JP2005195461A - 沸騰水型原子炉およびその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】沸騰水型原子炉で、炉心シュラウドを簡易的に取り外し交換可能とし、応力腐食割れのリスクを回避させるとともに、保守点検の容易性を向上させる。
【解決手段】この沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器と、原子炉圧力容器内に収容された炉心と、炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、を有する。ポンプデッキは原子炉圧力容器の内側に予め固定されており、炉心シュラウドは、ポンプデッキに対して着脱可能に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は沸騰水型原子炉およびその組立方法に関し、特に、炉心シュラウドを着脱可能として保守点検を容易に行なえるようにした沸騰水型原子炉およびその組立方法に関する。

沸騰水型原子力発電プラントは、原子炉圧力容器の内部に原子炉の炉心部を覆う筒状の炉心シュラウドが設置されている。以下、図２６および図２７を参照して炉心シュラウド下部構造の従来例について説明する。図２６の原子炉圧力容器縦断面図に示すように、原子炉圧力容器１の内側にシュラウド２が配置され、原子炉圧力容器１とシュラウド２の間に環状のダウンカマ６４が形成されている。原子炉圧力容器１下部と炉心シュラウド２との間に周方向に間隔をおいて複数個の再循環ポンプであるインターナルポンプ３（またはジェットポンプ）が垂設されており、各ポンプはポンプデッキ４に支持されている。

炉心シュラウド２の内側には、炉心６０が配置され、炉心６０には燃料集合体５が含まれる。炉心シュラウド２の内側にはさらに、燃料支持金具６および制御棒案内管７を支持している制御棒駆動機構ハウジング８が原子炉圧力容器下鏡部９に林立して設置されている。また、制御棒駆動機構ハウジング８および制御棒案内管７の間には、インコアモニタ案内管１０を支持しているインコアモニタハウジング１１が同様に林立して設置されている。よってこれらの荷重は、原子炉圧力容器下鏡部９により支えられている。ポンプデッキ４は水平円環板状である。

なお、燃料支持金具６の水平方向の変位を拘束している炉心支持板１２、および燃料集合体５の水平方向の変位を拘束している上部格子板１３は、シュラウドヘッド１４上部に据え付けられた気水分離器１５の重量を支えている炉心シュラウド２の内側で支持されており、図２７の原子炉圧力容器下部部分拡大縦断面図に示すように、炉心シュラウド２は原子炉圧力容器下鏡部９に溶接固定されたシュラウドサポートレグ１６と原子炉圧力容器１下部内側に溶接固定されたポンプデッキ４に溶接固定されている。

よって炉心シュラウド２は、その下部で原子炉圧力容器１に溶接固定されている構造を成しており、切断等をしない限り制御棒案内管７のように簡易的に取り外し交換することは不可能であり、半永久的な構造物である。こうした構造物には腐食し難い金属材料が用いられているものの、特に溶接の熱影響を受けている局所的な部分では、引張り応力と腐食環境の相互作用により、応力腐食割れが生じる可能性がある。

このようなリスク低減のために、ポンプデッキおよび炉心シュラウドを分割構造として、原子炉圧力容器やシュラウドサポートレグにボルト締結することにより、炉心シュラウドやポンプデッキを取り外し交換可能とした構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、炉心シュラウドとシュラウドサポートレグを一体構造として、原子炉圧力容器下鏡部にサポートブラケットを設けて、そこにシュラウドサポートレグを差し込むととともに、ポンプデッキとボルト締結することにより、炉心シュラウドを取り外し可能とした構造が提案されている（例えば特許文献２、３参照）。
特開平８−２５４５９１号公報（第２−４頁、第３−９図） 特開平９−２８１２６７号公報（第２−３頁、第１−３図） 特開２００２−３５７６８８号公報（第２−８頁、第２図、第５−６図、第８−１０図、第１４図）

上述の従来の炉心シュラウド下部構造では、炉心シュラウドは、原子炉圧力容器に溶接固定されたシュラウドサポートレグおよびポンプデッキに、溶接固定されている半永久的な構造物であるため、取り外し交換するためには溶接部の切断等をしなければならないという欠点がある。

また、上述のポンプデッキおよび炉心シュラウドを分割構造として、原子炉圧力容器やシュラウドサポートレグにボルト締結することにより、炉心シュラウドまたはポンプデッキを取り外し可能とした構造（特許文献１）では、炉心シュラウドが取り外し交換可能な構造物となるものの、シュラウドサポートレグは原子炉圧力容器下鏡部に溶接固定されており、補修、点検が困難な原子炉圧力容器下部に溶接部が存在する構造となっている。

また、炉心シュラウドとシュラウドサポートレグを一体構造として、原子炉圧力容器下鏡部にサポートブラケットを設けて、そこにシュラウドサポートレグを差し込む構造（特許文献２、３）では、炉心シュラウドが取り外し交換可能な構造物となるものの、サポートブラケットが原子炉圧力容器下鏡部に溶接固定されており、同様に原子炉圧力容器下部に溶接部が存在する構造となっている。

こうした溶接構造は、構造物を剛に支持することができる反面、半永久的な構造物となって、取り外し交換には切断等の困難な作業を伴うこと、また、応力腐食割れが生じる可能性があるという欠点があった。

本発明は上記目的を達成するものであって、請求項１に記載の発明は、原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、を有する沸騰水型原子炉において、前記炉心シュラウドは、前記原子炉圧力容器の内側に固定された前記ポンプデッキに対して着脱可能に取り付けられていること、を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、を有する沸騰水型原子炉において、前記原子炉圧力容器の内側に突起部が形成されており、前記炉心シュラウドと結合された前記ポンプデッキが、前記原子炉圧力容器内側の突起部に対して着脱可能に取り付けられていること、を特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、を有する沸騰水型原子炉の組立方法において、前記ポンプデッキを前記原子炉圧力容器の内側に固定するポンプデッキ固定工程と、前記ポンプデッキ固定工程の後に、前記炉心シュラウドを、前記ポンプデッキに対して着脱可能に取り付ける工程と、を有すること、を特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、を有する沸騰水型原子炉の組立方法において、前記原子炉圧力容器の内側に突起部を形成する突起部形成工程と、前記原子炉圧力容器の外で前記炉心シュラウドとポンプデッキとを互いに結合したものを製造する炉心シュラウド・ポンプデッキ製造工程と、前記突起部形成工程および炉心シュラウド・ポンプデッキ製造工程の後に前記炉心シュラウドとポンプデッキを原子炉圧力容器内に搬入し、前記ポンプデッキを前記原子炉圧力容器内側の突起部に対して着脱可能に取り付ける工程と、を有すること、特徴とする。

本発明によれば、炉心シュラウドを簡易的に取り外し交換可能とし、応力腐食割れのリスクを回避させるとともに、保守点検の容易性を向上させた沸騰水型原子炉およびその製造方法を提供することができる。

以下、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同一または類似の部分には共通の符号を付して重複説明は省略する。

［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を用いて第１の実施の形態を説明する。本実施の形態では、水平円環板状のポンプデッキ４が原子炉圧力容器１の内側に例えば溶接によって固定されている。そして、ポンプデッキ４の内側端部付近に炉心シュラウド２が着脱可能に取り付けられている。シュラウドサポートレグ１６（図２６、２７参照）は存在せず、炉心シュラウド２はポンプデッキ４で支持される。

炉心シュラウド２の下端部は水平方向内側に張り出した張り出し部６２を有し、張り出し部６２がポンプデッキ４の内側先端に載置するように配置されている。そして、張り出し部６２とポンプデッキ４の内側先端を内側から上下に挟み込むように固定支持具２１が配置されている。さらに、張り出し部６２の上で固定支持具２１に挟み込まれるように、皿ばね締結具１７が配置されている。皿ばね締結具１７は、皿ばね２０と、ねじ切り部２４と、押し付け板１８からなる。ねじ切り部２４には雌ねじが形成されていて、押し付け板１８と一体になっている。固定支持具２１の上部の貫通孔３０が設けられ、貫通孔３０を通して着脱可能なボルト２５が配置され、ボルト２５とねじ切り部２４の雌ねじが螺合する。

炉心シュラウド２を取り付ける時は、まず、ポンプデッキ４上に炉心シュラウド２を載せる。そして、ボルト２５を固定支持具２１の上部の貫通孔から通してねじ切り部２４と螺合させて回し、固定支持具２１の上部とねじ切り部２４との距離を縮め、押し付け板１８が皿ばね２０を押し上げて縮めるようにする。これにより、押し付け板１８と固定支持具２１の下部接触面２２との距離が長くなるので、この間に炉心シュラウドの張り出し部６２とポンプデッキ４を挟み込む。この後、ボルト２５を緩めると、皿ばね２０の弾性反発力によって押し付け板１８の押し付け板下面１９が炉心シュラウドの張り出し部６２上面すなわち炉心シュラウド締結部上面２３を押し付けるので、炉心シュラウド２とポンプデッキ４が互いに固定される。
その後、プラント運転中を含めて、ボルト２５は取り外してもよいし、緩んだ状態でその場に留めておいてもよい。

炉心シュラウド２を取り外すときは、再びボルト２５を取り付けて皿ばね２０を締め付けて縮めて、固定支持具下部接触面２２とポンプデッキ４下面との間に隙間を生じさせて、皿ばね締結具１７を取り外す。

本実施の形態によれば、炉心シュラウド２がポンプデッキ４のみに皿ばね締結具１７により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第２の実施の形態を図３〜図５を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。本実施の形態では、第１の実施の形態における固定支持具２１の機能をする部分が炉心シュラウド２と一体に形成されている。すなわち、炉心シュラウド２の下端部が、水平方向内側に張り出した張り出し部６２を形成し、さらに張り出し部６２の先端が下方に延びて炉心シュラウド固定部２７を形成している。さらに、炉心シュラウド固定部２７の下端部は水平方向外側に延びて、ポンプデッキ４の内側先端近くの下面と接触する炉心シュラウド固定部接触面２８を形成している。

張り出し部６２の下面と炉心シュラウド固定部接触面２８との間には、ポンプデッキ４の内側先端近くと、皿ばね締結部２６が挟み込まれる。皿ばね締結部２６は、第１の実施の形態と同様に皿ばね２０、ねじ切り部２４および押し付け板１８からなっている。
張り出し部６２には貫通孔３０が設けられ、貫通孔３０を通じて挿入されたボルト２５がねじ切り部２４と螺合するようになっている。

図４に示すように、ポンプデッキ４の内側先端には、周方向に間隔をおいて複数の溝部２９が設けられている。また、ポンプデッキ４には、複数のポンプディフューザー貫通孔４２が設けられ、これらポンプディフューザー貫通孔４２の真下の位置の原子炉圧力容器１貫通部にポンプノズル部４５が設けられている。

このように構成された本実施の形態において、炉心シュラウド固定部２７が炉心シュラウド２と一体構造を成しており、押し付け板下面１９と炉心シュラウド固定部接触面２８の間の距離が、ポンプデッキ４の厚さより長くなるように、ボルト２５により皿ばね２０が締め付けて縮められている。炉心シュラウド２取り付け時には、ポンプデッキ４に設けられた溝部２９に炉心シュラウド固定部２７を通して炉心シュラウド２を降下させ、炉心シュラウド固定部接触面２８全体がポンプデッキ４と重なる位置に炉心シュラウド２を回転させて据え付ける。

その後、ボルト２５を取り外す。これにより、皿ばね２０の反力により炉心シュラウド２が上昇するとともに、炉心シュラウド固定部接触面２８がポンプデッキ４下面に押し付けられる。これにより、ポンプデッキ４が押し付け板１８と炉心シュラウド固定部接触面２８に挟み込まれることにより、炉心シュラウド２がポンプデッキ４に固定される。よって、プラント運転中にはボルト２５を取り外した状態（または緩めた状態）となっている。

炉心シュラウド２を取り外すときは、再びボルト２５を取り付けて皿ばね２０を締め付けて縮め、炉心シュラウド固定部接触面２８とポンプデッキ４下面との間に隙間を生じさせて、炉心シュラウド２を回転させて取り外す。

本実施の形態によれば、炉心シュラウド２がポンプデッキ４のみに皿ばね締結部２６により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第３の実施の形態を図６および図７を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は、第１の実施の形態（図１、２）の変形であって、皿ばね締結具１７（図１、２）に代えて、板ばね締結具３１を用いて、シュラウドの張り出し部６２とポンプデッキ４とを結合でき、また取り外しもできるようになっている。板ばね締結具３１には、シュラウドの張り出し部６２とポンプデッキ４とを貫通する板ばね締結具取り付け孔３２を通って上下方向に延びて下端部が開いた板ばね３３と、この板ばねの上部を覆うように配置された取り外し用円筒部３６を有する。また、ばね部３７などを有する。

このように構成された本実施の形態において、炉心シュラウド２がポンプデッキ４上に板ばね締結具取り付け孔３２が重なるように据え付けられている。この板ばね締結具取り付け孔３２に板ばね締結具３１を、板ばね端部３４が板ばね３３の反力によりポンプデッキ４下面から下方に突き出るまで上方から押し付け挿入する。このとき、板ばね３３の下端部３４の横に開いてポンプデッキ４の下面と係合する。これにより皿ばね２０の反力を受けている押し付け板下面１９がシュラウド張り出し部６２に押し付けられ、炉心シュラウド２がポンプデッキ４に固定される。

炉心シュラウド２を取り外すときは、ボルト２５をボルト貫通ねじ切り部３８に設置し、ボルト２５を回転挿入させて、ばね部３７により支持されている取り外し用円筒部３６を降下させて、板ばね端部３４を内側に向かわせてポンプデッキ４下面から離脱させて、板ばね締結具３１を上方へ取り外す。

本実施の形態によれば、炉心シュラウド２がポンプデッキ４のみに板ばね締結具３１により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第４の実施の形態を図８および図９を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は第３の実施の形態（図６、７）の変形であって、炉心シュラウド２に着脱可能な板ばね締結具３１に代えて、炉心シュラウド２に固定された板ばね締結具３９を用いる。板ばね締結具３９の構造自体は第３の実施の形態の板ばね締結具３１と同様である。

本実施の形態において、板ばね締結部３９が炉心シュラウド２と一体構造を成しており、炉心シュラウド２がポンプデッキ４上に板ばね締結部３９と板ばね締結部取り付け孔４０が重なるように据え付けられ、炉心シュラウド２を、板ばね端部３４が板ばね３３の反力によりポンプデッキ４下面から下方に突き出るまで押し付け挿入する。これにより皿ばね２０の反力を受けている押し付け板１８と、板ばね端部３４にポンプデッキ４が挟み込まれることにより、炉心シュラウド２がポンプデッキ４に固定される。

炉心シュラウド２を取り外すときは、ボルト２５をボルト貫通ねじ切り部３８に設置し、ボルト２５を回転挿入させて、ばね部３７により支持されている取り外し用円筒部３６を下降させて、板ばね端部３４を内側に向かわせてポンプデッキ４下面から離脱させて、炉心シュラウド２を上方へ取り外す。

本実施の形態によれば、炉心シュラウド２がポンプデッキ４のみに板ばね締結部３９により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第５の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第５の実施の形態を図１０〜図１５を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態では、ポンプデッキ４と炉心シュラウド２とが予め一体構造で作られている。また、原子炉圧力容器１内側に、ポンプデッキ４を支持するための突起部４１が形成されている。この突起部４１とポンプデッキ４外周端とは、第１の実施の形態とほぼ同様の皿ばね締結部２６によって取り外し可能に結合できるようになっている。

ポンプデッキ４外周端には上顎部７０と下顎部４３が周方向に突出して設けられており、原子炉圧力容器内側の突起部４１とその上に配置された皿ばね締結部２６が、上顎部７０と下顎部４３の間に挟まれるように配置される。上顎部７０には、ボルト２５が貫通するボルト貫通孔３０が設けられている。

炉心シュラウド２据え付け前は、押し付け板下面１９と下顎部接触面４４の間の距離が、原子炉圧力容器１内側に設置された突出部４１厚さより長くなるように、ボルト２５により皿ばね２０が締め付けて縮められている。炉心シュラウド２取り付け時には、突出部４１に設けられた溝部２９に下顎部４３を通して炉心シュラウド２を降下させ、下顎部接触面４４全体が突出部４１と重なり、また原子炉圧力容器下鏡部にポンプノズル部４５がある場合は、さらにポンプディフューザー貫通孔４２中心位置とポンプノズル部４５中心位置が合う位置に炉心シュラウド２を回転させて据え付ける。

その後、ボルト２５を取り外すか、または緩めて上昇させる。これにより、皿ばね２０の反力により炉心シュラウド２が上昇するとともに、下顎部接触面４４が突出部４１下面に押し付けられる。これにより、突出部４１が押し付け板１８と下顎部接触面４４に挟み込まれることにより、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が突出部４１を介して原子炉圧力容器１に固定される。よって、プラント運転中にはボルト２５を取り外した状態となっている。

炉心シュラウド２を取り外すときは、再びボルト２５を取り付けて皿ばね２０を締め付けて縮め、下顎部接触面４４と突出部４１下面との間に隙間を生じさせて、炉心シュラウド２を回転させて上方へ取り外す。

本実施の形態によれば、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が原子炉圧力容器１内側に皿ばね締結部２６により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第６の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第６の実施の形態を図１６を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は第５の実施の形態の変形であって、ポンプデッキ４の外周部に下方に延びるポンプデッキ板ばね４６が設けられ、その下端のポンプデッキ板ばね端部４７が原子炉圧力容器内側の突出部４１の下面と係合する。

本実施の形態において、ポンプデッキ４が炉心シュラウド２と一体構造を成しており、ポンプデッキ４外周端下部には皿ばね締結部２６およびポンプデッキ板ばね４６が設置されている。据え付け時には、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２を、ポンプデッキ板ばね端部４７全体が突出部４１と重なり、また原子炉圧力容器下鏡部にポンプノズル部４５（図１２参照）がある場合は、さらにポンプディフューザー貫通孔４２中心位置とポンプノズル部４５中心位置が合う位置で、ポンプデッキ板ばね端部４７がポンプデッキ板ばね４６の反力により突出部４１下面から下方に突き出るまで押し付け挿入する。これにより皿ばね２０の反力を受けている押し付け板１８とポンプデッキ板ばね端部４７に、突出部４１が挟み込まれることにより、炉心シュラウド２が原子炉圧力容器１に固定される。

炉心シュラウド２およびポンプデッキ４を取り外すときは、ボルト２５を取り付けて皿ばね２０を締め付けて縮め、ポンプデッキ板ばね端部４７と突出部４１下面との間に隙間を生じさせて、炉心シュラウド２およびポンプデッキ４を回転させ、皿ばね締結部２６を突出部４１に設けた溝部２９に通して上方へ取り外す。

なお、炉心シュラウド２取り付け時は、第５の実施の形態と同様に、前もってボルト２５で皿ばね２０を締め付けて縮め、ポンプデッキ板ばね４６を溝部２９に通して回転させて据え付けても良い。なお、プラント運転中には、ボルト２５を取り外した状態またはボルト２５を緩めて上昇させた状態となっている。

本実施の形態によれば、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が原子炉圧力容器１内側にポンプデッキ板ばね４６を付した皿ばね締結部２６により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第７の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第７の実施の形態を図１７〜図２０を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は、第５の実施の形態（図１０〜１５）の皿ばね締結部２６の部分を第３の実施の形態（図６、７）の板ばね締結具３１で置き換えたものである。

本実施の形態において、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が、突出部４１上に板ばね締結具取り付け孔３２が重なるように据え付けられ、また原子炉圧力容器下鏡部にポンプノズル部４５がある場合は、さらにポンプディフューザー貫通孔４２中心位置とポンプノズル部４５中心位置が合う位置に据え付けられている。この板ばね締結具取り付け孔３２に板ばね締結具３１を、板ばね端部３４が板ばね３３の反力によりポンプデッキ４下面から下方に突き出るまで押し付け挿入する。これにより皿ばね２０の反力を受けている押し付け板下面１９と、板ばね端部３４に挟み込まれることにより、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が突出部４１に固定される。

炉心シュラウド２を取り外すときは、ボルト２５をボルト貫通ねじ切り部３８に設置し、ボルト２５を回転挿入させて、ばね部３７により支持されている取り外し用円筒部３６を降下させて、板ばね端部３４を内側に向かわせて突出部４１下面から離脱させて、板ばね締結具３１を上方へ取り外す。

本実施の形態によれば、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が原子炉圧力容器１内側に板ばね締結具３１により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第８の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第８の実施の形態を図２１および図２２を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は、第７の実施の形態（図２１、２２）の変形であって、第７の実施の形態の板ばね締結具３１を第４の実施の形態（図８、９）の板ばね締結部と同様のものに置き換えたものである。

本実施の形態において、板ばね締結部３９がポンプデッキ４と一体構造を成しており、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が突出部４１上に板ばね締結部３９と板ばね締結部取り付け孔４０が重なるように据え付けられ、また原子炉圧力容器下鏡部にポンプノズル部４５がある場合は、さらにポンプディフューザー貫通孔４２中心位置とポンプノズル部４５中心位置が合う位置に据え付けられており、炉心シュラウド２を、板ばね端部３４が板ばね３３の反力により突出部４１下面から下方に突き出るまで押し付けて挿入する。これにより皿ばね２０の反力を受けている押し付け板１８と、板ばね端部３４に突出部４１が挟み込まれることにより、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が突出部４１に固定される。

炉心シュラウド２を取り外すときは、ボルト２５をボルト貫通ねじ切り部３８に設置し、ボルト２５を回転挿入させて、ばね部３７により支持されている取り外し用円筒部３６を下降させて、板ばね端部３４を内側に向かわせて突出部４１下面から離脱させて、炉心シュラウド２を上方へ取り外す。

本実施の形態によれば、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が原子炉圧力容器１内側に板ばね締結部３９により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第９の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第９の実施の形態を図２３を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態は、第５〜第８の実施の形態（図１０〜２２）のいずれとも組み合わせて適用可能なものである。

本実施の形態では、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２の外側壁面とポンプデッキ４上面の間に複数のリブ部４８が設置されている。これにより炉心シュラウド２とポンプデッキ４との付け根角部に生じる可能性のある応力集中が回避され剛な構造となる。このようなリブ部４８を設置したポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が、上述の第５ないし第８の実施の形態と同様に、原子炉圧力容器内側の突出部４１に締結される。

本実施の形態によれば、リブ部４８が設置され剛な構造となったポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が、原子炉圧力容器１内側に板ばね締結具３１或いは皿ばね締結具２６により締結されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

［第１０の実施の形態］
次に、本発明に係る沸騰水型原子炉およびその製造方法の第１０の実施の形態を図２４および図２５を用いて説明する。なお、前述の実施の形態と同一または類似の部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施の形態では、第１〜第４の実施の形態（図１〜９）と組み合わせて適用可能であって、原子炉圧力容器１の内側にポンプデッキ４が予め固定されていて、ポンプデッキ４に対して炉心シュラウド２と着脱できるようになっている。

この実施の形態では、ポンプデッキ４上面の内周端近くに、周方向に間隔をおいて複数のキー部４９が設けられている。また、シュラウド２の下端には複数のキー溝部５０が設けられ、キー部４９と嵌め合うようになっている。

本実施の形態において、キー部４９およびキー溝部５０により、炉心シュラウド２据え付け時の目印となり、また、各キー部４９およびキー溝部５０が嵌め合い炉心シュラウド２の回転変位が拘束されるとともに、上述の第１ないし第４の実施の形態と同様に、炉心シュラウド２がポンプデッキ４に締結される。

本実施の形態によれば、炉心シュラウド２がポンプデッキ４に、板ばね締結具３１或いは皿ばね締結具１７などにより締結され、かつ回転拘束されており、シュラウドサポートレグ１６が省略され溶接部を削減することができるとともに、炉心シュラウド２を取り外し交換することができる。

この実施の形態の変形例として、第５ないし第８の実施の形態に、キー部４９とキー溝部５０が嵌め合いを利用することもできる（図示せず）。すなわち、ポンプデッキ４と一体構造と成している炉心シュラウド２の場合には、複数のキー部４９および複数のキー溝部５０が、それぞれ同数でポンプデッキ４下部および突出部４１上部に施され、各キー部４９およびキー溝部５０が嵌め合い炉心シュラウド２の回転変位が拘束されるとともに、上述の第５ないし第８の実施の形態と同様に、ポンプデッキ４と一体構造を成している炉心シュラウド２が突出部４１に締結される。

本発明に係る沸騰水型原子炉の第１の実施の形態の原子炉圧力容器下部を示す部分縦断面図。 図１のＡ部拡大縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第２の実施の形態のポンプデッキと炉心シュラウドとの接合部を示す部分縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第２の実施の形態の炉心シュラウド取り付け前の原子炉圧力容器およびポンプデッキを示す部分斜視図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第２の実施の形態の炉心シュラウド下端部付近の原子炉圧力容器内取り付け前の状態を示す部分斜視図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第３の実施の形態のポンプデッキと炉心シュラウドとの接合部を示す部分縦断面図。 図６の板ばね締結具を取り付ける前の状態を示す部分展開縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第４の実施の形態のポンプデッキと炉心シュラウドとの接合部を示す部分縦断面図。 図８のポンプデッキと炉心シュラウドとの接合を行なう前の状態を示す部分展開縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第５の実施の形態の原子炉圧力容器下部を示す部分縦断面図。 図１０のＡ部拡大縦断面図。 図１０のＢ矢視図。 図１０の炉心シュラウド下部を示す部分縦断面図。 図１３のＣ矢視図。 図１３のＤ矢視図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第６の実施の形態のポンプデッキと原子炉圧力容器との接合部を示す部分縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第７の実施の形態のポンプデッキと原子炉圧力容器との接合部を示す部分縦断面図。 図１７の板ばね締結具を取り付ける前の状態を示す部分展開縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第７の実施の形態の原子炉圧力容器水平断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第７の実施の形態の炉心シュラウド水平断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第８の実施の形態のポンプデッキと原子炉圧力容器との接合部を示す部分縦断面図。 図２１のポンプデッキと原子炉圧力容器との接合を行なう前の状態を示す部分展開縦断面図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第９の実施の形態の炉心シュラウドの下部を示す部分斜視図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第１０の実施の形態の炉心シュラウド取り付け前の原子炉圧力容器およびポンプデッキを示す部分斜視図。 本発明に係る沸騰水型原子炉の第１０の実施の形態の原子炉圧力容器内に取り付ける前の炉心シュラウドを示す部分斜視図。 従来の沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内構造を示す全体縦断面図。 図２６の原子炉圧力容器下部を示す部分拡大縦断面図。

符号の説明

１…原子炉圧力容器、２…炉心シュラウド、３…インターナルポンプ（再循環ポンプ）、４…ポンプデッキ、５…燃料集合体、６…燃料支持金具、７…制御棒案内管、８…制御棒駆動機構ハウジング、９…原子炉圧力容器下鏡部、１０…インコアモニタ案内管、１１…インコアモニタハウジング、１２…炉心支持板、１３…上部格子板、１４…シュラウドヘッド、１５…気水分離器、１６…シュラウドサポートレグ、１７…皿ばね締結具（締結部）、１８…押し付け板、１９…押し付け板下面、２０…皿ばね、２１…固定支持具、２２…固定支持具下部接触面、２３…炉心シュラウド締結部上面、２４…ねじ切り部、２５…ボルト、２６…皿ばね締結部、２７…炉心シュラウド固定部、２８…炉心シュラウド固定部接触面、２９…溝部、３０…ボルト貫通孔、３１…板ばね締結具、３２…板ばね締結具取り付け孔、３３…板ばね、３４…板ばね端部、３５…炉心シュラウド固定部上面、３６…取り外し用円筒部、３７…ばね部、３８…ボルト貫通ねじ切り部、３９…板ばね締結部、４０…板ばね締結部取り付け孔、４１…突出部、４２…ポンプディフューザー貫通孔、４３…下顎部、４４…下顎部接触面、４５…ポンプノズル部、４６…ポンプデッキ板ばね、４７…ポンプデッキ板ばね端部、４８…リブ部、４９…キー部、５０…キー溝部、６０…炉心、６２…張り出し部、６４…ダウンカマ、７０…上顎部。

Claims (9)

1. 原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、
   炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、
   前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、
   前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、
   を有する沸騰水型原子炉において、
   前記炉心シュラウドは、前記原子炉圧力容器の内側に固定された前記ポンプデッキに対して着脱可能に取り付けられていること、
   を特徴とする沸騰水型原子炉。
2. 請求項１に記載の沸騰水型原子炉において、前記炉心シュラウドとポンプデッキとの結合部は皿ばねの弾性反発力により固定されるように構成されており、着脱時にこの皿ばねを圧縮するためのねじ機構を有すること、を特徴とする沸騰水型原子炉。
3. 請求項１または２に記載の沸騰水型原子炉において、前記炉心シュラウドの下端部とポンプデッキとの取り付け部にはポンプデッキを貫通する貫通穴が設けられており、この貫通穴に板ばねを有する締結部材が通って板ばねの先端が貫通穴を通り過ぎて横に広がることにより前記炉心シュラウドの下端部とポンプデッキが結合された状態で締結部材が固定され、また、炉心シュラウドとポンプデッキの着脱の際は、前記板ばねが横に押し込まれることによって前記締結部材が貫通穴から抜き取られるように構成されていること、を特徴とする沸騰水型原子炉。
4. 原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、
   炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、
   前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、
   前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、
   を有する沸騰水型原子炉において、
   前記原子炉圧力容器の内側に突起部が形成されており、
   前記炉心シュラウドと結合された前記ポンプデッキが、前記原子炉圧力容器内側の突起部に対して着脱可能に取り付けられていること、
   を特徴とする沸騰水型原子炉。
5. 請求項４に記載の沸騰水型原子炉において、前記ポンプデッキを原子炉圧力容器の内側の突起部に取り付ける部分は、皿ばねの弾性反発力により固定されるように構成されており、着脱時にこの皿ばねを圧縮するためのねじ機構を有すること、を特徴とする沸騰水型原子炉。
6. 請求項４または５に記載の沸騰水型原子炉において、前記ポンプデッキを原子炉圧力容器の内側の突起部に取り付ける部分は、板ばねの反発力により係止部材が前記ポンプデッキと突起部を結合し固定するように構成されていること、を特徴とする沸騰水型原子炉。
7. 請求項４または５に記載の沸騰水型原子炉において、前記ポンプデッキを原子炉圧力容器の内側の突起部に取り付ける部分には、前記突起部を貫通する貫通穴が設けられており、この貫通穴に板ばねを有する締結部材が通って板ばねの先端が貫通穴を通り過ぎて横に広がることにより前記ポンプデッキと前記突起部とが結合された状態で締結部材が固定され、また、ポンプデッキと前記突起部の着脱の際は、前記板ばねが横に押し込まれることによって前記締結部材が貫通穴から抜き取られるように構成されていること、を特徴とする沸騰水型原子炉。
8. 原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、
   炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、
   前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、
   前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、
   を有する沸騰水型原子炉の組立方法において、
   前記ポンプデッキを前記原子炉圧力容器の内側に固定するポンプデッキ固定工程と、
   前記ポンプデッキ固定工程の後に、前記炉心シュラウドを、前記ポンプデッキに対して着脱可能に取り付ける工程と、
   を有すること、を特徴とする沸騰水型原子炉の組立方法。
9. 原子炉圧力容器と、
   前記原子炉圧力容器内に収容された炉心と、
   炉心の側面を包囲する筒状の炉心シュラウドであって、前記原子炉圧力容器内面との間で環状のダウンカマを形成する炉心シュラウドと、
   前記ダウンカマの底部を仕切る水平環板状のポンプデッキと、
   前記ポンプデッキを貫通して互いに間隔をおいて複数個配列され、ダウンカマ内の冷却材を前記炉心シュラウド内へ導く再循環ポンプと、
   を有する沸騰水型原子炉の組立方法において、
   前記原子炉圧力容器の内側に突起部を形成する突起部形成工程と、
   前記原子炉圧力容器の外で前記炉心シュラウドとポンプデッキとを互いに結合したものを製造する炉心シュラウド・ポンプデッキ製造工程と、
   前記突起部形成工程および炉心シュラウド・ポンプデッキ製造工程の後に前記炉心シュラウドとポンプデッキを原子炉圧力容器内に搬入し、前記ポンプデッキを前記原子炉圧力容器内側の突起部に対して着脱可能に取り付ける工程と、
   を有すること、特徴とする沸騰水型原子炉の組立方法。
   
   

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