JPS58124986A - 原子炉の燃料サブアセンブリ用の支持格子 - 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】 本発明は、原子炉の燃料サブアセンブリの燃料ビン用の
支持格子に関し、高速炉に使用されるような高出力燃料
ビンのかかる格子に関する。

燃料サブアセンブリの支持格子の使用及び開発は長期間
に亘ってさかのほろ。例えば、英国特許明細省第１　、
０３２　、７７７号は、燃料ビンを位置するための単位
セルを形成するディンプル付円形管を有する格子を示し
、さらにこれらの円形管と合わさって円形管を間隔保持
する他の非円形のディンプルなし管を有している。これ
は複雑な構造であり、可撓性が低く、多数の管部分を必
要とし、製造するのに時間がかかり且つ費用がかかる。

いずれにしても、高速炉の高い定格出力によって必要と
されるように、ビン位置決め用単位セルは厳密に間隔保
持されず、しかも厳密に間隔保持させることができない
。

さらに先行技術の開示、即ち英国特許明細書第１．３ｇ
乙、モ評号において、「接合」ス）　ＩＪツブの格子の
概念が紹介されている。ス）　ＩＪツデば、その長さ中
に多くのセルのディンプル付壁を構成するが決してそれ
自身完全な単位セルを構成しない。

格子の各セルは第１のレベルの接合ス）　ＩＪツブとＷ
ＩＪＪ働する第ノのレベルの接合ストリップによって構
成される。このことは、ディンプルが正シく配置される
ように異なるレベルにおいて、２組のストリップを合わ
せることの複雑さ及び問題をもたらしそして各組のスト
リップは、格子を通る冷却材の流れに入口及び出口の動
力損失をもたらす。

しかしながら、単一レベルのディンプル付接合ス）　Ｉ
Ｊツブ形態の格子が使用されており、かかる格子では、
格子のセルが単一レベルに制限されたス）　ＩＪツブ材
料によって構成される。この格子の既知の公告はなく、
従って図面を参照して以下に説明する。説明されるよう
に、格子は縁部セルを有し、この縁部セルは一部が接合
ストリップによって形成され、一部が有形補足ストリッ
プによって形成される。この格子は、接合ス）　ＩＪツ
ブに関して本質的な利点を保持しながら、本発明が解決
しようとする本質的な機械的弱さ及び構成上の問題を有
している。

このために、本発明は、原子炉の燃料サブアセンブリで
あって、これに沿ってとびとびに配置された単一レベル
にディンプル付接合ス）　ＩＪツブで各々形成された一
連の支持格子を有する管状被檀内に間隔をへだてた燃料
ビンの束を有する燃料サブアセンブリにおいて、格子の
周囲が単位縁部セルによって構成されることを特徴とす
る燃料サブアセンブリを提供する。

合本発明を、添付図面を参照して、さらに説明する。

第１図、第１Ａ図（先行技術）には、一連のディンプル
付接合ス）　＋Ｊッデ１ｏが、受入れ支持格子の主な構
造を形成するように互に組立てられて示されている。

格子の縁部セル１１が、各々、６つの壁を有している。

任意の縁部セルについて、壁の≠っが接合ス）　ＩＪツ
ブ１０の端部によって形成され、壁のλつが、ス）　Ｉ
Ｊツブ１ｏの端部の横に位置する端部１２ａ及び１２ｆ
ｉを有する有形補足ストリップ１２によって形成されて
いる。

第１Ａ図に明らかに示されているように、この構造はス
ポット溶接部１４を必撤とし、このスポット溶接部は金
属の３つの厚さに浸透し且つこれらを互に接合しなけれ
ばならずそして端部１２ｂの場合、燃料ピン位置決め用
ディンプルを備えるために、溶接は末端の大変近くにな
される。これは、本質的に弱い接合部であシ且つ点検す
るのに容易ではない。欠陥接合部は２つの大変費用のか
かる状況のうちの一方又は他方を創り出す。もし格子が
使用される前に欠陥溶接が、発見されると格子全体が無
駄になる。もし欠陥溶接が使用中に発見されると、燃料
アセンブリ全部を原子炉から取出さなければならない。

縁部セルの溶接強さは、１つの「三層」溶接部１３及び
２つの「二層」溶接部１５から由来する。

また、格子の軸方向強さは、格子の別の場所に存在する
溶接部１５のような溶接部と比べると図示した溶接部】
４の形態によって弱められる。格子は、冷却材の軸方向
の流れ及び格子のディンプルと摩擦接触している燃料ピ
ンの熱の寸法変化によって可成りのドーム力を受ける。

ドームが強くなるためには、そのペースの周囲が強いこ
とが未質的である。補足ストリップ１２及び溶接部１４
は、かかる強さをもたらさない。

第１図に示す格子２７はディンプル付接合ストリップ２
０を有し、その周囲は単位セル２１によって完成されて
いる。各セル２１の溶接強さが、ｇつの「二層」溶接部
２５から由来し、そして「三層」溶接部は全く回避され
ているのが分かる。

加えて、セル２１は、第１図の補足ストリップ１２より
大変強い。格子のセルは、セル内の燃料ピン２６を心出
しするディンプル２３を有している。ディンプルは、細
長いダイヤモンド形状のものであり、それらの長さ方向
の軸組をセルの軸線と平行にして配置され、従ってセル
を通る乱流及び圧力低下を最小にする。またこの形状は
、ディンプルを形成するとき、金属を薄くしない。とい
うのは、ディンプルを形成するためにストリップから引
張られる金属が大きな領域から引かれるからである。代
表的には、３！ｊ本の燃料ピン２６が格子によって位置
決めされる。

第３図は、すみ柱３０での格子の構造を示している。

図示した格子によって占められるすみ柱３ｏの長さ部分
において、柱３０が３０８で切除され、長方形断面の部
分３０ｂのみを残す。各格子は、格子を６つのすみ柱３
０の切除部３０ａに留める６つの留め部分３１を有して
いる。留め部分３１はフラップ３２を有し、このフラッ
プは、格子をすみ柱３０に位置決めするために切除部分
３０ａへ偏向することができる。留め部分３１はデルス
タ３３で満たされていて、このデルスタは、３４でフラ
ンｆ３２にへり溶接されている。デルスタ３３は部分３
０ｂに関して小さな隙間を形成している。これは、アセ
ンブリ全体に小さな自由度を与える。

はぼ六角形の管状被覆３６が図示されている。

単位セル２１はすべて格子の周囲に、すみ柱３０にさえ
も、存在し、それ故に強さを与える縁部の連続性が維持
されるのが分かる。

セル２１は接合されていない部分のものであっても良い
が、接合ス）　＋１ツブ２ＯＫｆ用されるのと同一の素
材を使用して、小さな開口部２１ａをセル２１に形成す
るのが有利である。

第２図の格子を第１図の格子と比較すると別の長所が本
発明から生まれる。第１図では、ス）　ＩＪツデのある
ものは「長い」端で終っておシ、又他のものは「短い」
端で終っており、これらは逆にできないので、第１図の
格子は多種類の接合ストリップを必要とする。他方、第
２図の格子は約ｔθ％少ない種類の接合ス）　Ｕラグを
便用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、すでに使用されているような単一レベルの、
ディンプル付接合ス）　ＩＪツノ格子の部分平面図を示
し、第１Ａ図は、格子の一部の拡大図である。 第２図は、本発明によるサブアセンブリに使用される単
一レベルの、ディンプル付接合ストリップ格子の部分平
面図である。 第３図は、サブアセンブリのすみ柱での第２図の格子を
示す。 ２０・・拳・・接合ストリップ ２１・・・・・却−の縁部セル ２１ａ・・―・・小さな開口部 ２３・・・・・ディンプル ２６・・・・・燃料ピン ２７−・・・支持格子 ３０・１１１・すみ柱 ３０ａ・・・・・切除部 ３１・・・・・留め部分 ３３・・・・・ポルスタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ａ　原子炉の燃料サブアセンブリであって、これに沿っ
   てとびとびに配置された単一レベルに、ディンプル２３
   をもつ接合ス）　ＩＪツゾ２０で各々形成された一連の
   支持格子２７を有する管状被覆３６内に間隔をへだてた
   燃料ピン２６の束を有する燃料サブアセンブリにおいて
   、格子２７の周囲が単位縁部セル２１によって構成され
   ていることを特徴とするサブアセンブリ。 λ、格子の単位縁部セル２１には１つの壁に小さな開口
   ＄２１ａが形成され、縁部セルは接合ストリップと同一
   素材のものであシ、接合ス）　ＩＪソゾの端は、各々゛
   、２つの隣接した単位セルのλつの壁の横に位置し、こ
   の壁は前記７つの壁ではないことを特徴とする特許請求
   の範囲第１瑣記賊のサブアセンブリ。 ３、　切除部３０ａを有するすみ柱３０を有し、格子２
   ７と一体になった留め部分３１が前記切除部に係合する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサブアセ
   ンブリ。 ｌＡ　　留め部分は、各々、すみ柱３０に小さな隙間を
   もって嵌るボルスタ３３を収容していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のザブアセンブリ。 ヨティンプル２３は細長いダイヤモンド形状のものであ
   り、それらの軸線がセルの軸線と平行をなして配置され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のザブア
   センブリ。