembly and method to shield assembly from debris |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435586A (en) * | 1977-08-25 | 1979-03-15 | Toshiba Corp | Fuel assembly |
| JPS5951388A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-24 | 株式会社東芝 | 上部タイプレ−ト |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59206016A patent/JPS6183995A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435586A (en) * | 1977-08-25 | 1979-03-15 | Toshiba Corp | Fuel assembly |
| JPS5951388A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-24 | 株式会社東芝 | 上部タイプレ−ト |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61256284A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-13 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体の上部タイプレ−ト |
| JPS6284207A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-17 | 株式会社東芝 | 湿分分離再熱装置 |
| US20090060113A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Debris shield upper tie plate for nuclear fuel assembly and method to shield assembly from debris |
| US9620249B2 (en) * | 2007-08-31 | 2017-04-11 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Debris shield upper tie plate for nuclear fuel assembly and method to shield assembly from debris |
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