JP2562270B2 - 沸とう水型原子炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般に原子炉、特に
改良した沸とう水炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の沸とう水炉（ＢＷＲ）では、圧力
容器に原子炉炉心を収容し、炉心の上に順に普通の汽水
分離器および乾燥器を配置する。圧力容器には冷却兼減
速流体、たとえば水を、通常汽水分離器の中間付近に位
置する所定の平常水レベルまで充満する。炉心は水を沸
とうさせて蒸気−水混合物を発生し、蒸気−水混合物は
上昇して汽水分離器に入り、ここで混合物から水の一部
を除去し、また汽水分離器の上に配置した蒸気乾燥器で
混合物から水をさらに除去する。乾燥した蒸気（スチー
ム）を通常圧力容器から、たとえば普通の蒸気タービン
に排出し、このタービンで発電機を駆動して電力を発生
し、それを電気事業配電網に供給する。

【０００３】代表的なＢＷＲは、炉心から下向きに普通
の案内管中に延在する複数の制御棒によって制御する。
案内管は、両者間に下部プレナムを画定する炉心の底部
から圧力容器の下部ヘッドまで延在する。複数の普通の
制御棒駆動装置（ＣＲＤ＝control rod drives）が下部
ヘッドから下方に延在し、これらのＣＲＤは、炉心の反
応度を下げるために、制御棒を上向きに炉心中に選択的
に挿入し、また炉心の反応度を上げるために、制御棒を
下向きに炉心から選択的に引き抜く作用をなす。普通の
駆動スクリュを用いることにより、制御棒を正確な中間
位置に位置させる。具体的には、普通のステップモータ
により駆動スクリュを反対方向いずれかに選択的に回転
させて、スクリュにねじ係合したボールナットを上向き
または下向きに選択的に移動させる。細長いピストンが
ボールナット上に位置し、対応する制御棒に連結されて
いるので、ボールナットの移動に対応して、このピスト
ンが制御棒を上げたり下げたりする。スクラム（ＳＣＲ
ＡＭ）作動時に制御棒を比較的瞬時に挿入するために
は、通常の手段で水などの加圧流体をＣＲＤに案内し、
ピストンを押し上げ、したがってボールナットとは独立
に制御棒を押し上げる。

【０００４】制御棒を炉心の下側から完全に引き抜くた
めには、炉心と容器下部ヘッド間に延在する案内管の鉛
直高さが、制御棒の長さにだいたい等しくなければなら
ない。炉心の高さも、制御棒を炉心に完全に挿入できる
ように、その鉛直高さが制御棒の長さにだいたい等し
い。さらに、普通の汽水分離器にも、蒸気−水混合物か
ら水を効果的に分離するのに適当な鉛直高さが必要であ
る。汽水分離器の上に配置された蒸気乾燥器にも追加の
鉛直高さが必要である。

【０００５】したがって、圧力容器の全高は、これらの
種々の構成要素を収容するとともに、その有効な機能を
保証するのに適当でなければならない。電気事業配電網
に電力を供給するためのタービン発電機を駆動する蒸気
を発生する寸法のＢＷＲ用の代表的な圧力容器は、炉が
約１，０００メガワット電気（ＭＷｅ）以上程度で発電
する場合、高さ約２１ｍである。このような大きな圧力
容器は、代表的には鋼製で、対応する大きな重量をも
ち、これを発電プラントに組み立てる際には大型クレー
ンを必要とする。

【０００６】従来のＢＷＲには代表的には普通の再循環
ポンプが設けられ、これらのポンプは圧力容器内の水を
炉心を囲む普通の環状ダウンカマー（downcomer ）を通
して下向きに案内する作用をなす。こうして再循環した
水は下部プレナムに入り、炉心内を上向きに流れる。炉
蒸気を発生するのに用いた水は炉を冷却もするので、代
表的には、適当な系を設けて、冷却材の水が炉系統から
漏れ出る普通の冷却材喪失事故（ＬＯＣＡ）時に起こる
ような異常運転モードを含めたあらゆる炉運転モードの
間、適正な水をいつも圧力容器内にかつ炉心より上に入
れておくようにする。そして、かかる系を適当に交換し
て、圧力容器内に炉心より上に適正な水レベルを維持し
なければならない。

【０００７】最新型ＢＷＲでは、重力駆動冷却系（ＧＤ
ＣＳ＝gravity-driven cooling system ）を設け、その
水プールを圧力容器の外側に炉心より上の高さに配置し
て、たとえばＬＯＣＡ状況で補給水を供給する。ＧＤＣ
Ｓの補給水を使用するためには、炉圧力容器をまず通常
の方法で減圧し、高い位置のＧＤＣＳ補給水の圧力ヘッ
ドが補給水を圧力容器中に押しこむのに十分となるよう
に、圧力容器内の圧力を十分に下げる必要があり、こう
して失われた炉水を補充し、炉水レベルを炉心より上に
維持する。圧力容器の減圧には数分を要するので、圧力
容器はその冷却材水を液体として、または容器内で発生
し容器外に排出される蒸気として失い続け、その失われ
た水を適当に補給して容器内に適正な水レベルを確保し
なければならない。

【０００８】圧力容器内に適正な水レベルを確保する配
置の１例では、容器内の水レベルの平常高さを適当に上
げることにより、容器内に炉心より上に多量の水を最初
に入れておく。最初に容器内に過剰な水を供給すること
により、ＬＯＣＡ状況の間、容器を適当に減圧して、Ｇ
ＤＣＳプールから補給水を容器に供給するまで、適正な
予備量の水を維持できる。しかし、容器内の平常水レベ
ルをこのように増大させるには、それに対応して圧力容
器の高さを増大させなければならず、そのため容器の製
造の複雑さや重量が増加する。

【０００９】さらに、すべての再循環ポンプの事故によ
るトリップを伴うような別の異常な状況では、容器内の
冷却材水の再循環が容器内の水の自然再循環流れによっ
てのみ起こり、炉心により加熱される水が上昇し、ダウ
ンカマー内の比較的低温の水が降下する。前述したよう
に平常水レベルを増加することにより、容器内の冷却材
水の自然再循環流れも増加し、このことは、すべてのポ
ンプのトリップに続く冷却材水の従来から周知の核−熱
−水（nuclear-thermal-hydraulic ）不安定に対する追
加のマージンを得るのに有効である。さらに、平常水レ
ベルの増加は、他のタイプのプラント運転過渡状態の間
の、通常の熱マージンやピーク圧力を改良するのにも有
効である。

【００１０】解析から、有効な重力駆動冷却系をＬＯＣ
Ａ状況に適用するとともに、全再循環ポンプトリップ状
況に続く適当に安定な運転を約１３５０ＭＷｅを発電す
る寸法の原子炉で達成するためには、圧力容器内の平常
水レベルを約７ｍ増加する必要があることがわかる。し
かし、炉心の上に追加の７ｍの水を与えるためには、圧
力容器全体を炉心より上に７ｍ延長しなければならず、
この結果、容器の平常長さが約２１ｍから２８ｍ以上に
増加する。このような大型の圧力容器は現在の製造限界
に近く、また容器を発電プラントに組み立てるための現
在のクレーンの能力限界に近い。圧力容器が大きいと、
容器を発電プラントに使用する際の複雑さやコストも増
加する。

【００１１】

【発明の目的】したがって、この発明の目的は、新しい
改良された沸とう水炉（ＢＷＲ）を提供することにあ
る。この発明の別の目的は、圧力容器の長さを増加する
ことなく、炉心より上の平常水レベルを増加した改良Ｂ
ＷＲを提供することにある。

【００１２】この発明の他の目的は、重力を利用したス
クラム能力を有する底部装着制御棒駆動装置を設けた、
平常水レベルを増加した改良ＢＷＲを提供することにあ
る。この発明のさらに他の目的は、炉心から制御棒を抜
き出すため及び制御棒の案内のための空間を設けなが
ら、炉心より上の平常水レベルを増加した改良ＢＷＲを
提供することにある。

【００１３】

【発明の概要】この発明の沸とう水炉は、圧力容器内
に、炉心、チムニイ、汽水分離器アセンブリおよび蒸気
乾燥器アセンブリを収容した構成で、圧力容器に炉水を
汽水分離器アセンブリを横切る平常水レベルまで充満さ
せる。複数の制御棒駆動装置が、圧力容器の底部から下
方に延在し、炉心内を上方に延在する制御棒に作動連結
されている。チムニイは、炉心上に配置された複数のチ
ャンネルを含み、これらのチャンネルが横方向に離間さ
れて相互間に案内スロットを画定する。これらの案内ス
ロットは、制御棒駆動装置により制御棒を上方に炉心の
外に選択的に移動させるときに、制御棒を受け入れる。
チムニイは、炉心上の平常水レベルを増加するととも
に、底部に装着した制御棒駆動装置により炉心から制御
棒を抜き出すための空間を与えるような鉛直高さを有す
る。好適な実施例では、制御棒駆動装置は選択的に制御
棒を上向きに炉心から抜き出し、また下向きに炉心中に
挿入する。制御棒駆動装置は、制御棒を選択的に解放し
て重力により制御棒を炉心に挿入することができる。

【００１４】この発明を特徴付けると考えられる新規な
事項は、特許請求の範囲に記載した通りである。この発
明の構成を、その目的および効果とともに一層明瞭にす
るために、以下にその好適な実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１５】

【実施の態様】図１にこの発明の１実施例による沸とう
水炉の概略を立面図にて示す。この沸とう水炉（ＢＷ
Ｒ）１０は、長さ方向中心軸線１４を有する円筒形圧力
容器１２を含む。圧力容器１２は、通常通りに取り外し
可能な上部ヘッド１２ａおよび下部ヘッド１２ｂを含
む。圧力容器１２内に普通の環状炉心１６が配置され、
炉心１６は、複数の細長い横方向に離間した普通の核燃
料束１８（詳細を図２に示す）を含む。炉心１６は、圧
力容器１２内に下部ヘッド１２ｂより上に配置されて、
相互間に下部プレナム２０を画定する。

【００１６】この発明の１実施例によれば、環状または
円筒状チムニイ２２が、圧力容器１２内で炉心１６から
上方へ炉心１６と流通関係で延在する。炉心１６を囲む
普通の環状シュラウド２４が、チムニイ２２から下方に
下部ヘッド１２ｂまで延在する。炉心１６およびチムニ
イ２２は圧力容器１２の内面から半径方向内方に離間
し、下部プレナム２０と流通関係にある普通の環状ダウ
ンカマー２６を画定する。チムニイ２２は、炉心１６の
頂部に配置された下部グリッド２８と、下部グリッド２
８から上方に離間した上部グリッド３０と、上部グリッ
ド３０の上に開放プレナムを画定する頂部マニホールド
３２とを含む。

【００１７】普通の汽水分離器アセンブリ３４は、チム
ニイ２２から上方へチムニイの頂部マニホールド３２と
流通関係で延在する普通の立て管および汽水分離器を含
む。普通の蒸気乾燥器アセンブリ３６が、汽水分離器ア
センブリ３４の上、かつ圧力容器の上部ヘッド１２ａの
下に離間され、汽水分離器アセンブリ３４と流通関係に
ある。

【００１８】圧力容器１２は、容器下部ヘッド１２ｂか
ら測定した公称水レベル、すなわち平常の鉛直水レベル
Ｌまで炉水３８が満たされている。炉水３８は、炉心１
６の冷却材および減速材両方として作用する。周知のよ
うに、平常水レベルＬは、汽水分離器アセンブリ３４を
その高さの約半分の位置で横切る高さに位置させるのが
好ましい。

【００１９】複数の普通の再循環ポンプ４０が、容器の
下部ヘッド１２ｂを貫通してダウンカマー２６内に延在
し、通常通り水３８をダウンカマー２６を経て下方に、
下部プレナム２０に送りこむ作用をなし、こうして水が
炉心１６を通して上向きに流れる。したがって、炉心１
６は、ダウンカマー２６を下方に通過し、下部プレナム
２０を通り、そこで上向くよう再循環される水３８を受
け取る。炉心１６は、通常通り、水３８を沸とうさせ、
蒸気−水混合物３８ａを発生する作用をなし、その蒸気
−水混合物は、炉心１６を通して上向きに、そしてチム
ニイ下部グリッド２８、チムニイ２２、そして上部グリ
ッド３０を通って、チムニイ頂部マニホールド３２に流
れる。蒸気−水混合物３８ａは、チムニイ頂部マニホー
ルド３２から、通常通り上向きに汽水分離器アセンブリ
３４に流れこみ、それから蒸気乾燥器アセンブリ３６に
流れ、これらで蒸気−水混合物から水を除去し、主とし
て蒸気３８ｂを圧力容器１２から普通の出口ノズル４２
を通して排出する。出口ノズル４２は、たとえば、普通
の蒸気タービンに通常通りに連結され、普通の発電機を
駆動して電気事業配電網用の電力を生成する（図示せ
ず）。

【００２０】複数の普通の核制御棒４４は、この発明の
１実施例にしたがって、炉心１６内にて、燃料束１８間
で選択的に位置決めすることができ、通常通りに炉心１
６の反応度を制御する。図１では、図示の便宜上制御棒
４４を２本しか示していないが、実際には普通の炉心に
適当な数、たとえば数百本の制御棒を使用する。またこ
の発明の１実施例においては、複数の制御棒駆動装置
（ＣＲＤ）４６が、少なくとも圧力容器の下部ヘッド１
２ｂから下向きに延在し、制御棒４４の対応するものに
作動連結されて、制御棒４４を上向きに炉心１６の外
に、また下向きに炉心１６内に選択的に移動させる。好
適な実施例では、数本の制御棒４４のそれぞれに１つの
ＣＲＤ４６を設ける。

【００２１】普通のＢＷＲでは、制御棒駆動装置が、圧
力容器の下部ヘッドから下方に延在し、そして容器下部
ヘッドと炉心の底部との間に延在する普通の制御棒案内
管（図示せず）を含む。案内管の長さは制御棒自体の長
さとだいたい同じであるので、制御棒を炉心から下方へ
完全に引き抜き、圧力容器内の案内管に納めることがで
きる。

【００２２】ＣＲＤ４６が容器下部ヘッド１２ｂから下
方へ延在し、制御棒４４を上向きに炉心１６からチムニ
イ２２内へ抜き出す分割式のＣＲＤ４６構成を用いるこ
とにより、容器下部ヘッドと炉心の底部との間の従来の
比較的長い制御棒案内管をなくすことができる。この発
明によれば、制御棒４４を上向きに炉心１６の上に抜き
出すので、炉心１６の下には、制御棒４４の移動を適切
に案内するための、あるいは制御棒４４を炉心１６から
完全に引き抜いたときに制御棒４４を収納するための鉛
直な空間を与えるための案内管が不要である。その代わ
りに、ＣＲＤ４６は、制御棒４４を上向きにチムニイ２
２に押し上げて炉心１６から抜き出し、また制御棒４４
をチムニイ２２から炉心１６に降下させる作用をなす。

【００２３】図１では、第１の制御棒４４を炉心１６の
左側に、炉心１６に完全に挿入した位置にて例示し、第
２の制御棒４４を炉心１６の右側に、チムニイ２２内に
ある完全抜き出し位置にて例示している。このように、
チムニイ２２自体は、圧力容器１２の全体高さを増加さ
せることなく、炉心１６上の平常水レベルＬを増加する
ことができる。後述するように、炉心と下部ヘッド間の
従来の制御棒案内管をなくしたので、炉心１６を容器下
部ヘッド１２ｂにより接近させて配置することができる
からである。そして、チムニイ２２は、炉心１６から上
向きに汽水分離器アセンブリ３４に向かう蒸気−水混合
物３８ａの流れを定める流れチャンネルを構成する（そ
うして性能を向上する）だけでなく、制御棒４４を上方
に案内するのにも使用できる。

【００２４】さらに具体的には、炉心１６からの蒸気−
水混合物３８ａの上向きの流れは乱流であるので、複数
の取り外し可能なチムニイ・チャンネルまたは管４８を
炉心１６上のチムニイ２２内に配置し、図２に詳しく示
すように互いに横方向に離間して、相互間に案内スロッ
ト５０を画定する。案内スロット５０は、ＣＲＤ４６に
より上向きに炉心１６の外に移動された制御棒４４の対
応するものを摺動自在に受け入れる作用をなす。図２に
示すように、チャンネル４８は、蒸気−水混合物３８ａ
を燃料束１８から受け取り、それを燃料束１８から上方
へ汽水分離器アセンブリ３４に案内するために、燃料束
１８の鉛直上方に燃料束１８と心合せ関係に配置するの
が好ましい。チムニイ・チャンネル４８は、制御棒４４
を上向きに移動させる際の案内をなすだけでなく、蒸気
−水混合物３８ａの上向き流れを分離する仕切りまたは
隔壁を提供し、チャンネルを通しての圧力降下およびチ
ムニイ２２の横方向の蒸気−水混合物３８ａの二相（液
体／蒸気）流れ分布を予測可能にする。仕切られた立ち
管を含むチムニイがこれらの効果を与えるのは通常通り
である。しかし、チムニイ・チャンネル４８は、従来の
制御棒案内管をなくすことにより炉心１６の底部と容器
下部ヘッド１２ｂ間の容器１２の高さを減少させること
によって、炉心１６上の平常水レベルＬを増加するのを
可能にするのに加えて、制御棒を炉心から下向きに引き
抜く代わりに、制御棒４４を上向きに炉心１６の上に抜
き出すのも可能にし、同時に炉心１６からの制御棒４４
の抜き出しを案内する案内スロット５０を画定するすぐ
れた簡単な構成を提供する。

【００２５】図２に示すように、制御棒４４それぞれは
十字形の横断面形状を有するのが好ましく、チムニイ・
チャンネル４８それぞれは好ましくは正方形形状を有
し、無孔である。４つの隣接するチムニイ・チャンネル
４８を１群として配置して、相互間に画定された案内ス
ロット５０が、制御棒４４の対応する１本を受け入れて
案内するように十字形状に形成される。図１および図２
両方を参照すると、チムニイの上部グリッド３０は、た
とえば正方形格子の形状であり、チムニイ・チャンネル
４８は、上部グリッド３０から下向きにチムニイ２２中
に吊り下がることにより、上部グリッド３０から支持さ
れている。たとえば、チムニイ・チャンネル４８の頂部
に半径方向外向きに延在するフランジを設け、これらの
フランジを上部グリッド３０に設けた相補形状の凹所に
簡単に支持することができ、こうすれば、組立または分
解時に、チムニイ・チャンネル４８を簡単に上部グリッ
ドに挿入したり、上部グリッドから外したりすることが
できる。あるいはまた、チムニイ・チャンネル４８を上
部グリッド３０から、たとえば普通のジンバルにより、
通常通りに支持してもよい。これらに加えて、あるいは
これらのほかに、チムニイ・チャンネル４８を、単に下
部グリッドの上に乗せる、たとえば下部グリッドに設け
た相補形凹所にはめることにより、下部グリッド２８に
より支持することができる。

【００２６】図２に示したこの発明の好適な実施例で
は、燃料束１８はそれぞれ普通の正方形形状を有し、図
２の右下隅の燃料束１８に例示するように、複数の普通
の細長い管状燃料棒５２を含む。各燃料束１８には普通
のハンドル５４がその頂部から上向きに突出し、通常通
りに燃料束１８を炉心１６に挿入し、また炉心から引き
抜くのに役立つ。図２に示した好適な実施例では、各チ
ムニイ・チャンネル４８は、正方形に配列された４本の
燃料束１８の鉛直上方に配置され、燃料束と心合せさ
れ、４本の燃料束１８をおおう寸法とされ、燃料束１８
からの蒸気−水混合物３８ａを上向きにチムニイ・チャ
ンネル４８を通して案内する。したがって、各燃料束１
８は、所望に応じて、チムニイ・チャンネルを取り外す
ことなく、チムニイ・チャンネル４８を通して直接挿入
または引き抜くことができる。この発明の別の実施例で
は、チムニイ・チャンネル４８を最初にチムニイ２２か
ら上向きに取り外し、その下に位置する燃料束１８への
アクセスを可能にし、こうして燃料束１８を取り外し、
新しい燃料束１８と交換することができる。

【００２７】この好適な心合せ関係とすれば、制御棒４
４を、燃料束１８相互間およびチムニイ・チャンネル４
８相互間の案内スロット５０に沿って上向きに抜き出す
ことができ、この際チムニイ・チャンネル４８の内部を
開放状態に保って、燃料束１８から直接チムニイ・チャ
ンネル４８に入る蒸気−水混合物３８ａの上向き一次流
れへの妨害をなくす。したがって、案内スロット５０を
通しての蒸気−水混合物３８ａの上向き二次流れは、一
次流れとは独立になる。

【００２８】したがって、チムニイ・チャンネル４８で
仕切られたチムニイ２２は、制御棒４４を収容する空間
を提供することで、種々の機能を果たす。すなわち、同
空間は、制御棒４４を炉心１６から上向きに抜き出すの
を可能にし、またチャンネル４８は、追加の案内構造を
設ける必要なしに、制御棒４４を上向きに案内する案内
スロット５０を提供する。また、チムニイ・チャンネル
４８は、蒸気−水混合物３８ａを上向きに効率的に案内
し、チムニイ２２を横切る交差流れを防止し、炉心１６
からの流れ分布を改良し、チムニイ２２を経ての蒸気−
水混合物の流れの圧力降下を予測可能にする。さらに、
前述したように、チムニイ２２は平常水レベルＬの増加
も可能にする。

【００２９】さらに具体的には、図１に示すように、炉
１０にはさらに、重力駆動の冷却系（ＧＤＣＳ）５６を
設けるのが好ましい。重力駆動冷却系５６は、補給水６
０のプール５８が、圧力容器１２の平常水レベルＬより
鉛直上方に鉛直高さＨ１に配置されている。プール５８
は通常通り、普通の配管６４により圧力容器１２の入口
ノズル６２と流通関係に連結されている。配管６４に
は、普通の弁６６が直流関係で挿入されている。弁６６
は平常時は閉じて、補給水６０が圧力容器１２に流れる
のを防止し（常閉弁）、そして通常通りに、たとえばＬ
ＯＣＡ状態に応答して開き、こうして選択的に補給水６
０を重力により容器１２に送る。補給水６０は、水レベ
ルＬより上の高さＨ１に持ちあげられていることによる
圧力ヘッドにより、圧力容器１２に流出する。しかし、
その圧力ヘッドは圧力容器１２内の平常圧力より著しく
低いので、まず圧力容器１２を適当に減圧する必要があ
る。すなわち、プール５８内の補給水６０の圧力ヘッド
で補給水６０が圧力容器１２中に流出するのを許す十分
に低い圧力まで、圧力容器１２を減圧しなければならな
い。したがって、普通の自動減圧系６８を通常通り、た
とえば普通の通気ノズル７０を介して、圧力容器１２と
流通関係に連結し、こうして最初に圧力容器１２内の圧
力をほぼ大気圧に通気した後、弁６６を開いて、補給水
６０が重力により容器１２に流出するのを許す。

【００３０】平常水レベルＬを、通常のレベルより高
い、炉心１６の頂部からの高さＨ２に設定するために、
前述したようにチムニイ２２を設ける。チムニイ２２
は、下部グリッド２８と上部グリッド３０間に高さＨ３
を有し、この高さＨ３を制御棒４４の高さにほぼ等しく
して、制御棒４４を炉心１６からチムニイ２２中に完全
に抜き出すことを可能にする。炉心１６の高さＨ４は、
燃料束１８の高さであり、だいたい制御棒４４の高さで
もあり、したがって、制御棒４４を炉心１６に完全に挿
入することができる。従来の制御棒案内管を炉心１６の
底と容器の下部ヘッド１２ｂ間に設ける必要がないの
で、下部プレナム２０の高さＨ５は炉心１６の高さＨ４
より小さく、かくして上部ヘッド１２ａと下部ヘッド１
２ｂ間で測定した圧力容器１２の全高Ｈ６が減少する。
従来、制御棒案内管のために炉心１６と下部ヘッド１２
ｂ間にとられていた容器１２の高さを減少させることが
できる。案内管が必要でなくなったからである。その代
わりに、高さＨ３のチムニイ２２を組み込むことによ
り、圧力容器１２は炉心１６と汽水分離器アセンブリ３
４間で長くなる。このようにして、圧力容器１２の全高
Ｈ６は従来の圧力容器とだいたい同じに留まり、たとえ
ば約２１ｍであり、容器下部ヘッド１２ｂと炉心１６間
の長さの代わりに、炉心１６と汽水分離器アセンブリ３
４間の長さが長くなる。したがって、炉心１６上の平常
水レベルＬ、すなわち高さＨ２を、従来の沸とう水炉の
場合より増加することができ、こうしてＬＯＣＡの場合
の重力駆動冷却系５６を有する圧力容器１２の性能を改
良することができ、また再循環ポンプ４０の全ポンプト
リップ時の性能を改良することができる。さらに、ＢＷ
Ｒ１０における他の通常の変動状態から生じる水レベル
Ｌの揺れから回復する能力を改良するために、汽水分離
器アセンブリ３４を囲む従来のスカートを、鉛直方向に
約１．５ｍ長くすることができる。

【００３１】図３−５に、分かりやすいように図３に仮
想線で示す制御棒４４を移動させる制御棒駆動装置（Ｃ
ＲＤ）４６の１例を示す。まず図３を参照すると、この
実施例では、支持管７２が好ましくは容器下部ヘッド１
２ｂから上向きに炉心１６の底板１６ａまで延在し、炉
心１６を支持する。各ＣＲＤ４６は、管状ＣＲＤハウジ
ング７４を含み、このハウジング７４が通常通り容器下
部ヘッド１２ｂを貫通して固定かつ密封状態で連接さ
れ、加圧炉水３８を圧力容器１２内に閉じ込めるための
圧力境界の一部を形成する。ＣＲＤハウジング７４の上
方部分は容器下部ヘッド１２ｂから上方に炉心底板１６
ａまで延在し、また下方部分は下部ヘッド１２から下方
に下部ヘッドを貫通して延在する。この実施例では駆動
スクリュとして示してある細長い駆動ロッド７６が、Ｃ
ＲＤハウジング７４から上方に延在し、通常通り制御棒
４４の対応する１本に、たとえば普通の差込継手７８に
より、着脱自在に連結されている。あるいはまた、継手
７８を、制御棒４４の底部の相補形状の受けとねじ係合
する、駆動ロッド７６から上方に延在するスクリュの形
態としてもよく、こうして継手７８の直径を小さくして
チャンネル４８間のクリアランスを改良することができ
る。

【００３２】図３に示した実施例のＣＲＤ４６は、好ま
しくは、駆動ロッド７６を上向きに選択的に移動させ
て、制御棒４４を上向きに炉心１６からチムニイ２２へ
抜き出し、また駆動ロッド７６を下向きに選択的に移動
させて、制御棒４４をチムニイ２２から炉心１６へ挿入
する選択移動手段を含む。また、駆動ロッド７６を選択
的に釈放して、ＣＲＤ４６自身からの妨害なしに、重力
作用により制御棒４４を炉心１６に挿入するのを許す選
択釈放手段が設けられる。

【００３３】具体的には、従来の底部装着制御棒駆動装
置では、たとえばスクラム発生時に制御棒を炉心へ上向
きに迅速に挿入するのに、ピストンに加圧流体を供給し
て、ピストンおよび制御棒を鉛直上方に重力作用に抗し
て持ちあげる。しかし、この発明による下側装着ＣＲＤ
４６は制御棒４４を上向きに炉心１６からチムニイ２２
へ抜き出すが、スクラム発生時に、ＣＲＤ４６からの妨
害なしに、制御棒４４を下向きに挿入するための適当な
手段を設ける必要がある。スクラム挿入方向が、従来の
底部装着制御棒駆動装置で通常見られるようなＣＲＤ４
６から離れる方向ではなく、ＣＲＤ４６に近づく方向で
あるからである。

【００３４】図３を参照すると、駆動スクリュの形態の
駆動ロッド７６用の移動手段は、ＣＲＤハウジング７４
内に配置された駆動管８０を含み、この駆動管８０の頂
部端板８２には中心頂部穴８２ａがあけられている。こ
の穴８２ａを通して駆動スクリュ７６が上方へ炉心１６
中へ延在する。図３に示すように、セグメント状駆動ナ
ット８４を駆動管８０にその内側で作動連結する。そし
て図４および図５に詳しく示すように、駆動ナット８４
は、釈放手段により、駆動スクリュ７６と選択的に係合
し、駆動スクリュ７６から離れることができる。図３に
示すように、普通のステップモータ８６を駆動管８０に
作動連結し、こうして駆動ナット８４が駆動スクリュ７
６と係合しているとき、駆動管８０を、またしたがって
駆動ナット８４を、駆動スクリュ７６を下向きに移動さ
せるためには第１（時計）方向に、また駆動スクリュ７
６を上向きに移動させるためには反対の第２（反時計）
方向に、選択的に回転する。駆動スクリュ７６自身は、
図２に示すように隣接するチムニイ・チャンネル４８に
より回転防止されている制御棒４４に連結していること
で、回転防止されている。その代わりに駆動ナット８４
を回転することにより、駆動スクリュ７６自身は、駆動
ナット８４の回転方向に応じて、上向きまたは下向きに
移動するはずである。

【００３５】具体的には、駆動管８０はさらに底部端板
８８を含み、そこから中心駆動シャフト９０がＣＲＤハ
ウジング７４の下部マニホールド７４ａを下方へ貫通し
ている。駆動管８０を回転するために、中心駆動シャフ
ト９０をモータ８６に通常通りに作動連結する。駆動シ
ャフト９０を底部端板８８の一体部分とするのが好まし
く、先端にスプラインをつけ、そのスプライン端を通常
通りモータ８６に差しこみ、通常通りモータにより回転
される構成とする。このように駆動シャフト９０をモー
タ８６に適切に連結することで、後述するように、駆動
管８０を炉心を通して上方へ簡単に取り外すことが可能
になる。

【００３６】駆動管の底部端板８８から上方に延在し、
底部端板８８と一体である中心コア管９２が、駆動管８
０の内側かつ駆動スクリュ７６のまわりに配置されてい
る。中心コア管９２は、駆動管８０の内面から半径方向
内方へ離間して、相互間に上方に駆動ナット８４まで延
在する環状コアチャンネル９４を画定する。リングの形
態のピストン９６がコアチャンネル９４内に摺動自在に
配置されている。ピストン９６は、駆動ナット８４を駆
動スクリュ７６に対して選択的に係合または釈放するよ
うに、駆動ナット８４に作動連結されている。好ましく
は、駆動管の底部端板８８に複数の流体ポート８８ａを
貫通させ、下部マニホールド７４ａと駆動管８０の内側
のコアチャンネル９４とを流体連通させ、加圧流体９
８、たとえば水をコアチャンネル９４に導入して、ピス
トン９６の底に対して上向きの圧力の力Ｆを発生し、駆
動ナット８４と駆動スクリュ７６を互いに係合させる。
流体ポート８８ａは、ナット９４を駆動スクリュ７６か
ら釈放するために、コアチャンネル９４から加圧流体９
８を排出して、ピストン９６から圧力の力Ｆを解除する
作用もなす。

【００３７】加圧流体９８は通常通り、ＣＲＤハウジン
グ７４の下端を貫通して下部マニホールド７４ａに連通
した供給ポート１００を通して、下部マニホールド７４
ａに選択的に供給する。通常の流体供給源１０２を通常
通り適当な配管により供給ポート１００に連結し、加圧
流体９８を下部マニホールド７４ａに選択的に供給す
る。流体供給源１０２は、加圧流体９８を普通の弁を介
してＣＲＤハウジング７４に供給する普通のポンプまた
はアキュムレータとすればよい。流体供給源１０２は加
圧流体９８を下部マニホールド７４ａから排出する作用
もなす。

【００３８】さらに詳しくは、円筒形駆動管８０の外径
は円筒形ＣＲＤハウジング７４の内径より小さく、相互
間に近似的なしまりばめを与える。したがって底部端板
８８は、下部マニホールド７４ａに加圧流体９８の有効
な圧力を維持するために、加圧流体９８が端板８８ａを
すぎて上方へ、また駆動管８０とＣＲＤハウジング７４
間に漏れるのを防止または抑制する有効な流れバリアを
形成する。底部端板８８の円周には、ＣＲＤハウジング
７４の内面と協動して両者間に有効な流体シールを形成
する、図示のような普通のラビリンス歯またはピストン
リング（図示せず）を設けるのがよい。このようにし
て、下部マニホールド７４ａに導入された加圧流体９８
を、上向きに流体ポート８８ａ、コアチャンネル９４を
通して、ピストン９６の下面に対して上向きに流れるよ
うに案内し、駆動ナット８４を駆動スクリュ７６と係合
させる。そして、加圧流体９８を下部マニホールド７４
ａから排出すると、その圧力が解除され、駆動ナット８
４を駆動スクリュ７６から解放し、重力作用で制御棒４
４を炉心１６に挿入するのを許す。図４に、ＣＲＤハウ
ジング７４の頂部を詳しく示す。ピストン９６が駆動ナ
ット８４を駆動スクリュ７６と係合させる様子を説明す
る。駆動ナット８４は、それぞれ図示のように駆動スク
リュ７６と係合するスクリュねじ山８４ａを含む、少な
くとも２つの相補形セグメント、たとえばそれぞれ約１
８０°の範囲のセグメントと、コア管９２の相補形穴を
半径方向外方へ貫通する第１シャンク８４ｂとを有す
る。第１シャンク８４ｂは、拡大頭部を有し、下向きに
ピストン９６に面する第１傾斜カム面８４ｃを含む。第
１圧縮ばね１０４をコア管９２と第１シャンク８４ｂの
頭部との間に配置して、駆動ナット８４を駆動スクリュ
７６から離れる方向にバイアスし、駆動スクリュ７６が
コア管９２内を上向きまたは下向きに妨害なしに移動で
きるようにする。駆動ナット８４の各セグメントは同一
で、各ばね１０４が対応するセグメントを別々にバイア
スする。

【００３９】図４において、ピストン９６は内径がコア
管９２の外径より大きく、外径が駆動管８０の内径より
小さいので、ピストン９６がコアチャンネル９４内で上
向き、下向き両方に密封関係で摺動することができる。
所望に応じて、ピストン９６の外径および内径には適当
な溝およびピストンリング１０６を設け、加圧流体９８
がピストン９６を越えて上方に漏れるのを減少させ、圧
力の力Ｆを維持する。ピストン９６から上方に延在する
第２の環状シャンク９６ａは第２の傾斜または円すいカ
ム面９６ｂを有し、この第２カム面９６ｂは第１カム面
８４ｃと相補形状で、それと摺動自在な当接関係にあ
る。たとえば、第１カム面８４ｃおよび第２カム面９６
ｂは、駆動スクリュ７６の長さ方向軸線から約４５°傾
斜させるのが好ましく、こうすればピストン９６に対す
る上向きの圧力の力Ｆがピストン９６を図４に示すよう
に上向きに押し、したがって第２カム面９６ｂが第１カ
ム面８４ｃに対してすべり、横方向の力を発揮し、第１
ばね１０４のバイアス力に抗して、ナットのねじ８４ａ
を駆動スクリュ７６と係合させる。第２の圧縮ばね１０
８を頂部端板８２とピストン９６の頂部との間に配置
し、ピストン９６を下向きに駆動ナット８４から離れる
方向にバイアスし、図５に示すように、第１ばね１０４
が駆動ナット８４を駆動スクリュ７６から解放するのを
許す。圧力の力Ｆをピストン９６から解除すると、第２
ばね１０８がピストン９６を下向きに図５に示す方向Ｄ
１に押し下げ、そして第１ばね１０４が駆動ナット８４
を駆動スクリュ７６から離れる半径方向外方へ後退位置
に押しこむ。第１ばね１０４および第２ばね１０８の寸
法を適切に選択すれば、加圧流体９８がピストン９６に
対して発揮する圧力の力Ｆがピストン９６を第２ばね１
０８に抗して上向きに持ち上げる作用をなし、こうして
第２カム面９６ｂが第１カム面８４ｃをすべるのを許
し、こうして駆動ナット８４を半径方向内方へ駆動スク
リュ７６に向けて第１ばね１０４に抗して押し、駆動ナ
ット８４を駆動スクリュ７６と係合させる。

【００４０】このようにして、図３および図４に示すよ
うに、駆動ナット８４が駆動スクリュ７６と係合してい
るときには、モータ８６を選択的に作動して、駆動管８
０を時計または反時計方向に回転させ、そしてそれとと
もに駆動ナット８４を回転させることにより、駆動スク
リュ７６を上向きまたは下向きに移動させて、制御棒４
４を抜き出すか挿入する。加圧流体９８を供給ポート１
００を通して排出すると、圧力の力Ｆがピストン９６か
ら解除され、駆動ナット８４が駆動スクリュ７６から釈
放され、重力の作用で制御棒４４が妨害なしに降下して
炉心１６に挿入される。セグメント状駆動ナット８４を
後退させることにより、駆動スクリュ７６はコア管９２
内を妨害なしに自由に降下することを許される。

【００４１】流体供給源１０２は下部マニホールド７４
ａを、炉心１６内の圧力より適当に低い圧力まで排出す
ることができ、こうすればその結果炉心１６と排液した
下部マニホールド７４ａとの間に生じる圧力差に助けら
れて、制御棒４４を一層迅速に挿入することができる。
図３に示すように、コア管９２には、駆動管の底部端板
８８の流体ポート８８ａに隣接して複数の排出ポート９
２ａを設けるのが好ましく、こうして、駆動スクリュ７
６がコア管９２中を下向きに移動するにつれて、コア管
９２内の流体を、排出ポート９２ａ、コアチャンネル９
４および流体ポート８８ａを通して下部マニホールド７
４ａに、そして供給ポート１００を通してＣＲＤハウジ
ング７４の外に排出できるようにする。

【００４２】スクラム時に制御棒４４を炉心１６に挿入
する際に、図５に示すように、駆動ナット８４を駆動ス
クリュ７６から釈放し、駆動スクリュ７６がコア管９２
内を下向きに、図５に示すように下向き方向Ｄ２に降下
するのを許す。図３に破線で示すように、コア管９２内
を下向き移動する駆動スクリュ７６が流体１１０を押し
出し、流体１１０は排出ポート９２ａを通して下向き
に、そしてＣＲＤハウジング７４の外に案内される。流
体１１０は、コア管９２の内部に入りこむ炉水３８また
は加圧流体９８の一部いずれかまたは両方である。排出
ポート９２ａの寸法および頂部穴８２ａと駆動スクリュ
７６間のクリアランスを適当に選択して、適当な圧力の
力Ｆをピストン９６に対して維持し、駆動ナット８４を
駆動スクリュ７６と選択的に係合することができるよう
にし、また駆動スクリュ７６の挿入時にコア管９２の内
部から流体１１０が脱出できるようにする。

【００４３】この発明の好適な実施例では、ＣＲＤハウ
ジング７４の開口上端７４ｂは、上向きに炉心１６に面
し、好ましくは炉心の底板１６ａまで延在する。駆動管
８０の直径をＣＲＤハウジング上端７４ｂより所定通り
小さい寸法とし、駆動管８０を妨害なしにＣＲＤハウジ
ング７４から上向きに抜き出すことができるようにす
る。従来の沸とう水炉では、底部装着制御棒駆動装置を
圧力容器から下向きに圧力容器下部ヘッドの下に取り外
すのが代表的である。これには、圧力容器の下側に適当
なアクセス空間を設ける必要があり、そして制御棒駆動
装置の組立および分解時に炉冷却材の漏れを防止する適
当な手段を設けなければならない。しかし、この発明の
１つの特徴によれば、発電プラントに設置される普通の
ホイストにより、内部の構造物を含む駆動管８０全体を
ＣＲＤハウジング７４内から炉心１６を通して上方に取
り外すことができ、好都合である。

【００４４】再び図１に戻ると、メインテナンス作業時
には、圧力容器１２の上部ヘッド１２ａを通常の方法で
取り外し、容器１２の内部にアクセスできるようにし、
順次蒸気乾燥器アセンブリ３６および汽水分離器アセン
ブリ３４を通常の方法で取り外す。つぎにチムニイの頂
部マニホールド３２を通常の方法で取り外し、つぎに燃
料束１８を、前述したようにチムニイ・チャンネル４８
を通して、あるいはチムニイ・チャンネル４８を取り外
した後、取り外す。ここで、駆動管８０は炉心１６を通
してアクセス可能となり、ＣＲＤハウジング７４内部か
ら上向きに簡単に取り外すことができる。駆動シャフト
９０とモータ８６間に普通のスプライン継手を使用する
ことによって（図３参照）、コア管９２をＣＲＤハウジ
ング７４から持ちあげるとき、モータ８６は圧力境界の
一部として後に残る。

【００４５】したがって、上述した改良型ＢＷＲ１０
は、底部に装着され、上向きに後退可能で、上から取り
外しできる微細移動式の制御棒駆動装置４６を仕切り付
きチムニイ２２と組み合わせた新規な構成を提供する。
したがって、平常水レベルＬを増加し、それにより自然
循環流れを改良するとともに、過渡運転の影響を和らげ
ることができ、それとともに、ＬＯＣＡの場合に、圧力
容器１２の減圧時に容器内冷却材のインベントリーを適
切にすることにより、重力駆動式の炉心冷却を行うこと
ができるようになる。構成はコンパクトで、チムニイ２
２が提供する共通空間を下記の多重目的に利用する。こ
れらの目的には、炉心１６と容器下部ヘッド１２ｂ間の
従来の制御棒案内管をなくすこと、制御棒４４を炉心１
６から上向きに後退させるための空間を与えることが含
まれる。そしてチムニイ・チャンネル４８が、制御棒４
４の上向きおよび下向き移動を案内する案内スロット５
０を画定する。チムニイ・チャンネル４８はチムニイ２
２内での交差流れを防止して、蒸気−水混合物３８ａの
上向き上昇を制御する。そしてチムニイ２２自身は、炉
心１６の上に増加した平常水レベルＬを与えることを可
能にし、それに対応して炉心１６の下の高さを減少さ
せ、そうするのに圧力容器１２の高さの実質的な増加を
必要としない。

【００４６】さらに、炉心１６と容器下部ヘッド１２ｂ
との間の空間を小さくするにもかかわらず、依然として
底部装着ＣＲＤ４６を使用することができる。制御棒４
４とＣＲＤ４６との空間が炉心１６により鉛直方向に分
割され、チムニイ・チャンネル４８が制御棒４４を上向
きに後退させるとともに、その鉛直方向移動を案内する
空間を与える。チムニイ・チャンネル４８は、それぞれ
上部グリッド３０により別々に支持され、そこから別々
に取り外しできる個別の部材であるのが好ましい。各チ
ムニイ・チャンネル４８は、構造が比較的簡単で、簡単
には４側面の無孔管（チューブ）とすればよく、隣接す
るチャンネル４８相互間に案内スロット５０を画定す
る。

【００４７】ＣＲＤ４６自身は、駆動スクリュ７６の形
態の駆動ロッドを、炉心１６内の正確な中間位置に制御
棒４４を微細に移動制御するために、またスクラム時に
ＣＲＤからの妨害なしに制御棒４４を下方にＣＲＤ４６
に向かって迅速に挿入するために、利用する。前述した
ように、セグメント状駆動ナット８４は選択的に切り離
されて、駆動スクリュ７６およびこれに連結した制御棒
４４が、重力で下向きにＣＲＤ４６に向かって妨害なし
に降下するのを許す。

【００４８】上述した構成では、ＣＲＤの駆動管８０を
上向きに取り外すこともでき、こうしてＣＲＤ４６のメ
インテナンスを改良する。すなわち、メインテナンスの
ために容器下部ヘッド１２ｂの下側へアクセスする必要
をなくし、またこのようなメインテナンス作業時に炉水
３８の漏れを防止する追加手段を設ける必要をなくすこ
とができる。

【００４９】以上この発明の好適な実施例とみなされる
ものを説明したが、当業者には以上の教示からこの発明
の他の変更例が明らかであり、このような変更例もこの
発明の要旨の範囲内に入るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例による沸とう水炉の線図的
立面図である。

【図２】図１の２−２線方向に見た炉心の一部の横断面
図である。

【図３】図１に示した制御棒駆動装置アセンブリの１つ
の線図的縦断面図である。

【図４】図３に示した制御棒駆動装置の円Ａで囲んだ部
分の拡大断面図で、駆動ナットが駆動スクリュに係合し
た状態を示す。

【図５】図３に示した制御棒駆動装置の円Ａで囲んだ部
分の拡大断面図で、駆動ナットを駆動スクリュから釈放
した状態を示す。

【符号の説明】

１０ 炉 １２ 圧力容器 １２ａ 上部ヘッド １２ｂ 下部ヘッド １６ 炉心 １８ 燃料束 ２０ 下部プレナム ２２ チムニイ ２６ ダウンカマー ２８ 下部グリッド ３０ 上部グリッド ３２ 頂部マニホールド ３４ 汽水分離器アセンブリ ３６ 蒸気乾燥器アセンブリ ３８ 炉水 ３８ａ 蒸気−水混合物 ４４ 制御棒 ４６ ＣＲＤ ４８ チムニイ・チャンネル ５０ 案内スロット ５６ 重力駆動冷却系 ７２ 支持管 ７４ ＣＲＤハウジング ７６ 駆動ロッド ８０ 駆動管 ８４ 駆動ナット ８６ モータ ８８ 底部端板 ９０ 駆動シャフト ９２ コア管 ９４ コアチャンネル ９６ ピストン １０２ 流体供給源

フロントページの続き (72)発明者 ニルカンス・サコーブハイ・パテル アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、バーンハム・ドライブ、1195 番 (72)発明者 ラッセル・モーガン・フォーセット アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、シモンソン・コート、1259番 (72)発明者 リチャード・アレン・オセ アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、プロスパー・アベニュー、 1198番 (72)発明者 チャールズ・ワーナー・ディルマン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、フレイミング・オーク・レー ン、16375番 (72)発明者 スティーブン・アレキサンダー・ハシッ ク アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、ウィットボーン・ドライブ、 6582番 (56)参考文献 特開 昭60−47984（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部ヘッドおよび下部ヘッドを有する圧
   力容器と、 複数の横方向に離間した燃料束を含み、圧力容器内に前
   記下部ヘッドより上に配置されて前記下部ヘッドとの間
   に下部プレナムを画定する炉心と、 前記炉心から上方に炉心と流通関係で延在するチムニイ
   であって、前記炉心とともに、圧力容器の内面から半径
   方向内方に離間して前記下部プレナムと流通関係にある
   環状ダウンカマーを画定するチムニイと、 前記チムニイから上方へチムニイと 流通関係で延在する
   汽水分離器アセンブリと、 前記汽水分離器アセンブリの上に汽水分離器アセンブリ
   と流通関係で離間しかつ前記上部ヘッドの下に位置する
   蒸気乾燥器アセンブリとを含み、 前記圧力容器には炉水を前記汽水分離器アセンブリを横
   切るレベルまで充満でき、これにより炉水がダウンカマ
   ーを下方に通過し、下部プレナムを通過し、そして上向
   きに炉心に入って再循環し、前記炉心が炉水を沸とうさ
   せて蒸気−水混合物を発生し、その蒸気−水混合物が前
   記チムニイを通って上向きに流れて前記汽水分離器アセ
   ンブリに入り、つぎに前記蒸気乾燥器アセンブリに流
   れ、そこで前記混合物から水を除去して、蒸気を圧力容
   器から排出することができ、 さらに、前記炉心内に選択的に配置できる複数の制御棒
   と、 前記下部ヘッドから下方に延在し、かつ前記制御棒の対
   応するものに作動連結されて、制御棒を上向きに炉心の
   外に、また下向きに炉心内に選択的に移動させる作用を
   なす複数の制御棒駆動装置（ＣＲＤ）と、 前記炉心上のチムニイ内に配置され、かつ互いに横方向
   に離間されて相互間に、前記ＣＲＤにより上向きに炉心
   の外に移動された制御棒を受け入れる案内スロットを画
   定する複数のチャンネルであって、前記燃料束と心合せ
   されて、前記燃料束から蒸気−水混合物を受け取って、
   該混合物を上向きに前記汽水分離器アセンブリに案内す
   る複数のチャンネルと、 圧力容器の炉水レベルより鉛直上方に、圧力容器と流通
   関係に配置された補給水のプールを有し、重力作用によ
   り補給水を圧力容器中に選択的に流出させる重力駆動冷
   却系とを含み、 前記下部プレナムの高さが炉心の高さより小さく、各々
   の前記制御棒が十字形の横断面形状を有し、各々の前記
   チャンネルが正方形形状を有し、４本の隣接する前記チ
   ャンネルが、それらの間に前記制御棒の対応する１本を
   受け入れて案内する十字形状の案内スロットを形成する
   ように配置されていることを特徴とする沸とう水炉。
2. 【請求項２】 各々の前記ＣＲＤが、 前記下部ヘッドを下向きに貫通する管状ＣＲＤハウジン
   グと、 前記ＣＲＤハウジングから上方に延在し、前記制御棒の
   対応するものに連結された駆動ロッドと、 前記駆動ロッドを上向きに選択的に移動させて前記制御
   棒を上向きに前記炉心から前記チムニイの中へ抜き出す
   とともに、前記駆動ロッドを下向きに選択的に移動させ
   て前記制御棒を前記チムニイから前記炉心の中に挿入す
   る移動手段と、 前記駆動ロッドを選択的に釈放して重力作用により前記
   制御棒を炉心の中に挿入させる釈放手段とを含む請求項
   １に記載の炉。
3. 【請求項３】 前記駆動ロッドが駆動スクリュであり、 前記移動手段が、前記ＣＲＤハウジング内に配置され、
   前記駆動スクリュが上向きに貫通する頂部穴を有する駆
   動管と、前記駆動管内で駆動管に作動連結され、前記釈
   放手段により前記駆動スクリュに対し選択的に係合また
   は後退するセグメント状駆動ナットと、駆動スクリュを
   下向きに移動させる第１方向またはそれとは反対の、駆
   動スクリュを上向きに移動させる第２方向に、前記駆動
   管したがって前記駆動ナットを選択的に回転させるモー
   タとを含む請求項２に記載の炉。
4. 【請求項４】 前記駆動管が底部端板を含み、 前記底部端板は駆動シャフトを有し、このシャフトが前
   記ＣＲＤハウジングの下部マニホールドを下向きに貫通
   し、かつ前記駆動管を回転するために前記モータに作動
   連結されており、 前記駆動管内に中心コア管が設けられて、該中心コア管
   は前記底部端板から上向きに前記駆動スクリュのまわり
   に延在し、かつ前記駆動管の内面から半径方向内方に離
   間されて、上方に駆動ナットまで延在する環状コアチャ
   ンネルを画定しており、 前記コアチャンネル内にはピストンが摺動自在に配置さ
   れ、該ピストンは前記駆動ナットに作動連結されて駆動
   ナットを駆動スクリュに対して選択的に係合または釈放
   し、 前記駆動管の底部端板に複数の流体ポートが貫通して設
   けられて、前記下部マニホールドと前記コアチャンネル
   との間を流体連通させ、これらの流体ポートを通して、
   加圧流体を前記コアチャンネルに導入して前記ピストン
   に対して圧力の力を加えることにより、駆動ナットと駆
   動スクリュとを互いに係合させ、また加圧流体をコアチ
   ャンネルから排出してピストンから圧力の力を解除する
   ことにより、駆動ナットを駆動スクリュから釈放する請
   求項３に記載の炉。
5. 【請求項５】 さらに、前記加圧流体を前記下部マニホ
   ールドに選択的に供給してナットを駆動スクリュと係合
   させ、また加圧流体を下部マニホールドから排出してナ
   ットを駆動スクリュから釈放して、重力により制御棒を
   炉心に挿入させるようにする加圧流体供給／排出手段を
   含み、 前記ナットが、前記コア管を半径方向外向きに貫通し、
   かつ第１傾斜カム面を有する第１シャンクと、後退位置
   で前記ナットを駆動スクリュから離れる方向にバイアス
   する第１ばねとを含み、 前記ピストンが、上方に前記第１カム面に向かって延在
   し、かつ前記第１カム面と相補形状で、それと摺動自在
   な当接関係にある第２傾斜カム面を有する第２シャンク
   と、前記ピストンを下向きに前記ナットから離れる方向
   にバイアスして、前記第１ばねによりナットを駆動スク
   リュから釈放させるようにする第２ばねとを含み、 前記第１ばねおよび第２ばねの寸法は、前記加圧流体が
   ピストンに対して発揮する圧力の力がピストンを第２ば
   ねに抗して上向きに持ちあげて、第２カム面が第１カム
   面をすべるのを許し、これによりナットを第１ばねに抗
   して半径方向内方へ駆動スクリュに向けて押して、ナッ
   トを駆動スクリュに係合させる作用をなす寸法とした請
   求項４に記載の炉。