JP2013540994A - 原子炉用の制御棒アセンブリの連結棒及び制御棒を連結するための端部要素 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の様相によれば、制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリングであって、CRDMユニットに作動上連結した連結棒にして、グレイ制御棒機能及び遮断制御棒機能の少なくとも一方を提供する連結棒と、該連結棒の下端に連結する端部要素と、を含む制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリングが提供される。前記端部要素は、少なくともSCRAM方向を横断する最大寸法であるSCRAM方向長さを有する。端部要素は更に、少なくとも1つの制御棒の上端に連結される。
図3を参照するに、やはり制御棒ガイドフレーム16とスタンドオフ22とが例示されるが、CRDMユニットはスタンドオフ22の上方に延びる連結棒30の上端が見えるよう省略されている。CRDMユニットがグレイ棒機能を有する場合は、連結棒30の例示された上端がCRDMユニットと係合し、かくして当該CRDMユニットは連結棒30を、従って、装着された制御棒18(図3には示さず)を上昇または下降させ得るようになる。CRDMユニットが遮断棒機能を有する場合は、図示された前記上端をSCRAM中にCRDMから着脱自在である。図1〜4の各々には、SCRAM時の制御棒の落下方向の加速度がSとして表示される。
図9、10及び11を参照するに、連結棒30を端部重り要素32のケーシング40の中央通路50に固定するために使用し得る種々の装着形態が示される。それら装着形態の1例において、ケーシング40の中央通路50は、ケーシング40の当該中央通路50に好適には同中心状に配置したJ−ロック雌型装着アセンブリ70を格納する。図9にはJ−ロック雌型装着アセンブリ70の側方断面が示され、図10には連結状態のアセンブリ側面が示され、図11では連結状態のアセンブリの側方断面が示される。特に図9を参照するに、例示したJ−ロック雌型装着アセンブリ70はハブ72を含み、例示実施例では当該ハブはケーシング40の中央通路50内に同中心状態で溶接あるいはそうでなければ固定した円形シリンダーを含んでいる。あるいはハブは中央通路50に一体化されあるいはその内側表面により画定され得る。ハブ72は、ケーシング40と、ハブ72の内側に配置された3本のJ−ロックピン74(図9の断面ではその2つが見える)を含むJ−ロック雌型装着コンポーネントとの間のインターフェースとして作用する。これらのピン74は、連結棒30の下端位置に配置したJ−ロック雄型装着アセンブリ80(図11参照)用の連結ポイントを提供する。J−ロックプランジャー76とJ−ロックバネ78とが、連結棒30のJ−ロック雄型装着アセンブリ80を、端部重り要素32と係合した状態に維持する(図11に示す錠止配置構成)。
連結棒30と端部重り要素32との間の、例示したJ−ロック雌型装着アセンブリ70は1つの例である。より一般的には、別のタイプの脱着自在の連結部または恒久溶接連結部、または一体配列構成、を含む実質的に任意タイプの連結部が意図される。J−ロック構成には、連結棒30を“プッシュアンドツイスト”操作だけで端部重り要素32から(従って制御棒18から)脱着させ得る利益がある。これにより、原子炉の燃料交換中に連結棒30を移行用アセンブリの残余部(即ち、端部重り要素32及び、装着した制御棒18)とを別個に移動させ得る。
さらには、または別様には、バネ98あるいはその他機械的なバイアス構成を採用し得る。フィラー92を連結棒チューブ90内に“緩く”配置することが意図されるが、そのような構成はSCRAM降下終了時の運動エネルギーの吸収を複雑化させ得る。
他の制御棒/CRDMカップリング実施例は、延伸され且つフィラー56を含むが、従来の中実のステンレススチール製連結棒(フィラー92を含まない)にカップリングした端部重り要素32との組み合わせを含むことが意図される。
別の制御棒/CRDMカップリングは、延伸され且つフィラー56を含まず、(i)フィラー92を含む連結棒30または、(ii)従来の中実のステンレススチール製連結棒(フィラー92を含まない)連結棒30のいずれかにカップリングした端部重り要素32との組み合わせを含むことが意図される。
別の制御棒/CRDMカップリングは、(i)延伸されず且つフィラー56を含まず且つ(ii)フィラー92を含む連結棒30にカップリングした端部重り要素32との組み合わせを含むことが意図される。
10 圧力容器
12 炉心支持フレーム
14 CRDMユニット
16 制御棒ガイドフレーム
18 制御棒
20 下方位置
22 スタンドオフ
30 連結棒
40 スパイダーケーシング
42 上部ケーシングカバープレート
44 下方ケーシングカバープレート
50 中央通路
52 キャビティ
54 小通路
56 フィラー
58 凹部
60 合致用延長部
70 J−ロック雌型装着アセンブリ
72 ハブ
74 J−ロックピン
76 J−ロックプランジャー
78 J−ロックバネ
80 J−ロック雄型装着アセンブリ
82 下方プランジャー
84 内側バネ
86 バネワッシャ
90 連結棒チューブ
92 フィラー
94 溶接プラグ
98 圧縮バネ
100 環状溝
102 位置表示マグネット
Claims (28)
- 制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリングであって、
CRDMユニットと作動上連結した連結棒にして、グレイ棒制御機能及び遮断棒制御機能の少なくとも一方を提供する連結棒、
前記連結棒の下端に連結した端部要素にして、少なくとも1つのキャビティと、当該少なくとも1つのキャビティ内に配置したフィラーとを含み、該フィラーが、ケーシングの構成材料のそれより高密度の重量材を含み、少なくとも1つの前記制御棒の上端に連結した端部要素、
を含む制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。 - 前記ケーシングの構成材料がステンレススチールである請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素の平均密度が前記ステンレススチールのそれより高い請求項2に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 重量材の室温下における密度が少なくとも16.2g/cm3である請求項2に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 重量材が、タングステン、劣化ウラン、モリブデン、タンタラムから成る群から選択される請求項2に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- フィラーが、粉末または顆粒形態の重量材を含む請求項2に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記重量材の密度が、ケーシングの構成材料のそれの少なくとも2倍である請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素が、前記ケーシングの少なくとも1つのキャビティに座着する1つまたは1つ超のケーシングカバープレートを更に含む請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素が、該端部要素の、少なくともSCRAM方向を横断する最大寸法においてSCRAM方向に延伸される請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素の、SCRAM方向に対して横向きの断面のエリア充填係数が少なくとも50%である請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記連結棒が、中空の連結棒チューブと、該中空の連結棒チューブ内に配置したフィラーと、を含み、該フィラーが、中空の連結ロッドチューブを構成する材料より高密度である請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素と、前記連結棒の下端とを連結するJ−ロックカップリングを更に含む請求項1に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 連結棒の下端を原子炉の少なくとも1つの制御棒に連結するようになっている端部要素を含む装置であって、前記端部要素が、ステンレススチールのそれよりも大きい平均密度を有する装置。
- 前記端部要素が、該端部要素を前記連結棒の下端に連結するための、当該連結棒の下端位置に配置した合致するカップリング部分に脱着自在に錠止する構成を有するカップリング部分を含む請求項13に記載の装置。
- 前記端部要素がステンレススチールと追加の材料とを含み、該追加の材料の室温下の密度が少なくとも16.2g/cm3である請求項13に記載の装置。
- 前記端部要素が、第1材料と第2材料とを含み、該第2材料の室温下の密度が前記第1材料のそれの少なくとも2倍である請求項13に記載の装置。
- 制御棒/制御棒駆動機構(CRDM)カップリングであって、
CRDMユニットと作動上連結した連結棒にして、グレイ棒制御機能及び遮断棒制御機能の少なくとも一方を提供する連結棒、
前記連結棒の下端に連結した端部要素にして、少なくともSCRAM方向を横断する最大寸法においてSCRAM方向に延伸され、更に、少なくとも1つの前記制御棒の上端に連結した端部要素、
を含む制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。 - 前記端部要素のSCRAM方向への延伸量が、SCRAM方向を横断する最大寸法の少なくとも1.2倍である請求項17に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 前記端部要素の平均密度がステンレススチールのそれより大きい請求項17に記載の制御棒/制御棒駆動メカニズム(CRDM)カップリング。
- 原子炉圧力容器と制御棒アセンブリとを含む装置であって、
前記制御棒アセンブリが、中性子吸収材を含む少なくとも1つの可動の制御棒、該少なくとも1つの制御棒の移動を制御する制御棒駆動メカニズム(CRDM)、前記少なくとも1つの制御棒とCRDMとを作動上連結するカップリング、を含み、該カップリングが、前記CRDMと係合する連結棒、該連結棒の下端に連結する端部要素、を含み、該端部要素が、第1密度を有する第1材料を含む第1部分、前記第1密度より大きい第2密度を有する第2材料を含む第2部分、を含み、前記端部要素が更に、少なくとも1つの前記制御棒と連結する装置。 - 前記連結棒が前記CRDMと脱着自在に係合し、該脱着自在の係合の脱着により、少なくとも連結棒を含む移行アセンブリと、端部要素と、少なくとも1つの制御棒とが原子炉圧力容器の下方部分内に配置した炉心方向に落下せしめられる請求項20に記載の装置。
- 前記端部要素の前記第1部分が、端部要素の前記第2部分を支持または格納する請求項20に記載の装置。
- 前記端部要素の前記第1部分が、前記端部要素の前記第2部分を包囲するスチール製エンクロージャーを含む請求項20に記載の装置。
- 第2密度が室温下で少なくとも16.2g/cm3である請求項23に記載の装置。
- 前記CRDMが原子炉圧力容器の内部に配置される請求項20に記載の装置。
- 原子炉圧力容器と、制御棒アセンブリとを含む装置であって、
前記制御棒アセンブリが、中性子吸収材を含む少なくとも1つの可動の制御棒、該少なくとも1つの制御棒の移動を制御する制御棒駆動メカニズム(CRDM)、前記少なくとも1つの制御棒とCRDMとを作動上連結するカップリング、を含み、該カップリングが、前記CRDMと係合する連結棒、該連結棒の下端に連結する端部要素、を含み、該端部要素が、前記連結棒を横断する最大寸法より大きいまたは等しい、該連結棒と平行方向における最大寸法を有する装置。 - 前記端部要素の前記連結棒と平行方向における最大寸法が、前記連結棒を横断する端部要素の最大寸法の少なくとも1.2倍である請求項26に記載の装置。
- 前記CRDMが少なくとも1つの制御棒の動作におけるグレイ棒制御及び遮断棒制御の少なくとも一方を提供する請求項26に記載の装置。
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