JPS60263891A - 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、炉心の水平方向の振動を制振する制振構造の
改良を図った高速増殖炉に関する。

［発明の技術的背景コ 第１１図を参照して従来例を説明する。図中符号１は、
原子炉容器を示し、この原子炉容器１内には、冷却材２
および炉心３が収容されている。

上記炉心３は、図示しない複数の燃料集合体および制御
棒等から構成されている。また上記原子炉容器１の上部
開口１Ａを閉塞するように、ルーフスラブ４が設置され
ている。このルーフスラブ４は、上記原子炉容器内に固
定された固定プラグ４Ａ、この固定プラグ４Ａの内周側
に回転可能に設置された大回転プラグ４Ｂ、およびこの
大回転プラグ４Ｂの内周側に回転可能に設置された小回
転プラグ４Ｃとから構成されている。上記原子炉容器１
の外周側には、安全容器５が設置されており、万一上記
原子炉容器１が破損して、内部の冷却材２が漏洩したよ
うな場合に、この流出した冷却材２を収容し、冷却材２
の外部への流出、それによる２次災害の発生を未然に防
止する構成である。

なお上記安全容器５は、原子炉建屋６にスカート部５Ａ
を介して支持されており、また上記原子炉容器１は、上
記ルーフスラブ２と共に上記原子炉建屋６に、リングガ
ータ７を介して支持されている。前記炉心４は、原子炉
容器１内の鏡部１Ｂより立設された炉心支持機構８によ
り収容支持されている。上記炉心４の上方には炉心上部
機構９が、前記小回転プラグ４Ｃを貫通して設置されて
いる。

上記炉心支持機構８と原子炉容器１の内周側に設置され
た熱遮蔽部１０との間には、隔壁″１１が設置されてい
る。この隔壁１１により原子炉容器１内を上下に２分し
て、上方を高温、高圧な上部プレナム１２とし、下方を
低温、低圧な下部プレナム１３としている。また上記炉
心支持機構８と原子炉容器１との間には、中間熱交換器
１４および　。

循環ポンプ１５が、前記固定プラグ４Ａおよび隔壁１１
を貫通して周方向に等間隔交互に設置されている。

上記隔Ｍ１１１の下方位置の炉・Ｃ＞支持去構８と原子
炉容器１との間には、炉心制振部材１６が設置されてい
る。この炉心制振部材１６により、例えば水平方向地震
発生時の炉心４および炉心支持機構８の水平方向への振
動を効果的に規制して、炉心の健全性を維持する。上記
炉心制振部材１６と炉心支持機構８との間には、ラジア
ルキー機構１７が介在されており、このラジアルキー機
構１７により炉心制振部材１６と炉心支持機構８との間
の熱膨張差を吸収し、両者の熱膨張を拘束することなく
、炉心３の制振をなす構成である。

［背景技術の問題点］ 上記構成によると、ラジアルキー機構１７には、例えば
地震発生時、水平方向の荷重が作用することになるが、
かかる荷重は大荷重であり、さらに高温の冷却材２中に
浸漬した状態で設置されているので、ラジアルキー機構
１６に摩耗、かじり。

局部変形等が発生する恐があり、またその設計。

製作工程においても、上記摩耗等を考慮して行なわなけ
ればならず、困難を要していた。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に基ついてなされたもので、その目的
とするところは、上述したラジアルキー機構のような機
械的結合構造の場合に生ずる種々の問題を解決するとと
もに、設計、製作上の困難さを解消することが可能な高
速増殖炉を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわら本発明による高速増殖炉は、内部に冷却材およ
び炉心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置されたルーフスラブと、上記
原子炉容器内の下部がら立設され上記炉心を収容するよ
うに支持する炉心支持機構と、この炉心支持機構の外周
側および前記原子炉容器の内周側の少なくともいずれが
一方に形成され冷却材の流体力により炉心の水平方向の
振動を制振する炉心制振領域とを具備した構成である。

〔発明の実施例〕

以下第１図を参照して本発明の第１の実施例を説明する
。なお従来と同一部分には同一符号を付して示し、その
説明は省略する。第１図は本実施例による高速増殖炉の
概略構成を示す縦断面図である。炉心支持機構８の外周
側には、流体制振筒１０１が一定の隙間１０２を有して
同心状に設置されている。この流体制振筒１０１は、原
子炉容器１より炉心支持機構８方向に張設された炉心制
振部材１６に支持されており、またその上端および下端
は自由端になっている。かかる流体制振筒１０１を炉心
支持機構８の外周側に設置すことにより、隙間１０２に
位置する冷却材２の流体力により、炉心３および炉心３
を収容した炉心支持機構８の水平方向の振動を規制する
構成である。

上記構成によると、例えば水平方向の地震が発生した場
合、炉心３側と、流体制振筒１０１側との間には、相対
変位が発生する。その際前記隙間１０２にある冷却材２
に流れの場が発生し、かかる流れの場により上記流体制
振筒１０１および炉心支持機構８に流体力が作用する。

この流体力は、例えば隙間１０２内の冷却材２の流れを
ポテンシャル源と仮定して振動系を評価すると、いわゆ
る質量速成系どなる。この質量達成系は、一般的に炉心
３と流体制振筒１０１の振動モードとして、１次のモー
ドに逆相、２次のモードに同相が表れる。またかかるモ
ードの発生は、前記隙間１０２の大きさ、隙間１０２の
軸方向の長さ、および流体制振筒１０１の剛性等に依存
する。これら隙間１０２の大きさ、隙間１０２の軸方向
の長さ、および流体制振筒１０１の剛性等の各要素を、
適切に評価することにより、逆相モードを発生しにくく
し、炉心３を収容した炉心支持機構８の効果的な支持を
可能にする。

以上本実施例によると、炉心支持機構８の外周側に、隙
間１０２を介して流体制振筒１０１を設置することによ
り、例えば水平方向地震が発生した場合の炉心３および
炉心支持機構８の水平方向の振動を、隙間１０２内の冷
却材２の流体力により効果的に規制ることが可能となり
、炉心３の健全性を確実に維持することができる。また
流体制振筒１０１による制振構造の場合、従来のラジア
ルキー機構のような機械的な結合構造が不要となるので
、橢械的結合構造を採用していた時の問題すなわち、摩
耗、かじり１局部変形等を解消することができるととも
に、設計、製作の段階においても、かかる諸条件を考慮
する必要がなく、容易になる。

次に第２図を参照して第２の実施例を説明する。

原子炉容器１の鎖部１Ｂの内周側には一定の隙間１１２
を有して、流体制振容器１１１が設置されている。この
流体制振容器１１１は、炉心支持機構８より原子炉容器
１方向に張設された炉心制振部材１６により支持されて
いる。すなわち前記第１の実施例では炉心支持機構８の
外周側に炉心制振領域を形成したのに対して、この第２
の実施例では、原子炉容器１の鎖部１Ｂの内周側に炉心
制振領域を形成して、訪問１１２内の冷却材２の流体力
により炉心３およびこの炉心３を収容した炉心支持機構
８の水平方向振動を規制しようとする構成である。

上記構成によると、前記第１の実施例と同様、隙間１１
２の大きさ、および流体制振容器１１１の剛性等を適切
に設定することにより、隙間１１２内の冷却材２の流体
力により、水平方向地震発生時等における炉心３および
炉心支持機構８の水平方向の振動を効果的に規制するこ
とが可能となり、炉心３および炉心支持機構８の健全性
を確実に維持することかできる。また機械的な結合構造
を採用していないので、従来のようにラジアルキー機構
を採用した場合のような問題点を解消することができる
等前記第１の実施例と同様の効果を奏することが可能と
なる。

次に第３図を参照して第３の実施例を説明する。

第３図中将号１２１は、流体制振隔壁を示す。この流体
制振隔壁１２１は、その下端を炉心支持機構８に固定さ
れており、炉心支持機構８の外周側に隙間１２２を有し
て設置された下部円筒胴部１２１Ａ、この下部円筒胴部
１２１Ａの上端部から原子炉容器１内周側の熱遮蔽部１
０方向に環状に延長されて設置された隔壁部１２１Ｂ、
およびこの隔壁部１２１Ｂから上方に向って上記熱遮蔽
部１０の内周側に、隙間２１３を有して設置された上部
円筒胴部１２１Ｃとから構成されている。上記隔壁部１
２１Ｂは、前記第１および第２の実施例における隔壁１
１と同じ機能を有するもめで、原子炉容器１内を上下に
２分して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。

また上記隔壁部１２１Ｂの上方には、熱遮蔽板１２５が
支持部材１２６を介して隔壁部１２１Ｂに支持されて設
置されている。この熱遮蔽板１２５により上部ブレナム
１２側からの過度の熱を遮蔽する構成である。この第３
の実施例では、上記下部円筒胴部１２１Ａと炉心支持機
構８との間の隙間１２２．および熱遮蔽部１０と上部円
筒周部１２１Ｇとの間の隙間１２４内の冷却材２の流体
力により、炉心３および炉心支持機構８の水平方向の振
動を効果的に規制する構成である。

上記構成によると、流体制振隔壁１２１の下部円筒胴部
１２１Ａと炉心支持機構８との間の隙間１２２および熱
遮蔽部１０と上部円筒胴部１２１Ｃとの間の隙間１２４
内の冷却材２の流体力により、炉心３および炉心支持機
構８の水平方向の振動を効果的に規制することができる
。特に流体制振領域を炉心支持機構８および熱遮蔽部１
ｏの両側に形成しているので、効果的な制振を行なうこ
とかできる。また機械的結合構造を採用していないので
、機械的結合構造を採用した場合の不具合を解消するこ
とができる等前記第１および第２の゛実施例と同様の効
果を奏すことができる。

次に第４図を参照して第４の実施例を説明する。

炉心支持機構８の外周側には、二重構造の流体制振二重
円筒構造物１３１が、炉心制振部材１６に支持されて垂
下されている。この流体制振二重円筒構造物１３１は、
炉心支持機構８側に位置する内局１３１′Ａおよびこの
内筒１３１Ａの外周側に位置する外筒１３１Ｂとから構
成されている。そしてこれら内筒１３１Ａおよび外筒１
３１Ｂとの間には、炉心支持機構８より円筒状の流体制
振円筒受１３３が立設されている。この流体制振円筒受
１３３と、上記内筒１３１Ａおよび外筒１３１Ｂと間に
夫々形成される隙間１３４および１３５は、径方向に同
じ幅であるともに、その幅は軸方向に一定である。この
実施例では上記流体制振二重円筒構造物１３１と、流体
制振円筒受１３３とにより形成される上記隙間１３４お
よび１３５内の冷却材２の流体力により、炉心３および
炉心支持機構８の水平方向の振動を効果的に規制する構
成である。

上記構成によると、流体制振二重円筒構造物１３１と、
流体制振円筒受１３３とにより形成される上記隙間１３
４および１３５内の冷却材２の流体力により、炉心３お
よび炉心支持機構８の水平方向の振動を効果的に規制す
ることが可能となるとともに、従来のように機械的な結
合構造がないので、機械的結合構造を採用していた場合
の問題点を解消することがでる等、前記第１乃至第３の
実施例と同様の効果を奏することが可能となる。

次・に第５図を参照して第５の実施例を説明する。

この第５の実施例は、前記第２および第３の実施例を組
合わせた構成であり、原子炉容器１の鎖部１Ｂの内周側
には、流体制振容器１４１が設置されている。この流体
制振容器１４１と原子炉容器１の鎖部１Ｂとの間には、
隙間１４２が形成されている。この流体制振容器１４１
の上端部は、そのまま炉心支持機構８の方向に延長され
ており、炉心制振部材１４３となっている。〜方炉心支
持機構８からは、流体制振隔壁１４４が設置されている
。この流体制振隔壁１４４は、前記第２の実施例の流体
制振隔壁と同様な構成であり、下部円筒胴部１４４Ａ、
隔壁部１４４’Ｂ　、および上部円筒胴部１４４Ｃとか
ら構成されている。前記炉心制振部材１４３は上記下部
円筒胴部１４４Ａの上部に一体に接合されてＵ）る。ま
た上記下部円筒胴部１４４Ａと炉心支持機構８の間には
隙間１４５が形成されており、また上記上部円筒胴部１
４４Ｃと熱遮蔽部１０との間には隙間１４６が形成され
ている。上記隔壁部１４４Ｂの上面側には、熱遮蔽板１
４７が、支持部材１４８を一介して上記隔壁部１４４Ｂ
に支持されて設置されている。この実施例で、流体制振
領域として機能する領域は、上記流体制振容器１４１と
鎖部１Ｂとの間の隙間１４２、下部円筒胴部１４４Ａと
炉心支持機構８との間の隙間１４５、および上部円筒周
部１４４Ｃと熱遮蔽部１０との間の隙間１４６の各領域
である。

上記構成によると、前記第１乃至第４の実施例と同様、
各領域内の冷却材２の流体力により、炉心３および炉心
支持機構８の水平方向への振動を効果的に規制すること
が可能となるとともに、機械的な結合構造を採用した場
合の不具合を全て解消することが可能となる。

次に第６図を参照して第６の実施例を説明する。

この第６の実施例では、原子炉容器１の鏡部１Ｂの内周
側に流体制振容器１５１が、隙間１５２を介して設置さ
れており、この流体制振容器１５１の下端部は、炉心支
持機構８に接続されている。

またその上端部は、冷却材２の液面の上方まで延長され
ている。図中符号１５３は、流体制振隔壁を示し、この
流体制振隔壁１５３は、炉心支持機４１１Ｉ８より立設
された下部円筒胴部１５３Ａと、この下部円筒胴部１５
３Ａの上端部より前記熱遮蔽部１０の下部方向に延長さ
れた隔壁部１５３Ｂと、この隔壁部１５３Ｂより上方に
延長された上部円筒胴部１５３Ｃとから構成されている
。上記下部円筒胴部１５３Ａと、炉心支持機構８との間
には、隙間１５４が形成されており、また上記上部円筒
胴部１５３Ｃと流体制振容器１５１との間には、隙間１
５５が形成されている。この実施例では、この隙間１．
５４，１５５および前記隙間１５２内の冷却材２の流体
力により、炉心３および炉心支持機構８の水平方向の振
動を効果的に規制する構成である。

上記構成によると、上記隙間１５４．１５５および１５
２内の冷却材２の流体力により、炉心３および炉心支持
機構８の水平方向への振動を効果的に規制することが可
能となり、炉心３の健全性を大幅に向上させることがで
きる。特に炉心制振領域として３つの隙間１５４，１５
５．１５２が形成されているので、より効果的に炉心３
および炉心支持機構８の制振を行なうことができる。ま
た従来のラジアルキー構造のような機械的結合構造を採
用していないので、機械的結合構造を採用した場合の不
具合を解消することが可能である。

次に第７図を参照して第７の実施例を説明する。

原子炉容器１の鎖部１Ｂの内周側には、流体制振容器１
６１が、隙間１６２を有して設置されている。この流体
制振容器１６１の下端部は、炉心支持機構８に接続され
ている。また流体制振容器１６１の上端部には、炉心制
振部材１６３が接合されている。さらにこの炉心制振部
材１６３は、炉心支持機構８の外周側に設置された流体
制振筒１６４の上端に接合されている。上記流体制振筒
１６４と炉心支持機構８と間には、隙間１６５が形成さ
れている。上記炉心制振部材１６３の上方には、隔壁１
６６が設置されている。この隔壁１６６の両端は、上記
炉心支持機構８および熱遮蔽部１０に夫々接続されてい
る。この実施例では上記隙間１６２および１６５内の冷
却材２の流体力により、炉心３および炉心支持機構８の
水平方向の振動を効果的に規制する構成である。

この第７の実施例の場合にも前記第１乃至第６の実施例
と同様の効果を奏することが可能となる。

次に第８図を参照して第８の実施例について説明する。

原子炉容器１の鎖部１Ｂの内周側には、流体制振構造物
１７１が隙間１７２を有した状態でトーラス状に設置さ
れている。またこの流体制振構造物１７１の下部には、
炉心支持機構８と隙間１７３を有した状態で、シール板
１７４が設置されている。このシール板１７４および上
記流体制振構造物１７１とにより低温領域１７６（下部
ブレナム１３に相当）を形成しており、流体制振構造物
１７１およびシール板１７４は、いわゆる隔壁としての
機能をも有している。この流体制振構造物１７１の上方
には、熱遮蔽板１７７が設置されており、この熱遮蔽板
１７７は支持部材１７８および１７９を介して上記炉心
支持機構８および熱遮蔽部１０に両端を支持されている
。この実施例の場合には、流体制振構造物１７１と、原
子炉容器１の鎖部１Ｂとの間に形成された前記隙間１７
２内の冷却材２の流体力により、炉心３および炉心支持
機構８の水平方向への振動を効果的に規制する構成であ
る。

よって前記第１乃至第７の実施例と同様の効果を秦する
ことができるとともに、流体制振構、造部１７１が、隔
壁としての機能をも有しているので、構成の簡略化を図
ることが可能となる。

次に第９図を参照して第９の実施例について説明する。

この第９の実施例は、前記第１の実施例における隔壁１
１に相当する隔壁１８１を炉心制振部材１６の下方に位
置させるとともに、上記炉心制振部材１６の上方に熱遮
蔽板１８２を設置した構成である。この第９の実施例の
場合にも、前記第１の実施例の場合と財様、流体制撮筒
１０１と炉心支持機構８との間に形成された隙間１０２
内の冷却材２の流体力により、炉心３および炉心支持機
構８の水平方向への振動を効果的に規制する構成である
。

よって前記第１の実施例と同様の効果を奏することがで
きるともに、隔壁１８１の保護を図ることが可能となる
。なお炉心制振部材１Ｇおよび流体制振筒１０１が、上
部プレナム１２内に位置することになるが、熱遮蔽板１
８１を設置することにより、熱の影響を十分に回避する
ことが可能となる。

次に第１０図を参照して第１０の実施例を説明する。こ
の第１０の実施例は、前記第４の実施例における流体制
振部材１６の下方に、シール板１９１を設置して、この
シール板１９１に隔壁とし゛ての機能を発揮させるとと
もに、流体制振二重円筒構造物１３１内の上部に、ガス
１９２を充填した構成である。また流体制振部材１６の
上方位置には、熱遮蔽板１９３が設置されている。この
熱遮蔽板１９３は、支持部材１９４，１９５を介して炉
心支持機構８および熱遮蔽部１０に、その両端を夫々支
持されている。すなわち上記流体制振二重円筒構造物１
３１内にガス１９２を充填することにより、上記シール
板１９１により２分された上部プレナム１２および下部
プレナム１３との間をシールする。この第１０の実施例
の場合の炉心制振領域は、前記第４の実施例の場合と同
様、流体制振二重円筒構造物１３１および流体副搬円筒
受１３３との間に形成された各隙間１３４．１３５であ
り、これら各隙間１３４，１３５内の冷却材２の流体力
により、炉心３および炉心支持機構８の水平方向への振
動を効果的に規制する構成である。。

よって前記第１乃至第９の実施例と同様の効果を奏する
ことができるとともに、隔壁としての機能をも備えてい
るので、構成の簡略化を図ることが可能となる。

〔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、内部に
冷却材および炉心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置されたルーフスラ
ブと、上記原子炉容器内の下部から立設され上記炉心を
収容するように支持する炉心支持機構と、この炉心支持
機構の外周側および前記原子炉容器の内周側の少なくと
もいずれか一方に形成され冷却材の流体力により炉心の
水平方向の振動を制御層する炉心制振領域とを具備した
構成である。

したがって従来のように、機械的結合構造を採用するこ
となく、炉心制振領域内の冷却材の流体力により炉心お
よびこの炉心を収容支持した炉心支持Ｒ横の水平方向へ
の振動を効果的に規制することが可能となり、それによ
って従来機械的結合構造を採用していた場合の不具合を
解消することができ、炉心制振機能の向上はもとより、
設計。

製作上の困難さをも解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すタンク型高速増殖
炉の縦断面図、第２図は第２の実施例を示すタンク型高
速増殖炉の縦断面図、第３図は第３の実施例を示すタン
ク型高速増殖炉の縦段面図、第４図は第４の実施例を示
すタンク型高速増殖炉の縦断面図、第５図は第５の実施
例を示すタンク型高速増殖炉の縦断面図、第６図は第６
の実施例を示すタンク型高速増殖炉の縦断面図、第７図
は第７の実施例を示すタンク型高速増殖炉の縦断面図、
第８図は第８の実施例を示すタンク型高速増殖炉の縦断
面図、第９図は第９の実施例を示すタンク型高速増殖炉
の縦断面図、第１０図は第１０の実施例を示すタンク型
高速増殖炉の縦断面図、第１１図は従来例を示すタンク
型高速増殖炉の縦断面図である。 １・・・原子炉容器、２・・・冷却材、３・・・炉心、
４・・・ルーフスラブ、８・・・炉心支持機構、１０１
・・・流体制振筒、１０２・・・隙間（炉心制振領域）
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 Ｍ９ｒｌＡ 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に冷却材および炉心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置され
   たルーフスラブと、上記原子炉容器内の下部から立設さ
   れ上記炉心を収容するように支持する炉心支持機構と、
   この炉心支持機構の外周側および前記原子炉容器の内周
   側の少なくともいずれか一方に形成され冷却材の流体力
   により炉心の水平方向の撮動を制振する炉心制振領域と
   を具備したことを特徴とする高速増殖炉。
2. （２）上記炉心制振領域は、炉心支持機構と、この炉心
   支持機構の外周側に炉心支持機構と同心状に設置された
   流体制据筒により形成されていることを特徴する特許請
   求の範囲第１項記載の高速増殖炉。
3. （３）前記炉心制振領域は、原子炉容器と、この原子炉
   容器の内周側に設置された流体制振容器とにより形成さ
   れている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。
4. （４）前記炉心制振領域は、炉心支持機構の外周側に垂
   下され内筒および外筒からなる流体副搬二重円筒構造物
   およびこ流体制振二重円筒構造物内に下方より挿入され
   た流体制振容器受により形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の高速増殖炉。