(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板帯状をなすストラップを格子状に交差させて複数の格子空間を形成すると共に、各格子空間を形成する四つの壁面の対向する一方の壁面の短手方向中央に設けたスプリングと他方の壁面の短手方向両側に設けたディンプルとで燃料棒を挟持する支持格子の内ストラップにおいて、
前記内ストラップは短手方向に延びる前記壁面が長手方向に沿って連続して配列されていて、これらの壁面の長手方向に沿う一部の各壁面には前記スプリングが設けられ、長手方向に沿う他の部分の各壁面にはスプリングがなく前記ディンプルが設けられており、前記ディンプルが設けられた壁面における前記短手方向両側のディンプルの中間にキー部材案内用の突起が配列されていることを特徴とする内ストラップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉に使用される核燃料集合体を構成する支持格子に関するもので、特に支持格子の内ストラップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば軽水炉の原子炉に使用される核燃料集合体は、上部ノズルと下部ノズルの間に複数の支持格子が所定間隔で配設され、計装用管及び複数の制御棒案内管が各支持格子と上部ノズル及び下部ノズルにそれぞれ固定され、更に各支持格子の格子空間に多数の燃料棒が挿入されて保持されている。
支持格子は、薄板帯状の内ストラップを格子状に交差させ、外側面をなす四辺の部分には薄板帯状の外ストラップが配設されていて、内ストラップ同士そして内ストラップ及び外ストラップで仕切られた多数の格子空間には燃料棒などが挿通されて保持されている。
図３に示す支持格子１の各格子空間２において、隣接する二つの壁面３ａ，３ａからはディンプル４，４がそれぞれ突出し、各ディンプル４に対向する二つの壁面３ｂ，３ｂからはスプリング５，５がそれぞれ突出している。そして対向する二対のディンプル４及びスプリング５で燃料棒を弾性的に押圧支持するようになっている。
【０００３】
このような支持格子１を構成する薄板帯状の内ストラップ６と外ストラップ７は例えばジルカロイ合金で作られており、外ストラップ７は図３に示すように薄板帯状の長手方向に沿って短手方向に延びる複数のスプリング５…が配列されて、各スプリング５は各格子空間２内にそれぞれ突出配置することになる。そのために、内ストラップ６は外ストラップ７に向く一面からは短手方向（図中、Ｐ方向）に各２つのディンプル４，４が突出して長手方向に配列され、その反対側の面にはスプリング５…が突出して長手方向に配列された構成とされている。
尚、内ストラップ６は一方の面から短手方向中央にスプリング５を突出させると共にこのスプリング５の短手方向両側にディンプル４，４を設けて反対側の面からそれぞれ突出させてなるもので、スプリング５とディンプル４は打ち抜きで互いに反対側の面に形成されている。
【０００４】
このようにして外ストラップ７側から内側に内ストラップ６を順次格子状に配列していった場合、支持格子１の中央の十字に交差する格子空間列Ａ及びＢを構成する各二枚の内ストラップはいずれも各格子空間２内にスプリング５，５が対向して突出する構成になってしまうために、燃料棒の安定的な保持ができない。そのため、中央の十字に交差する格子空間列Ａ及びＢの対向する壁面３ａ、３ｂを構成する各二枚の内ストラップ６Ａ…は他の内ストラップ６と相違して、図３及び図４に示すように外ストラップ７側を向く一方の面には全てディンプル４が長手方向に配列された構成とされ、図４に示す他方の面には長手方向の半面のみにスプリング５…が配列され、残りの半面に対のディンプル４，４…が配列された構成とされている。
これによって中央の格子空間列Ａ及びＢを構成する各格子空間２においても対向する二対の壁面３ａ，３ｂ、３ａ，３ｂにスプリング５とディンプル４がそれぞれ対向配置されて燃料棒を堅固に保持できることになる。
【０００５】
そしてこのような構成を備えた支持格子１に燃料棒を装着するには、格子空間２内に図５及び６に示すような撓ませ治具７を挿通する。この撓ませ治具７は周方向に４分割されたツール８の内部にテーパ部を有するテーパピン９を軸方向に移動可能に取り付けたものであり、撓ませ治具７を格子空間２内に位置させた状態でテーパピン９を引き込むことにより図６に示すようにツール８を拡径させてスプリング５を撓ませることができる。次に図７に示すように長尺で棒状のキー部材１０を格子空間２の十字型に交差するキー窓１１から挿通させた後で回動し、キー部材１０のフック１３を壁面３ａ，３ｂのリブ１２にそれぞれ係合させてスプリング５を撓んだ状態に保持する。
この状態で撓ませ治具７を外し、その後に燃料棒を格子空間２内に挿入してキー部材１０を抜き取ればスプリング５の拘束が解かれて燃料棒を対向するディンプル４に弾性で押し付けて固定的に保持できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような燃料棒の装着方法では、中央部の十字型をなす格子空間列Ａ及びＢにおいてキー部材１０を各格子空間２のキー窓１１から挿入すると、スプリング５が配列されている領域ではスプリング５の中央突部５ａの側壁またはその前後の突出面５ｂにキー部材１０が当接しつつ進むことでこれらがガイドとなるものの、ディンプル４が配列されている領域では、ディンプル４は壁面３ａまたは３ｂの短手方向両端にそれぞれ突出形成されているものの中央部は平面状であるためにキー部材１０の進行方向が定まらずキー窓１１に沿ったキー部材１０の正確な挿入が困難となり、ひいてはキー部材１０による内ストラップ６Ａの一列のスプリング５…の拘束ができないという問題が生じることがある。
【０００７】
本発明は、上述のような実情に鑑みて、格子空間内へのキー部材の挿入を正確に行えるようにした支持格子の内ストラップを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る支持格子の内ストラップは、薄板帯状をなすストラップを格子状に交差させて複数の格子空間を形成すると共に、各格子空間を形成する四つの壁面の対向する一方の壁面の短手方向中央に設けたスプリングと他方の壁面の短手方向両側に設けたディンプルとで燃料棒を挟持する支持格子の内ストラップにおいて、
内ストラップは短手方向に延びる壁面が長手方向に沿って連続して配列されていて、これらの壁面の長手方向に沿う一部の各壁面にはスプリングが設けられ、長手方向に沿う他の部分の各壁面にはスプリングがなくディンプルが設けられており、ディンプルが設けられた壁面における前記短手方向両側のディンプルの中間にキー部材案内用の突起が配列されていることを特徴とする。
スプリングを圧縮状態で拘束するためにキー部材を支持格子の格子空間に挿入すると、スプリングのないディンプルが設けられた壁面では突起にガイドされつつキー部材が突起に沿って移動するためにキー部材を正確且つスムーズに挿入できて各スプリングを確実に圧縮状態で拘束でき、燃料棒を挿入できる。尚、突起は短手方向両端に設けたディンプルの間に位置しても良い。
突起はスプリングの中央当接部の長手方向延長上に設けてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１及び図２により説明するが、上述した従来技術と同一の部分には同一の符号を用いて説明する。図１は発明の実施の形態による内ストラップに関するもので（Ａ）は正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図２は図１に示す内ストラップで形成する支持格子中央部の格子空間列にキー部材を挿入する状態を示す一部破断斜視図である。
図１に示す支持格子１の内ストラップ２０は例えばジルカロイ合金からなり、その本体２１が薄板帯状とされている。この内ストラップ２０は上述の内ストラップ６Ａに代えて設けるものであって、支持格子１の中央の十字型の格子空間配列Ａ及びＢを構成する二対の内ストラップ２０…に関するもので、その他の内ストラップは例えば上述した内ストラップ６と同一構成とされている。
この内ストラップ２０には長手方向の一端縁から短手方向（Ｐ方向）中央部まで延びるスリット２２が設けられ、このスリット２２の他端は本体２１の中央部に配列するキー窓２５に連通している。スリット２２及びキー窓２５は１つの格子空間２の１つの壁部３ａ（または３ｂ）幅を１ピッチとして長手方向（Ｐ方向に直交する方向）に沿って配列されている。
この内ストラップ２０は図１で見てその長手方向の右側略半分の領域（半面２１ａＡという）に、スリット２２で仕切られた各壁部３ａ毎に短手方向中央部にスプリング２３が設けられ、このスプリング２３は長手方向に沿って複数（例えば図１では６個）配列されている。
【００１０】
スプリング２３は本体２１を打ち抜いて一方の面２１ａから断面略台形状に突出して形成されており、上下両側の起立部２３ａ，２３ａとこれら起立部２３ａ，２３ａを結ぶ平面部２３ｂと平面部２３ｂから更に突出して燃料棒を押圧する中央当接部２３ｃとで構成されている。スプリング２３の短手方向上方と下方に隣接してそれぞれ第一ディンプル２４Ａ，２４Ａが同じく打ち抜きで断面略台形状に突出形成され、第一ディンプル２４Ａの突出方向はスプリング２３とは反対側で本体２１の他方の面２１ｂとされている。しかも本体２１の他方の面２１ｂではその長手方向の全体に亘って各壁面３ａ毎に短手方向の上下に２つの第一ディンプル２４Ａ，２４Ａが配列されている。
尚、配列された各３本のスプリング２３…と２３…の間にスプリング２３のない壁面３ａ′が形成されているが、これは格子空間を形成した際に制御棒案内管または計装用管を装着するためのものであり、この壁面３ａ′においても短手方向両端に第一ディンプル２４Ａ、２４Ａが設けられている。
【００１１】
また本体２１の一方の半面２１ａＡの残りの領域である、スプリング２３の設けられていない他方の半面２１ａＢは各壁面３ａ毎に短手方向の中央部を除く上下両側に設けた一対の第一ディンプル２４Ａ，２４Ａの内側に更に別の一対の第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂがそれぞれ設けられている。この第二ディンプル２４Ｂはスプリング２３と同一の面２１ａから突出して形成されているため、第一ディンプル２４Ａと逆方向に突出することになる。
更にこの半面２１ａＢにおいて、各壁面３ａの中央部即ちスプリング２３の中央当接部２３ｃの配列方向（長手方向）延長上に打ち抜きによる突部２７…が配列されている。突部２７の形状は適宜設定すればよく、例えば壁面３ａから起立する起立部２７ａ，２７ａと両起立部２７ａ，２７ａを結ぶ頂部２７ｂとで断面視略台形状に形成されている。そのため、半面２１ａＢにおいて、各壁面３ａ毎に短手方向に突部２７及び各一対の第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂ、第一ディンプル２４Ａ，２４Ａが一列に並んで、しかも長手方向に配列されている。
【００１２】
本実施の形態による内ストラップ２０は上述のように構成されており、内ストラップ６同士及び外ストラップ７を各スリットで直交状態に嵌合させて支持格子１を形成する際、特に中央の十字型の格子空間列Ａ及びＢについては各一対の内ストラップ２０…を用いて各スリット２２…で略直交状態に嵌合させて形成する。
そして支持格子１の中央の十字型の格子空間列Ａ及びＢに燃料棒を挿入する手順について説明すれば、各格子空間２に撓ませ治具７を縮径状態で挿入して位置させたあとでテーパピン９を引き込むことによりツール８を拡径させ、各格子空間２内のスプリング２３，２３を撓ませる。次に長尺で棒状のキー部材１０を格子空間２の十字型に交差する二つのキー窓２５（１１），２５の一方を有する内ストラップ２０に沿って挿通する。この時、キー部材１０はスプリング２３の設けられた半面２１ａＡでは圧縮された各スプリング２３の平面部２３ｂまたは中央当接部２３ｃの側壁に当接しつつこれをガイドとして各格子空間２のキー窓２５（１１）内を通り、ついでスプリング２３の無い半面２１ａＢに至ると一対の第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂが短手方向両側に位置する壁面３ａ上に延びて、今度は各壁面３ａの中央部に位置する突部２７の側壁などに当接しつつこの突部２７をガイドとして更に真っ直ぐに挿入することができる。
【００１３】
従って、一部に第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂが配列された壁面３ａを進む場合でもキー部材１０はキー窓２５（１１）に沿って正確に挿通させることができ、一列の格子空間２…を貫通させたあとでキー部材１０を回動させれば、フック部１３が交差する他方のキー窓２５内に進入して壁面３ａ（３ｂ）のリブ１２との間でスプリング２３を圧縮状態で拘束できる。
この状態で格子空間２内に燃料棒を挿入した後、キー部材１０外して回収すれば燃料棒を二対のスプリング２３及び第二ディンプル２４Ｂで堅固に保持できる。
【００１４】
上述のように本実施例によれば、半面２１ａＡにスプリング２３が配列され残りの半面２１ａＢに各一対の第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂが配列された対向する各二枚の内ストラップ２０，２０を有する中央部の格子空間列Ａ及びＢにキー部材１０を挿入する際に、一対の第二ディンプル２４Ｂ，２４Ｂ間の突部２７をガイドとして正確且つスムーズに挿入できる。
尚、スプリング２３やディンプル２４Ａ，２４Ｂや突部２７の形状は適宜設定すればよい。また内ストラップ２０のスプリング２３や第二ディンプル２４Ｂの数は任意である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る支持格子の内ストラップは、ディンプルが設けられた壁面にキー部材案内用の突起が配列されているから、スプリングを圧縮状態で拘束するためにキー部材を支持格子の格子空間に挿入する際、スプリングのない壁面で突起をガイドとしつつキー部材が移動しキー部材を正確且つスムーズに挿入できて各スプリングを確実に圧縮状態で拘束できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による支持格子の内ストラップを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＸ−Ｘ線水平断面図である。
【図２】  図１に示す内ストラップを用いた格子空間にキー部材を挿入する状態を示す一部破断斜視図である。
【図３】  従来の支持格子の格子空間を示す平面図である。
【図４】  図３に示す支持格子の内ストラップを示す平面図である。
【図５】  撓ませ治具の側面図である。
【図６】  格子空間に撓ませ治具を挿入した状態を示す平面図である。
【図７】  支持格子の格子空間にキー部材を挿入する状態を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１  支持格子
２０  内ストラップ
２３  スプリング
２４Ａ  第一ディンプル
２４Ｂ  第二ディンプル
２５  キー窓
２７  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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