JPS5831118Y2 - 原子炉燃料集合体の支持格子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は原子炉燃料集合体の燃料棒の横方向の動きを弾
性的に保持する支持格子に関するものである。

一般に、原子炉燃料集合体において、燃料要素が炉中心
において、熱応力及び照射応力を受けて曲がる傾向に対
し、燃料要素の間隔な正確に維持するため支持格子を使
用することが知られている。

支持格子は第１図に図示する如く、上下のノズル３．３
′間において燃料集合体の軸線方向に、即ち燃料要素と
平行な方向に適宜の間隔をおいて複数個配設され、その
格子間隔空間の各セルに燃料棒２を挿通して流水振動等
、燃料棒２の横方１句への偏位を防止している。

この支持格子１は通常、インコネル材、ステンレス材、
ジルカロイ材又はこれら各村な混合した素材により形成
され、第２図、第３図に図示する如く、適宜幅の細長板
に狭い幅のスリット５を切欠形成してなる帯板４を、そ
のスリット５を互いに対１句し、咬合結合させて格子状
に組み立て、その交点な溶接又はろう付によって接着す
ることによって作成しており、各帯板４には各セルで燃
料棒２を確実に保持するため弾性部材７と固定部材６が
設けられている。

ところが従来のこれら弾性部材及び固定部材は第２図、
第４図に図示した如く一方から凸出する２＠の固定部材
６と、該固定部材６ｖＣ燃料棒２な押しつげて保持する
弾性部材７から構成されており１弾性部材７は通常、燃
料棒２の長さ方向において２つの固定部材６の中間に配
置されている。

しかしながら、このような一方の側面から支持する２つ
の固定部材６と、その反対剛から支持する１つの弾性部
材７の一対からなる６点支持では。

固定部材６の高さに不同がある場合に国定部材６と燃料
棒２とが離れる可能性があり、若し離れる場合には水平
振動により燃料棒２と固定部材６が当り、摩耗して燃料
棒２の被覆が破れ、燃料棒２の破損を招来する。

そのためこれを予防しようとすれば弾性部材７のばね力
を強くする必要が出てくる。

例えば固定部材の高さが０．２５ｍｍ違う場合、スプリ
ング力とじて最小限５．５ｋｇ程度必要であり。

しかもスプリングの応力緩和を考慮すれば燃焼後期でも
燃料棒２と固定部材６が接触しているためには、より大
きなスプリングが必要となる。

そこで、このような大きなスプリングを採用すると原子
炉の運転中、燃料棒が十分にスリップせず、燃料棒２に
不当な軸方向の圧縮力がかかり燃料棒間りの原因の一つ
となる。

更に、一方において又、固定部材６の前記不揃いは燃料
棒２に曲げモーメン）Ｙ発生させることになり、燃料棒
２の曲げを惹起する。

本考案は上述の如き従来の支持格子のもつ燃料棒保持の
欠陥に着目し、その解消なはかるもので。

燃料棒が貫通する支持格子の各セル内において。

弾性部材と固定部材が燃料棒を水平方向に支持する如く
存在し、しかも上記対応する弾性部材と固定部材が少く
とも同一平面上にあって少くとも軸線方向に各々の対が
２個、即ち１セル内で４セツト、８点支持であることな
らびに上記弾性部材が燃料棒に垂直な方向に支持格子帯
板から直接切り起しにより決威された両持梁であること
を特徴とするものである。

以下、舒に本考案を添付図面に示す実施例にもとづいて
説明する。

しかし、勿論１本考案は以下の構成に限られるものでに
なく、目的を逸脱しない範囲において適宜、改変を加え
得ることは云うまでもな（・。

第５図は本考案支持格子の態様の一例を示しており１図
にお（・て、互いに咬合結合する両帯板４９４に上下２
段にわたり、かつ表裏にわたって一面に弾性部材７が、
そして他面に固定部材６が夫々スリット間隔を一単位と
して凸出して設けられている。

この帯板４のスリットによる咬合構成ならびに組立態様
は第２図、第３図と同様であり、第５図に図示される本
考案の格子組成帯板よりなる中略子板４ａと外側への凸
出を省略した昇格子板４ｂとを組み合せて所定の燃料棒
２を貫通させる間隙空間、所謂セルを有する支持格子と
なし、各セル内で同一平面上に凸出する２個の固定部材
６と２個の水平方向に延びる弾性部材７とで挿通されて
いる燃料棒２な水平方向に保持している。

しかもここの保持構造は軸方向において上下２段にわた
って設けられ、第６図に図示した如く上下において燃料
棒２を保持している。

そして、第５図においては凸出された固定部材６及び弾
性部材７は図より明らかなように、固定部材６９弾性部
材７共に帯板４より打ち出し切り起し形成されており、
就中１弾性部材は燃料棒挿通方向に垂直な方向に切り起
されている。

第６図はこのように構成した支持格子の燃料棒２長さ方
向の一部断面であり、帯板４０両側に固定部材６と弾性
部材７とが凸出していることが理解されよう。

しかし、前記本考案支持格子の場合においては。

対応する固定部材６と弾性部材７は少くとも燃料棒２の
長さ方向に対する水平面において同一平面上に位置して
いることが肝要で、これが上下２段の配置９弾性部材の
切起し構成と共に本考案における重要な特徴である。

第６図はかかる固定部材６と弾性部材７が同一平面で、
かつ２段にあることを示す。

そして、弾性部材７と固定部材６とが帯板４０表裏に上
下互いに配設されている。

又、前記説明においては、帯板４は第３図に図示するよ
うな上面又は下面にスリット５を設けたものな用いてい
るが、格子の縦又は横に配置さ９１ろ何れか一方の測の
帯板４に上下互い違いにスリットを有する帯板を使用し
ても同様である。

次に、第７図、第８図は前記従来例による場合と本考案
支持格子による場合の保持の態様を対比するものであり
、第７図に示される従来の支持格ｌ 子では燃料棒２に常時、−７のモーメントがかかつてお
り９曲がりに対して不利であるが本考案の場合には双方
よりの力が相殺し合ってモーメントがかからず有利であ
る。

又、軸方向の拘束力の県については１弾性部材１個の場
合、前述の如く弾性性能に２倍の性能が要求されるので
被覆管との接触面での面圧が高くなり、被覆管の表面が
極部的に変形し、それだけ摩擦係数が大きくなり１本考
案の場合に比して軸方向の動きに対する拘束力が大きく
ｋるが１本考案においては均等に分散されるが拘束力を
少くして適度の保持力を持たせることになる。

かくして本考案支持格子は従来の支持格子に比し、燃料
棒にモーメントが発生しないようにして。

しかも確実に燃料棒を保持することができるものである
。

以上の如く本考案は燃料棒が貫通する支持格子のセル内
において弾性部材とこれに対応する固定部材とを燃料棒
な水平方向に保持せしめ、かつ。

水平方向において同一平面上に存在する如く配置し、し
かも弾性部材とこれに対応する固定部材よりなる対を帯
板より切り起し形成し垂直方向に少くとも２個、即ち１
セル内で少くとも４対設けて全体として少くとも８点で
支持するようにしたものであるから、燃料棒が支持格子
のところで略両端固定に近い支持になり、従来の支持方
式に比し。

はるかに燃料棒の保持性能を良好ならしめ、燃料棒の曲
がりに対して極めて有効であると共に水力振動により燃
料棒と固定部材が尚って燃料棒の被覆が破れて燃料棒を
破損せしめることを防止し。

又、固定部材が燃料棒と離れ、フレッティング腐□を起
すことも防止することができる。

しかも本考案では弾性部材による燃料棒押しつげ力が分
散され、１／２で済むので燃料棒に対する押しつげに起
因する変形を起させることがなく、この面からの燃料棒
破損の恐れも全くない。

更に弾性部材ば。帯板から直接切り起され１両持梁であ
るので製作の容易さのみならずへたつが少ない利点があ
り。

燃料棒保持位置の正確さを維持すると共に燃料棒の方向
に垂直な方向に切り起されているので冷却材の流水抵抗
が少なく頗る好適である。

従って本考案支持格子を利用することにより。

燃料棒を炉心内において正確な位置に確保し得るのみな
らず、その保持力をも適正むらしめて原子炉運転の円滑
化を推進することができ、その効果に大きく期待がもた
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は支持格子を使用して配列された燃料棒集合体の
一部省略正面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線に沿
う矢視断面の一部を示す。 第３図は帯板の組立の態様を示す斜視図、第４図は燃料
棒支持態様の従来例を示す説明図、第５図は本考案に係
る支持格子の１例を示す部分斜視図、第６図は同支持格
子による燃料棒支持態様の説明図。 第７図及び第８図は従来例及び本考案支持格子の燃料棒
支持力説明図で、第７図は従来例、第８図は本考案り場
合である。 １・・・・・・支持格子、２・・・・・・燃料棒、６・
・・・・・固定部材、７・・・・・・弾性部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 燃料棒を貫通する原子炉燃料集合体の支持格子の各々の
   セル内において１弾性部材とこれに対応する固定部材よ
   りなり、挿通される燃料棒を水平方向に支持する対を同
   一平面上において２対で。 かつ燃料棒の長さ方向において少くとも２段にわたり設
   け、１セル内で少くとも燃料棒を８点で支持せしめるよ
   うになすと共に、前記弾性部材な燃料棒に垂直な方向に
   支持格子帯板から直接切り起した両持梁で構成せしめた
   ことを特徴とする原子炉燃料集合体の支持格子。