JPH1082877A - プレナムスプリング - Google Patents
プレナムスプリングInfo
- Publication number
- JPH1082877A JPH1082877A JP8255289A JP25528996A JPH1082877A JP H1082877 A JPH1082877 A JP H1082877A JP 8255289 A JP8255289 A JP 8255289A JP 25528996 A JP25528996 A JP 25528996A JP H1082877 A JPH1082877 A JP H1082877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- final end
- plenum spring
- plenum
- pellet
- 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
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 抑え板を介さないで燃料ペレットを直接押圧
するプレナムスプリングにおいて、ペレット側スプリン
グ最終端の被覆管内面接触を防止し得るプレナムスプリ
ングを得る。 【解決手段】 ペレット側スプリング最終端をプレナム
スプリングの有効巻部の外周よりも径方向内側に位置さ
せることによって、最終端が被覆管内面へ接触しにくく
なる。また、最終端に、有効巻部と同一外径で軸方向に
隣接する巻部同士が溶接止めされた一巻き以上の密着巻
部を設け、最終端をその直上の巻部に固定することによ
って、より最終端の被覆管内面への接触を回避する。
するプレナムスプリングにおいて、ペレット側スプリン
グ最終端の被覆管内面接触を防止し得るプレナムスプリ
ングを得る。 【解決手段】 ペレット側スプリング最終端をプレナム
スプリングの有効巻部の外周よりも径方向内側に位置さ
せることによって、最終端が被覆管内面へ接触しにくく
なる。また、最終端に、有効巻部と同一外径で軸方向に
隣接する巻部同士が溶接止めされた一巻き以上の密着巻
部を設け、最終端をその直上の巻部に固定することによ
って、より最終端の被覆管内面への接触を回避する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉用燃料集合
体を構成燃料棒の被覆管内において燃料ペレットを押圧
するプレナムスプリングに関するものであり、特に、ペ
レット抑え板を介さないで直接燃料ペレットを押圧する
ためのプレナムスプリングに関するものである。
体を構成燃料棒の被覆管内において燃料ペレットを押圧
するプレナムスプリングに関するものであり、特に、ペ
レット抑え板を介さないで直接燃料ペレットを押圧する
ためのプレナムスプリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子炉用燃料集合体を構成する
複数の燃焼棒は、長尺の被覆管内に多数の燃料ペレット
が充填されてなるものである。図５に、従来の燃料棒一
例を縦断面図で示す。これは、ジルコニウム合金の被覆
管１０１に、二酸化ウラン（ＵＯ2 ）などの燃料ペレッ
ト１０２を所定数充填し、被覆管１０１の頂端に溶接さ
れた上部端栓１０３と燃料ペレット１０２の上端部との
間に介装されたプレナムスプリング１０４によって燃料
ペレット１０２を下部端栓１０５側に押圧固定したもの
である。
複数の燃焼棒は、長尺の被覆管内に多数の燃料ペレット
が充填されてなるものである。図５に、従来の燃料棒一
例を縦断面図で示す。これは、ジルコニウム合金の被覆
管１０１に、二酸化ウラン（ＵＯ2 ）などの燃料ペレッ
ト１０２を所定数充填し、被覆管１０１の頂端に溶接さ
れた上部端栓１０３と燃料ペレット１０２の上端部との
間に介装されたプレナムスプリング１０４によって燃料
ペレット１０２を下部端栓１０５側に押圧固定したもの
である。
【０００３】プレナムスプリング１０４は、スプリング
を螺旋巻のまま必要長さで切断し、その燃料ペレット押
圧側になる下端面がスプリングの軸中心線に対して直交
するように端面研磨し、その後、その端面に燃料ペレッ
ト抑え板１０６が溶接されたものである。
を螺旋巻のまま必要長さで切断し、その燃料ペレット押
圧側になる下端面がスプリングの軸中心線に対して直交
するように端面研磨し、その後、その端面に燃料ペレッ
ト抑え板１０６が溶接されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、燃料の成型加工
の合理化が望まれているなかで、燃料ペレット抑え板を
省略することによって部品数を減らすとともに、プレナ
ムスプリングとの溶接工程を省くことが検討されてい
る。
の合理化が望まれているなかで、燃料ペレット抑え板を
省略することによって部品数を減らすとともに、プレナ
ムスプリングとの溶接工程を省くことが検討されてい
る。
【０００５】しかしながら、単に抑え板を設けないで従
来のプレナムスプリングをそのままの形で使用すると、
スプリングのペレット側最終端が、被覆管内面に接触
し、局所的に応力を加え、応力腐食割れを生じさせる危
険性がある。
来のプレナムスプリングをそのままの形で使用すると、
スプリングのペレット側最終端が、被覆管内面に接触
し、局所的に応力を加え、応力腐食割れを生じさせる危
険性がある。
【０００６】これは、最終端のコイル外径が有効巻部と
同じままで、被覆管内面とのクリアランスが小さいこと
に起因している。実際に最終端を被覆管内面に押圧させ
る原因としては、プレナムスプリングが圧縮されるとき
の外径方向への膨らみや、プレナムスプリングを被覆管
内に挿入した際のスプリングの曲がり、および高温のペ
レットと接触することによる残留歪みの開放等が考えら
れる。
同じままで、被覆管内面とのクリアランスが小さいこと
に起因している。実際に最終端を被覆管内面に押圧させ
る原因としては、プレナムスプリングが圧縮されるとき
の外径方向への膨らみや、プレナムスプリングを被覆管
内に挿入した際のスプリングの曲がり、および高温のペ
レットと接触することによる残留歪みの開放等が考えら
れる。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み、抑え板を介
さないで燃料ペレットを直接押圧するプレナムスプリン
グにおいて、ペレット側スプリング最終端の被覆管内面
接触を防止し得るプレナムスプリングを得ることを目的
とする。
さないで燃料ペレットを直接押圧するプレナムスプリン
グにおいて、ペレット側スプリング最終端の被覆管内面
接触を防止し得るプレナムスプリングを得ることを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明に係るプレナムスプリング
では、原子炉用燃料集合体を構成する複数の燃料棒の被
覆管内で燃料ペレットを下方へ押圧するためのプレナム
スプリングであって、ペレット側スプリング最終端がプ
レナムスプリングの有効巻部の外周よりも径方向内側に
位置するものである。
め、請求項１に記載の本発明に係るプレナムスプリング
では、原子炉用燃料集合体を構成する複数の燃料棒の被
覆管内で燃料ペレットを下方へ押圧するためのプレナム
スプリングであって、ペレット側スプリング最終端がプ
レナムスプリングの有効巻部の外周よりも径方向内側に
位置するものである。
【０００９】また、請求項２に記載の本発明に係るプレ
ナムスプリングでは、請求項１に記載のプレナムスプリ
ングにおいて、前記ペレット側スプリング最終端に、プ
レナムスプリングの有効巻部と同一外径で軸方向に隣接
する巻部同士が溶接止めされた一巻き以上の密着巻部を
有するものである。
ナムスプリングでは、請求項１に記載のプレナムスプリ
ングにおいて、前記ペレット側スプリング最終端に、プ
レナムスプリングの有効巻部と同一外径で軸方向に隣接
する巻部同士が溶接止めされた一巻き以上の密着巻部を
有するものである。
【００１０】請求項１に記載の本発明においては、プレ
ナムスプリングのペレット側スプリング最終端が有効巻
部の外周よりも径方向内側に位置させたものであるの
で、スプリング最終端は被覆管内面と接触しにくくな
る。従って、応力腐食割れの原因となり得るような被覆
管への局所的応力の付与が従来に比べて抑えられる。
ナムスプリングのペレット側スプリング最終端が有効巻
部の外周よりも径方向内側に位置させたものであるの
で、スプリング最終端は被覆管内面と接触しにくくな
る。従って、応力腐食割れの原因となり得るような被覆
管への局所的応力の付与が従来に比べて抑えられる。
【００１１】また、請求項２に記載したように、ペレッ
ト側スプリング最終端を、プレナムスプリングの有効巻
部と同一外径で軸方向に隣接する巻部同士が接止めされ
た一巻き以上の密着巻部とすることによって、最終巻部
は上部巻部に溶接止めされることになるので、結果的に
スプリングの最終端は固定されており、プレナムスプリ
ングが被覆管へ挿入される際に圧縮されて外径方向へ膨
らんだり曲がりが生じた時にも、最終端が被覆管内面に
接触することは殆どなくなる。
ト側スプリング最終端を、プレナムスプリングの有効巻
部と同一外径で軸方向に隣接する巻部同士が接止めされ
た一巻き以上の密着巻部とすることによって、最終巻部
は上部巻部に溶接止めされることになるので、結果的に
スプリングの最終端は固定されており、プレナムスプリ
ングが被覆管へ挿入される際に圧縮されて外径方向へ膨
らんだり曲がりが生じた時にも、最終端が被覆管内面に
接触することは殆どなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
よるプレナムスプリングを図１に示す。図１は、プレナ
ムスプリング１を最終端２側から見た平面図であり、図
からわかるように、このプレナムスプリング１では、有
効巻外径１０ｍｍに対して最終端２が、丁度スプリング
の線直径１．５ｍｍ分だけ径方向内側に位置するように
曲げられている。従って、最終端２は被覆管内面に接触
しにくくなっている。
よるプレナムスプリングを図１に示す。図１は、プレナ
ムスプリング１を最終端２側から見た平面図であり、図
からわかるように、このプレナムスプリング１では、有
効巻外径１０ｍｍに対して最終端２が、丁度スプリング
の線直径１．５ｍｍ分だけ径方向内側に位置するように
曲げられている。従って、最終端２は被覆管内面に接触
しにくくなっている。
【００１３】また、他の実施の形態によるプレナムスプ
リングを図２に示す。図２（ａ）はプレナムスプリング
１１を最終端１２側から見た平面図であり、このプレナ
ムスプリリング１１は、最終端１２をほぼスプリングの
軸中心に位置するまで曲げられたものである。通常の燃
料ペレットは、図２（ｂ）に示すように、その端面１３
に、ＰＣＩ（ペレット・被覆管相互作用）特性を向上さ
せるために皿状のくぼみが設けられており、ペレット中
央部の高温領域の膨張を吸収させている。
リングを図２に示す。図２（ａ）はプレナムスプリング
１１を最終端１２側から見た平面図であり、このプレナ
ムスプリリング１１は、最終端１２をほぼスプリングの
軸中心に位置するまで曲げられたものである。通常の燃
料ペレットは、図２（ｂ）に示すように、その端面１３
に、ＰＣＩ（ペレット・被覆管相互作用）特性を向上さ
せるために皿状のくぼみが設けられており、ペレット中
央部の高温領域の膨張を吸収させている。
【００１４】本実施形態によるプレナムスプリング１１
では、被覆管内で燃料ペレット上に配置されると、ほぼ
スプリング軸中心に位置する最終端１２は、燃料ペレッ
ト端面１３のくぼみ内に位置することとなる。従って、
最終端１２はさらに被覆管内壁に向かって移動しにくく
なる。
では、被覆管内で燃料ペレット上に配置されると、ほぼ
スプリング軸中心に位置する最終端１２は、燃料ペレッ
ト端面１３のくぼみ内に位置することとなる。従って、
最終端１２はさらに被覆管内壁に向かって移動しにくく
なる。
【００１５】また、図３に他の実施の形態として、最終
巻部を有効巻部より小さい径にした場合を示す。図３
（ａ）に示したのは、プレナムスプリング２１の最終一
巻２２を、有効巻部の内径７ｍｍより小さい外径６ｍｍ
とし、最終端２３は有効巻部の外周より径方向内側に位
置させたものである。
巻部を有効巻部より小さい径にした場合を示す。図３
（ａ）に示したのは、プレナムスプリング２１の最終一
巻２２を、有効巻部の内径７ｍｍより小さい外径６ｍｍ
とし、最終端２３は有効巻部の外周より径方向内側に位
置させたものである。
【００１６】また、図３（ｂ）には、プレナムスプリン
グ有効巻径部２０の下端に、数巻の円錐状に縮径する座
巻部２４を設けたものを示した。図３（ｃ）には、プレ
ナムスプリング有効巻径部２０の下端に、有効巻部の内
径７ｍｍより小さい外径５ｍｍ外径を持つ数巻の円柱状
座巻部２５を示した。図３（ｂ）（ｃ）に示した何れの
プレナムスプリングも、それぞれ最終端がほぼスプリン
グ中心軸付近に位置すると共に、前記の燃料ペレット端
面のくぼみ内に位置することになるので、最終端は被覆
管内面に向かって移動しにくくなり、被覆管内面への接
触は抑えられる。
グ有効巻径部２０の下端に、数巻の円錐状に縮径する座
巻部２４を設けたものを示した。図３（ｃ）には、プレ
ナムスプリング有効巻径部２０の下端に、有効巻部の内
径７ｍｍより小さい外径５ｍｍ外径を持つ数巻の円柱状
座巻部２５を示した。図３（ｂ）（ｃ）に示した何れの
プレナムスプリングも、それぞれ最終端がほぼスプリン
グ中心軸付近に位置すると共に、前記の燃料ペレット端
面のくぼみ内に位置することになるので、最終端は被覆
管内面に向かって移動しにくくなり、被覆管内面への接
触は抑えられる。
【００１７】図４には、他の実施の形態として、下端に
有効巻部と同一外径で軸方向に隣接する巻部同士が溶接
止めされた二巻の密着巻部３１を持つプレナムスプリン
グ３０を示す。これは、下端の二巻を密着させ、その接
触面を２点（３２）でスポット溶接を施したものであ
る。ここでは、最終端３３がその直上の巻部に固定され
ることになるので、プレナムスプリング３０に膨らみや
曲がり等が生じた際も、最終端３が伸びて有効巻部より
外周に飛び出し、被覆管内面に接触することはない。
有効巻部と同一外径で軸方向に隣接する巻部同士が溶接
止めされた二巻の密着巻部３１を持つプレナムスプリン
グ３０を示す。これは、下端の二巻を密着させ、その接
触面を２点（３２）でスポット溶接を施したものであ
る。ここでは、最終端３３がその直上の巻部に固定され
ることになるので、プレナムスプリング３０に膨らみや
曲がり等が生じた際も、最終端３が伸びて有効巻部より
外周に飛び出し、被覆管内面に接触することはない。
【００１８】なお、図４のプレナムスプリング３０で
は、密着巻部３１の最終端３３まで有効巻部と同一径の
ものとしたが、最終端３３部分を図１で示したように径
方向内側に曲げても良い。また、溶接も２点スポット溶
接に限らず、もちろん３点以上でも、また広範囲な溶接
でもかまわない。
は、密着巻部３１の最終端３３まで有効巻部と同一径の
ものとしたが、最終端３３部分を図１で示したように径
方向内側に曲げても良い。また、溶接も２点スポット溶
接に限らず、もちろん３点以上でも、また広範囲な溶接
でもかまわない。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、プレナム
スプリングの最終端が被覆管内面と接触しにくくなるの
で、応力腐食割れの原因となり得るような被覆管への局
所的応力の付与が従来に比べて抑えられるという効果が
ある。
スプリングの最終端が被覆管内面と接触しにくくなるの
で、応力腐食割れの原因となり得るような被覆管への局
所的応力の付与が従来に比べて抑えられるという効果が
ある。
【図１】本発明の一実施の形態によるプレナムスプリン
グの最終端側平面図である。
グの最終端側平面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態によるプレナムスプリ
ングを示す説明図であり、（ａ）は最終端側平面図、
（ｂ）は燃料ペレットの形状を示す側面図である。
ングを示す説明図であり、（ａ）は最終端側平面図、
（ｂ）は燃料ペレットの形状を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態によるプレナムスプリ
ングをそれぞれ示す説明図であり、（ａ）は一巻の座巻
部を持つプレナムスプリングの最終端側平面図、（ｂ）
は円錐状座巻部を持つプレナムスプリングの側面図、
（ｃ）は円柱状座巻部を持つプレナムスプリングの側面
図である。
ングをそれぞれ示す説明図であり、（ａ）は一巻の座巻
部を持つプレナムスプリングの最終端側平面図、（ｂ）
は円錐状座巻部を持つプレナムスプリングの側面図、
（ｃ）は円柱状座巻部を持つプレナムスプリングの側面
図である。
【図４】本発明の他の実施の形態によるプレナムスプリ
ングを示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は最
終端側平面図である。
ングを示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は最
終端側平面図である。
【図５】従来のプレナムスプリングを装着した燃料棒を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
１，１１，２０，２１，３０：プレナムスプリング有効
巻部 ２，１２，２３，３３：最終端 １３：燃料ペレット端面 ２２：最終一巻 ２４：円錐状座巻部 ２５：円柱状座巻部 ３１：密着巻部 ３２：スポット溶接部
巻部 ２，１２，２３，３３：最終端 １３：燃料ペレット端面 ２２：最終一巻 ２４：円錐状座巻部 ２５：円柱状座巻部 ３１：密着巻部 ３２：スポット溶接部
Claims (2)
- 【請求項１】 原子炉用燃料集合体を構成する複数の燃
料棒の被覆管内で燃料ペレットを下方へ押圧するための
プレナムスプリングであって、 ペレット側スプリング最終端がプレナムスプリングの有
効巻部の外周よりも径方向内側に位置することを特徴と
するプレナムスプリング。 - 【請求項２】 前記ペレット側スプリング最終端に、プ
レナムスプリングの有効巻部と同一外径で軸方向に隣接
する巻部同士が溶接止めされた一巻き以上の密着巻部を
有することを特徴とする請求項１に記載のプレナムスプ
リング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255289A JPH1082877A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プレナムスプリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255289A JPH1082877A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プレナムスプリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082877A true JPH1082877A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17276701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255289A Pending JPH1082877A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プレナムスプリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187660A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | General Electric Co <Ge> | 核燃料棒の中に燃料ペレット固定用リテーナを取り付ける方法 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP8255289A patent/JPH1082877A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187660A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | General Electric Co <Ge> | 核燃料棒の中に燃料ペレット固定用リテーナを取り付ける方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001219 |