JPH0365692A - リング素子型スペーサ - 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、原子燃料体を構成するため、燃料棒やウォー
タロッド等の燃料構成要素を、所定間隔だけ離して引き
揃え状態に保持するのに用いられているスペーサ中、上
記燃料構成要素を挿入支持する多数の円筒素子（リング
素子）を正方行列に配列するようにしたリング素子型ス
ペーサに関し、特に所定径の燃料構成要素と、所要本数
の異径である燃料構成要素とにより構成した原子燃料体
に用いて好適なものである。

（従来の技術） 所定径の燃料構成要素だけでなく、これとは直径に大小
を有する異径の燃料構成要素（異径要素）をも有する原
子燃料体用として、既に、第４図のようなリング素子型
スペーサ（特開昭６２−４２０９２号）が提案されてい
る。

すなわち、それは正方形状とした外周枠体ａの周辺側に
、所定径の燃料構成要素Ａを支持する周辺リング素子す
を、正方行列に配設固定すると共に、その内心側にあっ
ては、周辺リング素子すを所要複数個だけ除くことで、
異径要素用空所Ｃを形威し、当該空所Ｃに隣接する所要
数の周辺リング素子すには、図示の如く支持板ｄを取り
付け、この支持板ｄによって、ウォータロッド等の異径
燃料構成要素Ｂを保持するようにしたものである。

しかし、上記従来例によるときは、異径要素用空所Ｃに
周辺リング素子すが存在しないことに起因して、スペー
サとしての機械的強度が低下してしまうこととなる。

さらに、今後は特に、異径燃料構成要素Ｂが複数本採択
され、かつ当該要素Ｂも、互いに異径するといった場合
が多くなってくることが予想され、このような原子燃料
体にあっては、上記の従来例による場合、極端にスペー
サとしての強度が、周辺リング素子の欠除に伴って低下
してしまうだけでなく、異径燃料構成要素Ｂの支持用部
材が多数必要となり、しかも当該異径燃料構成要素Ｂ相
互の支持用部材をも具備させねばならず、この結果、ど
うしても異径燃料構成要素Ｂの外径寸法、そしてその本
数などに著しい制限が加わり、本来の望ましい設計がで
きないこととなり、また支持用部材を多数必要とするこ
とにより製作性が悪化してしまう。

そこで、上記従来例の欠陥を改善するため、第６図に略
示する如く、周辺リング素子す内の異径要素用空所Ｃに
、異径燃料構成要素Ｂ用である複数の異径リング素子ｅ
を内嵌させ、当該異径リング素子ｅ相互を溶接固定点ｆ
により固定すると共に、これら異径リング素子ｅと周辺
リング素子すとを溶接固定点ｇによって固定してしまう
ことも考えられる。

このようにすれば、強度低下の点で、前記従来例を稍、
改善できるものの、第５図のように周辺リング素子す一
個当りの溶接固定点りが４個であるのに対し、第６図の
ように異径リング素子ｅは三点の溶接固定点ｆ、ｇとな
り、従って、スペーサ強度の低下は回避できないだけで
なく、当該複数の異径リング素子ｅを、異径要素用空所
Ｃに外接状態で、丁度内嵌させねばならないので、前掲
寸法の自由度制約問題を解消することができない。

（発明が解決しようとする課題） 本願は、上記の諸欠陥に鑑み、請求項（１）にあっては
、外周枠板内の周辺リング素子内側にあって、異径燃料
構成要素の挿入支持用である異径リング素子を、前記第
６図のように、そのまま内嵌固定してしまうことなく、
内周枠板なるものを隣接の周辺リング素子に固定し、か
つ、この内周枠板内に複数の異径燃料構成要素を外接状
態にて内嵌固定するよう構成することで、スペーサとし
ての全体構成を複雑化させてしまうことなしに、その強
度を全く低下させることもなく、その製作作業も行い易
くし、しかも各種寸法の異径燃料構成要素を自由に選定
して、内周枠体に内嵌させ得るようにし、設計上の自由
度をも改善しようとするのが、その目的である。

請求項（２）では、上記異径リング素子を、すべて同径
としたり、異径にすることで、各種の要求に対応し得る
ようにしており、請求項（３）にあっては、請求項（１
）の構成に、さらに内周枠体を所要数だけ付加するよう
にして、スペーサとしての強度低下につき、その信頼性
を一層向上させると共に、異径燃料構成要素に係る多種
多様な要求にも、これを満足させ得るようにしている。

（課題を解決するための手段） 本願は、上記の目的を遠戚するため請求項（１）の場合
、正方形状とした外周枠板内の周辺側空間領域には、互
いに外接状態にて正方行列に配列された燃料構成要素の
挿入支持用である多数の周辺リング素子が、内装固設さ
れ、上記周辺側空間領域の内側である１以上の内心側空
間領域には、これを囲成する位置に配した内周枠板が、
これに隣接する前記複数個の周辺リング素子に固設され
ると共に、上記内周枠板には、互いに外接状態にて配装
した異径燃料構成要素の挿入支持用である異径リング素
子が、内装固設されていることを特徴とするリング素子
型スペーサを提供しようとしている。

請求項（２）では、請求項（１）のリング素子型スペー
サにあって、内周枠板に内設の異径リング素子が、互い
に異径または同径であることをその内容としている。

請求項（３）によるリング素子型スペーサにあっては、
正方形状とした外周枠板内の周辺側空間領域には、互い
に外接状態にて正方行列に配列された燃料構成要素の挿
入支持用である多数の周辺リング素子が、内装固設され
、上記周辺側空間領域の内側である１以上の内心側空間
領域には、これを囲成する位置に配した内周枠板が、こ
れに隣接する前記複数個の周辺リング素子に固設される
と共に、上記内周枠板には、互いに外接状態にて配装し
た異径燃料構成要素の挿入支持用である異径リング素子
が、内装固設され、上記第１の内心側空間領域の内側で
ある１以上設けた第２以下の内心側空間領域には、これ
を囲成する位置に配した第２以下の内周枠板が、これに
隣接する前記複数個の異径リング素子に固接されている
と共に、当該内周枠板には、互いに外接状態にて配装し
た第２以下の異径燃料構成要素の挿入支持用である異径
リング素子が内装固設されていることをその内容として
いる。

（作　　　用） 請求項（１）によるリング素子型スペーサによるときは
、内周枠板が、これに隣接する複数の周辺リング素子と
接して溶接等にて固定されているから、当該内周枠板の
介在によりスペーサ自体の機械的強度を増大させること
となり、さらに、この内周枠板には異径リング素子が内
嵌されて、これまた溶接手段等により固定されているか
ら、この点からも増強され、これらの異径リング素子に
より、異径燃料構成要素相互も、等しい離間間隙に保持
されることとなる。

しかも、異径燃料構成要素は内周枠板という所定寸法と
した枠内に内嵌させるので、その本数や寸法について選
択は自由に行うことができ、従来の異径燃料構成要素を
含まないり・フグ素子型スペーサの製作手法と大差がな
いので、製作性も良好となり、請求項（２）では、同径
、異径の異径リング素子が用意されているので、各種の
異径燃料構成要素に対応可能となる。

請求項（３）の場合には、内周枠板が２以上存し、夫々
当該各枠板内に異径リング素子が内嵌固定されているこ
とから、さらに機械的強度が大となり、多種多様な異径
燃料構成要素を用いて原子燃料体を構成することができ
る。

（実　施　例） 本発明を第１図乃至第３図によって説示すると、正方形
状とした外周枠板ｌ内は、当該外周枠板１寄りである周
辺側空間領域Ｅｓと、外周枠板ｌの内心寄りである所望
位置の内心側空間領域Ｅ２とに区分され、前者である周
辺側空間領域Ｅ！には、既知の如く、所定径をもった燃
料構成要素Ａの挿入支持用である周辺リング素子２が、
外接状態となるよう正方行列に配列されており、これら
は相互にスポット溶接手段等により固定され、最外周の
周辺リング素子２も要すれば、外周枠板ｌに溶接手段に
より固定する。

次に、本発明では前記内心側空間領域Ｅ２にあって、先
ず、これを囲成する位置に配した内周枠板３が１図示の
場合正方形状にて、これに隣接する複数の周辺リング素
子２に、これまたスポット溶接手段等により固定されて
おり、この内周枠板３内に、異径燃料構成要素Ｂが挿入
支持される所要複数個の異径リング素子４を、互いに外
接状態となるよう内嵌固定する。

ここで、上記の異径リング素子４は、相互に溶接手段等
により固定し、かつ、当該異径リング素子４と内周枠板
３との接合箇所をも溶接手段等により固定するのがよい
。

第１図に示されている実施例では、異径リング素子４が
すべて同径であり、周辺リング素子２よりも大径となっ
ており、゛第２図の異径リング素子４も、すべて周辺リ
ング素子２より大径であるが、互いに異径のものが採択
されている場合が示されている。

次に、第３図が請求項（３）に係るものの一実施例で、
周辺側空間領域Ｅｌの内側に隣接した第１の内心側空間
領域Ｅｌが存するだけでなく、さらに、その内側に隣接
して、第２の内心側空間領域Ｅ２′が設定されており、
従って、内心側空間領域が複数箇所となっていると共に
、第１、第２の内心側空間領域Ｅｌ、Ｅ２″が、同心状
に配設されたものである。

上記複数の内心側空間領域は、もちろん三箇所以上とし
たり、また同心状ではなく異心状となるよう設定するこ
ともできる。

第３図にあって、周辺リング素子２に固設した＄１の内
周枠板３には、周辺リング素子２よりも小径とした第１
の異径リング素子４が外接状態にて内嵌固定されており
、さらに、第２の内心側空間領域Ｅｌ　’を囲成する位
置に配装した第２の内周枠板３゛は、これに隣接された
上記第１の異径リング素子４と溶接手段等により固定さ
れ、この内周枠板３°内には、第２の異径リング素子４
゛が複数本、外接状態にて内嵌固定されているのであり
、固定手段としては、前同スポット溶接を採用するのが
よく１図示例では、第２の異径リング素子４゜に、第１
の異径リング素子４の径よりも太いものと、細いものが
用いられている。

（発明の効果） 請求項（１）によるときは、外周枠板だけでなく、内周
枠板をも有するので強度が大であり、しかも、この内周
枠板に異径リング素子が内嵌固定されていることから、
簡潔な構成で、異径リング素子の混在にも拘らず、十分
な機械的強度を保証することができ、しかも、異径リン
グ素子の寸法選択についても、その自由度が得られ、製
作し易いリング素子型スペーサを提供できる。

請求項（２）によるときは、異径リング素子の寸法選定
により、同径の異径燃料構成要素を用いたり、異径のも
のを用いたりすることができ、請求項（３）のリング素
子型スペーサによるときは、内周枠板の複数固設によっ
て、より強固なものを得ることができ、かつ多種にして
多数の異径燃料構成要素が要求される場合にも、これに
対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は１本願の請求項（１）、請求項（２）
に係るリング素子型スペーサの異種例を示した平面略示
図、第３図は請求項（３）の一実施例を示す千面略示図
、第４図は、従来の異径燃料構成要素を有する原子燃料
体用リング素子型スペーサを示した平面図、第５図は異
径燃料構成要素を有しない原子燃料体用リング素子型ス
ペーサのリング素子溶接箇所説示用部分千面略示図、第
６図は異径燃料構成要素を有する原子燃料体用リング素
子型スペーサの一説示例を示した溶接箇所説示用千面略
示図である。 １・・・・・・外周枠板 ２・・・・・・周辺リング素子 ３．３°・・・・内周枠板 ４．４°・・・・異径リング素子 Ａ・・・・・・燃料構成要素 Ｂ、Ｂ’・・・・異径燃料構成要素 Ｅｌ・・・・・・周辺側空間領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）正方形状とした外周枠板内の周辺側空間領域には
   、互いに外接状態にて正方行列に配列された燃料構成要
   素の挿入支持用である多数の周辺リング素子が、内装固
   設され、上記周辺側空間領域の内側である１以上の内心
   側空間領域には、これを囲成する位置に配した内周枠板
   が、これに隣接する前記複数個の周辺リング素子に固設
   されると共に、上記内周枠板には、互いに外接状態にて
   配装した異径燃料構成要素の挿入支持用である異径リン
   グ素子が、内装固設されていることを特徴とするリング
   素子型スペーサ。
2. （２）内周枠板に内設の異径リング素子が、互いに異径
   または同径である請求項（１）記載のリング素子型スペ
   ーサ。
3. （３）正方形状とした外周枠板内の周辺側空間領域には
   、互いに外接状態にて正方行列に配列された燃料構成要
   素の挿入支持用である多数の周辺リング素子が、内装固
   設され、上記周辺側空間領域の内側である１以上の内心
   側空間領域には、これを囲成する位置に配した内周枠板
   が、これに隣接する前記複数個の周辺リング素子に固設
   されると共に、上記内周枠板には、互いに外接状態にて
   配装した異径燃料構成要素の挿入支持用である異径リン
   グ素子が、内装固設され、上記第１の内心側空間領域の
   内側である１以上設けた第２以下の内心側空間領域には
   、これを囲成する位置に配した第２以下の内周枠板が、
   これに隣接する前記複数個の異径リング素子に固接され
   ていると共に、当該内周枠板には、互いに外接状態にて
   配装した第２以下の異径燃料構成要素の挿入支持用であ
   る異径リング素子が内装固設されていることを特徴とす
   るリング素子型スペーサ。