(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉容器、前記原子炉容器を取り囲み該原子炉容器の周りに環状空間を画成すると共に開閉自在の水密蓋を上部に備えたＮＩＳジャンクションボックスを画成する遮蔽壁、及び前記原子炉容器の周縁に形成されたシールレッジと前記遮蔽壁の上面との間に介装され前記環状空間を水密に閉じる環状ベローズを有し、前記遮蔽壁には前記環状空間に開口するリングダクトと、該リングタクト及び前記ＮＩＳジャンクションボックスを連絡する通風ダクトとを配設することにより、前記ＮＩＳジャンクションボックスに接続箱の機能を持たせて冷却用空気流路を形成し、
前記環状べローズは下向に突出する非対称形状の凹形断面を有することを特徴とする原子炉容器用キャビティシール装置。
【請求項２】
前記環状ベローズの上に水平な環状カバープレートが配設されていることを特徴とする請求項１記載の原子炉容器用キャビティシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉格納容器内の原子炉容器の周囲の構造に関し、特に加圧水型原子炉の原子炉容器とこれを取り囲んで支持する遮蔽構造物との間に設けられるシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加圧水型原子炉では、図４及び図５に示すように、原子炉容器１が原子炉格納容器内のコンクリート構造物によって画成された原子炉キャビティ３の底部にある空所に垂下支持されている。即ち原子炉容器１は容器本体１ａと上蓋１ｂとが複数のスタッドボルト１ｃ及びナット１ｄにより構成されていて、容器本体１ａと遮蔽壁３ａとの間に狭い環状空間５を形成している。そして、原子炉の運転中には、遮蔽壁３ａを冷却するため所定量の空気が環状空間５を通して流される。一方、原子炉の燃料交換時には、上蓋１ａが取り外され、更に原子炉キャビティ３に水が張られるから、その水が環状空間５に入らないようにされる。前述のような環状空間５の機能を達成するため、図６に示すようなキャビティシール１０と称するシール構造物が設けられる。
【０００３】
図６の（ａ）は、キャビティシール１０の原子炉運転時の状態を示している。遮蔽壁３ａの上面には、板状の支持リング３ｂが埋め込まれて設けられ、キャビティ床面３ｃより高いその上面に支持金物１１及び押さえ金物１３がボルト１５により固定されている。そして押さえ金物１３に螺合された押さえボルト１７によって支持金物１１の上に保持されたシールリング１９が、容器本体１ａのシールレッジ１ａａの上に張り出し、間に隙間ｃを形成している。このようにすると、容器本体１ａの胴部を取り囲む金属保温材１ｅに沿って環状空間５内を流れた冷却空気は、矢印の示す如く隙間ｃを貫流して原子炉キャビティ３に流出し、その間に原子炉容器１の放熱等で加熱される遮蔽壁３ａを冷却する。上蓋１ｂも金属保温材１ｆによって囲まれている。
【０００４】
図６の（ｂ）は、キャビティシール１０の燃料交換時の状態を示している。この状態では、支持リング３ｂに固定された固定金物２１に更にブラケット２３が取り付けられている。そして、ブラケット２３に取り付けられたレベリングパッド２５がシールリング１９を支持リング３ｂ及びシールレッジ１ａａの上面に押し付けている。支持リング３ｂ及びシールレッジ１ａａの上面には、環状のシール溝がそれぞれ二重に削成されていて、その中に充填されたガスケット（図示しない。）がシールリング１９の下面に密接されてシールが確立されている。このような状態では、原子炉キャビティ３に遮蔽水が張られても、キャビティシール１０を通って環状空間５に遮蔽水が漏れることは無い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来のキャビティシールでは、原子炉の運転状態における構造と燃料交換時の構造とが異なり、従って、その状態の変更に際し、作業員が原子炉容器に接近して、キャビティシールの構成部材又は部品の取り替え作業が必要であった。然るに、原子炉容器の周辺は放射線レベルが高いから、作業上の制約が多く可成の時間を要していた。
又、キャビティシールの構成部品のうち、シールリングやガスケットは、原子炉容器より大きい一体物であるので、取付け、取外しが困難であり多大の時間を要し、原子炉の定期点検時間の短縮化の阻害要因になっていた。
従って、本発明は、原子炉の運転時と燃料交換時との間でキャビティシールの構造変更の必要が無く、状態移行の作業が簡単な原子炉用キャビティシール装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
如上の課題を解決するため、本発明によれば、原子炉容器、この原子炉容器を取り囲み該原子炉容器の周りに環状空間を画成すると共に開閉自在の水密蓋を上部に備えたＮＩＳジャンクションボックスを画成する遮蔽壁、及び原子炉容器の周縁に形成されたシールレッジと前記遮蔽壁の上面との間に介装されその環状空間を水密に閉じる環状ベローズを有する原子炉用キャビティシール装置において、その遮蔽壁には環状空間に開口するリングダクトと、該リングタクト及び前記ＮＩＳジャンクションボックスを連絡する通風ダクトとを配設することにより、前記ＮＩＳジャンクションボックスに接続箱の機能を持たせて冷却用空気流路を形成し、前記環状べローズは下向に突出する非対称形状の凹形断面を有することを特徴とする。好適には、前記環状べローズの上に水平な環状カバープレートが配設されて原子炉容器周辺には平坦な歩行面が確保される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１の断面図及び図２の斜視図を参照するに、図示しない原子炉格納容器内において、原子炉容器３１は、主として容器本体３１ａと上蓋３１ｂから構成されている。容器本体３１ａ及び上蓋３１ｂは、それぞれ金属保温材３１ｃ、３１ｄによって外面が覆われている。原子炉容器３１の容器本体３１ａの外側には、原子炉キャビティ３３の底面を形成する遮蔽壁３５が設けられ、容器本体３１ａとの間に環状空間３７が画成される。この環状空間３７には原子炉運転時、冷却空気が流れ、他方原子炉キャビティ３３には、燃料交換時遮蔽水が張られる。原子炉キャビティ３３の底面となる遮蔽壁３５の上面３５ａには、接続箱即ちＮＩＳ（核計装系）ジャンクションボックス３９とコンクリートプラグ４１とが原子炉容器３１の外周に沿って交互に配設されている。そして、遮蔽壁３５の上部には、環状空間３７に面してリングダクト４３が設けられている。そして更にリングダクト４３とＮＩＳジャンクションボックス３９との間に通風ダクト４５が設けられて両者は冷却空気が流れる流路を形成している。
【０００８】
更にリングダクト４３を詳しく説明すると、図２に示すように円周方向に隔たって流入口４３ａが形成され、その中間部で通風ダクト４５に対応して通風スロット４３ｂが形成されている。更にＮＩＳジャンクションボックス３９には、図１に示すように蓋板４７がスペーサ４９を介して載置され、固定ボルト５１によって締結されている。更に容器本体３１ａの周囲に一体的に形成されたシールレッジ３１ａａと遮蔽壁３５の上面との間に、環状のベローズ５３が設けられ、更にその上に環状のカバープレート５５が載置されている。カバープレート５５は固定されておらず、例えば複数の弧状板部材を円周方向に並べて、その端部をオーバーラップさせたような分割構造が好適である。ベローズ５３の拡大断面が図３に示されている。図示されるようにベローズ５３の断面は、原子炉容器３１側で曲率の大きい１／４円弧状になっていて、他方遮蔽壁３５側は曲率の小さい半円形状になっていて、これらの部分が垂下部で半円形状に繋げられている。更に、環状のベローズ５３の内側縁はシールレッジ３１ａａの上面にシール溶接され、その外側縁はリングダクト４３の上面にシール溶接されている。図２においては、カバープレート５５の図示が省略され、更にベローズ５３は、下方の状態を示すため殆どが切除され、極短い円周長さ部分について示されている。
【０００９】
以上説明した図１及び図２の状態は、原子炉の運転時の状態を示しているが、遮蔽壁３５は原子炉容器３１から輻射熱などを受けて加熱される。しかしながら、冷却空気が矢印に示すように環状空間３７を流れてこれを冷却する。そして、更に環状空間３７は上部をベローズ５３により閉じられているから、矢印に示すようにリングダクト４３の流入口４３ａ及び通風スロット４３ｂを通ってリングダクト４３内に流入し、通風ダクト４５の部分に集合する。しかる後に、通風ダクト４５を通ってＮＩＳジャンクションボックス３９に流入し、蓋板４７の下方の隙間を通って原子炉キャビティ３３内に流出する。ＮＩＳ冷却用の空気も下方からＮＩＳジャンクションボックス３９内に流入し、一緒になって流出する。原子炉キャビティ３３に流出した空気は、格納容器内空気と一緒になって循環ブロワーなどにより駆動され、適宜冷却される。図示のような構造では、スペーサ４９の高さを適宜変更することにより、通風量を必要に応じ調整することができる。尚、原子炉の運転に際し、原子炉容器３１の温度が相対的に上昇し、遮蔽壁３５と容器本体３１ａとの間に相対変位が生じたときは、べローズ５３の弾性変形により吸収する。
【００１０】
原子炉の運転を終えて燃料交換に移行するに際しては、ＮＩＳジャンクションボックス３９はスペーサ４９が取り外され、蓋板４７が取付けボルト５１によりその上面に固定される。此の際、蓋板４７とＮＩＳジャンクションボックス３９の間には適当なガスケットが介装され、シールが行われる。尚、環状空間３７の上面はベローズ５３により水密に閉じられている。次に原子炉キャビティ３３に遮蔽水が張られるが、その際原子炉容器３１の上蓋３１ｂは適切なタイミングで金属保温材とともに取り外され、所定の場所に移される。その上蓋３１ｂの除去に際してはスタッドボルトやナットが取り外されるが、カバープレート５５はそのための作業の足場や部品の置き場を提供する。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原子炉容器と遮蔽壁との間に弾性的で相対変位を吸収できる環状べローズを固定的に設け、運転と燃料交換の間の移行に際しては、接続箱（ＮＩＳジャンクションボックス）の蓋板の取付けを変更すれば良いので、移行のための作業を簡単に且つ短時間に行って定期点検作業の短縮化を達成することができる。更に、原子炉容器の周囲における作業が少ないので、作業員の被爆を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す部分立断面図である。
【図２】前記実施形態の全体的構造をす一部省略部分斜視図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す概略部分拡大断面図である。
【図４】従来のものの構造を示す平面図である。
【図５】従来のものの構造を示す立断面図である。
【図６】従来のものの詳細な構造を示す部分立断面図であり、（ａ）は原子炉運転時の状態、（ｂ）は燃料交換時の状態を示す。
【符号の説明】
３１  原子炉容器
３１ａ  容器本体
３１ｂ  上蓋
３１ａａ  シールレッジ
３３  原子炉キャビティ
３５  遮蔽壁
３７  環状空間
３９  ＮＩＳジャンクションボックス（接続箱）
４３  リングダクト
４３ａ  流入口
４３ｂ  通風スロット
４５  通風ダクト
４７  蓋板
４９  スペーサ
５１  取付けボルト
５３  ベローズ
５５  カバープレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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