JPS6239913B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互に平行に配置された断面円形の長
尺の多数の燃料棒を有し、該燃料棒がその全長に
亘つてスパイラル状に走りかつ前記燃料棒の横断
面より突き出している間隔リブによつて互に支持
され、更に外側の囲いによつて締めつけられてい
るような原子炉の燃料集合体に関する。

この形式の燃料集合体は1958年西ドイツ国シユ
トウツトガルツのB.G.Teubner出版会社が発行し
た文献“Kerntechnik”の第146頁第1462、ａ図
に示されている。そこにおける外側の囲いは、取
り囲まれた燃料棒の輪郭に凹状湾曲部片で適合し
なければならないので、非常に強固な中実の開脚
自在な部品として構成されている。

これに対して本発明は、特に増殖炉あるいは転
換炉に用いられる燃料集合体に対して軽量で、す
なわち少ない材料で安定した構造をうることを目
的としている。増殖炉や転換炉の場合燃料棒間の
間隔は、従来のスペーサによる間隔保持方式では
困難なほど小さな間隔が望まれる。すなわちその
小さな間隔を大きな精度で維持しなければならな
い。

本発明によればこの課題は、冒頭に述べた形式
の燃料集合体において、囲いがそれぞれ燃料棒長
さの小さな断片部分だけを覆う複数のバンドを有
し、該バンドが燃料棒の代りに置かれた少なくと
も１本の骨組ピンによつて互に接続されているこ
とによつて解決できる。

本発明に基づく燃料集合体の場合、燃料棒は詳
しくはバンドによつて規制された所定の範囲内に
おいて互いに直接接触している。その接触支持及
び囲いは、燃料棒の変形の可能性を考慮した状態
において許容公差が越されないようにすればよ
い。従つてたとえば約２ｍの長さの燃料集合体に
亘つてたとえば14個の接触支持箇所を設ければよ
い。それによつてかなりの材料の節約が生じ、こ
れは中性子の節約についても良いことである。そ
の場合さもなければ囲いとして設けられる燃料集
合体箱体すなわち燃料集合体の全長に亘つてのび
る密閉形状物としての燃料集合体箱体は、内側と
外側との差圧すなわち少くとも冷却材の入口と出
口との差圧に対して設計しなければならない。こ
のことは燃料集合体の間隔が大きすぎてしまう程
に肉厚が大きくなつてしまう。更に本発明によれ
ば炉心の横断面に亘つて冷却材温度の良好な平衡
が達せられ、これは特別な増殖燃料要素をもつた
非均質原子炉において望まれることである。

本発明は種々の燃料集合体断面形状が対象とな
る。しかし断面多角形好ましくは断面六角形の場
合、各々の角に骨組ピンが置かれ、該骨組ピンが
ほゞ平らな個々の部品を燃料集合体の周囲を取り
巻くひとつのバンドに螺番状に接続すると良い。
このことは簡単な製作および簡単な組立を可能に
する。しかもこの構造様式は燃料集合体の封入物
が材料を傷つけることなしに持ち上げうるような
後々の修理を可能にしている。バンの部品はすべ
て同一形状にすると良い。更にその各部品が燃料
集合体横断面の中に突き出している支持突起を有
していると良い。それによつて保持すべき燃料棒
は互に特に精確に間隔が保たれる。

骨組ピンは燃料集合体の全長に亘つて一様な横
断面特に円形断面にできる。しかもこの骨組ピン
はバンドの位置を確定するために用いる突起を備
えることもできるので、治金学的な接続は避けら
れる。またバンドは燃料集合体の長さ方向に関し
て、骨組ピンの上に挿入されて端部でねじ止め結
合された管によつて間隔が保たれている。上述の
突起の中には隣り合う燃料集合体の相互の支持を
可能にする間隔突起も含まれている。

バンドが少くとも骨組ピンの領域において間隔
リブと同じ厚さをしている板金から構成されてい
ると特に良い。その場合こゝでは骨組ピンはその
全周に亘つて間隔リブのように作用する。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

燃料集合体１は脚部部材２と頭部部材３とを有
し、この燃料集合体１の中には217本の同形の燃
料棒４が断面正六角形の燃料集合体を生ずるよう
に配置されている。燃料棒４は第４図に示されて
いるようにたとえば直径9.5mmの円形断面を有し
ている。この燃料棒４はその円のまわりに均等に
分布して幅１mm、高さ0.5mmの間隔リブ６を有し
ている。この間隔リブ６は燃料棒４の被覆管（図
示せず）と一体に作られるか、ないしはろう付け
あるいは溶接され、これは燃料棒の全長に亘つて
スパイラル状に走つている。このスパイラルのピ
ツチは燃料棒の長さのたとえば1/3である。それ
によつて燃料棒４が正しく整列された際にスパイ
ラルが常にバンド８の領域において互に同じ位置
をとり、それによつて燃料棒４が封入物として締
めつけられることが保証される。

バンド８は主に両側端に螺番用突起１１，１２
をもつた鋼板製の平らな板金１０を有している。
この板金１０には、外側の燃料棒４の間隔リブ６
に対する接触面となる支持突起１４を形成するた
めの押出し成形部が設けられている（第４図参
照）。

断面六角形の角には骨組ピン１６があり、この
ピン１６は燃料棒に代つて燃料集合体１の全長に
亘つて伸びている。この骨組ピン１６はたとえば
中実であり、鋼で作られており、互に螺番状に接
続された板金１０に対するヒンジピンとして作用
する。その場合板金１０の板厚0.5mmは前記間隔
リブ６の高さと同じである。

更に骨組ピン１６には間隔突起１８があり、こ
れは第４図に示されているように隣りの燃料集合
体１の支持を可能にしている。従つて隣りの燃料
集合体１の燃料棒４間には所定の間隔が存在す
る。間隔突起１８は個々の燃料集合体１の炉心へ
の挿入および引抜きを容易にするために傾斜さ
せ、燃料集合体１が相対的に滑れるようにでき
る。

第１図は骨組ピン１６がねじ軸部分２０で脚部
部材２にねじ込まれていることを示している。骨
組ピン１６の他端にあるねじ軸部分２２にはナツ
ト２１がねじ込まれ、骨組ピン１６はこのナツト
２１によつて頭部部材３に固定されている。脚部
部材２と頭部部材３との間には間隔管２３があ
り、この管の直径0.5mmは間隔リブ６の高さと同
じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は軽水冷却形高転換炉の燃料集合体の一
部断面側面図、第２図及び第３図は本発明に基づ
くバンドの部分斜視図、第４図は互に隣り合う３
個の燃料集合体の部分平面図である。 １……燃料集合体、２……脚部部材、３……頭
部部材、４……燃料棒、６……間隔リブ、８……
バンド、１０……バンドの平面部分、１６……骨
組ピン、１８……間隔突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に平行に配置された断面円形の長尺の多数
   の燃料棒を有し、該燃料棒がその全長に亘つてス
   パイラル状に走りかつ前記燃料棒の横断面より突
   き出している間隔リブによつて互に支持され、更
   に外側の囲いによつて締めつけられているような
   原子炉の燃料集合体において、前記囲いがそれぞ
   れ燃料棒長さの小さな断片部分だけを覆う複数の
   バンド８を有し、該バンド８が燃料棒４の代りに
   置かれた少なくとも１本の骨組ピン１６によつて
   互に接続されていることを特徴とする原子炉の燃
   料集合体。 ２ 断面多角形好ましくは断面六角形の燃料集合
   体において、各々の角に骨組ピン１６が置かれ、
   該骨組ピン１６がほゞ平らな個々の部品１０を燃
   料集合体の周囲を取り巻くひとつのバンド８に蝶
   番状に接続することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の燃料集合体。 ３ バンド８のすべての部品１０が同じ形をして
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の燃料集合体。 ４ バンド８の部品１０が燃料集合体の横断面の
   中に突き出している支持突起１４を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
   に記載の燃料集合体。 ５ 骨組ピン１６が燃料集合体の横断面から突き
   出している間隔突起１８を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の燃料集合体。 ６ バンド８が少くとも骨組ピン１６の領域にお
   いて間隔リブ６と同じ厚さをしている板金から構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第５項のいずれかに記載の燃料集合
   体。