JP2000121776A - 原子炉容器の炉心支持構造物 - Google Patents
原子炉容器の炉心支持構造物Info
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉容器の構造は、１次冷却ループの構成
及び原子炉格納容器の内径を小さくする等の制約から、
２つの出口ノズルが隣接する構造となっている場合もあ
り、各出口ノズルへ向かう冷却材の流れは複雑で不安定
となる。このため、出口ノズル近傍における流れを安定
させることにより、出口配管内の冷却材の温度計測に支
障がないようにすることのできる形状及び配置の原子炉
容器の炉内構造を提供する。 【解決手段】 被加熱流体が流れる炉心上部に画成され
ると共に、原子炉容器の側部に備えられた複数の出口ノ
ズル（１２）に流体連通する上部プレナムにおいて、隣
接する前記出口ノズル（１２）間に流動安定部材（５
０）を配設する原子炉容器の炉内構造。
及び原子炉格納容器の内径を小さくする等の制約から、
２つの出口ノズルが隣接する構造となっている場合もあ
り、各出口ノズルへ向かう冷却材の流れは複雑で不安定
となる。このため、出口ノズル近傍における流れを安定
させることにより、出口配管内の冷却材の温度計測に支
障がないようにすることのできる形状及び配置の原子炉
容器の炉内構造を提供する。 【解決手段】 被加熱流体が流れる炉心上部に画成され
ると共に、原子炉容器の側部に備えられた複数の出口ノ
ズル（１２）に流体連通する上部プレナムにおいて、隣
接する前記出口ノズル（１２）間に流動安定部材（５
０）を配設する原子炉容器の炉内構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体と被加熱流
体とが熱交換を行う加圧水型原子炉の炉心支持構造物に
おける炉心支持構造材の形状及び配置に関し、特に、上
部プレナム部の出口ノズル近傍における流動安定部材の
形状及び配置に関する。
体とが熱交換を行う加圧水型原子炉の炉心支持構造物に
おける炉心支持構造材の形状及び配置に関し、特に、上
部プレナム部の出口ノズル近傍における流動安定部材の
形状及び配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用加圧水型軽水炉プラントは、核燃
料で構成される炉心で生成される核分裂時の熱により加
熱される冷却水である軽水を取り出し、この加熱された
軽水を蒸気発生器に導くことにより蒸気を発生させる。
そして、発生した蒸気を炉心冷却系統とは別の蒸気系統
に通し、蒸気タービンにて発電機の回転子を回転させて
発電するシステムである。
料で構成される炉心で生成される核分裂時の熱により加
熱される冷却水である軽水を取り出し、この加熱された
軽水を蒸気発生器に導くことにより蒸気を発生させる。
そして、発生した蒸気を炉心冷却系統とは別の蒸気系統
に通し、蒸気タービンにて発電機の回転子を回転させて
発電するシステムである。
【０００３】図７は、原子炉の代表的一例である加圧水
型原子炉の内部構造を示している。原子炉容器１０の内
部には、炉内構造物、核燃料集合体、及び冷却材があ
る。これらを簡単に説明すると、軽水である原子炉冷却
材の入口ノズル１１及び出口ノズル１２が一体的に形成
された原子炉容器１０の中に、炉心槽３０が垂下支持さ
れている。入口ノズル１１及び出口ノズル１２の数は、
原子炉の出力に応じた冷却材循環ループの数と一致して
おり、通常それぞれ２乃至４個である。
型原子炉の内部構造を示している。原子炉容器１０の内
部には、炉内構造物、核燃料集合体、及び冷却材があ
る。これらを簡単に説明すると、軽水である原子炉冷却
材の入口ノズル１１及び出口ノズル１２が一体的に形成
された原子炉容器１０の中に、炉心槽３０が垂下支持さ
れている。入口ノズル１１及び出口ノズル１２の数は、
原子炉の出力に応じた冷却材循環ループの数と一致して
おり、通常それぞれ２乃至４個である。
【０００４】例えば、発電容量の大きな発電用プラント
では、冷却設備のポンプ及び蒸気発生器の容量、また、
それらの格納容器内配置の制約等から複数の冷却設備の
ループを構成している。つまり、出力容量に応じてルー
プ数を設置するが、出力容量の大きいものは、４ループ
で構成されているため、入口ノズル１１及び出口ノズル
１２の数は、それぞれ４個となる。これら複数の入口ノ
ズル１１及び出口ノズル１２は、円周方向に間隔を置い
て配置されている。炉心槽３０の内部下方には、水平方
向に広がる下部炉心支持板３２及び下部炉心板３１が設
けられ、それらの下方に下部プレナム４１が形成されて
いる。
では、冷却設備のポンプ及び蒸気発生器の容量、また、
それらの格納容器内配置の制約等から複数の冷却設備の
ループを構成している。つまり、出力容量に応じてルー
プ数を設置するが、出力容量の大きいものは、４ループ
で構成されているため、入口ノズル１１及び出口ノズル
１２の数は、それぞれ４個となる。これら複数の入口ノ
ズル１１及び出口ノズル１２は、円周方向に間隔を置い
て配置されている。炉心槽３０の内部下方には、水平方
向に広がる下部炉心支持板３２及び下部炉心板３１が設
けられ、それらの下方に下部プレナム４１が形成されて
いる。
【０００５】下部炉心板３１の上には、多数の燃料集合
体３３が相隣接して装荷され、炉心を形成している。燃
料集合体３３の上部には、上部炉心板２１が上部炉心支
持柱２３を介して上部炉心支持板２０により支持されて
おり、この上部炉心板２１により燃料集合体３３を押さ
えて、冷却材流による浮き上り等を防止している。上部
炉心板２１の上面には、複数の制御棒クラスタ案内管２
２の下端が図示しない支持ピン等により固定され、この
制御棒クラスタ案内管２２は、上部炉心支持板２０を通
って上方に延出している。図示しない制御棒クラスタ
を、制御棒クラスタ案内管２２の中に炉心から引き込
み、或いは、制御棒クラスタ案内管２２の中から炉心の
燃料集合体３３の中に挿入することにより、炉心の熱出
力が調整される。
体３３が相隣接して装荷され、炉心を形成している。燃
料集合体３３の上部には、上部炉心板２１が上部炉心支
持柱２３を介して上部炉心支持板２０により支持されて
おり、この上部炉心板２１により燃料集合体３３を押さ
えて、冷却材流による浮き上り等を防止している。上部
炉心板２１の上面には、複数の制御棒クラスタ案内管２
２の下端が図示しない支持ピン等により固定され、この
制御棒クラスタ案内管２２は、上部炉心支持板２０を通
って上方に延出している。図示しない制御棒クラスタ
を、制御棒クラスタ案内管２２の中に炉心から引き込
み、或いは、制御棒クラスタ案内管２２の中から炉心の
燃料集合体３３の中に挿入することにより、炉心の熱出
力が調整される。
【０００６】上部炉心板２１と上部炉心支持板２０と
は、上部炉心支持柱２３によって構造上、強度を保つよ
うに連結されていて、また、上部炉心支持板２０を貫通
する制御棒クラスタ案内管２２も、上部炉心支持板２０
に固定され横方向に支持されている。このように連結さ
れた上部炉心板２１と上部炉心支持板２０との間には、
冷却材の上部プレナム４０が画成されている。
は、上部炉心支持柱２３によって構造上、強度を保つよ
うに連結されていて、また、上部炉心支持板２０を貫通
する制御棒クラスタ案内管２２も、上部炉心支持板２０
に固定され横方向に支持されている。このように連結さ
れた上部炉心板２１と上部炉心支持板２０との間には、
冷却材の上部プレナム４０が画成されている。
【０００７】次に、上記のように構成された原子炉容器
１０の内部の冷却材たる軽水の流れを説明する。入口ノ
ズル１１から流入した低温の軽水は、図７の矢印で示す
ように流れる。即ち、炉心槽３０と原子炉容器１０の内
面との間の環状下降空間を流れ下り、下部プレナム４１
で反転する。上向きに方向を変えた軽水は、下部炉心支
持板３２及び下部炉心板３１を通って炉心内に流入す
る。炉心内を上昇する軽水は、ほぼ平行な流れとなって
流れ、燃料集合体３３の燃料棒から核反応熱を奪って温
度が上昇する。上部炉心板２１を通った後横方向に転向
し、出口ノズル１２から流出し、出口配管４２を通って
図示しない蒸気発生器へ向かう。
１０の内部の冷却材たる軽水の流れを説明する。入口ノ
ズル１１から流入した低温の軽水は、図７の矢印で示す
ように流れる。即ち、炉心槽３０と原子炉容器１０の内
面との間の環状下降空間を流れ下り、下部プレナム４１
で反転する。上向きに方向を変えた軽水は、下部炉心支
持板３２及び下部炉心板３１を通って炉心内に流入す
る。炉心内を上昇する軽水は、ほぼ平行な流れとなって
流れ、燃料集合体３３の燃料棒から核反応熱を奪って温
度が上昇する。上部炉心板２１を通った後横方向に転向
し、出口ノズル１２から流出し、出口配管４２を通って
図示しない蒸気発生器へ向かう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示すよ
うに、上述した原子炉容器１０の構造は、１次冷却ルー
プの構成及び原子炉格納容器の内径を小さくする等の制
約から、２つの出口ノズル１２が隣接する構造となって
いる場合もあり、各ループの流量バランス及び上部プレ
ナム４０の構造物配置などによる流れの特徴により、原
子炉容器１０の各出口ノズル１２へ向かう冷却材の流れ
は複雑で不安定となるため、出口ノズル１２や出口配管
４２内の温度変動の要因となることが、当該部分の流動
状況を可視できるモデル試験による流動状況の観察及び
温度計測から明らかになっている。また、隣接する出口
ノズル１２近傍の構造物が無い領域Ｓ−Ｓには、渦Ｖ及
びＶ'ができ易いため、出口ノズル１２へ向かう冷却材
の流動が不安定となる。ここで、渦Ｖ'は、図９に示す
ように、上部炉心支持板２０から出口ノズル１２へ向か
う流れにおいて発生する縦渦を表している。
うに、上述した原子炉容器１０の構造は、１次冷却ルー
プの構成及び原子炉格納容器の内径を小さくする等の制
約から、２つの出口ノズル１２が隣接する構造となって
いる場合もあり、各ループの流量バランス及び上部プレ
ナム４０の構造物配置などによる流れの特徴により、原
子炉容器１０の各出口ノズル１２へ向かう冷却材の流れ
は複雑で不安定となるため、出口ノズル１２や出口配管
４２内の温度変動の要因となることが、当該部分の流動
状況を可視できるモデル試験による流動状況の観察及び
温度計測から明らかになっている。また、隣接する出口
ノズル１２近傍の構造物が無い領域Ｓ−Ｓには、渦Ｖ及
びＶ'ができ易いため、出口ノズル１２へ向かう冷却材
の流動が不安定となる。ここで、渦Ｖ'は、図９に示す
ように、上部炉心支持板２０から出口ノズル１２へ向か
う流れにおいて発生する縦渦を表している。
【０００９】従って、このような不安定な流れにより、
出口ノズル１２に連接する出口配管４２内部の冷却材に
温度ゆらぎが生じてしまい、出口ノズル１２に連接する
出口配管４２の内部温度計測に対して原子炉の平均温度
計測を行う場合の障害となり易い。その結果、この出口
配管４２内の冷却材の計測温度信号により制御される炉
心出力制御及びタービンへの蒸気量制御の制御系が誤作
動する場合が懸念される。
出口ノズル１２に連接する出口配管４２内部の冷却材に
温度ゆらぎが生じてしまい、出口ノズル１２に連接する
出口配管４２の内部温度計測に対して原子炉の平均温度
計測を行う場合の障害となり易い。その結果、この出口
配管４２内の冷却材の計測温度信号により制御される炉
心出力制御及びタービンへの蒸気量制御の制御系が誤作
動する場合が懸念される。
【００１０】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、出口ノズル近傍における流れを安定させること
により、出口配管内の冷却材の温度計測に支障がないよ
うにすることのできる炉心支持構造材の形状及び配置を
備える原子炉容器の炉心支持構造物を提供することを目
的とする。
ために、出口ノズル近傍における流れを安定させること
により、出口配管内の冷却材の温度計測に支障がないよ
うにすることのできる炉心支持構造材の形状及び配置を
備える原子炉容器の炉心支持構造物を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る本発明は、被加熱流体が流れる炉心
上部に画成されると共に、原子炉容器の側部に備えられ
た複数の出口ノズルに流体連通する上部プレナムにおい
て、出口ノズル近接位置又は隣接する前記出口ノズル間
に流動安定部材を配設する原子炉容器の炉心支持構造物
を提供する。
に、請求項１に係る本発明は、被加熱流体が流れる炉心
上部に画成されると共に、原子炉容器の側部に備えられ
た複数の出口ノズルに流体連通する上部プレナムにおい
て、出口ノズル近接位置又は隣接する前記出口ノズル間
に流動安定部材を配設する原子炉容器の炉心支持構造物
を提供する。
【００１２】前記流動安定部材は、上部プレナムを画成
する上部炉心板と上部炉心支持板との間のほぼ全長に亙
って設けられるのが好ましい。また、前記流動安定部材
は、円筒状または矩形にすることもできる。なお、前記
流動安定部材に、多数の小孔を設けるのが好ましい。
する上部炉心板と上部炉心支持板との間のほぼ全長に亙
って設けられるのが好ましい。また、前記流動安定部材
は、円筒状または矩形にすることもできる。なお、前記
流動安定部材に、多数の小孔を設けるのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を、添付図面を参照しながら説明するが、図中、同一符
号は、同一又は対応部分を示すものとする。
を、添付図面を参照しながら説明するが、図中、同一符
号は、同一又は対応部分を示すものとする。
【００１４】図１は、本発明の一実施形態に係る流動安
定部材を取り付けた４ループプラントの原子炉容器にお
ける上部プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構
成図である。この図において、流動安定部材たる多孔部
材５０は、隣接する出口ノズル１２間に配設されてい
る。詳述すると、多孔部材５０が取り付けられた位置
は、炉心外周部に対応する上部プレナム４０内の上部炉
心板２１において、制御棒クラスタ案内管２２、上部炉
心支持柱２３あるいはその他の炉心支持構造材が何も存
在しない開放領域Ｓ−Ｓ（図７参照）内である。すなわ
ち、上部炉心板２１を貫通する一次冷却材の流れが無い
場所である。
定部材を取り付けた４ループプラントの原子炉容器にお
ける上部プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構
成図である。この図において、流動安定部材たる多孔部
材５０は、隣接する出口ノズル１２間に配設されてい
る。詳述すると、多孔部材５０が取り付けられた位置
は、炉心外周部に対応する上部プレナム４０内の上部炉
心板２１において、制御棒クラスタ案内管２２、上部炉
心支持柱２３あるいはその他の炉心支持構造材が何も存
在しない開放領域Ｓ−Ｓ（図７参照）内である。すなわ
ち、上部炉心板２１を貫通する一次冷却材の流れが無い
場所である。
【００１５】このように隣接する出口ノズル１２間に、
且つ開放領域に、多孔部材５０を配設することにより、
開放領域Ｓ'−Ｓ'が縮小し、隣接する出口ノズル１２近
傍における流れが安定する。また、開放領域Ｓ'−Ｓ'が
減少することにより、この領域における渦Ｖの発生が抑
制されるので、上部プレナム４０内の出口ノズル１２近
傍における冷却材の流れがさらに安定化する。その結
果、出口ノズル１２に連接する出口配管内の温度変化が
抑えられ、温度ゆらぎが緩和される。また、流動安定部
材たる多孔部材５０には、多数の小孔が設けられている
ため、出口ノズル１２に向かう冷却材の流れが多孔部材
５０近傍を通過する際に、この多孔部材５０を起点とし
た渦ができ難くなる。
且つ開放領域に、多孔部材５０を配設することにより、
開放領域Ｓ'−Ｓ'が縮小し、隣接する出口ノズル１２近
傍における流れが安定する。また、開放領域Ｓ'−Ｓ'が
減少することにより、この領域における渦Ｖの発生が抑
制されるので、上部プレナム４０内の出口ノズル１２近
傍における冷却材の流れがさらに安定化する。その結
果、出口ノズル１２に連接する出口配管内の温度変化が
抑えられ、温度ゆらぎが緩和される。また、流動安定部
材たる多孔部材５０には、多数の小孔が設けられている
ため、出口ノズル１２に向かう冷却材の流れが多孔部材
５０近傍を通過する際に、この多孔部材５０を起点とし
た渦ができ難くなる。
【００１６】多孔部材５０は、上部プレナム４０を画成
する上部炉心板２０と上部炉心支持板２１との間のほぼ
全長に亙って設けられている。また、多孔部材５０は、
その構造全長に亙って、ほぼ同一の断面積を有するのが
好ましい。なぜならば、多孔部材５０が配設される上部
プレナム４０内の位置は、出口ノズル１２へ向かう冷却
材を閉栓することにより、上部プレナム４０内の炉心支
持構造材の流体荷重を増加させるような位置ではないの
で、出来るだけ構造物の無いスペースを小さくすること
により、流れを安定化させ、渦を抑制する方が効果的で
あるからである。なお、この実施形態では、多孔部材５
０は、２個並べて配設されている。
する上部炉心板２０と上部炉心支持板２１との間のほぼ
全長に亙って設けられている。また、多孔部材５０は、
その構造全長に亙って、ほぼ同一の断面積を有するのが
好ましい。なぜならば、多孔部材５０が配設される上部
プレナム４０内の位置は、出口ノズル１２へ向かう冷却
材を閉栓することにより、上部プレナム４０内の炉心支
持構造材の流体荷重を増加させるような位置ではないの
で、出来るだけ構造物の無いスペースを小さくすること
により、流れを安定化させ、渦を抑制する方が効果的で
あるからである。なお、この実施形態では、多孔部材５
０は、２個並べて配設されている。
【００１７】図２は、出口ノズル１２に近接する上部炉
心支持柱２３を、本発明に係る流動安定部材たる多孔部
材５０に取り換えた場合を示している。上述したよう
に、多孔部材は、全長に亙って、ほぼ同一の断面積を有
しているので、既設の上部炉心支持柱２３より多孔部材
５０の方が、より多くのスペースを占有する。そのた
め、構造物の無いスペースＳ''−Ｓ''が減少し、上部炉
心支持板２０から出口ノズル１２へ向かう流れが小さく
なり、あるいは遮断されるため、縦渦Ｖ'（図９参照）
の発生が抑制される。その結果、出口ノズル１２流入す
る冷却材の流れが安定し、出口ノズル１２に連接する出
口配管内における冷却材の温度ゆらぎが緩和される。
心支持柱２３を、本発明に係る流動安定部材たる多孔部
材５０に取り換えた場合を示している。上述したよう
に、多孔部材は、全長に亙って、ほぼ同一の断面積を有
しているので、既設の上部炉心支持柱２３より多孔部材
５０の方が、より多くのスペースを占有する。そのた
め、構造物の無いスペースＳ''−Ｓ''が減少し、上部炉
心支持板２０から出口ノズル１２へ向かう流れが小さく
なり、あるいは遮断されるため、縦渦Ｖ'（図９参照）
の発生が抑制される。その結果、出口ノズル１２流入す
る冷却材の流れが安定し、出口ノズル１２に連接する出
口配管内における冷却材の温度ゆらぎが緩和される。
【００１８】次に、図３及び４と、図５及び６とは、隣
接する出口ノズル１２の近傍における流れの安定化及び
渦抑制のため、より効果的な流動安定部材の配置及び形
状の実施形態を示している。図３及び４に示す他の実施
形態では、３個の円筒状の多孔管５１を使用し、これら
の内の真中の１個をオフセットして、すなわち、上部プ
レナム４０の中心からみて凸形にして、開放領域に配置
したものである。この多孔管５１は、その全長に亙って
外径が同じ太さに形成されている。これは、上部炉心支
持板２０から出口ノズル１２へかけての出口ノズル１２
の近接領域及び隣接する出口ノズル１２近傍の開放領域
Ｓ'−Ｓ'を小さくするためには、外径が太い方が好まし
いからである。また、多孔管５１には、出口ノズル１２
の内径を確実に覆う幅に亙って、多数の小孔５２が設け
られている。このような小孔５２を設けることにより、
多孔管５１において渦を遮断すると共に、多孔管５１か
ら渦が生じ難くしたものである。なお、円筒状の多孔管
５１を上部炉心板２１と上部炉心支持柱２０との間に配
設することにより、構造的に強度を強くすることもでき
る。
接する出口ノズル１２の近傍における流れの安定化及び
渦抑制のため、より効果的な流動安定部材の配置及び形
状の実施形態を示している。図３及び４に示す他の実施
形態では、３個の円筒状の多孔管５１を使用し、これら
の内の真中の１個をオフセットして、すなわち、上部プ
レナム４０の中心からみて凸形にして、開放領域に配置
したものである。この多孔管５１は、その全長に亙って
外径が同じ太さに形成されている。これは、上部炉心支
持板２０から出口ノズル１２へかけての出口ノズル１２
の近接領域及び隣接する出口ノズル１２近傍の開放領域
Ｓ'−Ｓ'を小さくするためには、外径が太い方が好まし
いからである。また、多孔管５１には、出口ノズル１２
の内径を確実に覆う幅に亙って、多数の小孔５２が設け
られている。このような小孔５２を設けることにより、
多孔管５１において渦を遮断すると共に、多孔管５１か
ら渦が生じ難くしたものである。なお、円筒状の多孔管
５１を上部炉心板２１と上部炉心支持柱２０との間に配
設することにより、構造的に強度を強くすることもでき
る。
【００１９】図５及び図６に示すさらに他の実施形態で
は、隣接する出口ノズル１２間の領域に、３個の上部炉
心支持柱２３を配設すると共に、中央の上部炉心支持柱
２３を囲うようにして逆コの字型をした矩形の多孔板５
３を開放領域に取り付けたものである。すなわち、原子
炉容器１０の中心側から見て、半径方向外側が開放され
た状態に多孔板５３が取り付けられている。この多孔板
５３には、原子炉容器１０の円周方向側に、すなわち、
両側の上部炉心支持柱２３に面する側面に、出口ノズル
１２の内径を確実に覆う幅に亙って、多数の小孔５４が
設けられている。この実施形態においても、他の実施形
態と同様の効果が得られる。なお、多孔板５３は、一側
面が解放された矩形であるので、取付が容易である。
は、隣接する出口ノズル１２間の領域に、３個の上部炉
心支持柱２３を配設すると共に、中央の上部炉心支持柱
２３を囲うようにして逆コの字型をした矩形の多孔板５
３を開放領域に取り付けたものである。すなわち、原子
炉容器１０の中心側から見て、半径方向外側が開放され
た状態に多孔板５３が取り付けられている。この多孔板
５３には、原子炉容器１０の円周方向側に、すなわち、
両側の上部炉心支持柱２３に面する側面に、出口ノズル
１２の内径を確実に覆う幅に亙って、多数の小孔５４が
設けられている。この実施形態においても、他の実施形
態と同様の効果が得られる。なお、多孔板５３は、一側
面が解放された矩形であるので、取付が容易である。
【００２０】以上、本発明に係る流動安定部材たる多孔
部材５０等を上部プレナム４０内に配設する場合に、多
孔部材５０は、上部炉心板２１及び上部炉心支持板２０
間に取り付けられるように構成した。しかし、隣接する
出口ノズル１２間に炉心支持構造材を配置できる限りこ
の構成に限られず、例えば、炉心槽３０の壁面に流動安
定部材を取り付けることもできる。これにより、構造物
が何も存在しない開放領域が減少するため、同様の効果
が得られるからである。
部材５０等を上部プレナム４０内に配設する場合に、多
孔部材５０は、上部炉心板２１及び上部炉心支持板２０
間に取り付けられるように構成した。しかし、隣接する
出口ノズル１２間に炉心支持構造材を配置できる限りこ
の構成に限られず、例えば、炉心槽３０の壁面に流動安
定部材を取り付けることもできる。これにより、構造物
が何も存在しない開放領域が減少するため、同様の効果
が得られるからである。
【００２１】また、本実施形態においては、多孔部材を
円筒や矩形に構成したが、多孔部材の形状は、これらに
限定されるものではなく、例えば、三角形状に、一枚板
状に、あるいは、半径形状にすることもできる。なお、
上述した半径方向外側が開放された矩形の多孔板５３を
用いる場合は、既設の上部炉心支持柱２３の回りを囲む
ように多孔板５３を取り付け、側壁を半径方向に炉心槽
３０側まで延設させることもできる。
円筒や矩形に構成したが、多孔部材の形状は、これらに
限定されるものではなく、例えば、三角形状に、一枚板
状に、あるいは、半径形状にすることもできる。なお、
上述した半径方向外側が開放された矩形の多孔板５３を
用いる場合は、既設の上部炉心支持柱２３の回りを囲む
ように多孔板５３を取り付け、側壁を半径方向に炉心槽
３０側まで延設させることもできる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、被加熱流体
が流れる炉心上部に画成されると共に、原子炉容器の側
部に備えられた複数の出口ノズルに流体連通する上部プ
レナムにおいて、前記出口ノズル近接位置又は隣接する
前記出口ノズル間に流動安定部材を配設する原子炉容器
の炉内構造となっているので、出口ノズル近傍の構造物
の無い領域を減少させ、渦が発生し難くすることによ
り、出口ノズル近傍における流動の不安定を解消して、
出口ノズルに続く管内での原子炉の平均温度計測を確実
に行うことができるようにし、制御系の誤動作を防止す
ることができる。
が流れる炉心上部に画成されると共に、原子炉容器の側
部に備えられた複数の出口ノズルに流体連通する上部プ
レナムにおいて、前記出口ノズル近接位置又は隣接する
前記出口ノズル間に流動安定部材を配設する原子炉容器
の炉内構造となっているので、出口ノズル近傍の構造物
の無い領域を減少させ、渦が発生し難くすることによ
り、出口ノズル近傍における流動の不安定を解消して、
出口ノズルに続く管内での原子炉の平均温度計測を確実
に行うことができるようにし、制御系の誤動作を防止す
ることができる。
【００２３】請求項２に記載の本発明は、前記流動安定
部材が、上部プレナムを画成する上部炉心板と上部炉心
支持板との間のほぼ全長に亙って設けられているので、
構造物の無いスペースをより小さくすることがき、渦を
抑制と流れの安定化をさらに図ることができる。
部材が、上部プレナムを画成する上部炉心板と上部炉心
支持板との間のほぼ全長に亙って設けられているので、
構造物の無いスペースをより小さくすることがき、渦を
抑制と流れの安定化をさらに図ることができる。
【００２４】請求項３に記載の本発明は、前記流動安定
部材が、円筒状であるので、周囲の流れが滑らかで渦が
より発生し難い。
部材が、円筒状であるので、周囲の流れが滑らかで渦が
より発生し難い。
【００２５】請求項４に記載の本発明は、前記流動安定
部材が、一側面が開放された矩形であるので、取付が簡
単であり、また既設の構造物を利用することもできる。
部材が、一側面が開放された矩形であるので、取付が簡
単であり、また既設の構造物を利用することもできる。
【００２６】請求項５に記載の本発明は、前記流動安定
部材に、多数の小孔を設けるので、流動安定部材におい
て渦を遮断すると共に、該流動安定部材を起点とした出
口ノズルへ向かう渦の発生を防止する。
部材に、多数の小孔を設けるので、流動安定部材におい
て渦を遮断すると共に、該流動安定部材を起点とした出
口ノズルへ向かう渦の発生を防止する。
【図１】 本発明の実施形態に係る流動安定部材を取り
付けた４ループプラントの原子炉容器における上部プレ
ナム内の炉心支持構造材の配置を示す１／２平面構成図
である。
付けた４ループプラントの原子炉容器における上部プレ
ナム内の炉心支持構造材の配置を示す１／２平面構成図
である。
【図２】 既設の上部炉心支持柱を本発明の実施形態に
係る流動安定部材に取り換えた場合の、４ループプラン
トの原子炉容器における上部プレナム内の炉心支持構造
材の配置を示す１／２平面構成図である。
係る流動安定部材に取り換えた場合の、４ループプラン
トの原子炉容器における上部プレナム内の炉心支持構造
材の配置を示す１／２平面構成図である。
【図３】 流動安定部材の他の実施形態を示す部分縦断
面図である。
面図である。
【図４】 図２のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図５】 流動安定部材のさらに他の実施形態を示す部
分縦断面図である。
分縦断面図である。
【図６】 図４のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図７】 既設の一般的な加圧水型原子炉の要部を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図８】 ４ループプラントの原子炉容器における上部
プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構成図であ
る。
プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構成図であ
る。
【図９】 既設の一般的な原子炉容器における上部プレ
ナムの出口ノズル近傍を示す部分縦断面図である。
ナムの出口ノズル近傍を示す部分縦断面図である。
１０…原子炉容器、１１…入口ノズル、１２…出口ノズ
ル、２０…上部炉心支持板、２１…上部炉心板、２２…
制御棒クラスタ案内管、２３…上部炉心支持柱、３０…
炉心槽、３１…下部炉心板、３２…下部炉心支持板、３
３…燃料集合体、４０…上部プレナム、４１…下部プレ
ナム、４２…出口配管、５０…多孔部材、５１…多孔
管、５２…小孔、５３…多孔板、５４…小孔。
ル、２０…上部炉心支持板、２１…上部炉心板、２２…
制御棒クラスタ案内管、２３…上部炉心支持柱、３０…
炉心槽、３１…下部炉心板、３２…下部炉心支持板、３
３…燃料集合体、４０…上部プレナム、４１…下部プレ
ナム、４２…出口配管、５０…多孔部材、５１…多孔
管、５２…小孔、５３…多孔板、５４…小孔。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月２２日（１９９９．９．２
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る本発明は、被加熱流体が流れる炉心
上部の上部炉心板及び上部炉心支持板間に画成されると
共に、原子炉容器の側部に備えられた複数の出口ノズル
に流体連通する上部プレナムにおいて、炉心領域の外側
領域であって且つ隣接する前記出口ノズル間に前記上部
炉心板及び前記上部炉心支持板間のほぼ全長に亙って流
動安定部材を配設する原子炉容器の炉心支持構造物を提
供する。
に、請求項１に係る本発明は、被加熱流体が流れる炉心
上部の上部炉心板及び上部炉心支持板間に画成されると
共に、原子炉容器の側部に備えられた複数の出口ノズル
に流体連通する上部プレナムにおいて、炉心領域の外側
領域であって且つ隣接する前記出口ノズル間に前記上部
炉心板及び前記上部炉心支持板間のほぼ全長に亙って流
動安定部材を配設する原子炉容器の炉心支持構造物を提
供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】前記流動安定部材は、全長に亙って、ほぼ
同一の断面積を有しているのが好ましい。また、前記流
動安定部材は、円筒状または矩形にすることもできる。
なお、前記流動安定部材に、多数の小孔を設けるのが好
ましい。
同一の断面積を有しているのが好ましい。また、前記流
動安定部材は、円筒状または矩形にすることもできる。
なお、前記流動安定部材に、多数の小孔を設けるのが好
ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】図１は、本発明の一実施形態に係る流動安
定部材を取り付けた４ループプラントの原子炉容器にお
ける上部プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構
成図である。この図において、流動安定部材たる多孔部
材５０は、隣接する出口ノズル１２間に配設されてい
る。詳述すると、多孔部材５０が取り付けられた位置
は、炉心外周部に対応する上部プレナム４０内の上部炉
心板２１において、制御棒クラスタ案内管２２、上部炉
心支持柱２３あるいはその他の炉心支持構造材が何も存
在しない開放領域Ｓ−Ｓ（図７参照）内である。すなわ
ち、上部炉心板２１を貫通する一次冷却材の流れが無い
場所（炉心領域の外側領域）である。
定部材を取り付けた４ループプラントの原子炉容器にお
ける上部プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構
成図である。この図において、流動安定部材たる多孔部
材５０は、隣接する出口ノズル１２間に配設されてい
る。詳述すると、多孔部材５０が取り付けられた位置
は、炉心外周部に対応する上部プレナム４０内の上部炉
心板２１において、制御棒クラスタ案内管２２、上部炉
心支持柱２３あるいはその他の炉心支持構造材が何も存
在しない開放領域Ｓ−Ｓ（図７参照）内である。すなわ
ち、上部炉心板２１を貫通する一次冷却材の流れが無い
場所（炉心領域の外側領域）である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、被加熱流体
が流れる炉心上部の上部炉心板及び上部炉心支持板間に
画成されると共に、原子炉容器の側部に備えられた複数
の出口ノズルに流体連通する上部プレナムにおいて、炉
心領域の外側領域であって且つ隣接する前記出口ノズル
間に前記上部炉心板及び前記上部炉心支持板間のほぼ全
長に亙って流動安定部材を配設する原子炉容器の炉内構
造となっているので、出口ノズル近傍の炉心領域の外側
領域における構造物の無い領域を減少させ、渦が発生し
難くすることにより、出口ノズル近傍における流動の不
安定を解消して、出口ノズルに続く管内での原子炉の平
均温度計測を確実に行うことができるようにし、制御系
の誤動作を防止することができる。
が流れる炉心上部の上部炉心板及び上部炉心支持板間に
画成されると共に、原子炉容器の側部に備えられた複数
の出口ノズルに流体連通する上部プレナムにおいて、炉
心領域の外側領域であって且つ隣接する前記出口ノズル
間に前記上部炉心板及び前記上部炉心支持板間のほぼ全
長に亙って流動安定部材を配設する原子炉容器の炉内構
造となっているので、出口ノズル近傍の炉心領域の外側
領域における構造物の無い領域を減少させ、渦が発生し
難くすることにより、出口ノズル近傍における流動の不
安定を解消して、出口ノズルに続く管内での原子炉の平
均温度計測を確実に行うことができるようにし、制御系
の誤動作を防止することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】請求項２に記載の本発明は、前記流動安定
部材が、全長に亙ってほぼ同一の断面積を有しているの
で、構造物の無いスペースをより小さくすることがき、
渦を抑制と流れの安定化をさらに図ることができる。
部材が、全長に亙ってほぼ同一の断面積を有しているの
で、構造物の無いスペースをより小さくすることがき、
渦を抑制と流れの安定化をさらに図ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る流動安定部材を取り
付けた４ループプラントの原子炉容器における上部プレ
ナム内の炉心支持構造材の配置を示す１／２平面構成図
である。
付けた４ループプラントの原子炉容器における上部プレ
ナム内の炉心支持構造材の配置を示す１／２平面構成図
である。
【図２】 流動安定部材の他の実施形態を示す部分縦断
面図である。
面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図４】 流動安定部材のさらに他の実施形態を示す部
分縦断面図である。
分縦断面図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図６】 既設の一般的な加圧水型原子炉の要部を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図７】 ４ループプラントの原子炉容器における上部
プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構成図であ
る。
プレナム内の構造物の配置を示す１／２平面構成図であ
る。
【図８】 既設の一般的な原子炉容器における上部プレ
ナムの出口ノズル近傍を示す部分縦断面図である。
ナムの出口ノズル近傍を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】 １０…原子炉容器、１１…入口ノズル、１２…出口ノズ
ル、２０…上部炉心支持板、２１…上部炉心板、２２…
制御棒クラスタ案内管、２３…上部炉心支持柱、３０…
炉心槽、３１…下部炉心板、３２…下部炉心支持板、３
３…燃料集合体、４０…上部プレナム、４１…下部プレ
ナム、４２…出口配管、５０…多孔部材、５１…多孔
管、５２…小孔、５３…多孔板、５４…小孔。
ル、２０…上部炉心支持板、２１…上部炉心板、２２…
制御棒クラスタ案内管、２３…上部炉心支持柱、３０…
炉心槽、３１…下部炉心板、３２…下部炉心支持板、３
３…燃料集合体、４０…上部プレナム、４１…下部プレ
ナム、４２…出口配管、５０…多孔部材、５１…多孔
管、５２…小孔、５３…多孔板、５４…小孔。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
フロントページの続き (72)発明者 久保 登 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 中島 誠 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 泉 元 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 被加熱流体が流れる炉心上部に画成され
ると共に、原子炉容器の側部に備えられた複数の出口ノ
ズルに流体連通する上部プレナムにおいて、出口ノズル
近接位置又は隣接する前記出口ノズル間に流動安定部材
を配設する原子炉容器の炉心支持構造物。 - 【請求項２】 前記流動安定部材は、上部プレナムを画
成する上部炉心板と上部炉心支持板との間のほぼ全長に
亙って設けられている請求項１に記載の原子炉容器の炉
心支持構造物。 - 【請求項３】 前記流動安定部材は、円筒状である請求
項２に記載の原子炉容器の炉心支持構造物。 - 【請求項４】 前記流動安定部材は、矩形である請求項
２に記載の原子炉容器の炉心支持構造物。 - 【請求項５】 前記流動安定部材には、多数の小孔が設
けられている請求項３または４に記載の原子炉容器の炉
心支持構造物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293919A JP3035276B1 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 原子炉容器の炉心支持構造物 |
| EP99103660A EP0994488A1 (en) | 1998-10-15 | 1999-02-25 | Upper core supporting structure for nuclear reactor with coolant flow stabilizing facility |
| CNB99105539XA CN1155005C (zh) | 1998-10-15 | 1999-02-26 | 用于带有冷却剂流稳定装置的核反应堆的上部堆芯支撑结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293919A JP3035276B1 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 原子炉容器の炉心支持構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3035276B1 JP3035276B1 (ja) | 2000-04-24 |
| JP2000121776A true JP2000121776A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17800867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10293919A Expired - Lifetime JP3035276B1 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 原子炉容器の炉心支持構造物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0994488A1 (ja) |
| JP (1) | JP3035276B1 (ja) |
| CN (1) | CN1155005C (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5582858B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-09-03 | 株式会社東芝 | 炉心溶融物保持構造体 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3373586D1 (en) * | 1983-05-13 | 1987-10-15 | Westinghouse Electric Corp | Nuclear reactor |
| JPS6088390A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-18 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子力プラントの再循環配管系における再循環配管 |
| JPS60249794A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-12-10 | 株式会社日立製作所 | 分岐管および原子炉の再循環配管系 |
| US4752441A (en) * | 1985-11-14 | 1988-06-21 | Westinghouse Electric Corp. | Modular former for inner barrel assembly of pressurized water reactor |
| JPH10111379A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 加圧水型原子炉の内部構造 |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP10293919A patent/JP3035276B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-02-25 EP EP99103660A patent/EP0994488A1/en not_active Withdrawn
- 1999-02-26 CN CNB99105539XA patent/CN1155005C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0994488A1 (en) | 2000-04-19 |
| CN1155005C (zh) | 2004-06-23 |
| JP3035276B1 (ja) | 2000-04-24 |
| CN1251937A (zh) | 2000-05-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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