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JPH0758340B2 - Fuel assembly - Google Patents
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JPH0758340B2 - Fuel assembly - Google Patents

Fuel assembly

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JPH0758340B2
JPH0758340B2 JP2003620A JP362090A JPH0758340B2 JP H0758340 B2 JPH0758340 B2 JP H0758340B2 JP 2003620 A JP2003620 A JP 2003620A JP 362090 A JP362090 A JP 362090A JP H0758340 B2 JPH0758340 B2 JP H0758340B2
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lower tie
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coolant
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彰 丸
能成 川田
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核燃料集合体に係り、特にチヤンネルボツク
スと下部タイプレートとの隙間からの漏洩冷却水を抑制
するのに好適な燃料集合体に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nuclear fuel assembly, and more particularly to a fuel assembly suitable for suppressing leakage of cooling water from a gap between a channel box and a lower tie plate. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

燃料集合体は、複数の燃料棒、これらを整列支持し横方
向の振動を抱束するスペーサ、各燃料棒の上,下端部端
栓をそれぞれ支持する上部タイプレート及び下部タイプ
レートを備えている。
The fuel assembly includes a plurality of fuel rods, spacers for supporting these fuel rods in an aligned manner and enclosing lateral vibrations, an upper tie plate and a lower tie plate for supporting upper and lower end plugs of each fuel rod, respectively. .

この燃料集合体は、チヤンネルボツクスと下部タイプレ
ートとの間に形成される間隙に下部タイプレートに設置
されたフインガースプリングが挿入されている。
In this fuel assembly, a finger spring installed in the lower tie plate is inserted into a gap formed between the channel box and the lower tie plate.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記したフインガースプリングは、チヤンネルボツクス
と下部タイプレートとの間に形成される間隙のうちコー
ナ部を除く四辺の平面部からチヤンネルボツクス内の冷
却水がチヤンネルボツクス外へ漏洩するのを防止するた
めに設けられている。しかし、このフインガースプリン
グによる外向きの力がチヤンネルボツクス下端部のクリ
ープによる膨みを助長しチヤンネルボツクスの外側への
変形が増大する。この変形の増大は、フインガースプリ
ングのない下部タイプレートコーナ部付近での漏洩冷却
水量の増加につながる。
The above-mentioned finger springs prevent the cooling water in the channel box from leaking out of the channel box from the flat surface of the four sides excluding the corners of the gap formed between the channel box and the lower tie plate. It is provided in. However, the outward force of the finger spring promotes the swelling of the lower end of the channel box due to the creep, and the outward deformation of the channel box increases. This increase in deformation leads to an increase in the amount of leaked cooling water near the lower tie plate corner where there is no finger spring.

本発明の目的は、フインガースプリングを用いずに下部
タイプレートとチヤンネルボツクスとの間からの冷却材
の漏洩を抑制できる燃料集合体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fuel assembly capable of suppressing the leakage of the coolant from between the lower tie plate and the channel box without using a finger spring.

本発明の他の目的は、チヤンネルボツクスのクリープ変
形を減少できる燃料集合体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a fuel assembly that can reduce the creep deformation of the channel box.

〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的を達成する第1の特徴は、下部タイプレー
トが、下部タイプレートの上面においてこの上面の周囲
から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数の
第1冷却材供給孔と、第1領域によつて取り囲まれた第
2領域内に分布された複数の第2冷却材供給孔とを有
し、第1領域内の全ての第1冷却材供給孔の合計断面積
が第2領域内の全ての第2冷却材供給孔の合計断面積よ
りも大きいことにある。
[Means for Solving the Problems] The first feature of achieving the object of the present invention is that the lower tie plate is distributed in a first region on the upper surface of the lower tie plate at a predetermined distance from the periphery of the upper surface. The plurality of first coolant supply holes and the plurality of second coolant supply holes distributed in the second region surrounded by the first region, and all the first coolant supply holes in the first region are provided. The total cross-sectional area of one coolant supply hole is larger than the total cross-sectional area of all the second coolant supply holes in the second region.

本発明の他の目的を達成する第2の特徴は、下部タイプ
レートとチヤンネルボツクスとの間に形成される漏洩流
通路から冷却材が漏洩するときに、チヤンネルボツクス
の一部分に作用し下部タイプレート側に向かう力を発生
する手段を備えたことにある。
A second feature of achieving the other object of the present invention is to act on a part of the channel box when the coolant leaks from the leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box. There is a means for generating a force toward the side.

〔作用〕[Action]

第1領域内の全ての第1冷却材供給孔の合計断面積が第
2領域内の全ての第2冷却材供給孔の合計断面積よりも
大きいので、下部タイプレートの外周部上方に多量の冷
却材を供給することができる。このため、下部タイプレ
ートの周囲をチヤンネルボツクスで取り囲んだとき、下
部タイプレートとチヤンネルボツクスとの間に形成され
る間隙に連なる部分の圧力を低減することができ、フイ
ンガースプリングを用いずにその間隙からの冷却材漏洩
流量を抑制できる。
Since the total cross-sectional area of all the first coolant supply holes in the first area is larger than the total cross-sectional area of all the second coolant supply holes in the second area, a large amount of water is provided above the outer periphery of the lower tie plate. Coolant can be supplied. Therefore, when the lower tie plate is surrounded by the channel box, it is possible to reduce the pressure of the part connected to the gap formed between the lower tie plate and the channel box, and to use the finger spring without using the finger spring. It is possible to suppress the coolant leakage flow rate from the gap.

力発生手段によりチヤンネルボツクスを下部タイプレー
ト側に引き寄せることができるので、チヤンネルボツク
スの外側に拡がるクリープ変形を減少できる。
Since the force generating means can pull the channel box toward the lower tie plate side, the creep deformation spreading to the outside of the channel box can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の一実施例である燃料集合体を図面により
説明する。この燃料集合体は沸騰水型原子炉に用いられ
るものである。
Next, a fuel assembly which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This fuel assembly is used in a boiling water reactor.

第2図及び第3図において、本実施例の燃料集合体1
は、上部タイプレート2,下部タイプレート4,燃料棒5,水
ロツド6及び燃料スペーサ7を備える。燃料棒5及び太
径水ロツド6の両端部は、上部タイプレート2及び下部
タイプレート4に保持される。上部及び下部タイプレー
ト2,4は、図示しない結合用燃料棒によつて結合され
る。各燃料棒5は、燃料スペーサ7によつて水平方向に
支持される。このため、各燃料棒5相互間に、所定幅の
冷却水通路11が形成される。
2 and 3, the fuel assembly 1 of this embodiment is shown.
Comprises an upper tie plate 2, a lower tie plate 4, a fuel rod 5, a water rod 6 and a fuel spacer 7. Both ends of the fuel rod 5 and the large diameter water rod 6 are held by the upper tie plate 2 and the lower tie plate 4. The upper and lower tie plates 2, 4 are joined by a joining fuel rod (not shown). Each fuel rod 5 is horizontally supported by a fuel spacer 7. Therefore, a cooling water passage 11 having a predetermined width is formed between the fuel rods 5.

燃料集合体1は、特開昭62-217186号公報の第1図に示
すように、燃料棒5を9行9列に配置ししかも中央部に
2本の太径水ロツドを配置したものである。しかしなが
ら、本実施例では、2本の太径水ロツドは、特開昭62-2
17186号公報の第7図に示すように相互間に間隙を形成
するように配置される。
As shown in FIG. 1 of JP-A-62-217186, the fuel assembly 1 has fuel rods 5 arranged in 9 rows and 9 columns, and two large diameter water rods are arranged in the central portion. is there. However, in this embodiment, the two large diameter water rods are disclosed in JP-A-62-2.
As shown in FIG. 7 of Japanese Patent No. 17186, they are arranged so as to form a gap therebetween.

チヤンネルボツクス8は、横断面が正方形状の筒状体で
あり、チヤンネルフアスナ9に設けられたキヤツプスク
リユ10によつて上部タイプレート2のコーナポスト3に
取付けられる。チヤンネルボツクス8の下端は、自由端
になつている。このようなチヤンネルボツクス8は、燃
料スペーサ7によつて束ねられた燃料棒5の束の周囲を
取囲んでいる。
The channel box 8 is a tubular body having a square cross section, and is attached to the corner post 3 of the upper tie plate 2 by the cap screw 10 provided in the channel asuna 9. The lower end of the channel box 8 is a free end. Such a channel box 8 surrounds the bundle of fuel rods 5 bundled by the fuel spacer 7.

下部タイプレート4は、燃料支持部を提供するグリツド
部40と、下部タイプレート4の側面としての4つの外側
側面41A及び内部空間42を郭定する内側側面41Bを有する
横断面が正方形状でグラツド部40につながる筒状側壁部
41と、筒状側壁部41につながり、冷却材を内部空間42に
導くノズル部43とを含んでいる。
The lower tie plate 4 has a square cross section having a grid portion 40 that provides a fuel support portion, four outer side surfaces 41A as side surfaces of the lower tie plate 4, and an inner side surface 41B that defines the internal space 42. Cylindrical side wall connected to part 40
41 and a nozzle portion 43 that is connected to the cylindrical side wall portion 41 and guides the coolant to the internal space 42.

グリツド部40は、第1図及び第4図に示すように、燃料
棒5の下端部が挿入される燃料棒取付孔45、結合用燃料
棒取付孔46,水ロツド6の下端が挿入される水ロツド取
付孔47を有する。更に、グリツド部40は、これらの取付
孔45,46,47の間に、内部空間42に導かれた冷却水をグリ
ツド部40の上方、すなわち冷却水通路11に導く、流路断
面積の異なる冷却水供給孔18,21,22,23,24が設けられ
る。これら冷却水供給孔のうち最外周の冷却水供給孔18
は、燃料集合体1が炉心内に装荷されたときに、チヤン
ネルボツクスと下部タイプレートとの間に形成される間
隙(後述の冷却水通路17)からの漏洩冷却水に対する駆
動力を低減し、その間隙からの冷却水の漏洩を抑制する
冷却材流を発生する流路手段を構成する。以下、冷却水
供給孔18から流出する冷却材流をジエツト流と称する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the grid portion 40 has the fuel rod mounting hole 45 into which the lower end portion of the fuel rod 5 is inserted, the connecting fuel rod mounting hole 46, and the lower end of the water rod 6. It has a water rod mounting hole 47. Further, the grid portion 40 guides the cooling water guided to the internal space 42 between the mounting holes 45, 46, 47 above the grid portion 40, that is, to the cooling water passage 11, and has different flow passage cross-sectional areas. Cooling water supply holes 18, 21, 22, 23, 24 are provided. Of these cooling water supply holes, the outermost cooling water supply hole 18
Reduces the driving force for leaking cooling water from the gap (cooling water passage 17 described later) formed between the channel box and the lower tie plate when the fuel assembly 1 is loaded in the core, A flow path means for generating a coolant flow that suppresses leakage of cooling water from the gap is configured. Hereinafter, the coolant flow flowing out from the cooling water supply hole 18 will be referred to as a jet flow.

冷却水供給孔18は、グリツド部40のうち筒状側壁部41の
内側側面41Bより内側に位置する部分を貫通する内側部
分18aと、内側側面41Bより外側に位置すると共に、筒状
側壁部41内に食い込み内側側面41Bに開口する外側部分1
8bとを有する。従つて、第1図に示すように冷却水供給
孔18を通して内側側面41Bが見える。このような冷却水
供給孔18の出口は、従来例で最外周に位置する冷却水供
給孔の出口よりも下部タイプレート4の外側側面41Aに
近接して位置することになる。
The cooling water supply hole 18 is located outside the inner side surface 41B and an inner portion 18a that penetrates a portion of the grid portion 40 that is located inside the inner side surface 41B of the tubular side wall portion 41, and the cylindrical side wall portion 41. Outer part 1 that bites in and opens to the inner side surface 41B
With 8b. Therefore, as shown in FIG. 1, the inner side surface 41B can be seen through the cooling water supply hole 18. The outlet of the cooling water supply hole 18 is located closer to the outer side surface 41A of the lower tie plate 4 than the outlet of the cooling water supply hole located on the outermost periphery in the conventional example.

また、冷却水供給孔18は以下のように構成されていると
も言える。即ち、第4図において、冷却水供給孔18の出
口の内周面のうち下部タイプレート4の外側側面41A側
に位置するP点(外側側面41Aに最も近い内周面の部
分)と外側側面41Aとの間の寸法t1は、下部タイプレー
ト4の側壁の肉厚(筒状側壁部41の肉厚)t2よりも小さ
くなつている。これは、P点が筒状側壁部41の内側側面
41Bよりも外側側面41A側に位置していることである。ま
た、別の観点から見ると、冷却水供給孔18の出口のP点
と下部タイプレート4の中心軸との間の寸法L1は、下部
タイプレート4の内側側面41Bと下部タイプレート4の
中心軸との間の寸法L2よりも大きくなつているとも言え
る。冷却水供給孔18は、その一部が燃料棒5のうち最外
周に位置する燃料棒5の下端部が挿入される燃料棒挿入
孔(燃料棒取付孔45及び結合用燃料棒取付孔(46)より
も外側(外側側面41A側)に位置しているとも言える。
冷却水供給孔18全体を上記燃料棒挿入孔よりも外側に位
置させてもよい。
It can also be said that the cooling water supply hole 18 is configured as follows. That is, in FIG. 4, a point P (the inner peripheral surface portion closest to the outer side surface 41A) located on the outer side surface 41A side of the lower tie plate 4 on the inner peripheral surface of the outlet of the cooling water supply hole 18 and the outer side surface. The dimension t 1 between the lower tie plate 4 and 41A is smaller than the wall thickness (wall thickness of the cylindrical side wall portion 41) t 2 of the lower tie plate 4. This is because the point P is the inner side surface of the cylindrical side wall portion 41.
It is located on the outer side surface 41A side of 41B. From another point of view, the dimension L 1 between the point P at the outlet of the cooling water supply hole 18 and the central axis of the lower tie plate 4 is the same as that of the inner side surface 41 B of the lower tie plate 4 and the lower tie plate 4. It can be said that it is larger than the dimension L 2 with the central axis. The cooling water supply hole 18 has a fuel rod insertion hole (a fuel rod attachment hole 45 and a coupling fuel rod attachment hole (46) into which the lower end portion of the fuel rod 5 positioned at the outermost part of the fuel rod 5 is inserted. It can be said that it is located on the outer side (side of the outer side surface 41A) than the).
The entire cooling water supply hole 18 may be located outside the fuel rod insertion hole.

ジエツト流による冷却水の漏洩抑制機能またはシール効
果をより大きくするためには、外周部にある冷却水供給
孔21の総流路断面積を最大にし、内側の供給孔22,23,24
の流路断面積を絞ることが重要である。
In order to increase the cooling water leakage suppression function or the sealing effect due to the jet flow, the total flow passage cross-sectional area of the cooling water supply hole 21 in the outer peripheral portion should be maximized and the inner supply holes 22, 23, 24 should be
It is important to reduce the cross-sectional area of the channel.

そこで、冷却水供給孔18,21〜24の流路断面積の配分に
ついて説明する。即ち、冷却水供給孔18の1個の流路断
面積をa、その内側の冷却水供給孔21の1個の流路断面
積をb、さらにその内側の冷却水供給孔22の1個の流路
断面積をc、更にその内側の冷却水供給孔23の1個の流
路断面積をd、また中央部の冷却水供給孔24の1個の流
路断面積をeとすると、各冷却水供給孔領域における各
々の総流路断面積はそれぞれ次式で表わされる。
Therefore, the distribution of the flow passage cross-sectional areas of the cooling water supply holes 18, 21 to 24 will be described. That is, one flow channel cross-sectional area of the cooling water supply hole 18 is a, one flow channel cross-sectional area of the cooling water supply hole 21 is b, and one flow channel cross-sectional area of the cooling water supply hole 22 is one. Let c be the flow passage cross-sectional area, d be the flow passage cross-sectional area of the cooling water supply hole 23 inside thereof, and e be the flow passage cross-sectional area of the central cooling water supply hole 24. The total flow passage cross-sectional area in the cooling water supply hole area is expressed by the following equation.

総流路断面積Aは、第5図に示すように一点鎖線50Aよ
りも外側の冷却水供給孔領域Aでの値である。総流路断
面積Bは、一点鎖線50Aと一点鎖線50Bとの間に形成され
る冷却水供給孔領域Bでの値である。総流路断面積C
は、一点鎖線50Bと一点鎖線50Cとの間に形成される冷却
水供給孔領域Cでの値である。総流路断面積Dは、一点
鎖線50Cと一点鎖線50Dとの間に形成される冷却水供給孔
領域Dでの値である。総流路断面積Eは、一点鎖線50D
内に形成される冷却水供給孔領域Eでの値である。na,n
b,nc及びndは、該当する冷却水供給孔領域内に設けられ
た冷却水供給孔の数である。本実施例では、na=32,nb
=28,nc=20、及びnb=18である。
The total flow passage cross-sectional area A is a value in the cooling water supply hole area A outside the alternate long and short dash line 50A as shown in FIG. The total flow passage cross-sectional area B is a value in the cooling water supply hole region B formed between the alternate long and short dash line 50A and the alternate long and short dash line 50B. Total channel cross section C
Is a value in the cooling water supply hole region C formed between the alternate long and short dash line 50B and the alternate long and short dash line 50C. The total flow passage cross-sectional area D is a value in the cooling water supply hole region D formed between the alternate long and short dash line 50C and the alternate long and short dash line 50D. The total flow path cross-sectional area E is 50D
It is a value in the cooling water supply hole region E formed inside. n a , n
b, n c and n d is the number of the corresponding cooling water supply hole provided in the cooling water supply hole area. In this embodiment, n a = 32, n b
= 28, n c = 20, and n b = 18.

これら各冷却水供給孔領域における総流路断面積割合は
表1に示す範囲にすることが望ましい。
It is desirable that the total flow passage cross-sectional area ratio in each of the cooling water supply hole regions be within the range shown in Table 1.

即ち、冷却水供給孔18の総流路断面積Aはできるだけ大
きく取り25〜35%とし、冷却水供給孔21の総流路断面積
は最大に取り40〜50%とし、中央部の冷却水供給孔ほど
絞り、冷却水供給孔22の総流路断面積は15〜25%、冷却
水供給孔23の総流路断面積は2〜10%、冷却水供給孔24
の総流路断面積は0〜5%とする。なお、冷却水供給孔
24は、下部タイプレート4を加工する際に工作機械への
取付用孔として用いられる。
That is, the total flow passage cross-sectional area A of the cooling water supply hole 18 is set as large as possible and is set to 25 to 35%, and the total flow passage cross-sectional area of the cooling water supply hole 21 is set to 40 to 50% at the maximum, and the cooling water in the central portion is set. As the supply holes are narrowed, the total flow passage cross-sectional area of the cooling water supply holes 22 is 15 to 25%, the total flow passage cross-sectional area of the cooling water supply holes 23 is 2 to 10%, and the cooling water supply holes 24 are
The total cross-sectional area of the channel is 0 to 5%. In addition, cooling water supply hole
The reference numeral 24 is used as a mounting hole for a machine tool when processing the lower tie plate 4.

ここで、具体例として燃料棒5を9行9列に配置した燃
料集合体の場合の1例を表2に示す。表2に示すよう
に、この具体例における各領域の総流路断面積の割合は
表1の範囲を満足するものであるが、これら冷却水供給
孔の径,数等の数値は1例であり、本発明はこれらの数
値に限定されるものではない。前述の各総流路断面積の
割合は、下部タイプレート4に設けられた全冷却水供給
孔の合計流路断面積(=A+B+C+D+E)に対する
各冷却水供給孔領域毎の総流路断面積の占める割合でさ
り、冷却材供給孔断面積比である。下部タイプレート4
の外側側面41Aから離れた位置にある冷却水供給孔領域
B内に配置された冷却水供給孔21に対する上記断面積比
は、冷却水供給孔領域Bの内側に存在する冷却水供給孔
領域C内の冷却水供給孔22に対する上記断面積比よりも
大きい。冷却水供給孔領域Cの更に内側に存在する冷却
水供給孔領域(冷却水供給孔領域D及びEを合わせ領
域)内の冷却水供給孔に対する上記断面積比は、最も小
さい。冷却水供給孔領域B内の上記断面積比は、冷却水
供給領域Bの外側にあつて外側側面41Aに隣接する冷却
水供給孔領域A内の冷却水供給孔18に対する上記断面積
比よりも大きい。
Here, as a specific example, Table 2 shows an example of a fuel assembly in which the fuel rods 5 are arranged in 9 rows and 9 columns. As shown in Table 2, the ratio of the total flow passage cross-sectional area of each region in this specific example satisfies the range of Table 1, but the numerical values such as the diameter and number of these cooling water supply holes are one example. However, the present invention is not limited to these numerical values. The ratio of the above-mentioned total flow passage cross-sectional area is the total flow passage cross-sectional area for each cooling water supply hole region relative to the total flow passage cross-sectional area (= A + B + C + D + E) of all the cooling water supply holes provided in the lower tie plate 4. The ratio is the ratio of the cross-sectional area of the coolant supply holes. Lower tie plate 4
The cross-sectional area ratio with respect to the cooling water supply hole 21 arranged in the cooling water supply hole region B located away from the outer side surface 41A of the cooling water supply hole region B is the cooling water supply hole region C existing inside the cooling water supply hole region B. It is larger than the above-mentioned cross-sectional area ratio to the cooling water supply hole 22 inside. The above-mentioned cross-sectional area ratio with respect to the cooling water supply holes in the cooling water supply hole area (the combined area of the cooling water supply hole areas D and E) existing further inside the cooling water supply hole area C is the smallest. The cross-sectional area ratio in the cooling water supply hole area B is larger than the cross-sectional area ratio for the cooling water supply hole 18 in the cooling water supply hole area A outside the cooling water supply area B and adjacent to the outer side surface 41A. large.

更に、本実施例は、下部タイプレート4の上面において
この上面の周囲から所定の間隔をおいた第1領域(例え
ば冷却水供給孔領域B)の開口面積比を、第1領域によ
つて取囲まれる第2領域(例えば冷却水供給孔領域C,D
及びE)のそれよりも大きくしたものであるとも言え
る。各領域の開口面積比は、該当する領域の表面積(下
部タイプレート4の上面での該当する領域の面積であ
る。燃料棒及び水ロツドが挿入される部分は除く。)に
対して、該当する領域内の全冷却水供給孔の合計断面積
(下部タイプレート4の上面での値)が占める割合であ
る。
Further, in the present embodiment, the opening area ratio of the first area (for example, the cooling water supply hole area B) on the upper surface of the lower tie plate 4 which is spaced a predetermined distance from the periphery of this upper surface is obtained by the first area. A second area surrounded (for example, cooling water supply hole areas C and D)
It can also be said that it is larger than that of E). The opening area ratio of each region corresponds to the surface area of the corresponding region (the area of the corresponding region on the upper surface of the lower tie plate 4, excluding the portion where the fuel rod and the water rod are inserted). It is the ratio occupied by the total cross-sectional area (value on the upper surface of the lower tie plate 4) of all cooling water supply holes in the region.

下部タイプレート4の筒状側壁部41は、第6図及び第7
図に示すように、その4つの側面41Aの各々に設けられ
た凹部12を有している。凹部12は全体的に矩形状をな
し、かつ外側に向つて開口している。凹部12の上方部分
は、第8図(A)に示すように角度θで傾斜する傾斜面
13になつている。傾斜面13の上端は下部タイプレート4
の上端から距離aの位置にある。この距離aの部分にお
ける側面41Aは、グリツド部40の上面と直角な平面とな
つている。凹部12の傾斜面13の底面12Aは、傾斜面13に
連なりかつ側面41Aから深さbの位置にある平面(側面4
1Aに平行)となつている。このような凹部12の配置によ
り、チヤンネルボツクス8の内面と下部タイプレート4
の外面との間には、減圧作用によりチヤンネルボツクス
8の下端の外側に向かう変形を抑制するベンチユリー手
段が形成される。ベンチユリー手段は、下部タイプレー
ト4とチヤンネルボツクス8との間に形成される冷却水
通路17を含む。
The tubular side wall portion 41 of the lower tie plate 4 is shown in FIGS.
As shown in the figure, it has a recess 12 provided on each of its four side surfaces 41A. The recess 12 has a rectangular shape as a whole and is open toward the outside. The upper portion of the recess 12 is an inclined surface inclined at an angle θ as shown in FIG. 8 (A).
It's 13. The upper end of the inclined surface 13 is the lower tie plate 4
At a distance a from the upper end of the. The side surface 41A at this distance a is a plane perpendicular to the upper surface of the grid portion 40. The bottom surface 12A of the inclined surface 13 of the concave portion 12 is continuous with the inclined surface 13 and is a plane located at a depth b from the side surface 41A (side surface 4).
It is parallel to 1A). Due to the arrangement of the recesses 12 as described above, the inner surface of the channel box 8 and the lower tie plate 4 are
Between the outer surface of the channel box and the outer surface of the channel, bench bench means for suppressing outward deformation of the lower end of the channel box 8 due to the depressurizing action is formed. The bench lily means includes a cooling water passage 17 formed between the lower tie plate 4 and the channel box 8.

なお、本実施例では、第2図に示すように下部タイプレ
ート4とチヤンネルボツクス8との間に従来例のように
フインガースプリングを設けていない。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a finger spring is not provided between the lower tie plate 4 and the channel box 8 as in the conventional example.

本実施例においては、上述したグリツド部40に設けられ
たジエツト流を生じる流路手段と、チヤンネルボツクス
8と下部タイプレート4間に形成されたベンチユリー手
段とを組み合わせて用いており、流路手段により得られ
るジエツト流の冷却水の漏洩抑制機能と、ベンチユリー
手段の減圧作用によるチヤンネルボツクスの変形抑制機
能との相乗効果により、チヤンネルボツクス8の変形を
抑制しながら効果的に冷却水の漏洩を抑制することがで
きる。以下、これらの点を詳細に説明する。
In the present embodiment, the flow path means for generating a jet flow provided in the grid portion 40 described above and the bench Yury means formed between the channel box 8 and the lower tie plate 4 are used in combination. Due to the synergistic effect of the function of suppressing the leakage of the cooling water of the jet flow and the function of suppressing the deformation of the channel box due to the depressurizing action of the bench Yury, the leakage of the cooling water is effectively suppressed while suppressing the deformation of the channel box 8. can do. Hereinafter, these points will be described in detail.

沸騰水型原子炉の運転中、炉心に装架された燃料集合体
1内に冷却水が供給される。この冷却水は下部タイプレ
ート4のグリツド部40に形成された冷却水供給孔18,21
〜24を通つてチヤンネルボツクス8内に導かれる。チヤ
ンネルボツクス8内に導かれた大部分の冷却水は冷却水
通路11内を上昇し、上部タイプレート2から上方に流出
する。一部の冷却水は、チヤンネルボツクス8と下部タ
イプレート4との間に形成される冷却水通路17(第8図
(A)に示す間隙14〜16を含む)を介して燃料集合体1
外に漏洩する。しかしながら、この冷却水の漏洩量は、
第1に、最外周の冷却水供給孔18からなる流路手段によ
り下部タイプレート4の外周部からチヤンネルボツクス
8の内面に向つて噴出されるジエツト流によつて抑制さ
れる。
During operation of the boiling water reactor, cooling water is supplied into the fuel assembly 1 mounted on the core. This cooling water is supplied to the cooling water supply holes 18 and 21 formed in the grid portion 40 of the lower tie plate 4.
It will be led into the Channel Box 8 through ~ 24. Most of the cooling water introduced into the channel box 8 rises in the cooling water passage 11 and flows upward from the upper tie plate 2. A part of the cooling water passes through the cooling water passage 17 (including the gaps 14 to 16 shown in FIG. 8A) formed between the channel box 8 and the lower tie plate 4 and the fuel assembly 1
Leaks out. However, the leakage amount of this cooling water is
First, it is suppressed by the jet flow ejected from the outer peripheral portion of the lower tie plate 4 toward the inner surface of the channel box 8 by the flow passage means including the cooling water supply hole 18 at the outermost periphery.

ジエツト流効果の原理は、下部タイプレート4の外周部
から噴出するジエツト流により冷却水通路17の入口部
(間隙14の上端部)の静圧を下げ、漏洩流の駆動力を低
下させるものである。本実施例では、従来例に比べてチ
ヤンネルボツクス8の近傍で冷却水流量が多くなる。こ
のような冷却水流量分布を有している本実施例では、最
外周の冷却水供給孔18から流出するジエツト流の下方で
チヤンネルボツクス8の内面付近、即ち冷却水通路17の
入口部近傍に、ジエツト流の作用によつて低圧領域が形
成される。このため、チヤンネルボツクス8内の冷却水
が冷却水通路17を通つて外部に漏洩することを抑制でき
る。
The principle of the jet flow effect is to reduce the static pressure at the inlet of the cooling water passage 17 (the upper end of the gap 14) by the jet flow ejected from the outer peripheral portion of the lower tie plate 4 to reduce the driving force of the leakage flow. is there. In the present embodiment, the flow rate of the cooling water increases near the channel box 8 as compared with the conventional example. In this embodiment having such a cooling water flow rate distribution, in the vicinity of the inner surface of the channel box 8, that is, in the vicinity of the inlet of the cooling water passage 17, below the jet flow flowing out from the cooling water supply hole 18 at the outermost periphery. The low pressure region is formed by the action of the jet flow. Therefore, the cooling water in the channel box 8 can be suppressed from leaking to the outside through the cooling water passage 17.

ジエツト流の効果は、グリツド部40の最外周の冷却水供
給孔18の出口を下部タイプレート4の外側側面41Aに近
づける(P点が外側側面41Aに近い)と共に、表1に示
すように中央部の総流路断面積より外周部の総流路断面
積が大きくなるように冷却水供給孔21〜24の各流路断面
積を配分することによつて更に有効なものとなる。この
ように、グリツド部40の外周部における総流路断面積の
割合(開口面積比)がその中央部のそれよりも大きくな
つているので、チヤンネルボツクス8の内面近傍での冷
却水流量が多くなり、冷却水通路17から漏洩する冷却水
流量が少なくなる。このように、下部タイプレートの外
周部の供給孔流路断面積を大きくし、中央部の供給孔流
路断面積を小さくすることによりジエツト流による冷却
水の漏洩抑制機能又はシール効果をより大きくすること
ができるが、更に、このように供給孔流路断面積を規定
することにより、下部タイプレート4を出た後の燃料集
合体1内の流速分布を第9図に示すように従来例よりも
平坦することができるという効果も得られる。
The effect of the jet flow is that the outlet of the cooling water supply hole 18 at the outermost periphery of the grid portion 40 is brought closer to the outer side surface 41A of the lower tie plate 4 (point P is close to the outer side surface 41A), and as shown in Table 1, the center It is further effective to distribute the flow passage cross-sectional areas of the cooling water supply holes 21 to 24 so that the total flow passage cross-sectional area of the outer peripheral portion is larger than the total flow passage cross-sectional area of the portion. As described above, the ratio of the total flow passage cross-sectional area (opening area ratio) in the outer peripheral portion of the grid portion 40 is larger than that in the central portion thereof, so that the cooling water flow rate near the inner surface of the channel box 8 is large. Therefore, the flow rate of the cooling water leaking from the cooling water passage 17 is reduced. In this way, by increasing the cross-sectional area of the supply hole flow passage in the outer peripheral portion of the lower tie plate and reducing the cross-sectional area of the supply hole flow passage in the central portion, the cooling water leakage suppression function or sealing effect due to the jet flow can be increased. However, by further defining the supply hole flow passage cross-sectional area in this way, the flow velocity distribution in the fuel assembly 1 after exiting the lower tie plate 4 is shown in FIG. The effect that it can be made flatter than that is also obtained.

特に、本実施例では、最外周部に位置する冷却水供給孔
18は、多数の燃料棒挿入孔のうち最外周に位置する燃料
棒挿入孔の外側に位置する部分(外側部分18b)の、外
側側面と並行な方向における幅が、最外周に位置する燃
料棒挿入孔相互間の領域に位置する部分(内側部分18
a)のその方向の幅よりも広くなつている。このため、
チヤンネルボツクス8のカーナ部を除きその内面の全周
にわたつてほぼ均一にジエツト流を供給することができ
る。これは、漏洩冷却水流量の低減に効果的である。
Particularly, in this embodiment, the cooling water supply hole located at the outermost peripheral portion
Reference numeral 18 denotes a fuel rod whose width in the direction parallel to the outer side surface of a portion (outer portion 18b) of the multiple fuel rod insertion holes located outside the outermost fuel rod insertion hole is located at the outermost periphery. The part located in the area between the insertion holes (inner part 18
It is wider than the width of a) in that direction. For this reason,
It is possible to supply the jet flow substantially uniformly over the entire circumference of the inner surface of the channel box 8 except the carna portion. This is effective in reducing the leakage cooling water flow rate.

次に、チヤンネルボツクス8と下部タイプレート4間に
形成されるベンチユリー手段について説明する。
Next, the bench yury means formed between the channel box 8 and the lower tie plate 4 will be described.

下部タイプレート4の凹部12を含む外側側面41Aとチヤ
ンネルボツクス8の内面とによつて、前述した第8図
(A)に示す間隙14〜16を含む冷却水通路17が形成され
ている。冷却水通路17は、間隙14の部分で流路断面積が
小さく、間隙16の部分で流路面積が間隙15の部分に向つ
て徐々に増大し、間隙15の部分で流路面積が大きくなつ
ている。間隙14の部分よりも上方の冷却水通路11では流
路面積が大きい。このため、外側側面41A,傾斜面13及び
底面12Aとこれらと対向するチヤンネルボツクス8の内
面は、冷却水通路17を内部に含むベンチユリー手段を構
成していると言える。
The outer side surface 41A including the concave portion 12 of the lower tie plate 4 and the inner surface of the channel box 8 form the cooling water passage 17 including the gaps 14 to 16 shown in FIG. In the cooling water passage 17, the flow passage cross-sectional area is small in the gap 14, the flow passage area gradually increases toward the gap 15 in the gap 16, and the flow passage area increases in the gap 15. ing. The cooling water passage 11 above the gap 14 has a large flow passage area. For this reason, it can be said that the outer side surface 41A, the inclined surface 13 and the bottom surface 12A and the inner surface of the channel box 8 facing them constitute the bench-free means including the cooling water passage 17 therein.

即ち、冷却水通路17において、流路断面積の小さい間隙
14の部分では、冷却水が高速となり冷却水通路11よりも
静圧が低下する。特に、間隙14の下端(傾斜面13の開始
点)で静圧が最低となる。このため、間隙14の部分にお
いてチヤンネルボツクス8の内側の圧力P1がその外側の
圧力P2より小さくなり、それらの圧力差ΔP(=P1
P2)が負圧になる。換言すれば、チヤンネルボツクス8
を内側に向つて押す圧力がチヤンネルボツクス8を外側
に向つて押す圧力(チヤンネルボツクス8を拡げる力)
よりも大きくなる。間隙16の部分で圧力が徐々に回復
し、間隙15の部分でチヤンネルボツクス8の内外の圧力
差ΔPは零となる。
That is, in the cooling water passage 17, a gap having a small flow passage cross-sectional area is formed.
In the portion 14, the cooling water has a high speed and the static pressure becomes lower than that in the cooling water passage 11. In particular, the static pressure becomes lowest at the lower end of the gap 14 (starting point of the inclined surface 13). Therefore, the pressure P 1 inside the channel box 8 becomes smaller than the pressure P 2 outside it in the gap 14, and the pressure difference ΔP (= P 1
P 2 ) becomes negative pressure. In other words, Channel Box 8
The pressure to push inward is the pressure to push channel box 8 outward (force to expand channel box 8).
Will be larger than. The pressure gradually recovers in the gap 16, and the pressure difference ΔP between the inside and outside of the channel box 8 becomes zero in the gap 15.

このように圧力差ΔPが負圧になることによつて、チヤ
ンネルボツクス8は下部タイプレート4の外側側面41A
に向けて押圧される。このため、チヤンネルボツクス8
の下端部での外側に向う変形が著しく抑制され、その変
形量が著しく減少する。これにより、運転サイクルの初
期からその末期にかけて間隙14及び15の幅G1及びG2がほ
ぼ一定に保たれる。
Since the pressure difference ΔP becomes a negative pressure in this way, the channel box 8 moves toward the outer side surface 41A of the lower tie plate 4.
Is pressed toward. Therefore, the channel box 8
The outward deformation at the lower end of the is significantly suppressed, and the amount of deformation is significantly reduced. This keeps the widths G 1 and G 2 of the gaps 14 and 15 substantially constant from the beginning to the end of the operating cycle.

前述した負圧の圧力差ΔPは、下記の(1)式で示され
るベンチユリー効果を利用することによつて得られる。
The pressure difference ΔP of the negative pressure described above is obtained by utilizing the bench Yury effect shown by the following equation (1).

PS=P0−ρv2/2g …(1) ここで、P0は冷却水通路17内を流れる冷却水の全圧、PS
はその冷却水の静圧、ρv2/2gはその冷却水の動圧であ
る。
P S = P 0 −ρv 2 / 2g (1) where P 0 is the total pressure of the cooling water flowing in the cooling water passage 17, P S
Is the static pressure of the cooling water, and ρv 2 / 2g is the dynamic pressure of the cooling water.

前述したベンチユリー手段の効果を更に第11図により説
明する。
The effect of the above bench yury means will be further described with reference to FIG.

第10図は下部タイプレート4の上端より下方の位置での
冷却水通路17内の全圧P0及び静圧PSの分布を示し、第11
図は下部タイプレート4の上端より下方の位置でのチヤ
ンネルボツクスの変形量を示している。これら図におい
て、破線は第1図に示す本実施例の特性を示し、実線
は、下部タイプレートの外側側面41Aに凹部12を設けな
いでチヤンネルボツクス8に重なる外側側面41Aがスト
レートの形状である従来の燃料集合体の特性を示す。な
お、第10図及び第11図の縦軸は、下部タイプレート4の
上端からの距離を示す。
FIG. 10 shows the distribution of the total pressure P 0 and the static pressure P S in the cooling water passage 17 at the position below the upper end of the lower tie plate 4,
The figure shows the amount of deformation of the channel box at a position below the upper end of the lower tie plate 4. In these figures, the broken line shows the characteristic of the present embodiment shown in FIG. 1, and the solid line shows that the outer side surface 41A overlapping the channel box 8 without forming the recess 12 on the outer side surface 41A of the lower tie plate has a straight shape. The characteristic of the conventional fuel assembly is shown. The vertical axis in FIGS. 10 and 11 represents the distance from the upper end of the lower tie plate 4.

従来例では、第10図の実線で示すように、チヤンネルボ
ツクス8の下部タイプレート4上端より下方の部分にチ
ヤンネルボツクス8を外側に変形させる力(正の値の静
圧PS)が作用している。本実施例によれば、ベンチユリ
ー手段の機能により、第10図の破線で示すように、チヤ
ンネルボツクス8を下部タイプレート4に向けて押圧す
る力がチヤンネルボツクス8を外側に向つて押圧する力
よりも大きくなる。このため、本実施例では、第11図に
示すように、チヤンネルボツクス8の外側に向う変形量
が従来例よりも小さくなる。
In the conventional example, as shown by the solid line in FIG. 10, a force (positive static pressure P S ) that deforms the channel box 8 outward acts on a portion below the upper end of the lower tie plate 4 of the channel box 8. ing. According to this embodiment, the force of pushing the channel box 8 toward the lower tie plate 4 is greater than the force of pushing the channel box 8 outward, as shown by the broken line in FIG. Also grows. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, the amount of deformation of the channel box 8 toward the outside is smaller than that in the conventional example.

次に、上述した本実施例の効果を第12図〜第15図により
説明する。
Next, the effects of this embodiment described above will be described with reference to FIGS.

第12図は冷却水漏洩流量のチヤンネルボツクス内外差圧
ΔP、即ち漏洩流量の駆動力となる差圧に対する依存性
を示す。
FIG. 12 shows the dependence of the leakage flow rate of the cooling water on the differential pressure ΔP inside and outside the channel box, that is, the differential pressure which is the driving force of the leakage flow rate.

下部タイプレートグリツド部40の外周部に設けた冷却水
供給孔18から出るジエツト流により漏洩流量は低減す
る。その効果を第12図に点線で示す。ジエツト流を用い
た場合、チヤンネルボツクス内外差圧の増大に従い漏洩
流量は増大するが、従来例に比べ約2割程度漏洩流量の
抑制効果がある。即ち、チヤンネルボツクス内外差圧が
ΔP0にあるときで見ると、本実施例は従来例より漏洩流
量がΔQだけ減少しており、これは、ジエツト流により
チヤンネルボツクス内外差圧をΔPi降下させ、漏洩流量
をΔQ低減させたことに相当する。
The jet flow from the cooling water supply hole 18 provided on the outer peripheral portion of the lower tie plate grid portion 40 reduces the leakage flow rate. The effect is shown by the dotted line in FIG. When the jet flow is used, the leakage flow rate increases as the differential pressure inside and outside the channel box increases, but there is an effect of suppressing the leakage flow rate by about 20% compared to the conventional example. That is, when viewed when the differential pressure inside and outside the channel box is ΔP 0 , the leakage flow rate in this example is reduced by ΔQ from the conventional example, which is because the jet flow causes the differential pressure inside and outside the channel box to drop by ΔP i. , Corresponding to reducing the leakage flow rate by ΔQ.

また、ジエツト流効果にベンチユリー手段を付加した本
実施例の燃料集合体では、ベンチユリー手段によるチヤ
ンネルボツクスの変形量抑制効果により、ジエツト効果
のみを用いた場合よりも更に漏洩流量を低減する効果が
ある。この効果は試験により確かめ、実証されたもので
ある。
Further, in the fuel assembly of the present embodiment in which the bench flow means is added to the jet flow effect, the effect of suppressing the deformation amount of the channel box by the bench flow means has the effect of further reducing the leakage flow rate as compared with the case where only the jet effect is used. . This effect has been confirmed and verified by tests.

本実施例の最も大きな効果は冷却水の漏洩流量の運転サ
イクル中の燃焼度依存性である。即ち、チヤンネルボツ
クス8は、冷却水通路11の冷却水の静圧等により、原子
炉運転中、常時内側から外側に向う圧力が加つており、
このため外側に向つてクリープ変形する。従来例では、
このチヤンネルボツクスのクリープ変形のために第13図
に実線で示すように燃焼度の増大に伴つて下部タイプレ
ート4とチヤンネルボツクス8との間から漏洩する冷却
水流量が増大する。この冷却水の漏洩流量は破線で示す
ように、流路手段18によるジエツト流の効果により低減
する。そしてベンチユリー手段を併用した本実施例で
は、上述したようにチヤンネルボツクス8を下部タイプ
レート4に向けて押圧する力が大きくなり、チヤンネル
ボツクス8のクリープ変形量の増大を抑制することがで
きる。このため、ジエツト流の効果にチヤンネルボツク
スのクリープ変形量抑制効果が加わり、燃焼度の増大に
伴う冷却水の漏洩流量の増大は更に効果的に抑制され、
第13図に一点鎖線で示すようにほぼ平坦化できる。
The greatest effect of this example is the burnup dependency of the leakage flow rate of the cooling water during the operation cycle. That is, the channel box 8 is constantly subjected to a pressure from the inside to the outside during the operation of the reactor due to the static pressure of the cooling water in the cooling water passage 11 or the like.
For this reason, creep deformation occurs toward the outside. In the conventional example,
Due to the creep deformation of the channel box, as shown by the solid line in FIG. 13, the flow rate of the cooling water leaking from between the lower tie plate 4 and the channel box 8 increases as the burnup increases. The leakage flow rate of the cooling water is reduced by the effect of the jet flow by the flow path means 18, as shown by the broken line. Further, in the present embodiment in which the bench unit is also used, as described above, the force for pressing the channel box 8 toward the lower tie plate 4 becomes large, and the increase in creep deformation amount of the channel box 8 can be suppressed. Therefore, the effect of the jet flow is added to the effect of suppressing the creep deformation amount of the channel box, and the increase in the leakage flow rate of the cooling water due to the increase in the burnup is further effectively suppressed,
It can be almost flattened as shown by the alternate long and short dash line in FIG.

ジエツト流とベンチユリー手段を併用したことによる冷
却水の漏洩流量の低減効果を第14図を用いて更に説明す
る。
The effect of reducing the leakage flow rate of the cooling water by using the jet flow and the bench Yury means together will be further described with reference to FIG.

第14図の右半分は、運転サイクル中の燃焼度の増大に対
するチヤンネルボツクス変形量の変化を従来例と本実施
例でベンチユリー手段を用いた場合について示したもの
であり、燃焼度Eに対して従来例はa1のチヤンネルボツ
クス変形量を生じるが、ベンチユリー手段を用いた場合
には、a2にチヤンネルボツクス変形量は減少する。
The right half of FIG. 14 shows the change in the channel box deformation amount with respect to the increase in burnup during the operation cycle in the case of using the bench Yury means in the conventional example and the present example. In the conventional example, the channel box deformation amount of a 1 occurs, but when the bench Yury means is used, the channel box deformation amount of a 2 decreases.

第14図の左半分は、チヤンネルボツクスの変形量に対す
る冷却水の漏洩流量の抑制効果を示す。従来例では、チ
ヤンネルボツクス変形量a1に対応して実線上の点b1にお
ける冷却水の漏洩流量c1を生じるが、同じチヤンネルボ
ツクス変形量a1でジエツト流の効果を用いた場合には、
破線上の点b1に対応して冷却水漏洩流量はc1となり、
(c1−c1′)の冷却水漏洩流量低減の効果がある。ま
た、本実施例ではベンチユリー手段のみを用いた場合に
は、チヤンネルボツクス変形量a2に対応して実線上の点
b2′における冷却水漏洩流量c2′を生じ、従来例に対し
て(c1−c2′)の漏洩流量低減効果があるが、同じチヤ
ンネルボツクス変形量a2でジエツト流の効果を併用した
場合には、破線上の点b2に対応して冷却水漏洩流量はc2
となり、従来例に対しては(c1−c2)の顕著な漏洩流量
低減効果があり、ジエツト流の効果のみを用いた場合及
びベンチユリー効果のみを用いた場合に対しても、それ
ぞれ(c1′−c2),(c2′−c2)の漏洩流量低減効果が
ある。
The left half of Fig. 14 shows the effect of suppressing the leakage flow rate of the cooling water with respect to the deformation amount of the channel box. In the prior art, if it results in a leakage flow rate c 1 of the cooling water at the point b 1 on the solid line corresponds to channel dead issue hex deformation amount a 1, using the effect of Jietsuto flow in the same channel pop box deformation amount a 1 is ,
The cooling water leakage flow rate is c 1 corresponding to point b 1 on the broken line,
(C 1 -c 1 ') have the effect of cooling water leakage flow reduction of. Further, in the present embodiment, when only the bench Yury means is used, the points on the solid line correspond to the channel box deformation amount a 2.
cause b 2 'coolant leak rate c 2 in', with respect to prior art there is a leak rate reducing effect of (c 1 -c 2 '), but in combination the effect of Jietsuto flow in the same channel pop box deformation amount a 2 In this case, the cooling water leakage flow rate is c 2 corresponding to point b 2 on the broken line.
Therefore, the conventional example has a remarkable leakage flow reduction effect of (c 1 −c 2 ), and even when only the effect of the jet flow is used and when only the bench Yury effect is used, (c 1 '-c 2), (c 2' it is leak rate reduction effect -c 2).

このように本実施例によれば、ジエツト流の効果及びベ
ンチユリー手段を用いない従来例に対しては顕著な冷却
水の漏洩流量低減効果があるものであり、更に、ジエツ
ト流の効果及びベンチユリー手段をそれぞれ単独で用い
た場合に比較しても冷却水の漏洩流量は低減する。
As described above, according to the present embodiment, the effect of the jet flow and the effect of reducing the leakage flow rate of the cooling water are remarkable as compared with the conventional example which does not use the bench yury means. Further, the effect of the jet flow and the bench yury means are provided. The leakage flow rate of the cooling water is also reduced compared to the case where each of them is used alone.

ところで、本実施例では、ジエツト流の効果とベンチユ
リー手段を併用するため、ベンチユリー手段の冷却水通
路17の入口部における圧力はジエツト流の効果により低
減し、ベンチユリー手段のみを用いた場合に比べて冷却
水通路17内の冷却水の流れは異なる静圧分布となる。第
15図はこの静圧分布を示すもので、第11図と同様、ジエ
ツト流の効果を併用した場合を破線で示している。ま
た、ベンチユリー手段のみを用いた場合を実線で示して
いる。
By the way, in the present embodiment, since the effect of the jet flow and the bench Yury means are used together, the pressure at the inlet of the cooling water passage 17 of the bench Yury means is reduced by the effect of the jet flow, compared to the case where only the bench Yury means is used. The flow of the cooling water in the cooling water passage 17 has different static pressure distributions. First
FIG. 15 shows this static pressure distribution, and similarly to FIG. 11, the case where the effect of the jet flow is also used is shown by a broken line. Further, the case where only the bench Yury means is used is shown by a solid line.

ジエツト流を併用した場合には、タイプレート上端位
置、即ち冷却水通路17の入口部での圧力はΔPjだけ低下
する。このため、漏洩冷却水の流速が低下し、ベンチユ
リー手段傾斜面13の開始点Sでの静圧は増加する。しか
しながら、チヤンネルボツクス8の変形量を生み出す圧
力は、静圧分布のタイプレート上端からチヤンネルボツ
クス下端までの静圧分布の合計であり、第15図における
圧力0を基準とした静圧分布の面積差である。図から分
かるように、静圧分布の面積差は、ΔPjの圧力の低下に
より正の静圧面積が減少する効果A1と、流速が低下する
ために負の静圧面積が減少する効果A2がほぼ等しくな
り、ベンチユリー手段を単独で用いた場合とほぼ等しい
効果が得られる。換言すれば、ジエツト流の効果で生じ
るタイプレート4の上端位置での静圧効果分ΔPjとこの
ΔPjにより流速が低下し、静圧が増加する分ΔPvとがほ
ぼ等しくなり、結果としてジエツト流の効果を併用する
ことによりベンチユリー手段の効果が影響されることは
ない。
When the jet flow is also used, the pressure at the tie plate upper end position, that is, the inlet of the cooling water passage 17 decreases by ΔP j . Therefore, the flow velocity of the leaked cooling water is reduced, and the static pressure at the starting point S of the bench Yury means inclined surface 13 is increased. However, the pressure that produces the amount of deformation of the channel box 8 is the total of the static pressure distribution from the upper end of the tie plate of the static pressure distribution to the lower end of the channel box, and the area difference of the static pressure distribution with reference to pressure 0 in FIG. Is. As can be seen from the figure, the area difference of the static pressure distribution has the effect A 1 of decreasing the positive static pressure area due to the decrease of the pressure of ΔP j and the effect A 1 of decreasing the negative static pressure area due to the decrease of the flow velocity. 2 becomes almost equal, and the effect is almost the same as when the bench Yury means is used alone. In other words, the static pressure effect ΔP j at the upper end position of the tie plate 4 caused by the effect of the jet flow and the increase ΔP v in the flow velocity due to this ΔP j become almost equal, and as a result, The effect of the bench Yury means is not affected by the combined use of the effect of the jet flow.

以上のように、本実施例では運転サイクルを通じて冷却
水の漏洩流量をほぼ一定に保持でき、このため燃料集合
体1の熱出力をより安定化することができる。
As described above, in the present embodiment, the leakage flow rate of the cooling water can be kept substantially constant throughout the operation cycle, so that the heat output of the fuel assembly 1 can be further stabilized.

また、本実施例における上述した効果は、下部タイプレ
ートのグリツド部40の外周部に冷却水供給孔18を設け、
ジエツト流の効果を得ると共に、チヤンネルボツクス8
と下部タイプレート4との間に形成される冷却水通路17
のように流路面積を変えてベンチユリー効果を発揮させ
るという簡単な構造で得ることができる。
Further, the effects described above in the present embodiment, the cooling water supply hole 18 is provided in the outer peripheral portion of the grid portion 40 of the lower tie plate,
The effect of the jet style is obtained, and the channel box 8
Water passage 17 formed between the lower tie plate 4 and the lower tie plate 4
It can be obtained by a simple structure in which the flow path area is changed and the bench Yury effect is exerted.

本実施例において、ベンチユリー手段の機能をより効果
的に生じさせるためには、以下のことを考慮することが
望ましい。
In the present embodiment, it is desirable to consider the following in order to more effectively bring out the function of the bench yury means.

第1図及び第6図において、下部タイプレート4の1つ
の外側側面41Aは隣接する外側側面41Aと滑らかに半径R
で連なり、組立時のチヤンネルボツクス8の下部タイプ
レート4への挿入性を良くしている。ここで、下部タイ
プレート4の各外側側面41Aの幅をLとし、側面41Aの平
坦部の幅をLfとすると、Lf=L−2Rである。そして、ベ
ンチユリー手段を提供するための凹部12の幅をlとする
と、この幅lは好ましくは、下部タイプレート4の平坦
部の幅Lfに対して0.5〜1.0の範囲にされる。即ち、 l/Lf=0.5〜1.0 …(2) とすることが好ましい。
In FIG. 1 and FIG. 6, one outer side surface 41A of the lower tie plate 4 is smoothly radiused to the adjacent outer side surface 41A by a radius R.
To improve the insertability of the channel box 8 into the lower tie plate 4 during assembly. Here, the width of each outer side surface 41A of the lower tie plate 4 is L, when the width of the flat portion of the side surface 41A and the L f, is L f = L-2R. And, letting the width of the recess 12 for providing the bench lily means be 1, this width 1 is preferably in the range of 0.5 to 1.0 with respect to the width L f of the flat portion of the lower tie plate 4. That is, it is preferable that l / L f = 0.5 to 1.0 (2).

前述した(1)式から分かるように、ベンチユリー手段
の効果は、冷却水の漏洩流速、即ち動圧を利用する。こ
のとき、負圧の圧力差ΔPがチヤンネルボツクス8の外
側への変形量を抑制する効果は、それがチヤンネルボツ
クス8の四辺のコーナ部近辺に作用するよりも、チヤン
ネルボツクス8の四辺の中央部に作用する方が大きい。
換言すれば、チヤンネルボツクス8の四辺のコーナ部近
辺にベンチユリー手段を設けても、チヤンネルボツクス
8の外側への変形量を抑制する効果は小さい。
As can be seen from the above formula (1), the effect of the bench Yury means utilizes the leakage flow velocity of the cooling water, that is, the dynamic pressure. At this time, the pressure difference ΔP of the negative pressure suppresses the outward deformation amount of the channel box 8, and the effect that the pressure difference ΔP acts on the four corners of the channel box 8 rather than acting near the corners of the four sides of the channel box 8. It has a greater effect on.
In other words, the effect of suppressing the outward deformation of the channel box 8 is small even if bench bench means are provided near the corners on the four sides of the channel box 8.

また、ベンチユリー手段を設けた部分の冷却水の漏洩流
路の圧損係数は、ベンチユリー手段を設けない場合に比
べ約1/2となり、冷却水は漏れ易くなる。従つて、チヤ
ンネルボツクス8の四辺のコーナ部近辺にベンチユリー
手段を設けた場合には、むしろ、冷却水の漏洩流量をむ
やみに増大させるだけとなる。
In addition, the pressure loss coefficient of the cooling water leakage flow path in the portion provided with the bench oily means is about half that in the case where the bench oily means is not provided, and the cooling water easily leaks. Therefore, when the bench unit is provided near the corners on the four sides of the channel box 8, the leakage flow rate of the cooling water is only increased unnecessarily.

第16図は、長さLの梁に等分布荷重を負荷させたとき
の、梁の最大たわ量(相当値)を示す。等分分布荷重が
加わる長さlを増加させるとたわみ量も増大するが、梁
の長さLに対する等分布荷重の長さlの比が0.5以上に
なると、たわみ量の増加は小さくなる。
FIG. 16 shows the maximum deflection amount (equivalent value) of a beam having a length L when a uniformly distributed load is applied. The amount of deflection increases as the length l to which the uniformly distributed load is applied increases, but when the ratio of the length l of the evenly distributed load to the beam length L becomes 0.5 or more, the increase in the amount of deflection decreases.

以上の観点より、ベンチユリー手段を構成する凹部12の
幅lは、上述した(2)式のように、外側側面41Aの平
坦部の幅Lfに対して0.5以上で1.0以下とすることが好ま
しい。
From the above viewpoint, the width 1 of the concave portion 12 which constitutes the bench Yuri means is preferably 0.5 or more and 1.0 or less with respect to the width L f of the flat portion of the outer side surface 41A as in the above-described formula (2). .

このことを更に第17図により説明する。第17図は、タイ
プレート側面41Aに設けた凹部12の幅(l/Lf)と下部タ
イプレート4とチヤンネルボツクス8間からの漏洩流量
(相対値)との関係を、チヤンネルボツクス8の剛性を
パラメータとして示している。チヤンネルボツクス8の
剛性としては、現行の材質であるジルコニウム合金板
(肉厚2mm〜3mm)を含む約1.5mm〜4mmの範囲で変化させ
た。
This will be further described with reference to FIG. FIG. 17 shows the relationship between the width (l / L f ) of the recess 12 provided on the side surface 41A of the tie plate and the leakage flow rate (relative value) between the lower tie plate 4 and the channel box 8 and the rigidity of the channel box 8. Is shown as a parameter. The rigidity of the channel box 8 was changed within a range of about 1.5 mm to 4 mm including the zirconium alloy plate (thickness 2 mm to 3 mm) which is the current material.

この図から分かるように、チヤンネルボツクス8の肉厚
が厚くなると(剛性大)、肉厚が薄い場合(剛性小)と
比べ、チヤンネルボツクスに一定の負荷を加えたときの
変形量が小さくなるため、凹部12の幅を広くしても相対
的な漏洩流の抑制量は小さくなる。そして、図中、斜線
は冷却水の漏洩が最小となる範囲であるが、この範囲の
凹部12の幅は、チヤンネルボツクスの剛性が小さくなる
にしたがつて1.0に近付く。従つて、このことからも凹
部12の幅lは、Lfに対して5.0〜1.0の範囲にあればベン
チユリー手段の効果を有効に発揮できることが分かる。
As can be seen from this figure, when the wall thickness of the channel box 8 is large (high rigidity), the deformation amount when a constant load is applied to the channel box is smaller than when the wall thickness is thin (low rigidity). Even if the width of the recess 12 is widened, the amount of relative suppression of the leakage flow becomes small. Then, in the figure, the diagonal line is the range in which the leakage of the cooling water is minimum, but the width of the recess 12 in this range approaches 1.0 as the rigidity of the channel box becomes smaller. Therefore, also from this fact, it is understood that the effect of the bench Yuly means can be effectively exhibited if the width 1 of the recess 12 is in the range of 5.0 to 1.0 with respect to L f .

次に、第8図に示す下部タイプレート4の上端から傾斜
面13の開始点までの距離aとチヤンネルボツクス8の下
端までの距離L0とは、炉心装荷前の新しい燃料集合体1
でa/L0が下記の条件を満たすことが望ましい。
Next, the distance a from the upper end of the lower tie plate 4 to the start point of the inclined surface 13 and the distance L 0 to the lower end of the channel box 8 shown in FIG. 8 are the new fuel assembly 1 before core loading.
It is desirable that a / L 0 satisfy the following conditions.

0.3≦a/L0<α …(3) ここで、αは、燃焼度の増大によりチヤンネルボツクス
8の下端が第8図(B)に示すように上方に移動して
も、傾斜面13の下端がチヤンネルボツクス8の下端より
も下方にならないように設定した制限値である。この制
限値は、燃料集合体1の燃焼度の設定条件に依存する。
傾斜面13の下端がチヤンネルボツクス8よりも下方に位
置した場合には、ベンチユリー手段によりベンチユリー
効果がなくなる。この場合には、冷却水の漏洩流量が急
激に増大する。
0.3 ≦ a / L 0 <α (3) where α is the slope of the inclined surface 13 even if the lower end of the channel box 8 moves upward as shown in FIG. 8 (B) due to an increase in burnup. This limit value is set so that the lower end does not go below the lower end of the channel box 8. This limit value depends on the setting condition of the burnup of the fuel assembly 1.
When the lower end of the inclined surface 13 is located below the channel box 8, the bench-yurie effect eliminates the bench-yurie effect. In this case, the leakage flow rate of the cooling water rapidly increases.

一方、距離aを増大させるとチヤンネルボツクス8と下
部タイプレート4との間の摩耗圧損が増加して冷却水の
漏洩流量の増大を抑制する。しかしながら、傾斜面13の
開始点(上端)が、チヤンネルボツクス8の下端に近づ
くため、チヤンネルボツクス8の外側への変形を抑制で
きる圧力差ΔPの負圧及び零圧力領域がチヤンネルボツ
クス8の下端に近くなり、チヤンネルボツクス8のクリ
ープ変形は距離aが小さい場合に比べて大きくなる。
On the other hand, if the distance a is increased, the wear pressure loss between the channel box 8 and the lower tie plate 4 increases, and the increase in the leakage flow rate of the cooling water is suppressed. However, since the starting point (upper end) of the inclined surface 13 approaches the lower end of the channel box 8, the negative pressure and the zero pressure region of the pressure difference ΔP that can suppress the outward deformation of the channel box 8 are at the lower end of the channel box 8. As the distance becomes closer, the creep deformation of the channel box 8 becomes larger than that when the distance a is small.

第18図は、チヤンネルボツクス8のクリープ変形を考え
たときの冷却水の漏洩流量の距離aに対する依存性を示
したものである。第18図の特性からa/L0≧0.3の領域で
冷却水の漏洩流量は著しく少なくなる。このため、a/L0
≧0.3を満足することが望ましい。特に、a/L0≧0.6で冷
却水の漏洩流量が最少になるので、a/L0≧0.6を満足す
れば更に良い。
FIG. 18 shows the dependence of the leakage flow rate of the cooling water on the distance a when the creep deformation of the channel box 8 is considered. From the characteristics shown in Fig. 18, the leakage flow rate of cooling water is significantly reduced in the region of a / L 0 ≥ 0.3. Therefore, a / L 0
It is desirable to satisfy ≧ 0.3. In particular, since the leakage flow rate of the cooling water is minimized at a / L 0 ≧ 0.6, better to satisfy the a / L 0 ≧ 0.6.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の第1の特徴によれば、フインガースプリングを
用いずに下部タイプレートとチヤンネルボツクスとの間
からの冷却材の漏洩を抑制できる。
According to the first feature of the present invention, the leakage of the coolant from between the lower tie plate and the channel box can be suppressed without using the finger spring.

本発明の第2の特徴によれば、チヤンネルボツクスの外
側に拡がるクリープ変形を減少できる。
According to the second feature of the present invention, the creep deformation spreading to the outside of the channel box can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の好適な一実施例である燃料集合体の下
部タイプレートの平面図、第2図は第1図の下部タイプ
レートを有する本発明の好適な一実施例である燃料集合
体の縦断面図、第3図は第2図の下部タイプレート付近
の拡大斜視図、第4図は第1図のIV-IV断面図、第5図
は第1図の下部タイプレートの各冷却水供給孔領域内の
冷却水供給孔の分布を示した説明図、第6図は下部タイ
プレートの側面図、第7図は第6図のVII-VII断面図、
第8図(A)は炉心装荷前における燃料集合体のチヤン
ネルボツクス下端部付近の拡大縦断面図、第8図(B)
は炉心装荷後における燃料集合体のチヤンネルボツクス
下端部付近の拡大縦断面図、第9図は下部タイプレート
上面の位置におけるチヤンネルボツクス内の冷却水の流
速分布を示す説明図、第10図は下部タイプレート上端か
らの各レベルにおける圧力分布を示す説明図、第11図は
下部タイプレート上端からの各レベルにおけるチヤンネ
ルボツクスの変形量の分布を示す説明図、第12図はチヤ
ンネルボツクスの内外差圧と冷却水漏洩流量との関係を
示す特性図、第13図は原子炉の運転サイクル中の燃焼度
に対する冷却水漏洩流量の変化を示す特性図、第14図は
第1図及び第2図に示す本発明の実施例の効果を示す特
性図、第15図はジエツト流の機能とベンチユリーの機能
を併用した本発明の実施例のベンチユリー手段の冷却水
通路内の静圧分布を示す特性図、第16図は負荷荷重が加
わる範囲とチヤンネルボツクスの最大たわみ量との関係
を示す特性図、第17図はベンチユリー手段を構成する凹
部の幅に対する冷却水漏洩流量の変化を示す特性図、第
18図はチヤンネルボツクス下端と下部タイプレート上端
との相対位置関係に係わる値であるa/L0と冷却水漏洩流
量との関係を示す特性図である。 1……燃料集合体、4……下部タイプレート、5……燃
料棒、7……燃料スペーサ、8……チヤンネルボツク
ス、12……凹部、13……傾斜面、17……冷却水通路、1
8,21,22,23,24……冷却水供給孔、40……グリツド部、4
1……筒状側壁部、41A……外側側面、45……燃料棒取付
孔、46……結合用燃料棒取付孔。
1 is a plan view of a lower tie plate of a fuel assembly which is a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fuel assembly which is a preferred embodiment of the present invention having the lower tie plate of FIG. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the body, Fig. 3 is an enlarged perspective view near the lower tie plate of Fig. 2, Fig. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of Fig. 1, and Fig. 5 is each of the lower tie plate of Fig. 1. Explanatory drawing showing the distribution of cooling water supply holes in the cooling water supply hole area, FIG. 6 is a side view of the lower tie plate, FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6,
FIG. 8 (A) is an enlarged vertical sectional view of the vicinity of the lower end of the channel box of the fuel assembly before core loading, and FIG. 8 (B).
Is an enlarged vertical sectional view near the lower end of the channel box of the fuel assembly after core loading, FIG. 9 is an explanatory view showing the flow velocity distribution of the cooling water in the channel box at the position of the upper surface of the lower tie plate, and FIG. 10 is the lower part. Fig. 11 is an explanatory diagram showing the pressure distribution at each level from the upper end of the tie plate, Fig. 11 is an explanatory diagram showing the distribution of the deformation amount of the channel box at each level from the upper end of the lower tie plate, and Fig. 12 is the internal and external differential pressure of the channel box. Fig. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the cooling water leakage flow rate, Fig. 13 is a characteristic diagram showing the change of the cooling water leakage flow rate with respect to burnup during the operation cycle of the reactor, and Fig. 14 is shown in Fig. 1 and Fig. 2. FIG. 15 is a characteristic diagram showing the effect of the embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows the static pressure distribution in the cooling water passage of the bench yuly means of the embodiment of the present invention in which the function of the jet flow and the function of the bench yuly are used together. Characteristic diagram, Fig. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the range to which a load is applied and the maximum deflection of the channel box, and Fig. 17 is a characteristic diagram showing the change of the cooling water leakage flow rate with respect to the width of the concave portion that constitutes the bench Yuly means. , First
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between the cooling water leakage flow rate and a / L 0 , which is a value related to the relative positional relationship between the lower end of the channel box and the upper end of the lower tie plate. 1 ... Fuel assembly, 4 ... Lower tie plate, 5 ... Fuel rod, 7 ... Fuel spacer, 8 ... Channel box, 12 ... Recess, 13 ... Inclined surface, 17 ... Cooling water passage, 1
8,21,22,23,24 …… cooling water supply hole, 40 …… grid part, 4
1 …… Cylinder side wall part, 41A …… Outside side surface, 45 …… Fuel rod mounting hole, 46 …… Coupling fuel rod mounting hole.

フロントページの続き (72)発明者 丸 彰 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 川田 能成 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 柳 義彦 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 平川 博将 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中島 潤二郎 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 梅原 肇 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭53−122089(JP,A) 特開 平1−212391(JP,A) 特開 平2−268290(JP,A)Front page continued (72) Inventor Akira Maru 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Yoshinari Kawada 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd., Hitachi Works (72) Inventor Yoshihiko Yanagi 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. (72) Inventor, Hiromasa Hirakawa 3 Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1-1-1, Hitachi Ltd., Hitachi Factory (72) Inventor Junjiro Nakajima 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd., Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hajime Umehara Hitachi, Ibaraki Prefecture 3-1, 1-1 Kochi-cho, Ichi, Hitachi, Ltd. Hitachi factory (56) References JP-A-53-122089 (JP, A) JP-A 1-212391 (JP, A) JP-A-2-268290 (JP, A)

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布された複数の第2冷却材供給孔と
を有し、前記第1領域内の全ての前記第1冷却材供給孔
の合計断面積が前記第2領域内の全ての前記第2冷却材
供給孔の合計断面積よりも大きいことを特徴とする燃料
集合体。
1. A plurality of fuel rods, and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. A plurality of second coolant supply holes, and the total cross-sectional area of all the first coolant supply holes in the first region is all the second coolant supply holes in the second region. Is larger than the total cross-sectional area of the fuel assembly.
【請求項2】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布された複数の第2冷却材供給孔と
を有し、前記第1領域内の全ての前記第1冷却材供給孔
によつて定まる前記第1領域の開口面積比が前記第2領
域内の全ての前記第2冷却材供給孔によつて定まる前記
第2領域の開口面積比よりも大きいことを特徴とする燃
料集合体。
2. A plurality of fuel rods, and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. A plurality of second coolant supply holes, and the opening area ratio of the first region determined by all the first coolant supply holes in the first region is all in the second region. The fuel assembly is larger than the opening area ratio of the second region determined by the second coolant supply hole.
【請求項3】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布され前記第1冷却材供給孔よりも
断面積が小さい複数の第2冷却材供給孔とを有すること
を特徴とする燃料集合体。
3. A plurality of fuel rods, and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. And a plurality of second coolant supply holes each having a smaller cross-sectional area than the first coolant supply holes.
【請求項4】前記第1及び第2冷却材供給孔は断面が円
形である請求項1,2又は3の燃料集合体。
4. The fuel assembly according to claim 1, 2 or 3, wherein the first and second coolant supply holes have a circular cross section.
【請求項5】前記下部タイプレートは、前記下部タイプ
レートに設けられた燃料棒挿入孔であつて最外周に位置
する前記燃料棒の下端部が挿入された前記燃料棒挿入孔
の外側に少なくとも一部が配置される複数の冷却材供給
孔を有し、これらの冷却材供給孔は前記下部タイプレー
トの最外周部に位置している請求項1,2又は3の燃料集
合体。
5. The lower tie plate is at least outside a fuel rod insertion hole provided in the lower tie plate and having a lower end portion of the fuel rod located at the outermost periphery inserted therein. 4. The fuel assembly according to claim 1, 2 or 3, wherein the fuel assembly has a plurality of coolant supply holes, a part of which is arranged, and these coolant supply holes are located at an outermost peripheral portion of the lower tie plate.
【請求項6】前記下部タイプレートは、前記下部タイプ
レートの最外周部に位置している複数の冷却材供給孔を
有し、これらの冷却材供給孔は、前記下部タイプレート
に設けられた燃料棒挿入孔であつて最外周に位置する前
記燃料棒の下端部が挿入された前記燃料棒挿入孔の外側
に位置する部分の、前記下部タイプレートの外側側面と
並行な方向における幅が、前記燃料棒挿入孔相互間の領
域に位置する部分の前記方向における幅よりも広くなつ
ている請求項1,2又は3の燃料集合体。
6. The lower tie plate has a plurality of coolant supply holes located at an outermost peripheral portion of the lower tie plate, and the coolant supply holes are provided in the lower tie plate. The width of the portion of the fuel rod insertion hole located outside the fuel rod insertion hole into which the lower end portion of the fuel rod located at the outermost periphery is inserted, in the direction parallel to the outer side surface of the lower tie plate, 4. The fuel assembly according to claim 1, 2 or 3, wherein a width of a portion located in a region between the fuel rod insertion holes is wider than the width in the direction.
【請求項7】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布された複数の第2冷却材供給孔と
を有し、前記第1領域内の全ての前記第1冷却材供給孔
の合計断面積が前記第2領域内の全ての前記第2冷却材
供給孔の合計断面積よりも大きく、更に前記下部タイプ
レートは、チヤンネルボツクスを取付けた状態で当該燃
料集合体を炉心に装荷して前記チヤンネルボツクスと前
記下部タイプレートとの間から冷却材が漏洩するとき
に、前記チヤンネルボツクスを前記下部タイプレート側
に引き寄せる力を発生する手段を有することを特徴とす
る燃料集合体。
7. A plurality of fuel rods and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. A plurality of second coolant supply holes, and the total cross-sectional area of all the first coolant supply holes in the first region is all the second coolant supply holes in the second region. Is larger than the total cross-sectional area of the lower tie plate, and the lower tie plate is loaded with the fuel assembly in the core with the channel box attached, and the coolant leaks from between the channel box and the lower tie plate. And the channel nervo Fuel assembly, characterized in that it comprises means for generating a force to draw the box on the lower tie plate side.
【請求項8】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布され前記第1冷却材供給孔よりも
断面積が小さい複数の第2冷却材供給孔とを有し、更に
前記下部タイプレートは、チヤンネルボツクスを取付け
た状態で当該燃料集合体を炉心に装荷して前記チヤンネ
ルボツクスと前記下部タイプレートとの間から冷却材が
漏洩するときに、前記チヤンネルボツクスを前記下部タ
イプレート側に引き寄せる力を発生する手段を有するこ
とを特徴とする燃料集合体。
8. A plurality of fuel rods and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. And a plurality of second coolant supply holes each having a cross-sectional area smaller than that of the first coolant supply holes, and the lower tie plate is configured such that the fuel assembly is loaded into the core with the channel box attached. And a means for generating a force for drawing the channel box toward the lower tie plate when a coolant leaks between the lower tie plate and the lower tie plate. Coalescence.
【請求項9】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を支
持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有す
る下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布された複数の第2冷却材供給孔と
を有し、前記第1領域内の全ての前記第1冷却材供給孔
の合計断面積が前記第2領域内の全ての前記第2冷却材
供給孔の合計断面積よりも大きく、更に前記下部タイプ
レートは、その筒状側壁部の外面に、前記筒状側壁部の
上端部を占有し前記上面に対して垂直な平坦部と、前記
平坦部の下側にあつて、前記平坦部のつながり垂直に対
して傾斜された部分及びこの傾斜部につながり前記平坦
部に並行な垂直部を有する凹部とを設けたことを特徴と
する燃料集合体。
9. A plurality of fuel rods, and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. A plurality of second coolant supply holes, and the total cross-sectional area of all the first coolant supply holes in the first region is all the second coolant supply holes in the second region. And a flat portion perpendicular to the upper surface that occupies the upper end portion of the tubular side wall portion on the outer surface of the tubular side wall portion of the lower tie plate. Connecting to the flat side, the part that is inclined to the vertical Beauty fuel assembly, characterized in that a and recesses having parallel vertical portions to lead the flat portion to the inclined portion.
【請求項10】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートとを備え、前記下部タイプレート
が、前記下部タイプレートの上面においてこの上面の周
囲から所定の間隔をおいた第1領域内に分布された複数
の第1冷却材供給孔と、前記第1領域によつて取り囲ま
れた第2領域内に分布され前記第1冷却材供給孔よりも
断面積が小さい複数の第2冷却材供給孔とを有し、更に
前記下部タイプレートは、その筒状側壁部の外面に、前
記筒状側壁部の上端部を占有し前記上面に対して垂直な
平坦部と、前記平坦部の下側にあつて、前記平坦部のつ
ながり垂直に対して傾斜された部分及びこの傾斜部分に
つながり前記平坦部に並行な垂直部を有する凹部とを設
けたことを特徴とする燃料集合体。
10. A plurality of fuel rods, and a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, wherein the lower tie plate is the lower portion. On the upper surface of the tie plate, a plurality of first coolant supply holes distributed in a first area at a predetermined distance from the periphery of the upper surface, and in a second area surrounded by the first area. And a plurality of second coolant supply holes each having a cross-sectional area smaller than that of the first coolant supply holes, and the lower tie plate has an upper end of the cylindrical side wall portion on an outer surface of the cylindrical side wall portion. A flat portion that occupies a portion and is perpendicular to the upper surface, a portion of the lower portion of the flat portion that is connected to the flat portion, is inclined with respect to the vertical, and is connected to the inclined portion and is parallel to the flat portion. And a recess having a vertical portion is provided. Fuel assemblies that.
【請求項11】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートと、前記燃料棒の束を取り囲み下
端部が前記下部タイプレートを取り囲むチヤンネルボツ
クスと、前記下部タイプレートと前記チヤンネルボツク
スとの間に形成される漏洩流通路から冷却材が漏洩する
ときに、前記チヤンネルボツクスの一部分に作用し前記
下部タイプレート側に向かう力を発生する手段とを備
え、前記下部タイプレートが、前記下部タイプレートの
上面においてこの上面の周囲から所定の間隔をおいた第
1領域内に分布された複数の第1冷却材供給孔と、前記
第1領域によつて取り囲まれた第2領域内に分布された
複数の第2冷却材供給孔とを有し、前記第1領域内の全
ての前記第1冷却材供給孔の合計断面積が前記第2領域
内の全ての前記第2冷却材供給孔の合計断面積よりも大
きいことを特徴とする燃料集合体。
11. A plurality of fuel rods, a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, and a lower end portion surrounding a bundle of the fuel rods. When a coolant leaks from a channel box that surrounds the lower tie plate and a leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box, it acts on a part of the channel box and the lower tie plate side. A plurality of first coolant supplies distributed in a first region of the upper surface of the lower tie plate at a predetermined distance from the periphery of the upper surface of the lower tie plate. All the first coolants in the first region, the holes having a plurality of second coolant supply holes distributed in the second region surrounded by the first region. The fuel assembly of the total cross-sectional area of the Kyuana to being larger than the total cross-sectional areas of all of the second coolant supply hole of the second region.
【請求項12】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートと、前記燃料棒の束を取り囲み下
端部が前記下部タイプレートを取り囲むチヤンネルボツ
クスと、前記下部タイプレートと前記チヤンネルボツク
スとの間に形成される漏洩流通路から冷却材が漏洩する
ときに、前記チヤンネルボツクスの一部分に作用し前記
下部タイプレート側に向かう力を発生する手段とを備
え、前記下部タイプレートが、前記下部タイプレートの
上面においてこの上面の周囲から所定の間隔をおいた第
1領域内に分布された複数の第1冷却材供給孔と、前記
第1領域によつて取り囲まれた第2領域内に分布された
複数の第2冷却材供給孔とを有し、前記第1領域内の全
ての前記第1冷却材供給孔によつて定まる前記第1領域
の開口面積比が前記第2領域内の全ての前記第2冷却材
供給孔によつて定まる前記第2領域の開口面積比よりも
大きいことを特徴とする燃料集合体。
12. A plurality of fuel rods, a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, and a lower end portion surrounding a bundle of the fuel rods. When a coolant leaks from a channel box that surrounds the lower tie plate and a leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box, it acts on a part of the channel box and the lower tie plate side. A plurality of first coolant supplies distributed in a first region of the upper surface of the lower tie plate at a predetermined distance from the periphery of the upper surface of the lower tie plate. All the first coolants in the first region, the holes having a plurality of second coolant supply holes distributed in the second region surrounded by the first region. The opening area ratio of the first region defined by the supply holes is larger than the opening area ratio of the second regions defined by all the second coolant supply holes in the second region. Fuel assembly.
【請求項13】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートと、前記燃料棒の束を取り囲み下
端部が前記下部タイプレートを取り囲むチヤンネルボツ
クスと、前記下部タイプレートと前記チヤンネルボツク
スとの間に形成される漏洩流通路から冷却材が漏洩する
ときに、前記チヤンネルボツクスの一部分に作用し前記
下部タイプレート側に向かう力を発生する手段とを備
え、前記下部タイプレートが、前記下部タイプレートの
上面においてこの上面の周囲から所定の間隔をおいた第
1領域内に分布された複数の第1冷却材供給孔と、前記
第1領域によつて取り囲まれた第2領域内に分布され前
記第1冷却材供給孔よりも断面積が小さい複数の第2冷
却材供給孔とを有することを特徴とする燃料集合体。
13. A plurality of fuel rods, a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, and a lower end portion surrounding a bundle of the fuel rods. When a coolant leaks from a channel box that surrounds the lower tie plate and a leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box, it acts on a part of the channel box and the lower tie plate side. A plurality of first coolant supplies distributed in a first region of the upper surface of the lower tie plate at a predetermined distance from the periphery of the upper surface of the lower tie plate. A hole and a plurality of second coolant supply holes distributed in a second region surrounded by the first region and having a smaller cross-sectional area than the first coolant supply holes. Fuel assembly, characterized in that.
【請求項14】前記力発生手段が、前記漏洩流通路のベ
ンチユリー部である請求項11,12又は13の燃料集合体。
14. The fuel assembly according to claim 11, 12 or 13, wherein the force generating means is a bench Yury portion of the leakage flow passage.
【請求項15】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートと、前記燃料棒の束を取り囲み下
端部が前記下部タイプレートを取り囲むチヤンネルボツ
クスと、前記下部タイプレートと前記チヤンネルボツク
スとの間に形成される漏洩流通路であつて前記チヤンネ
ルボツクスの内面とこれに対向する前記下部タイプレー
トの外面とによつて画定されたベンチユリー部を含む漏
洩流通路とを備え、前記下部タイプレートが、前記下部
タイプレートの上面においてこの上面の周囲から所定の
間隔をおいた第1領域内に分布された複数の第1冷却材
供給孔と、前記第1領域によつて取り囲まれた第2領域
内に分布された複数の第2冷却材供給孔とを有し、前記
第1領域内の全ての前記第1冷却材供給孔の合計断面積
が前記第2領域内の全ての前記第2冷却材供給孔の合計
断面積よりも大きいことを特徴とする燃料集合体。
15. A plurality of fuel rods, a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, and a lower end portion surrounding a bundle of the fuel rods. A channel box surrounding the lower tie plate, and a leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box, the inner surface of the channel and an outer surface of the lower tie plate facing the inner surface of the channel. And a plurality of first flow passages, the leakage flow passage including a bench-yurie portion defined by the lower tie plate, the lower tie plate being distributed in a first region at a predetermined distance from a periphery of the upper surface of the lower tie plate. 1 coolant supply holes and a plurality of second coolant supply holes distributed in a second region surrounded by the first region, all in the first region Fuel assembly, characterized in that a total cross-sectional area of the first coolant supply hole is larger than the total sectional area of all of the second coolant supply hole of the second region.
【請求項16】複数の燃料棒と、前記燃料棒の下端部を
支持し上方に冷却材を供給する複数の冷却材供給孔を有
する下部タイプレートと、前記燃料棒の束を取り囲み下
端部が前記下部タイプレートを取り囲むチヤンネルボツ
クスと、前記下部タイプレートと前記チヤンネルボツク
スとの間に形成される漏洩流通路であつて前記チヤンネ
ルボツクスの内面とこれに対向する前記下部タイプレー
トの外面とによつて画定されたベンチユリー部を含む漏
洩流通路とを備え、前記下部タイプレートが、前記下部
タイプレートの上面においてこの上面の周囲から所定の
間隔をおいた第1領域内に分布された複数の第1冷却材
供給孔と、前記第1領域によつて取り囲まれた第2領域
内に分布され前記第1冷却材供給孔よりも断面積が小さ
い複数の第2冷却材供給孔とを有することを特徴とする
燃料集合体。
16. A plurality of fuel rods, a lower tie plate having a plurality of coolant supply holes for supporting a lower end portion of the fuel rods and supplying a coolant upward, and a lower end portion surrounding a bundle of the fuel rods. A channel box surrounding the lower tie plate, and a leakage flow passage formed between the lower tie plate and the channel box, the inner surface of the channel and an outer surface of the lower tie plate facing the inner surface of the channel. And a plurality of first flow passages, the leakage flow passage including a bench-yurie portion defined by the lower tie plate, the lower tie plate being distributed in a first region at a predetermined distance from a periphery of the upper surface of the lower tie plate. No. 1 cooling material supply hole and a plurality of second cooling areas distributed in a second area surrounded by the first area and having a smaller cross-sectional area than the first cooling material supply hole. Fuel assembly, characterized in that it comprises a supply hole.
【請求項17】前記チヤンネルボツクスの内面は垂直で
あり、前記下部タイプレートの外面は上記上面に対して
垂直な平坦部とこの平坦部の下方で垂直に対して傾斜さ
れた凹部とを有する請求項15又は16の燃料集合体。
17. The inner surface of the channel box is vertical, and the outer surface of the lower tie plate has a flat portion perpendicular to the upper surface and a recess below the flat portion and inclined to the vertical. The fuel assembly according to Item 15 or 16.
【請求項18】前記下部タイプレートの外面の横方向に
おける前記凹部の幅が、前記下部タイプレートの1つの
外面の平坦部とこれと反対側にある他の外面の平坦部と
の間の幅の0.5〜1.0倍である請求項9,10又は17の燃料集
合体。
18. The width of the recess in the lateral direction of the outer surface of the lower tie plate is between the flat portion of one outer surface of the lower tie plate and the flat portion of the other outer surface opposite thereto. 0.5 to 1.0 times the fuel assembly of claim 9, 10 or 17.
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