JPS5846720B2 - 原子炉炉心誤装荷防止機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉炉心の炉心構成要素誤装荷防止機構に関
するものである。

原子炉炉心の構成要素は、濃縮度の異なる燃料集合体、
ブランケット、安全棒、調整棒、中性子源、中性子遮蔽
体等からなり、これら多種類の炉心構成要素はエントラ
ンスノズルが連結管に挿入されて支持され、７炉心を形
成している。

炉心構成要素を所定位置以外に配置して炉心を組立るこ
とは成る場合には極めて危険であるため、多種類の、外
形の略々同じ炉心構成要素を各種類毎に所定位置に誤ま
りなく配置できるような誤装荷防止機構が必要である。

従来の原子炉炉心誤装荷防止機構は、所定の装荷位置以
外でも、それが安全側の誤装荷であれば装荷が可能であ
った。

例えば、濃縮度の高い外側即ち炉心ゾーン■の燃料集合
体を内側即ち炉心ゾーンＩに装荷することはできないが
、濃縮度の低い内側の燃料集合体は外側即ち炉心ゾーン
■に装荷することが可能であった。

このような誤装荷は安全側であるため危険はない。

しかしながら、誤装荷の生じた位置には本来その位置に
装荷されるべき炉心構成要素が装荷できなくなり、全部
の炉心構成要素を装荷するためには誤装荷された炉心構
成要素を探し出さねばならない。

装荷された状態のままで誤装荷された炉心構成要素を検
出することは不可能であるので、実際には炉心構成要素
を一本一本引抜いて他の装荷ゾーンへ装荷してチェック
を行うという方法により探していた。

この作業は非常に時間の掛る無駄な作業である。

又、全ての誤装荷が安全側に生じ、全ての炉心構成要素
が誤装荷されたままで炉心が組立られた場合には、原子
炉運転時に効率が低下する。

従って本発明の目的は、炉心構成要素が所定の装荷位置
だけに完全に装荷され、誤装荷が容易に検出できる原子
炉炉心誤装荷防止機構を提供することである。

次に添附図面に示す一実施例に沿って本発明を説明する
。

第１図に於て、燃料集合体■、燃料集合体■、ブランケ
ット、安全棒、調整棒、中性子源および中性子遮蔽体等
の複数種類の炉心構成要素のうち、例えば燃料集合体Ｉ
である炉心構成要素１は、そのエントランスノズル２が
炉心の支持構造３に固着された連結管４内に挿入され支
持されている。

エントランスノズル２は略々円筒形であって、３つの肩
部５，６および７によって区切られ、エントランスノズ
ル先端に向って段階的に外径の小さくなる４つの円筒面
８，９，１０および１１が形成されている。

連結管４の内面は、エントランスノズル２の外形と略々
対応する形状にしである。

即ち、エントランスノズル２の肩部５，６および７には
それぞれ肩部１２，１３および１４が対応し、エントラ
ンスノズル２０円筒面９，１０および１１にはそれぞれ
円筒面１５，１６および１１が対応し、エントランスノ
ズル２と連結管４との間に大きな間隙が生じない。

特に円筒面９と１５および１１と１７との間は全周につ
いて例えば０．１ ｍｍの非常に小さな間隙となってお
り、肩部５と１２との接触と共働して炉心構成要素１を
支持する。

第２図は第１図と同様の炉心構成要素と連結管との関係
を示す図であるが、ここに示す炉心構成要素１０１は複
数種類の炉心構成要素のうち、例えば燃料集合体■より
も濃縮度の低い燃料集合体■である。

従って、誤装荷を防止し、誤装荷が生じた場合にはこれ
を容易に検出できるようにするために、炉心構成要素１
０１のエントランスノズル１０２の形状を第１図のもの
とは変えである。

即ち、第２図に示す例では、円筒面１０９が円筒面９よ
りも外径が小さく、円筒面１１１は円筒面１１よりも外
径が大きい。

但し円筒面１０９の外径は円筒面１１１の外径よりも大
きい。

又、連結管１０４の各円筒面１１５および１１７の寸法
はそれぞれ対応するエントランスノズル１０２０円筒面
１０９および１１１よりも僅かに（例えば外径で０．２
ｍｍ ）大きくしである。

他の点については第１図に示すものと同様の構成である
。

第３図には、第１図に示す連結管４に第２図に示す炉心
構成要素１０１のエントランスノズル１０２が誤装荷さ
れた場合の各円筒面の関係を示す。

エントランスノズル１０２の先端部の円筒面１１１は連
結管４の円筒面１７よりも外径が太きいため、肩部１４
に接触し、その位置で停止されてそれ以上挿入できない
。

従って炉心構成要素１０１は所定位置より高い位置で止
まることになり、燃料交換機による検出が可能となる。

第４図には第２図に示す連結管１０４に第１図に示す炉
心構成要素１のエントランスノズル２が誤装荷された場
合の各円筒面の関係を示す。

この場合には、エントランスノズル２の先端部の円筒面
１１は連結管１０４の下部の円筒面１１７よりも外径が
小さいが、エントランスノズル２の上部の円筒面９は連
結管１０４の上部の円筒面１１５よりも直径が小さい。

従ってエントランスノズル２の肩部６が連結管１０４の
肩部１１２と係合し、その位置で停止されてそれ以上挿
入できない。

従ってこの場合も炉心構成要素１は所定位置より高い位
置に止まり、燃料交換機による検出が可能となる。

以上の説明から明らかな如く、本発明に依れば、炉心構
成要素のエントランスノズルの寸法を一部だけ変えると
いう極めて簡単な構成により、特定の装荷ゾーンには特
定の炉心構成要素だけしか装荷できず、また誤装荷が極
めて容易に発見できる原子炉炉心誤装荷防止機構が提供
される。

以上の説明では、説明を簡単にするために炉心構成要素
が２種類である場合について説明したが、より多くの種
類の炉心構成要素を持つ炉心にも各円筒面の寸法を適当
に選択することにより本発明を適用できることは勿論で
ある。

例えば、原子炉炉心内に配置される炉心構成要素が、燃
料集合体■、燃料集合体■、ブランケット、安全棒、調
整棒、中性子源および中性子じゃへい体からなる場合、
それぞれの炉心構成要素の嵌合部直径と、連結管に設け
られてそれぞれの炉心構成要素の嵌合部を受は入れる嵌
合部受入開口部の直径との関係の一例は表に示す如きも
のにすると良い。

この表で○印は装荷が可能であることを示し、×印は装
荷が不可能であることを示す。

従って表から、燃料集合体Ｉは炉心ゾーンＩに、燃料集
合体■は炉心ゾーン■に、ブランケットはブランケット
ゾーンに、の如く、それぞれ正しいゾーンにだけしか各
炉心構成要素が装荷できない。

例えば燃料集合体■を誤って燃料集合体■を受は入れる
ための炉心ゾーン■に装荷しようとした場合には、燃料
集合体■の嵌合部の上側円筒面はその直径が７２で炉心
ゾーン■の嵌合部受入開口部の上側円筒面の直径７６．
２ｍｍよりも小さいため容易に挿入できるが、燃料集合
体Ｉの嵌合部の下側円筒面はその直径が５９ｍｍで炉心
ゾーン■の嵌合部受人開口部の下側円筒面の直径５８．
２ｍｍよりも太きいため挿入できず、結果として燃料集
合体Ｉは炉心ゾーン■に装荷できずに途中で止められる
ことになる。

他の×印を附して表わす炉心構成要素と連結管嵌合部受
人開口との組合せについても、上側あるいは下側のいず
れかの円筒面で挿入が阻止され、誤装荷が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ所定位置に正しく装荷さ
れた炉心構成要素と連結管との関係を示す図、第３図お
よび第４図は誤装荷の起った場合の炉心構成要素と連結
管との関係を示す図である。 ｉ、’＋ｏｉ・・・・・・炉心構成要素、２，１０２・
・・・・・エントランスノズル、４，１０４・・・・・
・連結管、９゜１１．１０９，１１１・・・・・・嵌合
部受人開口部（円筒面）、１５、１７、１１５、１１７
・・・・・・嵌合部（円筒面）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数種類の炉心構成要素のエントランスノズルの各
   々に形成された上記炉心構成要素の種類毎に異なる外径
   の嵌合部と、 上記炉心構成要素を支持する連結管に形成され、上記炉
   心構成要素の上記嵌合部の外径に対応して所定種類の上
   記炉心構成要素の上記嵌合部を受は入れる嵌合部受人開
   口部とを備えた原子炉炉心誤装荷防止機構に於て、 上記嵌合部が互いに外径の異なる少なくとも２つの円筒
   面からなり、かつ 上記嵌合部受人開口部が、上記所定種類の炉心構成要素
   だけを受は入れるような寸法の互いに内径の異なる少な
   くとも２つの受入円筒面からなることを特徴とする原子
   炉炉心誤装荷防止機構。