JPS6073393A - 原子炉内機器の支持装置 - 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、タンク型液体金属高速増殖炉（ＬＭＦＢＲ）
における、原子炉容器内機器の支持構造として、径方向
の緩やかな熱変位に対しては抗力を生ぜず、地震時に径
方向の急激な振動に対しては抗力を・生じさせる等、振
れ止め斜面を設けてなる原子炉内接器の支持装置に関す
るものである。

従来、原子炉内機器の支持構造は第１図ないし第３図に
示すようになっている。図においてｌは原子炉容器、２
はルーフスラブ、３は炉内ａイＪである中間熱交換器、
４は一次糸ポンプ、５は炉心支持構造、６は炉心上部機
構、７は上部プレナム、８は１部ブレナム、９は隔壁構
造、１０は炉心、１１は炉内配管、１２はマノメーク構
造であり、上記炉心上部様＋ｆ￥　６はルーフスラブ２
から吊り下げられ、炉心１０は原子炉容器１から炉心支
持構造５を介して吊や下げられ、炉心を出た冷却材は高
γ１〜にの上１ｒｌ（ブレナーム７に流出し、中間熱交
換器３を通ってｉｍ：　１７ｉ、’、の下部プレナム８
へ流出する。

上記１部プレナム８の冷却側は、−次系ポンプ４に吸い
込まオ）、炉内配管１１を・通って再ひ炉心１０へ送り
込寸れる。

ここで、品温の上部プレナム７から低温の下部プレナム
８への熱損失を最小限に止めるよう隔壁１：１者１□９
がＲａｙけられているので、炉心支持構造は、１１ぼ下
部プレナム温度と同等となっている。下部プレナム８し
１上部プレナム７に比べて低温であるとはいえ中間熱交
換器３、−次系ポンプ４の据付面であるルーフスラブの
上面とは約３００℃の温度差がある。

上述したような構造において、炉内機器である中間熱交
換器３、−次系ポンプ４、炉心上部機構６、竹に長尺で
ある中間熱交換器３、−次系ポンプ４を単に上部から吊
りＴけた片持梁では、地震売件の厳しい我国において、
桔造的に成立する見通しはない。

そこで従来は、中間熱交換器３、−次系月シンフ。

４のルーフスラブ２の上面と、炉心支持構造５の中間熱
交換器３、−次系ボッ１４貫通部の温度差による熱膨張
変位を吸収でき、しかも中間熱交換器３、−次系ポンプ
４の下部で幾分でも支持効果が期待できるように、マノ
メータ構造１２７５；考えられていた。

すなわち、上記マノメータ構造１２は第２図ないし第３
図に示すように、中間熱交換器３力（仕切円筒１３に対
して矢印方向に動いたとすると　ｔｐ間熱交換器３と、
仕切円筒１３のｘ′力方向隙（１１１は小さくなシ、×
方向の隙間は犬きくなる。又ｔま「１コ間熱交換器３と
、外筒１４は一体措造となっているので、仕切円筒１３
と外筒１４の隙間は逆になる。このために中間熱交換器
３、仕切円筒１３、外筒１４の隙間の流体は矢印一方向
に運動し、流体が運動するためのエネルギーが中間熱交
換器３への抗力となって制振効果が期待されている。

しかしながら、このシステムにおいて、中間熱交換器３
と仕切円筒１３、仕切円筒１３と外筒１４との隙間は、
中間熱交換器３の製作据付精度及び前述した中間熱交換
器３の据付部と炉心支持構造５の貫通部の温度差による
熱膨張変位を考慮すると、各隙間で約１００ｍｍ程度が
必要になると考えられるため、流路面積が大きく、あま
り制振効果が期待できないことになる。

捷た、」＋層１ｑ発生時、仕切円筒１３と外筒１４の間
の液体ナトリウムが仕切円筒１３の上端を越して、中間
熱交換器３と仕切円筒１３の隙間に入って廻りこむ流路
以外の流路が生じないように、上部には）ｌｅガスＭ１
６を設け、炉外にてＨｅガス層１６の圧力制御を行なう
システム及び炉内には？ｒＩ人′ば１５が必要と寿る。

一方、下部の振れ止めをやめるため、炉内機器の板厚を
増し、剛性を高めることも考えられるが、板厚を増すと
、物Ｂが増大するたけでなく、」二部プレナムの熱過度
変化による熱応力によって構造が成立たない。

また、マノメータ構造１２（ζおいては、Ｈｅガスの圧
力制御装置が必要であり、炉内にも導入管が必要になる
が、その割には制振効果が小さいため、新規な構造の実
現が強く望まれていた。

本発明は、上述した要望に応えるためになされたもので
あり、タンク型ＬＭＦＢＩ尤の炉内機器支持構造におい
て、径方向の緩やかな熱度に対しては抗力を生ぜず、地
震時の径方向の急６）ｋな振動（（対しては大きな抗力
を生じさせることを目的とした構造を提供するものであ
る。

以）、本発明による実施例全第４図ないし第７図に基つ
いて詳細に説ｆν］する。

第４図ないし第５図は、本発明における第１の発明を示
す炉内機器としての中間熱交換器の縦断面図、及びＡ−
Ａ線断面図であり、図において３は従来例と同様に中間
熱交換器、１７は、中間熱交換器３用のスタンドパイプ
で下端は図示しない炉心支持構造に固着されている。１
８はボール、１９はスタンドパイプの内周面に環状に形
成された保持Ｎ’？、２０ａ　、２０ｂは保持溝１９の
傾斜面で、軸方向に交１して４５°の上向き傾斜を有し
ている。

上記ボール１８は中間熱交換器３の据付時において、ス
タンドパイプの内周面の保持溝１９の最下端に位置し、
中間熱交換器３の外周面と接触している。

そこで原子炉の運転後ｅ）液温上昇に伴なってボール１
８は保持溝１９内を傾斜面２０＆、に沼って緩やかに上
列し、中間熱交換器３を拘束することは々い。

上記中間熱交換器３とスタンドパ４１１フ０間隙及びボ
ール１８の径を適切に設定することにより、中間熱交換
器３とスタンドパイプ１７の半径方向相対変位を中間熱
交換器３とボール１８が接触したまま吸収することがで
きる。

また、中間熱交換器３の上下方向変位に対しても拘束力
を中間熱交換器３に与えることなく、中間熱交換器３を
変位させることができる。

一方、地震入力に対しては、中間熱交換器の荷重を受け
たボール１８は、傾斜面２０ａ、２０ｂ金介してスタン
ドパイプ１７に荷重を与える。このとき荷重は半径方向
荷重と軸方向スラスト荷重としてスタンドパイプ１７に
伝えられ、スタンドパイプ１７の軸方向剛性は十分病い
ため、中間熱交換器３は、その機構部において剛に支持
されることになる。

第６図ないし第７図は本発明における第２の発明を示す
要部の縦断面図、及びＢ−Ｂ線断面図であシ、図におい
て３は中間熱交換器、５は炉心支持構造、１７は第４図
、第５図に示す第１発明の保持溝１９及びボール１８を
有する中間熱交換器用スタンドパイプであるが、この部
分を単なるボール又は円弧ばねで構成してもよい。２１
　ａ、２１ｂは液中ダンパ’１　２２ａ、２２ｂはリン
ク機構２３はボール若しくはローラー２４はボール又は
ローラー２３の保持装置、２５は炉心支持構造５に設け
られた中間熱交換器３の貫通穴である。

なお、上記炉心支持構造５は軸方向に対して４ヂの傾き
を有して設置されている。

上記中間熱交換器３は据付時、ボール１８を介してスタ
ンドパイプ１７に挿通され、中間熱交換器３とボール≠
テ午苧ヂ１８音は接触している。

そこで原子炉の運転後の液温上昇に伴ない、中間熱交換
器３の軸心の炉心からみた半径方向位置は変化しないの
に対して、炉心支持構造５の熱膨張により、貫通穴２５
の軸心は外側にずれ、中間熱交換器３の軸心と相対変位
する。

上記相対変位は、ボールベアリング２３が炉心支持構造
５の上面をガイド機構２６に沼って滑ることにより吸収
し、スタンドパイプ１７の炉心支持ｔ？７造５に対する
拘束ｔｆ＆　ｔＭである液中ダンパ２１ａ。

２１ｂ１　リンク機構２２ａ　、２２ｂの部分においで
も、液中ダンパ２１ａ、２１ｂの相対運動により吸収す
ることができ、中間熱交換器３に拘束力を伺加しない。

ガイド機構２６は断面が２型のレールをボルト２７で炉
心支持構造５に固定する。

一方地震入力に対しては、中間熱交換器３からボール１
８を介してスタンドパイプ１７に伝えられた荷重は、ス
タンドパイプ１７でスラスト荷重となってリンク機構２
０８→液中ダンパ２　Ｑ　ａ−＋２０ｂ−ＩＪンク機構
２０ｂ−炉心支持構造５の順に伝えられるが、地震のよ
うに速い速度変化に対しては、液中ダンパ２１ｂのオリ
フィスホールなどに生ずる圧損が、液中ダンパ２１ａ、
２１ｂとの相対速度の２乗に比例するので、大きな抗力
を生み、この機構部において、支持機能を有することに
なる。なお液中ダンパ２１ａ、２１ｂ、　リンク機構２
２ａ、２２ｂの機構は、周方向に複数体膜ければその効
果は更に増大する。

以上詳細に説明したように、本発明による原子炉内機器
の支持装置によれば、第１へ造が簡単であり、しかも制
振効果が犬であり、地Ｎ４時の径方向の急激な振動に対
しては大きな抗カケ生じさせるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の炉内機器支持第１１造を示す縦断面図、
第２図は従来のマノメータ構造を示す横断面図、第３図
は第２図の縦１ｖ＋面図、２１℃４図は本発明における
８ｐ、１の発明を示す炉内機器の支持装置のれ・Ｙ断面
図、第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図、第６図は本発明
における第２の発明を示す炉内機器の支持装置？）′の
縦１１ツ１面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ１１・姐”す
１１百１図である。 ３・・・中間熱交換器、５・・・炉心支持構造、１７・
・・スタンドパイプ、１８・・・ボール、１９・・・保
持溝、２０　ａ　、　２０　ｂ・・・傾剃面、２１　ａ
　、　２　ｌ　ｂ−液中ダンパ、２２ａ、２２ｂ・・・
リンク（−１４、２６・・・ガイド機構’ｌ”＃　ｆｒ
′Ｆ出願人　三菱原子カニ業株式会社代理人　弁理土佐
　ＴＩ卜　英　昭 −）４−ｚ　（ｉ） ぞす乙（い う７ｍｌ 手続補正書（自発） １　事件の表示 昭和５８年特　許　願第１８０７５１号２、発明の名称
　原子炉内機器の支持装置３、　補正をする者 ４１件との関係　％針山願人 住　所　東京都港区芝公園二丁目４香１号氏　名（名称
）（６１６）三菱原子カニ業株式会社４、代理人 ５　補正命令の日イ、１ ６　補正により増加する発明の数 図１１色Ｑ）　ｔ１２７図？別紙の辿り補正するう７（
岡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１炉内機器である被支持体の外側にスタンドパイプ
   を設け、上記スタンドパイプの内周面に軸方向に対して
   上向き傾斜を有する環状の保持溝全形成し、上記保持溝
   内に被支持体と接触するボールを配設すると共に、上記
   スタンドバイブ下端を炉心支持構造に固着したことを特
   徴とする原子炉内機器の支持装置。 （２）前記上向き傾斜を有する環状の保持溝は、軸方向
   に対する上向き傾斜が４５度であることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の原子炉内４ｖさ器の支持
   装置〜。 （３）炉内機器である被支持体の外側にスタンドパイプ
   を設り、上記スタンドパイプの内周面に軸方向に対して
   土向き斜面ヲ有する環状の保持溝を形成し、上記保持溝
   内ＫＪＩ支持体と接触するボールを配設すると共に、上
   記スタンドパイプは下端にボール若しくはローラー等の
   転動体を内装した保持装置ｎ介して炉心支持構造上の斜
   面に配設し、かつ、上記スタンドパイプ上端と上記炉心
   支持構造と’ｔ　ＩＪンク機構を介して液中ダンパーに
   て連結したことを％徴とする、原子炉内機器の支持装置
   。 （４）前記上向き傾斜を有する環状の保持溝は、軸方向
   に対する上向き傾斜が４５度であるととを特徴とする特
   許請求の範囲第（３）項記載の原子炉内機器の支持装置
   道。