JPH11211877A - 原子炉出力測定装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コア部材内に棒状発熱体と温度センサを安定的
に接合させて固定し、安定した熱伝達特性を得て原子炉
出力測定の信頼性を向上させた原子炉出力測定装置およ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】原子炉出力測定装置１０は原子炉の炉心部
に配置され、固定式のガンマサーモメータ１４を備えて
原子炉出力を測定する。ガンマサーモメータ１４は、ロ
ッド状コア部材２１内に棒状発熱体２４と温度センサ２
５が配置される。コア部材２１は金属のカバーチューブ
２０で覆設され、カバーチューブ２０とコア部材２１と
の間に環状（スリーブ状）空隙部２２が軸方向に間隔を
おいて複数箇所形成され、センサアッセンブリが構成さ
れる。ガンマサーモメータ１４は温度センサ２５にて環
状空隙部２２に面するコア部材部分（センサ部１７）の
温度分布を検出して原子炉出力を測定している。ガンマ
サーモメータ１４は、棒状発熱体２４と温度ンサ２５と
の間、および温度センサ２５とコア部材２１の間をろう
付けで一体に接合し、接合不良を解消して熱伝達特性を
良好にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉の出力を測
定する原子炉出力測定装置に係り、特に固定式のガンマ
サーモメータを備えた原子炉出力測定装置およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原子炉の出力測定装置は、例えば
沸騰水型原子炉（以下、ＢＷＲという。）では、炉内の
中性子束を測定することで行なわれており、中性子のセ
ンサとしては炉内固定式の中性子検出手段である核分裂
電離箱（以下、ＬＰＲＭという。）と移動式の中性子検
出手段である核分裂電離箱（以下、ＴＩＰという。）が
使用されている。

【０００３】このＬＰＲＭは中性子との反応物質（セン
サ物質）としてウラン同位体を使用している。ＬＰＲＭ
は炉内固定式であるため、使用するに連れてウラン同位
体が失われ、中性子に対する感度が低下する。また、炉
内の設置箇所により中性子束が異なるので使用するに連
れて個々のセンサ感度に大きな差が生じる。このため、
ＢＷＲでは原子炉運転中にＴＩＰを使用してＬＰＲＭの
感度較正を実施し、センサ感度を補正している。

【０００４】しかし、ＴＩＰを使用しているために、原
子炉圧力容器の下方にＴＩＰを原子炉の炉心内で移動さ
せるための大掛かりなＴＩＰ移動用の駆動機構が収納さ
れている。その上、このＴＩＰ駆動機構はメンテナンス
に手間がかかる他、原子炉内から引き出されたＴＩＰは
放射化しており、メンテナンス時に、作業員が放射線被
曝を受けるおそれがあることが問題になっている。

【０００５】そこで、近年、ＴＩＰを廃止し、ＴＩＰ駆
動機構が不要でかつ感度劣化の少ない炉内固定式のセン
サであるガンマサーモメータをＬＰＲＭと併用すること
が考案されている。ガンマサーモメータは放射線による
発熱量を検出するセンサで、発熱量が放射線量に比例す
ることに着目して作られたものである。ガンマサーモメ
ータは、センサ部を構成するステンレスなどの構造材
が、原子炉内の放射線（特にガンマ線）の吸収や非弾性
散乱によってエネルギーを吸収して発熱し、発生した熱
が外部の冷却材へ流出する際に形成される温度分布を熱
電対などにより測定するものである。したがって、ガン
マサーモメータは核分裂電離箱と異なり、中性子吸収反
応を伴わないので原理的にはセンサ感度の劣化が生じな
い。

【０００６】ガンマサーモメータ１のセンサ部構造とコ
ア部材を構成するコアチューブの軸方向温度分布を図１
５に示す。ガンマサーモメータ１は、このセンサ部２を
軸方向に間隔をおいて複数箇所有した棒状構造物であ
る。ガンマサーモメータ１１のセンサ部構造はコアチュ
ーブ３とカバーチューブ４による二重管構造になってお
り、チューブ間に温度分布を形成すために円周方向に周
回した環状空隙部５が設けられる。

【０００７】ガンマサーモメータ１は、コアチューブ３
からカバーチューブ４への熱伝達は接触面を介して行わ
れる。コアチューブ３の軸方向温度分布は、センサ部２
の構造物が発熱していない場合においては破線ａのよう
に平坦であるが、原子炉内の放射線により発熱した場合
においては実線ｂのように環状空隙部５の空隙中心位置
で温度Ｔが高くなる。温度Ｔは環状空隙部５の軸方向中
心部で最も高くなる。

【０００８】環状空隙部５の中心部が高くなる理由は、
コアチューブ３で発生した熱が、環状空隙部５の中心部
分を境に空隙部５を迂回して軸方向の両方向に伝導し、
続いてカバーチューブ４に伝達されるためである。この
空隙部中心部分の他部分に対する温度上昇分は、発熱量
つまりセンサ近傍の放射線量に対応しており、温度上昇
分を測定することにより原子炉の出力測定が可能になっ
ている。

【０００９】ガンマサーモメータ１は、この温度上昇分
を測定するために、センサ部の個数に対応した複数の熱
電対と、センサ感度較正のためのヒータがコアチューブ
３の内部孔６に内蔵されている。これらの熱電対とヒー
タはいずれも絶縁被覆と金属被覆が施された絶縁被覆構
造となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ガンマサーモメータ１
は上述した棒状センサ構造となっているが、コア部材３
の温度を正確に測定するためには熱電対の金属被覆がコ
ア部材３に密着している必要がある。従来のガンマサー
モメータは、まず、コア部材３の内部孔６に絶縁被覆と
金属被覆を施した熱電対とヒータを挿入した後に、コア
部材３をかしめてこのコア部材３を熱電対の金属被覆管
に圧着させて固定し、その後、さらにカバーチューブ４
にコア部材３を収容し、このカバーチューブ４をかしめ
てコア部材３の外面に圧着させるという多段圧着構造を
採用した製造方法をとっている。

【００１１】このため、コア部材３のかしめが不十分で
あると熱電対の金属被覆がコア部材３に密着せず、正確
な温度測定ができなかったり、あるいは、コア部材３を
強くかしめ過ぎると、かしめた時に強い変形力が加わ
り、熱電対の絶縁被覆と金属被覆が変形して、断線や絶
縁不良などの故障の原因になる場合がある。

【００１２】また、ガンマサーモメータ１のセンサ感度
較正時には、発熱体であるヒータを発熱させることによ
りコア部材３を加熱させて放射線発熱時の温度分布に類
似した温度分布を形成させるが、ヒータの密着が悪いと
熱伝達特性が変わりセンサ感度の較正精度の低下につな
がる。

【００１３】さらに、ガンマサーモメータ１の炉外較正
はヒータによる発熱を利用したものとセンサに電流を流
しセンサ自身をジュール発熱させるものとにより行なっ
ている。両発熱方法による較正結果は本来同一の感度と
なるはずであるが、ヒータや熱電対の圧着状態の不良に
よる較正結果に相違が生じ、センサ特性を規定するのが
困難となる可能性があった。

【００１４】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、コア部材内に棒状発熱体と温度センサとを安
定的に接合させて固定し、安定した熱伝達特性を得、原
子炉出力測定の信頼性を向上させた原子炉出力測定装置
およびその製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】本発明の他の目的は、製造が容易で、製作
精度に依存しない安定した熱電特性が得られ、較正精度
のバラツキを有効的に防止し、原子炉出力の測定を安定
した精度で行なうことができる原子炉出力測定装置およ
びその製造方法を提供するにある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、コア部材内に
棒状発熱体と温度センサとをろう付けにより精度よく簡
単かつ容易に固定でき、製造が容易でコストの低減を図
ることができる原子炉出力測定装置およびその製造方法
を提供するにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る原子炉出力
測定装置は、上述した課題を解決するために、請求項１
に記載したように、金属製ロッド状コア部材内に棒状発
熱体とその発熱体の周囲に温度センサとを配置する一
方、上記コア部材に金属のカバーチューブを覆設して上
記カバーチューブとコア部材の間に、環状空隙部を軸方
向に間隔をおいて複数箇所有するセンサアッセンブリを
構成し、このセンサアッセンブリを原子炉の炉心部に配
置し、前記温度センサにて環状空隙部に面するコア部材
部分の温度分布を検出して原子炉出力を測定するガンマ
サーモメータを備え、上記ガンマサーモメータは、棒状
発熱体と温度センサの間および温度センサとコア部材の
間をろう付けにて一体に接合したものである。

【００１８】上述した課題を解決するために、本発明に
係る原子炉出力測定装置は、請求項２に記載したよう
に、棒状発熱体と温度センサの間のろう材および温度セ
ンサとコア部材の間のろう材は、原子炉炉心部の軸方向
全長に亘って配置されたものであり、また、請求項３に
記載したように、棒状発熱体と温度センサの間のろう材
および温度センサとコア部材の間のろう材は、カバーチ
ューブとコア部材の間に形成される環状空隙部にそれぞ
れ対応して上記環状空隙部付近にのみ配置されたもので
ある。

【００１９】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る原子炉出力測定装置は、請求項４に記載した
ように、コア部材に軸方向に延びる内部孔を形成し、こ
の内部孔の中心部に棒状発熱体をその発熱体周囲に温度
センサを配置し、上記温度センサの断面形状は、棒状発
熱体およびコア部材の内部孔の接触部形状に合せて形成
されたものである。

【００２０】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る原子炉出力測定装置は、請求項５に記載し
たように、棒状発熱体と温度センサは、電気絶縁層を介
して金属被覆管内に一体構造で構成され、上記棒状発熱
体および温度センサを一体に備えた金属被覆管がコア部
材の内部孔にろう付けにて固定されたものである。

【００２１】また、本発明に係る原子炉出力測定装置の
製造方法は、上述した課題を解決するために、請求項６
に記載したように、棒状発熱体の周囲にろう材を配置
し、さらに、このろう材の外周側に複数の温度センサを
周方向に沿って配設し、配設された複数の温度センサに
筒状あるいはスリーブ状のろう材を挿通させた後、上記
棒状発熱体、温度センサおよびろう材を金属製ロッド状
のコア部材の内部孔に収容し、続いて上記コア部材の外
側から高周波加熱等で加熱してろう材を溶融し、棒状発
熱体、温度センサおよびコア部材を相互に接合して一体
化させ、次に一体化されたコア部材をカバーチューブに
収容し、このカバーチューブをコア部材にかしめ等で固
定してガンマサーモメータを製造する方法である。

【００２２】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る原子炉出力測定装置の製造方法は、請求項
７に記載したように、棒状発熱体とその周囲の温度セン
サとの間は、棒状発熱体の周囲にろう材を塗布あるいは
挿通させることにより配置する方法である。

【００２３】さらにまた、本発明に係る原子炉出力測定
装置の製造方法は、上述した課題を解決するために、請
求項８に記載したように、棒状発熱体の周囲にろう材を
配置し、さらに、このろう材の外周側に複数の温度セン
サを周方向に沿って配設し、外部から加熱することによ
り各温度センサを棒状発熱体の周囲にろう付けにて接合
し、次に接合された棒状発熱体と各温度センサを金属製
ロッド状コア部材の内部孔に収容し、この内部孔の隙間
にろう材を流し込んで温度センサとコア部材とをろう付
けで接合して一体化させ、続いて一体化されたコア部材
をカバーチューブ内に収容し、カバーチューブをコア部
材にかしめ等で固定してガンマサーモメータを製造する
方法である。

【００２４】またさらに、本発明に係る原子炉出力測定
装置の製造方法は、上述した課題を解決するために、請
求項９に記載したように、棒状発熱体の周囲に間隔をお
いて複数の温度センサを周方向に配置し、上記棒状発熱
体と各温度センサを金属被覆管内で電気絶縁層で固めて
一体化し、次に棒状発熱体と各温度センサを電気絶縁層
を介して収容した金属被覆管を金属製ロッド状コア部材
の内部孔に収容させてろう付けにて固定し、続いて上記
コア部材をカバーチューブに収容し、このカバーチュー
ブをコア部材にかしめ等で固定してガンマサーモメータ
を製造する方法である。

【００２５】また、本発明に係る原子炉出力測定装置
は、上述した課題を解決するために、請求項１０に記載
したように、金属製ロッド状コア部材内に棒状発熱体と
その発熱体の周囲に温度センサとを配置する一方、上記
コア部材に金属のカバーチューブを覆設して上記カバー
チューブとコア部材の間に、環状空隙部を軸方向に間隔
をおいて複数箇所形成し、さらに、上記コア部材の外面
に軸方向に延びるガイド溝を横断面放射状に形成し、上
記各ガイド溝に案内される温度センサをコア部材に設置
してセンサアッセンブリを構成し、このセンサアッセン
ブリを原子炉の炉心部に配置し、前記温度センサにて環
状空隙部に面するコア部材部分の温度分布を検出して原
子炉出力を測定するガンマサーモメータを備え、上記ガ
ンマサーモメータは、棒状発熱体と温度センサの間およ
び温度センサとコア部材の間をろう付けにて一体に接合
したものである。

【００２６】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る原子炉出力測定装置は、請求項１１に記載
したように、棒状発熱体とコア部材の間およびガイド溝
と温度センサの間にそれぞれ配置されるろう材が、原子
炉炉心部の軸方向全長に亘り設けられたものであり、ま
た、請求項１２に記載したように、棒状発熱体とコア部
材の間およびガイド溝と温度センサの間にそれぞれ配置
されるろう材を、カバーチューブとコア部材の間に形成
される環状空隙部にそれぞれ対応させて環状空隙部の近
傍のみに設けたものである。

【００２７】さらにまた、本発明に係る原子炉出力測定
装置の製造方法は、上述した課題を解決するために、請
求項１３に記載したように、棒状発熱体の周囲にろう材
を塗布あるいは介装させて金属製ロッド状コア部材の内
部孔に収容し、次にコア部材の外面に横断面放射状に予
め形成され、軸方向に延びるガイド溝にろう材を介して
温度センサを収容し、続いてコア部材の外側から高周波
加熱等で加熱してコア部材を溶融し、コア部材に各温度
センサおよび棒状発熱体を接合させて一体化し、さらに
一体化されたコア部材をカバーチューブ内に収容し、上
記カバーチューブをかしめ等でコア部材に固定してガン
マサーモメータを製造する方法である。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明に係る原子炉出力測定装置
およびその製造方法の実施形態について添付図面を参照
して説明する。

【００２９】図１は、本発明に係る原子炉出力測定装置
を沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉出力測定に適用し
た概略構成図を示すものである。この原子炉出力測定装
置は符号１０で示すように構成され、原子炉１１の炉心
部１２に複数それぞれ設置される。原子炉出力測定装置
１０は炉心部１２を軸方向に貫いて上下方向に設けら
れ、炉内固定式の核分離電離箱としての中性子検出手段
である局所出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）１３と炉内出力
較正用検出器を兼ねる炉内固定式のγ線発熱検出手段と
してのロッド状のガンマサーモメータ１４とを備える。

【００３０】原子炉出力測定装置１０はＬＰＲＭ１３と
ガンマサーモメータ１４とが核計装管１５内に挿入され
て一体的な炉内核計装集合体を構成している。核計装管
１５内は冷却材が下方向から上方向に向って流れる構造
となっている。このうち、ガンマサーモメータ１４は、
例えば８mmφ程度の細長い長尺ロッド状のセンサーアッ
センブリである。ガンマサーモメータ１４は炉内出力較
正用に限定されず、炉内出力監視用あるいは炉内出力測
定用に用いてもよい。

【００３１】ガンマサーモメータ１４は、原子炉炉心部
１２の炉心有効高さＨに対応する実感部を有し、この実
感部に複数、例えば９個のセンサー部１７がγ線発熱検
出器により軸方向に適宜間隔をおいて列状に設けられ
る。一方、ＬＰＲＭ１３は４個の中性子検出器１８が軸
方向に間隔をおいて列状に設けられる。

【００３２】ガンマサーモメータ１４は、センサー部１
７が軸方向に例えば９箇所配置されており、ＬＰＲＭ１
３の各中性子検出器１８の軸方向配置距離間隔をＬとす
ると、ガンマサーモメータ１４の４個のセンサー部１７
が、各中性子検出器１８と同じ炉心軸方向位置に、３個
のセンサー部１７が中性子検出器１８の中間位置にほぼ
Ｌ／２間隔で、また最上段および最下段のセンサー部１
７は、最上段および最下段の中性子検出器１８から上方
あるいは下方にＬ／４〜Ｌ／２の距離に、センサー部１
７の軸方向中心がくるように配置される。

【００３３】図２および図３は、原子炉出力測定装置１
０を構成する炉内固定式γ線発熱検出手段としてのガン
マサーモメータ１４の部分的な断面図を示すものであ
る。このうち、図２はガンマサーモメータ１４の一部簡
略した部分的な縦断面図、図３は図２の III−III 線に
沿う平断面図である。

【００３４】ガンマサーモメータ１４は、金属製、例え
ばステンレス鋼製のジャケットチューブとしてのカバー
チューブ２０内に金属製ロッド状コア部材であるコアチ
ューブ２１が挿入され、かしめ等で圧着される。コアチ
ューブ２１はカバーチューブ２０内に焼き嵌め、冷し嵌
めにより圧着させ、固定してもよい、コアチューブ２１
もカバーチューブ２０と同材質で形成される一方、コア
チューブ２１には軸方向に沿って所要の間隔をおいて複
数個、例えば９個の外周溝が形成される。この外周溝は
カバーチューブ２０内にコアチューブ２１を収容し、固
定したとき、カバーチューブ２０で覆われ、断熱部を構
成するスリーブ状あるいは環状の空隙部２２を構成して
いる。

【００３５】また、コアチューブ２１には軸方向に延び
る内部孔２３が形成され、この内部孔２３内に棒状発熱
体として、シーズヒータ等の内蔵ヒータ２４と温度セン
サとしての熱電対２５とが収容され、内蔵ヒータ２４と
熱電対２５はコアチューブ２１内にろう付けにより固着
され、センサアッセンブリの主要な構成メンバ２９を形
成している。この内蔵ヒータ２４および熱電対２５は共
に絶縁被覆および金属被覆でそれぞれ被覆されている。

【００３６】熱電対２５は、例えば差動型熱電対であ
り、内蔵ヒータ２４の周囲に複数個、例えば９個が周方
向に沿って配置される。各内蔵ヒータ２４は、ガンマサ
ーモメータ１４の各センサー部１７にそれぞれ対応して
設置される。内蔵ヒータ２４と熱電対２５とは銀ローあ
るいは銅ロー等のろう材２６を介して接着され、また熱
電対２５とコアチューブ２１もろう材２７を介して接着
され、安定的に相互に接合して良好な熱伝達特性が得ら
れるようになっている。

【００３７】次に、ガンマサーモメータ１４の製造方法
を説明する。

【００３８】初めに、ガンマサーモメータ１４を構成す
る棒状の発熱体である内蔵ヒータ２４を用意し、この内
蔵ヒータ２４の周囲に円筒状のろう材２６を塗布あるい
は挿通させて配置し、このろう材２６の周囲に複数の熱
電対２５を周方向に配置する。続いて周方向に配置され
た複数の熱電対２５を取り囲むように円筒状のろう材２
７を配置し、このろう材２７で複数の熱電対２５を被覆
する。

【００３９】複数の熱電対２５を外側からろう材２７で
覆った後、これらの熱電対２５、内蔵ヒータ２４および
ろう材２６，２７をコアチューブ２１の内部孔２３に挿
入し、この内部孔２３内に収容させる。

【００４０】コアチューブ２１の内部孔２３にセンサア
ッセンブリ構成メンバ２９である熱電対２５や内蔵ヒー
タ２４を収容した状態で高周波加熱装置等の加熱装置
（図示せず）でコアチューブ２１を加熱し、ろう材２
６，２７を溶かし、ろう付けを行なう。その際、各熱電
対２５とろう材２６あるいは２７との間に形成される間
隙に粉末状のろう材を予め充填させ、上記間隙をできる
だけ埋めることが望ましい。コアチューブ２１の加熱に
より、内部孔２３内に内蔵ヒータ２４や熱電対２５をろ
う付けし、溶着した後、コアチューブ２１をカバーチュ
ーブ２０内に挿入し、カバーチューブ２０の外側からか
しめてコアチューブ２１とカバーチューブ２０とを圧着
させ、固定させる。このコアチューブ２１とカバーチュ
ーブ２０の圧着は、焼き嵌め、冷し嵌め、あるいは冷し
焼き嵌めで行なってもよい。

【００４１】こうして製造されたカバーチューブ２０を
原子炉出力測定装置１０の核計装管１５内に挿入し、装
着することにより、ＬＰＲＭ１３と一体あるいは一体的
な炉内核計装集合体が構成される。

【００４２】この場合、ガンマサーモメータ１４は、内
蔵ヒータ２４と各熱電対２５の間にろう材２６が予め塗
布あるいは挿嵌され、また、各熱電対２５とコアチュー
ブ２１の間に筒状あるいは管状のろう材２７が予め挿入
され、外側から高周波加熱等の加熱により溶融されてろ
う付けされる。このろう付けにより、内蔵ヒータ２４と
各熱電対２５；各熱電対２５とコアチューブ２１を安定
的に精度よく固着し、一体化させることができる。

【００４３】ガンマサーモメータ１４の内蔵ヒータ２４
と各熱電対２５；各熱電対２５とコアチューブ２１を、
それぞれろう材２６，２７を介して接着したので、適宜
肉厚のろう材２６，２７を用いることにより接触不良や
接合不良を未然にかつ確実に防止でき、安定した接着が
得られ、安定した熱伝達特性が得られる。したがって、
安定した、精度の高い原子炉出力の測定を行なうことが
できる。

【００４４】また、従来のガンマサーモメータは、内蔵
ヒータおよび各熱電対をコアチューブ内にかしめて固定
させているが、このかしめによる圧着方法では、コアチ
ューブの製作精度を保つために、内蔵ヒータや各熱電対
をかしめて固定させる前に、環状空隙部の成形を行なう
ことができない。このため、従来のガンマサーモメータ
は、コアチューブの内部孔に内蔵ヒータおよび熱電対を
挿入してかしめた後に、コアチューブの外周面を切削し
て環状空隙部を形成しており、環状空隙部の形成のため
の機械加工を、コアチューブの内部孔の形成とは別工程
で独立して行なわなければならず、機械加工の加工工程
数が増大し、複雑化する。

【００４５】これに対し、本実施形態のガンマサーモメ
ータ１４は、コアチューブ２１をかしめる必要がないた
め、コアチューブ２１の成形加工時に環状空隙部２２を
成形加工することができ、機械加工の効率化を図ること
ができる。コアチューブ２１の環状空隙部２２を予め成
形加工することができるから、コアチューブ２１の加工
の自由度を向上させることができる。また、環状空隙部
２２はカバーチューブ２０側に形成してもよい。このガ
ンマサーモメータ１４は棒状発熱体２４、熱電対２５お
よびコアチューブ２１の熱伝達特性を製作精度に依存さ
せることなく、安定化させることができる。

【００４６】また、ガンマサーモメータ１４を原子炉出
力測定装置１０に組み込んで原子炉１１の炉心部１２に
装荷し、固定させると、原子炉１１の運転により放射
線、特にγ線の照射を受ける。放射線の照射を受ける
と、γ線加熱効果によりセンサー部１７の構造物が比例
的に加熱される。センサー部１７の構造物が発熱してい
ない場合には、図４に示すように、温度分布曲線は破線
ａで示されるように平坦であるが、原子炉１１内の放射
線により発熱作用を受けると、環状間隙部２２の軸方向
中心で実線ｂで示される温度分布曲線となり、環状空隙
部２２内の軸方向中心位置で高くなる。

【００４７】環状空隙部２２内の軸方向中心部が高くな
るのは、環状空隙部２２が断熱部として作用し、コアチ
ューブ２１で発生した熱は、環状空隙部２２の中心部分
を境にして軸方向両側に分かれ、環状空隙部２２を迂回
して熱伝達され、カバーチューブ２０の表面で上方へ流
れる冷却材２８と熱交換されるが、この迂回路の長さが
長くなるため、他の部分に較べ高温となる。

【００４８】すなわち、環状空隙部２２内の中心部分あ
るいは中央部分が他の部分より温度上昇していることと
なり、この温度上昇分ΔＴが放射線発熱量に相当し、セ
ンサー部１７近傍の放射線量に対応している。したがっ
て、この温度上昇分ΔＴを測定することにより、原子炉
の出力測定が可能となる。

【００４９】一方、原子炉１１の原子炉出力測定装置１
０は、ＬＰＲＭ１３で各中性子束を測定することによっ
て行なうことができる。したがって、各ＬＰＲＭ１３の
測定結果と、ガンマサーモメータ１４の出力測定結果と
を比較することにより、各ＬＰＲＭ１３の感度劣化を較
正でき、原子炉出力の測定精度の向上を図ることができ
る。ガンマサーモメータ１４は熱電対（温度センサ）２
５による温度測定であり、各ＬＰＲＭ１３の中性子検出
器１８のように中性子反応を測定するものではないの
で、測定感度の劣化を有効的に防止でき、長期間にわた
り、原子炉出力を精度よく測定することができる。

【００５０】図５は、本発明に係る原子炉出力測定装置
の第２実施形態を示すもので、ガンマサーモメータ１４
Ａの簡略的な縦断面図である。

【００５１】ガンマサーモメータ１４Ａは図示しないＬ
ＰＲＭと組み合せて使用され、原子炉出力測定装置１０
を構成している。原子炉出力測定装置１０を構成する固
定式のロッド状ガンマサーモメータ１４Ａを沸騰水型原
子炉（ＢＷＲ）に適用する場合、既存の原子炉の炉心部
１２に相当する軸方向長さは、例えば約４ｍである。ガ
ンマサーモメータ１４Ａは各センサー部１７の温度分布
を考慮した場合、安定した熱伝達特性が要求される部分
は、少なくとも環状空隙部２２付近の範囲で足りる。

【００５２】しかし、ガンマサーモメータ１４Ａに多数
のセンサー部１７を設置した場合、ろう付け誤差等を考
慮すると、各センサー部１７毎にろう材２７を配置する
ことは、手間隙がかかり、製造が複雑となる。

【００５３】この点から、図５では、ガンマサーモメー
タ１４Ａの各センサー部１７毎にろう材２７を配置する
ことをせず、炉心部１２のほぼ軸方向全長に亘ってろう
材２７を配置する。炉心部１２の軸方向全長に亘って延
びるろう材２７により、コア部材としてのコアチューブ
２１内に配置される温度センサとしての各熱電対および
棒状発熱体としての内蔵センサがろう付けにより安定的
に固着される。この実施形態は、センサー部１７の設置
箇所が多い場合に適したものとなる。

【００５４】この第２実施形態に示された原子炉出力測
定装置１０は、図５に示すように、固定式のガンマサー
モメータ１４Ａを単独で原子炉炉心部に複数個使用した
ものであってもよい。

【００５５】図６は、本発明に係る原子炉出力測定装置
１０の第３実施形態を示すもので、ガンマサーモメータ
１４Ｂの簡略的な縦断面図である。この実施形態に示さ
れたものも、固定式のガンマサーモメータ１４Ｂが図１
に示すように、固定式中性子検出手段であるＬＰＲＭと
組み合わされて使用される。

【００５６】この実施形態に示された原子炉出力測定装
置１０は、第２実施形態に示されたものと反対に、固定
式のロッド状ガンマサーモメータ１４Ｂに配置されるセ
ンサー部１７の箇所が少ない場合に適したものである。

【００５７】ガンマサーモメータ１４Ｂ内に配置される
センサー部１７の箇所が少ない場合には、ろう材２７を
ガンマサーモメータ１４Ｂの軸方向全長に亘って配置す
るよりも、安定した熱伝達特性が要求されるセンサー部
１７付近にのみろう材２７を配置し、ろう材２７を効率
的に使用して使用量を節約し、ガンマサーモメータ１４
Ｂの重量軽減ならびに製造を容易としたものである。

【００５８】ろう材２７は短尺の筒状、管状あるいはス
リーブ状に形成されるが、ろう材２７の軸方向長さは、
環状空隙部２２の軸方向長さより長く、好ましくは、環
状空隙部２２より軸方向両側に突出するように配置され
る。

【００５９】この場合にも、ガンマサーモメータ１４Ｂ
のコア部材としてのコアチューブ２１内に温度センサと
しての熱電対および棒状発熱体としての内蔵センサがろ
う付けにより安定的に固着され、圧着不良が生じるのを
有効的に防止でき、安定した熱伝達特性が得られ、熱伝
達特性のバラツキを回避できるので、原子炉出力の測定
精度を向上させ、信頼性を高めることができる。

【００６０】図７ないし図９は本発明に係る原子炉出力
測定装置の第４実施形態を示すもので、原子炉出力測定
装置に組み込まれる固定式のガンマサーモメータ１４Ｃ
の断面図である。

【００６１】この実施形態に示された原子炉出力測定装
置１０のガンマサーモメータ１４Ｃは、図７に示された
部分的なセンサ断面構造を有する。ガンマサーモメータ
１４Ｃは、ジャケットチューブとしてのカバーチューブ
２０内にコア部材としてのコアチューブ２１が挿入さ
れ、かしめ等で固定される。

【００６２】コアチューブ２１は各センサー部１７に対
応する軸方向位置にスリーブ状あるいは環状の外周溝が
形成され、この外周溝によりカバーチューブ２０との間
に環状空隙部２２が形成される。環状空隙部２２はコア
チューブ２１の軸方向に沿って複数個、例えば９個形成
される。コアチューブ２１の各環状空隙部２２間には環
状空隙部２２の設置数に対応するガイド溝３１が図９に
示すように軸方向に延設され、各環状空隙部２２内を連
通している。コアチューブ２１の各ガイド溝３１は放射
方向に拡散し、半径方向外方に開放される。

【００６３】コアチューブ２１の各ガイド溝３１内に温
度センサとしての熱電対２５がそれぞれ案内される。熱
電対２５は熱電対素線３３が電気絶縁材３４で被覆さ
れ、その上を金属被覆管３５で覆われて構成される。各
熱電対２５はコアチューブ２１の環状空隙部２２内に案
内され、各熱電対２５毎に対応する所要の環状空隙部２
２内でそれぞれ個別に終端している。例えば複数の熱電
対２５のうち第１の熱電対２５は、最下段の環状空隙部
２２に案内されて終端し、第２の熱電対２５は次段の環
状空隙部２２内に延びて終端し、以後順次上段側の環状
空隙部２２内に延びて終端し、環状空隙部２２に面する
各センサー部１７の温度を測定している。

【００６４】一方、コアチューブ２１の中心部に軸方向
に挿通される内部孔２３内に棒状発熱体である内蔵ヒー
タ２４が挿入され、ろう材２６にてコアチューブ２１の
内部孔２３にろう付けされ、固着される。内蔵ヒータ２
４もヒータ線（ヒータ芯線）３６が電気絶縁材３７で被
覆され、金属被覆管３８で被覆される。

【００６５】次に、図７ないし図９に示されたガンマサ
ーモメータの製造方法を説明する。

【００６６】このガンマサーモメータ１４Ｃは、棒状発
熱体としての内蔵ヒータ２４を用意し、この内蔵ヒータ
２４の周りに銀ロー等のろう材２６を塗布し、内蔵ヒー
タ２４の周りにろう材２６を配置する。ろう材２６を備
えた内蔵ヒータ２４をコアチューブ２１の内部孔２３に
挿入し、ろう付けにより固定する。

【００６７】その後、コアチューブ２１のガイド溝３１
の溝底および環状空隙部２２の内側壁面にろう材２７を
介装し、熱電対２５を配設する。各熱電対２５をコアチ
ューブ２１のガイド溝３１および環状空隙部２２にそれ
ぞれ配設した後、コアチューブ２１を外側から高周波加
熱装置等の加熱装置で加熱してろう材２７を溶融させ、
熱電対２５をコアチューブ２１のガイド溝３１および環
状空隙部２２にろう付けにて固着させる。その際、ろう
材２６と２７は炉心軸方向高さ全長に亘って配置して
も、また環状空隙部２２に対応させてその環状空隙部２
２付近にのみ配置してもよい。

【００６８】この場合、コアチューブ２１をカバーチュ
ーブ２０に挿入する前に、コアチューブ２１に各熱電対
２５をろう付けにて固着することができ、この固着状態
が外部に露出しているので、各熱電対２５の固着状態あ
るいは接合状態を簡単かつ容易に確認することができ
る。

【００６９】コアチューブ２１に内蔵ヒータ２４および
各熱電対２５を固着させた後に、コアチューブ２１をジ
ャケットチューブとしてのカバーチューブ２０内に挿入
し、カバーチューブ２０をコアチューブ２１にかしめ等
で固定することにより、ガンマサーモメータ１４Ｃを製
造することができる。その後、コアチューブ２１と各熱
電対２５との接合状態を確認しカバーチューブ２０内に
挿入し、固定させることができ、安定した熱伝達特性の
ガンマサーモメータ１４Ｃを得ることができる。

【００７０】この実施形態においては、コアチューブ２
１のガイド溝３１および環状空隙部２２と熱電対２５と
の間にろう材２７を介装し、加熱装置でろう材２７を加
熱溶融させて各熱電対２５とコアチューブ２１にろう付
けした例を示したが、コアチューブ２１と熱電対２５と
の間にろう材２７を介装させる代りに、コアチューブ２
１の各ガイド溝３１および環状空隙部２２に熱電対２５
をそれぞれ配設した状態で、コアチューブ２１と熱電対
２５との間にろう材２７を流し込み、各熱電対２５をコ
アチューブ２１の所定位置にろう付けにて固着させても
よい。この場合には、ろう材２７の流動性を確保するた
めに、コアチューブ２１は加熱装置で加熱しておくこと
が好ましい。

【００７１】図１０および図１１は本発明に係る原子炉
出力測定装置の第５実施形態を示すものである。

【００７２】この実施形態に示された原子炉出力測定装
置１０は、中性子検出手段としてのＬＰＲＭに組み合さ
れるガンマサーモメータ１４Ｄの製造方法に特徴を有す
る。

【００７３】本実施形態の場合、まず、内蔵ヒータ２４
の周囲にろう材２６を溶融塗布させて設ける。内蔵ヒー
タ２４の周囲に配置されたろう材２６を利用し、内蔵ヒ
ータ２４の周りに複数の熱電対２５を配列し、各熱電対
２５を内蔵ヒータ２４にろう付けにて図１１（Ａ）に示
すように、接合させる。

【００７４】次に、各熱電対２５を接合した棒状の内蔵
ヒータ２４をコアチューブ２１の内部孔２３に図１１
（Ｂ）に示すように挿入する。このとき、コアチューブ
２１の内部孔２３は内蔵ヒータ２４および各熱電対２５
を余裕をもって収容できるような内径を有する。

【００７５】内蔵ヒータ２４および各熱電対２５をコア
チューブ２１内に挿入し、収容させた後、コアチューブ
２１の内部孔２３の隙間に溶融されたろう材２７を流し
入れ、高周波加熱等で加熱して図１１（Ｃ）に示すよう
にろう付けを行なう。

【００７６】コアチューブ２１内にろう材２７を流し込
み、内蔵ヒータ２４と各熱電対２５のろう付けを行なう
と、図１１（Ｄ）に示すように構成される。内蔵ヒータ
２４と各熱電対２５をろう付けしたコアチューブ２１
を、続いて図示しないカバーチューブ内に挿入し、カバ
ーチューブをかしめることによりコアチューブ２１に圧
着され、ガンマサーモメータ１４Ｄが得られる。

【００７７】このガンマサーモメータ１４Ｄにおいて
は、内蔵ヒータ２４とコアチューブ２１、各熱電対２５
とコアチューブ２１はろう材２６，２７を介して接着さ
れており、良好な熱伝達特性を得ることが可能となる。
また、コアチューブ２１をかしめることがないので、か
しめによる圧着の場合のような製造による圧着不良は低
減される。

【００７８】また、本実施形態でも、第１の実施形態と
同様に、コアチューブ２１をかしめる必要がないため、
コアチューブ２１に予め環状空隙部２２およびガイド溝
を加工しておくことも可能である。

【００７９】なお、図１０および図１１に示されたガン
マサーモメータ１４Ｄにおいて、ろう材２６，２７の配
置は、軸方向に設置されるセンサ箇所の数に応じて、第
２および第３実施形態のガンマサーモメータ１４Ｄと同
様とすることができる。

【００８０】図１２は本発明に係る原子炉出力測定装置
の第６実施形態を示すもので、ガンマサーモメータの平
断面図である。

【００８１】この実施形態に示されるガンマサーモメー
タ１４Ｅは、熱的接触を良好にするため、温度センサと
しての熱電対４０の形状を改善したものである。第５実
施形態までに示された熱電対２５は、通常のシーズヒー
タに見られる円形断面形状のものであるが、第６実施形
態では、扇型断面形状の熱電対４０を用いたものであ
る。

【００８２】図１２に示されたジャケットチューブ２０
内にコア部材としてのコアチューブ２１が収容され、こ
のコアチューブ２１の軸方向に貫通する内部孔２３内に
センサアッセンブリ構成メンバ４１が収容される。セン
サアッセンブリ構成メンバ４１は、棒状発熱体である内
蔵ヒータ２４の周囲にろう材２６を介して複数の扇型断
面形状の熱電対４０が配設され、この熱電対４０がスリ
ーブ状あるいは筒状のろう材２７内に挿通される。内蔵
ヒータ２４と扇型断面形状の熱電対４０はろう材２６を
介してろう付けにて接合され、また、各熱電対４０とコ
アチューブ２１とはろう材２７を介して接合され、コア
チューブ２１の内部孔２３にセンサアッセンブリ構成メ
ンバ４１が一体に収容される。この構成メンバ４１でセ
ンサアッセンブリを主に構成している。

【００８３】このガンマサーモメータ１４Ｅは次のよう
にして製造される。

【００８４】初めに、ガンマサーモメータ１４Ｅを構成
する棒状発熱体である内蔵ヒータ２４を用意し、このヒ
ータ２４の周りにろう材２６を配置する。ろう材２６の
配置は、内蔵ヒータ２４の周囲に例えばろう材２６を塗
布することにより行なわれる。

【００８５】ろう材２６を配置した内蔵ヒータ２４の周
囲に扇型断面形状の熱電対４０を周方向に沿って複数
個、例えば９個配設する。内蔵ヒータ２４の周囲に各熱
電対４０を配設した状態で、コアチューブ２１の内部孔
２３に挿入し、各熱電対４０をコアチューブ２１で覆
う。

【００８６】次に、コアチューブ２１の外側から高周波
加熱等で加熱してろう材２６，２７を溶融させ、内蔵ヒ
ータ２４と扇型断面形状の各熱電対４０；各熱電対４０
とコアチューブ２１とをろう材にてそれぞれ一体に接合
し、センサアッセンブリ構成メンバ４１を構成する。

【００８７】続いて、センサアッセンブリ構成メンバ４
１を収容したコアチューブ２１をカバーチューブ２０内
に挿通し、その後カバーチューブ２０をかしめ等でコア
チューブ２１に固定し、センサアッセンブリが組み立て
られ、ガンマサーモメータ１４Ｅを得ることができる。

【００８８】このガンマサーモメータ１４Ｅは、熱電対
４０を扇型断面形状とすることで接触面積を大きくとる
ことができ、各熱電対４０と内蔵ヒータ２４およびコア
チューブ２１への熱的接触が良くなり、さらに安定した
熱伝達特性を得ることができる。ガンマサーモメータ１
４Ｅは図示しないＬＰＲＭと一体的に組み合されて使用
される。

【００８９】図１３は、本発明に係る原子炉出力測定装
置の第７実施形態を示すもので、原子炉出力測定装置に
組み込まれるガンマサーモメータ１４Ｆの平断面図を示
すものである。

【００９０】この実施形態に示されたガンマサーモメー
タ１４Ｆは、コアチューブ２１内にセンサアッセンブリ
構成メンバ４３が一体に収容され、組み込まれるが、こ
のセンサアッセンブリ構成メンバ４３は、内蔵ヒータの
ヒータ線４４と熱電対素線４５とを電気絶縁層を形成す
る電気絶縁材４６の溶融で一体に固めて被覆し、この電
気絶縁材４６を金属被覆管４７で覆設して構成し、一体
化したものである。センサアッセンブリ構成メンバ４３
は、ヒータ線４４を中心に、このヒータ線４４の周りに
間隔をおいて複数の熱電対素線４５を配列し、ヒータ線
４４と各熱電対素線４５を電気絶縁材４６による電気絶
縁層内に封じ込めて被覆し、さらに金属被覆管４７で覆
ったものである。

【００９１】センサアッセンブリ構成メンバ４３の金属
被覆管４７はスリーブ状あるいは筒状のろう材２７に挿
入され、このろう材２７で覆われる。金属被覆管４７を
覆ったろう材２７は続いてコアチューブ２１の内部孔２
３に挿入され、収容される。コアチューブ２１内にセン
サアッセンブリ４３を収容した状態で、コアチューブ外
側から高周波加熱等で加熱してろう材２７を溶融させ、
コアチューブ２１をセンサアッセンブリ構成メンバ４３
と一体に接合させる。その後、コアチューブ２１にカバ
ーチューブ２０を被せ、このカバーチューブ２０をかし
め等でコアチューブ２１に固定させることにより、ガン
マサーモメータ１４Ｆを作ることができる。

【００９２】このガンマサーモメータ１４Ｆは、図示し
ないＬＰＲＭとともに核計装管内に収容されて原子炉出
力測定装置１０が構成される。

【００９３】この実施形態に示されたガンマサーモメー
タ１４Ｆはコアチューブ２１内にセンサアッセンブリ構
成メンバ４３をろう付けにて一体に収容し、このセンサ
アッセンブリ構成メンバ４３は内蔵ヒータのヒータ線４
４および熱電対素線４５を電気絶縁材４６および金属被
覆管４７で一体化し、ヒータ線４４および熱電対素線４
５を電気絶縁被覆および金属被覆で一体に覆設したの
で、内蔵ヒータ、各熱電対およびコアチューブ２１の熱
的接触不良を確実に解消でき、より一層安定した熱伝達
特性を得ることができる。

【００９４】図９は本発明に係る原子炉出力測定装置の
第８実施形態を示すもので、原子炉出力測定装置に組み
込まれるガンマサーモメータの平断面図である。

【００９５】この実施形態に示されたガンマサーモメー
タ１４Ｇは、コアチューブ２１内にセンサアッセンブリ
構成メンバ５０をろう付け等で一体に収容する一方、こ
のセンサアッセンブリ構成メンバ５０は棒状発熱体であ
る内蔵ヒータとしてのシーズヒータ５１を中心としてヒ
ータ周囲に温度センサであるシーズ熱電対５２を複数個
周方向に沿って配置した後、電気絶縁材４６および金属
被覆管４７で一体に覆い、ＭＩケーブル状としたもので
ある。すなわち、シーズヒータ５１およびシーズ熱電対
５２に電気絶縁被覆さらに金属被覆を施してＭＩケーブ
ル化させたものである。

【００９６】このガンマサーモメータ１４Ｇにおいて
は、センサアッセンブリ構成メンバ５０を構成するシー
ズヒータ５１およびシーズ熱電対５２を電気絶縁被覆さ
らに金属被覆で一体に覆い、ＭＩケーブル化することに
より、ヒータ５１と熱電対５２の熱的接触不良を確実に
かつ未然に防止でき、安定した熱伝達特性が得られる。

【００９７】

【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る原子炉
出力測定装置およびその製造方法においては、金属製ロ
ッド状のコア部材に棒状発熱体および温度センサをろう
付けにより一体的に接合したので、ガンマサーモメータ
を構成する棒状発熱体および温度センサのコア部材への
固定にかしめによる圧着方式のような厳しい製作精度が
要求されず、製造が簡素化され、簡単になる一方、コア
部材、棒状発熱体および温度センサは相互に一体接合さ
れ、製作精度に依存せず、安定した良好な熱伝達特性が
得られ、原子炉出力の測定精度が向上し、信頼性を高め
ることができる。

【００９８】また、ガンマサーモメータは固定式とする
ことができ、その駆動機構が不要となる一方、この固定
式のガンマサーモメータは温度センサによる温度上昇を
検出するものであるから感度劣化の虞がなく、較正精度
のバラツキを有効的に防止できる。

【００９９】請求項１および６に係る発明では、コア部
材内に棒状発熱体と温度センサが配置され、この棒状発
熱体と温度センサの間および温度センサとコア部材の間
がろう付けにて一体に接合されたので、コア部材、棒状
発熱体および温度センサ間の相互接合をコア部材の外部
からの加熱により行なうことができ、接合による一体化
が容易である一方、かしめ等の圧着が不要となって厳し
い製作精度が要求されず、しかも、接合不良がなく安定
的に固定できるので安定した熱伝達特性が得られ、信頼
性を向上させることができる。

【０１００】請求項２，３および７に係る発明において
は、ろう材設置の自由度が向上し、センサアッセンブリ
のセンサ箇所の設置数に応じてろう材の設置を自由に選
択でき、ガンマサーモメータの生産性を向上させること
ができる。

【０１０１】請求項４および８に係る発明においては、
コア部材と温度センサと棒状発熱体相互の接触・接合面
積を充分に得ることができ、接合不良を解消してより一
層安定した良好な熱伝達特性が得られる。

【０１０２】請求項５および９に係る発明においては、
金属被覆管内に電気被覆層を介して棒状発熱体と温度セ
ンサを一体に収容して一体構造化し、上記金属被覆管を
コア部材の内部孔にろう付けに固定したので、熱的接触
不良を確実に解消でき、より一層安定した熱伝達特性が
得られる。

【０１０３】請求項１０および１３に係る発明において
は、コア部材をカバーチューブに収容させる前に、コア
部材の内部孔に棒状発熱体を、コア部材のガイド溝に温
度センサをろう付けにて接合させ、一体化させることが
でき、コア部材に接合される温度センサの接合状態を外
部から確認することができ、信頼性の高いガンマサーモ
メータを提供できる。

【０１０４】請求項１１および１２に係る発明において
は、ろう材設置の自由度が向上し、センサ箇所の設置数
に応じてろう材の設置を自由に選択でき、ガンマサーモ
メータの生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉出力測定装置およびその製
造方法の一実施形態を示すもので、原子炉の概略構成
図。

【図２】本発明に係る原子炉出力測定装置の第１実施形
態を示すもので、原子炉出力測定装置に組み込まれるガ
ンマサーモメータの部分的な縦断面図。

【図３】図２の III−III 線に沿う平断面図。

【図４】図１のＡ分を拡大したもので、原子炉出力測定
装置のセンサ部の構造とコアチューブの軸方向温度分布
を示す図。

【図５】本発明に係る原子炉出力測定装置の第２実施形
態を示すセンサ断面図。

【図６】本発明に係る原子炉出力測定装置の第３実施形
態を示すセンサ断面図。

【図７】本発明に係る原子炉出力測定装置の第４実施形
態を示す部分的なセンサ断面図。

【図８】図７のVIII−VIII線に沿う平断面図。

【図９】図７のIX−IX線に沿う平断面図。

【図１０】本発明に係る原子炉出力測定装置の第５実施
形態を示す部分的なセンサ斜視図。

【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係る原子炉出力測
定装置の第５実施形態で用いられるガンマサーモメータ
の製造手順を示す図。

【図１２】本発明に係る原子炉出力測定装置の第６実施
形態を示すセンサ横断面図。

【図１３】本発明に係る原子炉出力測定装置の第７実施
形態を示すセンサ横断面図。

【図１４】本発明に係る原子炉出力測定装置の第８実施
形態を示すセンサ横断面図。

【図１５】従来のガンマサーモメータのセンサ部断面構
造とコアチューブの軸方向温度分布を示す図。

【符号の説明】

１０ 原子炉出力測定装置（炉内核計装集合体） １１ 原子炉 １２ 炉心部 １３ 局所出力領域モニタ（核分裂電離箱、中性子検出
手段） １４，１４Ａ，１４Ｂ ガンマサーモメータ（炉内出力
較正用検出器、γ線発熱検出手段） １５ 核計装久田 １７ センサー部 １８ 中性子検出器 ２０ カバーチューブ（ジャケットチューブ） ２１ コアチューブ（コア部材） ２２ 環状空隙部 ２３ 内部孔（挿通孔） ２４ 内蔵ヒータ（発熱体） ２５ 熱電対（温度センサ） ２６，２７ ろう材 ２８ 冷却材 ２９ センサアッセンブリ構成メンバ ３１ ガイド溝 ３３ 熱電対素線 ３４ 電気絶縁材（電気絶縁被覆） ３５ 金属被覆管 ３６ ヒータ線 ３７ 電気絶縁材 ３８ 金属被覆管 ４０ 熱電対 ４１，４３，５０ センサアッセンブリ構成メンバ ４４ ヒータ線 ４５ 熱電対素線 ４６ 電気絶縁材 ４７ 金属被覆管 ５１ シーズヒータ ５２ シーズ熱電対

フロントページの続き (72)発明者 田中 豊 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須電子管工場内 (72)発明者 大野 信明 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製ロッド状コア部材内に棒状発熱体
   とその発熱体の周囲に温度センサとを配置する一方、上
   記コア部材に金属のカバーチューブを覆設して上記カバ
   ーチューブとコア部材の間に、環状空隙部を軸方向に間
   隔をおいて複数箇所有するセンサアッセンブリを構成
   し、このセンサアッセンブリを原子炉の炉心部に配置
   し、前記温度センサにて環状空隙部に面するコア部材部
   分の温度分布を検出して原子炉出力を測定するガンマサ
   ーモメータを備え、上記ガンマサーモメータは、棒状発
   熱体と温度センサの間および温度センサとコア部材の間
   をろう付けにて一体に接合したことを特徴とする原子炉
   出力測定装置。
2. 【請求項２】 棒状発熱体と温度センサの間のろう材お
   よび温度センサとコア部材の間のろう材は、原子炉炉心
   部の軸方向全長に亘って配置された請求項１記載の原子
   炉出力測定装置。
3. 【請求項３】 棒状発熱体と温度センサの間のろう材お
   よび温度センサとコア部材の間のろう材は、カバーチュ
   ーブとコア部材の間に形成される環状空隙部にそれぞれ
   対応して上記環状空隙部付近にのみ配置された請求項１
   記載の原子炉出力測定装置。
4. 【請求項４】 コア部材に軸方向に延びる内部孔を形成
   し、この内部孔の中心部に棒状発熱体をその発熱体周囲
   に温度センサを配置し、上記温度センサの断面形状は、
   棒状発熱体およびコア部材の内部孔の接触部形状に合せ
   て形成された請求項１記載の原子炉出力測定装置。
5. 【請求項５】 棒状発熱体と温度センサは、電気絶縁層
   を介して金属被覆管内に一体構造で構成され、上記棒状
   発熱体および温度センサを一体に備えた金属被覆管がコ
   ア部材の内部孔にろう付けにて固定された請求項１記載
   の原子炉出力測定装置。
6. 【請求項６】 棒状発熱体の周囲にろう材を配置し、さ
   らに、このろう材の外周側に複数の温度センサを周方向
   に沿って配設し、配設された複数の温度センサに筒状あ
   るいはスリーブ状のろう材を挿通させた後、上記棒状発
   熱体、温度センサおよびろう材を金属製ロッド状のコア
   部材の内部孔に収容し、続いて上記コア部材の外側から
   高周波加熱等で加熱してろう材を溶融し、棒状発熱体、
   温度センサおよびコア部材を相互に接合して一体化さ
   せ、次に一体化されたコア部材をカバーチューブに収容
   し、このカバーチューブをコア部材にかしめ等で固定し
   てガンマサーモメータを製造することを特徴とする原子
   炉出力測定装置の製造方法。
7. 【請求項７】 棒状発熱体とその周囲の温度センサとの
   間は、棒状発熱体の周囲にろう材を塗布あるいは挿通さ
   せることにより配置する請求項６記載の原子炉出力測定
   装置の製造方法。
8. 【請求項８】 棒状発熱体の周囲にろう材を配置し、さ
   らに、このろう材の外周側に複数の温度センサを周方向
   に沿って配設し、外部から加熱することにより各温度セ
   ンサを棒状発熱体の周囲にろう付けにて接合し、次に接
   合された棒状発熱体と各温度センサを金属製ロッド状コ
   ア部材の内部孔に収容し、この内部孔の隙間にろう材を
   流し込んで温度センサとコア部材とをろう付けで接合し
   て一体化させ、続いて一体化されたコア部材をカバーチ
   ューブ内に収容し、カバーチューブをコア部材にかしめ
   等で固定してガンマサーモメータを製造することを特徴
   とする原子炉出力測定装置の製造方法。
9. 【請求項９】 棒状発熱体の周囲に間隔をおいて複数の
   温度センサを周方向に配置し、上記棒状発熱体と各温度
   センサを金属被覆管内で電気絶縁層で固めて一体化し、
   次に棒状発熱体と各温度センサを電気絶縁層を介して収
   容した金属被覆管を金属製ロッド状コア部材の内部孔に
   収容させてろう付けにて固定し、続いて上記コア部材を
   カバーチューブに収容し、このカバーチューブをコア部
   材にかしめ等で固定してガンマサーモメータを製造する
   ことを特徴とする原子炉出力測定装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 金属製ロッド状コア部材内に棒状発熱
    体とその発熱体の周囲に温度センサとを配置する一方、
    上記コア部材に金属のカバーチューブを覆設して上記カ
    バーチューブとコア部材の間に、環状空隙部を軸方向に
    間隔をおいて複数箇所形成し、さらに、上記コア部材の
    外面に軸方向に延びるガイド溝を横断面放射状に形成
    し、上記各ガイド溝に案内される温度センサをコア部材
    に設置してセンサアッセンブリを構成し、このセンサア
    ッセンブリを原子炉の炉心部に配置し、前記温度センサ
    にて環状空隙部に面するコア部材部分の温度分布を検出
    して原子炉出力を測定するガンマサーモメータを備え、
    上記ガンマサーモメータは、棒状発熱体と温度センサの
    間および温度センサとコア部材の間をろう付けにて一体
    に接合したことを特徴とする原子炉出力測定装置。
11. 【請求項１１】 棒状発熱体とコア部材の間およびガイ
    ド溝と温度センサの間にそれぞれ配置されるろう材が、
    原子炉炉心部の軸方向全長に亘り設けられた請求項１０
    記載の原子炉出力測定装置。
12. 【請求項１２】 棒状発熱体とコア部材の間およびガイ
    ド溝と温度センサの間にそれぞれ配置されるろう材を、
    カバーチューブとコア部材の間に形成される環状空隙部
    にそれぞれ対応させて環状空隙部の近傍のみに設けた請
    求項１０記載の原子炉出力測定装置。
13. 【請求項１３】 棒状発熱体の周囲にろう材を塗布ある
    いは介装させて金属製ロッド状コア部材の内部孔に収容
    し、次にコア部材の外面に横断面放射状に予め形成さ
    れ、軸方向に延びるガイド溝にろう材を介して温度セン
    サを収容し、続いてコア部材の外側から高周波加熱等で
    加熱してコア部材を溶融し、コア部材に各温度センサお
    よび棒状発熱体を接合させて一体化し、さらに一体化さ
    れたコア部材をカバーチューブ内に収容し、上記カバー
    チューブをかしめ等でコア部材に固定してガンマサーモ
    メータを製造することを特徴とする原子炉出力測定装置
    の製造方法。