JPH026035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、立てて配置されたジルコニウム合金
製のウエブ板から成る格子に形成される燃料棒を
接触支持するための剛性接触突起と、前記ウエブ
板に吊り下げられたクロム―ニツケル鋼製の弾性
接触要素とから構成された水冷却形原子炉の燃料
集合体の燃料棒を心出しするスペーサであつて、
弾性接触要素が同一形態の頭部部片と脚部部片と
から成り、この両部片が燃料棒に接触する湾曲さ
れた接触支持箇所をもつた板ばね部分によつて互
いに一体に結合され、この両部片がウエブ板の開
口の中にはめ込まれているようなスペーサに関す
る。

この種のスペーサは特公昭54―19958号公報か
ら公知である。公知例では弾性接触要素は頭部部
片および脚部部片のそれぞれの個所でお互いの中
へ掛かつている２つの板ばねを備えており、各板
ばねは当該ウエブ板の一方の側に存在する。この
板ばねの破損時においてはばねの個々の部品は該
スペーサからはずれ原子炉容器中に落下してしま
い、そこで障害を引き起こすことになる。

本発明の目的は、構成が非常に簡単なスペーサ
構造であり、その弾性接触要素をただひとつの板
ばねから簡単に構成でき、溶接などの冶金的接続
なしに簡単に組み立てができ、更に接触要素の板
ばね部分がスペーサばねの破損時においても個々
の部品の脱落に対して機械的な安全が保証される
ようなスペーサ構造を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、冒頭に記載した
スペーサ構造において、弾性接触要素はその頭
部・脚部部片でウエブ板の開口の横にある狭いス
リツトの中に移動されて係止され、その際前記頭
部・脚部部片がウエブ板に係合するスリツトを有
することによつて達成される。

以下第１図ないし第７図に示された第１の実施
例、および第８図ないし第１３図に示された第２
の実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明す
る。

第１図はスペーサグリツドの平面図を示し、
個々の燃料棒Ｒ（第１図では不図示）はこのスペ
ーサグリツドの格子目の中に弾性接触要素３およ
び剛性接触突起４によつて心出しされる。その場
合数個の格子目の中には制御棒案内管５が収納さ
れる。格子目自体は、立てて配置された相互には
め合わされかつ溶接されたウエブ板１と２から構
成されている。これらのウエブ板１，２には少な
くとも一部に冷却材流れを施回させる転流板６が
周知のようにして設けられている。

剛性接触突起４はそれぞれ格子目壁の中央にエ
ンボス加工され、その最も高い点には燃料棒と接
触するための非常に小さな突部が設けられてい
る。従つて燃料棒と非常に小さな面積で接触し、
燃料棒のまわりの冷却材流れの抵抗も非常に小さ
くなる。この剛性接触突起４は普通は円形に形成
されるが、流れ方向に見て長円形に形成すること
もでき、それによつてスペーサグリツド内におけ
る流れ抵抗を更に減少することができる。なお第
２ａ図および第２ｂ図から燃料棒Ｒと弾性接触要
素３との接触状態が示されている。

弾性接触要素３自体は第３図、第４図および第
５図から明らかに分かるように一部材から成り、
その頭部部片３１から本来のばね部分３２が第４
図および第５図に示すように湾曲して形成されて
いる。なお脚部部片は頭部部片３１と同一形状に
つき省略してある。この頭部部片３１は第５図に
示すように両側が折り曲げられており、その折り
曲げ箇所の上側および下側に一対のスリツト３３
が設けられている。

第６図は、グリツドウエブ板の相互接合用のス
リツト１１と弾性接触要素３の挿入用の開口１２
とをもつたスペーサウエブ板１を示している。第
６図の右側において、弾性接触要素３の頭部部片
３１および脚部部片３１に対する上側開口部分お
よび下側開口部分から成る開口１２が示されてい
る。頭部部片および脚部部片をもつたこの弾性接
触要素３は組み立てのために開口１２１の中に挿
入され、それから右方に移動される。その場合弾
性接触要素３のスリツト３３（第５図参照）の中
にウエブ板１が入り込み、最終的に弾性接触要素
のばね部分３２は大きな開口１２２の中に係止さ
れるので、弾性接触要素３は第６図の左側に図示
のようにスペーサ格子目壁の中央に固着される。
この構造はばね部分３２が破損した場合も、もは
や相互に結合されてない頭部部片３１と脚部部片
３１はスペーサの組立体の中に滞まり、これらが
万一にも原子炉の冷却系統に到達しないことを保
証している。第６図に概略的に示されウエブ板１
の材料からエンボス加工された乳頭状突部１３
は、後述する第７図においてはめ込み設置された
弾性接触要素３と共に示されているように、挿入
すべきウエブ板２を案内するために周知のように
して用いられる。

第７図には弾性接触要素３がはめ込み設置され
たスペーサ格子目が側面図で示され、ただし左側
が上で右側が下で示されている。弾性接触要素３
は同様に格子目壁の中央に配置され、その場合周
知のようにしてかかる１個の弾性接触要素３に対
して、相対向する格子目壁にある上下２個の剛性
接触突起４が対向して位置するので、燃料棒Ｒに
対していわゆる三点支持が生ずる（第２ａ図参
照）。

第８図ないし第１３図には別の実施例が示され
ている。この実施例の場合第８図に示すように各
スペーサ格子目の隅に弾性接触要素９があり、こ
れは第１の実施例と同様に同一形状の頭部・脚部
部片９２とこれらを接続する弾性ウエブ板９１と
から構成されている。その特殊な形状は第９図お
よび第１０図に示されている。

第９図の展開図において弾性接触要素９の頭
部・脚部部片９２は上下にそれぞれ一対のスリツ
ト９３を有する。第１０図は頭部・脚部部片９２
の両端部にある両舌片を接続した場合の斜視図を
示し、その際接続部分の上・下側に一対のスリツ
ト９３′が生じるように接続されている。これら
のスリツト９３，９３′は第１０図の斜視図から
明らかのように互いに対向して位置する。頭部・
脚部部片９２ははめ込み後においてスペーサ格子
目自体に保持されるので、この部片９２の端部の
溶接などの冶金的接続は不要である。

第１２図は段付き開口７２と、第１３図に部分
的に示されているようなウエブ板８を挿入するた
めのスリツト７１とをもつたスペーサウエブ板７
の一部を示している。その段付き開口７２の左側
は弾性接触要素９の頭部・脚部部片９２が挿入で
きる程度に大きくされ、弾性接触要素９を右方に
移動することによつてスリツト７１に格子目壁が
入り込むので、弾性接触要素９はウエブ板７の平
面に対して直角方向にはもはや外れない。弾性接
触要素９の横方向への係止はウエブ板８を差し込
むことによつて行われる。第１２図において破線
で示された弾性接触要素９は開口７２の右方に移
動された状態を示すものであり、その後ウエブ板
７のスリツト７１の中にウエブ板８が差し込まれ
る（第１１図参照）。従つてこの弾性接触要素９
の横方向への保持は、開口７２の右側端部とスリ
ツト７１にはめ込まれたウエブ板８とによつて行
われる。その際このウエブ板８もスリツト８１を
備えており、第１の実施例と同様にウエブ板７に
エンボス加工された乳頭状突部１３によつて横方
向に案内される。

この第２の実施例の場合も、ばね部分９１が破
損した際に頭部部片および脚部部片９２がウエブ
板格子の組立体の中に滞まることを保証し、この
ことは燃料要素および原子炉の運転の安全性に対
して重要なことである。

勿論本発明の原理に基づいてスペーサを別の形
状にすることも考えられるが、ジルコニウム合金
製のウエブ板壁とたとえばインコネルのようなク
ロム―ニツケル鋼製の弾性接触要素との間の機械
的な相互結合と、各部品の分解に対する拘束すな
わち弾性接触要素を隅部に配置しようとする場合
には十字形の格子目壁によつて行う拘束あるいは
ばね部分を格子目壁の相応した開口の中に係止す
ることによつて行う拘束は、共通している。図面
に示された弾性接触要素の折り曲げ形状も勿論希
望に応じてあるいは必要な弾性特性に応じて変更
できる。更にこのばね部分の支持が格子目壁の内
部において行われるので、燃料棒を挿入する際の
ばね部分の変形によつて生ずる軸方向の圧力はこ
の格子目壁によつて受けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明のスペーサの第１の実
施例を示し、その際第１図は平面図、第２ｂ図は
燃料棒を挿入した状態の第１図の一部拡大平面
図、第２ａ図は第２ｂ図の一点鎖線面を矢印方向
から見た縦断面図、第３図は弾性接触要素の上側
半部の正面図、第４図は第３図のＸ―Ｘ線に沿つ
た断面図、第５図は斜視図、第６図はウエブ板の
正面図、第７図は弾性接触要素を装着した格子目
壁の側面図であり、第８図〜第１３図は本発明の
スペーサの第２の実施例を示し、その際第８図は
平面図、第９図は弾性接触要素の展開図、第１０
図は弾性接触要素の斜視図、第１１図はウエブ板
の差し込み状態を示す斜視図、第１２図および第
１３図はそれぞれウエブ板の正面図である。 １，２…ウエブ板、３…弾性接触要素、４…剛
性接触突起、７，８…ウエブ板、９…弾性接触要
素、３１…頭部・脚部部片、３２…板ばね部分、
３３…スリツト、１２，１２１，１２２…開口、
９１…板ばね部分、９２…頭部・脚部部片、９
３，９３′…スリツト、Ｒ…燃料棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 立てて配置されたジルコニウム合金製のウエ
   ブ板から成る格子に形成される燃料棒を接触支持
   するための剛性接触突起と、前記ウエブ板に吊り
   下げられたクロム―ニツケル鋼製の弾性接触要素
   とから構成された水冷却形原子炉の燃料集合体の
   燃料棒を心出しするスペーサであつて、弾性接触
   要素が同一形態の頭部部片と脚部部片とから成
   り、燃料棒に接触する湾曲された接触支持箇所を
   もつた板ばね部分によつて互いに一体に結合され
   たこの両部片がウエブ板の開口の中にはめ込まれ
   ているようなスペーサにおいて、弾性接触要素
   ３，９はその頭部・脚部部片３１，９２でウエブ
   板１，７の開口１２，７２の横にある狭いスリツ
   トの中に移動されて係止され、その際前記頭部・
   脚部部片３１，９２がウエブ板１，７に係合する
   スリツト３３，９３，９３′を有することを特徴
   とする水冷却形原子炉の燃料集合体用のスペー
   サ。 ２ 弾性接触要素３，９のばね部分３２，９１を
   横のスリツトの拡大部１２２にぱちんとはめるこ
   とによつて係止が行われることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のスペーサ。 ３ 完全なスペーサグリツドを形成するための別
   のウエブ板２，８を挿入することによつて係止が
   行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のスペーサ。 ４ 剛性接触突起４が円形あるいは長円形の突出
   部で形成され、該突出部がその最も高い点に燃料
   棒と接触する小さな突部を備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のスペーサ。