JPS58140679A - 原子炉燃料棒用の隔離格子 - 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】 本発明の対象は弾性的に変形可能な板状構造物上に設け
られた対向し九一対の支持点を有する原子炉燃料集合体
用隔離格子である。

隔離格子の役割は原子炉集合体中の核燃料棒を隔離する
ことである。これらの棒状物は所定のネットワークに沿
って平行に保持されねばならない。

史にこれらの棒状物の長さに湿って分布している種々の
区域に従って棒状物の支持を確実にすることによって、
特に棒状物と接触して流れている液状冷媒の伽穣の効果
の下に棒状物の振動音回避させるためである。

以上に説明した種類の隔離格子の多数の具体例がすでに
公知であり、特に二ｌ１ＩＩＩ類の薄い金属板から形成
されたアセンブリから構成され、削配板が各々の種類の
うちでそれぞれ乎打であり、一方のａ１類は別の種類に
垂直であって、これらの板は規則的な間隔でノツチを有
しており、板相互の嵌合を可能にし、このようにして正
方形１１′ｒｔｈＩヲ南する蜂の巣状の多数の小空洞が
定められており、各小空洞中をクラスタの燃料要素が貫
通しており、隔離格子の多くの具体例がすでに公知であ
る。

この型の格子は一般に格子の材料と異なる拐科で作られ
て取付けられたばねを含んでいる。例えは１９７７年７
月７日付、′原子炉集合体内の燃料棒のクラスタのため
の隔離格子Ｉの名称で出動されたフランス国特軒絽７７
２０９０８号は二つの小空洞を貫通する棒状物にそれぞ
扛当接状態にある少くとも２個の凸部を有する２字形縦
断面を有する舌状ばね部を有する隔離格子を開示してい
る。

この格子はジルカロイ製であって、バネはインコネル製
である。

全体がジルカロイ製の格子を製造することが、研究され
てきた。このことは、取付けられたばねアセンブリが除
去されるので、隔離格子の一層簡単な構成を可能にする
と同時に中性子の高い吸収能を有する材料の使用ｔＩｇ
Ｉ避させる。

まず小空洞の１１を形成する隔壁中に直接切抜かれ友は
ね會有する格子を製造することを研究した。

しかし試験の結果、これらのばねは照射下のジルカロイ
の弛緩現象のために燃料棒を恒久的には維持し得ないこ
とが示された。成る時間の後、棒状物に対するはねの締
付は力社弛緩し、棒状物は保持されなくなる。

本発明は特に全体が物い中性子吸収能會有する一種類の
材料から作られており、簡単な構造ｔ−有する隔離格子
に係る。棒状物の寿命期間中締付けを確実にすることは
不可能であるので、前記格子は棒状物の隔離を確実にす
る機能だけｔ−有している。棒状物の保持機能を確保す
る必要が跣っていることは勿論である。しかしこのこと
は別の手段に１って得られ、この手段は本＠明の部分ｔ
−栴構成ない。燃料棒と格子との関ＫａｌｌＡのない接
触を確保することが本質的である。なせならば格子と棒
状物との間のあらゆる遊隙がと扛らの棒状物の離れを引
起すのてあって、このことが絶対に回避されなければな
らないからである。促って格子の製造公差に基づく寸法
の変化を補償することが必要である。本発明は弾性的に
変形可能な板状物Ｖこ設けられた対向する一対の支持点
の存μによってこの間ａｔ解決している。

更に米国籍軒第３６７９５４７号が均質な格子を示して
おり、この格子は板状物に２個の凸部が設けられており
、前記凸部は小空洞毎に重ね合わされており、各々２本
の鉛直なスロットの間に配置されており、板状物に関し
て反対の向きに、隣接した二つの小空洞の向きに配置さ
扛ていることを指摘すぺ自である。このような具体例に
おいては、棒状物の存在に基づくねじりモーメントは格
子を構成する板状物に伝達され、これらのねじりモーメ
ントは格子の安定性と幾何学的構造とに有害な格子の変
形を引起す。

本発明はこれらの欠点を是正する・ 一層正確には、本発明は原子炉燃料集合体用隔離格子で
あって、前記格子は２種類の薄い隔壁のアセンブリを含
んでおり、前記隔壁はそれぞれ、同種の隔壁が互いに平
行であり、一方の種類の隔壁は他の穏ｌ１ｌＩＩＯ隔壁
に対して垂直であって、隔壁の互いの嵌合上可能にする
ように規則的間隔をおいてノツチが設けられているので
、正方形断面を有する複数個の小空洞を限定してお餘、
鍵記各小空洞中ｔクラスタ０１本の燃料棒が貫通してお
り、□ 小空洞の−には支持点が設けられていてクラスＩＯすべ
ての燃料棒を保持しており、鎖格子が１０Ｉブ４ゴ１ム
ｂ蝉（妙嚢會斡衾凸郁によって構成堪れている支持点１
有しており、前記凸部は金属板舌状部に対をなして設け
られており、前記舌状部は前記薄い隔壁中に前記凸部の
両側に長手方向の平行な２本のスロットを設けることＫ
よって得られており、これらＯ凸部は二つの隣接する小
空洞内に反対０１ＮＩＫ向けられてお勤、燃料棒を鋏格
子内に配置後これらの凸部へのこれらの棒状物の反作用
は弾性金属板舌状部へのねじりモーメントを生じ、この
舌状部の変形がこのようＫして格子内の燃料棒の組立て
の公差の吸収管可能にすることｔ＊黴とする原子炉燃料
集合体用隔離格子に係る。

好★しくは、支持点のこれらの対は薄い隔壁中に＊＊設
けられた凸部の別の対と組合わされており、前記隔壁は
小空洞の壁を構成しており、従って燃料要素のための剛
性支持点管構成している。

本発明の別０４＋１黴及び利点は添付図面を参照して行
われる次の説＠を読むことＫよって明らかになるであろ
う。

第１１１には原子炉の燃料集合体ｌを詳１１に示°ｒ図
式図であり、燃料集合体１の燃料棒２がこれらの燃料棒
Ｋｔ８つて規則的に分布してい小本発−１−よる格子４
によって間隔をおいて保持されてい為。

各集合体ｌは２個の末端部材６から成ゐ剛性ン℃・−ム
を會んでおり、末端部材６は下から上に１亀する冷却水
の通過を可能にする開口Ｓｔ備見　＾る。何本かの案内
管１０がこれらの管を末端部材６に固定することによっ
て全体の態率性を確実にしている。各燃料集合体１は原
子炉容ＩＩＯ内部装置に属する下部炉心板（図示せず）
と上部炉心板１４と０ａｌｌＫ長さ数メートルにわたっ
て延びている。各集合体は上下両炉心板に対して配置さ
れている。

本発−による格子は第２図にそ０透１ｌｌｒＩＡを、夢
８ＩｌＩＫその上ｌｌｒＩＩＩｔ表わす。

これらの園は２種−の横断金属板２０及び２２を示して
お勤、紳記板は、同種の板は互いに平行で、異種の板は
瓦いＫｌｌ直であり、規則的間隔でノツチ２８ｔ−備え
【おり、前記板が一連の小空洞ｚｔｔＲｉ定しており、
小空洞２４の中にクラスタの燃料棒が嵌入されている。

小空洞２４の壁に設けられた支持点３０が燃料棒のクラ
スタの配置を確実にしている。

いくつかの小空洞内には、円筒状スリーブ２６が金属板
２Ｇ、２２に切抄出された足状＠２８を介してレーザ溶
接又はティグ（Ｔ、　１．　Ｇ、）溶接によって格子に
溶接されており、これらのスリーブ２６がｌ０Ｃ）１１
１１！案内管の通過を可能にしている。

この製の格子全体は燃料棒２を確実に支持し得ない材料
、例えばジルカロイによって製造されているので、この
臘の格子においては鉄棒状物が別の手段によって支持さ
れることが必要である。なぜならば本発明の格子はこの
支持ｔｉＩ実に行わないからである。咳格子は単に棒状
物の隔離を可能にするのみである。

第４１１０には本発明の格子の詳細ＷＡｔ示す、この図
は鋏金属板の断面図及び正面ＷＡを示す。

小空洞Ｏ隔壁中に凸部が設けられてお勢、これらの凸部
が（鎖線で示された）燃料１１２に轟接すれるに到る。

これらの凸部には二つｏｔｘｒｏ４ｏがあ勤、一方は剛
性凸ｓ３０、他方は弾性的に変を番自在な舌状部８２に
設けられた凸部３４である。

小空洞の各隔壁には重ね合わされた４個の支り点が設け
られ、２個の剛性支持点３０が同一〇弾性舌状９８２上
に配置された２個の弾性支持点を挾む位置にある。これ
らの凸部は隣接する二つの小空満に共通でＴｏＩ、従っ
て各小空洞内には８個の支持点が存在する。

凸部３４は弾性凸部とも呼ばれて、連続的な二つの偏重
のスロットによって板から離脱している舌状部上に配置
されている。凸部は隔＠ｏＪＦｗｉ。

両側に突出しており、従ってプロフィルで表わされてい
る金属＠２２ＶＣついてみられるのと同様に、隣接する
二つの小空洞２４内の舌状部３２の平面の両側に突出し
ている。

従って支持点３４への燃料棒２の反作用は逆向きである
。その結果金属板舌状部３２に対してねじりモーメント
が生じ、このねじりモーメントが舌状部を弾性的に変形
させる。この変形は格子の製造公差及び棒状物のクラス
タへの組立て公差の吸収【可能にする。

翔性支持点３０は弾性支持点３４と同様なプロフィール
を有しているので、循環する冷却用流体の流れに対する
支持点の接触の際の抵抗を減少させるようになっている
。

米ｌ１ｉ１４１軒第３６７９５４７号に開示された格子
とは対照的に、無４図に表わされている如き格子は偶力
の側方の伝達の結果隔壁中に生じる変形を回避させると
同時に舌状部の変形’ｔａ節することを可能にする。こ
の偶力によって、支持反作用は舌状部の端郁適合点でｔ
ｉ直に捉えられる。その結果、ｗｈＩｌから成る格子の
構造物への応力の一直化が住じ、この−電化が、使用さ
れている材料の弛緩期間中にこＯようにして安定な形態
を保存する。

第１ｓＩＩＫは第４１ｉｌｌＫ表わされ良格子の変形具
体例を表わす、この具体例は弾性舌状部３２が製造中に
僅かに弓形に―けられるというととによって区別される
。これらの弾性舌状部は燃料要素が格子内に配置される
ときに受けなければならないで参ろう変形とは逆のＳ字
状の変形を有している。

前記逆向きに反らすことの目的は第４図の格子の効果を
強化すること七あや、即ち格子の製造の金銀及び罠に重
大な棒状物取付けの公１１を更に曳く徴収するととを可
能にすることである。この配置は舌状部に弯ａＯ効釆を
与え、舌状部は凸部によって伝遺された応力によって増
大させられた剛性を有する。

本発明の格子は付加されるばねの使用を必要としない九
めに単純１ｓ造であって、＊＊する小空洞間の支持点の
干渉によってネットワーク全体の結合を確実にする０本
発明の格子は支持部の変形によって製造の公差の補償を
確保し、従って該集合体の燃料棒を遊隙なしに維持する
ととｔ可能にしている。

本発明の格子が照射の下で弛緩現象を象るジルカロイの
如き一つの材料で製造されている場合、しかも前記格子
が所定の時間の後に棒状物への締めつけをもはや加えな
い場合、遊隙なしの前記保持は該燃料集合体の全機能期
間中保躾される。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉の燃料集合体の詳細図、第２図及び１ｌ
Ｉ３ＷＡはそれぞれ本発明による格子の透視図及び上面
図、第４図は本発明の格子の詳細説明図、第Ｓ図は１１
１４図の変形具体例の説ＦＩＡ図である。 ２・・・燃料棒、２０．２２・・・隔壁、２４・・・小
空洞、３０．３４・・・支持点、３２・・・弾性金属板
舌状部、３３・・・スロット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１Ｊｌｌ子撚燃料集合体用隔離格子あって、前記格
   子は２１１１１の薄い隔壁のアセンブリを含んでおり、
   前記ｒ４Ｉｉはそれぞれ、同種の隔壁が互いに平行であ
   り、一方の種類の隔壁は他の種類の隔壁に対して垂直で
   あって、正方形１１１Ｆｒ面を有する複数個の小空洞ｔ
   −限定してお９、続記各小空洞中をクラスタの１本の燃
   料棒が貫通しており、小空洞の麹には支持点が設けられ
   ていてクラスタのすべての燃料棒管保持しており、該格
   子がプロフィールド凸部によって構成さｎている支持点
   を有しており、前記凸Ｓは金属板舌状ｓＶｃ対ｔなして
   設けられており、ＩＩＩ紀舌状部は前記薄い隔壁中に前
   記凸部の鉤偶に長手方向の平行な２本のスロットを設け
   ることによって得られており、これらの凸部は二つの隣
   接する小空洞内に反対の向きに向けられており、燃料棒
   ｔ−該格子内に配置後これらの凸部へのこれらの棒状物
   の反作用は弾性金楓板舌状部へのねじりモーメントを生
   じ、この舌状部の変形がこのようにして格子内の燃料棒
   の組立ての公差の吸収を可能にすることを特徴とする原
   子炉燃料集合体用隔離格子。 ＋２１　　約動悸参参プロフィールド凸部が小空洞の壁
   を構成する薄い隔壁中に直接設けられた凸部と協働して
   おり、従ってこれらの凸部が燃料棒のための剛性支持点
   ｔ＃Ｉ成していること１％像とする特許請求の範囲第１
   項に記載の隔離格子。 （３）　　薄い隔壁中に直接設けられて剛性支持点ｉｓ
   成している前記凸部のうちの２個が＃紀プロフィールド
   凸部のうちの１対の、長手方向の両側に配置されている
   こと１％像とする特許請求の範囲第２項に記載の隔離格
   子。 （４）弾性金属板舌状部が製造時に得られる湾曲を有し
   ており、この湾曲は前記弾性舌状部が格子中に棒状物を
   配置する際に蒙る筈の変形と逆向きに形成されていると
   とｔ−％鎗とする特許請求の範囲第ｆｉｌに記載の隔離
   格子。