JPH0236156Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0236156Y2 JPH0236156Y2 JP1985165932U JP16593285U JPH0236156Y2 JP H0236156 Y2 JPH0236156 Y2 JP H0236156Y2 JP 1985165932 U JP1985165932 U JP 1985165932U JP 16593285 U JP16593285 U JP 16593285U JP H0236156 Y2 JPH0236156 Y2 JP H0236156Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- fuel assembly
- fuel
- rod guide
- control rod
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 35
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
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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
- Supports For Pipes And Cables (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Nozzles (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本考案は、主として、耐震性能の向上を図るこ
とができる燃料集合体に関する。 「従来の技術」 一般に、この種の燃料集合体は、第3図に示す
ように、上下に離間されて配設された上部ノズル
1及び下部ノズル2と、これらの間に所定の間隔
をおいて配設され、ストラツプにより形成された
格子空間を有する複数の支持格子3と、この支持
格子3の格子空間内に所定の間隔をおいて挿通さ
れ、かつ支持格子3の固定部により固定され、さ
らにそれぞれ上下端部を上部ノズル1、下部ノズ
ル2に連結された制御棒案内管4と、被覆管5内
に密封された多数の燃料ペレツト6と押えばね7
とを有し、支持格子3の所定の格子空間内に挿通
され、支持格子3の支持部により弾力的に支持さ
れた多数の燃料棒8とから構成されたものであ
る。 「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来の燃料集合体の各支持格子
3にあつては、その材質、サイズ等すべて同一の
ものを使用している。そして、この場合、地震等
によつて加わる大きな力に対しても耐えられるよ
うに安全性を十分に考慮して設計されている。し
かしながら、その経済性を考慮した場合に、特
に、材質をステンレス鋼やインコネル合金の代わ
りにより高価なジルカロイにした際の経済性を考
慮した場合には、最適なものとはいえなかつた。 そこで、本考案者等が鋭意検討を加えた結果、
次のようなことがわかつた。 すなわち、第2図に示すように、高さhの各燃
料集合体FA1,FA2がそれらの支持格子の配置
位置aにおいてばね定数kのばねで支持されてい
るような燃料集合体モデルにおいて、地震動によ
る水平方向に作用する同一加速度に対して燃料集
合体の変位が最大となる振動モードを想定した場
合、燃料集合体の変位は各々の質点における慣性
力により定まる。これは、両端支持ばりに均一な
分布荷重が作用した場合の変位の式に近似され
る。すなわち、変位vは、 v=C1{X−2X3+X4} と表わされる。 ここで、X=x/h,xは高さ方向の変位、
C1は定数である。 今、燃料集合体FA1に水平方向の加速度αが
作用し、上述の変位vが発生すると、燃料集合体
FA2では、各支持格子配置位置aにおいて、 F=kv なる反力を受ける。 ここで、kは、ばね定数である。 従つて、各支持格子における衝撃力はx/hに
依存して変化する。 今、異なる反力Fに対して同じ剛性をもたすべ
く支持格子の断面二次モーメントを、支持格子有
効幅(以下幅と略す)を変化させることにより行
なうとすると、支持格子幅は断面二次モーメント
と単純比例関係にあることから、各支持格子に作
用する反力Fの比により、支持格子幅が求まる。 すなわち、F=C2{X−2X3+X4}C2は定数よ
り、反力Fの比をx=h/10,2h/10,…,
5h/10として試算すると表1のようになる。
とができる燃料集合体に関する。 「従来の技術」 一般に、この種の燃料集合体は、第3図に示す
ように、上下に離間されて配設された上部ノズル
1及び下部ノズル2と、これらの間に所定の間隔
をおいて配設され、ストラツプにより形成された
格子空間を有する複数の支持格子3と、この支持
格子3の格子空間内に所定の間隔をおいて挿通さ
れ、かつ支持格子3の固定部により固定され、さ
らにそれぞれ上下端部を上部ノズル1、下部ノズ
ル2に連結された制御棒案内管4と、被覆管5内
に密封された多数の燃料ペレツト6と押えばね7
とを有し、支持格子3の所定の格子空間内に挿通
され、支持格子3の支持部により弾力的に支持さ
れた多数の燃料棒8とから構成されたものであ
る。 「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来の燃料集合体の各支持格子
3にあつては、その材質、サイズ等すべて同一の
ものを使用している。そして、この場合、地震等
によつて加わる大きな力に対しても耐えられるよ
うに安全性を十分に考慮して設計されている。し
かしながら、その経済性を考慮した場合に、特
に、材質をステンレス鋼やインコネル合金の代わ
りにより高価なジルカロイにした際の経済性を考
慮した場合には、最適なものとはいえなかつた。 そこで、本考案者等が鋭意検討を加えた結果、
次のようなことがわかつた。 すなわち、第2図に示すように、高さhの各燃
料集合体FA1,FA2がそれらの支持格子の配置
位置aにおいてばね定数kのばねで支持されてい
るような燃料集合体モデルにおいて、地震動によ
る水平方向に作用する同一加速度に対して燃料集
合体の変位が最大となる振動モードを想定した場
合、燃料集合体の変位は各々の質点における慣性
力により定まる。これは、両端支持ばりに均一な
分布荷重が作用した場合の変位の式に近似され
る。すなわち、変位vは、 v=C1{X−2X3+X4} と表わされる。 ここで、X=x/h,xは高さ方向の変位、
C1は定数である。 今、燃料集合体FA1に水平方向の加速度αが
作用し、上述の変位vが発生すると、燃料集合体
FA2では、各支持格子配置位置aにおいて、 F=kv なる反力を受ける。 ここで、kは、ばね定数である。 従つて、各支持格子における衝撃力はx/hに
依存して変化する。 今、異なる反力Fに対して同じ剛性をもたすべ
く支持格子の断面二次モーメントを、支持格子有
効幅(以下幅と略す)を変化させることにより行
なうとすると、支持格子幅は断面二次モーメント
と単純比例関係にあることから、各支持格子に作
用する反力Fの比により、支持格子幅が求まる。 すなわち、F=C2{X−2X3+X4}C2は定数よ
り、反力Fの比をx=h/10,2h/10,…,
5h/10として試算すると表1のようになる。
【表】
実際の燃料集合体においては、最上部及び最下
部支持格子は、剛体である上部及び下部ノズルと
固定されているため、本モデルにおける支持部の
一部分と考えられる。また、多種類の幅を持つ支
持格子を製作することは、製造コストの点から見
て実際的でないから、これらを考慮して、カバー
し得る支持格子の種類を選択する必要がある。 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、幅の異なる支持格子を
用いることによつて、水平方向にかかる大きな力
に対して十分な強度を発揮して、大幅に耐震性能
を向上させることができる上に、経済性を考慮し
て極めて合理的な構造の燃料集合体を提供するこ
とにある。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本考案は、所定の
間隔をおいて配設された複数の支持格子に制御棒
案内管及び燃料棒を挿通し、上記制御棒案内管の
両端にそれぞれ上部ノズル及び下部ノズルを取付
け、かつ上記各支持格子のうち最上部及び最下部
の支持格子を上記上部ノズル及び下部ノズルにそ
れぞれ固定すると共に、上記最上部及び最下部の
支持格子を除く各支持格子の幅を、上記制御棒案
内管及び燃料棒の端部から中間部にいくにつれて
広くなるように設定したものである。 「作用」 本考案の燃料集合体にあつては、最上部及び最
下部の支持格子を除く各支持格子の幅を、制御棒
案内管及び燃料棒の端部から中間部にいくにつれ
て広くすることによつて、従来の単一幅の支持格
子に比べて、水平方向に加わる力を各支持格子で
より均等に受けるようにして、耐震性能の向上を
図る。 「実施例」 以下、第1図に基づいて本考案の一実施例を説
明する。なお、本実施例において、第3図に示す
上記従来例と同様の構成の部分については、同符
号を付けて説明を省略する。 図中G1〜G9は、本考案の燃料集合体を構成
している9個の支持格子である。これらの支持格
子G1〜G9は下方から上方にかけて適宜間隔を
あけて配置されている。そして、各支持格子G1
〜G9の幅W1〜W9は、それぞれ、W1=W2=W8
=W9=1とすれば、W3=W7=1.5,W4=W5=
W6=2に設定されている。これらの支持格子G
1〜G9は、幅が異なる以外、上記従来の支持格
子3と同様の構成とされている。 上記のように構成された燃料集合体にあつて
は、原子炉容器内において、万一、地震等により
燃料集合体に水平方向の大きな力が加わつた場合
でも、各支持格子G1〜G9の幅W1〜W9が、燃
料集合体の上部及び下部よりも中間部において広
く設定されており、従来の単一幅の支持格子3に
比べて、より均等に水平方向の荷重を受けること
ができるから、上記燃料集合体は十分な強度を発
揮でき、著しく耐震性能の向上を図れる。また、
上記燃料集合体の各支持格子G1〜G9の種類を
3種類にしたから、大幅な製造コストの上昇を招
くことなく、極めて経済的である。 尚、本実施例では支持格子9ケの例を示した
が、支持格子の数によらず、同様の考え方で実施
できることは言うまでもない。又、支持格子G1
とG9に特別な機能を持たせるために、あえて幅
を広げたり、材質を違えたりするタイプの燃料集
合体もあるが、G2〜G8については本考案と同
様の考え方で実施できることは言うまでもない。 「考案の効果」 以上説明したように、本考案は、所定の間隔を
おいて配設された複数の支持格子に制御棒案内管
及び燃料棒を挿通し、上記制御棒案内管の両端に
それぞれ上部ノズル及び下部ノズルを取付け、か
つ上記各支持格子のうち最上部及び最下部の支持
格子を上記上部ノズル及び下部ノズルにそれぞれ
固定すると共に、上記最上部及び最下部の支持格
子を除く各支持格子の幅を、上記制御棒案内管及
び燃料棒の端部から中間部にいくにつれて広くな
るように設定したものであるから、制御棒案内管
及び燃料棒の端部に配置した支持格子に比べて、
地震等によつて水平方向に大きな力が加わる中間
部に配置した支持格子の幅を広くすることによ
り、中間部に位置する支持格子にかかる負担を緩
和でき、かつ従来の単一幅の支持格子に比較し
て、水平方向に加わる力を各支持格子でより均等
に受けることができ、耐震性能の向上を図ること
ができる上に、経済性を考慮した極めて合理的な
構造とすることができる。
部支持格子は、剛体である上部及び下部ノズルと
固定されているため、本モデルにおける支持部の
一部分と考えられる。また、多種類の幅を持つ支
持格子を製作することは、製造コストの点から見
て実際的でないから、これらを考慮して、カバー
し得る支持格子の種類を選択する必要がある。 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、幅の異なる支持格子を
用いることによつて、水平方向にかかる大きな力
に対して十分な強度を発揮して、大幅に耐震性能
を向上させることができる上に、経済性を考慮し
て極めて合理的な構造の燃料集合体を提供するこ
とにある。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本考案は、所定の
間隔をおいて配設された複数の支持格子に制御棒
案内管及び燃料棒を挿通し、上記制御棒案内管の
両端にそれぞれ上部ノズル及び下部ノズルを取付
け、かつ上記各支持格子のうち最上部及び最下部
の支持格子を上記上部ノズル及び下部ノズルにそ
れぞれ固定すると共に、上記最上部及び最下部の
支持格子を除く各支持格子の幅を、上記制御棒案
内管及び燃料棒の端部から中間部にいくにつれて
広くなるように設定したものである。 「作用」 本考案の燃料集合体にあつては、最上部及び最
下部の支持格子を除く各支持格子の幅を、制御棒
案内管及び燃料棒の端部から中間部にいくにつれ
て広くすることによつて、従来の単一幅の支持格
子に比べて、水平方向に加わる力を各支持格子で
より均等に受けるようにして、耐震性能の向上を
図る。 「実施例」 以下、第1図に基づいて本考案の一実施例を説
明する。なお、本実施例において、第3図に示す
上記従来例と同様の構成の部分については、同符
号を付けて説明を省略する。 図中G1〜G9は、本考案の燃料集合体を構成
している9個の支持格子である。これらの支持格
子G1〜G9は下方から上方にかけて適宜間隔を
あけて配置されている。そして、各支持格子G1
〜G9の幅W1〜W9は、それぞれ、W1=W2=W8
=W9=1とすれば、W3=W7=1.5,W4=W5=
W6=2に設定されている。これらの支持格子G
1〜G9は、幅が異なる以外、上記従来の支持格
子3と同様の構成とされている。 上記のように構成された燃料集合体にあつて
は、原子炉容器内において、万一、地震等により
燃料集合体に水平方向の大きな力が加わつた場合
でも、各支持格子G1〜G9の幅W1〜W9が、燃
料集合体の上部及び下部よりも中間部において広
く設定されており、従来の単一幅の支持格子3に
比べて、より均等に水平方向の荷重を受けること
ができるから、上記燃料集合体は十分な強度を発
揮でき、著しく耐震性能の向上を図れる。また、
上記燃料集合体の各支持格子G1〜G9の種類を
3種類にしたから、大幅な製造コストの上昇を招
くことなく、極めて経済的である。 尚、本実施例では支持格子9ケの例を示した
が、支持格子の数によらず、同様の考え方で実施
できることは言うまでもない。又、支持格子G1
とG9に特別な機能を持たせるために、あえて幅
を広げたり、材質を違えたりするタイプの燃料集
合体もあるが、G2〜G8については本考案と同
様の考え方で実施できることは言うまでもない。 「考案の効果」 以上説明したように、本考案は、所定の間隔を
おいて配設された複数の支持格子に制御棒案内管
及び燃料棒を挿通し、上記制御棒案内管の両端に
それぞれ上部ノズル及び下部ノズルを取付け、か
つ上記各支持格子のうち最上部及び最下部の支持
格子を上記上部ノズル及び下部ノズルにそれぞれ
固定すると共に、上記最上部及び最下部の支持格
子を除く各支持格子の幅を、上記制御棒案内管及
び燃料棒の端部から中間部にいくにつれて広くな
るように設定したものであるから、制御棒案内管
及び燃料棒の端部に配置した支持格子に比べて、
地震等によつて水平方向に大きな力が加わる中間
部に配置した支持格子の幅を広くすることによ
り、中間部に位置する支持格子にかかる負担を緩
和でき、かつ従来の単一幅の支持格子に比較し
て、水平方向に加わる力を各支持格子でより均等
に受けることができ、耐震性能の向上を図ること
ができる上に、経済性を考慮した極めて合理的な
構造とすることができる。
第1図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第2図は本考案の概念を説明する説明図、第3図
は従来の燃料集合体を示す概略構成図である。 1……上部ノズル、2……下部ノズル、3……
支持格子、4……制御棒案内管、8……燃料棒、
G1〜G9……支持格子、W1〜W9……幅。
第2図は本考案の概念を説明する説明図、第3図
は従来の燃料集合体を示す概略構成図である。 1……上部ノズル、2……下部ノズル、3……
支持格子、4……制御棒案内管、8……燃料棒、
G1〜G9……支持格子、W1〜W9……幅。
Claims (1)
- 所定の間隔をおいて配設された複数の支持格子
に制御棒案内管及び燃料棒を挿通し、上記制御棒
案内管の両端にそれぞれ上部ノズル及び下部ノズ
ルを取付け、かつ上記各支持格子のうち最上部及
び最下部の支持格子を上記上部ノズル及び下部ノ
ズルにそれぞれ固定した燃料集合体において、上
記最上部及び最下部の支持格子を除く各支持格子
の幅を、上記制御棒案内管及び燃料棒の端部から
中間部にいくにつれて広くなるように設定したこ
とを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985165932U JPH0236156Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985165932U JPH0236156Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6273295U JPS6273295U (ja) | 1987-05-11 |
JPH0236156Y2 true JPH0236156Y2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=31096426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1985165932U Expired JPH0236156Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0236156Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005035486B3 (de) | 2005-07-26 | 2007-02-22 | Areva Np Gmbh | Brennelement für einen Druckwasserkernreaktor |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP1985165932U patent/JPH0236156Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6273295U (ja) | 1987-05-11 |
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