KR20090109071A

KR20090109071A - 잠금 지지 스페이서 격자를 구비한 핵연료 조립체

Info

Publication number: KR20090109071A
Application number: KR1020090032147A
Authority: KR
Inventors: 용 루; 샤오옌 쟝
Original assignee: 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2009-10-19
Also published as: JP5627065B2; JP2009258106A; ATE528767T1; EP2146350A3; US20090257546A1; EP2146350A2; EP2146350B1; KR101541546B1; US9020091B2

Abstract

제1배향(orientation)과 제2배향 사이에 지지셀 내에서 회전가능한 잠금 지지 슬리브를 구비한 연료봉을 지지하는 바닥 격자의 각 지지셀과 함께, 주요한 지지 구조로서 계란판형(egg-crate) 바닥 격자를 가지는 원자로 연료 조립체의 개선된 격자가 개시된다. 제1배향에서 잠금 지지 슬리브는 바닥 격자의 지지셀 내에 느슨하게 고정되며, 그 안에 적재되는 연료봉을 각각 느슨하게 수용한다. 상기 잠금 지지 슬리브들은 다음으로 지지셀들 내에서 축방향으로 연료봉들을 잠그는 제2배향으로 회전한다.

잠금 지지 슬리브, 지지셀, 격자, 연료 조립체, 배향, 축방향, 적재

Description

잠금 지지 스페이서 격자를 구비한 핵연료 조립체{NUCLEAR FUEL ASSEMBLY WITH A LOCK-SUPPORT SPACER GRID}

본 발명은 일반적으로 원자로 연료 조립체에 관한 것이며, 더 상세하게는 연료봉을 연료 조립체에 적재한 후에 상기 연료봉의 클래딩에 압력을 인가하는 스페이서 격자를 사용하는 핵연료 조립체에 관한 것이다.

압력하에서 물로 냉각되는 원자로 전력 생성 시스템의 제1측면은, 유용 에너지의 생산을 위해 분리되어 제2측면과 열교환 관계에 있는 폐쇄회로를 포함한다. 상기 제1측면은 핵분열성 물질을 내포하는 복수의 연료 조립체를 지지하는 코어 내부 구조를 외장하는 원자로 용기와, 열교환 증기 발생기 내의 제1회로와, 가압기의 내부 용량과, 가압수의 순환시키는 펌프 및 파이프를 포함하며; 상기 파이프는 각의 증기 발생기 및 펌프를 상기 원자로 용기에 독립적으로 연결시킨다. 증기 발생기, 펌프, 및 상기 용기에 연결된 파이프들의 시스템을 포함한 상기 제1 측면의 각 부품들은 제1측면의 루프를 형성한다.

도시를 목적으로, 도 1은 핵심(nuclear core)(14)을 외장한 클로저 헤드(12)를 갖는 일반적으로 원통형의 원자로 압력 용기(10)를 구비하는, 간소화된 원자로 의 조직을 나타낸다. 물과 같은 액체 원자로 냉각제가, 증기 구동 터번 생성기와 같은, 이용 회로(도시하지 않음)로 열이 전달되는 통상적으로 증기 생성기로 언급되는 열교환기(18)에 열에너지가 흡수되어 배출되는 코어(14)를 통하여 펌프(16)에 의해 용기(10)로 펌프된다. 상기 원자로 냉각제는 다음으로 펌프(16)로 되돌아가고, 제1루프를 완성한다. 통상, 상술한 복수의 루프는 원자로 냉각제 배관(20)에 의해 하나의 원자로 용기(10)에 연결된다.

예시적인 원자로 설계가 도 2에 더 상세히 나타난다. 복수 개의 평행, 수직, 동범위연장한 연료 조립체들(22)로 이루어진 코어(14) 외에도, 상기 기재를 위하여, 다른 용기 내부 구조들이 하부 내장(24)과 상부 내장(26)으로 분리될 수 있다. 종래의 설계에서, 하부 내장의 기능은 용기 내의 흐름을 유도하는 것뿐만 아니라 코어 성분들 및 계장(instrumentation)을 지지하고, 정렬하여, 안내하는 것이다. 상기 상부 내장은 상기 연료 조립체들(22)(이 도면에서 간소함을 위해 나타낸 것 중의 2개만)에 대해 제2의 제한을 억제하거나 제한하며, 제어봉(28)과 같은 계장 및 구성요소들을 지원하고 안내한다. 도 2에 나타난 예시적인 원자로에서, 냉각제는 하나 이상의 입구 노즐들(30)을 통해 원자로 용기(10)에 들어가고, 상기 용기와 코어 배럴(32) 사이의 고리(annulus)를 통해 하향으로 유동하여, 하부 플레넘(plenum)에서 180°회전하며, 상기 연료 조립체들(22)이 착좌하는 하부 지지판(37) 및 하부 코어판(36)을 상방으로 관통하여, 상기 조립체들에 대해 통과하게 된다. 일부의 설계에서, 상기 하부 지지판(37) 및 하부 코어판(36)은 (37)과 동일한 높이로, 단일 구조인 하부 코어 지지판으로 교체된다. 냉각제가 상기 코어를 유 통하며, 둘레 영역(38)은 통상적으로 대략 초당 20피트의 속도로 분당 400,000 갤런과 유사하게 크다. 결과한 압력 강하 및 마찰력은 원형의 상부 코어판(40)을 포함한 상부 내장에 의해 움직임이 제한되는 연료 조립체들을 서게(rise) 하기 쉽다. 코어(14)에 존재하는 냉각제는 상부 코어판(40)의 아래측을 따라서, 복수의 천공부들(42) 상방으로 유통한다. 상기 냉각제는 다음으로 반지름 방향의 상방으로 하나 이상의 출구 노즐들(44)로 유동한다.

상부 내장(26)은 용기 또는 용기 머리부로부터 지지될 수 있으며, 상부 지지 조립체(46)를 포함한다. 적재물(loads)이 먼저 복수의 지지 기둥(48)에 의해 상부 지지 조립체(46)와 상부 코어판(40) 사이에 전달된다. 하나의 지지 기둥이 선택된 연료 조립체(22)와 상부 코어판(40)의 천공부들(42) 위에 정렬된다.

직선으로 이동가능한 제어봉들(28)은 통상적으로 상부 내장(26)을 통하여, 제어봉 안내관들(54)에 의해 정렬된 연료 조립체들(22)로 안내되는 중성자 독봉(neutron poison rods)들의 스파이더 조립체(52) 및 구동축(50)을 포함한다. 상기 안내관은 상부 지지 조립체(46)에 안정적으로 접합되어, 상부 코어판(40)의 상단에 고정되는 분할핀(56)의 힘에 의해 연결된다. 상기 핀 구성은 필요한 경우에는 언제나, 안내관 조립체와 대체물의 용이성을 제공하며, 코어 적재, 특히 지진 또는 다른 높은 적재 사건 환경이 상기 안내관(54)에 의해서가 아니라 지지 기둥(48)에 의해 먼저 강구되는 것을 보장한다. 상기 지지 기둥의 배열은 제어봉 삽입 능력에 해로운 영향을 미칠 수 있는 사건 환경에 있어서 안내관 변형을 저지하는데 조력한다.

도 3은 참조 부호(22)로 일반적으로 지정된 연료 조립체의 수직 절단 형태로 나타난 정면도이다. 상기 연료 조립체(22)는 가압수 원자로에 사용되는 형태이며, 그의 저단부에 바닥 노즐(58)을 포함하는 구조 조직을 가진다. 상기 바닥 노즐(58)은 원자로의 코어 영역에 있어서의 하부 코어 지지판(60)에 연료 조립체(22)를 지지한다(하부 코어 지지판(60)은 도 2에서 참조부호(36)로 나타난다). 바닥 노즐(58) 외에도, 연료 조립체(22)의 구조 조직은 또한 그의 상단부에 상부 노즐(62)을 포함하며, 상기 바닥 노즐(58)과 상부 노즐(62) 사이에 세로로 연장하여, 반대 단부들에 확고하게 부착되는 다수의 안내관들 또는 팀블들(thimble)(54)을 포함한다.

상기 연료 조립체(22)는 안내 팀블(54)(안내관으로도 불리는)을 따라서 축방향으로 공간배치되어 장착되는 복수의 가로 격자(64) 및 격자들(64)에 의해 가로로 공간배치되어 지지되는 길다란 연료봉들(66)의 구성 배열을 더 포함한다. 도 3에서 볼 수는 없지만, 상기 격자들(64)은 통상적으로, 연료봉들(66)이 가로로 서로 공간배치되어 지지되는 것에 의해 대략 정사각형의 지지셀들을 경계하는 4개의 스트랩들의 인접 접점을 갖는 계란판형 패턴으로 인터리프되는 직교형 스트랩들로 이루어진다. 많은 종래의 설계들에서, 스프링과 오목부가 지지셀을 형성하는 스트랩의 반대 벽면에 각인된다. 상기 스프링과 오목부는 지지셀에 반지름 방향으로 연장하여, 그 사이에 연료봉들을 포획하고; 상기 연료봉들을 제 위치에서 유지하기 위해 연료봉 클래딩에 압력을 가한다. 또한, 상기 조립체(22)는 바닥 노즐(58)과 상부 노즐(62) 사이에 연장하여 장착되는 그의 중심에 위치한 계장관(68)을 구비한다. 부 품들의 상기와 같은 배열로, 연료 조립체(22)는 부품들의 조립을 손상시키지 않고 편리하게 조작할 수 있는 일체형 유닛을 형성한다.

상술한 바와 같이, 조립체(22)에 배열된 연료봉들(66)은 연료 조립체 길이를 따라서 공간배치된 격자들(64)에 의해 서로 공간배치되는 관계로 유지된다. 각각의 연료봉(66)은 복수의 핵연료 소결체(70)를 포함하며, 상단부 플러그(72) 및 하단부 플러그(74)에 의해 그의 반대 단부에서 폐쇄된다. 상기 소결체들(70)은 상단부 플러그(72)와 소결체 스택(stack)의 상부 사이에 배치된 플레넘 스프링(76)에 의해 하나의 스택으로 유지된다. 핵분열성 물질로 이루어진 상기 연료 소결체(70)는 원자로의 무효전력(reactive power)을 생성하는 책임이 있다. 상기 소결체를 둘러싼 클래딩은 핵분열성 부산물이 냉각제에 들어가, 원자로 조직을 혼탁하는 것을 방지하는 장벽(barrier)으로서 작용한다.

상기 핵분열 과정을 제어하기 위해, 연료 조립체(22)의 소정 위치에 위치된 안내 팀블들(54)에 있어서의 다수의 제어봉들(78)이 상호간에 이동가능하게 있다. 구체적으로는, 상부 노즐(62) 위치된 봉 클러스터 제어수단(80)이 상기 제어봉들(78)을 지지한다. 상기 제어 수단은 반지름 방향으로 연장한 복수의 플루크(fluke) 또는 암(52)을 가지는 내부 나사된 원통형 허브 부재들(82)을 구비한다. 각각의 암(52)은 제어봉들(78)에 상호연결되어, 제어봉 수단(80)이 안내 팀블(54)에서 상기 제어봉들을 수직으로 이동하도록 동작가능하며, 제어봉 허브들(80)에 결합된 제어봉 구동축들(50)의 동력하에, 모두 공지된 방식으로, 연료 조립체(22)의 핵분열 과정을 제어한다.

미리 언급한 바와 같이, 상기 연료 조립체들은 연료봉들의 무게를 초과하며, 따라서 상기 연료봉들과 연료 조립체들에 상당한 압력을 가하는 수압력에 영향을 받기 쉽다. 또한, 많은 격자들의 스트랩 상면에 날개들(vanes)을 혼합함에 의해 야기되는, 연료봉 클래딩으로부터 냉각제로 열의 전달을 촉진시키는 코어의 냉각제에 서의 현저한 난류(turbulence)가 있다. 상기 상당한 유압 및 난류는 연료봉의 움직임이 제한되지 않는 경우, 연료봉 클래딩의 심각한 부식(fretting)을 결과할 수 있다. 상기 연료봉 클래딩의 부식은 누설로 결과하여, 냉각제가 상기 연료봉 내의 방사성 부산물에 노출되게 할 수 있다. 또한, 상기 연료봉이 먼저 연료 조립체들 내에 적재되어, 스프링들과 오목부들에 의해 지지셀들에 삽입될 때, 클래딩의 표면은 훼손될 수 있으며, 이는 부식을 촉진하고, 연료 클래딩의 실패를 이끌 수도 있다.

따라서, 연료 조립체 격자 내에서 연료봉들을 지지하는 개선 수단은 연료 조립체의 제조 동안에 클래딩을 손상시키지 않고 상기 봉들을 더 잘 구속하는 것이 바람직하다.

본 발명은 핵연료봉들의 길다란 치수를 따르는 축방향 길이를 가지는, 하부 노즐과 상부 노즐 사이에 병렬 배열식의 길다란 복수의 핵연료봉들을 지지하는 개선된 핵연료 조립체를 제공함으로써 전술한 목적들을 달성한다.

복수의 공간배치된 개선 지지 격자들은 상부 노즐과 하부 노즐 사이에서 연 료봉들의 축방향 길이를 따라 직렬로 배치되어, 상기 연료봉들 사이의 측면 공간배치를 유지하도록 지지 격자들의 지지셀 내에서 각 연료봉 주변 축부를 적어도 일부분 외장한다. 상기 개선 지지 격자는 핵연료봉들을 둘러싸는 4개의 인접 스트랩들의 각 접점에서 지지셀들을 경계하는 직교 교차한 복수의 스트랩들을 갖는 계란판형 바닥 격자로 본질적으로 이루어진다. 상기 4개의 인접 스트랩들의 접점들 사이의 각 스트랩의 길이는 대응하는 지지셀의 벽면을 형성한다. 잠금 지지 슬리브는 연료봉들을 지지하는 지지셀들의 적어도 하나에, 바람직하게는 상기 지지셀들 모두에 고정되어, 대응하는 핵연료봉을 느슨하게 수용하는 제1배향과, 상기 연료봉을 축방향 및 반지름 방향으로 제한하기 위해 상기 연료봉에 횡단 압력을 배치하는 제2배향을 가지도록 구성되며; 상기 잠금 지지 슬리브는 상기 제1배향과 제2배향 사이에서 회전가능하다.

일 실시형태에서, 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전할 때에 바닥 격자의 적어도 한 벽면은 상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하기 위해 상기 잠금 슬리브의 벽면과 협력한다. 상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하는 수단은 지지셀의 적어도 한 벽면상의 수 잠금부재 또는 암 잠금부재 중의 하나일 수 있으며, 지지셀의 적어도 한 벽면상의 다른 수(male) 잠금부재 또는 암(female) 잠금부재일 수 있다. 상기 수 및 암 부재는 각각 융기 및 구멍일 수 있으며, 상기 융기는 결합할 경우, 상기 구멍에 끼워 맞춰지게 크기 된다. 바람직하게는, 잠금 지지 슬리브가 제2배향에서 회전될 때 상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하는 수단은 상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향에 있을 때 지지셀에 관련한 상기 잠금 지지 슬리브의 축방 향 움직임도 제한한다. 바람직하게는, 상기 지지셀에 관련한 잠금 지지 슬리브의 축방향 움직임을 제한하는 수단은 열증가 또는 방사의 결과로서의 증가를 축방향으로 제한하지 않는다.

일 실시형태에서, 상기 잠금 지지 슬리브는 볼록한 모서리들 사이에 연장한 잠금 지지 슬리브의 벽면을 가지는 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들을 가지는 유사한 4개 측면의 슬리브이다. 상기 잠금 지지 슬리브의 원주 윤곽은 상기 모서리들이 스트랩들 사이의 교점에 대략 정렬되는 제1배향으로부터, 상기 모서리들이 인접 스트랩들 간의 교점들 가운데 지지셀 벽면들의 중간부에 대략 정렬되는 제2배향으로, 상기 잠금 지지 슬리브가 회전할 때, 상기 잠금 지지 슬리브의 적어도 두 벽면들이 대응하는 연료봉에 횡력을 부가하도록 반지름 내측 방향으로 이동하여, 상기 연료봉을 축방향으로 제한하도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전할 때에, 상기 잠금 지지 슬리브의 4개 모든 벽면들은 대응하는 연료봉에 횡력를 부가하도록 반지름 내측 방향으로 굴곡하며, 상기 연료봉을 축방향으로 제한한다. 바람직하게는, 상기 잠금 지지 슬리브의 적어도 한 벽면이 반지름 내측 방향으로 굴곡할 때, 이는 상기 잠금 지지 슬리브의 전체 높이를 지나서 연료봉과 접촉상태가 되게 한다.

다른 실시형태에서, 연료봉을 지지하는 지지셀의 벽면 높이는 잠금 지지 슬리브 벽면의 대응 높이보다 축방향으로 길다. 바람직하게는, 지지셀들의 추가 높이는 잠금 지지 슬리브를 통해 연장하는 연료봉 경로 외부에 있는 잠금 지지 슬리브의 적어도 한 벽면 하부에 부착된 착탈가능한 정지부를 수용한다. 상기 착탈가능한 정지부는 잠금 지지 슬리브가 제1배향에 있을 때에 상기 잠금 지지 슬리브를 축방향으로 지지한다. 바람직하게는 상기 착탈가능한 정지부는 잠금 지지 슬리브에 있어서의 두 벽면들, 바람직하게는 상기 잠금 지지 슬리브의 대립하는 두 벽면들의 하부에 있는 개구부들을 관통하여 지지되는 위치결정 바이다. 일 바람직한 실시형태에서, 상기 착탈가능한 정지부는 연료봉 경로의 한 측에 하나씩, 적어도 두 개의 위치결정 바를 포함한다.

본 발명은 연료 조립체의 세로 면적을 따르는 축방향을 갖는 길다란 핵연료 조립체 조직으로 연료봉을 적재하는 방법을 포함한다. 상기 연료 조립체 조직은 바닥 노즐과, 상기 바닥 노즐에 일단부가 부착되어, 연료봉들의 배열이 연료 조립체 조직에 삽입되면, 타단부가 부착될 상부 노즐을 향해 축방향으로 연장하는 횡단 공간배치된 복수의 팀블 튜브(thimble tube)를 구비한다. 공간배치된 복수의 지지 격자들이 팀블 튜브의 축방향 길이를 따라서 직렬로 정렬되어, 상기 팀블 튜브들의 적어도 일부에 부착된다. 상기 지지 격자들은 연료봉들 간의 횡단 공간배치를 유지하기 위해 상기 지지 격자들의 지지셀 안에 각 연료봉의 주변 축부를 적어도 일부분 외장하도록 설계된다. 상기 지지 격자들의 적어도 일부분은, 핵연료봉들을 둘러싸는 각 4개 인접 스트랩들의 접점에서 지지셀들을 경계하는 복수의 직교 교차 스트랩을 갖는 계란판형 바닥 격자로 구성된다. 상기 4개 인접 스트랩들의 접점들에 있는 각 스트랩의 길이는 대응하는 지지셀의 벽면을 형성한다. 잠금 지지 슬리브는 지지셀들의 적어도 일부에 고정되어, 제1배향에서는 대응하는 핵연료봉을 느슨하게 수용하며, 제2배향에서는 연료봉을 적재하여 축방향으로 제한하도록 상기 연료봉에 횡단 압력을 배치하게 구성되며; 상기 잠금 지지 슬리브는 상기 제1배향과 제2배향 사이에서 회전가능하다. 일반적으로, 본 발명의 방법은 제1배향에서 축방향 배열의 모든 잠금 지지 슬리브들을 유지하는 단계; 연료봉이 삽입된 연료 조립체 조직의 축방향 횡단 위치에서의 각 잠금 지지 슬리브들을 통해 상기 연료 조립체에 연료봉을 완전히 삽입하는 단계; 및 상기 연료봉이 연료 조립체 조직에 완전히 삽입된 후에 상기 연료봉을 둘러싼 잠금 조직 슬리브들을 제2배향으로 이동함에 의해 상기 연료봉에 횡단 압력을 부가하도록 상기 연료봉을 적재하는 단계를 포함한다.

바람직하게는 상기 적재 단계는 잠금 지지 슬리브를 지지셀에서 45°회전시키는 단계를 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 잠금 지지 슬리브는 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들을 가지는 유사한 4개 측면의 슬리브이다. 상기와 같은 경우, 상기 회전 단계는 대응하는 볼록부들 내에서 연장하는 핑거들을 구비한 도구 및 레버리지 암을 가지고 잠금 지지 슬리브의 적어도 두 개 인접 모서리들을 포획하고 지지셀 내에서 잠금 지지 슬리브를 회전시키기 위해 상기 레버리지 암을 회전하는 단계를 포함한다. 바람직하게도, 상기 회전 단계는 상기 도구를 가지고 잠금 지지 슬리브를 지지 격자의 아래 측으로부터 접근시키는 것을 포함한다.

다른 실시형태에서, 이 발명의 방법은 제2배향에서 잠금 지지 슬리브를 잠그는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 연료봉을 완전히 삽입하는 단계 이전에, 상기 방법은 제1배향에서 연료봉이 삽입될 때 차지할 경로 밖의 지지셀 하부에 착탈가능한 위치결정 바를 삽입하고, 상기 지지셀에 잠금 지지 슬리브를 삽입하는 단계들을 더 포함한다. 상기 마지막 실시형태에서, 본 발명의 방법은 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 이동한 후에, 바람직하게는 이가 상기 위치에 잠긴 후에, 지지셀로부터 위치결정 바를 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 원자로의 새로운 연료 조립체를 제공하며, 더 상세하게는 원자로 조립체의 개선된 스페이서 격자 설계를 제공한다. 개선된 격자는 일반적으로, 바닥 지지 격자(90)를 형성하기 위해 외부 스트랩(88)에 의해 둘러싸여, 통상적인 방식으로 인터리프된 병렬식 공간배치의 두 스트랩들(84,86)이 직교로 배치된 세트들로 형성되는, 도 4에 도시된 계란판형 바닥 지지 격자로 이루어진다. 직교 스트랩들(84,96) 및 외부열의 외부 스트랩(88)이 핵연료봉들을 둘러싼 각 4개의 인접 스트랩들의 접점에서 지지셀(94)을 경계한다. 각 스트랩의 길이로, 길다란 치수의 상기 스트랩들을 따라서, 4개의 인접 스트랩들의 접점 사이에, 지지셀들(94)의 벽(96)이 형성된다. 바람직하게는, 연료봉을 지지하는 각각의 바닥 격자 지지셀(94)은 바람직한 실시형태가 도 5에 도시되며, 참조부호(92)로 나타나는 연료봉 잠금 지지 슬리브를 가진다. 기본적으로, 잠금 지지 슬리브(92)는 연료봉들을 지지하는 지지셀들(94)의 적어도 일부 내에서 고정되게 구성되며, 상기 지지셀(94) 내의 슬리브(92)의 제1배향에서 상기 슬리브(92)는 그것을 통해 핵연료봉을 느슨하게 수용한다. 이러한 배향에서 지지 슬리브는 연료봉과 작은 틈을 가지고, 이에 의해 스크래치, 갈볼(gall ball) 또는 연료봉이 종래의 스프링 격자에 적재될 때에 일반적으로 나타나는 다른 손상 없이, 상기 연료봉이 지지 슬리브를 통하여 적재될 수 있다. 연료봉이 그의 격자들 각각에 완전히 삽입되어, 연료 조립체 조직 내에 최종적으로 위치된 후, 상기 지지 잠금 슬리브(92)는 지지셀들(94) 내에서 연료봉에 대한 횡력을 견디고, 상기 연료봉이 축방향 및 반지름 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 측면벽(98)에 반지름 내측 방향으로 압력을 부가하는 제2배향으로 회전될 수 있다. 상기 슬리브(92)는 바닥 격자(90)에 용접하지 않을 것이며, 따라서 상기 슬리브(92)는 상이한 축방향의 열증가 및 방사에 의한 열증가를 나타낼 수 있는 다른 제재들 또는 합금들로부터 제조가능하다.

바람직한 실시형태에서, 상기 잠금 지지 슬리브는 상기 잠금 지지 슬리브(92)의 측면벽들(98) 사이에 연장하며, 상기 측면벽들과 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들(100)을 가지는 유사한 4개 측면의 슬리브이다. 도시한 바와 같이, 상기 모서리(100)가 스트랩들(84,86) 사이의 접점과 대략 결합되는 제1배향으로부터, 상기 모서리(100)가 직교하는 스트랩들(84,86) 사이의 접점에 있는 지지셀(94)의 벽면(96) 중간부에 대략 결합되는 제2배향으로 상기 잠금 지지 슬리브(92)가 회전할 때에, 상기 잠금 지지 슬리브(92)의 적어도 두 벽면(98)은 대응하는 연료봉에 횡력을 부가하기 위해 반지름 내측 방향으로 굴곡하며, 연료봉이 적재된 축방향 위치로 상기 연료봉을 유지한다.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 잠금 지지 슬리브(92)는 모서리들(100)로부터 반지름 외측 방향으로 연장한 융기들(102)을 가진다. 상기 융기들은 도 5, 6a 및 6b에서 쉽게 관찰될 수 있다. 도 6a는 셀(94)에 중심되어, 상기 지지 셀(94) 안에서 회전되기 위해 사용하는 도구(106)가 결합된 잠금 지지 슬리브(92)가 있는, 상기 셀의 상부로부터 바라본 바닥 격자(90)의 지지셀(94)의 사시도를 나타낸다. 볼록한 모서리들(100)이 스트랩들(84,86) 사이의 접점들과 대략 결합하는 제1배향에 잠금 지지 슬리브(92)가 나타나며, 이는 상기 잠금 지지 슬리브(92)의 측면벽들(98)과 도시되지 않은 연료봉 사이에 느슨하게 고정한 틈(clearance)을 제공한다. 도 6a와 도 6b는 지지셀(94) 안에서 잠금 지지 슬리브를 회전하는데 사용되는 본 발명의 도구(106)가 결합된 잠금 지지 슬리브(92)를 나타낸다. 상기 도구(106)는 말단부가 볼록부의 내부로부터 모서리들(100)의 볼록부를 결합하도록 형상된 두 개의 핑거(112)를 구비한 측면으로 연장한 윙(110)에 부착된 레버리지 암(108)을 가진다. 상기 도구는 위치들, 예를 들어 팀블 튜브(54) 주위를 조정하는데 다소 어려운 45°회전을 용이하게 하는 유연한 핸들을 구비할 수 있다. 모서리들(100)에 결합되는 도구(106)로, 레버리지 암(108)은 지지셀(94) 내에서 잠금 지지 슬리브(92)를 회전하는데 사용될 수 있다. 상기 모서리들(100)이 인접 스트랩들(84,86) 사이의 접점에 있는 지지셀(94)의 벽면(96) 중간부에 대략 결합되는 제2배향으로 상기 잠금 지지 슬리브(92)가 45°회전할 때, 융기들(102)은 잠금 지지 슬리브를 일반 동작 환경하의 추가 회전으로부터 고착시키기 위해 지지셀 벽면들(96)에 개구부들(104) 결합한다. 잠금 지지 슬리브(92)가 상기 개구부들과 융기들(102)의 결합을 풀도록 도구(106)에 의해 회전될 수 있음에도, 어떠한 이유에서건 연료봉을 푸는 것이 필요하여야만 한다는 것을 인정해야한다. 이에 따라, 개구부들(104)의 융기들(102)은 제2배향에서 적소에 상기 지지 슬리브들을 잠그며, 상 기 잠금 지지 슬리브(92)와 지지셀(94) 간의 상이한 축방향 증가를 허용하는 추가 회전뿐만 아니라 축방향 이동 모두를 제한한다. 지지셀(94)에 잠금 지지 슬리브(92)를 잠그는 다른 수단들이 동일한 목적을 달성하는데 사용될 수 있다는 것도 인정해야한다. 예를 들어, 비록 바람직하진 않지만, 상기 융기들은 지지셀(94)의 벽면들(96)로부터 반지름 내측 방향으로 연장할 수 있으며, 대응하는 개구부들은 상기 잠금 지지 슬리브(92)의 모서리들에 설치될 수 있다.

도 7은 잠금 지지 슬리브(92)의 측면벽들(98)에 연료 요소(114)를 포획하는 지지셀(94) 내의 제2배향으로 회전된 잠금 지지 슬리브(94)의 평면도이다. 상기 볼록한 모서리들(100)은 측면벽(98)에 연결되는 반지름 내측 방향의 연결 스트랩(120)에 만곡된 경미하게 기울어진 주변부(118)와 함께 중앙 편평부(116)를 가지고 있다는 점에서 일반적으로 둥근 원주를 가진다. 볼록한 모서리들(100)이 지지셀(94)의 모서리들에 느슨하게 고정되는(도 6a 및 도 6b) 제1배향으로부터 상기 지지셀(94)의 측면벽(96) 중간부로 회전함에 따라, 상기 지지셀(94)의 측면벽(96)은 상기 볼록한 모서리들(100)의 경미한 각부(118)에 먼저 결합하며, 이는 잠금 지지 슬리브(98)의 측면들이 연료봉(114)의 클래딩에 압력을 부가하면서 반지름 내측 방향으로 이동하게 촉구한다. 잠금 지지 슬리브가 지지셀(94)의 측면벽(96) 중간부를 향해 회전을 계속함에 따라, 볼록한 모서리들의 평편부들(116)은 상기 측면벽(96)과 결합되게 스냅하며(snap), 제2배향에서 상기 잠금 지지 슬리브(92)를 잠그기 위해 개구부들(104)에 융기들(102)을 결합한다. 따라서, 상기 측면벽들(98)은 조립 연료체 안에서 축방향 및 반지름 방향 모두로 연료봉을 단단히 잠그며, 측면벽 들(98)의 전체 길이에 통해 상기 연료봉(114)의 클래딩을 지탱하게 된다. 본 발명의 발상이 상기 연료봉(114)과 결합하게 가압되는 잠금 지지 슬리브(92)의 두 반대측면(98)들을 가지고 사용된다는 것이 높이 평가됨에도, 상기 바람직한 실시형태에서 연료봉의 클래딩에 4개의 측면벽들(98) 모두가 결합된다.

잠금 지지 슬리브(92)가 제1배향에서 지지셀(94) 내에 위치될 때, 이는 지지셀의 중심에 느슨하게 착좌하며, 상기 잠금 지지 슬리브가 지지셀(94)로부터 떨어지는 것을 방지하기 위한 지지수단이 설치되어야만 한다. 도 8과 도 9는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있는 상기와 같은 하나의 배치를 나타낸다. 도 8은 지지셀(94)의 내부 중심 적소에 잠금 지지 슬리브(92)를 지지하는 도구(106)를 가지는 측면 상에 회전한 지지셀(94)의 사시도를 나타낸다. 도 9는 도 8의 배치를 나타내며, 지지셀(94)의 바닥 측면으로부터의 사시도를 제공한다. 도 9로부터, 도 8 및 도 9에 나타난 배치에서 축방향의 잠금 지지 슬리브(92)의 높이는 지지셀(94)의 대응 벽들의 높이보다 약간 짧다는 것을 인정할 수 있다. 이는 위치결정 바(122)가 연료봉 경로 밖인 지지셀(94)의 하부 측면위치에서 지지셀(94)의 반대 측면벽(94)에 있는 개구부(124)에 삽입가능하게 한다. 이에 따라, 상기 위치결정 바(122)는 잠금 지지 슬리브(92)가 제1배향에 있을 때, 상기 잠금 지지 슬리브(92)를 지지한다. 상기 지지셀들(94)에 잠금 지지 슬리브(92)를 지지하는 다른 수단들이 사용될 수 있다는 것을 인지해야만 한다. 예를 들어, 지지셀(94)의 하단부에 있는 측면벽들(94)의 일부는 상기와 같은 지지를 제공하기 위해 내부로 굴곡될 수 있다. 그러나, 위치결정 바(122)는 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전된 후에 융기들(102) 과 정합 개구부들(104)을 결합함에 의해 위치에 잠기는 것이 바람직하므로, 따라서 상기 위치결정 바(122)는 바람직하게는 제거되어, 중성자의 효율적 사용과 냉각제 흐름의 방해에 영향을 줄 수 있는 금속의 양을 줄이게 된다.

본 발명은 또한 연료 조립체의 길이 치수를 따르는 축방향과, 바닥 노즐과, 상기 바닥 노즐에 일단부가 부착되며, 연료봉들의 배열이 삽입되면, 타단부가 부착될 상부 노즐을 향해 축방향으로 연장하는 횡단 공간배치된 복수의 팀블 튜브와, 및 상기 팀블 튜브들의 축방향 길이를 따라서 직렬로 정렬되며, 상기 팀블 튜브들의 적어도 일부에 부착되는 공간배치된 복수의 지지 격자들을 구비한 길다란 핵연료 조립체 조직에 연료봉을 적재하는 방법을 포함한다. 상기 지지 격자들은 연료봉들 간의 측면 공간배치를 유지하기 위해 상기 지지 격자들의 지지셀 안에 각 연료봉의 주변 축부를 적어도 일부분 외장하도록 설계된다. 적어도 하나의 지지 격자는 상기 연료봉을 둘러싸는 각 4개의 인접 스트랩들의 접접에서 상기 지지셀들을 경계하는 직교로 교차하는 복수의 스트랩들을 구비한 계란판형 바닥 격자를 포함하며; 대응하는 지지셀의 벽면을 형성하는 4개의 인접 스트랩들의 접점들에 각 스트랩의 높이를 가진다. 잠금 지지 슬리브는 바람직하게는 연료 요소 또는 봉을 지지하는 각 지지셀에 고정되도록 구성되며, 제1배향에서 그를 통해 연료봉을 느슨하게 수용한다. 바닥 격자에 대한 제2배향에서, 잠금 지지 슬리브는 연료봉을 축방향으로 적재하고 유지하기 위해 상기 연료봉에 횡단 압력을 부가하며; 제1배향과 제2배향 사이에서 회전가능하다. 상기 방법은 제1배향에서 축방향으로 정렬한 모든 잠금 지지 슬리브를 유지하고; 연료봉이 삽입되는 연료 조립체 조직에 있어서의 축방향의 횡 단 위치에 각 잠금 지지 슬리브를 통해 상기 연료 조립체에 연료봉을 완전히 삽입하며; 및 상기 연료봉이 연료 조립체 조직에 완전히 삽입된 후에, 상기 연료봉을 둘러싼 잠금 지지 슬리브를 제2배향으로 이동함으로써, 연료봉에 횡단 압력을 부가하도록 상기 연료봉을 적재하는 단계들을 포함한다.

바람직하게는 상기 적재 단계는 잠금 지지 슬리브(92)를 지지셀(94)에 45°회전하는 단계를 포함한다. 일 바람직한 실시형태에서, 상기 잠금 지지 슬리브(92)는 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들을 갖는 유사한 4개 측의 슬리브이며, 상기 회전 단계는 대응하는 볼록부들(100) 내에서 연장하는 핑거들(112)과 레버리지 암(108)을 가지는 도구(106)로 잠금 지지 슬리브(92)의 적어도 두 인접 모서리들을 포획하는 단계를 포함한다. 상기 회전 단계는 지지셀(94) 내에서 잠금 지지 슬리브(92)를 회전하기 위해 레버리지 암을 회전한다. 바람직하게는 상기 잠금 지지 슬리브(92)는 지지셀(94)의 상부측에 연장한 냉각제의 선회날개들을 손상시키지 않기 위해 지지셀(94)의 아래측으로부터 도구를 사용한다.

본 발명의 방법은 제2배향에서 잠금 지지 슬리브를 잠그는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에서, 본 발명의 방법은 연료봉을 완전히 삽입하는 단계 이전에 연료봉(114)의 경로 밖의 지지셀(94) 하부에 착탈가능한 위치결정 바를 삽입하고, 제1배향에서 잠금 지지 슬리브(92)를 지지셀(94)에 삽입하는 단계를 포함한다. 또한, 후자의 실시형태는 제2배향에서 잠금 지지 슬리브(92)를 이동한 후에 지지셀(94)로부터 위치결정 바(122)를 제거하는 단계를 포함한다.

각 잠금 지지 슬리브(92)에는 4개 또는 8개의 오목부 또는 융기(102)가 있 고, 바닥 격자(90)의 각 지지셀(94)에는 4개 또는 8개의 절단부(104)가 있기 때문에, 잠금 지지 슬리브들은 회전한 후에 축방향 및 반지름 방향으로 잠기게 된다. 또한, 잠금 지지 슬리브(92)와 특히 볼록한 모서리들(100)의 설계형상을 인해 회전 단계 후에 지지 슬리브(92)와 연료봉(114) 사이에 예압(preload)이 부가된다. 연료봉은 적재될 수 있으며, 슬리브들은 행단위로 잠기게 된다. 행단위식 적재를 위해 조립체를 굴곡할 수 있는 횡단 적재력이 없기 때문에, 조립 동안에 특수한 양식의 연료봉 적재가 필요하지 않다. 하나의 연료봉이 먼저 특수한 위치에 적재될 수 있다. 바닥 격자(90)의 물질 및 조직(횡단과 같은)은 잠금 지지 슬리브(92)보다 반지름 방향으로 덜 증가를 가지도록 선택될 것이며,따라서 연료 조립체가 방사된 후일지라도 상기 연료봉(114)과 잠금 지지 슬리브(92) 사이에 정접촉(positive contact)이 유지될 것이다. 잠금 지지 슬리브(92)의 제재 및 형상은 방사 하에서 연료봉과 잠금 지지 슬리브(92) 사이의 적재를 더 증가시키기 위해 연료봉(114) 방향으로의 증가를 더 가능하게 하도록 선택된다. 슬리브(92)는 방사에 있어서 적절한 특징을 제공하기 위해 인코넬(Inconel)로 구성될 수 있다. 이러한 제재의 중성자 불이익을 제한하기 위해, 슬리브가 인코넬로 이루어질 경우, 구멍 또는 새김눈(notch)이 상기 슬리브에 펀치될 수 있다.

따라서, 본 발명의 지지 격자는 스크래치, 갈볼(gall ball) 또는 연료봉의 적재 동안에 일반적으로 일어나는 다른 손상을 회피하면서 연료봉들의 적재가 가능하다. 연료 주기의 종료 후일지라도 정예압(positive preload)이 유지될 것이다. 상기 잠금 지지 슬리브는 접촉 영역을 최대화하고, 부식으로 인한 마모를 줄이는 연료봉과의 4개 전장선 접촉을 가진다. 원자로 동작 동안에 상기 봉을 들어올리는 지지 특징들은 없으며, 상기 봉은 극도로 측면적인 선적 적재에 있어서도 중심으로 복귀할 것이다. 또한 본 발명이 격자는 격자 부품들의 부품 수와 각인 특성의 복잡함이 줄기 때문에 제조 비용을 감소시킨다. 냉각제의 혼합을 향상시키기 위해 종래의 격자에서와 같이 바닥 격자 스트랩들의 상단에 혼합 날개가 추가될 수도 있다.

본 발명의 구체적인 실시형태들이 상세히 기술되어 있지만, 상기 세부사항에 대한 다양한 변형 및 대안들이 상기 명세를 전반적으로 개시하는 측면에서 개발될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 인정될 것이다. 따라서, 개시된 특정 실시형태들은 도시하기 위한 목적이며, 첨부된 청구항들과 그의 동등물에 주어진 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 추가적인 이해는 바람직한 실시형태들의 다음 기재로부터 첨부 도면과 관련하여 판독할 때에 이루어질 수 있다.

도 1은, 본 발명이 적용될 수 있는 원자로 시스템의 간소화된 도식이며,

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 원자로 용기 및 내부 구성요소들의 일부 단면의 정면도이며,

도 3은 명료하게 하기 위해 분해된 부품들이 있는, 수직 절단한 형상으로 도시된 연료 조립체에 있어서의 일부 단면의 정면도이며,

도 4는 본 발명의 계란판형 바닥 격자의 사시도이며,

도 5는 본 발명의 잠금 지지 슬리브의 사시도이며,

도 6a은 제1배향에서 지지셀에 삽입되며, 제2배향으로 회전하기 위해 내부에 삽입된 도구를 가지는 본 발명의 잠금 지지 슬리브를 나타내는 사시도이며,

도 6b는 도 6a의 평면도이며,

도 7a는 연료봉 둘레의 제자리에 있는 제2배향의 잠금 지지 슬리브를 가지는 본 발명의 지지셀의 평면 사시도이며,

도 7b는 본 발명의 도구가 제자리에 있는 도 7a의 평면도이며,

도 8은 제1배향에 삽입되어, 본 발명의 도구 및 지지바에 의해 제자리에 유지되는 잠금 지지 슬리브가 있는 본 발명의 지지셀의 평면 사시도이며,

도 9는 잠금 지지 슬리브를 제1위치에 지지하는 위치결정 바의 바닥도를 제공하는 도 8의 다른 사시도이다.

Claims

원자로용 연료 조립체로서,

핵연료봉들의 길다란 치수를 따르는 축방향 길이를 가지며, 하부 노즐과 상부 노즐 사이에 지지되는 병렬 배열식의 길다란 복수의 핵연료봉들과;

상부 노즐과 하부 노즐 사이에서 상기 연료봉들의 축방향 길이를 따라 직렬로 배치되어, 상기 연료봉들 사이의 측면 공간배치를 유지하도록 지지 격자들의 지지셀 내에서 각 연료봉 주변 축부를 적어도 일부분 외장하는 복수의 공간배치된 지지 격자들을 구비하며; 상기 지지 격자의 적어도 하나는,

핵연료봉들을 둘러싸는 4개의 각 인접 스트랩들의 접점에서 지지셀들을 경계하는 직교 교차성의 복수의 스트랩들을 가지는 계란판형 바닥 격자와,

상기 지지셀들의 적어도 하나에 고정되어, 제1배향에서 상기 핵연료봉을 느슨하게 수용하고, 제2배향에서 상기 연료봉을 축방향으로 제한하기 위해 상기 연료봉에 횡단 압력을 배치하며, 상기 제1배향과 제2배향 사이에서 회전가능하도록 구성되는 잠금 지지 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전할 때, 상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 2항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하는 수단은 지지셀의 적어도 한 벽면상의 일 수 잠금부재 또는 암 잠금부재 및 상기 잠금 지지 슬리브의 적어도 한 벽면상의 다른 수 잠금부재 또는 암 잠금부재 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 3항에 있어서,

상기 수 잠금부재 및 암 잠금부재는 각각 융기 및 구멍이며, 상기 융기는 결합할 경우에 상기 구멍에 끼워 맞춰지게 크기되는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 2항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전할 때에 상기 잠금 지지 슬리브의 회전을 제한하는 수단은 상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향에 있을 때에 지지셀에 관련한 상기 잠금 지지 슬리브의 축방향 이동도 제한하는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 잠근 지지 슬리브는 볼록한 모서리들 사이에 연장한 상기 잠금 지지 슬리브의 벽면을 가지는 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들을 가지는 유사한 4개 측면의 슬리브이며, 상기 모서리들이 스트랩들 사이의 교점과 대략 정렬되는 제1배향으로부터 상기 모서리들이 인접 스트랩들 간의 교점들 가운데 지지셀 벽면들의 중간부에 대략 정렬되는 제2배향으로 상기 잠금 지지 슬리브가 회전할 때, 상기 잠금 지지 슬리브의 적어도 두 벽면들은 대응하는 연료봉에 횡력을 부가하도록 반지름 내측 방향으로 굴곡하여, 상기 연료봉을 축방향으로 제한하게 구성되는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체.
제 6항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 회전할 때, 상기 잠금 지지 슬리브의 4개 모든 벽면들은 대응하는 연료봉에 횡력를 부가하도록 반지름 내측 방향으로 굴곡하며, 상기 연료봉을 축방향으로 제한하는 원자로용 연료 조립체.
제 6항에 있어서,

반지름 내측 방향으로 굴곡한 잠금 지지 슬리브의 적어도 한 벽면은 잠금 지지 슬리브 벽면의 전체 높이를 통해 연료봉과 접촉상태가 되는 원자로용 연료 조립체.
제 1항에 있어서,

축방향으로의 지지셀 벽면의 높이는 잠금 지지 슬리브 벽면의 대응 높이보다 긴 원자로용 연료 조립체.
제 1항에 있어서,

잠금 지지 슬리브가 내부에 고정된 지지셀들은 상기 잠금 지지 슬리브를 통해 연장하는 연료봉의 경로 외부에 있는 잠금 지지 슬리브의 적어도 한 벽면 하부에 부착된 착탈가능한 정지부를 가지며, 상기 착탈가능한 정지부는 잠금 지지 슬리브가 제1배향에 있을 때에 상기 잠금 지지 슬리브를 축방향으로 지지하는 원자로용 연료 조립체.
제 10항에 있어서,

상기 착탈가능한 정지부는 잠금 지지 슬리브에 있어서의 두 벽면들의 하부에 있는 개구부들을 관통하여 지지되는 위치결정 바인 원자로용 연료 조립체.
제 11항에 있어서,

상기 위치결정 바는 잠금 지지 슬리브에 있어서의 대립하는 두 벽면들의 하부에 있는 개구부들을 관통하여 지지되는 원자로용 연료 조립체.
제 10항에 있어서,

상기 착탈가능한 정지부는 연료봉 경로의 한 측에 하나씩, 적어도 두 개의 위치결정 바를 포함하는 원자로용 연료 조립체.
연료 조립체의 길이 치수를 따르는 축방향과, 바닥 노즐과, 상기 바닥 노즐에 일단부가 부착되며, 연료봉들의 배열이 한번 삽입되면, 타단부가 부착될 상부 노즐을 향해 축방향으로 연장하는 횡단 공간배치된 복수의 팀블 튜브와, 및 상기 팀블 튜브들의 축방향 길이를 따라서 직렬로 정렬되며, 상기 팀블 튜브들의 적어도 일부에 부착되는 복수의 공간배치된 지지 격자들을 구비하는 길다란 핵연료 조립체 구조에 연료봉을 적재하는 방법으로서,

상기 지지 격자들은 연료봉들 간의 측면 공간배치를 유지하기 위해 상기 지지 격자들의 지지셀 안에 각 연료봉의 주변 축부를 적어도 일부분 외장하도록 설계되며; 상기 적어도 하나의 지지 격자는, 상기 핵연료봉을 둘러싸는 각 4개의 인접 스트랩들의 접접에서 상기 지지셀들을 경계하는 직교 교차성의 복수의 스트랩들을 구비하는 계란판형 바닥 격자와, 대응하는 지지셀의 벽면을 형성하는 4개의 인접 스트랩들의 접점들 사이에 있는 각 스트랩의 높이를 가지며,

상기 잠금 지지 슬리브는 상기 지지셀들의 적어도 하나에 고정되어, 제1배향에서 상기 핵연료봉을 느슨하게 수용하고, 제2배향에서 상기 연료봉을 축방향으로 제한하기 위해 상기 연료봉에 횡단 압력을 배치하며; 상기 제1배향과 제2배향 사이에서 회전가능하며,

상기 방법은,

축방향 배열의 상기 잠금 지지 슬리브를 제1배향에서 유지하고 단계와,

연료봉이 삽입되는 연료 조립체 조직에 있어서의 축방향의 횡단 위치에 있는 각 잠금 지지 슬리브를 통해 상기 연료 조립체에 연료봉을 완전히 삽입하는 단계 와,

상기 연료봉이 연료 조립체 조직에 완전히 삽입된 후에, 상기 연료봉을 둘러싼 잠금 지지 슬리브를 제2배향으로 이동함으로써, 연료봉에 횡단 압력을 부가하게 상기 연료봉을 적재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로용 연료 조립체 구조에 연료봉을 적재하는 방법.
제 14항에 있어서,

상기 적재 단계는 잠금 지지 슬리브(92)를 지지셀(94)에 45°회전시키는 단계를 포함하는 연료봉 적재방법.
제 15항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브는 반지름 방향으로 볼록한 일반적으로 둥근 모서리들을 가지며, 대응하는 볼록부들 내에서 연장하는 핑거들을 구비한 도구 및 레버리지 암을 가지고 잠금 지지 슬리브의 적어도 두 인접 모서리들을 포획하고, 지지셀 내에서 상기 잠금 지지 슬리브를 회전시키기 위해 상기 레버리지 암을 회전하는 단계를 포함하는 회전 단계를 가지는 유사 4개 측면의 슬리브인 것을 특징으로 하는 연료봉 적재방법.
제 16항에 있어서,

지지 격자의 아래측으로부터 도구를 상기 잠금 지지 슬리브에 접근시키는 단 계를 포함하는 연료봉 적재방법.
제 14항에 있어서,

제2배향에서 잠금 지지 슬리브를 잠그는 단계를 포함하는 연료봉 적재방법.
제 14항에 있어서,

연료봉을 완전히 삽입하는 단계 이전에, 연료봉이 삽입될 때 차지할 경로 밖의 지지셀 하부에 착탈가능한 위치결정 바를 삽입하고; 제 1배향에서 상기 지지셀에 잠금 지지 슬리브를 삽입하는 단계들을 포함하는 연료봉 적재방법.
제 19항에 있어서,

상기 잠금 지지 슬리브가 제2배향으로 이동한 후에 지지셀로부터 위치결정 바를 제거하는 단계를 포함하는 연료봉 적재방법.