JPH0980188A - 加圧水型原子炉及びその非核燃料炉心構成体 - Google Patents
加圧水型原子炉及びその非核燃料炉心構成体Info
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- JPH0980188A JPH0980188A JP7238634A JP23863495A JPH0980188A JP H0980188 A JPH0980188 A JP H0980188A JP 7238634 A JP7238634 A JP 7238634A JP 23863495 A JP23863495 A JP 23863495A JP H0980188 A JPH0980188 A JP H0980188A
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- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 9
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- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉の炉内計装用案内管の損傷による冷却
材流出を防止する。 【解決手段】 原子炉容器内に装荷された複数の燃料集
合体５が炉心を形成し、前記燃料集合体５を上方から支
持する上部炉心板２９を含む炉内上部構造物が前記原子
炉容器内の上部に設けられた加圧水型原子炉において、
前記炉内上部構造物内に前記原子炉容器の外側から前記
燃料集合体５に至る炉内核計装機器の案内管６１を形成
し、更に燃料集合体５の中空案内管の中に挿入される非
核燃料棒を含む非核燃料炉心構成体４０のスパイダ本体
内に案内通路を形成する円筒スリーブを設けている。
材流出を防止する。 【解決手段】 原子炉容器内に装荷された複数の燃料集
合体５が炉心を形成し、前記燃料集合体５を上方から支
持する上部炉心板２９を含む炉内上部構造物が前記原子
炉容器内の上部に設けられた加圧水型原子炉において、
前記炉内上部構造物内に前記原子炉容器の外側から前記
燃料集合体５に至る炉内核計装機器の案内管６１を形成
し、更に燃料集合体５の中空案内管の中に挿入される非
核燃料棒を含む非核燃料炉心構成体４０のスパイダ本体
内に案内通路を形成する円筒スリーブを設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧水型原子炉に
関し、特にその原子炉容器内の構造に関する。
関し、特にその原子炉容器内の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、広く使用されている発電用原子炉
の一に加圧水型原子炉があるが、これは軽水を冷却材兼
減速材に使用するものである。その代表的炉内構造を図
３を参照して説明すると、原子炉容器本体１は、図示し
ない制御棒駆動装置を備えた上蓋３により上部が閉じら
れていて、内部に炉心を形成する多数の燃料集合体５が
装荷される。原子炉は、炉心内で生ずる核反応熱を冷却
材により取り出すものであるが、その核反応を適切に制
御するため、炉心内の中性子束を適宜計測する必要があ
り、そのために底壁に貫設した管台７に耐圧案内管９を
接続し、中性子束検出器の挿入案内通路としている。そ
して、原子炉容器１の内部には、図４に示すように燃料
集合体５の計装案内管１１に整列して案内筒１３が設け
られていて、中性子検出器のシンブルチューブ１５を案
内する。このように中性子検出器を原子炉容器１の底か
ら挿入する設計を採用した理由の一つは、前述したよう
に制御棒駆動装置を上蓋３に設け、制御棒を上方から駆
動することにある。
の一に加圧水型原子炉があるが、これは軽水を冷却材兼
減速材に使用するものである。その代表的炉内構造を図
３を参照して説明すると、原子炉容器本体１は、図示し
ない制御棒駆動装置を備えた上蓋３により上部が閉じら
れていて、内部に炉心を形成する多数の燃料集合体５が
装荷される。原子炉は、炉心内で生ずる核反応熱を冷却
材により取り出すものであるが、その核反応を適切に制
御するため、炉心内の中性子束を適宜計測する必要があ
り、そのために底壁に貫設した管台７に耐圧案内管９を
接続し、中性子束検出器の挿入案内通路としている。そ
して、原子炉容器１の内部には、図４に示すように燃料
集合体５の計装案内管１１に整列して案内筒１３が設け
られていて、中性子検出器のシンブルチューブ１５を案
内する。このように中性子検出器を原子炉容器１の底か
ら挿入する設計を採用した理由の一つは、前述したよう
に制御棒駆動装置を上蓋３に設け、制御棒を上方から駆
動することにある。
【０００３】尤も、炉心の燃料集合体５の全てに制御棒
が挿入されているのではなく、原子炉運転に必要なその
他の炉心構成体、例えば可燃性毒物棒組立体、中性子源
棒、シンブルプラグ組立体等が所定の位置の燃料集合体
５に挿入されている。その状態が図５に示されている。
前述のような炉心構成体は、核燃料を含まないことから
一般に非核燃料炉心構成体と呼ばれているが、図５に示
すように非核燃料棒１７，中空のハブ２１，コイルスプ
リング２３、リテーナ２５及びボルト２７等から構成さ
れ、燃料集合体５に挿入されて燃料集合体５と上部炉心
板２９との間に固定されている。又、上部炉心板２９に
連結された上部炉心支持柱３１のノズルには、熱電対３
３が設けられ、冷却材の炉心出口温度を計測するように
なっている。
が挿入されているのではなく、原子炉運転に必要なその
他の炉心構成体、例えば可燃性毒物棒組立体、中性子源
棒、シンブルプラグ組立体等が所定の位置の燃料集合体
５に挿入されている。その状態が図５に示されている。
前述のような炉心構成体は、核燃料を含まないことから
一般に非核燃料炉心構成体と呼ばれているが、図５に示
すように非核燃料棒１７，中空のハブ２１，コイルスプ
リング２３、リテーナ２５及びボルト２７等から構成さ
れ、燃料集合体５に挿入されて燃料集合体５と上部炉心
板２９との間に固定されている。又、上部炉心板２９に
連結された上部炉心支持柱３１のノズルには、熱電対３
３が設けられ、冷却材の炉心出口温度を計測するように
なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成では次のような問題がある。即ち、計測機器
を案内する管台が原子炉容器の底壁を貫通しているの
で、その貫通部に亀裂等の損傷が発生するとそこから原
子炉容器内の冷却材が流出する虞れがある。又、原子炉
容器内の冷却材は、底部で反転して上向きに炉心内に流
入するが、燃料集合体と案内筒との間で、検出器のシン
ブルチューブがその冷却材流に晒され、流体励起振動を
発生して損傷を受ける虞れがある。従って、本発明の課
題は、亀裂等が発生しても冷却材の流出がなく、更に計
装機器が流体励起振動を受けないような炉内核計装を実
現できる原子炉構造を提供し、且つそれを可能とする非
核燃料構成体を提供することにある。
ような構成では次のような問題がある。即ち、計測機器
を案内する管台が原子炉容器の底壁を貫通しているの
で、その貫通部に亀裂等の損傷が発生するとそこから原
子炉容器内の冷却材が流出する虞れがある。又、原子炉
容器内の冷却材は、底部で反転して上向きに炉心内に流
入するが、燃料集合体と案内筒との間で、検出器のシン
ブルチューブがその冷却材流に晒され、流体励起振動を
発生して損傷を受ける虞れがある。従って、本発明の課
題は、亀裂等が発生しても冷却材の流出がなく、更に計
装機器が流体励起振動を受けないような炉内核計装を実
現できる原子炉構造を提供し、且つそれを可能とする非
核燃料構成体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明によれば、原子炉容器内に装荷された複数の
燃料集合体が炉心を形成し、前記燃料集合体を上方から
押さえて支持する上部炉心板を含む炉内上部構造物が前
記原子炉容器内の上部に設けられた加圧水型原子炉にお
いて、前記炉内上部構造物内に前記原子炉容器の外側か
ら前記燃料集合体に至る炉内核計装機器の案内通路を形
成している。そして、前述の炉内上部構造物の案内通路
から計装機器を燃料集合体の計装案内管の中に導く非核
燃料炉心構成体を、燃料集合体の中空案内管に挿入され
る非核燃料棒と、同非核燃料棒の先端が連結される放射
状ベーン部材及び中空ハブを有するスパイダ本体と、前
記中空ハブ内に同軸状に設けられた円筒スリーブと、前
記中空ハブ内に前記円筒スリーブを囲んで設けられたコ
イルスプリングと、同コイルスプリングを変形自在に保
持するリテーナとから構成し、前記円筒スリーブ内に計
装機器を通すようにしている。
め、本発明によれば、原子炉容器内に装荷された複数の
燃料集合体が炉心を形成し、前記燃料集合体を上方から
押さえて支持する上部炉心板を含む炉内上部構造物が前
記原子炉容器内の上部に設けられた加圧水型原子炉にお
いて、前記炉内上部構造物内に前記原子炉容器の外側か
ら前記燃料集合体に至る炉内核計装機器の案内通路を形
成している。そして、前述の炉内上部構造物の案内通路
から計装機器を燃料集合体の計装案内管の中に導く非核
燃料炉心構成体を、燃料集合体の中空案内管に挿入され
る非核燃料棒と、同非核燃料棒の先端が連結される放射
状ベーン部材及び中空ハブを有するスパイダ本体と、前
記中空ハブ内に同軸状に設けられた円筒スリーブと、前
記中空ハブ内に前記円筒スリーブを囲んで設けられたコ
イルスプリングと、同コイルスプリングを変形自在に保
持するリテーナとから構成し、前記円筒スリーブ内に計
装機器を通すようにしている。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。なお、全図にわたり、従来構造
を含む同一部分には、同一の符号を付し、理解の便を図
っている。図１において、上部ノズル５ａ及び計装案内
管１１のみが示された燃料集合体５に、非核燃料炉心構
成体４０が挿入されて示されている。非核燃料炉心構成
体４０の詳細は、後述するように図２に示されている
が、燃料集合体５の上部には上部炉心支持柱３５に支持
された上部炉心板２９が配置され、炉心全体の燃料集合
体５を上方から押さえている。上部炉心支持柱３５は、
内部に連通孔３７を有し、その下端部にノズル３９が取
り付けられている。そのノズル３９には更にエクステン
ション３９ａが突出形成されて、非核燃料炉心構成体４
０の中空ハブ４１の中に先端が入っている。
の実施形態を説明する。なお、全図にわたり、従来構造
を含む同一部分には、同一の符号を付し、理解の便を図
っている。図１において、上部ノズル５ａ及び計装案内
管１１のみが示された燃料集合体５に、非核燃料炉心構
成体４０が挿入されて示されている。非核燃料炉心構成
体４０の詳細は、後述するように図２に示されている
が、燃料集合体５の上部には上部炉心支持柱３５に支持
された上部炉心板２９が配置され、炉心全体の燃料集合
体５を上方から押さえている。上部炉心支持柱３５は、
内部に連通孔３７を有し、その下端部にノズル３９が取
り付けられている。そのノズル３９には更にエクステン
ション３９ａが突出形成されて、非核燃料炉心構成体４
０の中空ハブ４１の中に先端が入っている。
【０００７】図２を参照するに、非核燃料炉心構成体４
０の中空ハブ４１の内部上方は、従来からある取扱工具
のグリッパ等が挿入係合できるような形状に形成されて
いるが、本発明には直接の関係が無いので詳細な説明は
割愛する。中空ハブ４１の下方外面からは、複数のベー
ン４３が放射状に延出しており、更にベーン４３の下部
に複数の非核燃料棒４５が個別に連結され、垂下して房
状になっている。非核燃料棒としては、中性子を吸収す
る可燃性毒物棒、中性子を放出する中性子源棒、制御棒
の使用されない燃料集合体の中空案内管を塞ぐシンブル
プラグ等があるが、本発明はどの場合でも適用できるの
で単に非核燃料棒としている。このような非核燃料棒４
５は、燃料集合体５の制御棒案内用中空管に挿入され
る。中空ハブ４１の中心部には、同軸的に円筒スリーブ
４７が配置され、上端が溶接４９によりハブ４１に固着
されている。円筒スリーブ４７には、軸対称位置に軸方
向スロット４７ａが形成されていて後述するリテーナ５
１のピン５３が挿通される。リテーナ５１は、円筒スリ
ーブ４７に遊嵌された肩段付き環状部材で、円筒スリー
ブ４７を囲んで設けられたコイルスプリング５３を伸長
短縮自在に保持している。スロット４７ａは、その伸長
短縮に応じたリテーナ５１の変位を許容するためのもの
であるから、図示のように円筒スリーブ４７の上端まで
延びている必要はなく、ピン５３の所定のストロークが
確保される長さでよい。非核燃料炉心構成体４０は、こ
のように構成されていて、図１に示すように炉心内に取
り付けられ、コイルスプリング５３の弾性力によりリテ
ーナ５１の下面を燃料集合体５の上部ノズルの上面に押
し付け、流体励起振動から非核燃料炉心構成体４０を保
護する。
０の中空ハブ４１の内部上方は、従来からある取扱工具
のグリッパ等が挿入係合できるような形状に形成されて
いるが、本発明には直接の関係が無いので詳細な説明は
割愛する。中空ハブ４１の下方外面からは、複数のベー
ン４３が放射状に延出しており、更にベーン４３の下部
に複数の非核燃料棒４５が個別に連結され、垂下して房
状になっている。非核燃料棒としては、中性子を吸収す
る可燃性毒物棒、中性子を放出する中性子源棒、制御棒
の使用されない燃料集合体の中空案内管を塞ぐシンブル
プラグ等があるが、本発明はどの場合でも適用できるの
で単に非核燃料棒としている。このような非核燃料棒４
５は、燃料集合体５の制御棒案内用中空管に挿入され
る。中空ハブ４１の中心部には、同軸的に円筒スリーブ
４７が配置され、上端が溶接４９によりハブ４１に固着
されている。円筒スリーブ４７には、軸対称位置に軸方
向スロット４７ａが形成されていて後述するリテーナ５
１のピン５３が挿通される。リテーナ５１は、円筒スリ
ーブ４７に遊嵌された肩段付き環状部材で、円筒スリー
ブ４７を囲んで設けられたコイルスプリング５３を伸長
短縮自在に保持している。スロット４７ａは、その伸長
短縮に応じたリテーナ５１の変位を許容するためのもの
であるから、図示のように円筒スリーブ４７の上端まで
延びている必要はなく、ピン５３の所定のストロークが
確保される長さでよい。非核燃料炉心構成体４０は、こ
のように構成されていて、図１に示すように炉心内に取
り付けられ、コイルスプリング５３の弾性力によりリテ
ーナ５１の下面を燃料集合体５の上部ノズルの上面に押
し付け、流体励起振動から非核燃料炉心構成体４０を保
護する。
【０００８】再び図１を参照するに、上部炉心支持柱３
１の中空連通孔３７及びノズル３９の中に案内管６１が
延び、案内管６１に整列したエクステンション３９ａの
孔は、非核燃料炉心構成体４０の円筒スリーブ４７の上
端開口に整列している。案内管６１の図示しない部分
は、図示しない上部炉心支持板等を通り、図３に示すよ
うな原子炉容器の上蓋を貫通して外部に延出している。
このような案内管６１に可動中性子検出器の案内導管６
３を押し込み、挿入すれば図示のように燃料集合体５の
計装案内管１１内に入り込み、中性子検出器の炉心内挿
入が可能となる。そして、図示しない中性子検出器を炉
心内に位置決めして炉内中性子束を検出する。
１の中空連通孔３７及びノズル３９の中に案内管６１が
延び、案内管６１に整列したエクステンション３９ａの
孔は、非核燃料炉心構成体４０の円筒スリーブ４７の上
端開口に整列している。案内管６１の図示しない部分
は、図示しない上部炉心支持板等を通り、図３に示すよ
うな原子炉容器の上蓋を貫通して外部に延出している。
このような案内管６１に可動中性子検出器の案内導管６
３を押し込み、挿入すれば図示のように燃料集合体５の
計装案内管１１内に入り込み、中性子検出器の炉心内挿
入が可能となる。そして、図示しない中性子検出器を炉
心内に位置決めして炉内中性子束を検出する。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原子炉炉心内に固定して使用される非核燃料炉心構成体
に炉内核計装機器を通す通路を形成し、さらに炉内上部
構造物に前記通路に整列した炉内核計装機器の案内通路
を形成したので、原子炉容器の底部に通路を設けること
なく炉心内の中性子束密度を計測できる上に、通路の破
損に伴う冷却材の流出を完全に防止でき、原子炉を安全
に運転することができる。
原子炉炉心内に固定して使用される非核燃料炉心構成体
に炉内核計装機器を通す通路を形成し、さらに炉内上部
構造物に前記通路に整列した炉内核計装機器の案内通路
を形成したので、原子炉容器の底部に通路を設けること
なく炉心内の中性子束密度を計測できる上に、通路の破
損に伴う冷却材の流出を完全に防止でき、原子炉を安全
に運転することができる。
【図１】本発明の実施形態を示す部分断面図である。
【図２】前記実施形態の要部を取り出して示す一部切欠
き部分立面図である。
き部分立面図である。
【図３】従来の構造を示す全体構成図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す部分概念図である。
【図５】従来の構造を拡大して示す部分断面図である。
１ 原子炉容器本体 ５ 燃料集合体 ２９ 上部炉心支持板 ４０ 非核燃料炉心構成体 ４１ 中空ハブ ４３ ベーン ４５ 非核燃料棒 ４７ 円筒スリーブ ５１ リテーナ ５３ コイルスプリング ６１ 案内管
Claims (2)
- 【請求項１】 原子炉容器内に装荷された複数の燃料集
合体が炉心を形成し、前記燃料集合体を上方から支持す
る上部炉心板を含む炉内上部構造物が前記原子炉容器内
の上部に設けられた加圧水型原子炉において、前記炉内
上部構造物内に前記原子炉容器の外側から前記燃料集合
体に至る炉内核計装機器の通路を形成したことを特徴と
する加圧水型原子炉。 - 【請求項２】 燃料集合体の中空案内管の中に挿入され
る非核燃料棒と、同非核燃料棒の先端が連結される放射
状ベーン部材及び中空ハブを有するスパイダ本体と、前
記中空ハブ内に同軸状に設けられた円筒スリーブと、前
記中空ハブ内に前記円筒スリーブを囲んで設けられたコ
イルスプリングと、同コイルスプリングを変形自在に保
持するリテーナとを有することを特徴とする加圧水型原
子炉の非核燃料炉心構成体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7238634A JPH0980188A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 加圧水型原子炉及びその非核燃料炉心構成体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7238634A JPH0980188A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 加圧水型原子炉及びその非核燃料炉心構成体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980188A true JPH0980188A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17033064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7238634A Withdrawn JPH0980188A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 加圧水型原子炉及びその非核燃料炉心構成体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0980188A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008108187A1 (ja) | 2007-02-28 | 2008-09-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 計装案内管流動振動抑制構造 |
| JP2012532315A (ja) * | 2009-07-01 | 2012-12-13 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 炉内計測器による炉心性能検証方法 |
| WO2016093488A1 (ko) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 한전원자력연료 주식회사 | 상부노심판 가이드핀을 이용한 노내계측기 삽입 구조를 갖는 핵연료 상단고정체 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP7238634A patent/JPH0980188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008108187A1 (ja) | 2007-02-28 | 2008-09-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 計装案内管流動振動抑制構造 |
| US8903032B2 (en) | 2007-02-28 | 2014-12-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure for suppressing flow vibration of instrumentation guide tube |
| JP2012532315A (ja) * | 2009-07-01 | 2012-12-13 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 炉内計測器による炉心性能検証方法 |
| WO2016093488A1 (ko) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 한전원자력연료 주식회사 | 상부노심판 가이드핀을 이용한 노내계측기 삽입 구조를 갖는 핵연료 상단고정체 |
| KR20160071551A (ko) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 한전원자력연료 주식회사 | 상부노심판 가이드핀을 이용한 노내계측기 삽입 구조를 갖는 핵연료 상단고정체 |
| US10692613B2 (en) | 2014-12-11 | 2020-06-23 | Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. | Nuclear fuel assembly top nozzle having in-core instrument insertion structure using an upper core plate hollow guide pin |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |