JP3038266B2

JP3038266B2 - 燃料スペーサ

Info

Publication number: JP3038266B2
Application number: JP3324478A
Authority: JP
Inventors: 厚治蛭川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 2000-05-08
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: US5331679A; JPH05157871A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は原子炉の燃料集合体に
用いる独立セル型燃料スペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉に用いられる燃料集合体
の燃料スペーサとしてたとえば特開昭59−065287号公報
に示す構造が提案されている。この燃料スペーサは、図
15に示したように内部に燃料棒が挿入される多数の管状
フェルール41を格子状に配列し、隣接する相互の管状フ
ェルールを溶接で結合して構成したものである。燃料棒
と同様にウォーターロッドも管状フェルール内に挿入さ
れている。図15中符号13ｂは突起、15は切り欠き部、16
は爪部を示している。

【０００３】また、図16に示したように８角形の横断面
を有する角筒状フェルール42も知られている。図中43は
突起、44は連続ループバネを示している。さらに、ウォ
ーターロッドが管状フェルールの内径よりも太径の場合
の燃料スペーサの開発が行われている。このような例と
してはたとえば特開昭61−198096号公報に示したものが
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、燃料集合体の遷
移沸騰発生と燃料スペーサの形状との関係のメカニズム
の解明が進んでいる。すなわち、燃料集合体の出力が限
界出力に近づくと軸方向に複数個（現在７個ないし８
個）配置された燃料スペーサの上方から２個目ないし１
個目の下端側近傍で遷移沸騰が生じ易い事が分かってい
る。そして、燃料スペーサは気液２相流を撹拌する事に
よって燃料スペーサ下流側の燃料棒表面に冷却材の液滴
を付着させて液膜を厚くする働きをする。その結果、燃
料集合体の限界出力が増加して燃料の熱的余裕の増加、
または原子炉の出力密度の増加、発電容量の増加に寄与
している。従って、燃料集合体に取付ける燃料スペーサ
の数を増す事が考えられる。

【０００５】しかしながら、燃料スペーサの数を増加す
ると流路断面の急縮小・急拡大による局所圧損の比較的
大きい、つまり、燃料集合体の軸方向圧損の内比較的大
きい部分を複数個の燃料スペーサの局所圧損が占めてい
る燃料スペーサを増す事になり、安定性上不利になる課
題がある。また、炉心の冷却材を循環させるポンプの必
要揚程が増加する事になり、経済的にも不利となる課題
がある。

【０００６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、燃料スペーサの圧損低減を図りながら、限界
出力の向上に寄与する燃料スペーサを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は複数本の細長い
燃料棒を挿通させる燃料棒挿通路をそれぞれ独立に形成
する複数の管状フェルールを周辺支持バンド内に格子状
に配列し、前記燃料棒を横方向の位置に保持する燃料ス
ペーサで、前記複数の管状フェルールがそれぞれ前記燃
料棒１本に対する通路となり、内壁面からの内方突起及
び張り出し板バネにより前記燃料棒を同心円状に保持す
る横方向に配置されて互いに結合された前記管状フェル
ールの配列において、前記管状フェルールの少なくとも
１端は周方向に離散的に４ヶ所以上台形状または三角状
に切り欠いた形状でかつ、切り欠いた平らな辺で隣接す
る管状フェルールの１端と点状溶接されてなることを特
徴とする。請求項２の発明は、複数本の細長い燃料棒を
挿通させる燃料棒挿通路をそれぞれ独立に形成する複数
の管状フェルールを周辺支持バンド内に格子状に配列
し、前記燃料棒を横方向の位置に保持する燃料スペーサ
で、前記複数の管状フェルールがそれぞれ前記燃料棒１
本に対する通路となり、内壁面からの内方突起及び張り
出し板バネにより前記燃料棒を同心円状に保持する横方
向に配置されて互いに結合された前記管状フェルールの
配列において、前記管状フェルールの少なくとも１端は
周方向に離散的に４ヶ所以上台形状または三角状に切り
欠くかまたは、台形、Ｖ形またはＭ形の切片を有する形
状でかつ、切り欠いた平らな辺または切り欠かれずに残
った平らな辺で隣接する管状フェルールの一端と点状溶
接されてなることを特徴とする。請求項３の発明は、前
記管状フェルールの切片のある端と前記切片のない端を
交互に並べて、格子状に組まれてなることを特徴とす
る。請求項４の発明は、前記切り欠いた部分または前記
切片を軸方向の両端に有し、前記切り欠いた部分または
前記切片が同一軸方向に揃うように組み合わせたことを
特徴とする。請求項５の発明は、下流側端の前記切片を
前記管状フェルールの外側に一方向に徐々にひねりを付
与して開いた形状に形成し、前記燃料棒で囲まれた流路
の冷却水に旋回流を生じさせてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フェ
ルールは冷却材の流れ方向に対する断面積変化が従来の
矩形状の形状ではなく台形状の滑らかな形状になってい
る。したがって、燃料スペーサ部分における流路の急縮
小・急拡大による局所圧損が小さくなり、燃料スペーサ
で支持されている部分の燃料棒表面近傍の流れも燃料棒
表面の液膜を剥さない。その結果、燃料スペーサの圧損
が従来の管状フェルールを使用した燃料スペーサより小
さくなり、かつ燃料集合体限界出力の向上にも寄与す
る。

【０００９】

【実施例】本発明に係る燃料スペーサの好適な実施例を
図１ないし図６に基づいて以下に説明する。図１は沸騰
水型原子炉に使用する燃料集合体の例を示す。燃料集合
体１はハンドル３を有する上部タイプレート２と、この
上部タイプレート２に対向した下方の下部タイプレート
４と、両端部が上部タイプレート２及び下部タイプレー
ト４とに支持された多数本の燃料棒５と、この燃料棒５
の間に配置されたウォーターロッド６及び軸方向に複数
個配置された燃料スペーサ９ａ，９ｂとからなってい
る。

【００１０】燃料スペーサ９ａ，９ｂによって、燃料棒
５及びウォーターロッド６の相互の水平方向間隔は一定
に保持されている。更に、チャンネルボックス10が燃料
スペーサによって束ねられた燃料棒５及びウォーターロ
ッド６の束を取り囲んでいる。チャンネルボックス10は
上部タイプレート２に取り付けられている。

【００１１】なお、燃料棒５の一部は短尺燃料棒５ａで
置き換えられており、短尺燃料棒５ａの下端部のみを下
部タイプレート４に保持させても良い。同様にウォータ
ーロッド６もその下端部のみを下部タイプレート４に保
持させても良い。また、チャンネルボックス10は上部タ
イプレート２の代わりに下部タイプレート４に取り付け
られても良い。ウォーターロッド６の下端部に冷却水流
入り口７が設けられ、ウォーターロッド６の上端部に冷
却水流出口８が設けられている。

【００１２】燃料スペーサ９ａ，９ｂは図２および図３
に示すように燃料棒５または短尺燃料棒５ａと同数の管
状フェルール12を格子状に配列して管状フェルール12の
束の外周を帯状の支持バンド11で取り囲んだものであ
る。格子状に配列された管状フェルール12は隣接してい
る管状フェルール12同士が点溶接で接合されている。

【００１３】図４に示すように、管状フェルール12の一
端には台形または三角形の切片21を等間隔に４個設けて
いる（図４では台形の例を示す）。管状フェルール12の
切片21の下方には突起13ａが２個設けられ、更に切片21
のないもう一端には突起13ｂが２個設けられている。こ
れらの突起13ａ，13ｂは管状フェルール12の一部を内側
に突出させたものである。図３に示すように管状フェル
ール12は交互に上下逆にして格子状に配列されている。

【００１４】図４に示したように管状フェルール12、切
片21、21間の切り欠き部はほぼＵ字状で等脚台形の形状
をしており、切り欠き部の根元平坦部22の直線部で隣接
する管状フェルール12の切片21のない端と溶接部23（図
４中○印で示す）で点溶接する。同様に切片21のない一
端も隣接する管状フェルール12と切片を有する端の切片
の根元で点溶接される（図５参照）。

【００１５】図６は燃料棒５，５ａと管状フェルール12
との関係を立面および横断面図で示している。図５およ
び図６から明らかなように隣接している２個の管状フェ
ルール12に跨って連続ループバネ14が設置されている。
連続ループバネ14の形状は高さ方向の中央部が外側に突
出している。

【００１６】連続ループバネ14を取り付ける部分は管状
フェルール12の側面円筒部の１ヶ所に縦方向に矩形に切
り欠き部15を設け、この切り欠き部15の一端近傍（本実
施例では、図４の切り欠き部15の下部）に突設した爪部
16であり、隣接する管状フェルール12の同じ切り欠き部
を軸方向に逆転させて突き合わせ、これら２個の爪部16
に燃料棒押圧用の連続ループバネ14を保持させる（図６
参照）。この結果、管状フェルール12は切片21を有する
一端を交互に上下に向きを変える形で格子状に組まれ
る。

【００１７】燃料スペーサ９ａ，９ｂの中央部の構造は
本実施例では図５に示すように、中央部に位置した７個
の管状フェルール12が取り除かれて形成された孔部18、
即ち中央部10個の管状フェルール12の側壁で取り囲まれ
た細長い孔部18が形成されている。また、４個の架橋部
材17ａ，17ｂが図２から図５に示すように孔部18内で燃
料スペーサの対角線に直交する方向に配置されている。

【００１８】架橋部材17ａの左右の両端部は燃料スペー
サの中央部の孔部16を形成している10個の管状フェルー
ル12の内、細長い孔部の両端を構成している隣接の２個
の管状フェルールの側面に点溶接でそれぞれ取り付けら
れている。

【００１９】架橋部材17ａは上下２枚の部材からなり、
上部端または下端に凹部を有し、この部分に連続ループ
バネ14を装着した後、溶接して一枚の架橋部材17ａと
し、管状フェルールの上下端部に架橋部材の左右端部を
上下端で点溶接する。架橋部材17ｂは細長い孔部18の腹
部の管状フェルール３個を結合しながら、燃料スペーサ
の対角線方向に突出した曲がり部31を形成し、この曲が
り部31の隅でウォーターロッド６を支えている。

【００２０】架橋部材17ｂは管状フェルール12の側壁と
同じ曲率で左右の端部及び曲がり部31の根元が形成され
ている。この部分で隣接する管状フェルール12と上下端
が点溶接される。ウォーターロッド６は図２，図５に示
すように孔部18内に挿入されており、架橋部材17ａに設
けられた連続ループバネ19で架橋部材17ｂの曲がり部31
に押圧されている。図２に示す燃料スペーサ９ｂは燃料
集合体１の上部に取り付けられる燃料スペーサであり、
短尺燃料棒５ａが位置する管状フェルールの部分は削除
されて空所になっている。

【００２１】このようにして形成された管状フェルール
の配列において、周辺に配列される周辺管状フェルール
には周辺支持バンド11が固定される。周辺支持バンド11
には、燃料棒５同士の中間位置に、少なくとも内向きに
湾曲した上向き（下流側へ向いた）の複数の突起32を設
けている。また、周辺支持バンド11には４隅近くに一対
の外向きに周辺支持バンド11の部材を突出させたローブ
33も形成されていて、それを取り囲むチャンネルボック
ス11との間に一定の間隔を持たせるようにする（図３参
照）。

【００２２】このように、第１の実施例は図３および図
４に示したように周辺支持バンド11の上縁及び下縁の平
面の上方または下方に管状フェルール12の切片21が突出
している事が特徴であるが、周辺支持バンド11の高さを
高くして周辺支持バンド11の上縁及び下縁の平面の上方
または下方に管状フェルール12の切片21が突出しない構
成としても良い。

【００２３】つぎに上記第１の実施例の作用を説明す
る。原子炉冷却水（冷却材とも云う）は炉心の下方から
炉心内に装荷された燃料集合体１内を上昇する。即ち、
冷却水は下方から下部タイプレート４内に流入し、更に
チャンネルボックス10内で燃料棒５，５ａ間の流路を上
昇して上部タイプレート２から上部プレナムに流出す
る。チャンネルボックス10内に流入した冷却水の一部
は、冷却水流入口７からウォーターロッド６内に供給さ
れ、ウォーターロッド内を上昇して冷却水出口８からウ
ォーターロッド外部に流入する。

【００２４】ウォーターロッド６は燃料集合体１の横断
面中央部の冷却水の割合を高める事になり、その中央部
における中性子の減速作用を増加させる働きを有する。
このため、燃料集合体の横断面中央部の反応度が高くな
るとともに、横断面における出力分布の平坦化がなされ
る。

【００２５】ところで、チャンネルボックス10内を流れ
る冷却水は軸方向に上昇するにつれ、燃料棒５を除熱
し、サブクール状態から飽和温度迄の昇温加熱され更
に、飽和水の沸騰を生じている。従って、理想的には冷
却水の内液相（飽和水）は燃料棒表面付近を流れ、気相
（蒸気）は燃料棒５，５間の空間を流れる事が最も除熱
効率が良いことになる。

【００２６】一方、実際の燃料集合体の冷却水の流動状
態を見ると、ボイド率が高く除熱上余裕の少ない燃料集
合体の上半部領域では環状流と呼ばれる気液２相流動状
態となっている。この流動状態では図７に示すように燃
料棒５，５間の空間でボイド率が高くなり、燃料棒５の
表面は液膜27が覆っている。この液膜27の沸騰により燃
料棒５の除熱が行われている。図７中、符号28は液滴、
29は蒸気ボイドを示している。

【００２７】二相流の流れが燃料スペーサと衝突すると
従来の燃料スペーサでは管状フェルールの側壁の下端が
全て同じ位置であるので、図８（ｂ），８（ｃ）に示す
ように燃料スペーサ下端での燃料棒セル内の２相流の流
れは横方向の速度ベクトルが大きくなり、燃料スペーサ
下端近傍の燃料棒表面の液膜が大きくくびれて除熱が悪
くなり、遷移沸騰がここで発生しやすくなる。また、燃
料スペーサの投影面積の変化が図８（ａ）に示すように
矩形上で有り、流路の急縮小・急拡大の変化率が大きい
ので局所圧損も比較的大きい。

【００２８】これに対し、本発明に係る燃料スペーサで
は図９の示すように燃料スペーサ下端の面積が投影面積
の１／６以下に（実施例では約１／６）出来るので、燃
料スペーサ下端近傍での気液２相流の横方向の速度ベク
トルが従来よりも小さく、燃料棒５の表面の液膜27のく
びれも小さい。

【００２９】更に切り欠き部を通過する間に徐々に流路
面積が小さくなるが、この間に管状フェルール内部の流
れは抵抗の少ない管状フェルール外側の流路25に偏向さ
れ、この流路の流速が速くなる。その結果、管状フェル
ール内の燃料棒５との隙間空間24の流速は従来の燃料ス
ペーサより遅くなり液膜27も厚くなる。

【００３０】その後、燃料スペーサの全厚の領域Ｙに達
するが、ここでは、厚さの変化が従来の２／３程度であ
る事と、領域Ｘにおいて流量配分が成されている事から
流れの乱れは従来より小さい。その結果、液膜27のくび
れは従来より小さくなる。領域Ｚに到ると、燃料スペー
サ面積の縮小が全厚から約１／３になり、その後、徐々
に縮小するので燃料スペーサの断面急拡大による圧損が
低減される。

【００３１】スペーサの軸方向高さが見かけ上従来より
長くなり、摩擦圧損は増加する事になるが、摩擦圧損は
この程度の長さ増加による影響が小さく、流路縮小・拡
大の圧損が小さくなることの効果の方が大きい。

【００３２】また、本実施例で使用する管状フェルール
12の切片21は溶接部23を切り欠きの根元平坦部22に設
け、隣接する管状フェルールとの溶接がしやすい形状と
なっているので、従来と同様の方法で燃料スペーサを溶
接し組み立てることが容易になる。

【００３３】本実施例によれば、管状フェルールは気液
２相流の流れ方向に対する断面積の形状が従来の矩形状
の変化ではなく台形状の滑らかな形状になっている。し
たがって、燃料スペーサ部分における流路の急縮小・急
拡大による局所圧損が小さくなり、且つ燃料スペーサで
支持されている部分の燃料棒５の表面近傍の流れも横方
向の乱れが従来より小さいので、燃料棒５の表面の液膜
27を剥がさないか、または液膜27のくびれが小さい。そ
の結果、燃料スペーサの圧損が従来の管状フェルールを
使用した燃料スペーサより小さくなり、燃料集合体の限
界出力の向上にも寄与する。

【００３４】つぎに図10により本発明の第２の実施例を
説明する。前述した第１の実施例では管状フェルール12
の一端は平坦になっているが、図10に示す第２実施例の
管状フェルール12ｂは燃料スペーサの断面形状を第１の
実施例よりさらに滑らかにするため、他端の溶接部、突
出部を除いた部分に三角楔状の切り欠き26を形成した例
である。このような管状フェルール12ｂを使用する事に
より、燃料スペーサの軸方向の断面積形状がより滑らか
になり、局所圧損はさらに低下する。この切り欠き26は
管状フェルール12ｂの強度を低減するので余り大きく、
または多数出来ない。この実施例では管状フェルール12
ｂを四角格子状に配列した場合に、４個の管状フェルー
ルの外壁で囲まれる流路25に面した溶接部23、突出部13
ｂを避けた２ヶ所に三角楔形状の切り欠き26を設けたも
のである。

【００３５】つぎに図11を参照して本発明の第３の実施
例を説明する。図11に第３の実施例における管状フェル
ール12ｃの形状を示している。本実施例は第１の実施例
における切片21の形状を等脚台形からＶ字形またはＭ字
形の切片21ａに形成したものである。なお、管状フェル
ール12ｃの他端に第２の実施例の様に３角形の楔形切り
欠き26を入れても良い。

【００３６】このような形状にすると、燃料スペーサの
上流側（下側）で前記切片21ａに衝突した流れは図11中
矢印で示した様に管状フェルール12ｃの外側と内側及び
管状フェルールの切片21ａに沿って周方向に流れる。こ
の場合、第３の実施例では切片21ａの形状が管状フェル
ール側壁の外側で囲まれた流路25に流れを誘導しやすい
流路抵抗の小さい形状となっている。これに対して、等
脚台形の切片21は流れを隣接管状フェルールとの溶接部
23に誘導しやすい形状であり、この部分は流路が狭くな
る部分であるので流路抵抗が増す。従って、スペーサの
上流側に（下側）に突き出す管状フェルールの切片形状
としては本実施例の方が有利である。

【００３７】つぎに図12により本発明の第４の実施例を
説明する。図12は第４の実施例における管状フェルール
の形状を示している。この実施例では、上流側（下側）
に突き出す管状フェルール12ｃの切片形状としてはＶ字
形またはＭ字形とする。下流側（上側）に突き出す管状
フェルール12ａの切片形状としては等脚台形の形状とし
且つ、台形の切片を管状フェルールの外側に一方向に徐
々ひねりを附与した開いた形とする。

【００３８】このように２種類の切片形状の管状フェル
ールを組み合わせる事により次の効果がある。上流側で
はＶ字形またはＭ字形の切片形状の方が局所圧損が少な
いが、下流側では管状フェルール側壁で囲まれた流路の
二相流に旋回力を与えるのに台形の切片形状の方が好適
な形状をしており、この流路の２相流に含まれる液滴を
遠心力によって、近傍の燃料棒表面に付着させることが
できる。

【００３９】この流路の液滴は燃料スペーサ通過後も燃
料棒間の流路を高速で流れるので、この流れの中に含ま
れる液滴は燃料棒の除熱に寄与する事なく上昇する事に
なり冷却効率が悪い。その点本実施例の様に下流側の切
片を外にひねりを附与して開く事によって、冷却効率が
高まり、スペーサ下流での遷移沸騰の発生を遅らせ、限
界出力の向上に寄与する。

【００４０】つぎに図13により本発明の第５の実施例を
説明する。図13は第５の実施例を示している。これまで
の実施例における管状フェルールでは切片を一端のみに
設けたがこの実施例の管状フェルール12ｄでは両端に設
けた例である。すなわち、図13から明らかなように上下
両端に切片21ａ，21ｂが形成されている。本実施例によ
れば、燃料スペーサの断面積変化は最も滑らかになり圧
損は小さくなる。また、切片の形状も上流側と下流側の
を第４の実施例の組み合わせと同じにする事により、限
界出力の向上にも寄与する。

【００４１】さらに、個々の燃料棒セルの管状フェルー
ルに、上側に台形状の切片を設け、該切片が外側にひね
りを附与して開く構造は、燃料集合体を組み立てるため
にスペーサに燃料棒を挿入する作業において、該切片は
燃料棒端を滑らかに挿入する際の案内にも役立つことに
なる。

【００４２】なお、これまでの実施例では管状フェルー
ルの形状として図12の様な円筒状を基本形状として説明
してきたが、図16の様な８角筒の形状を基本としたもの
でもよい。

【００４３】また、燃料スペーサの格子形状について、
９×９格子の燃料棒で、２本ウォーターロッドを例に説
明したが、ウォーターロッドの本数とか形状が異なって
いても、また８×８格子の様な他の形状にも本発明で使
用する管状フェルールを適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば管状フェルールは気液２
相流の流れ方向に対する断面積が従来の矩形状の形状で
はなく台形状の滑らかな形状になっているので、燃料ス
ペーサ部分における流路の急縮小・急拡大による局所圧
損が小さくなり、燃料スペーサで支持されている部分の
燃料棒表面近傍の流れも燃料棒表面の液膜を剥さない
か、または、液膜のくびれを小さくする。また、下流側
において、管状フェルールの外側流路の気流２相流に旋
回流を発生させ、燃料スペーサ下流側の燃料棒表面の液
膜を増加させる効果がある。その結果、燃料スペーサの
圧損が従来管状のフェルールを使用した燃料スペーサよ
り小さくなり、燃料集合体の限界出力の向上にも寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料スペーサを適用する燃料集合
体の１例を示す立面図。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視方向を切断し拡大し
て示す横断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ矢視方向を切断
し拡大して示す横断面図。

【図３】図１における燃料スペーサ部を拡大し一部断面
で示す側面図。

【図４】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フェ
ルールの第１の例を示す斜視図。

【図５】本発明に係る燃料スペーサの中央部を拡大して
示す正面図。

【図６】本発明に係る燃料スペーサにおける燃料棒と連
続ループバネとの関係を示す取り合い図。

【図７】燃料集合体内を流れる気液２相流を説明するた
めの概念図。

【図８】（ａ）は従来の管状フェルールを使用した燃料
スペーサに対する気液２相流の流れを説明するための軸
方向高さとスペーサ断面積との方向を示す概略図、
（ｂ）は燃料棒とセルの直角方向を示す立面図、（ｃ）
は同じく燃料棒とセルの対角方向を示す立面図。

【図９】（ａ）は本発明に係る燃料スペーサの１実施例
における燃料スペーサに対する気液２相流の流れを説明
するための軸方向高さとスペーサ断面積との方向を示す
概略図、（ｂ）は燃料棒とセルの直角方向を示す立面
図、（ｃ）は同じく燃料棒とセルの対角方向を示す立面
図。

【図１０】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フ
ェルールの第２の例を示す斜視図。

【図１１】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フ
ェルールの第３の例を示す斜視図。

【図１２】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フ
ェルールの第４の例を示す斜視図。

【図１３】本発明に係る燃料スペーサに使用する管状フ
ェルールの第５の例を示す斜視図。

【図１４】本発明と従来の燃料スペーサにおける気液２
相流の流れに対する断面積の変化を比較して示す特性
図。

【図１５】従来の燃焼スペーサに使用する管状フェルー
ルの基本形状を示す斜視図。

【図１６】従来の燃料スペーサに使用する管状フェルー
ルの基本形状を示す８角筒平面図。

【符号の説明】

１…燃料集合体、２…上部タイプレート、３…ハンド
ル、４…下部タイプレート、５…燃料棒、５ａ…短尺燃
料棒、６…ウォーターロッド、７…冷却水流入口、８…
冷却水流出口、９ａ，９ｂ…燃料スペーサ、10…チャン
ネルボックス、11…周辺支持バンド、12，12ａ，12ｂ，
12ｃ，12ｄ…管状フェルール、13ａ，13ｂ…突起、14…
連続ループバネ、15…切り欠き部、16…爪部、17ａ，17
ｂ…架橋部材、18…孔部、19…連続ループバネ、21，21
ａ，21ｂ…切片、22…根元平坦部、23…溶接部、24…管
状フェルール内燃料棒との隙間空所、25…管状フェルー
ル側壁外側で囲まれる空所、26…切り欠き、31…曲がり
部、32…突起、33…ローブ、41…管状フェルール（円筒
形）、42…管状フェルール（８角筒形）、43…突起、44
…連続ループバネ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の細長い燃料棒を挿通させる燃料
棒挿通路をそれぞれ独立に形成する複数の管状フェルー
ルを周辺支持バンド内に格子状に配列し、前記燃料棒を
横方向の位置に保持する燃料スペーサで、前記複数の管
状フェルールがそれぞれ前記燃料棒１本に対する通路と
なり、内壁面からの内方突起及び張り出し板バネにより
前記燃料棒を同心円状に保持する横方向に配置されて互
いに結合された前記管状フェルールの配列において、前
記管状フェルールの少なくとも１端は周方向に離散的に
４ヶ所以上台形状または三角状に切り欠いた形状でか
つ、切り欠いた平らな辺で隣接する管状フェルールの１
端と点状溶接されてなることを特徴とする燃料スペー
サ。
【請求項２】複数本の細長い燃料棒を挿通させる燃料
棒挿通路をそれぞれ独立に形成する複数の管状フェルー
ルを周辺支持バンド内に格子状に配列し、前記燃料棒を
横方向の位置に保持する燃料スペーサで、前記複数の管
状フェルールがそれぞれ前記燃料棒１本に対する通路と
なり、内壁面からの内方突起及び張り出し板バネにより
前記燃料棒を同心円状に保持する横方向に配置されて互
いに結合された前記管状フェルールの配列において、前
記管状フェルールの少なくとも１端は周方向に離散的に
４ヶ所以上台形状または三角状に切り欠くかまたは、台
形、Ｖ形またはＭ形の切片を有する形状でかつ、切り欠
いた平らな辺または切り欠かれずに残った平らな辺で隣
接する管状フェルールの一端と点状溶接されてなること
を特徴とする燃料スペーサ。
【請求項３】前記管状フェルールの切片のある端と前
記切片のない端を交互に並べて、格子状に組まれてなる
ことを特徴とする請求項１ないし２記載の燃料スペー
サ。
【請求項４】前記切り欠いた部分または前記切片を軸
方向の両端に有し、前記切り欠いた部分または前記切片
が同一軸方向に揃うように組み合わせたことを特徴とす
る請求項１ないし２記載の燃料スペーサ。
【請求項５】下流側端の前記切片を前記管状フェルー
ルの外側に一方向に徐々にひねりを付与して開いた形状
に形成し、前記燃料棒で囲まれた流路の冷却水に旋回流
を生じさせてなることを特徴とする請求項１ないし４記
載の燃料スペーサ。