JPS63255687A - 燃料体 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電炉用燃料体に係り、特に、燃料サ
イクル費を低減するのに好適な燃料体の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の燃料体は、特開昭５９−６５２８７号公報に記載
のように、複数本の燃料要素からなる燃料格子中央部付
近に円形断面形状をもつウォータロッド（水棒）を一本
又は複数本配した構造となっていた（第５図、第６図参
照）。

近年、原子力発電の経済性向上がさけばれ、この目的を
達成するため、燃料体の構造にも様々な改良を行い、燃
料サイクル費を低減するようにしている。

従来の燃料体では、比較的低燃焼度（約３０Ｇｗｄ／ｌ
）であり、これに見合った水対ラウン比を満足するよう
な現行ウォータロッドで十分であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の燃料体に比べ、高燃焼度化をはかり燃料サイクル
費の低減化を達成する燃料体を提供する。

燃料サイクル費の観点から極力ウラン量を多くする必要
があり、かつ、高燃焼度化に対して水対ウラン比を増加
し燃料体の圧力損失を低減する必要もある。

これらの要求を、現行炉心にバックフィツトすべ〈従来
燃料の大きさの範囲で達成しようとすると、互いに矛盾
する。すなわち、ウラン量の増加は、燃料棒径の増大か
ら燃料体断面内水流路面積を減少し、燃料体の圧力損失
を増すことになる池水対ウラン比も望ましくない方向に
進める。一方、水対ウラン化を増そうとして、ウォータ
ロッド径を増加すると、装荷できる燃料要素の本数が減
少することにある。

従って、高燃焼度に適応できる燃料体圧損、水対ウラン
化をもちつつ、燃料サイクル費を最小化する方向で検討
を進めた結果、燃料要素を抜いた部分をウォータロッド
で置換しようとした場合、従来のような円形断面をもつ
ウォータロッドでは適用不可能であることが判明した。

これは、燃料要素を抜いた所が正方形のように円形を内
側に入れるのにふされしい形にならず円形のウォータロ
ッド外径を単純に増加して要求される水量を確保するこ
とができないばかりでなく、燃料要素と同程度の外径を
もつ、ウォータロッドの複数本を燃料要素を抜いた所に
配置しても水量が確保できない（この場合、ウォータロ
ッド同士の間に生じた空間全損している。）ということ
である。

このため、従来のような円形断面のウォータロッドでは
なく、燃料要素を抜いた所の領域に適合するような形状
のウォータロッドを考案する必要が生じた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ウォータロッドの形状を円形ではなく、凸
凹をもたせた形状にすることにより達せられる。

〔作用〕

燃料棒を五本抜いた所に、凸凹形状のウォータロッドを
配置することにより、水対ウラン比の最適ｉヒ及び燃料
体としてのウラン量の確保が容易に達成でき、高燃焼度
燃料として機能する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図は
９×９燃料配置の燃料体の中央部を示すが、燃料体４を
中央部から五本抜き出し、その部分に水棒１を配した構
造である。水棒１にはタブ（スペーサを支持する部材）
３を図の位置に溶接しておく。組立時には、水棒１とス
ペーサ２とのギャップ量Ｇを利用してタブ５とスペーサ
２の干渉をさけて組立てる。（従来のウォータロッドは
円形であり、第５図に示すようにタブ３をスペーサにひ
っかけてスペーサを支持するが、円形であったため回転
を利用して組み立てていた。）このようなウォータロッ
ドを燃料中央部に配することで通常の円形ウォータロッ
ドでは達成できなかった水領域の確保が容易に達成でき
る。

また、第２図は、ウォータロッドを支持するスプリング
５の位置をかえた場合である。スプリング５はウォータ
ロッドを運転中支持するためのものであるが、このよう
に配置することで、ウォータロッドに偶力を与７え、タ
ブ３がウォータロッド支持板６からはずれるのを防いて
いる。

第３図は、ウォータロッドの絹み立て方の一実施例を示
す。第２図の様な十字形ウォータロッドの場合、ギャッ
プＧを小さくすると、スペーサの支持をするタフ３の取
りつけが問題となる。タブ３を先にウォータロッドに取
りつけたら、スペーサを通すことができない。（ギャッ
プＧが利用できないどき）この場合は、第３図に示す方
法、すなわち、スペーサ２を先にウォータロッドに通し
、後からタブ３を溶接してスペーサのずれを防ぐ。

このような組立て方をすれば、十字形ウォータロッドで
容易にスペーサ支持性能を達成でき、ギャップＧを小さ
くできるので、水領域を大きくとることができる。

第４図はスペーサ２につめ７をつけて、スペーサのずれ
を防ぐ方法である。スペーサ２は図の下方向には容易に
動くが、図の上側方向には動かない様にしである。原子
炉運転中は、ウォータロッドに溶接したタブ３とスペー
サのつめ７が干渉してスペーサ上側方向へのずれを防ぐ
。

〔発明の効果〕 本発明によれば、水領域を比較的　　な形状に維持でき
るので、高燃焼度燃料に適している。

【図面の簡単な説明】

第１２図は本発明の一実施例の部分断面図、第２図は本
発明の他の実施例の部分断面図、第３図はウォータロッ
ドの組み立て方を示す図、第４図はスペーサ支持方法を
示す図、第５図は従来のウォータロッドスペーサの支持
方法を示す図、第６図は燃料体の構成図である。 １・・ウォータロッド、２・・・スペーサ、３・・・タ
ブ、４・・・燃料棒、５・・・スプリング（ウォータロ
ッド支持用）、６・・・プレート（ウォータロッド支持
板）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の燃料要素、又は、ウォータロッドと、それ
   らの両端を支持するタイプレートと、前記燃料要素又は
   前記ウォータロッドを束ねるために軸方向に配置した複
   数個のスペーサとからなる燃料体において、 長手方向軸に垂直な断面形状に少なくとも一対の隣合う
   凸凹をもつウォータロッドを組込んだことを特徴とする
   燃料体。