JP2007003322A - Control rod driving mechanism - Google Patents

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多喜男 遠藤
Hideo Komita
秀雄 小見田
Takeetsu Shirakawa
健悦 白川
Shinji Kubo
伸二 久保
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control rod driving mechanism capable of enhancing safety and maintainability by simplifying structure and by reducing the number of part items. <P>SOLUTION: This control rod driving mechanism concerned in the present invention has a cylinder tube 123 provided in an inside of a control rod driving mechanism housing 13 penetrated through an under mirror 18a of a reactor pressure vessel 18 to be fixed, a cylinder piston 11 moved vertically inside the cylinder tube 123, a hollow piston 16 set on an upper face of the cylinder piston 11 and connected to a control rod 110, a pump 15 arranged in an outside of the control rod driving mechanism housing 13 to supply a fluid, a fluid supply pipe 14 connected to the pump 15 in a lower part of the control rod driving mechanism housing 13 to supply the fluid onto an under face of the cylinder piston 11, and a fluid discharge pipe 14a connected to the pump 15 in the lower part of the control rod driving mechanism housing 13 to discharge the fluid of the under face of the cylinder piston 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、原子炉内の制御棒を昇降させる制御棒駆動機構に関する。   The present invention relates to a control rod drive mechanism that raises and lowers a control rod in a nuclear reactor.

原子炉内で進行する核反応の制御は、原子炉炉心内に挿入される制御棒の挿入深さを調節する制御棒駆動機構（以下、ＣＲＤという。）により行われる。このＣＲＤは、沸騰水型原子力プラントにおいては原子炉圧力容器の下方に設けられている。   Control of the nuclear reaction that proceeds in the nuclear reactor is performed by a control rod drive mechanism (hereinafter referred to as CRD) that adjusts the insertion depth of the control rod inserted into the nuclear reactor core. This CRD is provided below the reactor pressure vessel in the boiling water nuclear power plant.

制御棒に直線運動を与えるこのＣＲＤには、通常、水圧式ピストン駆動方式が採用されている。この駆動機構は、原子炉圧力容器の下方にあって、シリンダ及びピストンから構成され、このピストンは連結棒と接続されている。この連結棒の上端にはカップリングが設けられ、制御棒と着脱自在に連結されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。   A hydraulic piston drive system is usually employed in this CRD that gives a linear motion to the control rod. This drive mechanism is below the reactor pressure vessel and is composed of a cylinder and a piston, and this piston is connected to a connecting rod. A coupling is provided at the upper end of the connecting rod so as to be detachably connected to the control rod (see, for example, Patent Document 1).

この従来の制御棒駆動機構について、図１１及び図１２を用いて説明する。   This conventional control rod drive mechanism will be described with reference to FIGS.

原子炉圧力容器３２の下部には、ＣＲＤハウジングと称される筒体３１が複数本溶接にて固定されている。この筒体３１の下部には圧力流体の供給口３３及び排出口３４が設けられている。   A plurality of cylindrical bodies 31 called CRD housings are fixed to the lower part of the reactor pressure vessel 32 by welding. A pressure fluid supply port 33 and a discharge port 34 are provided at a lower portion of the cylindrical body 31.

この筒体３１の中に、下方からＣＲＤ３０が挿入され、このＣＲＤ３０と筒体３１とは、図示しないボルトで締結される。このため、ＣＲＤ３０は、原子炉圧力容器３２とは、着脱自在に取り付けられている。また、ＣＲＤ３０は、筒体３１に挿入され締結されることにより、水密な有底状をなしている。   The CRD 30 is inserted into the cylindrical body 31 from below, and the CRD 30 and the cylindrical body 31 are fastened with a bolt (not shown). For this reason, the CRD 30 is detachably attached to the reactor pressure vessel 32. Further, the CRD 30 is inserted into the cylindrical body 31 and fastened to form a watertight bottomed shape.

このＣＲＤ３０は、筒体３１に挿入される内筒３６から構成される。この内筒３６上部にはガイドキャップ３５が附設されている。また、内筒３６上部にはコレットフィンガ３７が摺動自在に嵌装されている。このコレットフィンガ３７と上記のガイドキャップ３５との間には伸縮性のコイルばね３８が介装されている。   The CRD 30 includes an inner cylinder 36 that is inserted into the cylinder 31. A guide cap 35 is attached to the upper part of the inner cylinder 36. A collet finger 37 is slidably fitted on the inner cylinder 36. An elastic coil spring 38 is interposed between the collet finger 37 and the guide cap 35.

このコイルばね３８は、上記のコレットフィンガ３７を下方へ押し下げるものであるが、上記の内筒３６の上部に設けたストッパ３６ａによってその動作範囲は規制されている。   The coil spring 38 pushes down the collet finger 37, but its operating range is restricted by a stopper 36a provided on the upper portion of the inner cylinder 36.

さらにまた、上記のコレットフィンガ３７の爪部３７ａは、後述するインデックスチューブ３１５のラッチ３１４に係止するようになっている。しかもこの爪部３７ａは、コイルばね３８の弾力に抗して上記のガイドキャップ３５に当接することによって上記のラッチ３１４から外れるようになっている。   Furthermore, the claw portion 37a of the collet finger 37 is engaged with a latch 314 of an index tube 315 described later. In addition, the claw portion 37a comes off from the latch 314 by coming into contact with the guide cap 35 against the elasticity of the coil spring 38.

一方、上記の筒体３１の中には案内筒３９が設けられている。この案内筒３９の上部には、圧力流体の各流出孔３１０が穿接されている。また、この案内筒３９内には、複数のリードスイッチ３１１を内蔵した管体（ＰＩＰプローブともいう）３１２が流路３１３を介して設けられている。上記の排出口３４からの圧力流体は、管体３１２の流路３１３及び流出孔３１０を通って案内筒３９の外側に流出するようになっている。   On the other hand, a guide cylinder 39 is provided in the cylinder 31. Each of the pressure fluid outflow holes 310 is formed in the upper portion of the guide tube 39. In the guide tube 39, a tube body (also referred to as a PIP probe) 312 having a plurality of reed switches 311 is provided via a flow path 313. The pressure fluid from the discharge port 34 flows out of the guide tube 39 through the flow path 313 and the outflow hole 310 of the tube body 312.

さらにまた、上記の案内筒３９には、複数のラッチ３１４を有するインデックスチューブ３１５がＯリング３１５ａを介して水密に嵌装されている。このインデックスチューブ３１５の上部には、制御棒３１６のカップリングスパッド３１６ａが連結し得るようになっている。   Furthermore, an index tube 315 having a plurality of latches 314 is fitted into the guide cylinder 39 through an O-ring 315a in a watertight manner. A coupling spud 316 a of the control rod 316 can be connected to the upper portion of the index tube 315.

また、このインデックスチューブ３１５の下部には、磁石３１７が内蔵されている。この磁石３１７は、インデックスチューブ３１５が昇降するとき、上記の各リードスイッチ３１１をＯＮ、ＯＦＦし、これによりインデックスチューブ３１５の上昇位置を、外部に設けられるインディケータ表示灯によって検出できるようになっている。   A magnet 317 is built in the lower portion of the index tube 315. When the index tube 315 moves up and down, the magnet 317 turns on and off each of the reed switches 311 so that the raised position of the index tube 315 can be detected by an indicator lamp provided outside. .

従って、上記の供給口３３から圧力流体を筒体３１内に供給すると、インデックスチューブ３１５が制御棒３１６及びコレットフィンガ３７と共に上昇する。このとき、コレットフィンガ３７の爪部３７ａは、ガイドキャップ３５によって外方へ押し拡げられて、ラッチ３１４から離脱する。しかして、インデックスチューブ３１５は、制御棒３１６と共に上昇し得るようになっている。   Accordingly, when the pressure fluid is supplied into the cylindrical body 31 from the supply port 33, the index tube 315 rises together with the control rod 316 and the collet finger 37. At this time, the claw portion 37 a of the collet finger 37 is pushed outward by the guide cap 35 and detached from the latch 314. Thus, the index tube 315 can be raised together with the control rod 316.

次に、上記の供給口３３からの圧力流体の供給を停止し、他方の排出口３４から圧力流体を筒体３１内に供給する。このとき上述したように、この圧力流体は管体３１２の流路３１３および流出孔３１０を介して案内筒３９の外側に流出して、インデックスチューブ３１５を降下させる。   Next, the supply of the pressure fluid from the supply port 33 is stopped, and the pressure fluid is supplied into the cylindrical body 31 from the other discharge port 34. At this time, as described above, the pressure fluid flows out to the outside of the guide tube 39 through the flow path 313 and the outflow hole 310 of the tube body 312 and lowers the index tube 315.

また、コレットフィンガ３７は、コイルばね３８の弾性力によってガイドキャップ３５から降下して離間し、このコレットフィンガ３７の爪部３７ａはラッチ３１４に係合するようになっている。さらに、この係合位置は、磁石３１７とリードスイッチ３１１によって外部から検出することができる。   Further, the collet finger 37 is lowered and separated from the guide cap 35 by the elastic force of the coil spring 38, and the claw portion 37 a of the collet finger 37 is engaged with the latch 314. Furthermore, this engagement position can be detected from the outside by the magnet 317 and the reed switch 311.

他方、図１２に示すように、上記の筒体３１の供給口３３には、給水用の制御弁３１８ａが設けられている。また、筒体３１の排出口３４には、排水用の制御弁３２２及びフィルタ３２３を有する排水管３２４が接続されている。この排水管３２４は、制御棒１６の引抜する際の排水時において、上記筒体３１内の流体を上記フィルタ３２３及び制御弁３２２を介して外部へ放出するようになっている。   On the other hand, as shown in FIG. 12, the supply port 33 of the cylindrical body 31 is provided with a control valve 318a for water supply. Further, a drain pipe 324 having a drain control valve 322 and a filter 323 is connected to the discharge port 34 of the cylinder 31. The drain pipe 324 discharges the fluid in the cylindrical body 31 to the outside through the filter 323 and the control valve 322 when draining when the control rod 16 is pulled out.

さらにまた、上記の排水給水用の制御弁３１８ａに向き合った駆動水供給管３１９の枝管３１９ａには常閉形の制御弁３１８ｂが設けられている。この制御弁３１８ｂは、上記の制御弁３１８ａが開弁したとき、閉弁し得るようになっている。   Furthermore, a normally closed control valve 318b is provided on the branch pipe 319a of the drive water supply pipe 319 facing the control valve 318a for drainage water supply. The control valve 318b can be closed when the control valve 318a is opened.

また、この制御弁３１８ａに近接した駆動水供給管３１９と制御弁３２２に近接した排水管３２４との間には排水側路３２５が設けられている。この排水側路３２５にはフィルタ３２６が配設されている。   In addition, a drain side passage 325 is provided between the drive water supply pipe 319 near the control valve 318 a and the drain pipe 324 near the control valve 322. A filter 326 is disposed in the drain side passage 325.

このため、制御棒３１６の挿入又はスクラムにおいて、駆動水供給管３１９からの圧力流体は制御弁３１８ａから筒体３１の供給口３３へ圧送されて、インデックスチューブ３１５を押上げる。同時に、筒体３０１内の流体は、排水管３２４のフィルタ３２３及び制御弁３２２を介して外部へ放出される。   For this reason, in the insertion of the control rod 316 or the scram, the pressure fluid from the drive water supply pipe 319 is pumped from the control valve 318a to the supply port 33 of the cylinder 31 to push up the index tube 315. At the same time, the fluid in the cylinder 301 is discharged to the outside through the filter 323 and the control valve 322 of the drain pipe 324.

次に、制御棒３１６の引抜きをするときは、上記の制御弁３１８ａを閉弁すると共に、制御弁３１８ｂを開弁する。しかる後に、駆動水供給管３１９からの圧力流体は、制御弁３１８ｂから筒体３１の排出口３４へ逆流して、インデックスチューブ３１５を押下げる。同時に、筒体３０１内の流体は、駆動水供給管３１９及び排水側路３２５のフィルタ３２６及び制御弁３２７を介して外部へ放出される。
特開昭６０−２３８７８６号公報 Next, when pulling out the control rod 316, the control valve 318a is closed and the control valve 318b is opened. Thereafter, the pressure fluid from the drive water supply pipe 319 flows backward from the control valve 318 b to the discharge port 34 of the cylindrical body 31 to push down the index tube 315. At the same time, the fluid in the cylinder 301 is discharged to the outside through the driving water supply pipe 319 and the filter 326 and the control valve 327 of the drain side passage 325.
JP-A-60-238786

しかしながら、上述した従来の制御棒駆動機構においては、制御棒駆動機構の安全性を重視する観点から構造が複雑でかつ部品点数も多い。このため、制御棒駆動機構の保守点検に長時間を要し、これに伴い従業員が長時間にわたり放射線被爆される、という課題があった。   However, the conventional control rod drive mechanism described above has a complicated structure and a large number of parts from the viewpoint of emphasizing the safety of the control rod drive mechanism. For this reason, the maintenance inspection of the control rod drive mechanism requires a long time, and as a result, there has been a problem that employees are exposed to radiation for a long time.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、制御棒駆動機構の構造を簡素化して部品点数を少なくすることにより、制御棒駆動機構の保守点検性を向上さ、従業員の放射線被爆の低減化を図れる制御棒駆動機構を得ることにある。また、制御棒駆動機構ハウジングと制御棒案内管との機能を見直すことにより、原子炉圧力容器の高さの短縮化を図り原子炉の小型化を図ることにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. By simplifying the structure of the control rod drive mechanism and reducing the number of parts, the maintenance inspection performance of the control rod drive mechanism is improved, and the radiation exposure of employees is increased. An object of the present invention is to obtain a control rod drive mechanism capable of reducing the above-mentioned. In addition, by reviewing the functions of the control rod drive mechanism housing and the control rod guide tube, the height of the reactor pressure vessel is shortened and the reactor is downsized.

上記目的を達成するため、本発明の制御棒駆動機構においては、原子炉圧力容器の下鏡を貫通して設定された制御棒駆動機構ハウジングの内部に設けられたシリンダチューブと、このシリンダチューブ内を昇降するシリンダピストンと、このシリンダピストンの上面に連結され前記原子炉圧力容器に内在する制御棒と連結する中空ピストンと、前記制御棒駆動機構ハウジングの外部に配置され流体を供給するポンプと、このポンプと前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、を具備することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the control rod drive mechanism of the present invention, a cylinder tube provided inside the control rod drive mechanism housing set through the lower mirror of the reactor pressure vessel, and the cylinder tube A cylinder piston that moves up and down, a hollow piston that is connected to an upper surface of the cylinder piston and that is connected to a control rod inherent in the reactor pressure vessel, and a pump that is disposed outside the control rod drive mechanism housing and supplies fluid. A fluid supply pipe connected to the pump at a lower portion of the control rod drive mechanism housing and supplying fluid to the lower surface of the cylinder piston, and connected to a lower portion of the control rod drive mechanism housing to discharge the fluid at the lower surface of the cylinder piston. And a fluid discharge pipe.

また、上記目的を達成するため、本発明の制御棒駆動機構においては、原子炉圧力容器に内在し制御棒の昇降を案内する制御棒案内管と、この制御棒案内管内を昇降するシリンダピストンと、このシリンダピストンの上面に設定され前記制御棒と連結する連結器と、前記原子炉圧力容器の外部に配置され流体を供給するポンプと、このポンプと前記制御棒案内管の下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、前記制御棒案内管の下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、を具備することを特徴とするものである。     In order to achieve the above object, in the control rod drive mechanism of the present invention, a control rod guide tube that is in the reactor pressure vessel and guides the raising and lowering of the control rod, and a cylinder piston that moves up and down in the control rod guide tube A coupler that is set on the upper surface of the cylinder piston and is connected to the control rod, a pump that is disposed outside the reactor pressure vessel and supplies a fluid, and is connected to the pump and a lower portion of the control rod guide tube. A fluid supply pipe for supplying a fluid to the lower surface of the cylinder piston; and a fluid discharge pipe connected to a lower portion of the control rod guide pipe for discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston. .

また、上記目的を達成するため、本発明の制御棒駆動機構においては、原子炉圧力容器の下鏡を貫通して設定された制御棒駆動機構ハウジングと、この制御棒駆動機構ハウジング内に設けられ制御棒の昇降を案内する制御棒案内管と、この制御棒案内管内を昇降するシリンダピストンと、このシリンダピストンの上面に設定され前記制御棒と連結する連結器と、前記制御棒駆動機構ハウジングの外部に配置され流体を供給するポンプと、このポンプと前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、を具備することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the control rod drive mechanism of the present invention is provided with a control rod drive mechanism housing set through the lower mirror of the reactor pressure vessel, and the control rod drive mechanism housing. A control rod guide tube for guiding the raising and lowering of the control rod, a cylinder piston for raising and lowering the inside of the control rod guide tube, a coupler set on the upper surface of the cylinder piston and connected to the control rod, and the control rod drive mechanism housing A pump that is disposed outside and supplies fluid, a fluid supply pipe that is connected to the pump and a lower portion of the control rod drive mechanism housing and supplies fluid to the lower surface of the cylinder piston, and is connected to a lower portion of the control rod drive mechanism housing And a fluid discharge pipe for discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston.

本発明の制御棒駆動機構によれば、制御棒駆動機構の構造を簡素化して部品点数を少なくすることにより、制御棒駆動機構の保守点検性を向上させ、従業員の放射線被爆の低減化を図ることができる。同時に、位置検出センサを採用することにより制御棒駆動機構の信頼性を向上させることができる。さらには、制御棒駆動機構ハウジングと制御棒案内管とを合体することにより、原子炉圧力容器の高さの短縮化を図り原子炉の小型化を図ることができる。   According to the control rod drive mechanism of the present invention, by simplifying the structure of the control rod drive mechanism and reducing the number of parts, the maintenance inspection performance of the control rod drive mechanism is improved and the radiation exposure of employees is reduced. You can plan. At the same time, the reliability of the control rod drive mechanism can be improved by employing the position detection sensor. Further, by combining the control rod drive mechanism housing and the control rod guide tube, the height of the reactor pressure vessel can be shortened and the reactor can be downsized.

以下、本発明に係る制御棒駆動機構の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   Embodiments of a control rod drive mechanism according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明の第１の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a control rod drive mechanism according to a first embodiment of the present invention.

図１に示すように、制御棒駆動機構ハウジング１３が、原子炉圧力容器１８の下鏡１８ａの外側に鉛直方向に取り付けられている。この制御棒駆動機構ハウジング１３の内側の全長にわたって、シリンダチューブ１２３が挿入されている。シリンダチューブ１２３の内側には、シリンダピストン１１が挿入されている。このシリンダピストン１１の外側面には、ピストンリング１２が上下２段取り付けている。   As shown in FIG. 1, the control rod drive mechanism housing 13 is attached to the outside of the lower mirror 18 a of the reactor pressure vessel 18 in the vertical direction. A cylinder tube 123 is inserted over the entire inner length of the control rod drive mechanism housing 13. A cylinder piston 11 is inserted inside the cylinder tube 123. A piston ring 12 is attached to the outer surface of the cylinder piston 11 in two upper and lower stages.

このシリンダピストン１１の上面には、原子炉圧力容器１８の下鏡１８ａを貫通して中空ピストン１６が取り付けられている。この中空ピストン１６の上端は、原子炉圧力容器１８内に設けられた制御棒１１０と連結されている。この制御棒１１０は、原子炉圧力容器１８の下鏡１８ａの内側に設置された制御棒案内管１９内に組み込まれ、この制御棒案内管１９の内部で昇降する。   A hollow piston 16 is attached to the upper surface of the cylinder piston 11 through the lower mirror 18a of the reactor pressure vessel 18. The upper end of the hollow piston 16 is connected to a control rod 110 provided in the reactor pressure vessel 18. The control rod 110 is incorporated in a control rod guide tube 19 installed inside the lower mirror 18 a of the reactor pressure vessel 18, and moves up and down inside the control rod guide tube 19.

上記のシリンダピストン１１は、シリンダチューブ１２３の内側を昇降する。シリンダーチューブ１２３の先端には、貫通孔１２４ａを設けたフランジ１２３ａが設置されている。この貫通孔１２４ａの内側には、上記の中空ピストン１６が円滑に上下動するためのガイドローラ１２４が設けられている。   The cylinder piston 11 ascends and descends inside the cylinder tube 123. A flange 123 a provided with a through hole 124 a is installed at the tip of the cylinder tube 123. A guide roller 124 for smoothly moving the hollow piston 16 up and down is provided inside the through hole 124a.

また、制御棒駆動機構ハウジング１３の下端には、上記のシリンダピストン１１の下面に圧力流体を注入するための流体供給配管１４が設置されている。この流体供給配管１４には、圧力流体を供給するためのポンプ１５、この圧力流体の流量を制御する弁１１１、この流体の流量を計測する流量計１７が接続されている。   Further, a fluid supply pipe 14 for injecting a pressure fluid into the lower surface of the cylinder piston 11 is installed at the lower end of the control rod drive mechanism housing 13. Connected to the fluid supply pipe 14 are a pump 15 for supplying pressure fluid, a valve 111 for controlling the flow rate of the pressure fluid, and a flow meter 17 for measuring the flow rate of the fluid.

また、制御棒駆動機構ハウジング１３の下端には、上記のシリンダピストン１１の下面からの流体を排出するための流体排出配管１４ａが設置されている。この流体排出配管１４ａには、この流体の流量を制御する弁１１３、この流体の流れを計測する流量計１１４が接続されている。   A fluid discharge pipe 14 a for discharging fluid from the lower surface of the cylinder piston 11 is installed at the lower end of the control rod drive mechanism housing 13. A valve 113 for controlling the flow rate of the fluid and a flow meter 114 for measuring the flow of the fluid are connected to the fluid discharge pipe 14a.

ここで、制御棒駆動機構の、２つの機能について説明する。１つは、制御棒１１０をステップ状に上下させる機能である。この機能は、シム動作といわれるもので、制御棒１１０をステップ状に原子炉２０内に挿入して原子炉２０の核反応を制御するものである。他の１つは、瞬時に制御棒１１０を原子炉２０内に挿入させる機能である。この機能は、スクラム動作といわれるもので、例えば、地震が発生し緊急に原子炉２０の運転を停止させる必要が生じたときに、制御棒１１０を急速に原子炉２０内に挿入して原子炉２０を急停止するものである。   Here, two functions of the control rod drive mechanism will be described. One is a function of moving the control rod 110 up and down stepwise. This function is called a shim operation, and controls the nuclear reaction of the nuclear reactor 20 by inserting the control rod 110 into the nuclear reactor 20 step by step. The other one is a function that allows the control rod 110 to be inserted into the reactor 20 instantaneously. This function is called a scrum operation. For example, when an earthquake occurs and it is necessary to stop the operation of the reactor 20 urgently, the control rod 110 is rapidly inserted into the reactor 20 and the reactor is operated. 20 is suddenly stopped.

このように構成された本実施の形態において、制御棒１１０をステップ状に挿入させるときには、ポンプ１５を駆動し、弁１１１を開状態にし、シリンダピストン１１の下面に圧力流体を徐々に注入して行う。同時に、この流体の注入量を流量計１７にて測定し、制御棒駆動機構ハウジング１３のシリンダピストン１１の下方内部の体積から、制御棒１１０が挿入された距離を算出して、制御棒１１０の位置を算出するものである。このとき、シリンダピストン１１の上面の流体は、中空ピストン１６と制御棒駆動機構ハウジング１３との隙間１１２から原子炉圧力容器１８の内部に流出する。   In this embodiment configured as described above, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 15 is driven, the valve 111 is opened, and the pressure fluid is gradually injected into the lower surface of the cylinder piston 11. Do. At the same time, the fluid injection amount is measured by the flow meter 17, and the distance at which the control rod 110 is inserted is calculated from the volume below the cylinder piston 11 of the control rod drive mechanism housing 13. The position is calculated. At this time, the fluid on the upper surface of the cylinder piston 11 flows out from the gap 112 between the hollow piston 16 and the control rod drive mechanism housing 13 into the reactor pressure vessel 18.

一方、制御棒１１０をステップ状に徐々に引き抜くときには、流体排出配管１４ａの弁１１３を開放し、シリンダピストン１１の下面の流体を重力により引き抜く。このとき、流量計１１４にて流量を測定し、制御棒駆動機構ハウジング１３内の体積から、制御棒１１０が引き抜きされた距離を算出し、制御棒１１０の下降位置を算出する。   On the other hand, when the control rod 110 is gradually pulled out stepwise, the valve 113 of the fluid discharge pipe 14a is opened, and the fluid on the lower surface of the cylinder piston 11 is pulled out by gravity. At this time, the flow rate is measured by the flow meter 114, the distance by which the control rod 110 is pulled out is calculated from the volume in the control rod drive mechanism housing 13, and the lowered position of the control rod 110 is calculated.

もう1つの機能である瞬時に制御棒１１０を挿入させる動作においては、弁１１１を瞬時に全開にして、ポンプ１５を駆動して、シリンダピストン１１の下面に流体を緊急に注入する。このようにして、制御棒１１０の注入速度を増して、制御棒１１０を急速に原子炉２０内に挿入するものである。   In the operation of inserting the control rod 110 instantly, which is another function, the valve 111 is instantly fully opened, the pump 15 is driven, and fluid is urgently injected into the lower surface of the cylinder piston 11. In this way, the injection speed of the control rod 110 is increased and the control rod 110 is rapidly inserted into the nuclear reactor 20.

本実施の形態によれば、ポンプ１５を駆動しながら弁１１１の開度を制御することにより圧力流体を供給することにより、制御棒駆動機構の構造を簡素化して部品点数を少なくすることにより、制御棒駆動機構の保守点検性を向上さ、従業員の放射線被爆の低減化を図ることができる。   According to the present embodiment, by supplying pressure fluid by controlling the opening degree of the valve 111 while driving the pump 15, by simplifying the structure of the control rod drive mechanism and reducing the number of parts, The maintenance and inspection of the control rod drive mechanism can be improved, and the radiation exposure of employees can be reduced.

図２は、本発明の第２の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。この実施の形態は、第１の実施の形態にポンプ１１７を追加して設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a pump 117 is added to the first embodiment, and the same or similar parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description is given. Omitted.

図２に示すように、シリンダピストン１１の下面に設けた配管１４には、ポンプ１５及び弁１１１が配置されている。さらに、この配管１４とシリンダピストン１１の上方の面に相当する位置との間には配管１１５が追設されている。この配管１１５には、流体を供給するポンプ１１７、流体の流れを制御する弁１１８及び流体の流量を計測する流量計１１６が配置されている。   As shown in FIG. 2, a pump 15 and a valve 111 are arranged in a pipe 14 provided on the lower surface of the cylinder piston 11. Further, a pipe 115 is additionally provided between the pipe 14 and a position corresponding to the upper surface of the cylinder piston 11. The pipe 115 is provided with a pump 117 for supplying a fluid, a valve 118 for controlling the flow of the fluid, and a flow meter 116 for measuring the flow rate of the fluid.

本実施の形態において、制御棒１１０をステップ状に挿入するときには、ポンプ１１７を起動し弁１１８を徐々に開放し、シリンダピストン１１の下面に流体を注入する。そのとき、流量計１１６にて流量を測定し、流体の注入量と制御棒駆動機構ハウジング１３のシリンダピストン１１の下方内部の体積から、制御棒１１０が挿入された距離を求め、制御棒１１０の位置を算出する。   In this embodiment, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 117 is activated, the valve 118 is gradually opened, and fluid is injected into the lower surface of the cylinder piston 11. At that time, the flow rate is measured by the flow meter 116, and the distance at which the control rod 110 is inserted is obtained from the fluid injection amount and the volume inside the cylinder piston 11 of the control rod drive mechanism housing 13. Calculate the position.

また、制御棒１１０を引き抜くときには、ポンプ１１７を起動して流体をシリンダピストン１１の上面に注入して行う。   When the control rod 110 is pulled out, the pump 117 is activated to inject fluid into the upper surface of the cylinder piston 11.

一方、制御棒１１０を瞬時に挿入するときには、ポンプ１５を起動し、弁１１１を瞬時に全開して注入速度を速くして流体をシリンダピストン１１の下面に注入して行う。   On the other hand, when the control rod 110 is inserted instantaneously, the pump 15 is started, the valve 111 is fully opened instantaneously, the injection speed is increased, and the fluid is injected into the lower surface of the cylinder piston 11.

本実施の形態によれば、制御棒１１０をステップ状に挿入するときはポンプ１１７を駆動し弁１１８の開度を制御することにより、さらに制御棒１１０を瞬時に挿入するときはポンプ１５を駆動し弁１１１を瞬時に全開することにより、制御棒駆動機構の構造を簡素化し、部品を少なくすることができ、制御棒駆動機構の安全性及び保全性を向上させることができる。   According to the present embodiment, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 117 is driven to control the opening degree of the valve 118, and when the control rod 110 is further instantaneously inserted, the pump 15 is driven. By opening the valve 111 instantly, the structure of the control rod drive mechanism can be simplified, the number of parts can be reduced, and the safety and maintainability of the control rod drive mechanism can be improved.

図３は、本発明の第３の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。第１の実施の形態においては、制御棒１１０の位置を流量計測により算出しているが、この実施の形態では、制御棒１１０の位置を位置検出センサ１２２により計測するものである。第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the third embodiment of the present invention. In the first embodiment, the position of the control rod 110 is calculated by measuring the flow rate. However, in this embodiment, the position of the control rod 110 is measured by the position detection sensor 122. Parts that are the same as or similar to those in the first embodiment are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図３に示すように、シリンダピストン１１の外側面にマグネット１２１を配設する。また、制御棒駆動機構ハウジング１３の外側面には、磁力を検知する位置検出センサ１２２を設定している。   As shown in FIG. 3, a magnet 121 is disposed on the outer surface of the cylinder piston 11. A position detection sensor 122 that detects magnetic force is set on the outer surface of the control rod drive mechanism housing 13.

本実施の形態において、シリンダピストン１１が昇降すると、これに伴って制御棒１１０が上下動する。このようにして、シリンダピストン１１に配設されたマグネット１２１の位置を位置検出センサ１２２で計測することにより、制御棒１１０の位置を計測することができる。   In this embodiment, when the cylinder piston 11 moves up and down, the control rod 110 moves up and down accordingly. In this manner, the position of the control rod 110 can be measured by measuring the position of the magnet 121 disposed on the cylinder piston 11 by the position detection sensor 122.

本実施の形態によれば、制御棒駆動機構ハウジング１３の外側面に設けた位置検出センサ１２２により制御棒１１０の位置を精度良く計測することにより、制御棒駆動機構の信頼性の向上を図ることができる。   According to the present embodiment, the position of the control rod 110 is accurately measured by the position detection sensor 122 provided on the outer surface of the control rod drive mechanism housing 13, thereby improving the reliability of the control rod drive mechanism. Can do.

図４は、本発明の第４の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。第３の実施の形態においては、制御棒１１０の位置を制御棒駆動機構ハウジング１３の外側面に配置した位置検出センサ１２２により計測するものであるが、本実施の形態では、制御棒１１０の位置を制御棒駆動機構ハウジング１３の内部に配置した位置検出センサ１２６により計測するものである。第３の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the fourth embodiment of the present invention. In the third embodiment, the position of the control rod 110 is measured by the position detection sensor 122 arranged on the outer surface of the control rod drive mechanism housing 13, but in this embodiment, the position of the control rod 110 is measured. Is measured by a position detection sensor 126 disposed inside the control rod drive mechanism housing 13. Parts that are the same as or similar to those in the third embodiment are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図４に示すように、シリンダピストン１１の内側面に、マグネット１２７が配置されている。また、中空ピストン１６の内部に位置検出チューブ１２５を介して、磁力を検知する位置検出センサ１２６が設けられている。   As shown in FIG. 4, a magnet 127 is disposed on the inner surface of the cylinder piston 11. Further, a position detection sensor 126 that detects magnetic force is provided inside the hollow piston 16 via a position detection tube 125.

本実施の形態において、シリンダピストン１１に配設されたマグネット１２７の位置を位置検出センサ１２６で計測することにより、制御棒１１０の位置を計測することができる。   In the present embodiment, the position of the control rod 110 can be measured by measuring the position of the magnet 127 disposed on the cylinder piston 11 with the position detection sensor 126.

本実施の形態によれば、中空ピストン１６の内部に設けた位置検出センサ１２６により制御棒１１０の位置を計測することにより、制御棒駆動機構の信頼性の向上を図ることができる。   According to the present embodiment, it is possible to improve the reliability of the control rod drive mechanism by measuring the position of the control rod 110 by the position detection sensor 126 provided inside the hollow piston 16.

図５は、本発明の第５の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。第３の実施の形態においては、制御棒１１０の位置を制御棒駆動機構ハウジング１３の外側面に配置した位置検出センサ１２２により計測するものであるが、本実施の形態では、制御棒１１０の位置を制御棒駆動機構ハウジング１３の下部に配置した位置検出センサ１２８により計測するものである。第３の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the fifth embodiment of the present invention. In the third embodiment, the position of the control rod 110 is measured by the position detection sensor 122 arranged on the outer surface of the control rod drive mechanism housing 13, but in this embodiment, the position of the control rod 110 is measured. Is measured by a position detection sensor 128 disposed under the control rod drive mechanism housing 13. Parts that are the same as or similar to those in the third embodiment are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図５に示すように、シリンダピストン１１下面に、マグネット１２７が配置されている。また、制御棒駆動機構ハウジング１３の下部には、磁力を検知する位置検出センサ１２８が設けられている。   As shown in FIG. 5, a magnet 127 is disposed on the lower surface of the cylinder piston 11. In addition, a position detection sensor 128 that detects magnetic force is provided below the control rod drive mechanism housing 13.

本実施の形態において、シリンダピストン１１の下面に配置したマグネット１２７の位置を、位置検出センサ１２８で精度良く計測することにより、制御棒駆動機構の信頼性の向上を図ることができる。   In the present embodiment, the position of the magnet 127 arranged on the lower surface of the cylinder piston 11 is accurately measured by the position detection sensor 128, whereby the reliability of the control rod drive mechanism can be improved.

本実施の形態によれば、位置検出センサ１２８により制御棒１１０の位置を計測することにより、制御棒駆動機構の簡素化を図り保全性を向上させることができる。   According to the present embodiment, by measuring the position of the control rod 110 by the position detection sensor 128, the control rod drive mechanism can be simplified and the maintainability can be improved.

図６は、本発明の第６の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。この実施の形態は、第１の実施の形態のポンプ１５の他に水中ポンプ１２９を追加して設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a submersible pump 129 is additionally provided in addition to the pump 15 of the first embodiment, and the same or similar parts as those of the first embodiment are denoted by common reference numerals. Therefore, the duplicate description is omitted.

図６に示すように、制御棒駆動機構ハウジング１３の内部で、かつシリンダピストン１１の下部空間に、図１に示すポンプ１５の他に水中ポンプ１２９を設置している。なお、図１に示すポンプ１５の代わりに、水中ポンプ１２９を設置してもよい。このときは、流体供給配管１４の省略を図ることができる。   As shown in FIG. 6, a submersible pump 129 is installed in the control rod drive mechanism housing 13 and in the lower space of the cylinder piston 11 in addition to the pump 15 shown in FIG. 1. In addition, you may install the submersible pump 129 instead of the pump 15 shown in FIG. At this time, the fluid supply pipe 14 can be omitted.

本実施の形態において、水中ポンプ１２９を内蔵することにより原子炉圧力容器下部空間の省スペース化を図り、制御棒駆動機構の保守点検性を向上させことができる。   In the present embodiment, by incorporating the submersible pump 129, the space in the lower space of the reactor pressure vessel can be saved, and the maintenance and inspection performance of the control rod drive mechanism can be improved.

本実施の形態によれば、原子炉圧力容器下部空間の省スペース化を図ることにより、制御棒駆動機構の保守点検性を向上させることができる。   According to the present embodiment, it is possible to improve the maintenance and inspection performance of the control rod drive mechanism by reducing the space in the lower space of the reactor pressure vessel.

図７は、本発明の第７の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。第１の実施の形態においては、制御棒１１０を昇降するための中空ピストン１６を設けているが、本実施の形態においては、中空ピストン１６を省略したものである。第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism according to the seventh embodiment of the present invention. In the first embodiment, the hollow piston 16 for raising and lowering the control rod 110 is provided, but in this embodiment, the hollow piston 16 is omitted. Parts that are the same as or similar to those in the first embodiment are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図７に示すように、制御棒案内管１９の内部に制御棒１１０が挿入されている。この制御棒１１０の下部にシリンダピストン１１が組み込まれている。このシリンダピストン１１の外側面には、ピストンリング１２が設けられている。流体を供給するポンプ１５からの配管１４は、原子炉圧力容器１８の下鏡１８ａを貫通して、制御棒案内管１９の下部に直接的に接続されている。なお、制御棒案内管１９の上部は、原子炉圧力容器１８に固定された炉心支持板２３１により支持されている。また、制御棒案内管１９の上端は、図示しない燃料集合体を載置するための燃料支持金具２３０が配置されている。   As shown in FIG. 7, the control rod 110 is inserted into the control rod guide tube 19. A cylinder piston 11 is incorporated under the control rod 110. A piston ring 12 is provided on the outer surface of the cylinder piston 11. The pipe 14 from the pump 15 for supplying fluid passes through the lower mirror 18 a of the reactor pressure vessel 18 and is directly connected to the lower part of the control rod guide pipe 19. The upper part of the control rod guide tube 19 is supported by a core support plate 231 fixed to the reactor pressure vessel 18. In addition, a fuel support fitting 230 for placing a fuel assembly (not shown) is disposed at the upper end of the control rod guide tube 19.

本実施の形態において、ポンプ１５からの配管１４を制御棒案内管１９の下部に直接的に接続することにより、図１の中空ピストン１６を介さず制御棒１１０を駆動することができる。   In the present embodiment, the control rod 110 can be driven without the hollow piston 16 of FIG. 1 by directly connecting the pipe 14 from the pump 15 to the lower portion of the control rod guide tube 19.

本実施の形態によれば、中空ピストン１６を介さず制御棒１１０を駆動することにより、原子炉圧力容器下部空間の省スペース化を図ることにより、制御棒駆動機構の安全性及び保全性を向上させることができる。   According to the present embodiment, by driving the control rod 110 without passing through the hollow piston 16, the space under the reactor pressure vessel is saved, thereby improving the safety and maintainability of the control rod drive mechanism. Can be made.

図８は、本発明の第８の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態における制御棒駆動機構ハウジング１３内部に制御棒案内管１９が挿入されているものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the eighth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a control rod guide tube 19 is inserted into the control rod drive mechanism housing 13 in the first embodiment, and common to the same or similar parts as in the first embodiment. The duplicated explanation is omitted by attaching the reference numeral.

本図に示すように、制御棒駆動機構ハウジング１３内部には、制御棒案内管１９が挿入されている。この制御棒案内管１９は、図１に示すシリンダチューブ１２３の機能も有している。この制御棒案内管１９内部の下方にシリンダピストン１１が設けられている。シリンダピストン１１の外側面にはピストンリング１２が取り付けてある。また、シリンダピストン１１には、制御棒１１０とを連結する連結器２６が取り付けてある。制御棒駆動機構ハウジング１３の下端にはシリンダピストン１１の下面に流体を注入するための配管１４が配置されている。この配管１４には、上記の流体を供給するためのポンプ１５が接続されている。   As shown in the figure, a control rod guide tube 19 is inserted into the control rod drive mechanism housing 13. The control rod guide tube 19 also has the function of the cylinder tube 123 shown in FIG. A cylinder piston 11 is provided below the control rod guide tube 19. A piston ring 12 is attached to the outer surface of the cylinder piston 11. The cylinder piston 11 is attached with a coupler 26 that couples the control rod 110. A pipe 14 for injecting fluid into the lower surface of the cylinder piston 11 is disposed at the lower end of the control rod drive mechanism housing 13. A pump 15 for supplying the fluid is connected to the pipe 14.

本実施の形態において、制御棒１１０をステップ状に挿入させるときには、ポンプ１５を駆動し、弁１１１を開状態にし、シリンダピストン１１の下面に流体を徐々に注入することにより行われる。同時に、流体の注入量を流量計１７で測定して、制御棒駆動機構ハウジング１３のシリンダピストン１１の下部の体積から、制御棒１１０が挿入された距離を算出し、制御棒１１０を所定位置が特定される。このとき、シリンダピストン１１の上面の流体は、制御棒案内管１９と制御棒１１０との隙間１１２から原子炉圧力容器１８内に流出される。   In the present embodiment, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 15 is driven, the valve 111 is opened, and fluid is gradually injected into the lower surface of the cylinder piston 11. At the same time, the amount of fluid injected is measured by the flow meter 17, and the distance at which the control rod 110 is inserted is calculated from the volume below the cylinder piston 11 of the control rod drive mechanism housing 13. Identified. At this time, the fluid on the upper surface of the cylinder piston 11 flows out into the reactor pressure vessel 18 through the gap 112 between the control rod guide tube 19 and the control rod 110.

また、制御棒１１０をステップ状に徐々に引き抜くときには、弁１１３を開放して制御棒１１０の重力で引き抜きする。このとき、流量計１１４にて排出流量を測定し制御棒駆動機構ハウジング１３内の体積から制御棒１１０の引き抜き距離が算出され、所定位置に制御棒を設定することができる。   When the control rod 110 is gradually pulled out stepwise, the valve 113 is opened and pulled out by the gravity of the control rod 110. At this time, the discharge flow rate is measured by the flow meter 114, the pulling distance of the control rod 110 is calculated from the volume in the control rod drive mechanism housing 13, and the control rod can be set at a predetermined position.

制御棒１１０を瞬時に挿入させるときは、弁１１１を瞬時に全開にして注入速度を速くして加圧流体をシリンダピストン１１の下面に送り込まれる。   When the control rod 110 is inserted instantaneously, the pressurized fluid is fed into the lower surface of the cylinder piston 11 by instantaneously fully opening the valve 111 to increase the injection speed.

本実施の形態によれば、制御棒１１０は制御棒案内管１３が内蔵された制御棒駆動機構ハウジング１３内に格納されるため、従来は炉心下部に必要とされる制御棒１１０を格納する距離の確保の必要性が無くなり、原炉圧力容器１８の高さ方向距離の短縮化が図られ原子炉の大幅な小型化を実現できる。   According to the present embodiment, since the control rod 110 is stored in the control rod drive mechanism housing 13 in which the control rod guide tube 13 is built, the distance for storing the control rod 110 that is conventionally required in the lower part of the core is stored. Therefore, the distance in the height direction of the reactor pressure vessel 18 can be shortened, and the reactor can be greatly downsized.

図９は、本発明の第９の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。本実施の形態は、第８の実施の形態における制御棒駆動機構ハウジング１３を短縮化したものであり、第８の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the ninth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the control rod drive mechanism housing 13 in the eighth embodiment is shortened, and the same or similar parts as those in the eighth embodiment are denoted by common reference numerals, thereby overlapping. Description is omitted.

図９に示すように、原子炉圧力容器１８の下鏡１８ａには、短縮化した制御棒駆動機構ハウジング１３が設けられている。この短縮化した制御棒駆動機構ハウジング１３内には、制御棒案内管１９が炉心上部に突出して挿入されている。この制御棒案内管１９の内部にはシリンダピストン１１が設けられている。このシリンダピストン１１の上面には、制御１１０とを結ぶ連結器２６が取り付けてある。制御棒駆動機構ハウジング１３下端にはシリンダピストン１１の下面に流体を注入するための配管１４が設置されている。また。制御棒駆動機構ハウジング２３下端にはシリンダピストン１１の下面の流体を排出するための配管１４ａが設置されている。   As shown in FIG. 9, a shortened control rod drive mechanism housing 13 is provided on the lower mirror 18 a of the reactor pressure vessel 18. A control rod guide tube 19 is inserted into the shortened control rod drive mechanism housing 13 so as to protrude above the core. A cylinder piston 11 is provided inside the control rod guide tube 19. On the upper surface of the cylinder piston 11, a coupler 26 that connects to the control 110 is attached. A pipe 14 for injecting fluid into the lower surface of the cylinder piston 11 is installed at the lower end of the control rod drive mechanism housing 13. Also. A pipe 14 a for discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston 11 is installed at the lower end of the control rod drive mechanism housing 23.

本実施の形態において、制御棒１１０をステップ状に挿入させるときには、ポンプ１５を駆動し、弁１１１を開状態にし、シリンダピストン１１の下面に流体を徐々に注入することにより行われる。同時に、流体の注入量を流量計１７で測定して、制御棒駆動機構ハウジング１３のシリンダピストン１１の下部の体積から、制御棒１１０が挿入された距離を算出し、制御棒１１０を所定位置が特定される。このとき、シリンダピストン１１の上面の流体は、制御棒案内管１９と制御棒１１０との隙間１１２から原子炉圧力容器１８内に流出される。   In the present embodiment, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 15 is driven, the valve 111 is opened, and fluid is gradually injected into the lower surface of the cylinder piston 11. At the same time, the amount of fluid injected is measured by the flow meter 17, and the distance at which the control rod 110 is inserted is calculated from the volume below the cylinder piston 11 of the control rod drive mechanism housing 13. Identified. At this time, the fluid on the upper surface of the cylinder piston 11 flows out into the reactor pressure vessel 18 through the gap 112 between the control rod guide tube 19 and the control rod 110.

本実施の形態において、制御棒１１０をステップ状に挿入させるときには、ポンプ１５を駆動し、弁１１１を開状態にし、シリンダピストン１１の下面に流体を徐々に注入することにより行われる。また、制御棒１１０をステップ状に徐々に引き抜くときには、弁１１３を開放して制御棒１１０の重力で引き抜きする。制御棒１１０を瞬時に挿入させるときは、弁１１１を瞬時に全開にして流体の注入速度を速くして流体をシリンダピストン１１の下面に送り込むことができる。   In the present embodiment, when the control rod 110 is inserted stepwise, the pump 15 is driven, the valve 111 is opened, and fluid is gradually injected into the lower surface of the cylinder piston 11. When the control rod 110 is gradually pulled out stepwise, the valve 113 is opened and pulled out by the gravity of the control rod 110. When the control rod 110 is inserted instantaneously, the valve 111 can be fully opened instantaneously to increase the fluid injection speed and feed the fluid into the lower surface of the cylinder piston 11.

本実施の形態によれば、短縮化した制御棒駆動機構ハウジング１３内に制御棒案内管１９を挿入することにより、従来は炉心下部に必要とされる制御棒１１０を格納する距離の確保が必要無くなり、原炉圧力容器１８の高さ方向距離の短縮化が図られ、原子炉の小型化を達成できる。   According to the present embodiment, the control rod guide tube 19 is inserted into the shortened control rod drive mechanism housing 13, so that it is necessary to secure a distance for storing the control rod 110 that is conventionally required in the lower part of the core. As a result, the distance in the height direction of the reactor pressure vessel 18 is shortened, and the reactor can be downsized.

図１０は、本発明の第１０の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図である。本実施の形態は、第８の実施の形態における制御棒１１０の中空部１１０ａの下部にはピストンリング２１８を設けたものであり、第８の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the control rod drive mechanism of the tenth embodiment of the present invention. In this embodiment, a piston ring 218 is provided at the lower part of the hollow portion 110a of the control rod 110 in the eighth embodiment, and the same or similar parts as those in the eighth embodiment are common. Duplicate description is omitted by adding symbols.

図１０に示すように、制御棒１１０の中心部は中空構造１１０ａから形成される。この中空部１１０ａには、ピストン２１７が挿入されている。このピストン２１７は、制御棒案内管１９の下部に設置された案内管支持板２１６の上面の中央部に固定されている。また、制御棒１１０の中空部の下部には、ピストンリング２１８が取り付けられている。さらに、制御棒１１０の中空構造１１０ａの上部には、この中空構造１１０ａとピストン２１７の上端部とから形成される上シール部２１９が設けられている。   As shown in FIG. 10, the central portion of the control rod 110 is formed from a hollow structure 110a. A piston 217 is inserted into the hollow portion 110a. The piston 217 is fixed to the central portion of the upper surface of the guide tube support plate 216 installed at the lower portion of the control rod guide tube 19. A piston ring 218 is attached to the lower part of the hollow portion of the control rod 110. Further, an upper seal portion 219 formed from the hollow structure 110 a and the upper end portion of the piston 217 is provided on the upper portion of the hollow structure 110 a of the control rod 110.

本実施の形態において、制御棒駆動機構ハウジング１３の底部に接続された配管１４から流体が注入され、ピストン２１７の上端部から流体が吐出される。この吐出された圧力流体により、制御棒１１０は上方向に押し上げられる。しかる後に、制御棒１１０の挿入及び引き抜き動作が可能となる。   In the present embodiment, fluid is injected from the pipe 14 connected to the bottom of the control rod drive mechanism housing 13, and fluid is discharged from the upper end of the piston 217. The control rod 110 is pushed upward by the discharged pressure fluid. After that, the control rod 110 can be inserted and pulled out.

本実施の形態によれば、制御棒駆動機構ハウジング２３内に制御棒案内管１９を挿入することにより、原子炉圧力容器の高さの短縮化を図り原子炉の小型化を図ることができる。   According to the present embodiment, by inserting the control rod guide tube 19 into the control rod drive mechanism housing 23, the height of the reactor pressure vessel can be shortened and the reactor can be downsized.

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、流量計による算出及び位置検出センサによる検出を併用して制御棒の位置を求めてもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above, and the position of the control rod may be obtained by using the calculation by the flow meter and the detection by the position detection sensor in combination. Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明の第１の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。1 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a control rod drive mechanism according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第９の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 9th Embodiment of this invention. 本発明の第１０の実施の形態の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control-rod drive mechanism of the 10th Embodiment of this invention. 従来の制御棒駆動機構の構成を示す概略縦断面図。The schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the conventional control rod drive mechanism. 従来の制御棒駆動機構の水圧系統を示すフロー図。The flowchart which shows the hydraulic system of the conventional control rod drive mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

１１…シリンダピストン、１２… ピストンリング、１３…制御棒駆動機構ハウジング、１４… 配管（流体供給配管）、１４ａ… 配管（流体排出配管）、１５…ポンプ、１６… 中空ピストン、１７…流量計、１８… 原子炉圧力容器、１８ａ… 下鏡、１９…制御棒案内管、１１０… 制御棒、１１１…弁、１１２… 隙間、１１３ … 弁、１１４… 流量計、１１５ … 配管（流体循環配管）、１１６ … 流量計、１１７ … ポンプ、１１８… 弁、１２１… マグネット、１２２, １２６, １２８… 位置検出センサ、１２３ … シリンダチューブ、１２４… ガイドローラ、１２５ … 位置検出チューブ、１２７ … マグネット、１２９…水中ポンプ、２１９…シール部、２３０ … 燃料支持金具、２３１…炉心支持板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Cylinder piston, 12 ... Piston ring, 13 ... Control rod drive mechanism housing, 14 ... Piping (fluid supply piping), 14a ... Piping (fluid discharge piping), 15 ... Pump, 16 ... Hollow piston, 17 ... Flow meter, DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Reactor pressure vessel, 18a ... Lower mirror, 19 ... Control rod guide tube, 110 ... Control rod, 111 ... Valve, 112 ... Gap, 113 ... Valve, 114 ... Flow meter, 115 ... Piping (fluid circulation piping), 116 ... Flow meter, 117 ... Pump, 118 ... Valve, 121 ... Magnet, 122, 126, 128 ... Position detection sensor, 123 ... Cylinder tube, 124 ... Guide roller, 125 ... Position detection tube, 127 ... Magnet, 129 ... Underwater Pump, 219 ... seal part, 230 ... fuel support fitting, 231 ... core support plate.

Claims (9)

原子炉圧力容器の下鏡を貫通して設定された制御棒駆動機構ハウジングの内部に設けられたシリンダチューブと、
このシリンダチューブ内を昇降するシリンダピストンと、
このシリンダピストンの上面に連結され前記原子炉圧力容器に内在する制御棒と連結する中空ピストンと、
前記制御棒駆動機構ハウジングの外部に配置され流体を供給するポンプと、
このポンプと前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、
前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、
を具備することを特徴とする制御棒駆動機構。 A cylinder tube provided inside the control rod drive mechanism housing set through the lower mirror of the reactor pressure vessel;
A cylinder piston that moves up and down in the cylinder tube;
A hollow piston connected to the upper surface of the cylinder piston and connected to a control rod inherent in the reactor pressure vessel;
A pump disposed outside the control rod drive mechanism housing for supplying fluid;
A fluid supply pipe connected to a lower portion of the pump and the control rod drive mechanism housing and supplying fluid to the lower surface of the cylinder piston;
A fluid discharge pipe connected at the lower part of the control rod drive mechanism housing and discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston;
A control rod drive mechanism comprising: 前記制御棒駆動機構ハウジングの外部に配置され前記シリンダピストンの上面と下面との流体を循環する流体循環配管と、この流体循環配管に介在し流体を循環するポンプと、を具備することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。   A fluid circulation pipe disposed outside the control rod drive mechanism housing and circulating fluid between the upper and lower surfaces of the cylinder piston; and a pump interposed in the fluid circulation pipe and circulating the fluid. The control rod drive mechanism according to claim 1. 前記シリンダピストンの外側面に設けられたマグネットと、前記制御棒駆動機構ハウジングの外側面に設け前記マグネットからの磁力を検知する位置検出センサと、を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の制御棒駆動機構。   3. A magnet provided on an outer surface of the cylinder piston, and a position detection sensor provided on an outer surface of the control rod drive mechanism housing and detecting a magnetic force from the magnet. The control rod drive mechanism described. 前記シリンダピストンの内側面に設けられたマグネットと、前記シリンダピストンを軸方向に貫通して設けられ前記マグネットからの磁力を検知する位置検出センサと、を具備することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。   2. The magnet according to claim 1, further comprising: a magnet provided on an inner surface of the cylinder piston; and a position detection sensor provided in an axial direction through the cylinder piston to detect a magnetic force from the magnet. Control rod drive mechanism. 前記シリンダピストンの下面に設けられたマグネットと、前記シリンダチューブの下端部に設けられ前記マグネットからの磁力を検知する位置検出センサと、を具備することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。   The control rod drive according to claim 1, further comprising: a magnet provided on a lower surface of the cylinder piston; and a position detection sensor provided on a lower end portion of the cylinder tube to detect a magnetic force from the magnet. mechanism. 前記シリンダチューブの下端部に組み込まれ前記シリンダピストンの下面に流体を供給する水中ポンプを具備することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。   The control rod drive mechanism according to claim 1, further comprising a submersible pump that is incorporated in a lower end portion of the cylinder tube and supplies a fluid to a lower surface of the cylinder piston. 原子炉圧力容器に内在し制御棒の昇降を案内する制御棒案内管と、
この制御棒案内管内を昇降するシリンダピストンと、
このシリンダピストンの上面に設定され前記制御棒と連結する連結器と、
前記原子炉圧力容器の外部に配置され流体を供給するポンプと、
このポンプと前記制御棒案内管の下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、
前記制御棒案内管の下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、
を具備することを特徴とする制御棒駆動機構。 A control rod guide tube which is inherent in the reactor pressure vessel and guides the raising and lowering of the control rod;
A cylinder piston that moves up and down in the control rod guide tube;
A coupler set on the upper surface of the cylinder piston and coupled to the control rod;
A pump disposed outside the reactor pressure vessel and supplying a fluid;
A fluid supply pipe connected to the pump and a lower part of the control rod guide pipe to supply fluid to the lower surface of the cylinder piston;
A fluid discharge pipe connected to the lower part of the control rod guide pipe and discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston;
A control rod drive mechanism comprising: 原子炉圧力容器の下鏡を貫通して設定された制御棒駆動機構ハウジングと、
この制御棒駆動機構ハウジング内に設けられ制御棒の昇降を案内する制御棒案内管と、
この制御棒案内管内を昇降するシリンダピストンと、
このシリンダピストンの上面に設定され前記制御棒と連結する連結器と、
前記制御棒駆動機構ハウジングの外部に配置され流体を供給するポンプと、
このポンプと前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面に流体を供給する流体供給配管と、
前記制御棒駆動機構ハウジングの下部において連結され前記シリンダピストンの下面の流体を排出する流体排出配管と、
を具備することを特徴とする制御棒駆動機構。 A control rod drive mechanism housing set through the lower mirror of the reactor pressure vessel;
A control rod guide tube provided in the control rod drive mechanism housing for guiding the raising and lowering of the control rod;
A cylinder piston that moves up and down in the control rod guide tube;
A coupler set on the upper surface of the cylinder piston and coupled to the control rod;
A pump disposed outside the control rod drive mechanism housing for supplying fluid;
A fluid supply pipe connected to a lower portion of the pump and the control rod drive mechanism housing and supplying fluid to the lower surface of the cylinder piston;
A fluid discharge pipe connected at the lower part of the control rod drive mechanism housing and discharging the fluid on the lower surface of the cylinder piston;
A control rod drive mechanism comprising: 前記制御棒の軸方向に設けられた中空構造と、この中空構造内に設けられ前記制御棒案内管内の下部に設定されたピストンと、このピストンの上部に設けられ前記中空構造との間で形成されたシール部と、を具備することを特徴とする請求項８記載の制御棒駆動機構。   Formed between a hollow structure provided in the axial direction of the control rod, a piston provided in the hollow structure and set in a lower part of the control rod guide tube, and a hollow structure provided in the upper part of the piston The control rod drive mechanism according to claim 8, further comprising: a sealed portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111997957A (en) * 2020-07-31 2020-11-27 清华大学 Hydraulic cylinder and control rod hydraulic drive system
CN111370148B (en) * 2018-12-25 2024-05-14 国家电投集团科学技术研究院有限公司 Two sets of shutdown mechanisms of reactor and reactor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111370148A (en) * 2018-12-25 2020-07-03 国家电投集团科学技术研究院有限公司 Two sets of shutdown mechanisms of reactor and reactor
CN111370148B (en) * 2018-12-25 2024-05-14 国家电投集团科学技术研究院有限公司 Two sets of shutdown mechanisms of reactor and reactor
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