JP2009075001A - Nuclear reactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に炉心を有する原子炉に関し、特に、炉心の冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a nuclear reactor having a core inside, and more particularly to a cooling structure for a core.
加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。 In a pressurized water reactor (PWR), light water is used as a reactor coolant and neutron moderator, and is converted into high-temperature and high-pressure water that does not boil throughout the primary system, and this high-temperature and high-pressure water is sent to a steam generator for heat. Steam is generated by exchange, and the steam is sent to a turbine generator to generate electricity.
このような加圧水型原子炉では、外部から冷却材を原子炉内に導入し、内部を循環することで炉心を冷却している。即ち、冷却材は、原子炉容器に形成された複数の冷却材入口ノズルから流入し、この原子炉容器と炉心槽との間に形成されたダウンカマー部を下向きに流れ落ちて下部プレナムに至る。そして、この冷却材は、下部プレナムの球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板などを通過した後、炉心に流入する。この炉心に流入した冷却材は、炉心を構成する燃料集合体から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体を冷却する一方、高温となり、上部プレナムまで上昇し、原子炉容器に形成された冷却材出口ノズルを通って排出される。 In such a pressurized water reactor, a coolant is introduced into the reactor from the outside, and the core is cooled by circulating inside the reactor. That is, the coolant flows from a plurality of coolant inlet nozzles formed in the reactor vessel, and flows down the downcomer portion formed between the reactor vessel and the reactor core tank to reach the lower plenum. The coolant is guided upward by the spherical inner surface of the lower plenum and then moves upward. After passing through the lower core plate and the like, the coolant flows into the core. The coolant flowing into the core absorbs the heat energy generated from the fuel assemblies that make up the core, thereby cooling the fuel assemblies, while at the same time becoming hot and rising up to the upper plenum, forming in the reactor vessel. Through the cooled coolant outlet nozzle.
このような加圧水型原子炉では、下部プレナムに炉心槽を支持するラジアルキーや燃料集合体に検査機器を挿入する炉内計装案内管などの構造物が設けられているため、ダウンカマー部を通して下部プレナムに供給された冷却材が、この構造物に衝突して分散し、炉心に対して径方向及び周方向に対して流量分布ができてしまう。 In such a pressurized water reactor, structures such as a radial key that supports the core tank in the lower plenum and an in-core instrumentation guide tube that inserts inspection equipment into the fuel assembly are provided. The coolant supplied to the lower plenum collides with this structure and disperses, resulting in a flow distribution in the radial direction and the circumferential direction with respect to the core.
そのため、下部炉心板の中心部に形成された多数の連通孔にオリフィスプレートを挿入することで、下部炉心板の中心部の連通孔の流動抵抗を大きくし、炉心の径方向に対して均一な流量分布となるように冷却材の流量を調整している。また、下記特許文献1に記載された原子炉の炉内構造のように、下部プレナムに、外周形状が冷却材の主流の流れ方向に非対称形状をなす連接板を設け、剥離渦の発生と助長を抑制し、炉心に冷却材が均一に流れ込むと共に、冷却材の流れの圧力損失を低減し、冷却材の流れを安定させている。 Therefore, by inserting an orifice plate into a large number of communication holes formed in the center portion of the lower core plate, the flow resistance of the communication holes in the center portion of the lower core plate is increased and uniform in the radial direction of the core. The coolant flow rate is adjusted to achieve a flow rate distribution. Further, as in the reactor internal structure described in Patent Document 1 below, a connecting plate whose outer peripheral shape forms an asymmetrical shape in the flow direction of the main flow of the coolant is provided in the lower plenum to generate and promote separation vortices. Is suppressed, the coolant flows uniformly into the core, the pressure loss of the coolant flow is reduced, and the coolant flow is stabilized.
ところが、下部炉心板の中心部の連通孔にオリフィスプレートを挿入すると、連通孔の流動抵抗が大きくなり、炉心の径方向に対して冷却材の流量分布が均一となるものの、多数の連通孔にオリフィスプレートを挿入することは困難であり、また、連通孔にオリフィスプレートを挿入すると、その部分だけ冷却材の流速が上がり、高速の冷却材が炉心に供給されることで、炉心、即ち、燃料棒が振動して原子炉の運転に支障をきたしてしまうという問題がある。また、特許文献1の原子炉の炉内構造では、複数の冷却材入口ノズルから流入した冷却材が、ダウンカマー部で合流しながら下降し、下部プレナムにて、その内面形状により上向きの上昇流に変換されるとき、連接板により大きな渦の発生が抑制されるものの、この連接板を通過した渦や連接板を基点とした渦が発生しやすくなり、炉心に対して径方向及び周方向に均一な冷却材の流れを形成することが困難となる。 However, if an orifice plate is inserted into the communication hole at the center of the lower core plate, the flow resistance of the communication hole increases, and the flow rate distribution of the coolant becomes uniform in the radial direction of the core, but a large number of communication holes are provided. It is difficult to insert the orifice plate, and when the orifice plate is inserted into the communication hole, the flow velocity of the coolant is increased only by that portion, and the high-speed coolant is supplied to the core. There is a problem that the rod vibrates and interferes with the operation of the reactor. Moreover, in the reactor internal structure of patent document 1, the coolant which flowed in from the several coolant inlet nozzle descend | falls, joining at a downcomer part, and it is an upward upward flow by the inner surface shape in a lower plenum. Although the generation of large vortices is suppressed by the connecting plate, the vortex that has passed through the connecting plate and the vortex based on the connecting plate are likely to be generated, and the radial and circumferential directions with respect to the core It becomes difficult to form a uniform coolant flow.
本発明は上述した課題を解決するものであり、圧力容器内に導入された冷却材を下部プレナムから炉心に対して径方向及び周方向に均一に供給することで熱交換効率の向上を図る原子炉を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and is intended to improve the heat exchange efficiency by uniformly supplying the coolant introduced into the pressure vessel from the lower plenum to the core in the radial direction and the circumferential direction. The purpose is to provide a furnace.
上記の目的を達成するための請求項1の発明の原子炉は、原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内に収納されている圧力容器と、該圧力容器内に冷却材を供給する冷却材供給配管系とを備え、原子燃料と冷却材との熱交換により蒸気を発生し、発生蒸気により発電タービンを駆動して発電を行う原子炉において、前記原子燃料への冷却材供給用の連通孔の入口、または、出口に冷却材の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材を具えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a nuclear reactor of the invention of claim 1 includes a reactor containment vessel, a pressure vessel accommodated in the reactor containment vessel, and cooling for supplying a coolant into the pressure vessel. Communication for supplying coolant to the nuclear fuel in a nuclear reactor that generates steam by heat exchange between the nuclear fuel and the coolant and generates power by driving a power generation turbine with the generated steam A flow resistance changing member for changing the flow resistance of the coolant is provided at the inlet or the outlet of the hole.
また、請求項2の発明の原子炉は、上部に冷却材入口ノズル及び冷却材出口ノズルを有する圧力容器と、該圧力容器内に配置される炉心槽と、該炉心槽内に配置される炉心と、前記炉心槽の下部に連結されて前記炉心を支持する炉心板と、該炉心板と前記圧力容器とにより区画される下部プレナムと、前記圧力容器と前記炉心槽の側壁により区画されて前記冷却材入口ノズルに連通すると共に前記下部プレナムに連通するダウンカマー部とを備える原子炉において、前記炉心板に前記炉心と前記下部プレナムとを連通する多数の連通孔が形成されると共に、前記炉心板の上部または下部に前記連通孔内を流動する冷却材の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材が設けられることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a reactor including a pressure vessel having a coolant inlet nozzle and a coolant outlet nozzle at an upper portion thereof, a core tank disposed in the pressure vessel, and a core disposed in the core vessel. And a core plate connected to the lower part of the core tank to support the core, a lower plenum defined by the core plate and the pressure vessel, and defined by the pressure vessel and the side wall of the core tank. In the nuclear reactor having a downcomer portion communicating with the coolant inlet nozzle and communicating with the lower plenum, the core plate is formed with a plurality of communication holes for communicating the core and the lower plenum, and the core A flow resistance changing member for changing the flow resistance of the coolant flowing in the communication hole is provided at an upper portion or a lower portion of the plate.
請求項3の発明の原子炉では、前記流動抵抗変更部材は、前記炉心板の外周部に形成された連通孔の流動抵抗に対して、前記炉心板の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定することを特徴としている。要するに、炉心板の外周部の連通孔に比べ、炉心板の中心部の連通孔の流動抵抗を大きくすればよく、その場合、炉心板の外周部の連通孔に前記流動抵抗変更部材を設けずに、炉心板の中心部の連通孔に前記流動抵抗変更部材を設けてもよい。 In the nuclear reactor according to a third aspect of the present invention, the flow resistance changing member is configured to flow in a communication hole formed in a central portion of the core plate with respect to a flow resistance of the communication hole formed in an outer peripheral portion of the core plate. It is characterized by a large resistance. In short, it is only necessary to increase the flow resistance of the communication hole in the central part of the core plate compared to the communication hole in the outer peripheral part of the core plate. In this case, the flow resistance changing member is not provided in the communication hole in the outer peripheral part of the core plate. In addition, the flow resistance changing member may be provided in a communication hole in the center of the core plate.
請求項4の発明の原子炉では、前記流動抵抗変更部材として、前記炉心板の中心部に形成された連通孔の入口部または出口部に多孔板が設けられることを特徴としている。 The nuclear reactor according to a fourth aspect of the invention is characterized in that a perforated plate is provided as an inlet portion or an outlet portion of a communication hole formed in a central portion of the core plate as the flow resistance changing member.
請求項5の発明の原子炉では、前記炉心板の中心側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の開口率が、前記炉心板の外周側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の開口率より低く設定されることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to the fifth aspect of the present invention, the aperture ratio of the perforated plate provided in the communication hole located on the center side of the core plate is provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. It is characterized by being set lower than the aperture ratio of the perforated plate.
請求項6の発明の原子炉では、前記多孔板は、支持筒を介して前記炉心板の上面または下面に取付けられ、前記炉心板の中心側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の高さが、前記炉心板の外周側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の高さより低く設定されることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to claim 6, the porous plate is attached to an upper surface or a lower surface of the core plate via a support tube, and is provided in the communication hole located on the center side of the core plate. Is set lower than the height of the perforated plate provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate.
請求項7の発明の原子炉では、前記多孔板は、支持筒を介して前記炉心板の上面または下面に取付けられ、前記支持筒に流路が形成されることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to a seventh aspect of the invention, the perforated plate is attached to an upper surface or a lower surface of the core plate via a support cylinder, and a flow path is formed in the support cylinder.
請求項8の発明の原子炉では、前記炉心板の中心側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の高さが、前記炉心板の外周側に位置する前記連通孔に設けられた前記多孔板の高さより低く設定されることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to claim 8, the height of the porous plate provided in the communication hole located on the center side of the core plate is provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. It is characterized by being set lower than the height of the perforated plate.
請求項9の発明の原子炉では、前記支持筒の流路は、前記炉心板の中心側に形成されることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to the ninth aspect of the present invention, the flow path of the support cylinder is formed on the center side of the core plate.
請求項10の発明の原子炉では、前記支持筒の内部に多数の流路を有する内筒が設けられることを特徴としている。 The nuclear reactor according to the invention of claim 10 is characterized in that an inner cylinder having a number of flow paths is provided inside the support cylinder.
請求項11の発明の原子炉では、前記多孔板の開口率を調整可能な開口率調整部材が設けられることを特徴としている。
The nuclear reactor according to the invention of
請求項12の発明の原子炉では、前記流動抵抗変更部材として、前記炉心板の下方を流動する冷却材を前記連通孔に導入するガイド部材が設けられることを特徴としている。 In the nuclear reactor according to the twelfth aspect of the present invention, a guide member for introducing a coolant that flows below the core plate into the communication hole is provided as the flow resistance changing member.
請求項13の発明の原子炉では、前記炉心板の中心側に位置する前記連通孔に設けられた前記ガイド部材の高さが、前記炉心板の外周側に位置する前記連通孔に設けられた前記ガイド部材の高さより低く設定されることを特徴としている。 In the nuclear reactor of the thirteenth aspect, the height of the guide member provided in the communication hole located on the center side of the core plate is provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. It is characterized by being set lower than the height of the guide member.
請求項1の発明の原子炉によれば、原子炉格納容器内に圧力容器を収納し、この圧力容器内に冷却材を供給する冷却材供給配管系を設け、原子燃料と冷却材との熱交換により蒸気を発生し、発生蒸気により発電タービンを駆動して発電を行うように構成し、原子燃料への冷却材供給用の連通孔の入口、または、出口に冷却材の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材を設けるので、圧力容器内に導入された冷却材が連通孔から原子燃料に供給されるとき、流動抵抗変更部材により連通孔内を流動する冷却材の流動抵抗が調整されることで、その炉心に供給される冷却材の流量が炉心に対して径方向に均一に調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。 According to the reactor of the first aspect of the present invention, the pressure vessel is accommodated in the reactor containment vessel, the coolant supply piping system for supplying the coolant to the pressure vessel is provided, and the heat between the nuclear fuel and the coolant is provided. Steam is generated by replacement, and the power generation turbine is driven by the generated steam to generate power, and the flow resistance of the coolant is changed to the inlet or outlet of the communication hole for supplying coolant to the nuclear fuel. Since the flow resistance changing member is provided, when the coolant introduced into the pressure vessel is supplied to the nuclear fuel from the communication hole, the flow resistance of the coolant flowing in the communication hole is adjusted by the flow resistance changing member. Thus, the flow rate of the coolant supplied to the core is uniformly adjusted in the radial direction with respect to the core, and the heat exchange efficiency can be improved.
請求項2の発明の原子炉によれば、冷却材入口ノズル及び冷却材出口ノズルを有する圧力容器内に炉心槽を配置し、この炉心槽内に炉心を配置する一方、炉心板と圧力容器により下部プレナムを区画すると共に、圧力容器と炉心槽の側壁によりダウンカマー部を区画し、炉心板に炉心と下部プレナムとを連通する多数の連通孔を形成すると共に、炉心板の上部または下部に連通孔内を流動する冷却材の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材を設けるので、圧力容器内に導入された冷却材が、ダウンカマー部を下降して下部プレナムに至り、この下部プレナムで反転して上昇するとき、この上昇する冷却材の流量分布は、下部プレナムの中心部が高くなるが、流動抵抗変更部材により連通孔内を流動する冷却材の流動抵抗が調整されることで、その炉心に供給される冷却材の流量が炉心に対して径方向に均一に調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。 According to the nuclear reactor of the invention of claim 2, the core tank is disposed in the pressure vessel having the coolant inlet nozzle and the coolant outlet nozzle, and the core is disposed in the core vessel, while the core plate and the pressure vessel are used. The lower plenum is divided and the downcomer section is divided by the pressure vessel and the side wall of the core tank, and a large number of communication holes for connecting the core and the lower plenum are formed in the core plate, and also communicated with the upper or lower part of the core plate. Since a flow resistance changing member is provided to change the flow resistance of the coolant flowing in the hole, the coolant introduced into the pressure vessel descends the downcomer section to the lower plenum and reverses at this lower plenum. The flow rate distribution of the rising coolant is higher at the center of the lower plenum, but by adjusting the flow resistance of the coolant flowing in the communication hole by the flow resistance changing member, Flow rate of the coolant supplied to the core becomes to be uniformly adjusted radially relative to the core, thereby improving the heat exchange efficiency.
請求項3の発明の原子炉によれば、流動抵抗変更部材は、炉心板の外周部に形成された連通孔の流動抵抗に対して、炉心板の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するので、下部プレナムから炉心に向かって上昇する冷却材の流量分布は中心部が高くなるが、流動抵抗変更部材により中心部の連通孔の流動抵抗が大きくなるように調整されていることから、その炉心に供給される冷却材の流量を径方向で均一に調整することができる。
According to the nuclear reactor of the invention of
請求項4の発明の原子炉によれば、流動抵抗変更部材として、炉心板の中心部に形成された連通孔の入口部または出口部に多孔板を設けるので、連通孔に対する多孔板の取付け及び取外しが容易となり、作業性を向上することができる。 According to the nuclear reactor of the invention of claim 4, since the porous plate is provided at the inlet portion or the outlet portion of the communication hole formed in the center portion of the core plate as the flow resistance changing member, the attachment of the porous plate to the communication hole and Removal becomes easy and workability can be improved.
請求項5の発明の原子炉によれば、炉心板の中心側に位置する連通孔に設けられた多孔板の開口率を、炉心板の外周側に位置する連通孔に設けられた多孔板の開口率より低く設定するので、簡単な構成で炉心板の中心側に位置する連通孔と外周側に位置する連通孔の流動抵抗を調整することができ、低コスト化を可能とすることができる。 According to the nuclear reactor of the fifth aspect of the present invention, the aperture ratio of the porous plate provided in the communication hole located on the center side of the core plate is set to be equal to that of the porous plate provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. Since the opening ratio is set lower than that, the flow resistance of the communication hole located on the center side of the core plate and the communication hole located on the outer peripheral side can be adjusted with a simple configuration, and the cost can be reduced. .
請求項6の発明の原子炉によれば、多孔板が支持筒を介して炉心板の上面または下面に取付けられ、炉心板の中心側に位置する連通孔に設けられた多孔板の高さを、炉心板の外周側に位置する連通孔に設けられた多孔板の高さより低く設定するので、多孔板の高さにより連通孔の流動抵抗を調整することができ、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。 According to the reactor of the invention of claim 6, the perforated plate is attached to the upper surface or the lower surface of the core plate via the support cylinder, and the height of the perforated plate provided in the communication hole located on the center side of the core plate is set. Since the height of the porous plate provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate is set lower than the height of the porous plate, the flow resistance of the communication hole can be adjusted by the height of the porous plate, the structure is simplified and the cost is low. Can be made possible.
請求項7の発明の原子炉によれば、多孔板が支持筒を介して炉心板の上面または下面に取付けられ、支持筒に流路を形成するので、冷却材が多孔板の孔だけでなく、支持筒の流路を通して連通孔に流入することとなり、冷却材を炉心側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。 According to the reactor of the invention of claim 7, the porous plate is attached to the upper surface or the lower surface of the core plate via the support cylinder, and the flow path is formed in the support cylinder, so that the coolant is not limited to the holes of the porous plate. Then, it flows into the communication hole through the flow path of the support cylinder, and it becomes easy to guide the coolant to the core side, and a sufficient allowance for adjusting the flow resistance can be secured.
請求項8の発明の原子炉によれば、炉心板の中心側に位置する連通孔に設けられた多孔板の高さを、炉心板の外周側に位置する連通孔に設けられた多孔板の高さより低く設定するので、多孔板の高さにより連通孔の流動抵抗を調整することができ、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。 According to the nuclear reactor of the eighth aspect of the present invention, the height of the porous plate provided in the communication hole located on the center side of the core plate is set to the height of the porous plate provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. Since it is set lower than the height, the flow resistance of the communication hole can be adjusted by the height of the perforated plate, and the structure can be simplified and the cost can be reduced.
請求項9の発明の原子炉によれば、支持筒の流路を炉心板の中心側に形成するので、ダウンカマー部を下降して下部プレナムに至る冷却材は、この下部プレナムで反転して中心部を上昇するため、上昇した冷却材は支持筒の中心側を向いた流路を通して連通孔に流入し、炉心側に誘導しやすくなり、連通孔の流動抵抗を容易に調整することができる。 According to the nuclear reactor of the ninth aspect of the present invention, since the flow path of the support cylinder is formed at the center side of the core plate, the coolant that descends the downcomer portion and reaches the lower plenum is reversed by the lower plenum. Since the center portion is raised, the raised coolant flows into the communication hole through the flow channel facing the center side of the support cylinder, and is easily guided to the core side, so that the flow resistance of the communication hole can be easily adjusted. .
請求項10の発明の原子炉によれば、支持筒の内部に多数の流路を有する内筒を設けるので、冷却材は、支持筒の流路と内筒の流路との二段階で流動抵抗が調整されるため、炉心側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。 According to the nuclear reactor of the invention of claim 10, since the inner cylinder having a large number of flow paths is provided inside the support cylinder, the coolant flows in two stages of the flow path of the support cylinder and the flow path of the inner cylinder. Since the resistance is adjusted, it is easy to guide to the core side, and a sufficient allowance for adjusting the flow resistance can be secured.
請求項11の発明の原子炉によれば、多孔板の開口率を調整可能な開口率調整部材を設けるので、下部プレナムでの冷却材の流動分布に応じて開口率調整部材により多孔板の開口率を調整することで、炉心に供給する冷却材の流量を容易に均一に調整することができる。 According to the nuclear reactor of the eleventh aspect of the invention, since the aperture ratio adjusting member capable of adjusting the aperture ratio of the porous plate is provided, the aperture ratio adjusting member opens the porous plate according to the flow distribution of the coolant in the lower plenum. By adjusting the rate, the flow rate of the coolant supplied to the core can be easily and uniformly adjusted.
請求項12の発明の原子炉によれば、流動抵抗変更部材として、炉心板の下方を流動する冷却材を連通孔に導入するガイド部材を設けるので、ダウンカマー部を下降して下部プレナムに至る冷却材は、この下部プレナムで反転して中心部を上昇するため、上昇した冷却材はガイド部材により連通孔に流入し、炉心側に誘導しやすくなり、連通孔の流動抵抗を容易に調整することができる。 According to the nuclear reactor of the twelfth aspect of the present invention, the flow resistance changing member is provided with the guide member for introducing the coolant flowing under the core plate into the communication hole, so that the downcomer portion is lowered to the lower plenum. The coolant reverses at the lower plenum and rises in the center, so that the raised coolant flows into the communication hole by the guide member and is easily guided to the core side, and easily adjusts the flow resistance of the communication hole. be able to.
請求項13の発明の原子炉によれば、炉心板の中心側に位置する連通孔に設けられたガイド部材の高さを、炉心板の外周側に位置する連通孔に設けられたガイド部材の高さより低く設定するので、ガイド部材の高さにより連通孔の流動抵抗を調整することができ、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。 According to the reactor of the thirteenth aspect of the present invention, the height of the guide member provided in the communication hole located on the center side of the core plate is set to the height of the guide member provided in the communication hole located on the outer peripheral side of the core plate. Since it is set lower than the height, the flow resistance of the communication hole can be adjusted by the height of the guide member, and the structure can be simplified and the cost can be reduced.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る原子炉の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Exemplary embodiments of a nuclear reactor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る加圧水型原子炉の内部構造を表す概略構成図、図2は、図1のII−II断面図、図3は、実施例1の下部炉心板の断面図、図4は、実施例1の下部炉心板に固定された多孔板の平面図、図5は、実施例1の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントの概略構成図である。 1 is a schematic configuration diagram showing the internal structure of a pressurized water reactor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view of a porous plate fixed to the lower core plate of the first embodiment, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a nuclear power plant having a pressurized water reactor of the first embodiment.
実施例1の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)である。 The nuclear reactor of Example 1 uses light water as a reactor coolant and a neutron moderator, and produces high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core, and sends this high-temperature and high-pressure water to a steam generator to generate steam by heat exchange. This is a pressurized water reactor (PWR) that generates electricity by sending this steam to a turbine generator.
本実施例の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図5に示すように、原子炉格納容器11内には、加圧水型原子炉12及び蒸気発生器13が格納されており、この加圧水型原子炉12と蒸気発生器13とは冷却水配管(冷却材供給配管系)14,15を介して連結されており、冷却水配管14に加圧器16が設けられ、冷却水配管15に冷却水ポンプ15aが設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器16により150〜160気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉12にて、燃料(原子燃料)として低濃縮ウランまたはMOXにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器16により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管14を通して蒸気発生器13に送られる。この蒸気発生器13では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管15を通して加圧水型原子炉12に戻される。
In the nuclear power plant having the pressurized water reactor of the present embodiment, as shown in FIG. 5, a
蒸気発生器13は、蒸気タービン17と冷却水配管18を介して連結されており、この蒸気タービン17は高圧タービン19及び低圧タービン20を有すると共に、発電機21が接続されている。また、高圧タービン19と低圧タービン20との間には、湿分分離加熱器22が設けられており、冷却水配管18から分岐した冷却水分岐配管23が湿分分離加熱器22に連結される一方、高圧タービン19と湿分分離加熱器22は低温再熱管24により連結され、湿分分離加熱器22と低圧タービン20は高温再熱管25により連結されている。更に、蒸気タービン17の低圧タービン20は、復水器26を有しており、この復水器26には冷却水(例えば、海水)を給排する取水管27及び排水管28が連結されている。そして、この復水器26は、冷却水配管29を介して脱気器30に連結されており、この冷却水配管29に復水ポンプ31及び低圧給水加熱器32が設けられている。また、脱気器30は、冷却水配管33を介して蒸気発生器13に連結されており、この冷却水配管33には給水ポンプ34及び高圧給水加熱器35が設けられている。
The
従って、蒸気発生器13にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管18を通して蒸気タービン17(高圧タービン19から低圧タービン20)に送られ、この蒸気により蒸気タービン17を駆動して発電機21により発電を行う。このとき、蒸気発生器13からの蒸気は、高圧タービン19を駆動した後、湿分分離加熱器22で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン20を駆動する。そして、蒸気タービン17を駆動した蒸気は、復水器26で冷却されて復水となり、低圧給水加熱器32で、例えば、低圧タービン20から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器30で溶存酸素や不凝結ガス(アンモニアガス)などの不純物が除去された後、高圧給水加熱器35で、例えば、高圧タービン19から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器13に戻される。
Therefore, the steam generated by performing heat exchange with the high-pressure and high-temperature primary cooling water in the
また、加圧水型原子炉12において、図1及び図2に示すように、原子炉容器(圧力容器)41は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体42とその上部に装着される原子炉容器蓋43により構成されており、この原子炉容器本体42に対して原子炉容器蓋43が開閉可能となっている。原子炉容器本体42は、上部が開口して下部が球面状に閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水(冷却材)を給排する入口ノズル44及び出口ノズル45が形成されている。
Further, in the
この入口ノズル44は、図2に詳細に示すように、4個形成されており、90°−270°中心線に対して所定の角度Aをもって配置され、且つ、0°−180°中心線に対して対称な位置に配置されている。一方、出口ノズル45は、4個形成されており、0°−180°中心線に対して所定の角度Bをもって配置され、且つ、90°−270°中心線に対して対称な位置に配置されている。
As shown in detail in FIG. 2, four
原子炉容器本体42内にて、入口ノズル44及び出口ノズル45より下方には、円筒形状をなす炉心槽46が原子炉容器本体42の内面と所定の隙間をもって配置されており、この炉心槽46の上部には、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板47が連結され、下部には、同じく円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板48が連結されている。そして、原子炉容器本体42内には、炉心槽46の上方に位置して円板形状をなす上部炉心支持板49が固定されており、この上部炉心支持板49から複数の炉心支持ロッド50を介して上部炉心板47、つまり、炉心槽46が吊下げ支持されている。一方、下部炉心板48、つまり、炉心槽46は、原子炉容器本体42の内面に対して複数のラジアルキー52により位置決め保持されている。
Within the reactor vessel
炉心槽46と上部炉心板47と下部炉心板48により炉心53が形成されており、この炉心53には、多数の燃料集合体54が配置されている。この燃料集合体54は、図示しないが、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。そして、この燃料集合体54は、多数の燃料棒に加えて、制御棒が挿入される制御棒案内管と、炉内計装用検出器が挿入される炉内計装案内管を有している。
A
そして、上部炉心支持板49を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管55が支持されており、原子炉容器蓋43に設けられた図示しない制御棒駆動装置から延出されて制御棒クラスタ駆動軸が、この制御棒クラスタ案内管55内を通って燃料集合体54まで延出され、下端部に制御棒が取付けられている。また、上部炉心支持板49を貫通して多数の炉内計装案内管56が支持されており、下端部が燃料集合体54まで延出されている。
A large number of control rod
従って、制御棒駆動装置により制御棒クラスタ駆動軸を移動して燃料集合体54に制御棒を挿入することで、炉心53内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器41内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口ノズル45から排出され、上述したように、蒸気発生器13に送られる。即ち、燃料集合体54を構成する燃料としてのウランまたはプルトニウムが核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくすると共に、発生した熱を奪って冷却する。また、制御棒を燃料集合体54に挿入することで、炉心53内で生成される中性子数を調整し、また、原子炉を緊急に停止するときには炉心53に急速に挿入される。
Therefore, the control rod cluster drive shaft is moved by the control rod drive device and the control rod is inserted into the
また、原子炉容器41内には、炉心53に対して、その上方に出口ノズル45に連通する上部プレナム57が形成されると共に、下方に下部プレナム58が形成されている。そして、原子炉容器41と炉心槽46との間に入口ノズル44及び下部プレナム57に連通するダウンカマー部59が形成されている。即ち、上部プレナム57は、炉心槽46と上部炉心支持板49と上部炉心板47に区画されることで形成され、出口ノズル45に連通すると共に、上部炉心板47に形成された多数の連通孔を介して炉心53に連通している。下部プレナム58は、炉心槽46の底部となる下部炉心板48と原子炉容器本体42に区画されることで形成され、下部炉心板48に形成された多数の連通孔を介して炉心53に連通している。ダウンカマー部59は、原子炉容器本体42と炉心槽46の側壁に区画されることで形成され、上部が入口ノズル44に連通する一方、下部が下部プレナム58に連通している。
In the
従って、軽水は、4つの入口ノズル44から原子炉容器本体42内に流入し、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至り、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過した後、炉心53に流入する。この炉心53に流入した軽水は、炉心53を構成する燃料集合体54から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体54を冷却する一方、高温となって上部炉心板47を通過して上部プレナム57まで上昇し、出口ノズル45を通って排出される。
Accordingly, light water flows into the
そして、本実施例では、図3及び図4に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されると共に、下部炉心板48の上部に冷却材供給用の連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板71が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の出口部に多孔板71が設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a number of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板71は、円筒形状をなす支持筒72の軸方向における先端部(図3にて上端部)に固定(溶接、ボルトなど)されており、この支持筒72の軸方向における基端部(図3にて下端部)が下部炉心板48の上面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されることで、その出口部を被覆している。なお、この多孔板71は、メッシュ、パンチングメタルなどにより構成されている。一方、図示しないが、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔に対しては、この多孔板71は設けられていない。
The
従って、図1及び図3に示すように、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の出口部に多孔板71が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板71により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生し、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 3, the light water that has flowed downward through the
このように実施例1の原子炉によれば、入口ノズル44及び出口ノズル45を有する原子炉容器41内に炉心槽46を配置し、この炉心槽46内に炉心53を配置する一方、下部炉心板48と原子炉容器41により下部プレナム58を区画すると共に、原子炉容器41と炉心槽46の側壁によりダウンカマー部59を区画し、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成すると共に、下部炉心板48の上部に中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板71を設けている。
As described above, according to the reactor of the first embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に多孔板71が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例1の原子炉では、流動抵抗変更部材として、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の出口部に多孔板71を設けている。従って、連通孔61,62,63に対する多孔板71の取付け及び取外しが容易となり、作業性を向上することができる。
Further, in the nuclear reactor of the first embodiment, a
図6は、本発明の実施例2に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in the pressurized water reactor according to the second embodiment of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例2の原子炉において、図1及び図6に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されており、連通孔61側が下部炉心板48の中心側であり、連通孔63側が下部炉心板48の外周部側となっている。そして、下部炉心板48の上部に連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板81,82,83・・・が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の出口部に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられている。
In the nuclear reactor of the second embodiment, as shown in FIGS. 1 and 6, a large number of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板81,82,83は、円筒形状をなす支持筒84,85,86の軸方向における先端部に固定されており、この支持筒84,85,86の軸方向における基端部が下部炉心板48の上面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されることで、その出口部を被覆している。そして、下部炉心板48の中心側に形成された連通孔61の支持筒84に対して、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔63の支持筒86の長さが長く設定されており、下部炉心板48の中心側から外周部側に並んだ連通孔61,62,63に対して、下部炉心板48の上面から多孔板81,82,83までの高さH1,H2,H3が徐々に高くなっている。
The
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の出口部に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が徐々に大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板81,82,83により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生し、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例2の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成すると共に、下部炉心板48の上部の中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する高さの異なる多孔板81,82,83を設けている。
As described above, according to the nuclear reactor of the second embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が中心側ほど低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例2の原子炉では、下部炉心板48の中心側に位置する連通孔61に設けられた多孔板81の高さを、外周側に位置する連通孔63に設けられた多孔板83の高さより低く設定している。従って、多孔板81,82,83の高さにより連通孔61,62,63の流動抵抗を微小に調整することができ、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。
In the nuclear reactor of the second embodiment, the height of the
図7は、本発明の実施例3に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to
実施例3の原子炉において、図1及び図7に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されると共に、下部炉心板48の下部に連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板71が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の入口部に多孔板71が設けられている。
In the nuclear reactor of the third embodiment, as shown in FIGS. 1 and 7, a plurality of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板71は、支持筒72の先端部(図7にて下端部)に固定されており、この支持筒72の基端部(図7にて上端部)が下部炉心板48の下面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されることで、その入口部を被覆している。
The
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の入口部に多孔板71が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板71により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生し、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例3の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成すると共に、下部炉心板48の下部の中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板71を設けている。
As described above, according to the nuclear reactor of the third embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に多孔板71が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
図8は、本発明の実施例4に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 4 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例4の原子炉において、図1及び図8に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されており、連通孔61側が下部炉心板48の中心側であり、連通孔63側が下部炉心板48の外周部側となっている。そして、下部炉心板48の下部に連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板81,82,83・・・が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の入口部に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられている。
In the nuclear reactor of the fourth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 8, a plurality of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板81,82,83は、支持筒84,85,86の先端部に固定されており、この支持筒84,85,86の基端部が下部炉心板48の下面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されることで、その入口部を被覆している。そして、下部炉心板48の中心側に形成された連通孔61の支持筒84に対して、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔63の支持筒86の長さが長く設定されており、下部炉心板48の中心側から外周部側に並んだ連通孔61,62,63に対して、下部炉心板48の下面から多孔板81,82,83までの高さH1,H2,H3が徐々に高くなっている。
The
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の入口部に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が徐々に大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板81,82,83により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生し、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例4の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成すると共に、下部炉心板48の下部に中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する高さの異なる多孔板81,82,83を設けている。
As described above, according to the nuclear reactor of the fourth embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に高さの異なる多孔板81,82,83が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が中心側ほど低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
なお、上述した実施例2,4にて、高さの異なる多孔板81,82,83を設けることで、連通孔61,62,63の流動抵抗を変更したが、多孔板の開口率を変更、つまり、下部炉心板48の中心側に位置する連通孔61に設けられた多孔板の開口率を、外周側に位置する連通孔63に設けられた多孔板83の開口率より低く設定してもよい。
In Examples 2 and 4 described above, the flow resistance of the communication holes 61, 62, 63 was changed by providing the
図9は、本発明の実施例5に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 5 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例5の原子炉において、図1及び図9に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されると共に、下部炉心板48の下部に連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板91が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の入口部に多孔板91が設けられている。
In the nuclear reactor of the fifth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 9, a large number of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板91は、支持筒92の先端部に固定されており、この支持筒92の基端部が下部炉心板48の下面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されることで、その入口部を被覆している。そして、この支持筒92に内外を貫通する流路92aが形成されている。
The
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の入口部に多孔板91が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板91及び支持筒92により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生する。この場合、支持筒92に流路92aが形成されているため、中心側の連通孔61よりも外周部側の連通孔63の方が流動抵抗が小さくなり、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例5の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成し、下部炉心板48の下部の中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板91を設けると共に、多孔板91を支持する支持筒92に通路92aを設けている。
As described above, according to the reactor of the fifth embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に多孔板91及び通路92aを有する支持筒92が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例5の原子炉では、多孔板91が支持筒92を介して下部炉心板48の下面に取付けられ、支持筒92に流路92aを形成している。従って、軽水が多孔板91の孔だけでなく、支持筒92の流路92aを通して連通孔61,62,63に流入することとなり、軽水を炉心53側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。
In the nuclear reactor of the fifth embodiment, the
図10は、本発明の実施例6に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 6 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例6の原子炉において、図1及び図10に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・が形成されており、連通孔61側が下部炉心板48の中心側であり、連通孔63側が下部炉心板48の外周部側となっている。そして、下部炉心板48の下部に連通孔61,62,63・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板101,102,103・・・が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62,63の入口部に高さの異なる多孔板101,102,103が設けられている。
In the nuclear reactor of the sixth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 10, a plurality of communication holes 61, 62, 63... Are formed in the
この多孔板101,102,103は、支持筒104,105,106を介して下部炉心板48の下面であって、連通孔61,62,63の周囲に固定されて入口部を被覆している。そして、下部炉心板48の中心側に形成された連通孔61の支持筒104に対して、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔63の支持筒106の長さが長く設定されている。そして、この支持筒104,105,106には、内外を貫通する流路104a,105a,106aが形成されている。
The
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61,62,63の入口部に高さの異なる多孔板101,102,103が設けられており、外周部の連通孔に対して中心部の連通孔61,62,63の流動抵抗が徐々に大きくなっている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板101,102,103及び支持筒104,105,106により連通孔61,62,63を通過する際に抵抗が発生する。この場合、支持筒104,105,106に流路104a,105a,106aが形成されているため、中心側の連通孔61よりも外周部側の連通孔63の方が流動抵抗が小さくなり、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例6の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62,63・・・を形成し、下部炉心板48の下部に中心部に位置する連通孔61,62,63内を流動する軽水の流動抵抗を変更する高さの異なる多孔板101,102,103を設けると共に、多孔板101,102,103を支持する支持筒104,105,106に流路104a,105a,106aを設けている。
As described above, according to the reactor of the sixth embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62,63に高さの異なる多孔板101,102,103及び流路104a,105a,106aを有する支持筒104,105,106が設けられているため、この連通孔61,62,63内を流動する軽水の流量が中心側ほど低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例6の原子炉では、多孔板101,102,103が支持筒104,105,106を介して下部炉心板48の下面に取付けられ、支持筒101,102,103に流路104a,105a,106aを形成している。従って、軽水が多孔板101,102,103の孔だけでなく、支持筒104,105,106の流路104a,105a,106aを通して連通孔61,62,63に流入することとなり、軽水を炉心53側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。
Further, in the nuclear reactor of the sixth embodiment, the
図11は、本発明の実施例7に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図、図12は、実施例7の多孔板及び支持筒を表す斜視図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 7 of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing the perforated plate of Example 7 and a support tube. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例7の原子炉において、図1、図11及び図12に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61が形成されると共に、下部炉心板48の下部に連通孔61内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板111が設けられている。この多孔板111は、支持筒112を介して下部炉心板48の下面に連通孔61の入口部を被覆するように固定されている。そして、この支持筒112は、下部炉心板48の中心側にスリット形状の通路112aが形成されている。
In the reactor of the seventh embodiment, as shown in FIGS. 1, 11, and 12, the
従って、ダウンカマー部59を下向きに流れ落ちて下部プレナム58に至った軽水は、この下部プレナム58の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53に流入する。このとき、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、炉心53の中心部でその流量が多く、外周部で少なくなってしまう。ところが、本実施例では、下部炉心板48の中心部に位置する連通孔61の入口部に多孔板111が設けられ、支持筒112に下部炉心板48の中心側を向く通路112aが形成されている。そのため、下部プレナム58の内面により上向きに案内されて上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板111及び支持筒112により連通孔61を通過する際に抵抗が発生し、結果として、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Accordingly, the light water flowing down the
このように実施例7の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61を形成し、下部炉心板48の下部に中心部に位置する連通孔61内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板111を設けると共に、多孔板111を支持する支持筒12に下部炉心板48の中心側を向く通路112aを設けている。
As described above, according to the reactor of the seventh embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61に多孔板111及び通路112aを有する支持筒112が設けられているため、この連通孔61内を流動する軽水の流量が低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例7の原子炉では、多孔板111が支持筒112を介して下部炉心板48の下面に取付けられ、支持筒112に下部炉心板48の中心側を向く流路112aを形成している。従って、軽水が多孔板111の孔だけでなく、支持筒112の流路112aを通して連通孔61に流入することとなり、軽水を炉心53側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。
Further, in the nuclear reactor of the seventh embodiment, the
図13は、本発明の実施例8に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 8 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例8の原子炉において、図1、図13に示すように、下部炉心板48の下部に連通孔61内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板111が設けられている。この多孔板111は、支持筒112を介して下部炉心板48の下面に連通孔61の入口部を被覆するように固定されており、この支持筒112には、下部炉心板48の中心側を向くスリット形状の通路112aが形成されている。そして、この多孔板111及び支持筒112の内側には、スペーサ114を介して内筒115が装着されており、この内筒115には、多数の流路115aが形成されている。
In the nuclear reactor of the eighth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 13, a
従って、下部プレナム58から上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板111と支持筒112と内筒115により連通孔61を通過する際に抵抗が発生し、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Therefore, although the light water rising from the
このように実施例8の原子炉によれば、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61を形成し、下部炉心板48の下部に中心部に位置する連通孔61内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板111を設け、この多孔板111を支持する支持筒112に下部炉心板48の中心側を向く通路115aを設けると共に、多孔板111及び支持筒112の内側に、多数の流路115aを有する内筒115を設けている。
As described above, according to the reactor of the eighth embodiment, a large number of communication holes 61 for communicating the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61に多孔板111と通路115aを有する支持筒112と内筒115が設けられているため、この連通孔61内を流動する軽水の流量が低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例8の原子炉では、多孔板111が支持筒112を介して下部炉心板48の下面に取付けられ、その内側に内筒115を設けている。従って、軽水が多孔板111の孔だけでなく、内筒115の通路115aを通して連通孔61に流入することとなり、二段階で流動抵抗が調整されるため、炉心53側に誘導しやすくなり、流動抵抗の調整代を十分に確保することができる。
Further, in the nuclear reactor of the eighth embodiment, the
図14は、本発明の実施例9に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 9 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例9の原子炉において、図1及び図14に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔61,62・・・が形成され、連通孔61側が下部炉心板48の中心側であり、連通孔62側が下部炉心板48の外周部側となっている。下部炉心板48の上部に連通孔61,62・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材として多孔板121,122・・・が設けられている。この流動抵抗変更部材は、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔の流動抵抗に対して、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔の流動抵抗を大きく設定するものであり、具体的には、下部炉心板48の中心部に形成された連通孔61,62の出口部に多孔板121,122が設けられている。
In the nuclear reactor of the ninth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 14, a large number of communication holes 61, 62... That connect the
この多孔板121,122は、支持筒123,124を介して下部炉心板48の上面における連通孔61,62の周囲に固定されることで、その出口部を被覆している。この多孔板121,122の中央部には調整孔121a,122aが形成されており、この調整孔121a,122aに外部から栓部材(開口率調整部材)125,126が上下に移動自在に嵌合している。この栓部材125,126は、多孔板121,122の調整孔121a,122aへの嵌合量を変更することで、多孔板121,122の開口率を調整することができる。本実施例では、下部炉心板48の中心側に位置する多孔板121の開口率が、外周側に位置する多孔板122の開口率よりも低くなるように、栓部材125,126の嵌合量を調整してある。
The
従って、下部プレナム58から上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板121,122により連通孔61,62を通過する際に抵抗が発生し、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Therefore, although the light water rising from the
このように実施例9の原子炉によれば、下部炉心板48の上部に中心部に位置する連通孔61,62内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板121,122を設け、この栓部材125,126を嵌合することで、その開口率を調整可能としている。
As described above, according to the nuclear reactor of the ninth embodiment, the
従って、入口ノズル44から原子炉容器41内に導入された軽水が、ダウンカマー部59を下降して下部プレナム58に至り、この下部プレナム58で反転して上昇し、下部炉心板48を通過して炉心53まで上昇するとき、この上昇する軽水の流量分布は、下部プレナム58の中心部が高くなるが、下部炉心板48の中心部にある連通孔61,62に開口率の異なる多孔板121,122が設けられているため、この連通孔61,62内を流動する軽水の流量が中心側ほど低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
Accordingly, the light water introduced into the
また、実施例9の原子炉では、栓部材125,126により多孔板121,122への嵌合量を変更することで、多孔板121,122の開口率を調整可能としている。従って、下部プレナム58での軽水の流動分布に応じて多孔板121,122の開口率を調整することで、炉心53に供給する軽水の流量を容易に調整することができる。
Further, in the nuclear reactor of the ninth embodiment, the aperture ratio of the
図15は、本発明の実施例10に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a porous plate provided in a pressurized water reactor according to Example 10 of the present invention. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例10の原子炉において、図1及び図15に示すように、下部炉心板48の下部に連通孔61,62・・・内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板121,122・・・が設けられている。この多孔板121,122は、支持筒123,124を介して下部炉心板48の下面における連通孔61,62の周囲に固定されている。この多孔板121,122の中央部には調整孔121a,122aが形成され、この調整孔121a,122aに栓部材125,126が上下に移動自在に嵌合している。この栓部材125,126は、円錐台形状をなし、多孔板121,122の調整孔121a,122aへの嵌合量を変更することで、多孔板121,122の開口率を調整することができる。
In the nuclear reactor of the tenth embodiment, as shown in FIGS. 1 and 15, the
従って、下部プレナム58から上昇する軽水は、中心部の流量が多いものの、多孔板121,122により連通孔61,62を通過する際に抵抗が発生し、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。また、下部プレナム58の軽水は、栓部材125,126の傾斜面(側面)に案内されて多孔板121,122から連通孔61,62に導入されることとなり、その導入量も調整することができる。
Therefore, although the light water rising from the
このように実施例10の原子炉によれば、下部炉心板48の上部に中心部に位置する連通孔61,62内を流動する軽水の流動抵抗を変更する多孔板121,122を設け、この栓部材125,126を嵌合することで、その開口率を調整可能としている。従って、開口率の異なる多孔板121,122により連通孔61,62内を流動する軽水の流量が中心側ほど低減されることで、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整されることとなり、熱交換効率の向上を図ることができる。
As described above, according to the reactor of the tenth embodiment, the
なお、上述した実施例9、10にて、多孔板121,122の開口率を調整する栓部材125,126を剛体または弾性体としたが、多孔体としてもよい。
In Examples 9 and 10 described above, the
図16は、本発明の実施例11に係る加圧水型原子炉に設けられた多孔板を表す縦断面図、図17は、実施例11のガイド部材の平面図である。なお、本実施例の原子炉における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a perforated plate provided in a pressurized water reactor according to Example 11 of the present invention, and FIG. 17 is a plan view of a guide member of Example 11. The overall configuration of the nuclear reactor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and the same members having the same functions as those described in this embodiment will be described. A duplicate description will be omitted.
実施例11の原子炉において、図1、図16及び図17に示すように、下部炉心板48に炉心53と下部プレナム58とを連通する多数の連通孔・・・68,69が形成され、連通孔68側が下部炉心板48の中心側であり、連通孔69側が下部炉心板48の外周部側となっている。下部炉心板48の下部には、その外周部側に設けられた連通孔68,69内を流動する軽水の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材としてのガイド部材131,132・・・が設けられている。このガイド部材131,132は、下部炉心板48の下面における連通孔61,62の周囲に固定されている。この場合、ガイド部材131,132は、連通孔61,62における下部炉心板48の外周部側に固定され、下部炉心板48の中心側ほどその高さが低くなるように傾斜している。そして、下部炉心板48の中心側に形成された連通孔68のガイド部材131に対して、下部炉心板48の外周部側に形成された連通孔69のガイド部材132の高さが高く設定されている。
In the nuclear reactor of the eleventh embodiment, as shown in FIGS. 1, 16 and 17, a large number of communication holes... 68, 69 for communicating the
従って、下部プレナム58から上昇する軽水は、中心部の流量が多く下部炉心板48の下面に沿って外周部側に流れ、ガイド部材131,132により導かれて外周部側の連通孔68,69に導入されることとなり、下部プレナム58から炉心53に供給される軽水の流量が、炉心53の径方向に対して均一に整流されることとなる。
Therefore, the light water rising from the
このように実施例11の原子炉によれば、下部炉心板48の下部に外周部に位置する連通孔68,69内に軽水を導入するガイド部材131,132を設けている。従って、軽水が流れにくい外周部側の連通孔68,69に対して、ガイド部材131,132により積極的に軽水を導入することができ、炉心53に供給される軽水の流量が炉心53の径方向に対して均一となるように調整され、熱交換効率の向上を図ることができる。
As described above, according to the reactor of the eleventh embodiment, the
なお、上述した各実施例では、流動抵抗変更部材としての多孔板やガイド部材を、下部炉心板48の中心部の連通孔61,62,63に対して設けたり、外周部側の連通孔68,69に対して設けたが、全ての連通孔61,62、63・・・68,69に設け、その開口率などを変更することで流動抵抗を変更するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, a perforated plate or a guide member as a flow resistance changing member is provided for the communication holes 61, 62, 63 in the central portion of the
また、上述した各実施例では、燃料集合体54の下部に設けられている下部炉心板48の下部又は上部に支持筒を設けたが、要するに、本発明は、燃料集合体54の連通孔の入口(上流側)に流動抵抗部材を設ければよい。また、燃料集合体54の連通孔の出口(下流側)に流動抵抗部材を設けてもよい。
In each of the above-described embodiments, the support cylinder is provided below or above the
本発明は、原子炉格納容器と、この原子炉格納容器内に収納されている圧力容器と、圧力容器内に冷却材を供給する冷却材供給配管系とを具え、原子燃料と冷却材との熱交換により蒸気を発生し、発生蒸気により発電タービンを駆動して発電を行う原子炉に適用可能であり、上述した加圧水型炉(PWR)に限らず、他の種類の原子炉、例えば沸騰水型炉(BWR)にも適用することができる。即ち、本発明に係る原子炉は、炉心板の上部または下部に連通孔内を流動する冷却材の流動抵抗を変更する流動抵抗変更部材が設けることで、冷却材を下部プレナムから炉心に対して径方向及び周方向に均一に供給するものであり、いずれの種類の原子炉にも適用することができる。 The present invention comprises a nuclear reactor containment vessel, a pressure vessel accommodated in the nuclear reactor containment vessel, and a coolant supply piping system for supplying a coolant into the pressure vessel. The present invention is applicable to a nuclear reactor that generates steam by heat exchange and generates power by driving a power generation turbine with the generated steam, and is not limited to the above-described pressurized water reactor (PWR), but other types of nuclear reactors such as boiling water It can also be applied to a mold furnace (BWR). That is, in the nuclear reactor according to the present invention, the flow resistance changing member for changing the flow resistance of the coolant flowing in the communication hole is provided at the upper or lower portion of the core plate, so that the coolant is supplied from the lower plenum to the core. It supplies uniformly in radial direction and circumferential direction, and can be applied to any kind of nuclear reactor.
12 加圧水型原子炉
41 原子炉容器(圧力容器)
44 入口ノズル(冷却材入口ノズル)
45 出口ノズル(冷却材出口ノズル)
46 炉心槽
48 下部炉心板
53 炉心
56 炉内計装案内管
57 上部プレナム
58 下部プレナム
59 ダウンカマー部
61,62,63・・・68,69 連通孔
71,81,82,83,91,101,102,103,111,121,122 多孔板(流動抵抗変更部材)
72,84,85,86,92,104,105,106,112,123,124 支持筒
104a,105a,106a,112a 通路
115 内筒
125,126 栓部材(開口率調整部材)
131,132 ガイド部材(流動抵抗変更部材)
12
44 Inlet nozzle (coolant inlet nozzle)
45 Outlet nozzle (coolant outlet nozzle)
46
72, 84, 85, 86, 92, 104, 105, 106, 112, 123, 124
131,132 Guide member (flow resistance changing member)
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