JPS62105082A - 原子燃料棒の保持スペ−サ - Google Patents
原子燃料棒の保持スペ−サInfo
- Publication number
- JPS62105082A JPS62105082A JP60243922A JP24392285A JPS62105082A JP S62105082 A JPS62105082 A JP S62105082A JP 60243922 A JP60243922 A JP 60243922A JP 24392285 A JP24392285 A JP 24392285A JP S62105082 A JPS62105082 A JP S62105082A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel rod
- elastic support
- holding spacer
- cylindrical
- nuclear fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Catalysts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、〃に子炉、特に沸騰水型原子炉の複数個の燃
料棒を互いに一定間隔を保ち全体を正方形に保持する原
子燃料要棒の保持スペーサに関するものである。
料棒を互いに一定間隔を保ち全体を正方形に保持する原
子燃料要棒の保持スペーサに関するものである。
従来の原子燃料要棒の保持スペーサは、例えば特公昭５
０−７１６号に記載されているようなランタン形状のス
プリングや、特開昭５９−６５２８７号に記載されてい
るように板バネを弾性支持体として用いている。しかし
燃料要素間を軸方向に流通する冷却水り流れに対し、上
記支持体を対向方向に配置しており、その投影面積が大
きくなり、冷却水の流通に対し圧損の原因となる点には
配慮がなされていなかった。
０−７１６号に記載されているようなランタン形状のス
プリングや、特開昭５９−６５２８７号に記載されてい
るように板バネを弾性支持体として用いている。しかし
燃料要素間を軸方向に流通する冷却水り流れに対し、上
記支持体を対向方向に配置しており、その投影面積が大
きくなり、冷却水の流通に対し圧損の原因となる点には
配慮がなされていなかった。
本発明は、上記問題点に鑑みて発明されたもので、複数
個の燃料棒（燃料要素管）を、四方形に保持する保持ス
ペーサを、軸方向に流通する冷却流体に対し、その流通
抵抗を極力小さくするように形成された原子燃料棒の保
持スペーサを提供することを目的とする。
個の燃料棒（燃料要素管）を、四方形に保持する保持ス
ペーサを、軸方向に流通する冷却流体に対し、その流通
抵抗を極力小さくするように形成された原子燃料棒の保
持スペーサを提供することを目的とする。
燃料棒スペーサを設計する場合に考慮しなければならな
い事項の一つとして、原子炉の運転中の振動あるいは地
震時の振動を吸収し、振動による摩耗によって燃料要素
が破損するようなことを防止するような構造でなければ
ならないことが挙げられる。このために、燃料棒は弾性
支持体によって固定支持体に押しつけ保持されねばなら
ない。
い事項の一つとして、原子炉の運転中の振動あるいは地
震時の振動を吸収し、振動による摩耗によって燃料要素
が破損するようなことを防止するような構造でなければ
ならないことが挙げられる。このために、燃料棒は弾性
支持体によって固定支持体に押しつけ保持されねばなら
ない。
しかし、弾性支持体の材料として適切なインコネルは中
性子吸収が多く、原子炉効率を実質的に低下させるとい
う不利を伴う。したがって、弾性支持体はできるだけ小
さく、数も少ない方が良い。
性子吸収が多く、原子炉効率を実質的に低下させるとい
う不利を伴う。したがって、弾性支持体はできるだけ小
さく、数も少ない方が良い。
さらに、もう１つ重要な事項は冷却剤の流れをできるだ
け妨げないような構造でなくてはならないことである。
け妨げないような構造でなくてはならないことである。
従来、沸騰水型原子炉用に用いられてきたものは、燃料
棒が挿入される空間が正方形状のものであった。しかし
、構造強度上は六角形のハネカム構造などの多角形セル
の集合体の方が有利であることは良く知られており、高
速増殖炉ではもっばら六角形のハネカム構造のスペーサ
が考えられている。沸騰水型原子炉のスペーサにも例え
ば特開昭５９−６５２８７に記載されるように丸形や六
角形セルが考えられており、このような構造によって板
厚を薄くシ、冷却流体の流れに対する投影面積を減少さ
せ、冷却流体の流れの圧損を低減するように考慮されね
ばならない。
棒が挿入される空間が正方形状のものであった。しかし
、構造強度上は六角形のハネカム構造などの多角形セル
の集合体の方が有利であることは良く知られており、高
速増殖炉ではもっばら六角形のハネカム構造のスペーサ
が考えられている。沸騰水型原子炉のスペーサにも例え
ば特開昭５９−６５２８７に記載されるように丸形や六
角形セルが考えられており、このような構造によって板
厚を薄くシ、冷却流体の流れに対する投影面積を減少さ
せ、冷却流体の流れの圧損を低減するように考慮されね
ばならない。
上記目的を達成するため本発明は、ジルコニウム合金の
帯板を十字形に曲設し、十字先端に適宜面積の押圧壁を
有する弾性支持体を、碁盤目状に配置した筒状セルを４
個１組とし、この４個のセル内に上記押圧壁を挿入して
筒状セル内の燃料棒を保持し、上記弾性支持体は、帯板
面が燃料棒の軸心方向と同方向に配置してなり、冷却流
体の流通方向には上記弾性支持体は帯板の板厚のみが対
向し、その投影面積を極力小さくする特徴を有する。
帯板を十字形に曲設し、十字先端に適宜面積の押圧壁を
有する弾性支持体を、碁盤目状に配置した筒状セルを４
個１組とし、この４個のセル内に上記押圧壁を挿入して
筒状セル内の燃料棒を保持し、上記弾性支持体は、帯板
面が燃料棒の軸心方向と同方向に配置してなり、冷却流
体の流通方向には上記弾性支持体は帯板の板厚のみが対
向し、その投影面積を極力小さくする特徴を有する。
本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第２図は沸騰水型原子炉の燃料集合体を示す。
燃料集合体は複数本の燃料要素または燃料棒１にてなり
、互いに適宜間隔を有し、全体を正方形状に配列し、こ
の燃料棒１は上部タイプレート２ａおよび下部タイプレ
ート２ｂに支持され、中間部の複数個所を燃料棒スペー
サ３と呼ばれるジルコニウム合金製の薄板構造の支持部
材により支持され、これら全体を設料捧チャンネル４と
呼ばれるジルコニウム合金製の角筒に挿入されている。
、互いに適宜間隔を有し、全体を正方形状に配列し、こ
の燃料棒１は上部タイプレート２ａおよび下部タイプレ
ート２ｂに支持され、中間部の複数個所を燃料棒スペー
サ３と呼ばれるジルコニウム合金製の薄板構造の支持部
材により支持され、これら全体を設料捧チャンネル４と
呼ばれるジルコニウム合金製の角筒に挿入されている。
第１図は燃料棒スペーサ３部分の横断面図を示す。尚、
燃料棒１は１個のみ図示し、他は省略し図示されていな
い。燃料棒スペーサ３は丸型セル３１をＡ１盤目に配置
し、隣設するセル３１の接合部は溶接等により固着し、
全体を正方形状に配列している。上記セル３１の隣設さ
れた４個（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）には１個
の弾性支持体４１が挿入され燃料棒１を押圧支持する。
燃料棒１は１個のみ図示し、他は省略し図示されていな
い。燃料棒スペーサ３は丸型セル３１をＡ１盤目に配置
し、隣設するセル３１の接合部は溶接等により固着し、
全体を正方形状に配列している。上記セル３１の隣設さ
れた４個（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）には１個
の弾性支持体４１が挿入され燃料棒１を押圧支持する。
上記丸形セル３】の詳細を第３図、第４図に示す。セル
３１はジルコニウム合金の円筒体で、上下端部には適宜
位置に夫々３個の支持壁を突出している。即ち、上端部
には円筒壁の適宜隔たった位置に弓状の支持壁３２ａ、
３２ｂ、３２ｃを突出形成し、下端部にも同様な支持ｕ
＆３３ ａ 、 ３３ｂ、３３ｃを突出している。また
円筒体の中央部には弾性支持体４１を挿入する開口３４
が形成されている。この間口３４の形状については後述
する。
３１はジルコニウム合金の円筒体で、上下端部には適宜
位置に夫々３個の支持壁を突出している。即ち、上端部
には円筒壁の適宜隔たった位置に弓状の支持壁３２ａ、
３２ｂ、３２ｃを突出形成し、下端部にも同様な支持ｕ
＆３３ ａ 、 ３３ｂ、３３ｃを突出している。また
円筒体の中央部には弾性支持体４１を挿入する開口３４
が形成されている。この間口３４の形状については後述
する。
第５図は弾性支持体４１の詳細を示す。
ジルコニウム合金の適宜中Ｑの帯板を十字形に曲折し、
帯板の両端部は適宜突合せて溶接して連続状に形成し、
図示のように先端部に適宜押圧面積の押圧壁４２が形成
されるように巾Ｗを有する十字状の弾性体に形成する。
帯板の両端部は適宜突合せて溶接して連続状に形成し、
図示のように先端部に適宜押圧面積の押圧壁４２が形成
されるように巾Ｗを有する十字状の弾性体に形成する。
第４図に示す前述の開口３４は、上記押圧壁４２が挿入
される開口３４ａとその両側端に上記弾性支持体４Ｌの
帯板の板厚が挿入される足部３４ｂが開口されている。
される開口３４ａとその両側端に上記弾性支持体４Ｌの
帯板の板厚が挿入される足部３４ｂが開口されている。
第１図に戻り、丸形セル３１は上記形状を有し、隣設の
４個のセル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、各セル
の中心を斜めに結ぶ方向に開口３４を向けて配置される
。この間口３４に上述の弾性支持体４１を挿入し１足部
３４ｂに係止させる。
４個のセル３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、各セル
の中心を斜めに結ぶ方向に開口３４を向けて配置される
。この間口３４に上述の弾性支持体４１を挿入し１足部
３４ｂに係止させる。
他の丸形セル３１も上記と同様に４個が一組となって配
置され、それぞれ弾性支持体４１が挿入される。
置され、それぞれ弾性支持体４１が挿入される。
上記のように形成された燃料棒スペーサ３に、燃料棒１
が挿入され、セル３１の支持ｇ、３２゜３３及び弾性支
持体４１の押圧壁４２にて支持される。弾性支持体４１
は弾性を有するから押圧壁４２にて燃料棒１を支持壁３
２．３３に押圧支持する。
が挿入され、セル３１の支持ｇ、３２゜３３及び弾性支
持体４１の押圧壁４２にて支持される。弾性支持体４１
は弾性を有するから押圧壁４２にて燃料棒１を支持壁３
２．３３に押圧支持する。
しかして、上記弾性支持体４１は帯板面が燃料棒１の軸
方向に配置されており、各燃料棒間の間隙を流通する冷
却流体の流通方向には一ヒ記帯板の板厚のみが対向する
から、その投影面積は極めて小さく、流路抵抗は小さく
なり、圧力損失は低減される。また板厚は薄くすること
が可能であり、更に流路抵抗を小さくし圧力損失を一層
低減することができる。
方向に配置されており、各燃料棒間の間隙を流通する冷
却流体の流通方向には一ヒ記帯板の板厚のみが対向する
から、その投影面積は極めて小さく、流路抵抗は小さく
なり、圧力損失は低減される。また板厚は薄くすること
が可能であり、更に流路抵抗を小さくし圧力損失を一層
低減することができる。
第６図は、弾性支持体の他の実施例を示し、この弾性支
持体５１は押圧壁５２に半球状のディンプル５３を設け
たもので、燃料棒の挿入性を良くしたものである。
持体５１は押圧壁５２に半球状のディンプル５３を設け
たもので、燃料棒の挿入性を良くしたものである。
第７図は弾性支持体の更に他の実施例を示し、この弾性
支持体６１は押圧壁６２の上縁にそり返し片６３を突出
したもので、この実施例も燃料棒の挿入性を良くしたも
のである。
支持体６１は押圧壁６２の上縁にそり返し片６３を突出
したもので、この実施例も燃料棒の挿入性を良くしたも
のである。
第８図はセルの他の実施例を示し、前記実施例が丸形セ
ルに対し、この実施例は８角セルフ１を用いたものであ
り、即ち、セルは８角形の筒状に形成され、支持壁７２
．７３及び弾性支持体を挿入する開口は第３図、第４図
の実施例と同様に形成されている。４個１組の８角セル
フ１ａ、７１ｂ、７］、ｃ、７１ｃｌは第１図の実施例
と同様弾性支持体４１が挿入されており、支持壁７２ａ
。
ルに対し、この実施例は８角セルフ１を用いたものであ
り、即ち、セルは８角形の筒状に形成され、支持壁７２
．７３及び弾性支持体を挿入する開口は第３図、第４図
の実施例と同様に形成されている。４個１組の８角セル
フ１ａ、７１ｂ、７］、ｃ、７１ｃｌは第１図の実施例
と同様弾性支持体４１が挿入されており、支持壁７２ａ
。
７２ｂ、７２ｃ、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ及び弾性支持
体４１の押圧壁４２にて燃料棒を押圧支持する。
体４１の押圧壁４２にて燃料棒を押圧支持する。
第９図は、弾性支持体の更に他の実施例を示し。
前記実施例が十字形をしていたものに対し、この弾性支
持体８１は、図示のように四角形に曲折されその対角線
方向にのみ一対の押圧壁８２を形成したもので、使用時
は第１０図のように弾性支持体８１を２個、押圧壁８２
が互い違いになるように重ね合せ、２個で十字状の弾性
支持体を形成するもので、その使用方法及び作用効果は
第５図の実施例と同様である。
持体８１は、図示のように四角形に曲折されその対角線
方向にのみ一対の押圧壁８２を形成したもので、使用時
は第１０図のように弾性支持体８１を２個、押圧壁８２
が互い違いになるように重ね合せ、２個で十字状の弾性
支持体を形成するもので、その使用方法及び作用効果は
第５図の実施例と同様である。
以上説明したように本発明によれば、燃料棒間の間隙を
流通する冷却流体の流通方向に対し、弾性支持体は帯板
の板厚面積のみが対向し、その投影面積は極めて小さく
、冷却水の流通圧力損失を低減することができる。
流通する冷却流体の流通方向に対し、弾性支持体は帯板
の板厚面積のみが対向し、その投影面積は極めて小さく
、冷却水の流通圧力損失を低減することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す沸騰水型原子炉の燃料
集合体の全体構成を示す縦断面図、第２図は第１図の燃
料棒スペーサ部分の横断面図、第３図は丸形セルの上面
図、第４図は同じく正面図、第５図は弾性支持体の斜視
図、第６図は他の実施例を示す弾性支持体の斜視図、第
７図は更に他の実施例を示す弾性支持体の斜視図、第８
図は８角セルによる燃料棒スペーサの正面図、第９図は
弾性支持体の更に他の実施例を示す斜視図、第１０図は
第９図の弾性支持体を２個重ね合せた状態を示す上面図
である。 １・・燃料棒、２ａ・・・上部タイプレート、２ｂ・・
・下部タイプレート、３・・・燃料棒スペーサ、４・・
燃料棒チャンネル、３１・・丸形セル、３２ａ、３２ｂ
。 ３２ ｃ 、 ３３ ａ 、 ３３ ｂ 、 ３３ ｃ
、−支持壁、３４・・開口、４２・・押圧壁、５１・・
・弾性支持体、５２・・押圧壁、５３・・ディンプル、
６１・・・弾性支持体、６２・・・押圧壁、６３・・・
そり返し片、７１・・・８角セル、７２．７３・・・支
持壁、８１・・・弾性支持体、８２・・押圧壁。 ス １ 図 第 Ｚ 図 不３図 ７ｄ図
集合体の全体構成を示す縦断面図、第２図は第１図の燃
料棒スペーサ部分の横断面図、第３図は丸形セルの上面
図、第４図は同じく正面図、第５図は弾性支持体の斜視
図、第６図は他の実施例を示す弾性支持体の斜視図、第
７図は更に他の実施例を示す弾性支持体の斜視図、第８
図は８角セルによる燃料棒スペーサの正面図、第９図は
弾性支持体の更に他の実施例を示す斜視図、第１０図は
第９図の弾性支持体を２個重ね合せた状態を示す上面図
である。 １・・燃料棒、２ａ・・・上部タイプレート、２ｂ・・
・下部タイプレート、３・・・燃料棒スペーサ、４・・
燃料棒チャンネル、３１・・丸形セル、３２ａ、３２ｂ
。 ３２ ｃ 、 ３３ ａ 、 ３３ ｂ 、 ３３ ｃ
、−支持壁、３４・・開口、４２・・押圧壁、５１・・
・弾性支持体、５２・・押圧壁、５３・・ディンプル、
６１・・・弾性支持体、６２・・・押圧壁、６３・・・
そり返し片、７１・・・８角セル、７２．７３・・・支
持壁、８１・・・弾性支持体、８２・・押圧壁。 ス １ 図 第 Ｚ 図 不３図 ７ｄ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数本の細長い燃料棒を、碁盤目状に配置した筒状
セル内に挿入し、筒状セルの上下端に間隔において突出
した複数個の支持壁にて支持するものにおいて、ジルコ
ニウム合金等の帯板を十字形に曲設し先端に適宜面積の
押圧壁を有する弾性支持体を形成し、筒状セルを４個１
組とし、この４個のセル内に十字状の弾性支持体の押圧
壁を挿入して燃料棒を押圧保持し、上記弾性支持体は、
帯板面が燃料棒の軸心方向と同方向に配置されているこ
とを特徴とする原子燃料棒の保持スペーサ。 ２、押圧壁に、半球状のデインプルを設けてなる特許請
求の範囲第１項記載の原子燃料棒の保持スペーサ。 ３、押圧壁上縁に、そり返し片を突出してなる特許請求
の範囲第１項記載の原子燃料棒の保持スペーサ。 ４、弾性支持体が、帯板を四角形に曲折しその対角線方
向にのみ一対の押圧壁を形成したものを、２個重ね合せ
て十字状に形成されている特許請求の範囲第１項記載の
原子燃料棒の保持スペーサ。 ５、筒状セルが、円筒形である特許請求の範囲第１項記
載の原子燃料棒の保持スペーサ。 ６、筒状セルが、８角筒形である特許請求の範囲第１項
記載の原子燃料棒の保持スペーサ。 ７、筒状セルの中央部に弾性支持部材の押圧壁が挿入さ
れる開口を設け、各セルの中心を斜めに結ぶ方向に上記
開口を向けて配置してなる特許請求の範囲第５項または
第６項記載の原子燃料棒の保持スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60243922A JPS62105082A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 原子燃料棒の保持スペ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60243922A JPS62105082A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 原子燃料棒の保持スペ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105082A true JPS62105082A (ja) | 1987-05-15 |
Family
ID=17111013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60243922A Pending JPS62105082A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 原子燃料棒の保持スペ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2750136A2 (en) | 2012-12-27 | 2014-07-02 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60243922A patent/JPS62105082A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2750136A2 (en) | 2012-12-27 | 2014-07-02 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
| US9646724B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-05-09 | Hitachi, Ltd. | Fuel assembly |
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