JPH088477Y2 - 制御棒クラスタ案内管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、加圧水型原子炉の制御棒クラスタ案内管に
関し、特に制御棒クラスタの流体振動を低減するための
手段に関するものである。

［従来の技術］ 加圧水型原子炉においては、所定の燃料集合体に対し
て第３図に示すような制御棒クラスタ１の挿入又は引抜
きを行うことにより、炉出力を制御する。この制御棒ク
ラスタ１は、スパイダ軸1aから放射状に延びるスパイダ
1bによって房状に保持された複数の制御棒1cから形成さ
れている。

制御棒クラスタ１は、原子炉容器内の燃料集合体の上
方に整列して配置された第４図の如き制御棒クラスタ案
内管（以下、単に「案内管」という）２に挿入され、案
内管２内に装着された複数の案内板3a、3b、3cにより案
内且つ支持される。各案内板3a、3b、3cには制御棒クラ
スタ１の上下動を許容して案内するために切欠き部分が
設けられているが、特に第５図に示すように、最下部の
案内板（以下、「下部案内管」という）3cの切欠き部分
４は他の案内板3a、3bに比して大きくされている。ま
た、この下部案内板3cと底板５との間における案内管２
の側壁には開口６が設けられており、案内管２の下端か
ら流入した冷却材がこの開口６を通って流出するように
なっている。

［考案が解決しようとする課題］ 原子炉の運転中においては、冷却材の主流は案内管２
の下端から流入し、側壁下部に設けられた開口６から流
出するが、下部案内板3cの切欠き部分４が比較的に大き
いために、下部案内板3cを通過してその上方に流れてい
くものがある。この上昇流によって案内管２内で支持さ
れている制御棒クラスタ１が加振されるという問題があ
る。即ち、このような制御棒クラスタ１の振動により、
制御棒1cと案内管２内の案内板3a、3bとが繰り返し接触
し、そのために制御棒1cが摩耗或は減肉し、制御棒クラ
スタ１の寿命を制限する恐れがあった。

本考案の目的はかかる課題を解決することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、燃料集合体に対して挿入
又は引抜きが行われる制御棒クラスタを案内するため
に、前記燃料集合体の上方に整列して配置される制御棒
クラスタ案内管であり、側壁の下部に冷却材流出用の開
口が設けられている前記制御棒クラスタ案内管は、本発
明によると、前記制御棒クラスタ案内管内であって前記
開口の上縁に臨む同開口の直上の位置に装着された下部
案内板に、前記制御棒クラスタを挿通して上下動させる
ことのできる最小限の大きさの切欠き部分を形成してい
る。

［作用］ このような構成においては、下部案内板の切欠き部分
が最小限に制限されるので、該切欠き部分を通しての冷
却材の流通量が減少し、案内管に流入した冷却材の大部
分は下部案内板の下側に位置する開口から流出する。こ
れにより、下部案内板より上方での上昇流は微小なまで
に低減され、下部案内板より上方での制御棒の振動が低
減される。

［実施例］ 以下、図面と共に本考案の好適な実施例について詳細
に説明するが、図中、同一又は相当部分には同一符号を
用いることとする。

第１図は本考案による制御棒クラスタ案内管の一実施
例を示している。この案内管２は、第２図に示すよう
に、原子炉容器７内に装荷されて炉心８を形成する複数
（図には代表に１体のみを示す）の燃料集合体９の上方
に位置する上部構造体10内に、燃料集合体９と整列して
配置されている。この案内管２は、先に説明した従来構
造とほぼ同じであるので第４図も参照して説明すると、
上部炉心支持板11の上方にある上部案内管2aと、上部炉
心支持板11及び上部炉心板12の間に位置する下部案内管
2bとから成っている。ほぼ円形断面の上部案内管2a内に
は、軸方向に離間した複数の上部案内板3aが装着されて
おり、また、ほぼ角筒断面の下部案内管2b内において
も、軸方向に離間した複数の中間案内板3bが配設されて
いる。更に、下部案内管2bの底板５の上方に、該底板５
に隣接して、本考案に従って形成された下部案内板3cが
取り付けられている。下部案内板3cと底板５との間の領
域はコンティニィアス部と呼ばれているが、この部分に
おいて、角筒形の下部案内管2bの各側壁に２個の開口６
が、上側の開口の上縁を下部案内板3cの直下に臨ませ
て、設けられており、案内管２の下端から流入した冷却
材の流出口となっている。

本考案による下部案内板3cは、第１図に明示するよう
に、第３図に示す制御棒クラスタ１の上下動を案内する
ために、制御棒クラスタ１のスパイダ軸1a、スパイダ1b
及び制御棒1cの通過をそれぞれ許容する中央開口13a、
スリット13b及びＣ形断面溝13cが設けられている。ま
た、上部案内板3cの下側のコンティニィアス部で冷却材
の流れ方向が変化するので、複数の案内筒14と複数の鞘
筒15とが下部案内板3cから底板５まで連続的に延びてお
り、冷却材の流れにより振動が生じないようコンティニ
ィアス部に位置する制御棒1cを保護している。

第５図に示す従来の下部案内板3cの切欠き部分４と比
較して諒解されるように、本考案による下部案内板3cは
その中央開口13a、スリット13b、Ｃ形断面溝13cとから
成る切欠き部分13が狭められており、制御棒クラスタ１
の通過部分以外は実質的に閉塞されている。

次に、このような構成において、本考案の作用につい
て説明する。

原子炉を運転すると、一次冷却材の主流は、第２図の
矢印で示すように、原子炉容器７の側部上方に一体的に
設けられた入口ノズル7aから原子炉容器７内に流入し
て、原子炉容器７と炉心槽8aとの間の環状下降領域を流
下し、原子炉容器７の底部プレナムで反転して上昇流と
なってから、下部炉心支持板16の流路孔を経て炉心８を
上方に流れる。その際に、燃料集合体９により加熱され
た冷却材は、上部炉心板12の流路孔（図示しない）を経
て上部構造物10に流入すると共に、案内管２の下端から
その内部に流入する。案内管２に流入した冷却材は、下
部案内板3cの切欠き部分15を通って上方に流れようとす
るが、本考案による下部案内板3cの切欠き部分15の面積
は従来に比して狭められているので、その大部分が案内
管２の側壁に形成された開口６から出て、出口ノズル7b
から流出する。従って、下部案内板3cよりも上方の案内
管２内を流れる冷却材の流量は大幅に低減され、冷却材
上昇流による制御棒クラスタ１の流体振動は抑えられ、
案内板3a、3bとの接触による制御棒1cの摩耗、減肉も低
減される。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、制御棒クラスタ案内
管の下部案内板の切欠き部分を少なくすることにより、
そこから上方に流れる冷却材の流量が減少され、制御棒
クラスタの振動を抑制することができる。従って、制御
棒の摩耗や減肉が低減されるので、制御棒の寿命が延
び、原子炉全体の信頼性もより一層向上することとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従って形成された制御棒クラスタ案内
管の下部案内管を示すもので、第４図のＡ−Ａ線に沿っ
ての断面図、第２図は本考案による制御棒クラスタ案内
管が取り付けられる原子炉容器の縦断面図、第３図は制
御棒クラスタの斜視図、第４図は本考案が適用され得る
制御棒クラスタ案内管の側面図、第５図は第４図のＡ−
Ａ線に沿っての断面図であり、従来の下部案内板を示す
図である。図中、 １……制御棒クラスタ ２……制御棒クラスタ案内管 3c……下部案内板、６……開口 ７……原子炉容器、９……燃料集合体 13……切欠き部分、14……案内筒 15……鞘板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料集合体に対して挿入又は引抜きが行わ
   れる制御棒クラスタを案内するために、前記燃料集合体
   の上方に整列して配置される制御棒クラスタ案内管であ
   り、側壁の下部に冷却材流出用の開口が設けられている
   前記制御棒クラスタ案内管において、前記制御棒クラス
   タ案内管内であって前記開口の上縁に臨む同開口の直上
   の位置に装着された下部案内板に、前記制御棒クラスタ
   を挿通して上下動させることのできる最小限の大きさの
   切欠き部分を形成したことを特徴とする制御棒クラスタ
   案内管。