JPH08320393A

JPH08320393A - 原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装置

Info

Publication number: JPH08320393A
Application number: JP8064953A
Authority: JP
Inventors: Mirco Fabris; ミルコ・ファブリス
Original assignee: Fragema
Current assignee: Fragema
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1996-12-03
Also published as: US5771266A; FR2732153B1; ES2131915T3; EP0734027B1; FR2732153A1; EP0734027A1

Abstract

(57)【要約】【課題】隔壁組立体のプレートを連結するスクリュウ
の耐久度を高める。【解決手段】この装置１５は、隔壁組立体の互いに直
交するプレート７，８を連結するための装置であって、
第１プレート７に形成された開口部１８および第２プレ
ート８に形成された盲ネジ穴２０からなるハウジング
と、このハウジングに締め込まれたスクリュウ１６とを
有する。スクリュウ頭部１６ａと入口部１８ａとの間に
はキャップ１７が介装され、このキャップ１７には、ス
クリュウ軸部１６ｂを取り巻く空間１８ｂと、開口部１
８の入口部１８ａとを連通させる連通孔２１が形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧水により冷却
される原子炉炉心を包囲する隔壁組立体の２枚のプレー
トを連結するための装置に関する。特に、本発明に係る
装置は、スクリュウの破損等により欠陥の生じたネジ締
め装置の代替として使用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】加圧水型原子炉は、原子炉容器内に、燃
料集合体を含む炉心を配置したものであり、炉心の外周
には隔壁組立体が配置され、この隔壁組立体は円筒状を
なす炉心バレルの内部に支持されている。炉心隔壁組立
体は、多数のプレートを、結合スクリュウを含む締結装
置により連結して組み立てられたものである。これらプ
レートのいくつかは、隔壁と呼ばれて、炉心の外周組立
体を支持するように直立して配置され、各２枚が互いに
直角に突き合わされて連結され、その一部が複雑な形状
をなす多角形の支持組立体を構成している。隔壁組立体
はまた、補強材と呼ばれる多数の第２プレートを有し、
炉心バレルと隔壁との間に水平に掛け渡されて固定され
ている。これら補強材は、隔壁組立体並びに炉心の高さ
全域に亘って一定の間隔で配置され、隔壁に対してスク
リュウで固定されている。

【０００３】炉心の外周組立体と炉心バレルとの間に介
装された炉心の隔壁組立体は、多数の締結装置を有し、
これら締結装置は、直角に配置された２枚のプレートを
結合するスクリュウを有するものである。ネジ締結装置
により連結された２枚のプレートは、隔壁同士の場合も
あるし、隔壁と補強材とのこともある。

【０００４】原子炉が稼働している間は、炉心組立体、
隔壁組立体、および隔壁組立体のプレートを固定する締
結装置は、いずれも原子炉を冷却するために使用される
流体と接触する。この流体は、高温高圧の水にある種の
添加物を加えたものである。隔壁組立体のプレートを締
結する装置は、炉心組立体と近接した位置に配置されて
おり、高温に加熱される。また、締結装置の一部は、炉
心を通過しなかったために循環されておらず、よって更
新されていない冷却水と接触することもある。

【０００５】隔壁組立体のプレートを締結している締結
装置のスクリュウは、稼働中の原子炉の内部で、その一
部が非常に高温の閉じこめられた液体に露出され、これ
により熱的および機械的なストレスに曝されて著しい腐
食が生じる。

【０００６】さらに、隔壁組立体の内部のスクリュウが
折れる現象も確認されている。そこで、折れたスクリュ
ウの頭部が脱落して原子炉容器および一次冷却水回路に
進入しないように、スクリュウを締めた時に、スクリュ
ウ頭部と隔壁組立体とをスポット溶接し、相互に固定す
ることが行われている。

【０００７】締結用のスクリュウの腐食を防ぎ、稼働中
の原子炉内で破損することがないように、フランス公開
公報ＦＲ−Ａ−２，３３３，３２５には、スクリュウの
軸部の周囲に流体を流すためのダクトを形成することが
提案されている。これらダクトは、それにより締結され
るプレートの内部に形成され、一方のプレートを貫通す
るか、あるいはスクリュウに機械加工で形成されて、ス
クリュウの軸部の回りに形成される環状の空間を閉塞し
ないようにするためのものである。これにより締結スク
リュウと接触する冷却水は隔壁組立体を通して循環可能
となる。したがって、スクリュウと接触する冷却水が沸
騰したり、濃縮されたりすることが防止できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、隔壁組立体を通してスクリュウと接触す
る流体の循環を可能にするために、隔壁組立体および／
またはスクリュウに、特別の機械加工を施すことが必要
だった。スクリュウを構成する金属に孔を開けたりすれ
ば、稼働中の原子炉内での腐食に対する耐食性が低下す
ることが避けられない。

【０００９】稼働中の原子炉内で折れたスクリュウを交
換する場合、立入禁止または立ち入り困難な区域にある
隔壁組立体の機械加工を行うことは、不可能でないとし
ても非常に困難だった。さらに、隔壁組立体は汚染され
ているため、機械加工は水中下で遠隔操作によって行わ
なければならなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、上記の
ような問題を解決できる原子炉炉心の隔壁組立体のプレ
ート連結装置を提供することにある。すなわち、本発明
に係る装置は、加圧水により冷却される原子炉炉心を囲
む隔壁組立体を構成する、互いに略直交して当接しあう
第１プレートおよび第２プレートを連結するための装置
であって、少なくとも一部にネジが切られた軸部および
前記軸部よりも径が大きい頭部を有するスクリュウと、
前記第１プレートを貫通するとともに、前記スクリュウ
の前記頭部の外形よりも内径の大きい入口部と、前記ス
クリュウの前記軸部の外径よりも大きく前記頭部の外径
よりも小さい内径を有する出口部と、前記頭部と前記軸
部との境の段差部とを有する開口部と、前記第２プレー
トに形成され内面にネジが切られた盲穴とを具備し、ス
クリュウに穴を形成しなくても、単純な方法で、スクリ
ュウの軸部に接触する冷却水が他から隔離されることを
防止できるようにしたものである。

【００１１】前記課題を達成するため、本発明に係るプ
レート連結装置は、前記入口部内に配置された前記スク
リュウ頭部を取り巻く環状の第１空間と、前記出口部内
に配置された前記スクリュウ軸部を取り巻く環状の第２
空間とを連通させる少なくとも一つの開口部が形成され
ていることを特徴としている。

【００１２】本発明の理解を容易にするため、本発明に
係る連結装置の複数の実施形態を以下に説明する。ただ
し、本発明は以下に述べる実施形態、参照される図面に
限定されるものではない。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、加圧水型原子炉の容器１
を示し、この容器１内には炉心２が配置されている。こ
の炉心２は、平行に並べて配列された複数の角柱状をな
す燃料集合体３を有し、これら燃料集合体３はその下端
を支持プレート５に載せて支持されている。

【００１４】炉心組立体は、炉心バレル６内に配置さ
れ、この炉心バレル６は容器１内で固定されている。燃
料集合体３を支持している支持プレート５は、炉心バレ
ル６に対して固定されている。炉心２内には隔壁組立体
４が設けられ、この隔壁組立体４が燃料集合体３を支持
している。隔壁組立体４は炉心２の外面と、炉心バレル
６の内面との間に介装されている。

【００１５】隔壁組立体４は、垂直な隔壁プレート７
と、これら隔壁プレート７と炉心バレル６との間に炉心
２の高さ全域に亘って水平に掛け渡された補強材８とか
ら構成されている。図２に示すように、隔壁組立体４を
構成する例えばプレート７ａ，７ｂは、直角に突き合わ
せた状態で、スクリュウを有する締結装置により相互に
固定されている。スクリュウは各プレート７ａ，７ｂに
形成された開口部を通して締め込まれており、それらの
開口部は各プレート７ａ，７ｂの当接箇所に形成されて
いる。同様に、補強材８が垂直の隔壁プレート７にスク
リュウで連結されている。

【００１６】図３は、従来使用されていた締結装置９を
示す。この締結装置９は、一対の隔壁プレート７，８
（図２で言えばプレート７ａ，７ｂと補強材８）を相互
に連結するためのものである。締結装置９はスクリュウ
１０を含み、このスクリュウ１０は、プレート７，８に
互いに同軸に形成された開口部１１，１２に締め込まれ
ている。これら開口部１１，１２は、スクリュウ１０と
ともに締結装置９を構成する。

【００１７】開口部１１は隔壁プレート７を厚さ方向へ
貫通しており、入口部１１ａと出口部１１ｂとからな
る。入口部１１ａの内径はスクリュウ頭部１０ａの最大
外径よりも大きい。一方、出口部１１ｂの内径は、スク
リュウ頭部１０ａの外径よりも小さく、スクリュウ軸部
１０ｂの外径よりも大きい。スクリュウ軸部１０ｂは雄
ネジ部１０’ｂを有し、この雄ネジ部１０’ｂが、盲ネ
ジ穴とされた補強プレート８の開口部１２に締め込まれ
ている。

【００１８】開口部１１の入口部１１ａと出口部１１ｂ
は互いに径が異なるため、これらの間には段差部１１ｃ
が形成されており、図３に示すように、スクリュウ１０
を締め込んだプレート連結状態では、スクリュウ頭部１
０ａの端面がこの段差部１１ｃに当接している。スクリ
ュウ頭部１０ａの端面には溝１３が形成されており、こ
の溝１３は、隔壁組立体を組み立てるときに、スクリュ
ウ１０を回すための工具と係合できるようになってい
る。スクリュウ１０の締め込みが完了したら、溝１３に
ピン１４がはめ込まれ、このピン１４の端部が隔壁プレ
ート７の入口部１１ａの内側で溶接される。

【００１９】原子炉を稼働中にスクリュウ軸部１０ｂが
折れた場合にも、スクリュウ頭部１０ａがピン１４で支
持されているので、スクリュウ頭部１０ａは開口部１１
の出口部１１ｂ内に残る。図３に示すように、開口部１
１の出口部１１ｂ内でスクリュウ軸部１０ｂの周りの部
分と、補強プレート８の開口部１２内でスクリュウ軸部
１０ｂの周りの部分には、段差部１１ｃにスクリュウ頭
部１０ａが当接することにより閉息される空間が存在す
る。原子炉の冷却水はこれらの空間に閉じこめられて、
沸騰あるいは濃縮現象が生じ、スクリュウ１０の腐食を
促進する。

【００２０】フランス公開公報ＦＲ−Ａ−２，３３３，
３２５に開示されているように、スクリュウ１０の周囲
の冷却水を循環させる通路を形成するには、隔壁プレー
ト７、補強プレート８、およびスクリュウ１０をさらに
機械加工することが必要になる。特に、原子炉の稼働中
に破損したスクリュウ１０を交換する場合には、新たな
スクリュウの周囲に冷却水が循環するように、隔壁プレ
ート７をさらに機械加工する必要がある。このような機
械加工は、水面下でしかも遠隔操作で行わなければなら
ない。さらに、隔壁組立体の補強プレート８には近づく
ことができず、隔壁プレート７のみに対して隔壁組立体
の内側から近づくことができる。

【００２１】図４は、本発明の第１実施形態に係る、原
子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装置の第１例を示
している。このプレート連結装置によれば、プレートを
連結するスクリュウの軸部の周囲に冷却水を循環するた
めの空間を簡単に形成することができる。図４および図
５に示す本発明のプレート連結装置は、例えば、図３に
示した従来の締結装置９のスクリュウ１０が破損した場
合に、その代替として使用することができる。

【００２２】このような締結装置９の交換および修理
は、原子炉を停止し、冷却水を満たした状態において行
うことも可能である。もちろん、本発明に係るプレート
連結装置は、上述した従来装置の問題を解決するだけで
なく、新しい隔壁組立体を建造する場合に、隔壁組立体
のプレートを連結する場合にも好適に適用できる。

【００２３】図４および図５は、本発明に係るプレート
連結装置１５を示している。このプレート連結装置１５
は、連結すべきプレート７，８の内部に機械加工により
形成されたハウジングと、ハウジング内に収容され、プ
レート７，８を連結固定するスクリュウ１６と、スクリ
ュウ頭部とハウジングの一部との間に介装されたキャッ
プ１７とから構成されている。

【００２４】プレート７，８内にスクリュウ１６を収容
するハウジングは、折れたスクリュウ１０を除去し、プ
レート７，８の開口部１１，１２を機械加工し直すこと
により形成されたものである。スクリュウ１０を除去す
る場合は、まずスクリュウ１０を固定しているピン１４
を機械加工してプレート７から除去し、次に、スクリュ
ウ頭部１０ａを切断し、さらにスクリュウ軸部１０ｂを
機械加工あるいは回して補強プレート８の開口部１２か
ら除去する。プレート７，８の再機械加工には、垂直な
隔壁を構成するプレート７を貫通する開口部１１の入口
部１１ａを拡径する作業も含まれる。これにより、プレ
ート７を貫通する開口部１８とその入口部１８ａが形成
される。プレート７中の開口部１８の出口部１８ｂは、
開口部１１の出口部１１ｂをそのまま使用してもよい
し、出口部１１ｂを機械加工により僅かに拡径して形成
してもよい。

【００２５】開口部１８の入口部１８ａの内径は、スク
リュウ頭部１６ａよりも大きく、かつキャップ１７の外
径よりも大きい。開口部１８の出口部１８ｂの内径は、
入口部１８ａの内径よりも小さく、新しいスクリュウ１
６のスクリュウ軸部１６ｂよりも大きい。開口部１８の
入口部１８ａと出口部１８ｂとの間には、段差部１８ｃ
が形成されている。開口部１８の拡径された入口部１８
ａ内には、プレート７の外側面から一定距離離れた位置
に、開口部１８の直径方向に対向して、二つの凹部１９
が形成されている。補強プレート８の開口部１２も改め
て機械加工され、その入口部分には、内面が平滑な入口
部が形成されている。この入口部の内径はスクリュウ軸
部１６ｂの外径よりも大きく、かつ実質的に開口部１８
の出口部１８ｂの内径と等しくされている。開口部１２
の奥部は新たには機械加工されておらず、ここにスクリ
ュウ１６の雄ネジ部１６ｃがねじ込まれるようになって
いる。これにより、入口部が内面平滑で、奥部に雌ネジ
が切られた盲ネジ穴２０が形成されている。

【００２６】キャップ１７は全体が環状をなし、開口部
１８の段差部１８ｃに当接して支持される下部１７ａを
有している。キャップ１７の下部１７ａにおける中心孔
の内径は、スクリュウ１６のスクリュウ軸部１６ｂの外
径よりも大きく、開口部１８の入口部１８ａの内径、ま
たは盲ネジ穴２０の内面平滑な入口部の内径とほぼ等し
い。キャップ１７の下部１７ａには、これを半径方向に
貫通する複数の連通孔２１が形成され、これら連通孔２
１は、キャップ１７の外周面から、スクリュウ１６のス
クリュウ軸部１６ｂを囲むキャップ下部１７ａの中心孔
の内周面に達している。そして連通孔２１は、ハウジン
グである出口部１８ｂおよび盲ネジ穴２０とスクリュウ
軸部１６ｂとの間に画成される空間と、原子炉炉心組立
体を収容する隔壁組立体の内部に連通する開口部１８の
入口部１８ａとを連通させている。

【００２７】キャップ１７は、段差部１８ｃに当接する
端部とは反対の端部から伸びる部分１７ｂを有してい
る。この部分１７ｂはリング状をなし、その厚さはキャ
ップ１７の下部１７ａの肉厚よりも遥かに小さい。この
肉薄の環状部分１７ｂは、開口部１８の入口部１８ａ内
面に形成された凹部１９内へ進入するように変形が可能
である。そして、リング部１７ｂを波形に変形させて、
凹部１９と係合させることにより、キャップ１７の回転
が阻止され、かつキャップ１７が入口部１８ａ内で同軸
に位置決めされている。

【００２８】さらに、スクリュウ頭部１６ａは、スクリ
ュウ１６の軸線に対して垂直かつ平坦な端面を有する外
側部を有している。この外側部はスクリュウ１６の軸線
と同心状をなし、その外周面には複数の凹部２４が形成
されている。これら凹部２４は、図５に示すように半円
形状をなしている。凹部２４は、スクリュウ頭部１６ａ
に溝を形成すること無しに、適当な工具により、スクリ
ュウ１６を閉めたり緩めたりするためのものである。こ
れにより、従来使用されていたスクリュウ１０よりも、
頭部の軸線方向長さが短いスクリュウを使用することが
可能となる。従来のスクリュウ１０では、ネジ回しの先
端が係合する溝、および隔壁組立体のプレートに溶接さ
れる固定ピンが必要だったためである。さらに、この実
施形態では、スクリュウ頭部１６ａの先端面が平坦であ
るから、超音波などを使用してスクリュウ１６を検査す
ることが容易であるという利点も得られる。

【００２９】キャップ１７のリング部１７ｂは、スクリ
ュウ頭部１６ａの凹部２４のうち、１８０゜隔てた位置
にある一対の凹部２４にはめ込まれている。このように
リング部１７ｂを波打ち変形させる（襞を作る）ことに
より、キャップ１７に対するスクリュウ軸部１６ｂの回
転が阻止され、同時に、キャップ１７は一対の凹部１９
に係合することによりそれ自体の回転が阻止されてい
る。

【００３０】開口部１８，２０が改めて機械加工された
後、予めキャップ１７が装着されているスクリュウ１６
を、開口部１８，２０が構成するハウジング内に挿入
し、盲ネジ穴２０の雌ネジ部分に締め込む。締め込みが
完了すると、スクリュウ頭部１６ａの裏面がキャップ１
７の段差部１７ｃに当接する。段差部１７ｃは下部１７
ａとリング部１７ｂとの境の部分である。リング部１７
ｂの内径は、スクリュウ頭部１６ａの最大外径と同じ
か、それ以上に設定される。

【００３１】スクリュウ１６を十分に締め込んだら、キ
ャップ１７のリング部１７ｂを半径方向外側へ変形させ
て、凹部１９に嵌合させるとともに、内側へ変形させ
て、一対の直径を隔てて対向位置にある凹部２４に嵌合
させる。これにより、スクリュウ１６の回転が阻止さ
れ、キャップ１７はプレート７の開口部１８内に固定さ
れる。

【００３２】さらに、スクリュウ軸部１６ｂとハウジン
グの間に画成される空間は、連通孔２１を通じて、開口
部１８の入口部１８ａ、ひいては原子炉炉心の内部空間
と連通される。したがって、スクリュウ軸部１６ｂと接
触する冷却水は、他の冷却水から隔離されることがない
から、沸騰したり、その中に溶解している化学成分が濃
縮されたりすることがない。よって、交換されたスクリ
ュウ１６の破損や、化学的変質が抑制できる。

【００３３】スクリュウ頭部１６ａとスクリュウ軸部１
６ｂとの境界部は、好ましくは曲面状に面取りされてい
るとよい。そうすれば、スクリュウ１６の機械的特性を
向上することができる。スクリュウ軸部には、外周面が
平滑な部分と、雄ネジ部１６ｃとの間に、曲面状にくび
れた部分が形成されている。

【００３４】図６は、本発明に係るプレート連結装置１
５の第１実施形態の第２例を示している。図４に示した
先の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してい
る。スクリュウ１６を収容するハウジングは、図４の実
施形態と同様に形成されている。図６の第２実施形態で
は、キャップ１７’は図４に示したキャップ１７とは若
干異なっている。図４で示した実施形態では、スクリュ
ウ頭部１６ａが当接する段差部１７ｃが平坦面とされて
いたのに対し、この実施形態では、開口部１８の入口部
１８ａを支持するキャップ内周部と、キャップ外周部を
構成するリング部１７ｂとの間に、凹曲面状に形成され
た支持面１７’ｃを形成した点が異なっている。また、
この実施形態のスクリュウ１６’は、そのスクリュウ頭
部１６’ａとスクリュウ軸部１６’ｂとの間に、凸曲面
状に形成された支持段差部２２を有し、、この支持段差
部２２は支持面１７’ｃと相補形状をなしている。これ
により、キャップ１７’に対するスクリュウ１６’の芯
合わせ効果、および緩み防止効果が増大され、同時にス
クリュウ頭部１６’ａとスクリュウ軸部１６’ｂとの間
の境界部分に対する応力が低減されている。

【００３５】図７および図８は、本発明に係るプレート
連結装置１５の第１実施形態の第３例を示すものであ
る。この例のプレート連結装置１５のスクリュウ１６お
よびキャップ１７は図４および図５に示す実施形態のも
のと同一である。スクリュウ１６を収容するハウジング
も、第１実施形態とほぼ同様である。しかし、原子炉炉
心内部で組立体と接触する垂直なプレートの表面であ
る、プレート７の外側面には、追加の機械加工が行われ
て凹部２３が形成され、これにより開口部１８の入口部
１８ａの下端が下方へ延長されている。この凹部２３は
原子炉炉心の方向へ傾斜した凹曲面をなしている。

【００３６】図７において、矢印２５は、プレート７の
内側面の近傍における原子炉炉心内部の冷却水の流れを
模式的に示している。原子炉を冷却する冷却水は、炉心
の周囲を下から上に向けて循環されている。この冷却水
が凹部２３のところを流れると、凹部２３に沿って導入
されスクリュウ頭部１６’ａに衝突する。このように冷
却水はキャップ１７の連通孔２１へ向けて偏向されるた
め、スクリュウ１６のスクリュウ軸部１６ｂの周囲の空
間へ効率よく供給される。これにより、炉心内部を流れ
る冷却水と、スクリュウ軸部１６ｂの周囲の空間に保持
されている冷却水とが効果的に交換される。したがっ
て、スクリュウ軸部１６ｂの周囲に保持される冷却水が
沸騰したり、化学的成分の濃縮が生じたりするおそれを
いっそう低減できる。

【００３７】本発明の実施形態に係るプレート連結装置
では、スクリュウ頭部１６ａの軸線方向の長さが従来の
プレート連結装置のものよりも短いので、その分、スク
リュウ軸部１６ｂの長さを増大することができる。した
がって、スクリュウ頭部１６ａとスクリュウ軸部１６ｂ
との境界部分に係る応力をこの点からも低減することが
可能である。

【００３８】図９〜図１８は本発明に係るプレート連結
装置の第２実施形態を示している。図４〜図８の第１実
施形態では、開口部の入口部内においてスクリュウ頭部
を取り巻く環状空間と、開口部の出口部内においてスク
リュウ軸部を取り巻く環状空間とを連通させる連通孔
が、スクリュウ頭部と入口部との間に介装されたキャッ
プの周壁部に半径方向へ貫通するように形成され、ま
た、キャップには、ハウジング内でスクリュウの回転を
阻止するためのリング部が形成されていた。

【００３９】これに対し、図９〜図１８に示す第２実施
形態では、隔壁のハウジングに機械加工して開口部を形
成することにより、スクリュウ頭部を取り巻く環状空間
と、スクリュウ軸部を取り巻く環状空間とを連通させて
いる。これらの開口部は、隔壁組立体の内側から隔壁を
機械加工することにより形成できるように形状設定され
ている。補強材は隔壁組立体の内側から加工することは
できないが、隔壁は、原子炉を停止した後で保守・修理
する際に、加工することができるため、隔壁を貫通する
ハウジングの内部に対して機械加工することは可能であ
る。

【００４０】図９〜図１８は、本発明に係るプレート連
結装置の３種の実施形態を示している。これらの実施形
態では、隔壁組立体の内部から機械加工が可能な隔壁の
一部を機械加工して開口部を形成することにより、スク
リュウ頭部を取り巻く環状空間と、スクリュウ軸部を取
り巻く環状空間とを連通させている。図９〜図１８にお
いて、先の実施形態と同一の構成要素には、同一符号を
付している。

【００４１】以下に、図９および図１１を参照してプレ
ート連結装置の全体構造を説明するが、この全体構造に
ついては、図１２および図１４に示す第２例、並びに図
１５および図１７に示す第３例のいずれについても共通
である。

【００４２】プレート連結装置２９は、図９および図１
１において横断面で示す隔壁プレート２７と補強プレー
ト２８とを相互に連結するためのものである。隔壁プレ
ート２７には、厚さ方向に貫通する開口部３１が形成さ
れ、この開口部３１は、相対的に内径が大きい入口部３
１ａと、相対的に内径が小さい出口部３１ｂとからな
る。補強プレート２８には、開口部３１と同軸に、雌ネ
ジ部を有する開口部３２が機械加工により形成されてい
る。これら開口部３１および開口部３２にはスクリュウ
３０が挿入され、開口部３２の雌ネジ部に螺合されてい
る。

【００４３】図１８に示すスクリュウ３０は、スクリュ
ウ頭部３０ａおよびスクリュウ軸部３０ｂを有し、スク
リュウ軸部３０ｂには、開口部３２の雌ネジ部と螺合す
る雄ネジ部３０’ｂが形成されている。スクリュウ頭部
３０ａには、スクリュウを回転させる工具と係合するた
めの総形加工された部分３０’ａと、スクリュウ頭部３
０ａの末端である段差部に到達するカラー３３とが形成
されている。このカラー３３の外周面には、周方向に等
間隔に並ぶ計６個の凹部３４が機械加工により形成され
ている。

【００４４】カラー３３の外周には、カラー３３の外径
に内径がほぼ等しい円筒状のリング３５が被せられてい
る。このリング３５は変形可能な材質で形成されてお
り、凹部３４と対応する部分が凹部３４内へ凹まされる
ことにより、リング３５とスクリュウ頭部３０ａとが固
定されている。

【００４５】開口部３１の入口部３１ａの内面には、開
口部３１の軸線回りに互いに９０゜隔てて計４つの凹部
３６が形成されており、スクリュウ３０を隔壁プレート
２７および補強プレート２８の開口部３１，３２に締め
込んだ後、変形可能なリング３５がこれら凹部３６の内
部へ突出するように変形され、スクリュウ３０の回転お
よび開口部３１，３２からの脱落が防止されている。

【００４６】図１１に示すように、スクリュウ３０のカ
ラー３３は、隔壁プレート２７を貫通する開口部３１の
入口部３１ａの内径よりも実質的に小さい外径を有し、
入口部３１ａ内においてスクリュウ頭部３０ａの周囲に
は環状の空間３８ａが形成されている。変形可能なリン
グ３５の凹凸加工された部分および凹部３６は、カラー
３３の全周に亘っているわけではないから、開口部３１
を通じて、環状空間３８ａと隔壁構造体の内部空間との
連通は保たれる。

【００４７】スクリュウ軸部３０ｂの滑らかな部分は、
開口部３２の内径および開口部３１の出口部３１ｂの内
径のいずれよりも小さく形成されている。したがって、
出口部３１ｂと開口部３２の内部には、スクリュウ軸部
３０ｂを取り巻く環状空間３８ｂが形成されている。本
発明では、環状空間３８ａと環状空間３８ｂとを連通さ
せる連通孔が形成されることにより、スクリュウ３０の
周囲が閉塞されないようになっている。この構成によれ
ば、隔壁組立体の内部で循環されている原子炉冷却水が
スクリュウ軸部３０ｂと接触し、これによりスクリュウ
３０の周囲が閉塞されない。

【００４８】図９，図１０，および図１１に示す第１例
では、開口部３１の入口部３１ａの底面と、開口部３１
の出口部３１ｂの内周面との間を貫通して、３本の直線
状の連通孔３９がスクリュウ軸線に対して一定角度をな
すように形成されている。図１０に示すように、これら
連通孔３９の軸線は、開口部３１，３２の軸線を含み互
いに１２０゜をなす３つの平面にそれぞれ含まれてい
る。図１１に示すように、開口部３１，３２にスクリュ
ウ３０が固定された後、スクリュウ３０の支持段差部３
０ａは開口部３１の入口部３１ａの底面に当接するが、
連通孔３９を完全に塞ぐことはない。よって、環状空間
３８ａと環状空間３８ｂとの連通は保たれる。

【００４９】図１２，図１３，および図１４に示す第２
例では、開口部３１の入口部３１ａの底面に、スクリュ
ウ軸線と直交する方向へ延びる３本の溝４０が形成され
ている。これらの溝４０の一端は、開口部３１の出口部
３１ｂに開口しており、他端は半径方向外方へ向けて、
スクリュウ３０の支持段差部より外方の位置まで達して
いる（図１４参照）。

【００５０】また、開口部３１の底面には、円環状の凹
部が形成され、この凹部内にスクリュウ頭部３０ａの段
差部がはめ込まれて支持されるようになっている。図１
３に示すように、溝４０は、スクリュウ軸線の回りに互
いに１２０゜隔てるように形成されている。溝４０の一
端は環状空間３８ｂに開口し、他端は、スクリュウ頭部
３０ａの支持段差部よりも外側位置で開口部３１の入口
部３１ａに開口しているため、環状空間３８ａと環状空
間３８ｂとが連通され、これによりスクリュウ軸部３０
ｂの周囲が閉塞されないようになっている。

【００５１】図１５、図１６、および図１７に示す第３
例では、入口部３１ａと出口部３１ｂの境のエッジに、
３本のスロット（溝）４１が機械加工により形成されて
おり、これら溝４１の一端は出口部３１ｂ内に開口し、
他端の少なくとも一部は、スクリュウ頭部３０ａの支持
段差部よりも外側の位置で、入口部３１ａに開口してい
る。スクリュウ頭部３０ａの支持段差部は、開口部３１
の入口部３１ａの底面に改めて機械加工された環状凹部
に当接して支持されている。

【００５２】第１例では、３本の直線的な連通孔３９の
内径は２〜３ｍｍ程度であることが好ましい。第２例で
は、３〜６本の溝４０を形成し、その幅を約１ｍｍとす
ることが好ましい。さらに、第３例では、３〜６本の溝
４１を形成し、その幅を約１ｍｍとすることが好まし
い。

【００５３】いずれの例においても、隔壁組立体の内側
から隔壁の機械加工を行うだけで、スクリュウの軸部を
取り巻く環状空間と、スクリュウ頭部を取り巻く環状空
間とを連通させることが可能である。本発明の装置は、
上述した実施形態に限定されるものではない。したがっ
て、スクリュウの軸部を取り巻く環状空間と、スクリュ
ウ頭部を取り巻く環状空間とを連通させるために、隔壁
に形成される開口部は、上述した実施形態とは異なる方
法で形成されてもよい。また、これら開口部の形状は、
上述した実施形態とは異なっていてもよく、隔壁組立体
の内側において水面下で加工できる方法であれば、いか
なる方法を用いて形成されてもよい。

【００５４】第１の実施形態において、スクリュウ頭部
と開口部の入口部との間に介装したキャップは、上述し
たものとは異なる形状を有していてもよい。また、スク
リュウ軸部を取り巻く環状空間とスクリュウ頭部を取り
巻く環状空間とを連通させるためにキャップに形成され
る連通孔の数は、任意に変更してよい。スクリュウ頭部
は、上述したものとは異なる形状に形成することも可能
である。特に、スクリュウを回転させる工具と係合させ
るために、スクリュウ頭部の周面を加工して多角形状と
してもよいし、周面に係合穴を形成してもよい。

【００５５】隔壁またはキャップに形成した開口部を通
じて、スクリュウ軸部を取り巻く空間に冷却水を循環さ
せる手段としては、例えば、隔壁組立体の補強材を構成
する第２のプレートに穴を機械加工してもよい。そうす
れば、スクリュウ軸部を取り巻く環状空間を、炉心を含
む隔壁組立体の外側に位置する原子炉容器の一部と連通
させることが可能である。

【００５６】本発明に係るプレート連結装置は、隔壁プ
レートを連結していたスクリュウが折れてそれを新しい
スクリュウに交換する場合にも、新しい隔壁組立体を建
造する場合にも、同様に適用することができる。また、
本発明は、隔壁組立体を構成する垂直なプレート同士を
連結する場合にも、あるいは隔壁構造体を構成する水平
なプレートと垂直なプレートとを連結する場合にも、等
しく適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧水型原子炉の容器の正断面図である。

【図２】図１に示した原子炉容器の内部にある隔壁組立
体の一部を示す水平断面図である。

【図３】隔壁プレートを従来の締結装置で連結した状態
を示す断面図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るプレート連結装置
により、２枚の隔壁プレートを連結した状態を示す図３
と同様の断面図である。

【図５】図４における矢印５に沿って見た図である。

【図６】本発明の第１実施形態の変形例であるプレート
連結装置により、２枚の隔壁プレートを連結した状態を
示す断面図である。

【図７】本発明の第１実施形態の第２変形例であるプレ
ート連結装置により、２枚の隔壁プレートを連結した状
態を示す断面図である。

【図８】図７における矢印８に沿って見た図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係るプレート連結装置
において、スクリュウの収容部の軸線に沿った断面図で
ある。

【図１０】図９における矢印１０に沿って上から見た図
である。

【図１１】本発明の第２実施形態に係るプレート連結装
置の軸線に沿った部分断面図である。

【図１２】本発明の第２実施形態の変形例に係るプレー
ト連結装置の軸線に沿った部分断面図である。

【図１３】図１２における矢印１３に沿って上から見た
図である。

【図１４】本発明の第２実施形態の第１変形例であるプ
レート連結装置を示す軸線に沿う部分断面図である。

【図１５】本発明の第２実施形態の第２変形例であるプ
レート連結装置を示す軸線に沿う断面図である。

【図１６】図１５における矢印１６に沿って上から見た
図である。

【図１７】本発明の第２実施形態の第２変形例であるプ
レート連結装置を示す軸線に沿う部分断面図である。

【図１８】本発明の第２実施形態に係るプレート連結装
置のスクリュウを示す正面図である。

【符号の説明】

１原子炉容器２炉心４隔壁組立体７隔壁プレート（第１プレート）８補強プレート（第２プレート）１５，２９プレート連結装置１６，１６’，３０スクリュウ１６ａ，１６’ａ，３０ａスクリュウ頭部１６ｂ，１６’ｂ，３０ｂスクリュウ軸部１７キャップ１７ｂ，３５リング部１８，１９，３１，３２プレートの開口部１８ａ，３１ａ入口部１８ｂ，３１ｂ出口部１８ｃ段差部１９凹部２０盲ネジ穴２１，３９，４０，４１軸部周囲の空間を連通させる
開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧水により冷却される原子炉炉心
（２）を囲む隔壁組立体（４）を構成する、互いに略直
交して当接しあう第１プレートおよび第２プレート
（７，８）を連結するための装置であって、少なくとも一部にネジが切られた軸部（１６ｂ，１６’
ｂ）および前記軸部よりも径が大きい頭部（１６ａ，１
６’ａ）を有するスクリュウ（１６，１６’）と、前記スクリュウ（１６）の前記頭部（１６ａ）の外形よ
りも内径の大きい入口部（１８ａ）と、前記スクリュウ
（１６，１６’）の前記軸部（１６ｂ，１６’ｂ）の外
径よりも大きく前記頭部（１６ａ）の外径よりも大きい
内径を有する出口部（１８ｂ）と、前記頭部（１６ａ，
１６’ａ）と前記軸部（１６ｂ，１６’ｂ）との境の段
差部（１８ｃ）とを有し、前記第１プレート（７）を貫
通する開口部（１８）と、前記第２プレート（８）に形成され内面にネジが切られ
た盲穴（２０）とを具備し、前記入口部（１８ａ）内に配置された前記スクリュウ頭
部（１６ａ）を取り巻く環状の第１空間（１８ａ，３８
ａ）と、前記出口部（１８ｂ）内に配置された前記スク
リュウ軸部（１６ｂ，３０ｂ）を取り巻く環状の第２空
間（１８ｂ，３１ｂ）とを連通させる少なくとも一つの
開口部（２１，３９，４０，４１）が形成されているこ
とを特徴とする原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結
装置。
【請求項２】前記第１プレート（７）の前記開口部
（１８）の前記入口部（１８ａ）内には、径方向に間隙
を空けて筒状のキャップ（１７）が配置されており、前記キャップ（１７）の一端は、前記第１プレート
（７）に形成された前記開口部（１８）の前記入口部
（１８ａ）と前記出口部（１８ｂ）との境の前記段差部
（１８ｃ）に支持され、前記キャップ（１７）は孔を有し、この孔は、前記スク
リュウ頭部（１６ａ，１６’ａ）よりも径が大きい入口
部分と、前記スクリュウ軸部（１６ｂ，１６’ｂ）より
も径が大きく前記スクリュウ頭部（１６ａ，１６’ａ）
よりも径が小さい出口部分とを有し、これら入口部分と
出口部分の境には段差部（１７ｃ，１７’ｃ）が形成さ
れ、この段差部に対して前記スクリュウ頭部（１６ａ，
１６’ａ）が支持されており、前記キャップ（１７）の、前記スクリュウ（１６，１
６’）を支持する前記段差部（１７ｃ，１７’ｃ）と、
前記開口部（１８）の前記段差部（１８ｃ）に支持され
る端部との間の部分には、前記孔の内面から外周面まで
達する少なくとも一つの貫通孔（２１）が形成され、こ
の貫通孔（２１）により前記第１空間（１８ａ）と前記
第２空間（１８ｂ）とを連通させる前記開口部が構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の原子炉炉心の
隔壁組立体のプレート連結装置。
【請求項３】前記スクリュウ頭部（１６ａ）には、平
坦な支持段差部が形成され、この支持段差部が前記キャ
ップ（１７）の平坦に形成された前記段差部（１７ｃ）
に当接していることを特徴とする請求項２記載の原子炉
炉心の隔壁組立体のプレート連結装置。
【請求項４】前記スクリュウ頭部（１６’ａ）は、凸
曲面状をなす支持段差部（２２）を有するとともに、前
記キャップ（１７）の前記支持段差部（１７’ｃ）も、
前記スクリュウ頭部（１６’ａ）の支持段差部（２２）
と相補的な凸球面状とされていることを特徴とする請求
項２記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装
置。
【請求項５】筒状をなす前記キャップ（１７）は、第
１部分（１７ａ）と第２部分（１７ｂ）とを有し、前記第１部分（１７ａ）は、前記孔の前記段差部（１
７，１７’ｃ）と、前記第１プレート（８）の前記開口
部（１８）の前記段差部（１８ｃ）に当接する端部との
間に位置するとともに、少なくとも一つの、半径方向へ
貫通する開口部（２１）を有し、前記第２部分（１７ｂ）は、その厚さが前記第１部分
（１７ａ）の厚さよりも小さいとともに、変形可能なリ
ングを構成し、前記第２部分（１７ｂ）における前記孔が前記キャップ
（１７）の孔の前記入口部分を構成し、この入口部分は
前記スクリュウ（１６）の前記頭部（１６ａ）を収容で
きるように構成されていることを特徴とする請求項２〜
４のいずれかに記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレー
ト連結装置。
【請求項６】前記第１プレート（７）を貫通する前記
開口部（１８）の前記入口部（１８ａ）は、前記開口部
（１８）の外方へ向けて陥没する少なくとも一つの凹部
（１９）を有し、この凹部（１９）内に前記リング（１
７ｂ）が変形されてはめ込まれることにより、前記キャ
ップ（１７）が固定されるとともに、前記開口部（１
８）内での回転が阻止されていることを特徴とする請求
項５記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装
置。
【請求項７】前記スクリュウ（１６，１６’）の前記
頭部（１６ａ，１６’ａ）の側周面には、前記スクリュ
ウ（１６）を回転するための工具と係合する係合面（２
４）が形成されていることを特徴とする請求項１〜６の
いずれかに記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連
結装置。
【請求項８】前記スクリュウ（１６）の前記頭部（１
６ａ）の端部には少なくとも一つの凹部（２４）が形成
され、前記キャップ（１７）は肉薄の変形可能なリング
を有し、このリングの一部を変形させて前記凹部（２
４）に嵌合することにより、前記キャップ（１７）が前
記スクリュウ頭部（１６ａ，１６’ａ）に固定されてい
ることを特徴とする請求項７記載の原子炉炉心の隔壁組
立体のプレート連結装置。
【請求項９】前記第１プレートの前記開口部（１８）
の端部（１８ａ）が開口する面には凹部（２３）が形成
され、この凹部（２３）は前記開口部（１８）の前記入
口部（１８ａ）に通じるとともに、前記開口部（１８）
の内面に向けて傾斜していることを特徴とする請求項１
〜８のいずれかに記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレ
ート連結装置。
【請求項１０】前記環状の第１空間（３８ａ）と前記
環状の第２空間（３８ｂ）とを連通させる開口部（３
９，４０，４１）は、前記原子炉炉心（２）を包囲する
前記隔壁組立体（４）を構成する前記第１プレート（２
７）に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装置。
【請求項１１】前記開口部（３９）は、前記スクリュ
ウ（３０）が収容される前記開口部（３１，３２）の軸
線に対して一定の角度で直線状に穿孔されており、この
開口部（３９）は、前記スクリュウ（３０）が収容され
る前記開口部（３１）の前記入口部（３１ａ）の底に開
口する第１端と、隔壁（２７）を貫通する前記開口部
（３１）の前記出口部（３１ｂ）に連通する第２端とを
有することを特徴とする請求項１０記載の原子炉炉心の
隔壁組立体のプレート連結装置。
【請求項１２】前記環状の第１空間（３８ａ）と前記
環状の第２空間（３８ｂ）とを連通させる前記開口部
（４０）は、前記スクリュウ（３０）が収容される開口
部（３１）の軸線に直交する半径方向へ延びる溝で構成
され、この溝は前記開口部（３１）の前記入口部（３１
ａ）の底に形成され、その一端が前記スクリュウ（３
０）を収容する前記開口部（３１）内の出口部（３１
ｂ）に連通することを特徴とする請求項１０記載の原子
炉炉心の隔壁組立体のプレート連結装置。
【請求項１３】前記開口部（４１）は、前記スクリュ
ウ（３０）を収容する前記開口部（３１，３２）の軸線
に対して角度をなす溝であり、この溝は前記隔壁（２
７）を貫通する前記開口部（３１）の前記出口部（３１
ｂ）のエッジに形成されており、この溝の一端は、前記
隔壁（２７）を貫通する前記開口部（３１）の前記入口
部（３１ａ）に開口し、他端は前記開口部（３１）の前
記出口部（３１ｂ）に開口していることを特徴とする請
求項１０記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連結
装置。
【請求項１４】前記スクリュウ（３０）は変形可能な
リング（３５）を有し、このリング（３５）は、前記ス
クリュウ頭部（３０ａ）に形成された開口部（３４）に
嵌合されるとともに、前記隔壁（２７）を貫通する前記
開口部（３１）の前記入口部（３１ａ）に形成された凹
部（３６）に嵌合され、前記スクリュウ（３０）は前記
変形可能なリング（３５）により回転を阻止されている
ことを特徴とする請求項１０，１１，１２または１３の
いずれかに記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプレート連
結装置。
【請求項１５】前記隔壁（２７）には、前記環状の第
１空間（３８ａ）と前記環状の第２空間とを連通させる
３つの開口部（３９，４０，４１）が形成され、これら
開口部（３９，４０，４１）は、前記スクリュウ（３
０）を収容する開口部（３１，３２）の軸線回りに互い
に１２０゜隔てて位置することを特徴とする請求項１０
〜１４のいずれかに記載の原子炉炉心の隔壁組立体のプ
レート連結装置。