JPS60127492A

JPS60127492A - 高速増殖炉

Info

Publication number: JPS60127492A
Application number: JP58235390A
Authority: JP
Inventors: 誠松村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1985-07-08

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】〔発明の技術分野〕本発明は垂直地震等の際の炉心構成要素の浮上りを防止
した高速増殖炉に関する。

［発明の技術的背景］一般に、大形の高速増殖炉は第１図および第２図の如く
構成される。すなわち、図中１は原子炉容器であって、
この原子炉容器１の上端部は′ａｉ！ｉＩｉプラグ２に
よって閉塞されている。そして、この原子炉容器１内に
は炉心３が収容されている。この炉心３は炉心槽４で囲
まれており、また炉心支持構造物５によって支持されて
いる。また、６は炉心支持板であって、この炉心支持板
６上には複数の流量調節モジュール８・・・が支持され
ている。

なお、第１図にはこの流量調節モジュール８・・・は１
個しか示されていないが、実際にはこの流量調節モジュ
ール８・・・は複数設けられているものである。そして
、これら流量調節モジュール８・・・には炉心燃料集合
体、プランケット燃料集合体、制御棒集合体等の炉心構
成要素７・・・がそれぞれ複数体ずつ装荷されている。

そして、冷却材入口配管９から供給された液体ナトリウ
ムなどの冷却材は高圧プレナム１０から各流量調節モジ
ュール８・・・内に流れ、さらに各炉心構成要素７・・
・内に流入し、これら炉心構成要素７・・・の上端から
流出する。また、１１は炉心上部機構であって、この炉
心上部機構１１内には制御棒駆動機構や各種の計測装置
が内蔵され、上記の制御棒駆動機構によって制御棒集合
体内の制御棒を挿入、引抜きし、この炉心３の出力を制
御するように構成されている。

そして、前記の流量調節モジュール８・・・および炉心
構成要素７・・・は第２図の如く構成されている。

すなわち、上記流量調節モジュール８にはエントランス
ノズル２１が突設され、このエントランスノズル２１は
上記の炉心支持板６を貫通して高圧ブレナム１０内に突
出している。そして、この高圧ブレナム１０内の冷却材
はこのエントランスノズル２１からこの流量調節モジュ
ール８内に導入される。また、この流量調節モジュール
８の上部には挿入孔２２・・・が形成されている。そし
て、上記炉心構成要素７・・・の下端に突設されたエン
トランスノズル２３・・・はこれらの挿入孔２２・・・
内に挿入され、これら炉心構成要素７・・・が支持され
ている。これらのエン１−ランスノズル２３・・・上部
および下部には嵌合フランジ部２３ａ・・・、２３ｂ・
・・が形成されており、炉心構成要素の７・・・種類に
対応してこれら嵌合フランジ部２３ａ・・・、２３ｂ・
・・の径が変えられているとともに上記挿入孔２２・・
・の上部および下部の径もこれら嵌合フランジ部２３ａ
・・・、２３ｂ・・・に対応している。したがって、上
記炉心構成要素７・・・はその種類によって特定の挿入
孔２２・・・にしか挿入できず、これら炉心構成要素７
・・・の誤装荷を防止するように構成されている。

そして、この流量調節モジュール８・・・内に導入され
た冷却材は減圧機構２４・・・によって減圧されて流量
が調整されたのち、各炉心構成要素７・・・に供給され
るように構成されている。

［背景技術の問題点］上記の如き高速増殖炉では各炉心構成要素７・・・のエ
ントランスノズル２３内に供給される冷却材の圧力によ
ってこれら炉心構成要素７・・・を下方に引下げるいわ
ゆるハイドリンクホールドダウンによって各炉心構成要
素７・・・の浮上りを防止している。しかし、上述の如
く炉心構成要素のエントランスノズルに嵌合フランジ部
を形成して誤装荷を防止するような場合には上記エント
ランスノズルの有効断面積が減少し、ハイドリックホー
ルドダウンによる引下げ力を大きくできない不具合を生
じる。このため、大規模な垂直地震を想定したような場
合、炉心構成要素が浮上る可能性が考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、その目
的は炉心構成要素のエントランスノズルの有効断面積を
大きくとれないような場合ても炉心構成要素の浮上りを
確実に防止することができる高速増殖炉を提供すること
にある。

〔発明の概要）すなわち本発明は、原子炉容器と、この原子炉容器内に
収容された炉心と、この炉心内に装荷された複数の炉心
構成要素と、上記炉心を囲む炉心槽と、この炉心槽の内
面に設けられ最外周の上記炉心構成要素の外周面に当接
してこれら炉心構成要素を支持する支持枠と、上記炉心
構成要素の外周面および上記支持枠に形成された嵌合凹
部と、上記炉心構成要素の外周面に設けられ高温状態で
は突出して隣接する上記炉心構成要素の上記嵌合凹部お
よび上記支持枠の嵌合凹部内に嵌合しまた低湿状態では
没入して上記の嵌合凹部から抜ける熱応動凸部とを具備
したものである。したがって、原子炉運転時の高温状態
では上記の熱応動凸部が突出して隣接する炉心構成要素
や支持枠の嵌合凹部内に嵌合し、これら炉心構成要素を
一体化して支持枠に固定し、ハイドリックホールドダウ
ンによる引下げ力が大きくとれないような場合でも大規
模な垂直地震の際等における炉心構成要素の浮上りを確
実に防止することが出来るものである。

また、燃料交換時等には原子炉出力が低下して温度が低
下するので、上記の熱応動凸部は没入して嵌合凹部内か
ら抜け、これら炉心構成要素相互および支持枠との拘束
が解除されるので燃料交換等に支障が生じるようなこと
はないものである。

〔発明の実施例〕

以下、第３図ないし第９図を参照して本発明の実施例を
説明する。第３図ないし第８図は本光明の第１実施例を
示す。すなわち、図中１０１は原子炉容器であって、こ
の原子炉容器１０１の上端部は遮蔽プラグ１０２によっ
て閉塞されている。

そして、この原子炉容器１０１内には炉心１０３が収容
され玉いる。この炉心１０３は炉心槽１Ｏ４で囲まれて
おり、また炉心支持構造物１０５によって支持されてい
る。また、１０６は炉心支持板であって、この炉心支持
板１０６上には複数の流量調節モジュール１０８・・・
が支持されている。

なお、第１図にはこの流量調節モジュール１０８・・・
は１個しか示されていないが、実際にはこの流量調節モ
ジュール１０８・・・は複数設けられているものである
。そして、これら流量調節モジュール１０８・・・には
炉心燃料集合体、ブランケット燃料集合体、制御棒集合
体等の炉心構成要素１０７・・・がそれぞれ複数体ずつ
装荷されている。そして、冷却材入口配管１０９から供
給された液体すトリウムなどの冷却材は高圧ブレナム１
１０から各流量調節モジュール１０８・・・内に流れ、
さらに各炉心構成要素１０７・・・内に流入し、これら
炉心構成要素１０７・・・の上端から流出する。また、
１１１は炉心上部機構であって、この炉心上部１ｍ構１
１１内には制御棒駆動機構や各種の計測装置が内蔵され
、上記の制御棒駆動機構によって制御棒集合体内の制御
棒を挿入、引抜きし、この炉心１０３の出力を制御する
ように構成されている。

そして、前記の流量調節モジュール１０８・・・および
炉心構成要素１０７・・・は第４図の如く構成されてい
る。すなわち、上記流量調節モジュール１０８にはエン
１〜ランスノズル１２１が突設され、このエントランス
ノズル１２１は上記の炉心支持板１０６を貫通して高圧
ブレナム１１０内に突出している。そして、この高圧ブ
レナム１１０内の冷却材はこのエントランスノズル１２
１からこの流量調節モジュール１０８内に導入される。

また、この流量調節モジュール１０８の上部には挿入孔
１２２・・・が形成されている。そして、上記炉心構成
要素１０７・・・の下端に突設されたエントランスノズ
ル１２３・・・はこれらの挿入孔１２２・・・内に挿入
され、これら炉心構成要素１０７・・・が支持されてい
る。これらのエン１−ランスノズル１２３・・・上部お
よび下部には嵌合フランジ部１２３ａ・・・、１２３ｂ
・・・が形成されており、炉心構成要素１０７・・・の
種類に対応してこれら嵌合フランジ部１２３ａ・・・、
１２３ｂ・・・の径が変えられているとともに上記挿入
孔１２２・・・の上部および下部の径もこれら嵌合フラ
ンジ部１２３ａ・・・、１２３ｂ・・・に対応している
。したがって、上記炉心構成要素１０７・・・はその種
類によって特定の挿入孔１２２・・・にしか挿入できず
、これら炉心構成要素１○７・・・の誤装荷を防止する
ように構成されている。そして、この流量調節モジュー
ル１０８・・・内に導入された冷却材は減圧ｔＨｆ４１
２４・・・によって減圧されて流量が調整されたのち、
各炉心構成要素１０７・・・に供給されるように構成さ
れている。

次に、これら炉心構成要素１０７・・・の浮上りを防止
する数構を説明する。すなわち、第５図にはこの炉心構
成要素の例として炉心燃料集合体を示し、１３４はラッ
パ管である。そして、このラッパ管１３４内には燃料ビ
ン１３２・・・が収容されている。そして、このラッパ
管１３４の外周面の２か所には帯状のパッド１３１，１
３１が取付けられている。これらのパッド１３１．１３
１の３面にはそれぞれ嵌合凹部１３６・・・が形成され
ている。

また、これらパッド１３１，１３１の残り３面には熱応
動凸部１３５・・・が突設されている。これらパッド１
３１，１３１はたとえば形状記憶合金で形成され、上記
の熱応動凸部１３５・・・は原子炉運転時の高温状態（
３５Ｏ″Ｃ以上たとえば約５００’　Ｃ）では第６図に
示す如く突出し、また燃料交換時等の低出力時で低温の
場合（たとえば約３００°Ｃ）にはこれら熱応動凸部１
３５・・・はこれらパッド１３１，１３１の外周面が平
坦になるまで没入するように構成されている。

また、前記の炉心槽１０４の内周面には上記のパッド１
３１．１３１の位置に対応して環状の支持枠１１２．１
１２が取付けられている。そして、これらの支持枠１１
２．１１２内周面は最外周の炉心構成要素１０７・・・
のパッド１３１・・・の外周而に密着するような形状に
形成されている。そして、この支持枠１１２．１１２の
内周面には上記パッド１３１・・・の熱応動凸部１３５
・・・に対応して嵌合凹部１３７・・・が形成されてい
る。

次に、この第１実施例の作用を説明する。原子炉運転時
の高温状態では、各炉心構成要素１０７・・・の熱応動
凸部１３５・・・は突出し、第８図に示す如く隣接する
炉心構成要素１０７・・・の嵌合凹部１３６・・・内に
嵌合し、これら炉心構成要素１０７・・・を互いに一体
的に結合するとともに支持枠１１２゜１１２の嵌合凹部
１３７・・・内にも庶合し、これら炉心構成要素１０７
・・・をこの炉心４Ｗ　１０４に固定する。よって、こ
れら炉心構成要素１０７・・・は機械的に炉心槽１０４
に一体的に固定され、大規模な垂直地震等の際にもこれ
ら炉心構成要素１０７・・・の浮上りを確実に防止する
。

また、燃料交換時等おいては原子炉出力が低下し、温度
が低下するので各炉心構成要素１０７・・・の熱応動凸
部１３５・・・は没入する。したがって、これら炉心構
成要素１０７・・・相互および支持枠１１２．１１２と
の機械的な結合は解除され、燃料交換等に支障が生じる
ことはない。

なお、本発明は上記の第１実施例には限定されない。た
とえば第９図には本発明の第２実施例を示す。この第２
実施例はパッド１３１に熱膨張率の大きな金属等からな
る熱応動部材１３８・・・を埋めこみ、熱応動凸部を構
成したものである。

さらに、本発明は上記の実施例にも限定されるものでは
ない。たとえば、熱応動凸部は必ずしも低温の状態でパ
ッドの外周面が平坦になるまでその突出高さが低下する
必要はない。すなわち、低温の状態では各炉心構成要素
およびパッドなどが収縮するので、これらパッドの間に
隙間ができる。

したがって、これら熱応動凸部はこのようなような状態
において炉心構成要素が取外し可能な状態となるまでそ
の突出」が低下すればよく、本明細書において没入とは
炉心構成要素が取外し可能な状態まで熱応動凸部が後退
することを意味する。

また、本発明は高温の状態において熱応動凸部のみが突
出する必要はなく、たとえばパッド全体が膨張して熱応
動凸部が前進して突出するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は、原子炉容器と、この原子炉容器内
に収容された炉心と、この炉心内に装荷された複数の炉
心構成要素と、上記炉心を囲む炉心槽と、この炉心槽の
内面に設【プられ最外周の上記炉心構成要素の外周面に
当接してこれら炉心構成要素を支持する支持枠と、上記
炉心構成要素の外周面および上記支持枠に形成された嵌
合凹部と、上記炉心構成要素の外周面に設けられ高温状
態では突出して隣接する上記炉心構成要素の上記嵌合凹
部および上記支持枠の嵌合凹部内に嵌合しまた低温状態
では没入して上記の嵌合凹部から抜ける熱応動凸部とを
具備したものである。したがって、原子炉運転時の高温
状態では上記の熱応動凸部が突出して隣接する炉心構成
要素や支持枠の嵌合凹部内に嵌合し、これら炉心構成要
素を一体化して支持枠に固定し、ハイドリックホールド
ダウンによる引下げ力が大きくとれないような場合でも
大規模な垂直地震の際等における炉心構成要素の浮上り
を確実に防止することが出来るものである。

また、燃料交換時等には原子炉出力が低下して温度が低
下するので、上記の熱応動凸部は没入して嵌合凹部内か
ら抜け、これ°ら炉心構成要素相互および支持枠との拘
束が解除されるので燃料交換等に支障が生じるようなこ
とはなく、さらに構造も簡単である等その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は全体の縦
断面図、第２図は流邑調節モジュールの縦断面図である
。第３図ないし第８図は本発明の第１実施例を示し、第
３図は全体の縦断面図、第４図は流量調節モジュールの
縦断面図、第５図は炉心構成要素の斜視図、第６図は第
５図のｖＩ−ｖＩ線に沿う断面図、第７図は第３図の■
−■線に沿う断面図、第８図は炉心構成要素の嵌合状態
を示す断面図である。第９図は本発明の第２実施例の炉
心構成要素の横断面図である。１Ｏ１・・・原子炉容器、１０３・・・炉心、１０４・
・・炉心槽、１０．７・・・炉心構成要素、１０８・・
・流量調節モジュール、１１２・・・支持枠、１３１・
・・パッド、１３５・・・熱応動凸部、１３６．１３７
・・・嵌合凹部、１３８・・・熱応動部材（熱応動凸部
）。出願人代理人　弁理士　鈴圧式彦第１図第２図小　５ｊ４第７　ｒ：′、Ｊ「第８　図第９囚３１ｊｔ５

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉容器と、この原子炉容器内に収容された炉心と、
この炉心内に装荷された複数の炉心構成要素と、上記炉
心を囲む炉心槽と、この炉心槽の内面に設けられ最外周
の上記炉心構成要素の外周面に当接してこれら炉心構成
要素を支持する支持枠と、上記炉心構成要素の外周面お
よび上記支持枠に形成された嵌合凹部と、上記炉心構成
要素の外周面に設けられ高温状態では突出して隣接する
上記炉心構成要素の上記嵌合凹部および上記支持枠の嵌
合凹部内に嵌合しまた低温状態では没入して上記の嵌合
凹部から抜ける熱応動凸部とを具備したことを特徴とす
る高速増殖炉。