JPS5952785A - グリッド・スペーサの製造方法 - 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〕 本発明は互いに隣接する管状体間の間隙を確保するグリ
ッド・スペーサに関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に高速増殖炉の一燃料集合体は第１図に示すように
構成されている。すなわち、図中１はラッパ管を示す。

このラツノ４管ｌの上部にはハンドリングヘッド２下部
にはエントラスノズル３が設けられている。上記ハンド
リングヘッド３はその内部形状を燃料交換機（図示せず
）の先端部と合致するように構成されている。また上記
エントラスノズル３側面には複数の冷却材流入口４が設
けられておシ炉心支持構造物としての２枚の炉心支持板
（図示せず）の間の連結管との組合せによって冷却の流
量調節を行なう構成である。上記ラッパ管１内には複数
本の燃料ビン５が三角格子状に設けられている。この燃
料ビン５は第２図に示すように被俊管６内に二酸化ウラ
ンの粉末焼結体からなる円柱状ペレット７を複数個収容
し上下部をそれぞれ上部端栓８および１部端栓９が蜜月
した構成である。

そして上記燃料ピン５の外周には、ラッピングワイヤ１
０が螺旋状に設けられておシその上下端はそれぞれ前記
上部端栓８および下部端栓９に接続固定されている。そ
してこのラッピングワイヤ１０によって燃料ピン５の相
互の間隔を一定に保持し冷却側を均一に流し均一な冷却
を行なう構成すある。なお前記被覆ｔ６は２０％冷間加
工した５ＵＳ３１６によシ構成されておシ、一方上記ラ
ツピングワイヤ１０は５ＵＳ３０４溶体化材によシ楕成
されている。

前記従来の燃料ビン５相互の間隙保持方法では次のよう
な不具合があった。すなわち、ラッピングワイヤ１０に
よシ流路抵抗が増大し、冷却材の流動抵抗が増加する欠
点があった。

このような不具合を解消するためにリング式スペーサと
呼ばれるものが開発されている。このリング式スペーサ
は燃料ピン５の外周に円筒形のスペーサを装着して間隙
を保持する方法でこのリング式スペーサでは、スペーサ
の上下端部の断面形状を滑らかに整形して流路抵抗を減
少させることが行なわれている。

ところが、前記スペーサは円筒管を切断して製造するも
のであるので前述の整形作業は困難であシ、特に内面側
の整形１、きわめて困難であったＯ また、円筒形のスペーサを燃料ピン５の外周に装着する
ために燃料ピン５の夕（局面とスペーサの内周面との間
に間隙が生ずることになる。

このため、燃料ピン５とスペーサとが流力振動によシ振
動する不具合があった。行に燃料ピン５の固有振動数と
振動数が一致した場合には共振が生じ、逐には燃料ピン
５が破損するおそれもあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、隣接する管状体の外周を流れる流体の
流動抵抗を減少させることができるとともに、前記管状
体を確実に保持することができるグリッド・ス啄−サを
提供することにおる。

〔発明の概要〕

本発明によるグリッド・スペーサは、帯状の素材鋼を所
望長さに切断し、この素材鋼を長手方向に屈曲させてス
ペーサを形成し、このスペーサを互いに隣接させて集合
体を形成しこの集合体の側部外周を枠体で囲むようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

第３図ないし第７図を参照して本発明の第１実施例を説
明する。第１図中１０２は帯状の素材鋼であって、この
素材鋼１０２は所望の長さに切断されるものである。そ
して、素材鋼１０２の断面形状は第４図に示すように幅
方向端面に近づくにつれて厚さが薄くなったテーパ状に
形成されている。また、素材鋼１０２の表面には幅方向
中央部に凸部１０４・・・が形成されている。

この凸部１０４は素材鋼１０２の裏面側からプレス機に
よる打刻で凸状に形成されている。また凸部１０４の間
隔ａは装着される管路の直径をｄとすれば １＝１アｄ の関係になるように設定されている。さらに、凸部１０
４間に素材鋼１０４の切断代が配置されている正量は凸
部１０４間間隔がａ−１−ｃ（ｃは切断代の長さ）に設
定されている。したがって、一つの切断後の素材には３
ケ９「の凸部１０４が形成されることになる。このよう
な素材を第５図に示すように凸部１０４が突起した面を
内面にして屈曲させると短管状のスペーサ素子１０６が
製造される。このスペーサ素子１０６の内面には等間隔
３ケ所に凸部１０４が形成されることになる。

以上の如きス４−サ素子１０６は第６図に示すように複
数のものが互いに隣接して集合されており、隣接するス
ペーサ素子１０６同志は溶接されている。さらに素子１
０６を集合させ集合体の側部外周面を囲焼する六角形横
断面形状の枠体１０７が設けられている。この枠体１０
７と前記素子１０６とも溶接されておシ、グリッド・ス
ペーサを形成している。このグリッｒ・スペーサは前記
素子１０６内に管状体としての燃料ピン１０Ｂを挿通さ
せ、前記ラッパ管１内に数句けられている。

このように構成されたものは次の作用効果を奏する。

まずスペーサ１０６の縦断面形状は第４図に示すテーパ
状を呈している。このような形状のものは流体中におい
て第７図に示すような抵抗係数Ｃｎの特性を有する。す
なわち、切落し角の絶対値が９０°に近づくＫつれて抵
抗係数ＣＤが小さくなシ前記スペーサ１０６に作用する
抗力が減少する特性を有している。よってス啄−サ１０
６に作用する抗力が大幅に減少し前記燃料ピン１０Ｂの
周囲を流通する冷却材の流動抵抗を大幅に減少させるこ
とができる。

そして、スペーサ１０６は第４図のような断面形状に形
成された素材鋼１０２を屈曲させて製造されるので前述
の如き抵抗係数ＣＤを減少させた断面形状を有するスペ
ーサ１０６を容易にかつ短時間で製造することができる
。

また、スペーサ１０６の内面側には凸部１０４が形成さ
れているのでスペーサ１０６で燃料ピン１０８を確実に
保持することができる。し７とがって燃料ピン１０８と
スペーサ１０６との流力振動を防止することができる。

なお、本発明は以上の第１実施例に限定されるものでは
ない。たとえば素材鋼１０２の断面形状は第４図示すも
のに限らず第８図ないし第９図に示すようＡものでもよ
い。また、本発明は高速増殖炉の燃料集合体に限らず熱
交換器の伝熱管の間隙保持にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、隣接する管状体の外周を流れる流体の
流動抵抗を減少させることができるとともに前記管状体
を確実に保トコシて撮動を防止することができる等その
効果は犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は従来例を示す図で、第１図は燃料
集合体の斜視図、第２図は燃料ピン５を一部破断して示
す正面図、第３図ないし第７図は本発明の第１実施例を
示す図で、第３図は素利鋼１０２の平面図、第４図は第
３図の■−■断面図、第５図はスペーサ素子１０６を示
す斜視図、第６図はグリッド・スペーサの平面図、第７
図は切落し角αに対する抵抗係数ｃＤの変化を示す特性
図、第８図は本発明の第２実施例を示す断面図、第９図
は本発明の第３実施例を示す断面図である。 １０２・・・素材鋼、１０６・・・スペーサ、１０Ｂ・
・・燃料ピン（管状体）、１０４・・・凸部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１＠ 第２囚 第３図 第４因 第　５　因

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状の素材鋼を所望の長さに切断し、この切断後
   の素材鋼を長手方向に屈曲させて形成された短管状のス
   ペーサ素子と、このスペーサ素子を複数個隣接させて集
   合させこの集合体の側部外周を囲む枠体とを具備したこ
   とを特徴とするグリッド・スペーサ。
2. （２）前記素材鋼は長手方向に直交する断面形状が幅方
   向端面に近づくにつれて次第に厚さが薄くなるテーパ状
   に成形されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載のグリッド・スペーサ。
3. （３）前記スペーサ素子は屈曲内方に突出した凸部が周
   方向等間隔の３ケ所に形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のグリッド・ス４−サ。