JPH0495895A

JPH0495895A - 高速増殖炉

Info

Publication number: JPH0495895A
Application number: JP2213043A
Authority: JP
Inventors: Toyoichi Inoue; 井上　登代一; Shigeo Kasai; 重夫笠井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-27
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JP2856864B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、液体金属ナトリウム冷却型の高速増殖炉に係
り、特に原子炉遮蔽体を、原子炉の上方位置に設置した
高速増殖炉に関する。

（従来の技術）第５図は、従来の液体金属ナトリウム冷却型の高速増殖
炉を示すもので、図中、符号１は炉心であり、この炉心
１は、原子炉容器２内に炉内構造物３を介し格納され、
原子炉容器２の上端開口部は、遮蔽プラグ４により閉塞
されている。

この遮蔽プラグ４には、炉心１の中心から偏心する回転
プラグ５が設置されており、この回転プラグ５には、炉
心上部機構６および燃料交換装置７がそれぞれ設置され
ている。

炉心上部機構６には、制御棒駆動機構８が据付けられて
おり、また、燃料交換装置７には、旋回可能なアーム９
が設置され、このアーム９の先端には、燃料１１を把持
するグリッパ１０が設けられている。そして、原子炉運
転中は、制御棒駆動機構８により、炉心１から制御棒（
図示せず）を出入れして出力制御を行なうとともに、燃
料交換時には、回転プラグ５を回転させて炉心１の上部
から炉心上部機構６を移動させ、燃料交換装置７を用い
て炉心１の燃料１１を交換するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）前記従来の高速増殖炉において、炉心上部機構６および
燃料交換装置７を搭載して回転する回転プラグ５は、放
射線遮蔽断熱構造も兼ねているため、その重量は数百ト
ンにも達する。このため、回転駆動により必要となる多
数の機器膜！（歯車、駆動装置、軸受、回転部気密装置
、回転ケーブル処理装置等）も大型となり、原子炉上部
が極めて複雑な構造となって、設計、製作、据付、組立
、試験および検査に多大な労力を要することが指摘され
ている。

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、構
造が極めて簡単で、設計、製作、据付、組立、試験およ
び検査が容易な高速増殖炉を提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、前記目的を達成する手段として、上端閉塞の
密閉容器状をなす原子炉容器と、この原子炉容器の上方
位置に設置された原子炉遮蔽体と、この原子炉遮蔽体を
貫通して前記原子炉容器の頂部に接続される複数本のス
タンドパイプと、炉心中心に位置するスタンドパイプに
設置され偏心量が可変で旋回可能なアームを有する燃料
交換装置とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴とす
る。

（作　用）本発明に係る高速増殖炉においては、原子炉遮蔽体が原
子炉容器の上方位置に設置され、従来必須であった遮蔽
プラグが不要となるとともに、原子炉シールバウンダリ
が、スタンドパイプ部分に局限される。また、燃料交換
装置は、炉心中心位置のスタンドパイプに設置され、か
つ偏心量が可変で旋回可能なアームを有しているので、
回転プラグなしで炉心の各位置に到達できる。このため
、炉心上部構造が大幅に簡素化される。

（実施例）以下、本発明の第１実施例を第１図ないし第３図を参照
して説明する。

第１図は、本発明に係る高速増殖炉の一例を、左半部を
原子炉運転中、右手部を燃料交換時の状態として示すも
ので、図中、符号２１は炉心であり、この炉心２１は、
原子炉容器２２内に炉内構造物２３を介し格納されてい
るとともに、燃料２４や制御棒２５等が配されるように
なっている。

前記原子炉容器２２は、その上端部に原子炉容器蓋２２
ｇを有し全体として密閉容器状をなしており、この原子
炉容器２２の上方位置には、原子炉の上部方向遮蔽を行
なう原子炉上部遮蔽体２６が設置されている。

この原子炉上部遮蔽体２６には、炉心２１の中心位置と
中心から偏心した位置とに、燃料交換装置２７が設置さ
れるスタンドパイプ２８および燃料２４を出入れするた
めのスタンドパイプ２９がそれぞれ貫通配置されており
、これら各スタンドパイプ２８．２９の下端部は、原子
炉容器蓋２２ａにそれぞれ接続されてカバーガスバウン
ダリを形成している。

また、燃料交換装置２７は、偏心量が可変で旋回可能な
アーム３０を備えており、このアーム３０の先端には、
燃料２４を把持するグリッパ３１か設けられている。そ
してこれにより、１台の燃料交換装置２７で、燃料２４を含むすべての炉心構成要素を取扱うことができる
ようになっている。

制御棒２５は、炉心２１に着脱可能に装着した制御棒案
内管３２内に昇降可能に配置されており、この制御棒２
５の上方位置には、制御棒案内管２５内に供給される冷
却材の流体力とのバランスで制御棒２５の挿入量を制御
するスプリング３３が配設されている。

すなわち、制御棒案内管３２は、第２図および第３図に
示すように、正六角筒状の外管３２ａとこの外管３２ａ
に内接する内管３２ｂとを備えており、これら両管３２
ａ、３２ｂの間には、外管３２ａの各角部位置に、カウ
ンタ流路３４がそれぞれ形成されている。そして、これ
ら各カウンタ流路３４は、その上端部において、内管３
２ｂと連通ずるようになっており、制御棒２５およびス
プリング３３は、この内管３２ｂ内に組付けられている
。

この制御棒案内管３２は、第２図に示すように、例えば
弾性体を用いたラッチ機構３５により、炉内構造物２３
に着脱可能に設置されており、内管３２ｂの下端部には
、図示しない冷却材ポンプから高圧の冷却材が、第１図
に示す高圧ブレナム３６から供給され、その流体力で浮
上した制御棒２５は、その上方のスプリング３３の弾性
力とのバランスにより、所定の挿入位置で停止するよう
になっている。そして、内管３２ｂ内に供給された冷却
材は、その上端から各カウンタ流路３４に流出し、最終
的には、制御棒案内管３２の下端から、第１図に示す低
圧プレナムに流出するようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

原子炉を運転する際には、図示しない冷却材ポンプから
の高圧の冷却材を、高圧ブレナム３６から制御棒案内管
３２の下端部に供給する。すると、制御棒２５は、供給
された冷却材の流体力により浮上し、原子炉が起動され
る。制御棒２５の挿入量は、制御棒案内管３２に供給さ
れる冷却材の流体力とスプリング３３の弾性力とのバラ
ンスにより制御される。したがって、冷却材の流量を低
下させれば、制御棒２５が全挿入となり、これにより炉
停止となる。

このように、冷却材の流量制御により制御棒２５の挿入
量が制御され、従来必須であった炉心上部機構６および
制御棒駆動機構８（第５図参照）が不要となり、構造が
大幅に簡素化されるとともに、炉心２１の上方に、広い
燃料交換空間を確保することができる。

一方、原子炉停止中の燃料交換に際しては、アーム３０
を偏心量を調節しながら旋回させ、炉心２１の任意位置
の燃料２４をグリッパ３１で把持し、燃料交換を行なう
。

このように、燃料交換装置２７は、炉心２１の中心位置
に設置され、しかも偏心量が可変で旋回可能なアーム３
０を有しているので、１台の燃料交換装置２７により、
炉心２１の全領域の炉心構成要素を取扱うことが可能と
なる。このため、従来必須であった回転プラグ５（第５
図参照）を省略できるとともに、スタンドパイプ２８，
２９で、原子炉シールバウンダリを局限し、原子炉容器
２２外に、原子炉上部遮蔽体２６を設置することで、遮
蔽プラグ４も不要となり、原子炉上部構造を大幅に簡素
化することができる。

第４図は、本発明の第２実施例を示すもので、制御棒２
５を、制御棒駆動機構４０で駆動するようにするととも
に、この制御棒駆動機構４０を、制御棒駆動機構４０用
のスタンドパイプ４１に設置し、燃料交換時には、制御
棒駆動機構４０をスタンドパイプ４１内に引上げて燃料
交換空間を確保するようにしたものである。

すなわち、原子炉上部遮蔽体２６には、第４図に示すよ
うに、スタンドパイプ４１が所定本数貫通配置されてお
り、これら各スタンドパイプ４１の下端部は、原子炉容
器Ｍ　２２　ａにそれぞれ接続されている。そして、こ
れら各スタンドパイプ４１には、制御棒２５を駆動する
制御棒駆動機構４０が昇降可能にそれぞれ設置されてお
り、これら各制御棒駆動機構４０は、燃料交換時には、
燃料２４の長さ分だけ各スタンドパイプ４１内に引上げ
られ、これにより炉心２１上方に、燃料交換空間が形成
されるようになっている。

なお、その他の点については、前記第１実施例と同一構
成となっており、作用も同一である。

このように、制御棒駆動機構４０を垂直方向に移動させ
て、炉心２１上方に燃料交換空間を確保するようにして
いるので、従来必須であった回転プラグ５が不要となり
、前記第１実施例と同様の効果が期待できる。

なお、前記両実施例では、いずれも、燃料交換装置２７
が、原子炉運転中も原子炉容器２１内に設置されている
場合について説明したが、従来と同様、燃料交換時のみ
設置するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来必須であっ
た遮蔽プラグおよび回転プラグを省略することができる
ので、原子炉上部構造を大幅に簡素化し、安価な高速増
殖炉を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る高速増殖炉を示す構
成図、第２図はその制御棒周りの構成を示す詳細図、第
３図は第２図の■−■線断面図、第４図は本発明の第２
実施例を示す第１図相当図、第５図は従来の高速増殖炉
を示す構成図である。２１・・・炉心、２２・・・原子炉容器、２２ａ・・・
原子炉容器蓋、２４・・・燃料、２６・・・原子炉上部
遮蔽体、２７・・・燃料交換装置、２８，２９．４１・
・・スタンドパイプ、３０・・・アーム、３１・・・グ
リッパ、３２・・・制御棒案内管、３３・・スプリング
、４０・・・制御棒駆動機構。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims

【特許請求の範囲】

上端閉塞の密閉容器状をなす原子炉容器と、この原子炉
容器の上方位置に設置された原子炉遮蔽体と、この原子
炉遮蔽体を貫通して前記原子炉容器の頂部に接続される
複数本のスタンドパイプと、炉心中心に位置するスタン
ドパイプに設置され偏心量が可変で旋回可能なアームを
有する燃料交換装置とを具備することを特徴とする高速
増殖炉。