JPH0241600Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、原子炉の出力を制御する制御棒を原
子炉容器内で案内した制御棒案内管の支持装置に
関するものである。

従来の原子炉の内部構造は、第１図に示すよう
に植込ボルト２により容器蓋３が取付けられた原
子炉容器１内に、炉心胴５を配設するとともに、
上部支持板６、上部炉心板７ａ、下部炉心板７
ｂ、下部支持構造８、複数の炉心上部支柱９、複
数の制御棒案内管１０、多数の燃料集合体１１が
装荷された上部炉心板７ａと下部炉心板７ｂ間の
炉心ａ、上部支持板６と上部炉心板７ａとにより
画成された冷却材が横流れとなる横流れ域ｂ等に
よつて構成され、原子炉の冷却材は、矢示のよう
に入口ノズル１ａより流入され、原子炉容器１と
炉心胴５間を流下し底部で反転して下部支持構造
８、下部炉心板７ｂを経て炉心ａを冷却したの
ち、上部炉心板７ａを経て横流れ域ｂ内で横流れ
となり出口ノズル１ｂから取出される構造になつ
ており、前記炉内板構造物は前記冷却材の流れに
よる負荷に耐え得る強度になつているとともに、
制御棒案内管１０については、第１図で明らかな
ように冷却材の流れが上向から横流れに変流され
る横流れ域ｂ内に配置されて、水平方向の負荷を
受けるとともに、炉心ａで吸熱し高温になつた冷
却材と接触するため熱変形についても考慮が必要
であり、該制御棒案内管１０の支持構造は第２図
に示すようになつている。

即ち、制御棒案内管１０は、第２図Ａ，Ｂに示
すように上部を上部支持板６にボルト２０等で固
着し、下部は、上部炉心板７ａに対し間隔を存し
下部フランジ１０ａに設けた支持ピン２１を上部
炉心板７ａ内に遊挿して前記熱変形に対し追従可
能に連絡した構造になつている。

しかし、従来の前記制御棒案内管支持装置にお
いては、支持ピン２１が高温の炉心ａ側に臨接し
ているため、支持ピン２１の高温腐食を生じ易
く、また、冷却材により上下方向と水平方向への
繰返し負荷を受けて疲労等を生じて、支持ピン２
１が著しく損傷されるとともに、その補修、取替
は、制御棒案内管全体を上方へ取出すことが必要
となり極めて面倒な作業となるなどの欠点があ
る。

本案は、従来の原子炉の制御棒案内管支持装置
における前記のような欠点を解消する考案に係
り、炉心上部の上部炉心板とその上方に配置され
ている上部支持板とにより画成された冷却材の横
流れ域内に複数の制御棒案内管を縦設した原子炉
において、前記制御棒案内管の下部を前記上部炉
心板に固着するとともに、前記制御棒案内管の前
記上部支持板貫通部分にフランジを設け、該フラ
ンジを前記上部支持板に着脱可能に取付けられた
支持リングによつて摺動可能に支持した点に特徴
を有するものであつて、その目的とする処は、制
御棒案内管の上部を上部支持板に対し摺動可能に
支持した構成にすることにより、熱変形に対する
追従性とともに点検、補修、取替えが容易な原子
炉の制御棒案内管支持装置を供する点にある。

本案は、前記の構成になつており、制御棒案内
管の下部を上部炉心板に固着するとともに、該制
御棒案内管の上部支持板貫通部分にフランジを設
け、該フランジを前記上部支持板に着脱可能に取
付けられた支持リングによつて摺動可能に支持し
ているので、該制御棒案内管は、その上部に設け
たフランジと上部支持板に取付けられた支持リン
グとの間の摺動によつて、上部支持板および上部
炉心板との熱変形差を吸収、調整でき熱変形に対
する追従性を有し、それにより上部炉心板に固着
された下部の健全性が著しく高められるとともに
摺動によつて摩耗、損傷等を生じるおそれのある
制御棒案内管の上部は、上部支持板上に位置し点
検が極めて容易であり、フランジによつて補強さ
れている部分であるため制御棒案内管自体の機能
低下までには至らず、かつ容器蓋側からの遠隔操
作による支持リングの補修、取替えを極めて容易
にでき、制御棒案内管の点検、補修、取替えが極
めて容易であるとともに、耐用期間が著しく高め
られ、かつ信頼性が大幅に向上される。

以下、本案の実施例を図示について説明する。
第３図、第４図に本案の一実施例を示しており、
図中６は第１図に示した上部支持板、７ａは同じ
く上部炉心板、３０は制御棒案内管であつて、本
実施例においては、制御棒案内管３０の下部に設
けた下部フランジ３０ａを上部炉心板７ａ上にボ
ルト３１等によつて強固に固着するとともに、制
御棒案内管３０の上部は上部支持板６に貫通状に
し、該貫通部に設けた上部フランジ３０ｂと上部
ガイドチユーブ３６の下部フランジ３６ａとの間
にボルト３３，３４によつて環状形のガイドフラ
ンジ３２を介装して一体に固着、連結し、該ガイ
ドフランジ３２は上部支持板６の直上に位置され
るように配設されている。

さらに、上部支持板４上にはボルト３７等によ
つて支持リング３５を着脱可能に取付けて固設
し、該支持リング３５の内側周面３５ａによつて
ガイドフランジ３２の外側周面３２ａを摺動可能
に支持した構造になつている。

また、支持リング３５の内径は、ガイドフラン
ジ３２の外径よりも摺動を許容する範囲で少し大
きく形成し、支持リング３５の内側周面３５ａの
下部をテーパ面３５ｂに形成してガイドフランジ
３２への嵌装を容易にするとともに、ガイドフラ
ンジ３２の外側周面３２ａと支持リング５の内側
周面３５ａは、耐摩耗性能を向上させるためにス
テライト盛り等によつて表面硬化処理を施した摺
動面に形成し、支持リング３５の内側周面３５ａ
側の硬化を多少低くしている。

図示した実施例は、前記の構成になつているの
で、原子炉運転中の高熱によつて生じる上部支持
板６、上部炉心板７ａと制御棒案内管３０との熱
変形差つまり熱伸び差は、支持リング３５の内側
周面３５ａと制御棒案内管３０側のガイドフラン
ジ３２の外側周面３２ａとの摺動によつて吸収、
調整され熱変形に対する追従性が得られるととも
に、前記上部の摺動によつて制御棒案内管３０の
下部側への熱変形に伴う負荷が著しく低減され略
一定となり、同下部を上部炉心板７ａに固着して
も該部の健全性が得られる。

また、前記支持リング３５とガイドフランジ３
２との摺動等によつて両者に摩耗、損傷等を生じ
ることが考られるが、該摺動部が上部支持板６上
にあるため容器蓋３側からの点検が容易となり、
遠隔操作によつて支持リング３５の補修、取替え
も極めて容易に行うことができる。

さらに、制御棒案内管３０側の摺動部分にはガ
イドフランジ３２を設けているので、制御棒案内
管３０自体の機能低下までには至らず耐用期間が
著しく高められ、前記ように支持リング３５の内
側周面３５ａ側の硬度を低めることによりその効
果はさらに高められて、ガイドフランジ３２の取
替えも可能である。

よつて、前記実施例によれば、制御棒案内管３
０の熱応力に対する追従性を有し、かつその点
検、補修、取替等が容易となり、耐用期間および
信頼性が向上される。

なお、前記実施例はガイドフランジを取付けた
構成になつているが、制御棒案内管に直接に設け
られた上部フランジを支持リングに対し直接に摺
動させる構成にすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉内部構造の概要を示す縦
断面図、第２図Ａは第１図における制御棒案内管
の支持構造を示す側面図、第２図Ｂは第２図Ａの
部分の拡大断面図、第３図は本案の一実施例を
示す制御棒案内管の側面図、第４図は部分の拡
大断面図である。 ａ：炉心、ｂ：横流れ域、６：上部支持板、７
ａ：上部炉心板、３０：制御棒案内管、３０ａ：
下部フランジ、３０ｂ：上部フランジ、３２：ガ
イドフランジ、３５：支持リング、３１，３３，
３４，３７：ボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉心上部の上部炉心板とその上方に配置されて
   いる上部支持板とにより画成された冷却材の横流
   れ域内に複数の制御棒案内管を縦設した原子炉に
   おいて、前記制御棒案内管の下部を前記上部炉心
   板に固着するとともに、前記制御棒案内管の前記
   上部支持板貫通部分にフランジを設け、該フラン
   ジを前記上部支持板に着脱可能に取付けられた支
   持リングによつて摺動可能に支持したことを特徴
   とする原子炉の制御棒案内管支持装置。