JPH0721545B2 - 原子炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉及びその内部装置、ことにPWRと称す
る加圧水型を原子炉に関する。

しかし本発明は、加圧した冷却材をいれる耐圧容器と、
この耐圧容器用の取りはずし可能なカバーと、このカバ
ーに近接して位置し前記耐圧容器を貫いて設けた冷却材
流入ノズル装置と、又前記耐圧容器を貫いて設けた冷却
材流出ノズル装置と、相互に隣接する複数の燃料集合体
を持ち、前記耐圧容器内に位置し、運転中に冷却材が上
向きに流通するように配置した炉心と、この炉心の内外
に制御要素を駆動するように前記カバーを貫いてそれぞ
れ駆動軸により上下方向に移動可能な制御要素から成る
複数のクラスタと、前記の炉心及びカバーの間に位置さ
せた上部内部装置を含む内部装置とを包含する任意の形
式の原子炉に係わる。

本発明は又、炉心と耐圧容器底部との間に位置する下部
内部装置を包む内部装置を持ち、又前記炉心の内外に細
長いプローブを案内し、燃料集合体の下部部分を貫いて
前記炉心内に入り込むプローブ案内装置を持つ原子炉に
係わる。

それぞれの内部装置を持つ種種の形式の原子炉が従来か
ら知られている。

加圧水型原子炉用の上部内部装置に係わる欧州特許第0,
125,126号明細書には、１個又は複数個の冷却材流入ノ
ズルを経て原子炉に入り容器の内面に沿つて流れ、この
原子炉の炉心の下部部分を経てこの炉心に入込み炉心を
貫いてその若干の熱量を取出し、次いでこの炉心から出
て、冷却材を冷却材流出ノズルに向かいそらせる冷却材
分配カレンダ（calender）に入る前に制御要素のクラス
タ用の案内管を備えた室内に入込むようにした冷却材を
持つ構造について記載してある。

各案内管は、各クラスタとその駆動棒又は駆動軸とを案
内する炉心から出る冷却材は、クラスタの案内管又はク
ラスタ案内を貫いて流れる。

この解決案には種種の障害がある。冷却材が流通するク
ラスタ案内は、冷却材の通過に基づく衝撃を受け乱流を
生ずる。この場合たとえば制御要素のクラスタの駆動棒
を損傷する。さらに一次冷却材システムが容器に入る前
に低温部分で不時に損傷すると、上部内部装置内で炉心
の上方に位置する水の体積部分は炉心の緊急冷却にはあ
まり役立たない。その理由は、この水体積部分は高い温
度（炉心出口温度）にあり又破損によりすぐに消失する
からである。

従来の原子炉の下方の内部装置に関しては、これ等の内
部装置は、容器の下部部分に、炉心の下側から燃料集合
体の内外に細長いプローブを案内する案内管から成る構
造体を備えている。細長いプローブ用の案内管は、原子
炉容器内にその下側から容器底部を貫いて密封状態で突
出し各案内管の延長上に配置してある。この構造では、
複数個所の破断の場合に容器がからになり炉心の水がな
くなりやすい弱い個所ができる。

別の解決案では、容器のカバーを貫いて炉心監視計器を
連結する。この場合、容器カバーをはずす必要のあると
きはつねに、計器の連結をはずさなければならない。し
かし当業者には前記したような内部装置で十分であると
考えられているようである。

本発明の目的は改良された原子炉を提供しようとするに
ある。ことに本発明の目的は、内部装置によつて、クラ
スタ案内を横切つて冷却材が炉心から流出するのを防ぐ
ことにより、制御要素のクラスタ及びその駆動軸を案内
するクラスタ案内に対する一層良好な保護作用を生じ炉
心の上方に位置する体積部分から成るが冷却材は通過し
なくてこの体積部分のからになる時間を制御することが
でき、冷却材が通過しない実質的な水だめを生成し、こ
の水だめ水の温度を容器内への冷却材流入温度に近くす
ることにより、冷却材流入ノズルの側に位置する循環路
低温部分で一次冷却材システムが破損する場合の安全性
を向上した原子炉を提供しようとするにある。

従つてこのような破損事故の場合に従来使われる容器外
部の安全噴射アキユムレータを除くことができる。

すなわち容器の上部とクラスタ案内装置を備えた室との
間に作動流体圧力の低下及び差動圧力の低下に基づいて
存在する差動圧力を使用することができる。この差動圧
力は、クラスタの降下に役立つ下向きの流れを生じ、又
燃料親制御要素を冷却するのに使うことができる。

又容器カバーを貫いて制御要素の各クラスタの駆動軸を
駆動する機構の貫通個所の数最少にすることができる。

このために本発明は、（ａ）加圧した冷却材をいれる耐
圧容器と、（ｂ）この耐圧容器用の取りはずし可能なカ
バーと、（ｃ）このカバーに近接して前記耐圧容器を貫
いて設けた冷却材流出ノズル装置と、（ｄ）前記耐圧容
器内に位置し、相互に隣接する複数の燃料集合体を持
ち、運転中に前記冷却材が上向きに流通するように配置
した炉心と、（ｅ）それぞれこの炉心の内外に駆動軸に
より上下方向に移動可能な制御要素から成る複数のクラ
スタと、（ｆ）前記耐圧容器内に前記炉心と前記カバー
との間に位置させた上部内部装置とを備え、この上部内
部装置に、 （ｉ）駆動軸用の案内管を横切って設けられ、前記冷却
材を集めて、この冷却材を冷却材流出ノズルの方に差し
向けるためのプレナムチャンバーと、 （ii）前記炉心の真上にかつ前記プレナムチャンバーの
真下に配置された隔離装置と、 を設け、この隔離装置に、 （イ）前記冷却材を、前記プレナムチャンバー内へ通過
させるための複数個の第１の穴を持つ上部板と、 （ロ）各クラスタを前記各燃料集合体内を通過させるた
めに、それぞれ前記燃料集合体の１つと整合する複数個
の第２の穴を形成した下部板と、 （ハ）前記上部板と下部板とをこれ等の周辺で連結する
外囲部材と、 （ニ）それぞれ前記第２の穴の１つに連通する複数個の
クラスタ案内と、 を設けて成る原子炉において、 さらに前記隔離装置に、 前記クラスタ案内の間に配置された穴のあいてない複数
個のスペーサ管を設け、 前記冷却材を前記炉心から前記プレナムチャンバーへ通
過させるために、前記上部板に設けた前記第１の穴のう
ちの１つと、前記第２の穴の間において前記下部板に形
成された通路とを、前記各スペーサ管が連結したことを
特徴とする原子炉を提供するものである。

前記した内部装置は、正規の制御要素のクラスタと中性
子エネルギースペクトルを変える要素のクラスタとを使
う、RVSと称するスペクトル変更原子炉（spectrum vari
ation reactor）又はRSMと称する低減速原子炉（underm
oderated reactor）或はこれ等の両方の原子炉のように
多数のクラスタを持つ原子炉にとくに有利である。

本発明は又、（ａ）加圧した冷却材をいれる耐圧容器
と、（ｂ）この耐圧容器用の取りはずし可能なカバー
と、（ｃ）それぞれこのカバーに近接して前記耐圧容器
を貫いて設けた冷却材流入ノズル装置及び前記耐圧容器
を貫いて設けた冷却材流出ノズル装置と、（ｄ）前記耐
圧容器内に位置し、相互に隣接する複数の燃料集合体を
持ち、運転中に前記冷却材が上向きに流通するように配
置され、炉心内部への前記冷却材の流通用の複数個の流
通穴を形成した穴あきの支持板により支えられた炉心
と、（ｅ）この炉心の上方に位置させた上部内部装置
と、（ｆ）前記耐圧容器内に位置すると共にこの耐圧容
器の内面から間隔を置いて位置し、前記炉心及び上部内
部装置を納めた円筒形の外筒と、（ｇ）前記燃料集合体
の下部部分を経て前記炉心の内外にたわみ性の細長いプ
ローブを滑動可能に案内するプローブ案内装置とを備
え、このプローブ案内装置に、 （ｉ） 前記冷却材流入ノズル装置及び冷却材流出ノズ
ル装置の上方において前記耐圧容器を貫いて密封状態で
突出し、この耐圧容器に固定した少くとも１個のスリー
ブと、 （ii） それぞれ少くとも１本の細長いプローブを受入
れるように配置され、前記スリーブを貫いて前記耐圧容
器内に入り込む径路に追従し、前記円筒形の外筒に沿い
下向きに突出すると共にこの外筒に固定され、前記炉心
の下部支持板の下方に延び、この下部支持板の方に向か
つて横方向に配分され、この下部支持板を横切るように
差向けられ、前記燃料集合体の下部部分に近接して終る
プローブ案内ダクトとを設けて成る原子炉を提供するも
のである。

この構造によりたとえば耐圧容器の底部に冷却材流入ノ
ズル及び流出ノズルの下方に生ずる浸透を抑制すること
ができる。このことは前記した効果のほかに得られるこ
とである。

本発明には又次のような好適とする実施例がある。

すなわち本発明原子炉はさらに、耐圧容器内にこの耐圧
容器の内面から間隔を置いて位置させた円筒形の外筒を
備えている。前記外筒は、炉心と隔離装置とプレナムチ
ヤンバーとを収容し、冷却材流入ノズル装置を経て耐圧
容器内に導入される冷却材の大部分を炉心の下方の空間
内に差向けるように配置してある。本原子炉では上部内
部装置はさらに前記流入ノズル装置を経て導入される冷
却材の若干をプレナムチヤンバーの上方に駆動する駆動
装置と、冷却材の流れを案内管内部を経て隔離装置内に
下向きに供給する案内管とを備えている。

クラスタ又は『クラスタ案内』の案内装置は、機械的に
溶接され、連続案内スリーブにより又クラスタ案内の全
高さにわたつて延びる角棒により相互に連結した横方向
の穴あき板又は『案内カード』を形成してある。若干の
案内カードはさらに側方が各スペーサ管に半径方向に衝
合して、案内装置に対しなお一般的には隔離装置に対し
良好な横方向の剛性が得られるようにしてある。

各スペーサ管は、これ等のスペーサ管のうち６本の互い
に隣接する管から成る各群の間にほぼ六角形の横断面を
持つ上下方向の空間を形成する六角形の網目配列の各結
合点に上下方向に配分してある。前記の各上下方向の空
間は、前記クラスタ案内の１つを含みこのクラスタ案内
の軸線に一致する軸線を持つ。その横方向の穴あき板
は、前記空間を形成する６本の各スペーサ管に対し半径
方向に接触した状態に保持してある。

隔離装置は、カバー及び耐圧容器の間に静的に締付ける
ことにより耐圧容器内につり下げ又は保持した上部内部
装置の下部部分を形成する。

本原子炉の各燃料集合体はそれぞれ上端部ピースを備え
ている。隔離装置の下部板は、前記各クラスタの各別の
制御要素を炉心の内外に通す通路を形成してある。これ
等の通路は、下部板を燃料集合体の各端部ピースに滑動
可能に連結する第１の連結手段と、対応クラスタ案内を
前記下部板に連結する第２の連結手段とを備えている。

本原子炉はさらに、隔離装置の下部部分の近くに出口を
位置させた少くとも１本の管を持つ水冷却材噴射装置を
備えている。

各案内管は、細長いプローブを原子炉の外部から前記案
内ダクト内に滑動可能にはめ又これ等のダクト外に抜き
出すのに十分な値を持つ曲率半径で湾曲させてある。

内部装置はさらに、炉心の下部支持板で冷却材用の妨害
度の低い遠隔の囲いを形成する底壁を持つ下部内部装置
を備えている。前記底壁及び下部支持板は、前記囲いを
経て炉心内に冷却材を通すための複数個の穴を形成して
ある。前記壁の各穴はそれぞれ、前記下部支持板の穴の
各１つに、ダクト内部にこの内部に沿い炉心燃料集合体
内に冷却材を駆動するダクトにより連結してある。前記
囲いは、下部支持板の下方に延びるプローブ案内ダクト
の終端部分を含む。

以下本発明原子炉の実施例を添付図面について詳細に説
明する。

第１図に示すように本発明による加圧水型原子炉（以下
単に原子炉と呼ぶ）１は、取りはずし自在のカバー３に
より閉じた冷却材がいれられる耐圧容器２と、冷却材流
入ノズル４及び冷却材流出ノズル５と、冷却材を燃料集
合体９内に上向きに流通させるように穴８をあけた下部
支持板７を持つ炉心６と、原子炉１のカバー３を貫いて
駆動軸11により上下方向に可動な制御要素のクラスタ10
とを備えている。

原子炉１は又、炉心６及びカバー３の間に位置させた上
部内部装置12を備えている。耐圧容器２の内面14（第２
図）から間隔を隔てカバー３及び耐圧容器２の間に保持
したつば15を持つ円筒形の外筒13は、冷却材流入ノズル
４を経て入る冷却材の流れを駆動しこの流れを耐圧容器
２の内面に沿つて差向け、この流れが燃料集合体９の下
部を経て炉心６内に入り込むようにする。

つば15のレベルにおける通路16は、冷却材の少量部分を
炉心６からバイパスさせるために設けてある。冷却材
は、原子炉１のカバー３により又原子炉１の上部内部装
置12の上部部分18により形成された容積部17に差向け
る。

プレナムチヤンバー19は、炉心６から出る冷却材を集め
これを横方向に冷却材流出ノズル５に向かい耐圧容器２
外に差向ける。この冷却材は、冷却材流出ノズル５に整
合して配置した穴20を経て円筒形外筒13を流通する。各
案内管21は、プレナムチヤンバー19を貫いてクラスタ10
の駆動軸11を案内しこれ等の駆動軸を冷却材の乱流から
保護する。

上部内部装置12はさらに、クラスタ10用及び駆動軸11用
の案内23を持つ隔離手段すなわち隔離装置22を備えてい
る。隔離装置22は炉心６及びプレナムチヤンバー19の間
に配置してある。

隔離装置22はさらに、炉心６から隔離装置22内に冷却材
を流すことのできる穴25とクラスタ10及びその制御軸す
なわち駆動軸11を炉心６の燃料集合体９の内外に下部板
貫通移動させるための穴26とをあけた下部板24を備えて
いる。隔離装置22は、冷却材がプレナムチヤンバー19内
に入るための穴28と制御要素のクラスタ10の駆動軸11の
案内管21に整合した穴29とをあけた上部板27を備えてい
る。隔離装置22の上部板27及び下部板24はそれぞれ、隔
離装置22の半径方向外側限界を構成する囲いを形成する
外囲部材30により周辺を相互に連結してある。隔離装置
22及び円筒形の外筒13の間には極めて狭いすきまを設け
てある。

スペーサ管31は、下部板24の冷却材を流通させるための
穴25と上部板27の冷却材を流通させるための穴28とを相
互に連結しそして各クラスタ案内23の間に配置してあ
る。

本発明の好適とする実施例では必ずしも必要なわけでは
ないが、各クラスタ案内23は、第５図に明らかなように
クラスタ案内23の全高さにわたりこれ等に沿つて延びる
連続した案内スリーブ33及び角棒34により互いに間隔を
置いた穴あき板すなわち『案内カード』32により形成し
た開いた機械的に溶接した管である。

第４図及び第５図は三角形ピツチに従つて配置したスペ
ーサ管を持つ好適とする実施例を示す。各スペーサ管31
は六角形の網目状配列の６個の結合点に対称に配置して
ある。これ等の六角形の中心は対応するクラスタ案内23
の軸線に位置する。

第５図はとくに案内カード33と６本の協働するスペーサ
管31のうちの３本との半分の横断面を示す。クラスタ案
内23は、周囲の６本のスペーサ管31に各スペーサ管31に
沿い互いに間隔を置いたボス35を介して半径方向に接触
する。各スペーサ管31は、隔離装置22の上部板27によく
知られているようにして固定してある。

第７図は上部板27の部分平面図を示す。

クラスタ案内23は破線の輪郭により線図的に示してあ
る。クラスタ案内23は３本のねじ39により上部板27に固
定してある。穴29は、クラスタ案内23により案内される
クラスタ10の駆動軸11を通すためのものである。

第６図に例示した構造では、クラスタ案内23は、弾性的
に心出しされ下部板24内に自動拡張し各穴26内に滑動可
能にはめてある。各穴26は対応する燃料集合体９の上端
部ピース37を下側から受入れる。

各スペーサ管31はさらにねじ36により下部板24に固定し
てある。冷却材を運ぶスペーサ管31の下部部分にはなお
補強部材38を形成してある。

本発明の別の好適とする実施例では隔離装置22は、耐圧
容器２により支えられたつば15によつてつり下げられ、
かつカバー３により加圧状態に保持された上部内部装置
12の下部部分を形成する。

水冷却材噴射装置40により余分の冷却水を、少くとも１
本の管41を経て隔離装置22内に直接導入する。管41の出
口は、炉心６の上部部分の近くで隔離装置22の下部部分
に近接して位置させるのが有利である。

本発明によれば原子炉１の内部装置はさらに、燃料集合
体９の下部部分43を経て炉心６の内外に細長いプローブ
を案内するプローブ案内手段すなわち案内装置42を備え
ている。案内装置42は、それぞれ少くとも１本の細長い
プローブ（図示してない）を通すようにしたプローブ案
内ダクト44を備えている。

各プローブ案内ダクト44は第１図に破線で示され又第３
図に示したスリーブ45を経て原子炉１の容器２に密封状
態で挿入してある。

各スリーブ45は、冷却材流入ノズル４及び冷却材流出ノ
ズル５の上方に位置させてある。

この場合プローブ案内ダクト44は、これ等のプローブ案
内ダクトを固定して支える外筒13に沿い炉心下部支持板
７の下方に下向きに延びている。隔離装置22及び外筒13
の間にすきまを設けプローブ案内ダクト44を通すことが
できる。外筒13に対する下部板24の流体密状態を注意深
く生成して燃料集合体９から来る冷却材が外囲部材30及
び外筒13の間に存在する径路を取らないようにしてあ
る。この間に形成される容積部は比較的静かになる。次
いで各プローブ案内ダクト44は横方向に配分し、炉心６
の支持板７を下側から横切り燃料集合体９の下部部分に
密接な位置に終るように差向ける。

細長いプローブを原子炉の外部から取出し又挿入するよ
うに、各プローブ案内ダクト44の曲率半径は十分な値に
する。

本発明の好適とする実施例では下部内部装置46の下部部
分は、炉心６の下部支持板７と冷却材流通穴48をあけた
壁47とにより形成した囲いを備えている。ダクト49は壁
47の流通穴48を下部支持板穴８に連結し冷却材を炉心６
に向かつて送る。

乱流から保護された容積部51がこのようにして形成され
る。容積部51では、プローブ案内ダクト44は燃料集合体
９の下部部分に近接した位置に終る前に配分される。こ
の囲いは壁47に充てん用に形成した穴50を経て充てんさ
れ、又炉心６の支持板７に設けた装置により原子炉の初
期充てん中に空気を排除する。

以下本発明で述べたような内部装置を持つ原子炉の正常
運転について述べる。第１図及び第２図の太い矢印は原
子炉１内の主冷却材流れの追従する径路を示す。

低温の冷却材は原子炉１に冷却材流入ノズル４を経て入
る。主冷却材流れはその大部分が外筒13により原子炉１
の底部まで下向きに向きを変えられる。この原子炉底部
で冷却材はダクト49内に流入する。冷却材は、原子炉１
の炉心６の燃料集合体９を上向きに流通するのに先だつ
て、ダクト49を経て流れる。各燃料集合体９から来る冷
却材の流れは次いで、燃料集合体９の上端部ピース37に
より隔離装置22の各スペーサ管31の流入穴25に向かい向
きを変えられる。

炉心６により加熱された冷却材の流れは次いでスペーサ
管31を経て隔離装置22を横切りプレナムチヤンバー19に
達する。プレナムチヤンバー19において冷却材は、ふた
たび横方向に向きを変えられ駆動軸11の間を流れ、冷却
材流出ノズル５に整合して配置した穴20を経て円筒形外
筒13を横切つた後冷却材流出ノズル５に向かう。

燃料集合体９から出る冷却材は従つてその全部の移動径
路に沿い、隔離装置22及び案内管21内に入れたクラスタ
及びその駆動軸を囲む冷却材体積部から隔離される。こ
れ等の体積部は原子炉のカバー３の下方に位置する容積
部17に直接つながる。容積部17は、燃料集合体９から出
る冷却材に対して高い圧力にしてある。従つて第１図及
び第２図に白い矢印により示した軸線方向下向きの流れ
が案内管21及び隔離装置22内に存在する。この下向きの
流れは安全上重要な利点であるクラスタの降下の助けに
なる。又この流れは、クラスタの若干がスペクトル変動
原子炉の場合のようにたとえば燃料親クラスタであれば
クラスタの冷却も行う。

円筒形の外筒13のつば15のレベルにおける通路16は、冷
却材流入ノズル４から来る冷却材の流れを少くして、原
子炉１のカバー３の下方に位置する容積部17に向かつて
差向けるように設けてある。この流れは第１図に細い黒
色の矢印により示してある。

燃料の再挿入のための原子炉の運転停止中に、細長いプ
ローブを案内する装置は、上部内部装置を燃料集合体の
操作のために取除いたときは取出す必要がない。

プローブ案内ダクト44は、冷却材の流入及び流出ノズル
4,5の下方に位置させたスリーブ45を経て容器２内に挿
入してある。この場合各ダクト44は炉心６の下方まで下
がるように外筒13により支える。従つて各ダクト44は上
部内部装置12とは無関係である。

若干の事故条件で本発明による原子炉はとくに有利であ
る。安全に関して最も不利な状態の１つは一次冷却材循
環路の破損に基づく冷却材の減少である。本発明原子炉
の内部装置は第１図及び第２図に白い矢印で示した前記
の流れを容器内への冷却材流入ノズルの直前での前記の
一次冷却材循環路の破損後にも炉心に下向きに流入させ
ることができる。

隔離装置22とカバー３の下側の容積部17とに駆動軸11の
案内管21を介して存在する比較的低温の冷却材は、事故
の場合に炉心を直接満たす。

隔離装置22及び容積部17で事故の始めに存在する超過圧
力と重力とにより、冷却材はクラスタ案内23と隔離装置
22の下部板とを経て炉心に差向けられる。

事故の直後に、耐圧容器流入温度を持ち隔離装置22及び
容積部17で利用できる冷却材は、噴射装置40の一部を形
成し従来知られている中圧安全噴射MPSIポンプ52を始動
させそれぞれ正規の送出し量に達するのに十分な30sec
の程度の時間にわたり炉心を冷却する。

有利な実施例ではMPSIポンプ52は隔離装置22の下部部分
に冷却材を噴射する。容器フランジにあけた２個の貫通
穴53と６本の管41により炉心６の上部部分に近接して冷
却材を配分する。

MPSIポンプ52により送り出される低温の冷却材が、遠隔
装置22の下部部分に噴射されるから、この低温の冷却材
と、耐圧容器２の流入ノズルにおける冷却材との熱交換
が制御される。したがつて隔離装置22及び容積部17内に
含まれる温度すなわち蒸気にによつて、その内部の圧力
を降下させられることがない。このような圧力降下が生
じると、炉心へ向う安全な噴射冷却材の流れをおそくす
るか又は止めることになる。しかし有利な実施例によれ
ば、冷却材流入ノズルの直前での一次冷却材循環路の破
損後に、MPSIポンプ52により送出される低温の冷却材が
急速に炉心に送り込まれる。

MPSIポンプ52の送出し割合と下部板24及び案内管を通る
冷却材の流通断面積とは、隔離装置22内に或るレベルの
冷却材を保持するように定め、従つてMPSIポンプにより
炉心の全部の燃料集合体に送出される冷却材の均等な配
分ができる。

すなわち低圧安全噴射（LPSI）ポンプのようなよく知ら
れている手段により、事故の終了時に炉心にふたたび水
を満たすまで、燃料集合体の各要素の温度を許容できる
準位に保つことができる。

再給水時間を減らすのに外部アキユムレータはもはや必
要がなく除くことができる。又LPSIポンプの寸法を縮小
することもできる。

以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明原子炉の１実施例の縦断面図、第２図は
第１図の上部内部装置の拡大縦断面図である。第３図は
第１図の原子炉の細長いプローブ用の案内管の容器貫通
穴を示す拡大軸断面図、第４図は第１図のIV−IV線に沿
う拡大断面図である。第５図は第１図の原子炉のスペー
サ管により囲んだクラスタ案内を拡大して示す部分横断
面図、第６図は本原子炉の隔離装置の第５図に示したク
ラスタ案内の下部部分の縦断面図である。第７図は第２
図のVII−VII線に沿う拡大断面図、第８図は第１図の原
子炉の隔離装置のクラスタ案内の上部部分の拡大縦断面
図である。 １……原子炉、２……耐圧容器、３……カバー、４……
冷却材流入ノズル、５……冷却材流出ノズル、６……炉
心、９……燃料集合体、10……制御要素クラスタ、11…
…駆動軸、12……上部内部装置、19……プレナムチヤン
バー、21……案内管、22……隔離装置、24……下部板、
25,26……穴、27……上部板、28,29……穴、30……外
殻、31……スペーサ管、42……プローブ案内装置、44…
…プローブ案内ダクト。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）加圧した冷却材をいれる耐圧容器
   と、（ｂ）この耐圧容器用の取りはずし可能なカバー
   と、（ｃ）このカバーに近接して前記耐圧容器を貫いて
   設けた冷却材流出ノズル装置と、（ｄ）前記耐圧容器内
   に位置し、相互に隣接する複数の燃料集合体を持ち、運
   転中に前記冷却材が上向きに流通するように配置した炉
   心と、（ｅ）それぞれこの炉心の内外に駆動軸により上
   下方向に移動可能な制御要素から成る複数のクラスタ
   と、（ｆ）前記耐圧容器内に前記炉心と前記カバーとの
   間に位置させた上部内部装置とを備え、この上部内部装
   置に、 （ｉ）駆動軸用の案内管を横切って設けられ、前記冷却
   材を集めて、この冷却材を冷却材流出ノズルの方に差し
   向けるためのプレナムチャンバーと、 （ii）前記炉心の真上にかつ前記プレナムチャンバーの
   真下に配置された隔離装置と、 を設け、この隔離装置に、 （イ）前記冷却材を、前記プレナムチャンバー内へ通過
   させるための複数個の第１の穴を持つ上部板と、 （ロ）各クラスタを前記各燃料集合体内を通過させるた
   めに、それぞれ前記燃料集合体の１つと整合する複数個
   の第２の穴を形成した下部板と、 （ハ）前記上部板と下部板とをこれ等の周辺で連結する
   外囲部材と、 （ニ）それぞれ前記第２の穴の１つに連通する複数個の
   クラスタ案内と、 を設けて成る原子炉において、 さらに前記隔離装置に、 前記クラスタ案内の間に配置された穴のあいてない複数
   個のスペーサ管を設け、 前記冷却材を前記炉心から前記プレナムチャンバーへ通
   過させるために、前記上部板に設けた前記第１の穴のう
   ちの１つと、前記第２の穴の間において前記下部板に形
   成された通路とを、前記各スペーサ管が連結したことを
   特徴とする原子炉。
2. 【請求項２】前記耐圧容器内に位置し、この耐圧容器の
   内面から間隔を置いた円筒形の外筒を備え、この外筒に
   前記炉心、前記隔離装置及び前記プレナムチャンバーを
   納め、冷却材流入ノズル装置を経て前記耐圧容器内に導
   入される冷却材の大部分を前記炉心の下方の空間内に差
   向けるように、前記外筒を配置し、前記上部内部装置に
   さらに、前記冷却材流入ノズル装置を経て導入された冷
   却材の若干を前記プレナムチャンバー及び前記案内管の
   上方に駆動し、これ等の案内管を経て前記隔離装置内に
   冷却材の流れを下向きに供給するようにする駆動装置を
   設けた特許請求の範囲第（１）項記載の原子炉。
3. 【請求項３】前記クラスタ案内を、前記制御要素から成
   る各クラスタに対し複数のレベルに配置した横方向の案
   内あき板により構成し、これ等の案内穴あき板の若干を
   前記隔離装置のスペーサ管に半径方向に接触する状態に
   保持した特許請求の範囲第（２）項記載の原子炉。
4. 【請求項４】前記スペーサ管を、上下方向に配置すると
   共にこれ等のスペーサ管のうち互いに隣接する６本のス
   ペーサ管から成る各群の間にほぼ六角形の横断面を持つ
   上下方向空間を形成する六角形の網目状配列の各結合点
   に前記スペーサ管を配分し、前記各上下方向空間に、前
   記クラスタ案内の１つを納め、前記上下方向空間が前記
   クラスタ案内の軸線に一致する軸線を持つようにし、こ
   のクラスタ案内の横方向穴あき板を、前記空間を形成す
   る６本の各スペーサ管に半径方向に接触するる状態に保
   持した特許請求の範囲第（３）項記載の原子炉。
5. 【請求項５】前記隔離装置により前記上部内部装置の下
   部部分を形成し、この上部内部装置を、前記炉心と前記
   耐圧容器との間の静的締付けによりこの耐圧容器内に保
   持した特許請求の範囲第（１）項記載の原子炉。
6. 【請求項６】前記各燃料集合体に、上端部ピースを設
   け、前記隔離装置の下部板に、前記クラスタの各別の制
   御要素を前記炉心の内外に移送する通路を設け、これ等
   の通路に、前記燃料集合体の各端部ピースに前記下部板
   を滑動可能に連結する第１の連結手段と、前記下部板に
   対応する前記クラスタ案内を連結する第２の連結手段と
   を設けた特許請求の範囲第（１）項記載の原子炉。
7. 【請求項７】前記隔離装置の下部部分の近くに出口を位
   置させた少くとも１本の管を持つ水冷却材噴射装置を備
   えた特許請求の範囲第（１）項記載の原子炉。
8. 【請求項８】（ａ）加圧した冷却材をいれる耐圧容器
   と、（ｂ）この耐圧容器用の取りはずし可能なカバー
   と、（ｃ）それぞれこのカバーに近接して前記耐圧容器
   を貫いて設けた冷却材流入ノズル装置及び前記耐圧容器
   を貫いて設けた冷却材流出ノズル装置と、（ｄ）前記耐
   圧容器内に位置し、相互に隣接する複数の燃料集合体を
   持ち、運転中に前記冷却材が上向きに流通するように配
   置され、炉心内部への前記冷却材の流通用の複数個の流
   通穴を形成した穴あきの支持板により支えられた炉心
   と、（ｅ）この炉心の上方に位置させた上部内部装置
   と、（ｆ）前記耐圧容器内に位置すると共にこの耐圧容
   器の内面から間隔を置いて位置し、前記炉心及び上部内
   部装置を納めた円筒形の外筒と、（ｇ）前記燃料集合体
   の下部部分を経て前記炉心の内外にたわみ性の細長いプ
   ローブを滑動可能に案内するプローブ案内装置とを備
   え、このプローブ案内装置に、 （ｉ）前記冷却材流入ノズル装置及び冷却材流出ノズル
   装置の上方において前記耐圧容器を貫いて密封状態で突
   出し、この耐圧容器に固定した少くとも１個のスリーブ
   と、 （ii）それぞれ少くとも１本の前記細長いプローブを受
   入れるように配置され、前記スリーブを貫いて前記耐圧
   容器内に入り込む径路に追従し、前記円筒形の外筒に沿
   い下向きに突出すると共に外筒固定され、前記炉心の下
   部支持板の下方に延び、この下部支持板の方に向かって
   横方向に配分され、この下部支持板を横切るように差向
   けられ、前記燃料集合体の下部部分に近接して終るプロ
   ーブ案内ダクトとを設けて成る原子炉。
9. 【請求項９】前記プローブ案内ダクトの内外に原子炉の
   外部から細長いプローブを滑動可能に挿入し抜き出すこ
   とができるように十分な値を持つ曲率半径で、前記プロ
   ーブ案内ダクトを湾曲させた特許請求の範囲第（８）項
   記載の原子炉。
10. 【請求項１０】妨害を受けにくい遠隔の冷却材用囲い
    を、前記炉心の下部支持板と共に形成する底壁を持つ下
    部内部装置を備え、前記底壁及び下部支持板に、前記囲
    いを経て前記炉心内に冷却材を通す複数個の穴を形成
    し、前記底部の各穴をそれぞれ前記下部支持板の穴の各
    １つにダクトにより連結し、このダクト内部にこのダク
    トに沿い前記炉心の燃料集合体内に冷却材を駆動するよ
    うにし、前記囲いに、前記下部支持板の下方に延びるプ
    ローブ案内ダクトの終端部分を納めた特許請求の範囲第
    （８）項記載の原子炉。