(57)【要約】原子炉燃料集合体の保護グリッドに用いるスペーサは、両側に係合表面と保持表面とを有するほぼ座金形のプレートである。保護グリッドは複数の燃料棒セルと複数のシンブルセルとを画定するように複数のストラップにより形成され、シンブル管に隣接するストラップにはスペーサを受容するノッチが形成されている。スペーサの保持表面はノッチ上に位置し、スペーサの係合表面は保護グリッドから外方に突出する。スペーサの係合表面を原子炉燃料集合体の下部ノズルに係合させると、スペーサにより保護グリッドが下部ノズルから離隔する。スペーサは、単一の配列及び溶接作業により保護グリッドに一体的に溶接される。
2004534950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉燃料集合体に用いるグリッドとスペーサの組み合わせであって、燃料集合体はノズル、端部を有するシンブル管及び締着手段を有し、締着手段はシンブル管と協働して該シンブル管に連結されるように構成さており、
各々が端縁部を有する複数のストラップが相互連結されて少なくとも第１のシンブルセルを画定するグリッドと、
貫通ホールを有し、両側の実質的に平らな係合表面及び実質的に平らな保持表面を有するプレートより成るスペーサとにより構成され、
プレートはグリッド上に係合表面がグリッドから外方に突出するように固着され、
係合表面はグリッドをノズルから離隔するようにノズル上に配置される構造であり、
貫通ホールは締着手段の少なくとも一部を受容する構造であり、保持表面はその上にシンブル管の端部を受容する構造であるため、締着手段が貫通ホールに受容されてシンブル管に連結されるとノズルとシンブル管の端部との間に前記プレートが介在する、グリッドとスペーサの組み合わせ。
【請求項２】
少なくとも第１のシンブルセルを画定する少なくとも１つのストラップの端縁部にはノッチが形成され、プレートは少なくともその一部がノッチ内に位置する請求項１の組み合わせ。
【請求項３】
少なくとも１つのストラップ上のノッチは基部と、第１の側部とを有し、プレートは係合表面と保持表面との間の周面を有し、少なくとも１つの保持表面はノッチの基部と係合し、周面は少なくともノッチの第１の側部と係合する請求項２の組み合わせ。
【請求項４】
保持表面はノッチの基部上に位置し、プレートの厚さは係合表面と保持表面との間の厚さであり、少なくとも１つのストラップ上のノッチは端縁部と基部との間で測った深さを有し、ノッチの深さはプレートの厚さよりも小さい請求項３の組み合わせ。
【請求項５】
保持表面はノッチの基部上に位置し、周面はノッチの少なくとも第１の側部に溶接される請求項３の組み合わせ。
【請求項６】
スペーサはほぼ円形であり、貫通ホールの断面はほぼ円形であり、貫通ホールはほぼプレートの中心に位置する請求項１の組み合わせ。
【請求項７】
ストラップの端縁部はグリッドのグリッド表面を画定する表面に沿ってほぼ整列関係にあり、プレートの係合表面はグリッド表面から離隔している請求項１の組み合わせ。
【請求項８】
係合表面はグリッド表面とほぼ平行である請求項７の組み合わせ。
【請求項９】
原子炉用の燃料集合体であって、
各々が端部を有する複数のストラップが相互連結されて少なくとも第１のシンブルセルを画定し、端縁部がグリッド表面を画定する平面に沿ってほぼ整列関係にあるグリッドと、
実質的に平らな係合表面と実質的に平らな保持表面とを有し、グリッド上に装着されると係合表面がグリッド表面から外方に突出する第１のプレートより成る第１のスペーサと、
端部を有し、少なくとも一部が少なくとも第１のシンブルセル内に受容されるシンブル管と、
少なくとも第１の開口を形成されたノズルと、
シンブル管と係合する締着手段とより成り、締着手段の少なくとも一部はノズルの少なくとも第１の開口を貫通し、締着手段の少なくとも一部は第１のプレートのホールを貫通し、
第１のプレートはノズルとシンブル管の端部との間に介在し、係合表面はノズルの上に位置し、保持表面はグリッド表面がノズルから離隔されるようにシンブル管の端部の上に位置する燃料集合体。
【請求項１０】
少なくとも第１のシンブルセルを画定する少なくとも１つのストラップの端縁部にはノッチが形成され、第１のプレートは少なくとも一部がノッチ内にある請求項９の燃料集合体。
【請求項１１】
少なくとも１つのストラップ上のノッチは基部と、第１の側部とを有し、プレートは係合表面と保持表面との間の周面を有し、少なくとも１つの保持表面はノッチの基部と係合し、周面は少なくともノッチの第１の側部と係合する請求項１０の燃料集合体。
【請求項１２】
保持表面はノッチの基部上に位置し、プレートの厚さは係合表面と保持表面との間の厚さであり、少なくとも１つのストラップ上のノッチは端縁部と基部との間で測った深さを有し、ノッチの深さはプレートの厚さよりも小さい請求項１１の燃料集合体。
【請求項１３】
保持表面はノッチの基部上に位置し、周面はノッチの少なくとも第１の側部に溶接される請求項１１の燃料集合体。
【請求項１４】
スペーサはほぼ円形であり、貫通ホールの断面はほぼ円形であり、貫通ホールはほぼプレートの中心に位置する請求項９の燃料集合体。
【請求項１５】
係合表面はグリッド表面とほぼ平行である請求項９の燃料集合体。
【請求項１６】
実質的に平らな係合表面と実質的に平らな保持表面とを有する第２のプレートより成る第２のスペーサをさらに備え、第２のプレートはグリッド上に固定されると係合表面がグリッド表面から外方に突出し、第１及び第２のプレートの係合表面は実質的に共通平面である請求項９の燃料集合体。
【請求項１７】
スペーサを有するグリッドの組立て方法であって、
複数の第１のストラップ及び複数の第２のストラップの各々に基部と少なくとも第１の側部とを有するノッチを形成し、
第１及び第２のストラップを格子パターンに且つ各ストラップの端縁部がグリッド表面を画定する平面に沿ってほぼ整列関係になるように配列して少なくとも第１のシンブルセルを画定し、
実質的に平らな係合表面、実質的に平らな保持表面及び貫通ホールを有するプレートより成るスペーサをノッチ内に受容させ、
スペーサの係合表面をグリッド表面から外方に突出させ、
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の固着作業で固着するステップより成るスペーサを有するグリッドの組立て方法。
【請求項１８】
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の締着作業で固着するステップは、スペーサを実質的にノッチの側部だけに固着するステップを含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の締着作業で固着するステップは、溶接ステップを含む請求項１８の方法。
【請求項２０】
溶接ステップはレーザー溶接ステップを含む請求項１９の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般的に、原子炉に関し、さらに詳細には、保護グリッドを原子炉の燃料集合体のノズルから離隔させるスペーサに関する。
【関連技術の説明】
【０００３】
関連分野では多くのタイプの原子炉が知られており、理解されている。１つのタイプとして加圧水型原子炉があるが、これは通常、複数の燃料集合体を加圧水が流れるジャケット内に配置したものである。かかる加圧水は通常、原子炉容器を高速で流動するため、水中の破片が原子炉コンポーネントに接触して最終的に有意な磨耗を生ぜしめることがある。
【０００４】
各燃料集合体は通常、複数の燃料棒が相互に離隔関係に、また原子炉運転時の振動に抵抗するように複数のグリッド内に取付けられている。グリッドは通常、上部グリッド、下部グリッド、及び上部及び下部グリッドから離隔した複数の中間グリッドより成る。これらのグリッドは通常、計測及び／または制御棒を内部に支持できる中空の細長いシンブル管に取付けられている。燃料棒、グリッド及びシンブル管は共に上部ノズルと下部ノズルとの間に取付けられるが、これらの上部及び下部ノズルは燃料棒、グリッド及びシンブル管を原子炉内の所望位置に保持する。燃料棒、グリッド、シンブル管及びノズルによる燃料集合体が構成される。
【０００５】
破片が燃料集合体のコンポーネントに損傷を与える可能性があるため、下部グリッドと下部ノズルとの間に保護グリッドを別に設けて燃料棒を破片から保護することが知られている。また、下部ノズルと組立済みストラップの端縁部上の不規則箇所とが望ましくない接触をしないように、保護グリッドを下部ノズル上に該下部ノズルから離隔して固定することも知られている。かかる不規則箇所の例として、溶接タブ及びグリッドの組立てにあたりストラップを互いに接合する交点の他のストラップ材料のように突出する任意タイプの材料がある。
【０００６】
保護グリッドを含む原子炉燃料集合体の全てのグリッドは通常、複数のセルを画定するように複数のストラップをグリッドまたは格子パターンに配列して、互いに締着したものである。これらのセルには、シンブルセル及び燃料棒セルが含まれる。上部グリッド、下部グリッド及び中間グリッドは通常、シンブルセル内に配置されるシンブル管に機械的あるいは他の方法で締着される。燃料棒は通常、保護グリッドを含むグリッドの燃料棒セル内に、グリッドのストラップ上に形成された各燃料棒セル内の複数のばね及び／またはディンプルにより保持される。
【０００７】
保護グリッドは通常、さらにスペーサ部材を有するが、スペーサ部材は保護グリッド上に溶接または他の方法で固着されて、シンブル管の端部を受容し、燃料集合体が組立てられた状態で保護グリッドが下部ノズル上に固着されるようにする。かかる公知の保護グリッド及びスペーサ部材はそれらの意図した目的を一般的に達成するが、問題点がないわけではない。
【０００８】
従来公知の保護グリッドは、撓曲金属インサートまたは端部プラグを有する管状スリーブの溶接物の何れかより成るスペーサ部材を用いるが、それらの端部プラグは保護グリッドのシンブルセル内にスポット溶接され、シンブル管の端部を受容して保護グリッドを下部ノズルから離隔するように構成されている。かかるスペーサ部材の寸法は、シンブル管の直径及びシンブルセルの幅に適正に適合させるため重要である。寸法をぴったり適合させ、さらに溶接または撓曲作業を行うと、スペーサ部材は比較的高価になる。従って、それ自体に溶接又は複雑な成型作業が不要で簡単なスペーサ部材を提供することが望ましい。
【０００９】
かかるスリーブ及びインサートは保護グリッドのシンブルセル内に配置されているため、先ず、第１の配列及び溶接作業において保護グリッドのストラップを完全に配列して相互に連結した後、シンブルセル内にスリーブまたはインサートを受容させ、それらの間で第２の溶接作業を行うこと必要があった。両方が配列及び溶接作業を含むかかつ多数の組立てステップは、比較的コストを高めるものであった。従って、単一の配列及び溶接ステップにより組立てられる一体溶接型スペーサを保護グリッドに設けることが望ましい。
【００１０】
多くの燃料集合体のシンブルセルと燃料棒セルとは実質的に同一サイズである。それにもかかわらず、一部の燃料集合体には、シンブルセルのサイズが燃料棒セルの４倍に設計されたものがある。かかる拡大シンブルセルは、サイズが一組２ｘ２の燃料棒セルと等しい開放されたグリッド領域である。スリーブまたはインサートを用いる公知の保護グリッドでは、スリーブまたはインサートをそれらがシンブルセルのストラップと接触する箇所でシンブルセル側部に溶接するのが望ましい。しかしながら、シンブルセルのサイズが２ｘ２の燃料棒セルに等しい状況では、スリーブまたはインサートとストラップとが接触する箇所は他のストラップが終端する領域である。従って、かかる接触領域では終端ストラップの干渉により溶接作業が極めて難しい。従って、シンブルセルのサイズが２ｘ２の燃料棒セルに等しい保護グリッドに高い信頼度で溶接を行える改良型スペーサを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【００１１】
以上より、原子炉の燃料集合体の保護グリッドと併用するスペーサは、両側に係合表面及び保持表面を有するほぼ座金形のプレート材料である。保護グリッドは、複数の燃料棒セル及び複数のシンブルセルを画定する複数のストラップより構成され、これらのシンブルセルに隣接するストラップにはスペーサを受容するノッチが設けられている。スペーサの保持表面はノッチの上に位置し、スペーサの係合表面は保護グリッドから外方に突出する。スペーサの係合表面が原子炉の燃料集合体の下部ノズルと係合すると、スペーサは保護グリッドを下部ノズルから離隔させる。スペーサは、単一の配列及び溶接作業により保護グリッドに一体的に溶接される。
【００１２】
本発明は、１つの局面において、スペーサが単一の配列及び溶接作業により保護グリッドに一体的に溶接される加圧水型原子炉の燃料集合体の保護グリッドと併用するスペーサを提供する。
【００１３】
本発明は、別の局面において、加圧水型原子炉の燃料集合体の保護グリッドのストラップに形成されたノッチに受容されるスペーサを提供する。
【００１４】
本発明は、さらに別の局面において、スペーサを必要な精度且つ比較的低コストで大量に製造できるほぼプレート状構成を有するスペーサを提供する。
【００１５】
本発明は、さらに別の局面において、スペーサの係合表面が保護グリッドから外方に突出するため保護グリッドを加圧水型原子炉の燃料集合体の下部ノズルから離隔させる、スペーサと保護グリッドの組み合わせを提供する。
【００１６】
本発明は、さらに別の局面において、保護グリッドに複数のシンブルセル及び燃料棒セルが形成され、各シンブルセルが燃料棒セルの４倍であり、スペーサをシンブルセルに隣接するストラップに高い信頼度で溶接できる保護グリッドとスペーサを提供する。
【００１７】
本発明は、さらに別の局面において、スペーサが保護グリッドと下部ノズルとの間に介在して保護グリッドを下部ノズルから離隔させる原子炉用燃料集合体を提供する。
【００１８】
本発明の別の局面は、原子炉燃料集合体に用いるグリッドとスペーサの組み合わせを提供するが、燃料集合体はノズル、端部を有するシンブル管及び締着手段を有し、締着手段はシンブル管と協働して該シンブル管に連結されるように構成されており、この組み合わせは一般的に、各々が端縁部を有する複数のストラップが相互連結されて少なくとも第１のシンブルセルを画定するグリッドと、貫通ホールを有し、両側の実質的に平らな係合表面及び実質的に平らな保持表面を有するプレートより成るスペーサとにより構成され、プレートはグリッド上に係合表面がグリッドから外方に突出するように固着され、係合表面はグリッドをノズルから離隔するようにノズル上に配置される構造であり、貫通ホールは締着手段の少なくとも一部を受容する構造であり、保持表面はその上にシンブル管の端部を受容する構造であるため、締着手段が貫通ホールに受容されてシンブル管に連結されるとノズルとシンブル管の端部との間に前記プレートが介在する。少なくとも第１のシンブルセルを画定する少なくとも１つのストラップの端縁部にはノッチが形成されており、プレートは少なくともその一部がノッチ内に位置している。
【００１９】
本発明の別の局面は、原子炉用の燃料集合体を提供するが、この燃料集合体は、一般的に、各々が端部を有する複数のストラップが相互連結されて少なくとも第１のシンブルセルを画定し、端縁部がグリッド表面を画定する平面に沿ってほぼ整列関係にあるグリッドと、実質的に平らな係合表面と実質的に平らな保持表面とを有し、グリッド上に装着されると係合表面がグリッド表面から外方に突出する第１のプレートより成る第１のスペーサと、端部を有し、少なくとも一部が少なくとも第１のシンブルセル内に受容されるシンブル管と、少なくとも第１の開口を形成されたノズルと、シンブル管と係合する締着手段とより成り、締着手段の少なくとも一部はノズルの少なくとも第１の開口を貫通し、締着手段の少なくとも一部は第１のプレートのホールを貫通し、第１のプレートはノズルとシンブル管の端部との間に介在し、係合表面はノズルの上に位置し、保持表面はグリッド表面がノズルから離隔されるようにシンブル管の端部の上に位置する。
【００２０】
本発明の別の局面は、スペーサを有するグリッドの組立て方法を提供するが、この方法は、一般的に、複数の第１のストラップ及び複数の第２のストラップの各々に基部と少なくとも第１の側部とを有するノッチを形成し、第１及び第２のストラップを格子パターンに且つ各ストラップの端縁部がグリッド表面を画定する平面に沿ってほぼ整列関係になるように配列して少なくとも第１のシンブルセルを画定し、実質的に平らな係合表面、実質的に平らな保持表面及び貫通ホールを有するプレートより成るスペーサをノッチ内に受容させ、スペーサの係合表面をグリッド表面から外方に突出させ、第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の固着作業で固着するステップより成る。
【実施例】
【００２１】
図１−７は本発明のスペーサ４を示す。スペーサ４は保護グリッド８に一体的に溶接すると有利であり、原子炉１６の燃料集合体１４を形成するために保護グリッド８を下部ノズル１２から離隔させる（図７を参照）。原子炉１６を加圧水型原子炉として示すが、ここに示すスペーサ４及び保護グリッド８は本発明の思想から逸脱することなく他の原子炉にも利用できることがわかる。
【００２２】
関連技術で理解されるように、原子炉１６は通常、容器（図示せず）内に配置される複数の燃料集合体１４を備えており、加圧水または他の冷却材が容器中を高速圧送される。各燃料集合体１４は、複数の離隔したグリッドに装着された複数の燃料棒（図示せず）を有し、これらのグリッドには上部グリッド（図示せず）、１またはそれ以上の中間グリッド（図示せず）及び下部グリッド２０が含まれる（図７を参照）。上部グリッド、中間グリッド及び下部グリッド２０は、複数の細長いシンブル管２４（図７を参照）上に、通常は溶接または他の固着法により取付けられる。上部グリッド、中間グリッド、下部グリッド２０、保護グリッド８、燃料棒及びシンブル管は、上部ノズル（図示せず）と下部ノズル１２との間に位置して、燃料集合体１４を形成する。シンブル管２４は上部グリッド、中間グリッド及び下部グリッド２０を離隔関係に支持し、上部グリッド、中間グリッド及び下部グリッド２０は燃料棒を互いに離隔関係に保持することがわかる。
【００２３】
図１−６からわかるように、保護グリッド８は、複数のストラップ２８が格子パターンに配列され互いに締着されて複数のセル３２を画定するものである。セル３２は、複数の燃料棒セル３４と複数のシンブルセル３６とを含む。上部グリッド、中間グリッド及び下部グリッド２０は同じように複数のストラップより成って複数のセルを画定するが、上部グリッド、中間グリッド及び下部グリッド２０の特定の構成については詳述しない。
【００２４】
ストラップ２８と共にシンブル管２４及びスペーサ４は、原子炉１６の高温及び放射性環境に耐えるに適した材料で作製される。このように、上述の構造部材はジルカロイのような金属合金で製造可能であるが、本発明の思想から逸脱することなくこれらの構造部材を他の適当な材料により製造することもできる。
【００２５】
図３に最もよく示されるように、ストラップ２８は保護グリッド８上に燃料棒セル３４及びシンブルセル３６を画定するように配列される。図１−３に示すように、各シンブルセル３６は、実質的に４つの燃料棒セル３４の空間を占有する。このように、シンブル管２４はシンブルセル３６内に受容され、燃料棒（図示せず）は燃料棒セル３４内に受容されることがわかる。燃料棒セル３４には通常、複数のばね及び／またはディンプルがあるが、これらのばね及び／またはディンプルはストラップ２８上に形成されて燃料棒を燃料棒セル３４内の定位置に保持する。
【００２６】
さらに、図３からわかるように、シンブル管３６はそれぞれ２×２の燃料棒セル３４と同じ領域を占有するため、シンブルセル３６は燃料棒セル３４よりも実質的に大きい。さらに、図３からわかるように、各シンブルセル３６のストラップ２８は、各シンブルセル３６の周りの４つの終端交点３８において終端し、そこで垂直に延びる別のストラップ２８に連結される。このような終端交点３８では、終端ストラップ２８に小さなタブ４６が形成され、このタブは垂直に延びるストラップ２８に形成された対応形状のスロット４２に受容される。各終端交点３８で係合するタブ４６とスロット４２は、後で、シンブルセル３６の内壁から溶接または他の方法で固着する。
【００２７】
しかしながら、シンブルセル３６と燃料棒セル３４とが同一サイズであるため、シンブルセル３６にそのような終端交点３８がない保護グリッド８を有する他の構成の原子炉１６があることがわかる。かかる構成では、スペーサ４はこのような比較的小さなサイズのシンブルセルに嵌合してそれと協働するように再構成されている。
【００２８】
添付図面からわかるように、スペーサ４は横断面がほぼ円形であり、ほぼ平らな係合表面４０と、反対側のほぼ平らな保持表面４４とを有するほぼ座金型のプレート材料である。スペーサ４はさらに、ほぼ中央で係合表面４０と保持表面４４との間を延びるほぼ円形のホール４８を有する。スペーサ４はさらに、係合表面４０と保持表面４４との間の円弧状周面５２を有する。しかしながら、スペーサ４は本発明の思想から逸脱することなく特定用途の特定のニーズに応じて他の非円形断面を有するものでもよいことがわかるであろう。
【００２９】
さらに、図３からわかるように、シンブルセル３６に隣接するストラップ２８には１つのスペーサ４を受容するように構成されたノッチ５６が形成されている。各ストラップ２８は端縁部６０を有し、保護グリッド８のストラップ２８の端縁部６０はグリッド表面６４を画定する平面に沿ってほぼ整列関係にある。図６に最もよく示されるように、各ノッチ５６は基部６８と少なくとも１つの側部７２とを有し、各基部６８は端縁部６０から離隔している。この点について、終端交点３８で終端するストラップ２８はただ１つの側部７２を有するが、終端しない垂直に延びるストラップはノッチを有する一対の側部７２を有することがわかるであろう。
【００３０】
ストラップ２８のノッチ５６は、保持表面４４がノッチの基部６８に接触する状態でスペーサ４を受容する構成である。ノッチ５６は、周面５２がノッチの側部７２と係合するようにスペーサ４に対してわずかな締りばめ状態を提供するように構成されている。
【００３１】
その後で、スペーサ４をノッチ５６に嵌合した状態で、スペーサ４を溶接または他の適当な固着法によりストラップ２８に固着する。この点につき、周面とノッチの各側部７２との間に溶接部７６が形成されるが、ストラップ２８を互いに溶接して保護グリッド８を形成する時のような実質的に同じ溶接作業の間にこの溶接部７６を形成すると有利である。保護グリッド８の組立てを溶接法により行うものとして示すが、ストラップ２８を互いに、またスペーサ４に固着するためにろう付け、接着などの他の固着法を本発明の思想から逸脱することなく利用できることがわかる。
【００３２】
スペーサ４を一体的に溶接した保護グリッド８を組立てるにあたり、第１の複数のストラップ２８と第２の複数のストラップ２８とをこれらのストラップ２８を格子パターンで保持する適当な取付け具（図示せず）に配置する。しかしながら、ストラップ２８を溶接する前に、ストラップ２８を格子パターンに保持する同じ取付け具により、スペーサ４をノッチ５６内に配置するか、同様な方法で定位置に保持する。ストラップ２８とスペーサ４とを取付け具により定位置に固定した後、実質的に単一な溶接作業により、ストラップ２８を互いに溶接し、スペーサ４を溶接部７６によりストラップ２８のノッチの側部に溶接する。かかる溶接作業はコンピュータ駆動による溶接装置で実行することが可能であり、それにはレーザー溶接が含まれるが、本発明の思想から逸脱することなく他のタイプの溶接装置及び固着方法を使用できることがわかる。
【００３３】
単一の溶接作業によりこれらのストラップ２８を互いに、またスペーサ４に固定した後、スペーサ４が一体的に溶接された組立済みの保護グリッド８を取付け具から取り外す。従って、完成した保護グリッド８のシンブルセル３６内に配置するのではなくて、ストラップ２８のノッチ５６内にスペーサ４を装着することにより、ストラップ２８とスペーサ４とを単一の配列作業及び単一の溶接又は固着作業により組立てられることがわかる。
【００３４】
スペーサ４をノッチ５６に嵌合させると、スペーサ４の端縁部は終端交点３を横切って延びることがわかる。このようにオーバーサイズでオーバーラップしたスペーサ４の構成により、スペーサ４とストラップ２８との間に溶接部７６を形成することが可能であり、しかもセル３２に受容される燃料棒（図示せず）に干渉しない多数の溶接箇所が提供される。しかしながら、他の実施例（図示せず）では、スペーサ４をこのようなオーバーラップまたはオーバーサイズとならないようなわずかに小さいサイズにできることがわかる。
【００３５】
図６からわかるように、ノッチ５６は端縁部６０とノッチの基部６８との間で測る深さ８０を有する。さらに、スペーサ４は係合表面４０と保持表面４４の間で測る厚さ８４を有し、この厚さは深さ８０よりも大きい。このように、スペーサ４がノッチ５６に嵌合されて保持表面４４がノッチの基部６８上に位置すると、係合表面４０は保護グリッド８のグリッド表面６４を越えて外方に突出する。しかしながら、深さ８０と厚さ８４との間の特定の関係にもかかわらず、係合表面４０はグリッド表面６４を越えて外方に突出する。
【００３６】
さらに、スペーサ４をノッチ５６内に装着し、周面５２をストラップ２８の平らな表面でなくてノッチの側部７２に溶接することにより、本発明の装置はスペーサ４の終端交点３８への非常に困難な溶接作業を不要にすることがわかる。このように、本発明の装置の構成は、シンブルセルが２×２の燃料棒セルに相当し従来公知のスリーブまたはインサートを使用する従来型保護グリッドの欠点を解消するものである。
【００３７】
図７に最も分かりやすく示すように、各シンブル管２４は、１つのシンブルセル３６内に受容可能な端部８８で終端している。シンブル管２４は端部８８の内側に螺設部を有し、この螺設部はスペーサ４のホール４８内に受容される螺設部を備えた締着具９２と協働する。締着具９２は半径方向外方に延びる肩部９６を有し、この肩部はノズル１２を貫通する開口１０４に隣接してノズル１２上に形成された座ぐり表面１００と係合可能である。
【００３８】
燃料集合体１４の組立ては、シンブル管１４の端部８８をシンブルセル３６内の保持表面４４上の位置に受容し、締着具９２を開口１０４及びホール４８内に受容し、締着具９２をシンブル管２４に螺着することにより行う。締着具９２をシンブル管２４に対して固く締めると肩部９６が座ぐり表面１００と係合するため、シンブル管２４の端部８８がスペーサ４と係合し、スペーサ４が端部８８とノズル１２との間に介在するようになる。スペーサ４の係合表面４０は保護グリッド８のグリッド表面６４から外方に突出しているため、グリッド表面６４、従って保護グリッド８はノズル１２から離隔される。このような取付け法を燃料集合体１４のシンブル管１４のそれぞれについて使用する。
【００３９】
かくして、スペーサ４により保護グリッド８が燃料集合体１４内のノズル１２から離隔されることがわかる。この点について、スペーサ４は、実質的に単一の配列作業及び実質的単一の溶接作業により保護グリッド８に一体的に溶接されるか他の方法で固着されるため、コストが節約される。さらに、スペーサ４の周面５２を終端交点３８とは反対側のストラップ２８の平らな表面に溶接するのではなくて、周面５２を溶接部７６によりノッチの側部７２に溶接するため、スペーサ４は最小の労働及び費用で保護グリッド８に高い信頼度で溶接される。この点につき、スペーサ４は、保護グリッド８（スペーサ４を備えた）を下部ノズル１２上にしっかりと配置できるようにする有利な構成を有し、またスペーサ４の設計により保護グリッド８とスペーサ４との間に強力で堅牢な連結部を形成する能力が最大になる。
【００４０】
上述したように、スペーサ４は、保護グリッド８の構成及び特定用途の特定ニーズに応じてここに示したもの以外の形状を持つものでよい。また保護グリッド８以外のグリッドをスペーサ４との併用により下部ノズル１２に離隔関係に固定できることがわかる。
【００４１】
本発明の特定の実施例について述べたが、本発明の範囲から逸脱することなく、頭書の特許請求の範囲に示すように、種々の変形、追加、設計変更を行えることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による保護グリッド及び複数のスペーサの下側の斜視図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】スペーサを取外した点を除き図２と同じ図である。
【図４】仮想線で囲んだ図３の部分を示す拡大図である。
【図５】スペーサ及び保護グリッドの一部を示す底面図である。
【図６】図５の線６−６に沿う断面図である。
【図７】保護グリッド及びスペーサを組み込んだ本発明による原子炉の概略的立面図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年10月10日(2003.10.10)
【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】
ノズル、シンブル管及び締着手段を有する原子炉燃料集合体に用いるグリッドとスペーサの組み合わせであって、
各々が端縁部を有する複数のストラップが少なくとも第１のシンブルセルを画定するように、また該端縁部がグリッド表面を画定する表面に沿ってほぼ整列関係になるように相互連結されたグリッドと、
貫通ホールを有し、両側に実質的に平らな係合表面及び実質的に平らな保持表面を有するプレートより成るスペーサとにより構成され、
プレートは、保持表面がグリッド表面の背後にあり、また係合表面がグリッド表面を越えて外方に突出するようにグリッド上に固着され、
ノズルを係合表面上に位置させると、シンブル管の一方の端部が保持表面上に受容され、締着手段の少なくとも一部がホールに受容されてシンブル管に連結され、プレートはノズルとシンブル管の端部との間に介在するため、グリッド表面がノズルから離隔される、グリッドとスペーサの組み合わせ。
【請求項２】
少なくとも第１のシンブルセルを画定する少なくとも１つのストラップの端縁部にはノッチが形成され、プレートは少なくともその一部がノッチ内に位置する請求項１の組み合わせ。
【請求項３】
少なくとも１つのストラップ上のノッチは基部と、第１の側部とを有し、プレートは係合表面と保持表面との間の周面を有し、少なくとも１つの保持表面はノッチの基部と係合し、周面は少なくともノッチの第１の側部と係合する請求項２の組み合わせ。
【請求項４】
保持表面はノッチの基部上に位置し、少なくとも１つのストラップのノッチは端縁部と基部との間で測った深さを有し、この深さは係合表面と保持表面との間で測ったプレートの厚さより小さい請求項３の組み合わせ。
【請求項５】
保持表面はノッチの基部上に位置し、周面はノッチの少なくとも第１の側部に溶接される請求項３の組み合わせ。
【請求項６】
スペーサはほぼ円形であり、貫通ホールの断面はほぼ円形であり、貫通ホールはほぼプレートの中心に位置する請求項１の組み合わせ。
【請求項７】
係合表面はグリッド表面とほぼ平行である請求項１の組み合わせ。
【請求項８】
原子炉用の燃料集合体であって、
各々が端縁部を有する複数のストラップが少なくとも第１のシンブルセルを画定するように、また該端縁部がグリッド表面を画定する表面に沿ってほぼ整列関係になるように相互連結されたグリッドと
実質的に平らな係合表面と実質的に平らな保持表面とを有し、グリッド上に装着されると、保持表面がグリッド表面の背後にあり、また係合表面がグリッド表面から外方に突出する第１のプレートより成る第１のスペーサと、
端部を有し、少なくとも一部が第１のシンブルセル内に受容されるシンブル管と、
少なくとも第１の開口を形成されたノズルと、
シンブル管と係合する締着手段とより成り、締着手段の少なくとも一部はノズルの少なくとも第１の開口を貫通し、締着手段の少なくとも一部は第１のプレートのホールを貫通し、
第１のプレートはノズルとシンブル管の端部との間に介在し、シンブル管の端部は保持表面上に位置し、ノズルは係合表面上に位置するため、グリッド表面がノズルから離隔される燃料集合体。
【請求項９】
少なくとも第１のシンブルセルを画定する少なくとも１つのストラップの端縁部にはノッチが形成され、第１のプレートは少なくとも一部がノッチ内にある請求項８の燃料集合体。
【請求項１０】
少なくとも１つのストラップ上のノッチは基部と、第１の側部とを有し、プレートは係合表面と保持表面との間の周面を有し、少なくとも１つの保持表面はノッチの基部と係合し、周面は少なくともノッチの第１の側部と係合する請求項９の燃料集合体。
【請求項１１】
保持表面はノッチの基部上に位置し、少なくとも１つのストラップのノッチは端縁部と基部との間で測った深さを有し、この深さは係合表面と保持表面との間で測ったプレートの厚さより小さい請求項１０の燃料集合体。
【請求項１２】
保持表面はノッチの基部上に位置し、周面はノッチの少なくとも第１の側部に溶接される請求項１０の燃料集合体。
【請求項１３】
スペーサはほぼ円形であり、貫通ホールの断面はほぼ円形であり、貫通ホールはほぼプレートの中心に位置する請求項８の燃料集合体。
【請求項１４】
係合表面はグリッド表面とほぼ平行である請求項８の燃料集合体。
【請求項１５】
実質的に平らな係合表面と実質的に平らな保持表面とを有する第２のプレートより成る第２のスペーサをさらに備え、第２のプレートはグリッド上に固定されると係合表面がグリッド表面から外方に突出し、第１及び第２のプレートの係合表面は実質的に共通平面である請求項８の燃料集合体。
【請求項１６】
スペーサを有するグリッドの組立て方法であって、
複数の第１のストラップ及び複数の第２のストラップの各々に基部と少なくとも第１の側部とを有するノッチを形成し、
第１及び第２のストラップを格子パターンに且つ各ストラップの端縁部がグリッド表面を画定する平面に沿ってほぼ整列関係になるように配列して少なくとも第１のシンブルセルを画定し、
実質的に平らな係合表面、実質的に平らな保持表面及び貫通ホールを有するプレートより成るスペーサをノッチ内に受容させ、
スペーサの係合表面をグリッド表面から外方に突出させ、
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の固着作業で固着するステップより成るスペーサを有するグリッドの組立て方法。
【請求項１７】
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の締着作業で固着するステップは、スペーサを実質的にノッチの側部だけに固着するステップを含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
第１及び第２のストラップを相互に且つスペーサに実質的に単一の締着作業で固着するステップは、溶接ステップを含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
溶接ステップはレーザー溶接ステップを含む請求項１８の方法。
【国際調査報告】
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2004534950.tif 000027