JPS61120083A - 原子炉 - 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、原子炉に関し、特に、中性子の損失を最小に
するため炉心を取り囲む中性子反射体を有する原子炉に
関するものである。

炉心からの中性子の漏れを少な（するため、従来、炉心
バッフル及び７ｔ−マと呼ば１するその取付板からなる
構造体が炉心の周囲に設けられているが、最近、燃料サ
イクルコストの更なる（因減を目差し、該構造体に代わ
って中性子反射体を採用する動きが目立ってきている。

該中性子反射体は、囲い板の内側に反射材を含むもので
あって、炉心槽の内面に隣接して多数立設され炉心を取
り囲んでいるが、隣接する中性子反射体の間、及び中性
子反射体と炉心周辺の燃料集合体との開には隙間が存在
するため、冷却材は燃料集合体を貫流するだけでなく、
その一部が上記ＦＡ１１１を流れる。従って、もし万−
隙間を通る流れと燃料集合体を通る流れとの間に臨界的
な圧力差が生ずれば、冷却材のノエット流で燃料棒が損
傷を受ける潜在的な可能性がある。

従って、本発明の目的は、中性子反射体を有する原子炉
において、このような燃料棒損傷の潜在的可能性を排除
することにある。

この目的から、本発明の原子炉は、中性子反射体の外面
に、該核燃料集合体の長手方向に間隔をおいて配置され
た支持格子部材と同じ高さに、圧損調整用溝を形成した
ことを特徴とするらのである。圧損調整用溝が存在する
ため、中性子反射体間の隙間及１中性子反射体と炉心周
辺の燃料集合体との間の隙間を流れる冷却材の圧損が炉
心を貫流する冷却材の圧損と実質的に同等になり、炉心
半径方向における冷却材の圧力分布が平坦化される。

次に、本発明の好適な実施例を添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、本発明を実施した原子炉の断面図を示すもの
であり、該原子炉は、はぼ円筒形の容器本体１ａと、該
容器本体に図示しないボルトのような適宜の手段で着脱
自在に取り付けられる半球状の上部蓋体５とから構成さ
れる原子炉容５１を備えている。

容器本体１ａ内には炉心槽２が同心に垂下して立設され
ており、該炉心槽２の外周面は容器本体１ａと協働して
両者間に冷却材の環状下降領域１６を画成する。炉心槽
２の底部には、多数の冷却材流れ孔１０ａ（第３図）が
穿設された下部炉心板１０が取着されており、下部炉心
板１０は容器本体１ａの半球状底部と協働して下部プレ
ナム１１を形成する。該下部炉心板１０の上には、上部
炉心板９との間に、炉心を構成する複数の核燃料集合体
３（その中の２体のみを第１図に示す）が並んで立設さ
れている。

燃料集合体３の屓部直上に位置するこの上部炉心板９と
、これを垂下支持する内ｆｉｉ１８と、内筒８内を上下
にｉｆ、（／る多数のＩＩ＋御棒集合体案内＃Ｊ１５と
は上部炉心槽遺体を構成する。蔑上部炉心構遺体内の上
部には、冷却材の出口松内プレナム１２を画成する制御
棒駆動軸案内構造体１４が配設されている。１体５には
制御駆動装置１３が装着されており、図示しない駆動軸
に接ａされた制御棒集合体は、この制御棒駆動長Ｗ１１
３によって制御棒集合体案内ｔｖＩ１５を通って上下に
駆動され、上述した炉心の反応度を周知の態様で制御す
る。

炉心槽２の内面には、炉心を取り囲む位置に多数の半径
方向の中性子反射体４が立設されている。

第１図のＡ−ＡＭに沿う炉心槽内側断面の１象限を示す
！ｊＳ２ＵｊＪから明らかなように、各中性子反射体４
はポルト１７により炉心［２に取着されており、これ等
の中性子反射体４の内側外壁が燃料集合体３の収納空間
を画定している。中性子反射体４は、第４図に示すよう
に、囲い板１８と、その内部に包含される、散δＬ断面
積が大きく吸収断面積の比較的小さい物質からなる反射
材１９とで形成される箱形構造のものである。

燃料集合体３は、第３図に示すように、その長手方向に
沿って間隔をおいて配置された複数の支持格子部材２２
を備え、当業者周知のように多数の燃料棒２１が支持格
子部材２２の図示しない開口に受け入れられ支持されて
いる。上述した中性子反射体４の囲い板１８の外面には
、第３図及び第５図に示すように、支持格子部材２Ｚと
はｌｒ同じ高さの位置に圧ｔｌｌｌ調整用溝２０が設け
られている。実施例においては、各支持格子部材に対応
して断面チャンネル状の２本の溝２０が存在するが、原
子炉半径方向の冷却材差圧を希望のように軽減すること
ができれば該溝の本数、形状等は任意でよい。

原子炉の運転中、冷却材は容器本体１ａの頂部にある入
口／ズル６から原子炉容器１内に流入し、環状の下降領
域１６を矢印で示す通りに下方へ流れ、下部プレナム１
１に達する。冷却材は下部プレナム１１においてその流
れ方向を上方に変え、下部炉心板１０にある冷却材流れ
孔１０ａ（第３図参照）を通って炉心領域に流れ込む。

冷却材の大半は炉心の燃料集合体３を上方に貫流し、残
りの−６６はバイパス流としてｌ！ｊｌ接中性子反射体
４の間の隙ＩＪ］２３（第２図）、中性子反射体４と最
外方の燃料集合体３との間の隙間２４を上向きに流れる
。しかる後、燃料集合体３を通って加熱された冷却材は
、上部炉心板９にある冷却材流れ孔９ａ、制御制御金集
案内１ｉＩｌ１５、出口松内プレナム１２等を矢印のよ
うに経由して出口／ズル７から、例えば、図示しない外
部の蒸気発生器に一次冷却材として供給される。

炉心領域においで、燃料集合体を通る冷却材の流れは、
燃料棒２１の摩擦抵抗及び支持格子部材２２での圧損に
より、その圧力が降下する。一方、中性子反射体４によ
って画成される隙間２３．２４を通る流れは、囲い板１
８の外面での摩擦抵抗及び溝２σでの圧損により圧力降
下する。その際、溝２０は支持格子部材２２と同じ高さ
位置に設けられているので、溝２０を通過するときの冷
却材の拡大縮小流による圧損を支持格子部材Ｚ２での冷
却材の圧損と同程度にすることができる。

以上のように、本発明によれば、中性子反射体の外面に
、核燃料集合体の長手方向に間隔をおいて配Ｗ１された
支持格子部材と同じ高さに、圧損調整用溝を形成したの
で、燃料集合体及び中性子反射体に沿って上昇する冷却
材の流れに炉心半径方向の差圧が発生することを防止で
き、差圧による冷却材のノエット流で燃料棒が損傷する
ような潜在的懸念をなくし、原子炉を一層信頼性のある
らにすることができる。

【図面の簡単な説明】

ｔＩ＆１図は、本発明を実施した原子炉の断面図、第２
図は、第１図のＡ−Ａ線における炉心槽内側断面の１象
限を示す断面図、第３図は、中性子反射体にある圧損ｒ
Ｉ４１１ｊｉ泪溝と燃料集合体の支持格子部材との位置
的関係を示す部分断面図、第４図は、第３図のＢ−Ｂ線
断面、第５図は、第３図のＣ部拡大図である。 １・・一原子ｆ容器、１＆・・・容器本体、２・・・炉
心槽、３・・・燃料集合体、４・・・中性子反射体、５
・・・上部蓋体、８・・・内筒、９・・・上部炉心板、
９ａ・・・冷却材流れ孔、１０・・・下部炉心板、１０
ｍ・・・冷却材流れ孔、１１・・・下部プレナム、１２
・・・出口松内プレナム、１３・・制御棒駆動装置、１
４・・・制御棒駆動軸案内構造体、１５・・・制御棒集
合体案内部、１６・・・環状下降領域、１７・・・ボル
ト、１８・・・回い板、１９・・・反射材、２０・・・
圧損調整用溝、２１・・・核燃料集合体、２２・・・燃
料棒。 鬼１図 党３図 第４図 馬５区 Ｙ１頁の続き り発　明　者　　清　水　　　勝　利　　東京都千代田
区大手町式会社内 り発　明　者　　吉　川　　　英　治　　神戸市兵庫区
和田崎町社神戸造船所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 着脱自在の上部蓋体を備えた原子炉容器、 該容器の本体内に垂下支持され、該本体と協働して冷却
   材の環状下降領域を画定する炉心槽、該炉心槽の底部に
   架設され、多数の冷却材流れ孔が穿設された下部炉心板
   、 該下部炉心板の上に並んで立設され、炉心を構成する複
   数の核燃料集合体、 該核燃料集合体の頭部直上に位置する上部炉心板と、こ
   れを垂下支持する内筒と、多数の制御棒集合体案内筒と
   を含む上部炉心構造体、 該上部炉心構造体内の上部に位置し、冷却材の出口転向
   プレナムを画成する制御棒駆動軸案内構造体、 該炉心槽の内面に隣接して立設され、前記炉心を取り囲
   む多数の中性子反射体、 を有する原子炉において、 該中性子反射体の外面に、該核燃料集合体の多数の核燃
   料棒を受け入れて支持する開口を有すると共に、該核燃
   料集合体の長手方向に間隔をおいて配置された支持格子
   部材と同じ高さに、圧損調整用溝を形成したことを特徴
   とする原子炉。