JP2003098286A - 沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器およびそれを内蔵した沸騰水型原子炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御棒駆動軸の流力振動や水分のキャリーオー
バの低減に寄与できる蒸気乾燥器を提供する。 【解決手段】気液二相流を気水分離器１に通した湿り蒸
気２を複数の波板３に接触させて水分を捕獲し、その水
分を排出するドレン管５を備えている蒸気乾燥ユニット
６と、蒸気乾燥ユニット６に入口が上部に開口したフー
ド４を組み合わせた蒸気乾燥器１６が、原子炉圧力容器
１０内の上方において、制御棒を駆動する制御棒駆動軸
８が通されている複数の制御棒駆動軸案内管１４のまわ
りに複数設置され、各蒸気乾燥ユニット６の上端に設置
された円板状部材２９は原子炉圧力容器１０に固定さ
れ、各蒸気乾燥ユニット６の下端に設置された円筒状の
スカート部１２は冷却材の液面下方まで垂下され、フー
ド４で湿り蒸気２を上方から受け入れるようにその湿り
蒸気の流れを上向きに誘導して蒸気乾燥ユニット６に導
入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は沸騰水型原子炉に設
置される蒸気乾燥器およびその蒸気乾燥器を備えた沸騰
水型原子炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】制御棒を炉心下部から挿入する方式の従
来の沸騰水型原子炉は、スクラム時に制御棒は重力に抗
して挿入されるため駆動力の大きい制御棒駆動機構が必
要である。しかし、制御棒を炉心上部から挿入する方式
を採用すれば、原子炉のスクラム時には制御棒は重力に
よって落下されるため信頼性が向上する。しかしなが
ら、制御棒を炉心上部から挿入する場合、制御棒駆動軸
と炉心上部にある気水分離器および蒸気乾燥器との干渉
を回避することが課題となる。

【０００３】制御棒上部挿入方式の沸騰水型原子炉にお
ける制御棒駆動軸と気水分離器および蒸気乾燥器との干
渉回避に関する公知技術としては、例えば次のものがあ
る。即ち、特開昭６１−２３００７８号公報に掲載の実
施例は、図８のように、クラスター型の制御棒が炉心７
の上部から炉心７に挿入されていて、その制御棒を上下
に駆動するために制御棒駆動機構２４で上下に駆動され
る制御棒駆動軸８が制御棒に連結される。その制御棒駆
動軸８はシュラウドヘッド２２およびプレナム上部構造
２３の上蓋を貫通し原子炉圧力容器上鏡１１に固定され
ている制御棒駆動機構２４に接続されている。

【０００４】気水分離器１はシュラウドヘッド２２上部
にスタンドパイプ２５を介して設置されている。また、
気水分離器１および蒸気乾燥器２６は制御棒駆動軸８の
周辺部に環状に配置されている。また、この公知技術で
は図８の例の変形例として、気水分離器１はシュラウド
ヘッド２２上部の中央に設置され、気水分離器１の間隙
に制御棒駆動軸８が配置されているものもある。

【０００５】特開昭６２−１９７７９４号公報に掲載さ
れた例では、図９に示すように、沸騰水型原子炉におい
て制御棒駆動軸８が炉心７上部のシュラウドヘッド２２
に設置されている気水分離器１の中を貫通し、蒸気乾燥
器２６は制御棒駆動軸８の周辺部に環状に配置されてい
る。

【０００６】特開昭５８−７５８８号公報に掲載された
例は、図１０に示すように、各燃料集合体２８の上部に
は、スタンドパイプ２５を介して直接気水分離器１が接
続されている。そして、十字型の制御棒は炉心７の上部
から挿入され、制御棒の引抜き時には、制御棒は気水分
離器１の間隙に位置している。制御棒を連結する制御棒
駆動軸８は原子炉圧力容器上鏡１１に固定させている制
御棒駆動機構２４により上下に駆動されている。

【０００７】図１０のように、蒸気乾燥器１６は気水分
離器１の上方で且つ制御棒駆動軸８の周辺部に環状に配
置されている。環状配置蒸気乾燥器１６上端の円板状部
材２９は原子炉圧力容器１０と原子炉圧力容器上鏡１１
のフランジ間で固定され、さらに環状配置蒸気乾燥器１
６の下端から円筒状のスカート部１２を冷却水の液面下
方まで垂下することにより、湿り蒸気２が主蒸気ノズル
９に直接流入しないようにシールされている。このよう
に蒸気乾燥器上端の円板状部材を原子炉圧力容器と原子
炉圧力容器上鏡のフランジ間で固定する技術は特開平１
−113696号公報に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公知技術には、次のような課題が存在する。即ち、図８
に示す特開昭６１−２３００７８号公報および図９に示
す特開昭６２−197794号公報に掲載の公知技術は、制御
棒駆動軸８がプレナム上部構造２３の上蓋を貫通する構
造となっている。蒸気乾燥器２６から出た乾燥蒸気１８
の湿分の重量比（キャリーオーバまたは湿り度）は０.
１％ 以下であることが要求されているため、シュラウ
ドヘッド２２およびプレナム上部構造２３の上蓋から湿
分が貫通部の隙間を通って漏れないように、貫通部はシ
ール構造としなければならない。しかし、制御棒駆動軸
８の可動性を考慮すると湿分の重量比が０.１％ を超え
る湿り蒸気２の漏れを皆無にすることは不可能である。

【０００９】図１０に示す特開昭５８−７５８８号公報
に掲載の公知技術では、蒸気乾燥器上端の円板状部材２
９は原子炉圧力容器１０と原子炉圧力容器上鏡１１のフ
ランジ間で固定され、さらに蒸気乾燥器１６の下端から
円筒状のスカートを冷却水の液面下方まで垂下すること
により、湿り蒸気が主蒸気ノズルに直接流入しないよう
にシールされているため、キャリーオーバ増大の可能性
はない。

【００１０】しかし、気水分離器１から出た湿り蒸気２
は、直交流となり制御棒駆動軸８を横切った後に蒸気乾
燥器１６に流入する。一般に、制御棒駆動軸のような円
柱状構造物が流れの中に直交して設置された場合、円柱
構造物から渦が放出され、渦の放出周波数と円柱構造物
の固有振動数が近いときには共振と呼ばれる大きな振動
が発生する。この振動により、制御棒駆動軸の支持部に
磨耗の可能性が生じる。

【００１１】そこで、本発明の目的は、蒸気乾燥器から
のキャリーオーバを低減し、且つ制御棒駆動軸の流れに
起因した振動（流力振動）を防止するのに有効な蒸気乾
燥器およびその蒸気乾燥器を用いた信頼性の高い制御棒
上部挿入方式の沸騰水型原子炉を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１手段は、湿
り蒸気の入口が上部に設けられたフードと、前記フード
を通じて湿り蒸気を受け入れるように前記フードに装備
した蒸気乾燥ユニットと、前記湿り蒸気の雰囲気側と前
記蒸気乾燥ユニットで乾燥された乾燥蒸気の雰囲気側と
を隔離する部材とを備えた沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器
であり、湿り蒸気を一旦フードの上方に誘導して蒸気乾
燥ユニットへ真横から直接湿り蒸気を誘導しないように
して流力振動の原因を成す流れの発生を抑制しながらフ
ード内に上方から湿り蒸気の流れを下方に誘導して蒸気
乾燥ユニットに誘導し、その湿り蒸気を蒸気乾燥ユニッ
トで乾燥させて乾燥蒸気として蒸気乾燥器ユニットから
フードの反対側へ排出する。湿り蒸気の誘導経路がフー
ドによって上下に急激に反転させるので、キャリーオー
バの低減にも貢献している。

【００１３】第２手段は、第１手段において、沸騰水型
原子炉の制御棒駆動軸案内管を前記フードと一体に装備
してある沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器であり、第１手段
による作用に加えて、制御棒駆動軸を案内する複数の制
御棒駆動軸案内管をフードを介して蒸気乾燥器と一体化
して設置することにより、制御棒駆動軸案内管内の制御
棒駆動軸が直接蒸気流にさらされることがないため、第
１手段によって制御棒駆動軸に対する直交流による共振
は防止されるのに加えて蒸気の制御棒駆動軸に対する平
行流による微小な振動も防止できる。

【００１４】第３手段は、第１手段又は第２手段におい
て、前記フードと前記蒸気乾燥ユニットとの組み合わせ
物を複数組環状配置で備え、前記複数組の前記環状の方
向における前記フードの間隔間を板状部材で閉鎖してあ
る沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器であり、第１手段又は第
２手段による作用に加えて、板状部材とフードとで湿り
蒸気の流路の周囲を包囲して湿り蒸気が他部所にもれる
へショートパス流路の発生を抑制して効率よく蒸気乾燥
作業が可能である。

【００１５】第４手段は、第３手段において、前記蒸気
乾燥ユニットの蒸気の出入り口の少なくとも一方に多孔
板を装着し、沸騰水型原子炉の主蒸気ノズルに近く配置
されるものほど前記多孔板の開口面積が小さくなってい
る沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器であり、第３手段による
作用に加えて、以下の作用が得られる。

【００１６】即ち、蒸気乾燥器の性能特性を図１１に示
す。沸騰水型原子炉では、蒸気乾燥器出口での乾燥蒸気
の湿り度は０.１％ 以下にすることが要求されており、
蒸気乾燥器入口での湿り度が大きいほど、入口蒸気流速
を小さくする必要がその図１１から判明している。乾燥
蒸気をタービンへ送る主蒸気ノズルは、原子炉圧力容器
の周方向に複数ヵ所設置されているため、蒸気乾燥器を
環状に配置した場合、主蒸気ノズルに近い蒸気乾燥ユニ
ットに蒸気は流れやすくなる。そこで、蒸気乾燥ユニッ
トの入口または出口に多孔板を設置し、原子炉圧力容器
上方の周方向に複数設置された主蒸気ノズルに近い蒸気
乾燥ユニットほど、多孔板の開口面積比を減少させるこ
とにより、圧力損失を主蒸気ノズルに遠い場合より増加
させ、各蒸気乾燥ユニットに流入する蒸気流速を等しく
し、部分的にキャリーオーバが増大することを防止でき
る。

【００１７】第５手段は、第１手段から第４手段までの
いずれか一手段において、沸騰水型原子炉に装着した状
態で前記蒸気乾燥ユニットの下端が前記沸騰水型原子炉
の気水分離器の上端よりも低い位置に位置している上下
方向の大きさを備えている沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器
であり、第１手段から第４手段までのいずれか一手段に
よる作用に加えて、蒸気乾燥ユニットの下端を気水分離
器の上端より低下させることにより、蒸気乾燥ユニット
の入口面積を増大させ、蒸気流速を減少できるため、キ
ャリーオーバを低減できる。

【００１８】第６手段は、第１手段から第５手段までの
いずれか一手段において、前記蒸気乾燥ユニットが上下
に複数段に構成され、各段ごとに前記乾燥ユニットのド
レン水を通すドレン管を備えている沸騰水型原子炉の蒸
気乾燥器であり、第１手段から第５手段までのいずれか
一手段による作用に加えて、蒸気乾燥ユニットの波板で
湿り蒸気から捕獲された液滴は、液膜状のドレン水とな
り波板の壁に沿って流下するため、流下するにしたがっ
て液膜の厚さは増大して流入してくる蒸気流により液滴
が再飛散および同伴されて、キャリーオーバが増大する
可能性がある。そこで、蒸気乾燥ユニットを高さ方向に
複数段に分割しそれぞれの段毎にドレン水を排出するド
レン管を設置することにより、液滴の再飛散を防止し、
キャリーオーバを低減することができる。

【００１９】第７手段は、第１手段から第６手段までの
いずれか一手段において、前記フードと前記蒸気乾燥ユ
ニットとを組み合わせた物を複数組環状配置で備え、前
記環状の内側には沸騰水型原子炉の制御棒駆動軸同士或
いは制御棒案内管同士間隔間に収まる大きさの蒸気乾燥
ユニットを複数備えるとともに、前記複数組の前記環状
の方向における前記フードの間隔間を板状部材で閉鎖し
てある沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器であり、第１手段か
ら第６手段までのいずれか一手段による作用に加えて、
環状の内側空間で蒸気乾燥ユニットで湿り蒸気が乾燥さ
れて、その内側空間に置かれた蒸気乾燥ユニットで大部
分の蒸気を乾燥された蒸気がその内側空間の外側に置か
れた蒸気乾燥ユニットでさらに乾燥されるので、外側に
置かれた蒸気乾燥ユニットの負荷が軽減されてその蒸気
乾燥ユニットが小型化される乃至は蒸気の乾燥を確実に
達成できる。

【００２０】第８手段は、主蒸気ノズルを備えた原子炉
圧力容器と、前記原子炉圧力容器内の冷却材を循環する
ポンプと、前記原子炉圧力容器内で炉心の領域の外周囲
を囲うシュラウドと、前記炉心の領域の上方を覆うシュ
ラウドヘッドと、前記シュラウドヘッドの上方に配備さ
れて前記シュラウドヘッド内に連通する気水分離器と、
前記気水分離器の上方に形成されていて制御棒駆動手段
を通す空間と、前記空間から前記主蒸気ノズルに至る蒸
気流路の途中に配置された前記第１手段から第７手段ま
でのいずれか一手段による蒸気乾燥器をを備えている沸
騰水型原子炉であり、前記第１手段から第７手段までの
いずれか一手段による蒸気乾燥器を備えることで、キャ
リーオーバを低減し且つ制御棒駆動軸の流力振動を低減
した信頼性の高い制御棒上部挿入方式の沸騰水型原子炉
を提供できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】沸騰水型原子炉は図２に示す内部
構成を備える。図２において、複数の主蒸気ノズル９を
備えた原子炉圧力容器１０内には、炉心７の外周囲を囲
うシュラウド３０と、炉心７の上部を覆うようにしてシ
ュラウド３０の上部に装着されたシュラウドヘッド２２
と、シュラウドヘッド２２の上部にシュラウドヘッド２
２内部とスタンドパイプ２５を介して連通させて装着し
た複数の気水分離器１と、気水分離器１の上部の空間に
複数個配備された制御棒駆動軸案内管１４と、原子炉圧
力容器１０の上部を閉じる圧力容器上鏡１１と、その圧
力容器上鏡１１に装着されて制御棒駆動軸８を上下に駆
動する制御棒駆動機構２４と、原子炉圧力容器１０内壁
面と制御棒駆動軸案内管１４群との間に図３のように環
状に配置された蒸気乾燥器１６と、原子炉圧力容器１０
内の冷却水３１を炉心７へ循環させるポンプ３２とを備
えている。

【００２２】このような沸騰水型原子炉では、制御棒駆
動軸８が制御棒駆動軸案内管１４内をとおって炉心７の
上方にまで到達していて、その制御棒駆動軸８に炉心７
内を上下に移動可能な制御棒を接続して支持し、制御棒
駆動機構２４で上下に制御棒駆動軸８を駆動することに
よって制御棒を炉心７に対して上下に移動させて制御棒
の炉心７に対する挿入位置を変化させることが出来る。
このように制御棒の炉心７に対する挿入位置を変えるこ
とで原子炉の出力を制御することが出来る。

【００２３】原子炉圧力容器１０内の冷却水３１はポン
プ３２によってポンプ３２上方から炉心７下方に圧送さ
れる。このことで、冷却水３１が炉心７内をとおり、炉
心７で冷却水３１が加熱されて気液二層流となる。その
気液二層流は、シュラウド３０内からシュラウドヘッド
２２に出て、シュラウドヘッド２２からスタンドパイプ
２５を通じて気水分離器１に通される。気水分離器１に
通された気液二層流は、気水分離器１によって水分が分
離されて出来た湿り蒸気２が図１の矢印に示すように上
昇した後に圧力容器上鏡板１１内側で逆Ｕの字状に反転
して下降して蒸気乾燥器１６に入り、蒸気乾燥器１６に
よって湿り蒸気２内の水分が取り除かれて乾燥蒸気１８
として主蒸気ノズル９内に圧送されてゆく。気水分離器
１や蒸気乾燥器１６で分離された水分はポンプ３２上方
の冷却水３１中に戻されて再度炉心７へポンプ３２によ
って循環させられる。

【００２４】主蒸気ノズル９から送り出された乾燥蒸気
１８はタービン発電機のタービンの駆動に使用され、使
用後の蒸気は腹水化されて原子炉圧力容器１０内に戻さ
れる。

【００２５】蒸気乾燥器１６は、フード４と蒸気乾燥ユ
ニット６と乾燥蒸気１８の雰囲気の領域と湿り蒸気２の
雰囲気の領域とを隔離する部材とから構成されている。
蒸気乾燥ユニット６は湿り蒸気２を接触させて水分を捕
獲する複数の波板３と、その捕獲した水分を冷却水３１
中に排出するドレン管５から構成される。フード４は、
図２のように背面を制御棒駆動軸案内管１４の配備空間
に向けて下部が斜めに曲げられた板３４と、図３のよう
に、フード４の両側面を塞いでいる側板３４とで構成さ
れる。このフード４の両側板３３間は蒸気乾燥ユニット
６の入口で覆われるように蒸気乾燥ユニット６がフード
４に固定される。このようにしてフード４は上部にのみ
入口が形成されることになる。

【００２６】乾燥蒸気１８の雰囲気の領域と湿り蒸気２
の雰囲気の領域とを隔離する部材は、円板状部材２９と
円筒状のスカート部１２の部材と、板状部材２７とから
なる。その円板状部材２９は蒸気乾燥ユニット６の上部
に固定された水平な板であり、その板は図３で見られる
ような蒸気乾燥器１６同志の間の間隔を塞ぐ形状とされ
ている。円筒状のスカート部１２は蒸気乾燥ユニット６
の下部に固定された円筒状の板であり、その上下長さは
下端部が冷却水３１の水面下に没する長さとされる。板
状部材２７の板材は隣接しあうフード４の板３４同士の
間の隙間を塞ぐように置かれて板３４に固定されてい
る。したがって、板状部材２７とフード４の板３４によ
って制御棒駆動軸案内管１４の配備領域を外周囲から囲
む多角形の円筒が構成される。

【００２７】このようにして、図２における蒸気乾燥ユ
ニット６と原子炉圧力容器１０内壁面との間の乾燥蒸気
の雰囲気の領域とその他の湿り蒸気２の雰囲気の領域と
を隔離している。隣接しあうフード４の板３４同士が接
触しあうほどに蒸気乾燥器１６が環状に配置されている
場合には、板状部材２７は採用しなくても乾燥蒸気の雰
囲気の領域とその他の湿り蒸気２の雰囲気の領域とを隔
離出来る。円板状部材２９は原子炉圧力容器１０と原子
炉圧力容器上鏡１１のフランジにはさまれて固定状態と
される。

【００２８】その固定状態においては、蒸気乾燥ユニッ
ト６下端は気水分離器１上端（気水分離器の蒸気出口）
より低く設置され、波板３は高さ方向に二分割され、各
段毎にぞれぞれにドレン管５が設けられている。また、
波板３の入口（フード４側）および出口（主蒸気ノズル
９側）には多孔板１３が設けられる。その多孔板１３の
開口面積比は、主蒸気ノズル９に近い多孔板１３ほど小
さくなるように調整されている。

【００２９】さらに、制御棒駆動軸８を蒸気流から保護
するため、制御棒駆動軸案内管１４は格子状部材１５に
固定され、その格子状部材１５はフード４に固定されて
いる。このようにして蒸気乾燥器１６と制御棒駆動軸案
内管１４は一体とされている。

【００３０】ここで、制御棒駆動軸案内管１４の蒸気乾
燥器１６への一体化の設置方法は、格子部材に代えて蒸
気が上昇する流路を有した多孔板等を用いても良い。気
水分離器１から出た湿り蒸気２は、図２の矢印のよう
に、制御棒駆動軸案内管１４の間を上向き平行流となり
上昇するため、流力振動による制御棒駆動軸８や制御棒
駆動軸案内管１４の共振は発生せず、さらに、制御棒駆
動軸案内管１４で制御棒駆動軸８が保護されているた
め、平行流による制御棒駆動軸８の微小振動も防止でき
る。

【００３１】原子炉圧力容器１０の圧力容器上鏡１１上
部まで上昇した湿り蒸気２は下方に反転し、蒸気乾燥器
ユニット６の上方からフード４内に流入する。ここで、
蒸気乾燥器ユニット６の下端は、気水分離器１上端より
低くして入口面積が増加しているため、波板３に流入す
る湿り蒸気流速は小さくなり、液滴の捕獲効率は増大し
キャリーオーバが減少する。

【００３２】また、捕獲された液滴は液膜となり波板３
を流下するが、波板３は高さ方向に分割されているた
め、液膜が厚くなる前にドレン管５より排出されて液滴
の再飛散が防止され、キャリーオーバを減少することが
できる。さらに、各蒸気乾燥ユニット６の入口および出
口に設けられている多孔板１３の開口面積比は、主蒸気
ノズル９に近いほど小さくなるように調整されているた
め、各蒸気乾燥ユニット６に流入する蒸気流速は一様と
なり、部分的にキャリーオーバが増大することを防止で
きる。

【００３３】以上より、制御棒を炉心７上部より挿入す
る沸騰水型原子炉において、キャリーオーバを低減した
環状配置蒸気乾燥器を有し、制御棒駆動軸８の流力振動
を防止した信頼性の高い沸騰水型原子炉を提供すること
ができる。制御棒駆動軸８の流力振動を防止すれば、そ
の軸で支持されている制御棒の位置も安定して制御性能
が向上するし安全である。

【００３４】図４に本発明の他の一実施例である沸騰水
型原子炉の上部構造、図５に図４の横断面図を示す。図
６に小型蒸気乾燥器の縦断面図、図７に図６の横断面図
を示す。図１に示した沸騰水型原子炉において、一本の
制御棒駆動軸８で複数の制御棒を駆動する場合のよう
に、制御棒駆動軸８の間隔が比較的大きい場合、制御棒
駆動軸案内管１４の間隙に複数の小型蒸気乾燥器１７を
設置する。

【００３５】小型蒸気乾燥器１７は、複数の波板３と湿
り蒸気２を下方から流入させる入口フード１９と乾燥蒸
気１８を上方に流出させる出口フード２０およびドレン
管５から構成される。小型蒸気乾燥器１７と制御棒駆動
軸案内管１４の上端および下端は、蒸気乾燥器１６に固
定設置された支持部材２１に設置され、下端の支持部材
２１には、小型蒸気乾燥器１７の入口フード１９の流路
とドレン管５貫通部および制御棒駆動軸８の貫通孔が設
けられている。同様に、上端の支持部材２１には、小型
蒸気乾燥器１７の出口フード２０の流路および制御棒駆
動軸８の貫通孔が設けられている。

【００３６】したがって、気水分離器１から出た大部分
の湿り蒸気２は、小型蒸気乾燥器１７に流入し、そこで
水分が小型蒸気乾燥器１７の波板３で捕獲されドレン管
で排出される。そのため、小型蒸気乾燥器１７に流入し
た湿り蒸気２は乾燥が進んだ湿り蒸気２となる。しか
し、乾燥が進んでいない少量の湿り蒸気２は、小型蒸気
乾燥器１７を通ることなく制御棒駆動軸案内管１４内部
を通過して上部に抜ける。そのため、小型蒸気乾燥器１
７の上部の空間に存在する蒸気は、主蒸気ノズル９に通
してよい乾燥蒸気１８に比較してまだ水分の多い湿り蒸
気２の状態である。したがって、小型蒸気乾燥器１７の
上部の空間に存在する湿り蒸気２をフード４に上方から
誘導して蒸気乾燥器１６に通して乾燥させて乾燥蒸気１
８とし、乾燥蒸気１８を主蒸気ノズル９に通してタービ
ン発電機側に送る。

【００３７】この実施例では蒸気乾燥器１６で蒸気を乾
燥する前にあらかじめ小型蒸気乾燥器１７で湿り蒸気２
の乾燥を進めてあるので、蒸気乾燥ユニット６の水平方
向の厚みや入口面積を小さくすることができる。すなわ
ち、蒸気乾燥器１６の高さを低く或いは水平方向の厚さ
を薄くすることができ、原子炉圧力容器１０を小型化す
ることが可能である。その他の構成や作用は記述の先の
実施例と同じである。

【００３８】このようにして、制御棒を炉心上部より挿
入する沸騰水型原子炉において、キャリーオーバを低減
した環状配置の蒸気乾燥器を有し、制御棒駆動軸の流力
振動を防止して信頼性が高く、さらに原子炉圧力容器を
小型化出来る沸騰水型原子炉を提供することができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、制御棒駆動軸
まわりの流力振動を低減するのに貢献できる沸騰水型原
子炉の蒸気乾燥器が提供できる。

【００４０】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
による効果に加えて、制御棒駆動軸を直接蒸気流にさら
す状況を抑制するのに貢献できるので、制御棒駆動軸の
より一層の流力振動の防止に貢献できる沸騰水型原子炉
の蒸気乾燥器が提供できる。

【００４１】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明による効果に加えて、蒸気乾燥器同志の間
に隙間があっても、その隙間を板状部材で閉鎖して蒸気
乾燥効率を向上できる。

【００４２】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
による効果に加えて、各蒸気乾燥ユニットに流入する蒸
気流速を極力等しくし、部分的なキャリーオーバの増大
を防止しできる。

【００４３】請求項５の発明によれば、請求項１から請
求項４までのいずれか一項の発明による効果に加えて、
蒸気乾燥ユニット入口の蒸気流速を減少できるため、キ
ャリーオーバを低減し、制御棒上部挿入を可能にした蒸
気乾燥器を提供できる。

【００４４】請求項６の発明によれば、請求項１から請
求項５までのいずれか一項の発明による効果に加えて、
蒸気乾燥ユニット内での液滴の再飛散を防止することに
よりキャリーオーバを低減できる。

【００４５】請求項７の発明によれば、環状に配置した
蒸気乾燥器の高さを低く乃至は厚みを薄くすることによ
り、原子炉圧力容器を小型化するのに貢献できる蒸気乾
燥器が提供できる。

【００４６】請求項８の発明によれば、制御棒を炉心上
部から挿入する形式の沸騰水型原子炉に関して、キャリ
ーオーバを低減し、制御棒駆動軸の流力振動を防止して
信頼性を向上することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の沸騰水型原子炉の上部構造
の縦断面図である。

【図２】本発明の一実施例の沸騰水型原子炉の縦断面図
である。

【図３】図１のＩ−Ｉ横断面図である。

【図４】本発明の他の一実施例による沸騰水型原子炉の
上部構造の縦断面図である。

【図５】図４のII−II横断面図である。

【図６】本発明の他の一実施例における小型蒸気乾燥器
の縦断面図である。

【図７】図６のIII−III横断面図である。

【図８】従来の沸騰水型原子炉の縦断面図である。

【図９】従来の他の沸騰水型原子炉の縦断面図である。

【図１０】従来の他の沸騰水型原子炉の縦断面図であ
る。

【図１１】蒸気乾燥器の性能特性図である。

【符号の説明】

１…気水分離器、２…湿り蒸気、３…波板、４…フー
ド、５…ドレン管、６…蒸気乾燥ユニット、７…炉心、
８…制御棒駆動軸、９…主蒸気ノズル、１０…原子炉圧
力容器、１１…原子炉圧力容器上鏡、１２…スカート
部、１３…多孔板、１４…制御棒駆動軸案内管、１５…
格子部材、１６…環状配置蒸気乾燥器、１７…小型蒸気
乾燥器、１８…乾燥蒸気、１９…入口フード、２０…出
口フード、２１…支持部材、２２…シュラウドヘッド、
２３…プレナム上部構造、２４…制御棒駆動機構、２５
…スタンドパイプ、２６…蒸気乾燥器、２７…板状部
材、２８…燃料集合体、２９…円板状部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茶木 雅夫 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湿り蒸気の入口が上部に設けられたフード
   と、前記フードを通じて湿り蒸気を受け入れるように前
   記フードに装備した蒸気乾燥ユニットと、前記湿り蒸気
   の雰囲気側と前記蒸気乾燥ユニットで乾燥された乾燥蒸
   気の雰囲気側とを隔離する部材とを備えた沸騰水型原子
   炉の蒸気乾燥器。
2. 【請求項２】請求項１において、沸騰水型原子炉の制御
   棒駆動軸案内管を前記フードと一体に装備してある沸騰
   水型原子炉の蒸気乾燥器。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記フー
   ドと前記蒸気乾燥ユニットとの組み合わせ物を複数組環
   状配置で備え、前記複数組の前記環状の方向における前
   記フードの間隔間を板状部材で閉鎖してある沸騰水型原
   子炉の蒸気乾燥器。
4. 【請求項４】請求項３において、前記蒸気乾燥ユニット
   の蒸気の出入り口の少なくとも一方に多孔板を装着し、
   沸騰水型原子炉の主蒸気ノズルに近く配置されるものほ
   ど前記多孔板の開口面積が小さくなっている沸騰水型原
   子炉の蒸気乾燥器。
5. 【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか一項
   において、沸騰水型原子炉に装着した状態で前記蒸気乾
   燥ユニットの下端が前記沸騰水型原子炉の気水分離器の
   上端よりも低い位置に位置いている沸騰水型原子炉の蒸
   気乾燥器。
6. 【請求項６】請求項１から請求項５までのいずれか一項
   において、前記蒸気乾燥ユニットが上下に複数段に構成
   され、各段ごとに前記乾燥ユニットのドレン水を通すド
   レン管を備えている沸騰水型原子炉の蒸気乾燥器。
7. 【請求項７】請求項１から請求項６までのいずれか一項
   において、前記フードと前記蒸気乾燥ユニットとを複数
   組環状配置で備え、前記環状の内側には沸騰水型原子炉
   の制御棒駆動軸同士或いは制御棒案内管同士間隔間に収
   まる大きさの蒸気乾燥ユニットを複数備えるとともに、
   前記複数組の前記環状の方向における前記フードの間隔
   間を板状部材で閉鎖してある沸騰水型原子炉の蒸気乾燥
   器。
8. 【請求項８】主蒸気ノズルを備えた原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器内の冷却材を循環するポンプと、前
   記原子炉圧力容器内で炉心の領域の外周囲を囲うシュラ
   ウドと、前記炉心の領域の上方を覆うシュラウドヘッド
   と、前記シュラウドヘッドの上方に配備されて前記シュ
   ラウドヘッド内に連通する気水分離器と、前記気水分離
   器の上方に形成されていて制御棒駆動手段を通す空間
   と、前記空間から前記主蒸気ノズルに至る蒸気流路の途
   中に配置された前記請求項１から請求項７までのいずれ
   か一項に記載の蒸気乾燥器とを備えている沸騰水型原子
   炉。