JPS63196887A - 原子炉燃料集合体 - Google Patents
原子炉燃料集合体Info
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- JPS63196887A JPS63196887A JP63024861A JP2486188A JPS63196887A JP S63196887 A JPS63196887 A JP S63196887A JP 63024861 A JP63024861 A JP 63024861A JP 2486188 A JP2486188 A JP 2486188A JP S63196887 A JPS63196887 A JP S63196887A
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- Japan
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 35
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims description 2
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- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/332—Supports for spacer grids
-
- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Connection Of Plates (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】
従来の技術ａ３よび発明が解決しようとする問題点原子
炉燃料集合体は普通、数ｍの長さを有し且つしばしば長
方形または方形の所内をなす管状の容器から成る。それ
には、ある一定の、普通は対称的なパターンで平行に配
列された、多数の同様な長さの管状燃料棒が包含される
。この燃料棒は、例えば米国特許第３，４０５．０３３
号に相当するスウェーデン特許第３１２，６１２号に開
示された形式の数多くのいわゆるスペーサにより、この
パターンに固定しておかれる。スペー１ノは、燃料棒の
束に沿って一様な間隔に配列され、個々の燃料棒に対す
るある固有の弾力により、垂直に配列された束に沿って
定位置に保持される。しかし、中性子照射のため、スペ
ーサばねのばね力は減少し、数年後にはそれが、当初の
わずか一部分に過ぎなくなる。次いで、束に沿った流れ
の影響によりスペーサが上方へ移動することと、束の可
成りの部分が全く支えられないままでいることとが生じ
得る。これを回避するため、またスペーサを垂直方向に
固定するために、特別のスペーサ保持ロッド、間隔保持
スリーブ、且つまた燃料集合体とスペーサとの壁のＦｌ
の特別なロック部材のような、数多くの方法が用いられ
ている。このロック部材の場合、燃料集合体の壁には、
壁の長手方向に配列された多数の第一ロック部材が、ま
た各スペーサには、キーとして役立つ燃料棒を燃料棒の
束に挿入する際に第一ロック部材と係合するようにされ
た第二ロック部材が備えられる。
炉燃料集合体は普通、数ｍの長さを有し且つしばしば長
方形または方形の所内をなす管状の容器から成る。それ
には、ある一定の、普通は対称的なパターンで平行に配
列された、多数の同様な長さの管状燃料棒が包含される
。この燃料棒は、例えば米国特許第３，４０５．０３３
号に相当するスウェーデン特許第３１２，６１２号に開
示された形式の数多くのいわゆるスペーサにより、この
パターンに固定しておかれる。スペー１ノは、燃料棒の
束に沿って一様な間隔に配列され、個々の燃料棒に対す
るある固有の弾力により、垂直に配列された束に沿って
定位置に保持される。しかし、中性子照射のため、スペ
ーサばねのばね力は減少し、数年後にはそれが、当初の
わずか一部分に過ぎなくなる。次いで、束に沿った流れ
の影響によりスペーサが上方へ移動することと、束の可
成りの部分が全く支えられないままでいることとが生じ
得る。これを回避するため、またスペーサを垂直方向に
固定するために、特別のスペーサ保持ロッド、間隔保持
スリーブ、且つまた燃料集合体とスペーサとの壁のＦｌ
の特別なロック部材のような、数多くの方法が用いられ
ている。このロック部材の場合、燃料集合体の壁には、
壁の長手方向に配列された多数の第一ロック部材が、ま
た各スペーサには、キーとして役立つ燃料棒を燃料棒の
束に挿入する際に第一ロック部材と係合するようにされ
た第二ロック部材が備えられる。
ロック部材による方法の周知の実施例の欠点は、燃料集
合体容器から意料棒の束を取り出すために、先ずキーと
して役立つ燃料棒を束から引き出すことにより上述のロ
ック部材を互いに離すことが必要であったことである。
合体容器から意料棒の束を取り出すために、先ずキーと
して役立つ燃料棒を束から引き出すことにより上述のロ
ック部材を互いに離すことが必要であったことである。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、上述の欠点は、一方が低い線ｍ張係数
を有する材料から成り、他方が高いｔ記係数を有する月
利から成る、少なくとも二つの相互に連結されたロッド
で第二ロック部材を構成することによって克服される。
を有する材料から成り、他方が高いｔ記係数を有する月
利から成る、少なくとも二つの相互に連結されたロッド
で第二ロック部材を構成することによって克服される。
これらの０ツドは、原子炉の作動中の炉内温度に依って
第二ロック部材を第一ロック部材に係合させ、作動停止
トシた原子炉の場合にはそれを離すようにされる。これ
は、原子炉が停止して炉内の温度がある温度より下に降
下する場合に、燃料棒の束と燃料集合体容器との間のロ
ックが自動的に中断されることを意味する。逆に、燃料
棒の束のスペーサは、原子炉が作動され、温度依存ロッ
ク部材が影響されるようなめにまで炉内温度が上昇され
るど、容器にロックされる。
第二ロック部材を第一ロック部材に係合させ、作動停止
トシた原子炉の場合にはそれを離すようにされる。これ
は、原子炉が停止して炉内の温度がある温度より下に降
下する場合に、燃料棒の束と燃料集合体容器との間のロ
ックが自動的に中断されることを意味する。逆に、燃料
棒の束のスペーサは、原子炉が作動され、温度依存ロッ
ク部材が影響されるようなめにまで炉内温度が上昇され
るど、容器にロックされる。
本発明は、本発明の種々の実施例を示す添付の第１図〜
第１５図を参照すれば最も容易に理解されよう。
第１５図を参照すれば最も容易に理解されよう。
実施例および作用
第１図において、１は上から見たスベーりを示し、２は
周囲の燃料集合体の壁を示す。スペーサ１の底部で対角
線上に対向するコープにおいて、その外側にバイメタル
ばね３が固定されている。
周囲の燃料集合体の壁を示す。スペーサ１の底部で対角
線上に対向するコープにおいて、その外側にバイメタル
ばね３が固定されている。
第２図にあっては、側方から見た上記スペーサ１を示し
、燃料集合体の壁２を左側に示しである。
、燃料集合体の壁２を左側に示しである。
壁２には、更に確実なロックを達成するため、くぼみ４
と、なるべくなら溶接された突起５とが設けられる。く
ぼみ４と突起５とは、いわゆる第一ロック部材を形成す
る。第二ロック部材を形成するバイメタルばね３を、第
１図および第２図の双方におけるそのかみ合い位置に破
線で示しである。
と、なるべくなら溶接された突起５とが設けられる。く
ぼみ４と突起５とは、いわゆる第一ロック部材を形成す
る。第二ロック部材を形成するバイメタルばね３を、第
１図および第２図の双方におけるそのかみ合い位置に破
線で示しである。
この位置においては、燃料集合体内でスペーサ１が上方
へ移動し始めると、第３図にもスケッチ用に示しである
ように、バイメタルばね３がくぼみ４または突起５に接
触する。低温においてはバイメタルばね３がその当初の
位置に戻り、かくしてスペーサ１と燃料集合体の壁２と
の間のかみ合いを終結させる。図示のバイメタルばね３
において、ブレード６は＾い線膨張係数を有するステン
レス鋼から成っているが、ブレード７は、例えば、低い
線膨張係数を有する「インコネル」 （商標名）または
インパールで構成できる。
へ移動し始めると、第３図にもスケッチ用に示しである
ように、バイメタルばね３がくぼみ４または突起５に接
触する。低温においてはバイメタルばね３がその当初の
位置に戻り、かくしてスペーサ１と燃料集合体の壁２と
の間のかみ合いを終結させる。図示のバイメタルばね３
において、ブレード６は＾い線膨張係数を有するステン
レス鋼から成っているが、ブレード７は、例えば、低い
線膨張係数を有する「インコネル」 （商標名）または
インパールで構成できる。
第４図〜第７図は本発明の種々の実施例を示し、その中
で第４図および第５図はロックされた位〜にあるスペー
サを、また第６図および第７図は開放された位置にある
スペーサを示す。第４図は上から見た燃料集合体１１の
コーナを示し、燃料集合体１１は、十字の形式の仕切り
１２により、四つの等しい大きさのチャンネルに分割さ
れている。
で第４図および第５図はロックされた位〜にあるスペー
サを、また第６図および第７図は開放された位置にある
スペーサを示す。第４図は上から見た燃料集合体１１の
コーナを示し、燃料集合体１１は、十字の形式の仕切り
１２により、四つの等しい大きさのチャンネルに分割さ
れている。
仕切り１２と燃料集合体１１の外ｆｆ１１３との間の接
合個所には数多くの９１４が形成され、そこで仕切り１
２と外壁１３とが一緒に溶接される。スペーサ１５の一
部がチャンネル内に示されている。
合個所には数多くの９１４が形成され、そこで仕切り１
２と外壁１３とが一緒に溶接される。スペーサ１５の一
部がチャンネル内に示されている。
スペーサ１５の外側には、そのコーナの一つに、バイメ
タルばね１６の形式のロック部材が配設される。
タルばね１６の形式のロック部材が配設される。
第５図は、極めて略図的に且つ側方から見て、バイメタ
ルばね１６を示す。その底部でばね１６はスペーサ１５
の下部に固定され、またその上部でばね１６はスペーサ
１５の上方へ曲げられ、こうしてその点でスペーサ１５
に可動的に接合される。バイメタルばね１６の中央部に
は、前述の第二ロック部材に対応する突起１７があり、
一方、Ｊｔｉｊ１４は対応する第一ロック部材を形成す
る。
ルばね１６を示す。その底部でばね１６はスペーサ１５
の下部に固定され、またその上部でばね１６はスペーサ
１５の上方へ曲げられ、こうしてその点でスペーサ１５
に可動的に接合される。バイメタルばね１６の中央部に
は、前述の第二ロック部材に対応する突起１７があり、
一方、Ｊｔｉｊ１４は対応する第一ロック部材を形成す
る。
従って第４図および第５図は高温におＧＪるロック位置
でのかみ合いを示し、一方、対応的な表示を備える第６
図および第７図は低湿における開放位置での上記かみ合
いを示す。
でのかみ合いを示し、一方、対応的な表示を備える第６
図および第７図は低湿における開放位置での上記かみ合
いを示す。
第８図〜第１１図は、第４図〜第７図によるロック装置
の小食史態様を示す。唯一の差異は、バイメタルばねの
形状および取付けである。第８図〜第１１図においては
、この場合２０で承りバイメタルばねと、ばねの頂部に
設けたフック２１とを除き、第４図〜第７図におけると
同一の表示が用いられている。やがて分かるように、こ
の実施例においては、バイメタルばね２０がスペーサ１
５の下部でのみ固定され、装置は第３図に示すそれと大
部分同じ方法で作動する。ロック位置においては、Ｊｉ
１１４の間にフック２１が係合する。
の小食史態様を示す。唯一の差異は、バイメタルばねの
形状および取付けである。第８図〜第１１図においては
、この場合２０で承りバイメタルばねと、ばねの頂部に
設けたフック２１とを除き、第４図〜第７図におけると
同一の表示が用いられている。やがて分かるように、こ
の実施例においては、バイメタルばね２０がスペーサ１
５の下部でのみ固定され、装置は第３図に示すそれと大
部分同じ方法で作動する。ロック位置においては、Ｊｉ
１１４の間にフック２１が係合する。
従って第８図および第９図は高温におけるロック位置で
のかみ合いを示し、一方、第１０図および第１１図は低
温における開放位置での上記かみ合いを示す。
のかみ合いを示し、一方、第１０図および第１１図は低
温における開放位置での上記かみ合いを示す。
第１２図および第１３図は、本発明の若干異なる実施例
を示す。この装置は側方から略図的に示しである。
を示す。この装置は側方から略図的に示しである。
第１２図において、３０はスペーサを示し、燃料集合体
３１の壁は３２で示しである。０ツド３３は、低い線膨
張係数を有する材料、例えばジルカロイ、から成るスペ
ーサ３０に固定される。がん首のように形作られたばね
３４が一端でロッド３３の下端に固定される。このばね
３４の他端は、ロッド３３の孔３５を貝いて延びる。ば
ね３４の湾曲Ｐｌｓ３６は、壁３２に常に当たっている
。この場合ばね３４は、高い線膨張係数を有する材料、
例えばステンレス鋼、で作られる。更に、ばね３４はＩ
Ｉｌ長く、ロックされない場合には側方へ弾性的に容易
に動く。３７は壁３２内のｎを示す。第１２図は高温に
おける装置を示し、それによりばね３４の端部が孔３５
内に［１ツクされるが、これは、それが壁３２内の肩３
７から最早弾性的に離れて動かないことを意味する。従
ってスペーサと燃料集合体との間には、かみ合いが達成
されている。
３１の壁は３２で示しである。０ツド３３は、低い線膨
張係数を有する材料、例えばジルカロイ、から成るスペ
ーサ３０に固定される。がん首のように形作られたばね
３４が一端でロッド３３の下端に固定される。このばね
３４の他端は、ロッド３３の孔３５を貝いて延びる。ば
ね３４の湾曲Ｐｌｓ３６は、壁３２に常に当たっている
。この場合ばね３４は、高い線膨張係数を有する材料、
例えばステンレス鋼、で作られる。更に、ばね３４はＩ
Ｉｌ長く、ロックされない場合には側方へ弾性的に容易
に動く。３７は壁３２内のｎを示す。第１２図は高温に
おける装置を示し、それによりばね３４の端部が孔３５
内に［１ツクされるが、これは、それが壁３２内の肩３
７から最早弾性的に離れて動かないことを意味する。従
ってスペーサと燃料集合体との間には、かみ合いが達成
されている。
第１３図は低温の開放状態にある同装置を示し、この場
合にはばね３４の端部が孔３５内を自由に前後に動くこ
とができる。
合にはばね３４の端部が孔３５内を自由に前後に動くこ
とができる。
第１２図および第１３図による実施例においては、ばね
３４のみが対応的に変えられる場合には、言うまでもな
く、それが＾い線膨張係数を有する材料で構成されるよ
うにロッド３３の特性を変化さぜることができる。
３４のみが対応的に変えられる場合には、言うまでもな
く、それが＾い線膨張係数を有する材料で構成されるよ
うにロッド３３の特性を変化さぜることができる。
第１４図および第１５図は、ジルカロイの４線ロツド４
１とステンレス鋼の湾曲ビン４２とから成る付加的なり
ツク装置を示ず。０ツド４１とビン４２とはそれらのｇ
ｔｌｋでリベット４３により一緒に接合されるが、それ
は、ジルカロイとステンレス鋼とが一緒に溶接され難い
という事実によるしのである。燃料集合体の壁は３８で
示され、それにくぼみ４０が設けられる。底部ではロッ
ク装置がスペーサ３９に固定されている。第１４図およ
び第１５図から明らかとなるように、湾曲したステンレ
ス鋼のビン４２はジルカロイのＯラド４１よりも大きい
線膨張係数を有づる。このロック装置の作動は図のそれ
以上の説明なしで容易に理解されるはずであり、破線の
状態はｆ１初中の原子炉と、従って、ロックされた位置
にあるこの装買とを表示している。
１とステンレス鋼の湾曲ビン４２とから成る付加的なり
ツク装置を示ず。０ツド４１とビン４２とはそれらのｇ
ｔｌｋでリベット４３により一緒に接合されるが、それ
は、ジルカロイとステンレス鋼とが一緒に溶接され難い
という事実によるしのである。燃料集合体の壁は３８で
示され、それにくぼみ４０が設けられる。底部ではロッ
ク装置がスペーサ３９に固定されている。第１４図およ
び第１５図から明らかとなるように、湾曲したステンレ
ス鋼のビン４２はジルカロイのＯラド４１よりも大きい
線膨張係数を有づる。このロック装置の作動は図のそれ
以上の説明なしで容易に理解されるはずであり、破線の
状態はｆ１初中の原子炉と、従って、ロックされた位置
にあるこの装買とを表示している。
最後に、ロック装置内の材料の組織が、照射に依るロッ
ク装置内の材料の責なる長手方向の成長に関する諸問題
を回避するように選択されるべきことを指摘しなければ
ならない。
ク装置内の材料の責なる長手方向の成長に関する諸問題
を回避するように選択されるべきことを指摘しなければ
ならない。
第１図は本発明の実施例の平面図、第２図は第１図の実
施例の側面図、第３図は第１図の実施例のバイメタルば
ねをスケッチ風に示す図、第４図および第５図は高温に
おけるロック位置でのロック部材のかみ合いを示１図、
第６図および第７図は低温における開放位置での上記か
み合いを示す図、第８図および第９図は高温における小
変更態様のロック位置での上記かみ合いを示す図、第１
０図および第１１図は低温における小変更態様の開放位
置での上記かみ合いを示づ°図、第１２図および第１３
図は本発明の若干異なる実施例を示す図、第１４図およ
び第１５図はシルカロイの直線ロッドとステンレス鋼の
湾曲ピンとから成るロックＳ装置を示す図である。
施例の側面図、第３図は第１図の実施例のバイメタルば
ねをスケッチ風に示す図、第４図および第５図は高温に
おけるロック位置でのロック部材のかみ合いを示１図、
第６図および第７図は低温における開放位置での上記か
み合いを示す図、第８図および第９図は高温における小
変更態様のロック位置での上記かみ合いを示す図、第１
０図および第１１図は低温における小変更態様の開放位
置での上記かみ合いを示づ°図、第１２図および第１３
図は本発明の若干異なる実施例を示す図、第１４図およ
び第１５図はシルカロイの直線ロッドとステンレス鋼の
湾曲ピンとから成るロックＳ装置を示す図である。
Claims (3)
- （１）燃料集合体に挿入可能な縦方向燃料棒の束を有す
る原子炉用燃料集合体にて、束に沿つて配列されたセル
から成るスペーサ（１）により前記燃料棒が一緒に保持
され、燃料棒の束に向かう燃料集合体の壁（２）に、壁
の長手方向に配列された多数の第一ロック部材が備えら
れ、スペーサ（１）に第二ロック部材が備えられるよう
にした燃料集合体において、一方のロッドが低い線膨張
係数を有する材料から成り、他方のロッドが高い線膨張
係数を有する材料から成る、少なくとも二つの相互に連
結されたロッドを前記第二ロック部材が含み、前記ロッ
ドが、作動中の原子炉内の温度に依つて前記第二ロック
部材を前記第一ロック部材に係合させ、原子炉が作動停
止した時にそれを離すようにされることを特徴とする燃
料集合体。 - （２）特許請求の範囲１項に記載の燃料集合体において
、前記第二ロック部材が、バイメタルばね（３）に取り
付けられ且つ前記第一ロック部材と係合するように意図
されたロック用突起（５）を含むことを特徴とする燃料
集合体。 - （３）特許請求の範囲第１項に記載の燃料集合体におい
て、前記第二ロック部材が、ある熱膨張係数を有する材
料のロッド（３３）から成るロック用タングを含み、一
端でロッド（３３）の一端に接合されるがん首形ばね（
３４）がロッド（３３）のそれと異なる熱膨張係数を有
する材料から成り、前記ばね（３４）の横方向に配設さ
れた他端がロッド（３３）の他端の横方向の孔（３５）
を貫いて延び、前記第一ロック部材と恒久的係合をなす
ロッド（３３）から外へ曲げられた部分（３６）を前記
ばね（３４）が有し、前記ばね（３４）の前記の横方向
に配設された端部が高い周囲温度において前記孔（３５
）内にロックされるようにされることを特徴とする燃料
集合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8700462-8 | 1987-02-06 | ||
| SE8700462A SE456461B (sv) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Brenslepatron for kernreaktor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63196887A true JPS63196887A (ja) | 1988-08-15 |
| JP2562168B2 JP2562168B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=20367423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024861A Expired - Lifetime JP2562168B2 (ja) | 1987-02-06 | 1988-02-04 | 原子炉燃料集合体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4859407A (ja) |
| JP (1) | JP2562168B2 (ja) |
| DE (1) | DE3802848C2 (ja) |
| SE (1) | SE456461B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0776795B2 (ja) * | 1989-01-25 | 1995-08-16 | 三菱原子燃料株式会社 | 支持格子 |
| US5024426A (en) * | 1989-03-17 | 1991-06-18 | Advanced Nuclear Fuels Corporation | Bimetallic spring member for radiation environment |
| SE503441C2 (sv) * | 1990-10-18 | 1996-06-17 | Asea Atom Ab | Förfarande och anordning för reglering av kylflöde i en tryckvattenreaktors bränslepatron |
| US5174949A (en) * | 1991-05-17 | 1992-12-29 | General Electric Company | Non circular water rod features |
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