JPH0339694A - 燃料集合体 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料集合体に係り、特に沸騰水型原子炉に適
用されるのに好適な燃料集合体に関するものである。

〔従来の技術〕

原子炉の炉心に装荷される燃料集合体は、複数の燃料棒
を束ねる燃料スペーサを有する。この燃料スペーサとし
ては、特開昭５９−６５２８７号公報。

特開昭６２−３８３９２号公報及び特開昭６２−２８９
７９１号公報に示す複数の円筒部材を格子状に配置した
独立セル型燃料スペーサが提案されている。

これらの円筒部材は、内側に突出した複数の突起部を有
する。また１つのループ状ばねが隣接する円筒部材に跨
って設けられる０円筒部材内に押入された燃料棒は、２
つの突起部と１つのループ状ばれによって半径方向が支
持される。

〔発明が解決しようとする課題〕

発明者等は、独立セル型燃料スペーサの構造を検討した
ところ新たな課題を発見した。これについて以下に説明
する。

第６図は１つの円筒部材２１を示している。この円筒部
材２１は、側壁にＣ字形開口１５を有する。このため、
ループ状ばね１４を支持する突片１６が形成される。突
片１６は、ループ状ばね１４内に挿入される。突片１６
の形状は、特開昭６２−２８９７９１号公報の第１図及
び第２図に示すものである。隣接した円筒部材２１を接
合して突片１６にループ状ばね１４を取付けた状態は、
特開昭６２−２８９７９１号公報の第３図及び第４図の
構造となる。２つの円筒部材２１の各突片１６は、上記
第４図に示すように先端が接している。Ｃ字形開口１５
の側面の一部となる１７Ａ及び１７Ｂは、ループ状ばね
１４の円周方向への移動を阻止するストッパ部である。

ストッパ部１７Ａ及び１７Ｂは、突片１６の上側及び下
側に形成される。突片１６は押出し曲げ加工によって第
７図（特開昭６２−２８９７９１号公報の第２図）のよ
うに円筒部材２１の外側にも突出される。このため、突
片１６の付根が円筒部材２１の円周方向でストッパ部１
７Ａの位置で外側に向って曲げられている。押出し曲（
！加工が容易に行えず、また突片１６を無理に曲げると
円筒部材２１に割れを発生する危険性がある。

上記の課題を解消するために、発明者等はＣ字形開口１
５の円周方向の幅を第８図のように広くしたＣ字形開口
１５Ａを有する円筒部材２１Ａを用いることを考えた。

当然のことながら、突片１６Ａの円周方向の幅は、突片
１６のそれよりも広い、突片１６Ａの曲り部とループ状
ばね１４の配置位置との距離が長くなるので、突片１６
Ａの押出し曲げ加工は極めて容易になる。しかし、ルー
プ状ばね１４が第７図及び第９図に１４Ａで示すよ、）
に円筒部材２１Ａの円周方向に移動し易くなる。ループ
状ばね１４の移動は、燃料棒の半径′方向の支持を不安
定なものにする。

本発明の目的は、半径方向における燃料棒の支持を確実
に行うことができ燃料スペーサの製作が容易む燃料集合
体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、燃料スペーサを構成する筒状体が、ルー
プ状ばね内に挿入されてループ状ばねを支持し筒状体の
側壁に設けられるばね支持部、及び筒状体の周方向にお
けるループ状ばねの移動を制限する手段を有し、ばね支
持部が筒状体の外側に向って曲がり始める位置が、筒状
体の周方向において前記移動制限手段の位置よりも筒状
体の側壁側に入込んだ位置にあることにより達成できる
。

〔作用〕

ばね支持部が筒状体の外側に向ってｔｔｂがり始める位
置が筒状体の周方向において移動制限手段の位置よりも
筒状体の側壁側に入込んだ位置にあるので、ばね支持部
の加工が容易になり、燃料スペーサの製作が簡単になる
。また、移動制限手段によってループ状ばねの横方向へ
の移動を効果的に制限することができ、ループ状ばねに
よる燃料棒の支持を確実に行うことができる。

〔実施例〕

沸騰水型原子炉に適用される本発明の好適な一実施例で
ある燃料集合体の概要を第３−１４こ基づいて説明する
。

本実施例の燃料集合体ｌは、上部タイプレート２、下部
タイプレート４．燃料棒５．水ロッド６及び燃料スペー
サ７を備えている。燃料棒５及び水ロツド６の両端部は
、上部タイプレート２及び下部タイブレート４に保持さ
れる。上部及び下部タイプレートは、図示されていない
結合用燃料棒によって結合される。各燃料棒５は、燃料
スペーサ７によって水平方向に支持されている。このた
め、各燃料棒５相互間に、所定幅の冷却材通路が形成さ
れる。

チャンネルボックス８は、横断面が正方形状の筒状体で
あり、チャンネルファスナ９に設けられたキャップスク
リュ１０によって−１部タイプレート２のコーナポスト
３に取付けられる。このようなチャンネルボックス８は
、燃料スペーサ７によって束ねられた燃料棒束の周囲を
取囲んでいる。

第４図は、燃料スペーサ７を示している。燃料スペーサ
７は、内部に燃料棒５が挿入される多数の円筒部材（独
立セル）１１を格子状に配列し、隣接する相互の円筒部
材ｌｌどうしを溶接部Ｗｔで溶接して結合して形成した
円筒部材１１の束の外周を帯状のサイドバンド１３で数
曲み、サイドバンド１３と円筒部材１１との接点（溶接
部Ｗｚ）を溶接にて結合して構成したものである。むお
、突起部１２が、円筒部材１１の側壁の一部を内側に突
出させて形成される。ループ状ばね１４は、隣接する円
筒部材１」に跨って設置される。円筒部材１１内に挿入
された燃料棒１１及び水ロツド６は、突起部１２及びル
ープ状ばね１４によって支持される。

円筒部材１１は、第２図に示すようにその側壁にＣ字形
開口１５をイ１°する。Ｃ字形開口１５の形成によって
、ループ状ばね１４内に挿入されてループ状ばね１４を
文科する突片１６が形成される。

突片１６は、ばね支持部として機能する。突片１６が円
筒部材１１の外側に向って曲がり始める位置Ｘは、円筒
部材１１の周方向において、Ｃ字形開口１５の側面の一
部であるス１−ツバ部１７Ａの位置よりも円筒部材１１
の側壁に入込んでいる。

このような構成は、第２図に示すように、円筒部材１１
の周方向においてストッパ部１７Ａ及び１７Ｂの位置よ
りも円筒部材１１の側壁に入込む切込部１８Ａ及び１８
Ｂをそれぞれ設けることにより可能になる。切込部１８
Ａ及び１８Ｂは、ストッパ部１７Ａ及び１７Ｂ付近で狭
い隙間によりＣ字形開口１５と連通ずる。ストッパ部１
７Ａ及び１７Ｂは、円筒部材１１の側壁の一部で構成さ
れているとも言える。切込部１８Ａの上面１９Ａは、Ｃ
字形開口１５に面する突片１６の上面２２Ａとほとんど
同じレベルに位置する。切込部１８Ａの下面１９Ｂは、
上面２２Ａよりも下方のレベルに位置する。切込部１８
Ｂの上面２０Ａは、Ｃ字形開口１５に面する下面２２Ｂ
よりも上方のレベルに位置する。切込部１８Ｂの下面２
０Ｂは、下面２２Ｂとほぼ同じレベルにある。

上記の構成を有する円筒部材１１を隣接して互いに接合
した状態では、各々の円筒部材１１のストッパ部１７Ａ
（またはストッパ部１７Ｂ）間の距離りは、ループ状ば
ね１４の幅よりも若干広くなる程度である。このとき、
お互いの突片１６は。

特開昭６２−２８９７９１号公報の第４図のようになっ
ている。また、切込部１８Ａ及び１８Ｂの入口部（Ｃ字
形開口１５に連通ずる部分）は幅が狭いので、ループ状
ばね１４が通過できない０以上のことから、円筒部材１
１の周方向におけるループ状ばね１４の移動は、著しく
制限される。従って。

ループ状ばね１４は、燃料棒５を半径方向で確実に支持
することができる。更に、突片１６がループ状ばね１４
を支持する位置が位置Ｘよりも十分に離れているので、
突片１６の押出し加工が容易になる。これは、突片１６
の押出し加工が容易になる程度に、ループ状ばね１４を
支持する突片１６の位置と位置Ｘとが十分前れているこ
とを意味する。従って、燃料スペーサ７の製作が簡単に
なり、その製作に要する時間も短縮される。

更に本実施例は、第５図に示すようにループ状ばね１４
内に挿入される突片１６の肉厚が、隣接する２つの円筒
部材１１の肉厚の合計よりも薄くなるので、特開昭６２
−３８３９２号公報の６頁、上部右欄１５行から同頁、
下部左４１１１Ｂ行に記載されている効果を得ることが
できる。

本発明の他の実施例である燃料集合体を説明する０本実
施例の燃料集合体は、第１０図に示す円筒部材１１Ａを
有する燃料スペーサを備える。この燃料スペーサは、前
述の燃料スペーサ７の円筒部材１１を円筒部材１１Ａに
替えたものであり、燃料スペーサ７とほとんど同じ構成
を有する０本実施例の燃料集合体も、第３図に示す構成
を有している。円筒部材１１Ａは、突片１６よりも軸方
向の長さが短かい突片１６Ａを有する。このため、Ｃ字
形開口１５Ａの下部は、Ｃ字形開口１５よりも高さ方向
の幅が広くなっている。ストッパ部１７Ａ及び１７Ｂも
設けられる。しかしながら、開口１８Ｂが存在せず、開
口１８Ａが円筒部材１１とす様に設けられる。隣接する
２つの円筒部材１１Ａは、上下を逆にして接合する。突
片１６Ａの横方向の長さは突片１６よりも長く、突片１
６Ａは、突Ｊ１“１６Ａと同様に第１１図に示すように
２つの円筒部材１１Ａの接合部の上に位置する。−方の
円筒部材１１Ａに設けられた突片１６Ａは、第１２図に
示すように上部に位置する。更にこの円筒部材１１Ａと
対をなす他方の円筒部材１１Ａの突片１６Ａは、第１２
図に示すように下部に位置する。これらの突片１６Ａは
、ループ状ばね１４内に挿入される。

本実施例も、前述した実施例と同様な効果を得ることが
できる。しかしながら、本実施例は、上下に位置する２
つの突片１６Ａ間に空間が存在するので、ループ状ばね
１４の圧縮変形量の許容量が前述の実施例よりも大きく
なる。更にループ状ばね１４内に挿入される突片１６Ａ
の容積が前述の実施例よりも小さくする。これは、吸収
される中性子量が減少し、中性子経済が向上する。

燃料スペーサ７に用いる円筒部材の他の実施例を第１３
図及び第１４図に示す０本実施例の円筒部材１１Ｂは、
円筒部材１１Ａとほとんど同じ構造である。異っている
部分は、Ｃ字形開口１５Ａに連通ずる溝２５が設けられ
ていることである。

開口１８Ａが突片１６Ａの上端よりも低いレベルに位置
しているのに対し、溝２５は突片１６Ａの上端に沿って
円筒部材１１Ｂの側壁に入込んでいる。溝２５の高さｔ
２は、ループ状ばね１４の侵入を防ぐために、ループ状
ばね１４の肉厚ｔｌよりも小さくなっている。このよう
な円筒部材１１Ｂを備えた燃料スペーサを有する燃料集
合体は、円筒部材１１Ａを燃料スペーサに用いてなる燃
料集合体と同じ効果を得ることができる。

第Ｌ５図は１円筒部材の他の実施例を示す０本実施例の
円筒部材１１Ｃは、Ｅ字形開口２６を有する。このため
、突片１６Ｂは、突片１６の軸方向の中央部に凹部２７
を設けた形状を有する。隣接した２つの円筒部材１１Ｃ
が接合されたとき、各々の円筒部材１１Ｃの突片１６Ｂ
は第１図のように互いに対向する。

本実ｋｆｓの円筒部材１１Ｃを有する燃料スペーサを備
えた燃料集合体は、第１２図に示す構造と同様な効果を
得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃料スペーサによる燃料棒の支持を確
実に行うことができ、しかも燃料スペーサの製作を簡単
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例である第３図の燃料集
合体に用いられる燃料スペーサの接合した一対の円筒部
材の横断面（第２図の１−１断面）図、第２図は第１図
に示す円筒部材の側面図、第３図は本発明の好適な一実
施例である燃料集合体の縦断面図、第４図は第３図に示
される燃料スペーサであって第１図及び第２図に示す円
筒部材を有する燃料スペーサの平面図、第５図は第１図
及び第４図の■−■断面図、第６図は従来の燃料スペー
サの円筒部材の側面図、第７図は第６図の■−■断面図
、第８図は発明者等が想定した燃料スペーサに用いられ
る円筒部材の側面図、第９図は第８図のｍ−■断面図、
第１０ｉｉｉ１は本発明の他の実施例である燃料集合体
の燃料スペーサに用いられる円筒部材の側面図、第１１
図は第１Ｏ図のＭ−ｍ断面図、第１２図は第１１図の朋
−刈断面図。 第１３図及び第１５図は円筒部材の他の実施例の側面図
、第１４図は第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。 １・・・燃料集合体、２・・・上部タイプレート、４・
・・下部タイプレート、５・・・燃料棒、７・・・燃料
スペーサ、１１．１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ−・・円筒部
材、１２・・・突起部、１４・・・ループ状ばね、１５
，１５Ａ・・・Ｃ字形開口、１６．１６Ａ、１６Ｂ・・
・突片、１７Ａ。 １７Ｂ・・・ストッパ部（ばね支持部）、１８Ａ。 第 １ 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ５・・・燃料棒 第 ６ 図 第 図 第 図 第 図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の燃料棒と、前記燃料棒相互の間隔を保持する
   燃料スペーサとを備え、前記燃料スペーサが、内部に燃
   料棒が挿入されると共に互いに接触して設けられた複数
   の筒状体と、隣接した前記筒状体が互いに接触する位置
   に設けられて前記燃料棒に接触するループ状ばねとを有
   し、前記筒状体が前記ループ状ばね内に挿入されて前記
   ループ状ばねを支持し前記筒状体の側壁に設けられるば
   ね支持部、及び前記筒状体の周方向における前記ループ
   状ばねの移動を制限する手段を有し、前記ばね支持部が
   前記筒状体の外側に向つて曲がり始める位置が、前記筒
   状体の周方向において前記移動制限手段の位置よりも前
   記筒状体の側壁側に入込んだ位置にあることを特徴とす
   る燃料集合体。