JPH0815476A - 加圧水型原子炉の炉内下部構造物 - Google Patents
加圧水型原子炉の炉内下部構造物Info
- Publication number
- JPH0815476A JPH0815476A JP6151107A JP15110794A JPH0815476A JP H0815476 A JPH0815476 A JP H0815476A JP 6151107 A JP6151107 A JP 6151107A JP 15110794 A JP15110794 A JP 15110794A JP H0815476 A JPH0815476 A JP H0815476A
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- JP
- Japan
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- core
- coolant
- support plate
- bottom plate
- reactor vessel
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- 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
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 下部プレナム内における冷却材の流速分布を
できるだけ一様にし、炉心の冷却が一様に行われ、か
つ、流体励起振動の少ない加圧水型原子炉の炉内下部構
造物を提供する。 【構成】 加圧水型原子炉は、側部上方に冷却材入口ノ
ズル及び出口ノズルを備えると共に底板１ａが半球殻状
に形成された原子炉容器１と、同原子炉容器内に垂下支
持され冷却材の環状下降流路５を画成する炉心槽３と、
同炉心槽の下部に支持され水平方向に延びる下部炉心支
持板９と、底板１ａ及び下部炉心支持板９の間に互いに
平行に延びる多数の計装案内管１３とを備える。この加
圧水型原子炉において、炉内下部構造物は、計装案内管
１３を互いに連結して支持する連接支持板のうち原子炉
容器の底板に近い下部連接支持板１１５の外形形状を円
形とし、その外周部に環状無孔領域を形成し、これを底
板１ａに近接させて構成される。
できるだけ一様にし、炉心の冷却が一様に行われ、か
つ、流体励起振動の少ない加圧水型原子炉の炉内下部構
造物を提供する。 【構成】 加圧水型原子炉は、側部上方に冷却材入口ノ
ズル及び出口ノズルを備えると共に底板１ａが半球殻状
に形成された原子炉容器１と、同原子炉容器内に垂下支
持され冷却材の環状下降流路５を画成する炉心槽３と、
同炉心槽の下部に支持され水平方向に延びる下部炉心支
持板９と、底板１ａ及び下部炉心支持板９の間に互いに
平行に延びる多数の計装案内管１３とを備える。この加
圧水型原子炉において、炉内下部構造物は、計装案内管
１３を互いに連結して支持する連接支持板のうち原子炉
容器の底板に近い下部連接支持板１１５の外形形状を円
形とし、その外周部に環状無孔領域を形成し、これを底
板１ａに近接させて構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉に関
し、特にその原子炉容器内部において冷却材の流れを適
切に保持する構造に関するものである。
し、特にその原子炉容器内部において冷却材の流れを適
切に保持する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子炉は、現在、商業用軽水冷
却型動力炉として広く使用されているが、冷却材である
軽水が原子炉容器側部上方の入口ノズルから流入し、炉
心槽と原子炉容器内面との間の環状下降流路すなわちダ
ウンカマー部を流下し、下部プレナムにおいて反転し、
炉心内を上昇して加熱され、原子炉容器外へ流出する内
部構造をとるのが一般的である。その下部プレナムまわ
りの構造の例を図５に示す。
却型動力炉として広く使用されているが、冷却材である
軽水が原子炉容器側部上方の入口ノズルから流入し、炉
心槽と原子炉容器内面との間の環状下降流路すなわちダ
ウンカマー部を流下し、下部プレナムにおいて反転し、
炉心内を上昇して加熱され、原子炉容器外へ流出する内
部構造をとるのが一般的である。その下部プレナムまわ
りの構造の例を図５に示す。
【０００３】図５において、原子炉容器１は、内部の炉
心槽３との間にダウンカマー部５を画成し、冷却材ａは
そこを流下する。原子炉容器１は、半球殻状の底面すな
わち下鏡板１ａで閉じられており、一方、炉心槽３は、
下部において下部炉心板７及び下部炉心支持板９を支持
しており、下部炉心支持板９と下鏡板１ａの間に下部プ
レナム１１が形成される。前述のように流下した冷却材
ａは、下部プレナム１１内で反転するが、下部プレナム
１１内には、炉内中性子束検出器のような計装装置を案
内する案内管１３が多数設けられている。この案内管１
３は、比較的細い上に反転する冷却材ａにさらされるの
で振動しやすいから、下部連接板１５や上部連接板１７
によって互いに連結され、支持される。下部連接板１５
や上部連接板１７は、図６に示すように、冷却材が流れ
るように広いくり抜き部を有している。
心槽３との間にダウンカマー部５を画成し、冷却材ａは
そこを流下する。原子炉容器１は、半球殻状の底面すな
わち下鏡板１ａで閉じられており、一方、炉心槽３は、
下部において下部炉心板７及び下部炉心支持板９を支持
しており、下部炉心支持板９と下鏡板１ａの間に下部プ
レナム１１が形成される。前述のように流下した冷却材
ａは、下部プレナム１１内で反転するが、下部プレナム
１１内には、炉内中性子束検出器のような計装装置を案
内する案内管１３が多数設けられている。この案内管１
３は、比較的細い上に反転する冷却材ａにさらされるの
で振動しやすいから、下部連接板１５や上部連接板１７
によって互いに連結され、支持される。下部連接板１５
や上部連接板１７は、図６に示すように、冷却材が流れ
るように広いくり抜き部を有している。
【０００４】前述のような構造において、冷却材ａは、
矢印に示すように、ダウンカマー部５を流れて下部プレ
ナム１１に流入し、なお、下鏡板１ａの内面に沿って流
れて合流し、進行方向を上方へ反転し、下部連接板１
５、上部連接板１７、下部炉心支持板９及び下部炉心板
７を順次通って、その上の炉心内へ流入する。そして、
炉心内において、核反応熱を吸収して高温となり、出口
ノズルから原子炉容器１外へ流出し、例えば蒸気発生器
において、タービン駆動用蒸気を発生せしめる。
矢印に示すように、ダウンカマー部５を流れて下部プレ
ナム１１に流入し、なお、下鏡板１ａの内面に沿って流
れて合流し、進行方向を上方へ反転し、下部連接板１
５、上部連接板１７、下部炉心支持板９及び下部炉心板
７を順次通って、その上の炉心内へ流入する。そして、
炉心内において、核反応熱を吸収して高温となり、出口
ノズルから原子炉容器１外へ流出し、例えば蒸気発生器
において、タービン駆動用蒸気を発生せしめる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の構造において、
下部プレナム内の冷却材流の流動状況をみるに、合流反
転部で流速が最大であり、冷却材出口ノズルの下方位置
で最小となり、その差はかなりのものとなる。加えて、
計装案内管の配置も完全な軸対称でなく、従って、上部
及び下部の連接板の形状も、図示されるように軸対称形
とならない。したがって、各連接板に衝突して円周方向
へ流れ、反転する冷却材の流速分布も一様とならず、そ
ちこちで渦流が発生する。このようにして、下部プレナ
ム内での冷却材流の分布は、一様でなく、炉心内へ流入
する冷却材の流量、流速の分布にむらが生じる。炉心内
を流れる冷却材の流れにむらが生ずると適切な炉心の冷
却が得られなくなるから、熱効率も悪くなり、或は、原
子炉運転出力レベルも低くせざるをえなくなる。また、
非一様な冷却材流の速度分布は、炉心構成部材の流体励
起振動の原因となり、摩耗、減肉等の不具合を招来す
る。
下部プレナム内の冷却材流の流動状況をみるに、合流反
転部で流速が最大であり、冷却材出口ノズルの下方位置
で最小となり、その差はかなりのものとなる。加えて、
計装案内管の配置も完全な軸対称でなく、従って、上部
及び下部の連接板の形状も、図示されるように軸対称形
とならない。したがって、各連接板に衝突して円周方向
へ流れ、反転する冷却材の流速分布も一様とならず、そ
ちこちで渦流が発生する。このようにして、下部プレナ
ム内での冷却材流の分布は、一様でなく、炉心内へ流入
する冷却材の流量、流速の分布にむらが生じる。炉心内
を流れる冷却材の流れにむらが生ずると適切な炉心の冷
却が得られなくなるから、熱効率も悪くなり、或は、原
子炉運転出力レベルも低くせざるをえなくなる。また、
非一様な冷却材流の速度分布は、炉心構成部材の流体励
起振動の原因となり、摩耗、減肉等の不具合を招来す
る。
【０００６】したがって、本発明は、下部プレナム内に
おける冷却材の流速分布をできるだけ一様にし、炉心の
冷却が一様に行われ、かつ、流体励起振動の少ない加圧
水型原子炉の炉内下部構造物を提供することを目的とす
るものである。
おける冷却材の流速分布をできるだけ一様にし、炉心の
冷却が一様に行われ、かつ、流体励起振動の少ない加圧
水型原子炉の炉内下部構造物を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的の下に、本発
明によれば、側部上方に複数の冷却材入口ノズル及び出
口ノズルを備えると共に底板が半球殻状に形成された原
子炉容器、同原子炉容器内に垂下支持され同原子炉容器
との間に冷却材の環状下降流路を画成する炉心槽、同炉
心槽の下部に一体的に支持され水平方向に展延する下部
炉心支持板及び前記原子炉容器の半球殻状底板と前記下
部炉心支持板との間に互いに平行に延びる多数の計装案
内管を加圧水型原子炉において、その計装案内管を互い
に連結して支持する連接支持板のうち原子炉容器の底板
に近い下部連接支持板の外形形状を円形とし、その外周
部に環状無孔領域を形成し、これを半球殻状底板に近接
させて炉内下部構造物が構成される。
明によれば、側部上方に複数の冷却材入口ノズル及び出
口ノズルを備えると共に底板が半球殻状に形成された原
子炉容器、同原子炉容器内に垂下支持され同原子炉容器
との間に冷却材の環状下降流路を画成する炉心槽、同炉
心槽の下部に一体的に支持され水平方向に展延する下部
炉心支持板及び前記原子炉容器の半球殻状底板と前記下
部炉心支持板との間に互いに平行に延びる多数の計装案
内管を加圧水型原子炉において、その計装案内管を互い
に連結して支持する連接支持板のうち原子炉容器の底板
に近い下部連接支持板の外形形状を円形とし、その外周
部に環状無孔領域を形成し、これを半球殻状底板に近接
させて炉内下部構造物が構成される。
【０００８】
【作用】前記した構成において、複数の一般に円周方向
に間隔をおいて配設された入口ノズルから冷却材が流入
し、環状下降流路を流下し、下部炉心支持板の下方の下
部プレナムに流入する。更に、冷却材は、原子炉容器の
半球殻状底板の内面に沿って流れ、その後、下方の連接
支持板の環状無孔領域に衝突し、水平流となり、比較的
広い領域で違いに衝突合流し、上向き流となる。この冷
却材の上向き流は、上方の連接支持板及び下部炉心支持
板を貫流し、上方の炉心内に流入する。
に間隔をおいて配設された入口ノズルから冷却材が流入
し、環状下降流路を流下し、下部炉心支持板の下方の下
部プレナムに流入する。更に、冷却材は、原子炉容器の
半球殻状底板の内面に沿って流れ、その後、下方の連接
支持板の環状無孔領域に衝突し、水平流となり、比較的
広い領域で違いに衝突合流し、上向き流となる。この冷
却材の上向き流は、上方の連接支持板及び下部炉心支持
板を貫流し、上方の炉心内に流入する。
【０００９】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。なお、前述の従来構造を示す図面を含め、
各図において同一の部分には、同一の符号を付してい
る。図１において、原子炉容器１は、半球殻状底板すな
わち下鏡板１ａで下端が閉じられた比較的長い下部胴１
ｂを有し、更に上部胴に４個の冷却材入口ノズル１ｃ
（３個のみ図示）及び同数の出口ノズル１ｄ（２個のみ
図示）が一体的に形成されている。すなわち、本実施例
に係る加圧水型原子炉は、４ループの冷却材循環系（蒸
気発生器や冷却材循環ポンプを備える）を有するが、本
発明は、２ループ型や３ループ型のものとも適用可能で
ある。
を説明する。なお、前述の従来構造を示す図面を含め、
各図において同一の部分には、同一の符号を付してい
る。図１において、原子炉容器１は、半球殻状底板すな
わち下鏡板１ａで下端が閉じられた比較的長い下部胴１
ｂを有し、更に上部胴に４個の冷却材入口ノズル１ｃ
（３個のみ図示）及び同数の出口ノズル１ｄ（２個のみ
図示）が一体的に形成されている。すなわち、本実施例
に係る加圧水型原子炉は、４ループの冷却材循環系（蒸
気発生器や冷却材循環ポンプを備える）を有するが、本
発明は、２ループ型や３ループ型のものとも適用可能で
ある。
【００１０】原子炉容器１の中に、炉心槽３が垂下支持
されており、両者の間にダウンカマー部５が形成されて
いる。炉心槽３は、多数の燃料集合体２１からなる炉心
を支持すると共に、外部に熱遮蔽板２３が取り付けられ
ている。炉心槽３の下部は、支持キー２５により、側方
支持を受け、かつ水平方向に展延した下部炉心支持板９
を内部に一体的に支持している。下部炉心支持板９の上
方に、後述するような下部炉心板を有し、その上に前述
の燃料集合体２１がぎっしりと装荷されて炉心を形成し
ている。詳細は後述するが、下部炉心支持板９の下方の
下部プレナムにおいて、上部連接板１７と下部連接板１
１５が設けられている。
されており、両者の間にダウンカマー部５が形成されて
いる。炉心槽３は、多数の燃料集合体２１からなる炉心
を支持すると共に、外部に熱遮蔽板２３が取り付けられ
ている。炉心槽３の下部は、支持キー２５により、側方
支持を受け、かつ水平方向に展延した下部炉心支持板９
を内部に一体的に支持している。下部炉心支持板９の上
方に、後述するような下部炉心板を有し、その上に前述
の燃料集合体２１がぎっしりと装荷されて炉心を形成し
ている。詳細は後述するが、下部炉心支持板９の下方の
下部プレナムにおいて、上部連接板１７と下部連接板１
１５が設けられている。
【００１１】そして、図１において、冷却材ａは、矢印
に示すように流れる。即ち、４個の入口ノズル１ｃから
分かれて流入し、ダウンカマー部５を流下し、下鏡板１
ａの内部で方向転換し、下部炉心支持板９及び下部炉心
板を貫流し、炉心に入る。炉心内においては、燃料集合
体２１の燃料棒の外側を流れ、燃料棒内の核反応熱を吸
収し、高温となって出口ノズル１ｄから分かれて流出す
る。
に示すように流れる。即ち、４個の入口ノズル１ｃから
分かれて流入し、ダウンカマー部５を流下し、下鏡板１
ａの内部で方向転換し、下部炉心支持板９及び下部炉心
板を貫流し、炉心に入る。炉心内においては、燃料集合
体２１の燃料棒の外側を流れ、燃料棒内の核反応熱を吸
収し、高温となって出口ノズル１ｄから分かれて流出す
る。
【００１２】次に、図２、図３及び図４を参照して、本
実施例の要部である炉内下部構造物を説明する。図２に
おいて、下部炉心板７は、下部炉心支持板９の上方に位
置し、前述の燃料集合体２１を支持する。下部炉心板７
及び下部炉心支持板９は、冷却材が低抵抗で貫流するよ
うに、強度の許す限り、多孔となっている。下鏡板１ａ
には、多数の計装管台が貫設され、これに個別に嵌合す
る計装案内管１３が下部炉心支持板９の下面から垂下し
ている。
実施例の要部である炉内下部構造物を説明する。図２に
おいて、下部炉心板７は、下部炉心支持板９の上方に位
置し、前述の燃料集合体２１を支持する。下部炉心板７
及び下部炉心支持板９は、冷却材が低抵抗で貫流するよ
うに、強度の許す限り、多孔となっている。下鏡板１ａ
には、多数の計装管台が貫設され、これに個別に嵌合す
る計装案内管１３が下部炉心支持板９の下面から垂下し
ている。
【００１３】計装案内管１３を相互に連結する上部連接
支持板１７は、図３に示すように、主として外側に位置
する案内管１３を個別に通す孔をもつ多数の保持部１７
ａと、これらを連結するランド１７ｂとからなってい
る。下部連接支持板１１５は、基本的には、上部連接支
持板１７と同一の思想から形成されているが、本発明の
特徴である環状無孔領域を外周部にもっていて、主とし
て半径方向内側に位置する計装案内管１３を互いに連結
している。その形状が図４に拡大して示されている。
支持板１７は、図３に示すように、主として外側に位置
する案内管１３を個別に通す孔をもつ多数の保持部１７
ａと、これらを連結するランド１７ｂとからなってい
る。下部連接支持板１１５は、基本的には、上部連接支
持板１７と同一の思想から形成されているが、本発明の
特徴である環状無孔領域を外周部にもっていて、主とし
て半径方向内側に位置する計装案内管１３を互いに連結
している。その形状が図４に拡大して示されている。
【００１４】図４を参照するに、下部連接支持板１１５
は、多数の貫通保持部１１５ａと、これらをつなぐ多数
のランド１１５ｂとを有すると共に、環状無孔領域１１
５ｃを外周部に有する。この環状無孔領域１１５ｃは、
後述するように冷却材流を実質的に遮ぎるためのもので
あるから、この主機能を有すれば他の炉内構造部材との
干渉をさけるため若干の細孔や切欠きを若干有してもよ
い。
は、多数の貫通保持部１１５ａと、これらをつなぐ多数
のランド１１５ｂとを有すると共に、環状無孔領域１１
５ｃを外周部に有する。この環状無孔領域１１５ｃは、
後述するように冷却材流を実質的に遮ぎるためのもので
あるから、この主機能を有すれば他の炉内構造部材との
干渉をさけるため若干の細孔や切欠きを若干有してもよ
い。
【００１５】このような構成において、先に図１を参照
して説明したようにダウンカマー部５を流下した冷却材
ａは、図２の矢印に示す如く下部プレナム１１内に流下
し、下鏡板１ａの球状内面に沿って流れる。そして、下
部連接支持板１１５の環状無孔領域１１５ｃに行く手を
遮られ、水平方向流となって半径方向内方へ進み、更に
合流して流れ方向を上方へ変えて上昇流となる。環状無
孔領域１１５ｃの外周縁と下鏡板１ａの内面との隙間
は、許容される最小限度に保持されるから、下部連接支
持板１１５の下方へ流れこむ冷却材の流量は無視できる
ものである。
して説明したようにダウンカマー部５を流下した冷却材
ａは、図２の矢印に示す如く下部プレナム１１内に流下
し、下鏡板１ａの球状内面に沿って流れる。そして、下
部連接支持板１１５の環状無孔領域１１５ｃに行く手を
遮られ、水平方向流となって半径方向内方へ進み、更に
合流して流れ方向を上方へ変えて上昇流となる。環状無
孔領域１１５ｃの外周縁と下鏡板１ａの内面との隙間
は、許容される最小限度に保持されるから、下部連接支
持板１１５の下方へ流れこむ冷却材の流量は無視できる
ものである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環状下降流路を流下した冷却材は、一様に下部連接支持
板の環状無孔領域に衝突するので、一様な内向き水平流
となって比較的広い領域で合流するので、一様な上向き
速度分布が得られる。したがって、炉心は一様に冷却さ
れ、局部的なホットスポットも生ぜず、効率のよい原子
炉の運転を行うことができる。
環状下降流路を流下した冷却材は、一様に下部連接支持
板の環状無孔領域に衝突するので、一様な内向き水平流
となって比較的広い領域で合流するので、一様な上向き
速度分布が得られる。したがって、炉心は一様に冷却さ
れ、局部的なホットスポットも生ぜず、効率のよい原子
炉の運転を行うことができる。
【図１】 本発明の実施例に係る加圧水型原子炉の炉内
下部構造物を示す一部切欠き斜視図である。
下部構造物を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】 前記実施例の要部を示す部分立断面図であ
る。
る。
【図３】 図２のIII−III線に沿う底面図である。
【図４】 前記実施例の一構成部材の平面図である。
【図５】 従来構造の一例を示す部分立断面図である。
【図６】 図５のIV−IV線に沿う底面図である。
１…原子炉容器、、１ａ…下鏡板、１ｃ…入口ノズル、
１ｄ…出口ノズル、３…炉心槽、５…ダウンカマー部、
９…下部炉心支持板、１３…計装案内管、１１５…下部
連接支持板、１１５ｃ…環状無孔領域。
１ｄ…出口ノズル、３…炉心槽、５…ダウンカマー部、
９…下部炉心支持板、１３…計装案内管、１１５…下部
連接支持板、１１５ｃ…環状無孔領域。
Claims (1)
- 【請求項１】 側部上方に複数の冷却材入口ノズル及び
出口ノズルをそれぞれ備えると共に底板が半球殻状に形
成された原子炉容器、同原子炉容器内に垂下支持され同
原子炉容器との間に冷却材の環状下降流路を画成する炉
心槽、同炉心槽の下部に一体的に支持され水平方向に展
延する下部炉心支持板、及び前記原子炉容器の半球殻状
の底板と前記下部炉心支持板との間に互いに平行に延び
る多数の計装案内管を有する加圧水型原子炉において、
前記計装案内管を互いに連結して支持する連接支持板の
うち前記底板に近い下部連接支持板の外径形状を円形と
し、その外周部に所定の巾の環状無孔領域を形成して前
記底板に近接させたことを特徴とする加圧水型原子炉の
炉内下部構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151107A JP2999124B2 (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 加圧水型原子炉の炉内下部構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151107A JP2999124B2 (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 加圧水型原子炉の炉内下部構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815476A true JPH0815476A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2999124B2 JP2999124B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=15511509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6151107A Expired - Lifetime JP2999124B2 (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 加圧水型原子炉の炉内下部構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2999124B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7245689B2 (en) * | 2003-06-18 | 2007-07-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Nuclear reactor internal structure |
| JP2009058392A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
| DE102008016310A1 (de) * | 2008-03-28 | 2009-07-16 | Areva Np Gmbh | Messanordnung zur Bestimmung der Konzentration von in Flüssigkeit gelösten, Neutronen absorbierenden Stoffen |
| CN104637553A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 中科华核电技术研究院有限公司 | 流量分配装置及具有该装置的核反应堆组件 |
| CN111916230A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 中国核动力研究设计院 | 一种可实现下降段流量周向均匀分布的压水堆 |
| CN112185600A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中国核动力研究设计院 | 一种核反应堆下腔室阶梯式流量分配装置及分配结构 |
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1994
- 1994-07-01 JP JP6151107A patent/JP2999124B2/ja not_active Expired - Lifetime
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