KR20150093682A - 핵연료 집합체 스페이서 그리드용 연료봉 지지 인서트, 스페이서 그리드 및 핵연료 집합체 - Google Patents

Abstract

핵연료 집합체 스페이서 그리드용 지지 인서트(22)는 연료봉들(4)을 수용하기 위한 셀들(20)의 격자를 형성하는 인터레이스형 스트랩들(18)을 포함하고, 상기 인서트(22)는 적어도 하나의 셀(20)에서 연장하기 위한 스트랩들(18)에 부착되도록 구성된다. 상기 인서트(22)는 셀(20)의 축과 평행하게 구성된 축(B)을 따라 연장하며 상기 인서트(22)를 상기 스트랩들(18)에 연결시키기 위한 2개의 축상 이격된 단부 부분들(26)을 포함하고, 적어도 하나의 세장형의 블레이드형 스프링(28)이 연료봉(4)을 지지하기 위해 상기 단부 부분들(26) 사이에서 축상으로 연장한다. 상기 스프링(28)은 상기 인서트 축(B)과 수직인 각각의 평면에서 비직선형 단면을 갖는다.

Description

핵연료 집합체 스페이서 그리드용 연료봉 지지 인서트, 스페이서 그리드 및 핵연료 집합체{FUEL ROD SUPPORT INSERT FOR A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY SPACER GRID, SPACER GRID AND NUCLEAR FUEL ASSEMBLY}

본 발명은 연료봉들을 수용하기 위한 셀들의 격자를 형성하는 인터레이스형 스트랩(interlaced strap)들을 포함하는 핵연료 집합체 스페이서 그리드용 연료봉 지지 인서트에 관한 것으로서, 상기 인서트는 적어도 하나의 셀에서 연장하기 위한 스트랩들에 부착되도록 구성되며, 상기 인서트는 셀의 축과 평행하게 구성된 축을 따라 연장하며 상기 인서트를 상기 스트랩들에 연결시키기 위한 2개의 축상 이격된 단부 부분들을 포함하고, 적어도 하나의 세장형의 블레이드형 스프링이 연료봉을 지지하기 위해 상기 단부 부분들 사이에서 축상으로 연장한다.

EP 0 750 318은 연료봉을 수용하기 위한 셀들의 격자를 형성하는 2개의 포개진 인터레이스형 스트랩 세트 및 상술된 타입의 인서트들을 포함하는 연료봉 스페이서 그리드를 설명하고 있으며, 상기 스트랩들에 연결된 단부 부분들 및 중간 갭들에 의해 분리되는 상기 단부들 사이에서 연장하는 리프 스프링들을 포함한다.

본 발명의 목적은 연료봉을 더욱 양호하게 지지할 수 있게 하는 인서트를 제공하는, 즉 인서트와 연료봉 사이의 접촉부에서 프레팅(fretting)의 위험을 제한시키는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 스페이서 그리드의 좌굴 방지를 강화하고 또한 그의 압력 강하를 감소시키는 것이다.

따라서, 본 발명은 상술된 타입의 인서트를 제안하고, 스프링은 상기 인서트 축과 수직인 각각의 평면에서 비직선형 단면을 갖는다.

다른 실시예들에 있어서, 상기 인서트는, 단독으로 또는 어떠한 실현 가능한 기술적 결합을 취하여, 다음과 같은 하나 이상의 특징들을 포함한다:

- 상기 스프링은 상기 인서트 축을 따라 나란히 연장하고 또한 하나가 다른 하나에 대해 경사지는 2개의 인접한 윙들을 포함하며, 상기 윙들은 상기 연료봉을 접촉시키기 위한 접촉 윙 및 상기 접촉 윙을 측방으로 연장시키는 측방 윙을 포함한다;

- 상기 측방 윙은 평평하다;

- 상기 접촉 윙은 볼록형 외부면을 갖는다;

- 상기 측방 윙은 상기 스프링의 길이를 따라 폭이 변한다;

- 상기 접촉 윙은 대체로 일정한 폭을 갖는다;

- 상기 접촉 윙은 아치형 길이부를 갖는다;

- 상기 인서트는 하나의 접촉 벽과 2개의 인접한 연결 벽들에 형성된 한쌍의 스프링들을 포함한다;

- 상기 인서트는 하나가 다른 하나에 대해 경사지는 적어도 2개의 길이 방향 벽들을 포함하며, 상기 스프링은 접촉 벽에 형성된 접촉 윙과 인접한 연결 벽에 형성된 측방 윙을 갖는 2개의 벽들 사이의 접속부에 형성된다;

- 상기 인서트는 동일한 접촉 벽에 형성된 접촉 윙들 및 상기 접촉 벽에 인접한 각각의 연결 벽에 형성된 측방 윙을 갖는 한쌍의 스프링들을 포함한다;

- 상기 인서트는 관 형상을 가지며 다각형 단면을 형성하는 벽들을 포함하며, 스프링들은 상기 다각형 단면의 코너들에 위치되며 또한 2개의 인접한 벽들에 형성된 2개의 길이 방향 윙들을 각각 포함한다;

- 상기 인서트는 2개의 측방 슬롯들 및 상기 2개의 측방 슬롯들보다 긴 하나의 중앙 슬롯을 포함하는 3개의 슬롯들 사이의 상기 인서트에 형성되는 한쌍의 스프링들을 포함한다;

- 상기 중앙 슬롯은 상기 중앙 슬롯의 축상 단부들로부터 그의 중간을 향해 폭이 감소한다.

본 발명은 또한 연료봉들을 수용하기 위한 셀들의 격자를 구성하는 인터레이스형 스트랩들, 및 상술된 셀들을 통해 연장하는 연료봉들을 지지하기 위한 상기 스트랩들의 교차부들에 제공되는 지지 인서트들을 포함하는 핵연료 집합체용 스페이서 그리드에 관한 것이다.

일 실시예에 있어서, 상기 인서트의 연결 벽들은 상기 인터레이스형 스트랩들의 하부 에지들 상에 제공된 연결 슬롯들에 삽입된다.

일 실시예에 있어서, 상기 인서트는 스폿 용접부들에 의해 상기 스트랩들에 부착된다.

본 발명은 또한 연료봉들의 번들 및 상기 연료봉들을 지지하기 위한 아마츄어를 포함하는 핵연료 집합체에 관한 것이며, 상기 아마츄어는 상술된 바와 같은 적어도 하나의 스페이서 그리드를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 핵연료 집합체는 혼합 베인들과 함께 제공된 인터레이스형 스트랩들을 포함하고 연료봉들을 수용하기 위한 셀들의 격자를 형성하는 적어도 하나의 중간 혼합 그리드를 추가로 포함하고, 관형 인서트들 각각은 상기 셀들을 통해 연장하는 상기 연료봉들과 상기 혼합 베인들 사이의 접촉을 방지하기 위한 2개의 스크랩들의 교차부 둘레에 제공된다. 상기 인서트들은 예를 들어 적어도 하나의 스폿 용접부에 의해 상기 스트랩들에 부착된다.

본 발명 및 그의 장점들은 첨부된 도면들을 참고로 하여 오직 예로서만 설명된 다음의 상세한 설명을 판독함으로써 더욱 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 핵연료 집합체의 개략 측면도.
도 2는 도 1의 연료 집합체의 스페이서 그리드에 대한 부분 저면도.
도 3은 도 2의 스페이서 그리드의 인서트에 대한 평면도.
도 4는 도 3의 IV에 따른 인서트의 측면도.
도 5는 도 4의 V-V에 따른 인서트의 단면도.
도 6은 도 3의 인서트에 대한 부분 사시도.
도 7은 도 2의 스페이서 그리드의 교차 스트랩들 및 인서트에 대한 분해도.
도 8 및 도 9는 도 2의 스페이서 그리드의 다른 영역을 설명하는 부분 평면도들.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 다른 인서트의 측면도들.
도 12는 본 발명에 따른 스페이서 그리드를 형성하기 위해 인터레이스될 2개의 스트랩들에 대한 정면도.
도 13은 본 발명에 따른 스페이서 그리드를 형성하기 위해 인터레이스될 2개의 스트랩들에 대한 정면도.
도 14는 인서트들을 갖는 중간 혼합 그리드에 대한 부분 평면도.
도 15는 도 14의 중간 혼합 그리드의 인서트에 대한 사시도.
도 16은 도 14의 XVI-XVI에 따른 중간 혼합 그리도의 단면도.

도 1의 핵연료 집합체(2)는 가압수형 원자로(PWR)에서 사용하도록 구성된다. 상기 집합체는 핵 연료봉들(4)의 번들 및 상기 연료봉들(4)을 지지하기 위한 아마츄어(6)를 포함한다. 상기 연료 집합체(2)는 집합체 축(L)을 따라 연장한다.

상기 아마츄어(6)는 하부 노즐(8), 상부 노즐(10), 복수의 안내 심블들(thimble; 12) 및 복수의 스페이서 그리드들(14)을 포함한다.

상기 노즐들(8, 10)은 집합체 축(L)을 따라 이격된다. 상기 안내 심블들(12)은 상기 집합체 축(L)과 평행하게 연장하며, 상기 하부 노즐(8)을 상기 상부 노즐(10)에 연결시킨다. 각각의 안내 심블(12)은 제어봉(도시되지 않음)이 상기 안내 심블(12) 내로 삽입되도록 상기 상부 노즐(10)을 통해 상향으로 개방된다.

상기 스페이서 그리드들(14)은 상기 안내 심블들(12)을 따라 분포되며, 예를 들어 용접에 의해 상기 안내 심블들(12)에 부착될 수 있다. 각각의 스페이서 그리드(14)는 상기 집합체 축(L)에 대해 가로 방향으로 연장한다.

선택적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연료 집합체(2)는 상기 연료 집합체(2)를 따라 위치된 하나 이상의 중간 혼합 그리드들(15)을 포함한다. 각각의 혼합 그리드(15)는 2개의 연속 스페이서 그리드들(14) 사이의 경간에 위치된다.

각각의 중간 혼합 그리드(15)는 상기 집합체 축(L)에 대해 가로 방향으로 연장하며, 예를 들어 용접에 의해 상기 안내 심블들(12)에 부착될 수 있다. 각각의 중간 혼합 그리드(15)는 상기 연료봉들(4)을 지지하는 일 없이 상기 중간 혼합 그리드(15)를 통해 유동하는 냉각재에 혼합 운동을 부여하기 위해 제공된다.

상기 연료 집합체(2)는 적어도 하나의 경간에 위치된 적어도 하나의 혼합 그리드(15)가 제공되는 2개의 연속 스페이서 그리드들(14) 사이에 적어도 하나의 경간, 및 혼합 그리드(15)를 갖지 않은 2개의 연속 스페이스 그리드들(14) 사이에 적어도 하나의 경간을 포함할 수 있다.

상기 연료 집합체(2)는 상기 동일한 경간에 제공된 몇 개의 혼합 그리드들(15), 예를 들면 2개의 혼합 그리드들(15)이 제공되는 2개의 연속 스페이서 그리드들(14) 사이에 적어도 하나의 경간을 포함할 수 있다.

각각의 연료봉(4)은 관형 클래딩(cladding), 상기 클래딩 내부에 적층된 핵연료의 펠릿(pellet)들 및 상기 클래딩의 단부들을 밀봉하는 캡들(도시되지 않음)을 포함한다. 각각의 연료봉(4)은 가능한 경우 상기 스페이서 그리드들(14) 및 상기 중간 혼합 그리드들(15)을 통해 집합체 축(L)과 평행하게 연장하며, 상기 스페이서 그리드들(14)에 의해 집합체 축(L)에 대해 가로 방향 및 길이 방향으로 지지된다.

작동시에, 상기 연료 집합체(2)는 원자로 코어의 하부 플레이트(16) 상에 안착되는 하부 노즐(8)과 함께 상기 원자로의 코어에 위치되고, 상기 집합체 축(L)은 대체로 수직을 이룬다. 도 1에서 화살표(F)로 표시된 바와 같이, 냉각재는 상기 하부 플레이트(16)의 입구로부터 상기 연료봉들(4) 사이 및 상기 노즐들(8, 10)을 통해 상기 스페이서 그리드들(14) 및 상기 중간 혼합 그리드들(15)로 상향 유동한다.

도 1에서 도시된 연료 집합체(2)에 있어서, 상기 스페이서 그리드들(14)은 서로 유사하며, 하나의 스페이서 그리드(14)가 도 2와 관련하여 추가로 설명될 것이다.

도 2에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 스페이서 그리드(14)는 연료봉들(4)을 수용하기 위한 복수의 셀들(20)을 구성하는 인터레이스형 금속 스트랩들(18) 및 상기 셀들(20)을 통해 연장하는 연료봉들(4)을 지지하기 위한 상기 스트랩들(18)의 교차부(46)에 배열되는 인서트들(22)을 포함한다. 상기 스트랩들(18)은 교차된 스트랩들(18)의 상부 에지 및 하부 에지의 교차부(46)에서 예를 들면 스폿 용접부들(23)에 의해 함께 부착된다. 상기 스트랩들(18)은 직각으로 교차한다.

상기 연료 집합체(2)의 적어도 일부 스페이서 그리드들(14)은 또한 물의 유동을 균질화하고 또한 냉각수의 가로 방향 재분배를 야기시킴으로써 상기 크래딩들 상의 다른 지점들 사이의 온도 차를 감소시키기 위해 혼합 베인들과 같은 특징부들(도시되지 않음)을 포함한다.

각각의 셀(20)은 상기 스페이서 그리드(14)의 평면(도 2의 평면)과 수직인 축(A)을 따라 연장한다. 상기 축(A)은 상기 집합체 축(L)과 대체로 평행하다. 상기 연료봉들(4)은 상기 셀 축(A)을 따라 상기 셀들(20)을 통해 연장한다. 상기 셀들(20)은 정방형의 단면을 갖는다.

도 2는 9개의 셀 정방형 유닛(3x3 셀 유닛)과 상기 3x3 셀 유닛의 중앙 셀(20)을 구분하는 4개의 내부 스트랩들(18)의 교차부들(46)에 배치되는 4개의 인서트들(22)에 대한 부분도를 도시한다. 오직 중앙 셀(20) 및 그에 대응하는 연료봉(4)만이 도 2 상에서 완전히 가시화되도록 하였다.

각각의 인서트(22)는 관형상을 가지며, 2개의 스트랩들(18)의 교차부(46) 주변 및 4개의 셀 장방형 유닛(2x2 셀 유닛)의 셀들(20)의 인접 코너들로 연장한다. 각각의 인서트(22)는 상기 2x2 셀 유닛의 셀들(20)을 통해 연장하는 4개의 연료봉들(4)을 지지하도록 구성된다.

도 2의 인서트들(22)은 유사하며, 그들 중 오직 하나만 도 3 내지 도 6과 관련하여 추가로 설명될 것이다.

도 3 내지 도 6에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 인서트(22)는 인서트 축(B)을 따라 연장하며, 관형상을 갖는다. 도 6은 상기 인서트(22)의 1/4을 나타내는 인서트(22)의 부분 사시도이다.

도 4에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 인서트(22)는 인서트 축(B)을 따라 이격된 2개의 단부 부분들(26) 및 인서트 축(B)을 따라 상기 단부 부분들(26) 사이로 연장하는 복수의 세장형의 블레이드형 스프링들(28)을 포함한다. 스프링들(28)은 인서트(22)를 통해 연장하는 길이 방향 슬롯들 사이에 형성된다.

상기 단부 부분들(26)은 상기 인서트 축(B)의 가로 방향 평면에 밀폐된 단면을 갖는다.

각각의 스프링(28)은 그의 축상 단부들에서 상기 단부 부분들(26)에 연결되며, 상기 단부 부분들(26) 사이에서 브릿지와 같이 연장한다.

도 3에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 인서트 축(B)을 따르는 관점에서, 상기 인서트(22)는 8각형 단면을 가지며, 인서트 축(B) 둘레에 분포된 8개의 벽들을 포함하고, 접촉 벽들(32)과 교대하는 연결 벽들(30)을 포함한다. 인접한 벽들(30, 32)의 각각의 쌍들의 상기 벽들(30, 32)은 하나가 다른 하나에 대해 45°로 경사진다.

각각의 연결 벽(30)은 상기 인서트(22)를 상기 스트랩에 연결시키도록 스트랩(18)을 90°로 교차시키도록 구성된다. 상기 연결 벽들(30)은 평평하고 또한 상기 인서트 축(B)과 평행하다.

각각의 접촉 벽(32)은 2개의 교차 스트랩들(18)에 의해 형성된 코너에서 45°의 경사로 연장하고 또한 상기 2개의 교차 스트랩들(18) 사이에서 구분된 셀(20)에 수용된 연료봉(4)과 접촉하도록 구성된다. 각각의 접촉 벽(32)은 상기 인서트(22)의 축 방향(B)으로 방사상 외향으로 아치 형상을 갖는다. 상기 각각의 접촉 벽(32)의 중간 부분은 도 3 및 도 5로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 상기 접촉 벽(32)의 단부 부분들에 대해 외향으로 돌출한다.

도 4 내지 도 6에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 스프링들(28)은 쌍들로 배열되며, 각각의 쌍은 접촉 벽(32)에 형성된 중앙 슬롯(34)과 각각 상기 접촉 벽(32)에 인접한 2개의 연결 벽들(30) 중 하나에 형성된 2개의 측방 슬롯들(36) 사이에서 상기 인서트(22)에 형성된다.

각각의 스프링(28)은 상기 접촉 벽(32)에 형성된 하나의 중앙 슬롯(34)과 상기 연결 벽(30)에 형성된 하나의 측방 슬롯 사이에서 연결 벽(30) 및 인접한 접촉 벽(32)의 연결부에서 상기 인서트(22)에 형성된다.

상기 중앙 슬롯(34)은 축 방향에서 측방 슬롯들(36)보다 크다(도 4 및 도 6).

각각의 스프링(28)은 접촉 벽(32)에 형성된 길이 방향 접촉 윙(38) 및 인접한 연결 벽(30)에 형성된 길이 방향 측방 윙(40)을 포함한다. 상기 접촉 윙(38) 및 상기 측방 윙(40)은 상기 인서트 축(B)을 따라 상기 스프링(28)의 전체 길이에 걸쳐 연장하며, 상기 인서트 축(B)과 수직인 평면에서 하나가 다른 것에 대해 경사진다(도 5).

각각의 스프링(28)은 인서트 축(B)과 수직인 각각의 평면에서 비직선형 단면을 갖는다. 다시 말해서, 인서트 축(B)과 수직인 평면에서 취한 각각의 스프링(28)의 단면은 상기 스프링(28)의 각각의 지점에서 비직선형이다(도 5).

특히, 각각의 평면에서, 상기 단면은 상기 인서트 축(B)을 향해 내향으로 경사지는 오목형의 아치 형상을 가지며, 상기 연료봉(4) 상에 상기 접촉 윙(38)의 볼록형 외부 접촉면을 제공한다. 상기 접촉 윙(38)의 외부면은 상기 인서트 축(B)의 맞은편으로 경사지는 접촉 윙(38)의 표면이다.

각각의 접촉 윙(38)은 길이 방향으로 아치 형상을 갖는다. 상기 접촉 윙(38)은 상기 스프링(28)의 길이 방향으로의 아치 형상을 나타낸다. 상기 접촉 윙(38)은 상기 인서트 축(B)을 향해 내향으로 경사진 길이 방향 오목부를 갖는다. 상기 접촉 윙(38)의 중앙 부분은 상기 접촉 윙(38)의 단부 부분들보다 인서트 축(B)으로부터 훨씬 큰 거리를 갖는다. 따라서, 상기 스프링(28)은 상기 단부 부분들(26)의 단면으로부터 돌출하는 정점(42)을 갖는다.

선택적으로, 각각의 접촉 윙(38)은 가로 방향으로 아치 형상을 갖는다(도 5). 각각의 접촉 윙(38)의 가로 방향 오목부는 방사상 내향으로 지향된다.

선택적으로, 각각의 접촉 윙(38)은 또한 상기 인서트 축(B)에 대해 방사상 방향으로 상기 접촉 벽(32)의 정면도에서 스프링들(28)의 쌍들 중 관련된 스프링(28)을 향해 측방으로 아치 형상을 갖는다. 각각의 쌍들의 스프링들(28)은 축상 단부들에서보다 중간에서 더 근접한다. 상기 중앙 슬롯(34)의 폭은 상기 축상 단부로부터 상기 중앙 슬롯(34)의 중앙을 향해 감소된다.

각각의 접촉 윙(38)은 상기 스프링(28)의 길이를 따라 대체로 일정한 폭을 갖는다.

각각의 측방 윙(40)은 평평하고 또한 대응하는 연결 벽(30)의 평면에서 대응하는 접촉 윙(38)으로부터 측방으로 연장한다.

상기 연결 벽들(30)의 폭은 상기 단부 부분들(26)로부터 상기 인서트(22)의 중앙을 향해 증가하며, 반면 상기 접촉 벽들(32)의 폭은 대응하여 감소한다(도 4 및 도 5 참고).

설명된 실시예에 있어서, 각각의 측방 슬롯(36)은 그의 폭이 상기 측방 슬롯(36)의 단부로부터 상기 측방 슬롯(36)의 중앙을 향해 감소한다. 각각의 측방 슬롯은 그의 중앙에 작은 폭을 갖는다. (상기 측방 슬롯(36)을 따르는) 각각의 측방 윙(40)의 자유 길이 방향 에지는 곡선을 이루며 또한 상기 측방 윙(40)과 상기 접촉 윙(38) 사이의 접합 영역(44)으로부터 떨어져서 굴곡된다. 상기 접합 영역(44)은 또한 상기 접촉 윙(38)의 곡률로 인해 상기 자유 에지로부터 떨어져서 굴곡된다.

각각의 측방 윙(40)은 그의 폭이 상기 스프링(28)의 길이를 따라 변한다. 각각의 측방 윙(40)은 단부들에서보다 중앙에서 크다.

도 7에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 인서트(22)는, 도 7의 화살표(M)에서 나타내고 있는 바와 같이, 상기 교차부(46)로부터 소정의 거리에서 상기 교차 스트랩들(18)의 하부 에지들(50) 상에 제공된 연결 슬롯들(48)에 상기 인서트(22)의 연결 벽들(30)을 삽입함으로써 2개의 스트랩들(18)의 교차부(46) 둘레에 부착된다. 상기 스트랩들(18)은 그들의 교차부(46)에서 상기 스트랩들(18)의 하부 에지들(50) 및 상부 에지들(70)에 제공된 상호체결 슬롯들(64, 68)을 결합함으로써 상호 체결된다.

교차부 둘레에 부착된 상기 인서트(22)의 인서트 축(B)은 상기 교차부(46)와 일치한다.

각각의 연결 슬롯(48)은 상기 스트랩(18) 높이의 일부 상에서 하부 에지(50)로부터 상향으로 연장한다.

상기 인서트(22)의 각각의 연결 벽(30)의 상부 에지에는 스트랩(18)의 연결 슬롯(48)의 밀봉된 극단부와 결합하기 위한 노치(52)가 제공된다. 상기 인서트(22)의 각각의 연결 벽(30)의 하부 에지는 기계적 수단에 의해 또는 적합하게는 스폿 용접부(23)에 의해 대응하는 스트랩들(18)에 축상으로 고정된다.

적합한 실시예에 있어서, 각각의 연결 벽(30)의 하부 에지는 또한 노치(52)를 갖는다. 이 방식에서 상기 인서트(22)는 상기 인서트(22)의 중간 높이에서 상기 인서트 축(B)과 수직으로 연장하는 플랜에 대해 대칭을 이룬다. 각각의 인서트(22)는 양쪽 단부에 의해 상기 스트랩들(18) 상에 적재될 수 있다. 따라서, 상기 인서트(22)의 조립이 전도되는 일 없이 용이해진다.

상기 인서트(22)의 사용은 상기 스트랩들(18)의 매우 단순한 형상 및 평평한 인터레이스형 부품을 유발하고 또한 조립하기가 매우 용이해진다. 또한, 상기 인서트(22)는 상기 하부 에지(50)로부터 상기 스페이서 그리드(14) 내로 삽입되고, 상기 스페이서 그리드가 조립되는 동안 상기 스트랩들(18)의 상부 에지(70)에 의해 운반될 수 있는 혼합 장치와 상기 인서트(22) 사이에 어떠한 간섭도 존재하지 않게 된다. 상기 혼합 장치는 상기 연료봉 지지 설계로 인해 제한 없이 설계될 수 있다.

장착 후, 상기 인서트(22)의 하부 에지는 실제로 적합한 실시예에 있어서 상기 스페이서 그리드(14)의 스트랩들(18)의 하부 에지들(50)에 의해 한정되는 플랜에 위치한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 인서트(22)는 또한 상기 스페이서 그리드(14)의 상부 에지(70)에 인접한다.

사용시, 도 2에서 설명하고 있는 바와 같이, 각각의 연료봉(4)은 상기 연료봉(4)을 수용하는 셀(20)의 코너들 중 하나에 각각 배열되는 4개의 다른 인서트들(22)에 의해 지지된다. 상기 인서트 축(B), 상기 셀 축(A) 및 상기 연료 집합체 축(L)은 대체로 평행하다. 상기 연료봉(4)은 각각의 인서트(22)의 한쌍의 스프링들(28)의 각각의 스프링(28)의 접촉 윙(38)과 접촉한다.

상기 스프링들(28)은 상기 연료봉들(4)을 상기 셀 축(A)에 대해 가로 방향으로 편의시켜, 상기 연료봉(4)을 상기 스페이스 그리드(14)에 대하여 마찰에 의해 가로 방향 및 길이 방향으로 지지한다.

상기 스프링들(28)은 프레팅 위험들이 감소된 만족스런 지지를 제공하는 3D-형상을 나타낸다.

폭 방향으로 절곡된 세장형 스프링들(28)은 국부적 접촉 변형을 충분히 제한할 수 있는 길이에 걸쳐 상기 연료봉(4)과 각각의 스프링(28) 사이의 선형 접촉을 얻기 위해 충분한 굴곡 강도를 제공한다. 각각의 쌍의 스프링들(28) 중의 스프링들(28)과 상기 연료봉(4) 사이의 접촉은 프레팅을 회피하는 한편, 사용시 상기 연료봉(4)이 높은 속도의 유체 유동으로 인해 진동할 때 충분한 강도를 가져야만 한다.

상기 접촉 윙(38)에 대해 경사진 측방 윙(40)은 상기 스프링(28)에 굴곡 강도를 제공한다. 즉, 상기 스프링(28)의 굴곡 강도와 하중 하의 상기 스프링(28)의 변형은 상기 윙들(38, 40) 사이의 경사 및 상기 스프링(28)에 따른 측방 윙(40)의 폭에 기초한다.

상기 길이 방향 아치형 접촉 윙(38)은 상기 연료봉(4)이 상기 접촉 윙(38)의 정점(42)과의 접촉을 보장하여, 길이 방향 선형 접촉 길이가 증가하고, 더욱 긴 길이 상에 힘을 분배하고 또한 그에 따른 국부적 접촉 변형 및 프레팅을 제한시키기 위해 상기 연료봉(4) 상의 스프링(28)에 의해 편의력이 가해진다.

각각의 쌍의 스프링들(28) 중 스프링들(28)의 측방의 아치 형상을 갖는 수렴 접촉 윙들(38)은 또한 연료봉(4)이 그들의 정점들(42)의 영역에서 상기 접촉 윙들(38)과 접촉하도록 보장한다.

상기 접촉 윙(38)의 볼록형 외부 접촉면은 상기 연료봉(4)이 제한된 프레팅 위험을 갖고 접촉하도록 허용한다.

도 3 내지 도 6의 인서트(22)는 스프링들(28)이 상기 인서트(22)의 벽들(30, 32) 사이의 접합부에 형성되므로 전체 길이에 걸쳐 관형을 가지며, 따라서 상기 단부 부분들(26) 사이의 상기 인서트(22)의 중간 부분에서의 관형 형태 및 상기 인서트(22)의 전체 강도를 유지시킨다.

밀봉된 단면의 상기 관형 단부 부분들(26)은 상기 스프링들(28) 효과의 분산을 회피하고 또한 상기 스프링들(28)과 상기 연료봉(4) 사이에 양호한 접촉을 제공하도록 상기 인서트(22)를 견고하게 부착할 수 있게 한다.

상기 인서트(22)는 예를 들면 튜브를 펀칭하거나 또는 금속 시트를 롤링가공함으로써 얻어질 수 있다. 도 4에 설명된 적합한 실시예에 있어서, 상기 인서트(22)는 일련의 슬롯들(34, 36)로 펀칭되고 또한 스프링들(28)을 형성하기 위해 국부적으로 만곡되는 평평한 시트를 초기에 제공함으로써 얻어진다. 다음에, 상기 평평한 시트는 관형 형상을 형성하기 위해 롤링가공되고, 그의 측방 에지들의 단부 부분들(26)은 예를 들면 스폿 용접에 의해 함께 부착되거나 또는 적합하게는 예를 들면 상기 시트의 롤링가공 하에 주름잡힌 시트의 대향 측방 에지들에 제공된 상보적 더브테일형(dovetail-like) 치형부(58, 60)를 상호체결함으로써 그리고 도 4에서 설명하고 있는 바와 같이 모티스-테논 결합(mortice-tenon joint)을 형성함으로써 기계적으로 상호체결된다. 상기 스페이서 그리드(14)에 삽입될 때, 상기 시트의 2개의 측방 에지들의 결합 라인(62)은 스트랩(18)의 연결 슬롯(48)에 위치되어, 상기 인서트(22)의 측방 에지들의 측방 억제를 허용하고 상기 결합 라인(62)의 추가 개방을 회피한다.

상기 인서트(22)는 콤팩트 설계되며, 돌기들이 전혀 없거나 또는 거의 없으므로 조작이 쉬워진다. 이는 상기 인서트(22)의 제작 및 취급을 용이하게 한다.

도 8은 연료봉 대신 안내 심블(12)을 수용하는 셀(20)을 설명한다. 상기 안내 심블(12)을 수용하는 셀(20)은 각각 하나의 연료봉(4)을 수용하는 8개의 둘레 셀들(20)의 부분도를 갖는 3x3 셀 유닛의 중앙에 설명된다.

상기 안내 심블(12)은 (예를 들면, 용접에 의해) 상기 안내 심블(12)을 수용하는 셀(20)을 구분하는 스트랩들(18)에 접촉 및 부착되고, 인서트들(22)에 의해 지지될 필요가 없게 된다.

상응적으로, 상기 안내 심블(12)을 수용하는 셀(20)을 구분하는 교차 스트랩들(18)에 배치된 인서트(22)는 도 3 내지 도 6에서 설명하고 있는 인서트(22)의 3/4에 상응하는 인서트 축(B) 둘레의 270° 상으로 연장하는 개방 단면을 갖는다.

도 9는 상기 스페이서 그리드(14)의 주변에 위치되고 연료봉(4)을 수용하는 주변 셀(20)을 설명한다.

상기 인서트 축(B) 둘레의 180° 상으로 연장하고 또한 도 3 내지 도 6에서 설명하고 있는 인서트(22) 반부에 대응하는 개방 단면의 인서트(22)는 2개의 인접 셀들(20)에 있는 연료봉들(4)에 배치된다.

상기 인서트 축(B) 둘레의 90° 상으로 연장하고 또한 도 3 내지 도 6에서 설명하고 있는 인서트 1/4부에 대응하는 개방 단면의 인서트(22)는 상기 스페이서 그리드(14)의 코너에 위치된 셀에 있는 연료봉(4)을 지지하기 위해 배치된다.

대안적 실시예에 있어서, 상기 스페이서 그리드(14)의 각각의 코너 셀의 외부 코너는 끝부분이 절삭되고, 상기 주변 스트랩들(18)에 대해 약 45°로 경사진 벽은 상기 스페이서 그리드(14)의 인접한 주변 스트랩들(18)에 연결된다. 상기 코너 셀(20)에 위치된 연료봉(4)은 상기 인서트(22)의 스프링(28) 쌍들과 유사한 위치 및 형상을 갖는 이중 딤플과 상기 연료봉(4)을 수용하는 상기 코너 셀(20)의 다른 코너들 중 하나에 각각 연결된 3개의 다른 인서트들(22)에 의해 지지된다.

(90°, 180° 또는 270°에 걸쳐) 개방된 인서트들은 상기 경사진 벽들 및 상기 벽들 사이의 접합부에 형성된 만곡 스프링들로 인해 충분한 지지를 얻을 수 있다. 일단 상기 스트랩들에 부착되면, 상기 인서트는 강화되고 또한 인서트가 부착된 스트랩들과 함께 관형 구조를 형성한다.

상기 인서트(22)와 상기 연료봉(4) 사이의 접촉 영역, 및 원자로 코어에서 연료 집합체(2)의 작동 중 냉각재 유동 하의 진동 거동을 추가적으로 최적화하기 위해, 상기 측방 슬롯들(36)의 크기 및 형상은 개조될 수 있다.

도 10에서 설명하고 있는 인서트(22)는, 상기 측방 슬롯(36)의 측방 에지들이 직선형이라는 특징을 갖는다는 점에서, 도 3 내지 도 6의 인서트와는 다르다.

도 11에서 설명하고 있는 인서트(22)는 각각의 단일 측방 슬롯(36)이 평평한 블레이드(56)에 의해 분리된 2개의 평행한 길이 방향 슬롯들(54)에 의해 대체된다는 특징을 갖는다는 점에서, 도 3 내지 도 6의 인서트와는 다르다. 그와 같은 인서트(22)에 있어서, 상기 연료봉(4)은 하나의 측방 슬롯(36) 실시예와 비교하여 상기 스페이서 그리드(14)의 압력 강하가 약간 증가하는 반면 상기 셀(20)에서 길이 방향으로 훨씬 더 양호하게 유지된다.

각각의 인서트(22)는 상기 스트랩들(18) 사이의 교차부(46)로부터 소정의 거리에서 2개의 인터레이스형 스트랩들(18)을 연결한다. 상기 인서트(22)는 상기 2개의 스트랩들(18) 사이의 연결부를 강화한다.

실행된 실험으로부터, 상기 스트랩들(18)에 스폿 용접된 본 발명에 따른 인서트들(22)을 포함하는 스페이서 그리드(14)는 연료봉 프레팅 및 스페이서 그리드 좌굴 모두와 관련하여 훨씬 양호한 기계적 강도와 강화된 강성을 가진다는 사실을 알 수 있었다. 상기 인서트들(22)은 조임구로서 작용하며, 예를 들면 지진이나 또는 냉각재 상실 사고로 인한 외부 충격의 경우 상기 스페이서 그리드(14)의 안정성을 증가시킨다. 따라서, 이와 같이 증가된 좌굴 방지를 열수력 및 중성자 성능으로 변환시키도록 상기 스트랩(18)의 설계를 추가로 최적화하는 것이 가능해진다.

도 12 및 도 13은 각각 2개의 스트랩들(18)에 대한 정면도를 설명하고 있으며, 상기 2개의 스트랩들(18)은 서로 교차하도록 의도되어, 그들의 교차부 둘레에 인서트를 수용한다. 집합체에 대해, 상기 스트랩들은 가상선으로 설명하고 있는 바와 같이 상기 스트랩들(18)의 대응하는 상호체결 슬롯들(64, 68)을 상호체결하기 위해 하나가 다른 하나에 대해 직각으로 배향된다.

하나의 스트랩(18)은 하부 에지(50)에 제공된 제 1 상호체결 슬롯(64)을 가지며, 다른 스트랩(18)은 상부 에지(70)에 제공된 대응하는 제 2 상호체결 슬롯(68)을 갖는다. 각각의 스트랩(18)은 인서트를 수용하기 위해 상기 상호체결 슬롯들(64, 68)의 양쪽 측면 상에 한쌍의 연결 슬롯들(48)을 갖는다.

각각의 스트랩(18)은 2개의 개별 인서트들을 수용하기 위해 각각 2개의 인접한 연결 슬롯들(48) 사이에 위치된 중간부들(74)과 교차하는 인서트를 수용하기 위해 각각 2개의 인접 연결 슬롯들(48) 사이에 위치된 교차부들(72)을 갖는다.

도 6에서 설명하고 있는 바와 같이, 각각의 스트랩(18)의 교차부(72)는 하부 컷아웃부(76)를 갖는 하부 단부 상에 제공된다. 상기 제 1 상호체결 슬롯(64)은 대응하는 스트랩(18)의 상기 하부 컷아웃부(76)를 교차한다.

도 7에서 설명하고 있는 바와 같이, 각각의 스트랩(18)의 교차부(72)는 상기 스트랩(18)의 하부 에지(50)로부터 소정의 거리에 중간 컷아웃부(78)와 함께 제공된다. 상기 제 1 상호체결 슬롯(64)은 대응하는 스트랩(18)의 상기 중간 컷아웃부(78)를 교차한다.

상기 상호체결 슬롯들(64, 68)의 상호 결합 하에, 상기 하부 컷아웃부들(76)은 상기 교차부(46)를 둘러싸는 셀들 사이에 하부 유동로를 형성한다. 동일한 방식으로, 상기 중간 컷아웃부들(78)은 상기 스트랩들(18)의 교차부(46) 둘레의 셀들 사이에 중간 유동로를 형성한다.

도 13의 실시예에 있어서, 각각의 스트랩(18)의 교차부들(72)은 상기 스트랩의 중간부들(74)보다 작은 높이를 갖는다. 자유 갭이 각 쌍의 인접한 중간부들(74)의 자유 단부들 사이를 구분한다. 예를 들어, 상기 인서트 내부를 관통하는 상기 교차부(72)의 일부의 높이(H1)는 대체로 스트랩(18)의 하부 에지(50)와 상기 연결 슬롯들(48)의 폐쇄 단부 사이의 거리에 대응하는 인서트 높이(H2)의 0% 내지 90%를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 교차부(72)는 상기 인서트(22) 전에 종결되며, 그 안으로 관통되지 않는다.

이와 같은 실시예들은 상기 스트랩들(18)에 의해 분리되는 인접하는 셀들(20)에서의 압력 강하를 제한하고 압력을 균형화한다는 장점을 제공한다. 스트랩들(18) 자체에 의해 부여되는 압력 강하의 제한은 상기 스페이서 그리드들(14)의 혼합 베인들의 형상 및 크기와, 2개의 인접하는 스페이서 그리드들(14) 사이에 선택적으로 위치되는 중간 혼합 그리드들(15)의 형상 및 크기 모두에 대한 최적화를 허용한다.

적합하게도 상기 중간 혼합 그리드들(15)의 디자인은 상기 스페이서 그리드(14)의 디자인과 일치한다.

도 1에 도시된 연료 집합체(2)에 있어서, 상기 중간 혼합 그리드들(15)은 서로 유사하며, 하나의 중간 혼합 그리드(15)에 관해서는 도 14 내지 도 16과 관련하여 추가로 설명될 것이다.

도 14에서 설명하고 있는 바와 같이, 상기 중간 혼합 그리드(15)는 상기 중간 혼합 그리드(15)를 통해 연장하는 각각의 연료봉(4)을 각각 수용하기 위한 셀들(82)을 규정하는 인터레이스형 스트랩들(80)을 포함한다. 상기 스트랩들(80)은 상기 교차된 스트랩들(80)의 상부 및/또는 하부 에지의 교차부에서 예를 들면 스폿 용접부들에 의해 함께 부착된다. 상기 스트랩들(80)은 직각으로 교차한다.

상기 중간 혼합 그리드(15)는 예를 들면 용접에 의해 상기 중간 혼합 그리드(15)를 통해 연장하는 안내 심블들(12)에 연결된다. 상기 스트랩들(80)은 적합하게도 상기 스트랩들(80)과 일체로 형성되는 혼합 베인들(86)과 함께 상부 에지들 상에 제공되며, 또한 적합하게도 상기 스페이서 그리드(14)의 베인들과 동일한 형상을 갖는다.

상기 중간 혼합 그리드(15)는 2개의 스트랩들(80)의 교차부를 각각 둘러싸는 관형 인서트들(84)을 포함한다. 상기 인서트(84)는 적어도 하나에서 그리고 적합하게도 상기 스트랩들(80)과 함께 하부 단부의 각각의 교차부에서 기계적 수단에 의해 또는 적합하게도 스폿 용접부(85)에 의해 대응하는 스트랩들(80)에 축상 부착된다.

도 15에서 설명하고 있는 바와 같이, 각각의 인서트(84)는 인서트 축(C)을 따라 연장한다. 각각의 인서트(84)는 인서트 축(C)을 따라 예를 들면 8각형 단면을 갖는다. 각각의 인서트(84)는 예를 들면 금속 시트를 롤링가공함으로써 그리고 상기 시트의 대향 에지들 상에 제공된 상보적 더브테일형 릴리프(relief)들을 기계적으로 상호체결함으로써, 그리고 모티스-테논 결합을 형성함으로써 형성된다. 상기 인서트(84)의 상부 에지는 인서트 노치들(88)과 함께 제공된다. 상기 인서트(84)의 양쪽 단부 부분들은 약간 원뿔형이며 또한 상기 인서트(84)의 에지들에 대항하여 상기 연료봉들(4)의 클래딩의 가능한 프레팅 및 국부적 접촉을 방지하기 위해 상기 인서트(84)의 극단들을 향해 수렴한다.

도 16에서 설명하고 있는 바와 같이, 각각의 스트랩(80)은 상기 인서트들(84)의 삽입을 위한 연결 슬롯들(90)을 갖는다. 인서트(84)에 의해 둘러싸인 각각의 스트랩(80) 영역에는 상기 스트랩(80)의 하부 에지로부터 연장하는 컷아웃부들(92)이 제공된다. 상기 컷아웃부들(92)의 높이(H3)는 상기 연결 슬롯(90) 높이(H4)의 50% 내지 100%를 포함한다. 본 실시예는 상기 중간 혼합 그리드(15)의 압력 강하를 제한하고 또한 상기 스트랩들(80)에 의해 분리된 인접 셀들(82)에서의 압력을 균형화한다는 장점을 제공한다.

상기 중간 혼합 그리드(15)는 내부 인터레이스 스트랩들(80)을 둘러싸는 주변 스트랩을 갖거나 또는 상기 주변 셀들(82)이 외향으로 개방될 경우 주변 스트랩이 제거된다.

도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 인서트들(84)은 셀(82) 내로 연장하는 인서트(84)의 각각의 부분 및 상기 셀(82)을 통해 연장하는 연료봉(4) 사이에 갭(G)을 형성하도록 치수 결정된다. 상기 인서트들(84)은 상기 연료봉들(4)에 대한 탄성 측방 지지부를 제공하지 않는다. 그러나, 그들은 상기 연료봉들(4)과 상기 혼합 베인들(86) 사이의 접촉을 방지하는 동작 제한기로서 작용한다.

중간 혼합 그리드(15)의 상기 스트랩들(80)은 스페이서 그리드(14)의 상기 스트랩들(18)과 비교할 때 짧은 높이를 갖는다.

상기 하부 에지(50)와 상기 상부 에지(70) 사이에서 취한 상기 스트랩들(18)의 높이인, 스페이서 그리드(14)의 높이는 예를 들면 30 mm 내지 45 mm를 포함한다.

중간 혼합 그리드(15)는 예를 들면 15 mm의 높이를 갖는다. 인서트(84)는 예를 들면 6 mm의 높이를 갖는다. 컷아웃부(92)는 예를 들면 5 mm의 높이를 갖는다.

상기 인서트(84)의 사용은 상기 스트랩들(80)의 매우 단순한 형상, 인터레이스형 부품에서의 평평함 및 매우 용이한 조립성을 유발시킨다. 또한, 상기 인서트(84)는 상기 하부 에지로부터 상기 중간 혼합 그리드(15) 내로 삽입되며, 상기 스트랩들(80)의 상부 에지에 의해 운반되는 혼합 장치들 및 상기 중간 혼합 그리드가 조립되는 동안의 인서트(84) 사이의 방해 위험은 전혀 존재하지 않는다. 상기 혼합 장치는 상기 스트랩들(80)의 기하학적 구조에 의해 제한받는 일 없이 설계될 수 있다.

상기 스페이스 그리드들(14) 및 상기 중간 혼합 그리드들(15)을 가짐으로써, 유량, 압력 손실 및 기계적 거동의 관점에서 동질의 특징들을 갖는 상기 연료 집합체(2)의 다른 그리드들(14, 15)이 제공된다.

본 발명은 상술된 실시예들로 제한되지 않는다.

따라서, 상술된 실시예들은 정방형 격자의 노드들에 배열된 연료봉들의 번들을 갖는 연료 집합체에 관한 것이다. 상기 연료봉 셀들은 정방형의 윤곽을 갖는다. 본 발명은 또한 다른 타입의 격자들, 즉 VVER 타입의 연료 집합체와 같은 6각형 격자들에 응용된다.

상기 스페이서 그리드들 및 중간 혼합 그리드들에 있어서, 상기 스트랩들 및 상기 인서트들은 적합하게도 지르코늄 합금으로 제조된다. 대안적 실시예에 있어서, 상기 인서트들은 Ni-계 합금 또는 예를 들면 Ph13.8 Mo와 같은 높은 기계적 특성을 갖는 다른 물질로 제조된다.

일반적으로, 적어도 하나의 연료 집합체 혼합부 또는 스페이서 그리드는 상기 그리드를 형성하는 인터레이스형 스트랩들의 하나의 개별 교차부를 각각 둘러싸는 관형 인서트들을 포함한다.

적합하게도, 각각의 혼합부 또는 스페이서 그리드는 상기 그리드를 형성하는 인터레이스형 스트랩들의 하나의 개별 교차부를 각각 둘러싸는 관형 인서트들을 포함한다. 대안적 실시예에 있어서, 적어도 하나의 그리드로부터 그와 같은 인서트들이 제거될 수 있다.

적합하게도, 각각의 그리드는 지르코늄 합금의 인서트들 및 스트랩들을 갖는다. 하나의 대안적 실시예에 있어서, 적어도 하나의 그리드는 지르코늄 합금으로 제조되지 않은 인서트를 포함할 수 있다.

적합하게도, 상기 연료 집합체의 최하측 그리드와 최상측 그리드 사이에 위치한 각각의 중간 혼합부 또는 스페이서 그리드는 혼합 베인들을 갖는다. 대안적 실시예에 있어서, 적어도 하나의 중간 그리드는 혼합 베인들을 갖지 않는다.

적합하게도, 상기 연료 집합체의 최상측 그리드 및/또는 최하측 그리드는 혼합 베인들을 갖지 않는다.

일 실시예에 있어서, 상기 최하측 그리드는 다른 디자인을 가지며, 상기 최상측 그리드는 상기 최하측 그리드와 유사한 개념을 갖거나 또는 상기 중간 스페이서 그리드들과 유사한 개념을 갖는다.

Claims (19)

1. 연료봉들(4)을 수용하기 위한 셀들(20)의 격자를 형성하는 인터레이스형 스트랩(interlaced strap)들(18)을 포함하는 핵연료 집합체 스페이서 그리드(14)용 연료봉 지지 인서트(22)로서, 상기 인서트(22)는 적어도 하나의 셀(20)에서 연장하기 위한 스트랩들(18)에 부착되도록 구성되며, 상기 인서트(22)는 셀(20)의 축과 평행하게 구성된 축(B)을 따라 연장하며 상기 인서트(22)를 상기 스트랩들(18)에 연결시키기 위한 2개의 축상 이격된 단부 부분들(26)을 포함하고, 적어도 하나의 세장형의 블레이드형 스프링(28)이 연료봉(4)을 지지하기 위해 상기 단부 부분들(26) 사이에서 축상으로 연장하고, 상기 스프링(28)은 상기 인서트 축(B)과 수직인 각각의 평면에서 비직선형 단면을 갖는 지지 인서트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(28)은 상기 인서트 축(B)을 따라 나란히 연장하고 또한 하나가 다른 하나에 대해 경사지는 2개의 인접한 윙들(38, 40)을 포함하며, 상기 윙들(38, 40)은 상기 연료봉(4)을 접촉시키기 위한 접촉 윙(38) 및 상기 접촉 윙(38)을 측방으로 연장시키는 측방 윙(40)을 포함하는 지지 인서트.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 측방 윙(40)은 평평한 지지 인서트.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 윙(38)은 볼록형 외부면을 갖는 지지 인서트.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측방 윙(40)은 상기 스프링(28)의 길이를 따라 폭이 변하는 지지 인서트.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 윙(38)은 대체로 일정한 폭을 갖는 지지 인서트.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 윙(38)은 아치형 길이부를 갖는 지지 인서트.
8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 접촉 벽(32)과 2개의 인접한 연결 벽들(30)에 형성된 한쌍의 스프링들(28)을 포함하는 지지 인서트.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인서트(22)는 하나가 다른 하나에 대해 경사지는 적어도 2개의 길이 방향 벽들(30, 32)을 포함하며, 상기 스프링(28)은 접촉 벽(32)에 형성된 접촉 윙(38)과 인접한 연결 벽(30)에 형성된 측방 윙(40)을 갖는 2개의 벽들(30, 32) 사이의 접속부에 형성되는 지지 인서트.
10. 제 9 항에 있어서, 동일한 접촉 벽(32)에 형성된 접촉 윙들(38) 및 상기 접촉 벽(32)에 인접한 각각의 연결 벽(30)에 형성된 측방 윙(40)을 갖는 한쌍의 스프링들(28)을 포함하는 지지 인서트.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 인서트(22)는 관 형상을 가지며 다각형 단면을 형성하는 벽들(30, 32)을 포함하며, 스프링들(28)은 상기 다각형 단면의 코너들에 위치되며 또한 2개의 인접한 벽들(30, 32)에 형성된 2개의 길이 방향 윙들(38, 40)을 각각 포함하는 지지 인서트.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 측방 슬롯들(36) 및 상기 2개의 측방 슬롯들보다 긴 하나의 중앙 슬롯(34)을 포함하는 3개의 슬롯들(34, 36) 사이의 상기 인서트(22)에 형성되는 한쌍의 스프링들을 포함하는 지지 인서트.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 중앙 슬롯(34)은 상기 중앙 슬롯(34)의 축상 단부들로부터 그의 중간을 향해 폭이 감소하는 지지 인서트.
14. 핵연료 집합체(2)용 스페이서 그리드(14)로서,
    연료봉들(4)을 수용하기 위한 셀들(20)의 격자를 구성하는 인터레이스형 스트랩들(18), 및 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 셀들(20)을 통해 연장하는 연료봉들(4)을 지지하기 위한 상기 스트랩들(18)의 교차부들에 제공되는 지지 인서트들(22)을 포함하는 스페이서 그리드.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 인서트(22)의 연결 벽들(30)은 상기 인터레이스형 스트랩들(18)의 하부 에지들(50) 상에 제공된 연결 슬롯들에 삽입되는 스페이서 그리드.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 인서트(20)는 스폿 용접부들(23)에 의해 상기 스트랩들(18)에 부착되는 스페이서 그리드.
17. 연료봉들(4)의 번들 및 상기 연료봉들(4)을 지지하기 위한 아마츄어(6)를 포함하는 핵연료 집합체(2)로서,
    상기 아마츄어(6)는 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 스페이서 그리드(14)를 포함하는 핵연료 집합체.
18. 제 17 항에 있어서, 혼합 베인들(86)과 함께 제공된 인터레이스형 스트랩들(80)을 포함하고 연료봉들(4)을 수용하기 위한 셀들(82)의 격자를 형성하는 적어도 하나의 중간 혼합 그리드(15)를 추가로 포함하고, 관형 인서트들(84) 각각은 상기 셀들(82)을 통해 연장하는 상기 연료봉들(4)과 상기 혼합 베인들(86) 사이의 접촉을 방지하기 위한 2개의 스크랩들(80)의 교차부 둘레에 제공되는 핵연료 집합체.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 인서트들(84)은 적어도 하나의 스폿 용접부(85)에 의해 상기 스트랩들(18)에 부착되는 핵연료 집합체.

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