JP3446855B2 - 高温ガス炉の上部遮へい体と制御棒案内管とのシール装置 - Google Patents

高温ガス炉の上部遮へい体と制御棒案内管とのシール装置

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JP3446855B2 JP25941195A JP25941195A JP3446855B2 JP 3446855 B2 JP3446855 B2 JP 3446855B2 JP 25941195 A JP25941195 A JP 25941195A JP 25941195 A JP25941195 A JP 25941195A JP 3446855 B2 JP3446855 B2 JP 3446855B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、高温ガス炉の炉心に
おける上部遮へい体と制御棒案内管との間のシール装置
に関する。 【0002】 【従来の技術】高温ガス炉は、低温のガス冷却黒鉛減速
炉から発展したもので、冷却材の入口温度,出口温度を
高温にして発電用原子炉としての経済性向上を図ったも
のであり、核燃料に被覆燃料粒子を、冷却材にヘリウム
を使用する。高温ガス炉の炉心構造物は、炉心全体を支
持する炉床部、炉心の周囲及び上部に設置される中性子
反射及び高温断熱のための炉内構造物などから構成さ
れ、黒鉛をキー構造を有する適切な形状に加工し、炉内
へ積み上げる構造である。図3は高温ガス炉の縦断面図
である。高温ガス炉は炉心1を圧力容器2に収容し、こ
の炉心1を炉心の下方に位置する高温プレナムブロック
3で支持し、この高温プレナムブロック3を3本のサポ
ートポスト4で支持し、さらにサポートポスト4をプレ
ナム下部ブロック5で支持している。6は制御棒案内
管,7は上部遮へい体ブロック,8は主冷却系配管,9
は補助冷却系配管である。矢印は冷却材の流れを示して
いる。冷却材としてヘリウムを使用し、ヘリウムは高温
ガス炉の下部の主冷却系配管8から圧力容器2内に入
り、圧力容器2の外径側を上昇し、炉の上部から炉心1
を下降して炉心1を冷却するとともに、冷却材は炉心1
で加熱されて高温となり、高温ガスが蒸気発生器へ送ら
れ、蒸気発生器から蒸気を発生させる。プレナムブロッ
ク3の材質は黒鉛で、高温高圧にしなければならないの
で製作可能な黒鉛の大きさには限界があることから、プ
レナムブロック3は小さなブロックの集合体となってい
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】図4(A)は従来の制
御棒案内管と上部遮へい体との接合部の縦断面図、
(B)は(A)のB−B断面図、(C)は制御棒案内管
と上部遮へい体との芯ずれによる隙間を示す図である。
図4(A)において、上部遮へい体7は、3箇の制御棒
挿入孔7aを備える。制御棒案内管6は制御棒挿入孔7
aと孔の位置が合うように接触している。制御棒は制御
棒案内管6内を通過して上部遮へい体の制御棒挿入孔
7aに挿入される。冷却材ヘリウムのこの挿入孔7aへ
の流量配分は、全流量の4%に制限するよう計画されて
いる。図4(B)において、円形の制御棒挿入孔7aは
上部遮へい体7に3箇所穿たれている。図4(C)に示
すごとく制御棒案内管6と制御棒案内孔7aとの芯ずれ
を生じたとき、両者の接合面にくさび形の隙間を生じ、
この隙間から計画以上の流量のヘリウムが配分されると
言う欠点があった。 【0004】この発明は、制御棒案内管6と上部遮へい
体の制御棒挿入孔7aとの芯ずれでも、制御棒挿入孔7
aへヘリウムを計画通り流量配分することができるシー
ル装置を提供することを課題とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、制御棒挿入孔を有する上部遮へい体の
上に制御棒案内管を重ねて構成され、前記制御棒案内管
及び前記制御棒挿入孔に制御棒を挿入する高温ガス炉に
おいて、前記制御棒案内管の下部に当てられたフランジ
と、その内径が前記制御棒案内管の内径に等しい円筒部
とを有するシールリングと、前記フランジの下部と前記
上部遮へい体の上部との間に取り付けられた複数のばね
とからなり、前記シールリングの円筒部は、前記制御棒
挿入孔の上部に設けられるとともにこの制御棒挿入孔よ
り内径が大きいシールリング挿入孔に挿入され、前記制
御棒案内管と前記上部遮へい体との間に隙間を生じたと
き、前記シールリングのフランジが前記制御棒案内管の
下部に接しながら変位するようにするものとする。この
発明においては、制御棒案内管の下部に内径が制御棒案
内管の内径と等しいシールリングを当てたので、制御棒
案内管の下部と上部遮へい体の上部との隙間からヘリウ
ムが流入することはない。また、シールリングの円筒部
と制御棒挿入孔との間にはシールリングが傾くだけの隙
間があればよいので、両者間の隙間は制御棒案内管と上
部遮へい体のくさび形の隙間に比べて充分狭くなる。そ
の結果くさび形の隙間を生じてもヘリウムが制御棒挿入
孔へ漏れ込むのを制限することができる。 【0006】 【発明の実施の形態】図1はこの発明の上部遮へい体と
制御棒案内管との間をシールするシール装置の原理を示
す縦断面図である。図1において図4と同じ部位は同じ
符号を付してある。この発明においては、制御棒案内管
6の下部に当てられたフランジ10aと、その内径が制
御棒案内管6の内径に等しい円筒部10bとを有するシ
ールリング10と、フランジ10aの下部と上部遮へい
体7の上部との間に取り付けられた3箇のばね11とか
らなるシール装置を設けた。上部遮へい体の制御棒挿
入孔7aの上部に、制御棒挿入孔7aより内径が大きい
シールリング挿入孔12が設けられ、シールリング11
の円筒部10bはシールリング挿入孔12に挿入されて
いる。 【0007】図2(A)はこの発明のシール装置の実施
の形態を示す縦断面図、(B)は(A)のB−B断面図
である。図2(A)において、上部遮へい体7は黒鉛の
上部並びに側面がオーステナイト系ステンレス鋼で被わ
れ、中央にブロックつかみ孔13を備えている。図2
(A),(B)の例はシールリング10を制御棒案内管
6の下部に当て、シールリングのフランジ10aの下部
と上部遮へい体7の制御棒挿入孔7aの上部との間に3
箇のばね11が取り付けられている。制御棒案内管6と
上部遮へい体の制御棒挿入孔7aとの芯がずれても、
シールリング10はフランジ10aが制御棒案内管6の
下部に当てられて変位するので、ここからヘリウムが漏
れることはない。また、シールリングの円筒部10bと
シールリング挿入孔12との間にはシールリングが傾く
だけの隙間があればよいので、両者間の隙間は制御棒案
内管6と上部遮へい体7との間のくさび形の隙間に比べ
て充分狭くなり、ヘリウムに対する必要な流路抵抗を確
保できる。シールリング10は上部遮へい体7に支持さ
れたシールリング押さえ14によって上部遮へい体7か
ら飛び出さないように押さえられている。上部遮へい体
7の上に制御棒案内管6を積み上げたときには、シール
リング10が制御棒案内管6の下部に接触するように構
成されている。図2(A)には図示していないが、制御
棒案内管6の下部にシールリングのフランジ10aがは
まる窪みを備え、この窪みにシールリングのフランジ1
0aがはまるように構成されている。図2(A),
(B)の例とは逆に、シールリング10を上部遮へい体
7へ押し当て、シールリング10の円筒部10bを制御
棒案内管6へ挿入するようにし、ばね11を制御棒案内
管6と上部遮へい体7へ当てたシールリングのフランジ
10aとの間に取り付けても、図2(A),(B)と同
様にシールすることができる。 【0008】 【発明の効果】この発明によれば、シールリングのフラ
ンジを制御棒案内管の下部に当て、シールリングの円筒
を上部遮へい体の制御棒挿入孔の上部のシールリング
挿入孔に挿入し、フランジの下部と上部遮へい体の上部
との間に複数のばねを取り付け、シールリング制御棒
案内管の下部に接しながら変位するようにしたので、制
御棒案内管と制御棒挿入孔との芯がずれても、シールリ
ングとシールリング挿入孔との隙間は充分狭くなって、
ヘリウムの制御棒挿入孔へ流入する量を制限することが
できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の上部遮へい体と制御棒案内管とのシ
ール装置の原理を示す縦断面図である。 【図2】(A)はこの発明のシール装置の実施の形態を
示す縦断面図、(B)は(A)のB−B断面図である。 【図3】高温ガス炉の縦断面図である。 【図4】(A)は従来の制御棒案内管と上部遮へい体と
の接合部の縦断面図、(B)は(A)のB−B断面図、
(C)は制御棒案内管と上部遮へい体との芯ずれによる
隙間を示す図である。 【符号の説明】 1 炉心 2 圧力容器 3 高温プレナムブロック 4 サポートポスト 5 プレナム下部ブロック 6 制御棒案内管 7 上部遮へい体 7a 制御棒挿入孔 8 主冷却系配管 9 補助冷却系配管 10 シールリング 10a フランジ 10b 円筒部 11 ばね 12 シールリング挿入孔

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】制御棒挿入孔を有する上部遮へい体の上に
    制御棒案内管を重ねて構成され、前記制御棒案内管及び
    前記制御棒挿入孔に制御棒を挿入する高温ガス炉におい
    て、 前記制御棒案内管の下部に当てられたフランジと、その
    内径が前記制御棒案内管の内径に等しい円筒部とを有す
    るシールリングと、前記フランジの下部と前記上部遮へ
    い体の上部との間に取り付けられた複数のばねとからな
    り、前記シールリングの円筒部は、前記制御棒挿入孔の
    上部に設けられるとともにこの制御棒挿入孔より内径が
    大きいシールリング挿入孔に挿入され、前記制御棒案内
    管と前記上部遮へい体との間に隙間を生じたとき、前記
    シールリングのフランジが前記制御棒案内管の下部に接
    しながら変位することを特徴とする高温ガス炉の上部遮
    へい体と制御棒案内管とのシール装置。
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