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技術 管台シール構造

出願人 三菱重工業株式会社
発明者 西村忠哲山口昌弥
出願日 2015年3月26日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2015-064973
公開日 2016年10月20日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-183927
状態 特許登録済
技術分野 原子炉の遮蔽と圧力容器、格納容器、建屋
主要キーワード 締結用貫通孔 引出管 サポートピース 連接板 不凝結ガス 一次冷却水ポンプ 位置規制面 油圧ナット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年10月20日)のものです。
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図面 (8)

課題

第1シール部材及び第2シール部材の視認性を向上させることができる管台シール構造を提供する。

解決手段

原子炉容器内外を貫通して設けられ、内部に支持柱138が挿通される計装管台137を気密に封止する管台シール構造1において、計装管台137は、原子炉容器の外部側の端部に、管軸方向に直交する径方向の外側に突出して設けられるフランジ部137aを有し、管軸方向において、フランジ部137aに対向して設けられ、中央に支持柱138が挿通される閉塞部材11と、フランジ部137aと閉塞部材11との間に設けられる下部シール部材12と、支持柱138と閉塞部材11との間に設けられる上部シール部材13と、フランジ部137aと閉塞部材11とを締結する第1締結部14と、支持柱138と閉塞部材11とを締結する第2締結部15と、を備え、閉塞部材11は、管軸方向が厚さ方向となる円板形状に形成されている。

概要

背景

従来、2つのクランプを用いたクランプシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このクランプシステムは、2つの管状の導管の間の界面をシールするクランプが設けられており、上方側のクランプと、下方側のクランプとを有している。

概要

第1シール部材及び第2シール部材の視認性を向上させることができる管台シール構造を提供する。原子炉容器内外を貫通して設けられ、内部に支持柱138が挿通される計装管台137を気密に封止する管台シール構造1において、計装管台137は、原子炉容器の外部側の端部に、管軸方向に直交する径方向の外側に突出して設けられるフランジ部137aを有し、管軸方向において、フランジ部137aに対向して設けられ、中央に支持柱138が挿通される閉塞部材11と、フランジ部137aと閉塞部材11との間に設けられる下部シール部材12と、支持柱138と閉塞部材11との間に設けられる上部シール部材13と、フランジ部137aと閉塞部材11とを締結する第1締結部14と、支持柱138と閉塞部材11とを締結する第2締結部15と、を備え、閉塞部材11は、管軸方向が厚さ方向となる円板形状に形成されている。

目的

本発明は、第1シール部材及び第2シール部材の視認性を向上させることができる管台シール構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

原子炉容器内外を貫通して設けられ、内部に棒部材挿通される管台を気密に封止する管台シール構造において、前記管台は、前記原子炉容器の外部側の端部に、管軸方向に直交する径方向の外側に突出して設けられるフランジ部を有し、前記管軸方向において、前記フランジ部に対向して設けられ、中央に前記棒部材が挿通される閉塞部材と、前記フランジ部と前記閉塞部材との間に設けられる第1シール部材と、前記棒部材と前記閉塞部材との間に設けられる第2シール部材と、前記フランジ部と前記閉塞部材とを締結する第1締結部と、前記棒部材と前記閉塞部材とを締結する第2締結部と、を備え、前記閉塞部材は、前記管軸方向が厚さ方向となる平板形状に形成されていることを特徴とする管台シール構造。

請求項2

前記閉塞部材は、前記第1締結部による第1締結力を受ける第1被締結面と、前記第2締結部による第2締結力を受ける第2被締結面と、を有し、前記第1被締結面と前記第2被締結面とは、同一面となっていることを特徴とする請求項1に記載の管台シール構造。

請求項3

前記閉塞部材は、貫通される前記棒部材を中心とする円板形状となっており、前記第2締結部は、前記閉塞部材の中心に配置される第2油圧式ロック機構を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の管台シール構造。

請求項4

前記第2締結部は、前記第2油圧式ロック機構と前記棒部材とを係止する係止部材をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の管台シール構造。

請求項5

前記閉塞部材は、貫通される前記棒部材を中心とする円板形状となっており、前記第1締結部は、前記閉塞部材の周囲に複数配置される第1油圧式ロック機構を有していることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の管台シール構造。

請求項6

複数の前記第1油圧式ロック機構は、同じ圧力で一括油圧が与えられることを特徴とする請求項5に記載の管台シール構造。

技術分野

0001

本発明は、原子炉容器内外を貫通して設けられる管台を気密に封止する管台シール構造に関するものである。

背景技術

0002

従来、2つのクランプを用いたクランプシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このクランプシステムは、2つの管状の導管の間の界面をシールするクランプが設けられており、上方側のクランプと、下方側のクランプとを有している。

先行技術

0003

米国特許第4812285号明細書

発明が解決しようとする課題

0004

ここで、特許文献1のクランプシステムにおいて、上方側のクランプと、下方側のクランプとの間に設けられる導管は、円筒部材となっている。この円筒部材には、上方側に上部シールが設けられ、下方側に下部シールが設けられている。このように、円筒部材の上方側及び下方側に、上部シール及び下部シールがそれぞれ設けられる場合、視認性に難がある。具体的に、上部シール及び下部シールの状態を確認する場合、または、上部シール及び下部シールが挟み込まれる様を確認する場合、円筒部材の下方側から視認すると、上部シールが奥まった位置にあることから視認し難い。このため、例えば、シール部材塵埃等の異物を噛み込むことを把握することが困難となり、シール部材によるシール性信頼度が低下する可能性がある。

0005

そこで、本発明は、第1シール部材及び第2シール部材の視認性を向上させることができる管台シール構造を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の管台シール構造は、原子炉容器の内外を貫通して設けられ、内部に棒部材挿通される管台を気密に封止する管台シール構造において、前記管台は、前記原子炉容器の外部側の端部に、管軸方向に直交する径方向の外側に突出して設けられるフランジ部を有し、前記管軸方向において、前記フランジ部に対向して設けられ、中央に前記棒部材が挿通される閉塞部材と、前記フランジ部と前記閉塞部材との間に設けられる第1シール部材と、前記棒部材と前記閉塞部材との間に設けられる第2シール部材と、前記フランジ部と前記閉塞部材とを締結する第1締結部と、前記棒部材と前記閉塞部材とを締結する第2締結部と、を備え、前記閉塞部材は、前記管軸方向が厚さ方向となる平板形状に形成されていることを特徴とする。

0007

この構成によれば、閉塞部材を平板形状とすることで、閉塞部材が円筒形状である場合に比して、管軸方向における第1シール部材と第2シール部材との距離を縮めることができる。このため、第1シール部材と第2シール部材とを近づけることができることから、閉塞部材の第1シール部材及び第2シール部材が配置される側から視認すると、第1シール部材及び第2シール部材を好適に視認することができる。よって、第1シール部材及び第2シール部材の視認性を向上できることから、例えば、目視検査等を好適に行うことができる。

0008

また、前記閉塞部材は、前記第1締結部による第1締結力を受ける第1被締結面と、前記第2締結部による第2締結力を受ける第2被締結面と、を有し、前記第1被締結面と前記第2被締結面とは、同一面となっていることが好ましい。

0009

この構成によれば、第1被締結面及び第2被締結面を同一面上に形成することで、第1締結部及び第2締結部の締結作業を同一面上で行えることから、作業性を良いものとすることができる。また、第1被締結面及び第2被締結面を同一面上に形成することで、閉塞部材の形状をコンパクトにすることができるため、省スペース化を図ることができる。

0010

また、前記閉塞部材は、貫通される前記棒部材を中心とする円板形状となっており、前記第2締結部は、前記閉塞部材の中心に配置される第2油圧式ロック機構を有していることが好ましい。

0011

この構成によれば、第2油圧式ロック機構により、棒部材と閉塞部材とを締結することで、棒部材と閉塞部材との間の第2シール部材を挟み込むことができ、棒部材と閉塞部材との間を気密に封止することができる。このとき、第2油圧式ロック機構は、油圧によって第2締結力を与えることができることから、棒部材の周囲において、第2シール部材に与えられる荷重が偏ることなく、棒部材の周囲に沿って均等に圧力を与えることができる。このため、第2シール部材によるシール性の信頼度を高めることができる。

0012

また、前記第2締結部は、前記第2油圧式ロック機構と前記棒部材とを係止する係止部材をさらに有することが好ましい。

0013

この構成によれば、係止部材によって、第2油圧式ロック機構を棒部材に係止することができる。このため、第2油圧式ロック機構は、係止部材を介して棒部材を移動させることが可能となる。

0014

また、前記閉塞部材は、貫通される前記棒部材を中心とする円板形状となっており、前記第1締結部は、前記閉塞部材の周囲に複数配置される第1油圧式ロック機構を有していることが好ましい。

0015

この構成によれば、複数の第1油圧式ロック機構により、フランジ部と閉塞部材とを締結することで、フランジ部と閉塞部材との間の第1シール部材を挟み込むことができ、フランジ部と閉塞部材との間を気密に封止することができる。このとき、複数の第1油圧式ロック機構は、油圧によって第1締結力を与えることができることから、フランジ部の周囲において、第1シール部材に与えられる荷重が偏ることなく、フランジ部の周囲に沿って均等に圧力を与えることができる。このため、第1シール部材によるシール性の信頼度を高めることができる。

0016

また、複数の前記第1油圧式ロック機構は、同じ圧力で一括に油圧が与えられることが好ましい。

0017

この構成によれば、複数の第1油圧式ロック機構に対して、同じ圧力で一括に油圧が与えられるため、フランジ部の周囲において、第1シール部材に与えられる荷重が偏ることなく、フランジ部の周囲に沿ってより均等に圧力を与えることができる。

図面の簡単な説明

0018

図1は、原子力発電プラントの一例の概略構成図である。
図2は、加圧水型原子炉の縦断面図である。
図3は、本実施形態の管台シール構造の断面図である。
図4は、本実施形態の管台シール構造の平面図である。
図5は、第1油圧式ロック機構の断面図である。
図6は、第2油圧式ロック機構の断面図である。
図7は、本実施形態の管台シール構造の取付方法に関する説明図である。

実施例

0019

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

0020

[実施形態]
図1は、原子力発電プラントの一例の概略構成図であり、図2は、加圧水型原子炉の縦断面図である。

0021

図1に示す原子力発電プラントは、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)を有する。この原子力発電プラントは、原子炉格納容器100内において、加圧水型原子炉の原子炉容器101、加圧器102、蒸気発生器103および一次冷却水ポンプ104が、一次冷却水管105により順次接続されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。

0022

原子炉容器101は、内部に燃料集合体120を密閉状態で格納するもので、燃料集合体120が挿抜できるように、原子炉容器本体101aとその上部に装着される原子炉容器蓋101bとにより構成されている。原子炉容器本体101aは、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台101cおよび出口側管台101dが設けられている。出口側管台101dは、蒸気発生器103の入口側水室103aに連通するように一次冷却水管105が接続されている。また、入口側管台101cは、蒸気発生器103の出口側水室103bに連通するように一次冷却水管105が接続されている。

0023

蒸気発生器103は、半球形状に形成された下部において、入口側水室103aと出口側水室103bとが仕切板103cによって区画されて設けられている。入口側水室103aおよび出口側水室103bは、その天井部に設けられた管板103dによって蒸気発生器103の上部側と区画されている。蒸気発生器103の上部側には、逆U字形状の伝熱管103eが設けられている。伝熱管103eは、入口側水室103aと出口側水室103bとを繋ぐように端部が管板103dに支持されている。そして、入口側水室103aは、入口側の一次冷却水管105が接続され、出口側水室103bは、出口側の一次冷却水管105が接続されている。また、蒸気発生器103は、管板103dによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管106aが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管106bが接続されている。

0024

また、原子力発電プラントは、蒸気発生器103が、原子炉格納容器100外で二次冷却水管106a,106bを介して蒸気タービン107に接続されて、二次冷却水の循環経路が構成されている。

0025

蒸気タービン107は、高圧タービン108および低圧タービン109を有するとともに、発電機110が接続されている。また、高圧タービン108および低圧タービン109は、湿分分離加熱器111が、二次冷却水管106aから分岐して接続されている。また、低圧タービン109は、復水器112に接続されている。この復水器112は、二次冷却水管106bに接続されている。二次冷却水管106bは、上述したように蒸気発生器103に接続され、復水器112から蒸気発生器103に至り、復水ポンプ113、低圧給水加熱器114、脱気器115、主給水ポンプ116、および高圧給水加熱器117が設けられている。

0026

従って、原子力発電プラントでは、一次冷却水が原子炉容器101にて加熱されて高温高圧となり、加圧器102にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管105を介して蒸気発生器103に供給される。蒸気発生器103では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管105を介して一次冷却水ポンプ104側に回収され、原子炉容器101に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン107に供給される。蒸気タービン107に係り、湿分分離加熱器111は、高圧タービン108からの排気から湿分を除去し、さらに加熱して過熱状態とした後に低圧タービン109に送る。蒸気タービン107は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機110に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、復水器112に排出される。復水器112は、取水管112aを介してポンプ112bにより取水した冷却水(例えば、海水)と、低圧タービン109から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管112cから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ113によって二次冷却水管106bを介して復水器112の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管106bを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器114で、例えば、低圧タービン109から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器115で溶存酸素不凝結ガスアンモニアガス)などの不純物が除去された後、主給水ポンプ116により送水され、高圧給水加熱器117で、例えば、高圧タービン108から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器103に戻される。

0027

このように構成された原子力発電プラントの加圧水型原子炉において、図2に示すように、原子炉容器101は、その内部に燃料集合体120を含む炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体101aに対して原子炉容器蓋101bが複数のスタッドボルト121およびナット122により開閉可能に固定されている。

0028

原子炉容器本体101aは、原子炉容器蓋101bを取り外すことで上部が開口可能であり、下部が半球形状をなす下鏡101eにより閉塞された円筒形状をなしている。原子炉容器本体101aは、内部にて、入口側管台101cおよび出口側管台101dより上方に上部炉心支持板123が固定される一方、下方の下鏡101eの近傍に位置して下部炉心支持板124が固定されている。この上部炉心支持板123および下部炉心支持板124は、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成されている。そして、上部炉心支持板123は、複数の炉心支持ロッド125を介して下方に図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板126が連結されている。

0029

原子炉容器本体101aは、内部に円筒形状をなす炉心槽127が内壁面と所定の隙間をもって配置されており、この炉心槽127は、上部が上部炉心板126に連結され、下部に円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板128が連結されている。そして、下部炉心板128は、下部炉心支持板124に支持されている。即ち、炉心槽127は、原子炉容器本体101aの下部炉心支持板124に支持されることとなる。

0030

上部炉心板126と炉心槽127と下部炉心板128とにより炉心129が形成されている。炉心129は、内部に多数の燃料集合体120が配置されている。燃料集合体120は、図示しないが、多数の燃料棒支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。また、炉心129は、内部に多数の制御棒130が配置されている。この多数の制御棒130は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ131となり、燃料集合体120内に挿入可能となっている。上部炉心支持板123は、この上部炉心支持板123を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管132が固定されており、各制御棒クラスタ案内管132は、下端部が燃料集合体120内の制御棒クラスタ131まで延出されている。

0031

原子炉容器101を構成する原子炉容器蓋101bは、上部が半球形状をなして磁気式ジャッキ制御棒駆動装置133が設けられている。多数の制御棒クラスタ案内管132は、上端部が制御棒駆動装置133まで延出され、この制御棒駆動装置133から延出された制御棒クラスタ駆動軸135が、制御棒クラスタ案内管132内を通って燃料集合体120まで延出され、制御棒クラスタ131を把持可能となっている。

0032

この制御棒駆動装置133は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ131に連結されるとともに、その表面に複数の周溝長手方向に等ピッチで配設してなる制御棒クラスタ駆動軸135を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。

0033

また、原子炉容器101内にて、上部炉心支持板123から上部炉心板126、燃料集合体120にかけて、計測機器案内装置136が配置されている。この計測機器の案内装置136は、熱電対等の計測機器(図示略)を原子炉容器蓋101bに設けられた計装管台(管台)137から炉心129内へ挿入するものである。このため、計測機器として熱電対が適用される場合、熱電対は、炉心129内の温度を計測することが可能となる。

0034

案内装置136において、上部炉心支持板123の上に、筒状の支持柱138が立設されている。支持柱138は、上端部が計装管台137の内部に挿通されて計装管台137の外部まで延出されることで、原子炉容器蓋101bを貫通して設けられる。そして、計装管台137と支持柱138との間には、本実施形態の管台シール構造1が設けられ、管台シール構造1は、計装管台137と支持柱138との間を気密に封止している。支持柱138は、引出管139が複数挿入されている。引出管139は、計測機器を挿通可能な内径を有し、管台シール構造1の外部にある支持柱138まで延出して設けられている。そして、引出管139は、上部側が支持柱138内にサポートピース(図示略)により支持されて収容され、下部側が支持柱138の途中から外部に延出され、それぞれが炉心支持ロッド125内に配設された引出案内管140内に挿入されている。さらに、引出管139は、下端部が引出案内管140の下端から上部炉心板126を貫通して炉心129内に連通している。

0035

また、原子炉容器本体101aは、下鏡101eを貫通する多数の計装管台146が設けられ、この各計装管台146は、その内部に炉内計装案内管147が挿通されている。各炉内計装案内管147は、上端部が下部炉心支持板124に連結されており、振動を抑制するための上下の連接板149,150が取付けられている。また、炉内計装案内管147は、下端部が計装管台146の内部に挿通されて、計装管台146の外部まで延出されることで、下鏡101eを貫通して設けられる。炉内計装案内管147は、引出管148が複数挿入されている。引出管148は、下部炉心板128に至って設けられており、計測機器(図示略)が挿入されるシンブルチューブ151が挿通される。シンブルチューブ151は、引出管148を介して炉内計装案内管147を通り、下部炉心板128を貫通して燃料集合体120まで挿入可能となっている。

0036

このような加圧水型原子炉は、制御棒駆動装置133により制御棒クラスタ駆動軸135を移動して燃料集合体120から制御棒130を所定量引き抜くことで、炉心129内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器101内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口側管台101dから排出される。即ち、燃料集合体120を構成する原子燃料が核分裂することで中性子を放出し、減速材および一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子運動エネルギを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくするとともに、発生した熱を奪って冷却する。一方、制御棒130を燃料集合体120に挿入することで、炉心129内で生成される中性子数を調整し、また、制御棒130を燃料集合体120に全て挿入することで、原子炉を緊急に停止することができる。原子炉容器101は、炉心129に対して、その上方に出口側管台101dに連通する上部プレナム152が形成されるとともに、下方に下部プレナム153が形成されている。そして、原子炉容器101と炉心槽127との間に入口側管台101cおよび下部プレナム153に連通するダウンカマー部154が形成されている。従って、軽水は、入口側管台101cから原子炉容器本体101a内に流入し、ダウンカマー部154を下向きに流れ落ちて下部プレナム153に至り、この下部プレナム153の球面状内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心支持板124および下部炉心板128を通過した後、炉心129に流入する。この炉心129に流入した軽水は、炉心129を構成する燃料集合体120から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体120を冷却する一方、高温となって上部炉心板126を通過して上部プレナム152まで上昇し、出口側管台101dを通って排出される。原子炉容器101から排出された軽水は、上述したように、蒸気発生器103に送られる。

0037

次に、図3から図6を参照して、本実施形態の管台シール構造1について説明する。図3は、本実施形態の管台シール構造の断面図である。図4は、本実施形態の管台シール構造の平面図である。図5は、第1油圧式ロック機構の断面図である。図6は、第2油圧式ロック機構の断面図である。

0038

この管台シール構造1は、原子炉容器101の内外を貫通して設けられる管台と、支持柱138または炉内計装案内管147等の棒部材との間を気密に封止するものであり、例えば、上記したように、計装管台137と支持柱138との間、または計装管台146と炉内計装案内管147との間を気密に封止している。なお、以下の説明では、計装管台137と支持柱138との間を気密に封止する管台シール構造1に適用して説明する。

0039

図3に示すように、計装管台137は、その上端部に、管軸方向に直交する径方向の外側に突出して設けられるフランジ部137aを有している。このフランジ部137aは、円環形状に形成されており、その厚さ方向が管軸方向となっている。フランジ部137aは、周方向に沿って所定の間隔を空けて設けられる複数の締結用貫通孔137bが形成されている。締結用貫通孔137bは、フランジ部137aの厚さ方向に沿って形成され、中空円柱形状に形成されている。なお、本実施形態では、締結用貫通孔137bは、例えば、6つ形成されているが、個数は特に限定されず、下記する第1油圧式ロック機構31の個数に応じて適宜設けられる。また、フランジ部137aは、径方向内側の内周縁に嵌合溝137cが形成されている。嵌合溝137cは、全周に亘って中空の円環形状に形成され、後述する閉塞部材11の突出部23が嵌め合わされる。なお、嵌合溝137cは、下方側の底面が、下部シール部材12が当接するシール面137dとなっている。

0040

この計装管台137に挿通される支持柱138は、下方側の径が大径に形成され、上方側の径が小径に形成されることで、円環形状の段差面138aが形成されている。また、段差面138aの上方側には、後述する第2締結部15のキー部材46が嵌め合わされるキー溝138bが、全周に亘って円環状に窪んで形成されている。

0041

このような計測管台137及び支持柱138に設けられる管台シール構造1は、閉塞部材11と、下部シール部材(第1シール部材)12と、上部シール部材(第2シール部材)13と、第1締結部14と、第2締結部15と、を備えている。

0042

閉塞部材11は、管軸方向においてフランジ部137aに対向して設けられている。閉塞部材11は、フランジ部137aとほぼ同じ径となる円板形状に形成されている。このため、閉塞部材11は、その厚さ方向が管軸方向となっている。閉塞部材11は、中心に支持柱138が挿通される支持柱貫通孔21と、支持柱貫通孔21の周囲に周方向に沿って所定の間隔を空けて設けられる複数の締結用貫通孔22とが形成されている。図6に示すように、支持柱貫通孔21は、フランジ部137a側(下方側)の径が大径に形成され、フランジ部137a側とは反対側(上方側)の径が小径に形成される。また、支持柱貫通孔21は、下方側と上方側との間の中央部の径が、大径となる下方側よりも小さく、小径となる上方側よりも大きな径となっている。そして、支持柱貫通孔21は、上方側と中央部との段部における上方側の面が、円環形状のシール面21aとなっており、中央部と下方側との段部における下方側の面が、円環形状の位置規制面21bとなっている。この位置規制面21bには、支持柱138の段差面138aが当接し、また、シール面21aは、支持柱138の段差面138aが、上部シール部材13を挟んで対向する。このため、支持柱138は、その段差面138aが、閉塞部材11の位置規制面21bに接触することで、位置が規制される。また、支持柱138は、その段差面138aが、上部シール部材13を介して閉塞部材11のシール面21aに接触することで、支持柱138と閉塞部材11との間が気密に封止される。複数の締結用貫通孔22は、フランジ部137aの締結用貫通孔137bに応じて形成されており、本実施形態では、例えば、6つ形成されている。締結用貫通孔22は、閉塞部材11の厚さ方向に沿って形成され、フランジ部137aの締結用貫通孔137bとほぼ同径となる中空円柱形状に形成されている。

0043

また、閉塞部材11は、支持柱貫通孔21の下方側における周縁が僅かに突出する突出部23が形成されている。突出部23は、円環形状に形成され、フランジ部137aの内周縁に形成された嵌合溝137cに嵌め合わされる。この突出部23は、下方側の先端面が、下部シール部材12が当接するシール面24となっている。

0044

下部シール部材12は、フランジ部137aと閉塞部材11との間に設けられ、例えば、Oリングが用いられている。具体的に、下部シール部材12は、フランジ部137aのシール面137dと、閉塞部材11のシール面24との間に配置されている。そして、下部シール部材12は、後述する第1締結部14により閉塞部材11とフランジ部137aとが近づく方向に締結されることで挟み込まれ、これにより、閉塞部材11とフランジ部137aとの間を気密に封止する。

0045

上部シール部材13は、支持柱138と閉塞部材11との間に設けられ、例えば、Oリングが用いられている。具体的に、上部シール部材13は、支持柱138の段差面138aと閉塞部材11のシール面21aとの間に配置されている。そして、上部シール部材13は、後述する第2締結部15により閉塞部材11に対し、支持柱138が上方側に相対的に引き上げられることで挟み込まれ、これにより、閉塞部材11と支持柱138との間を気密に封止する。

0046

第1締結部14は、フランジ部137aと閉塞部材11とを締結するものである。第1締結部14は、複数の第1油圧式ロック機構31を含んで構成されている。複数の第1油圧式ロック機構31は、フランジ部137a及び閉塞部材11を、厚さ方向において挟み込むように設けられている。また、複数の第1油圧式ロック機構31は、複数の締結用貫通孔22に応じて設けられている。このため、図4に示すように、複数の第1油圧式ロック機構31は、フランジ部137a及び閉塞部材11の周方向に沿って(全周に亘って)、所定の間隔を空けて配置される。

0047

次に、図5を参照して、第1油圧式ロック機構31について説明する。なお、第1油圧式ロック機構31としては、油圧式ロックボルト油圧ナットとも言う)が適用される。第1油圧式ロック機構31は、締結ボルト33と、ナット34と、シリンダ35と、ピストン36と、ロックナット37とを有している。

0048

締結ボルト33は、フランジ部137aの締結用貫通孔137b及び閉塞部材11の締結用貫通孔22に挿通され、その外周面ねじ溝が形成されている。ナット34は、その内周面にねじ溝が形成され、フランジ部137aの下方側において、締結ボルト33に締結されている。このため、フランジ部137aの下面は、第1油圧式ロック機構31が締結されることにより与えられる第1締結力を、ナット34を介して受けている。

0049

ピストン36は、その外周面及び内周面にねじ溝が形成され、閉塞部材11の上方側において、締結ボルト33に締結されている。シリンダ35は、閉塞部材11とピストン36との間に配置されている。シリンダ35は、その内部に、ピストン36の下方側(閉塞部材11側)の一部を収容し、シリンダ35とピストン36との間に、油圧室40を形成する。この油圧室40には、作動油が供給されることで油圧が与えられる。油圧室40に油圧が与えられると、油圧室40が膨張することで、シリンダ35とピストン36とが相対的に離れる方向に移動する。このため、シリンダ35が閉塞部材11をフランジ部137a側に押圧することで、シリンダ35及びナット34により、閉塞部材11及びフランジ部137aが挟み込まれる。このため、閉塞部材11の上面は、第1油圧式ロック機構31が締結されることにより与えられる第1締結力を受ける第1被締結面となっている。ロックナット37は、シリンダ35の上方側において、ピストン36の外周面に締結されている。ロックナット37は、シリンダ35とピストン36との位置を固定するものである。ロックナット37は、油圧によってシリンダ35とピストン36とが離れた状態において、シリンダ35側に当接するように、ピストン36に締結することで、シリンダ35とピストン36との位置を固定する。

0050

そして、複数の第1油圧式ロック機構31は、それぞれの油圧室40に対し、同じ圧力で一括に油圧が与えられる。このため、第1締結部14は、フランジ部137a及び閉塞部材11に対して、全周に亘って均一な第1締結力を与えることが可能となる。

0051

第2締結部15は、支持柱138と閉塞部材11とを締結するものである。第2締結部15は、単体の第2油圧式ロック機構41を含んで構成されている。第2油圧式ロック機構41は、閉塞部材11に対して、支持柱138を引き上げることで、支持柱138と閉塞部材11とを締結している。また、第2油圧式ロック機構41は、図4に示すように、閉塞部材11の中心において、支持柱138を取り囲むように、フランジ部137a及び閉塞部材11の周方向に沿って(全周に亘って)設けられている。

0052

次に、図6を参照して、第2油圧式ロック機構41について説明する。第2油圧式ロック機構41は、シリンダ43と、ピストン44と、ロックナット45と、キー部材(係止部材)46とを有している。

0053

キー部材46は、支持柱138に形成されたキー溝138bに嵌め合わされる円環形状の部材となっている。このキー部材46は、キー溝138bに嵌め合わせた状態において、支持柱138の外周面から突出するように形成されている。

0054

ピストン44は、その外周面にねじ溝が形成されており、その内周側に支持柱138が挿通されると共に、閉塞部材11とキー部材46との間に設けられている。シリンダ43は、閉塞部材11とピストン44との間に配置されている。シリンダ43は、その内部に、ピストン44の下方側(閉塞部材11側)の一部を収容し、シリンダ43とピストン44との間に、油圧室48を形成する。この油圧室48には、作動油が供給されることで油圧が与えられる。油圧室48に油圧が与えられると、油圧室48が膨張することで、シリンダ43とピストン44とが相対的に離れる方向に移動する。このとき、ピストン44は、キー部材46により管軸方向における移動が規制される。このため、シリンダ43が閉塞部材11をフランジ部137a側に移動することで、シリンダ43及びピストン44は、閉塞部材11とキー部材46との間を広げる。よって、シリンダ43及びピストン44は、閉塞部材11に対して、支持柱138を引き上げることで、支持柱138と閉塞部材11とを締結している。このため、閉塞部材11の上面は、第2油圧式ロック機構41が締結されることにより与えられる第2締結力を受ける第2被締結面となっている。ロックナット45は、シリンダ43の上方側において、ピストン44の外周面に締結されている。ロックナット45は、シリンダ43とピストン44との位置を固定するものである。ロックナット45は、油圧によってシリンダ43とピストン44とが離れた状態において、シリンダ43側に当接するように、ピストン44に締結することで、シリンダ43とピストン44との位置を固定する。

0055

このように、第2油圧式ロック機構41は、支持柱138を取り囲むように設けられているため、油圧室48に対して油圧を与えることにより、第2締結部15は、フランジ部137a及び閉塞部材11に対して、全周に亘って均一な第2締結力を与えることが可能となる。

0056

また、上記のように、閉塞部材11の上面は、第1締結部による第1締結力を受ける第1被締結面となっており、また、第2締結部による第2締結力を受ける第2被締結面となっている。このため、第1被締結面と第2被締結面とは、同一面となる。

0057

次に、図7を参照し、管台シール構造1を、計装管台137に取り付ける取付作業について説明する。先ず、計装管台137のフランジ部137aに対し、閉塞部材11を配置する(ステップS1)。ステップS1では、フランジ部137aの各締結用貫通孔137bと、閉塞部材11の各締結用貫通孔22とが重なり合うように、フランジ部137aに対する閉塞部材11の位置が調整される。

0058

続いて、フランジ部137a及び閉塞部材11を挟み込むように、第1締結部14を配置する(ステップS2)。具体的に、ステップS2では、各締結用貫通孔137b及び各締結用貫通孔22に対し、複数の第1油圧式ロック機構31が、それぞれ取り付けられる。ステップS2において、複数の第1油圧式ロック機構31が取り付けられると、続いて、支持柱138及び閉塞部材11に対し、第2締結部15を配置する(ステップS3)。具体的に、ステップS3では、単体の第2油圧式ロック機構41が、支持柱138の周囲に取り付けられる。

0059

なお、ステップS2において、複数の第1油圧式ロック機構31の全てを取り付けてしまうと、第2油圧式ロック機構41の取り付けが困難となる。このため、現実的には、複数の第1油圧式ロック機構31の一部を取り付けた後、第2油圧式ロック機構41を取り付け、この後、残りの第1油圧式ロック機構31を取り付ける。

0060

ステップS3において、第2油圧式ロック機構41が取り付けられると、第1締結部14による締結を行う(ステップS4)。つまり、ステップS4では、複数の第1油圧式ロック機構31に対し、図示しない油圧装置から作動油を供給することで、同じ圧力で一括に油圧を与える。この後、油圧を与えた状態において、各第1油圧式ロック機構31のロックナット37を締結し、この後、油圧を開放する。

0061

ステップS4における第1締結部14の締結後、第2締結部15による締結を行う(ステップS5)。つまり、ステップS5では、第2油圧式ロック機構41に対し、図示しない油圧装置から作動油を供給することで、油圧を与える。この後、油圧を与えた状態において、第2油圧式ロック機構41のロックナット45を締結し、この後、油圧を開放する。以上により、計装管台137に対する管台シール構造1の取付作業が完了する。

0062

以上のように、本実施形態によれば、閉塞部材11を円板形状とすることで、閉塞部材が円筒形状である場合に比して、管軸方向における下部シール部材12と上部シール部材13との距離を縮めることができる。このため、下部シール部材12と上部シール部材13とを近づけることができることから、閉塞部材11の下部シール部材12及び上部シール部材13が配置される下方側から視認すると、下部シール部材12及び上部シール部材13を好適に視認することができる。よって、下部シール部材12及び上部シール部材13の視認性を向上できることから、例えば、目視検査等を好適に行うことができる。

0063

また、本実施形態によれば、第1被締結面及び第2被締結面を、同一面となる閉塞部材11の上面とすることができるため、第1締結部14及び第2締結部15の締結作業を同一面上で行えることから、作業性を良いものとすることができる。また、第1被締結面及び第2被締結面を同一面上に形成することで、閉塞部材11の形状をコンパクトにすることができるため、管台シール構造1の省スペース化を図ることができる。

0064

また、本実施形態によれば、第2油圧式ロック機構41により、支持柱138と閉塞部材11とを締結することで、支持柱138と閉塞部材11との間の上部シール部材13を挟み込むことができ、支持柱138と閉塞部材11との間を気密に封止することができる。このとき、第2油圧式ロック機構41は、油圧によって第2締結力を与えることができることから、支持柱138の周囲において、上部シール部材13に与えられる荷重が偏ることなく、支持柱138の周囲に沿って均等に圧力を与えることができる。このため、上部シール部材13によるシール性の信頼度を高めることができる。

0065

また、本実施形態によれば、キー部材46によって、第2油圧式ロック機構41を支持柱138に係止することができる。このため、第2油圧式ロック機構41は、キー部材46を介して支持柱138を移動させることが可能となる。よって、支持柱138の外周面にねじ溝を設けることなく、また、第2油圧式ロック機構41により、閉塞部材11に対して、支持柱138を引き上げることができる。

0066

また、本実施形態によれば、複数の第1油圧式ロック機構31により、フランジ部137aと閉塞部材11とを締結することで、フランジ部137aと閉塞部材11との間の下部シール部材12を挟み込むことができ、フランジ部137aと閉塞部材11との間を気密に封止することができる。このとき、複数の第1油圧式ロック機構31は、油圧によって第1締結力を与えることができることから、フランジ部137a及び閉塞部材11の周囲において、下部シール部材12に与えられる荷重が偏ることなく、フランジ部137a及び閉塞部材11の周囲に沿って均等に圧力を与えることができる。このため、下部シール部材12によるシール性の信頼度を高めることができる。

0067

また、本実施形態によれば、複数の第1油圧式ロック機構31に対して、同じ圧力で一括に油圧が与えられるため、フランジ部137a及び閉塞部材11の周囲において、下部シール部材12に与えられる荷重が偏ることなく、フランジ部137a及び閉塞部材11の周囲に沿ってより均等に圧力を与えることができる。

0068

なお、本実施形態では、第1締結部14及び第2締結部15において、第1油圧式ロック機構31及び第2油圧式ロック機構41を用いたが、この構成に特に限定されず、ボルト及びナット等の締結部材を適用してもよい。

0069

1管台シール構造
11閉塞部材
12 下部シール部材(第1シール部材)
13 上部シール部材(第2シール部材)
14 第1締結部
15 第2締結部
31 第1油圧式ロック機構
41 第2油圧式ロック機構
46キー部材(係止部材)
101原子炉容器
137計装管台
137aフランジ部
138支持柱
138bキー溝

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