KR100965989B1

KR100965989B1 - 원자로에 사용된 연료 조립체 및 그에 사용된 그리드

Info

Publication number: KR100965989B1
Application number: KR1020030030491A
Authority: KR
Inventors: 브라더스리차드피; 햇필드스테판씨; 마틴마이클엘; 조프레폴에프; 카로우타스제세스이; 페로티페트릭에이
Original assignee: 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2010-06-24
Also published as: ES2342659T3; BR0301720A; US6819733B2; CN1458653A; EP1372158B1; CN1271639C; KR20030089461A; ZA200303137B; EP1372158A3; JP4387695B2; EP2221831A1; US20030215048A1; DE60332416D1; EP1372158A2; JP2004037456A

Abstract

원자로의 연료 조립체에 사용되는 개선된 그리드는, 복수의 상대적으로 더 가요적인 스프링 및 복수의 상대적으로 덜 가요적인 딤플(dimple)을 구비하도록 구성된 스트랩의 경우, 격자식으로 서로 상호연결되는 복수의 스트랩(strap)을 구비하여 복수의 셀을 형성하여, 각각의 셀이 그 내에 배치된 단지 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플을 포함한다. 스프링 및 딤플은 연료 로드 또는 셀 내에 배치된 팀블 튜브를 결합하게 형상부를 이룬다. 각 스프링은, 두 쌍의 대면 특징부를 포함하는 각 셀의 경우, 딤플 중 하나를 대면하여 연료 로드 또는 팀블 튜브를 결합하는 대면하는 쌍의 특징부를 제공한다. 압력 강하를 최소화하기 위하여, 스프링과 딤플의 결합부(ligament)는 원자로를 통하여 냉매 유동 방향에 일반적으로 수직인 방향으로 미친다.

Description

원자로에 사용된 연료 조립체 및 그에 사용된 그리드{FUEL ASSEMBLY AND ASSOCIATED GRID FOR NUCLEAR REACTOR}

도 1은 본 발명에 따른 부분적으로 절단된 개략적으로 도시되고 축소된 연료 조립체를 포함하는 원자로의 개략적인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 그리드의 상부 평면도,

도 3은 그리드의 일 부분의 정면도,

도 4는 그리드의 다른 부분의 정면도,

도 5는 그리드의 다른 부분의 정면도,

도 6은 그리드의 다른 부분의 정면도,

도 7은 도 2의 부분의 확대도,

도 8은 도 7의 부분의 확대도이며, 추가적으로 점선으로 원통형 부재를 도시한 도면,

도 9는 도 8의 9-9선을 따라 취한 단면도,

도 10은 도 8의 10-10선을 따라 취한 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

4 : 원자로 10 : 연료 조립체

12 : 하부 노즐 16 : 상부 노즐

18 : 팀블 튜브 20 : 그리드

34 : 제어 로드 36 : 로드 클러스터 제어 메카니즘

37 : 원통형 부재 38 : 아암

본 발명은 일반적으로 원자로에 관한 것으로, 특히 가압수형 원자로(pressurized water nuclear reactor)용 개선된 그리드 및 연료 조립체에 관한 것이다.

대부분의 가압수형 원자로에 있어서, 원자로 코어(reactor core)는 많은 수의 연장된 연료 조립체를 포함한다. 이러한 연료 조립체는, 전형적으로 연료 조립체 길이를 따라 축방향으로 이격되며 연료 조립체의 복수의 연장된 팀블 튜브(thimble tube)에 부착된 복수의 그리드에 의해 유기적인 어레이내에 보유된 복수의 연료 로드를 구비한다. 팀블 튜브는 전형적으로 그 내에 제어 로드 또는 기기장치(instrumentation)를 수용한다. 연료 조립체의 양 단부에 있는 상부 및 하부 노즐은 연료 로드의 단부의 상하로 약간 연장되는 팀블 튜브의 단부에 고정된다.

관련 기술에서 공지된 바와 같이, 그리드는 원자로 코어내의 연료 로드간의 간격을 정확히 유지하고, 로드 진동을 저지하며, 연료 로드용 측방향 지지체를 제공하며, 다소간 종방향 움직임에 대해 로드를 수직방향으로 억제하기 위해 사용된다. 종래의 그리드 설계의 하나의 유형은 그 내에 연료 로드를 개별적으로 수납하는 복수의 개략적인 정사각형 셀을 갖는 계란 상자(egg-crate) 구조를 함께 형성한 복수의 상호 배치된 스트랩(interleaved strap)을 구비한다. 팀블 튜브의 구성에 따라서, 팀블 튜브는 연료 로드를 수용하는 셀과 같은 크기의 셀 내에 수용되거나,상호 배치된 스트랩 내에 형성된 상대적으로 더 큰 팀블 셀 내에 수용될 수 있다.

종래에 공지된 그리드의 스트랩은, 스프링과 딤플(dimple)이 끼워진 스트랩의 금속내에 형성되며 그로부터 외측으로 돌출되는 경우, 셀 각각이 한 쌍의 상대적으로 가요적인 스프링 및 4개 이상의 상대적으로 단단한 딤플을 포함하도록 구성되어졌다. 각각의 셀의 스프링과 딤플은 각각의 연료 로드 또는 셀을 통하여 연장되는 팀블 튜브와 결합한다. 그리드의 외측 스트랩은 함께 부착되어 그리드의 내측 스트랩을 외주방향으로 에워싸므로 그리드에 강도 및 강성율(rigidity)을 부여한다.

그리드 및 스트랩의 특정 구성에 따라서, 스트랩 각각은, 상기 스트랩 상에 형성되어, 원자로 내에서의 물의 혼합을 용이하게 하는 하나 이상의 혼합 베인을 포함할 수 있으므로 연료 로드와 물 간의 대류 열교환을 촉진시킨다. 물이 각각의 연료 조립체를 통하여 일반적으로 수직방향 상측으로 이동하도록 원자로가 설계되므로, 혼합 베인은 혼합을 촉진하기는 하나, 상기 혼합 베인에 물이 충돌하는 결과로서 힘과 토오크를 그리드에 가하게 된다. 그리드 상의 이러한 힘과 토오크는 연료 로드로 그리드에 의해 적용되는 응력과 진동을 초래할 수 있다.

원자로의 작동 동안에 반응로 내의 상승된 온도, 압력 및 유체 속도는 그리드와 연료 로드 사이에 진동을 야기하는 경향이 있다는 것은 관련 기술에 또한 널리 공지되어 있다. 그리드는 연료 셀내의 연료 로드를 지지하기 때문에, 그간의 이러한 진동은 연료 로드의 마손(磨損)을 초래할 수 있다. 심한 경우 이러한 마손은 연료 로드의 부식과, 그 결과로 오는 원자로 내의 물의 핵 오염을 초래할 수 있다. 따라서, 그리드와 연료 로드사이의 마모를 최소화하도록 설계된 스프링과 딤플을 갖는 개선된 그리드를 제공하는 것을 필요로 한다.

관련 기술에서 공지된 바와 같이, 이러한 그리드의 스트랩은 전형적으로 원자로내의 핵 환경에 적합한 지르칼로이(zircaloy) 또는 다른 물질과 같은 공지된 물질로 이루어진다. 그러나, 지르칼로이는 핵 환경에 장기간 노출되면 성장하는 경향이 있으며, 이러한 성장(growth)은 금속 성형 작업으로 인하여 경화된 스트랩의 영역에서 훨씬 큰 것으로 알려져 있다. 이러한 성장은 연료 조립체의 치수 안정성을 해치므로, 이러한 개선된 그리드가 마찬가지로 연료 조립체의 치수 안정성을 촉진 및 유지시킬 것을 필요로 한다. 또한, 이러한 개선된 그리드는 강화된 열수력 성능(thermal-hydraulic performance) 및 감소된 제조 비용을 가지는 것을 필요로 한다.

앞서 기술한 것을 고려하여, 원자로의 연료 조립체에 사용되는 개선된 그리드는, 복수의 상대적으로 보다 가요적인 스프링 및 복수의 상대적으로 덜 가요적인 딤플을 구비하도록 구성된 스트랩의 경우, 격자식으로 서로 상호연결되는 복수의 스트랩을 구비하여 복수의 셀을 형성하여, 각각의 셀이 그 내에 배치된 단지 한쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플을 포함한다. 스프링과 딤플은 셀 내에 배치된 팀블 튜브 또는 연료 로드와 결합하는 형상을 갖는다. 각 스프링은, 두 쌍의 대면 특징부(confronting features)를 포함하는 각 셀의 경우, 딤플 중 하나와 직접 대면하여 연료 로드 또는 팀블 튜브를 결합하는 대면하는 쌍의 특징부를 제공한다. 압력 강하를 최소화하기 위하여, 스프링과 딤플의 결합부는 원자로를 통하여 냉매 유동 방향에 일반적으로 수직인 방향으로 연장한다.

따라서, 본 발명의 실시예는 그리드와 연료 로드 사이의 마모를 감소시키도록 그리드가 구성되는 개선된 원자로의 연료 조립체용 그리드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 스프링과 딤플을 갖는 그리드가 연료 로드와 일치하는 형상부를 포함하도록 형성되도록 제공되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 스프링과 딤플을 갖는 그리드가 원자로를 지나는 냉매의 압력 강하를 감소시키도록 구성되도록 제공되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는, 스프링과 딤플 각각이 실질적으로 동일한 높이와 폭으로 이루어진 경우, 스트랩을 갖는 그리드가 복수의 스프링과 딤플을 포함하도록 형성되어, 각 스프링이 단일 딤플에만 직접 대면하여 그리드의 셀내의 연료 로드를 지지하는 쌍으로 이루어진 직접 대면하는 지지 특징부를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 그리드가 개선된 열수력 성능을 제공하도록 하는 것이다.

발명의 다른 실시예는 그리드가 감소된 비용으로 제조될 수 있도록 제공되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 그리드가 내장되는 연료 조립체의 치수 안정성을 촉진하도록 그리드가 제공되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 상술된 하나 또는 그 이상의 특징을 포함하는 개선된 그리드를 내장한 개선된 연료 조립체를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예는 원자로의 개선된 연료 조립체에 사용된 그리드를 제공하는 것이며, 상기 그리드는 적어도 하나의 연료 로드와 팀블 튜브를 구비하는 복수의 실린더형 부재를 이송하도록 구성되며, 각각의 실린더형 부재는 외측 표면을 구비하며, 상기 그리드의 일반적인 본질은 복수의 스트랩을 구비할 수 있으며, 상기 스트랩은 복수의 셀을 형성하는 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 적어도 하나의 셀의 벽을 형성하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링 및 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링은 스프링 형상부를 구비하도록 형성된 스프링 플레이트를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 형상부를 구비하도록 형성된 딤플 플레이트를 구비하며, 상기 스프링 형상부 및 상기 딤플 형상부은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 실질적으로 일치하여 결합하도록 구성되는, 상기 그리드와, 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플은 각각의 셀내로 연장되며, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 것 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 것은 서로 직접적으로 대면한다.

본 발명의 다른 실시예는 원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드를 제공하는 것이며, 상기 그리드는 적어도 하나의 연료 로드와 팀블 튜브를 구비하는 복수의 실린더형 부재를 이송하도록 구성되며, 각각의 실린더형 부재는 외측 표면을 구비하며, 상기 그리드의 일반적인 본질은 복수의 스트랩을 구비할 수 있으며, 상기 스트랩은 복수의 셀을 형성하는 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 스트랩 축 및 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 프레임, 스프링 및 딤플을 구비하며, 상기 스프링 및 상기 딤플은 상기 프레임으로부터 돌출하며, 상기 스프링은 스프링 플레이트 및 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 플레이트 및 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 실질적으로 일치하여 결합하도록 구성되며, 상기 딤플은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 결합하도록 구성되며, 각 스프링 결합부는 상기 프레임과 상기 스프링 플레이트 사이에서 연장되는 스프링 결합부 축을 구비하며, 각 딤플 결합부는 상기 프레임과 상기 딤플 플레이트 사이에서 연장되는 딤플 결합부 축을 구비하며, 상기 스프링 결합부 축 및 상기 딤플 결합부 축은 모두 상기 그리드 평면과 대체로 평행하게 배향되는, 상기 그리드와, 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플은 각각의 셀내로 연장하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 것 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 것은 서로 직접적으로 대면한다.

본 발명의 다른 실시예는 원자로의 연료 조립체를 제공하는 것이며, 상기 연료 조립체의 일반적인 본질은 적어도 하나의 연료 로드와 팀블 튜브를 구비하는 복수의 실린더형 부재를 이송하도록 구성되는, 상기 연료 조립체와, 적어도 제 1 그리드와, 상기 제 1 그리드는 복수의 셀을 형성하는 격자식으로 서로 상호연결되는 복수의 스트랩을 구비하며, 상기 원통형 부재는 셀내에 배치되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링 및 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링은 스프링 플레이트 및 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 플레이트 및 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부는 모두 상기 원통형 부재의 종방향 길이에 일반적으로 횡방향으로 연장하며, 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플은 각각의 셀내로 연장하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 것 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 것은 서로 직접적으로 대면한다.

본 발명의 다른 실시예는 원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드를 제공하는 것이며, 상기 그리드는 적어도 하나의 연료 로드와 팀블 튜브를 구비하는 복수의 실린더형 부재를 이송하도록 구성되며, 상기 그리드의 일반적인 본질은 복수의 스트랩을 구비할 수 있으며, 상기 스트랩은 복수의 셀을 형성하는 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 상류 에지를 구비하며, 각 스트랩은 하류 에지를 구비하며, 상기 상류 에지 및 상기 하류 에지는 서로 일반적으로 대향하게 배치되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 적어도 하나의 셀의 벽을 형성하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링을 구비하며, 각 스트랩 부재는 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링 및 상기 딤플은 상기 연관된 스트랩 부재내에 형성된 단일 요홈부의 적어도 일부분의 교대측에 배치되며, 상기 요홈부는 상기 상류와 하류 에지 사이의 일반적으로 중간에 배치된다.

본 발명에 대한 그 이상의 이해는 첨부된 도면과 함께 해석되는 경우 다음의 바람직한 실시예에 대한 설명으로부터 얻어질 수 있다.

동일한 참조부호는 본 명세서를 통해 유사한 부품을 언급한다.

개략적으로 도시된 원자로(4)내에 배치된 예시적인 연료 조립체(10)는 도 1에 일반적으로 도시되어 있다. 연료 조립체(10)는 원자로(4)의 코어 영역내에 하부 코어 지지 플레이트(14)상의 상기 연료 조립체(10)를 지지하는 하부 노즐(12)을 구비한다. 원자로(4)는 상기 코어 지지 플레이트(14)상에 배치된 복수의 연료 조립체(10)를 구비하는 가압수형 원자로이다. 하부 노즐(12) 외에, 연료 조립체(10)의 구조적인 골격은 또한 그의 상단부에 상부 노즐(16)과, 하부 및 상부 노즐(12, 16)사이에 종방향으로 연장하며 대향 단부에 그와 연결되는 많은 수의 연장된 가이드 튜브 또는 팀블 튜브(18)를 구비한다.

연료 조립체(10)는 팀블 튜브(18)를 따라 축방향으로 이격되며 그에 장착되는 복수의 횡방향 그리드(20)와, 그리드(20)에 의해 횡방향으로 이격되며 지지되는 연장된 연료 로드(22)의 유기적인 어레이를 더 구비한다. 또한, 도 1에 도시된 예시적인 연료 조립체(10)는 하부 및 상부 노즐(12, 16)사이에서 연장되는 그의 중앙에 배치된 기기장치(24)를 구비한다. 이러한 부품의 구성의 경우, 연료 조립체(10)는 조립체 부품을 손상시킴이 없이 편리하게 취급될 수 있는 통합 유닛을 형성한다.

전술한 바와 같이, 연료 조립체(10)내의 그의 어레이내의 연료 로드(22)는 연료 조립체(10)의 길이를 따라 이격된 그리드(20)에 의해 서로 이격된 관계로 보유된다. 각 연료 로드(22)는 복수의 핵연료 펠렛(pellet)을 구비하며 상부 및 하부 단부 플러그(28, 30)에 의해 그의 대향 단부에서 밀폐된다. 연료 펠렛은 핵분열성 물질로 이루어지며 원자로(4)의 반응력을 생성시킨다.

물 또는 붕소를 함유한 물과 같은 액체 감속제(moderator)/냉매는 연료 조립체(10)로 하부 코어 플레이트(14)내의 복수의 유동 개구부를 통하여 상측으로 펌핑된다. 연료 조립체 내에서 발생되는 열을 추출하여 유용 일(useful work)을 생성하기 위하여, 연료 조립체(10)의 하부 노즐(12)은 팀블 튜브(18)를 통하여 그리고 조립체의 연료 로드(22)를 따라 상측으로 냉매 유동을 통과시킨다. 핵분열 공정을 제어하기 위하여, 많은 수의 제어 로드(34)는 연료 조립체(10)내의 예정된 위치에 위치된 팀블 튜브(18)내에서 왕복운동할 수 있다. 특히, 상부 노즐(16)상에 위치된 로드 클러스터 제어 메카니즘(rod cluster control mechanism)(36)은 제어 로드(34)를 지지한다. 제어 메카니즘(36)은 복수의 반경방향으로 연장하는 아암(38)을 갖는 내부적으로 나사선이 있는 원통형 부재(37)를 가진다. 각 아암(38)은 제어 로드(34)에 상호연결되어 제어 메카니즘(36)이 팀블 튜브(18)내에서 제어 로드(34)를 수직방향으로 이동하도록 작동되어, 널리 공지된 방식으로 연료 조립체(10)내에서 핵분열 반응을 제어한다.

본 발명의 개선된 그리드(20) 중 하나는 도 2에서 보다 상세히 도시되어 있다. 그리드(20)는 복수의 제 1 스트랩(42)(도 3), 복수의 제 2 스트랩(46)(도 4), 복수의 제 3 스트랩(50)(도 5) 및 복수의 제 4 스트랩(54)(도 6)을 구비한다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)은 격자 구성으로 서로 끼워져 있어 복수의 대략 정사각형인 셀(58)을 형성한다. 각각의 셀(58)은 연료 로드(22)중 하나 또는 팀블 튜브(18) 중 하나를 그 내에 수용하도록 구성되어 있으며, 연료 로드(22) 및 팀블 튜브(18)는 일반적으로 공지된 구성의 연장된 원통형 부재인 것이 이해되어진다.

도 3에 잘 도시된 바와 같이, 제 2 스트랩(42)은 각각 핵 환경에 적합한 지르칼로이 또는 다른 적절한 물질과 같은 물질의 연장된 시트이다. 제 1 스트랩(42)은 각각 서로 반대방향에 상류 에지(62a) 및 하류 에지(66a)를 구비한다. 상류 에지(62a)는 제 1 스트랩(42)의 하부에서와 같이 도 3에 도시되어 있고, 하류 에지(66a)는 제 1 스트랩(42)의 상부에서와 같이 도시되어 있다. 원자로(4)가 가압수형 원자로이며, 이러한 원자로(4)내의 냉매가 상측 수직방향으로 유동하기 때문에, 제 1 스트랩(42)을 지나쳐 상측 수직방향으로 유동하는 어떠한 냉매는 하류 에지(66a)를 지나기 전에 상류 에지(62a)를 먼저 지나는 것이 이해될 수 있다. 따라서, 도 3은 일반적으로 원자로(4)의 연료 조립체(10)내에 설치된 그리드(20)내에 채용될 경우 나타날 수 있는 바와 같이, 제 1 스트랩(42)의 정면도를 도시하고 있다.

이후 보다 상세히 기술되지만, 제 1 스트랩(42)은 서로의 수직 경상(mirror images)인 것을 제외하고, 제 4 스트랩(54)에 실질적으로 동일한 것처럼 도시됨을 도 3 및 도 6에서 이해될 수 있다. 제 2 및 제 3 스트랩(46, 50)(도 4 및 도 5)에 대해서도 동일시될 수 있다. 그러나, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)은 그의 하류 에지(66)로부터 연장되는 혼합 베인 또는 다른 이러한 구조체(도시하지 않음)를 구비하도록 구성될 수 있음이 이해되어진다. 따라서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)은 도 3 내지 도 6에 상세히 도시되지 않더라도 4개의 다른 설계로 이루어질 수 있을 것이다.

제 1 스트랩(42)은 서로 이격되며 상류 및 하류 에지(62a, 66a)의 둘 다를 따라 연장하는 복수의 용접 탭(70a)을 구비하는 것이 도 3에서 이해될 수 있다. 더욱이, 제 1 스트랩(42)은 제 1 스트랩의 종방향 길이에 횡방향으로 배향된 복수의 평행하며 이격된 슬롯(74a)을 구비한다. 슬롯(74a)은 상류 에지(62a)로 용접 탭(70a)을 통해 연장하며 그 후 상류 및 하류 에지(62a, 66a) 사이의 점으로 제 1 스트랩(42)을 통하여 연장한다는 것이 이해될 수 있다. 도 3은 추가적으로 각 슬롯(72a)의 말단부와 하류 에지(66a) 사이에서 연장되는 가상의 선(82a)을 도시하고 있다.

연관된 선(82a)과 함께 슬롯(74a)은 제 1 스트랩(42)상의 복수의 스트랩 부재(78a)를 형성한다. 각 스트랩 부재(78a)는 한 쌍의 인접한 슬롯(74a)과 그들의 연관된 선(82a) 사이에 배치된 물질로서 형성되며, 상류 및 하류 에지(62a, 66a)사이를 연장한다.

각 스트랩 부재(78a)는 제 1 스프링 요홈부(86a), 제 2 스프링 요홈부(90a) 및 딤플 요홈부(94a)를 구비한다. 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86a, 90a)는 일반적으로 U자 형상의 구성인 반면, 딤플 요홈부(94a)는 실질적으로 직선형임이 이해될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86a, 90a) 및 딤플 요홈부(94a) 모두는 한 쌍의 슬롯(74a)사이에 완전히 배치된다.

따라서, 각 스트랩 부재(78a)는 스프링(98a), 딤플(102a) 및 프레임(106a)을 구비하는 것이 이해될 수 있다. 스프링(98a)은 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86a, 90a) 사이에 형성되며, 딤플(102a)은 제 2 스프링 요홈부(90a) 및 딤플 요홈부(94a) 사이에 형성된다. 스프링(98a)과 딤플(102a)은 모두 프레임(106a)으로부터 연장하는 것이 이해될 수 있다. 프레임(106a)은 슬롯부(slotted portion)(110a) 및 비슬롯부(unslotted portion)(114a)를 포함하는 것으로 형성되며, 슬롯부(110a)는 딤플 요홈부(94a)와 슬롯(74a)사이의 하류 에지(62a) 사이를 연장하고, 비슬롯부(114a)는 하류 에지(66a)에 인접하며 슬롯부(110a)를 대향하게 배치된다. 프레임(106a)은 추가적으로 각 슬롯(74a)과, 스트랩 부재(78a)의 대향측상의 제 1 및 제 2 스프링 요홈부 및 딤플 요홈부(94a)의 단부 사이에서 연장되는 스트랩 부재(78a)의 부분을 구비한다.

각 제 1 스트랩(42)은 추가적으로 그 상의 종축방향으로 연장하며 딤플 요홈부(94a)와 평행한 제 2 스프링 요홈부(90a)의 부분을 따라 일반적으로 배치되는 스트랩 축(118a)을 구비한다. 이에 의해, 스프링(98a)과 딤플(102a)은 스트랩 축(118a)의 대향측상에 배치되는 것이 이해될 수 있다. 따라서, 제 1 스트랩(42) 이 그리드(20)내로 결합되며, 그리드(20)가 원자로(4)내에 설치된 연료 조립체(10)내로 결합되는 경우, 스프링(98a)은 딤플(102a)상에 수직방향으로 배치될 것이다. 이 후 보다 잘 설명된 바와 같이, 스프링(98a)과 딤플(102a)은 프레임(106a)으로부터 반대 방향 외측으로 돌출하도록 형성된다.

스프링(98a)과 딤플(102a)은 제 2 스프링 요홈부(90a)의 교대측상에 배치된다. 제 2 스프링 요홈부(90a)는 상류 및 하류 에지(62a, 66a) 사이의 일반적으로 중간에 배치되는 것이 또한 이해될 수 있다. 스프링(98a)과 딤플(102a)은 제 2 스프링 요홈부(90a)를 공유하도록 상술될 수 있기 때문에, 제 1 스트랩(42)은 스트랩 축(118a)에 대하여 상대적으로 작은 높이, 즉 횡방향 거리를 갖도록 형성될 수 있어서, 원자로(4)의 작동동안에 재료가 절약되며 압력 강하가 감소된다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 스트랩(46)은 제 1 스트랩(42)과 많은 유사성을 공유하지만, 몇 가지 다른 점을 포함한다. 제 2 스트랩(46)은 한 쌍의 대향 상류 및 하류 에지(62b, 66b)뿐만 아니라 상류 및 하류 에지(62b, 66b) 둘 다로부터 연장하는 복수의 용접 탭(70b)을 구비하는 것이 이해될 수 있다. 슬롯(74b)은 상류 에지(62b)로부터 연장하여 복수의 스트랩 부재(78b)를 형성한다. 슬롯(74b)은 딤플 요홈부(94b)에 대략적으로 인접하여 끝나며, 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86b, 90b)는 딤플 요홈부(94b)와 상류 에지(62b) 사이에 배치되는 것이 이해될 수 있다. 스프링(98b)은 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86b, 90b) 사이에 형성되고, 딤플(102b)은 제 2 스프링 요홈부(90b)와 딤플 요홈부(94b) 사이에 형성되며, 스프링(98b)과 딤플(102b)은 프레임(106b)으로부터 연장하는 것이 이해되어진다.

제 2 스트랩(46)은 추가적으로 딤플 요홈부(94b)와 평행한 제 2 스프링 요홈부(90b)의 부분을 통해 연장하는 스트랩 축(118b)을 각각 구비한다. 그러나, 제 2 스트랩(46)의 경우, 딤플(102b)은 스프링(98b)상에 수직방향으로 배치되고, 딤플(102b)과 스프링(98b)은 제 2 스트랩(46)이 원자로(4)내에 배치된 그리드(20)내로 설치된 경우 이러한 상대적인 배향을 공유할 것이다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 제 3 스트랩(50)은 제 2 스트랩(42)과 많은 유사성을 공유하지만, 몇 가지 다른 점을 포함한다. 제 3 스트랩(50)은 한 쌍의 대향 상류 및 하류 에지(62c, 66c)뿐만 아니라 상류 및 하류 에지(62c, 66c) 둘 다로부터 연장하는 복수의 용접 탭(70c)을 구비하는 것이 이해될 수 있다. 슬롯(74c)은 하류 에지(62c)로부터 연장하여 복수의 스트랩 부재(78c)를 형성한다. 슬롯(74c)은 딤플 요홈부(94c)에 대략적으로 인접하여 끝나며, 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86c, 90c)는 딤플 요홈부(94c)와 상류 에지(62c) 사이에 배치되는 것이 이해될 수 있다. 스프링(98c)은 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86c, 90c) 사이에 형성되고, 딤플(102c)은 제 2 스프링 요홈부(90c)와 딤플 요홈부(94c) 사이에 형성되며, 스프링(98c)과 딤플(102c)은 프레임(106c)으로부터 연장하는 것이 이해되어진다.

제 3 스트랩(50)은 추가적으로 딤플 요홈부(94c)와 평행한 제 2 스프링 요홈부(90c)의 부분을 통해 연장하는 스트랩 축(118c)을 각각 구비한다. 제 3 스트랩(50)의 경우, 딤플(102c)은 스프링(98c)아래에 수직방향으로 배치된다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제 4 스트랩(54)은 제 1 스트랩(42)과 많은 유사성을 공유하지만, 몇 가지 다른 점을 포함한다. 제 4 스트랩(54)은 한 쌍의 대향 상류 및 하류 에지(62d, 66d)뿐만 아니라 상류 및 하류 에지(62d, 66d) 둘 다로부터 연장하는 복수의 용접 탭(70d)을 구비하는 것이 이해될 수 있다. 슬롯(74d)은 하류 에지(62d)로부터 연장하여 복수의 스트랩 부재(78d)를 형성한다. 슬롯(74d)은 딤플 요홈부(94d)에 대략적으로 인접하여 끝나며, 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86d, 90d)는 딤플 요홈부(94d)와 상류 에지(62d) 사이에 배치되는 것이 이해될 수 있다. 스프링(98d)은 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86d, 90d) 사이에 형성되고, 딤플(102d)은 제 2 스프링 요홈부(90d)와 딤플 요홈부(94d) 사이에 형성되며, 스프링(98d)과 딤플(102d)은 프레임(106d)으로부터 연장하는 것이 이해되어진다.

제 4 스트랩(54)은 추가적으로 딤플 요홈부(94d)와 평행한 제 2 스프링 요홈부(90d)의 부분을 통해 연장하는 스트랩 축(118d)을 각각 구비한다. 제 4 스트랩(54)의 경우, 딤플(102d)은 스프링(98d)상에 수직방향으로 배치된다.

도 7에서 가장 잘 이해되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 스트랩(42, 46)은 서로 평행하게 배향되며 그리드(20)상에 서로 교대된다. 유사하게는, 제 3 및 제 4 스트랩(50, 54)은 서로 평행하게 배향되며 그리드(20)상에 서로 교대된다. 부가적으로, 제 1 및 제 2 스트랩(42, 46)은 제 3 및 제 4 스트랩(50, 54)에 실질적으로 수직하게 배향된다.

제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)이 그와 같이 배열된 채로, 스트랩 축(118)은 제 2 스프링 요홈부(90)의 나타낸 부분을 통해 연장된 가상의 그리드 평면(182)(도 9 및 도 10)을 함께 형성하며 도 2의 페이지의 평면과 대체로 평행하게 배향되는 것이 이해될 수 있다. 용어 "스트랩 축(118)"은 스트랩 축(118a, 118b, 118c, 118d)을 집합적으로 언급하고, 용어 "제 2 스프링 요홈부(90)"는 제 2 스프링 요홈부(90a, 90b, 90c, 90d)를 집합적으로 언급하며, 유사한 집합적인 전문어가 여기서 다른 경우에 사용되는 전술한 단락에서 이해되어야 한다.

도 9 및 도 10에서 잘 보여진 바와 같이, 스프링(98)과 딤플(102)은 그로부터 반대 방향으로 프레임(106)으로부터 돌출된다. 도 3의 예시적인 제 1 스트랩(42)에 있어서, 그의 모든 스프링(98a)은 동일 방향으로 돌출되고, 그의 모든 딤플(102a)은 동일 반대 방향으로 돌출된다. 그리드(20)의 다른 구성(도시하지 않음)에서, 상이한 스트랩 부재(78a)의 스프링(98a)은 프레임(106a)으로부터 반대 방향으로 돌출될 것으로 이해될 수 있으나, 대체로 어떠한 특정 스트랩 부재(78a)의 딤플(102a)은 각각의 스프링(98a)으로부터 반대 방향으로 돌출될 것임이 이해되어진다.

도 7 및 도 8에서 잘 이해된 바와 같이, 각 스프링(98)은 스프링 플레이트(122) 및 한 쌍의 스프링 결합부(126)를 구비하도록 형성된다. 스프링 플레이트(122)는 원통형 부재 중 하나, 즉 팀블 튜브(18)중 하나 또는 연료 로드(22)중 하나의 외측면과 일치하여 결합하도록 형성되는 아치형 스프링 형상부(130)을 구비하도록 형성된다.

스프링 결합부(126)는 스프링 플레이트(122)의 대향 단부로부터 프레임(106)까지 연장한다. 각 스프링 결합부(126)는 그 상에 종축방향으로 연장하는 스프링 결합부 축(132)(도 3)을 구비하며, 스프링 결합부 축(132)이 그리드 평면(182)과 일반적으로 평행하게 배향됨이 이해될 수 있다.

딤플(102)은 딤플 플레이트(134)와 한 쌍의 딤플 결합부(138)를 포함하며, 딤플 플레이트(134)는 아치형 딤플 형상부(142)을 구비하도록 형성되고, 딤플 결합부(138)는 딤플 플레이트(134)의 대향측으로부터 프레임(106)까지 연장하는 점에서 유사하게 구성된다. 딤플 형상부(142)은 일반적으로 아치형이며 원통형 부재 중 하나, 즉 팀블 튜브(18)중 하나 또는 연료 로드(22)중 하나와 일치하여 결합하도록 구성된다. 각 딤플 결합부(138)는 그 상에 종축방향으로 연장하는 딤플 결합부 축(144)(도 3)을 구비하며, 딤플 결합부 축(144)이 그리드 평면(182) 및 스프링 결합부 축(132)과 일반적으로 평행하게 배향됨이 이해될 수 있다.

원통형 부재를 갖는 스프링 형상부(130) 및 딤플 형상부(142)의 구성은 원통형 부재를 따라 약 15°내지 25°의 범위에서 아크를 정할 수 있다.

도 8에서 이해될 수 있는 바와 같이, 각각의 셀(58)은 일반적으로 4개의 상호연결된 스트랩 부재(78)에 의해 형성된다. 보다 상세하게는, 2개의 스프링(98) 및 2개의 딤플(102)은 각 셀(58)내로 돌출한다. 스프링(98)중 하나 및 딤플(102)중 하나는 제공된 방향으로 원통형 부재를 지지하는 한 쌍의 직접적으로 대면하는 지지 특징부로서 함께 협동한다. 여기서 사용된 바와 같이, 표현 "직접적으로 대면하는", "대면하는" 및 그의 변경은 구조체가 반대 방향으로 작동하거나 존재하는 조건을 언급할 것이고, 어느 것도 실질적으로 동일한 높이에 있거나, 기준에 대해 실질적으로 동일한 구의 영향을 갖거나, 몇 가지 다른 방식으로 비슷하고 반대된다.

따라서, 원통형 부재(178)와 결합하는 나타낸 스프링(98) 및 딤플(102)은 원통형 부재(178)를 따라 동일한 종축방향 위치에 배치되며, 그리드 평면(182)에 대하여 동일한 수직방향 위치, 즉 높이에서 원통형 부재(178)의 대향측상에 배치된다. 전술한 스프링(98) 및 딤플(102)은 이에 의해 도 9의 평면과 대체로 평행한 평면에서 원통형 부재(178)를 지지하는 한 쌍의 대면하는 지지 특징부를 함께 제공한다.

도 10의 스프링(98) 및 딤플(102)은 전술한 것과 동일시될 수 있다. 그러나, 도 10의 스프링(98) 및 딤플(102)은 스트랩 축(118)에 의해 형성된 그리드 평면(182)아래에 배치되는 반면, 도 9의 스프링(98) 및 딤플(102)은 그리드 평면(182)상에 수직방향으로 배치된다. 특정 그리드(20)의 구성에 따라서, 제공된 셀(58)내의 2쌍의 지지 특징부는 모두 본 발명의 개념으로부터 일탈됨이 없이 그리드 평면 위 또는 아래에 배치될 수 있다.

스프링(98) 및 딤플(102)은 둘 다 가요적인 것에 의해, 원통형 부재(178)가 제공된 평면에서 유지를 위한 각 쌍의 지지 특징부 사이에 개재된다. 그러나, 스프링(98)은 딤플(102)보다 가요적인 것이 이해된다. 이 점에 있어서는, 일반적으로 U자 형상의 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86, 90)는 딤플 결합부(138)보다 상대적으로 더 작은 스프링 결합부(126)가 되는 것이 도 3 내지 도 6에서 이해될 수 있다. 특히, 스프링 결합부(126)는 각각 제 1 및 제 2 스프링 요홈부(86, 90)의 대면 말단부(facing terminal ends)(86', 90') 사이에서 연장되는 반면, 딤플 결합부(138)는 딤플 요홈부(94)와 제 2 스프링 요홈부(90)의 평행부(90") 사이를 완전히 연장하는 것이 도 3에서 이해될 수 있다. 스프링 결합부(126)는 딤플 결합부(138)보다 상대적으로 더 작고 또한 프레임(106)과 상대적으로 더 작은 접촉 영역을 가지기 때문에, 스프링(98)은 딤플(102)보다 더 순응적이다.

슬롯(74)은 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138)에 인접하게 배치되며 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138)의 전체 길이를 따라 실질적으로 연장하는 것이 이해될 수 있다. 실질적으로 완전히 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138)에 인접하게 배치됨으로써, 슬롯(74)은 스프링(98)과 딤플(102)의 순응성을 강화시켜, 결과적으로 스프링(98)과 딤플(102)이 원통형 부재(178)와 결합하도록 구성될 수 있는 유연성을 강화시킨다. 제 1 및 제 2 스트랩(42, 46)의 슬롯(74a, 74b)은 그리드(20)를 조립할 때 제 3 및 제 4 스트랩(50, 54)의 슬롯(74c, 74d)내에 결합되며, 대응 용접 탭(70)은 그 다음 서로 용접되고 제 자리에 고정되는 것이 이해되는 한편, 슬롯(74)은 이러한 결합에서 요구되는 것보다 깊게 형성되어 추가적인 유연성을 제공한다.

또한, 핵 환경에서 통상적으로 발생하는 스트랩의 성장 중 일부를 수용하기 위하여, 슬롯(74)은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)의 두께보다 더 넓다. 그러므로, 그리드 구성요소의 성장은 상대적으로 넓은 슬롯(74)에 의해 어느 정도로 흡수되기 때문에, 슬롯(74)의 상대적으로 더 넓은 구성은 그리드(20)의 치수 안정성에 기여한다.

도 9 및 도 10에서 보여질 수 있는 바와 같이, 스프링 플레이트(122)는 모두 선(162)에 의해 나타낸 스프링의 높이를 갖고, 딤플 플레이트(134)는 모두 선(166)에 의해 나타낸 딤플 높이를 가진다. 스프링 높이(162)는 실질적으로 딤플 높이와 동일한 것이 이해될 수 있다. 유사하게는, 도 8에서 이해될 수 있는 바와 같이, 스프링 플레이트(122)는 스프링 형상부(130)에 의해 나타낸 스프링 접촉 길이를 갖고, 딤플 플레이트(134)는 딤플 형상부(142)에 의해 나타낸 딤플 접촉 길이를 갖는다. 스프링 접촉 길이 및 딤플 접촉 길이는 실질적으로 동일하다. 스프링 접촉 길이와 딤플 접촉 길이간의 이러한 동일성이 도시된 실시예에서 실질적으로 동일한 스프링 플레이트(122)와 딤플 플레이트(134)의 폭으로부터 적어도 일부분이 생긴다.

따라서, 스프링(98) 및 딤플(102)은 실질적으로 원통형 부재(178)와 면접촉하는 동일한 영역을 가지며, 이러한 접촉 영역은 예전에 공지된 그리드 설계와 비교할 때 상대적으로 크다. 더욱이, 상대적으로 큰 스프링 높이(162) 및 딤플 높이(166)는 원자로(4)의 동작 동안에 진동으로부터 원통형 부재를 저항한다.

원자로(4)를 통하여 연료 로드(22)와 접촉하여 유동하는 냉매가 연료 로드(22)와 평행한 방향으로 일반적으로 흐르는 것이 이해될 수 있다. 스프링 결합부(126)는 원자로(4)를 통하여 냉매의 유동에 실질적으로 수직인 방향으로 스프링 플레이트(122)로부터 프레임(106)까지 연장되는 것이 도 8에서 이해될 수 있다. 유사하게는, 딤플 결합부(138) 각각은 원자로(4)를 통하여 냉매의 유동에 실질적으로 수직인 방향으로 딤플 플레이트(134)로부터 프레임(106)까지 연장된다. 따라서, 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138)는 기껏해야 공칭 압력 강하(nominal pressure drop)를 일으키는 스프링 전연(spring leading edge)(146)(도 9 및 도 10) 및 딤플 전연(150)을 제공하는 것 외에는 일반적으로 원자로(4)를 통한 냉매의 유동을 방해하지 않는다. 실제로, 스프링(98)은 스프링(98)과 프레임(106) 사이에 스프링 유동 채널(154)을 제공하도록 구성되는 것을 도 8에서 알 수 있다. 유사하게는, 딤플(102)은 딤플(102)과 프레임(106) 사이의 딤플 유동 채널(158)을 제공하도록 구성된다. 이 점에 있어서는, 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138) 각각은 그리드 평면(182)과 일반적으로 평행한 방향으로 연장하여, 그리드 평면(182)에 일반적으로 수직이거나 기울어진 방향으로 연장된 스프링 결합부(126) 및 딤플 결합부(138)의 경우보다 실질적으로 감소된 압력 강하를 초래한다. 이러한 감소된 압력 강하는 원자로(4)의 대응적으로 강화된 열수력 성능의 결과가 된다.

각각의 스트랩 부재(78)를 유일한 단일 스프링(98) 및 유일한 단일 딤플(102)만을 구비하도록 구성함으로써, 결과적으로 각 스트랩 부재(78)의 지지 특징부가 유일한 단일 스프링 전연(146)과 단일 딤플 전연(150)을 실질적으로 제공하여 원자로(4)내의 압력 강하를 야기하는 것이 이해될 수 있다. 더욱이, 유일한 단일 딤플(102)을 각 스트랩 부재(78)에 대해 제공함으로써, 협동하는 딤플의 쌍을 제공하는 예전에 공지된 스트랩 부재와 같이, 각 스트랩 부재내의 딤플의 쌍에 대한 동일평면성(coplanarity)을 시험할 필요가 없는데, 이는 본 발명의 각 스트랩 부재(78)가 유일한 단일 딤플(102)을 구비하기 때문이다. 이러한 감소된 노력은 대응적으로 그리드(20)의 비용을 감소시킨다. 추가적으로, 어떠한 제공된 스트랩 부재(78)의 스프링(98) 및 딤플(102)은 서로 인접하여 수직방향으로 배치되며, 유용하게는 그 사이에 프레임(106)의 어떠한 부분을 포함하지 않기 때문에, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스트랩(42, 46, 50, 54)은 예전에 공지된 그리드의 공지된 스트랩 보다 상대적으로 더 좁게 구성될 수 있으며, 이러한 감소된 재료 사용은 또한 제조 비용이 낮은 그리드(20)를 만든다.

스프링 형상부(130)을 포함하도록 스프링 플레이트(122)를 구성하고 딤플 형상부(142)을 포함하도록 딤플 플레이트(134)를 구성함으로써, 스프링(98) 및 딤플(102)은 상대적으로 큰 표면 영역을 따라 연료 로드(20)와 결합할 수 있다. 관련 기술에서 이해되는 바와 같이, 스프링(98) 및 딤플(102)은 연료 로드와 결합하기 때문에, 충분한 접촉 영역이 더 이상의 마손이 발생하지 않는 연료 로드(22)와 스프링(98) 및 딤플(102) 사이에 존재할 때까지 그 사이의 응력은 연료 로드(22)의 클래딩(cladding)하는 재료를 마손시킬 수 있다. 스프링 형상부(130) 및 딤플 형상부(142)을 포함하도록 스프링(98) 및 딤플(102)을 구성함으로써, 스프링(98) 및 딤플(102)은 이미 연료 로드(22)의 외측면과 실질적으로 정합하여 일치하도록 구성되기 때문에 이러한 마손이 상대적으로 빨리 저지된다. 따라서, 스프링(98) 및 딤플(102)의 등각 본질은 연료 로드(22)상의 유동 유기 진동(flow-induced vibration)의 영향을 상응적으로 감소시키는 연료 로드(22)의 마손 정도를 감소시킨다.

본 발명의 개선된 그리드(20)는 개선된 열수력 성능을 가지며, 연료 조립체(10)의 치수 안정성을 촉진하며, 연료 로드(22)의 감소된 마손을 가져오며, 종래에 공지된 그리드와 비교할 때 상대적으로 낮은 비용으로 제조될 수 있음이 이해될 것이다. 그리드(20)가 내장된 연료 조립체(10)가 유사한 형상을 가지므로 유사한 이익이 성취되는 것이 상응적으로 이해된다.

본 발명의 특정 실시예가 상세히 기술된 반면, 이러한 상세한 설명에 다양한 변형 및 대안이 본 개시의 전체적인 교시에 비추어 개발될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 개시된 특정 구성은 단지 예시적이며 첨부된 특허청구범위의 충분한 범위 및 그의 모든 동등물로 제공된 본 발명의 범위로서 제한되지 않는다.

본 발명에 따르면, 개선된 그리드(20)는 개선된 열수력 성능을 가지며, 연료 조립체(10)의 치수 안정성을 촉진하며, 연료 로드(22)의 감소된 마손을 가져오며, 예전에 공지된 그리드와 비교할 때 상대적으로 낮은 비용으로 제조될 수 있다.

또한, 그리드(20)가 내장된 연료 조립체(10)가 유사한 형상을 가지므로 유사한 이익이 성취될 수 있다.

Claims

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드로서, 연료 로드 및 팀블 튜브 중 적어도 하나를 구비하는 복수의 원통형 부재를 지지하도록 구성되며, 각각의 원통형 부재는 외측면을 구비하는, 상기 그리드는,

복수의 스트랩으로서, 복수의 셀을 형성하기 위해 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 적어도 하나의 셀의 벽을 형성하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링 및 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링은 스프링 형상부를 구비하도록 형성된 스프링 플레이트를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 형상부를 구비하도록 형성된 딤플 플레이트를 구비하며, 상기 스프링 형상부 및 상기 딤플 형상부 각각은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 대응 및 결합되도록 구성되는, 상기 복수의 스트랩과;

각각의 셀내로 연장되는 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플로서, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 하나는 서로 직접적으로 대면하는, 상기 한 쌍의 스프링 및 상기 한 쌍의 딤플을 포함하는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 둘 다 동일한 높이 및 폭으로 이루어진

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 1 항에 있어서,

각 스프링은 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며,

각 딤플은 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부 보다 가요적인

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 3 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부보다 작은

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 3 항에 있어서,

각 스트랩은 복수의 슬롯을 구비하며, 상기 슬롯은 상기 스트랩 부재를 형성하며,

상기 슬롯은 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부의 전체 길이를 따라 상기 스프링 결합부 및 딤플 결합부에 인접하여 연장되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 1 항에 있어서,

각 스트랩 부재는 프레임을 구비하며, 상기 스프링 및 딤플은 상기 프레임으로부터 돌출되며,

각 스트랩은 스트랩 축을 구비하며, 모든 스트랩의 상기 스트랩 축은 가상의 그리드 평면내에 놓이며,

각 스프링 결합부는 상기 프레임과 상기 스프링 플레이트 사이에서 연장되는 스프링 결합부 축을 구비하며,

각 딤플 결합부는 상기 프레임과 상기 딤플 플레이트 사이에서 연장되는 딤플 결합부 축을 구비하며,

상기 스프링 결합부 축 및 상기 딤플 결합부 축 모두는 상기 그리드 평면과 평행하게 배향되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 1 항에 있어서,

각 스트랩은 스트랩 축을 구비하며, 상기 스트랩 축은 가상의 그리드 평면내에 함께 놓이며,

상기 복수의 스트랩은 복수의 제 1 스트랩, 복수의 제 2 스트랩, 복수의 제 3 스트랩 및 복수의 제 4 스트랩을 구비하며, 상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 서로 평행하게 배향되며 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며, 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩은 서로 평행하게 배향되며 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며, 상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩에 수직방향으로 배향되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 3 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 위에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 3 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 위에 배치되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드로서, 연료 로드 및 팀블 튜브 중 적어도 하나를 구비하는 복수의 원통형 부재를 지지하도록 구성되며, 각각의 원통형 부재는 외측면을 구비하는, 상기 그리드는,

복수의 스트랩으로서, 복수의 셀을 형성하기 위해 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 스트랩 축 및 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 상기 스트랩 축은 가상의 그리드 평면내에 함께 놓이며, 각 스트랩 부재는 프레임, 스프링 및 딤플을 구비하며, 상기 스프링 및 상기 딤플은 상기 프레임으로부터 돌출되며, 상기 스프링은 스프링 플레이트 및 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 플레이트 및 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 결합하도록 구성되며, 상기 딤플은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 결합하도록 구성되며, 각 스프링 결합부는 상기 프레임과 상기 스프링 플레이트 사이에서 연장되는 스프링 결합부 축을 구비하며, 각 딤플 결합부는 상기 프레임과 상기 딤플 플레이트 사이에서 연장되는 딤플 결합부 축을 구비하며, 상기 스프링 결합부 축 및 상기 딤플 결합부 축은 모두 상기 그리드 평면과 평행하게 배향되는, 상기 복수의 스트랩과;

각각의 셀내로 연장되는 한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플로서, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 하나는 서로 직접적으로 대면하는, 상기 한 쌍의 스프링 및 상기 한 쌍의 딤플을 포함하는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 8 항에 있어서,

상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 둘 다 동일한 높이 및 폭으로 이루어진

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 8 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부 보다 가요적인

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 10 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부보다 작은

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 8 항에 있어서,

각 스프링 플레이트는 스프링 형상부를 구비하도록 형성되며, 각 딤플 플레이트는 딤플 형상부를 구비하도록 형성되며, 상기 스프링 형상부 및 상기 딤플 형상부은 상기 원통형 부재 중 하나의 외측면과 대응 및 결합하도록 구성되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 8 항에 있어서,

각 스트랩은 복수의 슬롯을 구비하며, 상기 슬롯은 상기 스트랩 부재를 형성하며, 상기 슬롯은 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부의 전체 길이를 따라 상기 스프링 결합부 및 딤플 결합부에 인접하여 연장되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 8 항에 있어서,

상기 복수의 스트랩은 복수의 제 1 스트랩, 복수의 제 2 스트랩, 복수의 제 3 스트랩 및 복수의 제 4 스트랩을 구비하며, 상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 서로 평행하게 배향되며 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며, 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩은 서로 평행하게 배향되며 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩에 수직하게 배치되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 3 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 위에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 3 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 위에 배치되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
원자로에 사용된 연료 조립체에 있어서, 상기 연료 조립체는,

연료 로드 및 팀블 튜브 중 적어도 하나를 구비하는 복수의 원통형 부재와,

적어도 하나의 제 1 그리드로서, 복수의 셀을 형성하기 위해 격자식으로 서로 상호연결된 복수의 스트랩을 구비하며, 상기 원통형 부재는 상기 셀내에 배치되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링 및 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링은 스프링 플레이트 및 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며, 상기 딤플은 딤플 플레이트 및 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부 모두는 상기 원통형 부재의 종방향 연장부에 대해 횡방향으로 연장되는, 상기 적어도 하나의 제 1 그리드를 포함하며,

상기 한 쌍의 스프링 및 상기 한 쌍의 딤플은 각각의 상기 셀내로 연장되며, 상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며, 상기 한 쌍의 스프링 중 다른 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 하나는 서로 직접적으로 대면하는

원자로에 사용된 연료 조립체.
제 15 항에 있어서,

상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나 양자는 상기 원통형 부재의 종방향 연장부와 평행한 방향으로 측정된 동일한 높이로 이루어진

원자로에 사용된 연료 조립체.
제 15 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부 보다 가요적인

원자로에 사용된 연료 조립체.
제 17 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 원통형 부재의 종방향 연장부와 평행한 방향으로 측정된 상기 딤플 결합부보다 짧은

원자로에 사용된 연료 조립체.
제 15 항에 있어서,

각 스트랩은 복수의 슬롯을 구비하며, 상기 슬롯은 상기 스트랩 부재를 형성하며, 상기 슬롯은 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부의 전체 길이를 따라 상기 스프링 결합부 및 딤플 결합부에 인접하여 연장되는

원자로에 사용된 연료 조립체.
제 15 항에 있어서,

상기 스프링 플레이트는 스프링 형상부를 구비하도록 형성되며, 상기 딤플 플레이트는 딤플 형상부를 구비하도록 형성되며, 상기 스프링 형상부 및 상기 딤플 형상부은 상기 원통형 부재와 대응하도록 형성되며 상기 원통형 부재와 결합하는

원자로에 사용된 연료 조립체.
원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드로서, 상기 그리드는 연료 로드 및 팀블 튜브 중 적어도 하나를 구비하는 복수의 원통형 부재를 지지하도록 구성되는, 상기 그리드에 있어서,

복수의 스트랩으로서, 복수의 셀을 형성하기 위해 격자식으로 서로 상호연결되며, 각 스트랩은 상류 에지를 구비하며, 각 스트랩은 하류 에지를 구비하며, 상기 상류 에지 및 상기 하류 에지는 서로 대향하게 배치되며, 각 스트랩은 복수의 스트랩 부재를 구비하며, 각 스트랩 부재는 적어도 하나의 셀의 벽을 형성하며, 각 스트랩 부재는 돌출 스프링을 구비하며, 각 스트랩 부재는 돌출 딤플을 구비하며, 상기 스프링 및 상기 딤플은 상기 연관된 스트랩 부재에 형성된 단일 요홈부의 적어도 일부분의 교대측에 배치되며, 상기 요홈부는 상기 상류 에지와 상기 하류 에지 사이의 중간에 배치되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 21 항에 있어서,

각 스프링은 한 쌍의 스프링 결합부를 구비하며, 각 딤플은 한 쌍의 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부 보다 가요적인

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 22 항에 있어서,

상기 스프링 결합부는 상기 딤플 결합부보다 작은

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 22 항에 있어서,

각 스트랩은 복수의 슬롯을 구비하며, 상기 슬롯은 상기 스트랩 부재를 형성하며, 상기 슬롯은 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부의 전체 길이를 따라 상기 스프링 결합부 및 상기 딤플 결합부에 인접하여 연장되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 21 항에 있어서,

각 스트랩 부재는 프레임을 구비하며, 상기 스프링과 딤플은 상기 프레임으로부터 돌출되며, 각 스트랩은 스트랩 축을 구비하며, 모든 스트랩의 스트랩 축은 가상의 그리드 평면내에 놓이며, 각 스프링 결합부는 상기 프레임과 상기 스프링 플레이트 사이에서 연장되는 스프링 결합부를 구비하며, 각 딤플 결합부는 상기 프레임과 상기 딤플 플레이트 사이에서 연장되는 딤플 결합부를 구비하며, 상기 스프링 결합부 축 및 상기 딤플 결합부 축은 모두 상기 그리드 평면과 평행하게 배향되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 21 항에 있어서,

각 스트랩은 스트랩 축을 구비하며, 상기 스트랩 축은 가상의 그리드 평면내에 함께 놓이며,

상기 복수의 스트랩은 복수의 제 1 스트랩, 복수의 제 2 스트랩, 복수의 제 3 스트랩 및 복수의 제 4 스트랩을 구비하며, 상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 서로 평행하게 배향되고 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며, 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩은 서로 평행하게 배향되고 상기 그리드상에 서로 교대로 배치되며, 상기 제 1 스트랩 및 상기 제 2 스트랩은 상기 제 3 스트랩 및 상기 제 4 스트랩에 수직방향으로 배치되며,

상기 제 1 스트랩과 상기 제 3 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 위에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 스프링은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 1 스트랩 및 상기 제 3 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 아래에 배치되며,

상기 제 2 스트랩 및 상기 제 4 스트랩의 딤플은 상기 그리드 평면 위에 배치되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 21 항에 있어서,

상기 스프링은 스프링 형상부를 구비하도록 형성된 스프링 플레이트를 구비하며,

상기 딤플은 딤플 형상부를 구비하도록 형성된 딤플 플레이트를 구비하며,

상기 스프링 형상부 및 상기 딤플 형상부 각각은 연관된 원통형 부재의 외측면의 적어도 일부분과 대응 및 결합하도록 구성되는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 21 항에 있어서,

한 쌍의 스프링 및 한 쌍의 딤플은 각각의 셀내로 연장되며,

상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나는 서로 직접적으로 대면하며,

상기 한 쌍의 스프링 중 다른 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 다른 하나는 서로 직접적으로 대면하는

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.
제 28 항에 있어서,

상기 한 쌍의 스프링 중 하나 및 상기 한 쌍의 딤플 중 하나 양자는 동일한 높이와 폭으로 이루어진

원자로의 연료 조립체에 사용된 그리드.