(57)【要約】【課題】本発明の目的は、核燃料集合体のスペーサグリッド用の帯板であって、燃料集合体の全耐用年数にわたって核燃料棒に対する好適な支持と、良好な製造可能性とを実現しつつ、スペーサグリッドの流れ抵抗を制限する帯板を提供することである。【解決手段】帯板(16)は、交絡帯板(16)でセル(18)の境界を定めるための壁部分(20)と、帯板(16)内に形成され、壁部分(20)に設けられて、セル(18)を通って延在する燃料棒(4)を壁部分(20)から離して付勢するばね(22)であって、帯板(16)内に形成された片持ちのタブ(36)、およびタブ(36)内に少なくとも部分的に形成され、タブ(36)から突出して、セル(18)内に受けられた燃料棒(4)に接触する接触部分(38)を含む、ばね(22)とを備えるタイプのものである。【選択図】図６
2018028557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の流れ方向(F)の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド(14)用の帯板(16)であって、
前記帯板(16)は、セル(18)の境界を定めるための壁部分(20)と、前記帯板(16)内に形成され、前記壁部分(20)に設けられて、前記セル(18)を通って延在する前記燃料棒(4)を前記壁部分(20)から離して付勢するばね(22)と、前記帯板(16)内の、前記壁部分(20)に形成されて、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)の、前記壁部分(20)に向けた、前記ばね(22)の作用に対抗する運動を制限する運動制限器(34)と、を備えるタイプのものであり、
前記ばね(22)は、前記帯板(16)内に形成された片持ちのタブ(36)、および前記タブ(36)内に少なくとも部分的に形成され、前記タブ(36)から突出して、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)に接触する接触部分(38)を含み、
前記タブ(36)と前記壁部分(20)との間の接続線(46)が、前記流れ方向(F)に対して垂直に延在し、
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において前記ばね(22)と一直線上に、前記ばね(22)よりも上流側又は下流側に位置しており、
前記ばね(22)と前記運動制限器(34)とが、前記帯板(16)の同一面に突出している、帯板。
【請求項２】
前記ばね(22)の自由状態において、前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に対して傾斜させてある、請求項1に記載の帯板。
【請求項３】
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内にのみ専ら形成される、請求項1または2に記載の帯板。
【請求項４】
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内および前記壁部分(20)内に形成され、前記接触部分(38)が、前記接続線(46)を跨ぐ、請求項1または2に記載の帯板。
【請求項５】
前記接触部分(38)が、反り橋の形で存在する、請求項1に記載の帯板。
【請求項６】
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)に連結された端部と、前記壁部分(20)に連結された端部とを有する、請求項5に記載の帯板。
【請求項７】
前記接触部分が、前記タブ内に形成された隆起部である、請求項1に記載の帯板。
【請求項８】
前記接触部分が、湾曲した周縁又は楕円形の周縁を有する、請求項7に記載の帯板。
【請求項９】
前記接触部分(38)が、前記流れ方向(F)において細長い、請求項1に記載の帯板。
【請求項１０】
前記タブ(36)が、前記帯板(16)の上流下部縁端(26)に向けて、片持ち式に下向きに延在する、請求項1に記載の帯板。
【請求項１１】
前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に連結された上部基部(42)と、下部自由先端(44)とを有し、前記タブが、前記自由先端(44)に向けて収束する、請求項10に記載の帯板。
【請求項１２】
前記タブ(36)が、細長く湾曲したスロット(40)と、前記スロット(40)の2つの対向端(48)を繋ぐ前記接続線(46)とによって境界を定められる、請求項1に記載の帯板。
【請求項１３】
前記スロットの前記対向端が、円形であり、前記スロットは、前記対向端で拡大されている、請求項12に記載の帯板。
【請求項１４】
前記スロット(40)が、U形であって、前記U形の一方の枝が他方の枝から離れていく形となっている、請求項12に記載の帯板。
【請求項１５】
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において細長いか、または前記流れ方向(F)に対して横方向に存在する、請求項1に記載の帯板。
【請求項１６】
前記運動制限器(34)が、湾曲した周縁、円形の周縁、又は楕円形の周縁を有する隆起部である、請求項1に記載の帯板。
【請求項１７】
前記運動制限器(34)が、前記接続線(46)に接する、請求項1に記載の帯板。
【請求項１８】
前記タブ(36)の自由先端(44)が実質的に前記壁部分(20)の平面内に延在する構成において、前記壁部分(20)に対する前記接触部分(38)の高さ(H)は、前記運動制限器(34)の頂端(62)の高さ(h)を上回る、請求項1から17のいずれか一項に記載の帯板。
【請求項１９】
スペーサグリッド(14)であって、燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の、前記スペーサグリッド(14)を経由した上向きの軸方向の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を備え、前記交絡帯板のうちの少なくとも1つが、請求項1に記載の帯板(16)である、スペーサグリッド(14)。
【請求項２０】
燃料棒(4)の束と、前記燃料棒(4)を支持するための、および請求項19に記載の少なくとも1つのスペーサグリッド(14)を含む補強材(6)とを備える、核燃料集合体(2)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料棒を受けるため、および冷却材の流れ方向の流れを可能にするためのセルの格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド用の帯板に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第4879090号は、その図5において、核燃料集合体のスペーサグリッド用の周辺帯板を例示しており、周辺帯板は、セルの境界を定める壁部分と、各壁部分に、帯板内に切り抜かれたタブによって形成されたばねと、タブから距離を置いて帯板内に型押しされたボス(boss)の対として形成された運動制限器とを備える。
【０００３】
動作の際に、冷却材の流体(たとえば水)は、スペーサグリッドのセルを経由して軸方向に上向きに流れる。各壁部分に設けられたばねおよび運動制限器は、壁部分の平面から、壁部分によって境界を定められた同一のセルの中心に向けて突出し、冷却材の流体のフローチャンネルを部分的に遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第4879090号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、核燃料集合体のスペーサグリッド用の帯板であって、燃料集合体の全耐用年数にわたって核燃料棒に対する好適な支持と、良好な製造可能性とを実現しつつ、スペーサグリッドの流れ抵抗を制限する帯板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、燃料棒を受けるため、および冷却材の流れ方向の流れを可能にするためのセルの格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド用の帯板を提案する。帯板は、セルの境界を定めるための壁部分と、帯板内に形成され、壁部分に設けられて、セルを通って延在する燃料棒を壁部分から離して付勢するばねであって、帯板内に形成された片持ちのタブ、およびタブ内に少なくとも部分的に形成され、タブから突出して、セル内に受けられた燃料棒に接触する接触部分を含む、ばねとを備えるタイプのものである。
【０００７】
他の実施形態において、この帯板は、単独でも、または任意の技術的に実現可能な組合せでも採用される、以下の特徴のうちの1つまたはいくつかを備える。
-  ばねの自由状態において、タブは、壁部分に対して傾斜させてある。
-  接触部分は、タブ内にのみ専ら形成される。
-  接触部分は、タブ内および壁部分内に形成され、接触部分は、タブと壁部分との間の接続線を跨ぐ。
-  接触部分は、反り橋の形で存在する。
-  接触部分は、タブに連結された端部と、壁部分に連結された端部とを有する。
-  接触部分は、タブ内に形成された隆起部である。
-  接触部分は、楕円形の周縁を有する。
-  接触部分は、流れ方向において細長い。
-  タブは、帯板の上流下部縁端に向けて、片持ち式に下向きに延在する。
-  タブは、細長く湾曲したスロットと、スロットの2つの対向端を繋ぐ接続線とによって境界を定められる。
-  スロットの端部は、円形であり、拡大されている。
-  スロットは、一方を他方から分岐させる枝を有するU形である。
-  運動制限器が、帯板内の、壁部分に形成されて、セル内に受けられた燃料棒の、壁部分に向けた、ばねの作用に対抗する運動を制限する。
-  運動制限器は、壁部分によって境界を定められたセルを経由する冷却材の流れ方向において、ばねの上流または下流に設けられる。
-  運動制限器は、壁部分内に形成された隆起部である。
-  運動制限器は、細長く、すなわち、楕円形の周縁を有する。
【０００８】
本発明はまた、スペーサグリッドにも関し、このスペーサグリッドは、燃料棒を受けるため、および冷却材の、スペーサグリッドを経由した上向きの軸方向の流れを可能にするためのセルの格子を画定する交絡帯板を備え、交絡帯板のうちの少なくとも1つは、上で規定された帯板である。
【０００９】
本発明はさらに、燃料棒の束と、燃料棒を支持するための、および上で規定された少なくとも1つのスペーサグリッドを含む、補強材(armature)とを備える、核燃料集合体に関する。
【００１０】
本発明およびその利点は、単に例として提示された以下の説明を読むと、また添付の図面を参照されると、より深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】交絡帯板から作られたスペーサグリッドを有する、加圧水型原子炉の核燃料集合体の側面立面図である。
【図２】交絡帯板から作られたスペーサグリッドを有する、沸騰水型原子炉の核燃料集合体の部分断面側面図である。
【図３】本発明によるスペーサグリッドの部分上面図である。
【図４】図3のスペーサグリッドの帯板の部分正面図である。
【図５】図4の帯板のばねと、関連付けられた運動制限器との正面図である。
【図６】図5のVI〜VIに沿った、ばねおよび運動制限器の断面図である。
【図７】燃料棒がセルを通って延在しているスペーサグリッドのセルの部分断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す、図5に対応する図である。
【図９】本発明の別の実施形態を示す、図6に対応する図である。
【図１０】本発明の別の実施形態を示す帯板の正面図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施形態の帯板の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図1に示す加圧水型原子炉(PWR)の核燃料集合体2は、核燃料棒4の束と、燃料棒4を支持するための補強材6とを備える。PWRの燃料集合体2は、燃料集合体2が原子炉の内側に設置されたときに、鉛直に延在する組立軸Lに沿って細長い。
【００１３】
補強材6は、下部ノズル8、上部ノズル10、複数の案内管12、および複数のスペーサグリッド14を備える。
【００１４】
案内管12は、組立軸Lに対して平行に延在し、下部ノズル8を上部ノズル10に連結し、ノズル8とノズル10との間で組立軸Lに沿って所定の間隔を維持する。各案内管12は、案内管12内への制御棒の挿入を可能にするために、上部ノズル10を通って上向きに開いている。
【００１５】
図2に示す、沸騰水型原子炉(BWR)のための核燃料集合体2もまた、燃料集合体2が原子炉の内側に設置されたときに、鉛直に延材する組立軸Lに沿って細長い。
【００１６】
BWRの燃料集合体2は、核燃料棒4の束と、燃料棒4を維持するための補強材と、燃料棒4の束を取り囲む管状燃料チャンネル15とを備える。この補強材は、概して、組立軸Lに沿って間隔を空けて配置された下部ノズルおよび上部ノズルと、燃料棒4の束内に配列された少なくとも1つの水チャンネル13と、燃料棒4の束に沿って配設された複数のスペーサグリッド14とを備える。
【００１７】
燃料棒4、水チャンネル13、および燃料チャンネル15は、下部ノズルと上部ノズルとの間に延在し、水チャンネル13および燃料チャンネル15が、下部ノズルおよび上部ノズルを連結する。
【００１８】
水チャンネル13は、燃料棒4に対して平行に延在する。水チャンネル13は、燃料棒4の束から分離して、冷却材/減速材の流れを流通させるように構成されている。
【００１９】
燃料チャンネル15は、燃料棒4に対して平行に延在する。燃料チャンネル15は、燃料棒4の束と水チャンネル13とを収容する。燃料チャンネル15は、燃料棒4間および燃料棒4の周りに冷却材/減速材の流れを流通させるように構成されている。
【００２０】
PWRおよびBWRのスペーサグリッド14は、燃料棒4に沿って、間隔を空けて配置された関係で配設される。
【００２１】
各スペーサグリッド14は、組立軸Lに対して横方向に延在する。
【００２２】
各燃料棒4は、管状被覆と、被覆の内側に積み重ねられた核燃料のペレットと、被覆の端を閉鎖する蓋とを備える。各燃料棒4は、スペーサグリッド14によって組立軸Lに対して横方向および長手方向に支持される状態で、スペーサグリッド14を通って組立軸Lに対して平行に延在する。
【００２３】
動作の際に、燃料集合体2は、下部ノズル8が炉の底部プレートに載置し、かつ組立軸Lが実質的に鉛直である状態で、原子炉内に配置される。冷却材は、図1および図2の矢印Fによって示されるように、燃料棒4間、ならびにノズル8、10およびスペーサグリッド14を経由して流れる状態で、燃料集合体2に沿って上向きに流れる。
【００２４】
スペーサグリッド14は、互いに類似していることが考えられ、本発明による1つのスペーサグリッド14については、図3〜図7を参照してさらに説明する。
【００２５】
図3に示すように、スペーサグリッド14は、各々が1つの燃料棒4を受けるためのセル18の格子を画定する複数の交絡金属帯板16を備え、図3では、いくつかのセル18のみが示されている。
【００２６】
知られている方式では、PWRの燃料集合体用のスペーサグリッドの場合、交絡帯板16は、PWRの案内管12を受けるための複数のセルも画定し、スペーサグリッド14は、たとえば溶接によって、案内管12に取り付けられる。同様に、BWRの燃料集合体用のスペーサグリッドの場合、少なくとも1つのBWRの水チャンネル13は、概して、格子において1つまたはいくつかの燃料棒4に置き換わっており、交絡帯板は、水チャンネル13を受けるための開口を画定し、スペーサグリッド14は、たとえば溶接によって、水チャンネル13に取り付けられる。
【００２７】
燃料棒4を受けるためのセル18のみが図3に示されており、以下において「セル」という用語は、燃料棒4を受けるためのセル18を指す。
【００２８】
各セル18は、管状であり、セル軸Aに沿って延在する。このセル軸Aは、スペーサグリッド14が燃料集合体2において組み立てられたときに(図1および図2)、組立軸Lに対して平行である(図3に対して垂直である)べきである。異なるセル18のセル軸Aは、平行である。各セル18は、2対の交差する帯板16の4つの壁部分20によって境界を定められており、各対の帯板16は、互いに対して平行に延在する。
【００２９】
セル18の境界を定める、対向する壁部分20の各対の一方の壁部分20は、壁部分20内に形成されて、セル18の中心に向けて自由状態で突出する弾性ばね22を有し、対向する壁部分20の各対の他方の壁部分20は、壁部分20内に形成されて、セル18の中心に向けて突出する剛性窪み24を有する。
【００３０】
各セル18の壁部分20に設けられたばね22および窪み24は、セル18を通って延在する燃料棒4が、ばね22によって横方向に、窪み24に接して付勢されるように配列され、セル軸Aに対して横方向および長手方向に燃料棒4を支持する。
【００３１】
2つの隣接するセル18(帯板16の各側に1つ)の境界を定める各壁部分20は、セル18のうちの一方において、壁部分20の面において突出するばね22と、他方のセル18において壁部分20の対向面において突出する窪み24とを有する。1つのセル18のみの境界を定める各壁部分20は、ばね22または窪み24のいずれかを有する。
【００３２】
図4は、帯板16の複数の壁部分20を示し、これらの壁部分20の各々は、帯板16の各側に1つが存在する2つのセル18の境界を定めるように適合される。
【００３３】
動作の際に、冷却材は、図4において表される流れ方向Fにおいて、帯板16の上流下部縁端26から下流上部縁端28に、各セル18を経由して上向きに流れる。流れ方向Fは、セル軸Aに対して平行である。
【００３４】
各壁部分20は、下部縁端26から上部縁端28に延在する。壁部分20は、スリット30によって分離されており、スリット30は、下部縁端26に設けられ、かつ帯板16の実質的に半分の高さまで延在しており、上部縁端28に設けられ、かつ交差する帯板16の実質的に半分の高さまで延在する一連の対応するスリット30と係合するためのものである。
【００３５】
帯板16は任意に、上部縁端28から上向きに突出するフィン32を備え、各フィン32は、セル18を経由して流れる冷却材の流体に対して螺旋運動を与えて冷却材と燃料棒4との間の熱交換を促進するために、セル軸Aに対して傾斜させてある。
【００３６】
帯板16は、例示された壁部分20の各々において、各々が帯板16内に形成され、したがって帯板16と一体的に一部品である、ばね22と、窪み24と、運動制限器34とを備える。
【００３７】
各壁部分20に設けられたばね22および運動制限器34は、帯板16の同一面において突出するが、その一方で、窪み24は、帯板16の対向面において突出する。
【００３８】
窪み24は、隣接する壁部分20において、ばね22の下方と上方とに交互に設置される。したがって、交絡帯板16は、セル18の境界を定める帯板16の壁部分20に設けられたばね22が、セル18の境界を定める別の帯板16の、対向する壁部分20に設けられた窪み24に対面するように配列され得る。
【００３９】
帯板16のばね22は、全く同じであり、1つのばね22については、図5〜図7を参照してさらに説明する。
【００４０】
図5に示すばね22は、帯板16内に切り抜かれた接触部分38と、片持ちの可撓性タブ36とを備える。
【００４１】
タブ36は、閉じた輪郭を有する、細長く湾曲したスロット40により、帯板16において境界を定められる。タブ36は、スロット40と、スロット40の対向端48を繋ぐ接続線46との間で境界を定められる。これらの端48は、機械的局部ピーク応力を制限するために、円形であって拡大されていることが好ましい。線46は、セル軸Aに対して垂直である。タブ36は、線46に沿って壁部分20に連結されている。
【００４２】
タブ36は、上流下部縁端26に向けて、片持ち式に下向きに延在しており、壁部分20に連結された上部基部42と、下部自由先端44とを有する。タブ36は、自由先端44に向けて収束している。スロット40は、分岐枝を有するほぼU形である(または丸みをつけた先端を有するV形である)。
【００４３】
ばね22の自由状態において、タブ36は、壁部分20に対して傾斜させてあり、壁部分20によって境界を定められたセル18の中心に向けて、壁部分20から離れて下向きに延在する。タブ36は、タブ36の弾性変形によって弾性的に可撓性であり、タブ36が、線46に実質的に合致する回転軸の周囲において回転する。タブの可撓性は、スロット40の端48の直径を調節することにより、調節することが可能である。
【００４４】
接触部分38は、タブ36内にのみ専ら形成され、壁部分20に対向するタブ36から、壁部分20によって境界を定められたセル18の中心に向けて突出する。接触部分38は、タブ36と一体的に一部品である。
【００４５】
図4〜図6に示される実施形態によれば、接触部分38は、タブ36内に切り抜かれた反り橋の形で設けられる。接触部分38は、セル軸Aの方向に伸長しており、タブ36に連結された接触部分38の2つの端が、セル軸Aの方向にアライメントされている。接触部分38は、セル軸Aの方向に互いに対して実質的に平行に延在する2つの開口部52間において境界を定められた切り曲げとして形成される。
【００４６】
ばね22に関連付けられた運動制限器34は、帯板16内に、ばね22から距離を置いて形成され、対応するばね22と同一側において壁部分20から突出する。運動制限器34は、帯板16内に形成された、湾曲した周縁を有する隆起部、たとえば、隆起状部分56と頂端62とを備える、図5に示す円形の周縁を有する隆起部である。運動制限器34は、対応するばね22(図3)の下方または上方に設置される。
【００４７】
図7に示すように、接触部分38は、タブ36が壁部分20に向けて弾性的に変形する状態で、壁部分20によって境界を定められたセル18を通って延在する燃料棒4の外側表面に接触する。したがって、ばね22は、セル18の境界を定める、対向する壁部分20に設けられた窪み24と接触して、燃料棒4を壁部分20から離して(図7の右側に向けて)付勢する。
【００４８】
この構成において、タブ36の自由先端44は、実質的に壁部分20の平面内に延在し、壁部分20に対する接触部分38の高さHは、運動制限器34の頂端62の高さhを上回る。頂端62と燃料棒4の外側表面との間に隙間Dが存在する。
【００４９】
動作の際に、冷却材は、セル18を経由して、燃料棒4の周囲を上向きに、セル軸Aに対して平行な流れ方向Fに高速で流れる。これにより、セル18の内側において燃料棒4の横方向の振動が生じる。横方向の振動は、燃料集合体2の、製造プラントから発電所への輸送中、および搬送中にも生じ得る。
【００５０】
運動制限器34は、剛性であり、燃料棒4の、壁部分20に向けた、ばね22の作用に対抗する運動を制限する。したがって、運動制限器34は、ばね22の過大応力、すなわち、ばね22の塑性変形を回避する。
【００５１】
片持ちの可撓性タブ36および剛性接触部分38を有して、帯板16内に形成されたばね22は、流れ抵抗を制限しつつ、適正な横方向の力で燃料棒4を付勢することを可能にする。タブ36は、タブ36の自由先端44が壁部分20の平面内に(またはほぼ平面内に)後退したときに付勢力をもたらし、すなわち、この位置において、接触部分38のみが壁部分20から突出する。
【００５２】
接触部分38が流れ方向Fにおいて細長いことにより、流れ抵抗をさらに制限すること、およびフレッチングのリスクを制限するための、燃料棒4との伸長した接触区域を提供することが可能になる。
【００５３】
タブ36および接触部分38を含むばね22は、低コストで容易に一回の打刻作業において得ることができる。
【００５４】
図8および図9の代替的実施形態は、接触部分38が、タブ36内に部分的に、かつ壁部分20内に部分的に形成されるという特徴により、図5および図6の実施形態とは異なる。接触部分38は、より一層伸長しており、タブ36の境界を定めるスロット40の端48を繋ぐ線46を跨いでいる。
【００５５】
これにより、ばね22の剛性が高まる。なぜなら、ばね22を付勢することにより、平行ではあるが異なる2本の軸の周りにおいて、タブ36の上部基部42と、接触部分38の上端との同時変形が生じるためである。
【００５６】
図10の代替的実施形態において、運動制限器34は、楕円形の周縁を有する隆起部である。運動制限器34は、流れ方向Fに対して横方向に細長い。各運動制限器34は、対応するばね22の上方に、かつ、流れ方向においてばね22と一直線上に位置付けられる。各運動制限器34は、ばねのタブ36の基部に隣接して位置付けられる。運動制限器34は、接続線46に接することが好ましい。
【００５７】
接触部分38は、湾曲した周縁を有する、閉じた隆起部の形で設けられる。図10に示すように、この周縁は、有利にも、流れ方向Fにおいて細長いことが好ましい楕円形の周縁である。
【００５８】
窪み24もまた、流れ方向において細長く楕円形の周縁を有する隆起部の形で設けられる。
【００５９】
代替的実施形態において、図10の運動制限器34は、図4〜図6におけるような、ばね内に切り込まれた橋状の接触部分38を有するばね22と組み合わされる。別の代替的実施形態において、図4〜図6の円形の周縁を有する運動制限器34は、閉じた隆起部の形、すなわち楕円形の周縁を有する形で図10の接触部分と組み合わされる。
【００６０】
様々な実施形態において、一直線上に設けられた運動制限器34およびばね22は、流れ方向Fにおいて一方が他方の上流に存在し、帯板16の流れ抵抗を低減する。
【００６１】
ばね22の上方に、接続線46に隣接して位置付けられた運動制限器34は、ばね要素22を堅固にし、スロット40の端部48における局部ピーク応力の減少をもたらす。これらの効果は、図10の楕円形の周縁を有する運動制限器34によって、一層高められる。
【００６２】
図11の代替的実施形態において、帯板16の上流下部縁端26は、上流下部縁端26が各壁部分20の中心においては低く、交絡帯板16が互いに交差する、壁部分20間の接合部においては高くなるようにジグザグ形である。
【００６３】
その結果、スペーサグリッド14は、交絡帯板16が、下部の箇所64よりも高いレベルで横断箇所66において横断する状態で形成され得、それにより、冷却材の流体内に存在することが考えられるデブリは、方形に形作られたセル18の、セル18の内側表面と燃料棒4との間の空間がより大きな角において、横断箇所66に向けて横方向に案内される。したがって、デブリによる燃料棒4の損傷が防止される。
【００６４】
代替的実施形態において、帯板16の上流下部縁端26は、下部縁端26が、壁部分20間の接合部において交互に高レベルと低レベルとに存在するようにジグザグ形である。
【００６５】
その結果、交絡帯板16は、千鳥列状に配列された、高レベルにおける横断箇所66と、低レベルにおける横断箇所66とをもたらすように組み立てられ得、同一の利点を有する。
【００６６】
下部縁端26は、ジグザグ形の代わりに、波形を呈示し得る。
【００６７】
本発明は、PWR(加圧水型原子炉)の燃料集合体用のスペーサグリッドに、または例示したBWR(沸騰水型原子炉)の燃料集合体用のスペーサグリッドに適用可能であり、VVER(ロシア型加圧水型原子炉)の燃料集合体用のスペーサグリッドにも適用可能である。
【００６８】
また、下記の発明も本願に提示されている。
［項１］
燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の流れ方向(F)の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド(14)用の帯板(16)であって、セル(18)の境界を定めるための壁部分(20)と、前記帯板(16)内に形成され、前記壁部分(20)に設けられて、前記セル(18)を通って延在する前記燃料棒(4)を前記壁部分(20)から離して付勢するばね(22)であって、前記帯板(16)内に形成された片持ちのタブ(36)、および前記タブ(36)内に少なくとも部分的に形成され、前記タブ(36)から突出して、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)に接触する接触部分(38)を含む、ばね(22)とを備えるタイプのものである、帯板(16)。
［項２］
前記ばね(22)の自由状態において、前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に対して傾斜させてある、項1に記載の帯板。
［項３］
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内にのみ専ら形成される、項1または2に記載の帯板。
［項４］
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内および前記壁部分(20)内に形成され、前記接触部分(38)が、前記タブ(36)と前記壁部分(20)との間の接続線(46)を跨ぐ、項1または2に記載の帯板。
［項５］
前記接触部分(38)が、反り橋の形で存在する、項1から4のいずれか一項に記載の帯板。
［項６］
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)に連結された端部と、前記壁部分(20)に連結された端部とを有する、項5に記載の帯板。
［項７］
前記接触部分が、前記タブ内に形成された隆起部である、項1から4のいずれか一項に記載の帯板。
［項８］
前記接触部分が、楕円形の周縁を有する、項7に記載の帯板。
［項９］
前記接触部分(38)が、前記流れ方向(F)において細長い、項1から8のいずれか一項に記載の帯板。
［項１０］
前記タブ(36)が、前記帯板(16)の上流下部縁端(26)に向けて、片持ち式に下向きに延在する、項1から9のいずれか一項に記載の帯板。
［項１１］
前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に連結された上部基部(42)と、下部自由先端(44)とを有し、前記タブが、前記自由先端(44)に向けて収束する、項10に記載の帯板。
［項１２］
前記タブ(36)が、細長く湾曲したスロット(40)と、前記スロット(40)の2つの対向端(48)を繋ぐ接続線(46)とによって境界を定められる、項1から11のいずれか一項に記載の帯板。
［項１３］
前記スロットの前記端部が、円形であり、拡大されている、項12に記載の帯板。
［項１４］
前記スロット(40)が、一方を他方から分岐させる枝を有するU形である、項12または13に記載の帯板。
［項１５］
前記接続線(46)が、前記流れ方向(F)に対して垂直である、項12から14のいずれか一項に記載の帯板。
［項１６］
前記帯板(16)内の、前記壁部分(20)に形成されて、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)の、前記壁部分(20)に向けた、前記ばね(22)の作用に対抗する運動を制限する運動制限器(34)を備える、項1から15のいずれか一項に記載の帯板。
［項１７］
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において細長いか、または前記流れ方向(F)に対して横方向に存在する、項16に記載の帯板。
［項１８］
前記運動制限器(34)が、楕円形の周縁を有する隆起部である、項16または17に記載の帯板。
［項１９］
前記運動制限器(34)が、前記タブ(36)と前記壁部分(20)との間の接続線(46)に接する、項16から18のいずれか一項に記載の帯板。
［項２０］
スペーサグリッド(14)であって、燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の、前記スペーサグリッド(14)を経由した上向きの軸方向の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を備え、前記交絡帯板のうちの少なくとも1つが、項1から10のいずれか一項に記載の帯板(16)である、スペーサグリッド(14)。
［項２１］
燃料棒(4)の束と、前記燃料棒(4)を支持するための、および項20に記載の少なくとも1つのスペーサグリッド(14)を含む補強材(6)とを備える、核燃料集合体(2)。
【符号の説明】
【００６９】
A  セル軸
D  隙間
F  矢印、流れ方向
H  高さ
L  組立軸
h  高さ
2  核燃料集合体、燃料集合体
4  核燃料棒、燃料棒
6  補強材
8  下部ノズル
10  上部ノズル
12  案内管
13  水チャンネル
14  スペーサグリッド
15  燃料チャンネル
16  交絡帯板
18  セル
20  壁部分
22  ばね
24  窪み
26  下部縁端
28  上部縁端
30  スリット
32  フィン
34  運動制限器
36  タブ
38  接触部分
40  スロット
42  上部基部
44  下部自由先端
46  接続線
48  対向端
52  開口部
62  頂端
64  下部の箇所
66  横断箇所
【図１】
2018028557.tif 000003
【図２】
2018028557.tif 000004
【図３】
2018028557.tif 000005
【図４】
2018028557.tif 000006
【図５】
2018028557.tif 000007
【図６】
2018028557.tif 000008
【図７】
2018028557.tif 000009
【図８】
2018028557.tif 000010
【図９】
2018028557.tif 000011
【図１０】
2018028557.tif 000012
【図１１】
2018028557.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月4日(2018.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の流れ方向(F)の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド(14)用の帯板(16)であって、前記帯板(16)は、
セル(18)の境界を定めるための壁部分(20)と、
前記帯板(16)内に形成され、前記壁部分(20)に設けられて、前記セル(18)を通って延在する前記燃料棒(4)を前記壁部分(20)から離して付勢するばね(22)と、
前記帯板(16)内の、前記壁部分(20)に形成されて、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)の、前記壁部分(20)に向けた、前記ばね(22)の作用に対抗する運動を制限する剛性の運動制限器(34)と、を備え、
前記ばね(22)は、前記帯板(16)内に形成された片持ちのタブ(36)、および前記タブ(36)内に少なくとも部分的に形成され、前記タブ(36)から突出して、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)に接触する接触部分(38)を含み、
前記タブ(36)が、その一部分において、前記タブ(36)と前記壁部分(20)とを接続する接続線(46)によって境界を定められ、前記接続線(46)が、前記流れ方向(F)に対して垂直に延在し、
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において前記ばね(22)と一直線上に、前記ばね(22)よりも上流側又は下流側に位置しており、
前記ばね(22)と前記運動制限器(34)とが、前記帯板(16)の同一面に突出しており、
前記タブ(36)が、前記接続線(46)から平面状に延在し、
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)の平面から突出した反り橋のように、前記タブ(36)内で少なくとも部分的に切り抜かれているか、或いは、前記タブ(36)の平面から突出した楕円形状の隆起部である、帯板。
【請求項２】
燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の流れ方向(F)の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を構成する、核燃料集合体のスペーサグリッド(14)用の帯板(16)であって、前記帯板(16)は、
セル(18)の境界を定めるための壁部分(20)と、
前記帯板(16)内に形成され、前記壁部分(20)に設けられて、前記セル(18)を通って延在する前記燃料棒(4)を前記壁部分(20)から離して付勢するばね(22)と、
前記帯板(16)内の、前記壁部分(20)に形成されて、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)の、前記壁部分(20)に向けた、前記ばね(22)の作用に対抗する運動を制限する剛性の運動制限器(34)と、を備え、
前記ばね(22)は、前記帯板(16)内に形成された片持ちのタブ(36)、および前記タブ(36)内に少なくとも部分的に形成され、前記タブ(36)から突出して、前記セル(18)内に受けられた前記燃料棒(4)に接触する接触部分(38)を含み、
前記タブ(36)が、その一部分において、前記タブ(36)と前記壁部分(20)との間の接続線(46)によって境界を定められ、前記接続線(46)が、前記流れ方向(F)に対して垂直に延在し、
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において前記ばね(22)と一直線上に、前記ばね(22)よりも上流側又は下流側に位置しており、
前記運動制限器(34)と前記ばね(22)とが、前記帯板(16)の同一面に突出しており、
前記タブ(36)が、細長く湾曲したスロット(40)と前記接続線(46)とによって境界を定められ、前記接続線(46)が、前記スロット(40)の2つの対向端(48)を繋ぎ、前記スロット(40)が、前記タブ(36)の湾曲した縁端と前記帯板(16)の湾曲した縁端とによって画定され、前記タブ(36)の前記湾曲した縁端が、前記タブ(36)の自由端の境界を定めており、
前記タブ(36)の前記湾曲した縁端と前記帯板(16)の前記湾曲した縁端とは、類似の形状になっている、帯板。
【請求項３】
前記ばね(22)の自由状態において、前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に対して傾斜させてある、請求項1または2に記載の帯板。
【請求項４】
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内にのみ専ら形成される、請求項1から3の何れか一項に記載の帯板。
【請求項５】
前記接触部分(38)が、前記タブ(36)内および前記壁部分(20)内に形成され、前記接触部分(38)が、前記接続線(46)を跨ぐ、請求項1から3の何れか一項に記載の帯板。
【請求項６】
前記接触部分(38)が、反り橋であり、前記接触部分(38)が、前記タブ(36)に連結された端部と、前記壁部分(20)に連結された端部とを有する、請求項5に記載の帯板。
【請求項７】
前記接触部分が、湾曲した周縁又は楕円形の周縁を有する、請求項1から6の何れか一項に記載の帯板。
【請求項８】
前記接触部分(38)が、前記流れ方向(F)において細長い、請求項1から7の何れか一項に記載の帯板。
【請求項９】
前記タブ(36)が、前記帯板(16)の上流下部縁端(26)に向けて、片持ち式に下向きに延在する、請求項1から8の何れか一項に記載の帯板。
【請求項１０】
前記タブ(36)が、前記壁部分(20)に連結された上部基部(42)と、下部自由先端(44)とを有し、前記タブが、前記自由先端(44)に向けて収束する、請求項9に記載の帯板。
【請求項１１】
前記タブ(36)が、細長く湾曲したスロット(40)と、前記スロット(40)の2つの対向端(48)を繋ぐ前記接続線(46)とによって境界を定められる、請求項1に記載の帯板。
【請求項１２】
前記スロットの前記対向端が、円形であり、前記スロットは、前記対向端で拡大されている、請求項2または11に記載の帯板。
【請求項１３】
前記スロット(40)が、U形であって、前記U形の一方の枝が他方の枝から離れていく形となっている、請求項2または11に記載の帯板。
【請求項１４】
前記運動制限器(34)が、前記流れ方向(F)において細長いか、または前記流れ方向(F)に対して横方向に存在する、請求項1から13の何れか一項に記載の帯板。
【請求項１５】
前記運動制限器(34)が、湾曲した周縁、円形の周縁、又は楕円形の周縁を有する隆起部である、請求項1から14の何れか一項に記載の帯板。
【請求項１６】
前記運動制限器(34)が、前記接続線(46)に接する、請求項1から15の何れか一項に記載の帯板。
【請求項１７】
前記タブ(36)の自由先端(44)が実質的に前記壁部分(20)の平面内に延在する構成において、前記壁部分(20)に対する前記接触部分(38)の高さ(H)は、前記運動制限器(34)の頂端(62)の高さ(h)を上回る、請求項1から16のいずれか一項に記載の帯板。
【請求項１８】
スペーサグリッド(14)であって、燃料棒(4)を受けるため、および冷却材の、前記スペーサグリッド(14)を経由した上向きの軸方向の流れを可能にするためのセル(18)の格子を画定する交絡帯板を備え、前記交絡帯板のうちの少なくとも1つが、請求項1から17の何れか一項に記載の帯板(16)である、スペーサグリッド(14)。
【請求項１９】
燃料棒(4)の束と、前記燃料棒(4)を支持するための、および請求項18に記載の少なくとも1つのスペーサグリッド(14)を含む補強材(6)とを備える、核燃料集合体(2)。
【外国語明細書】
2018028557000001.pdf