JPS5961797A - 高速増殖炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高速増殖炉に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図を参照して従来例を説明する。第１図はタンク形
高速増殖炉の概略構付図である。図中１は原子炉容器を
示す。この原子炉容器１内には冷却材２が収容されてい
る。上記原子炉容器１の上部開口ＩＡを閉塞するように
ルーフスラブ３が設けられている。原子炉容器１内には
複数の燃料集合体（図示せず）および制御棒（図示せず
）等から構成されている炉心４が設置されている。この
炉心４は炉心支持機構５によシ収容支持されている。そ
して炉心４を収容した上記炉心支持機構５は吊シ胴７に
より前記ルーフスラ′ｆ３から吊シ下げられている。こ
の吊シ胴７には開ロアＡが形成されている。前記炉心４
土方には炉心上部機構８が前記ルーフスラブ３を貝通し
、かつルーフスラブ３に支持されて設けられている。す
なわさ前記炉心４を収容した炉心支持機構５と上記炉心
上部機構８は共にルーフスラブ３に支持されているので
、例えば垂直方向の地震動が発生しても上記炉心４を収
容した炉心支持機構５と炉心上部機構８との間の相対変
位はきわめて小さい。したがって制御棒の位置がずれて
炉心出力が変動してしまうといった事態を防止すること
ができる。まだ上記炉心支持機構５と原子炉容器１との
間には炉心４および炉心支持機構５の水平方向の振れ止
めを行なう水平掘れ止め部材９が設けられている。この
水平振れ止め部材９上方の原子炉容器１内周側に設けら
れた仕切壁１０と吊シ胴７との間には隔壁１１が設けら
れている。そしてこの隔壁１１によって原子炉容器１内
を上下に２分し上方を上部ゾレナム１２、下方を下部プ
レナム１３としている。そして前記吊シ胴７と原子炉容
器１との間には流入口Ｊ４Ａおよび流出口１４Ｂを有す
る中間熱交換器１４および循環ポンプ１５がルーフスラ
ブ３および上記隔壁１ノを貫通しかつルーフスラブ３に
支持されて設けられている。上記中間熱交換器１４と隔
壁１１との間にはシール機構１６が設けられておシ、上
部プレナム１２側と下部プレナム１３側とをシールして
いる。上記シール機構１６は第２図に示すように隔壁１
１および中間熱交換器１４下部外周にそれぞれ設けられ
た薄板１７゜１８とこの薄板１７．１８間に設けられた
ベローズ１９とから構成され一〇いる。

上記構成の高速増殖炉によると冷却材２は炉心４を下方
から上方に通流しその際昇温する。

そして炉心４から吊シ胴７内に流入した上記冷却材２′
は吊シ胴７の開ロアＡを介して吊シ胴７外に流出し流入
口１４ｋを介して中間熱交換器１４内に流入する。そし
て中間熱交換器１４内で２次冷却材と熱交換し、流出口
１４Ｂから下・・部ルナム１３内に流出する。そして循
環ポンプ１５によシ加圧されて再度炉心４下方に送シ込
まれる。

〔背景技術の問題点〕

上記構成によると隔壁１１は仕切壁１０および吊シ胴７
と完全に結合した状態で設けられておシ原子炉容器１内
上下の熱的境界および圧力境界の両方を形成している。

そして例えば垂直方向あるいは水平方向の地震動が生じ
ると炉心４および炉心支持機構５は垂直あるいは水平方
向に振動する。そのとき隔壁１１と仕切壁１゜および吊
り胴７との接合部に高応力が発生する恐れがある。また
厳しい温度分布の発生等によシ特に吊シ胴７との接合部
付近にて熱応力が発生する恐れがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは炉心および炉心支持機構の
垂直方向および水平方向変位にょシ隔壁に発生する応力
を低減しかつ温度分布にょシ発生する熱応力を低減し安
全性向上を図ることができる高速増殖炉を提供すること
にある。

〔発明の概役〕

本発明による高速増殖炉は、冷却材を収容し上部に開口
を有する原子炉容器と、上記開口を閉塞するように設け
られたルーフスラブと、上記原子炉容器内に設けられた
炉心と、この炉心を収容支持する炉心支持ｍ　４７４と
、上記炉心を収容した炉心支持機構を前記ルーフスラグ
から吊シ下げる吊）胴と、上記炉心支持機構と原子炉容
器との間に設けられ炉心および炉心支持機構の水平方向
の振れ止めを行う水平振れ止め部材と、上記原子炉容器
と吊り胴との間にルーフスラブを貫通して設けられた中
間熱３２′換器と、上記水平振れ止め部材上方に前記原
子炉容器、吊シ胴および中間熱変換器の内少くとも２つ
と拘束されない状態で設けられた隔壁と、上記炉心支持
機構と水平振れ止め部材との間に設けられ前記原子炉容
器内の上下方向の圧力境界を形成する圧力境界形成機構
とを具備した構成である。

すなわち水平振れ止め部材上方に原子炉容器。

吊シ胴および中間熱交換器の９ち少くとも２つと拘束さ
れない状態で隔壁を設けて熱的境界を形成し、かつ炉心
支持機構と水平振れ止め部材との間に圧力境界形成機構
を設けて圧力境界を形成する構成である。

しだがって垂直方向あるいは水平方向の地震動によシ炉
心および炉心支持機構に垂直方向あるいは水平方向の振
動が発生しても上記圧力境界形成機構によシ吸収される
ので隔壁あるいは水平撮れ止め部材に大きな荷重は作用
せず高い応力発生を防止することができる。それによっ
て炉心および炉心支持機構の変位をある程肚大きく許容
できるので例えばルーフスラブの軽量化等物量低減を図
ることができる。そして隔壁は原子炉容器、吊シ胴およ
び中間熱交換器の内部なくとも２つと拘束されない状態
で設けられているので、熱変形を拘束することはなく、
また圧力境界形成機構によっても熱変形は吸収されるの
で、熱応力の発生を低減させることができ安全性向上を
図ることができる。

〔発明の実施例〕

第２図および第３図を参照して本発明の一実施例を説明
する。第２図はタンク形高速増殖炉の概略構成図である
。図中１０１は原子炉容器を示す。この原子炉容器１０
１内には冷却材１０２が収容されている。上記原子炉容
器１０１の上部開口１０１ｋを閉塞するようにルーフス
ラブ１０３が設けられている。原子炉容器１０１内には
複数の燃料集合体（図示せず）および制御棒（図示せず
）等から構成されている炉心１θ４が設置されている、
１この炉心１θ４は炉心支持機構１０５によυ収容支持
されている。

そして炉心１０４を収容した上記炉心支持機構１０５は
吊り胴１０７によシ前記ルーフスラブ１０３から吊シ下
げられている。この吊シ胴１０７には開口１０７Ａが形
成されている。前記炉心１０４上方には炉心上部機構１
０８が前記ルーフスラブ１０３を貫通し、かつルーフス
ラブ１０３に支持されて設けられている。すなわち前記
炉心１０４を収容した炉心支持＋ａ　ｔｉｔｙ１０５と
上記炉心上部機構１０８は共にルーフスラブ１０３に支
持されているので、例えば垂直方向の地震動が発生して
も上記炉心１０４を収容した炉心支持機構１０５と炉心
上部機構１０８との間の相対変位はきわめて小さい。し
たがって制御棒の位置がすれて炉心出力が変動してしま
うといっだ事態を防止することができる。また上記炉心
支持機構１０５と原子炉容器１０１との間には炉心１０
４および炉心支持機構１０５の水平方向の振れ止めを行
なう水平振れ止め部材１０９が設けられている。この水
平振れ止め部材１０９上方の原子炉容器１０１内周側に
設けられた仕切壁１１０と吊シ胴１０７との間には隔壁
１１１が上記水平振れ止め部材１０９に支持されて設け
られている。この隔壁１１１は吊シ胴１０７．仕切は１
１０とはフリーな状態で設置されている。そしてこの隔
壁１１１は原子炉容器１０１内を上下に２分し上方を上
部プレナム１１２、下方を下部プレナム１１３とし、熱
的境界を形成している。そして前記吊シ胴１０７と原子
炉容器１０１との間には流入口１１４Ａおよび流出口１
１４Ｂを有する中間熱交換器１１４および循環ポンプ１
１５がルーフスラブ１０３および上記隔壁１１１を貫通
しルーフスラブ１０３に支持されて設けられている。上
記中間熱交換器１１４は前記隔壁１１１とはフリーな状
態で設置されている。そして前記水平振れ止め部材１０
９と炉心支持機構１０５との間に圧力境界形成機構とし
てのマノメータノール機構１１６が設けられている。

このマノメータシール機構１１６は、第３図に示すよう
に上記炉心支持機構１０５外周に設けられ上端を炉心支
持機構１０５に接Ｍｔされた環状部材１１７とこの環状
部材１１７と炉心支持機構１０５との間の位置の水平撮
れ止め部材１０９から立設した環状部材１１８とから構
成されておシ、内部にアルゴンガス１１９が充填されて
いる。そして筒部・高圧な上部プレナム１１２側と低温
・低圧な下部プレナムＩ　Ｊ　３１＋１１４との圧力差
を冷却材水頭（６）でつシあわせ、シールする構成であ
る。

上記構成の高速増殖炉によると冷却材１０２は炉心１０
４を下方から上方に通流しその際昇温する。そして炉心
１０４から吊シ胴１θ７内に流入した上記冷却材１０２
は吊り胴１θ７の開口１０７Ａを介して吊シ胴１０７外
に流出し流入口１１４Ａを介して中間熱交換器１１４内
に流入する。そして中間熱−１換器１１４内で２次冷却
拐と熱交換し、流出口１１４Ｂから下部プレナム１１３
内（′こ流出する。そして循環ポンプ１１５によシ加圧
されて再度炉心１０４下方に送シ込まれる。

次に垂直方向あるいは水平方向の地震動による炉心１０
４および炉心支持機構１０５の上下方向あるいは水平方
向の振動が発生した場合について説明する。まず垂直方
向の振動が発生した場合には炉心支持機構１０５に設け
られた前記環状部制御７は炉心支持＠構１０５と共に垂
直方向に振動するが、この環状部材１１７および水平振
れ止め部材１０９に設けられた環状部材１１８とからな
るマノメータシール機構１１６が上下に相対変位するこ
とによシ吸収される。そして水平撮れ止め部材１０９あ
るいは隔壁１１）は炉心支持機構１０５あるいは吊）胴
１０７とはフリーな状態で設けられているので大きな荷
重が伝達されることはなく、シだがって従来のように隔
壁１１１の吊シ胴１０７との接合部に高い応力が発すす
るようなことはない。次に水平方向の地覚動によｐ炉心
１０４および炉心支持機構１０５に水平方向の振動が発
生した場合には水平振れ止め部側１０９によシその振動
は抑制されると同時に前記垂直方向の振動の場合同様マ
ノメータシール機’：１ｌｌｉｚｔ；の水平方向の相対
変位により変位は吸収される。

さらに炉心支持機Ｍｌ　０５　、吊シ胴１０７．水平振
れ止め部材１０９および隔Ｖｔ　１１１　「ｉ、ｒｌの
温度分布の相異による熱変形も前記マノメータシール機
構１１６の相対変位によシ吸収芒れ熱応力の発生を防止
することができる。

すなわち水平振れ止め部材１０９上方に隔壁１１１を設
け、熱的境界を形成し、かつ水平振れ止め部拐１０９と
炉心支持機構１０５との間にマノメータシール機構１１
６を設は圧力境界を形成する。そして上記隔壁Ｊｌｌは
水平振れ止め部材１０９によシ支持されておシ吊シ胴１
０７、仕切壁１１０および中間熱交換器１１４とはフリ
ーな状態で設けられている構成である。

しだがって垂直方向あるいは水平方向の地震動によシ炉
心１０４および炉心支持機構１０５が垂直方向あるいは
水平方向の振動が発生しても上記マノメータシール機構
１１６の垂直方向４るいは水平方向の相対変位にょシ吸
収されるので隔壁１１１および水平振れ止め部材１０９
には大きな荷重は作用せず応力発生を防止することかで
き構造強度上の影響を低減させることができる０それに
よって前記炉心１０４および炉心支持機構１０５の垂直
方向あるいは水平方向の変位をある程度大きな値まで許
容することができ、例えばルーフスラブ１ｏ３の軽量化
を図ることができる等物量低減をも図ることが可能とな
る。そして前記隔壁１１ノは吊シ胴１ｏ２゜仕切壁１１
０および中間熱交換器１゛１４とはフリーな状態で設け
られているので熱変形を拘束することはなく、またマノ
メータシール機構１１６の相対変位によっても熱変形は
吸収され次に第４図を参照して別の実施例を説明する。

すなわち水平振単止め部材１０９と炉心支持機構１０５
との間に圧力境界形成機構としてダブルマノメータシー
ル機構１２０を設けた構成である。この場合には前記実
施例のマノメータシール機Ｍ１ｘｅに比べて高い圧力差
のシールを行なうことが可能であシ、炉心１ｏ４．炉心
支持機構１０５の垂直方向あるいは水平方向の振動発生
時にその変位を吸収し隔壁１１ノ、水平撮れ止め部材ｉ
ｏｇに発生する応力を低減するあるいは、熱変形を吸収
して熱応力の発生を抑制する等前記実施例のマノメータ
シール機構１１６と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

本発明による重速増殖炉は、冷却材を収容し上部に開口
を有する原子炉容器と、上記開口を閉Ｘ？４するように
設けられたルーフスラブと、上記原子炉容器内に設けら
れた炉心と、この炉心を収容支持する炉心支持機構と、
上記炉心を収容した炉心支持機構を前記ルーフスラブか
ら吊シ下げる吊Ｖ）　ＤＩ司と、上記炉心支持機構と原
子”炉容器との間に設けられ炉心および炉心支持＋ａ　
構の水平方向の振れ止め盆行う水平振れ止め部材と、上
記原子炉容器と吊シ胴との間にルーフスラブを貫通して
設けられた中間熱交換器と、上記水平１１＆れ止め部材
上方に前記原子炉容器、吊シ胴および中間熱交換器の内
部くとも２つと拘束されない状態で設けられた隔壁と、
上記炉心支持機構と水平撮れ止め部材との間に設けられ
前記原子炉容器内の上下方向の圧力境界を形成する圧力
境界形成機構とを具備した構成である＠すなわち水平撮
れ止め部材上方に原子炉容器、吊９胴および中間熱交換
器のうち少くとも２っと拘束されない状態で隔壁を設け
て熱的境界を形成し、かつ炉心支持０１４４と水平振れ
止め部材との間に圧力境界形成機構全般けて圧力境界を
形成する構成である。

したがって垂直方向あるいは水平力向の地震動によシ炉
心および炉心支持機４１″ｌに垂直方向あるいは水平方
向の振動が発生しても圧力境界形成機構により吸収され
るので隔壁するいは水平振れ止め部材に大きな荷重は作
用せず応力発生を防止することができる。それによって
炉心および炉心支持機構の変位をある程ＩＷ大きく許容
できるので例えばルーフスラブの軽相化等物量低減をＭ
ることができる。そしてｌｈ　Ｌ５ｆ、は原子炉容器、
吊り胴および中間熱交換器の内部くとも２つと拘束され
ない状態で設けられているので、熱変形を拘束すること
はなく、オだ圧力境界形成機構によっても熱変形は吸収
はれるので、熱応力の発生を低減させることができ安全
性向上を図ることができる等その効果は人である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すタンク形高速増殖炉の縦断面図、
第２図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図で第２
図はタンク形高速増殖炉の縦断面図、第３図は第２図の
一部拡大図、第４図は別の実施例を示す断面図である。 １０１・・・原子炉容器、１０３・・・ルーフスラブ、
１０４・・・炉心、１０５・・・炉心支持機構、１０７
・・・吊９胴、１０９・・・水平振れ止め部利、１１１
・・・隔壁、１１６・・・マノメータシール機構（圧力
境界形成機構）。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦５１７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却材を収容し上部に開口を有する原子炉容器と
   、上記開口を閉塞するように設けられたルーフスラブと
   、上記原子炉容器内に設けられた炉心と、この炉心を収
   容支持する炉心支持機構と、上記炉心を収容した炉心支
   持機構を前記ルーフスラブから吊シ下げる吊シ胴と、上
   記炉心支持機構と原子炉容器との間に設けられ炉心およ
   び炉心支持機構の水平方向の振れ止めを行う水平振れ止
   め部材と、上記原子炉容器と吊シ胴との間にルーフスラ
   ブを貫通して設けられた中間熱交換器と、上記水平振れ
   止め部材上方に前記原子炉容器、吊シ胴および中間熱交
   換器の内少くとも２つと拘束されない状態で設けられた
   隔壁と、上記炉心支持機構と水平撮れ止め部利との間に
   設けられ前記原子炉容器内の上下方向の圧力境界を形成
   する圧力境界形成機構とを具備したことを特徴とする高
   速増殖炉。
2. （２）上記圧力境界形成機構はマノメータシール機構に
   よ多構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の高速増殖炉。