JPH0230480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次ポンプの送出しダクトと、液体
金属冷却高速中性子原子炉の炉心支持体に結合さ
れたダクトとの間の連結装置に関する。

この型式の原子炉では、液体金属は、熱を発
し、原子炉の炉心を形成する燃料エレメント組立
体を冷却する一次流体を構成する。

炉心からの熱は液体金属、一般的には液体ナト
リウムで取出され、液体金属は、一次ポンプによ
つて炉心の底に送られる。ポンプは一体型原子炉
の場合には原子炉容器を満す液体ナトリウムの中
に沈められ又は、ループ型原子炉の場合には、容
器の外側に配置される。

原子炉の炉心によつて加熱された液体ナトリウ
ムは、２次流体を構成する第２の液体金属の加熱
を行う熱交換器に入り、２次流体は蒸気発生器で
蒸気を発生させるために使用される。

熱交換器を出ると、冷却された一次流体は、一
次ポンプによつて、原子炉の炉心のベースで再び
噴射されるような容器の領域に入る。

熱交換器で冷却されたナトリウム、即ち冷却さ
れたナトリウムは、それにもかかわらず300゜以上
の温度であるから、原子炉が運転中のとき、一次
ポンプは膨張する。

更に、一次流体の温度は、原子炉の運転中一定
ではなく、その結果、ポンプの種々の部分の膨張
が変化し得る。

その上、ポンプとその付属品は、特に液体ナト
リウムが高速で循環することによつて、振動す
る。特に、一次ポンプが炉心支持体に結合された
ダクトに液体金属を噴射する一体型の原子炉で
は、ポンプと、支持体に結合されたダクトとの間
でこの液体ナトリウムを常に循環させる必要があ
り、同時に、燃料エレメント組立体が載り、燃料
エレメント組立体にナトリウムを供給することの
できる炉心支持体又はベツドに関してポンプの移
動を可能にすることが必要である。

これらの機能を遂行するため、一方では、ポン
プ送出しダクトに、他方では、ベツドに、非固定
方式によつて、固定され、かつベツドに結合され
たダクトに通じる連結スリーブが一般的に使用さ
れる。

それにもかかわらず、この種の円筒形スリーブ
では、液体金属を、ベツドに結合されたダクトに
噴射する前に、液体金属の流速を制御することが
できない。

更に、流れに関して横方向の移動を可能にする
ために、ポンプ全体のために自在継手装置を設け
ることが必要になり、それによつて、ポンプの構
造と固定が複雑になる。

最後に、移動を吸収するように十分可撓的に、
同時に、種々の応力（特に地震）に耐えるように
十分剛性にそして十分な機械強度をもつてポンプ
を取り付けることは不可能である。

従つて、本発明の目的は、一次ポンプの送出し
ダクトと、原子炉の一次流体を構成している液体
金属が炉心を冷却する目的で炉心支持体に結合さ
れたダクトに液体金属を噴射する一次ポンプによ
つて炉心のベースに圧送されるような液体金属冷
却高速中性子原子炉の炉心支持体に固定されたダ
クトとの間の連結装置を提供するにある。

この連結装置は、安定な連結を保証し、機械的
応力、特に振動に耐え、液体金属を、炉心支持体
に結合されたダクトに噴射する前に、液体金属の
流速のある程度の調整を行ないながら、原子炉の
運転中、炉心支持体に対してポンプの適当な移動
を可能にしなければならない。

この目的のため、本発明による連結装置は、ポ
ンプ送出しダクトの延長部として配置され、送出
し管の出口近くに位置する小さい方のベースと、
炉心支持体に連結されたダクトの入口近い大きい
方のベースとを有する円錐台形状のスリーブと、
小さい方のベースで、スリーブに連結され、スリ
ーブの軸線のまわりに回転対称形である連結部材
とを有し、連結部材は、対称体の軸線の近くでそ
の中央部分の中に、固定部分がポンプによつて支
持されている関節連結装置の移動可能部分を支持
し、かくして、軸線方向の力が加わるにもかかわ
らず、全く同時にポンプダクト上でのスリーブの
側方移動とスリーブの保持が可能であり、スリー
ブの小さい方のベースの直径より大きい直径を有
する連結部材の周囲部分は、スリーブの軸線に対
して対称的であつてかつポンプ送出しダクトの端
部に加工された対応する面と補足し合う球面を有
し、互いに対面して配置されたこれら２つの面の
間の漏れ止めが、ラビリンスシールによつて達成
され、周囲部分と、スリーブに固定された部分と
の間にある連結部材の部分に加えられる、ポンプ
によつて送出される液体金属の圧力は、軸方向に
差し向けられた力をスリーブに及ぼすことを可能
にし、更に、スリーブの出口端部と炉心支持体に
結合されたダクトとの間に挿入され、スリーブの
出口端部に係合する端部が、スリーブの端部の直
径と異なる直径をしている密封装置と、スリーブ
の端部と炉心支持体に結合された支持部材との間
に挿入され、スリーブの側方支持のため、スリー
ブの全周囲に亘つて延び、出口端が炉心支持体に
結合されたダクトに対して軸線方向に自由に移動
することができるようにする弾性装置とからな
る。

本発明を明瞭に理解するために、一体型原子炉
の場合に使用し、垂直に配置されたポンプの送出
しダクトを、ポンプの下に配置された燃料エレメ
ント組立体の載るベツドに結合されたダクトに結
合するための、本発明による連結装置の構造の一
態様を、限定しない一例として説明する。

添付図面では、液体ナトリウム冷却高速中性子
原子炉の容器の内側に配置された一次ポンプのう
ず形室の底部分１がわかる。

又、この原子炉の容器は、原子炉の炉心支持体
を含み、炉心を形成する燃料エレメント組立体が
この炉心支持体上に配置されている。

燃料エレメント組立体の基部で液体ナトリウム
を噴射するためのダクトが、この炉心支持体又は
ベツドに固定され、このダクトの入口端２は図面
でわかる。

この垂直に配置された入口端２は中空の領域に
通じており、炉心支持体に連結されたダクトの出
口部分がこの中空領域に固定されている。この出
口部分は水平であり、ナトリウムを、炉心組立体
の底部分に分配することを可能にする。

うず形室１の底部分は、その周囲が結合リング
４に連結されている。うず形室の底部分およびこ
のリング４は、ポンプの送出しダクトを構成す
る。

ポンプの送出しダクトと炉心支持体に結合され
たダクトの入口部分２との間の連結装置は、スリ
ーブ６と、ポンプの送出しダクト端部に配置され
た連結部材７と、ベツドに連結されたダクトに隣
接している端に密封及び保持組立体８とから構成
されている。

全体の連結装置は、ポンプの垂直軸線５に対し
て、回転対称形である。

連結部材７は、ポンプ送出しダクトに近い点で
円錐台形のスリーブ６の小さい方のベースに溶接
によつて固定される。

この連結部材７は、リング４の外面に加工され
た１球面と補足し合う球面を形成するように加工
された周囲部分９を有する。互いに接触するこれ
ら２つの球面は、連結部材７とリング４との間に
配置されたラビリンスシール１０によつて、ポン
プ送出しダクトとスリーブとの間の連結部におけ
る漏れ止めを保証する。

連結部材７は又、横片１２によつて周囲部分に
連結された中央部分を有する。

この中央部分は、ボール継手の移動可能な部分
１４からなり、ボール継手の固定部分１６は、対
称軸線５に近くで中央部分内にポンプうず形室の
底部分によつて支持されている。ボール継手のシ
ヤフト１５はボール継手の固定部分６のねじ山付
中央部分に固定されている。

円錐台形スリーブ６は、送出しダクトの出口に
近い入口端から、ベツドに連結されたダクトの入
口端に近い出口端まで広がつている。

密封及び保持組立体８は、スリーブ６の端部即
ち、スリーブの大きい方のベースに固定され、
又、一方では端部に球形の支承面１７を有する円
錐台形の弾性セクタ１６を、他方では、密封セグ
メント組立体１８を固定するリングを備えてい
る。

スリーブ６の端およびリング８は、スリーブ６
の大きい方のベースの直径より大きい直径を有す
るダクト２の入口の内側に侵入している。

セグメント１８は、リング８とダクト２の内面
との間に挿入され、弾性セクタ１６は球部分１７
を介して、球形形状に局部的に加工されかつダク
ト２と一体の面に当接している。

スリーブ６の出口端およびリング８は、ダクト
２の入口の内側で、軸線５の方向に自由に移動可
能である。液体ナトリウムが、ポンプ送出しダク
トの出口のスリーブ６の内側を循環していると
き、容器の中に入つているナトリウムに関連し
て、このナトリウムの過度の圧力が、スリーブの
壁に加えられる力を上昇させ、これらの力の合力
は、ポンプに向つて軸線方向に差し向けられる力
である。中央連結部６−１４によつて、この軸線
方向の力に耐えることができる。

その上、連結部材７の周囲部分とスリーブ６の
この部材の連結部分即ち、スリーブ６の小さい方
のベースとの間に、軸線５に垂直で、ポンプによ
つて送出される液体ナトリウムの圧力が加えられ
る環状面２０がある。

この圧力は、スリーブ６の内側のナトリウムの
圧力によつて出じる力に対抗する軸線方向の力を
生じる。

図面に示す実施例では、これら２つの力は互い
に相殺し合うので、ポンプの操作中、スリーブの
平衡は、軸線方向に、完全に安定する。

連結装置に加えられる横方向の力は、連結装置
を移動させるので、連結装置は軸線５に関して傾
いた位置を占める。

関節連結の構造によつて、この移動を可能に
し、スリーブと、スリーブを連結するダクトとに
よつて支持されている補足し合う密封面によつ
て、液体ナトリウムの流れの完全な連続性を保証
しながらこれらの移動を可能にする。

従つて、連結装置は、軸線方向にも横方向にも
過度の応力を受けない。それにもかかわらず、連
結は常に完全に維持される。

その上、連結装置がいかなる応力も受けること
なく縦方向にも横方向にも膨張が可能である。

更に、横方向の移動は、スリーブの端部を完全
に取り囲み、スリーブの再心出しと側方保持を保
証しているセクタ１６の弾性によつて制限され
る。

円錐台形の挿入傾斜部２１によつて、ダクト２
の内側にスリーブを容易に取り付けることができ
る。

本発明による本装置の主な利点は、ポンプ送出
しダクトと、原子炉の炉心支持ベツドに結合され
たダクトとの間の完全な連結を可能にするととも
に、いろいろな応力の作用によつて、この連結装
置の膨張と移動を可能にし、かくして過大な応力
を防止することであることがわかる。

更に、連結部材７の周囲部分の直径を変更する
ことによつて、軸線方向の力の平衡が可能にな
る。

かくして、上述したような完全に平衡のとれた
装置を得ることができ、又は軸線方向の力の合力
をポンプに向つて差し向け、さもなければ、ベツ
ドに向つて差し向ける装置を得ることができる。

関節結合によつて、中央部分に配置された連結
装置の懸架と取り付けによつて、縦方向の連結装
置の完全な支持を保証しながら、縦方向の力の作
用で移動することができる。

本発明は上述した実施例に限定されず、それに
反して、すべての変更を含む。

かくして、スリーブをポンプ送出しダクトに取
り付けるための関節装置のため、ボール継手以外
の関節結合装置を使用することが可能である。

又、連結部材７の構造を異なる形態にすること
ができ、スリーブの平衡面２０は環状形状と異な
る形状を有してもよい。

同様に、密封及び保持組立体８の異なる構造を
考えることができ、スリーブの端部とダクトの間
に挿入される弾性装置を、円錐台形セクタの組立
体とは異なる形態に作つてもよい。

最後に、本発明による連結装置は、液体金属冷
却高速中性子原子炉の一次ポンプを、この液体金
属を原子炉の固定部分に結合されたダクトの中へ
噴射するために使用するあらゆる場合に使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、一次ポンプの底部と炉心支持体に
結合されたダクトとの間に配置された本発明によ
る連結装置の対称平面を通る断面図である。 ２……ダクト、５……対称軸線、６……スリー
ブ、７……連結部材、９……球面、１０……ラビ
リンスシール、１４，１５，１６……ボール継
手、１７……球面支持部材、１８……密封装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次ポンプの送出しダクトと、原子炉の一次
   流体を構成する液体金属が炉心を冷却する目的で
   炉心支持体に結合されたダクトに液体金属を噴射
   する一次ポンプによつて、炉心のベースに圧送さ
   れるような液体金属冷却高速中性子原子炉の炉心
   支持体に結合されたダクトとの間の連結装置にお
   いて、ポンプ送出しダクトの延長部として配置さ
   れ、送出しダクトの出口近くに位置する小さい方
   のベース及び、炉心支持体に結合されたダクトの
   入口２に近い大きい方のベースを有する円錐台形
   状のスリーブ６と、小さい方のベースでスリーブ
   ６に結合され、スリーブ６の軸線に対して回転対
   称形である連結部材７とを有し、連結部材は、対
   称軸線５に近くでその中央部分の中に、固定部分
   １６がポンプによつて支持される関節連結装置の
   移動可能な部分１４を支持し、かくして、軸線方
   向の力にもかかわらず、全く同時にポンプダクト
   上でのスリーブ６の側方移動及び保持が可能であ
   り、スリーブ６の小さい方のベースの直径より大
   きい直径を有する連結部材７の周囲部分は、スリ
   ーブ６の軸線５に対して対称であつて、かつ、ポ
   ンプ送出しダクトの端部に加工された対応する面
   と補足し合う球面９を有し、互いに対面して配置
   されたこれら２つの面の間の漏れ止めが、ラビリ
   ンスシールによつて達成され、周囲部分とスリー
   ブ６に固定された部分との間にある連結部材７の
   部分に加えられる、ポンプによつて送出される液
   体金属の圧力は軸線方向に差し向けられる力をス
   リーブ６に及ぼすことを可能にし、更に、スリー
   ブ６の出口端と炉心支持体に結合されたダクト２
   との間に挿入され、スリーブ６の出口端に係合す
   る端部が、スリーブの端部と異なる直径をしてい
   る密封装置１８と、スリーブ６の端部と炉心支持
   体に固定された支持部材との間に挿入され、スリ
   ーブの側方支持のため、スリーブ６の全周囲に亘
   つて延び、出口端が、炉心支持体に結合されたダ
   クト２に関して軸線方向に自由に移動できるよう
   にする弾性装置１６とからなることを特徴とする
   連結装置。 ２ 弾性装置１６は、一端がスリーブ６に結合さ
   れ、他端に、炉心支持体に結合された支持部材の
   対応する球面と接触する球面支持部材１７を有す
   る円錐台形状のセクタ組立体を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の連結装置。 ３ 連結装置７の中央部分に配置された関節連結
   装置は、回転軸線１５が対称軸線５に平行である
   ボール継手１４，１５，１６からなるを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに
   記載の連結装置。