JPH02257092A

JPH02257092A - リング素子型燃料スペーサ

Info

Publication number: JPH02257092A
Application number: JP1079743A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Okubo; 和俊大久保; Shigeru Kato; 茂加藤
Original assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Current assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1990-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、リング素子型燃料スペーサに関し、特に多数
のリング素子を外接状態にて結束している正方形状の外
周側板にあって、チャンネルボックスの炉内使用による
変形や地震による横振によっても、不本意な支障が生じ
ないように形成した新規なる打出しの構成に係るもので
ある。

（従来の技術）上記のリング素子型燃料スペーサは、第４図に示す通り
、多数のリング素子ｌを、外周側板２によって正方形状
に結束し、これらリング素子ｌに設けた支持スプリング
１ａと固定突起１ｂとによって、各リング素子ｌ内に挿
入された燃料棒Ａを、互いに所定間隔を保って支持する
ようにしたものである。

そして、さらに上記外周側板２にはコーナー寄りの所に
、外向きに突出された所謂打出しａが形成されており、
図中３はガイド羽根を示している。

上記打出しａなるものは、地震時などにあって、燃料体
の外側に装荷されるチャンネルボックスｂが、当該打出
しａに衝当することで、この燃料スペーサに対する衝撃
力を緩和し、内装されている燃料棒に働く不本意な外力
を低減するため設けられている。

さらに、またこの打出しａは、燃料体の炉内使用により
上記チャンネルボックスｂが、その内外圧差（内側が大
）に起因して第５図の破線ｂ゛の如く変形した際、外周
側板２とチャンネルボックスｂとの間に形成されている
冷却材流通間隙Ｃがとくにコーナ一部で一定距離以上に
近接してしまうことを防止するためのものでもある。

ところが、既知の如〈従来の打出しａは、第４図（ｂ）
の通り外周側板２の長手方向と直交する向きに長く突出
されたものであり、この結果当該打出しａは、可成りの
剛性をもつこととなり、変形され難い特性を有すること
となるから、前記のように、地震などでチャンネルボッ
クスｂが衝当したとき、この打出しａは、当該衝撃力を
緩和することができず、この結果強いショックが燃料Ｍ
Ａに働くこととなる。

また、−上記のように打出しａの１Ｊ（外周側板２の長
手方向への長さ）が小さいので、燃焼が進みチャンネル
ボックスｂが前記の如く内外圧差により変形し対角旧距
離が短縮した際にあって、コーナ一部では打出しａに接
することなく、直接外周側板２の外周面にチャンネルボ
ックスｂが当接してしまい、冷却材流通間隙Ｃが零に近
接することから、冷却材の流通を阻害するなどの難点が
ある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は１−記従来例がもつ欠陥に鑑み、請求項（１）
の燃料棒スペーサにあっては、第１に外周側板ｔこ設け
られる打出しを、従来の如く縦長でなく横長となるよう
形成することで、前記第５図の破線ｂ°に示す如くチャ
ンネルボックスｂが、辺部の中央で外側へ突曲し、コー
ナ部で冷却材流通間隙Ｃが狭くなるよう変形した際、当
該横長の打出しが、当該チャンネルボックスｂに衝当し
易くし、これにより冷却材の流通が阻害されないように
している。

第２には、これまでの如く打出しを弔なる一つの突出部
として形成するのではなく、上下に分離して形成された
上段分割部と下段分割部とにより１つの打出しを構成す
ると共に、当該上下段の分割部は切り起し手段により突
出させるようにすることで、当該打出しの剛性を弱め、
地震などによるチャンネルボックスの衝当に対する緩衝
性能を増して、これにより燃料棒への衝撃を緩和し、上
記切り起し手段によって形成される冷却材取入口から、
冷却材流通間隙に流れる冷却材が、燃料体内へ流入され
てくるようにし、これにより燃料棒の冷却効果を向丘さ
せようとしている。

さらに、第３にはＬ記の横長とした打出しを、最外周側
の相隣リング素子間にわたって突設することにより、前
掲地震などによりチャンネルボックスの衝撃力を受けた
際、当該衝撃力は両リング素子に２分されることで、燃
料棒１個当りの受ける外力を分散低下させようとしてい
る。

次に、請求項（２）にあっては、前記の上段分割部を下
段分割部よりも外向きに突出することで、上方へ流れる
冷却材が、より一層冷却材取入口から燃料体内へ引き込
み易くシ、これによって冷却効果をさらに向」二しよう
としている。

（課題を解決するための手段）本願は上記の目的を達成するため、請求項（１）では、
多数の円筒部材であるリング素子を、外接状態として、
外向きに突出された打出しの形成されている外周側板よ
り正方形状となるよう結束し、これらのリング素子に設
けた支持スプリングと固定突起とによって、各リング素
子内に挿入された燃料棒が、互いに所定間隔を保って支
持されるようにしたものにおいて、Ｌ記の打出しが、最
外周側の相隣リング素子間にわたって、外周側板の長手
方向へ細長い総体形状を有し、かつ下端縁の切り起しに
より形成された冷却材引込用下向口をもつ上段分割部と
、上端縁の切り起しにより形成された上向日をもつ下段
分割部とからなると共に、前記上段分割部の下端縁と上
記下段分割部の上端縁との間に、前記冷却材引込用下向
口を介して外周側板内に連通ずる冷却材取入口が開口さ
れていることを特徴とするリング素子型燃料スペーサを
提供しようとしている。

次に請求項（２）では、外周側板の打出しを形成する上
段分割部の下端縁が、下段分割部の上端縁よりも外向き
の突出位置に配設されている請求項（１）記載のリング
素子型燃料スペーサを、その内容としている。

（作　　　用）燃料体の構成に本発明に係るリング素子型燃料スペーサ
を使用すれば、燃料体の燃焼により、前記の如くチャン
ネルボックスが変形しても、横長である打出しのどこか
に当接して、当該チャンネルボックスが、それ以上、外
周側板に近接することがなく、冷却材の流通は確保され
る。

また、地震などによってチャンネルボックスが横振れし
、これが打出しに衝当したとき、当該打出しはＬ段分割
部と下段分割部とに分離されているだけでなく、何れの
分割部も切り起しにより冷却材引込用下向口、−ヒ向口
を有するので、可成りの弾性および自己変形性を保持す
ることから、上記衝当による衝撃が緩衝され、燃料棒へ
のショックを低減することとなる。

さらに、−に段分割部の切り起しにより、冷却材引込用
下向口が開口されているので、チャンネルボックスと外
周側板との間における冷却材流通間隙を上向きに流れて
いる冷却材が、冷却材取入口から前記冷却材引込用下向
口を介して、燃料体の内側へ流入され、これにより燃料
棒の冷却効果が向上する。

しかも、打出しが相隣リング素子に跨って設けられてい
るので、前記の衝撃力も、二本の燃料棒に分散して印加
され、燃料棒へのショックをこの点からも緩和すること
ができる。

請求項（２）では、丘記請求項（１）の上段分割部が、
下段分割部から突出していることで、冷却材引込用下向
口の下位側に邪魔物がなくなり、冷却材の引き込みが十
分に行われ、この結果冷却材の燃料体内への導入量が大
となり、混合作用が高まる。

（実　施　例）本発明を図示の実施例によって詳記すれば、第１図に示
す通り、その基本的構成は、第４図の従来例と同じであ
って、同一部材については同じ符号を付してあり、同図
にあって、１はリング素子、１ａに支持スプリング、ｉ
ｂは固定突起、２は外周側板、３はガイド羽根、Ａは燃
料体、ｂはチャンネルボックス、Ｃは冷却材流通間隙を
夫々示している。

本発明では、上記のリング素子型燃料スペーサにおいて
、外周側板２に形成した打出し４なるものが以下のよう
に構成されている。

すなわち、当該打出し４は全体が楕円状で、外周側板４
の長手方向へ細長い総体形状を有しているだけでなく、
上下に分離して切り起しにより打ち出された上段分割部
４ａと下段分割部４ｂとからなっている。

Ｌ段分割部４ａは、外周側板４を外向きに切り起して打
ち出すことで、その下端縁４Ｃと外周側板４との間に冷
却材引込用下向口４ｄが開口され、一方下段分割部４ｂ
には、これまた外周側板４の外向きへの切り起しによっ
て、上端縁４ｅと外周側板４との間に七向口４ｆが、上
記冷却材引込用下向口４ｄに対向状に形成されている。

さらに、上記の下端縁４Ｃと上端縁４ｅとの間に冷却材
取入口４ｇが離間形成され、図中４ｈは、上段分割部４
ａと、下段分割部４ｂの切り起しによって開成された上
段間通口４１、下段開通口４Ｊとの間に残置されている
外周側板２の区画帯板部を示している。

さて、ここで第２図の実施例にあっては、上記した上段
分割部４ａと下段分割部４ｂとの外向きである突出寸度
が同一であるが、第３図のものにあっては、−に段分割
部４ａが下段分割部４ｂよりも外向きに突出されており
、図示例では上段分割部４ａの厚さだけ下段分割部４ｂ
から突出しており、従ってこの場合には、破線Ｗで示す
冷却材が、外周側板２とチャンネルボックスｂとの間に
形成されている冷却材流通間隙Ｃを一ヒ向きに流れると
き、当該冷却材讐は、冷却材取入口４ｇ−冷却材引込用
下向ロ４ｄ−上段開通口４１の経路により、外周側板２
内へ流入し易くなり冷却材の混合が促進される。

（発明の効果）本願は上記のようにして構成し得るものであるから、請
求項（１）によるときは、打出しが横長であることで、
冷却材流通間隙が常に確保され、かつ、上段分割部と下
段分割部とにより打出しが構成されていることで、チャ
ンネルボックスによる衝撃を吸収緩和して、燃料棒への
ショックを低減でき、かつ打出しの相隣リング素子にわ
たる形成により、上記衝撃力の二分化が実現できるので
、この点からも燃料棒の保護目的に益するところ大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明に係るリング素子型燃料スペー
サの平面略示図、同図（ｂ）は上記（ａ）のｂｂ線で切
欠した当該スペーサの正面図、第２図は同」ニスペーサ
の外周側板打出し部分を示す縦断面図、第３図は他実施
例を示した同上打出し部分近傍の縦断側面図、第４図（
ａ）は、従来のリング素子型燃料スペーサにチャンネル
ボックスを装荷した状態の一部を切欠した千面略示図、
同図（ｂ）は同−Ｊ二（ａ）のｂ−ｂ線で切欠した当該
スペーサの正面図、第５図は燃料体の稼動後におけるチ
ャンネルボックス変形状態を示す平面説明図である。ｌ・・・・・・リング素子１ａ・・・・・・支持スプリング１ｂ・・・・・・固定突起２・・・・・・外周側板４・・・・・・打出し４ａ・・・・・・上段分割部４ｂ・・・・・・下段分割部４ｃ・・・・・・下端縁４ｄ・・・・・・冷却材引込用下向口４ｅ・・・・・・上端縁４ｆ・・・・・・上向口４ｇ・・・・・・冷却材取入口Ａ・・・・・・燃料棒Ｗ・・・・・・冷却材代理人　弁理士　斎　藤　義　雄第ブ図第図第図第ヰ図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の円筒部材であるリング素子を、外接状態と
して、外向きに突出された打出しの形成されている外周
側板より正方形状となるよう結束し、これらのリング素
子に設けた支持スプリングと固定突起とによって、各リ
ング素子内に挿入された燃料棒が、互いに所定間隔を保
って支持されるようにしたものにおいて、上記の打出し
が、最外周側の相隣リング素子間にわたって、外周側板
の長手方向へ細長い総体形状を有し、かつ下端縁の切り
起しにより形成された冷却材引込用下向口をもつ上段分
割部と、上端縁の切り起しにより形成された上向口をも
つ下段分割部とからなると共に、前記上段分割部の下端
縁と上記下段分割部の上端縁との間に、前記冷却材引込
用下向口を介して外周側板内に連通する冷却材取入口が
開口されていることを特徴とするリング素子型燃料スペ
ーサ。
（２）外周側板の打出しを形成する上段分割部の下端縁
が、下段分割部の上端縁よりも外向きの突出位置に配設
されている請求項（１）記載のリング素子型燃料スペー
サ。