JPS59104592A

JPS59104592A - 燃料集合体のスペ−サ

Info

Publication number: JPS59104592A
Application number: JP57214219A
Authority: JP
Inventors: 作山　忠; 野俣　輝満
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1984-06-16

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〕本発明は佛騰水形原子炉の燃料集合体のスペーサに関す
る。

〔発明の技術的背景〕

一般にｆ３騰水形原子炉の燃料集合体は第１図に示す如
く構成されている。すなわち、１・・・は燃料棒であっ
て、これら燃料棒ｌ・・・と燃料集合体一体につき１〜
２本の水棒（［’２＋示せす）はたとえば８行８列の格
子状に配列されているＯそして、これら燃料ａ１・・・
と水棒の上端部および下端部は上部タイプレート２およ
び下部タイプレート３によって所定の間隙で固定され、
また中間部は複数のスペーサ４・・・によって所定の間
隔に保持されている。そしてこれら燃料ｅ　７・・・は
断面略正方形のチャンネルボックス５内に収容されてい
る。そして、冷却材（軽水》は下部タイプレート３に形
成されたノズル６からチャンネルボックス６内に流入し
、このチャンネルボックス５内を上方に流れるように構
成されている。

また、上記スペーサ４・・・は第２図ないし第６図に示
す如く構成されている。すなわち、１０は枠体であって
、略正方形の枠状をなし、チャンネルボックス５の内周
面に嵌合するように構成されている。そして、この枠体
１ｏ内には仕切板１１・・・が格子状に紹み合されてお
り、これら仕切板１１・・・で形成されるまず目的に上
記燃料棒１・・・が押通される。そして、これら仕切板
１１・・・には複数の当接部１２・・・が形成されてお
シ、これら光接部１２・・・はり！ｚ料ｒ゛・１・・・
の外周面に当接してこれら炉判棒１・・・の保持をなす
。また、上記仕切板１１・・・の交差部には複動のラン
タンスプリング１３・・・が取付けられている。これら
ランタンスプリング１３は略角筒状をなしその中間部は
切抜かれ、それぞれ４個の細長板状をなす板ばね片１４
・・・が形成されている。そしてこれらランタンスプリ
ング１３・・・は切抜部に仕切板１１・・・が押通され
るように和文てられ、これら仕切板１１・・・の交差部
に嵌着している。

また、上記板ばね片１４・・・の中央部には山形の屈曲
部１５・・・が形成されており、この屈曲部１５・・・
は板ばね片１４・・・全体の弾性力によって燃料棒１・
・・の外周面に当接し、これら燃料棒１・・・を所定の
間隔に保持している０〔背景技術の問題点〕上記のスペーサ４・・・は原子炉の運転甲には数百°Ｃ
の高温でかつ放射、腺照躬下の環境に曝とれる。このた
め、ランタンスプリング１３・・・の板ばね片１４・・
・にクリープ変形が生じ、第７図に示す如く運転時間の
経過に従って、板けね片１４・・・と燃料棒１・・・の
接触荷重が減少し、これら燃料棒１・・・の保持力が低
下してし７夛う不具合を生じる。

このような不具合を防止するには上記クリープによる接
触荷重の減少を見込んであらかじめ板ばね片１４・・・
の弾性力すなわちばね定数を大きくしておくことが考え
られる。しかし、このようにす−ると初期における板ば
ね片の接触荷重が大きくなり、燃料棒１・・・に生じる
応力が太きくなる不具合を生じる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもノテ、その
目的とするところはランタンスプリングの板ばね片の初
期のはね定数を変更することなしにクリープによる接触
圧の減少を少なくすることができる燃料集合体のスペー
サを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はチャンネルボックスの内周面に当接する枠体と
、この枠体内に格子状に設けられた複数の仕切板と、こ
れら仕切板の交差部に設けられ中央部に屈曲部を形成し
た板はね片を有するランタンスプリングとを備えたもの
において、上記ランタンスプリングの板ばね片の屈曲部
に補強部を形成したものである。したがって、板ばね片
が変形した場合に応力が集中する屈曲部に補強部を形成
したので、このル（曲部の応力が軽減する。そして、ク
リープ変形は応力が小さくなれに減少するので、屈曲部
のクリープ変形が大幅に減少し、この板ばね片全体のク
リープ変形が小さくなシ、接触圧の低下も小さくなんま
た、上記の補強部は屈曲部のみに設りられておシ、シか
もこの屈曲部は板はね片全体のはね定数にあまり影響を
与えないので、このような補強部を設けても板ばね片の
初期の接触圧が大きくなることもないものである。

〔発明の実施例〕

以下第８図ないし第１５図を参照して本発明の一実施例
を説明する。第８図（ｄ沸騰水形原子炉の炸、料集合体
を示す。図中１０１・・・は燃料棒であって、これら燃
料棒１θ１・・・と燃料集合体一体につ唇１〜２本の水
棒（図示ぜず）蝶たとえば８行８列の格子状に配列され
ている。そして、これら燃料ａ　７０１・・・と水棒の
上端部および下端部は上部タイプレート１０２および下
部タイプレート１０３によって所定の間隙で固定され、
また中間部は複数のスペーサ１０４・・・によって所定
の間隔に保持されている。そしてこれら燃料棒１０１・
・・は断面略正方形のチャンネルボツクス１０５内に収
容されている。そしス冷却材（軽水）は下部タイプレー
ト１０３に形成されたノズル１０６からチャンネルボッ
クス１０５内に流入し、このチャンネルボックスｉｏｓ
内を上方に流れるように構成されている。

また、上記スペーサ１０４・・・け第９図ないし第１０
図に示す如く構成されている。すなわ秋１１０は枠体で
あって、略正方形の枠状をなし、チャンネルボックス１
０５の内周面に嵌合するように構成されている。そして
、この枠体１１０内には仕切板１１ノ・・・が格子状に
縮み合されておシ、これら仕切板１１１・・・で形成さ
れるます口内に上記燃料棒１０１・・・が挿通される。

そして、これら仕切板１１１・・・には複数の当接部１
１２・・・が形成されており、これら当接部１１２・・
・は燃料棒１０ノ・・・の外周面に当接してこれら燃料
棒１０１・・・の保持をなす。また、上記仕切板１１１
・・・の交差部にＦｉ？、Ｗ　ｉｌｌのランタンスプリ
ング１１３・・・が取付けられている。これらランタン
スプリング１１３は略角筒状をなし、その中間部は切抜
かれ、それぞれ４個の細長板状をなす板はね片１１４・
・・が形成烙れている。そしてこれらランタンスプリン
グ１１３・・・は切抜部に仕切板１１ノ・・・が押通さ
れるように組立てられ、これら仕切板１１１・・・の交
差部に嵌着している。また、上記板ばね片１１４・・・
の中央部には山形の屈曲部１１５・・・が形成されてお
シ、この屈曲部１１５・・・は板はね片１１４・・・全
体の弾性力によって燃料棒１０１・・・の外周面に当接
部これら燃料棒１０１・・・をル［定の間隔に保持して
いる。

そして、上記ランタンスプリング１１３・・・の板ばね
片１１４・・・の屈曲部１）５・・・頂部は第１３図に
示す如くその板厚が厚く形成され、補強部１１６・・・
を形成している。−また、これら板はね片１１４・・・
の両端部も板厚が厚く形成され、補強部１１７・・・が
形成されている０次に上記第一実施例の作用を説明する
０上記ランタンスプリング１１３・・・の板はね片１１
４・・・は組立状態では弾性変形し、その弾性力によっ
て中央部の屈曲部１１５・・・が燃料棒１０１・・・の
外周面に当接し、これら燃料棒１０１・・・を所定の間
隔に保持する。ところで、このような形状の板ばね片１
１４・・・が弾性変形した場合、一般に中央部の屈曲部
１１６・・・および両端部において変形が大きくなる傾
向がある。したがって、従来の如く板ばね片の板厚が一
様であると第１４図のＡ１に示す如く中央部の屈曲部お
よび両端部に大きな応力が発生する。しかし、この第一
実施例では板ばね片１１４・・・の屈曲部１１５・・・
および両端部には板厚が厚く形成された補強部１１６・
・・、１１７・・・が形成されているので、第１４図の
Ｂ、に示す如くこれら屈曲部１１５・・・および両端部
の応力は軽減される。そして、一般に材料に生じるクリ
ープ変形は応力が大きくなると大となり、また応力が小
さくなるとクリープ変形が小さくなる。したがって、こ
の第一実施例のものは屈曲部１１５・・・および両端部
におけるクリープ変形が小さくなシ、板ばね片１１４・
・・全体のクリープは大幅に低下する。よって、運転時
間の経過による板ばね片１１４・・・と燃料棒１０ノ・
・・との接触荷重の低下は第１５図に示す如〈従来のも
のがＡ２に示す如く接触荷重が大幅に低下するのに対し
、この第一実施例のものはＢ２に示す如く接触荷ｌｉの
低下が小さい。

また、上記の如き補強部１１６・・−１１７・・・を形
成するとこの部分の剛性が犬となシ、板ばね片ＩＪ４・
・・のばね定数が変化する。しかし、この補強部１１６
・・・、１１２・・・は板ばね片１１４・・・の屈曲部
１１５・・・および両端部に笥Ｓ分［了Ｊに形成されて
お役、しかもこれらの部分のＥ・１１件の変化は板ばね
ハ１１４・・・全体のはね定数にｉｌＬあまり影響を与
えることがない。したがって、このような補強部１１６
・・・、１１７・・・を設けても板ばね片１１４・・・
のけね定Ｉ２Ｆ′ｉはとんど変らず、よって初期におい
て接触荷重が過大となることもない。

なお、本発明は上記の第一実施例には限定されない。

たとえば、第１６図ないし第１８図には本発明明の第二
実施例を示す。この第二実施例はランタンスプリング２
１３の板ばね片２１４・・・の屈曲部２１５・・・の頂
部の両側縁に補強リブ２１６・・・を一体に設け、補強
部を形成したものである。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明はヂャンネルボックスの内周面に当接
する枠体と、この枠体内に格子状に設けられた複数の仕
切板と、これら仕切板の交差部に設けられ中央部に屈曲
部を形成した板ばね片を壱するランタンスプリングとを
偏えたものにおいて、上記ランタンスプリングの板ばね
片の屈曲部に補強部を形成したものである。したがって
、板はね片が変形した場合に応力が集中する屈曲部に補
強部を形成したので、この屈曲部の応力が軽減する。そ
して、クリープ変形は応力が小さくなれば減少するので
、屈曲部のクリープ変形が大幅に減少し、この板はね片
全体のクリープ変形が小さくなシ、接触圧の低下も小さ
くなる。また、上記の補強部は屈曲部のみに設けられて
お）、シかもこの屈曲部は板ばね片全体のばね定数にあ
″！ｆシ影響を与えないので、このような補強部を設け
ても板ばね片の初期の接触圧が大きくなることもない等
その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は従来例を示し、第１図は燃料集合
体の斜視図、第２図はスペーサの平面図、第３図は第２
図のｍ　−Ｉｎ　ｆ＆に沿う断面図、第４図はスペーサ
の一部の斜視図、第５図はランタンスプリングの平面図
、第６図はランタンスプリングの側面図、第７図は接触
荷重の変化を示す線図である。第８図ないし第１５図は
本発明の第一実施例を示し、第８図は燃料集合体の斜視
図、第９図はスペーサの平面図、第１０図″は第９図の
Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、第１１図はスペーサの一部の斜
視図、笛１２図はランタンスプリングの平面図、第１３
図はランタンスプリングの側面図、第１４図は板はね片
の応力分布を示す線図、第１５図は接触荷重の変化を示
す線図である。第１６図ないし第１８図は本発明の第二
実施例を示し、第１６図はランタンスプリングの平面図
、第１７図はランタンスプリングの側面図、第１８図は
板ばね片の屈曲部の斜視図である。１０１・・・燃料棒、１０４・・・スペーサ、１１０・
・・枠体、１１１・・・仕切板、１１３，２１．１・・
・ランタンスプリング、１１４，２１４・・・板はね六
１１５．２１５・・・屈曲部、１１６，１１７・・・補
強部、２１６・・・補強リブ。出願人代理人　弁理士　鈴　　江　　武　　彦第５図１４第７図 −県転崎間グＳ９　図＋１３　　　　　　ｈｊ第１２１ −運軸晴間第１６図第１７図第１８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チャネルボックスの内周面に当接する枠体と、こ
の枠体内に格子状に設けられた？ｊｉ［の仕切板と、こ
れら仕切板の交差部に設けられ中央部に屈曲部を形成し
た板ばね片を有するランタンスプリングとを備えたもの
において、上記ランタンスプリングの板ばね片の屈曲部
に補強部を形成したことを特徴とする燃料集合体のスペ
ーサ。
（２）前記補強部は前記板にね片の屈曲部の板厚を厚く
したものであることを特徴とする特許ペーサ。《３》前記補強部は前記板ばね片の屈曲部の両側縁に補
強リブを設けたものであることを特徴とする前記特許請
求の範囲第（１）項記載の燃料集合体のスペーサ。