JPH0792290A - 原子炉内部構造 - Google Patents

原子炉内部構造

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JPH0792290A
JPH0792290A JP3131818A JP13181891A JPH0792290A JP H0792290 A JPH0792290 A JP H0792290A JP 3131818 A JP3131818 A JP 3131818A JP 13181891 A JP13181891 A JP 13181891A JP H0792290 A JPH0792290 A JP H0792290A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 異なる機能間における強化された緩衝材を有
するガイド装置を有する内部装置を提供する。 【構成】 本原子炉内部構造は、炉心１８から放出され
た冷媒のための開口部を有する下部プレート２４と、上
部プレート２６と、これらのプレートを連結する支持カ
ラム２８と、垂直方向に移動可能なコントロールクラス
ター１６のためのガイドであって、上部プレート２６に
固定された上側部３０および上部プレート２６と下部プ
レート２４との間に延びる下側部３２とをそれぞれが有
する複数のガイドを有する。下側部３２は、円錐台形状
の支持表面でシート上に下部プレート２４と共に全体を
支持するベースを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の上部側内部構
造に関するものであり、特に水中にて冷却され減速され
る原子炉に適用される原子炉内部構造に関するものであ
る。さらに詳しくは、炉心内からの冷媒を通すための開
口部が形成された下部プレートと、上部プレートと、プ
レート同士を連結する支持柱と、炉心内に挿入する位置
と炉心外にでる位置との間を垂直に移動するコントロー
ルクラスターのためのクラスターガイドと、それぞれが
上部プレートに固定された上側部と上部プレートと下部
プレートとの間に延びる下側部とを有する複数のガイド
とを有する原子炉の炉心の上部に位置する原子炉内部構
造に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその課題】コントロールクラスターの
ガイドの目的は、クラスターのロッドをガイドするこ
と、およびロッドの変形を避けること、およびそれらの
ロッドを原子炉の通常の操作の間のもしくは事故の際の
それらの位置において防護することである。上側部にお
いて、水平プレートがばらばらに個々にロッドを導くた
め、一定間隔で配置され、この水平プレートに沿ってチ
ューブを含む場合もあり、さらに下側部においては分割
したチューブにはそれぞれロッドが割り当てられる。ま
た、クラスターガイドは、前記チューブが垂直な長尺部
材によって置き換えられることも知られている。
【０００３】ガイドは、上部炉心プレートにおいて、そ
の下側部をセンタリングしガイドするための装置で提供
される。内部構造の下側部に関連するガイドのガイドお
よびセンタリングのための異なる装置も知られている。
通常、それらは、ガイドが軸方向に移動する可能性を確
保するように設計される。特に、地震、または炉心から
放出された冷媒を集めるパイプの破損のための原子炉の
突発的な減圧の場合において、ガイドが横方向にずれる
可能性を制限し、冷却水の流れによって発生する乱流の
影響によりガイドが振動しないように、流路のガイド空
間が封鎖されている間に使用された際の空間の自由な拡
大を許容するように、およびそれらの固定および移動が
容易であるように設計される。さらにこのような設計
は、燃料集合体に関し、正しい配列を残すためのガイド
とし、自由に動くコントロールクラスターとする。
【０００４】ガイド装置は、全ての上述した機能を同時
に満たすことができないという欠点を有する弾性材料で
構成される場合が多い。したがって、これらの設計は困
難であることが経験上明かである。なぜならば、それら
は、ガイドまたは上側内部構造の上部プレートもしくは
下部プレートにおいて工業的生産過程における公差から
生じる誤差をフィットさせて適合させるために十分なフ
レキシビリティを有すると同時にガイドの振動を防止す
るのに十分なほど硬いことが必要である。これは、フィ
ットさせる際に弾性部材において過度の力を必要としな
い。
【０００５】ＦＲ−Ａ−２ ５９１ ０１８には、横方
向のずれのトータルを制限する機能からセンタリングす
る機能を分離するために、下部プレートの開口部におい
て半径方向に空間を有する数個の硬い板の組と、下部プ
レートにおける開口部の端部上に弾力的に圧迫するよう
に静止した形を有する複数の柔軟性のある板の組からな
るガイド手段とセンタリング手段とを有するクラスター
ガイドが記載されている。この方法は、今までに知られ
ている有利な点を有するものであった。しかしながら、
柔軟な板のアバットメント(abutment)は、両者に関係す
るため振動を制限する機能からセンタリングする機能を
完全には分離していない。
【０００６】本発明の目的は、異なる機能間における強
化された緩衝材を有するガイド装置を有する内部装置の
提供に関するものである。このため、下側部は下部プレ
ートに固定された円錐台形状のシート上にベースを支持
する点、およびシート上のベースに作用する力を発揮す
る弾性手段の作用の影響を受ける点を特徴とする型の装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、炉心
から放出された冷媒のための開口部を有する下部プレー
トと、上部プレートと、これらのプレートを連結し支持
カラムと、垂直方向に移動可能なコントロールクラスタ
ーのためのガイドであって、前記上部プレートに固定さ
れた上側部および前記上部プレートと下部プレートとの
間に延びる下側部とをそれぞれが有する複数のガイドか
らなり、前記下側部が、円錐台形状の支持表面でシート
上に下部プレートと共に全体を支持するベースを含み、
シート上でベースを圧縮する力を発揮する弾性手段の作
用を受ける下側部である原子炉の炉心の上側に設けられ
た原子炉内部構造により上記目的を達成するようにし
た。
【０００８】
【実施例】好ましい実施例においては、上側部は、上部
プレートに固定され、それらの上側に位置している。そ
して弾性材料は、端部プレートおよび例えばフローティ
ングプレートなどの上側の部分において摺動し、下側に
おいて固着された部材の間で圧縮されている。このフロ
ーティングプレートは、上部プレートおよび／または下
部プレートに関連して摺動するキー手段によって予め定
められた角度内において保持されている。下側部は、複
数の垂直な長尺部材によって構成される。例えば、相互
に連結する均等に空隙を有する水平のガイド板であっ
て、これにはコントロールクラスターにおけるロッドの
分散に適応するように形成された開口部が形成されてい
る。この長尺部材の上端部には、押圧ロッドによる弾性
手段の作用に従う部材と関連するフランジによって互い
に連結さている。長尺部材は、ベースと同様の距離の下
方に延るかもしくは、前の水平のプレートで止められて
いる。そして、個々の分割されたガイドチューブによっ
てベースと連結している。
【０００９】上部および下部プレートに連結する支持カ
ラムは、関連する底部のガイド部分近傍の好ましい部分
に位置する。これらのカラムは、開口部のないチューブ
形状の部材によって形成される。このように、チューブ
形状とする場合は、下部プレートのカラム間に開口する
冷却流体の出口通路が形成されている場合、またはこれ
により除去される冷却流体がこれらの通路に到達するよ
うに、装置が設計されている場合である。異なる設計の
例としては、冷媒の出口通路は、カラムの下側の部分に
おいて形成されている。コントロールクラスターのロッ
ドは、スプリットを有するカラムによって、もしくはこ
れと同様の方法によって、冷却流体の動きに対して個々
に守られている。
【００１０】どのような実施例を選択した場合でも、シ
ートとベースの接触によりなされるセンターリング機能
およびフィッティング空隙を吸収する機能は、弾性手段
によりなされる振動を減衰させる機能から分離されるも
のである。以下、図面を参照して具体的に本発明を説明
するが、本発明はこれらの特定の実施例によってなんら
制限を受けるものではない。
【００１１】本発明は、図１に示すように加圧水型原子
炉の一種についてその実施例が示されている。第１図に
示す原子炉は、冷却剤であり同時に減速剤である水の圧
力に対抗する容器１０をからなる。容器１０は、蓋１２
によって密閉されている。この蓋１２は、制御クラスタ
ーを動かすための機構１４を有する。これは、コントロ
ールくらすたー１６の内の１つにおいて示されている。
容器１０は、燃料集合体が並列に配置されて形成されて
いる炉心１８を含む。燃料集合体の各々は、構造上の骨
格と燃料ロッドの束を有し、この燃料集合体は、規則正
しい四角形もしくは三角形の格子内に間隔をおいて個々
に配置されたものである。集合体の骨格は、ガイドチュ
ーブ（図示略）を有し、このチューブ内は、吸収性の部
材が移動するものであり、さらにこのチューブはコント
ロールクラスター１６に属するものである（可能であれ
ば、原子エネルギースペクトルバリエイションクラスタ
ー(neutron energy spectrum variation clusters)でも
よい。）。
【００１２】ユニットは上側に位置し、上部内部装置と
して設計され、通常は溶接されている。ユニットは、い
くつかの機能を有するものである。それは、炉心からの
高温の水流を集め、それを出口ノズルもしくは容器１０
のノズル２２へ向けさせるといったものである。それは
また、燃料集合体のセンタリングに関し、センタリング
を確実に維持するものである。最終的には、それは少な
くともいくつかの集合体と協同して作用するコントロー
ルクラスター１６をそれらの垂直な動きに導く。図１に
示す上側内部構造は、加圧された水流による集合体の圧
力を受ける下側プレート２４を有する。また、容器１０
および蓋１２の内部に装着された全てにかかる力を伝え
る上側プレート２６も有する。下部プレート２４および
上部プレート２６はチューブ状のスペーサカラム（支持
カラム）２８によって互いに連結されている。
【００１３】最終的に、クラスターガイドは、それぞれ
の機構１４で垂直に配列されて配置されている。それぞ
れのクラスターガイドは、上側部３０と下側部３２から
構成されると考えることもできる。上側部３０のそれぞ
れは、上部プレート２６にしっかりと固定されている。
それは、上部プレート２６の上側の表面に取り付けられ
たフランジとしてチューブ状の形状の下方の端部は形成
されている。また、それは、クラスター制御ロッドの通
路としての中央孔３４の形成された端部プレート３３に
よりその上側の部分で閉じられている。フランジは、取
り外し可能な手段（取り外し可能であればいかなる手段
であってもよい。例えばネジ３６などである。）によっ
て上部プレート２６に固定されている。
【００１４】下側部３２は、実施例に示されるように、
下部プレート２４に固着するシート４２に対向して設け
られたベース４０である下側の構造状の端部によって形
成される。構造物は、水平板４４、上端フランジ４６を
相互に連結する垂直長尺部材３８も含むものである。水
平プレート４４は、コントロールクラスター内の吸収ロ
ッドの配置のための切抜き部を有する複数の平行な間隔
をおいた水平プレート４４（図４および図５参照）であ
り、上端フランジ４６は、その下側への動きが、下部プ
レート２６上に形成された肩部によって限定されてい
る。
【００１５】構造長さは、ベース４０によってシート４
２上に支えられた場合、フランジと肩部の間に存在する
空間によって構造の長さが示される。記載された実施例
において、最も底部にある水平プレート４４およびベー
ス４０は、冷媒の流れから保護され長尺要素を置き換え
るため、クラスターのロッドの連続したガイドのため分
割されたチューブ５２により互いに連結されている。シ
ート４２は、通常、下部プレート２４に固定された部分
として形成され、下部プレート２４に形成された開口部
４８について形成された肩部に対して、炉心の燃料集合
体に並んで支持される。
【００１６】第２図に示される本発明の実施例におい
て、上部プレート２６は、正確に記載するならば箱およ
び図示略の手段によって上部プレート２６に固定され、
冷媒によって封鎖されることにより定義される分割壁５
０によって形成される。支持カラム２８のそれぞれは、
下側の部分について配列され、さらに端部フランジを有
する。この端部フランジの一つは分割壁５０に固定され
ており、さらに他方のフランジは、下部プレート２４に
固定されている。この固定方法は、例えばネジ止め方法
等が用いられる。もし、原子炉において、燃料集合体か
らの冷媒の流れがベース４０と通路４８とを通じて通過
するように設計されている場合は、図１に示すように、
拡大開口部５４が、カラムの下側の部分に形成される。
他方、炉心からの流体冷媒のための出口通路が、支持カ
ラム２８の下部プレート２４によって形成された場合、
これらの開口部は、より長い必要は無い。
【００１７】本発明のクラスターガイドの各々は、シー
ト４２上に形成された支持表面に対してベース４０に適
用するための弾性手段を有する。図に示すように、シー
ト上に形成された支持表面は、円錐台（frusto-conica
l）形状を有し、ベースの支持表面もまた、円錐台形状
を有する。これは、ベースのセンタリングをより確実と
するためのものである。また、シート４２におけるクラ
スターガイドの下側の部分においても同様である。同様
の結果をシートの円錐台形状の支持表面で得ることがで
きる。さらに、球状のカップの形状におけるベースの支
持表面によっても同様である。
【００１８】図２から図４に示す弾性手段は、スプリン
グ５６を有する。このスプリング５６は３個あり、その
各々は上側部３０の端部プレート３３と、上側部３０の
胴体中を垂直方向にスライドすることができるフローテ
ィングプレート５８との間で、圧縮されている。このフ
ローティングプレート５８は、上側部３０の胴体に固定
されたプレート６２によって導かれる垂直ロッド６０に
よってフランジ４６にて保持され、変形することを防止
している。
【００１９】下側部３２によって形成される可動部材、
ロッド６０およびプレート５８は、以下に示す部材を含
む手段により示されるものである。例えば、ベース４０
の垂直な溝内で連結されるピン６４によって形成される
支持カラム２８上のベース４０の摺動キー連結、上側部
３０に設けられた孔内を摺動するフランジ４６に固定さ
れたスタッド６６等である。通常スプリング５６は、ス
プリング５６内に通されたネジ６８によってガイドされ
ており、ネジ６８の頭部は、端部プレート３３内に摺動
可能に保持されている。最終的に、支持ロッド７０は、
内部においてガイドを組み立てる間下側の部分３２を支
持するためフローティングプレート５８に固定されてい
る。
【００２０】スプリング５６は小さな垂直形状をなすも
のである。なぜならそれらはかなり堅いものであり、そ
れらを関連するシート４２上に適用した場合、スプリン
グの全長は数ミリメートルを越えない範囲であるからで
ある。実際問題として、これらのスプリングおよびその
圧縮力は、シート上に支持されるベースの力が約１２０
０Ｎ程度になるように選択される。さらに、長い寿命を
保証する比較的小さな放射線量である位置にそれらは配
置される。シートの支持表面は、円錐の頂角が２５゜か
ら４５゜の範囲内が好ましい。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、炉心から放出された冷媒のた
めの開口部を有する下部プレートと、上部プレートと、
これらのプレートを連結し支持カラムと、垂直方向に移
動可能なコントロールクラスターのためのガイドであっ
て、前記上部プレートに固定された上側部および前記上
部プレートと下部プレートとの間に延びる下側部とをそ
れぞれが有する複数のガイドからなり、前記下側部が、
円錐台形状の支持表面でシート上に下部プレートと共に
全体を支持するベースを含み、シート上でベースを圧縮
する力を発揮する弾性手段の作用を受ける下側部である
原子炉の炉心の上側に設けられた原子炉内部構造である
ので、振動を制限する機能とセンタリングする機能とい
った異なる機能間において強化された緩衝材を具備する
ガイド装置を含む内部装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の原子炉の上側の部分の断面
図である。
【図２】図１に示す原子炉に適用されるガイド装置の拡
大縦断面図である。
【図３】図２に示す部分における縦断面図を示すもので
ある。
【図４】図２に示す部分における縦断面図を示すもので
ある。
【図５】図２に示す部分における縦断面図を示すもので
ある。
【図６】図２に示す部分における縦断面図を示すもので
ある。
【符号の説明】
１６ コントロールクラスター ２４ 下部プレート ２６ 上部プレート ２８ 支持カラム ３０ 上側部 ３２ 下側部 ３３ 端部プレート ４２ 支持表面 ６０ 押圧ロッド ６２ ガイド手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炉心から放出された冷媒のための開口部
    を有する下部プレート（２４）と、上部プレート（２
    ６）と、これらのプレートを連結する支持カラム（２
    ８）と、垂直方向に移動可能なコントロールクラスター
    （１６）のためのガイドであって、前記上部プレート
    （２６）に固定された上側部（３０）および前記上部プ
    レート（２６）と下部プレートとの間に延びる下側部
    （３２）とをそれぞれが有する複数のガイドとからな
    り、 前記下側部（３２）が、円錐台形状の支持表面（４２）
    でシート上に下部プレート（２４）と共に全体を支持す
    るベース（４０）を含み、シート上でベース（（４０）
    を圧縮する力を発揮する弾性手段（５６）の作用を受け
    る下側部（３２）であることを特徴とする原子炉の炉心
    の上側に設けられた原子炉内部構造。
  2. 【請求項２】 前記上側部（３０）が上部プレート（２
    ６）の上側に固定され、前記弾性手段（５６）が上側部
    （３０）の端部プレート（３３）と下側部（３２）に固
    定された部材（５８）との間で圧縮されていることを特
    徴とする請求項１記載の原子炉内部構造。
  3. 【請求項３】 前記下側部（３２）に固定された部材
    （５８）が、前記上側部（３０）内のガイド手段（６
    ２）を貫通する押圧ロッドによって前記下側部（３２）
    と連結するフローティングプレートからなることを特徴
    とする請求項２記載の原子炉内部構造。
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