JPH0769449B2 - 独立セル型燃料スペーサおよびその製造方法 - Google Patents

独立セル型燃料スペーサおよびその製造方法

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JPH0769449B2
JPH0769449B2 JP62243287A JP24328787A JPH0769449B2 JP H0769449 B2 JPH0769449 B2 JP H0769449B2 JP 62243287 A JP62243287 A JP 62243287A JP 24328787 A JP24328787 A JP 24328787A JP H0769449 B2 JPH0769449 B2 JP H0769449B2
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34Spacer grids
    • G21C3/344Spacer grids formed of assembled tubular elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、原子炉用燃料集合体の独立セル型燃料スペー
サおよびその製造方法に関するものである。
[従来の技術] 従来、原子炉用燃料集合体の独立セル型燃料スペーサに
ついては、特開昭59−65287号等で論じられている。こ
の燃料スペーサは、内部に燃料棒が挿入される多数の筒
状部材(独立セル)を格子状に配列し、隣接する相互の
筒状部材同志の接点を溶接結合して形成した筒状部材の
束の外周を帯状のサイドバンドで取囲み、サイドバンド
と筒状部材との接点を溶接にて結合して構成したもので
ある。なお、各燃料棒を支持するために、筒状部材には
ばね装着され且つ筒状部材には突起が設けてある。
図示すると、筒状部材3の筒面には、第3図A及びBに
示すようにばねを支持するためのコ字形の切欠き7と、
第4図A及びBに示すように突起5を形成するための切
込み9がそれぞれ設けられている。
この燃料スペーサで用いるばねは、1個の円輪から形成
された断面菱形の連続ループ型の板ばねであり、筒状部
材3にばねを取付ける場合には、まず、ばねの片側のば
ね部材を1つの筒状部材3のコ字形の切欠き7を通過さ
せて筒状部材3の中へ突入させた状態で筒状部材3を回
転させ、コ字形の切欠き7によって形成された突片8が
ループ型のばね4の一方の入口から入る(すなわち、突
片8をばねで覆う)ようにする。次に、この筒状部材3
のコ字形の切欠き7にもう1個の筒状部材3のコ字形の
切欠き7が相対するように置き、前述同様にこの筒状部
材3を回転させることにより突片8をばねの他方の入口
から入れ、ばねの両側のばね部材を上記両筒状部材内に
突入させた状態で両筒状部材同志の上下接点を溶接によ
り結合して、ばねを保持する。
この結合された対を成す筒状部材の多数を前述の格子状
配列に置き、それぞれ筒状部材が接する部分(ただし、
ばねを保持する際の上記溶接部は除く)を溶接し結合す
る。なお、サイドバンドも同時に設置し、筒状部材との
接点を溶接して結合する。
[発明が解決しようとする問題点] 以上のような独立セル型燃料スペーサの溶接組立におて
は、燃料棒を支持するという燃料スペーサの機能を考慮
すると、各筒状部材の溶接組立時の位置決めを正確にか
つ容易に行えなければならない。しかしながら、従来、
この問題について特に言及された公知例はない。
本発明は、上記問題点に鑑み、正確にかつ容易に溶接組
立を行うことができ、誤組立を防止できる筒状部材(独
立セル)構造を有する独立セル型燃料スペーサ及びその
製造方法を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的は、独立セル型燃料スペーサを構成する筒状部
材(独立セル)の端縁部に位置決め用の切欠き(ノッ
チ)または突起を設けることにより、達成される。
[作用] 筒状部材(独立セル)の端縁部に設けられた上記の位置
決め用の切欠き(ノッチ)または突起は、燃料スペーサ
の溶接組立の工程において治具に設けた位置決め用の突
起または凹部に嵌合させることにより、正確且つ容易な
位置決めを確保する役割を果し、スペーサの誤組立を防
止することができる。
[実施例] 本発明の実施例に係る独立セル型燃料スペーサ1の全体
の平面図を第2図Aに、その側面図を第2図Bに示す。
この燃料スペーサ1は、内部に燃料棒6が挿入される多
数の筒状部材(独立セル)3を格子状に配列し、隣接す
る相互の筒状部材3同志を接点(溶接部W1)で溶接結合
してなる筒状部材3の束の外周を帯状のサイドバンド2
で取囲み、サイドバンド2と外周筒状部材3との接点
(溶接部W2)を溶接にて結合して構成される。各筒状部
材(独立セル)3には、第1図A,Bに示すように、二つ
の燃料棒支持用突起5が切り起こしによって形成されて
おり、また、コ字形の切欠き7が形成されている。断面
菱形の連続ループ型の板ばねで構成された燃料支持用ば
ね4は、隣接する筒状部材3のコ字形の切欠き7で形成
された突片8に装架されている。該ばね4は上記二つの
突起5の中間と向い合っている。
さて、本発明実施例においては、第1図A,Bに示すよう
に、独立セル型燃料スペーサを構成する筒状部材(独立
セル)3の端縁部に切欠き(ノッチ)10が設けてある。
切欠き(ノッチ)10が設けられている位置はいずれかの
突起5と対向する方向にある。これは以下の理由による
ものである。すなわち、個々の筒状部材(独立セル)3
は第2図Aに示すように配置され、いずれもコ字形の切
欠き7がある方向及びこれに直角な方向の計4ヶ所は溶
接個所であり、この周辺は切欠き(ノッチ)10を設ける
位置としては厳しい。また、突起5及びその近傍も切欠
き(ノッチ)10を設けるには不適当である。したがっ
て、切欠き(ノッチ)10を設ける周方向位置は必然的
に、突起5と対向する方向2ヶ所のうちのどちらか1ヶ
所ということになる。
切欠き(ノッチ)10の形状は、単なる半円状ではなく、
切欠き(ノッチ)10の深さがその半径より若干大きいこ
とが好ましい。これは、以下に示す治具との取り合いに
関係あるが、治具側に単純な半円状の突起を設けている
とすると、その半円の半径よりも若干大きい深さを切欠
き(ノッチ)10が持つことにより、筒状部材3が治具か
ら浮くことがなく、従って位置決めに無理がなく安定し
たセッティングが可能になるからである。
第5図は筒状部材(独立セル)3を2個溶接結合させる
際に用いるセルペアリング用治具の例を示す。この治具
は、互に接した2個の筒状部材3を受ける三角溝を持つ
下部治具11と上部治具12から成り、それぞれに前記切欠
き(ノッチ)10と嵌合する位置決め用の突起13及び14が
設けられており、上、下部治具を合わせることにより、
筒状部材(独立セル)3が正確な位置に固定され、容易
に溶接組立が可能となる。なお、上記のセルペアリング
用治具を用いて二個の筒状部材3の溶接組立を行う際に
は、ばね4を予め該二個の筒状部材3に嵌着しておく。
次に、上記のようにして結合された筒状部材(独立セ
ル)を燃料スペーサとして組み立てる際に用いるスペー
サ組立用治具の例を第6図に示す。この治具は、土台15
に模擬燃料棒16を実際の燃料棒6と同じピッチで配置
し、且つ、筒状部材(独立セル)に設けられた前記切欠
き(ノッチ)10の位置に対応して、断面が半円形状の柱
状部材を横にした形状の位置決め用突起17を土台15に設
けたものから成る。これらの模擬燃料棒16に、前記セル
ペアリング用治具により結合された筒状部材(独立セ
ル)3を嵌め、且つ、その際に筒状部材3の切欠き(ノ
ッチ)10を上記の位置決め用突起17に嵌めるようにする
ことにより、筒状部材3を誤った位置に装着することな
くセッティングでき、容易に溶接組立が可能となる。な
お、位置決め用突起17は第6図に示すように一定方向を
向いているので、上記スペーサ組立用治具を作るとき
に、容易に且つ正確に位置決め用突起17を設けることが
できる。
なお、溶接方法によっては以上のように第5図に示した
治具を用いる工程および第6図に示した治具を用いる工
程という2工程に分けなければならない場合もあるが、
溶接上問題がなければ、例えば第6図に示したスペーサ
組立用治具のみで全て溶接組立を行うことも可能であ
る。
以上のように、独立セル型燃料スペーサを構成する筒状
部材(独立セル)に切欠き(ノッチ)を設けることによ
り、正確且つ容易にスペーサの溶接組立ができ、誤組立
を防止できるので、上記スペーサを有する燃料集合体に
おいてはスペーサの機能が十分満足され、燃料棒間隔が
適切に保持されることになる。
なお、筒状部材(独立セル)に設けられている切欠き
(ノッチ)10の他の重要な役割として、溶接組立を行う
前の個々の筒状部材(独立セル)3の加工工程の際の位
置決めがある。すなわち、筒状部材(独立セル)は肉厚
が薄いため一度に各切欠き部(コ字形切欠き7や突起5
用切込み)を金型を用いて打ち抜けないことから、何工
程かに分けて、いくつかの金型を用いて打ち抜き、成形
していくのであるが、その場合の金型へのセッティング
の際の位置決めに前記の切欠き(ノッチ)10を用いるこ
とができる。したがって、この切欠き(ノッチ)10は1
回目の打ち抜き工程の際に形成し、以下、溶接組立の場
合と同様、切欠き(ノッチ)10により位置決めしないが
加工していくことができる。
以上の説明における筒状部材3の切欠き(ノッチ)10の
代りに筒状部材3の端縁部に突起を設けてもよく、この
ような突起を設けた場合には、第5図に示したセルペア
リング用治具における位置決め用突起13及び14を位置決
め用凹部に変更し、また第6図に示したスペーサ組立用
治具における位置決め用突起17も位置決め用凹部に変更
することにより、以上の説明と同様の効果を得ることが
できる。
[発明の効果] 本発明によれば、独立セル型燃料スペーサを筒状部材
(独立セル)から溶接組み立てる際、正確でかつ容易に
位置決めができることから誤組立防止の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明の一実施例における筒状部材(独立セ
ル)の下面図、第1図Bはその側面図、第2図Aは本発
明の実施例に係る独立セル型燃料スペーサの平面図、第
2図Bはその側面図、第3図Aは従来の筒状部材(独立
セル)の側面図にコ字形切欠きが見える位置における平
面図、第3図Bはその側面図、第4図Aは上記従来の円
筒部材(独立セル)の側面図に突起を形成するための切
欠きが見える位置における平面図、第4図Bはその側面
図、第5図は本発明の実施例に用いるセルペアリング用
治具の斜視図、第6図は同じくスペーサ組立用治具の斜
視図である。 1……燃料スペーサ、2……サイドバンド 3……筒状部材、4……ばね 5……燃料棒支持用突起、6……燃料棒 7……コ字形切欠き、8……突片 9……突起5用切込み 10……切欠き(ノッチ)、11……下部治具 12……上部治具、13……位置決め用突起 14……位置決め用突起、15……土台 16……模擬燃料棒、17……位置決め用突起
フロントページの続き (72)発明者 多田 伸雄 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 安嶋 政吉 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭59−65287(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料棒支持用突起を各々2個有し互に結合
    された複数の筒状部材(独立セル)と、隣接する筒状部
    材間に装架され上記2個の燃料棒支持用突起の中間と向
    かい合う燃料棒支持用ばねと、筒状部材の束の外周を取
    り囲む帯状部材とからなる独立セル型燃料スペーサにお
    いて、各筒状部材の端縁部に位置決め用の切欠き(ノッ
    チ)または突起を設けたことを特徴とする独立セル型燃
    料スペーサ。
  2. 【請求項2】上記の位置決め用切欠き(ノッチ)または
    突起の位置が上記いずれかの燃料棒支持用突起と対向す
    る方向に在ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の独立セル型燃料スペーサ。
  3. 【請求項3】上記の位置決め用切欠き(ノッチ)が半径
    より若干大きい深さを有するほぼ半円形状であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の独立セル型燃料
    スペーサ。
  4. 【請求項4】2個の燃料棒支持用突起および端縁部に設
    けられた位置決め用の切欠き(ノッチ)又は突起を各々
    有する2個の筒状部材(独立セル)の間に燃料棒支持用
    ばねを装架した状態の筒状部材のペアを用意し、他方、
    土台上に燃料棒ピッチと同じピッチで模擬燃料棒を直立
    配置し且つ該土台上に上記筒状部材の端縁部に設けらた
    位置決め用の切欠き(ノッチ)又は突起と嵌合する位置
    決め用の突起または凹部を設けてなるスペーサ組立用治
    具を用意し、上記筒状部材のペアの複数を、上記筒状部
    材の端縁部に設けられた位置決め用の切欠き(ノッチ)
    又は突起を上記治具の土台上に設けられた位置決め用の
    突起または凹部に嵌合させるようにして、上記治具の模
    擬燃料棒に嵌装し、この状態において隣接する筒状部材
    を互に溶接することを特徴とする独立セル型燃料スペー
    サの製造方法。
  5. 【請求項5】上記筒状部材のペアを上記スペーサ組立用
    治具に嵌装するに先立って、該筒状部材のペアをを受け
    る溝および上記筒状部材の端縁部に設けられた位置決め
    用の切欠き(ノッチ)又は突起と嵌合する位置決め用の
    突起または凹部を有する上部治具および下部治具よりな
    るセルペアリング治具を用いて位置決めしながら、該ペ
    アをなす2個の筒状部材同志を溶接することを特徴とす
    る特許請求の範囲第4項記載の独立セル型燃料スペーサ
    の製造方法。
JP62243287A 1987-09-28 1987-09-28 独立セル型燃料スペーサおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0769449B2 (ja)

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