JP2885912B2 - 燃料集合体のスペーサ - Google Patents
燃料集合体のスペーサInfo
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- JP2885912B2 JP2885912B2 JP2230480A JP23048090A JP2885912B2 JP 2885912 B2 JP2885912 B2 JP 2885912B2 JP 2230480 A JP2230480 A JP 2230480A JP 23048090 A JP23048090 A JP 23048090A JP 2885912 B2 JP2885912 B2 JP 2885912B2
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- fuel
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- fuel assembly
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、照射済み燃料集合体を迅速に修理できるよ
うに設計された横から挿入できるスペーサに関する。
うに設計された横から挿入できるスペーサに関する。
原子炉の燃料集合体は、互いに平行に延びる多数の細
長い燃料棒により形成されている。燃料集合体の両端に
は支持板が存在している。或る形態においては燃料棒は
これらの上下両支持板に取り付けられており、別の形態
においては燃料棒は上下両支持板の直ぐ手前で終えてお
り、これらの支持板は燃料集合体に対するフレームを形
成するようにタイロッドに結合されている。上下両支持
板の中間には、燃料棒の相互の間隔を維持して燃料棒を
振動から保護する「卵枠(egg crate)」帯板で形成さ
れた多数の格子スペーサが存在している。支持板におい
ては燃料棒が微動摩耗を生ずることがしばしばあるの
で、補助格子スペーサを挿入する必要がある。別の場合
には、格子スペーサが取扱中において交換を必要とする
ような損傷を生ずることがある。従来においては、もし
新たなスペーサを挿入しなければならないときには、燃
料束を分解する必要があった。これは勿論通常において
は、原子炉内で照射され従って放射性を帯びている燃料
集合体について行われるので、その工程は非常に困難で
ある。
長い燃料棒により形成されている。燃料集合体の両端に
は支持板が存在している。或る形態においては燃料棒は
これらの上下両支持板に取り付けられており、別の形態
においては燃料棒は上下両支持板の直ぐ手前で終えてお
り、これらの支持板は燃料集合体に対するフレームを形
成するようにタイロッドに結合されている。上下両支持
板の中間には、燃料棒の相互の間隔を維持して燃料棒を
振動から保護する「卵枠(egg crate)」帯板で形成さ
れた多数の格子スペーサが存在している。支持板におい
ては燃料棒が微動摩耗を生ずることがしばしばあるの
で、補助格子スペーサを挿入する必要がある。別の場合
には、格子スペーサが取扱中において交換を必要とする
ような損傷を生ずることがある。従来においては、もし
新たなスペーサを挿入しなければならないときには、燃
料束を分解する必要があった。これは勿論通常において
は、原子炉内で照射され従って放射性を帯びている燃料
集合体について行われるので、その工程は非常に困難で
ある。
本発明の課題は、燃料集合体を分解することなしに完
全燃料集合体の中に挿入できるスペーサを提供すること
にある。
全燃料集合体の中に挿入できるスペーサを提供すること
にある。
本発明によればこの課題は、燃料集合体が多数の平行
な細長い燃料棒から構成され、これらの燃料棒は燃料集
合体が偶数の辺をもつ多角形の形に結合されるように配
置され、前記燃料棒は複数組の平行な列を成して配置さ
れ、各組の列が前記多角形の一辺に対して垂直に延びて
いるような燃料集合体の燃料棒を保持するスペーサにお
いて、前記多角形の辺の数の半分の数のスペーサ櫛が設
けられ、このスペーサ櫛が互いに上下に重ね合わされ、
各スペーサ櫛が、前記多角形の一辺と同じ長さの単一基
礎帯板と、前記燃料棒列組における列間の空間の数と同
じ数の格子帯板とから構成され、少なくとも格子帯板の
大部分が前記燃料棒列の全長に亘って延びるのに十分な
長さを有し、前記格子帯板が各燃料棒に係合するように
位置されたばね部材を備え、前記格子帯板が前記基礎帯
板に対して直角を成して延びこれに取り付けられ、他の
スペーサ櫛の格子帯板が、他の燃料棒列組における列の
間の空間を占めるように互いに角度を成して位置されて
いることにより解決される。
な細長い燃料棒から構成され、これらの燃料棒は燃料集
合体が偶数の辺をもつ多角形の形に結合されるように配
置され、前記燃料棒は複数組の平行な列を成して配置さ
れ、各組の列が前記多角形の一辺に対して垂直に延びて
いるような燃料集合体の燃料棒を保持するスペーサにお
いて、前記多角形の辺の数の半分の数のスペーサ櫛が設
けられ、このスペーサ櫛が互いに上下に重ね合わされ、
各スペーサ櫛が、前記多角形の一辺と同じ長さの単一基
礎帯板と、前記燃料棒列組における列間の空間の数と同
じ数の格子帯板とから構成され、少なくとも格子帯板の
大部分が前記燃料棒列の全長に亘って延びるのに十分な
長さを有し、前記格子帯板が各燃料棒に係合するように
位置されたばね部材を備え、前記格子帯板が前記基礎帯
板に対して直角を成して延びこれに取り付けられ、他の
スペーサ櫛の格子帯板が、他の燃料棒列組における列の
間の空間を占めるように互いに角度を成して位置されて
いることにより解決される。
〔作用効果〕 本発明によるスペーサは、互いに上下に重ね合わされ
た2つの「スペーサ櫛」から成っている。この各スペー
サ櫛は燃料集合体の一辺き長さに相応した終端帯板を有
している。この終端帯板に対して直角に、燃料棒に係合
する複数の格子帯板が存在している。これらの格子帯板
は、燃料棒に押しつけるばね部材を有するように構成さ
れている。スペーサが完全に組み立てられているとき、
上下に重ね合わされたスペーサ櫛は、燃料集合体の形状
に応じて、互いに直角にあるいは別の角度を成して延び
ている。これらは一緒に燃料棒の位置を保持する完成格
子スペーサを形成する。そのスペーサ櫛は、細長い取扱
工具を使用して水中においても燃料集合体の中に挿入で
きるように構成されている。
た2つの「スペーサ櫛」から成っている。この各スペー
サ櫛は燃料集合体の一辺き長さに相応した終端帯板を有
している。この終端帯板に対して直角に、燃料棒に係合
する複数の格子帯板が存在している。これらの格子帯板
は、燃料棒に押しつけるばね部材を有するように構成さ
れている。スペーサが完全に組み立てられているとき、
上下に重ね合わされたスペーサ櫛は、燃料集合体の形状
に応じて、互いに直角にあるいは別の角度を成して延び
ている。これらは一緒に燃料棒の位置を保持する完成格
子スペーサを形成する。そのスペーサ櫛は、細長い取扱
工具を使用して水中においても燃料集合体の中に挿入で
きるように構成されている。
以下図面において本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図において、燃料集合体は下部支持板2と燃料棒
4を有している。燃料棒4は実質的に支持板2の全領域
を占めているが、便宜上図面では数本の燃料棒4しか示
されていない。本発明に基づくスペーサは、下側櫛6と
上側櫛8とを有している。これら上下の櫛6,8は同じ形
状をしており、以下に下側櫛6について説明する。この
櫛6は、燃料集合体の幅に相応した長さの単位終端帯板
10を有している。これは支持板2の幅によって規定され
ている。終端帯板10に対して直角の角度を成して複数の
格子帯板12が延びている。図示した実施例において、こ
れらの格子帯板12は二重にばね材料で作られている。ま
たこれらの格子帯板12は、燃料棒4の周りに旋回流を発
生するように冷却水を案内する傾斜チャネル14を備えて
いる。この傾斜チャネル14は燃料棒4に係合し、その場
合、弾性帯板が一緒に押されて、燃料棒4にばね作用を
働かせる。格子帯板12の無負荷状態および負荷状態は、
それぞれ図中に表示されている。終端帯板10から離れた
格子帯板12の端部は自由端になっている。
4を有している。燃料棒4は実質的に支持板2の全領域
を占めているが、便宜上図面では数本の燃料棒4しか示
されていない。本発明に基づくスペーサは、下側櫛6と
上側櫛8とを有している。これら上下の櫛6,8は同じ形
状をしており、以下に下側櫛6について説明する。この
櫛6は、燃料集合体の幅に相応した長さの単位終端帯板
10を有している。これは支持板2の幅によって規定され
ている。終端帯板10に対して直角の角度を成して複数の
格子帯板12が延びている。図示した実施例において、こ
れらの格子帯板12は二重にばね材料で作られている。ま
たこれらの格子帯板12は、燃料棒4の周りに旋回流を発
生するように冷却水を案内する傾斜チャネル14を備えて
いる。この傾斜チャネル14は燃料棒4に係合し、その場
合、弾性帯板が一緒に押されて、燃料棒4にばね作用を
働かせる。格子帯板12の無負荷状態および負荷状態は、
それぞれ図中に表示されている。終端帯板10から離れた
格子帯板12の端部は自由端になっている。
よく知られているように、沸騰水形原子炉の燃料集合
体はフローチャネルによって包囲されている。本発明に
基づくスペーサはブラケット16を有している。このブラ
ケット16は、そのフローチャネルに係合し櫛をしっかり
と燃料集合体の内部に保持する突起18を持っている。随
意にそのブラケット16は、支持板12の下に延びて櫛を水
圧による燃料棒に沿った垂直運動に対して保持するフッ
ク(図示せず)を有する。これは、格子帯板12が燃料棒
4にばね作用をもって係合しているので、重要なことで
はない。第1図から明らかなように、櫛6と櫛8の格子
帯板12は、この実施例の場合には互いに直角を成して延
びている。燃料集合体が六角形をしているときには、こ
れらは互いに60°の角度を成している。違った角度にす
ることもできるが、通常は有用ではない。
体はフローチャネルによって包囲されている。本発明に
基づくスペーサはブラケット16を有している。このブラ
ケット16は、そのフローチャネルに係合し櫛をしっかり
と燃料集合体の内部に保持する突起18を持っている。随
意にそのブラケット16は、支持板12の下に延びて櫛を水
圧による燃料棒に沿った垂直運動に対して保持するフッ
ク(図示せず)を有する。これは、格子帯板12が燃料棒
4にばね作用をもって係合しているので、重要なことで
はない。第1図から明らかなように、櫛6と櫛8の格子
帯板12は、この実施例の場合には互いに直角を成して延
びている。燃料集合体が六角形をしているときには、こ
れらは互いに60°の角度を成している。違った角度にす
ることもできるが、通常は有用ではない。
第2図には、加圧水形原子炉に適用される櫛の一部平
面図が示されている。これは第1図とほとんど同じ構造
をしているが、沸騰水形原子炉の燃料集合体と加圧水形
原子炉の燃料集合体との構造上の相違点により余儀なく
される点だけが相違している。これは終端帯板30と格子
帯板32とを有し、その格子帯板32は第2図では無負荷状
態で示されている。加圧水形原子炉の燃料集合体は一般
に沸騰水形原子炉特有のフローチャネルを有していない
ので、燃料集合体の内部に櫛をしっかり保持するための
別の手段を設ける必要がある。このためにばねクリップ
34,34′が設けられている。これらのばねクリップ34,3
4′は燃料棒列の終端燃料棒の周りを囲み、櫛を外側に
向いた動きに対して保持する。第3図はこの櫛の端面図
である。
面図が示されている。これは第1図とほとんど同じ構造
をしているが、沸騰水形原子炉の燃料集合体と加圧水形
原子炉の燃料集合体との構造上の相違点により余儀なく
される点だけが相違している。これは終端帯板30と格子
帯板32とを有し、その格子帯板32は第2図では無負荷状
態で示されている。加圧水形原子炉の燃料集合体は一般
に沸騰水形原子炉特有のフローチャネルを有していない
ので、燃料集合体の内部に櫛をしっかり保持するための
別の手段を設ける必要がある。このためにばねクリップ
34,34′が設けられている。これらのばねクリップ34,3
4′は燃料棒列の終端燃料棒の周りを囲み、櫛を外側に
向いた動きに対して保持する。第3図はこの櫛の端面図
である。
以上2つの実施例について説明したが、種々に変更で
きることは勿論である。例えば、水路チャネル14は、水
の旋回が不要であるときには斜めにせずに垂直にするこ
とができる。また別のばね装置と置き換えることができ
る。
きることは勿論である。例えば、水路チャネル14は、水
の旋回が不要であるときには斜めにせずに垂直にするこ
とができる。また別のばね装置と置き換えることができ
る。
本発明において重要なことは、燃料集合体を分解する
ことなしに燃料棒に挿入できる櫛を形成するため、格子
帯板が一端だけで終端帯板に取り付けられること、およ
び異なった方向に延びる格子帯板が重ね合わされている
別の櫛にあることである。
ことなしに燃料棒に挿入できる櫛を形成するため、格子
帯板が一端だけで終端帯板に取り付けられること、およ
び異なった方向に延びる格子帯板が重ね合わされている
別の櫛にあることである。
第1図は沸騰水形原子炉の燃料集合体の一部断面斜視
図、第2図および第3図は加圧水形原子炉の燃料集合体
における格子スペーサの一部平面図および端面図であ
る。 2……支持板 4……燃料棒 6……下側櫛 8……上側櫛 10……終端帯板 12……格子帯板 30……終端帯板 32……格子帯板 34,34′……ばねクリップ
図、第2図および第3図は加圧水形原子炉の燃料集合体
における格子スペーサの一部平面図および端面図であ
る。 2……支持板 4……燃料棒 6……下側櫛 8……上側櫛 10……終端帯板 12……格子帯板 30……終端帯板 32……格子帯板 34,34′……ばねクリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−18700(JP,A) 特開 昭46−7950(JP,A) 特公 昭62−39957(JP,B2) 米国特許3764471(US,A) 米国特許3928126(US,A) 欧州公開164510(EP,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 3/34 G21C 3/32
Claims (11)
- 【請求項1】燃料集合体が多数の平行な細長い燃料棒か
ら構成され、これらの燃料棒は燃料集合体が偶数の辺を
もつ多角形の形に結合されるように配置され、前記燃料
棒は複数組の平行な列を成して配置され、各組の列が前
記多角形の一辺に対して垂直に延びているような燃料集
合体の燃料棒を保持するスペーサにおいて、前記多角形
の辺の数の半分の数のスペーサ櫛が設けられ、このスペ
ーサ櫛が互いに上下に重ね合わされ、各スペーサ櫛が、
前記多角形の一辺と同じ長さの単一基礎帯板と、前記燃
料棒列組における列間の空間の数と同じ数の格子帯板と
から構成され、少なくとも格子帯板の大部分が前記燃料
棒列の全長に亘って延びるのに十分な長さを有し、前記
格子帯板が各燃料棒に係合するように位置されたばね部
材を備え、前記格子帯板が前記基礎帯板に対して直角を
成して延びこれに取り付けられ、他のスペーサ櫛の格子
帯板が、他の燃料棒列組における列の間の空間を占める
ように互いに角度を成して位置されていることを特徴と
する燃料集合体のスペーサ。 - 【請求項2】前記格子帯板が水路チャネルを備えてお
り、このチャネルが燃料棒に接触するように位置され、
前記格子帯板およびチャネルが、このチャネルが燃料棒
にばね力を与えるように構成され配置されていることを
特徴とする請求項1記載のスペーサ。 - 【請求項3】前記基礎帯板が、燃料集合体からの脱落に
対してスペーサ櫛を拘束する手段を有していることを特
徴とする請求項1記載のスペーサ。 - 【請求項4】沸騰水形原子炉の燃料集合体に対するスペ
ーサにおいて、前記脱落拘束手段が、前記基礎帯板の平
面から外側に突出した突起から成っていることを特徴と
する請求項3記載のスペーサ。 - 【請求項5】前記脱落拘束手段が、燃料棒の周りの一部
を囲むように変形された基礎帯板の端部にあるばね手段
から成っていることを特徴とする請求項3記載のスペー
サ。 - 【請求項6】燃料集合体に空間を形成するために使用す
るスペーサ櫛において、基礎帯板がその長さより非常に
小さな幅を有し、複数の格子帯板がその長さより非常に
小さな幅を有し、各格子帯板が一端で基礎帯板に、格子
帯板の幅を基礎帯板の幅に対して平行にし且つ格子帯板
の長さを基礎帯板の長さに対して直角を成して取り付け
られ、前記格子帯板が互いに等間隔で隔てられ、燃料集
合体の燃料棒に係合するように位置されたばね部材を有
していることを特徴とするスペーサ櫛。 - 【請求項7】上部支持板と下部支持板、これら上下支持
板の間において互いに平行に配置された複数の細長い燃
料棒、および前記上下支持板の間において燃料棒に対し
て直角に延びて配置された複数の格子スペーサを有し、
これらの格子スペーサが燃料棒が通される小室を生ずる
ように形成され、前記燃料棒は燃料集合体が偶数の辺を
もつ多角形の形に結合されるように配置され、前記燃料
棒が複数組の平行な列を成して配置され、各組の列が前
記多角形の一辺に対して垂直に延びており、少なくとも
1つの格子スペーサが、前記多角形の辺の数の半分の数
のスペーサ櫛から構成され、このスペーサ櫛が互いに上
下に重ね合わされ、各スペーサ櫛が、前記多角形の一辺
と同じ長さの単一基礎帯板と、前記燃料棒列組における
列間の空間の数と同じ数の格子帯板とから構成され、少
なくとも格子帯板の大部分が前記燃料棒列の全長に亘っ
て延びるのに十分な長さを有し、前記格子帯板が各燃料
棒に係合するように位置されたばね部材を備え、前記格
子帯板が前記基礎帯板に対して直角を成して延びこれに
取り付けられ、他のスペーサ櫛の格子帯板が、他の燃料
棒列組における列の間の空間を占めるように互いに角度
を成して位置されていることを特徴とする原子炉の燃料
集合体。 - 【請求項8】前記格子帯板が水路チャネルを備えてお
り、このチャネルが燃料棒に接触するように位置され、
前記格子帯板およびチャネルが、このチャネルが燃料棒
にばね力を与えるように構成され配置されていることを
特徴とする請求項7記載の燃料集合体。 - 【請求項9】前記基礎帯板が、燃料集合体からの脱落に
対してスペーサ櫛を拘束する手段を有していることを特
徴とする請求項7記載の燃料集合体。 - 【請求項10】沸騰水形原子炉の燃料集合体において、
前記脱落拘束手段が、前記基礎帯板の平面から外側に突
出した突起から成っていることを特徴とする請求項9記
載の燃料集合体。 - 【請求項11】前記脱落拘束手段が、燃料棒の周りの一
部を囲むように変形された基礎帯板の端部にあるばね手
段から成っていることを特徴とする請求項9記載の燃料
集合体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/402,093 US5084237A (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Side insertable spacer |
US402093 | 1989-09-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03179294A JPH03179294A (ja) | 1991-08-05 |
JP2885912B2 true JP2885912B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=23590490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2230480A Expired - Fee Related JP2885912B2 (ja) | 1989-09-01 | 1990-08-31 | 燃料集合体のスペーサ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5084237A (ja) |
EP (1) | EP0415205B1 (ja) |
JP (1) | JP2885912B2 (ja) |
KR (1) | KR100229366B1 (ja) |
DE (1) | DE69026664T2 (ja) |
ES (1) | ES2086337T3 (ja) |
FI (1) | FI904227A0 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE469046B (sv) * | 1991-02-11 | 1993-05-03 | Asea Atom Ab | Braenslepatron foer en kaernreaktor av laettvattentyp |
US5259009A (en) * | 1991-08-19 | 1993-11-02 | Siemens Power Corporation | Boiling water reactor fuel rod assembly with fuel rod spacer arrangement |
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US5625657A (en) * | 1995-03-31 | 1997-04-29 | Siemens Power Corporation | Method of repairing a nuclear fuel rod assembly with damaged fuel rod and a damaged spacer |
KR100265027B1 (ko) * | 1997-12-12 | 2000-09-01 | 장인순 | 원자로의핵연료집합체이중판노즐형냉각재혼합지지격자 |
KR100415149B1 (ko) * | 2001-03-21 | 2004-01-14 | 한국전력공사 | 핵연료 집합체의 이중판 냉각재 혼합 지지격자체 |
KR100475633B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2005-03-11 | 한국수력원자력 주식회사 | 핵연료 집합체용 측면 절개형 이중판 노즐형 냉각재 혼합지지격자체 |
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US8374308B2 (en) * | 2005-01-11 | 2013-02-12 | Westinghouse Electric Company Llc | Helically fluted tubular fuel rod support |
FR2923321B1 (fr) * | 2007-11-05 | 2009-12-18 | Areva Np | Grille de maintien de crayons de combustible nucleaire, et ossature et assemblage comprenant une telle grille. |
US8358733B2 (en) * | 2009-08-10 | 2013-01-22 | Westinghouse Electric Company Llc | Helically fluted tubular fuel rod support |
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DE3417742C2 (de) * | 1984-05-12 | 1987-04-09 | Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zum Zerlegen von Kernreaktor-Brennelementen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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-
1989
- 1989-09-01 US US07/402,093 patent/US5084237A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
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