CN116635952A - 核燃料组件间隔格栅的间隔格栅元件、间隔格栅和核燃料组件 - Google Patents

Abstract

一种间隔格栅元件，其限定沿着延伸轴线(A)延伸的用于接收核燃料棒(4)的网格(17)并且呈现多边形横截面，包括围绕延伸轴线(A)分布的至少三个支撑侧面(20)，其中每个支撑侧面(20)包括向内突出的波纹部(24)，在该波纹部上形成有用于支撑延伸穿过间隔格栅元件的燃料棒(4)的至少一个弹簧(32)。

Description

核燃料组件间隔格栅的间隔格栅元件、间隔格栅和核燃料 组件

技术领域

本发明涉及一种核燃料组件的间隔格栅的间隔格栅元件。

背景技术

核燃料组件通常包括含有裂变材料的燃料棒和用于支撑燃料棒的保护壳。保护壳通常包括沿着组件轴线间隔开的下喷嘴和上喷嘴、将下喷嘴连接到上喷嘴的引导套管(也称为引导管)以及沿着引导套管分布的间隔格栅。燃料棒定位在下喷嘴与上喷嘴之间，其中引导套管延伸穿过间隔格栅，后者被构造为用于在保持燃料棒处于横向间隔关系的情况下轴向和横向地支撑燃料棒。

每个间隔格栅可以由组装在一起以形成间隔格栅的多个管状间隔格栅元件形成，每个间隔格栅元件被构造为用于相应地接收一个燃料棒。

RU2138861C1公开了一种由多个管状间隔格栅元件形成的间隔格栅。每个间隔格栅元件具有六边形轮廓，具有以120°分布的燃料棒支撑特征。

间隔格栅可能遇到的一个问题是在燃料棒与间隔格栅的接触点处在燃料棒上发生微振磨损，从而导致燃料棒失效。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种间隔格栅元件，其能够更好地支撑燃料棒，即提高微振磨损稳健性并避免燃料棒失效。

为此，本发明提出了一种核燃料组件间隔格栅的间隔格栅元件，该间隔格栅元件限定沿着延伸轴线延伸的用于接收核燃料棒的网格，该间隔格栅元件呈现多边形横截面，包括围绕延伸轴线分布的至少三个支撑侧面，其中每个支撑侧面包括向内突出的波纹部，在该波纹部上形成有用于支撑延伸穿过间隔格栅元件的燃料棒的至少一个弹簧。

放置在向内突出的波纹部上的弹簧具有如下优点：弹簧高度可以容易地调节到网格和燃料棒尺寸。此外，波纹部限制了燃料棒在网格中的移动性。此外，其提供了流动通道以改善燃料棒的冷却。

在其他实施方式中，间隔格栅元件包括单独地或以任何技术上可行的组合采用的以下可选特征中的一个或多个：

-间隔格栅元件包括围绕延伸轴线以120°分布的三个支撑侧面；

-间隔格栅元件包括围绕延伸轴线以60°分布的六个支撑侧面；

-间隔格栅元件包括至少一个非支撑侧面；

-至少一个支撑侧面或每个支撑侧面位于两个非支撑侧面之间。

-至少一个非支撑侧面或每个非支撑侧面是平坦的或包括向内突出的波纹部；

-每个弹簧沿着延伸轴线延伸和/或呈桥状；

-至少一个弹簧或每个弹簧被构造为用于与燃料棒进行长条状接触；

-至少一个弹簧或每个弹簧被构造为用于在至少一个接触点处与燃料棒进行点接触；

-至少一个弹簧或每个弹簧被构造为用于在一个接触点处或在沿着弹簧彼此隔开的两个接触点处与燃料棒进行点接触；

-每个弹簧在垂直于延伸轴线的每个平面中具有非直线横截面；

-每个弹簧包括并排延伸并且相对于彼此倾斜的两个相邻的翼部，所述翼部包括用于接触燃料棒的接触翼部和使接触翼部在侧面延伸的旁侧翼部；

-旁侧翼部是平坦的；

-旁侧翼部具有沿着弹簧的长度变化的宽度；

-接触翼部具有凸形外表面，该凸形外表面限定适于接触燃料棒的一条接触线；

-接触翼部具有基本上恒定的宽度；

-每个支撑侧面的波纹部包括一个接触壁和与接触壁相邻并相对于接触壁倾斜的两个旁侧连接壁；

-每个弹簧具有接触翼部和旁侧翼部，所述接触翼部形成在其上形成有弹簧的波纹部的接触壁中，所述旁侧翼部形成在其上形成有弹簧的波纹部的一个连接壁中；

-间隔格栅元件包括形成在每个支撑侧面的波纹部中的两个弹簧，这两个弹簧沿着彼此延伸；

-形成在每个支撑侧面的波纹部中的两个弹簧形成在至少三个槽之间，所述至少三个槽包括至少一个中心槽和至少两个旁侧槽，每个弹簧形成在至少一个中心槽与至少一个旁侧槽之间；

-旁侧槽为D形、C形、I形或S形；

-间隔格栅元件单独地制造并且被构造为用于形成核燃料组件间隔格栅，该核燃料组件间隔格栅包括组装在一起的多个这样的间隔格栅元件。

本发明还涉及一种用于核燃料组件的间隔格栅，其包括多个如上限定的间隔格栅元件，这些间隔格栅元件组装在一起以形成间隔格栅。

本发明还涉及一种用于核燃料组件的间隔格栅，其包括多个如上限定的间隔格栅元件，这些间隔格栅元件例如通过增材制造制成单一材料件。

本发明还涉及一种核燃料组件，其包括燃料棒束和用于支撑燃料棒的保护壳，该保护壳包括至少一个间隔格栅，该间隔格栅如上限定。

附图说明

通过阅读下面仅作为非限制性示例并且参照附图给出的描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图中：

图1是核燃料组件的示意性侧视图；

图2是图1的燃料组件的间隔格栅的局部俯视图；

图3是图2的间隔格栅的间隔格栅元件的局部立体图；

图4是根据第二实施方式的间隔格栅元件的俯视图；

图5是根据第三实施方式的间隔格栅元件的俯视图；

图6和图7是根据不同实施方式的间隔格栅元件的支撑侧面的示意性侧视图；

图8至图11是根据不同实施方式的间隔格栅元件的支撑侧面的前视图；

图12至图14是根据不同实施方式的设置有波纹部的间隔格栅元件的非支撑侧面的前视图。

具体实施方式

图1的核燃料组件2包括核燃料棒4的束和用于支撑燃料棒4的保护壳6。燃料组件2沿着组件轴线L伸长。

保护壳6包括下喷嘴8、上喷嘴10、多个引导套管12和多个间隔格栅14。

下喷嘴8和上喷嘴10沿着组件轴线L间隔开。每个引导套管12平行于组件轴线L延伸并将下喷嘴8连接到上喷嘴10。每个引导套管12通过上喷嘴10向上开口，以允许控制棒(未被示出)插入引导套管12中。

间隔格栅14沿着引导套管12分布并且例如通过焊接而固定到引导套管12上。每个间隔格栅14横向于组件轴线L延伸。

每个燃料棒4包括例如管状包壳、堆叠在包壳内的核燃料芯块和封闭包壳的端部的端塞(未被示出)。

每个燃料棒4通过间隔格栅14平行于组件轴线L延伸，并且由间隔格栅14相对于组件轴线L横向和纵向地支撑。燃料棒4通过间隔格栅14保持处于横向间隔关系。

在操作中，燃料组件2被放置在核反应堆的堆芯中，其中下喷嘴8搁置在堆芯的底板16上并且组件轴线L基本上是竖向的。冷却剂从底板16的入口通过下喷嘴8以及燃料棒4之间、间隔格栅14和上喷嘴10向上流动，如图1中的箭头F所示，沿着燃料棒4流动。

燃料组件2的燃料棒4的束优选地呈现六边形轮廓，燃料棒4横向地保持处于间隔关系，其中燃料棒4位于假想六边形网络的节点处。

引导套管12集成在束中，并被接收在假想六边形网络的节点处。

核燃料组件2例如被设计为用于VVER(俄语“Vodo-EnerguetitcheskiReaktor”的首字母缩写)。VVER的核燃料组件2通常具有设置成具有六边形轮廓的束的燃料棒4。

在图1所示的燃料组件2中，间隔格栅14彼此相似，将参照图2进一步描述一个间隔格栅14。

如图2所示，间隔格栅14包括多个间隔格栅元件18。每个间隔格栅元件18是管状的并且限定间隔格栅14的相应网格，每个间隔格栅元件18被构造为用于接收相应的一个燃料棒4。

图2仅部分示出了间隔格栅14。更具体地，图2仅示出了由七个间隔格栅元件18形成的七个网格单元。

间隔格栅元件18设置在假想六边形网络的节点处，并且图2示出了包括由位于假想六边形的角部的六个间隔格栅元件18围绕的一个中心间隔格栅元件18的七个网格单元。

图2的间隔格栅元件18是相似的，将参照图2和图3进一步仅描述它们中的一个。

间隔格栅元件18沿着垂直于间隔格栅14的平面(图2的平面)的相应的延伸轴线A延伸。延伸轴线A基本上平行于组件轴线L。接收在每个间隔格栅元件18中的燃料棒4沿着延伸轴线A延伸穿过该间隔格栅元件18。

间隔格栅元件18具有多边形横截面，包括围绕延伸轴线A分布的至少两个支撑侧面20。

更具体地，间隔格栅元件18具有伪多边形横截面，包括围绕延伸轴线A分布的至少两个支撑侧面20。

术语“伪多边形”用于说明如下事实：横截面具有限定大致多边形形状的轮廓的边，然而横截面中的某些边不是直线的，而是圆形的或具有特别是波纹部的形状，这将在下面解释。

每个支撑侧面20被构造为接触延伸穿过用于支撑燃料棒4的间隔格栅元件18的所述燃料棒4。

在一个实施方式中，多边形横截面的每条边是支撑侧面20。

可选地，间隔格栅元件18包括至少一个非支撑侧面22。每个非支撑侧面22被构造为不接触延伸穿过间隔格栅元件18的燃料棒。

间隔格栅元件18包括例如位于两个支撑侧面20之间的至少一个非支撑侧面22。

间隔格栅元件18包括例如与非支撑侧面22交替的支撑侧面20。在这样的例子中，每个支撑侧面20位于两个相邻的非支撑侧面22之间，并且每个非支撑侧面22位于两个相邻的支撑侧面20之间。

在特定的实施方式中，每个间隔格栅元件18具有六边形横截面，该六边形横截面具有六条边，这六条边包括与三个非支撑侧面22交替的围绕延伸轴线A以120°分布的三个支撑侧面20。

每个支撑侧面20包括位于两个侧壁26之间的向内突出的中心波纹部24。每个侧壁26将中心波纹部24的一个边缘连接至相邻侧面。每个相邻侧面是根据网格的构造的支撑侧面20或非支撑侧面22。在所示的例子中，每个相邻侧面是非支撑侧面22。

有利地，波纹部24沿着间隔格栅元件18的全长延伸，即，沿着延伸轴线A从间隔格栅元件18的一端到另一端。

优选地，支撑侧面20的侧壁26沿着间隔格栅元件18的多边形轮廓延伸，并且每个中心波纹部24相对于间隔格栅元件18的多边形轮廓向内偏移。

在每个支撑侧面20上，中心波纹部24包括例如中心壁28和两个旁侧壁30，每个旁侧壁30将接触壁28连接到支撑侧面20的相应的侧壁26。

中心壁28相对于间隔格栅元件18的多边形轮廓的与支撑侧面20相对应的边向内偏移。

如图2所示，接触壁28和两个边缘壁26基本上平行。

每个旁侧壁30例如相对于间隔格栅元件18的多边形轮廓的所述边倾斜地延伸，以连接至对应的侧壁26。两个旁侧壁30从中心28朝向侧壁26相对于彼此发散地延伸。

在沿着间隔格栅元件18的延伸轴线A的视图中，每个旁侧连接壁30相对于接触壁28倾斜，例如以45°的角度倾斜。

由于延伸轴线A与间隔格栅元件18之间的距离在波纹部24的每个接触壁28处最小，因此沿着延伸轴线A延伸穿过间隔格栅元件18的燃料棒4仅与间隔格栅元件18的支撑侧面20的向内突出的波纹部24接触。

优选地，支撑侧面20的波纹部24是相同的。将进一步仅描述其中的一个。

至少一个弹簧32、优选两个弹簧32形成在波纹部24上，(一个或多个)弹簧32被构造为用于支撑在间隔格栅网格17内部延伸的燃料棒4。

每个弹簧32例如沿着延伸轴线A伸长并且呈桥状。

如图3所示，每个波纹部24例如设有一对弹簧32。两个弹簧32沿着彼此延伸。

每对弹簧32在波纹部24中例如形成在中心槽34与两个旁侧槽36之间，中心槽34形成在接触壁28中，两个旁侧槽36各自形成在波纹部24的两个连接壁30中的一个中。

每个弹簧32形成在连接壁30与接触壁28的接合处，更具体地，形成在形成在接触壁28中的一个中心槽34与形成在连接壁30中的一个旁侧槽36之间。

如图3所示，在一个示例性实施方式中，中心槽34比旁侧槽36轴向更长。

每个弹簧32包括例如形成在接触壁28中的纵向接触翼部38和形成在一个连接壁30中的纵向旁侧翼部40。接触翼部38和旁侧翼部40在弹簧32的整个长度上延伸。旁侧翼部40相对于接触翼部38倾斜。

有利地，在一个实施方式中，每个弹簧32在垂直于延伸轴线A的每个平面中具有非直线横截面。

如图3所示，在垂直于延伸轴线A的每个平面中，横截面是拱形的，其中朝内定向的凹面在接触翼部38上提供用于与燃料棒4接触的凸形接触表面。

在一个示例性实施方式中，每个接触翼部38都是纵向拱形的。接触翼部38在弹簧32的长度方向上呈拱形。接触翼部38的中间部分比接触翼部38的端部部分更靠近延伸轴线A。

可选地，每个接触翼部38都是横向拱形的。每个接触翼部38的横向凹面相对于延伸轴线A径向向外指向。

可选地，每个接触翼部38也在朝向该对弹簧的相关联的弹簧32的侧向上是拱形的。每对的弹簧32在它们的中部比在它们的轴向端部更靠近。

每个接触翼部38优选具有沿着弹簧32的长度基本上恒定的宽度。

每个旁侧翼部40优选地是平坦的，在对应的连接壁30的平面中从对应的接触翼部38侧向地延伸。

在一个实施方式中，如图3所示，中心槽34的宽度具有沿着其长度基本上恒定的宽度并且沿着直线延伸。

在一个实施方式中，如图3所示，每个旁侧槽36是C形的。每个旁侧槽36的宽度从旁侧槽36的端部朝向旁侧槽36的中心增大。每个旁侧槽36在其中心具有较大的宽度。

每个旁侧翼部40的自由纵向边缘(沿着旁侧槽36)是曲线的并且远离旁侧翼部40与接触翼部38之间的接合区域44弯曲。由于接触翼部38的曲率，接合区域44也远离每个旁侧翼部40的自由纵向边缘弯曲。

每个旁侧翼部40具有沿着弹簧32的长度变化的宽度并且在其中心达到其最大宽度。每个旁侧翼部40在中心比在端部大。

在一个实施方式中，如图2和图3所示，每个间隔格栅网格17由相应的间隔格栅元件18限定，间隔格栅元件18被组装以限定间隔格栅14。

每个间隔格栅元件18限定相应的燃料网格17。每个间隔格栅元件18是沿着燃料网格17的延伸轴线延伸并具有间隔格栅网格17的横截面的管。

间隔格栅元件18优选地由锆合金制成。在替代实施方式中，间隔格栅元件18由Ni基合金或具有高机械特性的另一种材料(例如Ph13.8Mo)制成。

如图2所示，为了形成间隔格栅4，每个间隔格栅元件18的每个侧面20、22被放置成与另一个间隔格栅元件18的侧面20、22接触。

在图2所示的示例性实施方式中，间隔格栅元件18被设置成使得对于每个间隔格栅元件18，间隔格栅元件18的与另一个间隔格栅元件18的侧面接触的每个支撑侧面20与所述另一个间隔格栅元件18的非支撑侧面22接触。每个间隔格栅元件18例如通过挤压或通过金属板加工、弯曲和焊接单独地制造。然后通过将多个间隔格栅元件18焊接在一起来制造间隔格栅14。在替代实施方式中，间隔格栅元件18例如通过增材制造制成单一材料件。间隔格栅元件18全部一次制造，从而形成间隔格栅14。

在优选的实施方式中，在每对相邻的间隔格栅元件18中，两个间隔格栅元件18的两个相邻侧面制成单一材料件。

有利地，在两个间隔格栅元件18经由两个平坦的非支撑侧面22相邻的情况下，仅提供为两个间隔格栅元件18共有并限定两个非支撑侧面22的一个平坦壁。这允许减少材料并避免相邻侧面之间的内部侵蚀。

有利地，在两个相邻的间隔格栅元件18经由两个间隔格栅网格17中的一个间隔格栅网格17的支撑侧面20和两个间隔格栅元件18中的另一个间隔格栅元件18的非支撑侧面22相邻的情况下，仅制造一个壁。

该壁包括中心波纹部24，该中心波纹部相对于两个间隔格栅元件18中的一个间隔格栅元件18向内突出以限定支撑侧面20，并且相对于另一个间隔格栅元件18向外突出并限定非支撑侧面22。

如图2和图3所示，每个非支撑侧面22例如是平坦的。每个非支撑侧面22沿着间隔格栅元件18的多边形轮廓的一个相应的侧面延伸。

如图2所示，每个燃料棒4与插有该燃料棒4的间隔格栅元件18的每个波纹部24的每对弹簧32的每个弹簧32接触。

弹簧32横向于延伸轴线A支撑燃料棒4，以通过弹簧32与燃料棒4之间的摩擦横向和纵向地支撑燃料棒4。

在间隔格栅元件18的波纹部24上提供每个弹簧允许获得具有用于支撑燃料棒4的适当机械特征的间隔格栅4。

每个间隔格栅元件18的波纹部24增强间隔格栅，形成盒形结构，例如当将一个间隔格栅元件的支撑侧面20施加到另一个间隔格栅元件18的非支撑侧面22或支撑侧面时。

弹簧32呈现3D形状，该形状提供了令人满意的支撑，降低了微振磨损风险。

横着弯曲的细长弹簧32提供了足够的弯曲刚度，以在足以限制局部接触应力的长度上获得燃料棒4与每个弹簧32之间的至少一个线接触。每对弹簧32的弹簧32与燃料棒4之间的接触必须足够强，同时避免微振磨损，即，当燃料棒4在使用中由于高速流体流动而振动时。

相对于接触翼部38倾斜的旁侧翼部40赋予弹簧32弯曲刚度。即，弹簧32的弯曲刚度和弹簧32在负载下的变形取决于翼部38、40之间的倾斜度以及旁侧翼部40沿着弹簧32的宽度。

通过弹簧32将燃料棒4嵌入在每个间隔格栅元件18中实现了燃料棒4的额外夹紧，这防止了燃料棒弯曲的风险。这种额外夹紧增强了燃料组件的整体刚度并且最大限度地降低了对燃料组件弯曲的敏感性。

每个波纹部24的中心槽34和旁侧槽36在每个间隔格栅元件18中限定若干开口，这些开口实现了间隔格栅14的不同网格之间的液压交换。

本发明不限于上述例子和变型。可以设想其他例子和变型。

在上述例子中，间隔格栅元件18的每个非支撑侧面22是平坦的或基本上是平坦的。

在替代实施方式中，如图4所示，间隔格栅元件18的每个非支撑侧面22包括向内突出的中心波纹部25。这种波纹部25可以加强非支撑侧面22。

有利地，波纹部25沿着间隔格栅元件18的全长延伸，即，沿着延伸轴线A从间隔格栅元件18的一端到另一端。

在图3所示的例子中，间隔格栅元件18呈现多边形横截面，特别是六边形横截面，并且包括与非支撑侧面22交替的支撑侧面20，

在替代实施方式中，如图5所示，间隔格栅元件18呈现多边形横截面，特别是六边形横截面，多边形横截面的各边是支撑侧面20。

在特定实施方式中，如图5所示，间隔格栅元件18具有伪六边形横截面，其中六个支撑侧面20围绕延伸轴线A以60°分布。每个支撑侧面20(即六个侧面)如上所述，并且特别是包括位于两个侧壁26之间并且设有至少一个弹簧32的向内突出的中心波纹部24。

有利地，如图6所示，每个弹簧32被构造为用于与延伸穿过间隔格栅元件18的燃料棒4进行细长接触。

特别地，当弹簧32包括接触翼部38时，每个弹簧32的接触翼部38被构造为用于沿着燃料棒4与弹簧32之间的至少一条接触线39接触燃料棒4。

在一个实施方式中，每个弹簧32被构造为用于沿着单条接触线与燃料棒4进行细长接触。

特别地，当弹簧32包括接触翼部38时，每个弹簧32的接触翼部38被构造为用于沿着燃料棒4与弹簧32之间的单条接触线39接触燃料棒4。

在另一个实施方式中，如图7所示，每个弹簧32被构造为用于沿着至少两条单独的接触线与燃料棒4进行细长接触。

特别地，弹簧32具有W形的接触表面(例如，接触翼部38)，使得该接触表面的两个部分比弹簧32的其余部分更靠近延伸轴线A，以限定与燃料棒4的两条单独的接触线39。

设置在支撑侧面20的两个弹簧32之间的中心槽34可以呈现不同的形状。

在图8所示的实施方式中，中心槽34的宽度从中心槽34的轴向端部到中心槽34的中部减小。

在图9所示的替代实施方式中，中心槽34的宽度从轴向端部朝向中心槽34的中部增大。

在图10所示的替代实施方式中，中心槽34是I形的。中心槽34具有沿着其长度基本上恒定的宽度并且沿着直线延伸。

沿着弹簧32设置在支撑侧面20中的旁侧槽36可以呈现不同的形状。

在图8所示的实施方式中，每个旁侧槽是C形的。它包括直线边缘和与直线边缘相对的拱形边缘。拱形边缘例如邻近弹簧32，直线边缘与弹簧32相对。

在图9所示的另一个实施方式中，每个旁侧槽36是D形的。每个旁侧槽36沿着弧线延伸。

在图10所示的另一个实施方式中，每个旁侧槽36是I形的。每个旁侧槽36具有沿着其长度基本上恒定的宽度并且沿着直线延伸。

在图11所示的替代实施方式中，每个旁侧槽36是S形的。它沿着曲线延伸，该曲线沿着其长度具有两个相反的曲率。

本发明不限于所示的实施方式，并且在附图中示出的中心槽34和旁侧槽36的不同形状可以不同地组合。

如图8至图11所示，每个弹簧32形成在一个中心槽34与一个旁侧槽36之间。

在替代实施方式中，每个弹簧32形成在多个中心槽34与一个旁侧槽36之间。特别地，每个弹簧32形成在两个中心槽34与一个旁侧槽36之间。该实施方式允许在两个弹簧32之间具有连接，从而形成H或X形。

在替代实施方式中，每个弹簧32形成在一个中心槽34与多个旁侧槽36之间。旁侧槽36例如是I形的并且全部彼此对齐。

本发明不限于所描述的实施方式，并且所描述的不同量的中心槽34和旁侧槽36可以不同地组合。

如图3所示，支撑侧面20的波纹部24沿着延伸轴线A直线地延伸。

设置在间隔格栅元件18的侧面上的波纹部(即，支撑侧面20的波纹部24或非支撑侧面22的波纹部25)限定用于冷却剂的通道，并且可以用于在间隔格栅的出口处对冷却剂流进行定向。

实际上，设置在间隔格栅元件18的支撑侧面20或非支撑侧面22中的波纹部24、25可以成形为产生流过间隔格栅14的冷却剂的横向流。

就此而言，波纹部24、25可沿着延伸轴线A延伸，其中波纹部24、25的至少一个端部分(当考虑冷却剂通过间隔格栅14的流动方向时，对应于间隔格栅元件18的下游端部)相对于延伸轴线A倾斜。倾斜角例如包括在0°和15°之间。

在一个例子中，波纹部24、25沿着相对于延伸轴线A倾斜的直线延伸。

如图12所示，在一个例子中，非支撑侧面22的波纹部25沿着相对于延伸轴线A倾斜的直线延伸(“I形波纹部”)。波纹部25的下游端部特别地在波纹部的下游端部25A处相对于延伸轴线A倾斜。

在另一个例子中，波纹部24、25至少在波纹部24、25的下游端部处沿着相对于延伸轴线A倾斜的曲线延伸。

如图13所示，在一个例子中，非支撑侧面22的波纹部25沿着弧线延伸(“C形波纹部”)。

如图14所示，在一个例子中，非支撑侧面22的波纹部25沿着具有两个相反曲率的曲线延伸(“S形”波纹部)。

上述例子可以应用于支撑侧面的波纹部24。

Claims (25)

1.一种核燃料组件间隔格栅(14)的间隔格栅元件，所述间隔格栅元件(18)限定沿着延伸轴线(A)延伸的用于接收核燃料棒(4)的网格(17)，所述间隔格栅元件(18)呈现多边形横截面，包括围绕所述延伸轴线(A)分布的至少三个支撑侧面(20)，

其中每个支撑侧面(20)包括向内突出的波纹部(24)，在所述波纹部(24)上形成有用于支撑延伸穿过所述间隔格栅元件(18)的燃料棒(4)的至少一个弹簧(32)。

2.根据权利要求1所述的间隔格栅元件，其包括围绕所述延伸轴线(A)以120°分布的三个支撑侧面(20)。

3.根据权利要求1或2所述的间隔格栅元件，其包括围绕所述延伸轴线(A)以60°分布的六个支撑侧面(20)。

4.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，所述间隔格栅元件(18)包括至少一个非支撑侧面(22)。

5.根据权利要求4所述的间隔格栅元件，其中，至少一个支撑侧面或每个支撑侧面(22)位于两个非支撑侧面(20)之间。

6.根据权利要求4或5所述的间隔格栅元件，其中，至少一个非支撑侧面或每个非支撑侧面(22)是平坦的或包括向内突出的波纹部(25)。

7.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，每个弹簧(32)沿着所述延伸轴线伸长和/或呈桥状。

8.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，至少一个弹簧(32)或每个弹簧(32)被构造为用于与所述燃料棒进行细长接触。

9.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，至少一个弹簧(32)或每个弹簧(32)被构造为用于在至少一个接触点处与所述燃料棒进行点接触。

10.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，至少一个弹簧(32)或每个弹簧(32)被构造为用于在一个接触点处或在沿着所述弹簧(32)彼此隔开的两个接触点处与所述燃料棒进行点接触。

11.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，每个弹簧(32)在垂直于所述延伸轴线(A)的每个平面中具有非直线横截面。

12.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，每个弹簧(32)包括沿着弹簧轴线(B)并排延伸并且相对于彼此倾斜的两个相邻的翼部(38、40)，所述翼部(38、40)包括用于接触所述燃料棒(4)的接触翼部(38)和使所述接触翼部(38)在侧面延伸的旁侧翼部(40)。

13.根据权利要求12所述的间隔格栅元件，其中，所述旁侧翼部(40)是平坦的。

14.根据权利要求12或13所述的间隔格栅元件，其中，所述旁侧翼部(40)具有沿着所述弹簧(32)的长度变化的宽度。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的间隔格栅元件，其中，所述接触翼部(38)具有凸形外表面，所述凸形外表面限定适于接触所述燃料棒(4)的一条接触线(39)。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的间隔格栅元件，其中，所述接触翼部(38)具有基本上恒定的宽度。

17.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其中，每个支撑侧面(20)的波纹部(24)包括一个接触壁(28)和与所述接触壁(28)相邻并相对于所述接触壁(28)倾斜的两个旁侧连接壁(30)。

18.根据与权利要求17结合时的权利要求12至17中任一项所述的间隔格栅元件，其中，每个弹簧(32)具有接触翼部(38)和旁侧翼部(40)，所述接触翼部(38)形成在其上形成有所述弹簧(32)的所述波纹部(24)的所述接触壁(28)中，所述旁侧翼部(40)形成在其上形成有所述弹簧(32)的所述波纹部(24)的一个连接壁(30)中。

19.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其包括形成在每个支撑侧面(20)的波纹部(24)中的两个弹簧(32)，所述两个弹簧(32)沿着彼此延伸。

20.根据权利要求19所述的间隔格栅元件，其中，形成在每个支撑侧面(20)的波纹部(24)中的所述两个弹簧(32)形成在至少三个槽(34、36)之间，所述至少三个槽(34、36)包括至少一个中心槽(34)和至少两个旁侧槽(36)，每个弹簧(32)形成在所述至少一个中心槽(34)与至少一个旁侧槽(36)之间。

21.根据权利要求20所述的间隔格栅元件，其中，所述旁侧槽(36)为D形、C形、I形或S形。

22.根据前述任一项权利要求所述的间隔格栅元件，其单独地制造并且被构造为用于形成核燃料组件间隔格栅(14)，所述核燃料组件间隔格栅包括组装在一起的多个这样的间隔格栅元件(18)。

23.一种用于核燃料组件的间隔格栅，其包括多个间隔格栅元件(18)，所述间隔格栅元件(18)是根据权利要求22所述的所间隔格栅元件(18)，所述多个间隔格栅元件(18)被组装在一起以形成所述间隔格栅(14)。

24.一种用于核燃料组件的间隔格栅，其包括多个间隔格栅元件(18)，所述间隔格栅元件(18)是根据权利要求1至21中任一项所述的间隔格栅元件(18)，所述多个间隔格栅元件(18)例如通过增材制造制成单一材料件。

25.一种核燃料组件，其包括燃料棒(4)的束和用于支撑所述燃料棒(4)的保护壳(6)，所述保护壳(6)包括至少一个根据权利要求23所述的间隔格栅(14)和/或至少一个根据权利要求24所述的间隔格栅(14)。