JPH0529273B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、原子炉燃料集合体において、多数の
燃料棒を支持する支持格子に関するものである。

「従来の技術」 原子炉に装荷される燃料集合体は、第９図に示
されるように多数の短い円柱状の燃料ペレツトを
密封した多数の長い燃料棒Ｆを一定の間隔をおい
て互いに平行になるように配置して形成されてい
る。

この場合、燃料棒Ｆをこのような位置関係に保
持する手段として支持格子１が用いられる。

この支持格子１は、第１０図、第１１図に示さ
れるように、長方形状の耐熱性薄板からなる多数
のストラツプ２を縦横に組んで格子状に形成され
たものである。

これらのストラツプ２には、所定の間隔をおい
てデインプル３、スプリング４等が形成されてい
る。これらのデインプル３およびスプリング４
は、支持格子１のセル（格子空間）内に燃料棒Ｆ
が挿入された際に燃料棒Ｆをスプリング４でデイ
ンプル３に押し付け、デインプル３で規制される
所定の位置に同燃料棒Ｆを支持するものである。

したがつて、燃料集合体において燃料棒Ｆの長
手方向の数箇所に上記支持格子１を設置すれば、
多数の燃料棒Ｆを所定の間隔をおいて平行に支持
することができる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来の支持格子にあつては、セ
ル内に燃料棒Ｆを挿入する際、燃料棒Ｆの周面へ
押接するデインプル３およびスプリング４によつ
て燃料棒Ｆの周面に傷が付くことがあり、その手
直しに時間がかかるという問題があつた。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、燃
料棒挿入時に同燃料棒周面に傷を付けることのな
い支持格子を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、縦ストラツプ及び横ストラツプによ
り４つのセルを合わせた大きさに形成された平面
視形状が正方形の空間Ａと、 この空間Ａ内に、空間Ａの４隅をそれぞれに含
むように区画された４つの等しい大きさのセル
と、 前記空間Ａを画成する縦・横ストラツプの内面
に形成され各セルの中心に向けて突出した燃料棒
保持凸部と、 ４つの周面部を有し各周面部を前記空間Ａの４
隅に向けて空間Ａの中心に配置され、かつ自由状
態において各周面部が各セルの中心に挿通される
燃料棒の周面に対して非押接状態を維持するよう
設定された角筒と、 この角筒の内部に挿入され角筒の周面部の外方
に押圧変形させることにより角筒周面部を各セル
に挿通される燃料棒の周面に押接させる角筒変形
具 とを備えてなるものである。

「作 用」 本発明の支持格子により燃料棒を支持する場
合、まず角筒変形具を角筒内に挿入しない状態
で、燃料棒を各セル内に挿入する。このとき角筒
の周面部は、燃料棒の周面に対して非押接状態に
ある。よつて、ストラツプに形成された燃料棒保
持凸部と燃料棒周面との間にも押接力が作用して
いず、燃料棒を、これら凸部および角筒周面部と
接触した状態でセル内に挿入しても、何ら傷がつ
くようなことがない。

そして、燃料棒を所定の位置まで挿入したとこ
ろで、これにより、角筒の周面部が外側に押圧変
形され燃料棒の周面に押接し、また燃料棒は燃料
棒保持凸部へ押接させられる。以上により、燃料
棒は、角筒の周面部および燃料棒保持凸部により
支持される。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１実施例 第１図ないし第２図は第１実施例の原子炉燃料
集合体の支持格子の要部を示す図である。

図において、符号５および６は、縦ストラツプ
および横ストラツプであり、これら縦ストラツプ
５、横ストラツプ６によりセルを４つ合わせた大
きさの平面視形状が正方形の空間Ａが画成されて
いる。また、縦・横ストラツプ５，６の間には、
サブストラツプ７が設けられ、これらサブストラ
ツプ７により空間Ａは、空間Ａの４隅をそれぞれ
含む等しい大きさの４つのセル８に区画されて
る。これら各セル８は、それぞれ１本づつ燃料棒
Ｆを収容できるものである。また、前記空間Ａを
画成する縦、横ストラツプ５，６の内面には、各
セル８の中心に向けて突出されたデインプル（燃
料棒保持凸部）９が形成されている。

そして、このように内部が４つのセルに分割さ
れた空間Ａの中心に断面正方形状の筒状（角筒）
１０が配置されている。この筒体１０は、サブス
トラツプ７と一体に形成されたもので、４つの周
面部を有し、各周面部を空間Ａの４隅に向けて配
置したものである。また、この筒体１０の各周面
中央部にはスプリング１０′が打ち抜きにより一
体形成されている。そして、内部にパイプ（角筒
変形具）１１を嵌合することにより各周面のスプ
リング１０′を外側に押圧変形させ、セル８に挿
入される燃料棒Ｆの周面に押接するように構成さ
れている。

上記パイプ１１は、その外径が筒体１０内の対
面のスプリング１０′，１０′間寸法よりわずかに
大きく形成されたものである。また、このパイプ
１１は、燃料集合体の軸方向に間隔をおいて配置
される複数の支持格子に共通して挿通可能なよう
に長尺なものである。

上記構成の支持格子により燃料棒Ｆを支持する
場合は、次の手順により行なう。

まず、筒体１０内にパイプ１１を挿入しない状
態で、燃料棒Ｆをセル８に挿入する。このとき筒
体１０の周面部のスプリング１０′は、各セル８
内に挿入される燃料棒Ｆに対して、非押接状態を
維持する。この状態で、各セル８内の所定位置ま
で燃料棒Ｆを挿入する。次いで、筒体１０の中に
パイプ１１を挿入する。そうすると、筒体１０の
スプリング１０′が外側に押し広げられ、その影
響により筒体１０の周面部のスプリング１０′が
燃料棒Ｆの周面部に押接される。

以上により、支持格子の各セル８内に挿入され
た燃料棒Ｆは、パイプ１１の外径で規定される位
置にデインプル９，９と筒体１０の周面部のスプ
リング１０′の５点で安定保持される。

なお、パイプ１１の上下端部は、燃料集合体の
上下に位置するノズルＮ（第９図に示す）に燃料
棒Ｆと共に固定する。

上記構成の支持格子によれば、セル８内に燃料
棒Ｆを挿入する際、燃料棒Ｆの周面を保持する５
つの要素、すなわち４つのデインプル９，９…と
筒体１０の周面部のスプリング１０′が燃料棒Ｆ
に対して非押接状態にあるから、燃料棒Ｆの周面
に傷が付くことがない。したがつて、外観を整え
るための手直しが全く必要なく、燃料集合体の組
立時間の短縮、およびコストの低減にきわめて効
果がある。また、燃料棒Ｆ挿入時に、上記５つの
要素が燃料棒Ｆ周面に対して非押接状態にあるの
で、挿入抵抗がほとんどなく、燃料棒Ｆの挿入が
きわめて容易となる。したがつて、この点からも
燃料集合体の組立時間の短縮、およびコストの低
減を図ることができる。

さらに、パイプ１１が筒体１０内に挿通される
ので、支持格子および燃料集合体の剛性を向上す
ることができる。

第２実施例 第３図ないし第４図は本発明の第２実施例を示
している。この実施例の場合、筒体１０にスプリ
ング１０′が形成されてない点と、縦・横ストラ
ツプ５，６にデインプル９の代りにスプリング
（燃料棒保持凸部）９′が形成されている点と筒体
１０内に挿入されるパイプの構造が異なる点以外
は、前記第１実施例の構成と同様である。すなわ
ち、この実施例のパイプ１２はその外径寸法が筒
体１０の対面間寸法よりわずかに小さく形成さ
れ、その外周面に多くの突起１３を有している。
これらの突起１３は、周方向に等間隔的に４個形
成されており、しかも１つの支持格子当たり上下
方向に適当な間隔をおいて２段ずつ設けられてい
る。また、これらの突起１３は、その対称位置に
あるもの同士の先端間寸法が筒体１０内の対面間
寸法よりわずかに大きく設定されている。

このパイプ１２で筒体１０の各周面部を外側に
押圧するには次のようにする。

まず、突起１３を筒体１０の４隅に向けて、パ
イプ１２を筒体１０内に挿入する。この状態でパ
イプ１２と筒体１０との間には隙間が形成されて
おり、ほぼ無負荷状態でスムーズに挿入される。
所定の位置まで挿入された時点で、パイプ１２を
45゜回転させ、突起１３を筒体１０の周面部に垂
直に押接させる。すると筒体１０が外側に押し広
げられる。これにより、燃料棒Ｆは、スプリング
９′，９′と筒体１０の周面部で安定に保持され
る。

上記構成の支持格子によれば、パイプ１２を筒
体１０内に、ほぼ無負荷状態でスムーズに挿入す
ることができる。したがつて、第１図ないし第２
図に示す第１実施例の支持格子よりさらに燃料集
合体の組立時間の短縮およびコストの低減を図る
ことができる。その他は、第１実施例の支持格子
と同様の作用効果を奏する。

第３実施例 第５図ないし第８図は本発明の第３実施例を示
している。この実施例の場合、パイプ１４は、
個々の支持格子に取り付けられる構造の短管形状
に形成されたものである。これ以外は、第１図、
第２図に示した第１実施例と同様である。すなわ
ち、このパイプ１４は、外径が筒体１０内の対面
のスプリング１０′，１０′間寸法よりわずかに大
きく形成され、その一端に円筒部の端部が４等分
された形状の円筒片１５が形成されたものであ
る。この円筒片１５は、パイプ１４の円筒部が筒
体１０に挿入された状態でサブストラツプ７の上
面に斜めに折り曲げられるものである。

上記パイプ１４を、支持格子に取付けるには、
まず、パイプ１４の円筒部を筒体１０内に挿入す
る。この際、筒体１０のスプリング１０′の周面
が外側に押し広げられ、スプリング１０′が燃料
棒Ｆの周面に押設される。次いで、各円筒片１５
をサブストラツプ７の上方に斜めに折りまげる。
そして、筒体１０の一部をかしめてパイプ１４を
筒体１０に固定する。

このようにして、支持格子の上面に形成された
円筒片１５は、原子炉稼働状態において、支持格
子内を下から上に流れる冷却水を撹拌する作用が
ある。

上記構成の支持格子によれば、支持格子内を流
れる冷却水を撹拌することができ、燃料棒Ｆの冷
却効率を向上することができる。その他は第１図
ないし第２図に示す第１実施例と同様の作用効果
を奏する。

なお、縦・横ストラツプ５，６および筒体１０
を第３図、第４図の第２実施例と同じ形状にし、
パイプ１４は第８図に示すように、筒体１０内の
対面間寸法よりわずかに小さな外径を有し、筒体
１０内に挿入された際に、筒体１０の各周面部を
外側に押し広げる突起１３の形成されたものであ
つてもよい。この場合には、さらに、第２実施例
と同様に作用効果を奏する。

また、上記第１実施例ないし第３実施例におい
ては、パイプ１１，１２，１４挿入前の支持格子
において、セル８の中心に挿入される燃料棒Ｆの
周面と筒体１０の外周面またはスプリング１０′
との間にわずかに間隙が生じるように設定しても
よい。

「発明の効果」 以上の説明のように、本発明の原子炉燃料集合
体の支持格子によれば、支持格子のセル内に燃料
棒を挿入する際、燃料棒を保持する部分と燃料棒
の周面とを非押接状態に維持することができるの
で、燃料棒の周面に傷が付くことがない。したが
つて、外観を整えるための手直しが全く不要であ
り、燃料集合体の組立時間の短縮、およびコスト
の低減にきわめて効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の要部平面図、第
２図は第１図の−線に沿う断面図、第３図は
本発明の第２実施例の要部平面図、第４図は第３
図の−線に沿う断面図、第５図は本発明の第
３実施例の要部平面図、第６図は第５図の−
線に沿う断面図、第７図は本発明の第３実施例で
示したパイプの斜視図、第８図は同パイプに突起
を形成した場合の斜視図、第９図は原子炉燃料集
合体を示す図、第１０図は第９図の−線に沿
う断面図、第１１図は従来技術として示す原子炉
燃料集合体の支持格子の要部平面図である。 ５…縦ストラツプ、６…横ストラツプ、８…セ
ル、９…デインプル（燃料棒保持凸部）、９′…ス
プリング（燃料棒保持凸部）、１０…筒体（角
筒）、１１，１２，１４…パイプ（角筒変形具）、
Ｆ…燃料棒。

【特許請求の範囲】

１ 複数の薄板帯状をなすストラツプを互いに格
子状に交差させ、形成された交差線の端部を溶接
して支持格子を製造する支持格子の製造方法にお
いて、上記交差線端部の上記ストラツプ周縁に、
これから突出する溶接タブを形成し、かつこの溶
接タブの交差点に上記交差線方向に延びる穴部を
形成し、この穴部内の上部ストラツプの交差線端
部を溶融させることにより凹部を形成し、次いで
上記溶接タブを溶融させて上記凹部に溶け込ませ
て固化させることにより上記交差線の端部を溶接
することを特徴とする支持格子の製造方法。 ２ 格子状に組まれた複数の薄板帯状をなすスト
ラツプの互いの交差線の端部を溶接してなる支持
格子において、上記交差線の端部に形成された溶
接ナゲツトの上記交差線方向の最大寸法を、上記
交差線に直交する方向の最大寸法の0.7倍以上に
したことことを特徴とする支持格子。