JPH0438317Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は高温ガス冷却形原子炉において、分布
して配される支持柱を介してダイヤグリツドに支
持される炉心構造体の下部に、前記ダイヤグリツ
ドと炉心構造体の底面を覆うシールプレートとを
貫通して挿入される高温冷却材ガスの出口管の支
持構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

高温ガス冷却形原子炉においては、炉心構造体
のなかの燃料体のガスチヤンネルを通流して高温
になつた冷却材ガスは炉心構造体のなかの高温プ
レナムに集められる。冷却材ガスの出口管は炉心
構造体を支持柱を介して支持しているダイヤグリ
ツドおよび炉心構造体の底面を覆うシールプレー
トを貫通して炉心構造体の下部に挿入され、高温
プレナムに開口している。以下図面に基づいて従
来技術について説明する。

第２図は二本の高温冷却材ガス出口管が配設さ
れる炉心構造体下部の部分断面図であり、第３図
は第２図における円Ｐ部の拡大図である。第２
図，第３図において鋼板からなるダイヤグリツド
１は図示しない原子炉容器胴に取付けられ、ダイ
ヤグリツド１には分布して多数の支持柱２が取付
けられている。そして炉心構造体５の底面を覆う
鋼板からなるシールプレート３は支持柱２の頂部
および出口管４のフランジ４ｆに取付けられて配
設されている。炉心構造体５は図示しない燃料
体，制御体およびこれらを取り囲む反射体を積み
重ね、その下部に炉床断熱層９およびサポートプ
レート１０を配設して形成されている。そして炉
心構造体５は第３図に示すようにサポートプレー
ト１０が支持柱２の頂部にボルト１０ａによりダ
イヤグリツド１に支持されている。炉心構造体５
の内部に高温プレナム６が設けられ、高温プレナ
ム上部ブロツク７には燃料体のガスチヤンネルと
接続される高温冷却材ガスの入口通路７ａが設け
られ、また高温プレナム下部ブロツク８には出口
管４に接続する出口通路８ａが設けられている。

二本の出口管４はそれぞれダイヤグリツド１，
シールプレート３，サポートプレート１０，炉床
断熱層９を貫通して高温冷却材ガスの出口通路８
ａに開口している。そして出口管４は内筒４ａと
管壁との間に断熱材４ｂを装着している。

このような構造により原子炉の運転時燃料体の
ガスチヤンネルを通流して高温になつた冷却材ガ
スは入口通路７ａから高温プレナム６に流れて集
められ、出口管４を通流して原子炉容器外に排出
されて負荷に供給される。また高温ガス冷却形原
子炉では図示しない原子炉容器胴およびこの胴と
炉心構造体との間に設置される鋼製構造物の冷却
のために出口管４とダイヤグリツド１との空間１
ａを径由するダイヤグリツド１とシールプレート
３との空間１ｂおよび他の図示しない通路を低温
冷却材ガスが通流して炉心構造体の外周域を通流
して前記鋼製構造物や原子容器胴を冷却した後炉
心構造体５の上部から炉心に流入するようにして
いる。

しかし出口管は原子炉の運転に伴う出口管の下
方に連らなる配管の反力を受ける。したがつてこ
の反力を適切に支持しないと炉床部断熱層９等を
持ち上げるという問題がある。

また冷却材ガスの温度変化によりダイヤグリツ
ドとサポートプレートあるいはシールプレートと
の間には垂直および水平方向に熱膨脹差が生じ
る。この熱膨脹差は定常運転時は僅かであるが、
起動，停止のような過渡運転時には著しく大きく
なる。したがつて第３図に示すようにシールプレ
ート３が出口管４のフランジ４ｆおよび支持柱２
に固定して取付けられているものでは少なくとも
水平方向の熱膨脹差は吸収しきれず、熱膨脹差に
よる熱応力のため出口管やシールプレートやサポ
ートプレートに破損を生ずるという問題がある。

以上の問題のうち炉床断熱層を持ち上げるとい
うことについては第４図に示すように出口管にフ
ランジ４ｃを取付け、これをダイヤグリツド１に
ボルトにより固定し、低温冷却材ガスの通路とし
てフランジ４ｃに孔４ｄを複数個設けて解決する
ことが考えられている。しかしながらこの手段で
はフランジ４ｃが直接ダイヤグリツド１に取付け
られているため、出口管４内を流れる高温冷却材
ガスの高温がフランジ４ｃを介してダイヤグリツ
ド１に金属を介して伝導される。したがつてシー
ルプレート３とダイヤグリツド１との空間１ｂの
入口部のダイヤグリツド１の温度は下流部に比べ
て温度が高くなる。このためシールプレートやダ
イヤグリツドに変形を与え、熱応力による破損を
生じる恐れがある。

また熱膨脹差を吸収するために第５図に示すよ
うにベローズ４ｅをシールプレート３とダイヤグ
リツド１との間の出口管４に設け、前述のような
熱膨脹差による変形をベローズ４ｅにより吸収し
ようとするものがある。しかしベローズは破損し
やすいものであり、また破損した場合に取り換え
るとしてもこのベローズの設置場所は取り換えが
甚だ困難であり、原子炉設備として使用すること
には問題がある。

なお、第３図，第４図において支持柱２に嵌め
こまれるシールプレート３の孔３ａは支持柱２に
溶接されて剛接されているが、これを本願出願人
が既に出願しているように孔３ａに熱膨脹差を考
慮して隙間をもたせて遊嵌させて熱膨脹差を吸収
する手段が知られている。しかし出口管４が第２
図に示すように複数の二本配設されている場合、
シールプレートはそれぞれの出口管に剛接されて
いるのでこの間の熱膨脹差を吸収することができ
ず、出口管やシールプレートやサポートプレート
に破損を生じるという問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は、前述のような点に鑑み高温ガス冷却
形原子炉の炉心構造体に挿入され原子炉運転中で
も炉心構造体の健全性を保つ高温冷却材ガス出口
管の支持構造を提供することを目的とする。

〔考案の要旨〕

上記の目的は、本考案によれば高温ガス冷却形
原子炉の出口管の周囲に固定された上部にシール
プレートを支持する上部フランジを有し下部に下
部フランジを有する鞘状の支持部材と、前記上部
フランジに固定され前記シールプレートを水平方
向に遊嵌する押えプレートと、前記支持部材に穿
たれ水平方向の孔とを設け、前記支持部材のフラ
ンジを前記ダイヤグリツドに剛に接合して支持す
るようにしたことによつて達成される。

〔考案の実施例〕

以下図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案の実施例による高温ガス冷却材
出口管の支持構造要部の断面図である。なお第２
図ないし第４図において第１図と同一部分には同
じ符号を付している。第１図において出口管４，
炉心構造体５，炉床断熱層９等の構成，作用は従
来技術のものと同じであるので説明を省略する。
第１図において二本の出口管４のそれぞれに鞘状
の支持部材４１を設け、支持部材４１の下部フラ
ンジ４１ａをダイヤグリツド１に締付部材により
取付けている。そして他の上部フランジ４１ｂに
は環状の板である押えプレートとしての押えリン
グ１４を設けている。押えリング１４にはつば１
４ａが設けられ、このつば１４ａの下面とフラン
ジ４１ｂの上面との間に隙間を設けて環状の溝１
４ｂとしている。そしてシールプレート３の周縁
部３ｂがこの溝１４ｂの中に原子炉運転時の垂直
および水平方向の熱膨脹を吸収しうる隙間をもつ
て遊嵌され、溝１４ｂの中で微摺動ができるよう
にしている。

段付支持柱としての支持柱２とシールプレート
３，サポートプレート１０等の構造については本
出願人により既に出願されている構造を採用して
いる。すなわち分布して配される支持柱２はダイ
ヤグリツド１に締付部材により締付けられ、支え
ボルト１３はシールプレート３の開口３ａを貫通
して支持柱２にねじこまれ、シールプレート３の
内周の周縁部３ｂが熱膨脹を吸収して微摺動でき
る隙間をもつて支持柱２と一体となつている。サ
ポートプレート１０の下面には溝１０ａを設け、
支えボルト１３の頭を挿入して、炉心構造体を支
持している。

なお支持部材４１には水平方向の孔４１ｃを設
け、出口管４の支持部材とダイヤグリツド１との
間の空間１ａを流れる低温冷却材ガスがシールプ
レート３とダイヤグリツド１との間の空間１ｂを
流れる通路としている。

上記のような構造において、出口管４は支持部
材がダイヤグリツド１を貫通する個所で取付けら
れているので、原子炉運転に伴う出口管下方に連
らなる冷却系配管の反力をダイヤグリツドで受け
るため、前述のように炉床断熱層等を持ち上げる
ことがなくなる。また、この取付支持部は出口管
壁より離れ、かつ低温冷却材ガスの通流により支
持部材は冷却されるため、シールプレートとダイ
ヤグリツドとの空間の入口部と下流部分とでは温
度差が小さくなり、シールプレートとダイヤグリ
ツド間の熱膨脹による異常な変形を生じさせな
い。

一方溝１４ａはシールプレート３の周縁部３ａ
を垂直方向および水平方向の熱膨脹を吸収しうる
隙間をもたせて微摺動ができる構造としているの
で過渡運転時の熱膨脹，特に出口管が複数本配設
された場合、出口管の間のシールプレートの熱膨
脹差を吸収できる。したがつていづれの場合にも
運転時の熱膨脹差による熱応力を小さくすること
ができ、シールプレートやサポートプレートや出
口管等に破損が生じない。

なお、シールプレートが遊嵌される出口管の支
持部の溝とシールプレートとの垂直方向の隙間は
シールプレートの厚さの熱膨脹に対応する隙間と
すればよいので僅かな隙間である。したがつて低
温冷却材ガスがこの隙間を通つて炉心構造体の方
へバイパスする量は非常に少ない。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば高温プレナムに接続する高温冷却材ガス出口管
のそれぞれに鞘状の支持部材を固定し、この支持
部材においてダイヤグリツドおよびシールプレー
トとを貫通して炉心構造体内部に挿入し、かつ支
持部材には低温冷却材ガスが通流する出口管壁と
支持部材との空間とシールプレートとダイヤグリ
ツドとの空間とを連通する孔を設け、さらに支持
部材がダイヤグリツドを貫通する個所にこの下部
フランジをダイヤグリツドに剛に接合して出口管
を支持し、一方支持部材がシールプレートを貫通
する上部フランジに押えプレートを介して環状の
溝を設けこの溝にシールプレートを遊嵌させるこ
とにより、出口管のダイヤグリツドへの支持部は
出口管壁から離れ、かつ低温冷却材ガスが支持部
材４１と出口管壁との通路を通流するので、シー
ルプレートとダイヤグリツドとの空間からなる通
路の入口部は冷却され、入口部と下流部とで著し
い温度差が生じないため、シールプレートやサポ
ートプレートやダイヤグリツドに著しい熱変形を
与えず、これらに破損を生じさせない。また複数
の出口管の間につながるシールプレートは支持部
材の上部の溝に遊嵌されているので熱膨脹を吸収
するため、シールプレートや出口管に大きな熱応
力を生じさせないため破損を生じないという効果
がある。また出口管はダイヤグリツドにより支持
されているので下方に連らなる冷却系配管の反力
をダイヤグリツドで受け、このため出口管がこの
反力により炉床断熱層を持ち上げないという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例による出口管の支持構
造要部の部分断面図、第２図は従来の出口管の支
持構造要部の部分断面図、第３図は第２図の円ｐ
部の拡大図、第４図は異なる従来の出口管の支持
構造の部分断面図、第５図は他の従来の出口管支
持構造の部分断面図である。 １……ダイヤグリツド、２……支持柱、３……
シールプレート、４……出口管、５……炉心構造
体、１４……押えプレート、１４ｂ……環状の
溝、４１……支持部材、４１ａ……下部フラン
ジ、４１ｂ……上部フランジ、４１ｃ……孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高温ガス冷却形原子炉の内部に配される炉心構
   造体に挿入されるとともに、前記炉心構造体を複
   数の支持柱を介して支持するダイヤグリツドと、
   前記支持柱の頂部の段付部に遊嵌され前記炉心構
   造体の底面を覆うシールプレートとを貫通する出
   口管において、前記出口管の周囲に固定され上部
   に前記シールプレートを支持する上部フランジを
   有し下部に下部フランジを有する鞘状の支持部材
   と、前記上部フランジに固定され前記シールプレ
   ートを水平方向に遊嵌する押えプレートと、前記
   支持部材に穿たれ水平方向の孔とを設け、前記支
   持部材のフランジを前記ダイヤグリツドに剛に接
   合して支持するようにしたことを特徴とする高温
   ガス冷却形原子炉の出口管の支持構造。