JP2931260B2 - 原子炉制御棒案内管 - Google Patents
原子炉制御棒案内管Info
- Publication number
- JP2931260B2 JP2931260B2 JP8303093A JP30309396A JP2931260B2 JP 2931260 B2 JP2931260 B2 JP 2931260B2 JP 8303093 A JP8303093 A JP 8303093A JP 30309396 A JP30309396 A JP 30309396A JP 2931260 B2 JP2931260 B2 JP 2931260B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- housing
- inlet opening
- hole
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Turning (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に制御棒案内
管に関連していて、特にその中に配置された複数の制御
棒の振動を減らすように適合された制御棒案内管に関連
しており、該制御棒案内管は 加圧水型原子炉圧力容器
での使用に適している。
管に関連していて、特にその中に配置された複数の制御
棒の振動を減らすように適合された制御棒案内管に関連
しており、該制御棒案内管は 加圧水型原子炉圧力容器
での使用に適している。
【０００２】
【従来の技術】制御棒の振動を減らすための装置が先行
技術で周知であるけれども、これらの先行技術の装置が
それらと関連したある特定の限界を持っていることは分
かっていた。しかしながら、これらの限界が正当に評価
されることができる前に、若干の背景の説明が、典型的
な加圧水型原子炉圧力容器とそれに関連した制御棒案内
管の構造及び作動について必要である。
技術で周知であるけれども、これらの先行技術の装置が
それらと関連したある特定の限界を持っていることは分
かっていた。しかしながら、これらの限界が正当に評価
されることができる前に、若干の背景の説明が、典型的
な加圧水型原子炉圧力容器とそれに関連した制御棒案内
管の構造及び作動について必要である。
【０００３】この点に関して、原子炉圧力容器は、燃料
集合体中に閉じ込められた核分裂性の中性子生成物質の
制御された分裂によって熱を発生するための装置であ
る。複数の燃料集合体が原子炉圧力容器内でまとめら
れ、同圧力容器内に原子炉炉心を画成する。加圧された
液体減速冷却材が圧力容器を、従って燃料集合体を循環
されて、核分裂過程を助けると共に、燃料集合体に閉じ
込められた核分裂性物質の分裂によって引き起こされる
熱を除去する。
集合体中に閉じ込められた核分裂性の中性子生成物質の
制御された分裂によって熱を発生するための装置であ
る。複数の燃料集合体が原子炉圧力容器内でまとめら
れ、同圧力容器内に原子炉炉心を画成する。加圧された
液体減速冷却材が圧力容器を、従って燃料集合体を循環
されて、核分裂過程を助けると共に、燃料集合体に閉じ
込められた核分裂性物質の分裂によって引き起こされる
熱を除去する。
【０００４】しかしながら、炉心で核分裂によって発生
された中性子は安全理由のために適当に制御されなくて
はならない。従って、圧力容器内には、関連する燃料集
合体と垂直方向に整列する複数の制御棒案内管が配設さ
れている。この制御棒案内管は、制御棒クラスタ組立体
を構成する複数の可動の制御棒を収容している。各制御
棒クラスタ組立体は、滑動するように可動であるため、
この制御棒クラスタ組立体に属する制御棒は、滑動し
て、各燃料集合体に挿入したり各燃料集合体から引き出
して、核分裂過程を制御することができる。
された中性子は安全理由のために適当に制御されなくて
はならない。従って、圧力容器内には、関連する燃料集
合体と垂直方向に整列する複数の制御棒案内管が配設さ
れている。この制御棒案内管は、制御棒クラスタ組立体
を構成する複数の可動の制御棒を収容している。各制御
棒クラスタ組立体は、滑動するように可動であるため、
この制御棒クラスタ組立体に属する制御棒は、滑動し
て、各燃料集合体に挿入したり各燃料集合体から引き出
して、核分裂過程を制御することができる。
【０００５】更に、各制御棒案内管内には、複数の貫通
口を有する複数の案内板が設けられていて、該貫通口が
そこを通る制御棒をそれぞれ滑動自在に受け入れるの
で、制御棒はこれらの案内板により適当に案内されると
共に横方向から支持される。液体減速冷却材は、制御棒
案内管の側壁を貫通する複数の穴を通って該制御棒案内
管から流出することができる。液体減速冷却材は、制御
棒案内管から出た後、圧力容器を出て、蒸気を発生する
ために蒸気発生器に流れる。この蒸気は、当該技術分野
で周知の手段により最終的に電気を発生する。
口を有する複数の案内板が設けられていて、該貫通口が
そこを通る制御棒をそれぞれ滑動自在に受け入れるの
で、制御棒はこれらの案内板により適当に案内されると
共に横方向から支持される。液体減速冷却材は、制御棒
案内管の側壁を貫通する複数の穴を通って該制御棒案内
管から流出することができる。液体減速冷却材は、制御
棒案内管から出た後、圧力容器を出て、蒸気を発生する
ために蒸気発生器に流れる。この蒸気は、当該技術分野
で周知の手段により最終的に電気を発生する。
【０００６】しかし、本発明者は、冷却材が制御棒案内
管に導入されてその内部を上方に流れる時に、冷却材の
一部に乱流が発生して制御棒を振動させることを観察し
た。これは、冷却材が制御棒案内管内を上方に流れる時
に、冷却材の一部が制御棒案内管を貫通する穴から出る
ために方向を変え、制御棒案内管内に乱流を生じさせる
ためである。冷却材のこの部分は、制御棒案内管の内部
及び外部間に存在する圧力差のため、穴から流出する。
更に、冷却材は、制御棒案内管内の案内板に衝突する時
に方向を変えて、制御棒案内管内に更なる乱流を生じさ
せるので、制御棒は更に振動する。加えて、制御棒案内
管の頂部に蓋をするアラインメント・プレートのため
に、冷却材がこのアラインメント・プレートに衝突して
方向を変え、穴から流出する時に、制御棒案内管内に付
加的に乱流が発生し、制御棒の更なる振動に至る。換言
すれば、冷却材が方向を変える時に、同冷却材は制御棒
を振動させるのに十分な速度で制御棒に衝突する。この
振動は、最終的には、制御棒を滑動自在に受け入れてい
る案内板に制御棒が当たって同制御棒に摩耗を生じさせ
るので、望ましいことではない。該摩耗は、制御棒が案
内板の穴内で適当に滑動する能力を潜在的に阻害する可
能性があり、従って、核分裂過程を適当に制御する制御
棒の能力を潜在的に阻害する可能性がある。従って、当
該技術分野における課題は、制御棒の摩耗を防止するた
めに同制御棒の振動を軽減することである。
管に導入されてその内部を上方に流れる時に、冷却材の
一部に乱流が発生して制御棒を振動させることを観察し
た。これは、冷却材が制御棒案内管内を上方に流れる時
に、冷却材の一部が制御棒案内管を貫通する穴から出る
ために方向を変え、制御棒案内管内に乱流を生じさせる
ためである。冷却材のこの部分は、制御棒案内管の内部
及び外部間に存在する圧力差のため、穴から流出する。
更に、冷却材は、制御棒案内管内の案内板に衝突する時
に方向を変えて、制御棒案内管内に更なる乱流を生じさ
せるので、制御棒は更に振動する。加えて、制御棒案内
管の頂部に蓋をするアラインメント・プレートのため
に、冷却材がこのアラインメント・プレートに衝突して
方向を変え、穴から流出する時に、制御棒案内管内に付
加的に乱流が発生し、制御棒の更なる振動に至る。換言
すれば、冷却材が方向を変える時に、同冷却材は制御棒
を振動させるのに十分な速度で制御棒に衝突する。この
振動は、最終的には、制御棒を滑動自在に受け入れてい
る案内板に制御棒が当たって同制御棒に摩耗を生じさせ
るので、望ましいことではない。該摩耗は、制御棒が案
内板の穴内で適当に滑動する能力を潜在的に阻害する可
能性があり、従って、核分裂過程を適当に制御する制御
棒の能力を潜在的に阻害する可能性がある。従って、当
該技術分野における課題は、制御棒の摩耗を防止するた
めに同制御棒の振動を軽減することである。
【０００７】制御棒の振動を軽減するための装置は既知
である。多孔管の中に装着された内管によって囲まれた
制御棒を支持する上記多孔管を含む案内管は、米国特許
第４,５８４,１６８号明細書に開示されている。この米
国特許によって開示された内管は制御棒の周りにぴった
り嵌合する。該内管の上端及び下端の間に装着された接
続部は、制御棒の振動を制御する目的で冷却材の経路を
決めるために設けられている。この米国特許は、内部に
配置された制御棒の振動を制御することができる案内管
を開示しているが、冷却材の経路を決めるために接続部
を設けることを必要とする。上記米国特許の装着された
接続部は、同接続部が内管から分離されれば、緩んだ部
品が原子炉圧力容器内に移動して同圧力容器の内部構造
物を損傷させる可能性を少なくとも生じさせる。これ
は、経済的にも安全のためにも望ましいことではない。
である。多孔管の中に装着された内管によって囲まれた
制御棒を支持する上記多孔管を含む案内管は、米国特許
第４,５８４,１６８号明細書に開示されている。この米
国特許によって開示された内管は制御棒の周りにぴった
り嵌合する。該内管の上端及び下端の間に装着された接
続部は、制御棒の振動を制御する目的で冷却材の経路を
決めるために設けられている。この米国特許は、内部に
配置された制御棒の振動を制御することができる案内管
を開示しているが、冷却材の経路を決めるために接続部
を設けることを必要とする。上記米国特許の装着された
接続部は、同接続部が内管から分離されれば、緩んだ部
品が原子炉圧力容器内に移動して同圧力容器の内部構造
物を損傷させる可能性を少なくとも生じさせる。これ
は、経済的にも安全のためにも望ましいことではない。
【０００８】
【発明の概要】従って、内部に配置された複数の制御棒
の振動を適当に減じるようになっている、加圧水原子炉
圧力容器での使用に適する制御棒案内管の必要性があ
る。
の振動を適当に減じるようになっている、加圧水原子炉
圧力容器での使用に適する制御棒案内管の必要性があ
る。
【０００９】ここに開示された制御棒案内管は、その中
に配置された複数の制御棒の振動を軽減するようになっ
ている。案内管は、制御棒を囲むハウジングを含む。ハ
ウジングは、上部炉心板に形成した孔に対峙して入口開
口を有しており、その孔は原子炉容器冷却材がそこを貫
流するようにする。冷却材は、孔を通流して、入口開口
を通り、そしてハウジングの中に入るときに、制御棒の
振動を誘発することができる。ハウジングの入口開口
は、孔よりも所定距離上方にあって、入口開口と孔との
間に隙間を画成しているので、冷却材の第１の所定部分
が該隙間の外に横方向に流れ出て、入口開口を避ける。
また、ハウジングは、同ハウジングから冷却材の第２の
所定部分が出るために、入口開口の近くに位置している
穴が貫通している下部側壁部分を持っている。冷却材の
第１の所定部分が入口開口を避けると共に冷却材の第２
の所定部分が穴を出るので、制御棒の振動が軽減され
る。
に配置された複数の制御棒の振動を軽減するようになっ
ている。案内管は、制御棒を囲むハウジングを含む。ハ
ウジングは、上部炉心板に形成した孔に対峙して入口開
口を有しており、その孔は原子炉容器冷却材がそこを貫
流するようにする。冷却材は、孔を通流して、入口開口
を通り、そしてハウジングの中に入るときに、制御棒の
振動を誘発することができる。ハウジングの入口開口
は、孔よりも所定距離上方にあって、入口開口と孔との
間に隙間を画成しているので、冷却材の第１の所定部分
が該隙間の外に横方向に流れ出て、入口開口を避ける。
また、ハウジングは、同ハウジングから冷却材の第２の
所定部分が出るために、入口開口の近くに位置している
穴が貫通している下部側壁部分を持っている。冷却材の
第１の所定部分が入口開口を避けると共に冷却材の第２
の所定部分が穴を出るので、制御棒の振動が軽減され
る。
【００１０】その広い形態では、本発明による制御棒案
内管は、流体が貫流するのを許容する孔を画成する板部
材を内部に有する圧力容器において使用するため、内部
に配置された制御棒の振動を減衰するようになっている
制御棒案内管であって、前記制御棒を囲むと共に、前記
流体が貫流するのを許容する前記孔に対峙して配置され
た入口開口を有するハウジングを備え、前記入口開口
は、前記孔との間に隙間を画成するように所定距離だけ
前記孔の上方に配置されていて、前記入口開口から受け
入れられて前記ハウジングに入るときに前記制御棒に振
動を生じさせうる前記流体の所定の第１部分が前記隙間
から流出して前記入口開口を避けるようになっており、
前記ハウジングの下側部分には前記入口開口の近くに位
置する穴が明けられていて、前記流体の所定の第２部分
が前記ハウジングから流出できるようになっており、前
記流体の前記第１部分が前記入口開口を避け前記流体の
前記第２部分が前記穴から流出することで前記制御棒の
振動を軽減する。
内管は、流体が貫流するのを許容する孔を画成する板部
材を内部に有する圧力容器において使用するため、内部
に配置された制御棒の振動を減衰するようになっている
制御棒案内管であって、前記制御棒を囲むと共に、前記
流体が貫流するのを許容する前記孔に対峙して配置され
た入口開口を有するハウジングを備え、前記入口開口
は、前記孔との間に隙間を画成するように所定距離だけ
前記孔の上方に配置されていて、前記入口開口から受け
入れられて前記ハウジングに入るときに前記制御棒に振
動を生じさせうる前記流体の所定の第１部分が前記隙間
から流出して前記入口開口を避けるようになっており、
前記ハウジングの下側部分には前記入口開口の近くに位
置する穴が明けられていて、前記流体の所定の第２部分
が前記ハウジングから流出できるようになっており、前
記流体の前記第１部分が前記入口開口を避け前記流体の
前記第２部分が前記穴から流出することで前記制御棒の
振動を軽減する。
【００１１】本発明の目的は、さもなければハウジング
内に流入する冷却材の所定部分を該ハウジングから反ら
すことによって、内部に配置されている複数の制御棒の
振動を軽減するようになっている前記ハウジングを含む
制御棒案内管を提供することである。
内に流入する冷却材の所定部分を該ハウジングから反ら
すことによって、内部に配置されている複数の制御棒の
振動を軽減するようになっている前記ハウジングを含む
制御棒案内管を提供することである。
【００１２】本発明の特徴は、原子炉圧力容器に配置さ
れる上部炉心板にハウジングを結合する細長いボルトを
設けており、また、隙間が上部炉心板とハウジングの間
に画成されるように、ハウジングから垂下して上部炉心
板に係合する細長い台座を設けていることである。
れる上部炉心板にハウジングを結合する細長いボルトを
設けており、また、隙間が上部炉心板とハウジングの間
に画成されるように、ハウジングから垂下して上部炉心
板に係合する細長い台座を設けていることである。
【００１３】本発明の利点は、ハウジング内の流体の乱
流が制御棒の振動を減らすために軽減されることであ
る。
流が制御棒の振動を減らすために軽減されることであ
る。
【００１４】本発明のこれらと他の目的、特徴及び利点
は、図面と関連して次の詳細な記載を読むことにより当
業者にとって明白になるであろう。
は、図面と関連して次の詳細な記載を読むことにより当
業者にとって明白になるであろう。
【００１５】本明細書は、本発明の要旨を特に指摘しそ
の保護を明確に請求する冒頭の請求項から始まっている
が、本発明は添付図画と関連してなされた以下の記載か
らもっと良く理解されるであろうと信じられる。
の保護を明確に請求する冒頭の請求項から始まっている
が、本発明は添付図画と関連してなされた以下の記載か
らもっと良く理解されるであろうと信じられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】そこで図１を参照すると、典型的
な加圧水型原子炉（圧力容器とも称する）１０が示され
ている。圧力容器１０はその頂端部において開放した胴
部２０を含むと共に、該胴部に取り付けられた複数の入
口ノズル３０及び複数の出口ノズル４０（その内の１つ
のみを示す。）を有する。密閉頭部５０は胴部２０の頂
部に装着されると共に、複数のボルト５５によって胴部
２０に封止状態に取り付けられている。
な加圧水型原子炉（圧力容器とも称する）１０が示され
ている。圧力容器１０はその頂端部において開放した胴
部２０を含むと共に、該胴部に取り付けられた複数の入
口ノズル３０及び複数の出口ノズル４０（その内の１つ
のみを示す。）を有する。密閉頭部５０は胴部２０の頂
部に装着されると共に、複数のボルト５５によって胴部
２０に封止状態に取り付けられている。
【００１７】更に図１を参照すると、圧力容器１０に配
置されているのは、熱を発生させる過程で核分裂中性子
を放出することができる核分裂性物質を含む複数の燃料
集合体６０である。密閉頭部の頂部を貫通しているの
は、複数の制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ）７０である。各
ＣＲＤＭ７０は複数の細長い滑動自在の制御棒８０を含
む（図３参照）。各制御棒８０は、燃料集合体６０で起
こっている核分裂過程を適当に制御すべく前に言及した
中性子を吸収するための吸収材を含む。
置されているのは、熱を発生させる過程で核分裂中性子
を放出することができる核分裂性物質を含む複数の燃料
集合体６０である。密閉頭部の頂部を貫通しているの
は、複数の制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ）７０である。各
ＣＲＤＭ７０は複数の細長い滑動自在の制御棒８０を含
む（図３参照）。各制御棒８０は、燃料集合体６０で起
こっている核分裂過程を適当に制御すべく前に言及した
中性子を吸収するための吸収材を含む。
【００１８】再び図１を参照すると、圧力容器１０内に
配置されているのは、水平に方向付けられている上部炉
心板（板部材）９０であって、該上部炉心板９０は複数
の横孔１００を有する。横孔１００は、冷却材が該横孔
１００を通って上方に流れるのを許容すると共に、制御
棒８０が燃料集合体６０に入ったり該燃料集合体６０か
ら出たりするのを許容する。更に、上部炉心板９０の上
方に離間して配置されているのは、上部支持板１１０で
あって、これは、後から述べる理由のため複数の貫通口
１２０を有する。上部炉心板９０と上部支持板１１０の
間に間挿されているのは、制御棒８０を垂直方向に案内
して燃料集合体６０の中に入れたり同燃料集合体６０の
中から出したりするための複数の細長い案内管１３０で
ある。即ち、各案内管１３０はそれぞれ燃料集合体６０
と同軸状に整列しているので、制御棒８０を燃料集合体
６０に貫入させたり燃料集合体８０から引き出したりし
て、同燃料集合体における核分裂過程を制御することが
できる。
配置されているのは、水平に方向付けられている上部炉
心板（板部材）９０であって、該上部炉心板９０は複数
の横孔１００を有する。横孔１００は、冷却材が該横孔
１００を通って上方に流れるのを許容すると共に、制御
棒８０が燃料集合体６０に入ったり該燃料集合体６０か
ら出たりするのを許容する。更に、上部炉心板９０の上
方に離間して配置されているのは、上部支持板１１０で
あって、これは、後から述べる理由のため複数の貫通口
１２０を有する。上部炉心板９０と上部支持板１１０の
間に間挿されているのは、制御棒８０を垂直方向に案内
して燃料集合体６０の中に入れたり同燃料集合体６０の
中から出したりするための複数の細長い案内管１３０で
ある。即ち、各案内管１３０はそれぞれ燃料集合体６０
と同軸状に整列しているので、制御棒８０を燃料集合体
６０に貫入させたり燃料集合体８０から引き出したりし
て、同燃料集合体における核分裂過程を制御することが
できる。
【００１９】図２、図３、図４及び図５を参照すると、
案内管１３０は、制御棒８０を囲むほぼ管状の細長いハ
ウジング１４０からなっている。垂直方向に指向したこ
のハウジング１４０は、その下端部（下側部分）１６０
のところに入口開口１５０を有し、該入口開口が、横孔
１００を通って上方に流れる冷却材を受け入れると共
に、同入口開口１５０を通る制御棒の移動を可能にす
る。これから開示する理由のため、入口開口１５０は所
定距離だけ上部炉心板９０の上方にあるので、両者間に
は隙間１５５が画成される。下端部１６０を囲んでいる
のは、外方に延びる環状のフランジ１６５であって、複
数の板ばねボルト１７０をフランジ１６５が貫いて延び
ている。各ボルト１７０は、ハウジング１４０を上部炉
心板９０に接続するために、同上部炉心板９０に貫通形
成された関連のボルト穴１８０に組み合い係合してい
る。また、フランジ１６５は、ハウジング１４０の重量
を上部炉心板９０上に支持するために、該上部炉心板９
０に係合する２つの垂下する台座１８５を含んでいる。
このようにして、台座１８５は、ハウジング１４０の重
量を実質的に支持し、その結果、ボルト１７０はハウジ
ング１４０の全重量を支持しない。従って、ボルト１７
０がハウジング１４０の重量下に湾曲もしくは破裂する
可能性が軽減される。更に、冷却材がハウジング１４０
から出るために、下端部１６０には複数の矩形の穴１７
５ａ及び１７５ｂが穿たれている。最下方の穴１７５ａ
及び最上方の穴１７５ｂの各々は、所定の面積（例え
ば、約１０７．４２ｃｍ2＝１６．６５ｉｎ2）を有する
と共に、後から述べる理由のため、上部炉心板９０の上
方に所定距離（それぞれ約５５．６８ｃｍ2＝８．６３
ｉｎ2及び約９７．６１ｃｍ2＝１５．１３ｉｎ2）のと
ころに位置する中心を有する。また、入口開口１５０
は、横孔１００と同軸状に整列していて、該横孔１００
を通流する冷却材の所定部分が入口開口１５０を通って
ハウジング１４０に流入するのを許容している。加うる
に、ハウジング１４０は、その上端部１９０が上部支持
板１１０の上述した孔１２０に受け入れられていて、上
端部１９０が横方向から支持されるようになっている。
ハウジング１４０を囲んで等間隔になって水平に整列し
た穴１７５ａ及び１７５ｂは、総計で８個でよい。ま
た、ハウジング１４０の周りには後述する理由のため複
数のスロット２２０が形成されている。
案内管１３０は、制御棒８０を囲むほぼ管状の細長いハ
ウジング１４０からなっている。垂直方向に指向したこ
のハウジング１４０は、その下端部（下側部分）１６０
のところに入口開口１５０を有し、該入口開口が、横孔
１００を通って上方に流れる冷却材を受け入れると共
に、同入口開口１５０を通る制御棒の移動を可能にす
る。これから開示する理由のため、入口開口１５０は所
定距離だけ上部炉心板９０の上方にあるので、両者間に
は隙間１５５が画成される。下端部１６０を囲んでいる
のは、外方に延びる環状のフランジ１６５であって、複
数の板ばねボルト１７０をフランジ１６５が貫いて延び
ている。各ボルト１７０は、ハウジング１４０を上部炉
心板９０に接続するために、同上部炉心板９０に貫通形
成された関連のボルト穴１８０に組み合い係合してい
る。また、フランジ１６５は、ハウジング１４０の重量
を上部炉心板９０上に支持するために、該上部炉心板９
０に係合する２つの垂下する台座１８５を含んでいる。
このようにして、台座１８５は、ハウジング１４０の重
量を実質的に支持し、その結果、ボルト１７０はハウジ
ング１４０の全重量を支持しない。従って、ボルト１７
０がハウジング１４０の重量下に湾曲もしくは破裂する
可能性が軽減される。更に、冷却材がハウジング１４０
から出るために、下端部１６０には複数の矩形の穴１７
５ａ及び１７５ｂが穿たれている。最下方の穴１７５ａ
及び最上方の穴１７５ｂの各々は、所定の面積（例え
ば、約１０７．４２ｃｍ2＝１６．６５ｉｎ2）を有する
と共に、後から述べる理由のため、上部炉心板９０の上
方に所定距離（それぞれ約５５．６８ｃｍ2＝８．６３
ｉｎ2及び約９７．６１ｃｍ2＝１５．１３ｉｎ2）のと
ころに位置する中心を有する。また、入口開口１５０
は、横孔１００と同軸状に整列していて、該横孔１００
を通流する冷却材の所定部分が入口開口１５０を通って
ハウジング１４０に流入するのを許容している。加うる
に、ハウジング１４０は、その上端部１９０が上部支持
板１１０の上述した孔１２０に受け入れられていて、上
端部１９０が横方向から支持されるようになっている。
ハウジング１４０を囲んで等間隔になって水平に整列し
た穴１７５ａ及び１７５ｂは、総計で８個でよい。ま
た、ハウジング１４０の周りには後述する理由のため複
数のスロット２２０が形成されている。
【００２０】図５に最も良く示すように、ハウジング１
４０内に配置されているのは、離間して同軸状に整列さ
れると共に水平に方向付けられた複数の案内板２００で
あって、各案内板２００の周りに延在する周縁は、ハウ
ジング１４０の内面にほぼ一致する。また、各案内板２
００の周縁に係合しているのは、複数の離間したピン２
１０であり、各ピン２１０は、各案内板をハウジング１
４０に接続するためにそれぞれのスロット２２０内に組
み合って嵌合する大きさに作られている。また、各案内
板２００は、制御棒８０を案内してハウジング１４０に
通し燃料集合体６０中に入れるため、各制御棒８０を滑
動自在に受け入れるように各案内板を貫通する複数の孔
２３０を含む。更に、各案内板２００を横断して横方向
に形成されているのは複数の流体通路２４０であり、該
流体通路は冷却材が案内板２００を通流することを許容
する。案内板２００は、制御棒８０に接続された制御棒
スパイダ組立体（図示せず）が通過するための余地を与
えると共に、冷却材が案内板２００を通って流れるのを
許容するため、中央に配置された開口２５０を含んでい
る。
４０内に配置されているのは、離間して同軸状に整列さ
れると共に水平に方向付けられた複数の案内板２００で
あって、各案内板２００の周りに延在する周縁は、ハウ
ジング１４０の内面にほぼ一致する。また、各案内板２
００の周縁に係合しているのは、複数の離間したピン２
１０であり、各ピン２１０は、各案内板をハウジング１
４０に接続するためにそれぞれのスロット２２０内に組
み合って嵌合する大きさに作られている。また、各案内
板２００は、制御棒８０を案内してハウジング１４０に
通し燃料集合体６０中に入れるため、各制御棒８０を滑
動自在に受け入れるように各案内板を貫通する複数の孔
２３０を含む。更に、各案内板２００を横断して横方向
に形成されているのは複数の流体通路２４０であり、該
流体通路は冷却材が案内板２００を通流することを許容
する。案内板２００は、制御棒８０に接続された制御棒
スパイダ組立体（図示せず）が通過するための余地を与
えると共に、冷却材が案内板２００を通って流れるのを
許容するため、中央に配置された開口２５０を含んでい
る。
【００２１】圧力容器１０の運転中、液体減速冷却材は
入口ノズル３０に入って、結局、上部炉心板９０に貫通
形成された孔１００を通り上向きに流れる。冷却材は孔
１００を通って流れるので、入口開口１５０に向かって
流れる。しかし、この冷却材の第１の所定部分（例え
ば、容積の約２０％）は横方向に流れて隙間１５５から
流出するので、図３に矢印の方向で示されているよう
に、入口開口１５０を避ける。従って、入口開口１５０
を避ける冷却材の量は、制御棒８０に望ましくない振動
を生じさせる乱流をハウジング１４０内に生起すること
には用いられない。冷却材の残りの部分は、ハウジング
１４０に入りその内部を上方に流れる。しかし、冷却材
の第２の所定部分（例えば、容積の約８０％）は、上述
の残りの部分がハウジング１４０に流入するときに直ち
に穴１７５ａ，１７５ｂから出る。従って、穴１７５
ａ，１７５ｂから出る冷却材も、制御棒８０に望ましく
ない振動を生じさせるような乱流をハウジング１４０内
に生起することには用いられない。残りの冷却材は全て
ハウジング１４０内で上向きに流れ続け、ハウジング１
４０に被さるアラインメント・プレートに衝突する。そ
の後、冷却材の流れは方向を変えて、下方に流れ穴１７
５ａ，１７５ｂから出る。冷却材がハウジング１４０内
を上方に流れるときに若干の乱流がハウジング１４０内
に生じるかもしれないが、乱流がもしあっても、隙間１
５５の大きさと、穴１７５ａ，１７５ｂの大きさ及び位
置とのため、相当に軽減されているはずである。
入口ノズル３０に入って、結局、上部炉心板９０に貫通
形成された孔１００を通り上向きに流れる。冷却材は孔
１００を通って流れるので、入口開口１５０に向かって
流れる。しかし、この冷却材の第１の所定部分（例え
ば、容積の約２０％）は横方向に流れて隙間１５５から
流出するので、図３に矢印の方向で示されているよう
に、入口開口１５０を避ける。従って、入口開口１５０
を避ける冷却材の量は、制御棒８０に望ましくない振動
を生じさせる乱流をハウジング１４０内に生起すること
には用いられない。冷却材の残りの部分は、ハウジング
１４０に入りその内部を上方に流れる。しかし、冷却材
の第２の所定部分（例えば、容積の約８０％）は、上述
の残りの部分がハウジング１４０に流入するときに直ち
に穴１７５ａ，１７５ｂから出る。従って、穴１７５
ａ，１７５ｂから出る冷却材も、制御棒８０に望ましく
ない振動を生じさせるような乱流をハウジング１４０内
に生起することには用いられない。残りの冷却材は全て
ハウジング１４０内で上向きに流れ続け、ハウジング１
４０に被さるアラインメント・プレートに衝突する。そ
の後、冷却材の流れは方向を変えて、下方に流れ穴１７
５ａ，１７５ｂから出る。冷却材がハウジング１４０内
を上方に流れるときに若干の乱流がハウジング１４０内
に生じるかもしれないが、乱流がもしあっても、隙間１
５５の大きさと、穴１７５ａ，１７５ｂの大きさ及び位
置とのため、相当に軽減されているはずである。
【００２２】限定するためではなく、単に説明するため
に述べると、ハウジング１４０は、制御棒８０が引き抜
かれてハウジング１４０に入るときに同制御棒８０の全
長を完全に囲むために、約２４４ｃｍ（９６インチ）の
全長を有しうる。矩形状の各穴１７５は、液体冷却材が
ハウジング１４０から流出するのを許容するために約１
０７．１ｃｍ2（１６．６ｉｎ2）の流れ面積を有する。
最下方の穴１７５ａは上部炉心板９０の頂面から上方へ
所定距離（約２１.９ｃｍ＝８.６３ｉｎ）のところに位
置する中心を有する。最上方の穴１７５ｂは、上部炉心
板９０の頂面から上方へ所定距離（約３８．４３ｃｍ＝
１５.１３ｉｎ）のところに位置する中心を有する。入
口開口１５０は、所望の量の冷却材が入口開口１５０を
避けるのを許容すべく比較的に大きな隙間１５５を画成
するため、上部炉心板９０の頂面よりも約２.０３〜２.
５４ｃｍ（０.８０〜１.０ｉｎ）上方にある。
に述べると、ハウジング１４０は、制御棒８０が引き抜
かれてハウジング１４０に入るときに同制御棒８０の全
長を完全に囲むために、約２４４ｃｍ（９６インチ）の
全長を有しうる。矩形状の各穴１７５は、液体冷却材が
ハウジング１４０から流出するのを許容するために約１
０７．１ｃｍ2（１６．６ｉｎ2）の流れ面積を有する。
最下方の穴１７５ａは上部炉心板９０の頂面から上方へ
所定距離（約２１.９ｃｍ＝８.６３ｉｎ）のところに位
置する中心を有する。最上方の穴１７５ｂは、上部炉心
板９０の頂面から上方へ所定距離（約３８．４３ｃｍ＝
１５.１３ｉｎ）のところに位置する中心を有する。入
口開口１５０は、所望の量の冷却材が入口開口１５０を
避けるのを許容すべく比較的に大きな隙間１５５を画成
するため、上部炉心板９０の頂面よりも約２.０３〜２.
５４ｃｍ（０.８０〜１.０ｉｎ）上方にある。
【００２３】従って、本発明により入口開口１５０を上
部炉心板９０の頂面よりも所定距離だけ上方に位置させ
ることにより、冷却材の所定部分（例えば容積で約２０
％）が入口開口１５０を回避するのを許容する比較的に
大きな寸法の隙間１５５が画成されることが分かる。入
口開口１５０に入る冷却材が少なければ少ないほど、ハ
ウジング１４０に入る冷却材が少ないことになり、従っ
て、ハウジング１４０内の乱流が少ないことになる。ま
た、ハウジング１４０内の乱流が少なければ、制御棒８
０の振動も少ないことになる。更に、上述の説明から分
かるように、穴１７５ａ，１７５ｂをハウジング１４０
の下側部分に位置づけることによって、以前の案内管構
造のように、ハウジング１４０の中間もしくは上側部分
に穴１７５ａ，１７５ｂを位置づけるよりも迅速により
多くの冷却材がハウジング１４０から出るようになる。
これにより、制御棒８０の振動を生じさせる冷却材がよ
り少なくなる。
部炉心板９０の頂面よりも所定距離だけ上方に位置させ
ることにより、冷却材の所定部分（例えば容積で約２０
％）が入口開口１５０を回避するのを許容する比較的に
大きな寸法の隙間１５５が画成されることが分かる。入
口開口１５０に入る冷却材が少なければ少ないほど、ハ
ウジング１４０に入る冷却材が少ないことになり、従っ
て、ハウジング１４０内の乱流が少ないことになる。ま
た、ハウジング１４０内の乱流が少なければ、制御棒８
０の振動も少ないことになる。更に、上述の説明から分
かるように、穴１７５ａ，１７５ｂをハウジング１４０
の下側部分に位置づけることによって、以前の案内管構
造のように、ハウジング１４０の中間もしくは上側部分
に穴１７５ａ，１７５ｂを位置づけるよりも迅速により
多くの冷却材がハウジング１４０から出るようになる。
これにより、制御棒８０の振動を生じさせる冷却材がよ
り少なくなる。
【００２４】本発明について十分に説明し記載したが、
本発明は説明し記載した詳細に限定されるものではな
く、本発明の精神やその均等の範囲から逸脱することな
く、本発明についての様々な改変が可能である。例え
ば、制御棒８０の振動を軽減するためにもっと多くの冷
却材がハウジング１４０から出るようにすべく、ハウジ
ング１４０の全長に穿つ穴をもっと多くしてもよい。
本発明は説明し記載した詳細に限定されるものではな
く、本発明の精神やその均等の範囲から逸脱することな
く、本発明についての様々な改変が可能である。例え
ば、制御棒８０の振動を軽減するためにもっと多くの冷
却材がハウジング１４０から出るようにすべく、ハウジ
ング１４０の全長に穿つ穴をもっと多くしてもよい。
【００２５】従って、内部に配置される制御棒の振動を
軽減するように適応した制御棒案内管が本発明によって
提供されており、該制御棒案内管は加圧水型原子炉の圧
力容器において使用するのに適している。
軽減するように適応した制御棒案内管が本発明によって
提供されており、該制御棒案内管は加圧水型原子炉の圧
力容器において使用するのに適している。
【図１】 上部炉心板に装着された複数の制御棒案内管
を内部に有する典型的な加圧水型原子炉の圧力容器を、
明瞭にするため諸部分を省略して断面で示す立面図であ
る。
を内部に有する典型的な加圧水型原子炉の圧力容器を、
明瞭にするため諸部分を省略して断面で示す立面図であ
る。
【図２】 入口開口と、該入口開口の近傍で下方部分に
形成された複数の穴とを有する制御棒案内管の部分立面
図である。
形成された複数の穴とを有する制御棒案内管の部分立面
図である。
【図３】 制御棒案内管の下方部分の立面図である。
【図４】 図３の４−４線に沿う図である。
【図５】 図３の５−５線に沿う断面図である。
１０…圧力容器、６０…燃料集合体、８０…制御棒、９
０…板部材（上部炉心板）、１００…上部炉心板に画成
された孔、１３０…制御棒案内管、１４０…ハウジン
グ、１５０…入口開口、１５５…隙間、１６０…ハウジ
ングの下端部、１７０…ボルト、１７５ａ，１７５ｂ…
ハウジングの下側部分にある穴、１８５…台座、２００
…案内板、２３０…制御棒を案内する孔（貫通口）。
０…板部材（上部炉心板）、１００…上部炉心板に画成
された孔、１３０…制御棒案内管、１４０…ハウジン
グ、１５０…入口開口、１５５…隙間、１６０…ハウジ
ングの下端部、１７０…ボルト、１７５ａ，１７５ｂ…
ハウジングの下側部分にある穴、１８５…台座、２００
…案内板、２３０…制御棒を案内する孔（貫通口）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・チャールズ・バカー アメリカ合衆国、フロリダ州、ガルド・ ブリーズ、タイガー・ポイント・ブール バード 3802 (56)参考文献 特開 平４−258792（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−26395（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−10295（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−2630（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 7/14 GDP G21C 15/02
Claims (1)
- 【請求項１】 流体が貫流するのを許容する孔を画成す
る板部材を内部に有する圧力容器において使用するた
め、内部に配置された制御棒の振動を減衰するようにな
っている制御棒案内管であって、該制御棒案内管は、外
方に延びる環状のフランジを有すると共に、前記フラン
ジを貫いて延びるボルトを有し、各ボルトが前記板部材
に貫通形成された関連のボルト穴に組み合い係合してお
り、更に、前記制御棒を囲むと共に、前記流体が貫流す
るのを許容する前記孔に対峙した配置された入口開口を
有するハウジングを備え、前記入口開口は、前記孔との
間に隙間を画成するように、前記フランジから垂下して
前記板部材に係合する台座により所定距離だけ前記孔の
上方に配置されていて、前記入口開口から受け入れられ
て前記ハウジングに入るときに前記制御棒に振動を生じ
させうる前記流体の所定の第１部分が前記隙間から流出
して前記入口開口を避けるようになっており、前記ハウ
ジングの下側部分には前記入口開口の近くに位置する穴
が明けられていて、前記流体の所定の第２部分が前記ハ
ウジングから流出できるようになっており、前記流体の
前記第１部分が前記入口開口を避け前記流体の前記第２
部分が前記穴から流出することで前記制御棒の振動を軽
減する原子炉制御棒案内管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55743795A | 1995-11-14 | 1995-11-14 | |
| US08/557437 | 1995-11-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166681A JPH09166681A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2931260B2 true JP2931260B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=24225385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8303093A Expired - Lifetime JP2931260B2 (ja) | 1995-11-14 | 1996-11-14 | 原子炉制御棒案内管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2931260B2 (ja) |
| FR (1) | FR2741185A1 (ja) |
| GB (1) | GB2307330A (ja) |
| IT (1) | IT1287976B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4898318B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2012-03-14 | 三菱重工業株式会社 | 炉内計装案内管支持装置 |
| KR100882195B1 (ko) | 2007-08-14 | 2009-02-06 | 한국원자력연구원 | 핵연료집합체의 이중 관 구조로 된 안내관 |
| US9378853B2 (en) | 2010-10-21 | 2016-06-28 | Bwxt Nuclear Energy, Inc. | Support structure for a control rod assembly of a nuclear reactor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4584168A (en) * | 1983-11-14 | 1986-04-22 | Combustion Engineering, Inc. | System for controlling destructive vibration of a nuclear control rod |
| US5237595A (en) * | 1990-02-26 | 1993-08-17 | Westinghouse Electric Corp. | Guide plate for guide tubes used in nuclear reactors |
| FR2667194B1 (fr) * | 1990-09-20 | 1993-08-06 | Framatome Sa | Dispositif de guidage de grappe de controle de reacteur nucleaire. |
| FR2676581B1 (fr) * | 1991-05-15 | 1994-01-07 | Framatome | Dispositif de guidage vertical de grappe de commande pour reacteur nucleaire. |
| US5363421A (en) * | 1993-07-13 | 1994-11-08 | Westinghouse Electric Corporation | Control rod guide tube |
-
1996
- 1996-10-22 GB GB9622019A patent/GB2307330A/en not_active Withdrawn
- 1996-10-31 IT IT96PD000264A patent/IT1287976B1/it active IP Right Grant
- 1996-11-05 FR FR9613432A patent/FR2741185A1/fr active Pending
- 1996-11-14 JP JP8303093A patent/JP2931260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITPD960264A1 (it) | 1998-05-01 |
| GB9622019D0 (en) | 1996-12-18 |
| FR2741185A1 (fr) | 1997-05-16 |
| GB2307330A (en) | 1997-05-21 |
| IT1287976B1 (it) | 1998-09-10 |
| JPH09166681A (ja) | 1997-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20140091714A (ko) | 크로스-흐름 차단 위어를 포함하는 상부 플레넘을 구비한 가압 경수로 | |
| JP2008157942A (ja) | 燃料支持金具及び原子炉における冷却材流れを調整する方法 | |
| JPS5829879B2 (ja) | 原子炉 | |
| JPH03137597A (ja) | 制御棒案内・支持構造 | |
| JP2931260B2 (ja) | 原子炉制御棒案内管 | |
| JPH04258792A (ja) | 原子炉制御棒クラスタのガイド装置 | |
| US4035230A (en) | Shock buffer for nuclear control assembly | |
| US4265708A (en) | Radially channeled guide post for a nuclear fuel assembly | |
| JPH0721545B2 (ja) | 原子炉 | |
| JPH08166479A (ja) | 原子炉用の下部タイプレート・アセンブリ並びに原子炉用の燃料バンドル及び下部タイプレート・アセンブリ | |
| US5363421A (en) | Control rod guide tube | |
| JPH0643286A (ja) | バイブレーションダンパ | |
| EP0125326A1 (en) | Nuclear reactor | |
| US4270979A (en) | Parallel flow collar for reducing vibration of a rod within a diffuser | |
| US4311560A (en) | Stabilizing device for control rod tip | |
| US4793966A (en) | Nuclear reactor | |
| JPS591995B2 (ja) | 水冷却原子炉 | |
| KR910003802B1 (ko) | 원 자 로 | |
| EP0125325B1 (en) | Nuclear reactor | |
| JPH0565835B2 (ja) | ||
| KR910003803B1 (ko) | 원 자 로 | |
| JPS639892A (ja) | 制御棒駆動装置 | |
| JP2833351B2 (ja) | 沸騰水型原子炉 | |
| JPH03591B2 (ja) | ||
| JPH0329890A (ja) | 原子炉制御棒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110521 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120521 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 14 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |