KR950001246B1 - 연료집합체의 그리드내에 연료봉을 장전하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

연료집합체의 그리드내에 연료봉을 장전하기 위한 장치

제1도는 원자로 연료집합체의 부분 정단면도.

제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한 상부노즐의 확대단면도.

제3도는 제1도의 선 3-3을 따라 취한 연료봉 및 연료집합체의 최고 그리드의 확대 상부 평면도.

제4도는 제3도의 하부우측 구석기둥을 포함하는 한셀의 그리드의 확대부분 평면도.

제5도는 제4도의 선 5-5을 따라 취한 한셀의 그리드 및 구석기둥의 부분 단면도.

제6도는 제4도의 선 6-6을 따라 취한 한셀의 그리드 및 구석기둥의 부분 단면도.

제7도는 제1도의 선 7-7을 따라 취한 연료집합체의 클러스터판 및 상부노즐의 확대 상부 평면도.

제7a도는 제7도의 선 7a-7a를 따라 취한 상부노즐 및 클러스터판의 확대부분 단면도.

제7b도는 제7도의 선 7b-7b를 따라 취한 상부노즐 및 클러스터판의 다른 확대부분 단면도.

제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 취한 클러스터집합체의 단면도.

제9도는 다수의 연료봉 및 계기관을 설치하는 클러스터판을 가지는 다른 클러스터집합체의 단면도.

제10도는 제1도의 선 10-10을 따라 취한 연료집합체의 최저그리드의 확대부분 상부 평면도.

제11도는 제10도의 선 11-11을 따라 취한 그리드의 부분 단면도.

제12도는 제10도의 선 12-12을 따라 취한 그리드의 다른 부분 단면도.

제13도는 제10도와 유사한 그리드의 부분 상부 평면도.

제14도는 제10도의 선 14-14을 따라 취한 그리드의 부분 단면도.

제15도는 제13도의 선 15-15을 따라 취한 그리드의 다른 부분 단면도.

제16도는 핵노심이 4분의 1을 나타내는 간략도.

제17도는 스프링의 맞물리지 않은 위치에 대하여 그리드의 셀내에 스프링을 편향하기 위하여 안내봉을 가지는 안내고정구의 부분 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 연료집합체 22, 24 : 노즐

26 : 기둥 28 : 볼트

30 : 노심 32 : 그리드

34 : 연료봉 36, 38 : 클러스터 집합체

44 : 채널 46, 48 : 클러스터판

50 : 안내딤블 54 : 계기판

66 : 어뎁터판 86 : 셀

88 : 스프링 108 : 안내고정구

110 : 베이스 112 : 안내봉

114 : 빗질장치

연료봉의 외부 표면에 스크래치를 가하지 않고 연료집합체의 그리드내에 핵연료봉을 장전하기 위한 장치.

핵연료집합체의 구조적 골격은 하부 및 상부노즐과 하부 및 상부노즐 사이를 수직적으로 뻗고 그것들을 고정되게 상호 연결시키는 다수의 안내딤블로 구성된다. 연료집합체에 튼튼한 골격을 제공하는 공통된 기능이외에도, 각 구조적 골격은 다른 기능을 한다. 하부노즐은 상황의 냉각재 흐름이 연료집합체 방향으로 분포되게 한다. 안내딤블은 연료집합체내에 제어 형봉이 삽입될 수 있도록 연료집합체를 통하여 채널을 제공한다. 상부노즐은 각 제어봉이 장착되는 스파이더 집합체를 위한 부분적 지지 플랫폼을 제공한다. 상부노즐은 또한 냉각재의 상향의 흐름을 허용하는 오우프닝을 가진다. 또한, 하부 및 상부노즐은 각각 연료봉이 연료집합체로부터 하향방출 또는 상향방출되지 못하게 작용한다.

그리드와 연료봉은 연료집합체의 구조상의 부품이 아니라 대신에 각각 안내딤블에 의해서 직접적 및 간접적으로 지지된다. 그리드는 안내딤블을 따라서 축방향으로 일정하게 떨어진 위치에 부착되며 각 그리드의 삽입 띠에 의해서 한정되는 다수의 셀은 수직 정렬되도록 배치된다. 연료봉은, 셀내에 뻗은 띠위의 스프링과 딤블에 의해서, 횡방향 그리드의 수직으로 정렬된 셀내에 조직화되고 횡방향으로 떨어진 배열로 지지되어 있다. 연료봉은 그리드내에 반드시 삽입되어야 하고, 이 과정동안에 스크래치될 수 있으며 봉의 악화를 야기시킬 수 있다.

본 발명의 주요 목적은 봉의 구부러짐 또는 스크래치 없이 지지 그리드내에 연료봉의 삽입을 원활하게 하는 배치를 제공하는 것이다.

이런 목적을 고려하여, 본 발명은 연료집합체내에 연료봉의 장전을 용이하게 하기 위한 배치에 특징이 있는 것으로, 상기 연료집합체는 다수의 연료봉 및 다수의 탄력성 스프링을 가진 삽입 띠로 형성된 최소한 하나의 그리드를 갖고 있으며, 상기 삽입 띠는 상기 연료봉을 수용하기 위하여 다수의 공동 셀을 한정하고, 동시에 최소한 하나의 스프링이 맞물리고 지지하기 위하여 상기 각 셀내에 배치되며, 제1수단은 상기 스프링이 상기 그리드 셀내에 배치될 때 상기 연료봉과 맞물리는 각각의 제1위치로부터 상기 스프링이 상기 그리드 셀내에 배치될 때 상기 연료봉으로부터 맞물리지 않는 각각의 제2위치까지 상기 스프링을 이동시키기 위하여 상기 그리드의 상기 셀내에 삽입될 수 있으며; 제2수단은, 상기 제1장치를 인출하고 상기 그리드 셀내에 상기 연료봉을 수취한후에, 상기 제2수단이 상기 스프링을 방출하여 상기 스프링이 상기 연료봉을 맞물리게 하도록 제거될 수 있도록 스프링의 제2위치에서 상기 스프링을 지지하기 위하여 상기 그리드의 상기 셀내에 동시에 삽입될 수 있다.

본 발명은 단지 예로서 첨부된 도면에 도시된 양호한 실시예에 관한 다음의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

다음의 상세한 설명 과정에서는, 첨부도면을 참고하게 될 것이다.

가압수형 원자로(PWR)내에 사용하도록 설계된 연료집합체(20)는, 상부노즐(22)형태의 상단부 구조물, 하부노즐(24)형태의 하단부 구조물 및 상부 및 하부노즐(22, 24)을 강고하게 연결시키고 그 양노즐사이에 종축으로 뻗은 관형기둥(26) 형태의 다수의 긴 부재를 포함한다.

제1도 외에도 제2도와 7도를 살펴보면, 바람직하게는 4개인 관형기둥(26)은 그 각각의 내부나선 상단부 및 하단부에서 볼트(28)형태의 나선 죔쇠에 의해서 상부 및 하부노즐(22,24)의 각 구성영역에 분리가능하게 연결되는 것을 알 수 있다. 그런 상호 연결된 배치에 있어서, 상부 및 하부노즐(22, 24)과 긴 구석기둥(26)은 공동으로 개선된 연료집합체(20)의 강고한 구조 골격을 형성하고, 이 구조골격에 의해서 연료집합체는 일체의 단위로서 PWR(도시되지 않음)의 노심(30)(제16도)내로 또한 그 노심으로부터 설치 및 제거될 수 있고 노심(30)의 상부 노심지지판과 하부 노심지지판(도시되지 않음) 사이에 유지되어 있을 수 있다. 한편, 그런 상호연결 배치를 고려해 볼 때, 상부 및 하부노즐(22, 24)과 코너기둥(26)은 용이하게 해제되어 연료집합체(20)의 구조 부품뿐만 아니라 더욱더 중요한 하기에서 서술된 연료집합체의 비구조 부품까지의 전체 수선이 용이화될 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 그러므로, 지금까지 서술된 구조 부품이외에도, 연료집합체(20)는 몇개의 비구조부품, 즉 다수의 횡방향그리도(32), 다수의 연료봉(34), 몇개의 클러스터집합체(36)(제1도와 8도) 또는 (38)(제9도)중의 하나를 포함한다. 단지 두개의 상이한 클러스터집합체가 도면에 도시되고 본 명세서에서 서술되지만, 다른 클러스터집합체도 가능할 수 있음을 알 수 있다. 횡방향 그리드(32)는 상부 및 하부노즐(22,24) 사이를 따라 축방향으로 일정하게 이격된 위치에서 나중에 서술되는 방법으로 연장된 구석기둥(26)에 지지된다. 연료봉(34)은 상호간에 또한 구석기둥(26)에 대해 대체로 평행하게 뻗도록 상부 및 하부노즐(22,24)사이에서 그리드(32)를 관통하여 또한 그리드에 의해서 지지된다. 그리드(32)의 구조와 연료봉이 연료봉 외부표면을 스크래치 하지 않고 그리드로부터 인출 및 삽입되는 장치와 방법은, 본 발명을 이루는 특징에 관계된 것인데, 지금부터 상세히 서술될 것이다.

각 연료봉(34)은 연료봉내에(도시되지 않음) 핵연료 펠릿을 수용하고 봉의 양단부는 상단부 및 하단부 플러그(40, 42)에 의해서 폐쇄된다. 핵분열성 물질로 구성되는 연료펠릿은 PWR의 반응력을 발생시키는 것이다. 새로운 연료와 연소된 연료를 상호 교환하고 다시 배열함으로써 주어진 노심 사이클 동안에 발생되는 반응력을 강화시키는 것은 위에서 언급한 두번째 출원에서 주장된 본 발명을 구성하는 특징에 관계된 것인데, 후에 상세히 설명될 것이다. 물, 또는 붕소를 함유한 물과 같은 액체 감속재/냉각재는 유용한 일을 얻기 위하여 노심내에서 발생되는 열을 추출하도록 노심(30)의 연료집합체(20)를 통하여 위쪽으로 펌프된다.

제3도를 참조함으로써 알 수 있듯이, 개선된 연료집합체(20)의 연료봉(34)의 배열내의 특정 위치들에 있어, 다수의 연료봉(34)중에서 복수개의 어떤 그룹의 연료봉은(사실 각 그룹내에 중심연료봉이 없음), 상부 및 하부노즐(22, 24)사이에 뻗는 다수의 연장된 채널(44)을 확정하기 위해서, 나머지 연료봉들(34)보다 더 큰 거리로 상호측방으로 이격되어 있다. 각 클러스터집합체(36, 38)는 한 클러스터판(46, 48), 및 봉의 상단부에는 각 판에 연결되어 그리드(32)와 연료집합체의 채널(44)을 통하여 삽입될 수 있는 다수의 다른 종류의 긴봉들(50,52,54)중의 어떤 봉을 포함하여 이루어진다.

특히, 제1, 8도 및 제9도를 다시 참고하면, 각 연장된 봉(50)은 안내딤블이고, 각 연장된 봉(52)은 연료봉이고, 각 연장된 봉(54)은 계기관이다. 클러스터집합체(38)의 각 연료봉(52)은 그리드(32)에 의해서 지지된 연료봉(43)보다 크기상 더 크다(길이와 직경). 클러스터판(46,48)은 각각 판내에 한정된 다수의 오우프닝(56,58)을 가지며 다수의 오우프닝 각각은 다수의 채널(44)의 형상과 조화된 형상으로 되어 있다. 각 클러스판(46, 48)내에 있어 오우프닝(56,58)의 중심오우프닝은 계기관(54)의 상단부를 수용하고, 이 관에 형성된 플랜지(60)는 예컨대 용접에 의해 각 판에 부착되어 있다. 클러스판(46)내의 나머지 오우프닝(56)은 안내딤블(50)의 상단부를 수용하며, 판(46)에 형성된 내부환상 그루우브(62)내로 각 딤블의 상단이 융기 삽입되어 딤블과 판 사이의 고정연결을 제공한다. 클러스판(46)내의 오우프닝(58)의 나머지는, 연료봉과 판 사이에 고정된 연결을 제공하기 위해서, 큰 직경의 연료봉(52)의 상단부에 형성되는 죔쇠(64)를 수용한다.

지금까지 언급한 것처럼, 각 클러스터의 집합체(36,48)는 연료집합체(20)내에 삽입하기 알맞다. 특히, 상부노즐(22)은 각 클러스터집합체(36,38)의 클러스터판(46,48)을 분리가능하게 지지하기에 적당하고 그것의 연장된 봉(50,52)은 상부노즐(22)로부터 연장된 채널(44)을 통해 하부노즐(24)까지 뻗는다. 하부노즐(24)은 연장된 봉의 하단부에서 각 클러스터집합체의 연장된 봉을 제거가능하게 지지하기에 알맞다.

클러스터집합체(36,38)를 지지 및 보유하기 위하여, 상부노즐(22)은 연장된 채널(44) 및 클러스터집합체의 연장된 봉의 형상과 조화를 이루는 형상으로 판내에 다수의 홀(68)을 갖는 하부 횡방향 어뎁터판(66), 그리고 어뎁터판의 주변에 부착되고 그 주변을 둘러싸는 수직측벽(70)을 포함한다.

클러스터집합체(36,38)의 클러스터판(46,48)이, 제1도와 7도 및 제7a도와 7b도의 실선형으로 표시된 바와 같은 설치위치에서 어뎁터판(66)위에 지지될 때, 각 연장봉(50,52,54)은 어뎁터판(66)내의 홀(68) 또한 거기에서 채널(44)을 통해 하부노즐(24)까지 아래방향으로 뻗는다. 제1도에도 예시된 것처럼, 하부노즐(24)의 횡방향 판(74)내에 대응형태로 배열된 다수의 홀(72)은, 클러스터집합체(36,38)의 각 연장된 봉(50,52,54)의 하단부를 제거가능하게 수용하고 지지된다.

한쌍의 판 스프링(76)형태의 래치장치는, 어뎁터판(66)위에 설치된 상태에서 대응하는 한 클러스터집합체(36,38)의 한 클러스터판(46,48)을 보유하기 위하여, 측벽의 한쌍의 대각선 구석에 인접한 상부노즐의 직립측벽(70)에 있는 내측 배향의 상부 플랜지(78)에 설치된다. 예를들면, 제1, 7도 및 제7a도에 예시된 것처럼, 판스프링(76)은 클러스터판(46)의 상부표면에 대하여 아래방향으로 뻗고 클러스터판(46)의 상부표면과 맞물려 로킹위치를 취한다. 적당한 도구(예시되지 않음)를 사용함으로써, 판 스프링(76)은 제7a도에 일점쇄선 형태로 예시된 것처럼 언로킹(해정)위치로 측방향으로 기울 수 있으며, 그리하여 스프링은 클러스터판(46)의 상부표면과 더 이상 맞물리지 않을 것이다. 후자 위치에 있어서, 일련의 후크(30)를 가진 적당한 도구(예시되지 않음)는 후크가 클러스터판(46)의 대향하는 대각선 구석 근체에 형성된 예컨대 4개의 언더커트노치(82)와 맞물리도록 조정될 수 있고, 그리하여 도구를 들어올림에 의하여 판(46)은 제7b도의 점선형태로 예시된 것처럼 어뎁터판(66)위의 판의 설치 위치로부터 위쪽방향으로 들어 올려질 수 있다.

제2도에서, 어뎁터판(66)에 연결시키는 볼트(28)에 의해 표시된 것처럼 기둥(26)의 상단부의 구석위치가 명백히 예시되어 있고, 반면에 제7도에서는 어뎁터판(66)의 구석영역에 있는 볼트(28)에 의해서 나타난 것처럼 기둥(26)의 위치는 어뎁터판위에 클러스터판이 설치된 위치에 있을 때 클러스터판(46)의 주변을 넘어서는 것이 명백히 나타나 있다. 제2도와 7도에서, 어뎁터판(66)과 클러스터판(46)내에서 각각의 냉각재 유통 오우프닝(어떤 봉(50, 54)에 의해서 점유되지 않은 여러 형태의 잔여 오우프닝)을 관찰할 수 있고, 클러스터판(46)이 어뎁터판에 설치될 때 유통 오우프닝들 사이의 일반적 정렬을 관찰할 수 있다.

제3 내지 6도를 참조하면, 이 도면에는 대표적인 것이 도시되어 있는데, 각 그리드(32)는 다수의 공동(중공) 셀(86)을 한정하기 위해서 달걀 상자형상으로 배열된 다수의 삽입된 띠(84)로 구성된다. 예시된 실시예에서는 각 그리드 가장자리를 따라 17개로서 도합 289셀이 존재하는 반면에, 연료집합체내에 다른 배열 크기가 사용될 수 있고 따라서 제3도에서 기둥(26) 및 그리드(32)의 셀(86)내 봉(50, 52)의 위치는 변화될 수 있다. 셀을 통해 배열된 연료봉(34)을 가진 셀(86)중의 각 하나는 셀의 한쌍의 인접한 벽(90)에 각각 한정되는 한쌍의 탄력성 스프링(88)과 그 나머지 쌍의 인접한 벽(94)의 각벽에 각각 한정되는 한쌍의 딤플(92)을 포함하고 있다.

그러나, 셀을 통해 한 연장된 봉(50, 52, 54) 또는 한 구석기둥(26)을 가진 셀(86)은 어느것도 그런 스프링(88)을 포함하고 있지 않고 딤플(92)도 포함하고 있지 않다.

29개의 후자의 셀(86)은 연료집합체(20)의 연장된 채널(44)과 정렬되어 연료봉(34)보다 직경이 더 큰 관형 부품을 수용하고 있다.

여러가지 형태의 봉, 즉 안내딤블(50), 대직경의 연료봉(52)과 계기관(52)는 그리드 셀(86)내에 봉을 유지하기 위한 어떤 수단도 필요로 하지 않는 반면에, 그리드는 자체의 지지를 위하여 코너기둥(26)에 의존하고 그래서 어떤 양태가 이 기능을 수행하도록 주어져야 한다.

제4도에서 6도에 예시된 것처럼, 각 구석기둥(26)은, 기둥(26)을 가진 각 셀(86)의 벽(90, 94)내의 홀(98) 또는 벽(90, 94)위의 딤플(92)형태의 대응 삽입수단내로 통하여 뻗기 위해서, 기둥으로부터 바깥쪽으로 돌출되고 정렬될 수 있는 4쌍의 탭(96)형태의 삽입수단을 갖는다.

그런 딤플(92)은 제4도에 명백히 예시된 것처럼 기둥을 가진 각 셀(86)내로 뻗는 것이 아니라 인접한 셀내로 뻗는다.

구석기둥(26)에 그리드(32)를 설치하기 위해서는, 그리드가 기둥의 종축을 따라 기둥위로 삽입될 때, 제4도의 점선 형태로 예시된 것처럼 기둥의 탭(96)이 셀(86)의 구석과 정렬되고 어떤 구조부와도 접촉되지 않는 방사상 위치까지, 기둥을 우선 회전시킨다.

이제 기둥(26)을 처음 위치에서 45°로 변위된 방사상 위치, 곧 제4도의 실선으로 예시되고 제5도와 제6도에 도시된 것처럼 기둥의 탭(96)이 그리드 벽의 딤플(92) 및 홀(98)과 더불어 축 평면내에 삽입되고 정렬되는 위치로 회전시킴으로써, 탭(96)은 딤플(92) 및 홀(98)과 원주평면에 정렬되고, 그러면 그리드(26)는 기둥(26)의 정지위치에 유지되어 있을 수 있다.

지금까지 서술된 것처럼 상부 및 하부노즐(22, 24)에 구석기둥(26)의 상부 및 하부단부를 분리가능하게 고정하는 것, 기둥(26)이 그리드(31)를 제거가능하게 지지하게 하는 것, 및 역시 지금까지 서술된 것처럼 상부노즐(22)의 어뎁터판(66)위에 주어진 한 클러스터집합체(36, 38)를 분리가능하게 지지하는 것을 고려할때, 본 발명에 의한 개량된 연료집합체(20)는 수리 또는 어떤 다른 목적을 위하여 아주 쉽게 해체될 수 있다는 것을 알 수 있다.

[연료봉 클러스터 상호교환]

지금까지 서술된 것처럼, 본 발명의 연료집합체 구조에 의해 상이한 연료집합체내에 상이한 클러스터집합체가 용이하게 사용될 수 있다.

예시된 실시예에서, 두개의 상이한 클러스터집합체가 예시되어 있다.

한 클러스터집합체(36)는 안내딤블(50)을 포함하고 그래서 노심(30)내의 제어봉 위치에 배치되는 연료집합체내에 사용된다.

그러나, 제어봉 위치에 연료집합체가 배치되지 않는 경우에는, 각 연료집합체내에 채널(44)을 점유되지 않은채 남겨두는 대신에, 대직경의 연료봉(52)을 포함하고 있는 다른 클러스터집합체(38)가 이용될 수 있다.

대직경의 연료봉(52)을 포함하고 있는 클러스터집합체(38)는 노심(30)의 제어되지 않는 봉 위치에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 앞에서 인용한 두번째 출원을 구성하는 다른 개선특징에 따라, 한 주어진 클러스터집합체(38)내에 사용되는 연료의 농도가 다른 집합체와 다를 수 있다.

특히, 제16도에는 제1의 다수의 연료집합체(100)가 예시되어 있는데, 여기에서의 각 연료집합체는 제1도의 연료집합체(20)내에 있어 그리드(32)에 의해서 지지되는 연료봉(34)과 같은 정상적 연료봉내에 포함된 연료인 새로운 연료(갱신연료)의 배열을 포함하고 있다.

제2의 다수의 연료집합체(102)에 있어서는, 각 연료집합체가 연소된 연료의 배열을 포함하고 있다.

다시, 연소된 연료는 제1도의 연료집합체(20)내의 봉(34)과 같은 정상적 연료봉내에 수용된다.

삽입적으로, 다수의 연료집합체(100, 102)의 각각은 본 발명의 개선된 구조를 가진다.

이제, 연료집합체의 상부노즐로부터 쉽게 제거될 수 있는 연료봉 클러스터집합체를 사용함으로써 노심(30)의 연료재보급시 클러스터집합체의 교체가 용이해진다.

그리하여, 연소된 연료를 포함하는 클러스터집합체(104)는 연소된 연료를 역시 포함하는 연료집합체(102)로부터 새로운 연료를 가진 연료집합체(100)에 재배치될 수 있다.

유사하게, 새로운 연료를 가지는 클러스터집합체(106)는 연소된 연료를 포함하는 연료집합체(102)내에 설치될 수 있다.

그러므로, 노심내에 모두 연소된 연료봉을 가진 또는 모두 새로운 연료봉을 가진 연료집합체를 정전하는 통상적 실시 대신에 새로운 연료장전 방법, 즉 연소된 연료집합체내에 새로운 연료를 가진 클러스터집합체를 사용하고, 새로운 연료집합체내에 연소된 연료를 가진 클러스터집합체를 사용하는 방법이 이제 실시될 수 있다.

이 새로운 연료장전 방법의 결과로, 핵연료 사이클 비용의 감소, 연소된 연료집합체 수명의 연장과 더 긴 사이클로 인한 증가된 용량에서 볼 수 있는 생산성 증각가 얻어진다.

[그리드내에 연료봉을 적재하기 위한 장치]

그리드(32)의 셀(86)내에 다수의 연료봉(34)중의 하나를 정상적으로 장전할 때, 셀의 벽(90, 94)위의 스프링(88)과 딤플(92)은 연료봉 표면에 마찰되어 자주 연료봉의 스크래칭을 야기시킨다.

연료봉(34)의 외부 표면은 불리하게 영향받을 뿐만 아니라 더욱 가속화된 부식이 스크래치 지점에서 발생되기 쉽고 스크래치된 물질에 의해서 형성된 부스러기는 연료집합체(20)를 통하여 냉각재 흐름내로 방출된다.

본 발명을 구성하고 제10도 내지 15도 및 17도에 도시된 다른 특징에 따라서, 그리드(32)내에 연료봉(34)을 장전하기전에 연료집합체(20)의 그리드(32)내에 탄력성 있는 스프링(88)을 맞물리지 않는 위치에 놓이도록 눌른다.

스프링(88)을 눌른채 유지하면, 셀내에 뻗은 눌러지지 않은 딤플(92)과 접촉없이 연료봉(34)이 셀(86)에 들어갈 충분한 틈새가 존재한다.

제10도 내지 12도에 도시된 것과 같은 스프링의 맞물린 위치로부터 제13도 내지 제15도에 도시된 것처럼 스프링의 맞물리지 않은 위치까지 우선 탄력성 스프링을 눌르기 위해서는, 제17도에서 108로 전체적으로 표시된 안내고정구가 사용된다.

안내고정부(108)는 베이스 위에 지지된 다수의 안내봉(112)을 가지며, 그리하여 베이스(110)에 대해 그리드(32)를 이동하면, 안내봉(112)은 그리드 셀(86)에 동시에 들어갈 것이고 스프링의 맞물린 위치로부터 맞물리지 않은 위치로 스프링(88)을 눌르거나 편향될 것이다.

제13도 내지 제15도에 도시된 것처럼, 탄력성 스프링(88)을 스프링의 맞물리지 않은 위치로 유지하기 위하여, 제13도에서 전체적으로 114로 표시된 한쌍의 빗질장치가 사용된다.

각 빗질장치(114)는 핸들(116)과 그 위에 설치된 다수의 스프링체결막대(118)를 가지며, 그리하여 그리드 봉(112)을 회수하기 전에 그리드(32)에 대해 핸들(116)을 이동시키면, 체결막대(118)는 동시에 그리드 셀(86)에 들어갈 수 있고 각 스프링(88)에 대하여 체결위치를 취할 수 있어, 안내봉(112)을 인출(제거)했을 때 스프링은 맞물리지 않은 위치내에 유지될 수 있다.

그때 안내봉(112)을 인출한 후에 연료봉(34)은 눌러진 스프링(88) 또는 눌러지지 않은 딤플(92)과 맞물리지 않게 그리드 셀(86)내의 삽입될 수 있다.

일단 연료봉(34)이 삽입된다면, 빗질장치(114)는 체결막대(118)를 제거할 수 있도록 하여 이동되어 스프링(88)은 그의 정상적인 편향되지 않은 또는 맞물린 위치로 된다.

그렇게 함으로써, 스프링(88)은 딤플들 사이에 연료봉(34)을 지지하기 위해서 양 딤플(92)에 대하여 연료봉(34)을 접촉시키고 힘을 가하며, 그리하여 그리드 셀(86)내의 비교적 고정적 위치에 연료봉을 유지한다.

안내고정구(108) 및 빗질장치(114)의 경우에 있어서, 비록 안내봉(112)과 체결막대(118)의 각 운동 통로가 서로에 대해 대체로 직교하고, 서로로부터 수직적으로 어긋나 있지만, 그리드 셀(86)에 대한 각 안내봉(112)과 체결막대(118)의 운동방향은 직선형이다.

자세하게는, 안내봉(112)은 각 셀(86)을 통한 축방향에 대하여 평행이고, 반면에 체결막대(118)는 그런 축에 대하여 횡방향으로 움직인다.

체결막대(118)가 그런 방법으로 셀(86)을 통과이동하기 위해서는, 스프링(88)이 형성되는 삽입띠(84)의 인접한 쌍의 셀 벽(90)는, 그의 구석 근처의 셀 벽(90)에 인접셀을 연통시키는 다수의 홀(120)을 가진다.

제2, 10 및 13도에 도시된 셀(86)은 행렬로 정렬된 것으로 볼 수 있다.

그런 관점으로부터, 스프링(88)은 셀벽(90)내에 형성된 홀(120)과 마차가지로 각각 행렬로 정렬된다.

행렬로된 스프링(88)을 안내봉(112)에 의해서 스프링이 맞물리지 않은 위치로 눌르면, 거기에 대응하는 행렬로 된 홀드(120)은, 한쌍의 빗질장치(114)의 체결막대(118)를 삽입하기 위하여 대응하는 행렬로 된 통로를 형성하도록, 스프링(88)과 정렬된다.

그런 방법으로, 각 셀(86)내에 각 쌍의 스프링(88)은 스프링이 맞물리지 않은 위치에서 유지된다.

구석기둥(26) 또는 클러스터집합체(36, 38)의 설치에 앞서서 통상적으로 연료봉(34)이 각 그리드(32)내에 장전되었다는 것을 언급할 수 있다.

그러나, 제5도와 6도에서 볼 수 있듯이, 기둥(26)이 그리드(32)내에 이미 설치되었을 때에는, 기둥을 수행하는 셀(86)을 통하여 로킹막대(118)의 삽입을 허용하도록 기둥(26)내에 환상 그루우브(122)가 제공된다.

Claims (4)

1. 각 연료봉을 수용하기 위해 행과 열로 정렬된 복수개의 중공셀을 획정하는 복수개의 삽입띠와, 상기 연료봉이 상기 셀내에 수용될 때 그 연료봉과 맞물어 그것을 지지하기 위해 상기 셀내에 쌍으로 배치되는 복수개의 탄성 스프링으로 구성되어 있는 적어도 하나의 그리드, 및 복수개의 연료봉을 가진 연료집합체와 함께 사용되어, 상기 연료봉을 상기 연료집합체의 상기 그리드내에 용이하게 장전되게 하는 장치로서, (a) 연료봉이 상기 그리드 셀내에 배치될 때 각 쌍의 스프링이 각 연료봉과 맞물리는 각각의 제1위치로부터 각 연료봉이 상기 그리드 셀내에 배치될 때 각 쌍의 스프링이 상기 각 연료봉으로부터 분리되는 각각의 제2위치로 상기 스프링과 맞물려 그것을 이동시키기 위해 상기 그리드의 상기 셀내에 동시에 삽입될 수 있는 제1수단을 포함하며; (b) 상기 제1수단을 제거하기전 제2위치에 상기 스프링을 맞문채 지지하기 위해, 상기 열을 이루는 그리드의 셀내로 동시에 삽입될 수 있는 하나(제2수단쌍의 한쪽)와 상기 행을 이루는 셀내로 동시에 삽입될 수 있는 다른하나(제2수단쌍의 다른쪽)로 된 쌍의 제2수단을 포함하며, 그리하여 상기 제1수단이 제거된 뒤 상기 연료봉은 상기 그리드 셀내에 수용되고 그런뒤, 상기 스프링이 해방되어 상기 연료봉과 맞물리는 제1위치를 다시 갖게 되도록 상기 제2수단에 제거될 수 있으며, (c) 상기 삽입띠는, 상기 행과 열을 이루는 쌍의 인접 셀들 사이를 연통시키기 위해 형성된 복수개의 홀을 갖고 있으며, 주어진 쌍의 인접 셀들사이의 제1홀은 이 주어진 쌍의 인접셀과 일렬로 정렬된 다른쌍의 인접셀들 사이의 다른 제1홀과 일렬로 정렬되고, 다른 주어진 쌍의 인접셀들 사이의 제2홀은 이 다른 주어진 쌍의 인접셀과 일행으로 정렬된 또 다른쌍의 인접셀들 사이의 다른 제2홀과 일행으로 정렬되며; (d) 복수개로 된 상기 쌍의 스프링은 각 셀내에 배치되어 있으며, 주어진 셀에 있는 제1스프링은 이 주어진 셀과 일렬로 정렬된 다른 셀에 있는 다른 제1스프링과 일렬로 정렬되고 상기 주어진 셀에 있는 제2스프링은 상기 주어진 셀과 행으로 정렬된 또다른 셀에 있는 다른 제2스프링과 일행으로 정렬되어 있으며; (e) 상기 각각의 행과 열의 제1 및 제2스프링 및 각각의 행과 열의 제1 및 제2홀은, 상기 제1 및 제2스프링이 그 각각의 제2위치에 배치되어, 상기 쌍의 제2수단이 각각 상기 행과 열의 셀내에 삽입될 수 있도록 대응하는 행과 열의 셀들내에 통로를 획정하고 그 각각의 제2위치에 유지될 때, 서로 직선 정렬되며; (f) 상기 제1수단은 베이스 및 이 베이스에 대해 정지 관계로 이 베이스 위에 고정 지지된 복수개의 안내봉의 형으로 되어 있고, 그리하여 상기 그리드가 단독으로 상기 베이스 및 그위에 고정된 안내봉에 대해 직선적으로 이동되면, 상기 안내봉은 상기 행과 열의 그리드 셀에 진입하여 상기 제1 및 제2스프링을 그의 제1위치로부터 제2위치로 편향시키며; (g) 상기 쌍의 제2수단의 각각은 핸들 및 이 핸들에 대해 정지관계로 핸들위에 고정장착된 복수개의 스프링 로킹봉의 형으로 되어 있고, 그리하여 상기 안내봉이 제거되기전에 상기 핸들이 단독으로 상기 그리드에 대해 직선적으로 이동되면, 상기 핸들 위에 고정된 상기 로킹봉도 또한 단독으로 상기 그리드에 대해 직선적으로 이동하여 각각 상기 통로를 따라 상기 행과 열의 그리드 셀내에 진입하고, 그리하여 상기 각각의 제1 및 제2스프링이 상기 봉에 의해 맞물리게 되어 상기 안내봉의 제거시에 그의 제2위치에 유지되는 로킹위치를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 연료봉을 연료집합체의 그리드내에 장전하는 것을 용이하게 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 열의 셀에 있는 상기 통로는 상기 행의 셀에 있는 상기 통로와 교차하지만 상기 행의 통로로부터 수직방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 연료봉을 수용하기 위해 복수개의 중공셀을 획정하는 복수개의 삽입띠 및 상기 연료봉이 상기 셀내에 수용될 때 그 연료봉과 맞물려 그것을 지지하기 위해 상기 각 셀내에 적어도 하나가 배치되는 복수개의 탄성 스프링으로 형성된 적어도 하나의 그리드 및 복수개의 연료봉을 가진 연료집합체와 함께 사용하기 위해, 상기 연료봉을 상기 연료집합체의 상기 그리드내에 장전하는 것을 용이하게 하기 위한 방법으로서, (a) 상기 그리드의 셀내에 복수개의 안내봉을 동시에 삽입하고, 그리하여 연료봉이 그리드 셀내에 배치될 때 각 스프링이 각 연료봉과 맞물리는 각각의 제1위치로부터, 연료봉이 상기 그리드 셀내에 배치될 때 각 스프링이 상기 각 연료봉으로부터 분리되는 각각의 제2위치로, 상기 스프링을 맞물린채 이동되게 하는 단계를 포함하며; (b) 상기 안내봉의 제거(인출)전에, 상기 스프링과 맞물려 그 스프링을 그의 제2위치에 유지하기 위해, 상기 그리드의 상기 셀내에 복수개의 스프링 로킹봉을 동시에 삽입하고, 그후 상기 안내봉이 제거되게 하고, 상기 연료봉이 상기 그리드 셀에 수용되게 하고, 그런뒤 상기 스프링이 해방되어 상기 연료봉과 맞무는 그의 제1위치를 다시 가질 수 있도록 상기 스프링 로킹봉이 제거되게 하는 단계를 포함하며; (c) 상기 제1위치로부터 제2위치로 상기 스프링을 편향시키도록 상기 안내봉을 상기 그리드 셀내에 삽입시키는 것은(상기 (a)에서) 상기 안내봉에 대해 직선적으로 상기 그리드를 단일적으로 이동시킴으로써 행해지며; (d) 상시 스프링과 맞물려 그 스프링을 그의 제2위치에 유지하기 위해 상기 스프링 로킹봉을 그의 로킹위치에 삽입시키는 것은(상기 (b)에서) 상기 그리드에 대해 직선적으로 상기 스프링 로킹봉을 단일적으로 이동시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 연료봉을 연료집합체의 그리드내에 장전하는 것을 용이하게 하기 위한 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 안내봉에 대한 상기 그리드의 상기 직선이동은, 상기 그리드에 대한 상기 스프링 로킹봉의 상기 직선이동에 대해 대체로 직각인 방향인 것을 특징으로 하는 방법.

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