JPS6129677B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉燃料集合体の格子に関し、特
に、格子帯材中の制御棒案内筒用スリーブの精確
な取り付け及び整列を助成すると共に、調節のた
めばね及び凹部に接近可能にする格子の改良構造
に関するものである。

原子炉燃料集合体の格子の慣用の構造は、燃料
棒と制御棒案内筒とを受け容れるセルを形成すべ
く設計した卵詰め枠形状となるように互いに差し
込んだ多数の帯材を含む。互いに差し込んだ帯材
と同一の巾を持つ周囲の帯材が互いに差し込んだ
帯材を囲んで、燃料集合体に強度と剛性を与えて
いる。燃料棒の横への変位を最小にすると共に燃
料集合体の流れ特性を向上させるために、多数の
格子が燃料集合体の長さ沿いに隔置されている。
これ等の格子は、制御棒案内筒用スリーブを格子
にろう付けその他の手段で固定することにより所
定位置に保持され、その後に制御棒案内筒を軸方
向に挿入してスリーブに通し固定する。各スリー
ブは短く、格子の上面及び下面から大体５〜７cm
（２〜3in）突き出るだけである。制御棒案内筒
は、燃料集合体の長さに沿つた多数の格子の各々
の中にある軸方向に整列したスリーブを貫通して
おり、その壁をスリーブの直上及び直下の個所で
膨出させることによつて、スリーブに固定され
る。組み立てた時には、大きな強度と剛性とが燃
料集合体に与えられ、燃料棒は各格子による協同
作用で横方向の変位のないよう効果的に保持され
る。

スリーブを格子の帯材に取り付けるのに種々の
方法が使用されている。よく知られた一つの構造
では、格子構造の上方及び下方へ延びるタブにス
リーブをろう付けするが、他の構造では、格子を
構成する互いに差し込んだ帯材の露出表面にスリ
ーブを直接ろう付けする。また、別の構造では、
スリーブに開口が設けられていて、スリーブが帯
材をまたぐのを許容するにもかかわらず、スリー
ブを所定位置に効果的に固定するようになつてい
る。上記諸構造に特有の欠点は、スリーブが精確
に整列しないかも知れないため、上下に整列した
格子における多数のスリーブの軸心が同一になら
ず、その結果、スリーブ中に固定される制御棒案
内筒の中心線がスリーブ軸心と一致しないことで
ある。そのため、原子炉運転中に案内筒内を上下
に動くようになつている制御棒が、運転中に案内
筒の中で拘束される事態が起こるかも知れない。
即ち、各制御棒及びその案内筒が全長にわたつて
精確な同軸関係にある場合のみ、制御棒案内筒内
における制御棒の自由な、拘束を受けない運動を
実現できる。そのためには、燃料集合体の各格子
の制御棒案内筒用スリーブが他の格子の対応する
制御棒案内筒用スリーブと精確に整列する必要が
あり、延いては、各格子の制御棒案内筒用スリー
ブが同じ格子内の他のスリーブに関して精確に位
置決めされ且つ配向されることを必要とする。し
かし従来は、燃料集合体の格子の組立て中、制御
棒案内筒用スリーブの上述したような位置決めを
終始一貫して確保し維持することは困難であつ
た。

従つて、本発明の主な目的は、燃料集合体の格
子内における制御棒案内筒用スリーブの精確な位
置決めを容易にすると共に、格子の組立て中、該
スリーブをその適正な位置に高信頼度で維持する
手段を提供することによつて、前述したような従
来技術の欠点を軽減することである。

上記日的から本発明は、多数の帯材が互いに交
叉する方向に延びると共に互いに差し込まれて、
軸方向に延びる多数のセルを画成する卵詰め枠形
状の格子を形成しており、該格子には少なくとも
１本の制御棒案内筒用スリーブが、相互に交叉す
る２枚の帯材を仮想上の交点の領域において帯材
の長さ沿いに跡切れさせることによつて形成され
た前記セル４個分のスペースに装着される原子炉
燃料集合体の格子において、前記スリーブはその
両側に形成された軸方向の細長い開口を有し、前
記のように跡切れた２枚の帯材の少なくとも一方
には、前記スリーブを挾んで対峙するその各端面
から延びる二種のタブが形成されていて、該タブ
が前記スリーブの両側に関して実質的に接線方向
の別の帯材を通つており、二種のタブのうち一方
は前記スリーブに当接しそこで止まつており、他
方は一方のタブより長く、前記スリーブの隣接す
る側にある前記開口にぴつたり嵌合する寸法及び
形状を有し、前記開口及びその中に嵌合する長い
タブは、前記スリーブをその円周方向に関して所
定の角度位置にその軸心を前記セルの軸心と平行
にして確実に位置決めするように配置され、前記
タブはそれ等が通る帯材と前記スリーブとに接合
されていることを特徴とするものである。

隣接する帯材のばね及び凹部に調節のため接近
できるように、各スリーブに窓又は開口を設ける
のが好ましい。

本発明は、添付図面に一例としてだけで示した
その好適な実施例に関する以下の説明から一層容
易に明らかとなろう。

同一符号は同一或は相当部分を示す図面を参照
すると、第１図には、囲繞帯材１６に囲まれて卵
詰め枠形状の格子を形成するため互いに差し込ま
れた帯材１２，１４を有する一つの燃料集合体用
格子１０の斜視図が示されている。差し込み帯材
はこうして多数のセル１８を形成し、このセルを
通つて燃料棒２０が延びるようになつている。各
燃料棒は、一つのセルの一部を形成する隣接する
二つの帯材にあるばね２２と、この一つのセルを
上記二つの帯材と共同して完全に包囲し、それに
より各燃料棒を６点で支持できる他の二つの隣接
する帯材にある凹部２４によつて、良く知られた
態様で所定位置に保持される。その他別の公知の
燃料棒支持構造を使用しうることは明らかであ
る。

第４図は、燃料棒を所定位置に保持するのに使
用する帯材の構造を更に詳しく示している。ばね
２２は、その上方及び下方にある凹部２４を含む
帯材の中央の材料を変形することでつくられてい
る。切欠き２５を利用して隣接帯材の一体係合を
行うと共に、材料２７の部分に穴をあけて燃料集
合体を通る冷却材流を指向させる羽根をつくつて
いる。系中の冷却材流を指向させるための羽根の
使用は随意である。

本発明によれば、各スリーブ２６は、筒形の形
状であり、格子の四つのセル分のスペースを占め
ており、そして原子炉運転中に上下する制御棒を
入れるのに慣用的に使われる制御棒案内筒を受け
容れるように設計されている。各スリーブは図示
のように格子の上方及び下方に小距離延びてい
て、ろう付けにより格子帯材の壁に取り付けられ
る。構造を図示してあるように、燃料集合体の長
さに沿つて隔置された各格子の対応するスリーブ
を軸方向に貫通する制御棒を各スリーブが受け容
れることが理解されよう。この構造は、燃料集合
体に強度と剛性を付与する等の多くの機能を果た
す、そして、原子炉の反応度を制御する制御棒が
原子炉運転中にこの制御棒案内筒内を上下する。

第２図は第１図のスリーブの構造を示す。スリ
ーブはインコネル、ジルカロイ、ステンレス鋼そ
の他の材料で形成することができ、そして前述の
ように格子の上方及び下方へ小距離延びる。四つ
の窓又は開口２８が90゜の間隔でスリーブ壁に形
成されており、そして各開口は、スリーブを所定
位置にろう付けした時に、該スリーブが置かれる
セル領域の隅部に対面する。この独特の配向の目
的は、隣接するセルにあるばね及び凹部に調節の
ため接近できるようにすることである。かかる開
口は必須ではなく、スリーブはその全長にわたつ
て連続していてもよい。しかし、開口が設けられ
ていないと、スリーブの外壁とばね或は凹部を有
する隣接帯材の壁との間の限られたスペースのた
めに、ばね及び凹部の調節の目的でこのスペース
中に置くように設計した可調節の工具を操作する
のが不便となる。所望ならば、連続したスリーブ
と開口付きのスリーブとを同じ格子で組み合わせ
て使用してもよい。

格子の組み立て過程中に、格子に対するスリー
ブの精確な垂直度を確実に得る助成のためにスリ
ーブ軸心を通る線上にあるだけでなく、スリーブ
の開口が格子の隅部に対面するであろう位置に、
スリーブを精確に配向すると共に所定位置に固定
しなければならない。図示の構造では、そのよう
にするために、スリーブが嵌合するスペースを形
成するために途中で跡切れた帯材１４の端の一部
３４を受け容れるに足る大きさを有して、対峙し
て配設された一対の開口又は切欠き３０をスリー
ブにフライス加工してある。第３図に示すよう
に、帯材１２の各跡切れた端は、スリーブの両側
にあつて横断して延びる帯材１４の中で終わりそ
こにろう付けされるタブ３２を含む。他の跡切れ
た帯材１４も同様にタブ即ち上記の一部３４を備
えるが、これはタブ３２より長い、そしてこれ等
のタブは、横断して延びる帯材１２を通り抜け
て、スリーブ２６の壁にフライス加工した切欠き
３０の中に延びる。このような態様でタブを設け
ることによつて、タブを所定位置に置き横断帯材
及びスリーブに溶接又はろう付けした後には、格
子が相当の剛性を持ち、各スリーブの開口が正し
い方向に配向され、そしてスリーブが帯材の壁、
従つて格子に関して精確に垂直方向に整列される
であろうことは明瞭である。尚、第３図は格子の
一部を部分的に水平面で切断して示す平面図であ
るため、帯材１４に関しては、軸方向に隔たつた
設けられたタブ３２，３４のうち上方のタブ３４
のみが図示されているが、帯材１４が双方のタブ
３２，３４を有することは、後述する第４図の説
明からも明らかであろう。

第４図は帯材１４にあるタブの大きさと配置と
を更に明瞭に示している。タブ３２は帯材の両側
で距離“ａ”だけ外方に突出しており、この距離
は第３図に平面図で示すように帯材の厚さだけ丁
度貫通しスリーブに当接するに足る。しかし、タ
ブ３４が延びる距離“ｂ”は、やはり第３図にも
示すように帯材１２の厚さとスリーブの肉厚とを
貫通するに足る距離である。尚、上述したように
組み立てた格子を例えば炉内に入れてろう付けす
る前は、格子構造は全体的に未だ融通性があるの
で、タブ３４が距離“ｂ”だけ突出していても、
ろう付け前ならスリーブ２６をセル４個分のスペ
ースに挿入することが可能であり、挿入によつ
て、タブ３４が切欠き３０に嵌め込まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は格子の斜視図で、その中の燃料棒と制
御棒案内筒用スリーブとの位置及び配列を示して
おり、第２図は第１図の格子に取り付けうるタイ
プのスリーブの斜視図、第３図は、格子の帯材を
どのようにして制御棒案内筒用スリーブに固定す
るかを説明するため、格子の一部を部分的に水平
面で切断して示す拡大平面図、第４図は格子内の
所定位置にスリーブを固定するため帯材の対峙す
る端にあるタブの構造を示す該帯材の正面立面図
である。 １０……格子、１２……帯材、１４……帯材、
１８……セル、２６……スリーブ、３２……タ
ブ、３４……タブ、３０……スリーブの開口（切
欠き）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の帯材が互いに交叉する方向に延びると
   共に互いに差し込まれて、軸方向に延びる多数の
   セルを画成する卵詰め枠形状の格子を形成してお
   り、該格子には少なくとも１本の制御棒案内筒用
   スリーブが、相互に交叉する２枚の帯材を仮想上
   の交点の領域において帯材の長さ沿いに跡切れさ
   せることによつて形成された前記セル４個分のス
   ペースに装着される原子炉燃料集合体の格子にお
   いて、前記スリーブ２６はその両側に形成された
   軸方向の細長い開口３０を有し、前記のように跡
   切れた２枚の帯材１２，１４の少なくとも一方１
   ４には、前記スリーブ２６を挾んで対峙するその
   各端面から延びる二種のタブ３２，３４が形成さ
   れていて、該タブ３２，３４が前記スリーブ２６
   の両側に関して実質的に接線方向の別の帯材１２
   を通つており、二種のタブ３２，３４のうち一方
   ３２は前記スリーブ２６に当接しそこで止まつて
   おり、他方３４は一方のタブ３２より長く、前記
   スリーブ２６の隣接する側にある前記開口３０に
   ぴつたり嵌合する寸法及び形状を有し、前記開口
   ３０及びその中に嵌合する長いタブ３４は、前記
   スリーブ２６をその円周方向に関して所定の角度
   位置にその軸心を前記セルの軸心と平行にして確
   実に位置決めするように配置され、前記タブ３
   ２，３４はそれ等が通る帯状と前記スリーブ２６
   とに接合されていることを特徴とする原子炉燃料
   集合体の格子。