JPS60151590A - 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】 本発明は高速増殖炉に係シ特にその耐震性能の向上に関
する。

〔発明の技術的背景〕

第１図を１照して従来例を説明する。第１図は従来のタ
ンク型高速増殖炉の概略構成を示す縦断面図である。図
中符号１は原子炉容器を示しこの原子炉容器はフランジ
２およびリンダガータ３を介して原子炉建屋４に支持さ
れている。

また原子炉容器１の上部開口ＩＡはルーフスラブ５によ
シ閉塞されておシ、その内部には冷却材６および複数の
燃料集合体および制御棒等からなる炉心７が収容されて
いる。この炉心７は炉心支持機構８に保持されておシ、
この炉心支持機構８は吊シ胴９を介して前記ルーフスラ
ブ５から垂下されている。上記炉心７上方には制御棒駆
動機Ｓ等を有する炉心上部機構１０がルーフスラブ５を
貫通して設けられている。上記炉心支持機構８と原子炉
容器１との間には隔壁１１が設けられておシ、この隔壁
１１にょシ原子炉容器１内を上下に２分し上方を上部ブ
レナム１２、下方を下部ブレナム１３としている。

上記吊シ胴９外周には中間熱交換器１４および循環ポン
プ１５がルーフスラブ５および隔壁１１を貫通して設置
されている。

原子炉容器１外周には安全容器１６が設置されており、
この安全容器１６はそのスカート部１６ｋを介して前記
原子炉建屋４の段付部４Ａに支持されている。前記炉心
支持機構８と原子炉容器１との間には水平制振部材１７
が設けられている。この水平制振部材１７位置の原子炉
容器１外周にはラジアルキー１８が突設されており、ま
た前記安全容器１６側にはこのラジアルキー１８に対応
してキー溝１９が形成されている。すなわち水平方向地
震が発生した場合には上記水平制振部材１７によシ炉心
７を保持した炉心支持機構８の水平方向の振れを抑制す
るとともにその荷重をラジアルキー１８、キー溝１９お
よび安全容器１６を介して原子炉建屋４に伝達する構成
である。

上記構成によると冷却材６は炉心７を下方から上方に向
って上昇しその炉心７の核反応にょ９昇温する。昇温し
た冷却材６は上部プレナム１２内に流出し流入口Ｊ４Ａ
を介して中間熱交換器１４内に流入し図示しない２次冷
却材と熱交換して冷却され流出口１４Ｂを介して下部プ
レナム１３に流出する。その後循環ポンプ１５で加圧さ
れて再度炉心７下方に供給される。一方昇温した２次冷
却材は図示しないタービン系に移送され発電に供される
。以後このサイクルを繰返す構成である。

〔背景技術の問題点〕

上記構成において炉心支持機構８と水平制振部材１７と
の間には温度差による相互の熱膨張差を吸収する為に適
度な隙間が設けられているとともにシャキーを用いた構
成となっている。

したがってシャキ一部には地震時に局部的な荷重が作用
し、また垂直方向地震発生時には炉心支持機構８と水平
制振部材１７との間に上下方向の相対変位が生じシャキ
一部はとの相対変位を吸収する必要がある。しかし々か
らシャキ一部は冷却材６としての液体金属中で使用され
る為に摺動部にカジリや固着を生ずることがあり機能を
喪失する恐れがあった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点にもとづいてなされたものでその目的
とするところは、複軸な構造を用いるととガく冷却材の
流体力により炉心の水平支持を行ガうととが可能力高速
増殖炉を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち本発明による高速増殖炉は、冷却材を収容する
原子炉容器と、この原子炉容器の上部開口を閉塞するよ
うに設けられたルーフスラブと、上記原子炉容器内に収
容された炉心と、この炉心を保持する炉心支持機構と、
炉心を保持した炉心支持機構を前記ルーフスラブから垂
下する吊り胴と、前記原子炉容器底壁から炉心支持機構
外周に隙間を有して立設された円筒壁と、この円筒壁と
炉心支持機構との間に設けられた流体制振壁と、この流
体制振壁の上端および下端の少なくとも一方に取付けら
れ炉心支持機構との間の隙間を閉塞するピストンリング
とを具備した構成である〇 〔発明の実施例〕 以下第２図ないし第９図を参照して本発明の一実施例を
説明する。第２図は本実施例によるタンク型高速増殖炉
の縦断面図である。図中符号１０１は原子炉容器を示し
この原子炉容器１０１はフランジ１０２およびリングガ
ータ１０３を介して原子炉建屋１０４に支持されている
。上記原子炉容器１０１の上部開口１０１にはルーフス
ラブ１θ５によシ閉塞されており、その内部には冷却材
１０６および複数の燃料集合体および制御棒等からなる
炉心１０７が収容されている。この炉心１０７は炉心支
持機構１０Ｂに保持されておシこの炉心支持機構１０Ｂ
は吊シ胴１０９を介して前記ルーフスラブ１０５から垂
下されている。上記炉心１θ２上方には制御棒駆動機構
等を有する炉心上部機構１１０がルーフスラブ１０５を
貫通して設けられている。上記炉心支持機５１０８外周
には原子炉容器１０１底壁より円筒壁１１１が立設され
ており、この円筒壁１１ノと原子炉容器１０１との間に
はアニユラス空間１１２が形成されている上記円筒壁１
１ノ上端と原子炉容器１０１との間には隔壁１１３が設
けられており、隔壁１１３上方を上部プレナム１１４、
下方を下部プレナム１１５としている。なお円筒壁１１
１内周側で炉心支持機構ＪＯＢ下方のプレナムを中央下
部プレナム１１６と称す。上記吊シ胴１０９外周には中
間熱交換器１１７および循環ポンプ１１８がルーフスラ
ブ１０５および隔壁１１３を貫通して設置されている。

原子炉容器１０１外周には安全容器１１９が設置されて
おりこの安全容器１１９はそのスカート部１１９Ａを介
して前記原子炉建屋１０４の段付部１０４Ａに支持され
ている。前記隔壁１１３下方の原子炉容器１０１と円筒
壁１１ノとの間には振れ止め格子１２０が設けられてい
る。この振れ止め格子１２０位置の原子炉容器１０１外
周にはラジアルキー１２１が突設されておシ、マだこの
ラジアルキー１２１に対応した安全容器１１９側にはキ
ー溝１２２が形成されている。これらラジアルキー１２
１、キー溝１２２および安全容器１１９を介して水平方
向反力を原子炉建屋１０４に伝達する構成である。

前記円筒壁１１１と炉心支持機構１０Ｂとの間には円筒
状の流体制振壁１２３が設置されておシ、リグ１２Ｂを
介して円筒壁１１１に固定されている。このように流体
制振壁１２３を設けるのは円筒壁１１１と炉心支持機構
１０８との間の隙間すなわちアニユラス空間１１２の巾
および長さによっては中央下部プレナム１１６の圧力を
上部ブレナム１１４内に逃しきれない場合があるからで
ありこのような場合に上記流体制振壁１２３により調整
して中央下部プレナム１１６内の圧力を上部プレナム１
１４内に効果的に逃す構成である。この流体割振壁１２
３の上端部には第３図ないし第５図に示すようなピスト
ンリング１２４が設けられており、このピストンリング
１２４によ多流体制振壁１２３と炉心支持機構１０８と
の間を上端で閉塞している。−力流体制振壁１２３の下
端部には第６図ないし第８図に示すようなピストンリン
グ１２５が設けられておシこのピストンリング１２５に
よ多流体制振壁１２３と炉心支持機構１０８との間を下
端で閉塞している。上記ピストンリング１２４は流体制
振壁１２３の上端段付部１２３Ａ上に載置され上方から
押えリング１２６によシ押付けられている。またピスト
ンリング１２４は第４図および第５図゛に示すように周
方向一箇所でフリーな状態で設けられており熱膨張を吸
収することができる構成となっている。一方前記ピスト
ンリング１２５は流体制振壁１２３の下端段付部１２３
Ｂと押えリング１２７との間に挾持されておりまた第７
図および第８図に示すように周方向一箇所でフリーな状
態で設けられておシ熱膨張を吸収することができる構成
となっている。

以上の構成をもとにその作用を説明する。一般に流体制
振壁１２３と炉心支持機構１０８との間に隙間を形成し
た状態において水平方向の地震が発生した場合次の式（
１）に示す流体力が生じる。

この式（Ｉ）によシ１００万ｋＷ級の原子炉構造につい
て解析しその結果を第９図に示す。

第９図は横軸に炉心支持機構１０Ｂと流体制振壁１２３
の初期隙間（ｍｕ）をとり、縦軸に炉心支持機構１０８
と流体制振壁１２３の水平方向振れの相対変位（關）を
とシ、隙間の上端および下端をピストンリング１２４，
１２５でそれぞれ閉塞した場合（本実施例に相当する）
を実線Ａで示し、隙間の上端および下端のどちらか一方
をピストンリングで閉塞した場合を実線Ｂで示し、隙間
の上端および下端いずれも閉塞しない場合すなわちピス
トンリングを設けない場合を実線Ｃでそれぞれ示しであ
る。また実線りは幾伺学的に炉心支持機構１０８と流体
制振壁１２３が衝突する限界線を示す。この第９図から
明らかなように隙間の上端および下端いずれも閉塞しガ
い場合は相対変位が大きく限界線の）に接近あるいは限
界線（Ｄ）を越えてしまう。これは隙間の上下方向へ流
体（冷却材）が漏れるために振れ止め効果が低減してし
まうからである。これに対して隙間の上端および下端の
どちらか一方をピストンリングで閉塞した場合および上
端および下端の両方を閉塞した本実施例の場合には相対
変位は十分に小さい。これは流体の漏れが少ないあるい
ははとんどない為に振れを効果的に抑制することができ
るからである。したがって炉心支持機構１０８が流体割
振壁１２３に衝突することはなくまた流体を介して流体
制振壁１２３に作用する水平方向荷重はリプ・１２８を
介して円筒壁１１１に伝達されさらに振れ止め格子１２
０、原子炉容器１０１、ラジアルキー１２ノ、キー溝１
２２および安全容器１１９を介して原子炉建屋１０４に
伝達される。また円筒壁１１１から原子炉容器１０１底
部、ラジアルキー１．２１、キー溝１２２、安全容器１
１９を介して原子炉建屋１０４に伝達される経路もある
。なお垂直方向地竜の発生に対しては炉心支持機構１０
＆が吊り胴１０９を介してルーフスラブ１０５から垂下
された構成であるので、ルーフスラブ１０５の上下方向
変位に付随して炉心１０７および炉心支持機構１０Ｂも
変位するので相対変位はきわめて小さい。またその際ピ
ストンリング１２４，１２５の内周面と炉心支持機構１
０Ｂの外周面は上下方向に摺動することになるが、両者
の当接部の面圧はおよそ０．　Ｉ　Ｋｚ、に肩　ときわ
めて小さいので摺動が損なわれることはなくまた他の部
分に影響を与えることもない。１００万ｋＷ級のプラン
トの場合吊シ胴１０９の直径は１０ｍ程度で、これに予
張力を持って取付けるピストンリングも１０ｍと大径表
為上記予張力は数Ｋｆ程度の小さな力で良くしたがって
面圧も小さくすることができるのである。

このように本実施例によるタンク型高速増殖炉によると
、地震発生によシ炉心支持機構１０８が水平方向に振動
しても流体制振壁１２３を設けかつ流体制振壁１２３と
炉心支持機構１０８との間の隙間の上下端をピストンリ
ング１２４゜１２５で密封した構成とすることによシ流
体制振壁１２３と炉心支持機構１０Ｂとの間の流体を介
して水平方向の振動を効果的に抑制することができると
ともに水平方向の荷重を吸収することができる。したが
って炉心支持機構１０８と流体制振壁１２３の衝突を防
止するととができ、炉心部の加速度低減を図ることがで
きる。

また炉心部と制御棒駆動機構との間の水平方向の相対変
位量も小さくなるので地震時の制御棒挿入・引抜動作が
損碌われるとともない。また上下方向の振動に対しては
、ピストンリング１２４．１２５は炉心支持機構１０Ｂ
との間の非常に小さな面圧で上下方向に摺動することが
できカジリ・固着の恐れは寿い。さらに本実施例のピス
トンリング１２４．１２５は周方向一箇所でフリーな状
態になっているので径方向に拡大・縮小することができ
るとともに周方向にも変形できるのでシール機能を維持
しなから熱膨張等を吸収することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明による高速増殖炉は、冷却材
を収容する原子炉容器と、この原子炉容器の上部開口を
閉塞するように設けられたルーフスラブと、上記原子炉
容器内に収容されだ炉心と、この炉心を保持する炉心支
持機構と、炉心を保持した炉心支持機構を前記ルーフス
ラブから垂下する吊シ胴と、前記原子炉容器底壁から炉
心支持機構外周に隙間を有して立設された円筒壁と、こ
の円筒壁と炉心支持機構との間に設けられた流体制振壁
と、この流体制振壁の上端および下端の少なくとも一方
に取付けられ炉心支持機構との間の隙間を閉塞するピス
トンリングとを具備した構成である。

したがって水平方向地震発生時の水平方向の振れを効果
的に抑制することができるとともにその際の水平方向荷
重を吸収することができ信頼性および安全性を大巾に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すタンク型高速増殖炉の縦断面図、
第２図ないし第９図は本発明の一実施例を示す図で第２
図はタンク型高速増殖炉の縦断面図、第３図はピストン
リングを示す断面図、第４図は第３図の■−■矢視図、
第５図は第４図のｖ−■断面図、第６図はピストンリン
グを示す断面図、第７図は第６図の■−■矢視図、第８
図は第７図の■−■断面図、第９図は本実施例の効果を
説明するための図である。 １０１・・・原子炉容器、１０１人・・・原子炉容器の
上部開口、１０５・・・ルーフスラブ、１０６・・・冷
却材、１０７・・・炉心、１０８・・・炉心支持機構、
１０９・・・吊り胴、１１１・・・円筒壁、１２３・・
・流体制振壁、１２４，１２５・・・ピストンリング。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第４図　第５図 第６図 第７図　第８図 第９図 イ 屡 初Ｍ際ｍ　（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却材を収容する原子炉容器と、この原子炉容器の上部
   開口を閉塞するように設けられたルーフスラブと、上記
   原子炉容器内に収容された炉心と、この炉心を保持する
   炉心支持機構と、炉心を保持した炉心支持機構を前記ル
   ーフスラブから垂下する吊シ胴と、前記原子炉容器底壁
   から炉心支持機構外周に隙間を有して立設された円筒壁
   と、この円筒壁と炉心支持機構との間に設けられた流体
   割振壁と、この流体制振壁の上端および下端の少々くと
   も一方に取付けられ炉心支持機構との間の隙間を閉塞す
   るピストンリングとを具備したことを特徴とする高速増
   殖炉０