JPS6331066B2 - - Google Patents

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JPS6331066B2
JPS6331066B2 JP55124497A JP12449780A JPS6331066B2 JP S6331066 B2 JPS6331066 B2 JP S6331066B2 JP 55124497 A JP55124497 A JP 55124497A JP 12449780 A JP12449780 A JP 12449780A JP S6331066 B2 JPS6331066 B2 JP S6331066B2
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JP
Japan
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spring
fuel element
sheets
cell
grid
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JP55124497A
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Fuaatoru Kuroodo
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
    • G21C3/356—Spacer grids being provided with fuel element supporting members
    • G21C3/3563—Supporting members formed only by deformations in the strips
    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Springs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉燃料要素のためのスペース格子
に関する。
原子炉燃料要素のためのスペース格子は、原子
炉装置内に燃料要素の束の間隔保持を達成するこ
とにあり、燃料要素は特定の網状構造に従つて互
に平行に保たれ、更に、格子は、燃料要素と接触
して流れる液体冷却機による燃料要素の振動を特
に防止するために、燃料要素の長さに沿う種々の
領域において燃料要素の弾性支持を確保する。
従来から、多くのスペース格子が知られてお
り、該格子は、特に、２群の薄い有孔シートの組
立体を含み、これらのシートは、各群において互
に平行で１つの群から他の群にかけて直角であ
り、互に連結されるように一定の間隔にノツチを
有し、１つの燃料要素を各々通す断面正方形のセ
ルを区画している。これらの燃料要素の所要の弾
性支持を確保するには、シートを適当に切断しプ
レス加工して、90゜に断面に従つて配設されたば
ねとして作用する２対の突出するボスとストリツ
プを各々のセル内に形成する。かくてセル内の各
燃料要素は、向かい合う平行なシート上に設けら
れた２つの突出ストリツプと２つの固定支持部と
の間で、各々の区分において保持される。
原子炉の燃料要素のかかる支持格子の一例は、
1976年１月14日に出願された仏原子力委員会の
「原子炉の燃料集合体用支持格子の改良」と題す
る仏国特許第7600877号に記載されている。
この特許に記載された発明の別の実施例によれ
ば、支持格子に波形ストリツプが設けられ、これ
らの波形ストリツプは、平らなシートの先端に、
スロツトにより軽くした領域内において接合さ
れ、切欠を有し、これらの切欠はストリツプに関
し多少の弾性をもつ支持クリツプをこれらストリ
ツプの内部に形成する。これらのストリツプは２
つのばね組立体の群を形成し、格子を通る燃料棒
に対するそれの効果は複合される。これによつて
得られる同一の支持圧力に対するたわみ量は従来
のばねのものに比べて広汎に増大する。このたわ
み度は、前記適用域内に支持圧力が保たれている
間主として変化し得る。
しかし仏国特許第7600877号によるばねの不都
合は、燃料要素上に３点で支持されることにあ
る。Ｕ字形の中心支持点は格子の全体的な損失液
頭において重要な役目をする。更にこの中心支持
点は、系統のたわみの途上に引かれた時、２つの
係数をもつ曲げ応力曲線をもたらす。
燃料要素を内部に収容するセルを形成するよう
に互に直角に配設した２群のシート材から成る原
子炉燃料要素用支持格子は、米国特許第3746619
号により公知である。丸い要素により終端するば
ねフインガーが格子の下方に設けられている。格
子はばねの一つと向かい合つたセルの側にボスを
有する。各セル内には２つのばね要素が、また反
対の表面には２つの強固なボスがある。
互に溶接したリング要素から作られ外側リング
中に配設された燃料要素用円形スペース格子は、
仏国特許第1534275号により公知である。
各々のリング要素内には２つの強固なボスと、
ばね要素があり、このばね要素が燃料要素を強固
なボスに対して保持する。ばね要素の或る部分は
リング要素の上方と下方で狭くなつている。
前記の各先行特許に記載されたばねは、複合た
わみをもたないので、同一の支持圧力に対して生
ずるたわみの量が本出願のたわみの量に比べて大
きく減少する。
この場合にも、燃料要素に突き当たるばねの端
は格子の外部にある。従つてこれらは、前記格子
に設けられる強固なボスから遠く、それにより燃
料要素のための新しい曲げ応力を生ずる。
最後に、各燃料要素は、或るセルにおいてわず
か６つの支持点をもつだけである。
本発明の目的は、ばねのたわみを分散する（す
なわち、ばねのたわみを板部分９のたわみと三角
形ストリツプ１５のたわみに分散する）スペース
格子を提供することである。ばねの長さが長くな
ればなるほどこの分散効果が得られる。さらに、
ばねが三角形状を有しその横断面積が先端（円形
パツド側）から固定端（シートスタツド側）に向
かつて一定の割合で増加するので、ばねの長さに
沿つて一定のたわみが得られ、これもばねのたわ
みを分散するのに役立つ。
さらに、中性子の吸収を最小にすることが望ま
しい。これは、セルの壁に設けた大きな開口部７
によつて達成される。
本発明のもう１つの目的は、液圧損失を少なく
することである。この目的を達成するために、各
セルで８箇所（すなわち、４つのボスと４つのパ
ツド）の支持点しかもたない。
本発明は複合曲げの原理に従つており、この原
理により狭い空間の中で大きく反ることができ
る。燃料要素は例えば数メートルの長さを有する
ためグリツドの中に挿入しにくいが、この複合曲
げの原理により挿入し易くなる。
各燃料要素は各セル内に８つの支持点、即ち強
固なボス上の４つの支持点とばねの端の４つの支
持点とを有する。そのため燃料要素はセル内に完
全に支持される。さらに、ばねの末端（すなわち
パツド１７）がボス４から燃料要素の長さに沿つ
て軸線方向にあまり離れていないので、燃料要素
は余分な曲げ応力を受けない。更に多数のブツシ
ユがスペース格子に溶接され、案内管を通過させ
るため燃料要素の束内に分配される。
この格子の別の重要な利点は、断面により許さ
れる冷却材の流れによつてばねの見かけの断面が
減少することにある。図面を参照するとわかるよ
うに、燃料要素を位置決めした後、ばね断面は、
セルの壁の厚さ内で移動する。最後に、本発明に
よる格子は、本発明の格子により、パツド１７に
よつて燃料要素に及ぼされる力はばねのたわみの
関数として直線的にすなわち比例して増加する。
これらの目的は、本発明によれば、原子炉燃料
要素を垂直に固定するための手段を形成するた
め、２群の薄いシートを組み合わせて構成した燃
料要素用スペース格子において、各々の群のシー
トは、横断面正方形のセルを構成するため、互い
に平行でありかつ他方の群のシートと垂直であ
り、各セルには４つのボスと２つのばね部分が設
けられ、前記ばね部分は、中央部がシートスタツ
ドに接合された可撓性ユニツトとして形作られて
いる２つの板部分と、シートスタツドの各側でシ
ートスタツドと一体となつた三角形ストリツプ
と、ばね部分の支持力を伝達して燃料要素を不動
に保つため、各三角形ストリツプの端に設けられ
た円形パツドとからなり、２つの隣接したセルの
同じシートの２つの隣接したばね部分は大きな開
口部によつて分けられており、これにより４つの
ボスと４つのパツドが各セル内の唯一の支持点を
構成することを特徴とするスペース格子によつて
達成される。
格子はインコネル製とすることが望ましい。
次に添付図面に示した本発明の一実施例につい
て詳述する。
第１図は、本発明による原子炉の燃料要素用の
スペース格子の３つのシート１，２，３を示す。
このスペース格子は互に仮付け溶接した複数の側
板から成る外枠（図示せず）を有する。側板によ
り形成された外枠の中に２群のシートがはめら
れ、これら２群のシートは、一組のセルを区画す
るように、シート１，２のように同じ群では互に
平行であり、燃料要素（図示せず）はこれらのセ
ルの中に差し込まれる。
各セルには、保持ばね部分５のばね力により燃
料要素を突当たつた状態に保つための堅固なボス
４がある。セル壁を形成するために、スペース格
子のシートには大きな開口部７が設けられ、２つ
の薄い板部分９が可撓性アーチとして形作られて
いる。シートスタツド１１は、各々の板部分９の
中央部に接合している。２個の３角形ストリツプ
１５はその一辺においてシートスタツド１１と一
体である。各々の３角形ストリツプ１５の頂部に
は円形パツド１７があり、ばね部分５の保持力は
このパツド１７を経て燃料要素に伝達される。
第２図は、本発明を実施する方法によつて作ら
れたばね部分５の正面図であり、ばね部分５は可
撓性アーチとして形作られた２枚の板９により形
成され、板部分９は中央部においてシートスタツ
ド１１により連結され、３角形ストリツプ１５
は、それぞれの一辺においてシートスタツド１１
と一体であり、夫々の端に円形パツド１７を有し
ている。ばねによつて燃料要素を支持する２つの
堅固なボス即ち支承部４はセルの対向する平行面
に設けられている。
第３図はばね部分５の側面図であり、可撓性ア
ーチの形をした板部分９と三角形ストリツプ１５
および円形パツド１７の形状を示す。
燃料要素を入れた時ばね部分５の曲がりが、可
撓性アーチの板部分９の曲がりと、各々の三角形
ストリツプ１５の曲がりとから成ることが理解さ
れよう。従つてこのばね部分５が狭いスペース内
で大きなそり（キヤンバー）を可能にする。ばね
部分５のそりは主として変えることができ、支承
圧力は計画された使用場所で保たれる。
三角形ストリツプ１５の基辺の幅が大きいの
で、ばね部分５に、燃料要素の良好な保持を確保
するに足る剛さをもたせることができ、中性子吸
収の強い金属を用いる必要はない。事実、中性子
吸収の低い材料例えば亜鉛合金で作られた格子に
ばね部分５を作ることができる。もちろん格子の
製造に他の材料を考慮することができる。
ばね部分５は燃料要素についてたつた２つの支
承点即ち円形パツド１７を有し、ばね部分５から
の円形パツドの突出形状により、一旦燃料要素を
入れれば、円形パツド１７を除いたばね部分５の
全部分がセルの壁内に移動する。ばね部分５のこ
の状態は１点鎖線でもつて表わしてある。この構
成により、冷却材の流れに対する抵抗が減少し、
スペース格子の水力学的性能が最良になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるスペース格子を形成する
ように組立てた３枚のシートの一部を示す斜視
図、第２図は本発明によるスペース格子の一部の
正面図、第３図は第２図のスペース格子のばね部
分を示す側面図である。 符号の説明、１，２，３……シート、５……ば
ね部分、７……凹所、９……板部分、１１……シ
ートスタツド、１５……三角形ストリツプ、１７
……円形パツド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 原子炉燃料要素を垂直に固定するための手段
    を形成するため、２群の薄いシートを組み合わせ
    て構成した燃料要素用スペース格子において、
    各々の群のシートは、横断面正方形のセルを構成
    するため、互いに平行でありかつ他方の群のシー
    トと垂直であり、各セルには４つのボスと２つの
    ばね部分が設けられ、前記ばね部分は、中央部が
    シートスタツド１１に接合された可撓性ユニツト
    として形作られている２つの板部分９と、シート
    スタツドの各側でシートスタツドと一体となつた
    三角形ストリツプ１５と、ばね部分５の支持力を
    伝達して燃料要素を不動に保つため、三角形スト
    リツプ１５の各々の端に設けられた円形パツド１
    ７とからなり、２つの隣接したセルの同じシート
    の２つの隣接したばね部分は大きな開口部７によ
    つて分けられており、これにより４つのボスと４
    つのパツドが各セル内の唯一の支持点を構成する
    ことを特徴とするスペース格子。
JP12449780A 1979-09-07 1980-09-08 Space lattice of nuclear fuel element Granted JPS5646490A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7922437A FR2465297A1 (fr) 1979-09-07 1979-09-07 Grille d'espacement pour elements combustibles de reacteurs nucleaires

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Publication Number Publication Date
JPS5646490A JPS5646490A (en) 1981-04-27
JPS6331066B2 true JPS6331066B2 (ja) 1988-06-22

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JP12449780A Granted JPS5646490A (en) 1979-09-07 1980-09-08 Space lattice of nuclear fuel element

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US (1) US4396573A (ja)
EP (1) EP0025395B1 (ja)
JP (1) JPS5646490A (ja)
CA (1) CA1157581A (ja)
DE (1) DE3068800D1 (ja)
ES (1) ES8207645A1 (ja)
FR (1) FR2465297A1 (ja)
ZA (1) ZA805497B (ja)

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