(57)【要約】【課題】核燃料棒集合体の燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを提供する。【解決手段】一方の側に突出形成されたディンプルを各々有する上部板体及び下部板体と、該上部板体及び下部板体を連結して、燃料棒に直接接触する支持格子スプリングからなるストラップを含む構成からなる支持格子体において、前記支持格子スプリングは、前記上部板体及び下部板体の中心部の下端及び上端に垂直方向に各々延長形成される上部基底部及び下部基底部と、該上部基底部及び下部基底部で左右対称するように分岐して延長形成される左支持台及び右支持台と、該左支持台及び右支持台の中心部で前記ディンプルに対向する方向に突出形成され、燃料棒に直接接触して、その上端部及び下端部に中心に向かって内側に半円形状の曲面部が形成された共形屈曲部と、該共形屈曲部の左右側に延長して前記左支持台及び右支持台に各々連結される連結部を含む構成からなる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリング（１４）であって、前記燃料棒は、一方の側において突出形成されたディンプル（１２ａ，１２ｂ）を各々有する上部板体（１１ａ）及び下部板体（１１ｂ）と、前記上部板体（１１ａ）及び下部板体（１１ｂ）を連結して、燃料棒（３）に直接接触する前記支持格子スプリング（１４）とからなるストラップ（１０）を含んでなる支持格子体（１）によって支持され、
前記支持格子スプリング（１４）は、前記上部板体（１１ａ）及び下部板体（１１ｂ）の中心部の下端及び上端からそれぞれ垂直方向に延びるように形成された上部基底部（１５ａ）及び下部基底部（１５ｂ）と、該上部基底部（１５ａ）及び下部基底部（１５ｂ）から左右対称に分岐して延びるように形成された左支持台及び右支持台（１６ａ，１６ｂ）と、該左支持台及び右支持台（１６ａ，１６ｂ）の中心部で前記ディンプル（１２ａ，１２ｂ）が突出するのとは反対の方向に突出形成されて燃料棒（３）に直接接触し、その上端部及び下端部に中心に向かって内側に半円形状をなす曲面部（２１ａ，２１ｂ）が形成された共形屈曲部（１７）と、該共形屈曲部（１７）の左右に延長して前記左支持台及び右支持台（１６ａ，１６ｂ）に各々連結する連結部（１８ａ，１８ｂ）とからなることを特徴とする、支持格子スプリング。
【請求項２】
前記共形屈曲部１７の両側に延在する各連結部１８ａ，１８ｂが、外側に向かって半円形状をなす曲面を形成し、その端部はくさび形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリング。
【請求項３】
前記左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂからその外側に所定間隔で離間された適所に上部板体１１ａと下部板体１１ｂとを連結するための連結片１９ａ，１９ｂが各々形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核燃料集合体の燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングに関するものである。より詳細には、本発明は、核燃料棒と接触する支持格子体の支持格子スプリングの形状を最適化することにより、燃料棒と接触する支持格子スプリングの弾性を拡張して、燃料棒の装入時に燃料棒と燃料棒に接触する支持格子スプリングの接触部との共形の接触面積を拡大して、均一な応力分布を形成するだけではなく、支持格子スプリングの過多な塑性変形を減少させることができ、燃料棒と支持格子スプリングとの間の接触圧力の大きさ及び分布状態を改善して、燃料棒と支持格子スプリングとの接触によりフレティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）摩耗耗が発生する可能性を減少させることができる、核燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、支持格子体は、原子炉の核燃料集合体構成部品の中の一つとして、支持格子体の各単位格子セルを構成し、支持格子スプリングおよびディンプルを有する複数のストラップを相互に連結して核燃料棒を所定の位置に配列及び支持する役目を遂行する。
【０００３】
図１は従来技術による核燃料集合体を概略的に示す斜視図であり、図２は従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体を概略的に示す平面図である。図３は従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体を概略的に示す斜視図であり、図４は従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体の格子スプリングを概略的に示す斜視図である。図５は従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体における核燃料棒による格子スプリングの変形を概略的に示す図である。
【０００４】
図に示されているように、従来技術による支持格子体１１０が適用された核燃料集合体２は、上端固定体１１１と下端固定体１１２との間に複数の案内管１１３が配置された構成からなる。
【０００５】
ここで、核燃料棒１２５を支持する支持格子体１１０は、案内管１１３の長さ方向に一定間隔を置いて、案内管１１３と溶接されることにより核燃料集合体２を形成している。
一方、前記支持格子体１１０は、通常、ジルカロイ合金からなり、核燃料棒１２５を支持する核燃料棒セル１２３と、案内管１１３が挿入される案内管セル１２４とを備える。核燃料棒セル１２３は、２個の格子スプリング１１８と、該スプリング１１８の上下側に位置して、各１個ずつ合計で４個のディンプル１１９とによる６つの支持点で核燃料棒１２５に接触し、核燃料棒１２５を支持している。
【０００６】
これによって格子スプリング１１８が、核燃料棒１２５と接触して前記核燃料棒１２５によって変形を受ける時、格子スプリング１１８の支持部１２１が核燃料棒１２５によって加圧を受けると、前記支持部１２１が核燃料棒１２５と接触する中央屈曲部１２２の剛性と類似した剛性を有していることにより、前記支持部１２１は、核燃料棒１２５によって加えられる荷重１３０によって、図５に図示しているように、矢印方向１３１によって示される曲げ（Ｂｅｎｄｉｎｇ）変形だけではなく、矢印１３２によって示される拗じれ（Ｔｗｉｓｔｉｎｇ）変形を同時に受けるようになる。
【０００７】
このような曲げ及び拗じれ変形が同時に作用する場合、核燃料棒１２５の支持が不安定になって核燃料棒１２５と接触している中央屈曲部１２２と核燃料棒１２５との間に微少なすべりが発生して、所期の共形の面接触が得られなくなり応力集中による疲労に対して脆弱になることによって、核燃料棒１２５のフレティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）摩耗によ
る損傷を増加させる可能性が高くなる。
【０００８】
また、前記中央屈曲部１２２が変形して元々の面接触形状を維持しない可能性が高いので、応力分布及び最大応力の大きさにも影響を及ぼすという問題点があった。
一方、前記ストラップ１１５の支持格子スプリング１１８及びディンプル１１９は、核燃料棒１２５と等しい曲率半径を有することにより、核燃料棒１２５を支持する際、初期には支持格子スプリング１１８及びディンプル１１９の表面形状と核燃料棒１２５の表面形状とが一致するような共形の（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）面接触を形成するが、核燃料棒１２５による荷重を支持格子スプリング１１８が受ける場合、核燃料棒１２５と接触する中央屈曲部１２２及び支持部１２１に同時に変形が発生する。
【０００９】
一方、前記ストラップ１１５の支持格子スプリング１１８及びディンプル１１９でスプリング力が小さ過ぎる場合、核燃料棒１２５を所定の位置に配列することができず、核燃料棒１２５の支持健全性を喪失する可能性がある。また、そのようなスプリング力が大き過ぎる場合、核燃料棒１２５を支持格子体１１０に挿入する時に過度な摩擦抵抗力によって核燃料棒１２５の表面に引っかき傷のような溝が発生し得、原子炉運転中に中性子の照射による核燃料棒の長さ方向の成長（Ｇｒｏｗｔｈ）を適切に対応することができなくて燃料が撓む現象を誘発させる問題点があった。
【００１０】
このように核燃料棒に撓み現象が発生すると、隣接した核燃料棒と近接及び接触するようになり、核燃料棒間の冷却水流路（Ｃｈａｎｎｅｌ）が狭くなったり、遮断されたりするようになる。これにより、燃料で発生した熱を効果的に冷却水に伝達することができず、核燃料棒の温度が高くなる現象を招来して、核沸騰離脱（Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｎｕｃｌｅａｔｅ  Ｂｏｉｌｉｎｇ（ＤＮＢ））の発生の可能性を高め、核燃料出力を減少させる主原因となるという問題点があった。
【００１１】
上述したような問題点を解決するために近来の核燃料開発は、高燃焼度及び無欠陥を達成する方向に推進されている。特に、高燃焼度核燃料を開発するために核燃料棒から冷却水への熱伝達を促進させるために、核燃料の熱的性能を向上しなければならず、そのために核燃料棒周辺を流れる原子炉冷却水の流れを改善する方法が求められているのが実情である。
【００１２】
そこで、核燃料棒周辺を流れる原子炉冷却水の流れを改善する方法として、支持格子体の形状を変更する方法が採用されている。一例として、混合羽根の付着及びその設計変更または流路チャンネルの効率的な構成等を挙げることができる。
【００１３】
しかし、このような熱的性能の向上のための概念は、核燃料棒周辺の冷却水の流れを大きい乱流流動（Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ  Ｆｌｏｗ）すなわち、高いレイノルズ数（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  ｎｕｍｂｅｒ）を有する流動になるようにすることに基づくものが大部分であり。これは核燃料棒周辺の冷却水流れの乱流化によって核燃料棒の流動誘発震動（Ｆｌｏｗ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）の主原因になる。
【００１４】
このような核燃料棒の流動誘発震動は、核燃料棒がストラップの支持格子スプリングまたはディンプルとの接触面において滑る相互相対運動を発生する要因となる。これにより、核燃料棒の接触面に局部的な摩耗が発生して核燃料棒が漸進的に損傷する「核燃料棒フレティング損傷」を招来するようになる。
【００１５】
すなわち、核燃料棒と支持格子ストラップまたはディンプルとの間の接触面に発生する摩耗により核燃料棒に局部的な損傷が発生し、そのような損傷が悪化した場合、核燃料棒が破損し得るという問題点があった。
【００１６】
したがって、高燃焼度核燃料開発のための熱的性能を向上する方法が、核燃料棒の損傷を促進させ得るという結果をもたらす場合が生じる。
上述したように、核燃料棒を支持する役目を遂行する支持格子体は、核燃料棒の寿命期間中、格子内で健全な支持状態を維持しなければならず、また、核燃料棒のフレティング摩耗損傷可能性を抑制できなければならない。
【００１７】
このように核燃料棒が燃料の寿命の末期まで支持健全性を維持するためには、燃料の寿命期間中、十分なスプリング力で核燃料棒を支持しなければならないとともに、スプリングの弾性挙動領域を拡張することにより炉内で多様に変化し得る核燃料棒支持条件下でも、燃料の寿命末期まで要求されるスプリング力以上のスプリング力を維持しなければならない。
【００１８】
しかし、原子炉運転中に格子スプリングとディンプルは、中性子の照射によって、核燃料棒に作用した初期スプリング力を漸進的に喪失していくことにより、核燃料棒とこれら支持部との間に隙間が生じ得る。これにより、冷却水の流動によって核燃料棒に対して任意の方向に作用する荷重により、核燃料棒の支持健全性を喪失させ得るという問題点があった。
【００１９】
また、核燃料棒のフレティング摩耗による損傷の可能性を抑制するのためにフレティング摩耗が発生する原因を減少させなければならない。しかしながら、原子炉運転中の中性子照射によるスプリング力の弛緩、核燃料棒と支持格子体間の熱膨脹差、核燃料棒の伸長による核燃料棒の直径の減少等によって核燃料棒と支持格子体の支持部との間に隙間が生じ得るため、冷却水流動による乱流の発生により核燃料棒の震動を誘発して、フレティング摩耗の原因を増加させるという問題点があった。
【非特許文献１】大韓機械学会論文集Ａ巻第３０巻第１号、pp.60 〜75、２００６年
【非特許文献２】"SHAPE OPTIMIZATION OF SPACER GRID SPRING TO SUPPORT NUCLEAR FUEL RODS", Kee-nam Song, K.H.Yoon, D.H.Kim, 11th International Conference on Nuclear Engineering Tokyo, Japan, April 20-23, 2003, ICONE11-3500
【非特許文献３】"Design of a Spacer Grid Using Axiomatic Design", Ki-Jong PARK, Byung-Soo KANG, Kee-Nam SONG, Gyung-Jin PARK, Journal of NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY, Vol.40, No.12, p.1-９ (December 2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたもので、核燃料棒と接触する支持格子体の支持格子スプリングの形状を最適化することによって燃料棒と接触する支持格子スプリングの弾性を拡張して、燃料棒の装入時に、燃料棒と燃料棒に接触する支持格子スプリングの接触部との共形の接触面積を拡大して、均一な応力分布を形成するだけではなく、支持格子スプリングの過多な塑性変形を減少させることができる。ここで、共形の接触面積とは、燃料棒の接触面と支持格子スプリングの接触面の形状がほぼ一致するような面接触における接触面積を指す。これにより、燃料棒と支持格子スプリングとの間の接触圧力の大きさ及び分布状態を改善して、燃料棒と支持格子スプリングとの接触によってフレティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）摩耗が発生する可能性を減少させることができる。さらに、支持格子スプリングの弾性挙動領域を拡張して、燃料棒の支持条件が変化しても、核燃料寿命末期まで健全な燃料棒の支持が可能となるような、燃料棒との共形接触面積が増大した支持格子スプリングに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記の目的を達成するために本発明は、燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子
スプリング（１４）であって、前記燃料棒は、一方の側に突出形成されたディンプルを各々有する上部板体及び下部板体と、前記上部板体及び下部板体を連結して、燃料棒に直接接触する支持格子スプリングからなるストラップとを含む支持格子体に支持されており前記支持格子スプリングは、前記上部板体及び下部板体の中心部の下端及び上端にから垂直方向に各々延びるように形成された上部基底部及び下部基底部と、該上部基底部及び下部基底部で左右対称に分岐して延びるように形成された左支持台及び右支持台と、該左支持台及び右支持台の中心部において前記ディンプルが突出するのとは反対の方向に突出形成されて燃料棒に直接接触して、その上端部及び下端部に中心に向かって内側に半円形状の曲面部が形成された共形屈曲部と、該共形屈曲部の左右に延長して前記左支持台及び右支持台に各々連結される連結部とからなることを特徴とする。
【００２２】
前記共形屈曲部の両側に延長される各連結部は、外側に向かって半円形状の曲面を形成するが、その端部はくさび形状に形成されることが好ましい。
さらに、前記左支持台及び右支持台からその外側に所定間隔に離間された適所に上部板体と下部板体とを連結するための連結片を各々形成することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、燃料棒と接触する支持格子体の支持格子スプリングの形状を最適化することにより、燃料棒と接触する支持格子スプリングの弾性を拡張して、燃料棒の装入時に燃料棒と燃料棒に接触する支持格子スプリングの接触部との共形接触面積を拡大して均一な応力分布を形成するだけではなく、支持格子スプリングの過多な塑性変形を減少させることができる。これにより、燃料棒と支持格子スプリングとの間の接触圧力の大きさ及び分布状態を改善して、燃料棒と支持格子スプリングとの接触によるフレティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）摩耗の発生の可能性を減少させることができる。さらに、上記により支持格子スプリングの弾性挙動領域を拡張して、燃料棒支持条件が変化しても、核燃料寿命の末期まで健全な燃料棒の支持を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による実施例を添付した例示図を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図６は、本発明による燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す斜視図であり、図７は本発明による燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す平面図である。図８は本発明による燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す側面図であり、図９は本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部分を概略的に示す斜視図である。図１０は本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部を概略的に示す斜視図である。
【００２６】
図に示されたように、本発明による燃料棒３との共形接触面積を増加させる支持格子スプリング１４は、一方の側において略Ｍ字状に第１の方向に突出形成されたディンプル１２ａ，１２ｂを各々有する上部板体１１ａと下部板体１１ｂとの間に形成される。
【００２７】
すなわち、本発明によるストラップ１０の支持格子スプリング１４は、その中心部の適所において一方の側に偏向するように突出形成されたディンプル１２ａ，１２ｂをそれぞれ有する上部板体１１ａの下端と下部板体１１ｂの上端との間に形成され、前記上部板体１１ａと下部板体１１ｂとを連結するとともに、燃料棒３に直接接触する。
【００２８】
前記支持格子スプリング１４は、前記上部板体１１ａおよび下部板体１１ｂの中心部の下端及び上端から垂直方向（ストラップ１０の長手方向）に沿って各々延びるように形成された上部基底部１５ａ及び下部基底部１５ｂと、前記上部基底部１５ａ及び下部基底部１５ｂから左右対称に分岐して延びるように形成された左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂと、前記左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂの間の中心部において前記ディンプル１２ａ，１２ｂが突出する第１の方向とは反対の第２の方向に突出して燃料棒３に直接接触する共形屈曲部１７と、該共形屈曲部１７の左右に延在して共形屈曲部１７を前記左支持台および右支持台１６ａ，１６ｂに各々連結する連結部１８ａ，１８ｂとからなる。
【００２９】
ここで、前記支持格子スプリング１４の共形屈曲部１７には、その上端部及び下端部において、それらの端部が中心に向かって内側に半円形状をなす曲面部２１ａ，２１ｂが形成される。すなわち、前記共形屈曲部１７は、燃料棒３との共形接触を可能にするために、燃料棒３と等しい中心点で曲率半径を有するように、燃料棒３と接触する中心部を円型または楕円形の曲面に形成するとともに、その上端部及び下端部が中心に向かって内側に半円形状をなす曲面部２１ａ，２１ｂを形成することにより、燃料棒３との接触面積を拡張して、接触圧力分布を均一に維持して、最大応力の大きさを減少させることができる。
【００３０】
そして、前記共形屈曲部１７の両側に延在する各連結部１８ａ，１８ｂは、外側に向かって半円形状をなす曲面を形成し、その端部はくさび形状に形成される。すなわち、前記共形屈曲部１７の両側に連結される各連結部１８ａ，１８ｂは、共形屈曲部１７の左右においては外側に向かって半円形状の曲面を形成するが、その外側端部においてくさび形状の断面を有する突出部を形成する。
【００３１】
前記したように、前記共形屈曲部１７の上端部及び下端部にその中心に向かって内側に半円形状の曲面部２１ａ，２１ｂが形成され、共形屈曲部１７の両側に延びるように形成される各連結部１８ａ，１８ｂは外側に向かって半円形状の曲面を形成する。
【００３２】
一方、前記上部板体１１ａと下部板体１１ｂの下端部及び上端部の中央から各々の基底部に延長され、前記上部基底部１５ａ及び下部基底部１５ｂで分岐する左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂにより、燃料棒３と接触する共形屈曲部１７の加圧による弾性変形時に、純粋な曲げ変形が発生し、拗じれ変形は最小化されることで、燃料棒３と共形屈曲部１７との間の面接触を維持することができる。
【００３３】
そのために前記左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂを、多数回にわたって折り曲げ加工を行って形成することにより、燃料棒３に直接接触する共形屈曲部１７を通じて伝達される荷重に対して弾性的な支持が可能になる。
【００３４】
また、前記左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂの剛性を、折り曲げ加工を通じて前記共形屈曲部１７に比べて相対的に低くすることにより、燃料棒３によって支持格子スプリング１４の共形屈曲部１７に加えられる荷重に対して前記共形屈曲部１７の変形が起きるのに先立って、左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂが弾性変形するように構成することができる。
【００３５】
前記したような形状及び形態を有する支持格子スプリング１４を適用したストラップ１０は、図９及び図１０に図示しているように、前記支持格子体１に燃料棒３の装入時に前記支持格子スプリング１４の共形屈曲部１７及び各ディンプル１２ａ，１２ｂが燃料棒３の外周面に面接触する。
【００３６】
このように燃料棒３の外周面に接触する支持格子スプリング１４の共形屈曲部１７及び連結部１８ａ，１８ｂの形状及び形態に変形を与えて、燃料棒３との共形の接触面積を拡
大することにより、共形屈曲部１７と燃料棒３との間の相対的な滑りを減少させることによって、安定的な燃料棒３の維持と共に、燃料棒３の表面にフレティング摩耗が発生する可能性が低減される。
【００３７】
また、前記支持格子スプリング１４の共形屈曲部１７の上端部及び下端部に半円形状の曲面を形成することにより、共形屈曲部１７の曲率の変化を防止して、燃料棒３と共形屈曲部１７との間の相対的な微少なすべり変化を最小化して、燃料棒３の支持条件の変化にかかわらず安定的な燃料棒３の支持が可能になる。
【実施例２】
【００３８】
図１１は、本発明による燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップの他の実施例を示す斜視図であり、図１２は本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを示す平面図である。図１３は本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを示す側面図であり、図１４は本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部分を概略的に示す斜視図である。図１５は本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部を概略的に示す斜視図であり、支持格子スプリングの形状及び形態を一部変更したものである。
【００３９】
図に示したように、本実施例による燃料棒との共形接触面積を増加させる支持格子スプリング１４には、共形屈曲部１７の左側及び右側に備えられた左支持台及び右支持台１６ａ，１６ｂから外側に所定間隔で離間された適所に、上部板体１１ａと下部板体１１ｂとの間に延在して上部板体１１ａと下部板体１１ｂとを連結するための連結片１９ａ，１９ｂが各々形成されている。
【００４０】
すなわち、前記共形屈曲部１７の両側に連結部１８ａ，１８ｂで連結される左支持台及び右支持台の外郭適所に上部板体１１ａと下部板体１１ｂを連結するための連結片１９ａ，１９ｂを各々形成して、前記連結片１９ａ，１９ｂと前記左支持台及び右支持台との間にそれぞれ所定の空間（開口）を貫通形成する。
【００４１】
前記したような形状及び形態を有する支持格子スプリング１４を適用したストラップ１０は、図１４及び図１５に図示しているように、前記支持格子体１に燃料棒３の装入した時に、前記支持格子の共形屈曲部１７及び各ディンプル１２ａ，１２ｂが燃料棒３の外周面に面接触する。燃料棒３に接触する共形屈曲部１７の両側に連結片１９ａ，１９ｂを各々備えることで、燃料棒３と接触する共形屈曲部１７の曲率が変化するのを防止して、燃料棒３と共形屈曲部１７との間の相対的な微少すべり変化を最小化する。これにより、燃料棒３の支持条件が変化しても安定的な燃料棒３の支持が可能になる。
【００４２】
以上で、本発明の好ましい実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲はこのような特定の実施例に限定されるものではなく、当該分野で通常の知識を有する者なら本発明の特許請求の範囲に記載した範疇内で適切に変更が可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上で説明したように前記のような構成を有する本発明は、燃料棒と接触する支持格子体の支持格子スプリングの形状を最適化する。これにより、燃料棒と接触する支持格子スプリングの弾性を拡張して、燃料棒の装入時に燃料棒と燃料棒に接触する支持格子スプリングの接触部との共形接触面積を拡大して均一な応力分布を形成するだけではなく、支持格子スプリングの過多な塑性変形を減少させることができる。また、燃料棒と支持格子スプリング間の接触圧力の大きさ及び分布状態を改善して、燃料棒と支持格子スプリングとの接触によるフレティング（Ｆｒｅｔｔｉｎｇ）摩耗が発生する可能性を減少させること
ができる。さらに、支持格子スプリングの弾性挙動領域が拡張されて、燃料棒支持条件が変化しても核燃料寿命末期まで健全な燃料棒の支持が可能である。従って、本発明の支持格子スプリングは、流体を輸送する配管系統とその支持構造物、またボイラーまたは熱交換機を使用する一般産業器機において、細長い棒または管とそれを支持するための支持部との間の摩耗、疲労及び震動による破壊を抑制することができる等、その他多様な分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来技術による核燃料集合体を概略的に示す斜視図である。
【図２】従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体を概略的に示す平面図である。
【図３】従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体を概略的に示す斜視図である。
【図４】従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体の格子スプリングを概略的に示す斜視図である。
【図５】従来技術による核燃料集合体に適用される支持格子体における、核燃料棒による格子スプリングの変形を概略的に示す図である。
【図６】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す斜視図である。
【図７】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す平面図である。
【図８】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを示す側面図である。
【図９】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部分を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部を概略的に示す斜視図である。
【図１１】本発明による燃料棒と共形接触面積を増加させる支持格子スプリングを適用したストラップの他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを示す平面図である。
【図１３】本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを示す側面図である。
【図１４】本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体の一部分を概略的に示す斜視図である。
【図１５】本実施例による支持格子スプリングを適用したストラップを使用して製作された支持格子体一部を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…支持格子体、３…燃料棒、１０…ストラップ、１１ａ上部板体，１１ｂ…下部板体、１２a ，１２b …ディンプル、１４…支持格子スプリング、
１５ａ上部基底部、１５ｂ…下部基底部、１６ａ…左支持台，１６ｂ…右支持台、１７…共形屈曲部、１８ａ，１８ｂ…連結部、１９ａ，１９ｂ…連結片、２１ａ，２１ｂ…曲面部。
【図１】
2007286039.tif 000003
【図２】
2007286039.tif 000004
【図３】
2007286039.tif 000005
【図４】
2007286039.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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