JPS58139094A - 核燃料集合体用グリツドスペ−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】 〔発明の技術分野〕 本発明は液体金属等の冷却材を用いた原子炉においてそ
の核燃料集合体に用いるグリッドスペーサに関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に原子炉内におい【は第１＠に示す如く核燃料集合
体が支持部材に挿着された状態で支持されている。

即ち、核燃料集合体ｌは、中空六角柱形状をしたラッパ
管−内にグリッドスペ−９３を介して等間隔に把持され
た複数本の燃料ビン亭と、上記ラッパ管コの上部Ｋｉｌ
＋ｔけられたハンドリングヘッド３と、下部に彎続され
たエントランスノズル６とから成っている。

このエントランスノズル６は、ラッパ管取付部分６Ａ、
複数の冷却材流量調節孔６Ｄを設けたノズル本体４Ｂ及
びこれらラッパ管取付部分６ムとノズル本体１１とを連
結する錐体部轟Ｃとからなっている。そして核燃料集合
体ｌはエントランスノズル６を介して支持部材１０Ｋ挿
入支持されている。

つまり、支持部材１０は上部支持板／／、下部支持板ｌ
コ及び両支持板／／、　／コを連結するとともに冷却材
通路／３ムが形成された連結管１３からなり【おり、エ
ントランスノズル基のノズル本体４Ｂが連結管ＩＪ内に
挿入され、ノズル本体４Ｂの端縁が支持部材ｉｏの下部
支持板／Ｊに設けた開口と下部嵌合部を形成して嵌合し
、またエントランスノズルの錐体部６Ｃが上部支持板／
／に設けた錐状開口部と上部嵌合部を形成して嵌合する
ことにより、支持されるようになっている。

而して、上部支持板／ｌ、下部支持板ノー、及び連結管
１３によって形成される高圧冷却材室陣に高圧の液体ナ
トリウム等の冷却材を充たし、この冷却材を前記冷却材
通路１３ム、冷却材流量調節孔４Ｄを経由し【エントラ
ンスノズル６内に入れ、ラッハ管λ内の燃料ビン参の閾
を通して、燃料ビン亭に発生した熱を奪い、ハンドリン
グヘッドｊを経て核燃料集合体ｌの外部に導き、図示し
ない熱交換器によって水と熱交換せしめた鎌、再び高圧
冷却材ｍ／４ＩＫ循環せしめるようにしている。

また燃料ビン参を把持するグリッドスペーサ３の詳細は
第一図（ａ）の平面図及び（ｂ）の正面に示す如くであ
る。即ち、グリッドスペーサ３は枠３ム、複数個のスペ
ーサ素子３Ｂ及び凸部３Ｃより成っており、枠３ムは薄
板からなる中空六角柱状に形成され、その外周がラッパ
管−の内面に固定されている。セして枠３Ａの内部には
複数個の中空六角柱状のスペーサ素子３Ｂが取付けられ
ており、このスペーサ素子３Ｂの内面に各スペーサ素子
３８＠ｌＩＣ３個の凸部３Ｃが設けられ、この凸部３Ｃ
によって燃料ビン参の外周を支持するようにしている。

〔背景技術の問題点〕

以上の如き従来の核燃料集合体用のグリッドスペーサに
あっては、第３図にも示す如く燃料ピン参の支持間隔を
保つため、スペーサ素子３Ｂの内側に凸部３Ｃが設けら
れている。そのため、核燃料集合体を組み立てる際のス
ペーサ素子ｊＢＫ対する燃料ビン参の挿入性が悪い。ま
た凸部ｊＣと燃料ピン亭即ち燃料ピンの被債管表面との
関にギャップを形成するため燃料ビン参が振動し、この
ため燃料ピン参が凸部と衝突して被榎管が傷つく不利が
ある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の如き従来の問題点を解決すべく成され
たものであり、その目的とする処は燃料ピンを挿入しや
すく、且つ運転時には燃料ビン間の間隔を確実に保持し
ｇ！に燃料−ビンが振動しないようにした核燃料集合体
用グリッドスペーサを提供するにある。

〔発明の構成〕

斯る目的を達成すべく本発明は核燃料集合体を構成する
グリッドスペーサのスペーサ素子の少くとも一部に、低
温時には燃料ピンの挿入を阻害しない形状となり、高温
時、即ち運転時には燃料ピンを押圧する形状となる記憶
合金を設けたことを七〇喪旨としている。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を添付図面に基いて詳述する。

第参図（１）及び（ｂ）は本発明に係るグリッドスペー
サの第１実施例を示すものであり、スペーサ素子には記
憶合金からなり、低温時には第参図（１）に示す如く、
中空六角柱形状をなし、燃料ピン亭との間に隙間が生じ
るように設定され、また運転中、つまり高温時には第９
図（ｂ）に示す如くスペーサ素子Ｊの各側面が外部及び
内情に交互に膨出し、外部に膨出した側面が隣接するス
ペーサ素子〃の内側に膨出した側面に密着したまま、当
蚊内ＩＩＫ膨出した側面が燃料ビン亭を押圧する形状、
即ちある温度に達すると記憶していた形状となるように
されている。

また第３図は本発明の第コ実施例を示すものであり、ス
ペーサ素子コｌの一部を記憶合金からなる舌状片η（押
え片）で構成しており、この舌状片−は低温時には第３
図（ａ）（ｂ）Ｋ示すようにスペーサ素子コ／の側面と
画一となるように設定され、運転時には第Ｓ図（ｃ）　
＋　ｔｔｉ＋ｘ示すように各舌状片−が内側に膨出し、
燃料ピン亭を三方から抑圧固定するように設定されてい
る。

第６図は本発明の第３実施例を示し、スペーサ素子ｎの
一部をなす記憶合金からなる舌状片コダ（押え片）は前
記Ｓコ実施例と異なり縦方向に設けられており、この実
施例にあっても前記同様に、低温時には第６図（ａｌ　
ｔ　（ｂ）に示す如く舌状片コダはスペーサ素子ＪＪ（
Ｆ）側面と面一となり、運転時には第１図（ｅ）　ｌ　
（ｄ）　ｌ　（・）に示す如く、記憶していた形状に戻
る。即ち各舌状片ンは内側に膨出し、燃料ビン亭を押圧
して固定する。この場合、冷却材が第６図（・）の矢印
に示す如く下から上へ流れるので、舌状片コダには流れ
による動圧も加わりさらに燃料ピン亭を押圧することと
なり、より固定が確実となる。

第７図は本発明の第４Ｉ爽施例を示すものであり、中空
六角柱形状をなすスペーサ素子訂の側面のうち１つおき
の各側面に両端を側面に接続した記憶合金からなる凸状
片ム（押え片）を設けている。

この凸状片コロも前記同様、冷温時には第７図（魯）。

（ｂ）に示すように燃料ピン亭との間には、一定の隙間
が形成され、原子炉運転中の高温時には、第７図（Ｃ）
　ｔ　（ｄ）に示す如く記憶していた形状に戻り、各凸
状片ムは内側に膨出し、燃料ピン亭を三方から押圧し固
定する。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、燃料ピンを
保持するグリッドスペーサのスペーサ素子の少くとも一
部に、冷却時には燃料ピンとの間に隙間を形成し、運転
時には燃料ピンを押圧する形状となる記憶合金を設けた
ので、核燃料集合体の組立時に燃料ピンをグリッドスペ
ーサに容易に挿入することができ、運転中の高温時には
、燃料ビン同士の間隔を確実に保ち、燃料ピンの振動を
防止し、振動により生じる被覆管の損傷等から燃料ピン
を保繰し、原子炉の安全性を向上せしめ得る等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例及び従来例を示すものであり、第
１図は核燃料集合体とその周辺の一部を示す断面図、第
一図（ａ）は従来のグリッドスペーサの平面図、第１図
（ｂ）は同グリッドスペーサの側面図、第３図（ａ）は
同グリッドスペーサの一部拡大平面図、第３図（ｂ）は
＠ｊ図（１）ノＡ　−Ａ線ｍｍ図、纂参図（ａ）は本発
明の第１実施例のグリッドスペーサの冷温時の平面図、
第９図（ｂ）は同高温時の平面図、第５図（ａ）は第コ
実施例の冷温時の平面図、第５図（ｂ）の同側面図、第
３図（、）は高温時の平面図、第５図（ｄ）は高温時の
側面図、第６図（ａ）は第Ｊ実施例の冷温時の平面図、
第６図（ｂ）は同冷温時の側面図、第６図（ｅ）は高温
時の平面図、第６図（ｄ）は同高温時の側面図、第４図
（・）は第６図（ｄ）のＢ−Ｂ線断面図１、　　第７図
（＆）は第ダ実施例の冷温時の平面図、第７図（ｂ）は
第り図（ａ）のｃ−ｃ線断面図、第７図（＠）は同高温
時の平面図、第７図（ｄ）は第７図（ｅ）のＤ−Ｄ＠断
面図である。 ／・・・核燃料集合体、コ・・・ラッパ管、３・・・グ
リッドスペーサ、参・・・燃料ピン、１０・・・支持部
材、〃。 コ／、　Ｑ？、　＃・・・少くとも一部に記憶合金を設
けたスペーサ素子、柘評、コト・・記憶合金からなる部
分。 Ｔｏ２図 （Φ） ！Ｐ）３　　図 （α） （）） 第４　図 第　５　図 ）（Ｃ） ４６　　図 ヒＢ 第　７　図 （ω）（０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ複数本の燃料ピンをラッパ管に固定されたグリッドス
   ペーサの各スペーす素子によって把持して成る原子炉の
   核燃料集合体において、前記各スペーサ素子は、低温時
   に燃料ピンの挿入性を阻害しない形状となり、高温時に
   燃料ピンを押圧する形状となる記憶合金を少くとも−ｓ
   Ｋ設けていることを特徴とする核燃料集合体用グリッド
   スベーす。 ユ前記スベー１＃″素子の一部を切抜いて押え片を形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核燃
   料集合体用グリッドスペーサ。