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公開番号2025116800
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024163877
出願日2024-09-20
発明の名称ペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置
出願人華能核能技術研究院有限公司
代理人園田・小林弁理士法人
主分類G21C 1/07 20060101AFI20250801BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】燃料要素が粉塵、破片の環境で運転することを考慮していない場合に直面した燃料ボールの詰まりの問題を解決する。
【解決手段】受圧ユニットは、受圧箱体及びエンドフランジを含み、受圧箱体の内部に配置空間が開設され、エンドフランジは、受圧箱体の開口側接続され、回転子ユニットは、回転軸、取り出し盤及び分配盤を含み、取り出し盤及び分配盤は、いずれも回転軸に外嵌され、且つ配置空間内に取り付けられ、ブッシュユニットは、第1ブッシュ及び第2ブッシュを含み、第1ブッシュ及び第2ブッシュは、取り出し盤及び分配盤外嵌され、逆止ユニットは、回転軸に外嵌され、エンドフランジに接続され、軸受アセンブリは、第1軸受及び第2軸受を含み、第1軸受及び第2軸受は、エンドフランジ及び受圧箱体内に設けられ、駆動ユニットは、サーボモータ、減速機、カップリング及び磁力同期装置を含み、それらは、いずれも順次に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置であって、
受圧ユニット（１００）と、回転子ユニット（２００）と、ブッシュユニット（３００）と、逆止ユニット（４００）と、軸受アセンブリ（５００）と、駆動ユニット（６００）とを含み、
前記受圧ユニット（１００）は、受圧箱体（１０１）及びエンドフランジ（１０２）を含み、前記受圧箱体（１０１）は、一方側に開口し、内部に配置空間（Ａ）が開設され、前記エンドフランジ（１０２）は、受圧箱体（１０１）の開口側に接続され、
前記回転子ユニット（２００）は、回転軸（２０１）、取り出し盤（２０２）及び分配盤（２０３）を含み、前記取り出し盤（２０２）及び分配盤（２０３）は、いずれも回転軸（２０１）に外嵌され、且つ前記取り出し盤（２０２）及び分配盤（２０３）は、いずれも配置空間（Ａ）内に配置可能であり、
前記ブッシュユニット（３００）は、第１ブッシュ（３０１）及び第２ブッシュ（３０２）を含み、前記第１ブッシュ（３０１）及び第２ブッシュ（３０２）は、それぞれ取り出し盤（２０２）及び分配盤（２０３）に外嵌され、
前記逆止ユニット（４００）は、回転軸（２０１）に外嵌され、且つ前記エンドフランジ（１０２）に接続され、
前記軸受アセンブリ（５００）は、第１軸受（５０１）及び第２軸受（５０２）を含み、前記第１軸受（５０１）は、エンドフランジ（１０２）内に設けられ、前記第２軸受（５０２）は、受圧箱体（１０１）内に設けられ、且つ前記取り出し盤（２０２）に接続され、
前記駆動ユニット（６００）は、サーボモータ（６０１）、減速機（６０２）、カップリング（６０３）及び磁力同期装置（６０４）を含み、前記磁力同期装置（６０４）は、両端がそれぞれカップリング（６０３）及びエンドフランジ（１０２）に接続され、その出力軸が回転軸（２０１）に接続され、前記減速機（６０２）の両端は、サーボモータ（６０１）の出力軸及びカップリング（６０３）に接続されている、ことを特徴とするペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記配置空間（Ａ）は、静止空間（Ａ１）及び分配空間（Ａ２）を含み、前記静止空間（Ａ１）及び分配空間（Ａ２）は、同軸に開設され、且つ前記静止空間（Ａ１）は、受圧箱体（１０１）の開口に位置し、前記第２軸受（５０２）は、静止空間（Ａ１）内に設けられ、
前記受圧箱体（１０１）のその開口端に隣接する三側の側壁にそれぞれ第１ボール進入孔（１０１ａ）、第１パージ孔（１０１ｂ）及びコリメート孔（１０１ｃ）が開設され、前記第１ボール進入孔（１０１ａ）とコリメート孔（１０１ｃ）との位置は、対向し、
前記受圧箱体（１０１）の閉鎖端に第１ボール退出孔（１０１ｄ）が対称的に開設されている、ことを特徴とする請求項１に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項３】
前記取り出し盤（２０２）は、回転軸（２０１）に固定して外嵌され、その側壁にボール受け溝（２０２ａ）が傾斜して開設され、
前記分配盤（２０３）は、回転軸（２０１）に固定して係着され、前記分配盤（２０３）に取り出し孔（２０３ａ）が偏心して開設され、前記取り出し孔（２０３ａ）の位置は、ボール受け溝（２０２ａ）に対応する、ことを特徴とする請求項２に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項４】
前記第１ブッシュ（３０１）内に輸送空間（Ｂ）が開設され、且つ前記第１ブッシュ（３０１）内にさらに集塵キャビティ（３０１ａ）が開設され、前記輸送空間（Ｂ）と集塵キャビティ（３０１ａ）との間に傾斜壁（３０１ｂ）が仕切って接続され、且つ前記輸送空間（Ｂ）は、集塵キャビティ（３０１ａ）と連通する、ことを特徴とする請求項３に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項５】
前記第１ブッシュ（３０１）の側壁に第２ボール進入孔（３０１ｃ）が開設され、前記第２ボール進入孔（３０１ｃ）は、輸送空間（Ｂ）と連通し、前記第２ボール進入孔（３０１ｃ）の位置は、第１ボール進入孔（１０１ａ）に対応し、前記取り出し盤（２０２）は、輸送空間（Ｂ）内に嵌合して配置可能である、ことを特徴とする請求項４に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項６】
前記集塵キャビティ（３０１ａ）の側壁にさらに第２パージ孔（３０１ａ―１）が開設され、前記第２パージ孔（３０１ａ―１）は、第１パージ孔（１０１ｂ）の位置に対応し、前記第１ブッシュ（３０１）の閉鎖端の中央部に第１回転孔（３０１ｄ）が開設され、前記回転軸（２０１）は、回転して第１回転孔（３０１ｄ）内を通ることができ、前記第１回転孔（３０１ｄ）の一方側の第１ブッシュ（３０１）の内壁にさらに第２ボール退出孔（３０１ｅ）が開設されている、ことを特徴とする請求項５に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項７】
前記第２ブッシュ（３０２）は、一端が開口し、その開口端が第１ブッシュ（３０１）の端部に固定して接続され、前記第２ブッシュ（３０２）の閉鎖端に第３ボール退出孔（３０２ａ）が対称的に開設され、前記第２ブッシュ（３０２）の側壁に検出孔（３０２ｂ）が開設され、前記検出孔（３０２ｂ）は、コリメート孔（１０１ｃ）の位置に対応する、ことを特徴とする請求項６に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項８】
前記第２軸受（５０２）は、固定台（５０２ａ）及び軸受嵌合部材（５０２ｂ）を含み、前記軸受嵌合部材（５０２ｂ）は、固定台（５０２ａ）内に回転可能に嵌合され、前記回転軸（２０１）は、軸受嵌合部材（５０２ｂ）内に固定して挿着され、前記固定台（５０２ａ）は、静止空間（Ａ１）の内壁に固定して接続され、
前記第１軸受（５０１）の構造は、第２軸受（５０２）の構造と同じである、ことを特徴とする請求項７に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項９】
前記エンドフランジ（１０２）は、第１端（１０２ａ）及び第２端（１０２ｂ）を含み、前記第１端（１０２ａ）は、第２端（１０２ｂ）の一方側に固定して接続され、前記第１端（１０２ａ）及び第２端（１０２ｂ）内にそれぞれ安定孔（１０２ａ―１）及び第３回転孔（１０２ｂ―１）が同軸に開設され、
前記安定孔（１０２ａ―１）は、回転軸孔（１０２ａ―１ａ）及び逆止孔（１０２ａ―１ｂ）を含み、前記第１軸受（５０１）及び逆止ユニット（４００）は、それぞれ回転軸孔（１０２ａ―１ａ）及び逆止孔（１０２ａ―１ｂ）内に嵌合して固定接続されている、ことを特徴とする請求項８に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。
【請求項１０】
前記逆止ユニット（４００）は、ポール台（４０１）、ポール（４０２）、ポール固定ピン（４０３）及びラチェット（４０４）を含み、
前記ラチェット（４０４）は、回転軸（２０１）に固定して外嵌され、その外壁に弧形係止部材（４０４ａ）が固定して接続され、前記ポール台（４０１）は、逆止孔（１０２ａ―１ｂ）内に同軸に固定して接続され、前記ポール台（４０１）の内壁にリバウンド溝（４０１ａ）が開設され、前記ポール固定ピン（４０３）の両端は、リバウンド溝（４０１ａ）に回転可能に接続され、その軸線がポール台（４０１）の軸線に平行であり、前記ポール（４０２）は、ポール固定ピン（４０３）の外壁に固定して接続され、且つリバウンド溝（４０１ａ）内に嵌合して配置可能であり、前記ポール固定ピン（４０３）にさらにトーションスプリング（４０３ａ）が固定して外嵌され、前記トーションスプリング（４０３ａ）の他端は、ポール台（４０１）の内壁に固定して接続されている、ことを特徴とする請求項９に記載のペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉工事の技術分野に関し、特にペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
高温ガス冷却炉が有する固有の安全性が高く、高品質のプロセス熱源及び高パラメータ蒸気、小型でモジュール化の設計及び構築が可能であり、発電効率が高く、環境に優しいことなどの特性は、高温炉の他の炉型に対する根本的な利点であり、国際的に認められた四世代の原子力発電の特徴を有する先進的な炉型の１つである。燃料積み下ろしシステムは、高温ガス冷却炉のオンライン燃料交換システムとして、高温炉の長期の安全で安定した運転を保証する重要なシステムであるため、燃料積み下ろしシステムの連続運転能力は、高温炉の安全運転レベルを直接決定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燃料積み下ろしシステムが正常に運転する時、球状の燃料要素の燃焼度測定位置決め、指向性分配及びガス遮断機能を実行する必要があり、現在、国内外の主流のペブルベッド式の高温炉は、いずれも複数の装置を用いてその機能を実行し、システムの配置に十分な取付空間及び点検修理空間を提供する必要があり、そによって、燃料の輸送経路が冗長であり、且つこれらの炉型に設計された装置は、いずれも燃料要素がヘリウムガス、粉塵、破片の環境で運転する際に直面した燃料ボールの詰まりの問題を十分に考慮しておらず、システムの運転及び高放射性環境での装置の点検修理に大きな課題をもたらす。そのため、燃料積み下ろしシステムの重要な装置の集積化設計を展開し、システムをさらに簡略化し、高温炉の投資コストを低減させることに有利であるだけでなく、原子炉の長期の安全で安定した運転能力を向上させることにも有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した従来のペブルベッド式の高温炉の燃料積み下ろしシステムに存在した装置の集積度が低く、燃料の輸送経路が冗長で、燃料要素がヘリウムガス、粉塵、破片の環境で運転する場合に直面した燃料ボールの詰まりの問題に鑑みて、本発明を提案した。
【０００５】
したがって、本発明は、ペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置を提供することを目的とし、その目的は、従来技術において燃料積み下ろしシステムの装置が多く、配置が複雑で、燃料輸送の効率が低いことなどの一連の問題を克服し、材料の分離及び単一化の輸送、燃焼度測定位置決め、燃料指向性分配及びガス遮断機能の高集積化と高信頼性を実現できる燃焼度測定位置決め装置を提供することにある。
【０００６】
上述した技術的問題を解決するために、本発明は、以下の解決手段を提供する。ペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置であって、受圧ユニットと、回転子ユニットと、ブッシュユニットと、逆止ユニットと、軸受アセンブリと、駆動ユニットとを含み、前記受圧ユニットは、受圧箱体及びエンドフランジを含み、前記受圧箱体は、一方側に開口し、内部に配置空間が開設され、前記エンドフランジは、受圧箱体の開口側に接続され、前記回転子ユニットは、回転軸、取り出し盤及び分配盤を含み、前記取り出し盤及び分配盤は、いずれも回転軸に外嵌され、且つ前記取り出し盤及び分配盤は、いずれも配置空間内に配置可能であり、前記ブッシュユニットは、第１ブッシュ及び第２ブッシュを含み、前記第１ブッシュ及び第２ブッシュは、それぞれ取り出し盤及び分配盤に外嵌され、前記逆止ユニットは、回転軸に外嵌され、且つ前記エンドフランジに接続され、前記軸受アセンブリは、第１軸受及び第２軸受を含み、前記第１軸受は、エンドフランジ内に設けられ、前記第２軸受は、受圧箱体内に設けられ、且つ前記取り出し盤に接続され、前記駆動ユニットは、サーボモータ、減速機、カップリング及び磁力同期装置を含み、前記磁力同期装置は、両端がそれぞれカップリング及びエンドフランジに接続され、その出力軸が回転軸に接続され、前記減速機の両端は、サーボモータの出力軸及びカップリングに接続されている。
【０００７】
本発明に係るペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置に記載の好ましい解決手段として、前記配置空間は、静止空間及び分配空間を含み、前記静止空間及び分配空間は、同軸に開設され、且つ前記静止空間は、受圧箱体の開口に位置し、前記第２軸受は、静止空間内に設けられ、前記受圧箱体のその開口端に隣接する三側の側壁にそれぞれ第１ボール進入孔、第１パージ孔及びコリメート孔が開設され、前記第１ボール進入孔とコリメート孔との位置は、対向し、前記受圧箱体の閉鎖端に第１ボール退出孔が対称的に開設されている。
【０００８】
本発明に係るペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置に記載の好ましい解決手段として、前記取り出し盤は、回転軸に固定して外嵌され、その側壁にボール受け溝が傾斜して開設され、前記分配盤は、回転軸に固定して係着され、前記分配盤に取り出し孔が偏心して開設され、前記取り出し孔の位置は、ボール受け溝に対応する。
【０００９】
本発明に係るペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置に記載の好ましい解決手段として、前記第１ブッシュ内に輸送空間が開設され、且つ前記第１ブッシュ内にさらに集塵キャビティが開設され、前記輸送空間と集塵キャビティとの間に傾斜壁が仕切って接続され、且つ前記輸送空間は、集塵キャビティと連通する。
【００１０】
本発明に係るペブルベッド式の高温炉に適用される燃焼度測定位置決め装置に記載の好ましい解決手段として、前記第１ブッシュ側壁に第２ボール進入孔が開設され、前記第２ボール進入孔は、輸送空間と連通し、前記第２ボール進入孔の位置は、第１ボール進入孔に対応し、前記取り出し盤は、輸送空間内に嵌合して配置可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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