JP2626867B2 - Fuel assembly for pressurized water reactor - Google Patents
Fuel assembly for pressurized water reactorInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば加圧水型原子炉用
の上部ノズルに設けられた押えバネの改良に関するもの
であり、特に燃料の高燃焼度化に伴う燃料集合体の健全
性を確保することができる加圧水型原子炉用燃料集合体
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a presser spring provided in an upper nozzle of a pressurized water reactor, for example, and particularly to secure the integrity of a fuel assembly accompanying a high burnup of fuel. And a fuel assembly for a pressurized water reactor.
【0002】[0002]
【従来の技術】経済性向上や放射性廃棄物発生量の低減
の観点から、原子炉燃料集合体の高燃焼度化が進められ
ている。2. Description of the Related Art From the standpoint of improving economy and reducing the amount of radioactive waste generated, the burnup of nuclear fuel assemblies has been promoted.
【0003】燃料を高燃焼度まで使用する場合、検討し
なければならない項目の一つとして、燃料集合体の伸び
量の増加がある。燃料棒被覆管や制御棒案内管が燃料の
燃焼中に中性子照射によって、軸方向に伸びる結果、燃
料集合体の全長が増加する。この全長の増加量即ち伸び
量は、燃料の燃焼度に依存し、燃焼度が増加すると、こ
の伸び量も増加する。[0003] When the fuel is used up to a high burnup, one of the items to be considered is an increase in the elongation of the fuel assembly. The fuel rod cladding tube and the control rod guide tube are extended in the axial direction by neutron irradiation during combustion of the fuel, so that the overall length of the fuel assembly is increased. The amount of increase in the total length, that is, the amount of elongation depends on the burnup of the fuel. As the burnup increases, the amount of elongation also increases.
【0004】この結果、集合体全長の伸び量だけ、集合
体上部と上部炉心板の距離は短くなる。一方、集合体上
部には、原子炉運転中の流体による燃料集合体の浮き上
がりを防止するために、押えバネが取り付けられてい
る。[0004] As a result, the distance between the upper part of the assembly and the upper core plate is reduced by the amount of extension of the entire length of the assembly. On the other hand, a presser spring is attached to the upper part of the assembly in order to prevent the fuel assembly from being lifted by the fluid during operation of the reactor.
【0005】図4は加圧水型原子炉用燃料集合体の構成
を示す説明図である。図5は図4の上部ノズルの構成を
示す説明図であり、図aは上部ノズルの正面図、図bは
要部の拡大図である。図6は他の上部ノズルの構成を示
す説明図であり、図aは上部ノズルの正面図、図bは要
部の拡大図である。図7はリーフスプリングとその歪み
分布を示す説明図であり、図aはリーフスプリングの構
成を示す正面図、図bは図aの位置に対応する歪み量を
示す線図である。FIG . 4 is an explanatory view showing the structure of a fuel assembly for a pressurized water reactor. 5 is an explanatory view showing the configuration of the upper nozzle of FIG. 4 , wherein FIG. 5A is a front view of the upper nozzle, and FIG. 5B is an enlarged view of a main part. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the configuration of another upper nozzle. FIG. 6A is a front view of the upper nozzle, and FIG. 6B is an enlarged view of a main part. 7A and 7B are explanatory views showing a leaf spring and its strain distribution, FIG. 7A is a front view showing the configuration of the leaf spring, and FIG. 7B is a diagram showing a strain amount corresponding to the position in FIG.
【0006】図4に示す通り、加圧水型原子炉用燃料集
合体(0) は、複数の燃料棒(1) をバンドル状に束ねた幾
つかの支持格子(2) と、それらを固定する上下部ノズル
(3)(4) から構成されている。上部炉心板(5) に当接す
る上部ノズル(3) と下部炉心板(6) に当接する下部ノズ
ル(4) とは複数の制御棒案内管(7) によって結合されて
いる。As shown in FIG . 4 , a fuel assembly (0) for a pressurized water reactor has several support grids (2) in which a plurality of fuel rods (1) are bundled in a bundle, and upper and lower fixing grids for fixing them. Nozzle
It consists of (3) and (4). The upper nozzle (3) contacting the upper core plate (5) and the lower nozzle (4) contacting the lower core plate (6) are connected by a plurality of control rod guide tubes (7).
【0007】上部ノズル(3) には、燃料集合体(0) の浮
き上がりを防止するために、押えバネ(8) が図5に示す
のように、燃料集合体の4辺に各々取り付けられてい
る。この押えバネ(8) は複数のリーフスプリング(9) よ
り構成される。In order to prevent the fuel assembly (0) from floating, the upper nozzle (3) is provided with presser springs (8) attached to four sides of the fuel assembly as shown in FIG. I have. The holding spring (8) is composed of a plurality of leaf springs (9).
【0008】このリーフスプリング(9) は上部ノズル
(3) への取付を容易にする目的で図のように厚板材を曲
げ加工することによって作られ、上部ノズル(3) にボル
ト(10)で取り付けられている。This leaf spring (9) is an upper nozzle
It is made by bending a thick plate material as shown in the figure for the purpose of facilitating attachment to (3), and is attached to the upper nozzle (3) with bolts (10).
【0009】また、リーフスプリング(9) の取付部分
は、その結合された部分を覆って取付ボルト(10)を保護
する目的でクランプ(11)が取り付けられており、リーフ
スプリング(9) の取付ボルト(10)は図6のようにクラン
プ(11)の取付をかねている場合もある。A clamp (11) is attached to the leaf spring (9) for the purpose of covering the joined portion and protecting the mounting bolt (10), so that the leaf spring (9) is attached. In some cases, the bolt (10) does not attach the clamp (11) as shown in FIG .
【0010】また、個々のリーフスプリング(9) は、バ
ネの変位の基づく荷重による表面応力がなるべく平均化
されるように、先端に至るまで徐々に薄厚となってお
り、個々の根元の厚さS1 〜S4 と先端部分の厚さt1
〜t4 は次のような関係がある。 t1=t2=t3=t4 <S1=S2=S3=S4 The individual leaf springs (9) are gradually thinned to the tip so that the surface stress caused by the load based on the displacement of the spring is averaged as much as possible. S 1 to S 4 and thickness t 1 at the tip
~t 4 are related as follows. t 1 = t 2 = t 3 = t 4 <S 1 = S 2 = S 3 = S 4
【0011】以上のように、リーフスプリング(9) の形
状は、少ないスペースの中に燃料集合体の構成要素をお
さめ、更に安全性を確保するための要素をおさめるのに
適した形状であることが解る。As described above, the shape of the leaf spring (9) should be a shape suitable for holding the components of the fuel assembly in a small space and further holding the elements for ensuring safety. I understand.
【0012】これは、図7の図aに示すように最上部の
リーフスプリング(9a)は曲折部(12)が設けられ、曲折部
(12)より下方に伸ばされた垂下部(13)は細幅となってお
り、下部のリーフスプリング(9b)〜(9d)の先端に設けら
れた貫通孔(14)に通されて、個々のリーフスプリング(9
b)〜(9d)が折損しても脱落しないような工夫がなされて
いる。This is because, as shown in FIG. 7A, the uppermost leaf spring (9a) is provided with a bent portion (12),
The hanging part (13) extending downward from (12) has a narrow width, and is passed through a through-hole (14) provided at the tip of the lower leaf springs (9b) to (9d). Leaf spring (9
b) to (9d) are devised so as not to fall off even if broken.
【0013】いま、燃料集合体(0) の伸び量が増加して
最上部のリーフスプリング(9a)が下方へ変位すると、曲
折部の通常の幅部が下方のリーフスプリング(9b)の貫通
孔(14)に突き当たって下方のリーフスプリング(9b)も下
方へ変位することとなり、更に燃料集合体の伸び量が増
加すると、更に下方のリーフスプリング(9c)、また下方
のリーフスプリング(9d)と、順々に変位することとな
る。Now, when the amount of extension of the fuel assembly (0) is increased and the uppermost leaf spring (9a) is displaced downward, the normal width portion of the bent portion becomes a through hole of the lower leaf spring (9b). (14), the lower leaf spring (9b) is also displaced downward, and when the amount of extension of the fuel assembly further increases, the lower leaf spring (9c) and the lower leaf spring (9d) are moved further. , In order.
【0014】ところで、集合体伸び量が増加すると、こ
れらリーフスプリング(9) で構成された押えバネ(8) の
下方への変位量も大きくなる。更に、原子炉停止時に
は、原子炉温度低下によって炉心寸法が小さくなり、燃
料集合体(0) 上部と上部炉心板(5) との距離はさらに短
くなり、その結果、押えバネ(8) の変位量も更に大きく
なる。By the way, as the amount of elongation of the assembly increases, the amount of downward displacement of the pressing spring (8) constituted by the leaf springs (9) also increases. Furthermore, when the reactor is shut down, the core size becomes smaller due to the reactor temperature drop, and the distance between the upper part of the fuel assembly (0) and the upper core plate (5) is further reduced.As a result, the displacement of the presser spring (8) The amount is even larger.
【0015】このように、燃料の高燃焼度化に伴って、
燃料集合体上部の押えバネに要求される許容変位量は更
に大きくなる。また、押え力として必要なバネ力は非常
に大きいので、バネ定数の大きな押えバネが必要とな
り、一方で変位量が非常に大きくなるので、特に燃焼末
期の原子炉停止時には、押えバネに発生する歪み量は非
常に大きくなる。この歪み量がある値を越えると破損に
至るので、次サイクルでの使用が不可能となる。よっ
て、高燃焼度時の燃料集合体の機械的健全性を保証する
ためには、原子炉停止時の押えバネの歪みレベルを低下
することが重要な課題となる。As described above, as the burnup of fuel increases,
The allowable displacement required for the holding spring at the top of the fuel assembly is further increased. In addition, since the spring force required as the holding force is very large, a holding spring having a large spring constant is required, while the displacement amount is very large, and especially when the reactor is stopped at the end of combustion, the holding spring is generated. The distortion amount becomes very large. If this amount of distortion exceeds a certain value, it will be damaged, making it impossible to use it in the next cycle. Therefore, in order to guarantee the mechanical integrity of the fuel assembly at the time of high burnup, it is important to reduce the strain level of the presser spring when the reactor is stopped.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかし、リーフスプリ
ングの取付部近傍の曲げ加工部には、曲げ形状に由来す
る表面応力の増加が起こり、他の部分よりも応力歪みレ
ベルが高くなっており、上部押えバネ(8) を構成する最
上部、中間部及び最下部のリーフスプリング(9a)〜(9d)
を比較した場合、同一変位量に対する各々の最大発生応
力(歪み)には、曲げ角度の違い等によって、図7に示
すような差が認められている。However, in the bent portion near the mounting portion of the leaf spring, the surface stress due to the bent shape increases, and the stress distortion level is higher than other portions. The uppermost, middle and lowermost leaf springs (9a) to (9d) constituting the upper holding spring (8)
When the maximum stress (strain) for the same displacement amount is compared, a difference as shown in FIG. 7 is recognized due to a difference in bending angle and the like.
【0017】即ち、従来の押えバネの構成では、個々の
リーフスプリングに図7に示すような差が認められてい
るため、燃料の高燃焼度化に伴う燃料集合体の健全性に
対する安全裕度が充分とは言えないと言う問題があっ
た。[0017] That is, in the structure of the conventional pressing spring, the difference as shown in FIG. 7 to each of the leaf spring is permitted, the soundness of the fuel assemblies associated with high burnup of the fuel
However, there was a problem that the safety margin was not sufficient .
【0018】本発明は、運転時の押えバネのバネ力を低
下させることなく、原子炉停止時の押えバネの歪みレベ
ルを低下させることができ、また、現行の燃料設計・製
造技術をもとに比較的容易に燃料の高燃焼度化に伴う燃
料集合体の健全性を確保することができる加圧水型原子
炉用燃料集合体を得ることを目的とする。According to the present invention, it is possible to reduce the distortion level of the holding spring when the reactor is stopped without reducing the spring force of the holding spring during operation. It is another object of the present invention to provide a fuel assembly for a pressurized water reactor which can relatively easily ensure the soundness of the fuel assembly accompanying the high burn-up of the fuel.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本請求項1に記載の加圧
水型原子炉用燃料集合体では、上部ノズルに一端部が固
定されて斜め上方に延びた他端部が上部炉心板と当接す
る押えバネを構成し、該他端部方向に徐々に薄厚に成形
された複数枚のリーフスプリングを備えた加圧水型原子
炉用燃料集合体において、個々のリーフスプリングの歪
み量分布に従い、個々のリーフスプリングの厚さ分布を
相違させたものである。In the fuel assembly for a pressurized water reactor according to the first aspect of the present invention, one end is fixed to the upper nozzle and the other end extending obliquely upward contacts the upper core plate. In a fuel assembly for a pressurized water reactor, comprising a plurality of leaf springs, which constitute a presser spring and are gradually thinned in the direction of the other end, each leaf is formed according to a strain amount distribution of each leaf spring. The thickness distribution of the spring is different.
【0020】また、本請求項2に記載の加圧水型原子炉
用燃料集合体では、請求項1に記載の加圧水型原子炉用
燃料集合体において、前記個々のリーフスプリングの最
上位のリーフスプリングの根元部の厚さS1と先端部の
厚さt1 と、最下位のリーフスプリングの根元部の厚さ
Sn と先端部の厚さtn と、中間位のリーフスプリング
の根元部の厚さS2 …と先端部の厚さt2 …とを次の関
係にしたものである。 (t1 <S1 ,t2 <S2 ,…,tn <Sn 、且つ、t
1 <tn <…<t2 ,S1 ≦Sn ≦…≦S2 )Further, in the fuel assembly for a pressurized water reactor according to the second aspect of the present invention, in the fuel assembly for a pressurized water reactor according to the first aspect, the uppermost leaf spring of the individual leaf springs may be used. the thickness t 1 of the base portion thickness S 1 and the tip portion, and the thickness t n of the thickness S n and the distal end portion of the root portion of the lowermost leaf spring, the root portion of the intermediate position of the leaf spring thickness is is obtained by S 2 ... and the tip portion thickness t 2 ... and the following relationship. (T 1 <S 1 , t 2 <S 2 ,..., T n <S n , and t
1 <t n <... <t 2 , S 1 ≤S n ≤ ... ≤S 2 )
【0021】[0021]
【作用】本発明においては、上部ノズルに一端部が固定
されて斜め上方に延びた他端部が上部炉心板と当接する
押えバネを構成し、該他端部方向に徐々に薄厚に成形さ
れた複数枚のリーフスプリングを備えた加圧水型原子炉
用燃料集合体において、個々のリーフスプリングの歪み
量分布に従い、個々のリーフスプリングの厚さ分布を相
違させたものであるため、基本的な押えバネの構成を変
更することなく、個々のリーフスプリングの厚さ分布を
相違させることで、リーフスプリングの最大発生応力を
平均化させることができる。According to the present invention, one end is fixed to the upper nozzle, and the other end extending obliquely upward constitutes a presser spring contacting the upper core plate, and is gradually thinned toward the other end. In a fuel assembly for a pressurized water reactor equipped with a plurality of leaf springs, the thickness distribution of each leaf spring is made different according to the strain distribution of each leaf spring. By changing the thickness distribution of each leaf spring without changing the configuration of the spring, the maximum generated stress of the leaf spring can be averaged.
【0022】これによって、運転時の押えバネのバネ力
を低下させることなく、原子炉停止時の押えバネの歪み
レベルを低下させることができ、また、現行の燃料設計
・製造技術をもとに比較的容易に燃料の高燃焼度化に伴
う燃料集合体の健全性を確保することができる。Thus, the strain level of the presser spring when the reactor is stopped can be reduced without reducing the spring force of the presser spring during operation, and based on the current fuel design and manufacturing technology. The soundness of the fuel assembly accompanying the high burnup of the fuel can be relatively easily secured.
【0023】具体的には、個々のリーフスプリングの最
上位のリーフスプリングの根元部の厚さS1 と先端部の
厚さt1 と、最下位のリーフスプリングの根元部の厚さ
Snと先端部の厚さtn と、中間位のリーフスプリング
の根元部の厚さS2 …と先端部の厚さt2 …とを、t1
<S1 ,t2 <S2 ,…,tn <Sn 、且つ、t1 <t
n <…<t2 ,S1 ≦Sn ≦…≦S2 として、個々のリ
ーフスプリングの最大発生応力を平均化させたものであ
る。[0023] More specifically, the thickness t 1 of the thickness S 1 and the distal end portion of the root portion of the uppermost leaf spring of each leaf spring, and the thickness S n of the root portion of the lowermost leaf spring the thickness t n of the tip of the root portion of the intermediate position of the leaf spring thickness S 2 ... and the tip portion thickness t 2 ... and, t 1
<S 1 , t 2 <S 2 ,..., T n <S n , and t 1 <t
As n <... <t 2, S 1 ≦ S n ≦ ... ≦ S 2, is obtained by averaging the maximum stress generated individual leaf spring.
【0024】例えば、リーフスプリングが3枚の時は、
t1 <t3 <t2 ,S1 ≦S3 ≦S2 とし、リーフスプ
リングが4枚の時はt1 <t4 <t3 <t2 ,S1 ≦S
4 ≦S3 ≦S2 とすることによって、個々のリーフスプ
リングの最大発生応力が平均化して、全体の上部押えバ
ネの最大歪み量の低減を可能とすることができる。これ
は、歪み又は応力が大きい板を薄くすると表面最大応力
歪みが小さくなることを利用している。For example, when there are three leaf springs,
t 1 <t 3 <t 2 , S 1 ≦ S 3 ≦ S 2, and when there are four leaf springs, t 1 <t 4 <t 3 <t 2 , S 1 ≦ S
By setting 4 ≦ S 3 ≦ S 2 , the maximum generated stress of each leaf spring is averaged, and the maximum amount of distortion of the entire upper holding spring can be reduced. This takes advantage of the fact that a thinner plate having a large strain or stress reduces the surface maximum stress strain.
【0025】また、従来の押えバネの最上位のリーフス
プリングの最大応力歪みが他のリーフスプリングに比べ
て最も大きくなるのは、主に最上位のリーフスプリング
の立上がり角が最大となるためである。また、続いて最
下位のリーフスプリングから順に上位に最大応力歪みが
大きくなるのは、主に変形の支点からスプリング先端ま
での距離が短い方が、応力歪みが大きくなるためである
(図7参照)。The reason why the maximum stress distortion of the uppermost leaf spring of the conventional holding spring is larger than that of the other leaf springs is mainly because the rising angle of the uppermost leaf spring becomes maximum. . The reason why the maximum stress strain increases successively from the lowest leaf spring to the higher order is mainly that the shorter the distance from the fulcrum of deformation to the tip of the spring, the greater the stress strain (see FIG. 7) . ).
【0026】このために、個々のリーフスプリングの厚
さ分布を相違させて、応力歪み分布を平均化させると、
t1 <S1 ,t2 <S2 ,…,tn <Sn 、且つ、t1
<tn <…<t2 ,S1 ≦Sn ≦…≦S2 とした場合
に、個々のリーフスプリングの最大発生応力が平均化し
て、上部押えバネの最大歪み量の低減を可能とすること
ができる。For this purpose, when the thickness distribution of each leaf spring is made different and the stress-strain distribution is averaged,
t 1 <S 1 , t 2 <S 2 ,..., t n <S n , and t 1
When <t n <... <T 2 , S 1 ≦ S n ≦... ≦ S 2 , the maximum generated stress of each leaf spring is averaged, and the maximum amount of distortion of the upper holding spring can be reduced. be able to.
【0027】[0027]
【実施例】図1は本発明の加圧水型原子炉用燃料集合体
の一実施例の上部押えバネの構成を示す説明図である。
図2は図1のリーフスプリングとその歪み分布を示す説
明図であり、図aはリーフスプリングの構成を示す正面
図、図bは図aの位置に対応する歪み量を示す線図であ
る。図3は図1の別のリーフスプリングとその歪み分布
を示す説明図であり、図aはリーフスプリングの構成を
示す正面図、図bは図aの位置に対応する歪み量を示す
線図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of an upper holding spring of one embodiment of a fuel assembly for a pressurized water reactor according to the present invention.
2 is an explanatory diagram showing the leaf spring of FIG. 1 and its strain distribution, FIG. 2A is a front view showing the configuration of the leaf spring, and FIG. 2B is a diagram showing the amount of strain corresponding to the position of FIG. FIG. 3 shows another leaf spring of FIG. 1 and its strain distribution.
FIG. A is a diagram illustrating a configuration of a leaf spring.
FIG. B shows the distortion amount corresponding to the position in FIG. A.
FIG.
【0028】図1に示す通り、押えバネ(20)を構成する
リーフスプリングのうち、最上位リーフスプリング(21)
のつけ根部板厚をS1 ,先端部分の板厚をt1 とし、そ
の下位の2枚の中間位リーフスプリング(22)(23)のつけ
根部板厚を各々S2,S3 ,先端部分の板厚を各々t2,t
3 とし、最下位リーフスプリング(24)のつけ根部板厚を
S4 ,先端部分の板厚をt4 とする。As shown in FIG. 1, of the leaf springs constituting the presser spring (20), the uppermost leaf spring (21)
The thickness of the base plate is S 1 , the thickness of the tip portion is t 1, and the base plate thicknesses of the lower two intermediate leaf springs (22) and (23) are S 2 and S 3 , respectively. T 2 and t
3 , the base plate thickness of the lowermost leaf spring (24) is S 4 , and the plate thickness of the tip portion is t 4 .
【0029】図2のb図に示す通り、個々のリーフスプ
リング(21)〜(24)のつけ根部板厚S1 〜S4 から先端部
の板厚t1 〜t4 を相違させることで、リーフスプリン
グの応力歪みを平均化するようにすると、本発明の上部
押えバネ(20)は次の関係を有していることが判った。即
ち、t1 <S1 ,t2 <S2 ,t3 <S3 ,t4 <S
4 、且つ、t1 <t4 <t3 <t2 ,S1 ≦S4 ≦S3
≦S2 である。As shown in FIG. 2B, the thickness t 1 -t 4 at the tip portion is made different from the thickness S 1 -S 4 at the base of each leaf spring (21)-(24). When the stress strain of the leaf spring is averaged, it has been found that the upper holding spring (20) of the present invention has the following relationship. That is, t 1 <S 1 , t 2 <S 2 , t 3 <S 3 , t 4 <S
4 and t 1 <t 4 <t 3 <t 2 , S 1 ≦ S 4 ≦ S 3
A ≦ S 2.
【0030】これは一般に歪み応力が大きい板を薄くす
ると表面最大応力歪みが小さくなることを利用してい
る。This is based on the fact that, when a plate having a large strain stress is generally made thinner, the maximum surface stress strain becomes smaller.
【0031】更に詳しく付言するならば、従来型である
t1=t2=t3=t4 <S1=S2=S3=S4 なる上部押えバネ
について、想定される最大変位量を付与した時の表面歪
み分布が前述の図7に示されるようなものであることが
多い。この場合、各スプリングの最大歪みには大きなバ
ラツキがあり、上部スプリングの最大歪み量が他と比較
して著しく大きくなっている。More specifically, for the conventional upper holding spring of t 1 = t 2 = t 3 = t 4 <S 1 = S 2 = S 3 = S 4 , the assumed maximum displacement is In many cases, the surface strain distribution at the time of application is as shown in FIG . In this case, there is a large variation in the maximum strain of each spring, and the maximum strain of the upper spring is significantly larger than the others.
【0032】ここで例えば、t 1 <t 4 <t 3 <t 2 か
つS1 =S2 =S3 =S4 成る関係で個々のリーフスプ
リングの厚みを変化させることにより、各スプリングの
最大歪み量を平均化することができ、上部スプリングの
最大歪み量を大幅に低減することができる。この場合、
表面歪み分布は図2に示すものになる。更に、S1 <S
4 <S3 <S2 なる関係を導入した場合にも、t1 〜t
4 を適切な値とすることで同様な効果を得ることができ
る。Here, for example, t 1 <t 4 <t 3 <t 2 By changing the thickness of each leaf spring in the relationship of S 1 = S 2 = S 3 = S 4 , the maximum strain of each spring can be averaged, and the maximum strain of the upper spring can be greatly reduced. Can be reduced. in this case,
The surface strain distribution is as shown in FIG. Further, S 1 <S
When the relationship 4 <S 3 <S 2 is introduced, t 1 to t
A similar effect can be obtained by setting 4 to an appropriate value.
【0033】また、図2ではt 1 <t 4 <t 3 <t 2 か
つS 1 =S 2 =S 3 =S 4 成る関係で個々のリーフスプ
リングの厚みを変化させたが、図2に示す通り、この条
件での最上位のリーフスプリング(21)の歪み量は他のス
プリング(22)〜(24)に比べて最小である。従って、歪み
量分布が平均化から考慮すると、最上位のリーフスプリ
ング(21)の先端部分の板厚t 1 を最下位リーフスプリン
グ(24)の先端部分の板厚t 4 よりも厚くすることも可能
である。 Further, if FIG. 2, t 1 <t 4 <t 3 <t 2
One S 1 = S 2 = S 3 = individual in S 4 consisting relation Rifusupu
Although the thickness of the ring was changed, as shown in FIG.
In this case, the distortion amount of the top leaf spring (21)
It is the smallest compared to the pulling (22)-(24). Therefore, distortion
Considering the amount distribution from averaging, the highest leaf split
Ring (21) the thickness t 1 of the tip section lowest Leafs pudding
Grayed also be thicker than the thickness t 4 of the tip portion (24)
It is.
【0034】図3はt 1 <S 1 ,t 2 <S 2 ,t 3 <S
3 ,t 4 <S 4 、且つ、t 4 <t 1 =t 3 <t 2 ,S 1
=S 4 =S 3 =S 2 であるリーフスプリングとその歪み
分布を示す説明図であり、図aはリーフスプリングの構
成を示す正面図、図bは図aの位置に対応する歪み量を
示す線図である。図3に示す通り、最上位のリーフスプ
リング(21)の先端部分の板厚t 1 が、最下位リーフスプ
リング(24)の先端部分の板厚t 4 よりも厚い場合には、
図2に示す条件のものよりもより歪み量分布が平均化さ
れていることが確認された。 FIG . 3 shows t 1 <S 1 , t 2 <S 2 , t 3 <S
3 , t 4 <S 4 , and t 4 <t 1 = t 3 <t 2 , S 1
= S 4 = S 3 = S 2 and the leaf spring and its distortion
It is an explanatory view showing a distribution, and FIG.
FIG. B shows the distortion amount corresponding to the position in FIG.
FIG. As shown in FIG. 3, the top leafsp
Thickness t 1 of the tip portion of the ring (21) is the lowest Rifusupu
If thicker than the thickness t 4 of the tip portion of the ring (24),
The strain distribution is more averaged than under the condition shown in FIG.
Was confirmed.
【0035】以上のように、つけ根部板厚、テーパ部板
厚が等しい複数のリーフスプリングから構成される従来
の上部押えバネと較べて、本発明の板厚をリーフスプリ
ングごとに最適化した上部押えバネは、各スプリングに
発生する最大歪み量を平均化することができ、その結果
として上部押えバネ全体の最大歪み量を大幅に低減でき
る。As described above, in comparison with the conventional upper holding spring composed of a plurality of leaf springs having the same base plate thickness and tapered portion plate thickness, the upper plate thickness of the present invention is optimized for each leaf spring. The pressing spring can average the maximum amount of distortion generated in each spring, and as a result, the maximum amount of distortion of the entire upper pressing spring can be significantly reduced.
【0036】尚、図1は4枚型押えバネを示したが、本
発明は3枚のリーフスプリングより構成される3枚型押
えバネ,5枚型押えバネ等にも適用可能である。Although FIG. 1 shows a four-sheet pressing spring, the present invention is also applicable to a three-sheet pressing spring composed of three leaf springs, a five-sheet pressing spring, and the like.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、上部ノズ
ルに一端部が固定されて斜め上方に延びた他端部が上部
炉心板と当接する押えバネを構成し、該他端部方向に徐
々に薄厚に成形された複数枚のリーフスプリングを備え
た加圧水型原子炉用燃料集合体において、個々のリーフ
スプリングの歪み量分布に従い、個々のリーフスプリン
グの厚さ分布を相違させたものであるため、基本的な押
えバネの構成を変更することなく、個々のリーフスプリ
ングの厚さ分布を相違させることで、リーフスプリング
の最大発生応力を平均化させることができる。According to the present invention, as described above, one end is fixed to the upper nozzle and the other end extending obliquely upward constitutes a presser spring which comes into contact with the upper core plate, and gradually moves toward the other end. In a fuel assembly for a pressurized water reactor equipped with a plurality of leaf springs formed to be thin, the thickness distribution of each leaf spring is made different according to the strain distribution of each leaf spring. By changing the thickness distribution of the individual leaf springs without changing the basic configuration of the holding spring, the maximum generated stress of the leaf springs can be averaged.
【0038】これによって、運転時の押えバネのバネ力
を低下させることなく、原子炉停止時の押えバネの歪み
レベルを低下させることができ、また、現行の燃料設計
・製造技術をもとに比較的容易に燃料の高燃焼度化に伴
う燃料集合体の健全性を確保することができる。As a result, it is possible to reduce the distortion level of the presser spring when the reactor is stopped without lowering the spring force of the presser spring during operation, and based on the current fuel design and manufacturing technology. The soundness of the fuel assembly accompanying the high burnup of the fuel can be relatively easily secured.
【0039】具体的には、個々のリーフスプリングの最
上位のリーフスプリングの根元部の厚さS1 と先端部の
厚さt1 と、最下位のリーフスプリングの根元部の厚さ
Snと先端部の厚さtn と、中間位のリーフスプリング
の根元部の厚さS2 …と先端部の厚さt2 …とを、t1
<S1 ,t2 <S2 ,…,tn <Sn 、且つ、t1 <t
n <…<t2 ,S1 ≦Sn ≦…≦S2 とした場合に、個
々のリーフスプリングの最大発生応力が平均化して、上
部押えバネの最大歪み量の低減を可能とすることができ
るという効果がある。[0039] Specifically, the thickness t 1 of the thickness S 1 and the distal end portion of the root portion of the leaf spring of the uppermost individual leaf springs, the thickness S n of the root portion of the lowermost leaf spring the thickness t n of the tip of the root portion of the intermediate position of the leaf spring thickness S 2 ... and the tip portion thickness t 2 ... and, t 1
<S 1 , t 2 <S 2 ,..., T n <S n , and t 1 <t
When n <... <t 2 , S 1 ≤S n ≤ ... ≤S 2 , the maximum generated stress of each leaf spring is averaged, and the maximum amount of distortion of the upper holding spring can be reduced. There is an effect that can be.
【図1】本発明の加圧水型原子炉用燃料集合体の一実施
例の上部押えバネの構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of an upper presser spring of one embodiment of a fuel assembly for a pressurized water reactor of the present invention.
【図2】図1のリーフスプリングとその歪み分布を示す
説明図であり、図aはリーフスプリングの構成を示す正
面図、図bは図aの位置に対応する歪み量を示す線図で
ある。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams showing the leaf spring of FIG. 1 and its strain distribution. FIG. 2A is a front view showing the configuration of the leaf spring, and FIG. 2B is a diagram showing a strain amount corresponding to the position of FIG. .
【図3】図1の別のリーフスプリングとその歪み分布を
示す説明図であり、図aはリーフスプリングの構成を示
す正面図、図bは図aの位置に対応する歪み量を示す線
図である。 FIG. 3 shows another leaf spring of FIG . 1 and its strain distribution.
FIG. A is a diagram showing a configuration of a leaf spring.
FIG. 1B is a front view, and FIG. 2B is a line showing a distortion amount corresponding to the position in FIG.
FIG.
【図4】加圧水型原子炉用燃料集合体の構成を示す説明
図である。 FIG. 4 is a view showing a configuration of a fuel assembly for a pressurized water reactor .
FIG.
【図5】図4の上部ノズルの構成を示す説明図であり、
図aは上部ノズルの正面図、図bは要部の拡大図であ
る。 FIG. 5 is an explanatory view showing a configuration of an upper nozzle of FIG . 4,
Figure a is a front view of the upper nozzle, and Figure b is an enlarged view of the main part.
You.
【図6】他の上部ノズルの構成を示す説明図であり、図
aは上部ノズルの正面図、図bは要部の拡大図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of another upper nozzle, and FIG.
a is a front view of an upper nozzle, and FIG. b is an enlarged view of a main part.
【図7】リーフスプリングとその歪み分布を示す説明図
であり、図aはリーフスプリングの構成を示す正面図、
図bは図aの位置に対応する歪み量を示す線図である。 FIG. 7 is an explanatory view showing a leaf spring and its strain distribution.
FIG. A is a front view showing the configuration of the leaf spring;
FIG. B is a diagram showing the distortion amount corresponding to the position in FIG.
(20)…上部押えバネ、(21)…最上位リーフスプリング、
(22)(23)…中間位リーフスプリング、(24)…最下位リー
フスプリング、(20)… Top holding spring, (21)… Top leaf spring,
(22) (23) ... middle leaf spring, (24) ... lowest leaf spring,
Claims (2)
方に延びた他端部が上部炉心板と当接する押えバネを構
成し、該他端部方向に徐々に薄厚に成形された複数枚の
リーフスプリングを備えた加圧水型原子炉用燃料集合体
において、 個々のリーフスプリングの歪み量分布に従い、個々のリ
ーフスプリングの厚さ分布を相違させたことを特徴とす
る加圧水型原子炉用燃料集合体。1. A plurality of presser springs, one end of which is fixed to an upper nozzle and the other end of which extends obliquely upward constitutes a presser spring which abuts on an upper core plate, and is gradually thinned toward the other end. A fuel assembly for a pressurized water reactor having a leaf spring according to claim 1, characterized in that the thickness distribution of each leaf spring is different according to the strain distribution of each leaf spring. body.
集合体において、 前記個々のリーフスプリングの最上位のリーフスプリン
グの根元部の厚さS1と先端部の厚さt1 と、最下位の
リーフスプリングの根元部の厚さSn と先端部の厚さt
n と、中間位のリーフスプリングの根元部の厚さS2 …
と先端部の厚さt2 …とを次の関係にしたことを特徴と
する加圧水型原子炉用燃料集合体。 (t1 <S1 ,t2 <S2 ,…,tn <Sn 、且つ、t
1 <tn <…<t2 ,S1 ≦Sn ≦…≦S2 )2. The fuel assembly for a pressurized water reactor according to claim 1, wherein a thickness S 1 of a root portion of the uppermost leaf spring of the individual leaf springs and a thickness t 1 of a tip portion thereof, the thickness S n and the distal end portion of the thickness t of the root portion of the lowermost leaf spring
n and the thickness S 2 at the root of the intermediate leaf spring.
Pressurized water reactor fuel assembly in which the tip portion thickness t 2 ... and is characterized in that the following relationship with. (T 1 <S 1 , t 2 <S 2 ,..., T n <S n , and t
1 <t n <... <t 2 , S 1 ≤S n ≤ ... ≤S 2 )
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5059359A JP2626867B2 (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Fuel assembly for pressurized water reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5059359A JP2626867B2 (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Fuel assembly for pressurized water reactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06249986A JPH06249986A (en) | 1994-09-09 |
JP2626867B2 true JP2626867B2 (en) | 1997-07-02 |
Family
ID=13111000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5059359A Expired - Lifetime JP2626867B2 (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Fuel assembly for pressurized water reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2626867B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3546125B2 (en) * | 1997-06-10 | 2004-07-21 | 三菱重工業株式会社 | Upper presser spring structure of reactor fuel assembly |
FR2803684B1 (en) * | 2000-01-10 | 2002-04-12 | Framatome Sa | SPRING FOR HOLDING A FUEL ASSEMBLY OF A NUCLEAR REACTOR AND METHOD FOR OPTIMIZED DETERMINATION OF THE PROFILE OF THE UPPER BLADE OF THE SPRING |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5059359A patent/JP2626867B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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