JPH06258476A - 核燃料アセンブリのスペーサグリッド - Google Patents

核燃料アセンブリのスペーサグリッド

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JPH06258476A
JPH06258476A JP5274422A JP27442293A JPH06258476A JP H06258476 A JPH06258476 A JP H06258476A JP 5274422 A JP5274422 A JP 5274422A JP 27442293 A JP27442293 A JP 27442293A JP H06258476 A JPH06258476 A JP H06258476A
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spacer
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JP5274422A
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D Morgan Charles
チャールス・ディー・モーガン
S Tucker Jeffrey
ジェフリー・エス・タッカー
A Farnsworth David
デビッド・エー・ファーンズワース
E Aldrich Michael
マイケル・イー・オールドリッチ
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B&W Fuel Co
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B&W Fuel Co
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    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 核燃料アセンブリのスペーサグリッドの攪拌
翼が偶発的に折れ曲がる可能性を大幅に減らす。 【構成】 複数の金属板が縁で突き合わされて個々のセ
ルを複数画定している。各セルは、核燃料棒１本を収容
しうる大きさである。グリッド攪拌翼である一連の突起
片が各金属板の一つの縁から延び、互い違いに折り曲げ
られて金属板の両側に延びている。互い違いの突起片
が、個々のセルそれぞれの中に延びる４個の攪拌翼を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、核燃料アセン
ブリのスペーサグリッドに関し、より詳細には、そのよ
うなスペーサグリッドの攪拌翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉の燃料アセンブリは、多数の燃料
棒を、その長手方向に沿って配置されたスペーサグリッ
ドによって適所に保持したものから形成されている。金
属板を縁で突き合わせたもの、又は十文字に交差させた
ものであるスペーサグリッドは、燃料棒ごとに個々のセ
ルを提供する。
【０００３】同じ燃料アセンブリが異なる型式のスペー
サグリッドを含むことができる。おそらく、燃料棒は、
１個またはそれ以上のスペーサグリッドのみによって支
持される。その他のスペーサグリッドは、正則の網状体
の節点で燃料棒を横方向に保持するためのものでしかな
い。さらに他のグリッドは、熱力学的攪拌機能を有する
だけである。
【０００４】少なくとも何種類かのスペーサグリッドに
は、冷却材がスペーサグリッドを通過し、燃料棒の周囲
を流れるときにその冷却材の所定の乱流および攪拌を生
じさせる働きをする一連の突起片、すなわちグリッド攪
拌翼が設けられている。
【０００５】攪拌翼は、異なる形状および位置を有する
ことができる。例えば、個々のセルそれぞれには４個の
攪拌翼を設け、各攪拌翼を別々の金属板の、２枚のプレ
ートの交差点に近い位置に配することができる。また、
各セルは攪拌翼を２枚しか有しなくともよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のスペーサグ
リッドの攪拌翼は、グリッドの主要面の一つから突出し
ている。グリッドおよび燃料アセンブリを組み立てる
際、このような攪拌翼のいくつかが偶発的に折れ曲がる
ことがある。これは、少なくとも二つの悪影響を及ぼす
ことがある。一つには、そのような場合に、折れ曲がっ
た翼が冷却材流に対して異なる影響を及ぼし、より大き
な圧力低下を冷却材流に生じさせるおそれがあることで
ある。これは、限界熱流束を悪化させることがある。も
う一つの効果としては、攪拌翼が折り曲げられて燃料棒
にさらに近づくと、燃料棒の擦傷を起こし、攪拌翼が破
損する危険性が生まれる。公知のグリッドアセンブリ
は、このような問題に対処していない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
簡単な方法で取り組み、その目的は、攪拌翼が偶発的に
折れ曲がる可能性を大幅に減らすことである。この目的
のために提供されるものは、外被全体に対して内部に位
置するグリッド攪拌翼を有するグリッドアセンブリであ
る。そのため、核燃料棒をそれぞれ１本づつ収容する大
きさの個々のセルを複数画定するように縁で一体的に突
き合わせた少なくとも２組の金属板からなり、該金属板
それぞれに、その一つの縁から個々のセルそれぞれの内
側に延びる一連の突起片が設けられているところの核燃
料アセンブリのスペーサグリッドであって、攪拌翼を構
成する該突起片が、燃料棒の方向において、該金属板の
平面部分の縁によって画定される該グリッドの仮想外被
の中に含まれるように形成されていることを特徴とする
スペーサグリッドが提供される。
【０００８】突起片は通常、金属板に対して互い違いの
側に折り曲げられて、冷却材流をセルの内部に向けるた
めの攪拌翼を形成する４個の突起片が好ましくは金属板
に対して９０°の最大曲げ角を有するようにしている。
ある特定の実施例においては、各突起片と金属板の平面
部分との境界線は、燃料棒の方向に対して約４５°斜め
になっている。突起片は、軸平面から見て四分円弧を示
す断面を有することができる。
【０００９】
【実施例】図２は、従来のスペーサグリッド１０の一部
を示すものである。スペーサグリッド１０は、突き合わ
された２組の金属板１２から形成されている。金属板１
２の上縁から突起片１４が延び、この２個の突起片１４
が、金属板１２によって形成される外被全体よりも上
に、アセンブリによって形成された個々のセルそれぞれ
の中に収まった燃料棒（図示せず）に向かって延びるよ
うになっている。これが、冷却材流を燃料棒に向けるた
めのグリッド攪拌翼である突起部１４を、スペーサグリ
ッド１０を組み立て、燃料棒をその中に装填する際に折
れ曲がりやすいものにしてしまう。
【００１０】図３および図４には、本発明の実施例によ
るグリッドの一部が符号２０によって示されている。図
４にもっとも明確に見られるように、スペーサグリッド
２０は、核燃料棒２６を１本づつ収容するための個々の
セル２４を複数画定するように複数の金属板２２を縁で
突き合わせたか十文字に交差させたものから形成されて
いる。説明を容易にするため、アセンブリの一部および
４本の燃料棒２６しか示していない。金属板２２は、符
号２８に示すように、一体に溶接されている。図１にも
っとも明確に見られるように、各金属板には、その一つ
の縁から延びる一連の突起片３０が設けられている。各
突起片３０は、金属板２２のいずれの側にも延びるよう
に、金属板２２に対して互い違いに折り曲げられてい
る。好ましい実施例においては、突起片３０は、金属板
２２に対して９０°の最大曲げ角を有している。これ
が、組立ておよび燃料棒２６の装填の際に利点を提供す
る。突起片３０が偶発的に折れ曲がるとしても、突起片
は、図２の従来のスペーサグリッド１０の場合には燃料
棒２６に近づくのとは逆に、燃料棒２６からより遠く離
れることになる。図４にもっとも明確に見られるよう
に、突起片３０の互い違いの側への配置は、金属板２２
を組み立ててスペーサグリッド２０を形成したときに、
個々のセル２４あたり４個の突起片を提供する。
【００１１】図３にもっとも明確に見られるように、突
起片３０の曲げ方のもう一つの利点は、突起片３０が、
スペーサグリッド２０の外被全体に対して上下方向の内
部に留まるということである。すなわち、突起片３０
は、スペーサグリッド２０を組み立てたときに金属板２
２によって通常は占められる垂直空間よりも上に延びる
ことはない。言い換えれば、突起片は、縁の、突起片ど
うしの間の部分を通過する軸方向に、外被よりも上に延
びることはない。これが、組立ての際に突起片３０が折
れ曲がったり破損したりする可能性を減らすのに役立
つ。図３に示すように、各突起片の基底部と金属板の平
面部との間の境界線は、通常、燃料棒の向き（垂直方
向）に対して約４５°斜めになっている。
【００１２】原子炉の正常運転時には、突起片３０は、
冷却材流を流路の中央から個々のセル２４それぞれの四
隅にある棒間の間隙に向けるグリッド攪拌翼として機能
する。これが結果的に、最低でも従来のスペーサグリッ
ドに使用される攪拌翼に等しいかそれよりも優れた、燃
料棒２６から冷却材への熱伝導である限界熱流束の改善
に至る。また、突起片３０がグリッド外被全体の内部に
ある結果として、冷却材流の圧力低下が全体的に減る。
【００１３】図１及び図３〜図４に示すスペーサグリッ
ドは、燃料棒２６を横方向かつ、おそらくは、垂直方向
に保持するためのものである。したがって、金属板に
は、燃料棒に当接するための手段であって、切り出し突
起部からなる手段３２が設けられている。切り出した跡
には、原子炉冷却材を垂直方向に流すために利用しうる
流路が残る。また、燃料棒との間に半径方向の隙間が得
られるよう、小さめであり、たわみ振動が加わった場合
に燃料棒がそれらの突起片と接触することを防ぐのに十
分なほど小さな突起量を有する当接手段を使用すること
も可能である。
【００１４】図４に見られる配置は、燃料棒を収容する
セルの配置である。燃料アセンブリが、エンドノズルに
接続し、スペーサグリッドを担持する案内管を有するな
らば、案内管を収容するセルに普通は向けられるであろ
う突起片は省かれよう。この配置はまた、縁にあるセル
に関しては図４のものと異なってもよい。例えば、この
ような変形した配置は、攪拌翼を構成する突起片の形状
および位置を除き、参考例として利用しうる欧州特許公
開第０，４６８，８７０号に記載のようなものでもよ
い。
【００１５】本明細書に教示する本発明の概念の範囲に
おいて異なる実施例を数多く実現させることができ、ま
た、法の記載要件にしたがって本明細書に詳述する実施
例に数多くの変更を加えることができるため、本明細書
の詳細は、例示のためのものであり、限定的な意味に解
釈してはならないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用される２枚の金属板を示す斜視図
である。
【図２】従来のスペーサグリッドの一部を示す図であ
る。
【図３】本発明のスペーサグリッドの側面図である。
【図４】本発明のスペーサグリッドの平面図である。
【符号の説明】
２０ スペーサグリッド ２２ 金属板 ２４ セル ２６ 燃料棒 ３０ 突起片
フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・エス・タッカー アメリカ合衆国、バージニア 24506− 0935、リンチバーグ、オールド・フォレス ト・ロード 3315 ビーアンドダブリュ・ フュエル・カンパニー内 (72)発明者 デビッド・エー・ファーンズワース アメリカ合衆国、バージニア 24506− 0935、リンチバーグ、オールド・フォレス ト・ロード 3315 ビーアンドダブリュ・ フュエル・カンパニー内 (72)発明者 マイケル・イー・オールドリッチ アメリカ合衆国、バージニア 24506− 0935、リンチバーグ、オールド・フォレス ト・ロード 3315 ビーアンドダブリュ・ フュエル・カンパニー内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 核燃料棒をそれぞれ１本づつ収容する大
    きさの個々のセルを複数画定するように縁で突き合わせ
    た複数の金属板からなる核燃料アセンブリのスペーサグ
    リッドであって、 該金属板それぞれに、その一つの縁から個々のセルそれ
    ぞれの内側に延びる一連の突起片が設けられており、攪
    拌翼を構成する該突起片が、燃料棒の方向において、該
    金属板の平面部分の縁によって画定される該グリッドの
    仮想外被の中に含まれるように形成されていることを特
    徴とするスペーサグリッド。
  2. 【請求項２】 突起片が各金属板上で互い違いに位置
    し、それぞれが該金属板どうしの交差点の近くにあり、
    それにより、該突起片が、燃料棒を収容する個々のセル
    それぞれの中に４個づつ延びている請求項１記載のスペ
    ーサグリッド。
  3. 【請求項３】 該突起片（３０）が該金属板（２２）に
    対して９０°折り曲げられている請求項１記載のスペー
    サグリッド。
JP5274422A 1992-11-02 1993-11-02 核燃料アセンブリのスペーサグリッド Pending JPH06258476A (ja)

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US07/970,760 US5299245A (en) 1992-11-02 1992-11-02 Spacer grid for a nuclear fuel assembly
US970760 1992-11-02

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JPH06258476A true JPH06258476A (ja) 1994-09-16

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KR (1) KR940012409A (ja)
DE (1) DE69306364T2 (ja)
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