JPH0827365B2 - 燃料バンドル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、沸騰水型原子炉用の燃料バンドルに関し、
更に詳しく言えば、下部タイプレートと燃料バンドルチ
ャンネルとの間の境界部の改良に関する。

［問題点の略述］ 沸騰水型原子炉は炉心内において蒸気を発生する。こ
の炉心は、直立した正方形断面の燃料バンドル群を並列
状態で配置したものから成っている。これらの燃料バン
ドルは原子炉の炉心領域を、燃料バンドル外部のいわゆ
る炉心バイパス領域と、燃料バンドル内部の炉心流路域
とに分割している。燃料バンドル内部の流路域は、炉心
バイパス領域よりも高い圧力下にある。通例、水はポン
プの作用によって燃料バンドルを通して循環させられ
る。

燃料バンドル外部の流路域は炉心バイパス領域であ
る。この領域は、非沸騰状態の水を含んでおり、沸騰水
型原子炉内における連鎖反応が継続し得るように高速中
性子を低速中性子に減速させる水の存在量を増加させる
ために用いられている。

本発明の完全な理解を可能にするために、先ず最初に
典型的な燃料バンドルの構造を説明する。その後に、原
子炉の通常のオンライン運転時におけるこのような燃料
バンドルの作用を述べる。特に、下部タイプレートの付
近における、クリープ、及び圧力によって誘起されるチ
ャンネルの撓みの問題を述べる。本発明が対象とするの
は、このような撓みの問題である。

次いで、冷却材喪失事故時における炉心の再溢水の問
題を論ずる。即ち、本発明における再溢水効率の改善の
準備として、この再溢水に対する下部タイプレートの関
与を説明する。

先ず、本発明を理解するのに十分な程度に簡略化して
燃料バンドルの構造を説明する。

燃料バンドルは、下部タイプレートと下部タイプレー
トとの間に１群の燃料棒を配置したものから成ってい
る。上部タイプレート、下部タイプレート及びそれらの
間に延在している燃料棒は、多角形（好ましくは、正方
形）の断面形状を有している。この断面は、水を透過し
ないチャンネルによって包囲されており、このチャンネ
ルは、下部タイプレートの位置から上部タイプレートの
位置にまでわたる水密の隔壁を形成している。

下部タイプレートは、燃料棒の下端を支持している格
子板と、下部タイプレートの下方から格子板の底面にま
で水流を導いている管状の一体構造物とから成ってい
る。上述の格子板は燃料棒の間に開口を有しており、水
流はこれらの開口を通って燃料バンドル内に流入する。

下部タイプレートは４つの目的を有している。

第１に、下部タイプレートは、重い燃料棒を支持す
る。

第２に、下部タイプレートは、一部の燃料棒に対して
設けられているねじ込み連結部によって、上部タイプレ
ートと下部タイプレートとの間の機械的な連結機構を構
成する。

第３に、下部タイプレートは、燃料バンドルの下方か
ら燃料バンドルの内部への水の流入を可能にする。

最後に、下部タイプレートは、燃料バンドルチャンネ
ルと協働して、燃料バンドルの内部から炉心バイパス領
域への漏れ水流を制限する。本発明は、この漏れ水流を
制限するための改良された方法を提供するものである。

下部タイプレートを通過する水流には、２つの流路が
ある。

第１の流路は、燃料棒の位置の間に設けられている開
口を通るものであって、中性子の減速及び蒸気の発生の
ために用いられる水を加圧下で燃料バンドルを通って上
方へ流すものである。この水流は純粋な水として、下部
タイプレートから流入する。蒸気は燃料バンドル内にお
いて発生され、そして気水混合物として上部タイプレー
トから流出する。

第２の流路は、下部タイプレートの主開口から下部タ
イプレートの側面を通って、いわゆる炉心バイパス領域
に達するものである。このような水流は小さな計量用開
口を通って生じるものであって、これらの開口の一部
は、下部タイプレートの側面に形成されている。通常の
運転時には、これらの開口は炉心バイパス領域に低圧の
水を供給する。冷却材喪失事故に際しては、下部タイプ
レートに設けられているこれらの開口は、炉心バイパス
領域から燃料バンドル内部へのいわゆる「再溢水」を可
能にする。

以上、燃料バンドルの構造、及びそれと炉心との関係
を一般的に述べたが、次に通常の運転時における燃料バ
ンドルの機能を説明する。

先ず、下部タイプレートの位置において燃料バンドル
チャンネルに作用する圧力の問題を論ずることにする。

通常の運転時には、原子炉内を循環する水は燃料バン
ドル内に強制的に導入されるのであって、実際には水
は、燃料バンドルの下部タイプレートを通してポンプで
圧入される。燃料棒の周囲の水は、燃料バンドルチャン
ネルによって規定されている流路に沿って流れ、そして
燃料バンドルの頂部から気水混合物となって流出する。
燃料バンドルの頂部から流出した気水混合物は、気水分
離器によって分離され、分離された水は再循環させられ
る一方、蒸気は発電のために用いられる。

炉心バイパス領域も又、水流を有している。この水流
は、とりわけ、すべての燃料バンドルの下部タイプレー
トの側面に設けられている集合的な開口を通して生じる
ものである。水は減圧下にある炉心バイパス領域に計量
下で供給される。その結果、下部タイプレートの位置に
おいては、燃料バンドルチャンネルの内部と外部との間
に実質的な差圧が存在する。このような差圧が燃料バン
ドルチャンネルに及ぼす効果は容易に理解できよう。

燃料バンドル内部からの高い水圧は、燃料バンドルチ
ャンネルの壁面を介して、燃料バンドル外部の炉心バイ
パス領域における低い水圧に向けて作用を及ぼす。その
結果としてチャンネルは、抵抗が存在しなければ正方形
断面のチャンネルを円筒形に変えるような力を受けるこ
とになる。このような差圧に応答して、チャンネルは撓
んで下部タイプレートから遠去かる。原子炉の運転に際
しては、チャンネルは中性子束にさらされる。この中性
子束は、圧力荷重に原因する応力と共に、チャンネルの
クリープを引き起こす。その結果、チャンネルの撓み
は、時間と共に増大することになる。

過度の漏れを防止するために、下部タイプレートに対
向したチャンネルの底部の周囲に補強バンドを配置する
ことが知られている。言うまでもなく、燃料バンドル同
士の間隙は、燃料棒の移動及び反応の制御のための空間
を画定している。チャンネルの補強のために用いられる
バンドがこのような領域内に存在している限り、それら
バンドによる寸法の増加は望ましくない。その上、この
ような補強材はチャンネルの中性子吸収質量をも増大さ
せるので、その結果として、反応効率の低下が生じるこ
とにもなる。

［先行技術の説明］ 先行技術において、下部タイプレートには、チャンネ
ルの重なり部分に沿って通過している窪みが設けられて
いる。これらの窪み内には、互いに並列した状態で配設
されており、ばねの作用を受ける指状体が収容されてい
る。これらの指状体は、ばねの作用によって下部タイプ
レートからチャンネルに向かう外向きの力を受けてい
る。

チャンネルと下部タイプレートとの間の空隙は、上述
のようにばねの作用を受ける指状体によって占められて
いる。チャンネルが撓んで下部タイプレートから遠去か
るに従い、指状体は拡大する空隙内に移動して水流を阻
止する。このようにして、差圧、及び放射線に由来する
クリープに原因する拡張が起こっても過度の漏れは生じ
ないわけである。

しかし残念ながら、上述のようなばねはチャンネルに
荷重を及ぼすものであるので、これらのばね自体が下部
タイプレートの位置におけるチャンネルの望ましくない
拡張の一因となるのである。

［発明の要約］ 本発明に従えば、沸騰水型原子炉の燃料バンドルにお
ける下部タイプレートとチャンネルとの境界部の改良が
提供される。本発明の燃料バンドルは、燃料棒を支持す
ると共に燃料バンドル内部への水流の導入を可能にする
下部タイプレートを有している。上部タイプレートは、
下部タイプレートによって支持されている燃料棒を互い
に並列した関係に保持していると共に、水と蒸気との混
合物を流出させる開口を有している。両タイプレートの
間には、蒸気発生のための燃料棒が延在しており、一部
の燃料棒は、タイプレート同士を結合するねじ込み連結
部を形成している。両タイプレートの間において燃料バ
ンドルの内部に水流を閉じ込めるために、多角形断面
（好ましくは、正方形断面）のチャンネルが両タイプレ
ート及び燃料棒を包囲している。チャンネルが下部タイ
プレートを包囲している位置において、チャンネルの境
界部は特定の構造を有している。この構造は、下部タイ
プレートとチャンネルとの内部接点から下部タイプレー
トとチャンネルとの外部接点に至るまでの間に急激な圧
力低下を誘起する手段を含んでいる。この急激な圧力低
下の結果、正方形断面のチャンネルの底部は圧力荷重を
受けない状態に保たれる。一実施例に従えば、下部タイ
プレートとチャンネルとの間における本来ならば一定断
面の流路を間欠的に遮断するようなラビリンスシール構
造が下部タイプレートに設けられている。尚、このラビ
リンスシールは、下部タイプレート又はチャンネルのい
ずれを加工することによっても形成され得る。好適な実
施例に従えば、下部タイプレートとチャンネルとの間に
おいてベルヌーイの定理に基づく圧損を生じるようなデ
ィフューザ付きのベンチュリ流路構造が設けられてい
る。このような圧損の結果として、チャンネルを外向き
に湾曲させる（正の）力に対抗するように（負の）水圧
力が加わり、それによって荷重を受けないチャンネルの
下端部は補強されることになる。下部タイプレートに隣
接したチャンネルの角（コーナ）部には、ディフューザ
付きの逆ベンチュリ流路が設けられている。これらの逆
ベンチュリ流路は、原子炉の運転に際して、燃料バンド
ルの内部から外部の炉心バイパス領域へ向かう水流を計
量しながら供給するために役立つ。それと同時に、冷却
材喪失事故の際には、燃料バンドルの再溢水をもたらす
ための低圧流路が得られることにもなる。

［その他の目的、特徴及び利点］ 本発明の目的の１つは、下部タイプレートの位置にお
いてチャンネルを水力学的に補強するために下部タイプ
レートとチャンネルとの境界部に設けられている特定の
構造を提供することにある。

本発明の第１の実施例に従えば、下部タイプレートの
外周にラビリンスシールが形成されている。このラビリ
ンスシールは、下部タイプレートとチャンネルとの間に
形成された本来ならば一定断面の流路を遮断する間欠的
な水平ポケットから成っている。このラビリンスシール
は、燃料バンドル内部に位置している相対的に高圧の領
域から、燃料バンドルの外部に位置している低圧の炉心
バイパス領域に向かって流れる水の圧力を即座に低下さ
せるものである。

上述のようなラビリンスシール構造の利点は、チャン
ネルの下端部が荷重を受けない状態に保たれることであ
る。このように荷重を受けない下端部は、水圧の差がも
たらす力にされされるチャンネルの上方部を適宜に補強
する。詳しく述べれば、内側が燃料バンドル内部からの
高圧にさらされると共に、外側が炉心バイパス領域内の
低圧にされされるチャンネルの上方部は、荷重を受けな
いチャンネルの下部によって実効的に補強されるのであ
る。

本発明の第２の（好適な）実施例に従えば、燃料バン
ドルチャンネルの下部に隣接している下部タイプレート
にベンチュリ流路が意図的に形成されている。このベン
チュリ流路は、燃料バンドルチャンネルの下部に沿って
好ましい圧力分布を生み出すためのディフューザを含ん
でいる。

本発明のこの実施例の利点は、燃料バンドルチャンネ
ルの下部が炉心バイパス領域に対して負の水圧力を受け
ることである。このような負の水圧力は、荷重を受けな
いチャンネル部分と協働して、チャンネルを下部タイプ
レートに一層近接した状態に保つ。

上述のような構造のもう１つの利点は、チャンネルが
湾曲して下部タイプレートから遠去かる傾向が強まるほ
ど、ベンチュリ流路を通る水流の速度が大きくなること
である。ベンチュリ流路を通る水流の速度が大きくなれ
ば、チャンネルの下部に作用する水圧力は大きくなる。
こうしてチャンネルに加わる水圧力が増大する結果とし
て、チャンネルは下部タイプレートに近接した状態に保
たれる。このように、いかなる条件下においても改善さ
れた封止（シール）状態が得られるのである。

上述のような水流によるチャンネルの補強は、意外な
効果をもたらす。ほとんどの原子炉では、下部タイプレ
ートの位置においてチャンネルの内部からチャンネル外
部の炉心バイパス領域に向かう少量の水流を得ることが
要求されている。このような所要の水流は、チャンネル
補強のために必要な漏れ水流によって供給される。言い
換えれば、炉心バイパス領域への所要水流の供給は、上
述のような水力学的補強をもたらすという補助的な効果
を有しているのである。

本発明のもう１つの利点は、下部タイプレートの位置
におけるチャンネルの加工を必要としないことである。
即ち、下部タイプレートのみを加工することにより、上
述のような水流を得ることができるのである。

本発明のもう１つの目的は、冷却材喪失事故の際に炉
心バイパス領域から燃料バンドル内部への再溢水を可能
にする下部タイプレートの構造を提供することにある。
本発明のこのような側面に従えば、下部タイプレートの
角部に、ディフューザ付きのベンチュリ流路から成って
いる通路が形成されている。上述のディフューザは、炉
心バイパス領域から燃料バンドルの内部に向かう方向に
エネルギ効率の良い水流を生じるように配置されてい
る。通常の運転時には、このようなディフューザを通る
反対方向の水流のため、燃料バンドルの内部から炉心バ
イパス領域に向かう計量された少量の水流が得られる。
こうして再溢水時には、このディフューザの作用によ
り、炉心バイパス領域から燃料バンドルの内部に向かっ
て、摩擦の小さい流路が得られるのである。その結果、
効率の良い再溢水が容易に達成されるわけである。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付の図面
を参照しながら以下の詳細な説明を読みことによって更
に明らかとなろう。

［実施例］ 先ず第1A図を参照すると、原子炉の炉心内に配置され
ている燃料バンドルが示されている。

炉心は２つの流路域を含んでいる。一方の流路域は、
燃料バンドルの内部に位置しており、他方の流路域は、
燃料バンドルの外部に位置している炉心バイパス領域Ｂ
と呼ばれるものである。

次に、燃料バンドルの構造を簡単に説明する。下部タ
イプレートＬが１群の燃料棒Ｒを支持している。一部の
燃料棒については、参照番号16の部分にねじが切られて
いる。このようにねじを切った燃料棒は、下部タイプレ
ートＬと上部タイプレートＵとの間に延在しており、両
タイプレートの間の結合部を形成していると共に、残り
の燃料棒を互いに並列しながら直立した状態に維持して
いる。燃料棒の間には開口が設けられており、これらの
開口によって、燃料バンドル内への水の流入が可能にな
っている。

燃料バンドルの外側には、下部タイプレートＬと上部
タイプレートＵとの間にチャンネルＣが延在している。
チャンネルＣは、燃料バンドルの内部と炉心バイパス領
域Ｂとの間における水流の隔壁を形成している。

下部タイプレートの底部には、計量用開口Ａが設けら
れている。燃料バンドルの内部と炉心バイパス領域Ｂと
の間に存在する圧力の差により、計量用開口Ａを通って
炉心バイパス領域Ｂに向かう水流が生じる。

前述の通り、燃料バンドルの内部から炉心バイパス領
域Ｂに向かって圧力低下が存在する結果、下部タイプレ
ートの上方に位置しているチャンネルＣは拡張し、従っ
て、チャンネルＣは下部タイプレートＬの側面から遠去
かることになる。

先行技術に従えば、下部タイプレートＬの側面とチャ
ンネルＣとの間の空隙を通って過大な流量の水流が生じ
ることは、指状体Ｆの使用によって防止されていた。指
状体Ｆは通例、下部タイプレートＬに設けられている窪
み18の内面から離隔するようにばねの作用を受けてい
る。このようなばねの作用によって、チャンネルＣが撓
んで下部タイプレートＬから遠去かるに従って、指状体
Ｆは下部タイプレートＬとチャンネルＣとの間の空隙内
に移動し得るわけである。

しかし残念ながら、このようなばねの作用自体がチャ
ンネルＣの撓みを生ずる追加の要因となる。

次に第1B図を参照すると、下部タイプレートＬ及びチ
ャンネルＣの断面が示されている。同図は、ばねの作用
を受けた指状体又は漏れ水流を制限するその他の手段を
用いない場合に漏れ水流がいかにして生じるかを示して
いる。詳しく述べれば、加圧された水が開口14から流入
し、そして個々の燃料棒Ｒを支持する格子板20を通って
上方に流れる。格子板20を通過した後、一部の水はチャ
ンネルＣの下部と下部タイプレートＬとの間に画定され
ている空隙22内に流れ込む。チャンネルＣのこの下部が
受ける圧力作用は、冷却材の圧力をチャンネルＣに対し
てプロットしたグラフを見れば理解されよう。

燃料バンドルＦ′の内部に圧力Piが存在することを考
えると、下部タイプレートＬよりも上方に位置している
部分のチャンネルＣは、炉心バイパス領域Ｂと燃料バン
ドルＦ′の内部との間における差圧を完全に受けること
になる。空隙22を通る水は、出口25においてチャンネル
Ｃの底部から流出するまでに、その圧力を徐々に失う。
即ち、冷却材の圧力は図示のように、チャンネルＣの重
なり部分の全長に沿って徐々に低下することになる。詳
しく述べれば、圧力は空隙への入口23において急激な低
下を示すと共に、出口25においてほぼ完全に低下する。

次に第２図を参照すると、本発明の一実施例が示され
ている。

下部タイプレートＬは、第１及び第２のラビリンスシ
ールリング30及び32を含んでいる。これらのラビリンス
シールリングは、その直後に拡張流路部31及び33を画定
している。

ラビリンスシールの機能は周知の通りである。詳しく
述べれば、ラビリンスシールは、絞り開口の直後に拡張
空間を設けることにより、効率の悪い乱流を発生させる
ものである。このような効率の悪い乱流は、ラビリンス
シールの前後に大きく急激な差圧を生ずる。

図中のグラフを参照すると、ラビリンスシールリング
30及び32を含んでいるラビリンスシール構造は、シール
への入口29とシール下方の領域38との間において急激な
圧力低下を発生させる。

このような圧力低下区域よりも下方に位置しているチ
ャンネルＣの部分は、圧力荷重を受けない。このチャン
ネルＣの荷重を受けない部分は、チャンネルＣの上方部
を補強するために役立つ。

次に第３図を参照すると、下部タイプレートＬ及びチ
ャンネルＣの両者の形状を協調的に加工することによっ
て、ラビリンスシールを形成し得ることが理解できよ
う。この実施例に従えば、チャンネルＣの下部タイプレ
ートＬに近接した部分に波形部40が設けられている。波
形部40は下部タイプレートＬに関して、相次ぐ絞り流路
部42及び44を画定しており、絞り流路部42及び44の各々
に続いて拡張流路部43及び45を画定している。これらの
流路部は、チャンネルＣと下部タイプレートＬとの間の
空隙の長さ方向に沿ってラビリンスシールを画定してい
る。

次に第4A図、第4B図及び第4C図を参照すると、本発明
の好適な実施例が示されている。これらの図には、下部
タイプレートＬ及びチャンネルＣが示されている。この
実施例に基づく改良部50は別に拡大表示されている。

第4B図には第１の拡大図が示されている。この場合に
は、下部タイプレートＬに対向しているチャンネルＣの
加工部が、ディフューザ54を画定しており、ディフュー
ザ54はベンチュリ流路53の一部を形成している。

第4A図に示されたグラフを見れば、このベンチュリ流
路の効果が理解できよう。即ち、流入領域51において
は、圧力は炉心バイパス領域Ｂの圧力Poを超えている。
しかしながら、開口上方の領域51と開口の始点55との間
においては、ベルヌーイの定理に基づいて流速の顕著な
増加が生じ、それに応じた圧力の低下が生じる。開口の
始点55とディフューザの終点53との間においては、開口
の全長にわたって摩擦損失による追加の圧損が生じる。
その後、ディフューザ54の作用によって、圧力は徐々に
上昇し、そして遂には、炉心バイパス領域Ｂの圧力Poに
等しくなる。

本発明のこのような実施例に従えば、チャンネルＣの
荷重を受けない下部がチャンネルＣの荷重を受ける上方
部を補強するばかりでなく、チャンネルＣの下部の近傍
は内向きの負圧を受けることにもなる。

このような負圧は撓みの増加に伴って増大することに
注意されたい。即ち、（本発明において解決すべき問題
である）圧力によって誘起される撓みが流量を増加さ
せ、それに伴って負の差圧が増大するのである。

次の第4C図を参照すると、下部タイプレートＬの加工
部60によっても同じ効果を達成し得ることが理解されよ
う。即ち、開口の終点53に達するまでに圧力低下が生じ
ると共に、それに続いてディフューザ54が存在するわけ
である。このように、下部タイプレートＬ又はチャンネ
ルＣの下部のいずれかを加工することにより、チャンネ
ルＣに加わる水圧力で上述のような拡張力を打ち消すこ
とができるのである。

以上、下部タイプレートに隣接したチャンネルの側面
に関連して本発明を説明したが、次に多角形断面（特
に、正方形断面）のチャンネルの角（コーナ）部におけ
る改良について説明する。

角部が漏れ流路を形成することは避けられない。製造
上の理由から、角部には意図的に間隙が形成されている
と共に、チャンネルの側面と下部タイプレートの側面と
の間で滑り嵌めが達成されるように設計されている。こ
の場合、厳密な公差を維持することは困難であるため、
角部における漏れの程度は一定しない。

次の第５図には、下部タイプレートＬの角部におい
て、チャンネルＣと下部タイプレートＬとの間にディフ
ューザ70が配置されているところが示されている。第5A
図は下部タイプレートＬの角部の上面図であり、第5B図
はこの角部の側断面図である。尚、このディフューザは
反対向きに配置されている。即ち、炉心バイパス領域Ｂ
に向かって開口72が配設されている一方、燃料バンドル
Ｆ′の内部に向かってディフューザ70が配置されてい
る。

このような逆ディフューザを設ける目的は、容易に理
解することができる。

先ず最初に、第1A図に示された先行技術による開口Ａ
について説明し、次いで、本発明に係る原理を第５図に
関連して簡単に説明する。

先行技術においては、開口Ａは２つの目的のために役
立つ。通常の原子炉運転に際しては、開口Ａは計量され
た少量の水を燃料バンドルＦ′の内部から炉心バイパス
領域Ｂに供給することを可能にする。開口Ａを通過する
際に圧力低下が生じることにより、炉心バイパス領域Ｂ
へは低圧下で水が供給されることになる。

冷却材喪失事故の際には、開口Ａは水を逆流させるた
めに役立つ。この逆流に際しては、炉心バイパス領域Ｂ
を満たす水が燃料バンドルＦ′の内部に移行する。その
結果、燃料棒Ｒは浸水された状態に保たれ、従って、過
熱を起こすことがない。

次に、第5B図を参照しながら上述のような逆ディフュ
ーザの機能を説明する。通常の運転に際しては、通例、
ディフューザ部73から開口72を通って水流が生じる。こ
の水流は開口部74を通過し、そして炉心バイパス領域Ｂ
に流出する。このような水流は、比較的一定の流量を有
している。このように、逆ディフューザ70は、燃料バン
ドルＦ′の内部から炉心バイパス領域Ｂに水を計量しな
がら供給する目的のために役立つのである。

再溢水の際には、矢印75によって示されるような反対
向きの水流が生じる。

水力学において良く知られているように、水流の向き
に合わせてディフューザを配置した場合、効率の良い水
流の膨張が起こり、従って、水流の加速が得られる。こ
のように、図示のような逆ディフューザを設けた場合、
炉心バイパス領域Ｂから燃料バンドルＦ′の内部への再
溢水がより高い効率をもって達成されるのである。

上述のような逆ディフューザは、通常の運転時におけ
る漏れ水流に対してはほとんど影響を及ぼさない。その
際における圧力低下の一部は、水流が空隙を通過する際
の摩擦によるものであるが、大部分は水流が炉心バイパ
ス領域内に流出する際のエネルギ損失によるものであ
る。

再溢水の際には、逆ディフューザはディフューザとし
て作用する。水流が空隙からディフューザを介して燃料
バンドル内部に流出する際には、圧力低下がほとんど生
じない。従って、再溢水のための時間は短縮されること
になる。このような構造がもたらす唯一の新規な特徴
は、角部に設けられているディフューザによって再溢水
効率の改善が得られることである。

【図面の簡単な説明】

第1A図は、通常の原子炉運転に際して下部タイプレート
とチャンネルとの間の境界部を遮断するために、互いに
並列した状態で配置されている指状体を下部タイプレー
トの位置に含んでいる従来の燃料バンドルの部分斜視図
である。 第1B図は、チャンネルの内部からチャンネルの外部に向
かってチャンネルの壁面に作用する水圧を示すグラフを
伴った通常の運転時における従来の下部タイプレートの
側断面図である。 第２図は、本発明の一実施例に従って漏れ水流に対する
抵抗を増大させるために下部タイプレートに形成されて
いるラビリンスシールを示す第1B図と同様な側断面図で
ある。 第３図は、ラビリンスシールを形成するようなチャンネ
ル壁面の構造を示す第２図と同様な側断面図である。 第4A図、第4B図及び第4C図は、ベンチュリ流路構造、こ
のベンチュリ流路構造を形成しているチャンネルの形
状、及びこのベンチュリ流路構造を形成している下部タ
イプレートの形状をそれぞれ示す側断面図である。 第5A図及び第5B図は、第２図、第３図、第4A図、第4B図
及び第4C図のチャンネルの角部において再溢水時の流量
の改善をもたらすために設けられている逆ディフューザ
を示す平面図及び側断面図である。 ［符号の説明］ Ｂ……炉心バイパス領域、Ｃ……チャンネル、Ｆ……指
状体、Ｆ′……燃料バンドル、Ｌ……下部タイプレー
ト、Ｒ……燃料棒、Ｕ……上部タイプレート、30、32…
…ラビリンスシールリング、31、33、43、45……拡張流
路部、38……チャンネルの下部、40……波形部、42、44
……絞り流路部、53……開口の終点、54、70……ディフ
ューザ、55……開口の始点、60……下部タイプレートの
加工部、72……開口。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気水混合物内に蒸気を発生させる燃料棒を
   収容する燃料バンドルであって、 前記燃料棒を支持すると共に、前記燃料バンドルの下方
   外部からの流れを前記燃料バンドルの内部に導入する下
   部タイプレートと、 該下部タイプレート上に支持されていると共に、互いに
   並列した関係で上方に向かって延在している複数の燃料
   棒と、 前記燃料バンドルの頂部から気水混合物を流出させる上
   部タイプレートであって、前記燃料棒を互いに並列した
   関係に保持していると共に、複数の前記燃料棒と前記上
   部及び下部タイプレートとの間にねじ込み連結部を有し
   ている上部タイプレートと、 該上部タイプレートを包囲している位置から前記下部タ
   イプレートを包囲している位置にまでわたって延在して
   おり、前記上部タイプレートと前記下部タイプレートと
   の間において蒸気及び水の流れを前記燃料バンドルの内
   部に閉じ込める燃料バンドルチャンネルとを備えてお
   り、 前記下部タイプレートは、 該下部タイプレートの頂部側に設けられている流れ開口
   と、 圧力低下を生ずるように、該流れ開口に続いて前記下部
   タイプレートの下部に設けられているディフューザであ
   って、前記燃料バンドルの外部に配置されている炉心バ
   イパス領域の側に前記流れ開口から離れて設けられてい
   るディフューザとを含んでおり、 前記開口及びディフューザでの圧力は、前記チャンネル
   の下部が、圧力荷重を受ける前記チャンネルの上部を補
   強してチャンネルの撓みを抑制するように、前記炉心バ
   イパス領域の圧力よりも低くなっている燃料バンドル。
2. 【請求項２】前記開口及びディフューザは、前記下部タ
   イプレートに形成されている請求項１に記載の燃料バン
   ドル。
3. 【請求項３】前記開口及びディフューザは、前記チャン
   ネルの下部に形成されている請求項１に記載の燃料バン
   ドル。
4. 【請求項４】気水混合物内に蒸気を発生させる燃料棒を
   限定する燃料バンドルであって、 前記燃料棒を支持すると共に、前記燃料バンドルの下方
   外部からの流れを前記燃料バンドルの内部に導入する下
   部タイプレートと、 該下部タイプレート上に支持されていると共に、前記燃
   料バンドルの上方に向かって延在している複数の互いに
   並列した燃料棒と、 前記燃料バンドルの頂部から気水混合物を流出させる開
   口を形成している上部タイプレートであって、前記燃料
   棒を互いに並列した関係に保持していると共に、前記上
   部及び下部タイプレートを結合するように複数の燃料棒
   の間に該燃料棒に対するねじ込み連結部を有している上
   部タイプレートと、 該上部タイプレートを包囲している位置から前記下部タ
   イプレートを包囲している位置にまでわたって延在して
   いる燃料バンドルチャンネルとを備えており、 前記下部タイプレートは、前記燃料バンドルの角部にお
   いて炉心バイパス領域と前記燃料バンドルの内部との間
   に形成されている流れ開口及びディフューザを含んでお
   り、 該ディフューザは、該流れ開口及びディフューザを通し
   て前記燃料バンドルの再溢水が促進されるように、前記
   炉心バイパス領域から前記燃料バンドルの内部へ向かう
   水流を拡散させるように配置されている燃料バンドル。
5. 【請求項５】前記流れ開口は、前記下部タイプレートに
   形成されている請求項４に記載の燃料バンドル。