JPS60220894A - 炉内構造物 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと称す）に係り特
にその耐震性の向上を図った炉内構造物に関する。

［発明の技術的背景コ 第１図乃至第５図を参照して従来例を説明する。

第１図はＢＷＲの概略構成を示す縦断面図である。

図中符号１は、原子炉圧力容器を示し、この原子炉圧力
容器１内には炉心２および冷却水３が収容されている。

上記炉心２は、複数の燃料集合体４および制御棒５等か
ら構成されている。上記冷却水３は、炉心２を下方から
上方に流通しその際炉心２の核反応熱により昇温し、水
と蒸気の二層流状前となる。二層流状前となった冷却水
は、炉心２の上方に設置された気水分離器７内に流入し
て水と蒸気に分離される。分離された蒸気は、気水分離
器７の上方に設置された蒸気乾燥器８内に流入し乾燥さ
れ乾燥蒸気となり、前記原子炉圧力容器１に接続された
主蒸気管９を介して図示しないタービン系に送られ発電
に供される。前記炉心２の外周側にはシュラウド１０が
設置されており、このシュラウド１０の上端にはシュラ
ウドヘッド１１が設置されている。また上記シュラウド
１０と原子炉圧力容器１との間のダウンカマ部１２には
ジェットポンプ１３が等間隔に複数台設置され゛ており
、このシジェットボンブ１３は再循環入口ノズル１４お
よび再循環出口ノズル１５を介して接続される図示しな
い再循環配管およびこの再循環配管に介挿される再循環
ポンプとにより再循環系を構成している。なお図中符号
１６は、前記制御棒５を炉心２内に挿入、引抜する制御
棒駆動機構を示し、また図中符号１７は給水ノズルを示
す。

前記炉心２はその上下端を夫々上部格子板１８および炉
心支持板１９により支持されている。以下第２図および
第３図を参照して上記上部格子板１８および炉心支持板
１９による支持構造をさらに詳細に説明する。第２図は
第１図の一部詳細図であり、第３図は第２図の■−■断
面図である。

すなわち上記上部格子板１８はシュラウド１０の内周側
の上部に形成された段付部１０Ａ上に固定されている。

また炉心支持板１９はシュラウド１０の内周側下部に形
成された下部段付部１０Ｂ上に載置されているとともに
下部段付部１０Ｂの内周側に突設された下部リング２０
にスタッポルト２１を介して固定されている。このスタ
ッドボルト２１は第４図に示すような構成となっており
、曲げ応力が発生しないように球面座金２１Ａが使用さ
れている。このスタッドボルト２１により上記炉心支持
板１９に作用する差圧、地震による鉛直方向の荷重によ
り炉心支持板１９のリム胴１９Ａの下端と上記段付部１
０Ｂとの間（第５図申付号ａで示す部分）に隙間が発生
しないようにする構成である。また上記炉心支持板１９
のリムＪｌ’＋９への下部内周側には４つのブロック２
２が等間隔に突設されておりこのブロック２２には貫通
孔２２Ａが形成されている。一方上記下部リング２０側
には上記貫通孔２２Ａの位置に対応して半径方向に中心
に向って開口した溝２３が形成されている。そしてこの
溝２３および上記貫通孔２２Ａには偏心ビン２４が挿通
されている。この偏心ビン２４は第５図に示すように大
径部２４Ａと小径部２４Ｂとからなり、小径部２４Ｂを
上記貫通孔２２Ａに嵌合させ、大径部２４Ａを溝２３に
嵌合させている。またかかる偏心ビン２４を使用してい
るのは、炉心支持板１９を据付る際原子炉圧力容器１を
基準にして据付る為に炉心支持板１９とシュラウド１０
との間に芯ずれが発生してしまい、この芯ずれを吸収す
る為である。なお前述した上部格子板１８とシュラウド
１０の上部段付部１０Ａとの間にも上記偏心ビン２４と
同様の構成の偏心ビン２５が使用されている。

［背景技術の問題点コ 上記構成において、偏心ビン２４の大径部２４Ａとシュ
ラウド１０側の下部リング２０との接触箇所は前述した
ように下部リング２０に形成された溝２３でありこの溝
２３は、半径方向に中心に向って内周側が開口となって
いる為に例えば第３図中上下Ｘで示す方向に水平荷重が
作用した場合には第３図中上下一対の偏心ビン２４でそ
の荷重を支持することになり、耐震性を考えた場合好ま
しいことではなかった。またその際偏心ビン２４の数を
増加させることが考られるがその為の取付空間を確保す
ることが困難であり、さらに偏心ビン２４を高い許容応
力を有する特殊材料で構成することが考えられているが
これもコストの点て好ましいことではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは偏心ビンを増加することなくおよび高い許
容応力を有する特殊材料を使用することなく耐震強度の
向上を図ることが可能な炉内構造物を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

すなわち本発明による炉内構造物は、原子炉圧力容器内
に原子炉圧力容器と同心状に設けられ炉心を収容するシ
ュラウドと、このシュラウドの内周側に環状に設けられ
た下部リングと、この下部リング上に固定され上記炉心
を下方から支持する炉心支持板と、この炉心支持板の下
端内周側に突設された複数の支持部材と、この支持部材
に形成された貫通孔と、この貫通孔に対応する位置の上
記下部リングに形成された嵌合凹部と、これら貫通孔お
よび嵌合凹部に嵌合され水平方向荷重に対して上記炉心
支持板を支持するとともに炉心支持板側とシュラウド側
との間の芯ずれを吸収する芯ずれ吸収機構とを具備した
構成である。

〔発明の実施例〕

第６図乃至第８図参照して本発明の第１の実施例を説明
する。なお従来と同一部分には同一符号を付して示しそ
の説明は省略する。すなわち本実施例による偏心ビン１
２４は大径部１２４Ａと小径部１２４Ｂとから構成され
ており、上記大径部１２４Ａをブロック２２に形成され
た貫通孔２２Ａに挿通するとともに小径部１２４Ｂを下
部リング１２０に形成された嵌合凹部１２０Ａに嵌合さ
せている。上記大径部１２４Ａと貫通孔２２Ａとの間に
は偏心スリーブ１２６が介在されている。

すなわら従来下部リング２０側の偏心ビンとの接触は半
径方向に中心に向って開口した溝であったのに対してこ
れを嵌合凹部１２ＯＡとし、これによってあらゆる方向
からの水平荷重が作用しても確実にこれを支持すること
ができるようにするとともに、偏心ビン１２４の大径部
と貫通孔２２Ａとの間に偏心スリーブ１２６を介在させ
て、偏心ビン１２４および偏心スリーブ１２６を適宜回
転させることによりブロック２２の貫通孔２２Ａと下部
リング１２０の嵌合凹部１２０Ａとの間の芯ずれを吸収
しようとするものである。以下第８図を参照して上記偏
心ビン１２４、偏心スリーブ１２６の芯ずれ量の設定に
ついて詳細に説明する。

第８図は偏心スリーブ１２６、偏心ビン１２４の関係を
示す図である。第８図申付号Ａは偏心スリーブ１２６の
外周円の中心であり、符号Ｂは上記外周円に対して偏心
して形成された内周円の中心であり（偏心ビン１２４の
大径部１２４Ａの中心でもある）、また符号Ｃは偏心ビ
ン１２４の小径部１２４Ｂの中心を示す。よって偏心ス
リーブ１２６の偏心量は（ＡＢ）であり、偏心ビン１２
４の偏心量は（ＢＣ）であり、またブロック２２の貫通
孔２２Ａと下部リング１２０の嵌合凹部１２０Ａとの間
の芯ずれ量は（ＯＡ）である。いま上記３つの中心点Ａ
、Ｂ、Ｃを結んで形成される三角形において三角形の構
成条件より次の式が成立する。

ＩＡ　Ｂ　−Ｂ　Ｃ１≦ＣＡ≦ＡＢ＋ＢＧ・・・・・・
（■ン上記式１において嵌合凹部１２ＯＡと貫通孔２２
Ａとの芯ずれｌ　（ＯＡ）がＯの時を想定してみる。

この想定は偏心ビン１２４および偏心スリーブ１２６と
により貫通孔２２Ａおよび嵌合凹部１２９Ａとの間の芯
ずれ量を吸収することができることを意味するものであ
る。これを上記式１に代入してみると次のような結果を
得ることができる。

ＡＢ＝ＢＣ・・・・・・・・・（ＩＩ）この値をｄｌと
する。すなわち貫通孔２２Ａと嵌合凹部１２０Ａとの間
の芯ずれ量を吸収するためには偏心スリーブ１２６の偏
心量と偏心ビン１２４の偏心量が等しくなければならな
い。またその時のｄｌは、次のようにして決定される。

すなわち上記貫通孔２２Ａと嵌合凹部１２ＯＡとの間の
予想される最大の芯ずれ量をｄＯとすると、このｄＯを
上記偏心スリーブ１２６および偏心ビン１２４の両方の
偏心量で吸収することができればよい。したがって次の
ような関係が成立する。

ＡＢ＋ＢＣ＝２ｄｌ　＝ｄＯ・・・・・・（ＤＩ）以上
のことから偏心スリーブ１２６の偏心量と偏心ビン１２
４の偏心量を等しくして、かつ両者の偏心量の合計が最
低ｄＯであればよいことがわかる。本実施例による偏心
スリーブ１２６および偏心ビン１２４もかかる条件の基
にその偏心量を決定されているものである。

以上の構成によると、シュラウド１０の下部リング１２
０側に嵌合凹部１２ＯＡを形成しこの嵌合凹部１２０Ａ
に偏心ビン１２４の小径部１２４Ｂを嵌合させているの
で、従来のように溝に嵌合させた場合と異なり、あらゆ
る方向の水平荷重に対して全ての偏心ビン１２４でこれ
に対処することが可能となり、耐震強度を大幅に向上さ
せることができる。よって夫々の偏心ビン１２４に対す
る信頼度が緩和され偏心ビン１２４の数を増加するある
いは高い許容応力を有する特殊材料で構成するといった
必要のないことは勿論のこと、さらに強度上の裕度を備
えることが可能となる。また偏心ビン１２４の大径部１
２４Ａとブロック２２の貫通孔２２Ａとの間に偏心スリ
ーブ１２６を設け、これら偏心ビン１２４および偏心ス
リーブ１２６を適宜回転させることにより偏心スリーブ
１２６の偏心量および偏心ビン１２４の偏心量の範囲で
、ブロック２２側の貫通孔２２Ａと下部リング−２０の
嵌合凹部１２０Ａとの芯ずれを確実に吸収することがで
き、下部リング１２０側を嵌合凹部１２０Ａとしたこと
により炉心支持板１９側とシュラウド１０側との間に吸
収しきれない芯ずれが発生して据付が不可能となるとい
ったことはない等従来の機能を何等損なうものではない
。

次に第９図を参照して第２の実施例を説明する。

この第２実流例は偏心ビン１２４の大径部１２４Ａをシ
ュラウド１０の下部リング１２０の嵌合臼部１２￥Ａに
嵌合させその小径部１２４Ｂをブロック２２の貫通孔２
２Ａに挿通させ、この小径部１２４Ｂと上記貫通孔２２
Ａとの間に偏心スリーブ１２６を介在させた構成である
。この場合にも偏心スリーブ１２６の偏心量と偏心ビン
１２４の偏心量とを等しくし、両者の偏心量の合計を貫
通孔２２Ａおよび嵌合凹部１２ＯＡとの芯ずれ量の予想
し得る最大値（ｄＯ）と等しくした構成である。

よって偏心ビン１２４の数を増加させることなくまたそ
の材質を高い許容応力を有する特殊材料とすることなく
耐震強度の向上を図ることが可能となる等前記第１の実
施例と同様の効果を奏することができ、また炉心支持板
１９側とシュラウド１０側とのあいたの芯ずれ量を確実
に吸収すことができる。

次に第１０図を参照して第３の実施例を説明する。この
第３の実施例は偏心ビン１２４の大径部１２４Ａを下部
リング１２０の嵌合凹部１２０Ａに緩嵌し小径部１２４
Ｂをブロック２２の貫通孔２２Ａに挿通させ、上記大径
部１２４Ａと嵌合凹部１２０Ａとの間に偏心スリーブ１
２６を介在させた構成である。この場合にも偏心スリー
ブ１２６の偏心量と偏心ビン１２４の偏心量を等しくし
、かつ両者の偏心量の合計を貫通孔２２Ａと嵌合凹部１
２０Ａとの予想し得る芯ずれ量の最大値（ｄＯ）と等し
くすることにより、炉心支持板１９側とシュラウド１０
側との間の芯ずれ量を確実に吸収することが可能となる
。また下部リング１２０側を溝ではなく嵌合凹部１２０
Ａとしたのであらゆる方向の水平荷重に対して全数の偏
心ビン１２４によりこれを支持することが可能となり、
その際偏心ビン１２４の数を増加ｉる必要はなくまた高
い許容応力を有する特殊材料で製作する必要もない等前
記第１および第２の実施例と同様の効果を奏することか
できる。

次に第１１図を参照して第４の実施例を説明する。この
第４の実施例は前記第１乃至第３の実施例と異なり偏心
ビンを使用せず二重構造の偏心スリーブを使用した構成
である。軸方向に一定の径で形成されたビン１２７をブ
ロック２２の貫通孔２２Ａに緩嵌させるとともに、下部
リング１２０の嵌合凹部１２０Ａに嵌合させ、上記ビン
１２７と貫通孔２２Ａとの間に小回転偏心スリーブ１２
８を介在させ、この小回転偏心スリーブ１２８と上記貫
通孔２２Ａとの間に大回転偏心スリーブ１２９を介在さ
せた構成である。この場合上記両偏心スリーブ１２８お
よび１２９の偏心量を等しくするとともに、両偏心スリ
ーブ１２８および１２９の偏心量の合計をブロック２２
の貫通孔２２Ａと下部リング１２０の嵌合凹部１２ＯＡ
との間の芯ずれ量の予想し得る最大値（ｄＯ）と等しく
する。

よってこの第４の実施例の場合にも前記第１乃至第３の
実施例と同様ビンの数を増加させることなくまた高い許
容応力を有する特殊材料で製作することなくあらゆる方
向の水平荷重に対して確実にこれを支持することが可能
となり、耐震強度を大幅に向上させることが可能となる
。またその際炉心支持板１９側とシュラウド１０側との
間の芯ずれ量を効果的に吸収することができるのは勿論
である。

（発明の効果〕 以上詳述したように本発明による炉内構造物は、原子炉
圧力容器内に原子炉圧力容器と同心状に設けられ炉心を
収容するシュラウドと、このシュラウドの内周側に環状
に設けられた下部リングと、この下部リング上に固定さ
れ上記炉心を下方から支持する炉心支持板と、この炉心
支持板の下端内周側に突設された複数の支持部材と、こ
の支持部材に形成された貫通孔と、この貫通孔に対応す
る位置の上記下部リングに形成された嵌合凹部と、これ
ら貫通孔および嵌合凹部に嵌合され水平方向荷重に対し
て上記炉心支持板を支持するとともに炉心支持板側とシ
ュラウド側との間の芯ずれを吸収する芯ずれ吸収機構と
を具備した構成である。

し・たがってビンの数を増加することなくまた高い許容
応力を有する特殊材料で製作することなくあらゆる方向
の水平荷重に対して確実にこれを支持することが可能と
なり、耐震強度を大幅に向上させることができる。また
炉心支持板側とシュラウド側との間の芯ずれ量を確実に
吸収することができ、据付が容易である等従来の機能を
何等損なうものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は従来例を示す図で第１図は沸騰水型
原子炉の縦断面図、第２図は第１図の一部詳細図、第３
図は第２図の■−■断面図、第４図はスタッドボルトの
正面図、第５図は第３図のｖ−■断面図、第６図乃至第
８図は本発明の第１の実施例を示す図で、第６図は沸騰
水型原子炉の横断面図、第７図は第６図のｖｉ　−ｖｉ
断面図、第８図は偏心ビンと偏心スリーブの関係を示す
断面図、第９図は第２の実施例を示す断面図、第１０図
は第３の実施例を示す断面図、第１１図は第４の実施例
を示す断面図である。 １・・・原子炉圧力容器、１０・・・シュラウド、１９
・・・炉心支持板、２２・・・ブロック（支持部材）、
２２Ａ・・・貫通孔、１２０・・・下部リング、１２０
Ａ・・・嵌合凹部、１２４・・・偏心ビン、１２４Ａ・
・・大径部、１２４Ｂ・・・小径部、１２６・・・偏心
スリーブ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉圧力容器内に原子炉圧力容器と同心状に設
   けられ炉心を収容するシュラウドと、このシュラウドの
   内周側に環状に設けられた下部リングと、この下部リン
   グ上に固定され上記炉心を下方から支持する炉心支持板
   と、この炉心支持板の下端内周側に突設された複数の支
   持部材と、この支持部材に形成された貫通孔と、この貫
   通孔に対応する位置の上記下部リングに形成された嵌合
   凹部と、これら貫通孔および嵌合凹部に嵌合され水平方
   向荷重に対して上記炉心支持板を支持するとともに炉心
   支持板側とシュラウド側との間の芯ずれを吸収する芯ず
   れ吸収機構とを具備したことを特徴とする炉内構造物。
2. （２）上記芯ずれ吸収機構は大径部および小径部よりな
   る偏心ビンの小径部を前記嵌合凹部に嵌合させ、大径部
   を貫通孔に偏心スリーブを介して嵌合させ、上記偏心ビ
   ンの偏心量と偏心スリーブの偏心量を等しくするととも
   にこれら両偏心量の合計が前記貫通孔と嵌合凹部との間
   の予想し得る芯ずれ量の最大値と等ししくなるように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の炉内構造物。
3. （３）前記芯ずれ吸収機構は、大径部および小径部より
   なる偏心ビンの大径部を前記嵌合凹部に嵌合させ、上記
   小径部を貫通孔に偏心スリーブを介して嵌合させ、上記
   偏心ビンの偏心量と偏心スリーブの偏心量とを等しくす
   るとともに、これら両偏心量の合計が前記嵌合凹部と貫
   通孔との間の芯ずれ量の予想し得る最大値と等しくなる
   ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の炉内構造物。
4. （４）前記芯ずれ吸収機構は大径部および小径部よりな
   る偏心ビンの大径部を前記嵌合凹部に偏心スリーブを介
   して嵌合させ、上記小径部を前記貫通孔に嵌合させ、上
   記偏心ビンの偏心量と偏心スリーブの偏心量とを等しく
   するとともに、これら両偏心量を嵌合凹部と貫通孔との
   間の芯ずれ量の予想し得る最大値と等しくなるように構
   成したこ。 とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炉内構造物
   。
5. （５）前記芯ずれ吸収機構は、軸方向に一定の径で形成
   されたピンの一方を前記嵌合凹部に嵌合させ、他方を小
   回転偏心スリーブおよび大回転偏心スリーブを介して貫
   通孔に嵌合させ、上記小回転偏心スリーブの偏心量と大
   回転偏心スリーブの偏心ｍを等しくするとともに、これ
   ら両偏心最の合計が嵌合凹部と貫通孔との間の芯ずれ量
   の予想し得る最大値と等しくなるように構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炉内構造
   物。