JPH06160575A - 原子炉及びその組立方法、並びに原子炉反射体 - Google Patents
原子炉及びその組立方法、並びに原子炉反射体Info
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- JPH06160575A JPH06160575A JP5151987A JP15198793A JPH06160575A JP H06160575 A JPH06160575 A JP H06160575A JP 5151987 A JP5151987 A JP 5151987A JP 15198793 A JP15198793 A JP 15198793A JP H06160575 A JPH06160575 A JP H06160575A
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C11/00—Shielding structurally associated with the reactor
- G21C11/06—Reflecting shields, i.e. for minimising loss of neutrons
-
- 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
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- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑でなく、軽量で、信頼性のある原子炉反
射体を提供する。 【構成】 原子炉反射体１０は、反射体ブロック１０.
１〜１０.８のスタックと、該反射体を冷却するための
垂直方向の水通路を含む。ブロック間の境界部は原子炉
燃料棒の支持箇所に対向している。水は、底部ブロック
１０．１に設けられている通路から反射体１０と炉心槽
２０との間を流れる。頂部１０．８ブロックは、この流
れを制限するフランジを含み、該フランジは、炉心槽に
溶接されている位置決めピンのためのスロットを有す
る。位置決めピンは着脱可能なシムによりスロット内に
保持される。スタックを組み立てる際に、各スタックに
研削されたスロット内にスタック全長に亙って延在する
位置決め棒を設ける。
射体を提供する。 【構成】 原子炉反射体１０は、反射体ブロック１０.
１〜１０.８のスタックと、該反射体を冷却するための
垂直方向の水通路を含む。ブロック間の境界部は原子炉
燃料棒の支持箇所に対向している。水は、底部ブロック
１０．１に設けられている通路から反射体１０と炉心槽
２０との間を流れる。頂部１０．８ブロックは、この流
れを制限するフランジを含み、該フランジは、炉心槽に
溶接されている位置決めピンのためのスロットを有す
る。位置決めピンは着脱可能なシムによりスロット内に
保持される。スタックを組み立てる際に、各スタックに
研削されたスロット内にスタック全長に亙って延在する
位置決め棒を設ける。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は原子炉に関し、特に、原子炉の反
射体に関するものである。
射体に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】典型的な原子炉においては、モジュール
形式で細長い燃料集合体の形態で取り付けられた燃料棒
を含む炉心は、圧力容器内部に設けられた円筒状の炉心
槽内に配設されている。このような原子炉の１つを用い
る蒸気発生システムにおいては、圧力容器に水が供給さ
れ、この水は、炉心槽と圧力容器との間の環状の空間を
下方向に流れ、次いで方向を反転し、炉心に通ずる下部
炉心支持体に設けられた開口を通って上向きに流れる。
炉心と炉心槽との間の空間を埋めるように配置された中
性子反射体には、上記の水の一部が該反射体を冷却する
ために供給される。米国特許第４,８４９,１６２号明細
書には、密に詰め合わされた炉心の長さ方向に沿って複
数個の垂直に延在する直立の棒が設けられ、棒間の空間
が反射体を経る均等な水通路となっている反射体構造が
開示されている。この場合、棒の直径は、特定の熱伝達
を実現するために特定面積の通路を画成するように選択
されている。また、米国特許第４,７０１,２９９号明細
書には、炉心を取り巻くモジュール形式のライナが開示
されており、ライナは、炉心槽内部に並置配列された角
柱形状の組立体から構成されている。即ち、ライナは、
ライナ・モジュールが実質的に、炉心を取り巻く環状空
間の実質的全容積を占めるように「並置」モジュール型
の金属要素から構成されている。
形式で細長い燃料集合体の形態で取り付けられた燃料棒
を含む炉心は、圧力容器内部に設けられた円筒状の炉心
槽内に配設されている。このような原子炉の１つを用い
る蒸気発生システムにおいては、圧力容器に水が供給さ
れ、この水は、炉心槽と圧力容器との間の環状の空間を
下方向に流れ、次いで方向を反転し、炉心に通ずる下部
炉心支持体に設けられた開口を通って上向きに流れる。
炉心と炉心槽との間の空間を埋めるように配置された中
性子反射体には、上記の水の一部が該反射体を冷却する
ために供給される。米国特許第４,８４９,１６２号明細
書には、密に詰め合わされた炉心の長さ方向に沿って複
数個の垂直に延在する直立の棒が設けられ、棒間の空間
が反射体を経る均等な水通路となっている反射体構造が
開示されている。この場合、棒の直径は、特定の熱伝達
を実現するために特定面積の通路を画成するように選択
されている。また、米国特許第４,７０１,２９９号明細
書には、炉心を取り巻くモジュール形式のライナが開示
されており、ライナは、炉心槽内部に並置配列された角
柱形状の組立体から構成されている。即ち、ライナは、
ライナ・モジュールが実質的に、炉心を取り巻く環状空
間の実質的全容積を占めるように「並置」モジュール型
の金属要素から構成されている。
【０００３】これ等の周知技術のいずれにおいても、相
当数の部品、特に、反射体を炉心槽内に保持する締結具
を有する、大重量があり、費用のかかる、複雑な反射体
が使用されている。
当数の部品、特に、反射体を炉心槽内に保持する締結具
を有する、大重量があり、費用のかかる、複雑な反射体
が使用されている。
【０００４】
【発明の開示】本発明の目的は、特に、複雑でなく、軽
量で、信頼性のある原子炉反射体を提供することにあ
る。
量で、信頼性のある原子炉反射体を提供することにあ
る。
【０００５】本発明によれば、反射体は、炉心の平面輪
郭に相応して直交する壁を有し内部環状空間を画成する
ほぼ円形の反射体ブロックから構成される。実質的にド
ーナツの形状をしたブロックは上下に積み重ねられて、
反射体スタック（反射体ブロック積重体）を形成する。
反射体スタックは炉心支持体上に載置される。各ブロッ
クは、垂直方向の水通路を含み、これ等の水通路もしく
は孔の数及び寸法はブロックの特定領域に特定のボイド
率（例えば、１０％）の領域を与えるように選択され
る。隣接するブロック間の水通路は整列されて、それに
より、スタックの底部から頂部に延びる複数の平行な冷
却水通路が形成される。
郭に相応して直交する壁を有し内部環状空間を画成する
ほぼ円形の反射体ブロックから構成される。実質的にド
ーナツの形状をしたブロックは上下に積み重ねられて、
反射体スタック（反射体ブロック積重体）を形成する。
反射体スタックは炉心支持体上に載置される。各ブロッ
クは、垂直方向の水通路を含み、これ等の水通路もしく
は孔の数及び寸法はブロックの特定領域に特定のボイド
率（例えば、１０％）の領域を与えるように選択され
る。隣接するブロック間の水通路は整列されて、それに
より、スタックの底部から頂部に延びる複数の平行な冷
却水通路が形成される。
【０００６】本発明の１つの側面によれば、ブロックを
積み重ねる際に、各ブロックにより形成されるスタック
の各層間に継目もしくはシームがある。これ等のシーム
は、炉心の燃料棒の端間の支持点と水平方向に整列する
ように配置される。ブロック間のシームから「噴出す
る」水は中間点ではなく支持点で炉心に衝突する。
積み重ねる際に、各ブロックにより形成されるスタック
の各層間に継目もしくはシームがある。これ等のシーム
は、炉心の燃料棒の端間の支持点と水平方向に整列する
ように配置される。ブロック間のシームから「噴出す
る」水は中間点ではなく支持点で炉心に衝突する。
【０００７】本発明によれば、上記ブロックの最上位ブ
ロックを除き全てのブロックの外周は、４つの互いに９
０°離間した扁平な側部を有し、ブロックの外面と炉心
槽の内面との間に空間が形成される。炉心支持体からの
冷却水のうちの一部分の水がスタックの内部と外部との
間で、最下位もしくは底部ブロックにのみ設けられてい
る通路から反射体の外面の周囲を取り巻いて上向きに流
れるのは、炉心槽とスタックとの間に画成された上記空
間を介してである。しかし、最上位もしくは頂部ブロッ
クは、スタックと炉心槽との間の空間を制御するフラン
ジもしくはリムを有しており、従って、反射体周囲の流
量を制限する。
ロックを除き全てのブロックの外周は、４つの互いに９
０°離間した扁平な側部を有し、ブロックの外面と炉心
槽の内面との間に空間が形成される。炉心支持体からの
冷却水のうちの一部分の水がスタックの内部と外部との
間で、最下位もしくは底部ブロックにのみ設けられてい
る通路から反射体の外面の周囲を取り巻いて上向きに流
れるのは、炉心槽とスタックとの間に画成された上記空
間を介してである。しかし、最上位もしくは頂部ブロッ
クは、スタックと炉心槽との間の空間を制御するフラン
ジもしくはリムを有しており、従って、反射体周囲の流
量を制限する。
【０００８】本発明によれば、炉心槽を貫通してフラン
ジに設けられた座部内に位置決めキーもしくは位置決め
ピン（整列用ピン）が延在する。互いに９０°離間する
４個の位置決めピンが設けられる。
ジに設けられた座部内に位置決めキーもしくは位置決め
ピン（整列用ピン）が延在する。互いに９０°離間する
４個の位置決めピンが設けられる。
【０００９】本発明の別の側面によれば、位置決めピン
は炉心槽に溶接され、そして上記フランジには垂直方向
に延びるスロットが設けられ、スロットに位置決めピン
が貫通して、スタックを炉心槽内に下降することができ
るようになっている。スタックが炉心支持体上に載置さ
れると、位置決めピンはスロット内に配置される。
は炉心槽に溶接され、そして上記フランジには垂直方向
に延びるスロットが設けられ、スロットに位置決めピン
が貫通して、スタックを炉心槽内に下降することができ
るようになっている。スタックが炉心支持体上に載置さ
れると、位置決めピンはスロット内に配置される。
【００１０】本発明によれば、位置決めピンは、スロッ
ト内の対向する壁から離間した対向する垂直な扁平表面
を有している。スタックを所定位置にした時に、この間
隔を測定し、該間隔から、算出熱膨張量を減じた寸法に
研削されたシムをフランジにボルト固定して、位置決め
ピンとフランジと間の空間を、スロット内に挿入される
炉心槽上のピンで埋める。
ト内の対向する壁から離間した対向する垂直な扁平表面
を有している。スタックを所定位置にした時に、この間
隔を測定し、該間隔から、算出熱膨張量を減じた寸法に
研削されたシムをフランジにボルト固定して、位置決め
ピンとフランジと間の空間を、スロット内に挿入される
炉心槽上のピンで埋める。
【００１１】本発明の他の側面によれば、炉心支持体上
に載置される最下位もしくは底部ブロックは、位置決め
ピンのための座部を有し、該位置決めピンは、該座部か
ら炉心支持体に設けられている座部内に延在する。炉心
支持体に設けられる位置決めピンは、炉心支持体を水平
方向に流れる水を、位置決めピンを経て、炉心ブロック
内の孔もしくは通路内へと上方に流れるように指向する
水流路を含む。
に載置される最下位もしくは底部ブロックは、位置決め
ピンのための座部を有し、該位置決めピンは、該座部か
ら炉心支持体に設けられている座部内に延在する。炉心
支持体に設けられる位置決めピンは、炉心支持体を水平
方向に流れる水を、位置決めピンを経て、炉心ブロック
内の孔もしくは通路内へと上方に流れるように指向する
水流路を含む。
【００１２】本発明によれば、特に、炉心の高流量領域
において最小数のねじ式締結具を有する反射体が提供さ
れる。この反射体は、非常に信頼性が高く、組み立てが
容易で、しかも従来の反射体と比較して比較的廉価に設
計できる。１つの重要な特徴は、燃料棒を損傷する可能
性のある潜在的な水流噴射場所である隙間は最小限度の
数に抑えられ、しかも、該隙間は、燃料棒が機械的に支
持される箇所に位置することである。本発明の他の目
的、利点及び特徴は、以下の詳細な説明から当業者には
明らかになるであろう。
において最小数のねじ式締結具を有する反射体が提供さ
れる。この反射体は、非常に信頼性が高く、組み立てが
容易で、しかも従来の反射体と比較して比較的廉価に設
計できる。１つの重要な特徴は、燃料棒を損傷する可能
性のある潜在的な水流噴射場所である隙間は最小限度の
数に抑えられ、しかも、該隙間は、燃料棒が機械的に支
持される箇所に位置することである。本発明の他の目
的、利点及び特徴は、以下の詳細な説明から当業者には
明らかになるであろう。
【００１３】
【発明を実施するための最良の態様】典型的な原子炉容
器を示す図１を参照すると、中心部に配置されている炉
心１４を支持する炉心支持体１２上に載置された８個の
ほぼ円形の反射体ブロック１０.１−１０.８（図２及び
図１２をも参照されたい）からなる原子炉反射体１０が
設けられている。これ等のブロックは、このように積み
重ねられて、スタック（積重体）１１を形成する。従来
の典型的な炉心は、棒支持体１８（燃料棒の支持箇所）
間に懸持されている複数個の垂直に延在する燃料棒１６
から構成されている。これ等の燃料棒及び反射体ブロッ
クは、入口２４及び出口２６間で水が循環する原子炉容
器２２内に配設された円筒状の炉心槽（槽）２０内に収
納される。冷却水は矢印２８で示す流路に沿って流れ、
炉心槽２０と原子炉の壁２２．２との間を通り、炉心支
持体より下方の箇所３０ａへと流れる。炉心支持体に
は、複数個の孔もしくは通路１２.２が設けられてお
り、これ等の通路１２.２により、水は、炉心もしくは
燃料棒１６のスタックを経て、原子炉容器の上室３３へ
と上向きに流れることができる。なお、上室３３から、
水は出口２６を経て流出する。追って詳細に説明するよ
うに、冷却水は、ブロック１０.１〜１０.８に画成され
ている整列した水通路をも垂直方向に流れるが、水は、
最下位にある底部のブロック１０.１と炉心支持体１２
との間の境界部１０.１１からスタックに流入する点に
注意されたい。特に、図９を参照すると、最下位のブロ
ック１０．１に、隣接のブロック１０．２に設けられた
孔と整列する複数の孔３０が設けられていることが示さ
れている（図１をも参照）。炉心支持体１２と接触する
箇所から見た底部ブロックの外観を示す図９から明らか
なように、炉心１４により占められる領域から炉心槽２
０とブロック１０．１との間の空間１３へとブロックを
貫通して延びる入口３２.１及び出口３２.２を備えた通
路３２が設けられている。上記空間１３は、図２に更に
明瞭に示されており、この図からも明らかなように、炉
心１４から通路３２を経て上記空間へと流れる水は、ス
タックのほぼ扁平な部分に沿って上向きに流れる。これ
等の通路３２は、ブロック１０．１に４箇所で設けられ
ていることが図から理解されるであろう。水は、Ｘ方向
において４箇所１１．１に沿いスタックの側部を上向き
に流れる。また、図９に示すように、上記孔３０は異な
った直径を有しており、ブロック内に異なった密度Ｙで
分散されている。孔の数及びその大きさはブロックの測
定領域において特定の「ボイド密度」(例えば、１０％)
を達成するように計算することによって決定される。
器を示す図１を参照すると、中心部に配置されている炉
心１４を支持する炉心支持体１２上に載置された８個の
ほぼ円形の反射体ブロック１０.１−１０.８（図２及び
図１２をも参照されたい）からなる原子炉反射体１０が
設けられている。これ等のブロックは、このように積み
重ねられて、スタック（積重体）１１を形成する。従来
の典型的な炉心は、棒支持体１８（燃料棒の支持箇所）
間に懸持されている複数個の垂直に延在する燃料棒１６
から構成されている。これ等の燃料棒及び反射体ブロッ
クは、入口２４及び出口２６間で水が循環する原子炉容
器２２内に配設された円筒状の炉心槽（槽）２０内に収
納される。冷却水は矢印２８で示す流路に沿って流れ、
炉心槽２０と原子炉の壁２２．２との間を通り、炉心支
持体より下方の箇所３０ａへと流れる。炉心支持体に
は、複数個の孔もしくは通路１２.２が設けられてお
り、これ等の通路１２.２により、水は、炉心もしくは
燃料棒１６のスタックを経て、原子炉容器の上室３３へ
と上向きに流れることができる。なお、上室３３から、
水は出口２６を経て流出する。追って詳細に説明するよ
うに、冷却水は、ブロック１０.１〜１０.８に画成され
ている整列した水通路をも垂直方向に流れるが、水は、
最下位にある底部のブロック１０.１と炉心支持体１２
との間の境界部１０.１１からスタックに流入する点に
注意されたい。特に、図９を参照すると、最下位のブロ
ック１０．１に、隣接のブロック１０．２に設けられた
孔と整列する複数の孔３０が設けられていることが示さ
れている（図１をも参照）。炉心支持体１２と接触する
箇所から見た底部ブロックの外観を示す図９から明らか
なように、炉心１４により占められる領域から炉心槽２
０とブロック１０．１との間の空間１３へとブロックを
貫通して延びる入口３２.１及び出口３２.２を備えた通
路３２が設けられている。上記空間１３は、図２に更に
明瞭に示されており、この図からも明らかなように、炉
心１４から通路３２を経て上記空間へと流れる水は、ス
タックのほぼ扁平な部分に沿って上向きに流れる。これ
等の通路３２は、ブロック１０．１に４箇所で設けられ
ていることが図から理解されるであろう。水は、Ｘ方向
において４箇所１１．１に沿いスタックの側部を上向き
に流れる。また、図９に示すように、上記孔３０は異な
った直径を有しており、ブロック内に異なった密度Ｙで
分散されている。孔の数及びその大きさはブロックの測
定領域において特定の「ボイド密度」(例えば、１０％)
を達成するように計算することによって決定される。
【００１４】また、図９に示すように、第２の通路３３
が設けられる。この第２の通路もしくはスロットによ
り、水は、炉心基部と最下位のブロック１０．１との間
を流れて幾つかの孔３０に達する。しかし、通路３３
は、ブロックを完全には貫通しておらず、ブロックの底
部に研削されて通路３２にも接続されている空洞３２．
３に対する水流路を形成している。通路３２及び３３を
画成する領域１０．１２及び１０．１３並びに空洞は直
接、炉心支持体に対して上向きに当接している。その結
果、壁１０.１５は炉心槽の内壁２０.１に密に嵌合す
る。孔３０のパターンは、図２により明瞭に示されてお
り、この図から明らかなようにブロックは、実質的に、
内壁２０.１に対し上向きに突き当る。
が設けられる。この第２の通路もしくはスロットによ
り、水は、炉心基部と最下位のブロック１０．１との間
を流れて幾つかの孔３０に達する。しかし、通路３３
は、ブロックを完全には貫通しておらず、ブロックの底
部に研削されて通路３２にも接続されている空洞３２．
３に対する水流路を形成している。通路３２及び３３を
画成する領域１０．１２及び１０．１３並びに空洞は直
接、炉心支持体に対して上向きに当接している。その結
果、壁１０.１５は炉心槽の内壁２０.１に密に嵌合す
る。孔３０のパターンは、図２により明瞭に示されてお
り、この図から明らかなようにブロックは、実質的に、
内壁２０.１に対し上向きに突き当る。
【００１５】通路３２を通る流量を制御するために、該
通路３２の出口３２．２は、入口３２．１よりも小さい
面積に設計されている（図１０参照）。図１１に示すよ
うに、通路３３の一部分は、空洞３２．３に達してい
て、孔３０の内のうちの多くの孔に対するアクセスを可
能にしている。更に詳しく述べると、孔３０はブロック
１０.１〜１０.８の各々を直線状に貫通しており、冷却
水が、これ等の孔３０及びスタックを貫流してブロック
１０．８の頂部から流出することができるようになって
いることを再述しておく。先に述べた通路３２及び３３
は底部ブロックもしくは最下位ブロック１０．１にしか
設けられない。また、直線状の部分及び湾曲部分におけ
る通路のパターンは、各ブロックを中心に対称的に繰り
返され、これ等のパターンは隣接するブロック間におけ
る鏡像である点に留意されたい。
通路３２の出口３２．２は、入口３２．１よりも小さい
面積に設計されている（図１０参照）。図１１に示すよ
うに、通路３３の一部分は、空洞３２．３に達してい
て、孔３０の内のうちの多くの孔に対するアクセスを可
能にしている。更に詳しく述べると、孔３０はブロック
１０.１〜１０.８の各々を直線状に貫通しており、冷却
水が、これ等の孔３０及びスタックを貫流してブロック
１０．８の頂部から流出することができるようになって
いることを再述しておく。先に述べた通路３２及び３３
は底部ブロックもしくは最下位ブロック１０．１にしか
設けられない。また、直線状の部分及び湾曲部分におけ
る通路のパターンは、各ブロックを中心に対称的に繰り
返され、これ等のパターンは隣接するブロック間におけ
る鏡像である点に留意されたい。
【００１６】次に、図３を参照し、本発明の実施例の幾
つかの重要な側面について考察する。先ず、最上位のブ
ロック１０．８は、同じ孔配位（流路ＸＸ）を有する
が、このブロックは、位置決めピンのための垂直スロッ
ト１０．８３を有するフランジ１０．８２を備えている
点で他のブロックとは異なる。ブロックのスタック全体
は、該スタックの周囲の４つの箇所に配置されている接
続棒(複数の棒）１１.２により保持される。原子炉の建
造中、ブロック１０.１〜１０.８のスタックは、これ等
の接続棒により接続されて炉心槽内に下降される。炉心
支持体上のスタックの適切な位置は、炉心支持体内に座
着して、図４に示すように通路５２．１を有する位置決
めピン５２により達成される。これ等の通路５２．１の
各々の入口は、対応の通路３２又は３３と整列され、そ
れにより、冷却水は、通路３２又は３３に流入して通路
５０を流れ、最下位のブロックに設けられている孔３０
の内の２つの孔と整列している孔の１つと整列した箇所
に達する反射体を炉心槽内に下降する際に、該反射体を
回転して、フランジ１０．８２に設けられている４つの
スロットがそれぞれ、炉心槽の壁に溶接されている位置
決めピン６０を受けるように整列される。図８に示すよ
うに、この位置決めピン６０は、スロット１０.８１内
に延び、そしてブロック１０.８の縁から距離Ｘ１だけ
離間している２つの扁平な側部６０．１を有する。この
ようにして、ブロックのスタックを挿入したならば、シ
ム６２を位置決めピンとブロックとの間に挿入して位置
決めピン又はドエル６４及びボルト６６によって所定位
置に保持する。スタックが炉心支持体上に配置される
と、各位置決めピン６０に対し距離Ｘ１を測定して、各
シム６２に対する実際の寸法Ｘ１を研削により設けて、
シムと位置決めピン６０との間に所望の公差Ｘ２を与え
る。その目的は、原子炉の運転中の加熱で炉心スタック
及び反射体スタックにおける或る程度の熱膨張を吸収す
るためである。
つかの重要な側面について考察する。先ず、最上位のブ
ロック１０．８は、同じ孔配位（流路ＸＸ）を有する
が、このブロックは、位置決めピンのための垂直スロッ
ト１０．８３を有するフランジ１０．８２を備えている
点で他のブロックとは異なる。ブロックのスタック全体
は、該スタックの周囲の４つの箇所に配置されている接
続棒(複数の棒）１１.２により保持される。原子炉の建
造中、ブロック１０.１〜１０.８のスタックは、これ等
の接続棒により接続されて炉心槽内に下降される。炉心
支持体上のスタックの適切な位置は、炉心支持体内に座
着して、図４に示すように通路５２．１を有する位置決
めピン５２により達成される。これ等の通路５２．１の
各々の入口は、対応の通路３２又は３３と整列され、そ
れにより、冷却水は、通路３２又は３３に流入して通路
５０を流れ、最下位のブロックに設けられている孔３０
の内の２つの孔と整列している孔の１つと整列した箇所
に達する反射体を炉心槽内に下降する際に、該反射体を
回転して、フランジ１０．８２に設けられている４つの
スロットがそれぞれ、炉心槽の壁に溶接されている位置
決めピン６０を受けるように整列される。図８に示すよ
うに、この位置決めピン６０は、スロット１０.８１内
に延び、そしてブロック１０.８の縁から距離Ｘ１だけ
離間している２つの扁平な側部６０．１を有する。この
ようにして、ブロックのスタックを挿入したならば、シ
ム６２を位置決めピンとブロックとの間に挿入して位置
決めピン又はドエル６４及びボルト６６によって所定位
置に保持する。スタックが炉心支持体上に配置される
と、各位置決めピン６０に対し距離Ｘ１を測定して、各
シム６２に対する実際の寸法Ｘ１を研削により設けて、
シムと位置決めピン６０との間に所望の公差Ｘ２を与え
る。その目的は、原子炉の運転中の加熱で炉心スタック
及び反射体スタックにおける或る程度の熱膨張を吸収す
るためである。
【００１７】（４つの等角度間隔位置に設けられてい
る）位置決めピン５２は、既述のように炉心支持体１２
と最下位のブロック１０．１との間に配設される。類似
の設計思想に従い、位置決めピン７０（図３）は隣接す
るブロック、例えば、ブロック１０.８と１０.７との間
で４つの等間隔点に配置する。これ等のブロックは、通
路７０．１を備えており、これ等の通路により、各ブロ
ックに設けられている通路３０は、２つのブロックを積
み重ねた際に互いに流体連通関係になることができる。
る）位置決めピン５２は、既述のように炉心支持体１２
と最下位のブロック１０．１との間に配設される。類似
の設計思想に従い、位置決めピン７０（図３）は隣接す
るブロック、例えば、ブロック１０.８と１０.７との間
で４つの等間隔点に配置する。これ等のブロックは、通
路７０．１を備えており、これ等の通路により、各ブロ
ックに設けられている通路３０は、２つのブロックを積
み重ねた際に互いに流体連通関係になることができる。
【００１８】図６を参照するに、この図には、ブロック
を整列する方法が示されている。この場合にもスタック
１１は存在するが、４つの象限には、頂部ブロック１
０．８から最下位の底部ブロック１０．１へと延在する
位置決めバー（棒）８０が延在しており、これ等のバー
は、関連のブロックにボルト固定されている。また、図
６に示すように、炉心支持体１２と最下位ブロックとの
間に位置決めピンが設けられる。原子炉スタックの組み
立て中、（矩形の位置決めバーもしくは棒８０のため
の）矩形のスロットをスタックに研削形成して、全ての
ブロックをスタックに組み立てる。位置決めバーは、各
反射体ブロックのスロット内に密に嵌合して、炉心のた
めの許容し得る寸法を維持すると共に、スタックの設置
中における反射体ブロックの変位を制限する。これによ
って、原子炉の建造場所におけるスタックの解体及び同
じ整列関係での再組立てが可能となる。
を整列する方法が示されている。この場合にもスタック
１１は存在するが、４つの象限には、頂部ブロック１
０．８から最下位の底部ブロック１０．１へと延在する
位置決めバー（棒）８０が延在しており、これ等のバー
は、関連のブロックにボルト固定されている。また、図
６に示すように、炉心支持体１２と最下位ブロックとの
間に位置決めピンが設けられる。原子炉スタックの組み
立て中、（矩形の位置決めバーもしくは棒８０のため
の）矩形のスロットをスタックに研削形成して、全ての
ブロックをスタックに組み立てる。位置決めバーは、各
反射体ブロックのスロット内に密に嵌合して、炉心のた
めの許容し得る寸法を維持すると共に、スタックの設置
中における反射体ブロックの変位を制限する。これによ
って、原子炉の建造場所におけるスタックの解体及び同
じ整列関係での再組立てが可能となる。
【００１９】以上、本発明を実施する上での最良の態様
に関して説明したが、当業者には、本発明の真の精神及
び範囲から逸脱することなく全体的に或は部分的に変更
することが可能であろうことを付記する。
に関して説明したが、当業者には、本発明の真の精神及
び範囲から逸脱することなく全体的に或は部分的に変更
することが可能であろうことを付記する。
【図１】 原子炉容器の断面図であって、本発明を具現
する反射体及び反射体内の炉心の横断面を示す図であ
る。
する反射体及び反射体内の炉心の横断面を示す図であ
る。
【図２】 図１における線２−２における断面図であ
る。
る。
【図３】 炉心槽の一部及び本発明を具現する隣接反射
体ブロックを示す平面図である。
体ブロックを示す平面図である。
【図４】 炉心支持体と最下位もしくは底部反射体ブロ
ック間に用いられる本発明による位置決めピンを示す立
面図である。
ック間に用いられる本発明による位置決めピンを示す立
面図である。
【図５】 本発明に従い直接隣接する反射体ブロック間
で用いられる位置決めピンの立面図である。
で用いられる位置決めピンの立面図である。
【図６】 図１に示した整列配置されたブロックと隣接
の炉心槽の詳細図である。
の炉心槽の詳細図である。
【図７】 炉心槽及び位置決めピンの一部と頂部反射体
ブロックの一部を示す平面図である。
ブロックの一部を示す平面図である。
【図８】 図７における線８−８に沿う断面図である。
【図９】 最下位の反射体ブロックと炉心支持体との間
における境界部の一部を示す頂面図である。
における境界部の一部を示す頂面図である。
【図１０】 図９における線１０−１０に沿う断面図で
ある。
ある。
【図１１】 図９における線１１−１１に沿う断面図で
ある。
ある。
【図１２】 本発明を具現した原子炉反射体の一部の分
解斜視図である。
解斜視図である。
１０…原子炉反射体、１０.１〜１０.８…反射体ブロッ
ク、１０．１２…スロット、１０.８２…フランジ、１
０.８３…垂直スロット、１１…スタック(積重体)、１
１.２…複数の棒（接続棒)、１２…炉心支持体、１３…
空間、１４…炉心、１６…燃料棒、１８…棒支持体(燃
料棒の支持箇所)、２０…炉心槽（円筒状の槽)、２０.
１…炉心槽の内壁、２２…原子炉容器、３０…孔、３２
…第１の通路、３３…第２の通路、５２…位置決めピ
ン、５２．１…通路、６０…位置決めピン、６０．１…
偏平な側部、６２…シム、７０…位置決めピン、８０…
位置決め棒。
ク、１０．１２…スロット、１０.８２…フランジ、１
０.８３…垂直スロット、１１…スタック(積重体)、１
１.２…複数の棒（接続棒)、１２…炉心支持体、１３…
空間、１４…炉心、１６…燃料棒、１８…棒支持体(燃
料棒の支持箇所)、２０…炉心槽（円筒状の槽)、２０.
１…炉心槽の内壁、２２…原子炉容器、３０…孔、３２
…第１の通路、３３…第２の通路、５２…位置決めピ
ン、５２．１…通路、６０…位置決めピン、６０．１…
偏平な側部、６２…シム、７０…位置決めピン、８０…
位置決め棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・トーマス・ランド アメリカ合衆国、フロリダ州、ペンサコ ラ、ベデヴェール・ドライブ 4020 (72)発明者 マイケル・シー・ミスベル アメリカ合衆国、フロリダ州、ペンサコ ラ、ウィスパー・サークル 4572
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状の槽と、該槽内の原子炉反射体
と、該原子炉反射体内の炉心と、前記原子炉反射体及び
前記炉心を支持する炉心支持体とを含む原子炉におい
て、 前記原子炉反射体は、前記炉心を中心にしてほぼ環状の
複数のブロックからなるスタックから構成され、各ブロ
ックは、前記炉心支持体に対し垂直な方向に該ブロック
を貫通して延びる水通路を有し、該水通路は、隣接する
ブロックにある通路と整列関係にあって、前記炉心支持
体から前記スタックを貫通する複数の平行な水流路を形
成しており、 隣接するブロックは、前記炉心における燃料棒の支持箇
所と同面関係にある平面上で接合されている、 ことを特徴とする原子炉。 - 【請求項２】 原子炉を組み立てる方法であって、 炉心槽の壁を半径方向に通って内部領域に延入する複数
の位置決めピンを前記炉心槽内に固定し、 複数のブロックからなるスタックから構成され、頂部の
ブロックには、前記位置決めピンを受ける軸方向のスロ
ットを含むフランジがある、原子炉反射体を前記内部領
域に挿入し、 前記位置決めピンの直径方向において対向する側で、前
記位置決めピンと同位置決めピンに対向する壁との間の
第１及び第２の空間距離を測定し、 前記第１及び第２の空間距離から選択された寸法を減じ
た寸法に各シムを研削加工し、 前記シムをそれぞれの空間内に挿入して前記フランジに
取り付ける、 原子炉組立方法。 - 【請求項３】 円筒状の槽と、該槽内の原子炉反射体
と、該原子炉反射体内の炉心と、前記原子炉反射体及び
前記炉心を支持する炉心支持体とを含む原子炉におい
て、 前記原子炉反射体は、前記炉心を中心にしてほぼ環状の
複数のブロックからなるスタックから構成され、各ブロ
ックは、前記炉心支持体に対し垂直な方向に該ブロック
を貫通して延びる水通路を有し、該水通路は、隣接する
ブロックにある通路と整列関係にあって、前記炉心支持
体から前記スタックを貫通する複数の平行な水流路を形
成しており、 隣接するブロックは、前記炉心における燃料棒の支持箇
所と同面関係にある平面上で接合されており、 第１のブロックと前記炉心支持体との境界部にスロット
を設け、該スロットは、前記第１のブロックを、前記ス
タックと、該スタックの頂部のブロックにまで延在する
前記槽との間の空間に亙って貫通し、 前記複数のブロックにある孔の寸法及びパターンによ
り、選択されたボイド率を実現し、 前記スタックの前記頂部のブロックはフランジを有し、
該フランジは、前記頂部のブロックから、前記槽の壁ま
で、前記フランジと前記壁との間の選択された隙間を除
き実質的に前記空間を閉じるように延在して、前記フラ
ンジ上方の領域までの選択された流量の流れを可能に
し、 前記槽に固定され、前記フランジにあるスロット内に延
びる位置決めピンを備え、 前記フランジに取り付けられ、前記位置決めピンと前記
フランジとの間の直径方向に対向する空間内に配置され
たシムを備え、前記位置決めピンは、前記空間内に選択
された隙間を与え、 前記スロットは、前記槽の壁に対し平行に前記フランジ
を貫通して前記フランジ内に２つの離間した平行な表面
を画成し、 前記位置決めピンは２つの直径方向に対向する平行な表
面を有し、各表面は、前記フランジの前記表面の１つに
対し平行に離間して延在し、 前記炉心支持体に対して垂直な方向に延びる第１の複数
の位置決めスロットを備え、該位置決めスロットは、前
記ブロックの円中心の周りに互いに等角度で離間して設
けられ、そして前記隣接するブロックの整列した位置決
めスロットをそれぞれ貫通して、前記スタックの頂部及
び底部のブロックに係止された第１の複数の棒を備え
る、ことを特徴とする原子炉。 - 【請求項４】 炉心支持体上に載置された円筒状の炉心
槽内に挿入される原子炉反射体において、 積み重ねられて反射体スタックを形成する複数の反射体
ブロックを含み、各反射体ブロックは、炉心を受けるた
めの中空内部を有すると共に、ブロック周辺に沿い該反
射体ブロック及び前記スタックの幾何学的曲率中心に対
し互いに直径方向に対向する平行な表面を有する２対の
扁平な側部を有し、前記平行な表面は互いに９０°離間
して前記反射体ブロック及び前記スタックに対する前記
曲率中心を中心とする曲率半径上で円弧状の表面により
連結され、前記曲率半径は、前記曲率中心から実質的に
前記炉心槽の内壁面まで延び、前記反射体ブロックは前
記炉心槽の長手方向において前記反射体ブロックを貫通
すると共に、隣接するブロックにある類似の通路と連通
する水通路を含み、 前記スタックの底部のブロックは、前記炉心支持体に接
触する境界面を有し、該境界面は、前記中空内部から前
記各扁平な側部を通り、前記炉心支持体の上面と平行に
延在して前記中空内部と前記扁平な側部及び前記炉心槽
の前記壁間の空間との間に流路を形成する第１の通路を
含み、前記第１の通路は、前記底部のブロックに設けら
れた複数の孔と連通して、前記中空内部に第１の断面領
域を有すると共に前記扁平な側部の近傍にそれより小さ
い横断面領域を有し、前記境界面に、前記中空内部から
前記上面と平行に延在して前記第１の通路及び前記反射
体ブロックの孔と流体連通を達成する第２の通路を設
け、該第２の通路は、前記孔と前記中空内部との間に流
体連通を実現するのに充分な深さだけ前記ブロック内に
延在し、 各ブロックにおける孔の分布は、各ブロックに、選択さ
れたボイド空間率を付与し、前記空間は、前記第１及び
第２の通路から前記水通路を経て流れる水により反射体
を冷却する計算レベルを実現するように選択され、 前記スタックの頂部のブロックはフランジを有し、該フ
ランジは、前記曲率中心を中心とする曲率半径に亙り前
記炉心槽の内壁にまで延在して前記扁平な側部と前記炉
心槽との間における水流路に選択された流量を確立し、 前記炉心槽の壁を貫通して延びる位置決めピンを備え、
各位置決めピンに垂直スロットを形成し、 各位置決めピン毎に、同位置決めピンと前記フランジと
の間の空間内に挿入される一対のシムを備え、 更に、空間的に離間した位置決めピンに対向する複数の
座部を前記炉心支持体及び前記境界面に設け、該座部
に、前記ブロックの水通路と整列する出口及び前記第１
の通路と整列する入口とを有する直角の水通路を設け
た、 ことを特徴とする原子炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/903634 | 1992-06-24 | ||
| US07/903,634 US5319692A (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Nuclear reactor reflector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160575A true JPH06160575A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3056023B2 JP3056023B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=25417834
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5151987A Expired - Lifetime JP3056023B2 (ja) | 1992-06-24 | 1993-06-23 | 原子炉及びその組立方法並びに原子炉反射体 |
| JP5180813A Pending JPH0666981A (ja) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | 原子炉及びその組立方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180813A Pending JPH0666981A (ja) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | 原子炉及びその組立方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5319692A (ja) |
| EP (1) | EP0576195B1 (ja) |
| JP (2) | JP3056023B2 (ja) |
| KR (1) | KR100299801B1 (ja) |
| CN (1) | CN1041570C (ja) |
| CZ (1) | CZ283837B6 (ja) |
| DE (1) | DE69304622T2 (ja) |
| ES (1) | ES2092229T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7873138B2 (en) | 2001-04-26 | 2011-01-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure and method for bolting neutron reflector |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402570A (en) * | 1994-02-02 | 1995-04-04 | Mpr Associates, Inc. | Method for repairing boiling water reactor shrouds |
| US5600690A (en) * | 1994-02-02 | 1997-02-04 | Mpr Associates, Inc. | Method and apparatus for repairing boiling water reactor shrouds utilizing tie-rods and braces |
| US5600689A (en) * | 1994-02-02 | 1997-02-04 | Mpr Associates, Inc. | Method and apparatus for repairing boiling water reactor shrouds utilizing tie-rods with multiple longitudinal members |
| US5680424A (en) * | 1996-02-28 | 1997-10-21 | Westinghouse Electric Corporation | PWR radial reflector |
| US5687206A (en) * | 1996-03-15 | 1997-11-11 | Mpr Associates, Inc. | Method of replacing a boiling water reactor core shroud |
| US5828713A (en) * | 1996-10-15 | 1998-10-27 | Mpr Associates, Inc. | Replacement core shroud assembly for a boiling water reactor |
| WO2008051203A2 (en) * | 2005-10-13 | 2008-05-02 | Westinghouse Electric Company Llc | Advanced radial core reflector |
| JP4559965B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-10-13 | 株式会社東芝 | 核燃料集合体 |
| CN101584007B (zh) * | 2007-01-02 | 2012-12-26 | 西屋电气有限责任公司 | 核反应堆对准板结构 |
| JP5202206B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2013-06-05 | 株式会社東芝 | 高速炉の反射体システム |
| US8615065B2 (en) | 2009-10-22 | 2013-12-24 | Westinghouse Electric Company Llc | Modular radial neutron reflector |
| WO2012158459A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | Mann Neal | Nuclear reactor control method and apparatus |
| US9959944B2 (en) | 2012-04-12 | 2018-05-01 | Bwxt Mpower, Inc. | Self-supporting radial neutron reflector |
| CN103377717B (zh) * | 2012-04-27 | 2015-09-30 | 上海核工程研究设计院 | 一种堆芯支承下板 |
| US11935663B2 (en) | 2012-05-21 | 2024-03-19 | Smr Inventec, Llc | Control rod drive system for nuclear reactor |
| US10923239B2 (en) * | 2012-07-09 | 2021-02-16 | Smr Inventec, Llc | Moving an entire nuclear reactor core as a unitary structure |
| KR101651412B1 (ko) * | 2014-11-20 | 2016-08-26 | 두산중공업 주식회사 | 원자로내부구조물용 노심지지배럴의 정렬구 및 정렬방법 |
| CZ2020498A3 (cs) * | 2020-09-08 | 2021-09-22 | Západočeská Univerzita V Plzni | Zařízení pro vytěsnění a zadržení chladiva |
| RU2755811C1 (ru) * | 2021-02-18 | 2021-09-21 | Юрий Васильевич Дробышевский | Способ управляемого деления ядер и ядерный реактор |
| RU2761575C1 (ru) * | 2021-05-17 | 2021-12-10 | Юрий Васильевич Дробышевский | Способ управляемого деления ядер и модульный ядерный реактор |
| CN116313188A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-06-23 | 深圳中广核工程设计有限公司 | 反应堆涡流抑制及流量分配装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US4146430A (en) * | 1975-11-25 | 1979-03-27 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear reactor core flow baffling |
| FR2539244B1 (fr) * | 1983-01-12 | 1989-01-27 | Framatome Sa | Dispositif de cloisonnement du coeur d'un reacteur nucleaire a eau sous pression |
| US4751043A (en) * | 1984-02-03 | 1988-06-14 | Westinghouse Electric Corp. | Radial neutron reflector |
| US4849162A (en) * | 1984-11-13 | 1989-07-18 | Westinghouse Electric Corp. | Modular radial neutron reflector |
| FR2625021B1 (fr) * | 1987-12-22 | 1990-05-25 | Framatome Sa | Reacteur nucleaire a eau sous-pression et a cloisonnement massif |
| US4941159A (en) * | 1988-10-14 | 1990-07-10 | Westinghouse Electric Corp. | Low neutron fluence nuclear reactor internals |
| FR2670046B1 (fr) * | 1990-11-30 | 1993-03-05 | Framatome Sa | Reacteur nucleaire a eau sous pression et a cloisonnement massif. |
-
1992
- 1992-06-24 US US07/903,634 patent/US5319692A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-06-16 DE DE69304622T patent/DE69304622T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-16 EP EP93304674A patent/EP0576195B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-16 ES ES93304674T patent/ES2092229T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-22 CZ CZ931243A patent/CZ283837B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-06-23 JP JP5151987A patent/JP3056023B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-23 KR KR1019930011536A patent/KR100299801B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-06-23 CN CN93107434A patent/CN1041570C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-24 JP JP5180813A patent/JPH0666981A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| DE69304622T2 (de) | 1997-03-20 |
| CZ124393A3 (en) | 1994-03-16 |
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| KR100299801B1 (ko) | 2001-10-22 |
| US5319692A (en) | 1994-06-07 |
| CN1041570C (zh) | 1999-01-06 |
| JPH0666981A (ja) | 1994-03-11 |
| CZ283837B6 (cs) | 1998-06-17 |
| CN1080768A (zh) | 1994-01-12 |
| DE69304622D1 (de) | 1996-10-17 |
| EP0576195A1 (en) | 1993-12-29 |
| JP3056023B2 (ja) | 2000-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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