JP2856457B2 - 高温ガス炉 - Google Patents

高温ガス炉

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は高温ガス冷却型原子炉(以下高温ガス炉とい
う)に係り、特に制御棒案内管と制御棒挿入孔との接続
構造に関するものである。
(従来の技術) 一般に高温ガス炉は第7図に示すように、炉容器1
と、この炉容器1内に収納された炉心2と、この炉心2
を支持する炉心支持部材3と、上記炉容器1の上部に設
けられた複数本のスタンドパイプ4と、これらのスタン
ドパイプ4に収納された制御棒駆動装置5とから構成さ
れ、炉容器1内には冷却材としてヘリウムガスが数十気
圧の高圧状態で充填されている。
また、炉容器1の下部には外管6が接続され、この外
管6から炉容器1内に流入したヘリウムガスは下部プレ
ナム7,間隙部8,上部プレナム9,炉心2,高温プレナム10を
順次流通し、外管6の内側に設けられた内管11を通って
炉外へ流出するようになっている。
一方、前記制御棒駆動装置5は第8図に示すように、
ドラム12の外周に巻回されたワイヤロープ13の下端に連
結金具14を介して制御棒15を保持しており、上記ドラム
12と減速機構16を介して連結した駆動モータ17によりワ
イヤロープ13を巻き取ったり繰り出したりすることによ
って制御棒15を昇降させる構造となっている。
また、このように構成される高温ガス炉の炉心2は第
9図および第10図に示すように、六角形をなす制御棒カ
ラム黒鉛ブロック18と燃料カラム黒鉛ブロック19を複数
段に積み重ねて構成されており、制御棒カラム黒鉛ブロ
ック18の周囲には6個の燃料カラム黒鉛ブロック19が配
置されている。また、制御棒カラム黒鉛ブロック18には
複数個(図では3個)の制御棒挿入孔20が形成されてい
る。これらの制御棒挿入孔20の上部には第11図に示すよ
うに制御棒案内管21の下端部が挿入されており、前記制
御棒15はこれらの制御棒案内管21および制御棒挿入孔20
内を昇降するようになっている。
なお、最上段の制御棒カラム黒鉛ブロック18および燃
料カラム黒鉛ブロック19の上部には、これらの黒鉛ブロ
ックと同一形状の中性子遮蔽体22,23が配置され、燃料
カラム黒鉛ブロック19の上部に配置された燃料カラム上
部中性子遮蔽体23の上面のほうが制御棒カラム黒鉛ブロ
ック18の上部に配置された制御棒カラム上部中性子遮蔽
体22の上面より高くなっている。また、前記制御棒案内
管21の上端部はスタンドパイプ4内に設けられた案内管
支持部材24の下面に固定されている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、このような高温ガス炉では多数の黒鉛ブロ
ックを蜂の巣状に配置して炉心2を構成しているため、
隣接する黒鉛ブロック間に生じるギャップにより制御棒
カラム黒鉛ブロック18の位置がずれる可能性がある。ま
た、スタンドパイプ4の加工精度や据付精度などにより
スタンドパイプ4と制御棒カラム黒鉛ブロック18との相
対的な位置関係がずれる可能性もあり、これらの要因に
よって制御棒案内管21の軸芯と制御棒挿入孔20の軸芯と
が一致しなくなり、制御棒案内管21を制御棒挿入孔20に
接続できなるなることが予想される。また、たとえ接続
できたとしても制御棒案内管21と制御棒挿入孔20の軸芯
が一致していない状態で制御棒案内管21を制御棒挿入孔
20に接続すると、制御棒案内管21の上端部は案内管支持
部材24に固定されているため、制御棒案内管21と案内管
支持部材24との結合部付近に過大な応力が発生し、好ま
しくないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
制御棒案内管と制御棒挿入孔の軸芯とが多少ずれていて
も互いに接続することができ、しかも制御棒案内管に過
大な応力が発生することがなく、制御棒案内管と制御棒
挿入孔との接続構造の信頼性を高めることのできる高温
ガス炉を提供することを目的とするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、炉容器と、この
炉容器内に収納され制御棒挿入孔を有する制御棒カラム
黒鉛ブロックの周囲に燃料カラム黒鉛ブロックを配設し
てなる炉心と、上記炉容器の上部に設けられた複数本の
スタンドパイプと、これらのスタンドパイプ内に収納さ
れ前記制御棒挿入孔と制御棒案内管を介して接続される
制御棒駆動装置とを有する高温ガス炉において、前記制
御棒カラム黒鉛ブロックの上部に配置される制御棒カラ
ム上部中性子遮蔽体と前記燃料カラム黒鉛ブロックの上
部に配置される燃料カラム上部中性子遮蔽体との間にテ
ーパ部を有する段差部を形成すると共に上記段差部によ
って形成される凹部に嵌合する嵌合部材を前記制御棒案
内管の下部に設け、かつ前記制御棒案内管の上端部を上
下方向および水平方向に移動自在に支持したものであ
る。
(作 用) すなわち、本発明は制御棒カラム上部中性子遮蔽体と
燃料カラム上部中性子遮蔽体との間にテーパ部を有する
段差部を形成すると共に上記段差部によって形成される
凹部に嵌合する嵌合部材を制御棒案内管の下部に設ける
ことにより、段差部のテーパ部と嵌合部材のテーパ部が
ガイドの役目を果たすため、制御棒案内管の軸芯と制御
棒挿入孔の軸芯が多少ずれていても制御棒案内管と制御
棒挿入孔を互いに接続することができる。また、本発明
は制御棒案内管の上端部が上下方向および水平方向に移
動自在に支持されているので、制御棒案内管と制御棒挿
入孔の軸芯が一致しない状態で制御棒案内管と制御棒挿
入孔を接続しても制御棒案内管に過大な応力が発生する
こともない。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図ないし第3図は本発明による制御棒案内管21と
制御棒挿入孔20との接続構造の一実施例を示し、この実
施例の制御棒カラム上部中性子遮蔽体22と燃料カラム上
部中性子遮蔽体23との間にはテーパ部26を有する段差部
25が形成されている。そして、制御棒案内管21の下部に
は上記段差部25によって形成される六角形状の凹部27に
嵌合する嵌合部材28が複数本(図では3本)の制御棒案
内管21を束ねるように設けられている。なお、この嵌合
部材28は制御棒案内管21同士の間隔を保持するスペーサ
の役割も兼ねている。
一方、制御棒案内管21の上端部にはスペーサを兼ねた
円形の支持板29が設けられている。この支持板29は案内
管支持部材24の下部に設けられた円筒フレーム30内に収
容保持されており、これによって制御棒案内管21を上下
方向および水平方向に移動自在に支持している。
第4図ないし第6図は制御棒案内管21を制御棒挿入孔
20に接続する際の作用を示したもので、第4図に示すよ
うに制御棒案内管21の軸芯と制御棒挿入孔20の軸芯とが
多少ずれていても第5図に示すように段差部25のテーパ
部26と嵌合部材28のテーパ部がガイドの役目を果たすの
で、第6図に示すように制御棒案内管21の下端部を制御
棒挿入孔20に嵌め込むことができる。また、このとき制
御棒案内管21は多少傾いた状態となるが、制御棒案内管
21は案内管支持部材24の下部に設けられた円筒フレーム
30に上下方向および水平方向に移動自在に支持されてい
るので、制御棒案内管21に過大な応力が発生することも
ない。
なお、段差部25のテーパ部26の幅と嵌合部材28のテー
パ部の幅とを足し合わせた合計量をブロックギャップ、
スタンドパイプ4の据付公差及び傾き等から計算される
制御棒案内管21と制御棒挿入孔20との軸芯の最大ずれ量
よりも大きくしておけば、制御棒案内管21を制御棒挿入
孔20に確実に接続することができる。
また、本実施例では原子炉構造部材の熱膨張やスウェ
リング等により案内管支持部材24と制御棒カラム上部中
性子遮蔽体18との相対距離が変化しても相対距離の変化
量を円筒フレーム30の高さによって十分吸収できるの
で、制御棒案内管21が制御棒挿入孔20から外れるような
ことがなく、常に良好な接続状態を保つことができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、制御棒案内管と
制御棒挿入孔の軸芯が多少ずれていても互いに接続する
ことができ、しかも制御棒案内管に過大な応力が発生す
ることがなく、制御棒案内管と制御棒挿入孔との接続構
造の信頼性を高めることのできる高温ガス炉を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による制御棒案内管と制御棒挿入孔との
接続構造の一実施例を示す断面図、第2図は第1図のII
−II線に沿った断面図、第3図は第1図のIII−III線に
沿った断面図、第4図ないし第6図は同実施例の作用説
明図、第7図は高温ガス炉の概略図、第8図は制御棒駆
動装置の構成図、第9図は炉心の構造を示す平面図、第
10図は第9図のX−X線に沿った断面図、第11図は従来
の制御棒案内管と制御棒挿入孔との接続構造を示す断面
図である。 1……炉容器、2……炉心、4……スタンドパイプ、5
……制御棒駆動装置、13……ワイヤロープ、15……制御
棒、18……制御棒カラム黒鉛ブロック、19……燃料カラ
ム黒鉛ブロック、20……制御棒挿入孔、21……制御棒案
内管、22……制御棒カラム上部中性子遮蔽体、23……燃
料カラム上部中性子遮蔽体、24……案内管支持部材、25
……段差部、26……テーパ部、27……凹部、28……嵌合
部材、29……支持板、30……円筒フレーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−55892(JP,A) 実開 昭60−109096(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉容器と、この炉容器内に収納され制御棒
    挿入孔を有する制御棒カラム黒鉛ブロックの周囲に複数
    個の燃料カラム黒鉛ブロックを配置してなる炉心と、上
    記炉容器の上部に設けられた複数本のスタンドパイプ
    と、これらのスタンドパイプ内に収納され前記制御棒挿
    入孔と制御棒案内管を介して接続される制御棒駆動装置
    とを有する高温ガス炉において、前記制御棒カラム黒鉛
    ブロックの上部に配置される制御棒カラム上部中性子遮
    蔽体と前記燃料カラム黒鉛ブロックの上部に配置される
    燃料カラム上部中性子遮蔽体との間にテーパ部を有する
    段差部を形成すると共に上記段差部によって形成される
    凹部に嵌合する嵌合部材を前記制御棒案内管の下部に設
    け、かつ前記制御棒案内管の上端部を上下方向および水
    平方向に移動自在に支持したことを特徴とする高温ガス
    炉。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160196884A1 (en) * 2013-09-03 2016-07-07 Tsinghua University Reactivity control method and telescoped control rod for pebble-bed high-temperature gas-cooled reactor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160196884A1 (en) * 2013-09-03 2016-07-07 Tsinghua University Reactivity control method and telescoped control rod for pebble-bed high-temperature gas-cooled reactor
EP3043352A4 (en) * 2013-09-03 2017-04-12 Tsinghua University Method for controlling reactivity of gas-cooled pebble-bed high-temperature reactor, and telescopic control rod
US10229759B2 (en) * 2013-09-03 2019-03-12 Tsinghua University Reactivity control method and telescoped control rod for pebble-bed high-temperature gas-cooled reactor

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JPH03125996A (ja) 1991-05-29

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