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JPS5910880A - 燃料スペ−サ - Google Patents

燃料スペ−サ

Info

Publication number
JPS5910880A
JPS5910880A JP57119627A JP11962782A JPS5910880A JP S5910880 A JPS5910880 A JP S5910880A JP 57119627 A JP57119627 A JP 57119627A JP 11962782 A JP11962782 A JP 11962782A JP S5910880 A JPS5910880 A JP S5910880A
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JP
Japan
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spacer
cell
fuel
independent
rod
Prior art date
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JP57119627A
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JPS6348031B2 (ja
Inventor
桜井 三紀夫
山内 幸喜
鈴木 修二
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US06/511,905 priority patent/US4597937A/en
Priority to EP83106726A priority patent/EP0098617B1/en
Priority to DE8383106726T priority patent/DE3374246D1/de
Publication of JPS5910880A publication Critical patent/JPS5910880A/ja
Publication of JPS6348031B2 publication Critical patent/JPS6348031B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34Spacer grids
    • G21C3/344Spacer grids formed of assembled tubular elements
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、原子炉の燃料集合体に用いる燃料スペーサ
に関するもので、特に燃料棒より太いスに一す支持ロッ
ドを使用し得る独立セル型燃料スペーサに関するもので
ある。
燃料スペーサは、方形格子状の通常型スペーサから、丸
形、あるいは正八角形の独立セル型スペーザに移行して
きている。これは通常型スに一すの場合、水流に対する
抵抗のための圧損、ひいては振動等の不安定要因となっ
ていたのに比し、独立セル型スペーサの場合には低圧損
の利点が得られるからである。
ところで、スペーサ支持ロッドは、燃料集合体の中心部
に少なくとも1本配置する必要があり、燃料棒自体をス
ペーサ支持ロッドに利用したこともあるが、燃料集合体
では、中心部はど燃えが悪く、これを平均化するため、
スペーサ支持口、ラドを通水可能々中空のウォータロッ
ドとしている現状にある。そして中性子の減速効果をあ
げ、燃料集合体の燃えを平均化するだめには、該ウォー
タロッドは可及的に太くすることが望ましい。
本発明は、以上説明した実状に鑑みてなされたもので、
丸形、あるいは正八角形の独立セル型スペーサにおいて
燃料棒より太いスペーサ支持ロッドを使用し得る独立セ
ル型燃料ス啄−サの提供を目的とするものである。
以下図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
第1図は沸騰水型原子炉に使用する燃料集合体の例を示
す。上部タイプレートlと下部タイプレート2とに支持
された多数の燃料棒4は燃料スペーサ3により相互の水
平方向間隔を一定に保持される。ス啄−サ3は上部及び
下部タイプレート1゜2に固定された若干本のスペーサ
支持ロッド5に設けられだ係合突起6により軸方向に一
定間隔に支持されている。
第2図及び第3図は夫々丸形及び入角形の独立セルから
なる燃料スペーサの従来例の平面図である。これら夫々
の図において、薄板製の全て同形同大の多数の丸形独立
セル9及び入角形独立セル10は格子状配列にて互に溶
接されており、外周をサイドバンド11で保持しである
。大多数のセルには燃料棒4が、また残余の少数のセル
にはスペーサ支持ロッド5が各挿通され、各セルに設け
られた内方突起7および押圧用の縦板バネ8に当接保持
される。
しかし上記の構造を有する従来のスペーサにおいては、
燃料棒4とスペーサ支持ロッド5は同じ外径である必要
があり、従ってこのスペーサは燃料棒の外径よシスペー
サ支持ロッドの外径の方が大きいタイプの燃料集合体に
は適用できないという欠点がある。
そこで上記欠点を解消すべくなされた本発明による独立
セル型燃料スぜ−サは、燃料棒の外周に実質的に沿って
これを取)巻く断面形状を有する薄板製の多数の燃料棒
用独立セルと、該多数の燃料棒用独立セルの間に在って
断面形状が少くとも1つの直角の隅部を有する薄板製の
スペーサ支持ロッド用独立セルであってスペーサ支持ロ
ッドに設けられた係合突起が該直角の隅部に位置せ;し
められた時にのみ該スペーサ支持ロッドの通過を許すス
ペーサ支持ロッド用独立セルと、を格子状配列にして互
に隣接する各セル同志を接続してなることを特徴とする
ものである。
次に本発明の実施例を図面により説明する。第1図を含
めて全ての図面中、同一ないし対応部分は同一記号で表
示しである。
実施例1 第4図は本実施例のス波−サの平面図である。
燃料棒用の独立セル9は丸形であり、これら多数の同形
同大のセル9は格子状に配列されて互に浴接されており
、その各々に挿通された燃料棒4は突起7及び縦板バネ
8に当接保持されることは第2図の場合と同じである。
しかし本実施例のスペーサにおいては、スペーサ支持ロ
ッド用の独立セル13は断面正方形であり、これに隣接
する燃料棒用丸形セル9と溶接されている。セル13の
正方形の外法の一辺の長さは丸形セル9の外径と等しく
なっており、このため、正方形セル13の存在が全ての
セルの格子状配列を狂わせることはない。正方形セル1
3には燃料棒4よりも外径の大きいスペーサ支持ロッド
12が挿通され、該セルの壁、内方突起7及び縦板バネ
8に当接して保持される。
第6図は上記スペーサ支持ロッド用正方形セル】3を、
また第7図は上記燃料棒用丸形独立セル9を示す斜視図
である。これら各セルは薄板製であり、7はセル壁から
内方に打出された突起、8はセル壁の切抜き溝15に掛
かる縦板バネである。
スペーサ支持ロッド用正方形セル13は、それに隣接す
る4個の燃料棒用丸形セルセル9と上下針8点の溶接点
14で溶接され、また隣接する丸形独立セル9同志は上
下の溶接点14で溶接されて第4図に示した格子状配列
を形成する。この場合、隣接者セルの切抜き溝15は対
面し、これに縦板バネ8を差し込むことにより縦板バネ
8は両隣接セルに跨がることになる。
第5図は上記スペーサにおける正方形セル13にスペー
サ支持ロッド12を挿通係合させる仕方を示す。第5図
において、スペーサ支持ロッド12を、それに設けた保
合突起6が正方形セル13の隅部に位置するようが角度
で該セル13に挿通し、係合突起6が該セルをちょうど
通過した位置でロッド12を45°回転してセル13の
辺部下端に保合突起6を係合させることにより、スペー
サを支持する。
次に上記構造のスペーサでは、スペーサ支持ロッド12
の外径を燃料棒4の外径よりどの程度大きくすることが
できるかを第8.9図を参照して以下に説明する。
第8図はスペーサ支持ロッド用正方形セル13の、また
第9図は燃料棒用丸形独立セル9の、平面図である。X
は正方形セル13の内法の一辺の長さ、r11d該セル
】3の突起7の高さ、Dlはスペーサ支持ロッド12の
外径、hは該ロッド12の係合突起6の高さ、tFiそ
の巾である。丸形セル9の内径Xは正方形セル13の上
記長さXに等しくしである。r3はセル9・の突起7の
高さ、D2は燃料棒4の外径である。最大可用外径の燃
料棒及びスペーサ支持ロッドを夫々セル9及びセル13
に挿入した場合、その燃料棒4を第9図の2つの突起7
に同図の縦枡バネ8の押圧力で圧接させた状態でのその
縦板バネ8の突出高さ、及び該スペーサ支持ロッド12
を第8図の突起7とセル壁に同図の縦板バネ8の押圧力
で圧接させた状態でのその縦板バネ8の突出高さが、夫
々第9図及び第8図の突起7の高さに等[7くなるよう
に、rl及びr3の値が選定されている。従ってり、≦
Xr1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・  (1)D2≦X−2r
s  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・  (2)となり、それ故スペー
サ支持ロッドの外径り、は、D1+D2の値が各々の最
大可用外径の値に等しい場合 DI−[)2=2rl  rl  ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・  (3)だけ燃料棒の外径D
!よりも大きくすることができる。そして、前記従来の
スペーサのように燃料棒用丸形独立セルと同形同大のセ
ルに係合突起6付きスペーサ支持ロッド12を挿入する
場合には11++2h≦X ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(4)を満たさなければ々らないが、本実施
例のように該スペーサ支持ロッド12を正方形セル13
に挿入する場合には、第5図で説明したように係合突起
6が正方形の隅部を通過することができさえすればより
から次式(5)を満たせばよく、式(4)は満たさなく
てもよい。
D+ ≦(n −1)(2J(X−r* ) −2h−
t)・−(5)すなわち本実施例において前記従来のス
ペーサでは挿入不可鹸であった燃料棒より外径の大々る
スペーサ支持ロッドが挿入可能となる。
実施例2 第】0図は本発明のスペーサの第2の実施例を示す平面
図である。本実施例においては、燃料棒4を挿通する独
立セル10は断面六角形の薄板製であり、隣接するもの
同志が各々4辺において溶接されて格子状配列を形成し
ている。各セル10の2辺には縦板バネ8が、捷だその
対辺には突起7が実施例]と同様な構造を以て設けられ
ている。
本実施例では、スペーサ支持ロッド12を挿通するセル
】6は、−隅部がそれに隣接する六角形セル10の辺と
適合する斜辺となっている擬似正方形断面を有する薄板
で形成されており、それに隣接する各セル10と溶接さ
れている。スペーサ支持ロッド12は燃料棒4よシ大き
い外径を有し、セル16の斜辺に設けられた縦板バネ8
によりセル壁に押圧されて保持される。その様子は上記
セル16の拡大平面図である第11図がら容易に理解さ
れよう。
スペーサ支持ロッド12をセル16に挿通させるには、
第11図においてセル16の直角の隅部を該ロッドの係
合突起6の通過のだめのスペースとして利用しつつ該ロ
ッドを挿入し、保合突起6の通過後ロッド12を45°
回転しセル16の辺部下端に係合突起6を係合させてス
被−サを支持する。
本実施例は以上のように構成されているので、    
□スペーサ支持ロッドの外径に関して実施例1と同様な
効果を得ることができることは明らかであろう。
以上説明したように本発明によれば、4独立セル型ス被
−サにおいて、スペーサ支持ロッド用のセルとして正方
形あるいは擬似正方形断面を有するセルを配設したこと
により、燃料棒よシ外径の大々るス(−サ支持ロッドの
挿入が可能となり、セル型スペーサを燃料棒より外径の
犬なる従ってそのようなスペーサ支持ロッドを備えた集
合体に適用可能な独立セル型燃料スペーサが得られる。
これにより燃料集合体の設計上の自由度が増し燃料特性
や製造性の同上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は沸騰水型原子炉に用いる燃料集合体の全体図、
第2図は克復セルよりなる独立セル型スペーサの従来例
の平面図、第3図は六角形セルよりなる独立セル型スに
一すの従来例の平面図、第4図は本発明の独立セル型ス
ペーサの1実施例の平図面、第5図は第4図におけるス
ペーサ支持ロッド用正方形セルの平面図、第6図は第4
図におけるスペーサ支持ロッド用正方形セルの斜視図、
第7図は第4図における燃料棒用丸形独立セルの斜視図
、第8図及び第9図は第4図におけるスペーサ支持ロッ
ド用正方形セル及び燃料棒用丸形独立セルの寸法関係を
示す図、第10図は本発明の独立セル型スペーサの他の
実施例の平面図、第11図は第10図におけるスペーサ
支持ロッド用セルの平面図である。 3・・・燃料スペーサ、   4・・・燃料棒、5・・
・スぜ一す支持ロッド、6・・・係合突起、7・・・突
起、       8・・・縦板バネ、9・・・丸形独
立セル、   lO・・・六角形独立セル、11・・・
サイドバンド、  12・・・スペーサ支持ロッド、1
3・・・スペーサ支持ロッド用正方形セル、14・・・
浴接点、     15・・・切れ込み、16・・・ス
ペーサ支持口、ド用擬似正方形セル。 千1図 痢2図 示3図 壓4図 毘5図 千6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 燃料棒の外周に実質的に沿ってこれを取り巻く断面
    形状を有する薄板製の多数の燃料棒用独立セルと、該多
    数の燃料棒用独立セルの間に在って断面形状が少くとも
    1つの直角の隅部を有する薄板製のスペーサ支持ロッド
    用独立セルであってスペーサ支持ロッドに設けられた保
    合突起が該直角の隅部に位置せしめられた時にのみ該ス
    ペーサ支持ロッドの通過を許すスペーサー支持ロッド用
    独立セルと、を格子状配列にして互に隣接する各セル同
    志を接続してなる独立セル型燃料スペーサ。 2、 燃料棒用独立セルの断面形状が円であり、スペー
    サ支持ロッド用独立セルの断面形状が正方形である特許
    請求の範囲第1項記載の独立セル型燃料ス被−サ。 3 燃料棒用独立セルの断面が正八角形であり、スペー
    サ支持ロッド用独立セルの断面形状が正方形の一隅を該
    正八角形の一辺に合せた45°の斜辺に変形した形状の
    擬似正方形であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の独立セル型燃料スベーザ。
JP57119627A 1982-07-09 1982-07-09 燃料スペ−サ Granted JPS5910880A (ja)

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JP57119627A JPS5910880A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 燃料スペ−サ
US06/511,905 US4597937A (en) 1982-07-09 1983-07-08 Fuel spacer
EP83106726A EP0098617B1 (en) 1982-07-09 1983-07-08 Fuel spacer
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JPS6348031B2 JPS6348031B2 (ja) 1988-09-27

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