JPH02281186A - 燃料棒スペーサ - Google Patents
燃料棒スペーサInfo
- Publication number
- JPH02281186A JPH02281186A JP1101601A JP10160189A JPH02281186A JP H02281186 A JPH02281186 A JP H02281186A JP 1101601 A JP1101601 A JP 1101601A JP 10160189 A JP10160189 A JP 10160189A JP H02281186 A JPH02281186 A JP H02281186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel rod
- spring
- spacer
- fuel
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、沸騰水形原子炉の核燃料集合体に用いられる
燃料棒スペーサに関する。
燃料棒スペーサに関する。
（従来の技術）
一般に、原子炉の炉心部には多数の燃料集合体が装荷さ
れており、各燃料集合体はチャンネルボックス内に多数
の燃料棒を収容して構成される。
れており、各燃料集合体はチャンネルボックス内に多数
の燃料棒を収容して構成される。
各燃料棒は、核燃料である酸化ウランまたは酸化プルト
ニウムをジルコニウム合金材料から成る密閉被覆管内に
収納したものである。上記多数の燃料棒は、チャンネル
ボックス内で格子状の行列に配置され、燃料棒の軸方向
に設けられた複数個の燃料棒スペーサによって支持され
る。この燃料棒スペーサにより、各燃料棒は水平方向の
振動が拘束され、冷却材の流路が確保される。
ニウムをジルコニウム合金材料から成る密閉被覆管内に
収納したものである。上記多数の燃料棒は、チャンネル
ボックス内で格子状の行列に配置され、燃料棒の軸方向
に設けられた複数個の燃料棒スペーサによって支持され
る。この燃料棒スペーサにより、各燃料棒は水平方向の
振動が拘束され、冷却材の流路が確保される。
このような燃料棒スペーサの設計に際して考慮すべきこ
とは、燃料棒間隔を適正に保持すること燃料棒熱膨張余
裕を有すること、燃料棒バンドルの組立が容易であるこ
と、燃料棒との接触面を最小限に抑えること、原子炉の
冷却材の流れの変化と制限を最小限にすること、スペー
サが燃料棒に及ぼす熱的な影響を最小限にすること、派
生する中性子の吸収を最小にすること、運転時の原子炉
条件に耐え得る充分な機械的強度を保持すること等であ
る。
とは、燃料棒間隔を適正に保持すること燃料棒熱膨張余
裕を有すること、燃料棒バンドルの組立が容易であるこ
と、燃料棒との接触面を最小限に抑えること、原子炉の
冷却材の流れの変化と制限を最小限にすること、スペー
サが燃料棒に及ぼす熱的な影響を最小限にすること、派
生する中性子の吸収を最小にすること、運転時の原子炉
条件に耐え得る充分な機械的強度を保持すること等であ
る。
従来からこれらの設計要求を満足するためにさまざまな
燃料棒スペーサが提案されている。その代表的なものが
特開昭５９−６５２８７号公報に示されている。この燃
料棒スペーサ１は、第６図の平面図および第７図の一部
分を切り欠いた側面図に示すように、はぼ矩形状に形成
されたセル枠２内に筒状のセル３を多数配列して構成さ
れ、燃料棒挿通路４を形成している。第８図に斜視図で
示すように、このセル３の横断面形状は略円形、あるい
は第９図に平面図で示すように略へ角形である。第１０
の燃料棒スペーサ要部拡大縦断面図に示すようにスプリ
ング５は、隣接し、重ね合わされたセル３の側面部に配
設され、燃料棒通路４内に挿通された燃料棒６に押圧力
を付与してこれを保持している。スプリング５の上下端
には弓形形状の突出部７が形成され中央部には燃料棒６
を支持するための弓形形状の突出部８が形成されている
。
燃料棒スペーサが提案されている。その代表的なものが
特開昭５９−６５２８７号公報に示されている。この燃
料棒スペーサ１は、第６図の平面図および第７図の一部
分を切り欠いた側面図に示すように、はぼ矩形状に形成
されたセル枠２内に筒状のセル３を多数配列して構成さ
れ、燃料棒挿通路４を形成している。第８図に斜視図で
示すように、このセル３の横断面形状は略円形、あるい
は第９図に平面図で示すように略へ角形である。第１０
の燃料棒スペーサ要部拡大縦断面図に示すようにスプリ
ング５は、隣接し、重ね合わされたセル３の側面部に配
設され、燃料棒通路４内に挿通された燃料棒６に押圧力
を付与してこれを保持している。スプリング５の上下端
には弓形形状の突出部７が形成され中央部には燃料棒６
を支持するための弓形形状の突出部８が形成されている
。
このように独立したセル構造から成る燃料棒スペーサは
、特にスペーサ構成部材による冷却流路の閉塞を回避す
ることにより、あるいはセルの断面形状の垂直方向変化
を少なくすることにより、スペーサ部を通過する冷却材
の流れの大きな変化を抑制している。その結果、スペー
サ部での圧力損失を低減することができると同時に、燃
料棒の限界出力を増加させることができる。
、特にスペーサ構成部材による冷却流路の閉塞を回避す
ることにより、あるいはセルの断面形状の垂直方向変化
を少なくすることにより、スペーサ部を通過する冷却材
の流れの大きな変化を抑制している。その結果、スペー
サ部での圧力損失を低減することができると同時に、燃
料棒の限界出力を増加させることができる。
（発明が解決しようとする課題）
燃料棒６を保持しているスプリング５のばね定数は、取
扱時、運転時の燃料棒変位によって燃料棒被覆管に付加
的に発生する応力を低くするために可能な限り小さくす
ることが望まれる。スプリング５のばね定数は、はりの
方程式から概ね次式で表わすことができる。
扱時、運転時の燃料棒変位によって燃料棒被覆管に付加
的に発生する応力を低くするために可能な限り小さくす
ることが望まれる。スプリング５のばね定数は、はりの
方程式から概ね次式で表わすことができる。
Ｋ：ばね定数
Ａ：定数
Ｗニスプリング幅
Ｔニスプリング板厚
Ｌニスプリング長さ（全周）
一方、スプリング５の発生応力は次式で表わせる。
一
Ｌ
・＝ＢＷＴ・ ゛°°゛°■
σ：発生応力
Ｐ：ばね力
従って、（１）式よりばね定数を小さくするにはスプリ
ングの幅、板厚を小さくする、あるいは長さを延ばすこ
とが考えられる。しかしながら■式より、上記の方法は
全て発生応力を上げてしまう傾向にある。その中でなる
べく発生応力を上げることなく、ばね定数を小さくする
にはスプリング長さを延ばすことが最も効果的であるこ
とかの、■式を比較することによってわかる。
ングの幅、板厚を小さくする、あるいは長さを延ばすこ
とが考えられる。しかしながら■式より、上記の方法は
全て発生応力を上げてしまう傾向にある。その中でなる
べく発生応力を上げることなく、ばね定数を小さくする
にはスプリング長さを延ばすことが最も効果的であるこ
とかの、■式を比較することによってわかる。
しかしながらスプリング長さを延ばすと燃料棒スペーサ
１の垂直方向長さが大きくなるため、スペーサ部での圧
力損失が増大してしまう。
１の垂直方向長さが大きくなるため、スペーサ部での圧
力損失が増大してしまう。
本発明は、上述の事情を考慮してなされたもので、圧力
損失を増大することなく、かつ燃料棒の保持性を良好に
した燃料スペーサを提供することを目的とする。
損失を増大することなく、かつ燃料棒の保持性を良好に
した燃料スペーサを提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明においてはセル枠と
、前記セル枠内に多数配列されたセルと隣接した前記セ
ル間に支持されたスプリングとからなり、このスプリン
グの上下端には弓形形状の突出部が形成され、中央部に
は燃料棒を支持するための弓形形状の突出部が形成され
、かつ上下端と中央部の間に少なくとも１つ以上の弓形
形状の突出部が形成されて成ることを特徴とする燃料棒
スペーサを提出する。
、前記セル枠内に多数配列されたセルと隣接した前記セ
ル間に支持されたスプリングとからなり、このスプリン
グの上下端には弓形形状の突出部が形成され、中央部に
は燃料棒を支持するための弓形形状の突出部が形成され
、かつ上下端と中央部の間に少なくとも１つ以上の弓形
形状の突出部が形成されて成ることを特徴とする燃料棒
スペーサを提出する。
（作 用）
このように構成された燃料棒スペーサにおいては、スプ
リング長さが長いためばね定数が小さく、燃料棒の保持
性が良好にすることができ、かつスペーサ部での圧力損
失は従来と同等にすることができる。また、スプリング
を取扱う際にスプリング上下端と中央部の間に設けた弓
形形状の突出部がストッパーとなるため、過度の応力発
生を抑えることができる。
リング長さが長いためばね定数が小さく、燃料棒の保持
性が良好にすることができ、かつスペーサ部での圧力損
失は従来と同等にすることができる。また、スプリング
を取扱う際にスプリング上下端と中央部の間に設けた弓
形形状の突出部がストッパーとなるため、過度の応力発
生を抑えることができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第１図から第４図を参照して説
明する。本実施例において第６図から第１１図に示す従
来例と同一の部分は、同一の符号を付すことにより、構
成の説明を省略する。
明する。本実施例において第６図から第１１図に示す従
来例と同一の部分は、同一の符号を付すことにより、構
成の説明を省略する。
第１図は、本発明の第１実施例を示す燃料棒スペーサの
環状のスプリング断面図、第３図は燃料棒スペーサの要
部拡大縦断面図である。本発明の第１実施例に係る燃料
棒スペーサの基本構成は従来例と同じであり異なる点は
セル９の側面部に切り込みを入れたことと、スプリング
１０の上下端と中央部の間に弓形形状の突出部１１が１
つ形成されていることである。この様な突出部１１を形
成することによってスプリング１０の全周長さが長くな
るため、ばね定数をノ」１さくすることができ、かつス
プリング１０の垂直方向の長さは変わらないため、燃料
棒スペーサ１の垂直方向長さも従来と同等にすることが
できる。
環状のスプリング断面図、第３図は燃料棒スペーサの要
部拡大縦断面図である。本発明の第１実施例に係る燃料
棒スペーサの基本構成は従来例と同じであり異なる点は
セル９の側面部に切り込みを入れたことと、スプリング
１０の上下端と中央部の間に弓形形状の突出部１１が１
つ形成されていることである。この様な突出部１１を形
成することによってスプリング１０の全周長さが長くな
るため、ばね定数をノ」１さくすることができ、かつス
プリング１０の垂直方向の長さは変わらないため、燃料
棒スペーサ１の垂直方向長さも従来と同等にすることが
できる。
したがって燃料棒スペーサ部での圧力損失を増大するこ
となくかつ、燃料棒の保持性を良好にすることができる
。また第４図に示す様に本発明のスプリングは、スプリ
ング取扱い時の誤りで過度に押圧力が加わった場合でも
、スプリング上下端と中央部の間に設けた弓形形状の突
出部がストッパーとなるためスプリングに発生する応力
を抑えることができスプリングの健全性が維持できる。
となくかつ、燃料棒の保持性を良好にすることができる
。また第４図に示す様に本発明のスプリングは、スプリ
ング取扱い時の誤りで過度に押圧力が加わった場合でも
、スプリング上下端と中央部の間に設けた弓形形状の突
出部がストッパーとなるためスプリングに発生する応力
を抑えることができスプリングの健全性が維持できる。
一方、第５図に示す様に、従来例のスプリングでは、過
度の変形があるため塑性変形を生じ、適切なばね力を維
持できない可能性がある。
度の変形があるため塑性変形を生じ、適切なばね力を維
持できない可能性がある。
次に本発明の第２実施例を第２図を参照して説明する。
第２図は、本発明の第２実施例を示す燃料棒スペーサの
スプリング断面図である。この第２実施例と前記第１実
施例の構成の異なる部分は、スプリング１２の上下端と
中央部の間に弓形形状の突出部１１が３つ形成されてい
ることである。これによりさらにスプリング１２全周の
長さを長くすることができばね定数は小さくなる。
スプリング断面図である。この第２実施例と前記第１実
施例の構成の異なる部分は、スプリング１２の上下端と
中央部の間に弓形形状の突出部１１が３つ形成されてい
ることである。これによりさらにスプリング１２全周の
長さを長くすることができばね定数は小さくなる。
本発明に係る燃料棒スペーサによれば、燃料棒スペーサ
のスプリング上下端と中央部の間に弓形一 形状の突出部が形成されているため、スプリング長さが
長くなりばね定数が小さく、燃料棒を良好に保持させる
ことができる。また燃料棒スペーサの垂直方向長さを変
えることなく、スプリング長さを長くしているため、燃
料棒スペーサ部での圧力損失を増大することはない。さ
らに、突出部のストッパー効果によりスプリング取扱い
時のスプリング健全性を維持することができる。
のスプリング上下端と中央部の間に弓形一 形状の突出部が形成されているため、スプリング長さが
長くなりばね定数が小さく、燃料棒を良好に保持させる
ことができる。また燃料棒スペーサの垂直方向長さを変
えることなく、スプリング長さを長くしているため、燃
料棒スペーサ部での圧力損失を増大することはない。さ
らに、突出部のストッパー効果によりスプリング取扱い
時のスプリング健全性を維持することができる。
第１図はスプリングの断面図、第２図は本発明の第２実
施例に係る燃料棒スペーサのスプリングの断面図、第３
図は第１図のスプリングの取付は状況を示す側面図、第
４図は本発明のスプリングの最大変形状態を示す図、第
５図は従来のスプリングの最大変形状態を示す図、第６
図は従来の燃料棒スペーサを示す平面図、第７図は従来
の燃料棒スペーサの一部を切り欠いた側面図、第８図は
第６図に示した従来のセルの一形状を示す斜視図、第９
図は第６図に示した従来のセルの他の形状を示す平面図
、第１０図は第７図の要部拡大縦断面図、第１１図は第
１０図のＡ部拡大縦断面図である。 １・・・燃料棒スペーサ ３・・セル ６・・・燃料棒 ７．８・・・突出部 ９・・本発明の燃料棒スペーサに係わるセル１０、１２
・・・本発明の燃料棒スペーサに係わるスプリング１１
・・・突出部 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
施例に係る燃料棒スペーサのスプリングの断面図、第３
図は第１図のスプリングの取付は状況を示す側面図、第
４図は本発明のスプリングの最大変形状態を示す図、第
５図は従来のスプリングの最大変形状態を示す図、第６
図は従来の燃料棒スペーサを示す平面図、第７図は従来
の燃料棒スペーサの一部を切り欠いた側面図、第８図は
第６図に示した従来のセルの一形状を示す斜視図、第９
図は第６図に示した従来のセルの他の形状を示す平面図
、第１０図は第７図の要部拡大縦断面図、第１１図は第
１０図のＡ部拡大縦断面図である。 １・・・燃料棒スペーサ ３・・セル ６・・・燃料棒 ７．８・・・突出部 ９・・本発明の燃料棒スペーサに係わるセル１０、１２
・・・本発明の燃料棒スペーサに係わるスプリング１１
・・・突出部 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- （１）セル枠と、前記セル枠内に多数配列されたセルと
、隣接した前記セル間に支持された環状のスプリングと
からなり、このスプリングの上下端には弓形形状の突出
部が形成され、中央部には燃料棒を支持するための弓形
形状の突出部が形成され、かつ、上下端と中央部の間に
少なくとも１つ以上の弓形形状の突出部が形成されて成
ることを特徴とする燃料棒スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101601A JPH02281186A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 燃料棒スペーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101601A JPH02281186A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 燃料棒スペーサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281186A true JPH02281186A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14304912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1101601A Pending JPH02281186A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 燃料棒スペーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03200093A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-09-02 | General Electric Co <Ge> | 核燃料集合体スペーサとたわみ性の高いループばね |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1101601A patent/JPH02281186A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03200093A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-09-02 | General Electric Co <Ge> | 核燃料集合体スペーサとたわみ性の高いループばね |
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