JPH0229919B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は流体の流量を調整する装置に関す
る。

一般に、この装置によつて解決すべき問題は、
キヤビテーシヨンを起さずに所与の定格流速およ
び所与の下流圧力に対し所与の圧力降下を生ぜし
めることである。

さらに詳しくは、この装置は液化金属冷却式原
子炉組立体の基部を循環する冷却流体の流量の調
整用である。一般にナトリウムが用いられる液化
金属によつて冷却される原子炉の炉心は垂直に配
置された組立体を並置して構成されることが知ら
れ、各場合に、上端が開口しかつ下端に位置決め
支持部を具備する細長いケースによつて構成され
る。これらの組立体は一般に熱交換器からの液化
ナトリウムを用いる循環ポンプによつて供給され
る鋼性支持部材によつて支持される。

組立体位置決め支持部の適切な機械的固定を実
施するために、炉心支持部材に合体された担持部
材上に、或は該部材内に取り付けられる。この担
持部材も組立体の基部に液化ナトリウムを供給す
る。

これらの組立体内の冷却用液化ナトリウムはそ
れらの位置の関数として適正に調節されなければ
ならない。担持部材或は組立体基部内に装着され
た、冷却用流体流量を調整できる種々の装置が知
られている。

よつて従来知られている高速中性子原子炉にお
いて、1975年７月２日付フランス特許第7520819
号および1978年12月14日付同第7835201号に記載
の型式の中心孔、環状オリフイス、或は多孔部を
もつ積重ねダイヤフラムから成る装置が通常用い
られた。これらの簡単に構成された装置は可成り
の全体寸法をもつ反面、キヤビテーシヨンと関連
して極めて低い性能レベルをあらわす。

1970年10月21日付、フランス特許第2065744号
「液体流量の調整装置」に記載の別の装置がある。
この装置は流動方向に間隔を置いて配設された一
連の薄い障壁をもち、各障壁はマスクを形成しか
つ液体流量に当面する有効表面を変化できる調整
装置と協働する金属薄板で構成される。

しかし、高い液圧エネルギ消滅レベルに対して
は、この金属薄板の機械的強度は全く不適当であ
る。そのうえ、このような設計は最適の半径方向
のまとまりよい構造にはできない。

この発明は上述の不利点を無くする冷却用流体
流量調整装置に関する。この発明によれば、既知
の装置よりも一層まとまりの良い形の装置を提供
でき、これによつて組立体の基部の高さを減じ、
かつキヤビテーシヨンに対し適正な性能レベルを
保証することができる。

この発明による流量調整装置の他の特に興味あ
る利点は、網或は格子の装着が、それらがすべて
相互に同一であるために容易であることによる。

最後に、個々の格子間の多数の支持点が高い機
械的強度および流れによる振動性応力に対する良
好な抵抗性をもち、かつ高い有孔性（0.8以上）
を維持する構造を提供する。

さらに詳しくは、この発明による装置は流体の
流れと垂直に配置された一連の格子を含む。

同一の重量された格子によつて構成され、かつ
該格子の模様は等辺三角形システムに従つて配置
される。

２つの隣接する等辺三角形上に中心を置く２つ
の補合する模様間に差違を設けることができ、即
ち一方は種々の形状をもつオリフイスであり他方
は３つの分肢をもつ腕部形状とする。これら２つ
の模様を組み合わせて格子の網目を形成する。

一方の格子のオリフイスを60゜回転、或は転倒
することによつて後続する格子の腕部と重畳され
る。この配置は流体に積重ね格子を通過する彎曲
流を生ぜしめる。

所望の圧力降下の調整は所与の網目をもつ所定
数の積重ね格子に作用することによつて得られ
る。また、積層格子の一部分に対しオリフイスを
重ね合わせることによつてこの圧力降下の値を一
層正確に調節することができる。

最後に、完成積層格子が例えば網目の等辺三角
形の頂点に配置された或る数の接触点を横切るピ
ンによつて合体結合される。

附図を参照しつつ必ずしもこれに限定するもの
ではない実施例について、以下にこの発明を詳細
に述べる。

第１図は流量調整装置を用いる燃料組立体１の
縦断面図である。この組立体は、液化金属によつ
て冷却される高速中性子原子炉の炉心内に装着さ
れる。この組立体はその下端に、中空の円筒形胴
体２によつて形成された位置決め支持部を有し、
前記胴体は球形支持部材３によつて支持部区域に
配置された開口ケース４に接合される。胴体２は
その中間部分に区域６をもち、この区域内に軸線
まわりに規則正しく分布されかつ支持部において
冷却用液化金属を循環させる長方形の孔７を具備
し、一方底部から頂部に流れる前にこれらの孔に
よつて液化金属をまず胴体２内に透過させてから
ケース４内に流入させたのちにその開口上方部分
から流出させる。胴体２はその下端において、支
持部に固定された栓部材８によつて密閉される。
胴体２は原子炉炉心の支持部材１０に附属する中
空柱体９と係合することによつてその垂直位置に
保持される。圧力によつて支持部材１０内に押し
戻された冷却用液化金属は組立体１に入り次いで
その底部から頂部に流動する。

この発明によれば、この装置は、不銹鋼で造る
ことが好適で、かつ流体の流れ方向に垂直に配置
された一連の同形の網または格子２０によつて構
成される。

第２図乃至第４図は格子２０の異つた３種類の
実施例を示す。この装置は組立体１の基部の胴体
２内に取り付けられた一連の格子を含む。１つの
所与の実施例に対してはすべて同形であるこれら
の格子は規則正しい網目をもつた平担なシステム
を含み、各網目は２つの隣接する等辺三角形で構
成され、その一つはオリフイス２８に対応し、他
は３つの分肢をもつ腕部２９を含む。隣接する格
子に対し１つの格子を60゜だけ回転することによ
つて、隣接する格子の腕部２９は第１の格子のオ
リフイス２８上に重ねられる。この配置はオリフ
イスの部分的重なりを生ぜしめて重なり格子２０
を通過して流体に彎曲流を追従させる。

第２図乃至第４図に示す実施例の場合、同形の
網目の平担システムが見られ、それぞれは２つの
隣接する等辺三角形２８，２９によつて構成され
る。１つの格子をこれに続く格子に対し、60゜回
転することによつて取り付けると、一方の格子の
等辺三角形２９の腕部は等辺三角形２８のオリフ
イスに部分的に重複して重ねられる。

すべての格子を積層したのち、格子は等辺三角
形の幾つかの頂点を横切るボルトによつて軸方向
に接合される。

流体に当る通路断面は前記流体の公称流速によ
つて定まる。この装置の長さ、即ち積層板の数は
得られる圧力降下量によつて決まる。幾つかの因
子を慎重に選定することによつてこの装置の体積
を最小にすることができる。

第３図は第２図の装置の変形実施例である。こ
の実施例において、格子２０に造られた開口は円
形である。これまでの実施例の場合のように、格
子の積重ねは１つの格子をそれに先行する格子に
対し60゜回転したのちに、実施される。開口の量
はこれら開口の直径にもとづいて調整される。第
３図に示す要領で板を重ねたのちに、流体用に提
供された通路はレンズ或は新月形レンズの形態を
なす。

第４図の格子設計は、第３図の実施例の一層入
念に造られた変形実施例である。この構造は節と
腕部との間の材料の一層良好な分布が得られてい
る。前述の２実施例におけるように、一つの格子
２０を先行格子に対して回転することによつてこ
の重なりが得られる。板を取り付けた後に、流体
用に残された通路は円形オリフイスである。

第５図はこの発明による冷却用流体流量調整装
置を用いる燃料組立体１′の縦断面図で、流体は
矢印ｆの方向に循環する。上述のように、この装
置は従来装置に比し一層まとまりの良い形をもち
かつ一層低い高さで同一の圧力降下を得ることが
できる。従つて、組立体の基部の高さ、即ち流量
調整装置、長円形孔７および液化金属の漏洩流量
を制限する下方ラビリンスシール１１を収容する
のに必要な高さを減ずることができる。よつて、
この組立体の基部は部分的に下方柱体９内に係合
する。ゆえに、栓部材８の下方の前記柱体９の直
径を減ずることができる。

この構造から得られる利点は、一方において支
体による圧力降下の減少である。斜線を施した面
積１３は柱体９の直径の減少によつて得られた追
加通路断面をあらわす。他方において、下方板１
０ａ内のこれらの柱体用の固定用の孔の直径は、
一層小さい。これによつて、板の厚さを減ずるこ
とができ、或は同一の厚さに対しその強度を増す
ことができる。

この発明は本文で述べた実施例に限定しないこ
とは明らかで、この発明の範囲を逸脱することな
く種々の変形を実施できる。よつて、格子の周辺
の幾何学的形状と同様に、オリフイスの幾何学的
形状および網目の腕部の形状を変更でき、これに
よつてこれらの部品を流体の流速が調整されるパ
イプに適合させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による調整装置を用いた燃料
組立体の縦断面図、第２図から第４図までは第１
図の装置の調整板の三種類の実施例、第５図はこ
の発明による装置を用いる燃料組立体の１変形例
の縦断面図である。 図中の符号、１……燃料組立体、２……胴体、
３……支持部材、４……ケース、６……区域、７
……孔、８……栓部材、９……柱体、１０……支
持部材、１０ａ……下方板、１１……ラビリンス
シール、１３……面積、２０……格子、２８……
オリフイス、２９……腕部を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の流れに垂直に配置された一連の格子を
   含み、同形の隣接する格子の積層によつて形成さ
   れ、各格子が平担なシステムを形成する同形の網
   目によつて構成され、前記網目が一つの格子が後
   続する隣接格子から喰違いに配設され、かつ網目
   が２つの隣接する等辺三角形によつて形成され、
   その一方がオリフイスに対応し、かつ他方が３つ
   の分肢をもつ腕部を含む流体の流量調製装置。 ２ 一つの格子のオリフイスが60゜回転すること
   によつて隣接する格子の腕部上に重ねられる特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 一つの格子のオリフイスが転倒することによ
   つて隣接する格子の腕部上に重ねられる特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ４ 格子が網目の等辺三角形の頂点に位置する所
   定数の接点において前記格子を横切るボルトによ
   つて接合される特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ５ 特許請求の範囲第１項乃至第３項によつて構
   成された、熱伝導流体の流量調整装置を含む原子
   炉燃料組立体。 ６ 基部が中空柱体内に配置され、前記組立体の
   基部が支体内に部分的に係合され、柱体が組立体
   基部が係合されない部分において減少した直径を
   有する特許請求の範囲第５項記載の原子炉燃料組
   立体。