JPH08160187A - 圧力管型原子炉設備及び圧力管型原子炉の燃料交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料の交換が容易にでき、かつ原子炉建屋内の
スペース少にして、耐震性を向上させることができる圧
力管型原子炉設備および圧力管型原子炉の燃料交換方法
を提供する。 【構成】燃料と冷却材を収納した圧力管集合体３が、減
速材を収納したカランドリアタンク６内を上下に貫通し
ている原子炉本体２と、前記圧力管集合体３内の燃料を
交換する燃料交換機５とを備えた圧力管型原子炉設備に
おいて、前記圧力管集合体３内の燃料を交換する燃料交
換機５を原子炉本体２の上方に設置し、圧力管集合体３
内の燃料を原子炉上方部より交換するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力管型原子炉設備お
よび圧力管型原子炉の燃料交換方法に係わり、特に縦型
の圧力管型原子炉設備およびその原子炉の燃料交換方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に採用されている縦型の圧力管
型原子炉およびその原子炉建屋の概念図が図１０に示さ
れている。原子炉本体は、原子炉建屋１の中心に位置
し、多数の穴を有する円筒形の容器状のカランドリアタ
ンク６と、このカランドリアタンク６の穴の部分を貫通
して設置された圧力管集合体３とを備えている。カラン
ドリアタンク６の内部には減速材である重水が満たさ
れ、また圧力管集合体３の内部には１体ずつの燃料集合
体４が装荷され、内部に冷却材が流通するように形成さ
れている。

【０００３】このように形成された圧力管型原子炉の使
用済み燃料の交換は、原子炉本体２の下方から行われ
る。すなわち原子炉の下方部に符号５として開示されて
いるのが燃料交換機で、この燃料交換機５を圧力管集合
体３下端に結合し、使用済み燃料の取り出しが行われ
る。また、同様にして新しい燃料の装荷が行なわれる。

【０００４】縦型の圧力管型原子炉本体構造の詳細が図
１３に示されている。原子炉本体は、重水減速材を収納
するカランドリアタンク６、放射線を遮へいする上部鉄
水遮へい体７、側部鉄水遮へい体８および下部鉄水遮へ
い体９を備え、さらに燃料と原子炉冷却材を収納し、か
つカランドリアタンク６および上部鉄水遮へい体７およ
び下部鉄水遮へい体９を上下に貫通している多数本の圧
力管集合体３により構成されている。

【０００５】カランドリアタンク６は、その上下部に管
板を有し、かつステンレス鋼で製作された円筒容器で、
その内部には、前記上下管板に接合され、かつジルコニ
ウム合金製のカランドリア管１０が設置されている。カ
ランドリアタンク６の胴体には、カランドリア管１０と
の材質の違い（熱膨張係数の違い）による軸方向の熱伸
縮差を吸収のための凸部が設けられている。

【０００６】鉄水遮へい体（７、８、９）は、カランド
リアタンク６を取り囲むように設置した容器であり、上
部鉄水遮へい体７の上管板はカランドリアタンク６の上
管板と上部鉄水スリーブ１１を介して接続されている。
また、下部鉄水遮へい体９の下管板はカランドリアタン
ク６の下管板と下部鉄水スリーブ１２によって接続され
ている。

【０００７】圧力管集合体３は、カランドリア管１０、
上部および下部鉄水スリーブ１１、１２内に下方より挿
入され、下部鉄水スリーブ１２の下端に取り付けられ、
かつ支持されている。また、原子炉本体の縦方向の剛性
は、上下鉄水スリーブ１１、１２およびカランドリア管
１０の３種類の管群と鉄水遮へい体の上・下管板および
カランドリアタンクの上・下管板の４枚の管板との接合
構造により確保している。

【０００８】このように形成されている原子炉本体構造
の荷重伝達経路が図１４に示されている。カランドリア
タンク６および圧力管集合体３の質量は、厚肉の下部鉄
水遮へい体９の下管板を介して箱型の下部鉄水遮へい体
円環部１３に支持されている。また、上部および側部鉄
水遮へい体７、８も下部鉄水遮へい体円環部１３に支持
されている。原子炉本体の質量は、下部鉄水遮へい体円
環部１３を介して最終的に原子炉支持床１４に伝達され
る。

【０００９】一方、この種縦型の圧力管型原子炉におけ
る燃料交換および圧力管集合体検査方法は次のように行
われる。すなわち図１１および図１２に示されているよ
うに、燃料交換に際しては、原子炉下部の台車２４ａ上
に設置された燃料交換機５によって圧力管集合体３の下
部に結合して冷却材をシールした上で燃料の出し入れを
行うのである。

【００１０】圧力管検査作業については以下の２種類の
方法が考えられている。図１１は燃料交換機５を移動し
た後、同様の位置に設置した圧力管検査装置２５によっ
て行う方法を示し、圧力管検査装置２５は圧力管集合体
３の下端に結合して冷却水をシールした上で圧力管集合
体中に挿入した圧力管検査装置２５により溶接継手部の
超音波探傷等の検査を行う構造となっている。

【００１１】これに対し、図１２は各検査項目に対応し
たそれぞれの圧力管検査装置２５を圧力管集合体の内部
に挿入し、圧力管検査装置下部で冷却水をシールした上
で検査を行う構造となっている。

【００１２】高転換型の圧力管型炉心の概念図が図１５
に示されている。カランドリア内の重水減速材をガス
（ＣＯ２、Ｈｅ等）に置換した非減速領域１５として転
換比を高めている。また、炉心周辺に反射対層１６を設
けて、中性子の漏洩を防ぐとともに軸方向富化度多領域
燃料集合体４を装荷して軸方向出力分布を平坦化してい
る。本概念より、燃料を燃焼させつつ核分裂性プルトニ
ウムを多量に生成するものである。

【００１３】なお、これに関連するものとしては、
（１）ＡＴＲ実証炉の開発、日立評論、ＶＯＬ−７４、
Ｎｏ．６（１９９２、６）、（２）ＡＴＲ実証炉の原子
炉本体構造、日立評論、ＶＯＬ−７４、Ｎｏ．６（１９
９２、６）、（３）高転換・高燃焼度の圧力管型炉心概
念の検討、（４）（社）日本原子力学会「昭６２年秋の
大会予稿集」（１９８７）および特開昭５８−２１３２
９４号公報などが挙げられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように形成されて
いる圧力管型原子炉においては、燃料の交換が下方から
行うように形成されていることから、原子炉本体下方に
燃料交換機用のスペースが必要となり、原子炉本体は原
子炉建屋内で、ある程度上方に位置する形となる。すな
わち原子炉の重心が上方にあることになり、原子炉本体
の耐震性のより一層の向上をはかる観点からは原子炉本
体を原子炉建屋内の下方に位置することが好ましい。

【００１５】また、燃料交換機は圧力管集合体の下方か
ら接近または挿入して圧力管集合体下端において結合
し、燃料の出し入れを行うことから、この結合部からの
冷却材の漏れを防止するために、この結合部を充分にシ
ールできる結合構造が必要である。

【００１６】さらに、この従来の原子炉本体は、減速材
である重水と圧力管集合体の直接接触を防ぐ意味から圧
力管集合体とカランドリア管の二重管構造となっている
が、特に高転換型炉では、カランドリアタンク内がガス
領域となるため、必ずしも二重管構造とする必要はな
く、単管としてもよいが、しかしこの場合にはその単管
が、原子炉冷却材および燃料を収納するとともに、原子
炉本体の剛性を確保する強度部材とならなければなら
ず、その構成が問題となる。

【００１７】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、燃料の交換が容易にでき、かつ原
子炉建屋内のスペース少にして、耐震性を向上させるこ
とができるこの種圧力管型原子炉設備および圧力管型原
子炉の燃料交換方法を提供するにある。

【００１８】本発明のもう一つの目的は、さらにこの種
圧力管型原子炉設備において、構成簡単にして高転換型
炉にも対応可能で、かつ原子炉本体の剛性が大きく堅牢
なこの種圧力管型原子炉設備を提供するにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、燃料
と冷却材を収納した圧力管集合体が、減速材を収納した
カランドリアタンク内を上下に貫通している原子炉本体
と、前記圧力管集合体内の燃料を交換する燃料交換機と
を備えた圧力管型原子炉設備において、前記圧力管集合
体内の燃料を交換する燃料交換機を原子炉本体上方に設
置し、圧力管集合体内の燃料を原子炉上方部より交換す
るようになし所期の目的を達成するようにしたものであ
る。

【００２０】また、燃料交換機を原子炉本体上方に設置
するとともに、カランドリアタンクの上方部に位置する
上部鉄水遮へい体に、圧力管集合体が上方部より挿入で
き、かつこの圧力管集合体を所定位置に保持する上部鉄
水スリーブを設けるとともに、側方部に位置する鉄水遮
へい体の外周部に、高剛性円環体を設け、この高剛性円
環体を介して原子炉本体を支持床に支持するようにした
ものである。

【００２１】さらに、燃料交換機を原子炉本体上部の台
車上に設置し、圧力管集合体上端に接近して燃料の出入
れを行うとともに燃料交換機に圧力管検査装置を併設す
るか、または単独に検査装置を圧力管集合体の上方から
挿入して圧力管集合体の検査を行うようにしたものであ
る。

【００２２】また、高転換型炉対応の上記目的を達成す
るために、炉心周辺の反射体として、上下カランドリア
タンク管板内側には互いに重なる端部を持つ小片パネル
を取付け、カランドリアタンク胴体の内側には端部が互
いに重なる分割式パネルを取付けた構造としたものであ
る。

【００２３】さらに、高転換型炉対応の上記目的を達成
するために、燃料をカランドリアタンク上・下管板に接
続される管内に収納し、上部鉄水遮へい体上管板とカラ
ンドリアタンク上管板を接続する管および下部鉄水遮へ
い体下管板とカランドリアタンク下管板を接続する管を
含めて原子炉冷却材の流路とし、３種類の管に圧力管集
合体の機能を持たせるとともに、原子炉本体の縦方向の
剛性を確保するための強度部材の役割を持たせるように
形成したものである。

【００２４】

【作用】すなわちこのように形成された圧力管型原子炉
設備であると、燃料交換が上方から行なわれるので、す
なわち燃料交換機が原子炉本体の上部に移動することに
なるので、原子炉本体は建屋内のある程度下方に設置さ
れ、原子炉本体支持位置での地震応答加速度を比較的低
く抑えることができ、したがって原子炉本体の耐震性確
保が容易となる。またこの場合燃料交換機は圧力管集合
体上端において結合し、燃料の出し入れを行うことか
ら、この結合部からの冷却材の漏れはなく、この結合部
のシールを簡素化することが可能となる。

【００２５】また、原子炉本体上方支持構造化により、
圧力管を支持している上部鉄水遮へい体が直接支持床に
支持されるため、地震時の水平方向荷重に対する圧力管
集合体の耐震性が確保され、さらに、上方燃料交換方式
を採用するため、燃料交換機および圧力管検査装置は冷
却材のシールを行う必要性がなくなり、燃料交換および
圧力管検査作業の効率化を図ることが可能となる。

【００２６】高転換型炉に対応するためにカランドリア
タンク内に取り付けられたパネル式の反射体は、その熱
伸びを重なり合っている端部が互いにスライドすること
で吸収することにより、炉心周辺をカバーすることがで
きる。

【００２７】また、高転換型炉においてカランドリアタ
ンク上・下管板に接続される管と、上部鉄水遮へい体上
管板とカランドリアタンク上管板を接続する管および下
部鉄水遮へい体下管板とカランドリアタンク下管板を接
続する管を含めて原子炉冷却材を収納するバウンダリの
機能を持たせるとともに、原子炉本体の縦方向の剛性を
確保するための強度部材の役割を持たせることが可能と
なる。

【００２８】

【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１にはその縦型の圧力管型原子炉が断面
で示されている。原子炉本体は、原子炉建屋１の中心に
位置し、多数の穴を有する円筒形の容器状のカランドリ
アタンク６と、このカランドリアタンク６の穴の部分を
貫通して設置された圧力管集合体３とを備えている。カ
ランドリアタンク６の内部には減速材である重水が満た
され、また圧力管集合体３の内部には１体ずつの燃料集
合体４が装荷され、内部に冷却材である軽水が流通する
ように形成されている。

【００２９】図２には、さらにこの縦型圧力管型原子炉
本体の構造が詳細に開示されている。原子炉本体２は、
カランドリアタンク６の周囲に、放射線を遮蔽する上部
および下部鉄水遮へい体７および９を備えており、そし
て多数本の圧力管集合体３は、この上部および下部鉄水
遮へい体７および９それにカランドリアタンク６を上下
に貫通するように構成されている。

【００３０】原子炉本体２の上部には、燃料交換機５が
配置されている。この燃料交換機５は、図３に示されて
いるように、原子炉本体上部の台車２４上に設置され、
圧力管集合体３上端に接近して燃料集合体４の出し入れ
を行う。また、燃料交換機５に圧力管検査装置２５を併
設して圧力管集合体３の上方から検査装置のヘッドを挿
入して圧力管集合体３の溶接部の検査を行う。

【００３１】このように形成されたものであると、上方
部からの燃料出し入れとなるので、燃料交換作業の際に
冷却材をシールする構造を省略することができ、また、
圧力管検査装置２５を燃料交換機５に併設することで、
圧力管検査のための構成を省略でき、構造簡素化を図る
ことが可能となる。さらに、圧力管検査装置２５の検査
ヘッドを交換することで、各種検査項目に対応すること
が可能となり、検査作業の効率化も可能となる。

【００３２】従来は下方から燃料を交換するようにして
いたため、圧力管集合体３は原子炉本体下方より挿入さ
れ、支持も原子炉本体下部の下部鉄水スリーブ１２の下
端において行われていたが、本発明では上方から燃料の
交換が行われるので、圧力管集合体３は原子炉本体の上
方より挿入され、かつその支持を上部鉄水スリーブ１１
を介して上部遮へい体上管板７ａにて行う構造とする。

【００３３】さらに、原子炉本体の上部鉄水遮へい体７
の回りに設けた剛性の高い上部円環部１９により原子炉
本体を支持する構造とする。カランドリアタンク６は下
部鉄水スリーブ１２を介して下部鉄水遮へい体下管板９
ａで支持され、それらの質量は厚肉の鉄水遮へい体胴体
部８ａを介して上部円環部１９で支持される。また、原
子炉本体下部鉄水遮へい体９の外周部には、振動防止用
のスタビライザ２０を取り付ける構造とする。

【００３４】ここで圧力管集合体３の耐震性について
は、圧力管集合体３を支持している上部鉄水遮へい体７
が上部円環部１９により直接支持床に支持されることか
ら、地震時水平荷重に対する耐震性が良好に確保でき
る。また、圧力管集合体３が原子炉本体上方より挿入さ
れるため、据え付け作業が容易になり作業の効率化をは
かることができる。さらに、圧力管集合体３は従来と上
下逆転しているため、下部の方が上部より小径であり、
カランドリアタンク６等の質量を支持し強度上重要な部
材となる下部鉄水遮へい体下管板９ａに開ける穴が小さ
くできることから、原子炉本体の剛性確保の観点から有
利となる。

【００３５】図４は本発明の圧力型原子炉の他の実施例
を示すもので、上部鉄水遮へい体７はカランドリアタン
クの上管板６ａと接続され、カランドリアタンク６とカ
ランドリア管１０の軸方向の熱膨張差はカランドリアタ
ンクの上管板６ａの外周部を薄肉化することにより変形
を容易に吸収されるように形成されている。

【００３６】また、下部鉄水遮へい体９はカランドリア
タンクの下管板６ｂと接続される。下部鉄水遮へい体９
の胴体と下部鉄水スリーブ１２で接続された厚肉のカラ
ンドリアタンクの下管板６ｂと下部鉄水遮へい体の下管
板９ａは剛性の高い構造体を形成して、カランドリアタ
ンク６の質量を支持する。原子炉本体は厚肉のカランド
リアタンク６の胴体を介して上部鉄水遮へい体７の回り
に設けた上部円環部１９により原子炉本体支持床１４に
支持される。

【００３７】この実施例の原子炉本体は、前述した図２
の構造と比較して、カランドリアタンク６と上・下部鉄
水遮へい体７、９が一体化され、鉄水遮へい体の代わり
にカランドリアタンク胴体が原子炉本体の剛性を確保す
る構造となっており、構造の簡素化および軽量化が図ら
れている。

【００３８】高転換型炉心に対応した本発明の実施例を
図５から図９に示す。図５は下方燃料交換方式での高転
換型炉対応の原子炉本体構造を示す。原子炉本体は、ガ
ス領域を内包するカランドリアタンク６、放射線を遮へ
いする上部および下部鉄水遮へい体７、９および燃料と
原子炉冷却材を収納しカランドリアタンク６および上部
および下部鉄水遮へい体７、９を上下に貫通する多数本
の圧力管集合体３により構成される。

【００３９】本原子炉本体は、カランドリアタンク６と
上・下部鉄水遮へい体７、９が一体化され、カランドリ
アタンク６の胴体を厚肉化して原子炉本体の水平方向の
剛性を確保する構造である。カランドリアタンク６とカ
ランドリア管１０の軸方向の熱膨張差はカランドリアタ
ンク上管板６ａの外周部を薄肉化することにより変形を
容易にし吸収する。

【００４０】ここで、高転換型炉では中性子の減速領域
がなくなるため、従来中性子経済の良い材料としてジル
コニウム合金を使用していたカランドリア管１０および
圧力管集合体の炉心部３ａについてはその材料の選択枝
が広がり、ジルコニウム合金に限定することなく用いる
ことができる。

【００４１】また、炉心周辺に反射体層を設置すること
により中性子の漏洩量を低減する。反射体１６、１８は
カランドリアタンク上・下管板６ａ・６ｂ、およびカラ
ンドリアタンク胴体部８ａに取り付ける構造とする。カ
ランドリアタンク上・下管板６ａ、ｂに取付けられる反
射体１６、１８は、小片のパネルを並べて取付ける構造
とし、隣合ったパネルが互いに端部で重なりあってい
る。

【００４２】カランドリアタンク下管板６ｂに取付けら
れる反射体１８の詳細図を図６および図７に示す。パネ
ルの温度が上昇することによる熱伸びは重なり合ってい
る端部が互いにスライドすることにより吸収する。これ
により、反射体１８は熱膨張を吸収しつつ、隙間なく炉
心上下部全体をカバーできる。胴体に取付ける側部反射
体１７は、上下分割式のパネルであり、上・下管板に取
付ける反射体１６、１８同様、隣接するパネルは互いに
端部が重なる構造とする。これにより、運転時における
パネルの熱伸びを吸収できるようにしている。

【００４３】さらに、図８は高転換型炉に対応する他の
実施例として、上方燃料交換方式を採用する構造を示
す。本発明では上方燃料交換方式を採用するため、圧力
管集合体３の支持を上部鉄水スリーブ１１を介して上部
遮へい体上管板７ａにて行う構造とする。さらに、原子
炉本体の上部鉄水遮へい体７の回りに設けた剛性の高い
上部円環部１９により原子炉本体を支持する構造とす
る。

【００４４】カランドリアタンク６は下部鉄水遮へい体
下管板９ａで支持され、それらの質量は厚肉の鉄水遮へ
い体胴体部８ａを介して上部円環部１９で支持される。
従って、圧力管集合体３を支持している上部鉄水遮へい
体７が上部円環部１９により直接支持床に支持される。
また、原子炉本体下部鉄水遮へい体９の外周部には、振
動防止用のスタビライザ２０を取り付ける構造とする。

【００４５】また、カランドリアタンク上・下管板６
ａ、ｂに取付けられる反射体１６、１８は、小片のパネ
ルを並べて取付ける構造とし、隣合ったパネルが互いに
端部で重なりあっている。さらに、胴体に取付ける側部
反射体１７は、上下分割式のパネルであり、上・下管板
に取付ける反射体１６、１８同様、隣接するパネルは互
いに端部が重なる構造とする。本実施例では、原子炉本
体の耐震性の向上、圧力管据え付け作業の効率化をはか
れること等のメリットを活かしつつ高転換型炉に対応で
きるものである。

【００４６】さらに、図９は高転換型炉に対応する他の
実施例を示す。高転換型炉では、カランドリアタンク６
内がガス領域となり、重水減速材と圧力管集合体を分離
するためのカランドリア管１０と圧力管集合体３の二重
管構造とする必要は無いことから、燃料をカランドリア
タンク上・下管板に接続される管Ａ２１に収納し、上部
鉄水遮へい体上管板とカランドリアタンク上管板を接続
する管Ｂ２２、および下部鉄水遮へい体下管板とカラン
ドリアタンク下管板を接続するＣ２３を含めて原子炉冷
却材の流路とする。

【００４７】さらに、３種類の管に従来の圧力管集合体
管の機能を持たせるとともに、原子炉本体の縦方向の剛
性を確保するための強度部材の機能を持つ単管構造とす
る。これにより原子炉本体構造の簡素化が可能となる。

【００４８】以上のように本発明の圧力管型原子炉構造
によれば、原子炉本体の上方から燃料交換が行なわれる
ので、原子炉下方部のスペースは不要となり原子炉本体
の位置を建屋内の下方へ移動することができ、すなわち
原子炉の重心を低くすることができ、原子炉本体の耐震
性を向上させることができる。

【００４９】また本発明の圧力管型原子炉本体構造であ
ると、圧力管集合体の据え付け作業の効率化を図ること
が可能となる。また、原子炉本体強度上重要な部材であ
る原子炉本体下部管板の穴を小径化でき原子炉本体の剛
性確保にとって有利となる。さらには、燃料交換機およ
び圧力管検査装置の構造簡素化並びに圧力管検査作業の
効率化を図ることが可能となる。さらに、カランドリア
タンクと上・下部鉄水遮へい体を一体化することによ
り、構造の簡素化をはかることができる。

【００５０】また、本発明の圧力管型原子炉本体構造に
よれば、カランドリア内の減速材をガスに置換した高転
換型炉に対応することができ、さらに、カランドリア管
・圧力管の二重構造を単管構造へ変更可能となり、原子
炉本体構造の簡素化を図ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の圧力管
型原子炉によれば、燃料交換機を原子炉本体上方に設置
し、圧力管集合体内の燃料を原子炉上方部より交換する
ようになしたから、原子炉本体は建屋内のある程度下方
に設置され、原子炉本体支持位置での地震応答加速度を
比較的低く抑えることができ、またこの場合燃料交換機
は圧力管集合体上端において結合し、燃料の出し入れが
行なわれることから、この結合部からの冷却材の漏れは
なく、この結合部のシールを簡素化することが可能とな
り、したがって燃料の交換が容易にでき、かつ原子炉建
屋内のスペース少にして耐震性を向上させることができ
るこの種圧力管型原子炉設備を得ることができる。さら
にこの種圧力管型原子炉設備において、構成簡単にして
高転換型炉にも対応可能で、かつ原子炉本体の剛性が大
きく堅牢なこの種圧力管型原子炉設備を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧力管型原子炉設備の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図２】本発明の圧力管型原子炉要部の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図３】本発明の圧力管型原子炉設備に用いられる燃料
交換機及び圧力管検査装置を示す縦断側面図である。

【図４】本発明の圧力管型原子炉要部の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図５】本発明の圧力管型原子炉要部の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図８】本発明の圧力管型原子炉要部の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図９】本発明の圧力管型原子炉要部の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図１０】従来の圧力管型原子炉設備を示す縦断側面図
である。

【図１１】従来の燃料交換機及び圧力管検査装置を示す
縦断側面図である。

【図１２】従来の燃料交換機及び圧力管検査装置を拡大
して示す縦断側面図である。

【図１３】従来の圧力管型原子炉設備の要部を示す縦断
側面図である。

【図１４】従来の原子炉本体の荷重伝達経路を示す断面
図である。

【図１５】高転換型の圧力管炉心概念図である。

【符号の説明】

１…原子炉建屋、２…原子炉本体、３…圧力管集合体、
３a…圧力管集合体の炉心部、４…燃料集合体、５…燃
料交換機、６…カランドリアタンク、６a…カランドリ
アタンク上管板、６b…カランドリアタンク下管板、７
…上部鉄水遮へい体、７a…上部鉄水遮へい体上管板、
８…側部鉄水遮へい体、８a…側部鉄水遮へい体胴体
部、９…下部鉄水遮へい体、９a…下部鉄水遮へい体下
管板、１０…カランドリア管、１１…上部鉄水スリー
ブ、１２…下部鉄水スリーブ、１３…下部鉄水遮へい体
円環部、１４…原子炉支持床、１５…非減速領域、１６
…上部反射体、１７…側部反射体、１８…下部反射体、
１９…上部鉄水遮へい体円環部、２０…スタビライザ、
２１…管Ａ、２２…管Ｂ、２３…管Ｃ、２４ａ…台車、
２４ｂ…台車、２５…圧力管検査装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 賢一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 岸 俊一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 金戸 邦和 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料と冷却材を収納した圧力管集合体
   が、減速材を収納したカランドリアタンク内を上下に貫
   通している原子炉本体と、前記圧力管集合体内の燃料を
   交換する燃料交換機とを備えた圧力管型原子炉設備にお
   いて、 前記圧力管集合体内の燃料を交換する燃料交換機を原子
   炉本体上方に設置し、圧力管集合体内の燃料を原子炉上
   方部より交換するようにしたことを特徴とする圧力管型
   原子炉設備。
2. 【請求項２】 燃料と冷却材を収納した圧力管集合体
   が、減速材を収納したカランドリアタンク内を上下に貫
   通している原子炉本体と、前記圧力管集合体内の燃料を
   交換する燃料交換機とを備えた圧力管型原子炉設備にお
   いて、 前記圧力管集合体内の燃料を交換する燃料交換機を前記
   原子炉本体上方に設置するとともに、前記圧力管集合体
   の燃料交換口を圧力管集合体の上方部に設け、圧力管集
   合体内の燃料を前記燃料交換機を介して原子炉上方部よ
   り交換するように形成したことを特徴とする圧力管型原
   子炉設備。
3. 【請求項３】 原子炉本体が、燃料および原子炉冷却材
   を収納する圧力管集合体と、該圧力管集合体が上下方向
   に貫通し、かつ減速材を収納しているカランドリアタン
   クと、該カランドリアタンクの周囲を取り囲み放射線を
   遮へいしている鉄水遮へい体とを備え、前記圧力管集合
   体内の燃料を、移動可能に形成された燃料交換機を介し
   て交換するようになした圧力管型原子炉設備において、 前記圧力管集合体内の燃料を交換する燃料交換機を、前
   記原子炉本体上方に設置するとともに、前記カランドリ
   アタンクの上方部に位置する上部鉄水遮へい体に、前記
   圧力管集合体が上方部より挿入でき、かつ該圧力管集合
   体を所定位置に保持する上部鉄水スリーブを設けるとと
   もに、前記側方部に位置する鉄水遮へい体の外周部に、
   高剛性円環体を設け、該高剛性円環体を介して前記原子
   炉本体を支持床に支持するようにしたことを特徴とする
   圧力管型原子炉設備。
4. 【請求項４】 前記カランドリアタンクの上・下管板の
   内側に小片パネルの反射体を取付けるとともに、カラン
   ドリアタンク胴体の内側には分割式パネルの反射体を取
   付け、重水減速材の代わりにガス領域を採用する高転換
   型炉心に対応可能に形成してなる請求項３記載の圧力管
   型原子炉設備。
5. 【請求項５】 前記燃料を前記カランドリアタンク上・
   下管板に接続される管内に収納し、上部鉄水遮へい体上
   管板とカランドリアタンク上管板を接続する管および下
   部鉄水遮へい体下管板とカランドリアタンク下管板を接
   続する管を含めて原子炉冷却材の流路となし、かつこの
   ３種類の管に圧力管集合体の機能および原子炉本体の縦
   方向の剛性を確保するため強度部材の役割を持たせるよ
   うになした請求項３記載の圧力管型原子炉設備。
6. 【請求項６】 前記カランドリアタンクと上部鉄水遮へ
   い体およびカランドリアタンクの下方部の下部鉄水遮へ
   い体を一体構造に形成してなる請求項３、４および５記
   載の圧力管型原子炉設備。
7. 【請求項７】 燃料と冷却材を収納した圧力管集合体
   が、減速材を収納したカランドリアタンク内を上下に貫
   通している原子炉本体と、前記圧力管集合体内の燃料を
   交換する燃料交換機とを備えた圧力管型原子炉設備にお
   いて、 前記原子炉本体の上方部に台車を設けるとともに、該台
   車上に前記燃料交換機を設置し、圧力管上端に接近して
   圧力管集合体内の燃料を原子炉上方部より交換するよう
   にしたことを特徴とする圧力管型原子炉設備。
8. 【請求項８】 前記燃料交換機に、前記圧力管集合体の
   圧力管の検査を行う圧力管検査装置を搭載してなる請求
   項７記載の圧力管型原子炉設備。
9. 【請求項９】 前記燃料交換機に搭載される圧力管検査
   装置が、着脱自在に形成されてなる請求項８記載の圧力
   管型原子炉設備。
10. 【請求項１０】 燃料と冷却材を収納した圧力管集合体
    が、減速材を収納したカランドリアタンク内を上下に貫
    通している原子炉本体を備えた圧力管型原子炉の燃料交
    換方法において、 前記圧力管集合体内の燃料を交換するに際し、前記圧力
    管集合体内の燃料を原子炉上方部より出し入れ交換する
    ようにしたことを特徴とする圧力管型原子炉の燃料交換
    方法。