JPS59208490A - カランドリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は加圧水型原子炉に関し、特に原子炉で使用する
カランドリアに関するものである・ｂ、従来の技術 本願と同一の出願人による特願昭ｓｒ　−ｔ４１コクダ
号明細書には、上部炉内構造物を貫流する冷却材が出口
ノズルの位置にあるカランドリアから該出口ノズルに導
かれる原子炉が開示されている。このカランドリアは容
易に原子炉に組み込むことができ且つ容易に原子炉から
取り外せるユニットであることが望ましい。該カランド
リアは、制御棒案内体をそれ等の端部で原子炉に関して
半径方向に容易に配置し位置決めする構造を有するべき
である。また、カランドリアは、制御棒案内体の頂部と
原子炉圧力容器の頭部との間で、制御棒駆動軸のための
案内を行なうと共に、制御棒案内体内への駆動軸の挿入
を容易にする必要がある。駆動軸は冷却材の横行流から
保護されていなければならず、カランドリアは冷却材喪
失事故（ＬＯＯＡ＝４ｏｓｓ−ｏｆ　−ｃｏｏｌａｎｔ
ａｃｃｉｄｅｎｔ）中の駆動ラインを構造的に支持する
と共番こ、　ＬＯＯＡの間に制御棒が炉心内に挿入され
るのを確実にしなければならない。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 従って、製造コストを納得のゆく低レベルに抑えながら
、組み込みが容易で且つ原子炉の適切な運転を保証する
カランドリアは提供されていなかった。

ｄ。問題点を解決するための手段 上述した問題点を解決するために、本発明は、上部支持
板と、下部支持板と、両支持板間でそれ等にある孔の中
に支持される複数の中空部材とを有し、加圧水型原子炉
における制御棒駆動軸の支持及び案内並びに冷却材横行
流の案内を行なうカランドリアであって、前記上部、下
部支持板間に胴部が介挿されていて前記中空部材を取り
、むと共１３、工、□ｎ’＋ｃ　ｌよや空８□４゜孔が
設けられていて、前記上部、下部支持板及び胴部によっ
て画定された領域への冷却材の流入を可能にし、また、
該胴部にも孔が設けられていて、前記領域からの冷却材
の流出を可能にしてなることを特徴とするものである。

中空部材はステンレス鋼で構成するのが好適であり、冷
却材の横行流による該中空部材の損傷を防止するだけで
なく、　ＬＯＯＡの場合、その結果生ずる大流量の蒸気
及び水の高圧下での駆動軸の損傷即ち変形を予防するに
足る重量、剛度及び強度を有する寸法に作られている。

胴部は頂部に装着フランジを有すると共に、原子炉容器
の出口ノズルとの整列状態に形成された孔を有するのが
好ましい。

ｅ、実施例 本発明は添付図面に例示したその好適な実施例に関する
下記の説明から一層容易に明らかとなろう。

第１図に示された装置はカランドリア／／であって、こ
れは上部支持板／Ｊ及び下部支持板１５を有する。該支
持板ｉ、ｙ、ｉｓはそれ等に設けられた同軸の孔の間を
延びる中空部材ｌり（代表的には中空管である）を支持
する。上部支持板１３にある孔はその上面側を符号／？
（第４図）で示すように皿もみした皿孔であり、各中空
部材／りは該皿孔の内縁に沿って溶接コ／により接合さ
れている。下部支持板１５にある孔はねじ孔であり、各
中空部材１７の下端、２３が下部支持板の孔にねじ込ま
れている。下部支持板１５には一組の別の孔、即ち小判
形の大孔コ！及び円形の小孔コルが付設されている。カ
ランドリアｉｉは、その通常の使用形態においては、前
述した先行出願に開示されている通り、原子炉コク（第
４図）の上部炉内構造物に整列してそこに装着されると
共に、制御棒案内体の上部支持体として機能する。小判
形の大孔ｓｌは上部炉内構造物からの冷却材を導いてカ
ランドリアｌ／に入れる働きがあり、小孔−６には整列
ピン（図示しない）が係合して、制御棒案内体を整列さ
せる。

該支持板／３．／！及び中空部材ｉｔは胴殻／に囲まれ
ている。複合構造のものである代表的な胴部３１が第４
図に示されている。該胴殻ｌは、幅狭の円筒形板材Ｊ３
と幅広の円筒形板材３３とを含み、幅狭の板材３Ｊは一
端で上部支持板１３に溶接され、他端で幅広の板材Ｊ３
の一端に溶接される。板材３ｊの他端は下部支持板ｌ！
の底部化結合される。才た胴部３ノは、上部支持板ノ３
より上方に、円筒形の板材３りと、突出リングダｌを有
するフランジ３９とを備える。該板材３りは一端で突出
リング＋／に、他端で上部支持板１３の頂部に溶接され
る。下側の板材３３は、カランドリアを据え付ける原子
炉コクの出ロノズルダ３に冷却材を導くための孔４（Ｊ
を有する。孔ダ３の境界ｌＩ＆は内側炉心そうｑりにあ
る孔の境界ｌＩＡ’と組み合うように形成されており、
一方、該境界ａｔは出口ノズル４！３の連続部３ｏと組
み合うように形成されているので、出口ノズルを直接に
通る入口ノズルからのバイパス漏洩量は可及的に減少す
る。

原子炉コクにおいて、カラントリアノｌはそのフランジ
Ｊ？を内側炉心そうｌＩ７のフランジ３デに着座させて
装着される（第４図）。フランジ３デには原子炉ａりの
本体よ３から延びるキー（図示しない）のためのキー溝
！／がある（第１図、第３図）。また、フランジ３デに
は矩形の切欠きＺＳもあり（第３図）、フランジ１１４
Ｉから突き出るキー（図示せず）が該切欠きに係合する
。カランドリアの心出しを適切に行なえるように、切欠
きＳＳの近くに調整部材（図示せず）がボルト締めされ
ている。また、フランジ３テにはその周囲に沿って孔Ｓ
りが設けられている。内側炉心そうのフランジ４Ｉ４Ｉ
にある孔を貫くダウンカマーｓｇからの冷却材はこれ等
の孔ｊりを通るように案内される。この冷却材は孔ｓ７
から出て上部支持板／３上に達し、中空部材／りと該中
空部材を貫通する駆動ｆｉｔ？との間のスペースを通る
ように循環する。

カランドリアｌ／は別個のユニットとして原子炉コクの
中央に装着され、また、原子炉の諸案内体及びクラスタ
ー（図示しない）に接近するため容易に着脱しうる。

代表的には各中空部材／７は外径ｔｃｒｔ、内径Ｓ、り
α、長さ７．２！αである。駆動軸３デの直径はり。ｊ
［、中空部材１７のピッチはコｔｃｉである。各孔コｊ
の並行な直線部分は長さがｊｃＩｌｌであって、互いに
ＩＱＣＩＩＬの間隔で開いており、半径ｊ−（１ｍの半
円形部分に接続されている。子（，２ｇの全長は１０ｃ
ＩＬ幅の半円形部分の中心線に沿って］！ｆｃｒ！Ｌで
ある。各整列孔２６はλ。ざｊｃｍの直径を有する。

長さｉｓｓ；ａｍの中空部材／’７は制御棒案内体の頂
部と原子炉容器の頭部６１との間における駆動軸の効果
的な案内を行なうと共に、制御棒が下方へ移動している
制御棒案内体内への駆動軸の挿入を容易にする。駆動軸
、１？は中空部材ｌりにより横行流から保護されている
。カランドリア／／及び特に中空部材ｌりは駆動軸のた
めの構造的支持体となっており、該支持体は、配管に大
きな破断のある冷却材喪失事故中に特に重要である。こ
の事故の場合、蒸気及び水が高速で原子炉ａ７の出ロノ
ズル亭３に向かって外側へ噴出し、Ｒｏｅ（ロッドクラ
スタ制御）の要素を炉心に挿入すべきときに駆動軸を変
形させる傾向がある。駆動軸の変形及び破損は中空部材
１７が防止している。

原子炉コア内にカラントリアクノを一体に組み込んだと
きに該カランドリアが果たす最も重要な役割は、制御棒
案内体領域からの炉心出口流を最小の圧損で出口ノズル
ａＳへ導くことである。中空部材ｌグのピッチ対横断方
向の寸法（中空部材／７が管である場合はピッチ対外径
）は犬きく、１０／３Ｊ即ちコ。ｒｔが代表的であり、
この大きな比が圧損を低く抑えるのに寄与している。小
判形の孔２５の寸法はカラントリア／／内への炉心出口
流を殆ど一様にするよう選択されている。カランドリア
は流量制御機能を有し、従って、炉心流の大規模な誤分
布及び過度の横行流を防止する。才た、カランドリアは
原子炉の頭部６１領域の温度を流入する低温冷却材の温
度又はその温度近くに維持することも狙っている。即ち
、カランドリアｌ／は主炉心出口流を頭部領域から分け
ている。これが、フランジＪ？にある孔Ｓりに入るダウ
ンカマーｚｇからの小量の頭部冷却流と協力して、頭部
領域を炉心入口温度に維持する。この頭部冷却流は駆動
軸３ｑと中空部材／りの内面との間の環状通路を通って
出る。このようにカランドリアは頭部冷却流に対し制御
された出口流通路を与える。

本発明の好適な実施例を説明したが、それは様々に変形
可能である。例えば、カランドリアのフランジは内側炉
心そうグクのフランジ４ｔ４ｔにボルト締めするように
形成してもよく、また、中空部材／７は下部支持板１３
にも上部支持板１３と同様に溶接してもよい。また、フ
ランジ７３が上部支持板り！から延びるようなカラント
リアク／（第３図）とすることができる。このカランド
リアクツは第グ図に示したカランドリアよりも低コスト
のものにすることができる。

また、駆動軸５！の挿入を容易にするため、上部炉心板
ｔ３の上方に漏斗状部材ｔ３を設けたカランドリアｒｚ
（第を図）としてもよい。この場合、漏斗状部材ｓ３は
別個のユニットであり、中空部材ｔ７を上部支持板ざ３
に溶接してから、漏斗状部材ｔ３を中空部材ｔり及び上
部支持板の結合部ｔｑに溶接する。このようにして上部
支持板ｇｒへの中空部材ｆｆ７の結合が容易になされる
。

ｆ。効　果 本発明のカランドリアは容易に原子炉に組み込むことが
でき且つ容易に原子炉から取り外せるユニットである。

該カランドリアは、制御棒案内体をそれ等の端部で原子
炉に関して半径方向に容易に配置し位置決めする構造を
有する利点がある。また、該カランドリアは、制御棒案
内体の頂部と原子炉圧力容器の頭部との間で、制御棒駆
動軸のための案内を行なうと共に、制御棒案内体内への
駆動軸の挿入を容易にする。

駆動軸は冷却材の横行流から保護されており、カランド
リアは冷却材喪失事故中の駆動ラインを構造的に支持す
ると共に、冷却材喪失事故中に制御棒が炉心内に挿入さ
れるのを確実にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカランドリアの斜視図。 第一図は第１図１こ示したカランドリアの部分底面図、
第３図は第１図のＩ−１線断面図、第参１′ｌ／　　・ 図はカランドリア及び該カランドリアが装着される原子
炉圧力容器の一部を示す縦断面図　第δ図及び第６図は
本発明の変形例を示す部分断面図である。 ／／、７／、ｔノ＋１＠カランドリア、／３　、７！、
ｇｋ、・・上部支持板、／＆・・下部支持板、／７，１
７・・中空部材１．２左・・下部支持板の孔、コク・０
原子炉、３ノ・・胴部、り３・・胴部にある孔、夕９・
０制御棒駆動軸。 出　願　人　　　ウェスチングハウス・エレクトリック
・コーポレーション （１，２） ＦＩＧ、　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部支持板と、下部支持板と、両支持板間でそれ等にあ
   る孔の中に支持される複数の中空部材とを有し、加圧水
   型原子炉における制御棒駆動軸の支持及び案内並びに冷
   却材横行流の案内を行なうカランドリアであって、前記
   上部、下部支持板間に胴部が介挿されていて前記中空部
   材を取り囲むと共に、下部支ｈ＋は中空部材間に孔が設
   けられていて、前記上部、下部支持板及び胴部によって
   画定された領域への冷却材の流入を可能にし、また、該
   胴部にも孔が設けられていて、前記領域からの冷却材の
   流出を可能基こしていることを特徴とするカランドリア
   。