JPS62289791A - 燃料棒スペ−サ - Google Patents
燃料棒スペ−サInfo
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- JPS62289791A JPS62289791A JP61134422A JP13442286A JPS62289791A JP S62289791 A JPS62289791 A JP S62289791A JP 61134422 A JP61134422 A JP 61134422A JP 13442286 A JP13442286 A JP 13442286A JP S62289791 A JPS62289791 A JP S62289791A
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Classifications
-
- 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
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Fuel Cell (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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は燃料棒スベーりに係り、とりわけ機械的強度を
維持しつつ燃料棒の押圧保持性能を適切に維持すること
ができる燃料棒スペーサに関する。
維持しつつ燃料棒の押圧保持性能を適切に維持すること
ができる燃料棒スペーサに関する。
（従来の技術）
一般に、原子炉の炉心部には多数の燃料集合体が収納さ
れており、この燃料集合体各々は、ジルコニウム合金の
ような材料の密封被覆管にて、核燃料の酸化ウランまた
は酸化プルトニウムを叡）！；し収めて成る多数の燃料
棒を断面略正方形のチ（・ンネルボックス内に収容する
ことで形成されている。多数の燃料棒はチャンネルボッ
クス内で整列されており、それは、横方向の振動を拘束
し、冷却材の流路を確保するために、燃料棒の軸方向に
設りた複数個の燃料棒スペーサ゛によって支）、■され
たことで行なわれている。
れており、この燃料集合体各々は、ジルコニウム合金の
ような材料の密封被覆管にて、核燃料の酸化ウランまた
は酸化プルトニウムを叡）！；し収めて成る多数の燃料
棒を断面略正方形のチ（・ンネルボックス内に収容する
ことで形成されている。多数の燃料棒はチャンネルボッ
クス内で整列されており、それは、横方向の振動を拘束
し、冷却材の流路を確保するために、燃料棒の軸方向に
設りた複数個の燃料棒スペーサ゛によって支）、■され
たことで行なわれている。
このような燃料棒スペーサの設計に際しく 、！３ ｒ
范づべきことは、燃料棒間隔を保持すること、燃ｉｌｌ
棒熱膨張余裕を有すること、燃料棒組立体の組立が容易
であること、燃料棒との接触面を最小限に抑えること、
炉冷却材流動の変化と制限とを最小にすること、熱的な
限界を最大にすること、派生Ｊる中性子吸収を最小にす
ること、運転１１ｊｌ ’ｒ）原子炉条件に耐えるに充
分な機械的強度を保）、）シていること、答である。
范づべきことは、燃料棒間隔を保持すること、燃ｉｌｌ
棒熱膨張余裕を有すること、燃料棒組立体の組立が容易
であること、燃料棒との接触面を最小限に抑えること、
炉冷却材流動の変化と制限とを最小にすること、熱的な
限界を最大にすること、派生Ｊる中性子吸収を最小にす
ること、運転１１ｊｌ ’ｒ）原子炉条件に耐えるに充
分な機械的強度を保）、）シていること、答である。
従来からこれらの設計要求を満足するために種々の燃料
棒スペーサが提案され、使用されているものであり、そ
の代表的なものの一つとして実公昭４８−２７３６０号
公報に示されているものがある。このスペーサは商業的
に長い間使用されできたものであり、これは、第５図、
第６図に示すように、略矩形状に形成された外枠１１内
にｎいに格子状に配設れたバー１２及びデイバイダ１３
によって複数個の燃料棒挿通路１１１を形成し、バー１
２の各交差部に角形スプリング５を配することで形成さ
れている。そして、外枠１１、バー１２、ディバイダ１
３は、ジルコニウムのＪ：うに中性子吸収断面積が小さ
い材料にて形成され、角形スプリング１５のみは、強度
は高いが中性子吸収断面積の大きいばね材料を用い、そ
の分Ｉｎを最小限に抑えることで中性子経済上好ましい
ものとしである。
棒スペーサが提案され、使用されているものであり、そ
の代表的なものの一つとして実公昭４８−２７３６０号
公報に示されているものがある。このスペーサは商業的
に長い間使用されできたものであり、これは、第５図、
第６図に示すように、略矩形状に形成された外枠１１内
にｎいに格子状に配設れたバー１２及びデイバイダ１３
によって複数個の燃料棒挿通路１１１を形成し、バー１
２の各交差部に角形スプリング５を配することで形成さ
れている。そして、外枠１１、バー１２、ディバイダ１
３は、ジルコニウムのＪ：うに中性子吸収断面積が小さ
い材料にて形成され、角形スプリング１５のみは、強度
は高いが中性子吸収断面積の大きいばね材料を用い、そ
の分Ｉｎを最小限に抑えることで中性子経済上好ましい
ものとしである。
８ｋＩＣ１最近、さらに燃Ｆｌ棒スペー号部での圧力損
失の低減及び燃料集合体の限界出力の増加を目的に種々
な燃料棒スペーサが提案されており、その代表的なしの
が、特開昭５９−６５２８７号公報に示されている。こ
れは、第７図乃至第１２図に承りように、１８矩形状に
形成された外枠２１内に、燃料棒挿通路２４を形成する
よう、互いに結合されたｔＡＧ面形状が略円形（第９図
参照）あるいは略へ角形（第１０図参照）の筒状のセル
２２゜３２を配列すると共に、隣接したセル２２．３２
相互の２つの側面部にスプリング２５．３ｂを配するこ
とで形成されており、前記のものと同様に、外枠２１、
セル２２は中性子吸収断面積の小さい材料で形成されて
いる。このような独立したセル２２構造から成る燃料棒
スベー１すは、燃料棒７を押圧保持して特にスペーサ構
成部材による冷却材流路の閉鎖を回避し、また、セル２
２の垂直方向の断面形状の変化をル１１限することによ
って、スペーザ部を通過する際での冷却材の流れの大ぎ
な変化を抑制している。その結果、スペーリ′部での圧
力損失の増加を抑制すると同時に、燃料集合体の限界出
力を増加させることかでさる一ｂのとなっている。
失の低減及び燃料集合体の限界出力の増加を目的に種々
な燃料棒スペーサが提案されており、その代表的なしの
が、特開昭５９−６５２８７号公報に示されている。こ
れは、第７図乃至第１２図に承りように、１８矩形状に
形成された外枠２１内に、燃料棒挿通路２４を形成する
よう、互いに結合されたｔＡＧ面形状が略円形（第９図
参照）あるいは略へ角形（第１０図参照）の筒状のセル
２２゜３２を配列すると共に、隣接したセル２２．３２
相互の２つの側面部にスプリング２５．３ｂを配するこ
とで形成されており、前記のものと同様に、外枠２１、
セル２２は中性子吸収断面積の小さい材料で形成されて
いる。このような独立したセル２２構造から成る燃料棒
スベー１すは、燃料棒７を押圧保持して特にスペーサ構
成部材による冷却材流路の閉鎖を回避し、また、セル２
２の垂直方向の断面形状の変化をル１１限することによ
って、スペーザ部を通過する際での冷却材の流れの大ぎ
な変化を抑制している。その結果、スペーリ′部での圧
力損失の増加を抑制すると同時に、燃料集合体の限界出
力を増加させることかでさる一ｂのとなっている。
（発明が解決しようとする問題点）
原子力発電の経済性を向上させるためには燃ｒ１集合体
の燃焼度を上げる高燃焼度化が必要となっている。この
ため燃料集合体は従来よりも炉内滞在時間が延びる傾向
にある。この上うｔこ燃Ｙｉｌ集合体の炉内滞在時間が
延びると、炉内では燃料棒スペー４ノのセル２２の材料
であるジルコニウム合金（よ酸化腐食を生じ板厚は減少
してしまう。従って上記の様に燃料集合体の炉内滞在時
間が延びた場合、酸化によるセル２２の減肉が進み、７
３命未明には十分なスペー１すの義賊的強度が１ｒｌら
れなくなる再能性がある。スペーサー強度を図るための
′Ａ策として、炉内滞在時間が延びたことによって生じ
る新たイヌ減肉増分厚だけ、セル２２の阪ｊ″；を厚く
する設計が考えら杭る。
の燃焼度を上げる高燃焼度化が必要となっている。この
ため燃料集合体は従来よりも炉内滞在時間が延びる傾向
にある。この上うｔこ燃Ｙｉｌ集合体の炉内滞在時間が
延びると、炉内では燃料棒スペー４ノのセル２２の材料
であるジルコニウム合金（よ酸化腐食を生じ板厚は減少
してしまう。従って上記の様に燃料集合体の炉内滞在時
間が延びた場合、酸化によるセル２２の減肉が進み、７
３命未明には十分なスペー１すの義賊的強度が１ｒｌら
れなくなる再能性がある。スペーサー強度を図るための
′Ａ策として、炉内滞在時間が延びたことによって生じ
る新たイヌ減肉増分厚だけ、セル２２の阪ｊ″；を厚く
する設計が考えら杭る。
しかしながら第１３図に示されるように板厚しが人さく
なると、スプリング２５の変形可能量δが小ざくなるた
め、所定のスプリング力が得られなくなったり、燃料集
合体組立時、燃料棒を挿通する際、スプリング２５に過
大な荷重が加わり塑性変形を生じ、燃料棒２５を抑圧保
持する性能が低下する場合Ｄ＜ある。このようにスプリ
ング２５の抑圧性能が低下すると、燃料棒が輸送時ある
いは炉内で振動し、被覆管に損）カが生じたり、あるい
はフレッティング腐食を引起１可能性がある。
なると、スプリング２５の変形可能量δが小ざくなるた
め、所定のスプリング力が得られなくなったり、燃料集
合体組立時、燃料棒を挿通する際、スプリング２５に過
大な荷重が加わり塑性変形を生じ、燃料棒２５を抑圧保
持する性能が低下する場合Ｄ＜ある。このようにスプリ
ング２５の抑圧性能が低下すると、燃料棒が輸送時ある
いは炉内で振動し、被覆管に損）カが生じたり、あるい
はフレッティング腐食を引起１可能性がある。
本発明はこのような点を考慮してなされたものでおり、
燃料集合体の炉内滞在時間が延びた際にも機械的強度を
維持できかつ燃料棒を適切に押［［保持することがでさ
°る燃料棒スペーサ゛を提供することを目的とする。
燃料集合体の炉内滞在時間が延びた際にも機械的強度を
維持できかつ燃料棒を適切に押［［保持することがでさ
°る燃料棒スペーサ゛を提供することを目的とする。
（発明の構成〕
（問題点を解決するための手段）
本発明ｔよ、内部に燃料棒挿通用の挿通路が形成され、
側面に二字状切欠部を有しかつこの凹字状切欠部の間に
ある爪部が挿通路の外方へ折り曲げられた一対のセルを
、前記爪部の先端面同志を当接させかつ当接されＩζ一
対の爪部を扶ん７：′燃Ｖ［捧押圧用のばねを組み込み
連結し、この連結され１５一対のセルを複数外枠内に配
設して構成したことを特徴とする燃料棒スペーサである
。
側面に二字状切欠部を有しかつこの凹字状切欠部の間に
ある爪部が挿通路の外方へ折り曲げられた一対のセルを
、前記爪部の先端面同志を当接させかつ当接されＩζ一
対の爪部を扶ん７：′燃Ｖ［捧押圧用のばねを組み込み
連結し、この連結され１５一対のセルを複数外枠内に配
設して構成したことを特徴とする燃料棒スペーサである
。
（作 用）
本発明によれば、一対のセルを爪部の先端面同志を当接
させこの当接された一対の爪部を挟んで燃料棒押圧用の
ばねを組み込み連結して構成したので、ばねが挟む部分
の厚さが爪部１枚分となりセルの板厚が厚くなってもば
ねの変形可能量が減少することはない。
させこの当接された一対の爪部を挟んで燃料棒押圧用の
ばねを組み込み連結して構成したので、ばねが挟む部分
の厚さが爪部１枚分となりセルの板厚が厚くなってもば
ねの変形可能量が減少することはない。
（実施例）
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
第１図乃至第４図は本発明による燃料棒スペーサの一実
施例を示す図であり、第１図は燃料棒スペーサのヒルを
示ず斜視図である。
施例を示す図であり、第１図は燃料棒スペーサのヒルを
示ず斜視図である。
本発明による燃料棒スペーサは、従来の燃料棒スペーサ
と同様、内部に燃料棒挿通用の挿通路が形成されたセル
を外枠内に複数配設して構成される（第７図参照）。
と同様、内部に燃料棒挿通用の挿通路が形成されたセル
を外枠内に複数配設して構成される（第７図参照）。
このセル２は第１図に示すように内部に挿通路４が形成
され横断面形状が略円形をなす筒状のものであり、側面
に口字状の切欠部３を有している。
され横断面形状が略円形をなす筒状のものであり、側面
に口字状の切欠部３を有している。
この口字状切欠部の間に挟まれて形成された爪部６は半
径方向外方へ折り曲げられ、このため爪部の先端面６ａ
はピル２の外周面よりも半径方向外方へ突出している。
径方向外方へ折り曲げられ、このため爪部の先端面６ａ
はピル２の外周面よりも半径方向外方へ突出している。
なＪ３、このセル２の板厚（Ｊ燃料集合体の炉内滞在時
間が延びた場合でも十分な機械的強度を有するように厚
くなっている。また、セル２の上方内部には切込み２ａ
および一対の突部２ｂが形成されている。
間が延びた場合でも十分な機械的強度を有するように厚
くなっている。また、セル２の上方内部には切込み２ａ
および一対の突部２ｂが形成されている。
このようにして構成された一対のセル２が、第３図およ
び第４図に示すように爪部の先端面６９１同志を当接さ
せて連結されている。この場合、一対のセル２のそれぞ
れの切欠部３から燃料棒押圧保持用のばね５が挿入され
、先端面６ａ同志を当接させた爪部６を挟んでばね５が
組み込まれる。
び第４図に示すように爪部の先端面６９１同志を当接さ
せて連結されている。この場合、一対のセル２のそれぞ
れの切欠部３から燃料棒押圧保持用のばね５が挿入され
、先端面６ａ同志を当接させた爪部６を挟んでばね５が
組み込まれる。
このように連絡された一対のセル２が外枠内に配設され
て燃料棒スペーサが構成される。
て燃料棒スペーサが構成される。
次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明づる。
明づる。
燃料棒スペーサのそれぞれのセル２の挿通路４内には燃
料棒７が挿通され、この燃料棒７はセル２の一対の突部
２ｂとばね５とによって抑圧保持され燃料集合体が構成
される。この場合、ばね５が挟む部分の厚さは爪部１枚
分の厚さとなる。従ってばね５の変形可能量を十分確保
づ゛ることができるので、所定のスプリンクラＪを保つ
ことができる。また、燃料集合体組立時セル２の挿通路
４内に燃料棒７を挿通するにあたって、ばね５に過大な
荷重が加わって塑性変形を生じてしまうことはない。こ
のため燃料棒７を押圧保持Ｊるばねの性能を低下させず
に維持することができる。
料棒７が挿通され、この燃料棒７はセル２の一対の突部
２ｂとばね５とによって抑圧保持され燃料集合体が構成
される。この場合、ばね５が挟む部分の厚さは爪部１枚
分の厚さとなる。従ってばね５の変形可能量を十分確保
づ゛ることができるので、所定のスプリンクラＪを保つ
ことができる。また、燃料集合体組立時セル２の挿通路
４内に燃料棒７を挿通するにあたって、ばね５に過大な
荷重が加わって塑性変形を生じてしまうことはない。こ
のため燃料棒７を押圧保持Ｊるばねの性能を低下させず
に維持することができる。
このように本実施例によれば、扱Ｊ１７を厚くしたこと
によるばね５の変形可能ｈ１δの減少おＪ：びそれに伴
う燃料棒７の抑圧保持性能の低下（ま、ばね５が挟む部
分の厚さを爪部１枚分とげることにより回避される。
によるばね５の変形可能ｈ１δの減少おＪ：びそれに伴
う燃料棒７の抑圧保持性能の低下（ま、ばね５が挟む部
分の厚さを爪部１枚分とげることにより回避される。
以上説明したように本発明によれば、一対のヒルを爪部
の先９１１：面同志を当接させ、この当接された一対の
爪部を挟んで燃料棒押圧用のばねを組み込み連結したの
で、ばねが挟む部分の厚さは爪部１枚分となる。このた
めスベーり強度を図るためセルの板９を厚くしてもばね
の変形可能間が減少するとはない。
の先９１１：面同志を当接させ、この当接された一対の
爪部を挟んで燃料棒押圧用のばねを組み込み連結したの
で、ばねが挟む部分の厚さは爪部１枚分となる。このた
めスベーり強度を図るためセルの板９を厚くしてもばね
の変形可能間が減少するとはない。
従って、燃料集合体の炉内滞在時間が延びた際にもセル
の板厚を厚くして殿減的強度を維持でさ、かつ燃料棒を
適切に押圧保持することができる。
の板厚を厚くして殿減的強度を維持でさ、かつ燃料棒を
適切に押圧保持することができる。
第１図乃至第４図は本発明による燃料棒スペーサの一実
副例を示づドであり、第１図は燃料棒スペーサのセルの
斜視図、第２図は第１図Ｉ−ＩＩ線所面図、第３図はば
ねを組み込／υで２つのセルを連結した状態を示す断面
図、第４図は第３図Ｉｖ−ＩＶ線断面図、第５図は従来
の燃料ｌ仝スペー１１を示す平面図、第６図は一部を切
欠いで示す第５ ｆｓ］ Ｖｌ−ＶＩ線矢祝図、第７図
は他の従来の燃料棒スペーサを示す平面図、第８図（ま
一部を切欠いて示す第７図％ｍ −Ｗ線矢視図、第９図
は従来の円筒状のしルを示す斜視図、第１０図は従来の
八角筒状のセルを示す平面図、第１１図は第７図部分拡
大側断面図、第１２図は第１１図ｘ■−ｘＩＩ線断面図
、第１３図は第１１図の部分拡大図である。 ２・・・セル、３・・・切欠部、４・・・挿通路、５・
・・燃料棒押圧用ばね、６・・・爪部、６ａ・・・先端
面、７・・・燃料棒。 出願人代理人 佐 藤 −雄 ＄ ｌ 図 第 ３ 図 第４ 図 ■し１．」■ 易 ７ 図 第 ６ 図 第 θ 図 第７７図 ＄／？図
副例を示づドであり、第１図は燃料棒スペーサのセルの
斜視図、第２図は第１図Ｉ−ＩＩ線所面図、第３図はば
ねを組み込／υで２つのセルを連結した状態を示す断面
図、第４図は第３図Ｉｖ−ＩＶ線断面図、第５図は従来
の燃料ｌ仝スペー１１を示す平面図、第６図は一部を切
欠いで示す第５ ｆｓ］ Ｖｌ−ＶＩ線矢祝図、第７図
は他の従来の燃料棒スペーサを示す平面図、第８図（ま
一部を切欠いて示す第７図％ｍ −Ｗ線矢視図、第９図
は従来の円筒状のしルを示す斜視図、第１０図は従来の
八角筒状のセルを示す平面図、第１１図は第７図部分拡
大側断面図、第１２図は第１１図ｘ■−ｘＩＩ線断面図
、第１３図は第１１図の部分拡大図である。 ２・・・セル、３・・・切欠部、４・・・挿通路、５・
・・燃料棒押圧用ばね、６・・・爪部、６ａ・・・先端
面、７・・・燃料棒。 出願人代理人 佐 藤 −雄 ＄ ｌ 図 第 ３ 図 第４ 図 ■し１．」■ 易 ７ 図 第 ６ 図 第 θ 図 第７７図 ＄／？図
Claims (1)
- 内部に燃料棒挿通用の挿通路が形成され、側面にコ字状
切欠部を有しかつこのコ字状切欠部の間にある爪部が挿
通路の外方へ折り曲げられた一対のセルを、前記爪部の
先端面同志を当接させかつ当接させた一対の爪部を挟ん
で燃料棒押圧用のばねを組み込み連結し、この連結され
た一対のセルを複数外枠内に配設して構成したことを特
徴とする燃料棒スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134422A JPS62289791A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 燃料棒スペ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134422A JPS62289791A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 燃料棒スペ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289791A true JPS62289791A (ja) | 1987-12-16 |
| JPH0588794B2 JPH0588794B2 (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15128012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134422A Granted JPS62289791A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 燃料棒スペ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62289791A (ja) |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61134422A patent/JPS62289791A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0588794B2 (ja) | 1993-12-24 |
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