[发明专利]原子反应堆

说明书

技术领域

本发明涉及一种内部具有炉心的原子反应堆，尤其涉及炉心的冷却结 构。

背景技术

压水反应堆(PWR：Pressurized Water Reactor)中，将轻水作为原子 反应堆冷却材料及中子减速材料使用，遍及整个一次系统形成未沸腾的高 温高压水，将该高温高压水输送到蒸汽发生器，通过热交换产生蒸汽，并 将该蒸汽向涡轮发电机输送而进行发电。

在这样的压水反应堆中，通过从外部向原子反应堆内导入冷却材料并 使其在内部循环来冷却炉心。即，冷却材料从在反应堆容器上形成的多个 冷却材料入口喷嘴流入，在该反应堆容器与炉心槽之间形成的下降管部向 下方流动下落而到达下部空腔。然后，该冷却材料由下部空腔的球面状的 内表面向上方引导而上升，在通过下部炉心板等后流入炉心。流入该炉心 的冷却材料通过吸收由构成炉心的燃料集合体产生的热能，冷却该燃料集 合体，另一方面，冷却材料变成高温，上升到上部空腔，通过在反应堆容 器上形成的冷却材料出口喷嘴被排出。

在这样的压水反应堆中，由于在下部空腔上设置有支承炉心槽的径向 楔(radial key)和向燃料集合体插入检查设备的炉内仪表引导管等结构物， 因此通过下降管部向下部空腔供给的冷却材料与该结构物碰撞而分散，能 够相对于炉心在径向及周向上进行流量分布。

因此，例如在下述专利文献1中提出有在该下部空腔设置对冷却材料 的流动进行整流的连接板的结构。该专利文献1中记载的原子反应堆的炉 内结构如下所述：通过在下部空腔设置外周形状在冷却材料的主流的流动 方向上呈非对称形状的连接板，抑制剥离涡流的产生及对剥离涡流的助 长，向炉心均匀地流入冷却材料，并且减少冷却材料流的压力损失，使冷 却材料的流动稳定。

专利文献1：日本特开2005-009999号公报。

但是，从多个冷却材料入口喷嘴流入的冷却材料在下降管部合流并下 降，在下部空腔中，当根据下部空腔的内表面形状而变换成向上的上升流 时，虽然通过连接板能够抑制大的涡流的产生，但是容易产生通过该连接 板的涡流和以连接板为基点的涡流，难以相对于炉心在径向及周向上形成 均匀的冷却材料的流动。

发明内容

本发明是解决上述课题的发明，其目的在于提供一种原子反应堆，该 原子反应堆通过将导入到压力容器内的冷却材料从下部空腔相对于炉心 沿径向及周向均匀地供给，实现热交换效率的提高。

用于完成上述目的的技术方案1的发明的原子反应堆具备：压力容器， 其在上部具有冷却材料入口喷嘴及冷却材料出口喷嘴；炉心槽，其配置在 该压力容器内；炉心，其配置在该炉心槽内；下部空腔，其由所述压力容 器和所述炉心槽的底部区划而形成；以及下降管部，其由所述压力容器和 所述炉心槽的侧壁区划，与所述冷却材料入口喷嘴连通，并与所述下部空 腔连通，所述原子反应堆的特征在于，在所述下部空腔中设置有整流构件， 该整流构件由呈环状的整流环和在该整流环的内侧呈放射状的多个整流 辐条构成。

在技术方案2的发明的原子反应堆中，其特征在于，所述整流环具有 上部环和下部环，由从下部炉心板垂下的多个支柱支承。

在技术方案3的发明的原子反应堆中，其特征在于，所述整流环具有 外侧环及内侧环，由从下部炉心板垂下的多个支柱支承，并且在所述外侧 环与所述内侧环之间设置有所述多个整流辐条。

在技术方案4的发明的原子反应堆中，其特征在于，在所述外侧环与 所述内侧环之间配置有中间环，该中间环与所述多个整流辐条交叉。

在技术方案5的发明的原子反应堆中，其特征在于，将所述上部环的 外径设定为比所述下部环的外径大。

在技术方案6的发明的原子反应堆中，其特征在于，将在所述上部环 上设置的多个整流辐条和在所述下部环上设置的多个整流辐条沿周向相 错配置。

在技术方案7的发明的原子反应堆中，其特征在于，从所述整流环的 外周部向所述反应堆容器的内表面侧设置有整流辅助构件。

在技术方案8的发明的原子反应堆中，其特征在于，所述整流辅助构 件呈环状，通过多个连结构件支承在所述整流环的外周部。

在技术方案9的发明的原子反应堆中，其特征在于，将所述整流环的 上表面设置在比所述整流辅助构件的上表面高的位置。

在技术方案10的发明的原子反应堆中，其特征在于，在所述整流环 的外周部上表面设置有壁构件。