KR19990028654A - 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드 및 연료 어셈블리 - Google Patents

Abstract

스페이서 그리드는 셀(31)의 규칙적인 격자를 규정하는 서로 엇갈리게 짜여진 금속 스트랩(33)으로 이루어진다. 베어링 정지부(37, 37')에 대하여 연료봉(30)를 유지하기 위한 스프링(35)이 각 셀(31)의 한 쪽 벽(33)이상에 부착된다. 셀(31)의 벽을 구성하는 부분에서, 스트랩(33)은 셀(31)에 내장된 연료봉(30)의 변위를 제한하기 위해, 스트랩(33)의 금속을 셀(31)로 절단하고 누르는 것에 의해 제조되는 1개 이상의 정지부(36)를 포함한다. 연료봉(30)의 변위를 제한하기 위한 정지부(36)는 바람직하게는 스페이서 그리드의 주변 벨트(32)에 대향하는, 스페이서 그리드의 주변 셀 또는 코너 셀의 벽(33)에 배치된다. 본 발명은 또한 구조적인 스페이서 그리드외에 구조적 스페이서 그리드 사이에 삽입된 엔드 그리드 및 부가 혼합 그리드를 포함한다.

Description

원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드 및 연료 어셈블리

특히 경수 원자로에서 원자로의 연료 어셈블리는 한 묶음의 연료봉, 즉 핵분열 물질의 펠렛으로 채워진, 약한 중성자 흡수제인 물질로 제조된 튜브로 이루어진다. 연료 어셈블리를 구성하는 연료봉 묶음은 그 묶음의 길이를 따라 이격된 스페이서 그리드, 스페이서 그리드의 일부 셀 내부에 도입되고 고정되는 세로 인도관, 및 연료 어셈블리의 각 단부에서 봉을 유지하고 구조물을 밀봉하는 단부 노즐 을 포함하는 견고한 구조물에 의해 유지된다. 정사각형 반복 단위를 갖는 격자내에 배열되는 셀을 규정하는 서로 엇갈리게 짜여진 스트랩으로 이루어진 구조 스페이서 그리드는 그리드의 셀의 내부를 통과하는 연료봉을 묶음으로 가로지르게 유지한다. 이러한 방식으로 연료봉은 그리드에 의해 고정되어, 횡방향으로 규칙적 배열을 갖는다. 셀의 일부는 그 단부가 연료 어셈블리의 밀봉 노즐에 연결되는 이도관으로 체원진다. 스페이서 그리드의 각 셀은 연료봉 또는 인도관 중 어느 하나를 수용한다.

스페이서 그리드의 셀 내부에서 횡 및/또는 축방향으로 연료봉을 유지하기 위해, 연료봉에 횡력을 부가할 필요가 있고, 이러한 목적을 위해 그리드의 셀 벽에 의해 지지되고 셀로 연장되는 유지 장치를 제공한다.

각 셀은 큰 틈새가 연료봉과 셀벽 사이에 제공되는 크기를 갖는다. 이 틈새는 냉각제의 흐름 및 어셈블리내에 막대의 부착을 향상시키기 위해 필요하다.

그리드의 셀 내부에서 연료봉을 유지하기 위한 장치는 열 및 방사선에 의해 발생되는 변형의 효과로 구부러지는 것과 마찬가지로, 봉의 큰 변위 및 변형을 피하기에 충분한 정도까지 셀내에서 봉을 유지해야만 한다.

더욱이, 플렉스에 클래딩을 일으킬 위험이 있는 연료봉의 관형 클래딩에 과잉의 큰 클램핑 힘이 가해지는 것을 피하기 위해 필요하다. 또한, 연료봉의 클래딩의 마모를 일으길 위험이 있는 고정 방법을 피하기 위해 필요하다.

그러므로, 스페이서 그리드의 셀내에 연료봉을 유지하기 위한 장치는 표면적으로는 모순된 이들 요구조건사이에 예외적인 협상을 제공하기 위해 제안되었다. 연료봉을 유지하기 위한 구조적 그리드 및 요소를 제조하기 위해, 원자로의 작동 온도에서 만족스러운 기계적 성질을 갖고, 원자로의 냉각유체와 방사선의 존재하에 원자로 핵을 극복하는 조건에서 충분한 안정성을 갖는 물질을 사용할 필요가 있다.

예를 들어, 니켈 합금, 스프링 및 그리드를 구성하는 스트랩의 일부를 절단하고 압박하는 것에 의해 얻어지는 연료봉을 유지하기 위한 견고한 정지부(stop)와 같은 높은 항복강도를 갖는 합금의 스페이서 그리드가 제안되었다. 이와 같은 해결책은 비교적 큰 부피의 중성자-흡수재를 연료 어셈블리로 도입해야 하는 단점이 있다.

지르코늄 합금과 같은 약한 중성자 흡수재인 물질로 부터 그리드의 셀을 구성하는 스트랩, 지르코늄 합금 스트랩에 부착되는 연료봉을 유지하기 위한 요소를 만드는 것이 제안되었다. 유지 요소들은 각 셀내에 스프링이 견고한 정지부가 형성된 벽을 마주보는 벽에 배치되도록 그리드의 셀의 여러 벽을 구성하는 스트랩상에 형성된 견고한 정지부와 고탄성 합금으로 제조된 부착된 스프링으로 이루어진다.

예를 들어, 스프링은 적어도 부분적으로 스트랩을 에워싸고 그 자체가 밀봉되는 탄성 물질로 이루어진다.

프랑스특허공개 2,474,229 호에서는 2중 스프링 즉, 다시 말하면 스프링이 장착된 대부분의 벽위에 부착되고, 스트랩의 어느 한쪽에 배치된 2개의 셀내에서 연료봉과 접촉하려는 경향이 있는 2개의 활성부를 포함하는 2중 스프링과, 스프링이 장착된 다른 벽위에 단일 활성부를 포함하는 단일 스프링의 사용을 제안하였다.

스페이서 그리드는 연료봉이 도입되는 셀의 규칙적인 격자를 규정하는 서로 엇갈리게 짜여진 지르코늄 합금 스트랩으로 이루어진다. 그 스트랩에 의해 규정된 셀은 통상 정사각형 단면을 갖는 평행육면체형이고, 각각 4개의 2면각으로 이루어진 십자형 버팀대를 형성하는 2개의 스트랩의 교차점을 구성하고 그리드의 4개의 셀에 공통되는 한 코너 엣지를 갖고 통상 각도가 90。이며 상호 평행한 코너 엣지로 이루어진다.

다른 형태의 연료 어셈블리에서, 스페이서 그리드는 모두 동일하고, 스프링이 부착되는 상호 조립된 서로 엇갈리는 지르코늄 합금 스트랩으로 이루어진다.

또한, 다른 기능을 갖는 복수의 스페이서 그리드를 포함하는 연료 어셈블리가 공지되었다.

특히, 그 단부에 전체가 마르텐사이트강으로 제조된 연료봉 유지 그리드와, 지르코늄 합금 스트랩과 부착 스프링과, 그 단부 그리드 사이에 서로 엇갈려 짜여진 원자로의 냉각유를 혼합하기 위한 그리드를 포함하는 중간 그리드로 이루어진 연료 어셈블리가 공지되었다.

모든 그리드가 부착 스프링을 포함하는 지르코늄 합금 구조 그리드인 연료 어셈블리의 경우에, 스프링은 단지 각 셀내에 스프링이 부착되는 그리드의 벽과 셀내에 수용된 연료봉 사이에 삽입된 유일한 유지 요소이다. 만약 연료봉이 스프링이 부착된 셀 벽쪽으로 변위하고자 하는 응역을 받을 경우, 스프링은 연료봉이 가로방향으로 셀내부에서 이동하도록 압축에 의해 형성된다.

구조 그리드와는 다른 유지 그리드의 경우에, 스프링은 연료봉을 지탱하고 또한 연료 어셈블리에 부여되는 외부 힘에 의해 변형될 위험이 있다.

특히, 어셈믈리의 조작동안에 그리드의 주변 셀의 경우와, 그리드의 코너 셀의 경우에 예를 들어 제 2 연료 어셈블리 또는 장애물상에 충격 또는 연료 어셈블리 캐칭으로 인한 큰 변위가 수행될 수 있다.

이것은 어셈블의 스페이서 그리드에 손상을 주고 조작시 어셈블리의 그리드의 캐칭의 위험이 있다.

구조 그리드의 내부 셀의 경우에, 셀의 벽에 부착된 스프링은 원자로의 조작 시 또는 연료 어셈블리의 조작시에 큰 힘을 받게될 수 있다.

국제특허공개 제 9205566 호 및 프랑스특허공개 제 2,168,,059 호는 병렬 위치에 견고하게 조립되는 관형 벽으로 이루어진 끓는 물에 의해 냉각되는 원자로의 연료 어셈블리를 위한 스페이서 그리드가 개시되었다. 연료봉 유지 수단은 2개의 인접 벽의 대향부 둘레로 배치된다. 인접 벽의 대향 부분은 스프링의 브랜치를 향해 구형 캡의 형상으로 딤플을 형성하도록 압축된다.

병렬위치의 관형 벽을 갖는 그리드를 포함하는 비등수형 원자로(boiling water reactor)를 위한 연료 어셈블리에서, 연료봉 및 벽에 의해 지지되는 스프링의 기계적 성질은 평면 스트랩으로 구성된 그리드가 있는 경수에 의해 냉각된 원자로를 위한 연료 어셈블리의 연료봉의 기계적 성질과는 다른다.

그러므로, 스프링 변형 및 연료봉 변위의 문제를 위해 제안된 해결방법은 비등수형 원자로를 위한 연료 어셈블리의 경우로부터 중수 원자로의 경우까지 응용될 수 있다.

구조 그리드의 경우에, 통상 스트랩은 충분히 견고하고 단단한 스페이서 그리드를 제조하기 위해 플레이트에 용접될 수 있는 어셈블리 슬롯에 의해 교차점에서 쌍으로 결합된다.

스트랩은 얇기 때문에, 스트랩의 변형 및 산화를 방지하기 위해 용접시 미리 주의해야만 한다. 그러므로, 용접시 스트랩의 가열을 제한하기 위해 그리고 그리드의 용접으로 인한 열 응력을 가능한 많이 분배하기 위해 노력해야만 한다.

예를 들어, 유럽특허공개 0,088,021 호에는 스트랩의 레이저 용접을 제안하였다. 두 스트랩의 교차점을 이루는 크로스-브레이스는 크로스-브레이스의 2개의 대향 이면적 코너에서만 용접된다. 크로스-브레이스는 용접 장치하에, 부착 프레임에 의해 유지되는 조립된 그리드를 이동하는 것에 의해 규정된 순서대로 연속하여 용접된다.

이러한 부착방법의 단점은 각 크로스-브레이스에서 스트랩은 2개의 대향 이면각의 이등분면에 놓여 있는 용접선에 의해서만 용접된다는 것이다. 이것은 서로에 대하여 스트랩의 위치설정에 있어서 견고성 부족 및 약간의 결함의 원인이 된다.

부착 스프링을 구비한 스페이서 그리드는 스페이서 그리드의 주변에 스트랩 또는 벨트의 엣지를 절단하는 것에 의해 혼합 또는 인도 날개를 제조할 때 인도관을 부착할 때, 연료봉의 베어링 딤플을 만들 때, 스프링을 부착할 때, 스페이서 그리드의 디자인 및 구조에 따라 다른 결함을 포함할 수도 있다.

본 발명은 바람직하게는 정사각형 반복단위로 격자내에 배열되는 셀을 규정하는 서로 엇갈리게 짜여진 금속 스트랩으로 이루어지는, 원자로를 위한 연료 어셈블리, 반응 냉각제를 믹싱하기 위한 부가 그리드 및 구조 스페이서 그리드를 포함하는 구조물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스페이서 그리드를 포함하는 중수에 의해 냉각된 원자로의 연료 어셈블리의 측면도.

도 2는 스트랩의 용접과 마찬가지로 그리드의 셀내에 특히 스프링과 스프링 정지부의 배열을 나타내는 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 일부의 평면도.

도 3은 도2에 나타낸 스페이서 그리드의 주변 셀의 벽의 정면도.

도 4는 도 3에 나타낸, 스프링이 부착된 벽의 4-4를 따라 취한 단면도.

도 5는 본 발명 및 다른 실시예에 따른 스페이서 그리드의 주변 셀의 단면정면도.

도 6은 본 발명 및 제 2 실시예에 따른 스페이서 그리드의 내부 셀과 주변 셀의 수직면을 통과하는 단면도.

도 7은 도 2의 7-7선을 따라 취한 단면도.

도 8은 셀의 2개의 코너 엣지를 따라 고정 텅을 포함하는, 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 스트랩의 부분평면도.

도 9는 인도 관을 고정하기 위한 셀의 벽을 구성하는 스트랩의 부분평면도.

도 10은 도 8의 단면도.

도 11은 도 9의 변형에 의해 제조된, 인도관을 고정하기 위한 셀의 벽을 구성하는 스트랩의 부분 평면도.

도 12는 도 11의 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 일부와 스페이서 그리드의 셀내에 부착된 인도관의 축방향단면도.

도 14는 종래 기술에 따른 스페이서 그리드의 부분평면도.

도 15는 큰 혼합 날개와 작은 딤플을 포함하는, 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 평면도.

도 16은 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 주변 셀의 종단면도.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 단일 스프링이 부착된 스페이서 그리드의 스트랩의 종단면도.

도 18은 본 발명에 따른 스페이서 그리드를 포함하는 연료 어셈블리를 조작하는 동안 상호 접근하는 위치에서의, 제 1 연료 어셈블리의 스페이서 그리드의 벨트의 하부 및, 제 2 연료 어셈블리의 스페이서 그리드의 벨트의 상부의 단면정면도.

도 19는 도 18에서 19를 취한 도면.

도 20은 2개 부분으로 딤플이 부착된 벽을 나타내는 본 발명에 따른 어셈블리의 스터링 그리드의 셀의 단면도.

도 21은 도 20의 21을 취한 단면도.

도 22는 본 발명에 따른 연료 어셈블리의 부가 혼합 그리드의 벽의 정면도.

도 23은 도 22의 23-23을 취한 도면.

그러므로, 본 발명의 목적은 프리즘 형상의 셀의 규칙적인 격자를 규정하는 서로 엇갈려 짜여진 스트랩으로 이루어진, 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드를 제공하기 위한 것이며, 상기 각 셀은 셀내에 수용되는 연료봉을 유지하기 위한 1개 이상의 스프링을 포함하여, 이 때 스프링은 금속 스트랩의 일부를 구성하는 셀 벽에 배열되고 벽에 대하여 셀쪽으로 돌출되는 활성부를 가지며, 이러한 스페이서 그리드는 연료봉이 사고로 큰 힘을 받게 될 때 스프링에 의해 지탱되는 연료봉의 큰 변위를 방지하는 것을 가능하게 만든다.

결국, 스페이서 그리드의 적어도 일부 셀에 대해, 스프링이 부착되는 1개 이상의 벽은 셀내에 수용된 연료봉의 변위를 제한하기 위해 셀쪽으로 돌출된 1개 이상의 정지부를 포함한다.

바람직하게는, 정지부는 스프링이 부착되는 셀의 벽에 평행한 평면부를 갖는다. 유리하게는 정지부는 셀의 벽을 절단 및 압축하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 그리드의 각 코너에 배열되는 코너 셀을 갖는 다각형 형상의 스페이서 그리드의 경우에, 그리드의 주변 벨트의 일부에 각이 지게 배열되는 2개의 연속 벽과을 포함하고, 벨트에 대향하여 배치되는 각 벽은 셀쪽으로 돌출되는 1개 이상의 정지부를 포함한다. 스프링을 포함하는 그리드의 셀에서 정지부는 코너셀에 제한될 수 있다.

바람직하게는, 각각 그리드 및 벨트에 대향하는 내벽의 주변셀의 일부를 구성하는 1개 이상의 외벽을 포함하는 스페이서 그리드의 주변 셀의 세트는 벨트에 대향하여 배치된 각 벽이 셀쪽으로 벽을 절단하고 압축하는 것에 의해 만들어진 1개 이상의 정지부를 포함하도록 제조된다. 이러한 경우에, 정지부의 존재때문에 스프링의 압축 및 변형과 연료봉의 변위는 주변 셀로 제한될 수 있다.

바람직하게는, 각 셀의 상호 평행한 코너 엣지가 4개의 셀에 공통되는 한 코너 엣지가 공통적으로 갖는 4개의 이면각으로 이루어진 크로스-브레이스를 형성하는 2개의 스트랩의 교차점을 구성하는 본 발명에 따른 스페이서 그리드는 스트랩이 코너 엣지의 제 1 단부 영역에 크로스-브레이스의 코너 엣지의 2개의 대향 이면각의 제 1 이등분면을 따라, 그리고 제 2 단부 영역내에 나머지 2개의 대향 이면각의 제 2 이등분면을 따라 각 코너 엣지에 쌍으로 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는 각 스트랩은 크로스-브레이스의 각 코너 엣지에 수평으로 제 2 스트랩과 견고하게 조립하도록 만드는 유지 텅을 포함한다. 인도관을 수용하는 셀은 인도관을 수용하고 부착하기 위해 원통부 형상으로 부시(bush)부를 포함한다. 연료 어셈블리의 냉각유를 혼합하기 위한 날개와 연료봉의 유지를 위한 딤플은 날개가 딤플이 차지하는 공간으로 연장되지 않도록 제조된다. 최종적으로, 스페이서 그리드의 주변 벨트에 배치된 인도 날개는 스페이서 그리드의 스트랩으로 부터 절단된 돌출부상에 용접에 의해 부착될 수 있다.

도 1은 전체적으로 도면부호 100으로 표시되고, 인도관(102), 인도관의 길이를 따라 규칙적으로 이격된 구조 스페이서 그리드(101), 인도관의 각 단부에 있는 단부 그리드(106) 및 연료 어셈블리의 상부에 2개의 구조 그리드(101)사이에 삽입되는 부가 혼합 그리드(105)로 이루어지는 구조물을 포함하는 중수 원자로의 연료 어셈블리를 나타낸다. 인도관(102)의 길이보다 짧은 길이의 연료봉(104)은 스페이서 그리드를 지지하도록 구조물로 도입된다. 스페이서 그리드는 각각 연료봉(104) 또는 인도관(102)이 도입되는 규칙적인 격자내에 배열되는 셀을 포함한다.

연료 어셈블리의 구조물의 단부 그리드(106)는 방사선하에서 이완을 적게 허용하는 마르텐사이트강으로 전체적으로 제조되고, 마르텐사이트강 그리드로 구성되는 스트랩으로 형성된 딤플 및 스프링을 포함한다. 스프링은 연료봉을 구조물 내부에 횡 및 축방향으로 유지하도록 힘을 부가한다.

인도관(102)은 하부 단부 그리드(106)에 부착된다. 상부 단부 그리드(106)는 인도관(102)위에서 미끄러지도록 선택적으로 부착된다.

단부 그리드(106)사이에서 연료 어셈블리의 길이를 능가하게 배치되는 구조 스페이서 그리드(101)는 통상 니켈 합금으로 제조된 연료봉 유지 스프링에 함께 부착되는 서로 엇갈리는 지르코늄 합금으로 형성된다.

또한, 딤플은 스트랩의 금속을 절단 및 압착하는 것에 의해 스트랩위에 형성된다. 통상 정사각형 단면의 그리드의 각 셀 내부에는 각 연료봉(104)이 부착 스프링에 대향하게 배열되는 2개의 딤플의 2개 세트쪽을 향한다.

연료 어셈블리의 연료봉에 대하여 적당한 압력을 부가하는 구조 그리드의 스프링은 원칙적으로 연료봉이 스페이서 그리드의 셀의 격자에 의해 규정된 규칙적인 격자를 구성하도록 횡방향으로 연료봉을 유지한다. 구조 그리드(101)의 스프링은 축방향으로 연료봉을 유지하지 않고, 단부 그리드에 의해서만 유지된다.

상부 구조 그리드(101)와 상부 단부 그리드(106)사이와 연료 어셈블리의 상부에 배열되는 구조 그리드(101)사이에 삽입되는 스터링 그리드(105)는 연료봉의 변위를 횡방향으로 제한하기 위한 정지부만을 포함한다.

연료봉에 대해 적당한 힘만을 부가하는 구조 그리드내에 부착 스프링은 연료봉을 세로로 슬라이딩하는 것에 의해 연료 어셈블리의 구조물내에 위치하도록 허용한다. 연료봉에 적당한 힘만을 부가하는 이들 스프링은 연료봉이 횡으로 외부힘을 받게 되는 경우에 압축에 대한 약한 저항성만을 갖는다.

특히, 묶음의 외부에 배열되고 어셈블리의 스페이서 그리드의 주변 셀 내부에 유지되는 연료봉의 경우에는, 힘은 연료 어셈블리가 작동될 때 이들 주변 연료봉에 부가될 수 있다. 이러한 경우에, 주변 연료봉은 연료 어셈블리의 그리드가 벨트를 통해 다른 그리드를 붙잡을 수 있도록 유지 스프링을 압축하면서 셀 내부에서 변위될 수 있고, 연료 어셈블리의 일부 구성요소들이 손상될 수 있다.

특히, 어셈블리의 스페이서 그리드의 코너 셀내에 유지되는 연료봉은 연료봉 묶음의 세로 코너 엣지를 따라 배치되기 때문에, 연료 어셈블리가 작동되는 동안 힘을 받을 수 있다.

통상, 구조물의 스페이서 그리드의 내부 셀 내부에 수용된 연료봉은 코어를 통해 고속으로 흐르는 원자로의 냉각유체가 어셈블리를 통과할 때 진동하고 변위될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 구조 스페이서 그리드(1)의, 정사각형 그리드의 코너 부근의 부분평면도이다.

본 발명에 따른 구조 스페이서 그리드(1)는 그리드의 4개의 셀을 공유하는 코너 엣지를 따라 용접하는 것에 의해 다른 것에 부착되는 서로 엇갈리는 지르코늄 합금 스트랩(2,2',3,3')으로 구성된다.

스페이서 그리드(1)는 정사각형 반복 단위를 갖는 셀 격자를 규정하도록, 다른 것에 90。 로 2개의 방향을 따라 배열되는 서로 엇갈리는 금속 스트랩(2,2'3,3')으로 구성된다.

스페이서 그리드의 코너 부분에 배치된 도 2에 나타낸 스페이서 그리드의 일부는 정사각형 단면을 갖는 스페이서 그리드(1)의 외부 벨트의 일부를 구성하는 외부 스트랩(4)을 포함한다. 그리드의 외부 벨트(4)는 서로 엇갈리게 배열되는 그리드의 내부 스트랩(2,2',3,3'), 각각 외부 벨트의 일부를 구성하는 벽을 포함하는 주변 셀(6)을 규정한다. 도 2에 나타낸 코너 셀(6a)은 외부 벨트(4)에 의해 2개의 면이 묶여진다.

스페이서 그리드의 6 또는 6a와 같은 각 셀은 스페이서 그리드의 셀의 측면 길이보다 다소 작은 직경의 인도관 또는 셀의 측면 길이보다 작은 직경의 연료봉을 수용하게 된다.

셀(5) 등의 셀내부에서, 연료봉은 9a, 9b 및 10a, 10b와 같은 4개의 딤플(도 2 및 도 7 참조)에 의해 유지되고, 11 및 12와 같은 2개의 스프링에 의해 셀(5)로 돌출된다. 셀(5)로 돌출되는 스프링(11)은 딤플(9a, 9b)에 대향하여 놓이고, 스프링(12)은 딤플(10a, 10b)에 대향하여 놓인다.

9a, 9b 및 10a, 10b와 같은 딤플은 2 및 3'과 같은 스트랩의 금속을 절단 및 압착하는 것에 의해 제조되고, 11 및 12와 같은 스프링은 2' 및 3과 같은 스트랩위에 부착 및 고정된다.

프링(11, 12)은 2중 스프링 즉, 스프링(12)에 대하여 셀(5, 6)과 같은 2개의 인접한 셀내에 배열되는 2개의 굽거나 또는 평편한 활성부를 포함하는 스프링이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 스프링(12)과 같은 각 스프링은 헤어핀 형상으로 접혀지고 5 및 6과 같은 스프링의 활성부에 대향하여 배열된 한 셋트의 딤플을 포함하도록 제조하기 위해 연료봉에 접촉하려고하고 인접 셀로 돌출하는 2개의 곡면부를 포함하는, 예를 들어 인코넬과 같은 니켈 합금으로 제조된 유연성 리프(leaf)로 이루어진다.

앞으로 더 설명하게 되는 바와 같이, 11 및 12와 같은 스프링은 스트랩이 그 길이의 일부와 중첩되도록 하기 위해 스트랩 3 또는 스트랩 2'과 같은 스트랩을 통과하는 2개의 개구로 도입된다. 통상 스프링은 스트랩 주변에 배치되고 스트랩의 어느 한 쪽에 2개의 브랜치를 결합하는 스폿 용접에 의해 부착된다.

스프링(13)과 같은 단일 스프링은 일부 셀 내부에 배열되고, 이들 스프링은 단일 셀 내부에서 하나의 굽은 활성부만을 포함한다. 단일 스프링 및 그 부착 방법은 후술될 것이다.

어셈블리의 연료봉이 횡방향 외부힘을 받게 될 때, 연료봉을 유지하기 위한 스프링은 압축에 의해 변형될 수 있고, 그리하여 연료봉은 셀 내부로 이동한다. 특히, 스페이서 그리드의 주변 셀(6)내부에 배열되는 연료봉은 연료 어셈블리가 작동될 때 충격이나 힘껏 쥐는 경우에 큰 외부힘을 받을 수 있다. 이들 위험성은 도 2에 도시된 셀(6a)과 같은 스페이서 그리드의 코너 셀내에 배치된 연료봉의 경우에 보다 확실하다.

본 발명의 목적중 하나는 봉 특히 연료 어셈블리의 코너에 배치된 봉과 주변 봉을 유지하고, 연료 어셈블리의 손상 또는 캐칭을 피하기 위한 수단을 제공하는 것이다.

도 3은 도 2에 나타낸 셀(6)과 같은, 주변 셀의 벽을 구성하고 스페이서 그리드의 벨트에 대향하여 배열되는 스페이서 그리드 스트랩(22)의 일부를 나타낸다.

스트랩(22)은 스페이서 그리드의 벨트에 대향하는 셀 벽를 구성한다.

도 4는 그리드의 주변 셀내에 연료봉을 유지하는 2중 스프링(23)의 부착 후 셀의 벽(22)을 나타낸다. 벨트에 대향하는 셀 벽을 이루는 스트랩(22)은 2중 스프링(23)의 도입 및 부착을 가능하게 만들면서 2개의 개구, 스트랩의 상부에 있는 개구(24) 및 하부에 있는 개구(24')를 관통한다.

더욱이, 스트랩(22)은 개구(24)의 연장으로서, 세로 슬롯(25) 및, 개구(24')의 연장으로서 세로 슬롯(25')을 관통한다. 더욱이, 슬롯(25)에 평행한 제 2 슬롯(25")은 그 상부에 있는 스트랩(22)을 통과한다. 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 정지부(26)는 슬롯(25, 25")간에 스트랩(22)의 금속을 미는 것에 의해 제조되고, 제 2 정지부(26')는 스트랩(22)의 하부엣지와 슬롯(25')간에 금속을 미는 것에 의해 제조된다.

스트랩의 금속은 정지부가 스트랩(22)의 평면에 평행한, 26a와 같은 중심부 및, 스트랩(22)의 평면에 대하여 경사진 26b 및 26c와 같은 2개의 측면부를 갖도록 정지부를 형성하기 위해 밀고 접혀진다.

정지부(26, 26')는 마찬가지로 정지부의 베어링부를 구성하는 26a와 같은 중심부가 스프링(23)의 굽은 활성부의 휨보다 작은 스트랩(22)의 평면으로 부터 떨어지도록 제조된다.

이러한 방법에서, 조작시 주변 셀내에 배치되고 스프링(23)에 의해 유지되는 연료봉의 트러스트를 유도하는 연료 어셈블리의 충격 또는 캐칭의 경우에, 연료봉의 변위 및 스프링의 변형은 연료봉이 정지부(26, 26')를 지탱하는 사실의 결과로서 제한된다.

도 5는 벨트(32)와 대향하여 배열되는 셀(31)의 벽을 구성하는 스트랩(33)과 같은 스페이서 그리드 및 스트랩의 벨트(32)의 일부에 의해 규정되는, 스페이서의 주변 셀(31) 내부에 연료봉(30)을 위한 변위 제한기에 대한 다른 실시예를 나타낸다.

스트랩(33)은 셀(31)로 돌출하고 연료봉(30)을 지탱하는 굽은 활성부를 포함하는 스프링(35)을 부착할 수 있는 개구(34, 34')를 관통한다.

더욱이, 스트랩(33)은 스트랩(33)의 표면에 평행한 베어링부를 갖는 정지부(36)를 형성하기 위해 절단 및 압축되고 스트랩(33)으로 부터의 거리는 스프링(35)의 굽은 활성부의 휨보다 작다. 스프링(35)이 스트랩(33)위에 놓일 때, 정지부(36)는 스프링(35)의 굽은 활성부의 요면에 내장된다.

셀(31)과 수평으로, 벨트(32)는 벨트의 금속을 압축하는 것에 의해 제조되고 스프링(35)의 활성부에 대향하여 배치되는 2개의 베어링 딤플(37, 37')를 포함한다.

셀(31)로 도입될 때, 연료봉(30)은 스프링(35)에 의해 정지부(37, 36')에 대하여 지지된다.

예를 들어, 조작시 연료 어셈블리의 충격 또는 캐칭 동안에 횡방향(화살표 38)으로 연료봉(30)에 부가된다면, 연료봉(30)은 스페이서 그리드의 방향으로, 셀(31)내부에 횡방향으로 변위될 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 스프링(35)의 활성부는 압축되고 연료봉(30)은 더 이상 딤플(37, 37')에 접촉하지 않게 된다. 연료봉(30)의 변위후에 스프링(35)의 활성부의 오목한 내면이 정지부(36)에 접촉하기 때문에 연료봉(30)의 가로방향 변위는 정지부(36)에 의해 제한된다.

도 6은 그리드의 벨트와 대향하여 배치되는 그리드 스트랩상에 부착되는 2중 스프링과, 스트랩에 장착되는 스프링의 휨을 제한하기 위한 정지부의 다른 실시예를 나타낸다.

도 5 및 도 6에 해당 요소들은 동이한 도면부호를 갖는다.

그리드의 벨트(32)는 셀(31)의 벽의 일부를 구성하고 벨트(32)에 대향하여 배열되는 그리드 스트랩(33)상에 부착되는 스프링(35')에 의해 주변 셀(31)내부에서 정지부(37, 37')에 대해 유지 되는 주변 봉(30)에 대한 베어링 정지부(38)를 포함한다.

연료봉을 지탱하는 볼록부가 포함된 도 5에 도시된 스프링(35)과 반대로, 도 6에 나타낸 베어링 스프링(35')은 봉(30, 30')의 모선을 따라 배열되는 길이의 2개 영역을 넘는 이웃 셀(31, 31')애 배열된 2개의 연료봉(30, 30')에 접촉하는 2개의 평면 베어링부를 포함한다. 따라서, 스프링과 연료봉간에 힘의 전달을 향상시키는 스프링(35')과 연료봉(30, 30')간에 접촉 영역이 증가된다.

또한 스프링의 여러 부분에 응력이 감소되고 시효경화된 합금인 스프링의 합금의 응력 부식은 제한된다.

베어링 정지부는 스프링(35')의 브랜치와 수평으로 배치되는 스트랩(33)의 일부에서, 스프링의 2개의 브랜치에 대해 2부분(36a, 36b)으로 제조된다.

스프링(35')의 리브의 휨보다 적은 높이를 갖는 스프링(35')에 대한 베어링 정지부의 2부분(36a, 36b)은 반구형이고 평평한 베어링 표면을 갖는다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 2 부분(36a, 36b)에서 정지부는 주변 셀(31)과 같은 주변 셀 및, 셀(31')과 같은 내부 셀내에서 스프링의 휨 및 연료봉의 변위를 제한할 수 있다. 물론, 구조 스페이서 그리드의 코너 셀내에 단지 연료봉의 변위와 스프링의 휨을 스페이서 그리드의 모든 주변 셀내에서 또는 모든 또는 일부 스페이서 그리드의 내부 셀내에서 제한할 수 있다.

스프링의 휨 및 연료봉의 변위를 제한하기 위한 수단은 도 3 및 도 4에 도시된 형태나 또는 도 5 및 도 6에 도시된 형태가 될 수 있다.

도 2는 연료 봉의 변위를 제한하기 위한 수단을 매우 개략적으로 나타낸 것으로, 이들 수단은 도면에 나타낸 스페이서 그리드(1)의 셀(6)과 같은 주변 셀내에서 또는 셀(5)과 같은 내부셀 또는 결국은 셀(6a)와 같은 코너셀내에서 스프링과 수평으로 배열된 딤플(36, 36a, 36b)의 형태로 된다.

만약 항변위 수단(anti-displacement means)이 코너 셀(6a)과 같은 셀 내부에서 사용된다면, 예를 들어 스프링과 수평으로 놓이는 딤플로 이루어지는 이들 항변위 수단(36)은 2개의 연속 측면상에 셀(6a)을 결합하는 벨트(4)를 향하는 셀에 배열되는 코너 셀(6a)내로 돌출되는 각각의 스프링(35)에 구비되어야만 한다.

통상, 항변위 수단은 스페이서 그리드의 코너 셀내에서만, 또는 모든 주변 셀내에서 또는 일부 또는 모든 그리드의 내부 셀내에 구비될 수 있다.

만약 도 6에 도시된 스프링(35')과 같은 연료봉을 지탱하기 위한 평편한 부분을 포함하는 스프링이 사용된다면, 만약 스프링상에서 지지되는 연료봉에 힘을 부가한다면 스프링 내부에 인장응력과 마찬가지로 응력을 받게 되는 스프링의 영역의 응력을 제한한다.

도 2 및 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 2, 2' 및 3, 3'와 같은 스트랩은 직각으로 조립된다. 정사각형 베이스를 갖는 평행육면체형의 5와 같은 셀은 4개의 크로스-브레이스(7a, 7b, 7c 및 7d)를 형성하기 위해 조립되는 스트랩(2, 2' 및 3, 3')을 따르는 4개의 상호 평행한 코너 엣지를 포함한다.

크로스-브레이스(7a)는 셀(5)의 제 1 세로 코너 엣지(8a)를 따라 다함께 조립되는 스트랩(2, 3)과, 크로스-브레이스(7b)를 형성하기 위해 코너 엣지(8b)를 따라 조립되는 스트랩(2', 3')으로 구성된다.

어셈블리 코너 엣지(8a, 8b)를 따르고 그 폭의 1/2를 넘는 스프랩(2)과 같은 스트랩은 그 길이의 1/2을 넘는 어셈블리 슬롯을 포함하는 대응 스트랩(3, 3')을 수용하기 위한 어셈블리 슬롯을 포함하고, 그리하여 2, 2', 3 및 3'과 같은 스트랩은 직각으로 조립하기 위해 인터록된다.

더 설명하는 바와 같이, 스트랩은 8a 및 8b와 같은 코너 엣지를 따라 배열되는 결합선을 따라 용접하는 것에 의해 고정된다.

또한 스트랩은 도 2 및 도 3에 나타낸 스페이서 그리드의 벨트(4)의 외부 플레이트에 그 각 단부를 용접하는 것에 의해 부착된다.

스페이서 그리드를 조립하기 위해, 2, 2', 3, 3'와 같은 스트랩은 대응 어셈블리 슬롯에 인터록하는 것에 의해 다함께 조립되고 스페이스 그리드의 벨트(4)는 미리 조립된 스페이서 그리드 주위에 놓인다.

그리드의 상부에 크로스-브레이스는 용접전에 스트랩을 모두 결합하기 위해 미리 스폿 용접된다.

2, 2' 및 3, 3'과 같은 크로스-브레이스는 8a 및 8b와 같은 코너 엣지를 따라 함께 용접되고, 스트랩의 단부는 벨트(4)에 용접된다. 용접전에, 스트랩 및 벨트는 테논(tenon)과 모티스(mortce) 타입의 어셈블리 수단에 의해 조립된다.

레이저 또는 전자빔 용접 토치를 사용하여 벨트상에 스트랩의 단부를 용접하고 크로스-브레이스의 코너 엣지를 따라 스트랩을 용접하는 것이 가능하다.

각각의 크로스-브레이스에 대해, 용접은 크로스-브레이스의 4개의 2면각의 등분 평면내에서 수행된다. 이제, 직각으로 조립된 스트랩(2, 3)을 구성하는 크로스-브레이스(7a)의 용접을 설명하겠다.

용접동안에 레이저 레이를 14 및 14'의 화살표 방향으로 주는 것으로 나타낸 바와 같이, 용접은 코너 엣지를 따라 수행되고 먼저 스페이서 그리드(1)의 상부면 및 크로스-브레이스(7a)의 2개의 2면각 부근에서 수행된다.

이것은 스페이서 그리드(1)의 상부면 부근에서 코너 엣지(8a)의 어느 한쪽에 셀(5) 외부에 2개의 2면각의 제 1 직경 평면에, 코너 엣지의 단부에서, 코너 엣지(8a)의 길이를 능가하는 도 7에서 볼 수 있는 것과 같은 제 1 용접선(16)을 만든다.

용접선(16)은 스페이서 그리드의 상부면으로 부터 시작하여 코너 엣지(8a)의 길이를 변화시킨면서 연장될 수 있다. 이외에, 플레이트 2와 3은 도 2에 점선 화살표(15, 15')에 의해 표시된 것과 같이 셀(5)내부에 2면체를 포함하는 크로스-브레이스(7a)의 2개의 이면각에 공통의 제 2의 직경 평면내에서 코너 엣지(8a)를 따라 용접된다. 용접 레이저 레이의 방향(15, 15')으로 표시된 제 2의 직각 평면내에 용접은 스페이서 그리드(1)의 하부 부근에서 코너 엣지(8a)를 따라 수행된다. 이것은 코너 엣지(8a)를 따라 길이를 넘는 스페이서 그리드의 하부면으로 부터 연장되는 용접선(16')(도 7에 도시된)을 만든다.

7a와 같은 크로스-브레이스의 2개의 대향 이면각의 직경 평면내에 다른 상부 및 바닥 용접은 셀이 매우 정밀한 기하학적 형상을 갖도록 스트랩의 강하고 견고한 고정을 만들면서 스트랩의 변형 및 가열을 제한할 수 있도록 한다.

더욱이, 셀(5)과 같은 셀내에서 연속적인 크로스-브레이스(7a, 7b, 7c 및 7d)는 인접 크로스-브레이스를 결합하는 코너 엣지의 상부 및 바닥부 각각에 상호 수직한 2등분면을 따라 용접이 되도록 용접된다.

따라서, 크로스-브레이스(7a)에 인접하는 크로스-브레이스(7b, 7d)는 도 2의 14 및 14' 방향에 의해 규정된 용접선(16)을 따르는 평면에 수직한, 셀(5)의 외부에 스페이서 그리드의 상부내에 2개의 2면각의 2개의 이등분면을 따라 용접된다. 그리드의 상부에 용접 방향은 실선으로 나타낸다.

유사하게, 크로스-브레이스(7a)에 인접하는 크로스-브레이스(7b, 7d)의 용접선의 바닥부는 크로스-브레이스(7a)의 바닥부의 용접선이 있는 이등분면에 수직한 이등분면의 방향을 따라 만들어진다. 그리드의 바닥부의 용접선은 파선으로 나타냈다.

통상, 도 2에 14 및 14'과 같은 스페이서 그리드의 상부에서 용접이 수행되는 이등분면을 규정하는 방향은 실선으로 나타내고, 반면에 15 및 15'과 같은 스페이서 그리드의 하부에서 용접이 수행되는 이등분면을 규정하는 방향은 파선으로 나타낸다. 따라서, 도 2는 스페이서 그리드의 상부 및 하부에서 용접이 수행되는 이등분면의 배열 및 분포를 나타낸다.

이것은 그리드를 구성하는 각 스트랩에 완벽하게 대칭되는 용접 및 열 응력 분포를 만들고, 그리하여 용접으로 인한 스페이서 그리드의 변형을 최소화한다.

물론, 첫째 그리드의 인접 크로스-브레이스에 대해 다른 위치를 갖는 이등분면내에 스페이서 그리드의 모든 상부 용접을 할 수 있고, 그리고 나서 둘째 스페이서 플레이트의 인접 하부면에 모든 용접선을 만들 수 있다. 상부면 및 하부면으로서 스페이서 플레이트의 2개 면의 표시는 설명에 의해서만 명확하게 되고, 두 용접 동작사이에서 용접헤드 아래로 이동하기 위해 스페이서 플레이트를 바꾸는 것이 가능하다.

도 8은 직각으로 조립된 스트랩을 따르는 2개의 횡선(18a 및 18b)을 따르는, 스트랩의 엣지중 하나와 그 중심부 사이에서 스트랩의 전체 두께를 통과하고 스트랩의 폭의 1/2를 넘어까지 연장되는 2개의 어셈블리 슬롯(19a,19b)를 포함하고, 도면 부호 18로 표시되는 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 스트랩을 나타낸다.

2개의 유지 및 부착 수단(20a, 20'a 및 20b, 20'b)은 슬롯(19a, 19b)의 연장으로서 코너 엣지(18a, 18b)를 따라 배치되고, 이들 수단은 용접 작동전에 코너 엣지선(18a,18b)를 따라 스트랩(180에 수직한 2개의 스트랩을 일시적으로 부착하고, 코너-엣지선(18a,18b)을 따라 스트랩(18)상에 용접에 의해 부착되는 스트랩의 결합을 강화하기 위해 사용된다.

부착 수단(20a,20'a 및 20b, 20'b)은 스트랩의 각 면에 대하여 돌출하도록 하기 위해, 스트랩을 통과하는 2개 개구의 어느 한 쪽에 밀어질 수 있는 틈의 형태로 제조된다.

어셈블리 동안에, 선(18a,18b)을 따라 스트랩(18)과 조립되는 2개의 스트랩은 부착 수단(20a,20'a,20b,20'b)의 돌출부 사이에서 결합된다. 틈(20a, 20'a, 20b, 20'b)은 용접전에 그리드의 스트랩의 일시적 유지에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 그리드가 작용할 때 스트랩에 횡력을 부가하여, 용접에 부가되는 압력을 같은 정도로 감소시킨다.

스페이서 그리드의 분쇄 저항성을 향상시키기 위해 그리고 크로스-브레이스를 견고하게 하기 위해, 2세트의 텅(21a, 21b)은 대응 어셈블리 슬롯(19a,19b)과 부착 어셈블리(20a,20'a 또는 20b,20'b) 사이에서 각각의 코너 엣지(18a,18b)를 따라 제공되고, 이들 각 세트는 스트랩(18)의 면의 어느 한쪽에 돌출하도록 밀고 어셈블리 코너 엣지(18a,18b)의 어느 한쪽에 쌍으로 대향하여 배열되는, 스트랩의 두께로 부터 절단된 4개의 텅을 포함한다.

물론, 스트랩에서 이용할 수 있는 공간에 따라, 2쌍의 틈외에 코너 엣지(18a,18b)의 어느 한쪽에 대향하는 배열로 단일 쌍의 텅을 제공할 수 있다.

도 9 및 도 10은 연료 어셈블리의 인도관을 수용하기 위한 셀의 벽을 구성하는 영역(41)내에, 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 스트랩(40)의 일부를 나타낸다. 그 영역(41)에서, 스트랩(40)의 금속은 인도관을 수용하기 위해 셀의 가장자리에 약간 돌출하도록 밀어진다. 벽의 밀어진 부분은 인도관을 수용하기 위해 오목 원통면(42)을 형성하기 위해 형상화된다.

원통면(42)은 인도관이 내장된 셀의 측면 길이와 거의 같은 큰 직경을 갖는다. 이러한 방법에서, 스페이서 그리드의 셀내에 보다 큰 직경을 갖는 인도관을 배치할 수 있다. 보다 큰 직경의 인도관을 사용하여, 최대로 견고하고 강한 연료 어셈블리 구조물을 얻는 것이 가능하다.

더욱이, 스트랩(40)은 인도관을 수용하는 셀에 인접한 셀로 돌출한 인도관을 수용하기 위한 원통면(42)의 폭보다 작은 폭을 갖는 2개의 딤플(43, 43')을 형성하기 위해 원통면(42)이 제조된 영역내에 절단 및 압축된다. 딤플(43, 43')은 인도관을 수용하는 셀에 인접한 셀에 내장된 연료봉에 대한 베어링 정지부로 이루어진다. 도 11 및 도 12는 스트랩(40')이 대직경 인도관과 연료봉을 수용하기 위한 인접 셀 사이에 파티션 벽을 구성하는 영역(41')에서, 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 벽(40')의 다른 변형예를 나타낸다.

벽(40')은 인도관을 수용하기 위한 스페이서 그리드의 셀의 측면 길이보다 다소 큰 직경의 오목 원통면(42')을 형성하기 위해 연료봉을 수용하기 위한 셀의 방향으로 밀어진다.

더욱이, 스트랩(40')은 연료봉을 구면 캡의 1/2의 형상으로, 연료봉과 접촉하려고 하는 평편한 중심부(43')를 포함하는 딤플(43')을 형성하기 위해 연료봉을 수용하고자 하는 셀의 방향으로 밀어넣어진다.

도 11 및 도 12에 나타난 실시예는 스페이서 그리드의 셀내에 대직경 인도관을 갖고 43'과 같은 매우 견고한 딤플을 얻는 것을 모두 가능하게 한다.

도 13은 본 발명에 따른 스페이서 그리드(45)의 셀로 도입되고, 도 11 및 도 12에 도시딘 면(42')과 같은 원통면의 형태인 인도관을 수용하기 위한 수단을 포함하는 인도관(44)을 나타낸다.

인도관(44)이 배열되는 셀(46)을 규정하는 4개의 벽은 원통형 수용면을 포함한다. 인도관(44)을 수용하기 위한 4개의 표면은 인도관(44)의 축을 따라 셀(46)의 축과 공통축을 갖는다.

인도관(44)은 인도관(44)을 수용하기 위한 면을 포함하는 이들 스트랩의 영역내에, 셀(46)을 규정하는 스트랩의 벽을 통해 이루어지는 스폿 용접(47)에 의해부착된다.

셀(46)에 인접한 셀들은 구형 캡의 1/2 형태로서 연료봉을 수용하는 인접셀과 셀로 돌출되고 밀어넣어지는 것에 의해 제조되는 딤플(48)을 포함한다. 이것은 연료 어셈블리를 위한 최대로 견고하고 강한 지지체 구조물을 만든다.

또한, 인도관의 용접 부착은 도 9에 도시된 텅(49)과 같은 스트랩의 상단부 또는 하단부에서 돌출되는 텅위에 만들어 질 수 있다. 스페이서 그리드의 구조물을 구성하는 스트랩 및 벨트는 연료 어셈블리내에 놓인 스페이서 그리드의 상부면에 대응하는 엣지를 따라 어셈블리의 연료봉과 접촉하게 되는 냉각유를 혼합하기 위한 날개를 포함한다.

도 14 및 도 15는 각각 본 발명에 따른 스페이서 그리드 및 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 상부면을 도시한 것이다. 스페이서 그리드의 셀내에 혼합 날개 및 딤풀을 포함하는 연료 봉은 본 발명에 따른 어셈블리의 경우에 수정될 수 있다. 도 14는 스페이서 그리드의 복수의 인접 셀중, 인도관을 수용하고자하는 셀중 하나와 연료봉을 수용하고자 하는 다른 셀을 나타낸 것이다.

연료봉을 수용하고자 하는 셀(50)은 직각의 크로스-브레이스를 형성하기 위해 조립되고 쌍에 평행한 4개의 서로 엇갈리게 짜여진 스트랩(51,51',52,52')에 의해 규정된다.

그 상부엣지에서 각 스트랩(51,51',52,52')은 셀(50)의 한 벽을 이루는 부분내에 냉각유 혼합 및 인도 날개를 포함한다.

스트랩(51')의 상부 엣지에 고착되는 날개(53')와 마찬가지로 스트랩(51)의 상부엣지에 고착된 날개(53)는 셀(50)의 출구에서 냉각유를 인도하기 위해 셀(50)로 접혀진다. 셀(50)로 돌출하는 연료봉에 대한 베어링 딤플은 셀(50)의 벽을 구성하는 부분내에 스트랩(52, 51')을 절단 및 압축하는 것에 제조된다. 54와 같은 2개의 딤플은 스트랩(52)상에 형성되고, 54'와 같은 다른 2개의 딤플은 셀(50)의 벽을 구성하는 스트랩(51')의 일부위에 형성된다. 스프링은 스트랩(52',51')상에 딤플(54,54') 세트와 대향하여 배열된다.

스페이서 그리드가 51, 51', 52 및 52'과 같은 스트랩을 조립하는 것에 의해 부착될 때, 크로스-브레이스를 제조하기 위해 스트랩이 완벽하게 결합될 때까지 스트랩의 대응 슬롯을 다른 것과 결합하고 다른 것에 대하여 스트랩을 슬라이드하는 것이 필요하다.

` 인도 날개 및 딤플을 스트랩이 다른 것과 슬라이드하는 것에 의해 조립될 수 있도록 제조하는 것이 필요하다.

예를 들어, 스트랩(51)의 상부 엣지상에 날개(53)가 스트랩(52)에 형성된 정지부(54)쪽으로 향하기 때문에, 2개의 스트랩을 조립할 수 있도록 하기 위해 정지부(54)의 단면을 침입하지 않도록 충분히 짧은 날개(53)를 제공하는 것이 필요하다. 그러므로, 스트랩상에 형성된 53과 같은 날개는 직각으로 인접하게 배치된 스트랩의 베어링 딤플이 차지하는 공간을 넘어 연장되지 않도록 충분히 짧아야만 한다.

도 15는 본 발명에 따른 스페이서 그리드의 딤플 및 날개를 나타낸다.

본 발명에 따른 스페이서 그리드의 경우에는, 스페이서 그리드가 부착될 때 날개 및 딤플의 상호 방해를 피하기 위해 날개(55)는 도 13에 나타낸 종래 기술에 따른 실시예의 날개(53, 53')보다 훨씬 크고 딤플은 작다.

도 15에 나타낸 실시예는 스페이서 그리드의 셀로 돌출하는 평면 베어링 표면을 포함하고 구형 캡 부분의 형상을 갖는 딤플(56)로 제조될 수 있다. 또한, 스페이서 그리드으 벨트는 그 상부 엣지에 고착되는 혼합 날개를 포함한다.

도 16은 스페이서 그리드으 벨트(58)의 일부를 구성하는 벽중의 하나인 스페이서 그리드의 주변 셀(57)을 나타낸다. 스페이서 그리드의 벨트(58)는 그 상부 엣지를 따라 셀(57)로 접혀지는 인도관(59)을 포함한다.

벨트(58)는 셀(57)의 외벽을 구성하는 벨트(58)의 일부에 대하여 직각으로 그리고 인접하여 배열되는 셀(57)의 측벽을 구성하는 스트랩(60)과 용접에 의해 조립된다. 스트랩(60)은 상부 엣지를 따라 셀(57)과 수평으로 벨트의 인도 날개(59)가 접혀지게 되는 돌출부(61)를 포함한다.

보다 견고하고 단단한 도면 부호 59와 같은 인도 날개를 만들기 위해, 용접 결합은 인도 날개(59)와 돌출부(61) 사이에서 행해질 수 있다. 이 용접 결합은 돌출부(61)에 인접하고 날개(59)의 단부와 결합하는 스폿 용접(62)의 형태로 될 수 있다. 또한, 이 용접 결합은 접촉하는 인접 돌출부(61)이고 안쪽으로 접힌 날개(59)의 엣지를 따라 행해 질 수 있다.

부착 스프링으로 고정된 종래 공지된 스페이서 그리드는 통상 많은 수의 2중 스프링, 즉 스프링이 부착되는 벽의 어느 한 쪽 벽에 2개의 인접 셀내에 배치되는 2개의 활성부를 포함하는 스프링이다. 2중 스프링의 사용은 스프링의 한 활성부의 변형이 스프링의 제 2 활성부의 변형을 유도하는 단점을 갖는다.

더욱이, 2중 스프링의 사용은 완전히 동일한 단면을 갖는, 연료봉 주위를 지나는 물에 대해, 연료봉 및 그리하여 스페이스의 완벽한 규칙적 격자를 항상 얻을 수 없게 한다.

이들 단점을 피하기 위해, 본 발명에 따른 스페이서 그리드는 어떤 경우에는 도 17에 도시한 바와 같은 그리드의 스트랩상에 부착 및 고정된 단일 스프링만을 포함한다.

단일 스프링(64)이 부착된 그리드의 스트랩(65)은 단일 스프링(64)이 결합되고 고정된 2개의 관통 개구(66,67)를 포함한다.

스프링(64)은 2개의 브랜치를 포함하는 스테이플의 형상으로 제조되는 데, 그 중 하나는 스프링(64a)의 굽거나 또는 평편한 활성부를 포함하고 다른 하나는 스트랩(65)을 관통하는 각 윈도우(69,69') 내부에서 스프링을 부착하기 위해 2개의 딤플(68,68')을 포함한다.

스트랩(65)의 윈도우는 각 브렌치에 대해 헤어핀의 접는부 및 평면 상부를 포함하는 스프링(64)의 상부를 수용할 수 있다. 스프링(64)의 브렌치의 2개의 평면 상부는 스프링(64)이 스트랩(65)상에 결합된 후에, 스폿 용접(70)에 의해 다른 것에 부착된다.

스프링(64)은 또한 각 브렌치상에 하부 윈도우(67) 내부에서 스폿 용접(71)에 의해 다른 것에 부착되는 2개의 하부 평면부를 포함한다. 단일 스프링은 볼록 굽은 브렌치(64a) 대신에 평편한 활성 브렌치를 포함할 수 있다.

도 18 및 도 19는 벨트의 상부 엣지를 포함하는 제 2의 연료 어셈블리(B)의 벨트(72')부 및 벨트의 하부 엣지를 포함하는 제 1 연료 어셈블리(A)의 벨트(72)를 나타낸다. 제 1 및 제 2 어셈블리는 2개의 연료 어셈블리중 하나를 작동하는 동안에 인접위치로 도시된다. 이 위치에서, 컷아웃(cutout, 74)에 의해 분리된 인도 날개(73)를 포함하는 벨트(72)의 하부는 도 18에서 파선으로 도시한 도면부호 75와 같은 인도 날개를 포함하는 벨트(72')이 상부에 대향한다. 본 발명에 따른 어셈블리의 경우에, 스페이서 그리드 벨트의 상부 엣지로 부터 절단된 날개(75)는 스페이서 그리드의 하부 엣지의 2개의 날개(73) 사이에서 컷아웃(74)보다 큰 크기를 갖는다. 이러한 방법에서, 2개의 어셈블리의 벨트가 조종 동작시 인접할 때, 날개(75)는 스페이서 그리드의 벨트의 2개의 인접 날개(73)상에서 그 엣지에 의해 지탱된다. 이것은 연료 어셈블리의 스페이서 그리드 사이에 캐칭의 위험을 방지한다.

종래 기술에 따른 어셈블리의 경우에, 날개 및 컷아웃은 동일한 크기를 갖고, 그리하여 날개는 연료 어셈블리의 작동시 캐칭을 일으키는 컷아웃에 결합될 수 있다.

도 20 및 도 21은 도 1에 도시한 그리드(105)와 같은 2개의 구조 그리드 사이에 삽입된 부가 혼합 그리드의 셀을 나타낸다.

도 20 및 도 21은 유럽특허공개 0,468,871의 도 3 및 도 4에 대응하고, 그리드(105)는 이 유럽특허의 개시에 따라 제조된다.

본 발명의 명세서에서, 냉각유를 혼합하기 위한 수단을 포함하는 그리드(105)와 같은 그리드는 부가 혼합 그리드로서 사용될 것이다.

부가 그리드(105)는 연료봉을 수용하고자 하는 셀(108)과 같은 셀을 형성하기 위해 직각으로 배열된 2세트의 서로 엇갈린 스트랩(107,107')으로 이루어진다. 스트랩의 상부 엣지는 난류를 발생시키기 위한 혼합 날개(111)를 형성하도록 절단되고 원자로 냉각유의 흐름을 가로질러 흐른다. 각 혼합 날개(111)는 단일 셀과 수평으로 연장되고 각각 셀로 접힌다.

4개의 면에서, 연료봉을 수용하고자 하고 셀(108)과 같은 연료봉을 수용하는 셀에 인접한 그리드의 내부셀은 연료봉보다 큰 크기의 통로를 규정하는 셀로 돌출되는 멈춤 수단을 포함한다. 각 연료봉을 수용하는 108과 같은 2개의 셀을 나누는 각 면(스트랩(107)과 같은)에서, 멈춤 수단은 절단 및 접시형 국자 형태의 2 부분(109,110)으로 이루어지고; 두 부분(109,110)은 베이스가 거의 반원형인 반-단추의 형태로 볼록면을 갖고, 반응 냉각유의 흐름 방향으로 서로에 대해 배열된다. 국자형(scoop-shaped) 벽 부분(109,110)은 연료봉과 혼합 날개의 접촉을 방지하기 위해 연료봉의 변위를 제한하고, 한 셀로부터 인접 셀로 냉각유를 통과하는 것을 모두 가능하게 한다.

연료봉이 구형 캡 또는 도 20 및 도 21에 도시된 형상의 딤플에 의해 혼합 그리드(105)의 셀 내부에 부착될 때, 어셈블리를 부착 또는 재로딩할 때 그리드내 연료봉과 결합할 수 있도록 하기 위해 연료봉과 유지 딤플 사이에 틈새를 제공하기 위해 필요하다. 그 결과, 연료봉은 동작 원자로내에 혼합 그리드의 셀 내부에서 진동할 수 있다.

도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 견고한 딤플을 포함하는 백에 대향하여배치된 어셈블리의 혼합 그리드(105)의 셀의 벽(112)은 유리하게는 2개의 상호 평행한 슬롯(113,113')을 만들기 위해 벽(112)을 절단하고 브리지의 형상을 갖는 돌출부를 만들기 위해 2개의 슬롯(113,113') 사이에 벽의 금속을 압축하는 것에 의해 제조된 탄성 딤플(111)을 포함할 수 있다.

슬롯(113,113') 사이에 배치된 벽(112)의 영역의 감소된 폭 때문에, "브리지" 딤플은 고탄성도를 갖는다. 2개의 탄성 "브리지" 딤플은 통상 셀의 벽(112)위에 구비되며, 셀의 대향벽위에 배치된 2개의 견고한 딤플에 대향하여, 하나는 그리드의 상부 근처에 그리고 다른 하나는 하부 근처에 구비된다. 공간은 연료봉의 직경보다 다소 작은, "브리지" 딤플과 견고한 딤플 사이에 구비되고, 그리하여 혼합 그리드의 셀로 도입되고 견고한 딤플에 대하여 "브리지" 딤플에 의해 압축된 연료봉은 고정되고 따라서 냉각 유체의 통과로 인한 진동을 받지 않게 된다. 이것은 혼합 그리드상에 유지 스프링이 없는 효과를 극복한다.

도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, "브리지" 딤플은 절단부(115)를 포함할 수 있고, 그리하여 딤플의 단부(144')는 그 절단된 벽(112)으로 부터 탈착된다.

이것은 "브리지" 딤플(114)의 탄성을 증가시킨다. "브리지" 딤플(114)의 중심부(114a)는 보다 큰 영역에서 연료봉과 접촉하도록 하기 위해 평편한 것이 유리하다. 또한, 벽(112)은 탄성 딤플(114)이 돌출되는 인접 셀내에 견고한 딤플(117)을 형성하기 위해, 딤플(114)과 마주보는 쪽에 탄성 딤플(114) 위(또는 아래)로 밀어 넣는다.

최적으로된 스페이서 그리드를 포함하는 본 발명에 따른 연료 어셈블리는 원자로의 안전성에 관한 위험없이 높은 연소율로 영구히 증가된다.

더욱이, 본 발명에 따른 스페이서 그리드는 보다 단순하게 우수한 기하학 및 크기의 생산 수준으로 생산될 수 있다. 본 발명에 따른 스페이서 그리드는 연료 어셈블리의 취급시에도 보다 강하다.

본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않는다.

따라서, 스페이서 그리드의 스트랩은 상술한 것과는 다른 형태로 절단 및 압축될 수 있다. 또한, 부착된 스프링은 상술하고 도시한 것과는 다를 수도 있다.

스페이서 그리드의 스트랩은 길이를 변화시키는 크로스-브레이스의 코너 엣지의 단부 영역에 용접될 수 있다.

여러 형태의 그리드를 포함하는 본 발명에 따른 연료 어셈블리는 혼합 그리드를 제외한, 유지 그리드 및 구조 그리드만을 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명에 따른 구조 스페이서 그리드를 포함하는 연료 어셈블리 및 부가 스터링 그리드과 연료봉 유지 그리드등, 다른 형태의 그리드를 포함한 연료 어셈블리에 모두 응용가능하다.

마지막으로, 본 발명은 임의의 수의 셀을 갖는 정사각형 반복 단위의 격자를 규정하는 그리드를 갖는 연료 어셈블리의 경우뿐만 아니라, 다른 형상의 격자를 규정하는 그리드를 갖는 연료 어셈블리의 경우에도 응용가능하다.

Claims (31)

1. 벽에 대하여 셀로 돌출된 활성부를 갖고 금속 스트랩의 일부를 구성하는 셀 벽에 배열되고, 셀에 수용되는 연료봉(30,30')을 유지하기 위한 1개 이상의 스프링(12,13,23,35,35')을 각 셀에 포함하는 프리즘 형상의 정규적 격자를 규정하는 서로 엇갈린 금속 스트랩(2,2',3,3')으로 이루어진 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드에 있어서,

   스페이서 그리드(1)의 적어도 셀의 일부에 대해, 1개 이상의 스프링(26,26',36,36a,36b)이 부착되는 1개의 평면은 셀내에 수용된 연료봉(30,30')의 변위를 제한하기 위해 셀로 돌출되는 1개의 정지부(26,26',36,36a,36b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정지부(26,26',36,36a,36b)는 스프링(23,25,25')이 부착되는 셀의 벽에 대하여 평행한 평면부를 갖는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정지부(26,26',36,36a,36b)는 셀의 벽을 절단 및 압축하는 것에 의해 얻는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 그리드(1)의 주변 벨트(4)의 각도로 배열된 부분과, 각각 스프링(35)을 포함하는 벨트(4)에 대향하는 두 벽으로 이루어진 2개의 연속적인 벽을 포함하는 그리드(1)의 각 코너에 배열된 코너 셀(6a)을 갖는 다각형 형상의 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드에 있어서,

   벨트(4)에 대향하여 배치된 각 벽은 셀(6a)로 돌출된 1개 이상의 정지부(36), 및 코너 셀(6a)내에 수용된 연료봉의 변위를 제한하기 위한 정지부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
5. 제 1 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 각각 그리드(1)의 주변 벨트(4)의 일부 및 벨트(4)와 대향하는 내벽으로 이루어진 1개 이상의 외벽을 포함하는, 1세트의 주변 셀(6)을 갖는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드에 있어서, 상기 그리드는 벨트(4)와 대향하여 배치되는 주변 셀의 각 내벽은 셀(6)로 돌출되는 1개 이상의 정지부(26,36,36a)와, 주변 셀(6)내에 배열되는 연료봉의 변위를 제한하기 위한 정지부(26,36,36a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
6. 제 1 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 스프링(23)의 각 단부의 어느 한 쪽에 2 영역(26,26')으로 절단 및 압축되어 배열된 정지부로 이루어지고, 상기 정지부의 베어링 표면은 스프링(23)의 활성부의 휨보다 작은 주변 셀(31)의 벽의 내면으로 부터 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
7. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 스프링(35)이 배열된 벽(33)은 스프링(35)의 활성부와 그 스프링(35)이 배열된 셀(31)의 벽 사이에 위치한 영역에, 정지부(36)를 구성하기 위해 절단 및 압축되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
8. 제 7 항에 있어서, 스프링(35')이 배열된 셀(31,31')의 벽(33)은 스프링(35')의 활성부와 셀(31,31')의 벽(33) 사이에 각각 위치한 영역내에, 스트랩(33)에 의해 분리된 2개의 인접 셀(31,31')로 돌출되는 평편한 구형 캡의 반쪽의 형태로 2개의 정지부(36a, 36b)를 이루기 위해 절단 및 압축되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링(35')은 그리드의 셀(31,31')로 돌출되는 활성부내에 연료봉(30,30')을 포함하기 위해 평면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 각각 연료 어셈블리의 인도관을 수용하기 위한 한 세트의 셀을 포함하고, 상기 셀은 스트랩(40,40')의 일부를 구성하는 각 벽에 인도관(44,102)을 수용하는 셀쪽으로 향해 오목 원통면(42,42')을 갖는, 스트랩(40,40')으로 구성된 벽에 대하여 압축되는 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
11. 제 10 항에 있어서, 스트랩(40)으로 이루어진 셀의 벽은 원통면(42)를 형성하기 위해 인도관을 수용하는 셀, 및 반대 방향으로 원통면(42)의 일부와 대향하는 연료봉을 포함하기 위한 딤플(43)을 구성하기 위해, 인도관(44,102)을 수용하도록 한 셀에 인접한 셀로 압축되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
12. 제 10 항에 있어서, 스트랩(40')의 일부를 구성하는 셀의 벽은 원통면(42')을 구성하기 위해 인도관을 수용하도록 한 셀로부터 압축되고 인도관을 수용하기 위한 셀에 인접한 셀로 돌출되는 구형 캡부분의 형상내에 연료봉을 포함하기 위한 딤플(43')을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
13. 제 10 항, 제 11 항 및 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서, 인도관(44)을 수용하기 위한 각 셀내에서, 인도관(44)은 스페이서 그리드의 상부 또는 하부내에 스트랩의 돌출부(49) 또는 원통 형상의 압축된 영역(42,42')으로 셀의 벽을 구성하는 스트랩에 스폿 용접에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
14. 제 1 항 내지 제 13 항중의 어느 한 항에 있어서, 셀(50)쪽으로로 접혀진, 연료 어셈블리의 냉각유를 혼합하기 위한 날개(53,53')를 세로 엣지의 어는 하나를 따라 그리드의 각 셀(50)과 수평으로 포함하며, 상기 혼합 날개(53,,53',55)는 셀(50)쪽으로 돌출된 베어링 딤플(54,54',56)이 셀의 세로 방향으로 겹치지 않도록 셀쪽으로 접혀진 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 딤플(56)은 감소된 크기를 갖고, 혼합 날개는 증가된 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
16. 제 1 항 내지 제 15 항중의 어느 한 항에 있어서, 스페이서 그리드의 스트랩(60)에 인접한 연료 어셈블리 인도 날개(59)를 1개 이상의 엣지에 갖는 주변 벨트(4)를 포함하며, 상기 스트랩은 스트랩(60)의 돌출부(61)에 그 단부를 용접하는 것에 의해 부착되는 인도 날개(59)에 인접한 어느 한 엣지의 대하여 돌출되는 부분(61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
17. 제 1 항 내지 제 16 항중의 어느 한 항에 있어서, 벨트(72,72')의 상부 및 하부 엣지에 벨트의 엣지에 컷아웃(74)에 의해 분리되고 스페이서 그리드쪽으로 접어진 인도 날개(73,75)를 포함하며, 상기 벨트(72)의 한 엣지의 인도 날개(75)는 벨트(72)의 다른 엣지내에 컷아웃(74) 보다 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
18. 제 1 항 내지 제 17 항중의 어느 한 항에 있어서, 연료봉을 유지하기 위한 각 셀의 내부에 활성부(64a)를 갖는 1개 이상의 스프링(64)을 포하며, 스페이서 그리드의 각 셀내의 각 스프링은 스페이서 그리드의 셀로 돌출되는 단일 활성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
19. 제 18 항에 있어서, 각 스프링(64)은 스트랩(65)의 일부와 중첩하도록 배치되고 헤어핀 형상인 스프링(64)의 2개 브랜치중 어느 하나에 결합 및 용접 부착되기 위해 2개의 윈도우(66,67) 및, 활성부(64a)를 포함하는 스프링의 브랜치와 대향하는 스프링(64)의 1개의 브랜치의 두 딤플(68,68')을 결합하기 위한 2개의 윈도우(69,69')를 관통하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
20. 제 1 항 내지 제 19 항중의 어느 한 항에 있어서, 4개의 셀에 공통되는 하나의 공통 코너 엣지를 갖는 4개의 이면각으로 구성되는 크로스-브레이스(7a,7b,7c,7d)를 형성하느 2개 스트랩의 교차접을 구성하는 각 셀의 코너 엣지(8a,8b)와 상호 평행한 스트랩(2,2,3,3')은 코너 엣지(8a,8b)의 제 1 단부영역내에 2개의 대향하는 이면각으 제 1 이등분면(14,14') 및, 크로스-브레이스의 코너 엣지(8a,8b)중 제 1 코너 엣지와 대향하여 제 2 단부 영역내에 다른 2개의 대향하는 이면각을 따라 각 코너 엣지(8a,8b)에 쌍으로 용접되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
21. 제 20 항에 있어서, 스페이서 그리드(1,101)의 각 셀에 대해, 제 1 크로스-브레이스(7a)에 인접한 2개의 크로스-브레이스를 구성하는 스트랩(2,2',3,3')은 제 1 크로스-브레이스의 코너 엣지(8a)의 제 1 단부 영역과 대향하는 코너 엣지(8a,8b)의 제 1 단부 영역내에, 제 2 이등분면(15,15')에 평행한 평면을 따라 그리고 제 1 크로스-브레이스(7a)의 코너 엣지(8a)의 제 2 단부를 영역을 따라 함께 용접되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서, 스페이서 그리드(1,101)의 스트랩(2,2'3,3')은 레이저-빔 용접 또는 전자-빔 용접중 어느 하나에 의해 서로 용접되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
23. 제 20 항, 제 21 항 또는 제 22 항중의 어느 한 항에 있어서, 2개의 스트랩의 결합으로 이루어진 크로스-브레이스의 코너 엣지(18a,18b)를 따르는 스트랩은 스트랩(18)의 폭의 1/2에 해당하는 길이를 넘는 결합 슬롯(19a,19b)과, 스트랩(18)의 금속내에 절단 및 압축에 의해 얻어지는 틈의 형태로 크로스-브레이스를 구성하는 스트랩(18)을 유지하기 위한 수단(20a,20'a,20b,20'b)을 포함하며,

    상기 각 스트랩은 또한 결합 슬롯(19a,19b)과 유지 수단(20a,20'a,20b,20'b)사이에 스트랩(18)의 면의 평면으로부터 절단 및 압축된 텅 세트(21a,21b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리의 스페이서 그리드.
24. 상호 평행한 인도관(44,102)으로 이루어진 구조물과, 인도관(44,102)의 길이를 넘게 배치되는 스페이서 그리드(1,101)과, 인도관(44,102)의 단부에 부착된 단부 노즐(103)을 포함하는 원자로를 위한 연료 어셈블리에 있어서,

    어셈블리(1,101)의 스페이서 그리드의 최소한 일부는 제 1 항 내지 제 23 항중의 어느 한 항에 따른 스페이서 그리드인 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
25. 제 24 항에 있어서, 어셈블리의 연료봉을 축방향으로 유지하기 위해 단부 그리드(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 원자로내 연료 어셈블리의 서비스 위치내에 구조물의 상부를 구성하는 연료 어셈블리의, 2개의 스페이서 그리드(101) 사이, 또는 1개의 스페이서 그리드(101)와 1개의 단부 그리드(106)사이에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
27. 제 26 항에 있어서, 부가 혼합 그리드(105)는 인도관 또는 연료봉중의 어느 하나를 수용하는 셀(108)을 규정하고 연료봉을 수용하기 이한 셀로 돌출되는 정지수단에 부착되는 2세트 이상의 서로 엇갈려 짜여진 스트랩(107,107')으로 이루어지며, 상기 정지 수단은 연료 어셈블리를 통해 원자로의 냉각유의 흐름 방향으로 오프셋되는, 연료봉이 차지하는 2개의 내부 셀을 분리하는 각 벽에 스쿠프의 형태로 절단 및 변형된 2개의 스트랩(109,110) 및, 냉각유가 한 셀로 부터 다른 셀로 통과하도록 하고 연료봉의 변위를 제한하기 위해 단일 축방향쪽에 개방되고 반대방향인 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서, 부가 혼합 그리드(105)는 그리드의 셀의 대향 벽에 구비되는 대향하여 배열된 견고한 딤플의 형태로, 벽의 금속내에 절단 및 압축에 의해 만들어지는 탄성 딤플(114)위에, 연료봉에 대해 셀의 한계를 정하는 벽(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
29. 제 28 항에 있어서, 탄성 "브리지" 딤플은 절단부(115)에 의해 단부중 하나에서 벽(112)으로 부터 탈착된 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
30. 제 25 내지 제 29 항중의 어느 한 항에 있어서, 유지 단부 그리드(106)는 수단은 전체가 마텐사이트강으로 제조되고 유지 스페이스 그리드의 금속으로 형성된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.
31. 제 25 항 내지 제 30 항중의 어느 한 항에 있어서, 연료 어셈블리의 상단부 그리드(106)는 인도관(102)상에서 미끄러지도록 부착되는 것을 특징으로 하는 원자로를 위한 연료 어셈블리.