JPH09197087A - Pressurized water nuclear reactor - Google Patents

Pressurized water nuclear reactor

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JPH09197087A
JPH09197087A JP8004154A JP415496A JPH09197087A JP H09197087 A JPH09197087 A JP H09197087A JP 8004154 A JP8004154 A JP 8004154A JP 415496 A JP415496 A JP 415496A JP H09197087 A JPH09197087 A JP H09197087A
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JP
Japan
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control rod
coolant
upper core
plate
rod cluster
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8004154A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Kubo
登 久保
Kenji Umeda
賢治 梅田
Shigeyuki Watanabe
茂行 渡邊
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressurized water reactor provided with control rod cluster guide tubes of which control rods contained are never vibrated by the separated flow of coolant. SOLUTION: In a continuous part of control rod cluster guide tube 30, a plurality of coolant discharge windows 40a, 40b, 40c aligned in straight line are provided, which are arranged dispersively as much as possible in the region between the lower end 9a elevation of an outlet nozzle 9 and the lower end elevation 6a' of upper core support columns 6a. Coolant passes through the first and second path holes 11b and 11a punched in the upper core plate 11, flows into the upper plenum 2 and the control rod cluster guide tube 30, and eventually flows out of the outlet nozzle 9. As the discharge windows are arranged dispersively as mentioned above, the coolant, without flowing back in the discharge window, is discharged directly and immediately to the outside as separated flow through each discharge window. The continuous part has a dispersion promotor plate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉容器内の炉
内構造物に設けられる制御棒クラスタ案内管を有する加
圧水型原子炉に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressurized water reactor having a control rod cluster guide tube provided in a reactor internal structure in a reactor vessel.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に、一般的な加圧水型原子力発電プ
ラントにおける原子炉容器内の炉内構造物と、該原子炉
容器内の一次冷却材の流れとを示している。原子炉容器
1内に装荷された原子燃料集合体2の上方には、原子炉
容器1の頂部にある制御棒駆動装置(図示せず)の駆動
軸4に把持された制御棒クラスタ5を案内支持するため
に、上部炉内構造物を構成する複数の制御棒クラスタ案
内管6が設けられている。これ等の制御棒クラスタ案内
管6、上部炉心支持柱6a等により構成される上部炉内
構造物の詳細が図5の(a)に示されており、その中の
1つの制御棒クラスタ案内管6が取り出され図5の
(b)に拡大して示されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a reactor internal structure in a general pressurized water nuclear power plant and a flow of a primary coolant in the reactor container. A control rod cluster 5 held by a drive shaft 4 of a control rod driving device (not shown) at the top of the reactor vessel 1 is guided above the nuclear fuel assembly 2 loaded in the reactor vessel 1. To support, a plurality of control rod cluster guide tubes 6 forming the upper internals are provided. Details of the upper core internal structure composed of these control rod cluster guide tubes 6, upper core support columns 6a, etc. are shown in FIG. 5 (a), and one of the control rod cluster guide tubes is shown in FIG. 6 has been removed and is shown enlarged in FIG.

【0003】周知のものであるため図4に簡略に示され
ている制御棒クラスタ5は、中性子吸収材をステンレス
鋼製の管で被覆した複数の制御棒の上端をスパイダと呼
ぶ継手によりクラスタ状に結合したもので、対応する燃
料集合体2の上方から該燃料集合体2内の制御棒案内管
(図示せず)に制御棒を挿入したり、同制御棒案内管か
ら制御棒を引き抜くことができる構造になっており、原
子炉の通常運転時には、制御棒クラスタ5は、燃料集合
体2の上方の引き抜き位置に保持される。この引き抜き
位置の近傍は、一次冷却材の主流7が高速で流れる領域
となっているため、制御棒はこの流れに曝された状態に
ある。そして、制御棒クラスタ案内管6は、燃料集合体
2に対する制御棒の正確な位置決め挿入・引き抜きを行
えるように、制御棒を高速の主流7から保護する役割を
担っている。
The control rod cluster 5 shown in FIG. 4 because it is well known is a cluster of control rods in which neutron absorbers are coated with stainless steel pipes and the upper ends of the control rods are clustered by joints called spiders. The control rod is inserted into the control rod guide tube (not shown) in the fuel assembly 2 from above the corresponding fuel assembly 2, and the control rod is pulled out from the control rod guide tube. In the normal operation of the nuclear reactor, the control rod cluster 5 is held above the fuel assembly 2 at the extraction position. Since the main flow 7 of the primary coolant flows at a high speed near the drawing position, the control rod is exposed to this flow. The control rod cluster guide tube 6 plays a role of protecting the control rod from the high-speed mainstream 7 so that the control rod can be accurately positioned and inserted into and pulled out from the fuel assembly 2.

【0004】図5及び図6から了解されるように、流路
孔11aを有する上部炉心板11上に立設された制御棒
クラスタ案内管6は、ほぼ円筒形の上側部分とほぼ正方
形の下側部分とからなる。下側部分は、制御棒クラスタ
を囲うための水平断面がほぼ四角形、厳密には八角形の
管状部材であり、軸方向に離間して横断方向に付設され
た多段の案内板8により補強されている。また、上側部
分も同様の案内板8により補強されている。各案内板8
には、図6の(a)に示すように、制御棒の挿入及び引
き抜きを可能にするため、複数の穴10a及びスリット
10bが、複数の制御棒及びスパイダ(図示せず)の数
及び配置パターンに合わせて穿設されている。これらの
穴10a及びスリット10bによって制御棒の位置決め
のための案内がなされる。
As can be understood from FIGS. 5 and 6, the control rod cluster guide pipe 6 erected on the upper core plate 11 having the flow passage holes 11a has a substantially cylindrical upper portion and a substantially square lower portion. It consists of side parts. The lower part is a tubular member having a substantially quadrangular horizontal section for enclosing the control rod cluster, strictly speaking, an octagonal tubular member, and is reinforced by a multi-stage guide plate 8 which is axially separated and is attached in the transverse direction. There is. The upper part is also reinforced by the same guide plate 8. Each guide plate 8
As shown in FIG. 6 (a), a plurality of holes 10a and slits 10b are provided in order to enable the insertion and withdrawal of control rods, and the number and arrangement of a plurality of control rods and spiders (not shown). It is drilled according to the pattern. These holes 10a and slits 10b serve as guides for positioning the control rod.

【0005】再び図4及び図5において、入口ノズル3
から原子炉容器1に流入した一次冷却材は、原子炉容器
1の下部プレナムで反転してから燃料集合体2を通り、
高速の主流7は、上部炉心板11を通過し、最終的には
出口ノズル9から原子炉容器1を去る。上部炉心板11
の通過の際、主流7の一部は分岐流13となって、高速
のまま、制御棒クラスタ案内管6を上部炉心板11に螺
着するために該制御棒クラスタ案内管6の下端に設けら
れたねじ穴付き下部フランジ12の一次冷却材用通路穴
から、制御棒クラスタ案内管6に流入する。この分岐流
13を当該制御棒クラスタ案内管5の外部に逃がすため
に、図6の(b)に最も良く示すように、同制御棒クラ
スタ案内管のコンティニュアス部14の側壁に流体放出
窓15が設けられているが、一部の分岐流13は、その
慣性に従って該流体放出窓15を通り越し、制御棒クラ
スタ案内管6の最下部の案内板8で反転した後、互いに
近接して配設された流体放出窓15から流出することに
なる。
Referring again to FIGS. 4 and 5, the inlet nozzle 3
The primary coolant flowing from the reactor vessel 1 into the reactor vessel 1 is reversed in the lower plenum of the reactor vessel 1 and then passes through the fuel assembly 2,
The high-speed mainstream 7 passes through the upper core plate 11 and finally leaves the reactor vessel 1 through the outlet nozzle 9. Upper core plate 11
At the time of passing, the main flow 7 becomes a branch flow 13 and is provided at the lower end of the control rod cluster guide pipe 6 for screwing the control rod cluster guide pipe 6 to the upper core plate 11 at a high speed. The control rod cluster guide pipe 6 flows in through the passage hole for the primary coolant, which is formed in the lower flange 12 with the screw hole. In order to allow the branched flow 13 to escape to the outside of the control rod cluster guide pipe 5, as shown best in FIG. 6B, a fluid discharge window is formed on the side wall of the continuous portion 14 of the control rod cluster guide pipe. 15 is provided, but some of the branch flows 13 pass through the fluid discharge window 15 according to its inertia, are inverted by the lowermost guide plate 8 of the control rod cluster guide tube 6, and then are arranged close to each other. It will flow out through the fluid discharge window 15 provided.

【0006】更に、下部フランジ12の上面から最下部
の案内板8の近傍までのコンティニュアス部14と通常
呼ばれている領域の内部における分岐流13に対して各
制御棒を保護するために、該制御棒の連続した案内を行
うべく、コンティニュアス部14内には、通常シースと
称する鞘板16と、Cチューブと称する下部案内筒17
とが設けられている。
Further, in order to protect each control rod from the branch flow 13 in the area usually called the continuous portion 14 from the upper surface of the lower flange 12 to the vicinity of the lowermost guide plate 8, In order to continuously guide the control rod, a sheath plate 16 usually called a sheath and a lower guide cylinder 17 called a C tube are provided in the continuous portion 14.
Are provided.

【0007】[0007]

【発明が解決しようする課題】最下部の案内板8で反転
した分岐流13は、前述のように、互いに近接して配設
された流体放出窓15から流出することになるが、最下
部の案内板8で反転する際に大きな乱流もしくは渦流が
発生する。各制御棒の位置決め機能は案内板8により満
たされるが、この乱流の影響により、案内板8の穴を通
る制御棒は加振されて、該案内板8に繰り返し接触し、
このため、長期にわたる運転によって制御棒の被覆管が
損耗する可能性がある。その結果、制御棒の使用時間が
制限されることが懸念される。
The branched flow 13 reversed by the lowermost guide plate 8 flows out from the fluid discharge windows 15 arranged close to each other as described above, but When the guide plate 8 is reversed, a large turbulent flow or vortex flow is generated. The positioning function of each control rod is satisfied by the guide plate 8. However, due to the influence of this turbulent flow, the control rod passing through the hole of the guide plate 8 is vibrated and repeatedly contacted with the guide plate 8.
For this reason, the cladding of the control rod may be worn due to long-term operation. As a result, there is a concern that the usage time of the control rod is limited.

【0008】従って、本発明の主な目的は、収容した制
御棒が冷却材の分岐流により加振されることがないよう
な制御棒クラスタ案内管を備えた加圧水型原子炉を提供
することである。また、本発明の別の目的は、制御棒ク
ラスタ案内管内の冷却材分岐流の再分岐を促進すること
が可能な加圧水型原子炉を提供することである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a pressurized water reactor equipped with a control rod cluster guide tube in which the contained control rods are not excited by the branched flow of the coolant. is there. Another object of the present invention is to provide a pressurized water reactor capable of promoting re-branching of the coolant branch flow in the control rod cluster guide pipe.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、冷却材出口ノズルを有する原子炉容器
と、該原子炉容器に懸架されると共に、前記冷却材出口
ノズルが挿通する炉心槽と、該炉心槽内で前記冷却材出
口ノズルより上方に配設される上部炉心支持板と、該炉
心槽内で前記冷却材出口ノズルより下方に配設されると
共に、第1の流路孔及び第2の流路孔を有する上部炉心
板と、前記第1の流路孔上に下端ノズルを臨ませて前記
上部炉心支持板及び前記上部炉心板の間に延在する複数
の上部炉心支持柱と、前記第2の流路孔上に下端開口を
臨ませて前記上部炉心支持板を貫き上方に延びる複数の
制御棒クラスタ案内管とを備える加圧水型原子炉におい
て、前記制御棒クラスタ案内管の前記下端開口を有する
コンティニュアス部には直線状に整列した複数個の冷却
材放出窓が設けられ、該複数個の冷却材放出窓は、前記
冷却材出口ノズルの下端の高さと、前記上部炉心支持柱
の前記下端ノズルの高さとの間の領域内に可及的に分散
して配置されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a reactor vessel having a coolant outlet nozzle, which is suspended in the reactor vessel and through which the coolant outlet nozzle is inserted. A core basin, an upper core support plate disposed above the coolant outlet nozzle in the core basin, disposed below the coolant outlet nozzle in the core basin, and having a first flow An upper core plate having a passage hole and a second passage hole, and a plurality of upper core supports extending between the upper core support plate and the upper core plate with a lower end nozzle facing the first passage hole. A control rod cluster guide tube, comprising: a column; and a plurality of control rod cluster guide tubes that extend through the upper core support plate and extend upward with the lower end opening facing the second flow path hole. A continuous portion having the lower end opening of Is provided with a plurality of coolant discharge windows aligned in a straight line, the plurality of coolant discharge windows being the height of the lower end of the coolant outlet nozzle and the height of the lower end nozzle of the upper core support column. It is characterized in that it is arranged as dispersed as possible in the region between.

【0010】冷却材は、上部炉心板に穿設された第1,
第2流路孔を経て、上部炉心板及び上部炉心支持板間の
上部プレナムと制御棒クラスタ案内管とに流入し、最終
的には、横方向の流れとなって冷却材出口ノズルから流
出する。制御棒クラスタ案内管に設けられた複数個の冷
却材放出窓は、冷却材出口ノズルの下端の高さと、上部
炉心支持柱の下端ノズルの高さとの間の領域内に可及的
に分散して配置されているため、冷却材の出口ノズルに
向かう横方向の流れが、冷却材放出窓から制御棒クラス
タ案内管の内部に逆流したり、上部炉心支持柱の下端ノ
ズルにおいて発生する横方向の流れが、冷却材放出窓か
ら同様に内部に逆流したりすることなく、制御棒クラス
タ案内管内の冷却材流は、各冷却材放出窓から再分岐流
となって外部へ直接かつ早期に放出される。その結果、
コンティニュアス部を通り抜けてしまう冷却材の流量は
大幅に低減され、また、制御棒を横断する方向の冷却材
の流速は大幅に低減される。
The coolant is the first and the first holes formed in the upper core plate.
It flows into the upper plenum between the upper core plate and the upper core support plate and the control rod cluster guide pipe through the second flow path hole, and finally becomes a lateral flow and flows out from the coolant outlet nozzle. . The plurality of coolant discharge windows provided in the control rod cluster guide tube are distributed as much as possible in the region between the height of the lower end of the coolant outlet nozzle and the height of the lower end nozzle of the upper core support column. Since the coolant flows in the lateral direction toward the outlet nozzle of the coolant, it flows backward from the coolant discharge window into the control rod cluster guide tube, and the lateral flow generated in the lower nozzle of the upper core support column is generated. The flow of the coolant in the control rod cluster guide pipes is re-diverged from each coolant discharge window to the outside directly and early without the flow from the coolant discharge window back to the inside. It as a result,
The flow rate of the coolant passing through the continuous portion is greatly reduced, and the flow velocity of the coolant in the direction traversing the control rod is also significantly reduced.

【0011】前記制御棒クラスタ案内管のコンティニュ
アス部内には、前記冷却材放出窓の各々の上縁を画成す
る分散促進板が、該下端部を横断するように配設されて
いることが好ましい。この場合、冷却材放出窓の上縁に
は分散促進板が存在するため、コンティニュアス部を上
昇する冷却材流は、これらの分散促進板に衝突して、そ
の一部が強制的にせき止められ、該分散促進板の下面に
沿って各冷却材放出窓から順次流出し、流れの分散が促
進される。このような流出流量の分散化に伴って、各制
御棒を横切る冷却材の流速が更に減少し、各制御棒に対
する流体力を弱めて、加振力を更に低減する。
In the continuous portion of the control rod cluster guide tube, a dispersion promoting plate that defines the upper edge of each of the coolant discharge windows is disposed so as to cross the lower end portion. Is preferred. In this case, since the dispersion promoting plate exists on the upper edge of the coolant discharge window, the coolant flow rising in the continuous portion collides with these dispersion promoting plates and a part of them is forcibly stopped. The coolant is sequentially discharged from the coolant discharge windows along the lower surface of the dispersion promoting plate to promote the dispersion of the flow. With such dispersion of the outflow rate, the flow velocity of the coolant across each control rod is further reduced, the fluid force on each control rod is weakened, and the exciting force is further reduced.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
即ち実施形態を図1〜図3を参照して詳細に説明する
が、従来の技術に関するものも含め、図中、同一符号は
同一又は対応部分を示すものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, preferred embodiments of the present invention, that is, embodiments will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG. Indicate the same or corresponding portions.

【0013】図1は、本発明の実施形態が具現された加
圧水型原子炉の上部炉内構造物の一部を示し、図2は、
図1の上部炉内構造物を構成する制御棒クラスタ案内管
の1つを拡大して斜視し、図3は、図2において符号A
で表示された領域を拡大して示している。図1に示され
た上部炉内構造物において、符号1は、冷却材の出口ノ
ズル9が一体的に形成された原子炉容器を表しており、
そのフランジ部1aには、燃料集合体(図示せず)によ
り構成された炉心を囲繞する炉心槽20と、該燃料集合
体の上端が係合する上部炉心板11の上方に位置する上
部炉心支持板21とが吊設されている。
FIG. 1 shows a part of an upper internal structure of a pressurized water reactor in which an embodiment of the present invention is embodied, and FIG.
1 is an enlarged perspective view of one of the control rod cluster guide tubes constituting the upper furnace internal structure of FIG. 1, and FIG.
The area indicated by is enlarged. In the upper reactor internal structure shown in FIG. 1, reference numeral 1 represents a reactor vessel in which a coolant outlet nozzle 9 is integrally formed,
On the flange portion 1a, a core tank 20 surrounding a core composed of a fuel assembly (not shown) and an upper core support located above an upper core plate 11 with which an upper end of the fuel assembly is engaged. The board 21 is hung.

【0014】また、図1において、上部炉心板11及び
上部炉心支持板21間には、図4に関連して説明したよ
うに、複数の上部炉心支持柱6aが適所に散在して配設
されており、下端を冷却材通流孔(第2流路孔)11a
に望ませて上部炉心板11に支持された制御棒クラスタ
案内管30は、上部炉心支持板21を貫いて上方に延び
ている。前述した出口ノズル9の内端は、半径方向の内
側に延びて炉心槽20の側壁を貫き、上部炉心板11及
び上部炉心支持板21間に画成された上部プレナム22
に縦方向のほぼ中央位置で開口している。周知の構造で
あるため、簡単な説明に留めておくが、各上部炉心支持
柱6aの下端ノズル6a’は上部炉心板11に穿設され
た冷却材通流孔(第1流路孔)11b上に位置してお
り、該下端ノズル6a’は、図示のように斜めに傾いた
縁部を有する板部材6a”からなっている。
Further, in FIG. 1, between the upper core plate 11 and the upper core support plate 21, as described with reference to FIG. 4, a plurality of upper core support columns 6a are arranged in appropriate places in a scattered manner. The lower end of the coolant passage hole (second passage hole) 11a.
The control rod cluster guide tube 30 supported by the upper core plate 11 as desired, extends upward through the upper core support plate 21. The inner end of the outlet nozzle 9 described above extends inward in the radial direction and penetrates the side wall of the core tub 20, and is defined between the upper core plate 11 and the upper core support plate 21.
It opens at almost the center of the vertical direction. Since this is a well-known structure, only a brief description will be given, but the lower end nozzles 6a ′ of each upper core support column 6a have a coolant passage hole (first flow path hole) 11b formed in the upper core plate 11. Located at the top, the lower end nozzle 6a 'is composed of a plate member 6a "having an obliquely inclined edge as shown.

【0015】次に、図2を参照すると、図1に示された
制御棒クラスタ案内管30の1つが斜視図で拡大して示
されている。この図2と、制御棒クラスタ案内管30の
A部の拡大図を示す図3とにおいて、制御棒クラスタ案
内管30は、コンティニュアス部31の最も上方に位置
する案内板32と、該案内板32及び下部フランジ33
の間に位置する2枚の分散促進板34,34と、これら
の案内板32及び下部フランジ33の間に延びる鞘板3
5並びに下部案内筒36とから構成されており、これら
は、案内板32及び分散促進板34の外形にほぼ匹敵す
る断面形状を有するほぼ四角形、厳密には八角形の囲い
板37により囲まれている。鞘板35は、水平断面が
“コ”字状の板体であり、板体の背面部分には、その軸
方向に沿って上から順に、案内板32,分散促進板3
4,34及び下部フランジ33に嵌合するための切欠き
もしくは凹所(図示せず)を備えると共に、軸方向の適
宜の側面位置に、適宜の数、適宜の大きさ、適宜の形状
(実施形態では楕円形)の開口38を備えている。ま
た、鞘板35には、制御棒を収容するための断面ほぼ円
形の2つの凹部35eが形成されている。一方、ほぼ円
筒形の下部案内筒36には、開口36aに加えて、端か
ら端まで延びるスリット36bが形成されている。
Referring now to FIG. 2, one of the control rod cluster guide tubes 30 shown in FIG. 1 is shown enlarged in perspective view. 2 and FIG. 3 showing an enlarged view of a portion A of the control rod cluster guide tube 30, the control rod cluster guide tube 30 includes a guide plate 32 located at the uppermost position of the continuous portion 31, and the guide plate 32. Plate 32 and lower flange 33
Between the two dispersion promoting plates 34, 34, and the sheath plate 3 extending between the guide plate 32 and the lower flange 33.
5 and a lower guide tube 36, which are surrounded by a substantially quadrangular, strictly octagonal enclosing plate 37 having a cross-sectional shape substantially comparable to the outer shapes of the guide plate 32 and the dispersion promoting plate 34. There is. The sheath plate 35 is a plate body having a horizontal U-shaped cross section, and a guide plate 32 and a dispersion promotion plate 3 are provided on the back surface of the plate body in order from the top along the axial direction thereof.
4, 34 and the lower flange 33 are provided with notches or recesses (not shown) for fitting, and at an appropriate side surface position in the axial direction, an appropriate number, an appropriate size, an appropriate shape (implementation). It has an opening 38 that is oval in shape. Further, the sheath plate 35 is formed with two recesses 35e having a substantially circular cross section for accommodating the control rod. On the other hand, in the substantially cylindrical lower guide tube 36, in addition to the opening 36a, a slit 36b extending from one end to the other is formed.

【0016】囲い板37の側壁の長辺には、コンティニ
ュアス部31を形成する部分に、複数(本実施形態では
3個)の冷却材放出窓40a,40b,40cが設けら
れている。図3から了解されるように、各冷却材放出窓
は、上縁、下縁及び2つの側縁を有する長方形に形成さ
れており、最上方の放出窓40aの上縁は、囲い板37
を貫いて外部に延びる案内板32により画成されてお
り、他の2つの放出窓40b,40cの上縁は、同様に
囲い板37を貫いて外部に延びる分散促進板34,34
により画成されている。
A plurality of (three in the present embodiment) coolant discharge windows 40a, 40b, 40c are provided on the long side of the side wall of the enclosing plate 37 in the portion forming the continuous portion 31. As can be understood from FIG. 3, each coolant discharge window is formed in a rectangular shape having an upper edge, a lower edge and two side edges, and the upper edge of the uppermost discharge window 40 a has a shroud 37.
Is defined by a guide plate 32 that extends outwardly through the plate, and the upper edges of the other two emission windows 40b and 40c similarly extend outwardly through the shroud 37 and the dispersion promoting plates 34 and 34.
Is defined by

【0017】更に、上述の放出窓40a,40b,40
cは、制御棒クラスタ案内管30の軸心方向に直線状に
整列して可及的に分散して配置されている。即ち、図1
において、これらの放出窓は、高さ方向に関して鎖線4
1及び42に挟まれた領域内に分散配置されている。図
1から了解されるように、鎖線41は、冷却材の出口ノ
ズル9の下端部9aの高さに対応しており、また、鎖線
42は、上部炉心支持柱6aの下端ノズル6a’を構成
する上述の斜線を有する部材6a”の上端から水平方向
に延ばした線である。
Furthermore, the emission windows 40a, 40b, 40 described above are used.
c are linearly aligned in the axial direction of the control rod cluster guide tube 30 and are arranged as dispersed as possible. That is, FIG.
In, these emission windows are
It is distributed and arranged in the area sandwiched between 1 and 42. As can be seen from FIG. 1, the chain line 41 corresponds to the height of the lower end portion 9a of the coolant outlet nozzle 9, and the chain line 42 constitutes the lower end nozzle 6a ′ of the upper core support column 6a. Is a line extending in the horizontal direction from the upper end of the member 6a ″ having the above-described diagonal line.

【0018】図3に示すように、原子炉運転中、冷却材
の分岐流13は、上昇して制御棒クラスタ案内管30か
ら内部に流入し高速で流れる。そして、上述のように冷
却材放出窓40a,40b,40cを分散配置したた
め、分岐流13は、各放出窓40a,40b,40cか
ら分岐流13c,13b,13aとなって外部へ直接放
出される。その結果、コンティニュアス部31を通り抜
けてしまう冷却材の流量は大幅に低減され、また、制御
棒(図示せず)を横断する方向の冷却材の流速は大幅に
低減される。さもなければ、例えば、鎖線41(図1)
より上方に放出窓が存在する場合、上部プレナム22内
においては、冷却材の出口ノズル9に向かう横方向の流
れが存在するため、この流れが、上記放出窓から制御棒
クラスタ案内管の内部に逆流し、また、鎖線42より下
方に放出窓が存在する場合、上部炉心支持柱6aの下端
ノズル6a’において発生する横方向の流れが、当該放
出窓から同様に内部に逆流する。
As shown in FIG. 3, during the operation of the reactor, the branch flow 13 of the coolant rises and flows into the inside from the control rod cluster guide pipe 30 and flows at a high speed. Since the coolant discharge windows 40a, 40b, 40c are dispersedly arranged as described above, the branch flow 13 is directly discharged from the discharge windows 40a, 40b, 40c into the branch flows 13c, 13b, 13a. . As a result, the flow rate of the coolant passing through the continuous portion 31 is significantly reduced, and the flow velocity of the coolant in the direction traversing the control rod (not shown) is also significantly reduced. Otherwise, for example, the dashed line 41 (Fig. 1)
In the upper plenum 22 there is a lateral flow of the coolant towards the outlet nozzle 9 when the discharge window is above, so that this flow is from the discharge window into the control rod cluster guide tube. When the backflow occurs and the discharge window exists below the chain line 42, the lateral flow generated in the lower end nozzle 6a ′ of the upper core support column 6a also similarly flows back inside from the discharge window.

【0019】また、各分岐流13c,13b,13aが
放出窓40a,40b,40cから流出する際、同放出
窓の上縁には案内板32,分散促進板34,34が存在
するため、コンティニュアス部31を上昇する冷却材流
は、これらの案内板32,分散促進板34,34に衝突
して、その一部が強制的にせき止められ、当該板の下面
に沿って各放出窓から順次流出し、流れの分散が促進さ
れる。
Further, when each of the branched flows 13c, 13b, 13a flows out from the discharge windows 40a, 40b, 40c, the guide plate 32 and the dispersion promoting plates 34, 34 are present at the upper edge of the discharge windows. The coolant flow rising in the nuisance portion 31 collides with the guide plates 32 and the dispersion promoting plates 34, 34, and a part of the coolant flow is forcibly stopped, and the coolant flows from the discharge windows along the lower surface of the plate. It flows out sequentially, and the dispersion of the flow is promoted.

【0020】本発明とそれに付随する種々の効果とが上
述の説明から理解されるであろう。また、本発明の精神
及び範囲から逸脱したり、本発明の重要な効果を犠牲に
したりすることなく、その形態、構造及び配列を改変し
うることは明らかであり、この明細書に開示された形態
は本発明の単なる好適もしくは例示的な実施形態に過ぎ
ない。
The invention and its various advantages will be understood from the above description. Moreover, it is obvious that the form, structure and sequence can be modified without departing from the spirit and scope of the present invention or sacrificing the important effects of the present invention, and disclosed in this specification. The form is merely a preferred or exemplary embodiment of the present invention.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の本発明
によれば、制御棒クラスタ案内管に設けられた複数個の
冷却材放出窓は、冷却材出口ノズルの下端の高さと、上
部炉心支持柱の下端ノズルの高さとの間の領域内に可及
的に分散して配置されているため、冷却材の出口ノズル
に向かう横方向の流れが、冷却材放出窓から制御棒クラ
スタ案内管の内部に逆流したり、上部炉心支持柱の下端
ノズルにおいて発生する横方向の流れが、冷却材放出窓
から同様に内部に逆流したりすることなく、制御棒クラ
スタ案内管内の冷却材流は、各冷却材放出窓から再分岐
流となって外部へ直接かつ早期に放出される。その結
果、コンティニュアス部を通り抜けてしまう冷却材の流
量は大幅に低減され、また、制御棒を横断する方向の冷
却材の流速は大幅に低減されるので、制御棒クラスタ全
体の流体振動が低減され、制御棒クラスタ案内管の案内
板等への制御棒の振動接触による摩耗・減肉を大幅に低
減することができる。
As described above, according to the present invention as set forth in claim 1, the plurality of coolant discharge windows provided in the control rod cluster guide pipe have the height of the lower end of the coolant outlet nozzle, The lateral distribution of the coolant toward the outlet nozzles from the coolant discharge window through the control rod clusters is arranged as distributed as possible in the region between the upper core support column and the height of the lower end nozzles. The coolant flow in the control rod cluster guide pipe does not flow back into the guide pipe or the lateral flow generated at the lower end nozzle of the upper core support column does not flow backward from the coolant discharge window as well. Is re-branched from each coolant discharge window and discharged directly and early to the outside. As a result, the flow rate of the coolant passing through the continuous part is significantly reduced, and the flow velocity of the coolant in the direction traversing the control rods is also significantly reduced, so that the fluid vibration of the entire control rod cluster is reduced. It is possible to greatly reduce the wear and thickness reduction due to the vibration contact of the control rod with the guide plate of the control rod cluster guide tube.

【0022】また、請求項2に記載の本発明によれば、
制御棒クラスタ案内管のコンティニュアス部内には、冷
却材放出窓の各々の上縁を画成する分散促進板が、該下
端部を横断するように配設されているため、コンティニ
ュアス部を上昇する冷却材流は、これらの分散促進板に
衝突して、その一部が強制的にせき止められ、該分散促
進板の下面に沿って各冷却材放出窓から順次流出し、流
れの分散が促進されるので、このような流出流量の分散
化に伴って、各制御棒を横切る冷却材の流速が更に減少
し、各制御棒に対する流体力を弱めて、加振力を更に低
減することができるので、上述のような振動接触による
摩耗・減肉の大幅な低減に更に寄与することができる。
According to the present invention described in claim 2,
In the continuous portion of the control rod cluster guide tube, the dispersion promoting plate that defines the upper edge of each of the coolant discharge windows is arranged so as to traverse the lower end portion. The coolant flow that rises up collides with these dispersion promoting plates, a part of which is forcibly dammed, and sequentially flows out from the respective coolant discharge windows along the lower surface of the dispersion promoting plate to disperse the flow. Therefore, with such dispersion of the outflow rate, the flow velocity of the coolant across each control rod is further reduced, the fluid force to each control rod is weakened, and the excitation force is further reduced. Therefore, it is possible to further contribute to the drastic reduction of the wear and thickness reduction due to the above-described vibrational contact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による加圧水型原子炉の要部を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a pressurized water reactor according to the present invention.

【図2】 図1の加圧水型原子炉で用いられている本発
明の制御棒クラスタ案内管の部分的に破断して示す斜視
図である。
2 is a partially cutaway perspective view of a control rod cluster guide tube of the present invention used in the pressurized water nuclear reactor of FIG. 1. FIG.

【図3】 図2におけるA部の拡大斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view of a portion A in FIG.

【図4】 一般的な加圧水型原子炉の構造を示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a general pressurized water reactor.

【図5】 (a)は、図4の加圧水型原子炉の上部炉内
構造物を示す拡大断面図、(b)は、同上部炉内構造物
を構成する制御棒クラスタ案内管を示す拡大斜視図であ
る。
5 (a) is an enlarged cross-sectional view showing an upper internal structure of the pressurized water reactor of FIG. 4, and FIG. 5 (b) is an enlarged view showing a control rod cluster guide tube constituting the upper internal structure. It is a perspective view.

【図6】 (a)は、図5の(b)に示された従来の制
御棒クラスタ案内管のコンティニュアス部を部分的に破
断して示す拡大断面図、(b)は、同コンティニュアス
部を一部断面で示す立面図である。
6 (a) is an enlarged sectional view showing a continuous part of the conventional control rod cluster guide pipe shown in FIG. 5 (b) by partially breaking it, and FIG. 6 (b) is the same continuum. It is an elevation view which shows a nuisance part by a partial cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉容器、6a…上部炉心支持柱、6a’…下端
ノズル、9…冷却材出口ノズル、9a…出口ノズルの下
端部、11…上部炉心板、11a…第2流路孔、11b
…第1流路孔、13…分岐流、13a,13b,13c
…再分岐流、20…炉心槽、21…上部炉心支持板、2
2…上部プレナム、30…制御棒クラスタ案内管、31
…コンティニュアス部、32…案内板、34…分散促進
板、37…制御棒クラスタ案内管の囲い板、40a,4
0b,40c…冷却材放出窓。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor vessel, 6a ... Upper core support pillar, 6a '... Lower end nozzle, 9 ... Coolant outlet nozzle, 9a ... Lower end of outlet nozzle, 11 ... Upper core plate, 11a ... Second flow passage hole, 11b
... 1st flow path hole, 13 ... Branch flow, 13a, 13b, 13c
... Re-branching flow, 20 ... Core tank, 21 ... Upper core support plate, 2
2 ... Upper plenum, 30 ... Control rod cluster guide tube, 31
... Continuous part, 32 ... Guide plate, 34 ... Dispersion promoting plate, 37 ... Enclosure plate for control rod cluster guide tube, 40a, 4
0b, 40c ... Coolant discharge window.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷却材出口ノズルを有する原子炉容器
と、該原子炉容器に懸架されると共に、前記冷却材出口
ノズルが挿通する炉心槽と、該炉心槽内で前記冷却材出
口ノズルより上方に配設される上部炉心支持板と、該炉
心槽内で前記冷却材出口ノズルより下方に配設されると
共に、第1の流路孔及び第2の流路孔を有する上部炉心
板と、前記第1の流路孔上に下端ノズルを臨ませて前記
上部炉心支持板及び前記上部炉心板の間に延在する複数
の上部炉心支持柱と、前記第2の流路孔上に下端開口を
臨ませて前記上部炉心支持板を貫き上方に延びる複数の
制御棒クラスタ案内管とを備える加圧水型原子炉におい
て、前記制御棒クラスタ案内管の前記下端開口を有する
コンティニュアス部には直線状に整列した複数個の冷却
材放出窓が設けられ、該複数個の冷却材放出窓は、前記
冷却材出口ノズルの下端の高さと、前記上部炉心支持柱
の前記下端ノズルの高さとの間の領域内に可及的に分散
して配置されていることを特徴とする加圧水型原子炉。
1. A reactor vessel having a coolant outlet nozzle, a reactor core suspended from the reactor vessel, through which the coolant outlet nozzle is inserted, and a reactor core above the coolant outlet nozzle. An upper core support plate disposed in the core core, an upper core plate disposed below the coolant outlet nozzle in the core tank, and having a first flow path hole and a second flow path hole, A plurality of upper core support columns extending between the upper core support plate and the upper core support plate with a lower end nozzle facing the first flow path hole, and a lower end opening facing the second flow path hole. In a pressurized water reactor equipped with a plurality of control rod cluster guide tubes that extend upward through the upper core support plate, the control rod cluster guide tubes are linearly aligned in the continuous portion having the lower end opening. A plurality of coolant discharge windows are provided, The plurality of coolant discharge windows are arranged in a region between the height of the lower end of the coolant outlet nozzle and the height of the lower end nozzle of the upper core support column as dispersed as possible. A pressurized water reactor characterized by the above.
【請求項2】 前記制御棒クラスタ案内管のコンティニ
ュアス部内には、前記冷却材放出窓の各々の上縁を画成
する分散促進板が、該下端部を横断するように配設され
ていることを特徴とする請求項1に記載の加圧水型原子
炉。
2. A dispersion promoting plate defining an upper edge of each of the coolant discharge windows is disposed in the continuous portion of the control rod cluster guide tube so as to traverse the lower end portion. The pressurized water nuclear reactor according to claim 1, wherein
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1003177A1 (en) * 1998-11-11 2000-05-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Internal structure of nuclear reactor with coolant flow stabilizing facility
JP2016090339A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 三菱重工業株式会社 Guide tube manufacturing method

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