JPS6224187A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS6224187A JPS6224187A JP60162038A JP16203885A JPS6224187A JP S6224187 A JPS6224187 A JP S6224187A JP 60162038 A JP60162038 A JP 60162038A JP 16203885 A JP16203885 A JP 16203885A JP S6224187 A JPS6224187 A JP S6224187A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- spacer
- fuel assembly
- fuel element
- spacers
- 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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は原子炉の燃料集合体に関するものである。
〈従来の技術〉
従来の燃料集合体としては、特開昭５９−１３９７９号
に示すワイヤスペーサ型燃料集合体（第４図、第５図）
、特公昭５２−２４１９９号に示すグリッドスペーサ型
燃料集合体（第６図）及びフィン付燃料集合体（図示せ
ず）等がある。
に示すワイヤスペーサ型燃料集合体（第４図、第５図）
、特公昭５２−２４１９９号に示すグリッドスペーサ型
燃料集合体（第６図）及びフィン付燃料集合体（図示せ
ず）等がある。
ワイヤスペーサ型燃料集合体は第４図、第５図に示す如
く、ラッパ管１内には複数本の燃料要素２が三角格子状
に設けられている。
く、ラッパ管１内には複数本の燃料要素２が三角格子状
に設けられている。
この燃料要素２の被覆管３外周にはラッピングワイヤ４
が螺旋状に巻かれている。
が螺旋状に巻かれている。
また、グリッドスペーサ型燃料集合体は第６図に示す如
く、ラッパ管１内には六角形をした多数の素子５が組込
まれている。この素子５は内方に向かった３個の突起（
ディンプルとも云う）６を備えており、燃料要素２は前
記突起６によって拘′束される。
く、ラッパ管１内には六角形をした多数の素子５が組込
まれている。この素子５は内方に向かった３個の突起（
ディンプルとも云う）６を備えており、燃料要素２は前
記突起６によって拘′束される。
〈発明が解決しようとする問題点〉
燃料集合体の燃料要素とりわけ高速中性子型原子燃料要
素（高速増殖炉の燃料要素）は照射により膨張し、この
膨張量は燃料時間の増大とともに増加するので、冷却剤
流路を確保する為に設置されている上記従来のワイヤ、
グリッド又はフィン等のスペーサとの機械的干渉が生じ
ろ。その原因Ｉ！、（１）ワイヤスペーサ、フィンスペ
ーサについては、燃料要素に対し、軸方向に連続してス
ペーサが設置され、軸方向全般に頁って、燃料要素・東
向に占めるスペーサの体積比率が高く、スペーサの径方
向剛性が高いこと、（２）グリッドスペーサについては
、全方位に対して燃料要素がスペーサによりスペーシン
グされるため、燃料要素束の並べかえが生じないこと等
による。
素（高速増殖炉の燃料要素）は照射により膨張し、この
膨張量は燃料時間の増大とともに増加するので、冷却剤
流路を確保する為に設置されている上記従来のワイヤ、
グリッド又はフィン等のスペーサとの機械的干渉が生じ
ろ。その原因Ｉ！、（１）ワイヤスペーサ、フィンスペ
ーサについては、燃料要素に対し、軸方向に連続してス
ペーサが設置され、軸方向全般に頁って、燃料要素・東
向に占めるスペーサの体積比率が高く、スペーサの径方
向剛性が高いこと、（２）グリッドスペーサについては
、全方位に対して燃料要素がスペーサによりスペーシン
グされるため、燃料要素束の並べかえが生じないこと等
による。
第７図に一例としてワイヤスペーサ型燃料集合体の一部
縦断面図を示す。１はラッパ管、２は燃料要素、７はワ
イヤスペーサであるが、第７図くａ）の状態から燃焼時
間の増大とともに、冷却材流路の狭隘化ないしはワイヤ
スペーサ７から受ける荷重で、第７図（ｂ）に示すよう
になり、ついには燃料要素２は破損するに至る。この故
に、燃料集合体には燃焼度の制限が生じ、ｖ！４繁に燃
料を取り替えて原子炉の運転をしなくてはならず、発電
コストを押し上げる要因となっている。
縦断面図を示す。１はラッパ管、２は燃料要素、７はワ
イヤスペーサであるが、第７図くａ）の状態から燃焼時
間の増大とともに、冷却材流路の狭隘化ないしはワイヤ
スペーサ７から受ける荷重で、第７図（ｂ）に示すよう
になり、ついには燃料要素２は破損するに至る。この故
に、燃料集合体には燃焼度の制限が生じ、ｖ！４繁に燃
料を取り替えて原子炉の運転をしなくてはならず、発電
コストを押し上げる要因となっている。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、燃料要
素束を軸方向に不連続の位置でスペーシングする乙とに
より、上記（１）の前段の不具合を解決し、また、この
軸方向のスペーシング位置に於て、部分的方位のみをス
ペーシングすることによって、スペーサの剛性を柔らげ
、燃料要素束の並び換九を可能にして、（１）の後段と
（２）の不具合を解決することにより、上記制約を大巾
に緩和した、長寿命の燃料集合体を提供するものである
。
素束を軸方向に不連続の位置でスペーシングする乙とに
より、上記（１）の前段の不具合を解決し、また、この
軸方向のスペーシング位置に於て、部分的方位のみをス
ペーシングすることによって、スペーサの剛性を柔らげ
、燃料要素束の並び換九を可能にして、（１）の後段と
（２）の不具合を解決することにより、上記制約を大巾
に緩和した、長寿命の燃料集合体を提供するものである
。
く問題点を解決するための手段〉
そのため、本発明の燃料集合体は、その構成を、ラッパ
管内側面に嵌合する枠板内の一方向に燃料要素間の間隙
を保持するための複数の波板を並設した燃料要素軸長に
比べて高さが短尺なスペーサを、所定の間隔でラッパ管
内に配設固定すると共に、上記それぞれのスペーサの波
板方向を燃料要素束の軸方向位置により相違させたもの
である。
管内側面に嵌合する枠板内の一方向に燃料要素間の間隙
を保持するための複数の波板を並設した燃料要素軸長に
比べて高さが短尺なスペーサを、所定の間隔でラッパ管
内に配設固定すると共に、上記それぞれのスペーサの波
板方向を燃料要素束の軸方向位置により相違させたもの
である。
く作 用〉
本発明の燃料集合体の燃料要素東部は、軸方向に短尺で
、断面内に於て燃料要素間保持の方向に非等方性を有す
るスペーサでスペーシングされる。
、断面内に於て燃料要素間保持の方向に非等方性を有す
るスペーサでスペーシングされる。
したがって、燃料要素が照射等で膨張した際、燃料要素
束は空隙のある方向へ再配列するので、燃料要素の膨張
量の許容値が大巾に増大する。ワイヤスペーサ型燃料に
おいても燃料要素の再配列はある程度生じるが、軸方向
に連続的Ｃζスペーサが存在するので、再配列による効
果は小さい。
束は空隙のある方向へ再配列するので、燃料要素の膨張
量の許容値が大巾に増大する。ワイヤスペーサ型燃料に
おいても燃料要素の再配列はある程度生じるが、軸方向
に連続的Ｃζスペーサが存在するので、再配列による効
果は小さい。
〈実施例〉
以下、添付図に基づ゛いて本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の一実施例を示す。この燃料集合体は、
燃料要素軸長に比べ高さｌが短尺なスペーサ８により燃
料要素間隙を保持されるものである。上記スペーサ８は
Ｂ方向に並んだ複数個の波板８ｂと、ラッパ管１内側面
に設置される六角の枠板８ａとから成る。枠板８ａは省
略し、直接上記波板８ｂをラッパ管１に接続することも
可能である。上記波板８ｂには必要に応じ、燃料要素２
と接触する位置にディンプル（図示せず）を設けること
も、より効果を増す上で有効である。燃料要素２は波板
８ｂによってＡ方向への変位が抑制される。燃料要素２
が照射の影響によって膨張すると、Ｂ方向に燃料要素２
は容易にスライドする乙とができ、再配列が生じてスペ
ーサ８と燃料要素２との間に強固な相互作用が生じるこ
とばない。
燃料要素軸長に比べ高さｌが短尺なスペーサ８により燃
料要素間隙を保持されるものである。上記スペーサ８は
Ｂ方向に並んだ複数個の波板８ｂと、ラッパ管１内側面
に設置される六角の枠板８ａとから成る。枠板８ａは省
略し、直接上記波板８ｂをラッパ管１に接続することも
可能である。上記波板８ｂには必要に応じ、燃料要素２
と接触する位置にディンプル（図示せず）を設けること
も、より効果を増す上で有効である。燃料要素２は波板
８ｂによってＡ方向への変位が抑制される。燃料要素２
が照射の影響によって膨張すると、Ｂ方向に燃料要素２
は容易にスライドする乙とができ、再配列が生じてスペ
ーサ８と燃料要素２との間に強固な相互作用が生じるこ
とばない。
但し、Ｂ方向へのスライドを無制限に許容すると、Ｂ方
向において燃料要素２同志が接触する危険があるが、こ
れを防止する為には、それぞれ波板８ｂの並び方向を燃
料要素束の軸方向位置によって相違させる。このことに
よって、燃焼初期から燃焼が進み、燃料要素径が膨張す
る段階に至っても、燃料要素２同志の間隙を安定に保持
することが可能となる。
向において燃料要素２同志が接触する危険があるが、こ
れを防止する為には、それぞれ波板８ｂの並び方向を燃
料要素束の軸方向位置によって相違させる。このことに
よって、燃焼初期から燃焼が進み、燃料要素径が膨張す
る段階に至っても、燃料要素２同志の間隙を安定に保持
することが可能となる。
第２図にスペーシング位置を設けた他の実施例を示す。
この燃料集合体は、第１図の例と同等の機能を有するス
ペーサ９によって燃料要素２同志の間隙を保持されたも
のである。上記スペーサ９ばスペーシングワイヤとこれ
を径方向（第２図ではＢ方向）に結合する波板９ｂのＢ
方向に並んだ複数体と、ラッパ管１内側面に嵌合固定さ
れる六角の枠板９ａとから成る。波板９ｂの並び方向を
燃料要素束の軸方向位置によって相違させることンま前
記一実施例と同様である。また、枠板９ａを省略し、直
接上記波板９ｂをラッパ管１に接続することも可能であ
る。この実施例では、波板９ｂはスペーシングワイヤ９
Ｃを結合するのみで、強度メンバーとしての役割は不要
であり、波板の板厚を極力薄くすることができる。
ペーサ９によって燃料要素２同志の間隙を保持されたも
のである。上記スペーサ９ばスペーシングワイヤとこれ
を径方向（第２図ではＢ方向）に結合する波板９ｂのＢ
方向に並んだ複数体と、ラッパ管１内側面に嵌合固定さ
れる六角の枠板９ａとから成る。波板９ｂの並び方向を
燃料要素束の軸方向位置によって相違させることンま前
記一実施例と同様である。また、枠板９ａを省略し、直
接上記波板９ｂをラッパ管１に接続することも可能であ
る。この実施例では、波板９ｂはスペーシングワイヤ９
Ｃを結合するのみで、強度メンバーとしての役割は不要
であり、波板の板厚を極力薄くすることができる。
第３図にさらに他の実施例を示す。この燃料集合体はス
ペーサ１０で燃料要素間隙が保持される。
ペーサ１０で燃料要素間隙が保持される。
スペーサ１０は流路断面が三角状の冷却材流路の中央に
位置するスペース管１０ｃとそれを連結する連結板ｉｏ
ｂとから成るＢ方向に並んｔ！複数体と、周囲の六角の
枠板１０ａとからなる。この実施例においても、六角の
枠板１０ａを省略し、前記連結板１０ｂとスペース管１
０ｃの連結体である波板状の部材を直接ラッパ管１に接
続することも可能である。この様な構成とすることによ
り、連結板は極力薄くする乙とができる。上記スペース
管１０ ｃも、スペーシングに必要な厚み（径）を保持
して中空とすることができ、この場合、中空部を冷却材
のパスとすることができる。この実施例のように、Ｂ方
向について１列おきに連結板を配置すれば、燃料要素２
が膨張してもＢ方向のみならず１．Ａ方向にも変位する
ことができ、膨張に対ずろ裕度を極めて大きくすること
が可能となる。燃料要素２の軸方向全体に亘っての安定
した保持の為に連結板１０ｂの向き（この例ではＢ方向
）を燃料要素束の軸方向位置により相違させるが、６０
度乃至９０度変えて、スペーサ１０を燃料集合体の軸方
向に配置することが有効であり、このことは前記スペー
サ８，９についても同様である。
位置するスペース管１０ｃとそれを連結する連結板ｉｏ
ｂとから成るＢ方向に並んｔ！複数体と、周囲の六角の
枠板１０ａとからなる。この実施例においても、六角の
枠板１０ａを省略し、前記連結板１０ｂとスペース管１
０ｃの連結体である波板状の部材を直接ラッパ管１に接
続することも可能である。この様な構成とすることによ
り、連結板は極力薄くする乙とができる。上記スペース
管１０ ｃも、スペーシングに必要な厚み（径）を保持
して中空とすることができ、この場合、中空部を冷却材
のパスとすることができる。この実施例のように、Ｂ方
向について１列おきに連結板を配置すれば、燃料要素２
が膨張してもＢ方向のみならず１．Ａ方向にも変位する
ことができ、膨張に対ずろ裕度を極めて大きくすること
が可能となる。燃料要素２の軸方向全体に亘っての安定
した保持の為に連結板１０ｂの向き（この例ではＢ方向
）を燃料要素束の軸方向位置により相違させるが、６０
度乃至９０度変えて、スペーサ１０を燃料集合体の軸方
向に配置することが有効であり、このことは前記スペー
サ８，９についても同様である。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明した、本発明の燃料集合体を使用するこ
とによって、燃料燃焼度が１５万〜２０万ＭＷｄ／ｌに
至まで燃料を炉内で燃焼させることが可能となり、発電
コストの大巾低減に役立つ。また、本発明の燃料集合体
を使用すれば炉心における冷却材圧損を低く押さえるこ
とができ、原子炉プラントの建設コスト低減にも寄与す
る所大である。
とによって、燃料燃焼度が１５万〜２０万ＭＷｄ／ｌに
至まで燃料を炉内で燃焼させることが可能となり、発電
コストの大巾低減に役立つ。また、本発明の燃料集合体
を使用すれば炉心における冷却材圧損を低く押さえるこ
とができ、原子炉プラントの建設コスト低減にも寄与す
る所大である。
第１ 図−（ａ ）は本発明の一実施例を示す燃料集合
体の横断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＣ−Ｃ，
＠断面図、第２図（ａ）は本発明の他の実施例を示す燃
料集合体の横断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＤ
−Ｄ線断面図、第２図（ｃ）は同燃料集合体の波板の一
部斜視図、第３図（ａ）は本発明の更に他の実施例を示
す燃料集合体の横断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＥ−Ｅ線断面図、第４図は従来のワイヤスペーサ型燃
料集合体の横断面図、第５図は第４図のワイヤスペーサ
型燃料集合体の燃料要素の正面図、第６図は従来のグリ
ッドスペーサ型燃料集合体の一部横断面図、第７図（ａ
）、（ｂ）は従来のワイヤスペーサ型燃料集合体の一部
縦断面図である。 １・・ラッパ管、２・・・燃料要素、３・・被覆管、４
・・・ラッピングワイヤ、５・・・素子、６・・・突起
、７・・・ワイヤスペーサ、８，９．１０・・スペーサ
、８ ａ 、 ９ ａ 、 １０ ａ ・−・枠板、８
ｂ、９ｂ・・波板、１０ｂ・・・連結板、９ ｃ・・・
スペーシングワイヤ、１０ｃ・・・スペース管 七〒３図（（２） ｌ 十３’＄（ｂ）ｔ。 介７図 Ｃ久）′（１））
体の横断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＣ−Ｃ，
＠断面図、第２図（ａ）は本発明の他の実施例を示す燃
料集合体の横断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＤ
−Ｄ線断面図、第２図（ｃ）は同燃料集合体の波板の一
部斜視図、第３図（ａ）は本発明の更に他の実施例を示
す燃料集合体の横断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＥ−Ｅ線断面図、第４図は従来のワイヤスペーサ型燃
料集合体の横断面図、第５図は第４図のワイヤスペーサ
型燃料集合体の燃料要素の正面図、第６図は従来のグリ
ッドスペーサ型燃料集合体の一部横断面図、第７図（ａ
）、（ｂ）は従来のワイヤスペーサ型燃料集合体の一部
縦断面図である。 １・・ラッパ管、２・・・燃料要素、３・・被覆管、４
・・・ラッピングワイヤ、５・・・素子、６・・・突起
、７・・・ワイヤスペーサ、８，９．１０・・スペーサ
、８ ａ 、 ９ ａ 、 １０ ａ ・−・枠板、８
ｂ、９ｂ・・波板、１０ｂ・・・連結板、９ ｃ・・・
スペーシングワイヤ、１０ｃ・・・スペース管 七〒３図（（２） ｌ 十３’＄（ｂ）ｔ。 介７図 Ｃ久）′（１））
Claims (1)
- ラッパ管内側面に嵌合する枠板内の一方向に燃料要素間
の間隙を保持するための複数の波板を並設した燃料要素
軸長に比べて高さが短尺なスペーサを、所定の間隔でラ
ッパ管内に配設固定すると共に、上記それぞれのスペー
サの波板方向を燃料要素束の軸方向位置により相違させ
たことを特徴とする燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162038A JPS6224187A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162038A JPS6224187A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224187A true JPS6224187A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15746899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162038A Pending JPS6224187A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224187A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007178176A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
| JP2010133986A (ja) * | 2010-03-18 | 2010-06-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
| JP2010133985A (ja) * | 2010-03-18 | 2010-06-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
| US10466792B2 (en) | 2009-03-12 | 2019-11-05 | Immersion Corporation | Systems and methods for friction displays and additional haptic effects |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60162038A patent/JPS6224187A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007178176A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
| US10466792B2 (en) | 2009-03-12 | 2019-11-05 | Immersion Corporation | Systems and methods for friction displays and additional haptic effects |
| JP2010133986A (ja) * | 2010-03-18 | 2010-06-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
| JP2010133985A (ja) * | 2010-03-18 | 2010-06-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 核燃料集合体 |
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