KR810000035B1

KR810000035B1 - Nuclear reactor fuel assembly spacer grid

Info

Publication number: KR810000035B1
Application number: KR7702028A
Authority: KR
Inventors: 에스. 잡센 페릭스
Original assignee: 마틴 빅터; 더 뱁콕 앤드 윌콕스 캄파니
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1981-02-02

Abstract

A spacer grid for nuclear fuel assembly is composed of a lattice of grid plates forming multiple cells that are penetrated by fuel elements. Resilient protrusions and rigid protrutions projecting into the cells from the plates bear against the fuel element to effect proper support and spacing. The peripheral band bounding the lattice is provided solely with rigid protrusions projecting into the peripheral cells.

Description

Spacer Gratings for Reactor Fuel Assembly

제1도는 연료 집합체의 대표적인 부분의 중심부와 그에 추가된 여러개의 원통형 연료핀을 도시한 평면도.1 is a plan view of a central portion of a representative portion of a fuel assembly and several cylindrical fuel pins added thereto;

제2도는 본 발명에 따른 격자판의 대표적인 부분을 도시한 측면 사시도.2 is a side perspective view showing a representative portion of the grating according to the invention.

제3도는 제2도의 3-3선을 따라 절개한 격자판의 측면도.FIG. 3 is a side view of the grating cut along line 3-3 of FIG. 2. FIG.

제4도는 본 발명에 따른 쌍을 이루고 있는 격자판의 대표적인 부분의 측면사시도.4 is a side perspective view of a representative portion of a paired grating according to the present invention.

제5도는 제4도의 5-5선을 따라 절개한 격자판의 단면도.5 is a cross-sectional view of the grating cut along line 5-5 of FIG.

제6도는 본 발명에 따른 쌍을 이루고 있는 격자판의 대표적인 부분의 측면도.6 is a side view of a representative portion of a paired grating according to the present invention.

제7도는 제6도의 7-7선을 따라 절개한 격자판의 단면도.7 is a cross-sectional view of the grating cut along the lines 7-7 of FIG.

제8도는 연료 스페이서 격자판 집합체 외각부분의 평면도.8 is a plan view of the outer portion of the fuel spacer grating assembly.

제9도는 제8도 외각부분의 정면 사시도.9 is a front perspective view of the outer portion of FIG.

제10도는 제9도의 10-10선을 따라 절개한 부분의 단면도.FIG. 10 is a cross sectional view taken along the line 10-10 of FIG.

제11도는 제1도의 11-11선을 따라 절개한 사시도.11 is a perspective view taken along line 11-11 of FIG.

제12도는 제1도의 12-12선을 따라 절개한 측면도.12 is a side view taken along line 12-12 of FIG.

본 발명은 원자로 연료 집합체에 관한 것으로, 특히 핀 또는 봉등과 같은 형태의 연료체를 위치시키고 지지하기 위한 격자판 구조체를 사용하는 연료 집합체에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to reactor fuel assemblies, and more particularly, to fuel assemblies that use a grid structure for positioning and supporting fuel in the form of fins or rods, and the like.

불균질형 원자로(hetero geneous nuclear reactor)에서, 연료는 감속재와 분리되며 연료체로 알려진 각각의 독립체로 배열되어 있다. 불균질형 원자로에서 사용된 대표적인 연료체는 얇은 벽으로 피복된 가늘고 긴 투우브 및 봉으로 이루어지며, 이 피복핵 연료는 연료체내에 포함되어 연료의 부식 및 냉각재내로 핵분열 생성물의 방출을 방지하는데 이는 이 기술에서 ＂연료핀＂ 또는 ＂연료봉＂으로 더 잘 알려져 있다. 알루미늄 및 그의 합금, 스테인리스강과 지르코늄합금은 일반적인 피복재료이다. 이러한 피복재로 형성된 연료핀은, 일반적으로 계속적이고 연속적인 핵분열 반응을 지속시키는데 소요되는 핵분열 물질의 집중을 제공하도록 원자로 노심을 구성한 배열을 이루기 위하여 신중히 설계된 대표적인 형식으로 배열된다. 불균질성 원자로에서 노심내의 연료핀들은 놓인 위치에 따라 다른 비율로 소모되며, 일반적으로 비교적 높은 중성자 선속피폭 중심지에 연료핀은 비교적 낮은 중성자선속 피독의 노심 외측에 인접한 연료핀보다 먼저 소모된다. 결론적으로 모든 연료체들은 한번에 교체되지 않으며 단계적으로 교체되는 것이 보통이다. 또한 연료교체시에 부분적으로 소모된 연료체들은 노심성능을 최적화하고 연료교체 정지간의 시간을 연장하기 위하여 재배치된다. 그러므로 연료체를 연료집합체로 알려진 가동장치내로 통합하는 것이 유리하며, 이 연료 집합체는 수백개의 연료핀을 가진다. 전형적으로 연료집합체는 가압수형 원자로의 노심에 모양이 같은 집합체와 인접하여 배열된다. 비동수형 원자로에, 각각의 연료집합체는 일반적으로 ＂피복(con)＂이라 불리우는 장방형의 유량채널에 포납(包納)되며, 이 채널은 노심을 채우는 유사한 피복과 인접하여 나란히 배치된다. 노심에 연료체의 장전 및 배출시키는 동안 연료집합체로써 연료체의 이동은 노심의 재장전 작동을 신속히 하게하므로 원자로의 전체적인 이용율을 높이고 전력발전과 같은 기능을 위하여 원자로 사용의 경제성을 향상시킨다.In heterogeneous nuclear reactors, the fuel is separated from the moderator and arranged in each entity known as the fuel body. Typical fuel bodies used in heterogeneous reactors consist of thin walled elongated tubs and rods, which are contained in the fuel body to prevent fuel corrosion and release of fission products into the coolant. This technique is better known as “fuel pin” or “fuel rod”. Aluminum and its alloys, stainless steel and zirconium alloys are common coating materials. Fuel fins formed from such claddings are typically arranged in a representative format carefully designed to achieve an arrangement in which the reactor core is configured to provide concentration of fissile material required to sustain a continuous and continuous fission reaction. In heterogeneous reactors, fuel pins in the core are consumed at different rates depending on where they are placed, and fuel pins are generally consumed earlier in the center of relatively high neutron flux exposures than fuel pins outside the core of the relatively low neutron poisoning. As a result, all fuels are not replaced at one time and are usually replaced in stages. In addition, fuels partially consumed during fuel replacement are relocated to optimize core performance and to extend the time between stoppages. It is therefore advantageous to integrate the fuel body into a mover known as a fuel assembly, which has hundreds of fuel pins. Typically the fuel assemblies are arranged adjacent to the same shaped assembly at the core of the pressurized water reactor. In non-reactor reactors, each fuel assembly is enclosed in a rectangular flow channel, commonly referred to as a con, which is placed side by side adjacent to a similar sheath filling the core. Movement of the fuel as a fuel assembly during the loading and discharging of the fuel into the core speeds up the reloading operation of the core, thereby increasing the overall utilization of the reactor and improving the economics of using the reactor for functions such as power generation.

연료 집합체의 설계는 원자로 작동의 전기간동안 집합체의 기하하적 형태의 완벽함을 유지하도록 정밀한 분석을 요한다. 연료핀내에 발생되는 열은 연료핀의 종축에 평행한 방향으로 노심을 통과하여 흐르는 가압수 냉각재에 의하여 제거된다. 가압수 속도 및 유량은 발생된 대량의 열을 제거하기 위하여 매우 높아야 한다. 그러므도 각각의 연료핀의 표면적은, 냉각재로 열전달을 촉진하여 냉각재 흐름이 빈약한 상태로 인한 연료체에 과열점의 발생을 방지하기 위하여 가능한 한 유동중의 유체에 완전히 노출되도록 하여야만 한다. 더구나 가늘고 긴 연료핀은 냉각제 흐름 및 다른 원인에 의하여 기인된 치명적일 수 있는 진동에 영향을 받을 수 있다.The design of the fuel assemblies requires careful analysis to maintain the completeness of the geometric form of the assemblies during the entire period of reactor operation. Heat generated in the fuel pins is removed by the pressurized water coolant flowing through the core in a direction parallel to the longitudinal axis of the fuel pins. Pressurized water velocity and flow rate must be very high to remove large amounts of heat generated. However, the surface area of each fuel pin must be as fully exposed to the fluid in the flow as possible to facilitate heat transfer to the coolant to prevent the occurrence of hot spots in the fuel body due to poor coolant flow. Also, elongated fuel pins can be affected by vibrations that can be fatal caused by coolant flow and other causes.

따라서 연료체들이 연료집합체내에서 본래의 원자로 물리학에 도움이 되는 기하하적 형태로 일정한 간격을 이루고 떨어져서 배열되는 것이 바람직하며 동시에 연료핀으로부터 냉각재까지 열전달을 촉진하기 위하여 구조적인 제한을 최소화할 필요성 및 열, 수압 및 진동력 등에 영향을 받기 쉬운 다수의 연료핀들에 대하여 구조적인 지지체를 제공할 필요성 및 수압의 손실을 최소화 할 필요성과 중성자의 기생흡수를 할 수 있는 재료의 존재를 최소로 줄일 필요성 등 다수의 서로 일치되지 않는 필요성을 충족시켜야 한다. 종래기술의 연료집합체는 연료핀을 지지하고 일정한 간격을 유지시키기 위하여 격자판을 사용하였다. 통상적으로 이들 격자판은 알모양의 크레이트(crate) 설계로 일반적으로 특징지워진 세포모양(cellular)의 구조를 이루며, 이 세포형 구조는 일조씩 상호 연결된 금속판을 직교상태로 교차시키므로 형성된다. 보스(boss), 딤플(dimple), 만곡부재 등은 개별적으로 셀벽을 형성하는 상호 연결된 교차판의 특정한 부분의 표면으로부터 돌기물이 돌출된다. 연료핀은 격자구조로 형성된 각각의 셀(cell) 내에 삽입된다. 또한 이 돌기물들은 특정한 셀내에서 연료핀의 외측면과 접촉하여 연료핀을 지지하고 위치를 결정한다.Therefore, it is desirable that the fuel bodies be arranged at regular intervals and spaced apart in a geometric form to aid the original reactor physics in the fuel assembly, while at the same time the need to minimize structural limitations to facilitate heat transfer from the fuel fins to the coolant and The need to provide structural support for a number of fuel pins susceptible to heat, hydraulic pressure and vibration force, the need to minimize the loss of water pressure, and the need to minimize the presence of materials capable of absorbing neutron parasites. A number of inconsistent needs must be met. Prior art fuel assemblies have used grids to support fuel pins and maintain constant spacing. Typically these gratings form a cellular structure, typically characterized by an egg-shaped crate design, which is formed by intersecting a set of interconnected metal plates in an orthogonal state. Bosses, dimples, curved members, etc., protrude from the surface of certain portions of the interconnected cross plates that individually form cell walls. The fuel pin is inserted into each cell formed in a lattice structure. These protrusions also contact the outer surface of the fuel pin within a particular cell to support and position the fuel pin.

두가지 형식의 돌기물들이 일반적으로 사용되었다. 한가지 형식의 격자판 돌기물은 매우 탄력적인데 실지로 스프링이 취부되어 있다. 이 돌기물의 탄력특성은 연료핀들이 비교적 용이하게 격자구조체로 삽입될 수 있도록 돌기물의 편위(偏位)를 하도록 하였다.Two types of protrusions were commonly used. One type of grating projection is very resilient, in fact spring-mounted. The elasticity of the projections allows the projections to be deflected so that the fuel pins can be inserted into the lattice structure relatively easily.

편위 수단이 제거되자마자 탄성돌기물의 스프링은 세포체내의 원위치로 회복하여 연료핀을 수용한다. 다른 형식의 격자판 돌기물은 매우 딱딱한 비탄성 부재이며, 이것은 연료핀과 돌기물 사이의 상대적인 이동을 본질적으로 배재한다.As soon as the biasing means are removed, the spring of the elastic projection returns to its original position in the cell body to receive the fuel pin. Another type of grid projection is a very rigid inelastic member, which essentially excludes the relative movement between the fuel pin and the projection.

탄성 및 비탄성돌기물 두가지 모두가 사용된 격자설계에 여러가지 문제들이 있음을 알 수 있다. 전체적으로 탄성돌기물만을 가지는 셀로 된 격자구조로 구성하기는 어렵다. 이러한 어려움을 해결하기 위하여 2층 구성의 격자사용은 중성자 기생흡수를 할 수 있는 추가의 재료를 도입하게 하고 동시에 연료집합체의 구조를 복잡하게 하면 그 내용을 증대시킨다. 원자로가 작동하는 동안 탄성돌기물의 유연성은 돌기물에 접하여 연료핀 접촉점이 상대적인 이동을 하게 하였다. 이러한 운동은 연료핀의 바람직하지 못한 마모 또는 부식을 일으켜 피복이 약화되거나 또는 파괴될 수 있다.It can be seen that there are several problems with the grid design in which both elastic and inelastic projections are used. It is difficult to construct a lattice structure of cells having only elastic projections as a whole. In order to solve this difficulty, the use of two-layer lattice increases the contents of the fuel assembly by introducing additional materials capable of absorbing neutron parasitics. The flexibility of the elastic projections during the operation of the reactor caused the fuel pin contact points to move relative to the projections. This movement can cause undesirable wear or corrosion of the fuel pins, which can weaken or destroy the coating.

한편 전체적으로 비탄성돌기물만의 사용은 또 다른 어려움이 있게 하였다. 예를 들면, 전체적으로 습곡이 없는 비탄성 돌기부만을 가지는 셀을 경유하여서는 피복에 찰과(擦過)를 일으키고, 마모시며, 흠집을 내는 손상을 주지 않고 연료핀을 삽입하기가 어렵다는 것이다.On the other hand, the use of inelastic projections alone presents another difficulty. For example, it is difficult to insert fuel pins without damaging the abrasion, abrasion, and scratching of the coating via a cell having only inelastic protrusions without folds as a whole.

셀내에 탄성돌기물과 비탄성돌기물의 조합을 사용하는 격자판 설계는 이러한 문제를 해결할 수 있었다. 탄성돌기물의 편위는 연료핀을 손상없이 삽입할 수 있게 하였다. 편위 수단을 제거하면 탄성돌기물은 연료핀을 원위치로 복위하여 탄성 및 비탄성 돌기를 쌍방의 접촉점에 고정된다. 각각의 셀에서, 연료핀의 삽입 및 뽑아냄을 용이하게 하고 원자로 작동중 연료핀을 확실히 고정시키기 위하여 비탄성 돌기물을 가지는 격자판의 맞은편 격자판벽에 탄성돌기물이 확실히 위치된다. 그러나 연료집합체 주위의 최외각 밴드는 탄성 및 비탄성돌기물을 가지나 밴드의 구조를 더욱 복잡하게 한다. 이외에 탄성돌기부를 최외각 밴드에 위치시킨다는 것은 밴드의 약화를 가져오게 한다. 이는 노심내에 병렬로 배치된 연료집합체주변의 최외각 밴드가 서로간에 인접되어 측방향으로 지지되야 하므로 매우 바람직하지 못하며 또한 원자로의 정상상태 동안 손상없이 구조적인 완벽함을 유지시킴은 물론 이 밴드들은 예를 들면 지진 등과 같은 이상사태 중에 발생되는 충격력에도 견디어 내야만 하기 때문이다. 또한 상기의 격자조립체를 사용하는 원자로가 가동할 수 있는 쇄빙선차량 등의 가동장치에 동력으로 사용될 때 외부진동은 내부로 전달되어 최외각밴드 또는 밴드와 피복물질 사이에 추가적인 충격을 발생시킨다. 따라서 탄성돌기물 또는 비탄성돌기물 조합의 셀내에 고유한 장점을 가지는 최외각 밴드에 탄성돌기물을 사용하지 않는 연료격자판 집합체를 개발한다는 것은 매우 바람직하다.A grid design using a combination of elastic and inelastic projections within the cell could solve this problem. The deflection of the elastic protrusions allows the fuel pin to be inserted without damage. When the biasing means is removed, the elastic projection returns the fuel pin to its original position and the elastic and inelastic projections are fixed to both contact points. In each cell, elastic projections are reliably placed on the grid wall opposite the grid plate with inelastic projections to facilitate insertion and withdrawal of the fuel pins and to securely hold the fuel pins during reactor operation. However, the outermost band around the fuel assembly has elastic and inelastic projections, but further complicates the structure of the band. In addition, placing the elastic protrusions on the outermost band causes the band to be weakened. This is very undesirable because the outermost bands around the fuel assemblies arranged in parallel within the core must be laterally supported adjacent to each other and also maintain structural integrity without damage during the steady state of the reactor. For example, because it must withstand the impact force generated during abnormal events such as earthquakes. In addition, when used as a power source for a mobile device such as an icebreaker vehicle that can operate a reactor using the grid assembly, the external vibration is transmitted to the inside to generate an additional impact between the outermost band or band and the coating material. Therefore, it is highly desirable to develop a fuel grid assembly that does not use elastic projections in the outermost band having inherent advantages in the cells of elastic projections or inelastic projection combinations.

또한 이러한 연료체지지 집합체는 원자로에 각각의 연료 집합체를 포납하기 위하여 ＂피복물질＂로 사용하도록 적용되는 경우 많은 정점을 얻을 수 있다.In addition, such a fuel cell support assembly can achieve many peaks when it is applied for use as a "cover material" to contain each fuel assembly in a reactor.

본 발명에 따른 상기 유형의 연료집합체에 스페이서 격자는 1개의 금속판이 종방향으로 쌍을 이룬 격자판으로 다음에 상세히 설명되는 바에 따라 서로 상이한 구조를 가지며 격자판의 격자형태로 일반적인 중심부의 모양이 같은 한쌍을 이루고 있는 격자판과 교차한다.The spacer grid in this type of fuel assembly according to the present invention is a grid in which one metal plate is paired in the longitudinal direction and has a different structure as described in detail below, and a pair having the same shape of a general center in the shape of the grid of the grid plate. Intersect with the forming grid.

각각의 쌍을 이루고 있는 격자판은 이들 격자판의 각 측에 셀내로 연장한 탄성돌기물들로 형성된다. 격자구조체내에 삽입되는 격자판은 일면에 탄성돌기물을 가지고 격자판의 타측면에 비탄성돌기물을 가진다. 이들 격자판들은 두개의 집단으로 조직되어 각각의 집단은 개별적으로 쌍을 이룬 격자판 집합체와 평행하게 배열되는데 각 집단에 개별적인 격자판들은 상호 평행하게 일정한 간격을 이루고 일반적으로 타집단단에 격자판과 수직으로 교차되어 셀 구조를 형성하였다. 각 집단에 격자판에 있는 비탄성돌기물은 각각의 격자판집단이 평행하게 쌍을 이룬 격자판으로 배치되어진다. 이러한 방식으로 각각의 셀은, 셀내로 돌출하는 한조의 비탄성 돌기물에 인접한 두개의 격자판 표면과 셀내로 돌출하는 한조의 탄성돌기물에 인접한 두개의 격자판 표면들로 이루어지며, 이 구조의 개별적인 탄성 및 비탄성 돌기물들은 어느것도 반대편에 배치된 표면에 있게 되지 않는다. 이러한 성황에서, 격자판은 최외각밴드가 단지 비탄성돌기물만을 가지도록 배열된다. 한가지 실예에서 최외각 밴드는 스프링 종류의 부재가 집합체 중심으로부터 멀리 떨어진 표면에 배치된다. 스프링 종류의 부재는 ＂피복물질＂이 없는 유형의 원자로 노심배열에 병렬로 배치된 연료 집합체 스페이서 격자의 최외각밴드간에 스프링 접촉력만을 있게 하였으며, ＂피복물질＂이 있는 유형의 원자로 노심의 최외각 밴드와 피복물질 내측벽 사이에는 정상 및 비정상 상태하에서도 연료집합체에 비교적 우수한 안정도를 갖게 하였다. 각각의 셀에 비탄성 및 탄성돌기물들의 바람직하게 배치된 집단을 제공하는 격자판의 또 다른 조합은 최외각밴드에 탄성 돌기물의 사용이 어느 특별한 용도를 위하여 바람직할 때 사용될 수도 있다. 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Each pair of gratings is formed of elastic projections extending into the cell on each side of these gratings. The grating plate inserted into the grating structure has an elastic protrusion on one side and an inelastic protrusion on the other side of the grating plate. These gratings are organized into two groups, each grouping arranged parallel to the individual paired grating aggregates, with individual gratings in each group spaced at regular intervals parallel to each other and generally crossing the gratings perpendicular to the other group. The cell structure was formed. Inelastic projections in the grid in each group are arranged in grids in which each grid group is paired in parallel. In this way, each cell consists of two grating surfaces adjacent to a set of inelastic projections protruding into the cell and two grating surfaces adjacent to a set of elastic projections protruding into the cell, the individual elastic and None of the inelastic projections are on the opposite surface. In this situation, the grating is arranged such that the outermost band has only inelastic projections. In one embodiment, the outermost band is disposed on a surface where the spring type member is far from the center of the assembly. The spring-type member allows only spring contact forces between the outermost bands of the fuel assembly spacer lattice arranged in parallel in the reactor core arrangement of the "free material" type, and the outermost band of the reactor core of the "cover material" type. Between the and the inner wall of the coating material, the fuel assemblies have relatively good stability under normal and abnormal conditions. Another combination of gratings that provide each cell with a preferably arranged population of inelastic and elastic projections may be used when the use of elastic projections in the outermost band is desirable for any particular application. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 연료집합체 스페이서 격자(20)의 중심부를 개략적으로 도시하였으며, 이 격자(20)은 실질적으로 개방 횡단면을 가지는 다수의 셀(30)을 형성시키기 위하여 이후 설명되는 바와 같이 상호 교차하여 연결하고 있는 다수의 격자판(21), (22), (23), (24), (25) 및 (26)들로 구성되어 있다. 종축(32)와 나란히 셀을 관통하여 배치된 다수의 핵 연료핀(30)은 격자판에 의하여 일정한 간격을 두고 격리되어 측방향으로 지지 된다.1 schematically illustrates the central portion of a fuel assembly spacer grating 20, which is interconnected with one another as described later to form a plurality of cells 30 having substantially open cross sections. It consists of a plurality of gratings 21, 22, 23, 24, 25 and 26. The plurality of nuclear fuel pins 30 arranged through the cell side by side with the longitudinal axis 32 are isolated at regular intervals by the grating and are laterally supported.

개별적인 격자판(21), (22), (23), (24), (25), (26)의 구조는 3가지의 상이한 방법으로 설계되었다.The structures of the individual gratings 21, 22, 23, 24, 25, and 26 were designed in three different ways.

동일한 격자판(21), (22)를 나타내는 제1의 설계는 제2도와 제3도에 명시되었다. 격자판(21), (23)중 격자판(21)만이 제2도에 도시되어 상세히 설명되었으며 이들 격자판들은 실질적으로 평평하고 장방형의 박판재로 되어 있다. 격자판(21)은 서로 마주보는 대향표면(33), (34) 세로변(邊), (35), (36)과 가로변(37), (38), (제2도에 도시된 것은 가로변(38)뿐이다)의 평편한 장방형 박판재로 되어 있다. 세로변(35), (36)은 연료핀의 종축에 대하여 횡단 방향으로 배치되고, 가로변(37), (38)은 연료핀의 종축과 나란한 방향으로 배치된다. 세로변(35), (36)은 연료집합체 스페이서 격자의 폭(幅) 전체에 걸쳐 연장하여 있다. 각각의 격자판(21)의 세로변(35)에 돌출부(ridge), (41), (제2도)에 위치된다. 거리(60)만큼 횡으로 연장한 요홈(Slot), (51)은 돌출부(41)의 중심부를 관통하여 격자판(21)으로부터 절제(切除)된다. 요홈(51)은 세로변(35)에 홈이 파여진 것이다. 이와 같은 크기의 돌출부(42)는 세로변(35)를 따라 돌출부(41)의 각측에 일정한 거리로 떨어져 동일한 간격으로 형성된다. 세로변(35)를 관통하여 돌출부(42)를 횡단방향으로 교차한 다수의 패들(paddle)형 요홈(52)는 격자판(21)로부터 절제된다. 각각의 패들형요홈(52)는 세로변(35)에서 절개된 폭이 좁은 요홈(53)을 가지는데 이 요홈(53)은 폭이 넓은 장방형의 절제부(54)까지의 거리(61)만큼 연장하여 절제되었다. 장방형 절제부는 가로변(35)로부터 떨어져 추가적으로 거리(62)만큼 연장하여 요홈(53)과 종축선배열로 중심부에 배치된다. 돌출부(41)은 세로변(35)에 돌출부(41)의 맞은편 세로변(36)에 종으로 형성된다. 세로변(36)에 횡으로 홈이 파여진 요홈(55)는 돌출부(43)을 교차하고 세로변(36)으로부터 거리(60)만큼 연장하였다. 다수의 같은 크기의 돌출부(44)는 세로변(36)을 따라 돌출부(43)의 각측에 동일한 간격으로 일정하게 떨어져 배치된다. 세로변(36)의 돌출부(44)는 세로변(35)의 돌출부(42)와 마주 대하여 종으로 배치된다. 장방형 절제부(54)의 크기와 일치하는 크기를 가진 단 하나의 장방형절제부(56)은 격자판(21)의 중심부에 배치된다. 절제부(56)은 요홈(51) 및 (55) 사이에 거리가 같게 일정한 간격으로 떨어져 종으로 정열되었으며, 측으로는 절제부(54)와 정열되었다. 다수의 패널(57)은 인접하여 있는 절제부(54), (56)간의 공간 영역으로 정의된다.The first design representing the same gratings 21 and 22 is specified in FIGS. 2 and 3. Of the grating plates 21 and 23, only the grating plate 21 is shown in detail in FIG. 2, and these grating plates are made of a substantially flat and rectangular thin plate material. The grating plate 21 has opposing surfaces 33, 34 facing vertically, 35, 36 and horizontal sides 37, 38, and FIG. 38) is a flat rectangular plate. The longitudinal sides 35 and 36 are arranged in the transverse direction with respect to the longitudinal axis of the fuel pin, and the transverse sides 37 and 38 are arranged in the direction parallel to the longitudinal axis of the fuel pin. The longitudinal sides 35 and 36 extend over the entire width of the fuel assembly spacer lattice. It is located in the ridges, 41 and (FIG. 2) on the longitudinal side 35 of each grating 21. Grooves (Slot), 51 extending laterally by the distance (60) is cut out from the grating plate 21 through the central portion of the projection (41). The groove 51 is grooved in the longitudinal side 35. Projections 42 of this size are formed at equal intervals apart from each side of the protrusions 41 along the longitudinal side 35 by a predetermined distance. A plurality of paddle-shaped grooves 52 penetrating the longitudinal sides 35 and intersecting the protrusions 42 in a transverse direction are cut off from the grating plate 21. Each paddle-shaped groove 52 has a narrow groove 53 cut away from the longitudinal side 35, the groove 53 is a distance (61) to the wide rectangular cutout 54 Prolonged ablation. The rectangular cutout extends further from the horizontal side 35 by a distance 62 and is disposed at the center of the groove 53 and the longitudinal axis. The protruding portion 41 is formed longitudinally on the vertical side 36 opposite the protruding portion 41 on the vertical side 35. The groove 55 grooved laterally on the longitudinal side 36 intersects the protrusion 43 and extends by a distance 60 from the longitudinal side 36. A plurality of equally sized protrusions 44 are regularly spaced apart at equal intervals on each side of the protrusion 43 along the longitudinal side 36. The protrusions 44 of the longitudinal sides 36 are disposed longitudinally opposite to the protrusions 42 of the longitudinal sides 35. Only one rectangular cutout 56 having a size that matches the size of the rectangular cutout 54 is disposed in the center of the grating plate 21. The ablation section 56 was arranged at the same distance from the grooves 51 and 55 at regular intervals, and is aligned with the ablation section 54 on the side. The plurality of panels 57 are defined as spatial regions between adjacent cutouts 54, 56.

또한 격자판(21)은 표면(33)으로부터 돌출된 다수의 돌기물(71), (72)와 같은 길이와 폭 전반에 걸쳐 일정한 간격으로 배치되어 반대표면(34)로부터 돌출된 돌기물(73)으로 구성된다. 돌기물(71) 및 (72)는 표면(33)의 개별적인 세로변(35)와 (36)의 돌출부 사이에 한방향으로 돌출하였다. 돌기물(73)은 세로변(35), (36) 사이에 종으로 일정한 간편을 이루고 그 반대방향에 장방형 절제부 사이에 측으로 배치된 표면(34)의 중심부에 돌출하였다. 격자판(21) 각각의 돌기물은 도면 번호가 같지 않은 돌기물들로 종으로 정열되고 도면 번호가 같은 돌기물들과 측으로 정열되었다. 최소 표면적을 가지는 첨단부(74)는 돌기물(73)의 정부(頂部)에 형성된다. 첨단부(74)로 인하여 돌기물(73) 각각의 돌출된 면 또는 표면은 개방부(75), (제3도)가 형성되었다. 돌기물(71), (72)는 돌기물(73)에 관하여 기재된 바와 동등한 형태로 구성된다.In addition, the grid 21 is arranged at regular intervals throughout the length and width, such as a plurality of projections 71, 72 protruding from the surface 33, projections 73 protruding from the opposite surface 34 It consists of. The projections 71 and 72 protrude in one direction between the individual longitudinal sides 35 and the projections of 36 of the surface 33. The projection 73 made a constant simple longitudinally between the longitudinal sides 35 and 36 and protruded to the center of the surface 34 disposed laterally between the rectangular cutouts in the opposite direction. The projections of each of the gratings 21 are arranged in the form of projections having the same reference numerals and arranged to the side with the projections having the same reference numerals. A tip 74 having a minimum surface area is formed in the top of the projection 73. Due to the tip 74, the protruding face or surface of each of the protrusions 73 is formed with an opening 75 (FIG. 3). The projections 71 and 72 are configured in a form equivalent to that described with respect to the projection 73.

동일한 격자판(24), (25)를 나타내는 제2의 설계는 제4도와 제5도에 도시되었다. 격자판(24), (25) 중 단 하나의 격자판(24)가 실예를 들 목적으로 상세히 기술되는데 이 격자판들은 일반적으로 평편한 장방형의 박판재료로 되어 있고, 격자판(24)는 서로 마주보는 대향 표면(81) 및 (82), 세로변(83) 및 (84)와 가로 변(89), (도면에 도시됨)들로 구성되어 있다. 세로변(83), (84)는 연료핀(31)의 종축(32)에 대하여 횡단방향으로 배치되고 경사부를 제외한 가로변(89)는 연료핀의 종축(32)와 나란한 방향으로 배치된다. 세로변(83) 은 다수의 같은 치수를 가지는 패들형 요홈(85)에 의하여 일정하게 떨어진 동일한 간격으로 절제된다. 각각의 패들형 요홈(85)는 가로변(83)으로부터 거리(65)만큼 횡으로 연장한 폭이 넓은 장방형의 요홈(86)을 형성하였으며 또한 폭이 좁은 요홈(87)은 격자판(24) 내로 거리(64)만큼 연장하여 요홈(86)과 종으로 정열하였다. 크기가 같은 돌출부(45)는 패들형 요홈(85)의 맞은편에 정열된 가로변(84)를 따라 등간격으로 일정하게 떨어져 배치되었다. 패들형요홈(85)사이에 위치된 격자판(24)의 부분은 다수의 패널로 정의하는데 이중 여기서 도시된 패널(88)은 가로변(84)로부터 캔틸레버(cantilever)식으로 형성된다. 요홈(86) 사이에 일정하게 떨어져 있는 각각의 캔틸레버식 패널(88)의 실질적인 부분은 가로변(83)의 평면립(LiP) (綠 : 이하 립이라 칭함)에 종단을 이루면서 거리(62)를 상회하여 격자판(81), (82)의 평면과 일직선상의 정열에서부터 횡으로 만곡되며, 이 립은 표면(85), (82)에 의하여 이루어진 같은 평면상에 있게 된다. 만곡부는 표면(81)에 형성된 원호가 만곡된 부분의 표면(82)의 곡율반경보다 더 큰 만곡반경이 되게하여 한 방향에서 돌출된다. 돌기물(90)은 각각의 패널(88)에서 표면(81)로부터 돌출되며, 돌기물의 첨단부에는 최소표면부(91)로 정점을 형성하였다. 개방부(92)는 돌기물(90)의 첨단부(91)을 이루게하는 두개의 표면들로 형성되었다.A second design showing the same gratings 24 and 25 is shown in FIGS. 4 and 5. Only one of the gratings 24 and 25 is described in detail for illustrative purposes, which are generally made of flat rectangular sheet material, with the gratings 24 facing each other. And 81, 82, longitudinal sides 83 and 84, and horizontal sides 89, (shown in the drawing). The longitudinal sides 83 and 84 are arranged in the transverse direction with respect to the longitudinal axis 32 of the fuel pin 31, and the horizontal edges 89 excluding the inclined portion are arranged in parallel with the longitudinal axis 32 of the fuel pin 31. The longitudinal edges 83 are ablation at regular intervals spaced apart by paddle-shaped grooves 85 having a number of identical dimensions. Each paddle recess 85 forms a wide rectangular recess 86 extending laterally by a distance 65 from the lateral side 83 and the narrow recess 87 is also distanced into the grating 24. It extended by (64) and aligned with the groove (86) and the bell. The protrusions 45 having the same size are regularly spaced apart at equal intervals along the lateral sides 84 arranged opposite to the paddle-shaped grooves 85. The portion of the grating plate 24 located between the paddle recesses 85 is defined as a number of panels, of which the panel 88 shown here is formed in a cantilever fashion from the transverse side 84. A substantial portion of each cantilevered panel 88 that is regularly spaced between the grooves 86 extends beyond the distance 62 while terminating the planar lip (LiP) (hereinafter referred to as lip) of the transverse side 83. The curves are laterally curved from the alignment of the grids 81 and 82 in a line with the planes, and the ribs are on the same plane formed by the surfaces 85 and 82. The curved portion projects in one direction by causing the arc formed on the surface 81 to have a larger radius of curvature than the radius of curvature of the surface 82 of the curved portion. The protrusion 90 protrudes from the surface 81 in each panel 88 and forms a vertex at the tip of the protrusion with a minimum surface portion 91. The opening 92 is formed with two surfaces that make up the tip 91 of the projection 90.

동일한 격자판(23), (26)을 나타내는 제3의 격자판 설계는 제6도와 제7도에 도시되었다. 격자판(23) 또는 (26)중 격자판(23)만이 실예를 들 목적으로 상세히 설명되는데 이 격자판(23)은 일반적으로 평편한 장방형의 박판재료로 되어 있으며, 이는 서로 마주보는 대향표면(93), (94) 세로변(95), (96)과 가로변(97), (제6도에 도시는 가로변(97)만이 도시되었음)들로 구성되었다. 가로변(97)은 격자판(24)의 가로변(89)와 동일하다. 세로변(95), (96)은 연료핀의 종축에 대하여 횡방향으로 배치되고 가로변(97)은 변부(96)과 (97) 사이의 모서리에 경사부분을 제외하여 연료핀의 종축(32)에 평행하게 배치된다. 장방향의 요홈(101)은 세로변(95)를 횡단방향으로 깊이(65)만큼 절제하였다. 크기가 같은 패들형 요홈(102)는 세로변(95)를 따라 요홈(101)의 각 측에 등간격으로 일정하게 떨어져 형성된다.A third grating design showing the same gratings 23 and 26 is shown in FIG. 6 and FIG. Only the lattice 23 of the lattice 23 or 26 is described in detail for the purpose of example. The lattice 23 is generally made of a flat rectangular flat sheet material, which is opposed to each other (93), (94) vertical sides 95, 96, and horizontal sides 97, (in Fig. 6, only the horizontal sides 97 are shown). The horizontal side 97 is the same as the horizontal side 89 of the grating 24. The longitudinal sides 95 and 96 are disposed transverse to the longitudinal axis of the fuel pin, and the transverse side 97 is the longitudinal axis 32 of the fuel pin excluding the inclined portion at the corner between the edge portions 96 and 97. Are arranged parallel to. The longitudinal groove 101 cut off the longitudinal side 95 by the depth 65 in the transverse direction. Paddle-shaped grooves 102 having the same size are formed at regular intervals at equal intervals on each side of the grooves 101 along the longitudinal sides 95.

각 패들형 요홈(102)는 비교적 좁은 요홈(104)에 연결하여 세로변(95)로부터 연장한 비교적 넓은 장방형 요홈(103)으로 형성된다. 요홈(103)의 크기는 요홈(101)의 크기와 동일하다. 폭이 좁은 요홈(104)는 격자판(23)내로 거리(64)만큼 더 연장되었다. 돌출부(46)은 격자판(23)의 세로변(96)에 위치된다. 격자 판(23)내로 거리(60)만큼 연장한 횡단요홈(105)는 돌출부(46)의 중심부를 관통하여 절제된다. 요홈(105)는 세로변(96)에서 홈이 파여진다. 다수의 같은 크기로 된 돌출부(47)은 세로변(96)을 따라 돌출부(46)의 각측에 등간격으로 일정하게 격리되며 패들형 요홈(102)와 종으로 정열된다. 요홈(101)과 인접요홈(103) 사이에 위치된 격자판(23)의 부분은 두개의 캔틸레버식 패널(106)으로 정의한다. 인접요홈(103) 사이에 위치된 격자판의 부분은 다수의 패널(107)들로 정의되는데 이들중 제6도에 도시된 패널(106)은 세로변(96)으로부터 떨어져 캔틸레버식으로 연장되며 세로변(95)을 형성한 격자판표면(93), (94)와 종으로 정열한 평면립에 종단을 이루어 거리(62)만큼 격자판(93), (94)의 평면과 일직선상의 정열에서부터 횡으로 만곡된다. 이 만곡부는 격자판(93)에 원호가 맞은편 격자판(94) 만곡부분의 곡율반경보다 더 큰 곡율반경으로 형성 되도록 한방향으로 돌출하였다. 또한 패널(107)은 세로변(96)으로부터 떨어져 캔틸레버식으로 되었다. 패널(107)은 요홈(103)의 내측 방향으로 시작하는 삽입부(recess)에서 세로변(95)를 형성하는 격자판(93), (94)와의 종으로 배열한 평면립에 종단을 이루면서 거리(62)를 상회하여 격자판(93), (94)의 일직선상의 정열로부터 만곡된다. 돌기물(108)은 각 패널(106), (107)의 격자판(93)으로부터 돌기물의 첨단부에 정점(109)까지 돌출된다. 개방부(98)은 정점(109)로 형성하는 두개의 표면으로 형성된다. 제8도는 스페이스격자의 외각부분의 일부를 도시하였으며, 이 스페이서 격자는 격자판의 가로변들과 연결한 격자구조체로 둘러싸여진 최외각밴드(110)을 가진다. 제9도와 제10도에 도시된 바와 같이 최외각밴드(110)은 서로 마주 대향하고 있는 내측표면(111)과 외측표면(112)와 세로변(113), (114)를 가지는 평편한 박판재로 구성되어 있다. 다수의 크기가 같은 장방형 절제부(115)는 세로변을 연료핀의 종축(32)의 평행하게 배치되게 하고 세로변(113), (114) 사이의 중심에 일정하게 떨어진 등간격을 이루어 측으로 배치되게 하였다. 최외각 밴드는 내측표면(111)로부터 돌출된 다수의 돌기물(116), (119)를 가지며, 이들 돌기물은 최외각 셀내로 돌출한다. 최소표면적을 가지는 정부(117)은 돌기물(116)의 첨단부에 형성된다. 개방부(118), (제8도, 제10도)은 정부(117)을 형성하는 각각의 돌기물(116)의 돌출표면에 형성된다.Each paddle-shaped groove 102 is formed of a relatively wide rectangular groove 103 extending from the longitudinal side 95 by connecting to a relatively narrow groove 104. The size of the groove 103 is the same as the size of the groove 101. The narrow groove 104 extended further into the grating 23 by the distance 64. The protrusion 46 is located at the longitudinal side 96 of the grating 23. The transverse groove 105 extending into the grid plate 23 by the distance 60 is cut through the center of the projection 46. The groove 105 is grooved at the longitudinal side 96. A plurality of equally sized protrusions 47 are uniformly isolated at equal intervals on each side of the protrusions 46 along the longitudinal side 96 and aligned vertically with the paddle-shaped groove 102. The portion of the grating 23 located between the groove 101 and the adjacent groove 103 is defined by two cantilevered panels 106. The portion of the grating located between the adjacent recesses 103 is defined by a number of panels 107, of which panel 106 shown in FIG. 6 is cantilevered away from the longitudinal side 96 and has a longitudinal side. The grids 93, 94 having the 95 formed thereon are terminated in a longitudinally aligned planar lip, and are laterally curved from the alignment of the grids 93, 94 in a line with the plane of the grids 93, 94 by a distance 62. . The curved portion protruded in one direction such that the arc was formed on the grid 93 with a radius of curvature larger than the radius of curvature of the curved portion of the grid 94 opposite the arc. In addition, the panel 107 was cantilevered away from the longitudinal side 96. The panel 107 is terminated in a longitudinally arranged flat lip with the gratings 93 and 94 forming the longitudinal sides 95 at the recesses starting in the inward direction of the recess 103. Above 62, it is bent from the alignment of the grids 93 and 94 in a straight line. The projections 108 protrude from the grids 93 of the panels 106 and 107 to the apex 109 at the tip of the projections. Opening 98 is formed by two surfaces formed by vertices 109. 8 shows a part of the outer portion of the space lattice, the spacer lattice having an outermost band 110 surrounded by a lattice structure connected to the transverse sides of the lattice plate. As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the outermost band 110 is a flat sheet material having an inner surface 111, an outer surface 112, and longitudinal sides 113 and 114 facing each other. Consists of. A plurality of rectangular cutouts 115 having the same size are arranged side by side with the longitudinal sides arranged parallel to the longitudinal axis 32 of the fuel pin and at regular intervals equally spaced at the center between the longitudinal sides 113 and 114. It was made. The outermost band has a plurality of protrusions 116, 119 protruding from the inner surface 111, which protrude into the outermost cell. A government 117 having a minimum surface area is formed at the tip of the projection 116. Openings 118, 8 and 10 are formed on the protruding surface of each of the protrusions 116 forming the government 117. As shown in FIG.

제9도에 도시된 바와 같이, 밴드(110)은 격자판(21), (22)의 최대폭만큼 넓지 못하다. 따라서 가로변(37)의 경사부는 격자판(21)의 비교적 넓은 폭을 밴드(110)의 비교적 좁은 폭에 맞추는 천이부(遷移部), (transition section)를 형성한다. 그외 다른 격자판의 가로변들도 유사한 경사를 이루어(도시안됨)이후 설명되는 바와 같이 비교적 좁은 최외각 밴드에 천이부를 형성한다.As shown in FIG. 9, the band 110 is not as wide as the maximum width of the gratings 21 and 22. Therefore, the inclined portion of the horizontal side 37 forms a transition section that fits the relatively wide width of the grating plate 21 to the relatively narrow width of the band 110. The transverse sides of the other gratings also make a similar slope (not shown) to form transitions in the relatively narrow outermost band as described later.

밴드(110)은 직각 외각부(120)를 형성하며, 이는 제9도에 도시된 바와 같이 세로변(113), (114)에 일반적 으로 ＂V＂자형 절제부를 제공하도록 사각(斜角)을 이루게 된다. 각각의 외각부에 측으로 인접하여 배치된 돌기물(119)는 최외각 밴드의 외각부와 인접하여 배치되지 않은 돌기물(116)보다 서로 더 밀접하게 인접하여 종으로 일정한 간격을 두고 떨어져 있다. 돌기물(119)는 돌기물(116)과 관련하여 위에서 기재된 바와 같은 구조를 형성하고 있다. 본 발명의 구체적 실시예, 스프링 종류의 만곡부재(121), (제10도)은 밴드(110)의 표면(112)로부터 돌출하였다. 연료체사페이서 격자판은 본 발명의 구체적 실예에 따라 제1도와 제11도에 도시된 바와 같이 배열되는데 제1의 격자판(23), (25), (제11도)의 쌍은 종으로 맞은편에 있게하여 서로 반대편으로 역향되게 배치되었다. 제2의 모양이 같지 않은 격자판(24), (26)의 쌍은 일정한 간격을 두고 종방향으로 배열되었다. 아아치형 캔틸레버의 종단과 가로변(93), (95) 사이의 립은 종단방향으로 맞은편 격자의 표면 일부분과 일반적으로 중첩된다.The band 110 forms a right angled outer portion 120, which is generally squared to provide a generally V-shaped cutout at the longitudinal sides 113 and 114, as shown in FIG. Is achieved. The protrusions 119 disposed laterally adjacent to each outer portion are more closely adjacent to each other than the protrusions 116 not disposed adjacent to the outer portion of the outermost band, and are spaced apart at a longitudinal interval. The protrusion 119 forms a structure as described above in connection with the protrusion 116. In a specific embodiment of the present invention, the spring type curved member 121, (FIG. 10) protrudes from the surface 112 of the band 110. The fuel cell spacer grid is arranged as shown in FIGS. 1 and 11 according to a specific embodiment of the present invention, wherein the pairs of the first grid plates 23, 25 and 11 are opposite to the longitudinal. So that they are placed opposite each other. Pairs of gratings 24 and 26 that are not of the same second shape were arranged in the longitudinal direction at regular intervals. The rib between the end of the arched cantilever and the transverse sides 93, 95 generally overlaps a portion of the surface of the opposite grating in the longitudinal direction.

제11도에 도시된 바와 같이, 격자판(23)은 이의 요홈(제6도) 위에 놓은 격자판(24)의 패들형 절제부(85), (제4도)들과 정열하고 격자판(23), (24)의 절제부(85), (105)와 맞물리게 하므로 격자판이 연결될때까지(제11도에 도시됨) 격자판(24)와 수직으로 교차하여 연결되도록 배열되어 격자판(24)의 돌출부(45)에 가로변(84)가 격자판(23)의 돌출부(46)과 같은 높이로 십자형의 교차를 이루게하며, 이는 격자판(23)에 요홈 (105)의 거리(60)이 격자판(24)의 돌출부(47)과 요홈(87)간의 거리와 일치된다는 사실 때문이다.As shown in FIG. 11, the grating 23 is aligned with the paddle-shaped cutouts 85, (FIG. 4) of the grating 24 placed on its groove (Fig. 6), and the grating 23, Engaging with the cutouts 85 and 105 of 24, the protrusions 45 of the grid 24 are arranged so as to intersect perpendicularly with the grid 24 until the grid is connected (shown in FIG. 11). ), The horizontal side 84 makes a cross-shaped intersection with the same height as the protrusion 46 of the grating 23, which means that the distance 60 of the groove 105 to the grating 23 is the protrusion of the grating 24. This is due to the fact that the distance between the groove 47 and the groove 87 matches.

상기에서, 격자판(26)은 격자판(23)과 동일하며, 격자판(25)도 격자판(24)와 같음을 알 수 있었다. 격자판(24)와 (25)의 상호 협동상태와 그 나머지 격자판의 협동상태를 다음에 설명하기 위하여 격자판(23)과 (24)의 세부적인 도면 번호가 격자판(25)와 (26)에 개별적으로 이용될 수 있음을 알아야만 한다. 격자판(26)에 요홈(105)의 절제부거리(60), (제6도)은 격자판(25)의 돌출부(45)에 가로변(84)와 격자판(25)에 종으로 정열된 요홈(87)의 최근접점 사이의 거리(60)과 일치함을 알 수 있다. 따라서 격자판(26)은, 격자판(25)에 패들형 절제부(85), (제4도) 위에 있는 절제부(105), (제6도)와 수직으로 정열하여 절제부(105)와 (85)가 맞물리게 하므로 격자판(25)와 교차하여 연결되도록 배열되는데 이들 격자판들은 제11도에 도시된 바와 같이 격자판(25)의 돌출부(46)이 격자판(26)의 돌출부와 동일 높이로 십자교차 정열상태로 맞물려 연결된다. 상기 구체적 실예에서 서로 다른 격자판들이 쌍을 이루고 있는데 이는 본 발명의 실시와는 본질적으로 다르다는 것을 알아야 한다. 따라서 격자판(23), (26)도 서로 쌍을 이루면서 쌍을 이루고 있는 격자판(24), (25)와 교차하여 맞물려 연결된다. 쌍을 이룬 격자판들은 격자내에서 수직인 종방향의 평면으로 배열되어 스페이서 격자내에 단 하나의 종방향선을 따라 교차한다.In the above description, the grating 26 is the same as the grating 23, and the grating 25 is also the same as the grating 24. The detailed reference numbers of the gratings 23 and 24 are individually assigned to the gratings 25 and 26 to explain the mutual cooperation state of the gratings 24 and 25 and the cooperative state of the remaining gratings in the following. It should be appreciated that it can be used. The cutout distance 60, (FIG. 6) of the recess 105 in the grating plate 26 is arranged in the longitudinal direction on the grating plate 25 and the horizontal edge 84 of the grating plate 25. It can be seen that the distance coincides with the distance 60 between the nearest points of Accordingly, the grating plate 26 is vertically aligned with the paddle-shaped cutout portion 85, the cutout portion 105 above the (Fig. 4), and (Fig. 6) on the grating plate 25, the cutout portion 105 and ( 85 are engaged so that they intersect with the grid 25 so that the projections 46 of the grid 25 are flush with the projections of the grid 26 as shown in FIG. It is interlocked and connected. It should be noted that different gratings are paired in this specific example, which is essentially different from the practice of the present invention. Accordingly, the gratings 23 and 26 are also interdigitated with and interdigitated with the gratings 24 and 25 which are paired with each other. The paired gratings are arranged in a vertical longitudinal plane in the grating and intersect along only one longitudinal line in the spacer grating.

격자판(21)은 쌍을 이룬 격자판(23), (25), (제1도)와 평행한 배열로 집단을 이루었다. 또한 격자판(21)은 쌍을 이룬 격자판(23), (25)의 방향에 반대쪽 격자판(21)의 표면(33)과 쌍을 이룬 격자판의 양측에 배치된다. 격자판(22)는 쌍을 이룬 격자판(24), (26)과 평행하게 배치되었다. 격자판(22)는 격자판(21)과 반대위 치로 배치되어 격자판(21)과 수직으로 직교관계가 성립된다. 격자판(22)는 쌍을 이룬 격자판의 양측에 평행한 배열로 집단을 이루게하여 격자판(22)의 표면(33)이 쌍을 이룬 격자판(24), (26)으로 향하게 배열되었다. 격자판(21)과 (22)는 역향된 패들형 요홈(52)가 정열되도록 그들을 직각으로 배치하므로 직교상태의 연결과 교차관계로 조립된다. 격자판(12), (22)를 상호 교차하여 연결하면, 일측 격자판(22)의 돌출부(42) 가로변이 다측 격자판(21)의 돌출부(44)의 가로변과 같은 높이로 되어 있음을 제9도에서 알 수 있다.The gratings 21 are grouped in an arrangement parallel to the paired gratings 23, 25, (FIG. 1). The grating 21 is also arranged on both sides of the grating plate paired with the surface 33 of the grating plate 21 opposite to the direction of the paired grating plate 23, 25. The gratings 22 were arranged in parallel with the paired gratings 24, 26. The grating plate 22 is disposed at a position opposite to the grating plate 21 so that orthogonality is established perpendicularly to the grating plate 21. The gratings 22 are grouped in an array parallel to both sides of the paired gratings so that the surfaces 33 of the gratings 22 face the paired gratings 24 and 26. The gratings 21 and 22 are assembled in a cross relationship with the orthogonal connection because they are arranged at right angles so that the inverted paddle-shaped grooves 52 are aligned. When the grids 12 and 22 are cross-connected to each other, it is shown in FIG. 9 that the horizontal side of the protrusion 42 of the one side grating 22 is flush with the horizontal side of the protrusion 44 of the multi-side grating 21. Able to know.

격자판(24)는 각각의 격자판(21)을 그들 각각의 개별적인 요흠(55), (제2도)에서 격자판(24)의 요홈(85) (제4도)를 위로하여 격자판(21)의 요홈(56)와 정열하고 이들 격자판들이 결합될때까지 그들을 삽입하므로 직교 교차하였다. 직교 교차하여 연결되면 격자판의 돌출부(45)는 격자판(21)의 돌출부(43)과 동일 높이로 십자형 정열을 하게 된다. 제6도에 격자판(23)에 의하여 도시된 구체적인 실예로써 격자판(24)와 종으로 쌍을 이룬 격자판(26)은 격자판(26)의 돌출부(47)이 격자판(21)의 돌출부(42)와 동일 높이로 십자 교차되도록 격자판(21)과 서로 끌어 당기게 된다.The gratings 24 each groove 21 in their respective individual grooves 55, (Fig. 2) up the grooves 85 (Fig. 4) of the grating 24, the grooves of the grating 21 Aligned with (56) and intersected at right angles by inserting them until they were joined. When connected orthogonally, the protrusions 45 of the grating plate are cross-aligned at the same height as the protrusions 43 of the grating plate 21. As a specific example illustrated by the grating plate 23 in FIG. 6, the grating plate 26 paired with the grating plate 24 is formed such that the protrusions 47 of the grating plate 26 have a protrusion 42 of the grating plate 21. The grid 21 is pulled with each other so that they cross at the same height.

격자판(23), (제6도)은 격자판(22)를(제2도에 격자판(21)에 의하여 도시된 구체적인 실예) 격자판(23)의 요홈(102) 위로 격자판(22)의 요홈(51)과 정열하고 이들 격자판들이 결합될때까지 서로 끌어당기므로 요홈(51)에서 직교 교차한다. 이들 격자판들이 직교 연결되면, 격자판(23)의 돌출부(47), (제6도)은 격자판(22), (제2도)의 돌출부(41)과 같은 놀이로 십자교차된다. 마찬가지로 쌍을 이룬 격자판(25), (제4도)는 격자판(25)의 패들형 오홈(85), (제4도) 위로 격자판(22)의 요홈(55), (제2도)와 정열하고 그들이 결합될때까지 서로 끌어당기므로 각각의 격자판(22)의 맞은편 가로변(36)에 맞물리어 연결되고 동시에 격자판(25)의 돌출부(45)도 격자판(22)의 돌출부(43)과 동일한 높이로 십자 교차하게 된다.The gratings 23 and 6 (FIG. 6) allow the gratings 22 of the gratings 22 to be positioned above the grooves 102 of the gratings 23 (specific examples shown by grating 21 in FIG. 2). ) And they cross at right angles in the groove 51 because they are attracted to each other until they are joined. When these gratings are orthogonally connected, the protrusions 47 and 6 of FIG. 6 are crosswise crossed with the same play as the protrusions 41 of the grating 22 and FIG. Similarly, the paired gratings 25 and 4 are aligned with the paddle-shaped grooves 85 of the grating 25 and the grooves 55 and 2 of the grating 22 above the 4th grating. And they are attracted to each other until they are joined so that they are engaged with the opposite side edges 36 of each grating 22 and at the same time the protrusions 45 of the grating 25 also have the same height as the protrusions 43 of the grating 22. Cross cross.

격자판들은 원자로 작동조건에 맞는 내구성의 탄성재료로 만들어지며 가급적 저 중성자흡수 단면을 가진다. 연료핀들은 금속피복재의 얇은 벽으로 된 가늘고 긴 외장체내에 핵연료물질을 포납하도록 구성되었으며, 금속피복재는 격자판을 이루는 재료의 팽창계수와 실질적으로 같은 팽창계수를 갖도록 하여 격자판 사이의 본질적인 열적 팽창의 차를 배재하였다. 여러가지의 방식으로 격자판변부를 절제한다는 것은 이후 기술되듯이 격자판간의 맞물림을 용이하게하기 위함이다.The gratings are made of durable elastic material suitable for reactor operating conditions and preferably have a low neutron absorption cross section. The fuel pins are configured to contain the nuclear fuel material in a thin walled elongated enclosure of metal cladding, and the metal cladding has a coefficient of expansion substantially equal to the coefficient of expansion of the material forming the grating, thereby intrinsic difference in thermal expansion between the gratings. Was excluded. The ablation of the grating edges in various ways is intended to facilitate engagement between the gratings as described later.

격자판(21), (22), (23), (24), (25), (26)의 가로변은 용접, 납땜 및 다른 종래의 수단으로 밴드(110)의 표면(111)과 비탄성 연결상태를 유지하게 된다.The transverse sides of the gratings 21, 22, 23, 24, 25, and 26 are inelastically connected to the surface 111 of the band 110 by welding, soldering, or other conventional means. Will be maintained.

상기된 바와 같이 십자교차된 돌출부는 수직으로 교차된 격자판들을 용접, 납땜 혹은 다른 수단에 의하여 정해진 위치에 움직이지 않게 고정시키기 위한 재료의 부작용 표면으로 작용한다. 돌기물에 개방부는 원자로 냉각재(도시안됨)가 최소의 수압손실과 유량정체를 가지고 돌기물 주위에 흐르게 하였다.As described above, the crossed protrusions act as a side-effect surface of the material for immobilizing vertically intersected gratings in a fixed position by welding, soldering or other means. Openings in the projections allowed the reactor coolant (not shown) to flow around the projections with minimal hydraulic pressure loss and flow stagnation.

격자판(21), (22)의 절제부(54), (56) 사이에 형성된 패널(57), (제2도)은 외부편위 수단에 의하여 격자판 재료의 탄성범위내에서 기계적으로 습곡(褶曲)된다. 또한 격자판(23), (24), (25), (26)의 캔틸레버식 패널(88), (106), (107), (제6도, 제11도)은 다음에 설명되는 바와 같이 외부편위 수단에 의하여 습곡된다. 상기에 기술된 비탄성 돌출부 연결부에 관련하여 인접 절제부는 패널(57), (88), (106), (107)이 그외 나머지 격자판들보다 비교적 더 잘 습곡된다.Panels 57 and (FIG. 2) formed between the cutouts 54 and 56 of the grating plates 21 and 22 are mechanically folded within the elastic range of the grating material by external deflection means. do. In addition, the cantilevered panels 88, 106, 107, and 6 of FIG. 11 of the gratings 23, 24, 25, and 26 are external as described below. It is folded by the biasing means. With respect to the inelastic protrusion connections described above, the adjacent ablation folds the panels 57, 88, 106, and 107 relatively better than the rest of the gratings.

격자판(21), (22)에 돌기물(73)은 패널(57), (제2도)에 있게 된다. 기술된 바와 같이, 패널(57)은 격자판 재료의 탄성범위내에서 외부편위수단에 의하여 평형평면으로부터 습곡되지만 편위수단이 제거된후 평형평면으로 회복하는 충분한 탄성력을 갖는다. 돌기물(71)과 (72)는 개별적으로 가로변(36)과 (35)에 위치된다.The projections 73 on the grating plates 21 and 22 are on the panels 57 and (FIG. 2). As described, the panel 57 folds out of the equilibrium plane by external biasing means within the elastic range of the grating material but has sufficient elastic force to recover to the equilibrium plane after the biasing means is removed. The projections 71 and 72 are individually located on the lateral sides 36 and 35.

교차격자판의 돌출부는 서로 단단하게 결합되고, 이들 돌기물(71), (72)들이 위치된 격자판의 부분은 비교적 습곡되지 않는다. 따라서 돌기물(73)은 탄성체로 특정지을 수 있으며 이들은 패널(57)과 가동할 수 있고, 돌기물(71), (72)도 탄성체로 특징지을 수 있는데 이들은 비교적 적당한 위치에 고정된다.The projections of the cross lattice plates are tightly coupled to each other, and the portion of the grating plate on which these projections 71 and 72 are located is relatively inflexible. Thus, the projections 73 can be characterized as elastics and they can move with the panel 57, and the projections 71 and 72 can also be characterized as elastics, which are fixed in a relatively suitable position.

제11도에 도시된 바와 같이 캔틸레버식 패널(88), (106)은 그들 격자판의 기부로부터 호형으로 신장되어 그들의 평면표면이 종으로 반대편 격자판의 기부와 횡으로 접촉상태를 유지하게 된다. 각각의 캔틸레버식 패널들은 탄성범위내에서 외력의 적용을 통하여 습곡될 수 있으며 외력을 적용한 수단을 제거한 후 형형 위치로 회복될 수 있는 충분한 탄성력을 갖는다. 따라서 돌기물(90), (108)은 그들이 위치된 부재의 탄성으로 인하여 탄성체로 특징지워진다. 밴드(110), (제9도)에 돌기물(116), (119)는 그들이 위치된 밴드부분이 습곡할 수 없는 것처럼 비탄성체로 특징지워질 수 있다.As shown in FIG. 11, the cantilevered panels 88, 106 extend in an arc shape from the base of their gratings so that their planar surface is longitudinally in contact with the base of the opposite grating. Each cantilevered panel can be folded through the application of an external force within the elastic range and has sufficient elastic force to return to the mold position after removing the applied external force. The projections 90, 108 are thus characterized as elastics due to the elasticity of the member in which they are located. The projections 116, 119 in the bands 110, (9) may be characterized as inelastic, as if the band portion in which they were located could not be folded.

각각 쌍을 이루고 있는 격자판들이 종으로 일정한 간격을 두고 정열되고 서로 대향된 쌍격자판(25), (25)와 각각 쌍을 이룬 격자판(24), (26)의 배열은 격자판(23), (24), (25), (26)에 인접한 각각의 셀내로 탄성돌기물(90), (108)의 돌기물(제1도, 제12도)을 형성하게 된다. 이미 설명된 바와 같이, 격자판(21)은 쌍을 이룬 격자판(23), (25), (제1도)와 평행하게 배치되었다. 쌍을 이룬 격자판의 양측에 있는 격자판(21)은 이룬 평행하게 쌍을 이룬 격자판으로 향하도록 된 표면(33)이 배치되었다. 쌍을 이룬 격자판(23), (25)를 향하여 일측방에 있는 격자판(21)의 표면(33)은 쌍을 이룬 격자판 반대측에 배치된 격자판(21)의 표면(33)과 같다. 따라서 각각의 격자판(21)의 비탄성 돌기물(71), (72)는 쌍을 이룬 격자판(23), (25)를 향하여 돌출한다. 마찬가지로 격자판(22)른 쌍을 이룬 격자판(24), (26)의 양측에 각각의 격자판(22)의 비탄성 돌기물(71), (72)가 쌍을 이룬 격자판(24), (26)을 향하여 돌출하도록 쌍을 이룬 격자판(24), (26)과 평행하게 배치되었다. 쌍을 이룬 격자판(24), (26)을 향하여 일측방에 있는 격자판(22)의 표면(33)는 쌍을 이룬 격자판 반대편에 배치된 격자판(22)의 표면(33)과 같다. 따라서 제1도와 제12도에서 도시된 바와 같이, 각각의 셀(30)은 비탄성 돌기물만을 가지는 두개의 인접표면에 대하여 그 반대편에 탄성돌기물만을 가지는 두개의 인접표면으로 테를 두르게 되었다.The arrangement of the lattice plates 24 and 26 paired with the pair of lattice plates 25 and 25, which are arranged at regular intervals in the longitudinal direction, and the pair of lattice plates which are paired with each other, is the lattice plates 23 and 24. ), Projections (FIGS. 1 and 12) of the elastic projections 90 and 108 are formed into the cells adjacent to (25) and (26). As already explained, the grating 21 is arranged in parallel with the paired gratings 23, 25, (FIG. 1). The gratings 21 on either side of the paired gratings were arranged with a surface 33 directed toward the paired grating in parallel. The surface 33 of the grating plate 21 on one side toward the paired grating plates 23, 25 is the same as the surface 33 of the grating plate 21 arranged opposite the paired grating plate. Thus, the inelastic projections 71 and 72 of each grating 21 protrude toward the paired gratings 23 and 25. Similarly, the gratings 24 and 26 in which the inelastic protrusions 71 and 72 of each grating 22 are paired on both sides of the paired gratings 24 and 26. It was arranged in parallel with the gratings 24 and 26 paired to protrude toward. The surface 33 of the grating 22 on one side towards the paired gratings 24, 26 is the same as the surface 33 of the grating 22 arranged opposite the paired gratings. Thus, as shown in FIG. 1 and FIG. 12, each cell 30 is rimmed with two adjacent surfaces having only elastic projections on the opposite side with respect to two adjacent surfaces having only inelastic projections.

상기에 기술된 방법으로 쌍을 이룬 격자판(23), (25)나 격자판(24), (26)의 사용은, 쌍을 이룬 격자판의 양측에 잔여격자판의 표면들이 반전할 수 있게 하여 상호 인접한 탄성돌기물들과 그에 인접한 반대편에 비탄성돌기물들을 각 셀의 테두리로부터 돌출한 상태로 유지되는게 단지 비탄성돌기물만이 최외각밴드(110)에 사용된다. 결론적으로 최외각밴드는 더 큰 강도를 가져 비교적 높은 충격하중을 견딜 수 있다. 또한 스프링 종류의 부재(121), (제10도)는 최외각밴드(110)의 외측표면(112)에 형성된다. 부재(121)이 일반적으로 절제부(115) 사이에 위치됨으로 습곡될 수 있다. 노심내 평행하게 배치된 연료집합체의 최외각 밴드와 측으로 정열하며 접촉하는 밴드(110)의 위치는 부재(121)에 압축을 가하여 각 밴드가 그 인접밴드에 대하여 긴장(緊張) 상태를 갖게하고 측방향으로 확실한 지지작용을 하도록 한다.The use of the gratings 23, 25 or gratings 24, 26, paired in the manner described above, allows the surfaces of the remaining gratings to be inverted on both sides of the paired gratings to invert adjacent one another. Only the inelastic projections are used in the outermost band 110 so that the projections and the inelastic projections on the opposite side thereof protrude from the edge of each cell. In conclusion, the outermost band has greater strength and can withstand relatively high impact loads. In addition, the spring-type member 121, (Fig. 10) is formed on the outer surface 112 of the outermost band (110). The member 121 may be folded by being generally positioned between the cutouts 115. The position of the band 110 in alignment with the outermost band of the fuel assembly disposed in parallel in the core to the side is compressed to the member 121 so that each band is tensioned with respect to the adjacent band, and the side Make sure you support it in the right direction.

또한 부재(121), (제10도)은 연료집합체 피복물질의 내측벽에 대하여 긴장상태를 갖게하여 연료집합체를 에워싸고 있는 피복물질을 사용한 원자로에 연료집합체를 고정위치로 견고하게 유지시킨다. 연료핀들은 다수의 스페이서 격자에 의하여 핀전길이를 따라 일정한 간격마다 측으로 지지된다.In addition, the members 121 and 10 (10) have a tension state with respect to the inner wall of the fuel assembly coating material, thereby holding the fuel assembly firmly in a fixed position in the reactor using the coating material surrounding the fuel assembly. The fuel pins are supported laterally at regular intervals along the length of the pin by a plurality of spacer grids.

제12도를 참조하면 1972년 5월 30일자로 F.S. Jabsen씨에 허여된 미국특허 제3,665,586호에 기술된 바 와 같이 편위수단(도시안됨)은 탄성돌기물들이 셀내로 돌출하게한 패널을 편위하는데 사용되어 연료핀이 자유로이 삽입될 수 있도록 하였다. 연료핀(31)이 셀내에 고정된 후 편위수단들은 탄성돌기부들을 느슨하게 늦추도록 작동되므로 탄성돌기부를 가지는 패널들이 연료핀에 대하여 긴장상태를 유지케하고 측방향으로 반대편의 비탄성 돌기물에 대하여 접촉되도록 하여 연료핀을 셀내에서 지지케하고 고정위치에 있도록 하였다. 편위수단들은 격자판의 장방형절제부(54), (56), (86), (101), (103)의 협동으로 개방채널(122)로 삽입된다. 돌기물에 의하여 연료핀의 측방향으로 부과되는 힘의 크기는, 접촉점의 피복을 과도하게 억압하지 않고도 연료핀을 견고하게 고정시키고 부식을 최소로 하였다.Referring to FIG. 12, the F.S. As described in US Pat. No. 3,665,586 to Jabsen, a biasing means (not shown) was used to bias the panel causing the elastic projections to protrude into the cell, allowing the fuel pin to be inserted freely. After the fuel pin 31 is fixed in the cell, the biasing means are operated to loosen the elastic protrusions so that the panels having the elastic protrusions are kept in tension with respect to the fuel pin and are in contact with the opposite inelastic protrusion in the lateral direction. The fuel pin was supported in the cell and placed in a fixed position. The biasing means are inserted into the open channel 122 in cooperation with the rectangular cutouts 54, 56, 86, 101, and 103 of the grating. The magnitude of the force exerted laterally by the fuel pins firmly fixed the fuel pins and minimized corrosion without excessively suppressing the coating of the contact points.

이상의 설명으로부터 상기 스페이서격자 집합체는, 연료핀과 접촉하는 탄성 및 비탄성 돌기물의 조합을 사용한 셀을 가진 ＂피복이 없는＂ 또는 ＂피복이 있는＂ 유형의 노심에서 사용할 수 있는 격자를 제공하였으며 실지로 강도가 높은 최외각 밴드에서도 사용할 수 있고, 바람직하지 못한 수압손실, 중성자기생 흡수와 연료핀 접촉점에 대하여 격자판에 과열점의 발생을 최소로 줄이므로써 바람직한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.From the above description, the spacer grid assembly provided a lattice for use in cores of the "uncoated" or "coated" type with cells using a combination of elastic and inelastic protrusions in contact with the fuel pins. It has been found that it can also be used in high outermost bands and that desirable results can be obtained by minimizing the occurrence of hot spots on the grating for undesirable hydraulic losses, neutron absorption and fuel pin contact points.

Claims

As shown and described in detail in the text, in the spacer grid for fuel assembly for supporting the fuel body and maintaining a constant gap therebetween, a first grating plate 23 in which a pair of grooves in which grooves are arranged opposite to the longitudinal direction is formed Or 26) at regular intervals with the panel 106 extending laterally in the longitudinal space such that the opposing gratings 26 or 23, which are part of each panel 106, are laterally contacted, and opposite to the longitudinal direction. Opposing gratings in which a portion of each panel 88 is paired at regular intervals with a panel 88 in which a pair of grooved second gratings 24 or 25 are laterally extended in the longitudinal space. (25 or 24) to be in transverse contact so that the first pair of grid plates (23, 26) and the second pair of grid plates (24, 26) orthogonal to each other to interlock with the third grid plates (21, 22) Combined and interlocked with each other Plate to ensure that the coupling engages the outermost band 110 fuel elements 31 are supported a plurality of cells 30 by the spacer grid for a fuel assembly to form the insert.