JP2507398B2 - 原子炉の制御棒案内管 - Google Patents

原子炉の制御棒案内管

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JP2507398B2
JP2507398B2 JP62058851A JP5885187A JP2507398B2 JP 2507398 B2 JP2507398 B2 JP 2507398B2 JP 62058851 A JP62058851 A JP 62058851A JP 5885187 A JP5885187 A JP 5885187A JP 2507398 B2 JP2507398 B2 JP 2507398B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、稠密化燃料を採用する沸騰水型高燃焼原子
炉または、高転換原子炉に係り、特に十字型制御棒の制
御棒案内管に関する。
〔従来の技術〕
従来の沸騰水型原子炉の制御棒配管はc格子型と呼ば
れ、第8図に示す様に燃料集合体5の4体に対して1体
の十字型制御棒10が対応して配置されていた。この結
果、第9図及び第10図に示す様に、燃料集合体5の4体
は、1体の4体用燃料支持金具12によつて支持され、燃
料支持金具12は円筒形の制御棒案内管11の上端部で支持
され、制御棒案内管11は頂部を炉心支持板4で、下部を
制御棒駆動機構ハウジング6上端部で支持している。そ
して、制御棒案内管11を第8図中に重ねて表示すると第
8図中の点線の如くなる。十字型の制御棒10は、円筒形
の制御棒案内管11の中を上下することにより、燃料支持
金具12の十字形溝部12aを通過して燃料集合体5間に制
御棒駆動機構で挿入,引抜される構造となつていた。ま
た、第11図に示す様に原子炉冷却材15は、制御棒案内管
11上部に設けている穴から入り、燃料支持金具12のオリ
フイス3を通過し、燃料集合体5に流れる流路構成とな
つていた。
しかし、稠密化燃料の採用に伴い第7図に示す様に燃
料集合体5が大きくなり、従来、燃料集合体5の4体に
対し1体の割合で配置されていた制御棒を、燃料集合体
2体に1体の割合で制御棒を配置するK格子型の構造に
すると、従来の円筒形制御棒案内管では第7図中に2点
鎖線で表示した如く制御棒案内管同士が干渉する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の制御棒案内管は円筒形状をしていたので燃料集
合体2体につき1体の十字形断面の制御棒を配置した稠
密化された炉心においては、従来の制御棒案内管を採用
しようとすると制御棒案内管どうしが干渉してしまい、
従来の制御棒案内管が採用できない問題点を生じてしま
う。
本発明の目的は、稠密化された炉心に対して採用でき
る制御棒案内管を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための第1手段は、燃料集合体の
対角方向の一対のコーナー部に軸心が平行に対向するよ
うに配置した十字形断面形状の制御棒を案内する管であ
って、前記管の全長にわたって前記十字形断面の4端部
側で狭隘化されるとともに前記十字形断面の十字交点側
で前記制御棒にたいする隙間が前記端部側における隙間
よりも広い中空な管と、前記広い側の隙間に対向する前
記中空な管の管壁に設けられて前記燃料集合体の内側に
連通する冷却材流通孔とから成る原子炉の制御棒案内管
であって、同じく第2手段は、燃料集合体の対角方向の
一対のコーナー部に軸心が平行に対向するように配置し
た十字形断面形状の制御棒を案内する管であって、前記
管の全長にわたって前記管は中心筒部の外周部に前記制
御棒の4端部を案内する中空突起状部を備え、前記中心
筒部に設けられて前記燃料集合体の内側に連通する冷却
材流通孔を備えて成る原子炉の制御棒案内管である。
〔作用〕
第1手段によれば、十字形断面の制御棒はその十字形
断面の4端部側が制御棒を案内する管の狭隘化された隙
間の間を通って案内され、冷却材は冷却材流通孔から前
記隙間よりも広い中空な管の内側を通って燃料集合体の
内側に入り、その燃料集合体を冷却する作用を成す。制
御棒を案内する管はその制御棒の十字形断面の4端部側
で狭隘化されるので前記制御棒の4端部に対向する管を
4端部に内接する内接円よりも前記十字形断面の十字交
点側の中空な管は小さな径と成り、狭隘化された前記制
御棒を案内する管を、前記内接円の外観を有する管を用
いるものよりも、互いに接近させて配置出来て、一つの
燃料集合体の周囲4辺を制御棒で囲うという稠密化が達
成せられる。
第2手段によれば、十字形断面形状の制御棒を案内す
る管は中心筒部の外周部に前記制御棒の十字の4端部を
案内する中空突起状部を備え、中心筒部は中空突起状部
の4端部が内接する内接円よりも小さい径に仕立てら
れ、制御棒の4端部は中空突起状部内で案内されて制御
棒が移動する際に案内される作用が得られる。冷却材は
冷却材流通孔から中心筒部の内側を通って燃料集合体の
内側に入り、その燃料集合体は冷却される作用を受け
る。中心筒部は中空突起状部の4端部が内接する内接円
よりも小さい径に仕立てられるから、制御棒を案内する
管を、前記内接円の外観を有する管を用いるものより
も、互いに接近させて配置出来て、一つの燃料集合体を
周囲4辺を制御棒で囲うという稠密化が達成せられる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を第1図〜第7図により説明
する。
沸騰水型原子炉の炉心部構造は、第6図に示す様に、
燃料集合体5を支持する燃料支持金具2,制御棒案内管1
と制御棒案内管1より伝わる荷重を原子炉圧力容器9に
伝える制御棒駆動機構ハウジング6,そして、制御棒案内
管1の横方向の支持を行う炉心支持板4,燃料集合体5上
部の横方向の支持を行う上部格子板7と燃料集合体5を
取り囲み、上部格子板7と炉心支持板4を支持する炉心
シユラウド8より構成されている。
ここで、第7図に示す稠密化燃料集合体5と制御棒10
との配置関係は、K格子型と呼ばれ、燃料集合体5の2
体に対し十字型制御棒10が1体対応する配置構成とな
る。本構造に対応する炉内構造は、第1図に示す様に、
2体の燃料集合体支持用の燃料支持金具2と十字型制御
棒を収納及びガイドする制御棒案内管1の組合せ構造を
基本構造とし、第6図に示すように、これに整合する炉
心支持板4及び上部格子板7の組合せによつて達成され
る。
燃料支持金具の機能は、燃料集合体を支持し、その荷
重を制御棒案内管に伝える機能の外に、制御棒の挿入、
引抜時の通路形成、燃料集合体へ流入する原子炉冷却材
の流路の形成がある。また、制御棒案内管の機能は、制
御棒の収納、ガイド及び燃料集合体5を支持し、燃料集
合体5からの荷重を制御棒駆動機構ハウジングを通して
原子炉圧力容器に伝える機能の外に、制御棒案内管1の
上部に設けた穴1aと制御棒案内管内部に組込まれる燃料
支持金具により原子炉冷却材の流路の形成が成される。
ここで、第1図〜第5図を用いてこれらの詳細について
説明する。第1図及び第2図に示す様に、燃料支持金具
2は、2体の燃料集合体2を対角位置で支持する構造
で、制御棒の通路とする為の十字型貫通穴と燃料集合体
2への原子炉冷却材15の流路となる通路とを形成し、通
路の入口部には、原子炉冷却材15の流量を調節する為の
オリフイス3が取り付けられている。燃料支持金具2
は、第2図に示すように、制御棒案内管1にはめ込み構
造又は制御棒案内管と一体構造にする。制御棒案内管
は、第3図に示すように、内部に十字形制御棒10と案内
管1との間に原子炉冷却材の流路を広く形成する空間を
確保する。すなわち燃料支持金具2を内部に組込む空間
を確保しつつ、制御棒外径より小さい円筒型とすること
により、林立する制御棒案内管同士の干渉を回避するこ
とができ、筒の剛性を大きくとれることから差圧(外
圧)やねじりに対しても十分強度を有することができ、
また、第2図に示すように内部に組込まれる燃料支持金
具2との組合せにより、原子炉冷却材15の流路を形成す
るため、炉心支持板4には他に穴を明ける必要はなく、
更に燃料支持金具2のはめ合いも1つの穴であり、製作
精度及び据付性の向上を図ることができる。また、制御
棒案内管1の円筒の外周部を、制御棒10を正確に案内す
るように第3図に示す様に制御棒先端形状に合わせて狭
隘化した突起状空間を有する構造とすることにより、林
立する制御棒案内管同士の干渉を回避しつつ、制御棒の
収納及びガイドの機能も果たすことができる。
第4図及び第5図は、本発明の他の実施例の制御棒案
内管1の形状であり、第4図は、平板1cにより構成され
た中心筒部に制御棒先端形状に合わせた中空突起状部1d
を連結して連結した空間を形成した構造、第5図は、制
御棒案内管1の中心に対しなだらかに曲げられた曲面板
1eで構成された中心筒部に制御棒先端形状に合わせた中
空突起状部1fを連結して連続した空間を形成した構造で
ある。各部1cと1dあるいは各部1eと1fは溶接連結でも一
体成形によつて作つても良い。又、第4図,第5図の例
でも第1図の如く穴1aを冷却材流入孔として備える。
これらの制御棒案内管及び燃料支持金具に対し炉心支
持板は、制御棒案内管外形形状に合わせた穴だけを明け
れば良く、冷却材を燃料集合体へ導き入れる為に他に支
持板に穴を明ける必要はない。
以上の様な構造とすることによつて、燃料集合体の稠
密化構造に伴なうK格子型炉心に対応した炉内構造を達
成することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料の稠密化を図つたK格子型炉心
に対して、制御棒案内管同士の干渉を回避するとともに
差圧(外圧)やねじりに対しての強度を強く、また従来
通りに冷却材をサイドから案内管内に入れて炉心側へ導
入できるので、新たに炉心支持板に穴をあける必要もな
くて制御棒案内管及び燃料支持金具の取合を従来通りに
簡素な構造とすることができる。
よつて、燃料集合体への原子炉冷却材流路の形成及び
制御棒の挿入、引抜のガイドと収納の機能を果たす健全
かつ好適であつて、簡素な炉内構造を達成することがで
き、燃料集合体2体に対して制御棒1体の割合である高
燃焼炉または高転換炉の実現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である制御棒案内管と2体
用燃料支持金具の組合わ鳥瞰図、第2図は、第1図のA
−A断面図、第3図は、第1図のB−B断面図、第4図
及び第5図は、本発明の他の各実施例の第3図に相当す
る断面図、第6図は、沸騰水型原子炉(高燃焼炉または
高転換炉)の縦断面図、第7図は、K格子型炉心配置
図、第8図は、C格子型炉心配置図、第9図は、C格子
型炉心の燃料集合体、燃料支持金具、制御棒、制御棒案
内管、炉心支持板及び制御棒駆動機構ハウジングの取合
いを示す取瞰図、第10図は、第9図のC−C矢視図、第
11図は、第10図のD−D断面図である。 1……制御棒案内管、2……燃料支持金具、3……オリ
フイス、4……炉心支持板、5……燃料集合体、6……
制御棒駆動機構ハウジング、7……上部格子板、8……
炉心シユラウド、9……原子炉圧力容器、10……制御
棒、11……円筒型制御棒案内管、12……4体用燃料支持
金具、13……十字筒型制御棒案内管、14……2体用燃料
支持金具、15……原子炉冷却材。
フロントページの続き (72)発明者 和田 則明 日立市幸町3丁目1番1号 株式会社日 立製作所日立工場内 (72)発明者 成瀬 明輔 日立市幸町3丁目1番1号 株式会社日 立製作所日立工場内 (56)参考文献 特公 昭51−6319(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料集合体の対角方向の一対のコーナー部
    に軸心が平行に対向するように配置した十字形断面形状
    の制御棒を案内する管であって、前記管の全長にわたっ
    て前記十字形断面の4端部側で狭隘化されるとともに前
    記十字形断面の十字交点側で前記制御棒にたいする隙間
    が前記端部側における隙間よりも広い中空な管と、前記
    広い側の隙間に対向する前記中空な管の管壁に設けられ
    て前記燃料集合体の内側に連通する冷却材流通孔とから
    成る原子炉の制御棒案内管。
  2. 【請求項2】燃料集合体の対角方向の一対のコーナー部
    に軸心が平行に対向するように配置した十字形断面形状
    の制御棒を案内する管であって、前記管の全長にわたっ
    て前記管は中心筒部の外周部に前記制御棒の4端部を案
    内する中空突起状部を備え、前記中心筒部に設けられて
    前記燃料集合体の内側に連通する冷却材流通孔を備えて
    成る原子炉の制御棒案内管。
JP62058851A 1987-03-16 1987-03-16 原子炉の制御棒案内管 Expired - Lifetime JP2507398B2 (ja)

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JPS63225189A JPS63225189A (ja) 1988-09-20
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