JPH0634716Y2 - 燃料集合体のスペーサ - Google Patents
燃料集合体のスペーサInfo
- Publication number
- JPH0634716Y2 JPH0634716Y2 JP1990012781U JP1278190U JPH0634716Y2 JP H0634716 Y2 JPH0634716 Y2 JP H0634716Y2 JP 1990012781 U JP1990012781 U JP 1990012781U JP 1278190 U JP1278190 U JP 1278190U JP H0634716 Y2 JPH0634716 Y2 JP H0634716Y2
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- Japan
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- fuel rod
- spring
- water pipe
- fuel
- unit cell
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Fuel Cell (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は沸騰水型原子炉用の燃料集合体主として太径
の水管を使用する燃料集合体に適するようにしたスペー
サに関する。
の水管を使用する燃料集合体に適するようにしたスペー
サに関する。
（従来の技術） 沸騰水型原子炉に装荷される燃料集合体は、一般には第
６図のように所要数（通常62本）の燃料棒ｎと中心部に
配置される燃料棒ｎとほぼ同じ太さの１、２本の水管９
（第７図イ）とを８行８列などに正方配列し、それらの
上下端は端栓を介して上部、下部のタイプレートt1，t2
で束ね、軸方向の途中にはスペーサＳを数段に配設し
て、相互の間隔を一定に保持するようになし、その燃料
束の外側にはチャンネルボックスＣを被嵌して燃料集合
体となし、その所定数のものを炉心構造体Ｆのソケット
F1上に立設し、炉の運転中にはソケットF1の通孔F2から
冷却材をチャンネルボックスＣ内および水管９内に送り
込み、これを沸騰させて熱を外部に取出するようにして
いる。
６図のように所要数（通常62本）の燃料棒ｎと中心部に
配置される燃料棒ｎとほぼ同じ太さの１、２本の水管９
（第７図イ）とを８行８列などに正方配列し、それらの
上下端は端栓を介して上部、下部のタイプレートt1，t2
で束ね、軸方向の途中にはスペーサＳを数段に配設し
て、相互の間隔を一定に保持するようになし、その燃料
束の外側にはチャンネルボックスＣを被嵌して燃料集合
体となし、その所定数のものを炉心構造体Ｆのソケット
F1上に立設し、炉の運転中にはソケットF1の通孔F2から
冷却材をチャンネルボックスＣ内および水管９内に送り
込み、これを沸騰させて熱を外部に取出するようにして
いる。
そして、燃料棒ｎなどを一定間隔に保持するスペーサＳ
の一つとして、第７図イのような格子形のスペーサが広
く用いられている。
の一つとして、第７図イのような格子形のスペーサが広
く用いられている。
すなわち、四方の外側板１の内側を縦、横所定数の仕切
板２により格子状に区分して多数の単位セル３を形成
し、各単位セル３の周囲四辺の中央部にはインコネルの
帯板材からなるクリップ形のばね４をそれぞれ取付け、
それらのばね４は同図ロのように二つ折に折曲げられ、
その一側には山形弾性片4aが、他側には角形または弧状
の固定突部4b（ただし、外側板１に取付けられるばねは
この突部は備えない）が設けられ、各単位セル３の二辺
におけるばね４の山形弾性片4aとの他の二辺におけるば
ね４の固定突部4bとが向き合うように仕切板２または外
側板１に取付けられ、それらの山形弾性片4aと固定突部
4bとで燃料棒ｎや水管９を弾性的に支持するようにして
いる。
板２により格子状に区分して多数の単位セル３を形成
し、各単位セル３の周囲四辺の中央部にはインコネルの
帯板材からなるクリップ形のばね４をそれぞれ取付け、
それらのばね４は同図ロのように二つ折に折曲げられ、
その一側には山形弾性片4aが、他側には角形または弧状
の固定突部4b（ただし、外側板１に取付けられるばねは
この突部は備えない）が設けられ、各単位セル３の二辺
におけるばね４の山形弾性片4aとの他の二辺におけるば
ね４の固定突部4bとが向き合うように仕切板２または外
側板１に取付けられ、それらの山形弾性片4aと固定突部
4bとで燃料棒ｎや水管９を弾性的に支持するようにして
いる。
（考案が解決しようとする課題） ところで、これまでの燃料集合体では燃料棒と水管はほ
ぼ同径のものであり、これらを一定間隔に保持するスペ
ーサの各単位セルに取付けられるばねも燃料棒用と水管
用とで差異がなく同じ板厚（約0.3mm）のものが用いら
れているが、最近では、原子炉の安全性と経済性の面か
ら集合体の中央部に燃料棒よりかなり太径の水管を配置
して、集合体の水平断面中央域の水対ウラン比を改善
し、燃料の高燃焼度化を進めると同時に燃料棒の配列も
８行８列から９行９列に変え、燃料棒を細径化し（集合
体の大きさは変らない）、燃料棒の線出力を下げ、核分
裂性ガスの発生を低く抑える一方、燃料棒の表面積の増
加（冷却効率の増大）により限界出力の向上を図るよう
にしている。
ぼ同径のものであり、これらを一定間隔に保持するスペ
ーサの各単位セルに取付けられるばねも燃料棒用と水管
用とで差異がなく同じ板厚（約0.3mm）のものが用いら
れているが、最近では、原子炉の安全性と経済性の面か
ら集合体の中央部に燃料棒よりかなり太径の水管を配置
して、集合体の水平断面中央域の水対ウラン比を改善
し、燃料の高燃焼度化を進めると同時に燃料棒の配列も
８行８列から９行９列に変え、燃料棒を細径化し（集合
体の大きさは変らない）、燃料棒の線出力を下げ、核分
裂性ガスの発生を低く抑える一方、燃料棒の表面積の増
加（冷却効率の増大）により限界出力の向上を図るよう
にしている。
しかし、この場合、水管の太径化に伴い、その断面二次
モーメントの増加により、曲げ剛性が燃料棒より大きく
なり、地震時には、上記のように剛性が大きくかつ質量
が小さい（内部にペレットを持たない）水管に比較し
て、剛性が小さい上にペレットを内蔵して質量が大きい
燃料棒が大きくたわめられ、そのたわみの反力として支
持ばねにかかる力は燃料棒の方が大きく、その支持ばね
の変形、破損を招く恐れがあり、特に燃料棒を細径化し
た場合その危険率が高い。
モーメントの増加により、曲げ剛性が燃料棒より大きく
なり、地震時には、上記のように剛性が大きくかつ質量
が小さい（内部にペレットを持たない）水管に比較し
て、剛性が小さい上にペレットを内蔵して質量が大きい
燃料棒が大きくたわめられ、そのたわみの反力として支
持ばねにかかる力は燃料棒の方が大きく、その支持ばね
の変形、破損を招く恐れがあり、特に燃料棒を細径化し
た場合その危険率が高い。
このような事情に鑑み、地震に際しても燃料棒を支持す
るばねが変形し難く、安全に運転でき、燃料の高燃焼度
化に適したスペーサを提供するものである。
るばねが変形し難く、安全に運転でき、燃料の高燃焼度
化に適したスペーサを提供するものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的のもとにこの考案は、四方の外側板の内側に仕
切板またはリング素子によって縦、横所定数の単位セル
並設すると共に中央部には複数の単位セルの広さに相等
する空間部を設け、各単位セルには燃料棒を挿通する一
方、上記空間部には燃料棒より太径の水管を挿入し、各
燃料棒を単位セルに装着したばねにより支持すると共に
水管を単位セルまたは単位セルを連結する支持板に装着
したばねにより支持するようにした燃料集合体のスペー
サとして、燃料棒を支持するばねの板厚を水管を支持す
るばねの板厚より厚く形成したことを特徴とする。
切板またはリング素子によって縦、横所定数の単位セル
並設すると共に中央部には複数の単位セルの広さに相等
する空間部を設け、各単位セルには燃料棒を挿通する一
方、上記空間部には燃料棒より太径の水管を挿入し、各
燃料棒を単位セルに装着したばねにより支持すると共に
水管を単位セルまたは単位セルを連結する支持板に装着
したばねにより支持するようにした燃料集合体のスペー
サとして、燃料棒を支持するばねの板厚を水管を支持す
るばねの板厚より厚く形成したことを特徴とする。
（実施例） 第１図、第２図はこの考案に係るスペーサＳの一実施例
を示すものであり、スペーサＳは四方の外側板11の内側
が互いに交差する縦、横所定数の（図では８本）の仕切
板12によって９行９列の単位セル13からなる格子状に区
分され、前記のように細径化された燃料棒ｎを挿通する
ようになされる一方、中央部には単位セル13の３行３列
分の広さに相等する空間部16が形成され、その空間部16
内にはほぼ燃料棒ｎの９個分の断面積を持つ太径の角形
水管19を挿入するようになされている。
を示すものであり、スペーサＳは四方の外側板11の内側
が互いに交差する縦、横所定数の（図では８本）の仕切
板12によって９行９列の単位セル13からなる格子状に区
分され、前記のように細径化された燃料棒ｎを挿通する
ようになされる一方、中央部には単位セル13の３行３列
分の広さに相等する空間部16が形成され、その空間部16
内にはほぼ燃料棒ｎの９個分の断面積を持つ太径の角形
水管19を挿入するようになされている。
そして、外側板11および縦、横の仕切板12によって形成
された各単位セル13を囲む四辺の中央部にはインコネル
の帯板材からなる二つに折り曲げられたクリップ形のば
ね14がそれぞれ装着されているが、それらのクリップ形
のばね14は第２図にみられるように一側に山形弾性片14
aを有すると共に他側には外側板11に装着されるものを
除いて複数の角形または弧状の固定突部14bが設けら
れ、各単位セル13の二辺におけるばね14の山形弾性片14
aと他の二辺におけるばね14の固定突部14bとが向き合う
ように外側板11および仕切板12に取付けられていて、各
単位セル13に挿通される燃料棒ｎは対向する二対のばね
14の山形弾性片14aと固定突部14bとで支持するようにな
される一方、中央の空間部16内に挿入される太径の水管
19に対しては空間部16を囲む四方の内側仕切板に装着さ
れている３個ずつのばね14の山形弾性片14aで支持する
ようになされており、そして、水管19を支持する各ばね
14は通常の板厚（約0.3mm）に形成されているが、各燃
料棒ｎを支持するばね14の板厚は水管19を支持するばね
の板厚の1.25ないし2.0倍程度に厚く形成されている。
された各単位セル13を囲む四辺の中央部にはインコネル
の帯板材からなる二つに折り曲げられたクリップ形のば
ね14がそれぞれ装着されているが、それらのクリップ形
のばね14は第２図にみられるように一側に山形弾性片14
aを有すると共に他側には外側板11に装着されるものを
除いて複数の角形または弧状の固定突部14bが設けら
れ、各単位セル13の二辺におけるばね14の山形弾性片14
aと他の二辺におけるばね14の固定突部14bとが向き合う
ように外側板11および仕切板12に取付けられていて、各
単位セル13に挿通される燃料棒ｎは対向する二対のばね
14の山形弾性片14aと固定突部14bとで支持するようにな
される一方、中央の空間部16内に挿入される太径の水管
19に対しては空間部16を囲む四方の内側仕切板に装着さ
れている３個ずつのばね14の山形弾性片14aで支持する
ようになされており、そして、水管19を支持する各ばね
14は通常の板厚（約0.3mm）に形成されているが、各燃
料棒ｎを支持するばね14の板厚は水管19を支持するばね
の板厚の1.25ないし2.0倍程度に厚く形成されている。
このため、燃料棒ｎを支持するばね14の山形弾性片14a
の弾力が強くなり、地震時に燃料棒ｎのたわみと質量に
起因する力を受けたにしても永久変形を起こし難い。
の弾力が強くなり、地震時に燃料棒ｎのたわみと質量に
起因する力を受けたにしても永久変形を起こし難い。
上記の場合、水管19の周りに位置する単位セル13では内
側一辺に通常板厚のばねが取付けられることになるが、
各セル内に固定突部14bが配置されるので、燃料棒ｎの
弾性的支持には影響しない。
側一辺に通常板厚のばねが取付けられることになるが、
各セル内に固定突部14bが配置されるので、燃料棒ｎの
弾性的支持には影響しない。
第３図ないし第５図はスペーサＳをリング素子型とした
変更例を示し、リング素子22は第５図のように内部が燃
料棒挿通用の単位セル23をなす所要の直径と高さの管状
体からなり、一側の上縁と下縁には間隔をおいて内側に
弧状にくぼんだ二つの固定突部22bが形成されると共に
反対側の周面にはコ字形のスリット22aが設けられ、こ
のリング素子22の二つを一組として互いのコ字形スリッ
ト22aを隣接させ、互いのスリット22aに第４図イにみら
れるように二つの山形弾性片24aを上下端でつらねた菱
形ループ状のインコネル製のばね24を嵌め合せて連ね、
単位セル23に燃料棒ｎを挿入した際、ばね24の一方の山
形弾性片24aと反対側上下の固定突部22bで支持できるよ
うにリング素子22の向きを選定しつつ８行８列に並列
し、それらの当接部をスポット溶接して結合すると共に
周囲を外側板21で囲み、中央部には２行２列のリング素
子22が占める広さより若干大きな空間部26が形成され、
４個の燃料棒分の断面積にほぼ等しい太さの円形の水管
29を挿入するようになされている。
変更例を示し、リング素子22は第５図のように内部が燃
料棒挿通用の単位セル23をなす所要の直径と高さの管状
体からなり、一側の上縁と下縁には間隔をおいて内側に
弧状にくぼんだ二つの固定突部22bが形成されると共に
反対側の周面にはコ字形のスリット22aが設けられ、こ
のリング素子22の二つを一組として互いのコ字形スリッ
ト22aを隣接させ、互いのスリット22aに第４図イにみら
れるように二つの山形弾性片24aを上下端でつらねた菱
形ループ状のインコネル製のばね24を嵌め合せて連ね、
単位セル23に燃料棒ｎを挿入した際、ばね24の一方の山
形弾性片24aと反対側上下の固定突部22bで支持できるよ
うにリング素子22の向きを選定しつつ８行８列に並列
し、それらの当接部をスポット溶接して結合すると共に
周囲を外側板21で囲み、中央部には２行２列のリング素
子22が占める広さより若干大きな空間部26が形成され、
４個の燃料棒分の断面積にほぼ等しい太さの円形の水管
29を挿入するようになされている。
また、空間部26を囲むリング素子22のうち四隅に当たる
２個ずつの素子はみぞ形の支持板27で連結されていて、
各支持板27には第４図ロのようにインコネルの帯板を二
つ折りし内側に山形弾性片25aを設けたクリップ形のば
ね25が装着され、それらのばね25の山形弾性片25aによ
って空間部26に挿入した水管29を四方から支持するよう
になされているが、水管29を支持するばね25は上述の例
と同じく通常の板厚に形成される一方、燃料棒ｎを支持
するばね24は上記ばね25の1.25ないし2.0倍の板厚に形
成されている。
２個ずつの素子はみぞ形の支持板27で連結されていて、
各支持板27には第４図ロのようにインコネルの帯板を二
つ折りし内側に山形弾性片25aを設けたクリップ形のば
ね25が装着され、それらのばね25の山形弾性片25aによ
って空間部26に挿入した水管29を四方から支持するよう
になされているが、水管29を支持するばね25は上述の例
と同じく通常の板厚に形成される一方、燃料棒ｎを支持
するばね24は上記ばね25の1.25ないし2.0倍の板厚に形
成されている。
更に、この考案は格子型のスペーサで縦、横の一つ置き
の仕切部材の交差部にランタン形のばねを装着して燃料
棒または水管を支持するタイプのものにも適用すること
ができる。
の仕切部材の交差部にランタン形のばねを装着して燃料
棒または水管を支持するタイプのものにも適用すること
ができる。
なお、燃料棒や水管を支持するばねの形体やリング素子
の形体は図示のものに限らず、他の形体としてもよい。
の形体は図示のものに限らず、他の形体としてもよい。
（考案の効果） 以上のようにこの考案では、燃料棒より太径の水管を中
央部に配設するようにした沸騰水型原子炉用の燃料集合
体のスペーサとして、燃料棒を支持するばねの板厚を水
管を支持するばねの板厚より厚く形成したので、燃料棒
の支持が確実で、地震時に燃料棒のたわみと質量に基づ
く力がばねに作用したにしても、充分にその力に耐える
ことができ、永久変形を起こしたり破損したりせず、炉
の安全運転を可能にする利点を有する。
央部に配設するようにした沸騰水型原子炉用の燃料集合
体のスペーサとして、燃料棒を支持するばねの板厚を水
管を支持するばねの板厚より厚く形成したので、燃料棒
の支持が確実で、地震時に燃料棒のたわみと質量に基づ
く力がばねに作用したにしても、充分にその力に耐える
ことができ、永久変形を起こしたり破損したりせず、炉
の安全運転を可能にする利点を有する。
第１図はこの考案の一実施例の平面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図。 第３図は他の実施例の一部を切除した平面図。 第４図イは第３図のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 同図ロは第３図のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 第５図はリング素子の一例の斜視図。 第６図は燃料集合体の概略的な側面図。 第７図イは従来のスペーサの平面図。 同図ロは第７図イのＤ−Ｄ線に沿った断面図。 図中、1,11,21……外側板、2,12……仕切板、 3,13……単位セル、4,14,24,25……ばね、 4a,14a,24a,25a……山形弾性片、 16,26……空間部、9,19,29……水管、 ｎ……燃料棒
Claims (1)
- 【請求項１】四方の外側板の内側に仕切板またはリング
素子によって縦、横所定数の単位セルを並設すると共に
中央部には複数の単位セルの広さに相等する空間部を設
け、各単位セルには燃料棒を挿通する一方、上記空間部
には燃料棒より太径の水管を挿入し、各燃料棒を単位セ
ルに装着したばねにより支持すると共に水管を単位セル
または単位セルを連結する支持板に装着したばねにより
支持するようにしたスペーサにおいて、燃料棒を支持す
るばねの板厚を水管を支持するばねの板厚より厚く形成
したことを特徴とする燃料集合体のスペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990012781U JPH0634716Y2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 燃料集合体のスペーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990012781U JPH0634716Y2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 燃料集合体のスペーサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106497U JPH03106497U (ja) | 1991-11-01 |
| JPH0634716Y2 true JPH0634716Y2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=31516237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990012781U Expired - Fee Related JPH0634716Y2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 燃料集合体のスペーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634716Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109935367A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中国原子能科学研究院 | 一种带卡扣的燃料组件定位格架和燃料组件 |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP1990012781U patent/JPH0634716Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03106497U (ja) | 1991-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |