JPH0525316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は高速増殖炉に係り、特に原子炉容器の
内周側に形成されたガスダム層内に配置された複
数の熱遮蔽板を支持する支持構造を改良して荷重
の局部的作用等を防止してその健全性の維持を図
つたものに関する。

（従来の技術） 一般に高速増殖炉においては、冷却材として液
体ナトリウムが使用されている。液体ナトリウム
は熱伝達力が極めて大きいために、冷却材に接し
ている部分の原子炉容器壁の温度が冷却材の温度
変化に対して迅速に追従するとともに、冷却材液
面より上方の壁の部分は冷却材の温度変化に対し
てそれ程速くは追従しない。

しかがつて、原子炉起動時、あるいは停止時の
ように冷却材の温度が大きく変化すると、原子炉
容器はその冷却材液面下の部分と、液面上の部分
との間に大きな温度差が発生する。その結果冷却
材液面周辺の原子炉容器壁には大きな温度勾配が
発生し、過大な熱応力が発生し、原子炉容器の健
全性を損う恐れがある。

そこで、従来第５図に示すように原子炉容器の
内周側に熱遮蔽構造を設けている。以下詳細に説
明する。図中符号１０１は原子炉容器であり、こ
の原子炉容器１０１内には冷却材１０２及び図示
しない炉心が収容されている。原子炉容器１０１
の上部開口１０１ａは遮蔽プラグ１０３により開
塞されている。上記原子炉容器１０１の内周壁側
には内側仕切壁１０４が配置されている。これ内
側仕切壁１０４の下端にはフランジ１０４ａが接
続され、このフランジ１０４ａにより内側仕切壁
１０４と原子炉容器１０１との間を開塞してい
る。上記フランジ１０４ａは半径方向外側に向つ
て下り勾配となつている。一方内側仕切壁１０４
の上方にはカバー１０５が設置されている。この
カバー１０５の上端には係止部１０５ａが形成さ
れ、一方原子炉容器１０１側には係止部１０１ｂ
が形成されており、カバー１０５は上記係止部１
０５ａを係止部１０１ｂに上方から係合させるこ
とにより取付けられている。上記内側仕切壁１０
４と原子炉容器１０１との間はガスダム空間１０
６となつており、このガスダム空間１０６内の底
部には少量の液体ナトリウム１０７が収容されて
いる。

上記液体ナトリウム１０７と内側仕切壁１０４
の内側の冷却材１０２とによりフランジ１０４ａ
が上下両面から加熱されるので、液体ナトリウム
１０７と冷却材１０２の温度変化によりフランジ
１０４ａが径方向に伸縮しても、フランジ１０４
ａに接続される原子炉容器１０１に発生する熱応
力を緩和することができる。

又、ガスダム空間１０６内には複数枚の熱遮蔽
板１１１が径方向に所定の間隔をおいて設置され
ている。これら複数枚の熱遮蔽板１１１は複数個
の取付けボルト１１２により原子炉容器１０１の
内面に固定されている。上記複数個の熱遮蔽板１
１１の下端部は液体ナトリウム１０７内に浸漬さ
れている。

一方、遮蔽プラグ１０３の下端面と冷却材１０
２の液面との間にはカバーガス空間１１３が形成
されている。このカバーガス空間１１３中のナト
リウムミストのガスダム層１０６内への侵入は前
記カバー１０５により防止されている。

上記構成によると以下のような問題がある。

すなわち地震発生によりガスダム層１０６内
の複数枚の熱遮蔽板１１１に荷重が作用した場
合には、その荷重が取付けボルト１１２に集中
的に作用することとなり、その健全性が損われ
る恐れがある。

又、熱遮蔽板１１１の熱は取付けボルト１１
２を介して原子炉容器１０１に伝達されるの
で、原子炉容器１０１と取付けボルト１１２と
の間の温度差によつて、取付けボルト１１２の
取付け部に過大な熱応力が発生することも予想
される。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にあつては、取付けボル
トに荷重が集中的に使用したり、あるいは取付け
ボルトの取付部に熱応力が発生してしまうという
問題があり、本発明はこのような点に基づいてな
されたものでその目的とするところは、熱遮蔽構
造及び原子炉容器はもとより原子炉全体の健全性
の向上を図るとともに、安全性の向上を図ること
が可能な高速増殖炉を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による高速増殖炉は、冷却材及
び炉心を収容する原子炉容器と、この原子炉容器
の内周側に環状に配置され原子炉容器との間にガ
スダム空間を形成する仕切壁と、上記ガスダム空
間内に配置され上端を支持部材に支持された状態
で垂下され周方向に隙間を有するとともに径方向
に所定間隔を存する複数枚の熱遮蔽板と、この熱
遮蔽板に形成され上記原子炉容器の内周面又は上
記内側仕切壁の外周面又は隣接する他の熱遮蔽板
に当接する凸部とをを具備したことを特徴とする
ものである。

（作用） つまり、複数枚の熱遮蔽板を上方から吊下げる
とともに、各熱遮蔽板に形成された凸部により径
方向に隣接する熱遮蔽板同志、熱遮蔽板と内側仕
切壁、及び熱遮蔽板と原子炉容器とが接触してい
るものである。

そしてまず複数枚の熱遮蔽板の自重は支持部材
により均等に支持される。次に水平方向地震が発
生した場合には、凸部を介して均一に水平方向に
伝達されて原子炉容器又は仕切壁に平均に負荷さ
れる。また原子炉容器及び仕切壁との間の温度差
による熱膨張差は熱遮蔽板の弾性変形により効果
的に吸収される。

（実施例） 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の一実
施例を説明する。第１図は本実施例によるループ
型高速増殖炉の縦断面図であり、図中符号１は原
子炉容器である。この原子炉容器１はリングガー
タ２を介して原子炉建屋３に支持されている。原
子炉容器１の外周側には安全容器４が配置され、
この安全容器４は支持構造５を介して上記原子炉
建屋３に支持されている。

上記原子炉容器１内には冷却材６及び炉心７が
収容されている。炉心７は図示しない複数の燃料
集合体及び制御棒等から構成されている。又原子
炉容器１の上部開口１ａは遮蔽プラグ８により閉
塞されている。この遮蔽プラグ８は固定プラグ８
ａと、このこてブラグ８ａの内周側に回転可能に
配置された大回転プラグ８ｂと、この大回転プラ
グ８ｂの内周側に回転可能に配置された小回転ブ
ラグ８ｃから構成されている。また上記炉心７の
上方には炉心上部機構９が上記小回転プラグ８ｃ
を貫通して配置されており、この炉心上部機構９
には前記制御棒を制御する制御棒駆動機構等が収
容されている。上記炉心上部機構９に隣接して燃
料交換器１０が小回転プラグ８ｃを貫通して配置
されている。

炉心７は炉心支持機構１１を介して原子炉容器
１に支持されており、この炉心支持機構１１の下
部には下部プレナム１２が形成されている。又、
図中符号１３は冷却材流入配管であり、符号１４
は冷却材流出配管である。

冷却材６は冷却材流入配管１３介して下部プレ
ナム１２内に流入し、そこから炉心７を上方に向
つて上昇する。その際炉心７の核反応熱により昇
温して炉心７の上方に流出し、そこから冷却材流
出配管１４を介して原子炉容器１の外部に流出し
て、図示しない中間熱交換器まで搬送される。中
間熱交換器にて二次側冷却材と熱交換して冷却さ
れた一時冷却材６は循環ポンプにより加圧されて
冷却材流入配管１３を介して原子炉容器１内の下
部プレナム１２内に戻される。

原子炉容器１内の冷却材６の液面上方はカバー
ガス空間１５となつており、このカバーガス空間
１５内にはアルゴンガスなどのカバーガスが封入
されている。

原子炉容器１の内周側には原子炉容器１より若
干小径の内側仕切壁２１が同軸に配置されてお
り、この内側仕切壁２１と原子炉容器１との間に
環状のガスダム空間２２が形成されている。上記
内側仕切壁２１の下端にはフランジ２３が接続さ
れ、このフランジ２３により原子炉容器１と内側
仕切壁２１との下端が開塞されている。上記フラ
ンジ２３は半径方向外側に向つて下り勾配となつ
ている。以下この内側仕切壁２１近傍の構成を第
２図を参照して詳細に説明する。

ガスダム空間２２内の下部には少量の液体ナト
リウム２４が収容されている。又ガスダム空間２
２の上端には吊り板２５が設置され、この吊り板
２５の上端には係止部２６が形成されている。吊
り板２５はこの係止部２６を原子炉容器１の内周
側に形成された係止部２７に上方から係合させて
取付けられている。上記吊り板２５にはカバー２
６が取付けられており、このカバー２８の内周下
端には冷却材６中に浸漬されている。又吊り板２
５の下端には支持部材２９が固着されており、こ
の支持部材２９からは複数枚の熱遮蔽板３０がガ
スダム空間２２中に垂下されている。これら複数
枚の熱遮蔽板３０の下端は前記液体ナトリウム２
４中に浸漬されている。上記熱遮蔽板３０は半径
方向に等間隔で配置されているとともに、第３図
に示すように周方向に隙間３２をもつて配置され
ている。

上記熱遮蔽板３０には第３図及び第４図にも示
すように半径方向に突出し、かつ軸方向に延長さ
れた凸部３１が周方向に等間隔で複数形成されて
いる。又上記凸部３１は第３図に示すように千鳥
状に配置されている。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず複
数枚の熱遮蔽板３０の荷重は支持部材２９を介し
て吊り板２５に均等に支持され、さらに原子炉容
器１に支持されている。

次に水平方向地震が発生して、熱遮蔽板３０に
水平方向荷重が作用すると、該水平方向荷重は凸
部３１を介して隣接する熱遮蔽板３０に均一に伝
達され原子炉容器１あるいは内側仕切壁２１に伝
達される。すなわち従来のように特定の部分に局
所的に荷重が作用するようなことはない。

又原子炉容器１側と内側仕切壁２１側との温度
差による熱膨張差は、複数枚の熱遮蔽板３０の弾
性変形により効果的に吸収される。

次に熱遮蔽板３０の周方向には隙間３２が形成
され、因つて自然対流熱伝達が発生して熱遮蔽機
能が損われる恐れがある。しかしながら本実施例
の場合には凸部３１が軸方向全域に渡つて形成さ
れ半径方向に隣接する原子炉容器１、或いは内側
仕切壁２１、或いは熱遮蔽板３０に接触している
ので、上記自然対流は効果的に抑制される。よつ
て熱遮蔽機能が損われることはない。

以上本実施例によると以下のような効果を奏す
ることができる。

まず従来のように局所的に荷重が作用するこ
とがないので、熱遮蔽装置はもとより原子炉容
器１、ひいては原子炉全体の健全性の維持を確
実に図ることができる。

また、原子炉容器１側と内側仕切壁２１側と
の間の温度差による熱膨張差も熱遮蔽板３０の
弾性変形により効果的に吸収されるので熱応力
の発生もない。

次に、凸部３１により径方向に隣接する熱遮
蔽板３０同志、熱遮蔽板３０と原子炉容器１、
及び熱遮蔽板３０と内側仕切壁２１とが接触し
ているので、自然対流熱伝達が効果的に抑制さ
れて熱遮蔽機能が大幅に向上する。

さらに本実施例の場合には、熱遮蔽板３０の
取付けが極めて簡単である。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるもので
はなく、例えば凸部の形状、熱遮蔽板の支持構造
等については種々の構造が考えられる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による高速増殖炉に
よると、熱遮蔽装置、原子炉容器、ひいては原子
炉全体の健全性を確実に維持することができ、ま
た熱遮蔽機能の向上をも図ることができる等その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す図
で、第１図はループ型高速増殖炉の縦断面図、第
２図は熱遮蔽装置の断面図、第３図は第２図の
−断面図、第４図は熱遮蔽板の斜視図、第５図
は従来の熱遮蔽装置の断面図である。 １……原子炉容器、６……冷却材、７……炉
心、２１……内側仕切壁、２２……ガスダム空
間、３０……熱遮蔽板、、３１……凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却材及び炉心を収容する原子炉容器と、こ
   の原子炉容器の内周側に環状に配置され原子炉容
   器との間にガスダム空間を形成する仕切壁と、上
   記ガスダム空間内に配置され上端を支持部材に支
   持された状態で垂下され周方向に隙間を有すると
   ともに径方向に所定間隔を存する複数枚の熱遮蔽
   板と、この熱遮蔽板に形成され上記原子炉容器の
   内周面又は上記内側仕切壁の外周面又は隣接する
   他の熱遮蔽板に当接する凸部とを具備したことを
   特徴とする高速増殖炉。