JP2000235095A

JP2000235095A - 制御棒駆動機構

Info

Publication number: JP2000235095A
Application number: JP11037432A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Nakahara; 宏尊中原; Tsukasa Sasaki; 典佐々木; Shinzo Inoue; 信三井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気継手の脱調を圧力隔壁外側から確実に検出
可能とし、信頼性を向上させた磁気継手を用いた電動式
制御棒駆動機構を提供する。【解決手段】圧力隔壁内の制御棒駆動軸と圧力隔壁外の
駆動源回転軸が磁気継手によって圧力隔壁を隔てて接続
され、制御棒駆動軸上に固定される磁石及び前記磁石と
圧力隔壁を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される
磁気検出器とからなる制御棒駆動軸の回転を検出する回
転検出器と、駆動源回転軸の回転を検出する回転検出器
と、駆動源として電動機と、磁気継手の脱調を検出する
とともに駆動源の電源を開閉操作する制御手段とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉の
圧力容器下部に設置され原子炉内の制御棒を昇降駆動す
ることで原子炉出力を制御する制御棒駆動機構に係わ
り、特に磁気継手を用いた電動式制御棒駆動機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、改良型沸騰水型原子炉における電
動式制御棒駆動機構において、磁気継手採用による軸封
部の削減によって保守点検の工数削減が進められてい
る。図６は、特開平10−10264 号公報に記載のこのよう
な制御棒駆動機構を示す縦断面図である。従来の制御棒
駆動機構は、機構の下方に駆動源である電動機１を備
え、電動機１の上端の回転軸２は、磁気継手の外側結合
子５へ接続する。

【０００３】この外側結合子５は、制御棒駆動機構ハウ
ジング１７の下端の圧力隔壁１８を介して内側結合子６
と磁気的に接続している。内側結合子６は伝達軸７と接
続し、伝達軸７の上方にはボールねじ９がこれと一体回
転できるように接続する。このボールねじ９上に備わる
ボールナット１０は、ねじの回転によって昇降する。ボ
ールナット１０の上方には原子炉内にある制御棒が連結
する。

【０００４】こうして、電動機１を回転駆動させること
により、回転軸２及び外側結合子５が回転し、この外側
結合子５の回転に追従して、これと圧力隔壁１８を介し
て磁気的に接続している内側結合子６及びボールねじ９
が回転することで、制御棒１２の昇降駆動が可能となっ
ている。

【０００５】ここで、上述の構成では、回転軸２と伝達
軸７の間に磁気継手５，６の伝達トルクを超えたトルク
が発生すると、磁気継手の外側結合子５と内側結合子６
ですべり脱調が発生し、制御棒１２の実際の位置と位置
検出器３で計数した位置とのずれが生じて原子炉運転上
都合が悪い。このように磁気継手５，６を用いることに
よる制御棒駆動機構の信頼性の低下を防止することが課
題である。

【０００６】そこで、上述の例では、磁気継手の内側結
合子６と共に回転する軸に側表面に凸凹を有した回転部
材３０ａと、回転部材に対向して設けられた変位検出器
30ｂを設け、回転部材の側面と変位計の距離が回転に伴
い周期的に変化することを利用して内側結合子６の回転
を検出可能としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の方法で
は、側表面に凸凹を有した回転部材３０ａと変位検出器
３０ｂの距離を測定するため、変位検出器３０ｂを圧力
隔壁１８に貫通して設けている。原子炉では運転時の
他、スクラム時に圧力隔壁１８内が高圧となるため貫通
部を設けることは信頼性の観点から好ましくない。

【０００８】さらに言えば、前述の方法では、内側結合
子６と接続する伝達軸７の回転検出手段３０を圧力隔壁
１８内部に設けるために、制御棒駆動機構の信頼性を向
上させる分離検出器の設置がスペース的に困難となり、
高い信頼性を必要とする場合には好ましくない。

【０００９】本発明の目的は、圧力隔壁に貫通部を設け
ることなく圧力隔壁の外側から磁気継手の回転を検出で
き、信頼性を向上できる磁気継手を用いた電動式制御棒
駆動機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の発明は、原子炉内の制御棒を昇降駆動すること
で原子炉出力を制御する制御棒駆動機構であって、圧力
隔壁内の制御棒駆動軸と圧力隔壁外の駆動源回転軸が磁
気継手によって圧力隔壁を隔てて接続されるとともに、
制御棒駆動軸上に固定される磁石及び前記磁石と圧力隔
壁を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検
出器とからなる制御棒駆動軸の回転を検出する回転検出
器と、駆動源回転軸の回転を検出する回転検出器と、駆
動源として電動機と、磁気継手の脱調を検出するととも
に駆動源の電源を開閉操作する制御手段とを有すること
を特徴とする。

【００１１】制御棒駆動軸上に固定される磁石は制御棒
駆動軸の回転に応じて圧力隔壁内で旋回する。このよう
な磁石と圧力隔壁を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固
定される磁気検出器は、磁石の旋回運動に伴う近遠に応
じた磁力変化に反応して信号を生じる。

【００１２】したがって、磁気検出器の出力を観察する
ことで、圧力隔壁内部の磁石の旋回、つまり制御棒駆動
軸の回転を検出することができる。本装置はさらに駆動
源回転軸の回転を検出する回転検出器を備えているの
で、制御棒駆動軸の回転と駆動源回転軸の回転の偏差を
監視することでこれらの軸のすべり、つまり磁気継手の
脱調が検出可能となる。

【００１３】このような回転検出器を用いたので、圧力
隔壁に貫通部を設けることなく圧力隔壁の外側から磁気
継手の脱調を検出でき、信頼性を向上させることができ
る。第２の発明は、原子炉内の制御棒を昇降駆動するこ
とで原子炉出力を制御する制御棒駆動機構であって、圧
力隔壁内の制御棒駆動軸と圧力隔壁外の駆動源回転軸が
磁気継手によって圧力隔壁を隔てて接続されるととも
に、制御棒駆動軸と制御棒の分離状態を検出する分離検
出器と、分離検出器の下方にあって制御棒駆動軸上に固
定される磁石及び前記磁石と圧力隔壁を隔てて制御棒駆
動機構の外縁部に固定される磁気検出器とからなる制御
棒駆動軸の回転を検出する回転検出器と、駆動源回転軸
の回転を検出する回転検出器と、駆動源として電動機
と、磁気継手の脱調を検出するとともに駆動源の電源を
開閉操作する制御手段とを有することを特徴とする。

【００１４】分離検出器は、圧力隔壁内部で伝達軸の先
端にあって上下に摺動する連結器を持つ。また、伝達軸
下方の磁気継手は、伝達トルクが脱調トルクに対して余
裕を持つべく大きな磁石を稠密に備えている。そこで、
分離検出器の下方に制御棒駆動軸上に固定される磁石を
配せるだけのスペースを設けて、そこに制御棒駆動軸の
回転を検出する回転検出器を構成する。

【００１５】こうして、分離検出器の下方にあって制御
棒駆動軸上に固定される磁石は制御棒駆動軸の回転に応
じて圧力隔壁内で旋回する。このような磁石と圧力隔壁
を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出
器は、磁石の旋回運動に伴う近遠に応じた磁力変化に反
応して信号を生じる。

【００１６】したがって、磁気検出器の出力を観察する
ことで、圧力隔壁内部の磁石の旋回、つまり制御棒駆動
軸の回転を検出することができる。本装置はさらに駆動
源回転軸の回転を検出する回転検出器を備えているの
で、制御棒駆動軸の回転と駆動源回転軸の回転の偏差を
監視することでこれらの軸のすべり、つまり磁気継手の
脱調が検出可能となる。

【００１７】このような回転検出器を用いたので、圧力
隔壁内に分離検出機構を備えると共に、圧力隔壁に貫通
部を設けることなく圧力隔壁の外側から磁気継手の脱調
を検出でき、信頼性を向上させることができる。

【００１８】第３の発明は、第２の発明において、制御
棒駆動軸の回転を検出する回転検出器は、圧力隔壁内の
分離検出器の下部ばね受けに設けられ外周部に磁石を有
する回転体と、回転体と圧力隔壁を隔てて制御棒駆動機
構の外縁部に固定される磁気検出器とを有することを特
徴とする。

【００１９】分離検出器の上下摺動ストロークが大きい
と分離の検出分解能が向上し信頼性が向上する。しかし
ながら、分離検出器の下方に制御棒駆動軸の回転検出器
を設けるとスペース的に分離検出器の上下摺動ストロー
クが小さく制限される。そこで、分離検出器の下部ばね
受けの外周部へ磁石を配し、分離検出器に制御棒駆動軸
の回転を検出する回転検出器を構成する。

【００２０】こうして、分離検出器の下部ばね受け外周
部に固定される磁石は制御棒駆動軸の回転に応じて圧力
隔壁内で旋回する。このような磁石と圧力隔壁を隔てて
制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出器は、磁
石の旋回運動に伴う近遠に応じた磁力変化に反応して信
号を生じる。

【００２１】したがって、磁気検出器の出力を観察する
ことで、圧力隔壁内部の磁石の旋回、つまり制御棒駆動
軸の回転を検出することができる。本装置はさらに駆動
源回転軸の回転を検出する回転検出器を備えているの
で、制御棒駆動軸の回転と駆動源回転軸の回転の偏差を
監視することでこれらの軸のすべり、つまり磁気継手の
脱調が検出可能となる。

【００２２】このような回転検出器を用いたので、圧力
隔壁内に分離検出機構を備えると共に、圧力隔壁に貫通
部を設けることなく圧力隔壁の外側から磁気継手の脱調
を検出でき、信頼性を向上させることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
従って説明する。本発明に係る装置の第１実施例につい
て図１を用いて説明する。図１は、制御棒駆動機構の全
体配置図である。制御棒駆動機構は原子炉圧力容器４０
の下方にあって、下鏡部に貫通して設けられる。図２
は、このような制御棒駆動機構の配置位置を示す原子炉
縦断面図である。制御棒駆動機構は制御棒駆動機構ハウ
ジング１７内部に貫通して原子炉圧力容器４０の下鏡部
に接続し、上端は原子炉内の制御棒１２に連結する。そ
して制御棒駆動機構ハウジング１７の下方に駆動源であ
る電動機１が備わる。

【００２４】図１において、電動機１の上端の回転軸２
は、磁気継手の外側結合子５へ接続する。この外側結合
子５は、制御棒駆動機構ハウジング１７の下端の圧力隔
壁１８を介して内側結合子６と磁気的に接続している。
内側結合子６は制御棒駆動軸７と接続し、制御棒駆動軸
７の上方にはボールねじ９がこれと一体回転できるよう
に接続する。このボールねじ９上に備わるボールナット
１０は、ねじの回転によって昇降する。

【００２５】ボールナット１０の上にはボールねじ９を
囲んで上方へ伸びる中空ピストン１１が載置され、中空
ピストン１１の上端には制御棒１２が連結する。一方、
制御棒駆動機構ハウジング１７と圧力隔壁１８にはアウ
タチューブ１９が挟まれ固定される。アウタチューブ１
９の内側にはガイドチューブ１５が中空ピストン１１を
囲むように載置されている。ボールナット１０は、ガイ
ドチューブ１５の内面にあって、その回転を拘束され上
下に摺動可能に係止される。

【００２６】また、電動機１には電磁ブレーキである制
動ブレーキ１ｂが設けられ、この制動ブレーキ１ｂを作
動させて電動機１の回転を停止する。電動機１の上には
回転検出器３が設けられ、回転軸２の回転を制御手段２
０に伝達する。回転検出器３の上には電磁ブレーキであ
る保持ブレーキ４が設けられ、制御棒停止時には保持ブ
レーキ４を作動させ、制御棒１２や中空ピストン１１の
自重等から生じる制御棒引抜き方向のトルクに抗して回
転軸２を保持する。

【００２７】電動機１の回転軸２には、回転検出器３が
接続される。回転検出器は、エンコーダやレゾルバ発信
器あるいはシンクロ発信器などの位置センサや、タコジ
ェネなどの速度センサを用いても良い。

【００２８】回転検出器３は制御手段２０へ接続する。
制御手段２０は、電動機１の電源２０ａと、電源の開閉
器２０ｂと、脱調検出器２１と、信号処理器２１ａと、
これらの信号系及びブレーキ作動用の信号系（図示せ
ず）とで構成される。信号処理器２１ａは、電動機１の
回転軸２に接続する回転検出器３の出力信号から回転軸
２の回転に応じた位置情報や速度情報を生成し脱調検出
器２１に伝達する。

【００２９】さらに、制御棒駆動軸７上に固定される磁
石３０ａ及び前記磁石３０ａと圧力隔壁１８を隔てて制
御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出器３１とか
ら制御棒駆動軸の回転を検出する回転検出器３０を構成
する。好ましくは図１に示すように磁気検出器３１を分
離検出や位置検出の計測用プローブ１３内に設けると、
検出器を環境から保護でき信頼性の観点からより好適で
ある。

【００３０】この回転検出器３０の動作について図３を
用いて説明する。検出器位置における制御棒駆動軸７上
に固定される磁石３０ａは制御棒駆動軸７の回転に応じ
て圧力隔壁１８内で旋回する。このとき圧力隔壁１８を
隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定されるリードスイ
ッチを用いた磁気検出器３１において、検出される磁力
の変化を図３（ａ）に示す。さらに、図３（ｂ）は磁石
が検出器に最も近づいた場合、また図３（ｃ）は磁石が
検出器から最も離れた場合の図１中Ａ−Ａ′横断面を示
す。

【００３１】磁気検出器３１は、磁石３０ａの旋回運動
に伴う近遠に応じた磁力変化に反応して、図３（ｂ）の
ように、設定値以上に磁力を受ければ導通し、図３
（ｃ）のように、そうでないとき遮断となるスイッチ信
号を生じる。磁気検出器３１としてはリードスイッチの
他ホール素子あるいは誘導コイルを用いることができ
る。図１において、制御手段２０の信号処理器２１ａ
は、磁気検出器３１からの導通あるいは遮断のスイッチ
信号を所定時間あたりで計数することで速度情報が、ま
た積算することで位置情報を生成し、脱調検出器２１に
出力する。こうして圧力隔壁１８内部の磁石３０ａの旋
回、つまり制御棒駆動軸７の回転を検出できる。

【００３２】こうして、制御手段２０の脱調検出器２１
で制御棒駆動軸７の回転と回転軸２の回転について速度
あるいは位置に関する偏差を監視することでこれらの軸
のすべり、つまり磁気継手の脱調が検出可能となる。な
お、ここで速度情報は位置情報の時間微分あるいは差分
として得ることを妨げるものではないし、位置情報を速
度情報から時間積分あるいは積算によって得ても構わな
い。

【００３３】さらに、磁気検出器３１のチャタリング等
動作不良へ備える安全対策上、制御棒駆動軸７上に固定
される磁石３０ａの回転を検出する磁気検出器３１を複
数設けても良い。この際、各々の磁気検出器３１は制御
棒駆動機構の外縁にある複数の分離検出機構や位置検出
機構用のパイプに内封することも機器保護の観点から好
ましい。このとき、さらに磁石３０ａ検出のタイミング
差から磁石の回転方向を検出することも可能となり信頼
性の観点からも好適である。また、制御棒駆動軸７の周
りに磁石３０ａを複数設けても良い。この場合は回転検
出器の分解能が向上可能となる。

【００３４】このように構成したから、制御棒１２を駆
動する際には、電動機１を駆動し、ブレーキ１ｂ，４を
解除することで、回転軸２が回転駆動し、磁気継手の外
側及び内側結合子５及び６を介して制御棒駆動軸７を回
転させることで制御棒１２の昇降駆動を行うことができ
る。そして、回転軸２と制御棒駆動軸７の間において回
転の速度あるいは位置がずれ所定の偏差を超えて脱調が
発生した際には、これを検出して電動機１を停止し、ブ
レーキ１ｂ，４を作動することが可能である。こうし
て、圧力隔壁に貫通部を設けることなく圧力隔壁の外側
から磁気継手の脱調を検出でき、信頼性を向上させるこ
とができる。

【００３５】次に、本発明に係る装置の第２実施例につ
いて図４を用いて説明する。図４は、制御棒駆動機構の
全体配置図である。制御棒駆動機構は原子炉圧力容器４
０の下方にあって、下鏡部に貫通して設けられる。電動
機１の上端の回転軸２は、磁気継手の外側結合子５へ接
続する。この外側結合子５は、制御棒駆動機構ハウジン
グ１７の下端の圧力隔壁１８を介して内側結合子６と磁
気的に接続している。内側結合子６は制御棒駆動軸７と
接続し、制御棒駆動軸７の上方にはボールねじ９がこれ
と一体回転できるように接続する。このボールねじ９上
に備わるボールナット１０は、ねじの回転によって昇降
する。

【００３６】ボールナット１０の上にはボールねじ９を
囲んで上方へ伸びる中空ピストン１１が載置され、中空
ピストン１１の上端には制御棒１２が連結する。一方、
制御棒駆動機構ハウジング１７と圧力隔壁１８にはアウ
タチューブ１９が挟まれ固定される。アウタチューブ１
９の内側にはガイドチューブ１５が中空ピストン１１を
囲むように載置されている。ボールナット１０は、ガイ
ドチューブ１５の内面にあって、その回転を拘束され上
下に摺動可能に係止される。

【００３７】また、電動機１には制動ブレーキ１ｂが設
けられ、この制動ブレーキ１ｂを作動させて電動機１の
回転を停止する。電動機１の上には回転検出器３が設け
られ、回転軸２の回転を制御手段２０に伝達する。回転
検出器３の上には保持ブレーキ４が設けられ、制御棒停
止時には保持ブレーキ４を作動させ、制御棒１２や中空
ピストン１１の自重等から生じる制御棒引抜き方向のト
ルクに抗して回転軸２を保持する。

【００３８】さらに内側結合子６が接続する制御棒駆動
軸７とボールねじ９の間に分離検出器８を設けている。
分離検出器８では、制御棒駆動軸７に固定した下部ばね
受け８ａと、制御棒駆動軸７の先端に上下動自在、回転
を拘束されて嵌合する連結器８ｂとが、ばね８ｃを挟ん
で配置される。また連結器は環状に磁石８ｄを備える一
方、制御棒駆動機構の外縁部に磁気検出器８ｅを内封し
た管状の計測用プローブ１３が配置されている。

【００３９】ボールナット１０の上に制御棒１２と連結
した中空ピストン１１が載置されていると制御棒１２及
び中空ピストン１１とボールナット１０及びボールねじ
９の自重でばね８ｃは圧縮され連結器８ｂが下方へ押し
込まれる。またスクラム配管１６から圧力水が供給され
中空ピストン１１がボールナット１０から押上げられ離
脱すると、ばね荷重が軽くなり連結器８ｂは上方に復帰
する。したがって、連結器８ｂの上下動を磁気検出器８
ｅで検出することにより、中空ピストン１１の分離が可
能となり信頼性が向上している。

【００４０】さて、図４において、制御棒駆動機構の圧
力隔壁１８内の制御棒駆動軸７はその先端部に分離検出
器を備えている。そして、この分離検出器８と磁気継手
の外側及び内側結合子５及び６の間へ制御棒駆動軸７の
回転検出器３０の磁石３０ａが十分に納まる程度にスペ
ースが空くまで、制御棒駆動軸７を長くした。こうして
制御棒駆動機構の圧力隔壁１８内に分離検出器８が設け
られていても制御棒駆動軸７上に磁石３０ａを固定でき
る。

【００４１】好ましくは、この分離検出器８と磁気継手
の外側及び内側結合子５及び６の間へ制御棒駆動軸の回
転検出器３０の磁石３０ａが十分に納まる程度にスペー
スが空くまで、分離検出器８の制御棒駆動軸７先端での
上下ストロークを小さくするため、分離検出器８のばね
８ｃの剛性を大きくする。ばね剛性を大きくするために
は剛性の大きい材料を用いる他、ばね径を大きくしても
ばね８ｃを多重としても良い。こうすれば制御棒駆動機
構の長尺化を押さえ、且つ圧力隔壁１８内部に分離検出
器８が設けられていても制御棒駆動軸７上に磁石３０ａ
を固定できるので好適である。

【００４２】そのうえで、この磁石３０ａと圧力隔壁１
８を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に磁気検出器３１を
固定するので、磁気検出器３１の出力を観察すること
で、圧力隔壁１８内部の磁石３０ａの旋回、つまり制御
棒駆動軸７の回転を検出することができる。本装置はさ
らに駆動源の回転軸２の回転を検出する回転検出器３を
備えているので、制御棒駆動軸７の回転と駆動源の回転
軸２の回転の偏差を監視することでこれらの軸のすべ
り、つまり磁気継手の脱調が検出可能となる。

【００４３】こうして、圧力隔壁に貫通部を設けること
なく圧力隔壁内に分離検出機構を備えると共に、圧力隔
壁の外側から磁気継手の脱調を検出でき、信頼性を向上
させることができる。

【００４４】次に、本発明に係る装置の第３実施例につ
いて図５を用いて説明する。なお、制御棒駆動機構の上
部構造物については、図４に示した従来の構造とほぼ同
じなので図４と同じ符号を付けて説明することとし、重
複部分の説明は省略する。

【００４５】図５において、制御棒駆動軸７の回転を検
出する回転検出器３０は、圧力隔壁１８内の分離検出器
８の下部ばね受け８ａに設けられ外周部に磁石３０ａを
有する回転体８ａと、回転体８ａと圧力隔壁１８を隔て
て制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出器３１
とで構成した。

【００４６】さらに、分離検出器８にばね剛性の小さな
ばね８ｃを設けて分離検出器８の連結器８ｂの上下摺動
ストロークを大きくすると、分離検出用の磁石８ｄの検
出分解能が向上し信頼性が向上するので好適である。も
っと言えば、分離検出器の磁石８ｄと回転検出器の磁石
３０ａを離して配置できるので、分離検出器８と回転検
出器３０の誤動作を減じることができる。その上、お互
いの磁石の接近による減磁を防止可能となる。

【００４７】このような磁石３０ａと圧力隔壁１８を隔
てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出器３
１は、磁石３０ａの旋回運動に伴う近遠に応じた磁力変
化に反応して信号を生じる。したがって、磁気検出器３
１の出力を観察することで、圧力隔壁１８内部の磁石の
旋回、つまり制御棒駆動軸７の回転を検出することがで
きる。本装置はさらに駆動源の回転軸２の回転を検出す
る回転検出器３を備えているので、制御棒駆動軸７の回
転と駆動源の回転軸２の回転の偏差を監視することでこ
れらの軸のすべり、つまり磁気継手の脱調が検出可能と
なる。

【００４８】こうして、圧力隔壁に貫通部を設けること
なく圧力隔壁内に分離検出機構を備えると共に、圧力隔
壁の外側から磁気継手の脱調を検出でき、信頼性を向上
させることができる。

【００４９】

【発明の効果】第１の発明によれば、圧力隔壁に貫通部
を設けることなく圧力隔壁の外側から磁気継手の回転を
検出して、圧力隔壁内部における磁気継手の脱調に至る
すべりを確実に検出でき、信頼性を向上させることがで
きる。

【００５０】第２及び第３の発明によれば、圧力隔壁内
に分離検出機構を備えると共に、圧力隔壁に貫通部を設
けることなく圧力隔壁の外側から磁気継手の回転を検出
して、圧力隔壁内部における磁気継手の脱調に至るすべ
りを確実に検出でき、信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す制御棒駆動機構の構
成図である。

【図２】本発明の第１実施例の原子炉内配置説明図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の説明図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す制御棒駆動機構の構
成図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す制御棒駆動機構の構
成図である。

【図６】従来技術の制御棒駆動機構の縦断面図である。

【符号の説明】

１…電動機、１ｂ…制動ブレーキ、２…回転軸、３，３
０…回転検出器、４…保持ブレーキ、５…外側結合子、
６…内側結合子、７…制御棒駆動軸、８…分離検出器、
９…ボールねじ、１０…ボールナット、１１…中空ピス
トン、１２…制御棒、１３…計測用プローブ、１４…中
間位置検出プローブ、１５…ガイドチューブ、１６…ス
クラム配管、１７…制御棒駆動機構ハウジング、１８…
圧力隔壁、１９…アウタチューブ、２０…制御手段、２
１…脱調検出器、３１…磁気検出器、４０…原子炉圧力
容器。

フロントページの続き (72)発明者井上信三茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内Ｆターム(参考） 2G075 AA03 BA07 CA25 DA02 EA01 FA20 FC14 GA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉内の制御棒を昇降駆動することで原
子炉出力を制御する制御棒駆動機構であって、圧力隔壁
内の制御棒駆動軸と圧力隔壁外の駆動源回転軸が磁気継
手によって圧力隔壁を隔てて接続されるとともに、制御棒駆動軸上に固定される磁石及び前記磁石と圧力隔
壁を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検
出器とからなる制御棒駆動軸の回転を検出する回転検出
器と、駆動源回転軸の回転を検出する回転検出器と、駆
動源としての電動機と、磁気継手の脱調を検出するとと
もに駆動源の電源を開閉操作する制御手段とを有するこ
とを特徴とする制御棒駆動機構。
【請求項２】原子炉内の制御棒を昇降駆動することで原
子炉出力を制御する制御棒駆動機構であって、圧力隔壁
内の制御棒駆動軸と圧力隔壁外の駆動源回転軸が磁気継
手によって圧力隔壁を隔てて接続されるとともに、制御棒駆動軸と制御棒の分離状態を検出する分離検出器
と、分離検出器の下方にあって制御棒駆動軸上に固定さ
れる磁石及び前記磁石と圧力隔壁を隔てて制御棒駆動機
構の外縁部に固定される磁気検出器とからなる制御棒駆
動軸の回転を検出する回転検出器と、駆動源回転軸の回
転を検出する回転検出器と、駆動源としての電動機と、
磁気継手の脱調を検出するとともに駆動源の電源を開閉
操作する制御手段とを有することを特徴とする制御棒駆
動機構。
【請求項３】前記制御棒駆動軸の回転を検出する回転検
出器は、圧力隔壁内の分離検出器の下部ばね受けに設け
られ外周部に磁石を有する回転体と、回転体と圧力隔壁
を隔てて制御棒駆動機構の外縁部に固定される磁気検出
器とを有することを特徴とする請求項２に記載の制御棒
駆動機構。