JP2869106B2 - 高速増殖炉の原子炉停止装置 - Google Patents
高速増殖炉の原子炉停止装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高遠増殖炉の原子炉停止装置に関し、特に実
証炉や実用炉などの原子炉に好適なものであり、原子炉
停止後の燃料交換時において地震発生等による制御棒の
浮上がりを防止する構造を有した高遠増殖炉の原子炉停
止装置に関するものである。
証炉や実用炉などの原子炉に好適なものであり、原子炉
停止後の燃料交換時において地震発生等による制御棒の
浮上がりを防止する構造を有した高遠増殖炉の原子炉停
止装置に関するものである。
第６図は従来の高速増殖炉の原子炉停止装置におい
て、制御棒挿入状態における制御棒周辺の構造を示して
いる。第６図において、61は制御棒ハンドリングヘッ
ド、62は制御棒部、63はダッシュラムであり、これらは
一体として構成され、駆動される部分を形成する。他
方、64はハンドリングヘッド、65は制御棒案内管、66は
ダッシュポッド、67はエントランスノズルであり、これ
らは一体となって固定部分を形成する。固定部分は原子
炉本体に固定されている。前記の被駆動部分は、この固
定部分に対し図示しない駆動装置によって自由に移動す
ることができる。
て、制御棒挿入状態における制御棒周辺の構造を示して
いる。第６図において、61は制御棒ハンドリングヘッ
ド、62は制御棒部、63はダッシュラムであり、これらは
一体として構成され、駆動される部分を形成する。他
方、64はハンドリングヘッド、65は制御棒案内管、66は
ダッシュポッド、67はエントランスノズルであり、これ
らは一体となって固定部分を形成する。固定部分は原子
炉本体に固定されている。前記の被駆動部分は、この固
定部分に対し図示しない駆動装置によって自由に移動す
ることができる。
第６図から明らかなように、制御棒ハンドリングヘッ
ド61は制御棒部62の上部に設けられ、ダッシュラム63は
制御棒部62の下部に設けられている。制御棒部62が制御
棒案内管65の奥の方へ挿入される時、ダッシュラム63は
ダッシュポット66の内部に挿入される。このとき、ダッ
シュポット66の内部及び周辺の空間に充填されている流
体により緩衝効果（ダッシュポット効果）が発生する。
ダッシュポット66と制御棒案内管65が接続されたエント
ランスノズル67は、炉心支持構造に固定されている。ま
たハンドリングヘッド64は制御棒案内管65の上部位置に
設けられ、肉厚構造を有する。このハンドリングヘッド
64は、制御棒案内管65をエンドランノズル67を介して炉
心支持構造に着脱する時に使用される。
ド61は制御棒部62の上部に設けられ、ダッシュラム63は
制御棒部62の下部に設けられている。制御棒部62が制御
棒案内管65の奥の方へ挿入される時、ダッシュラム63は
ダッシュポット66の内部に挿入される。このとき、ダッ
シュポット66の内部及び周辺の空間に充填されている流
体により緩衝効果（ダッシュポット効果）が発生する。
ダッシュポット66と制御棒案内管65が接続されたエント
ランスノズル67は、炉心支持構造に固定されている。ま
たハンドリングヘッド64は制御棒案内管65の上部位置に
設けられ、肉厚構造を有する。このハンドリングヘッド
64は、制御棒案内管65をエンドランノズル67を介して炉
心支持構造に着脱する時に使用される。
高速増殖炉の原子炉停止装置における上記の制御棒取
付け構造では、次のような問題がある。
付け構造では、次のような問題がある。
従来の高速増殖炉の原子炉停止装置では、地震等によ
って制御棒部62に外力が作用したとき、制御棒部62の自
重によってその浮上がりを押えるように設計されてい
た。しかし、強地震地域に原子炉を設置し、地震発生時
に1G以上の上向きの力が制御棒部62に加わる場合には、
安全上直接問題とはならないが、制御棒部が浮上がる可
能性がある。
って制御棒部62に外力が作用したとき、制御棒部62の自
重によってその浮上がりを押えるように設計されてい
た。しかし、強地震地域に原子炉を設置し、地震発生時
に1G以上の上向きの力が制御棒部62に加わる場合には、
安全上直接問題とはならないが、制御棒部が浮上がる可
能性がある。
特に、原子炉停止後の燃料交換時の状況では、制御棒
部62はその上方位置に配設された駆動機構から切り離さ
れた状態にあり、このような状態で地震が発生し制御棒
部62に力が加わったことを想定すると、浮上がり防止機
構の重要性が一段と高くなる。
部62はその上方位置に配設された駆動機構から切り離さ
れた状態にあり、このような状態で地震が発生し制御棒
部62に力が加わったことを想定すると、浮上がり防止機
構の重要性が一段と高くなる。
また例えば、原子炉炉停止時には、原子炉流量は、核
分裂による発熱量がないため必要最小限となっている
が、ポンプに異常が発生した場合等には定格流量を超え
てポンプの最大能力に相当する大流量か流れる可能性が
あり、このような場合にも制御棒部が浮き上がる可能性
がある。
分裂による発熱量がないため必要最小限となっている
が、ポンプに異常が発生した場合等には定格流量を超え
てポンプの最大能力に相当する大流量か流れる可能性が
あり、このような場合にも制御棒部が浮き上がる可能性
がある。
ところで、従来提案されている原子炉における浮上が
り防止機構としては、例えば燃料集合体の浮上がり防止
装置（特開明55-23468号公報）、或いは浮上がり防止機
構を備えた制御棒集合体（特開昭54-537996号公報及び
特開昭55-13810号公報）等が存在する。前者の従来技術
は、沸騰水型原子炉において原子炉の運転中に地震が起
きた場合に燃料集合体が浮上がらないように原子炉運転
中の温度条件の下で固定動作を行うように構成された浮
上がり防止装置に関するものである。後者の従来技術
は、制御棒集合体の浮上がり防止装置に関するものであ
り、機械的構造による係止関係で制御棒集合体の浮上が
り防止を図るものである。
り防止機構としては、例えば燃料集合体の浮上がり防止
装置（特開明55-23468号公報）、或いは浮上がり防止機
構を備えた制御棒集合体（特開昭54-537996号公報及び
特開昭55-13810号公報）等が存在する。前者の従来技術
は、沸騰水型原子炉において原子炉の運転中に地震が起
きた場合に燃料集合体が浮上がらないように原子炉運転
中の温度条件の下で固定動作を行うように構成された浮
上がり防止装置に関するものである。後者の従来技術
は、制御棒集合体の浮上がり防止装置に関するものであ
り、機械的構造による係止関係で制御棒集合体の浮上が
り防止を図るものである。
しかし、前者の浮上がり防止装置では、対象が燃料集
合体であるし、また浮上がり防止装置が固定動作するた
めの温度条件が原子炉運転中の高温状態であるので、前
記本発明の課題を解決することができない。また後者の
浮上がり防止装置は制御棒集合体の浮上がりを防止する
ものであるが、採用されている手段は単純な機械的構成
であり、特に原子炉の運転・停止に関係する温度条件に
配慮して浮上がり防止の機構を工夫したものではない。
合体であるし、また浮上がり防止装置が固定動作するた
めの温度条件が原子炉運転中の高温状態であるので、前
記本発明の課題を解決することができない。また後者の
浮上がり防止装置は制御棒集合体の浮上がりを防止する
ものであるが、採用されている手段は単純な機械的構成
であり、特に原子炉の運転・停止に関係する温度条件に
配慮して浮上がり防止の機構を工夫したものではない。
また、原子炉において浮上がり防止機構を備えた場
合、原子炉の通常の運転時において新たに付設した浮上
がり防止機構が原子炉自体の信頼性を低下させたり、原
子炉に外乱を生じさせたりしないように十分に留意する
必要がある。
合、原子炉の通常の運転時において新たに付設した浮上
がり防止機構が原子炉自体の信頼性を低下させたり、原
子炉に外乱を生じさせたりしないように十分に留意する
必要がある。
ところで一方、上記原子炉停止時に係わる制御棒の係
上構造以外に、スクラム時に係わる制御棒の係上構造に
関する公知技術として、特開昭56-70493号公報、特開昭
57-175989号公報、及び特開昭60-164294号公報がある、
すなわち、よく知られているように、通常、制御棒と言
われるものはその目的に応じ、出力制御用の調整棒と非
常停止用の安全棒及び後備炉停止棒とがある。これらの
うち、安全棒及び後備炉停止棒は非常時、例えば冷却材
喪失事故や反応度事故等が発生したとき、炉心に確実に
挿入されなければならない。元来、この種の事故に対し
ては、原子炉計測システム等によって冷却材の流量や温
度等の変化を検出し、この結果に基づいて機械的、電気
的に制御棒をスクラムするようになっていたが、このよ
うな方法では事故の検出から制御棒駆動機構に動作指令
を与える経路に故障があった場合には制御棒が挿入でき
ないという問題があった。上記従来技術は、このような
事情に鑑みてなされたものであり、特開昭57-175989号
公報及び特開昭60-164294号公報に記載の構造では、ス
クラム時に制御棒駆動機構と制御棒との係止を解除する
機構を設けことにより、制御棒の確実な炉心への挿入を
確保するものである。また、特開昭56-70493号公報に記
載の構造では、通常時において予め制御棒駆動機構を用
いることなく炉心外に保持しておきスクラム時にその保
持力を消滅させ自重で落下させることにより、制御棒の
確実な炉心への挿入を確保するものである。
上構造以外に、スクラム時に係わる制御棒の係上構造に
関する公知技術として、特開昭56-70493号公報、特開昭
57-175989号公報、及び特開昭60-164294号公報がある、
すなわち、よく知られているように、通常、制御棒と言
われるものはその目的に応じ、出力制御用の調整棒と非
常停止用の安全棒及び後備炉停止棒とがある。これらの
うち、安全棒及び後備炉停止棒は非常時、例えば冷却材
喪失事故や反応度事故等が発生したとき、炉心に確実に
挿入されなければならない。元来、この種の事故に対し
ては、原子炉計測システム等によって冷却材の流量や温
度等の変化を検出し、この結果に基づいて機械的、電気
的に制御棒をスクラムするようになっていたが、このよ
うな方法では事故の検出から制御棒駆動機構に動作指令
を与える経路に故障があった場合には制御棒が挿入でき
ないという問題があった。上記従来技術は、このような
事情に鑑みてなされたものであり、特開昭57-175989号
公報及び特開昭60-164294号公報に記載の構造では、ス
クラム時に制御棒駆動機構と制御棒との係止を解除する
機構を設けことにより、制御棒の確実な炉心への挿入を
確保するものである。また、特開昭56-70493号公報に記
載の構造では、通常時において予め制御棒駆動機構を用
いることなく炉心外に保持しておきスクラム時にその保
持力を消滅させ自重で落下させることにより、制御棒の
確実な炉心への挿入を確保するものである。
しかしながら、上記３つの従来構造はいずれも、原子
炉通常運転時よりも高温となったスクラム時にのみ制御
棒への係止を解除するものであり、原子炉通常運転時よ
りも低温となる炉停止時の挙動については特に配慮され
ていない。また、特開昭57-175989号公報及び特開昭60-
164294号公報に記載の構造では、制御棒と制御棒駆動機
構との係止を維持するか解除するかという機構であり、
制御棒と制御棒駆動機構とがもともと切り離されている
原子炉停止時において、制御棒が原子炉の固定部分から
浮き上がらないようにするという点についての配慮は一
切されていない。
炉通常運転時よりも高温となったスクラム時にのみ制御
棒への係止を解除するものであり、原子炉通常運転時よ
りも低温となる炉停止時の挙動については特に配慮され
ていない。また、特開昭57-175989号公報及び特開昭60-
164294号公報に記載の構造では、制御棒と制御棒駆動機
構との係止を維持するか解除するかという機構であり、
制御棒と制御棒駆動機構とがもともと切り離されている
原子炉停止時において、制御棒が原子炉の固定部分から
浮き上がらないようにするという点についての配慮は一
切されていない。
本発明の目的は、原子炉停止後の燃料交換時等におい
て制御棒の浮上がりを防止すると共に、通常の原子炉運
転時では浮上がり防止機構の存在が信頼性の低下や外乱
の発生を招かないようにした制御棒浮上がり防止機構を
備えた高速増殖炉の原子炉停止装置を提供することにあ
る。
て制御棒の浮上がりを防止すると共に、通常の原子炉運
転時では浮上がり防止機構の存在が信頼性の低下や外乱
の発生を招かないようにした制御棒浮上がり防止機構を
備えた高速増殖炉の原子炉停止装置を提供することにあ
る。
本発明に係る高速増殖炉の原子炉停止装置は、制御棒
駆動機構に連結されこの制御棒駆動機構の駆動により移
動可能に構成された制御棒と原子炉固定部との間に設け
られ、前記制御棒が前記制御棒駆動機構から切り離され
た原子炉停止時における前記制御棒の浮き上がりを防止
する浮き上がり防止機構を備えたものにおいて、この浮
き上がり防止機構は、制御棒と係合する係合状態及び制
御棒との係合を解消する開放状態を所定の温度を境に切
り換える係合切換手段を備え、この係合切換手段は、所
定の温度が、原子炉の通常運転時に対応する第１の温度
領域、この第１の温度領域より低温側でかつ原子炉の停
止時に対応する第２の温度領域、及び第１の温度領域よ
り高温側でかつ原子炉のスクラム時に対応する第３の温
度領域のうち第１の温度領域と第２の温度領域との境界
となるように設定されており、第１及び第３の温度領域
においては開放状態となり第２の温度領域においては前
記係合状態となる。
駆動機構に連結されこの制御棒駆動機構の駆動により移
動可能に構成された制御棒と原子炉固定部との間に設け
られ、前記制御棒が前記制御棒駆動機構から切り離され
た原子炉停止時における前記制御棒の浮き上がりを防止
する浮き上がり防止機構を備えたものにおいて、この浮
き上がり防止機構は、制御棒と係合する係合状態及び制
御棒との係合を解消する開放状態を所定の温度を境に切
り換える係合切換手段を備え、この係合切換手段は、所
定の温度が、原子炉の通常運転時に対応する第１の温度
領域、この第１の温度領域より低温側でかつ原子炉の停
止時に対応する第２の温度領域、及び第１の温度領域よ
り高温側でかつ原子炉のスクラム時に対応する第３の温
度領域のうち第１の温度領域と第２の温度領域との境界
となるように設定されており、第１及び第３の温度領域
においては開放状態となり第２の温度領域においては前
記係合状態となる。
前記構成を有する高速増殖炉の原子炉停止装置におい
て、係合切換手段は、制御棒と原子炉固定部のいずれか
一方に取付けられた低温状態時にのみ強磁性を生じるキ
ュリー温度特性を有する部材と、他方に取り付けられた
磁石装置とを有することを特徴とする。
て、係合切換手段は、制御棒と原子炉固定部のいずれか
一方に取付けられた低温状態時にのみ強磁性を生じるキ
ュリー温度特性を有する部材と、他方に取り付けられた
磁石装置とを有することを特徴とする。
前記構成を有する高速増殖炉の原子炉停止装置におい
て、係合切換手段は、制御棒と前記原子炉固定部のいず
れか一方に取り付けられ、低温状態時にのみ他方に対し
固定動作を行うバイメタル部材又は形状記憶合金部材を
有することを特徴とする。
て、係合切換手段は、制御棒と前記原子炉固定部のいず
れか一方に取り付けられ、低温状態時にのみ他方に対し
固定動作を行うバイメタル部材又は形状記憶合金部材を
有することを特徴とする。
前記の構成を有する高速増殖炉の原子炉停止装置で
は、係合切換手段が、原子炉停止後等の低温状態が生じ
たときにその温度条件に基づいて制御棒を固定するよう
に動作する。キュリー温度特性を有する部材、バイメタ
部材、形状記憶合金部材のそれぞれは、いずれも、係合
切換手段がかかる機能を発揮するするための動作条件を
具備している。
は、係合切換手段が、原子炉停止後等の低温状態が生じ
たときにその温度条件に基づいて制御棒を固定するよう
に動作する。キュリー温度特性を有する部材、バイメタ
部材、形状記憶合金部材のそれぞれは、いずれも、係合
切換手段がかかる機能を発揮するするための動作条件を
具備している。
こうして、原子炉が運転されていない場合において地
震が発生したときには、制御棒の浮上がりを防止するこ
とができる。
震が発生したときには、制御棒の浮上がりを防止するこ
とができる。
以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る原子炉停止装置の中の、制御棒
部が制御棒案内管に挿入された状態を示す縦断面図であ
る。第１図に示された構成は基本的に第６図に示された
構成と同じである。第１図において、１は制御棒ハンド
リングヘッド、２は制御棒部、３はダッシュラムであ
る。これらのものは一体として構成され、被駆動部分を
形成し、上方に配設された図示しない駆動装置によって
移動自在である。他方、４はハンドリングヘッド、５は
制御棒案内管、６はダッシュポット、７はエントランス
ノズルであり、これらは一体となって固定部分を形成す
る。この固定部分は原子炉本体に固定されている。前記
の被駆動部分は、この固定部分に対し位置を変えること
ができる。
部が制御棒案内管に挿入された状態を示す縦断面図であ
る。第１図に示された構成は基本的に第６図に示された
構成と同じである。第１図において、１は制御棒ハンド
リングヘッド、２は制御棒部、３はダッシュラムであ
る。これらのものは一体として構成され、被駆動部分を
形成し、上方に配設された図示しない駆動装置によって
移動自在である。他方、４はハンドリングヘッド、５は
制御棒案内管、６はダッシュポット、７はエントランス
ノズルであり、これらは一体となって固定部分を形成す
る。この固定部分は原子炉本体に固定されている。前記
の被駆動部分は、この固定部分に対し位置を変えること
ができる。
第１図から明らかなように、制御棒ハンドリングヘッ
ド１は制御棒部２の上部に設けられ、ダッシュラム３は
制御棒部２の下部に設けられている。制御棒部２は、制
御棒案内管５の奥の方へ挿入される時、ダッシュラム３
はダッシュポット６の内部に挿入される。このとき、ダ
ッシュポット６の内部及び周辺の空間に充填されている
流体により緩衝効果（ダッシュポット効果）が発生す
る。ダッシュポット６と制御棒案内管５が接続されたエ
ントランスノズル７は、炉心支持構造に固定されてい
る。またハンドリングヘッド４は制御棒案内管５の上部
位置に設けられ、肉厚構造を有する。このハンドリング
ヘッド４は、制御棒案内管５をエントランノズル７を介
して炉心支持構造に対し着脱する時に使用される。
ド１は制御棒部２の上部に設けられ、ダッシュラム３は
制御棒部２の下部に設けられている。制御棒部２は、制
御棒案内管５の奥の方へ挿入される時、ダッシュラム３
はダッシュポット６の内部に挿入される。このとき、ダ
ッシュポット６の内部及び周辺の空間に充填されている
流体により緩衝効果（ダッシュポット効果）が発生す
る。ダッシュポット６と制御棒案内管５が接続されたエ
ントランスノズル７は、炉心支持構造に固定されてい
る。またハンドリングヘッド４は制御棒案内管５の上部
位置に設けられ、肉厚構造を有する。このハンドリング
ヘッド４は、制御棒案内管５をエントランノズル７を介
して炉心支持構造に対し着脱する時に使用される。
前記構造においてダッシュラム３の下部にキュリー点
合金８が固定される。一方、ダッシュポット６の孔の底
部に電磁石コイル９が配設される。この部分の構造を拡
大して示したものが第２図である。キュリー点合金８は
円板形状をなし、ダッシュラム３の先部に固定されてい
る。またダッシュポット６の孔底部には凹部を形成し収
容器10を介して電磁石コイル９を埋設している。ダッシ
ュラム３がダッシュポット６に完全に挿入された時、キ
ュリー点合金８と電磁石コイル９は対面する位置関係と
なる。
合金８が固定される。一方、ダッシュポット６の孔の底
部に電磁石コイル９が配設される。この部分の構造を拡
大して示したものが第２図である。キュリー点合金８は
円板形状をなし、ダッシュラム３の先部に固定されてい
る。またダッシュポット６の孔底部には凹部を形成し収
容器10を介して電磁石コイル９を埋設している。ダッシ
ュラム３がダッシュポット６に完全に挿入された時、キ
ュリー点合金８と電磁石コイル９は対面する位置関係と
なる。
ここでキュリー点合金８について説明する。この合金
部材は、強磁性を有する物質により形成される磁性体部
材であり、且つ或る温度（キュリー温度）以上になると
その強磁性が消失する特性を有する磁性体部材である。
このキュリー点合金８の磁性に関する特性を第３図に示
す。第３図において横軸が温度、縦軸が磁化力を表して
いる。この図で明らかなように、温度０〜Ｔ1の比較的
低温範囲Ａで強磁性が発生し、温度Ｔ1以上の高温範囲
Ｂで強磁性が消失する。温度Ｔ1はキュリー温度を意味
する。この実施例では、キュリー温度Ｔ1が、通常の原
子炉の運転時の高温状態よりも低く且つ原子炉停止後の
低温状態よりも高いという特性を有したキュリー点合金
が選択される。原子炉における前記低温状態を約200
℃、原子炉の通常運転時の前記高温状態を約350℃に設
定すると、キュリー温度Ｔ1としては余裕を考慮して約2
50〜300℃程度が選択され、このようなキュリー温度Ｔ1
を有したキュリー点合金８が採用される。
部材は、強磁性を有する物質により形成される磁性体部
材であり、且つ或る温度（キュリー温度）以上になると
その強磁性が消失する特性を有する磁性体部材である。
このキュリー点合金８の磁性に関する特性を第３図に示
す。第３図において横軸が温度、縦軸が磁化力を表して
いる。この図で明らかなように、温度０〜Ｔ1の比較的
低温範囲Ａで強磁性が発生し、温度Ｔ1以上の高温範囲
Ｂで強磁性が消失する。温度Ｔ1はキュリー温度を意味
する。この実施例では、キュリー温度Ｔ1が、通常の原
子炉の運転時の高温状態よりも低く且つ原子炉停止後の
低温状態よりも高いという特性を有したキュリー点合金
が選択される。原子炉における前記低温状態を約200
℃、原子炉の通常運転時の前記高温状態を約350℃に設
定すると、キュリー温度Ｔ1としては余裕を考慮して約2
50〜300℃程度が選択され、このようなキュリー温度Ｔ1
を有したキュリー点合金８が採用される。
上記のような構成を有するキュリー点合金８と電磁石
コイル９とを備えた係合切換手段によって、所定の条件
下において制御棒部２の浮上がりを防止することができ
る。つまり、原子炉が運転中の通常の高温状態（第１の
温度領域）では、キュリー点合金８の磁性は消失してい
るので、キュリー点合金８と電磁石コイル９は制御棒部
２との係合を解消した開放状態となり浮上がり防止機構
としては作用せず、従来の原子炉と同様な状態にあり、
原子炉の運転に支障はない。他方、原子炉が停止して低
温状態にある時（第２の温度領域）はキュリー点合金８
は強磁性を発揮し、励磁状態にある電磁石コイル９に吸
着され、これにより制御棒部２と係合する係合状態とな
って外力に起因する制御棒部２の浮上がりを防止するこ
とができる。なお、原子炉運転中の通常の高温状態より
さらに高温となったスクラム時（第３の温度領域）に
は、キュリー点合金８と電磁石コイル９は開放状態とな
り浮上がり防止機構としては作用しないことは言うまで
もない。
コイル９とを備えた係合切換手段によって、所定の条件
下において制御棒部２の浮上がりを防止することができ
る。つまり、原子炉が運転中の通常の高温状態（第１の
温度領域）では、キュリー点合金８の磁性は消失してい
るので、キュリー点合金８と電磁石コイル９は制御棒部
２との係合を解消した開放状態となり浮上がり防止機構
としては作用せず、従来の原子炉と同様な状態にあり、
原子炉の運転に支障はない。他方、原子炉が停止して低
温状態にある時（第２の温度領域）はキュリー点合金８
は強磁性を発揮し、励磁状態にある電磁石コイル９に吸
着され、これにより制御棒部２と係合する係合状態とな
って外力に起因する制御棒部２の浮上がりを防止するこ
とができる。なお、原子炉運転中の通常の高温状態より
さらに高温となったスクラム時（第３の温度領域）に
は、キュリー点合金８と電磁石コイル９は開放状態とな
り浮上がり防止機構としては作用しないことは言うまで
もない。
次に本発明の他の実施例について説明する。
第４図は本発明の第２実施例を示す。この実施例で
は、ダッシュポット６の孔の内周面にリング状の凹部11
を形成し、この凹部11にほぼ筒体状の又は複数の片部材
で筒体状に形成されたバイメタル部材12を固設する。ま
たダッシュラム３の凹部11に対応する箇所には小径の窪
み部13が外周面に形成されている。バイメタル部材12の
図中の下部開口部分は、通常の高温状態では大きな径を
有しているが、前記の低温状態になると径が小さくなっ
て絞られた形状になる特性を有している。このように筒
体状のバイメタル部材12の径が小さくなると、バイメタ
ル部材12がダッシュラム３の窪み部13と嵌合状態にな
り、ダッシュラム３を締め付けることによって制御棒部
２の浮上がりを防止する作用が生じる。温度に対応して
その一部の径を小さくするバイメタル部材12の作用にお
ける温度条件は、前記第１実施例の場合と同様である。
は、ダッシュポット６の孔の内周面にリング状の凹部11
を形成し、この凹部11にほぼ筒体状の又は複数の片部材
で筒体状に形成されたバイメタル部材12を固設する。ま
たダッシュラム３の凹部11に対応する箇所には小径の窪
み部13が外周面に形成されている。バイメタル部材12の
図中の下部開口部分は、通常の高温状態では大きな径を
有しているが、前記の低温状態になると径が小さくなっ
て絞られた形状になる特性を有している。このように筒
体状のバイメタル部材12の径が小さくなると、バイメタ
ル部材12がダッシュラム３の窪み部13と嵌合状態にな
り、ダッシュラム３を締め付けることによって制御棒部
２の浮上がりを防止する作用が生じる。温度に対応して
その一部の径を小さくするバイメタル部材12の作用にお
ける温度条件は、前記第１実施例の場合と同様である。
この実施例では、前記実施例に比較して電磁石コイル
が不要となるため、構造が簡素となり、コストを低減す
ることができる。
が不要となるため、構造が簡素となり、コストを低減す
ることができる。
上記実施例ではバイメタル部材を使用した例について
説明したが、同様な機能を有する形状記憶合金部材を利
用することもできる。
説明したが、同様な機能を有する形状記憶合金部材を利
用することもできる。
第５図は本発明の第３実施例を示す。この実施例で
は、前記のバイメタル部材又は形状記憶合金部材を利用
した浮上がり防止機構において、その取り付け箇所を変
更している。この実施例では、バイメタル部材又は形状
記憶合金部材12を、シリンダヘッド４の内周面に形成さ
れた凹部14に固設し、制御棒挿入状態においてバイメタ
ル部材等が制御棒ハンドリングヘッド１の外周面に対向
するように構成される。
は、前記のバイメタル部材又は形状記憶合金部材を利用
した浮上がり防止機構において、その取り付け箇所を変
更している。この実施例では、バイメタル部材又は形状
記憶合金部材12を、シリンダヘッド４の内周面に形成さ
れた凹部14に固設し、制御棒挿入状態においてバイメタ
ル部材等が制御棒ハンドリングヘッド１の外周面に対向
するように構成される。
上記構成によれば、原子炉の通常運転時の高温状態で
は、制御棒ハンドリングヘッド１とバイメタル部材12等
との間には隙間が形成され、相互に干渉することはない
が、原子炉停止時の低温状態ではバイメタル部材12等が
内側に伸び、制御棒ハンドリングヘッド１を締めつけ
る。こうして低温時の制御棒浮上がりを防止する。
は、制御棒ハンドリングヘッド１とバイメタル部材12等
との間には隙間が形成され、相互に干渉することはない
が、原子炉停止時の低温状態ではバイメタル部材12等が
内側に伸び、制御棒ハンドリングヘッド１を締めつけ
る。こうして低温時の制御棒浮上がりを防止する。
なお、原子炉停止中において制御棒を引抜く必要があ
るときには、外部の駆動装置により更に大きな力を加え
て引き抜くこととなる。
るときには、外部の駆動装置により更に大きな力を加え
て引き抜くこととなる。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば次の効
果が生じる。
果が生じる。
本発明による浮上がり防止機構は所定温度範囲の低温
状態において固定動作を行うため、原子炉停止後の燃料
交換時のように制御棒が上方の駆動機構から切り離され
た状態において地震等による上向きの外力を受けたとき
でも、制御棒の浮上がりを防止することができ、原子炉
の安全性を高めることができる。
状態において固定動作を行うため、原子炉停止後の燃料
交換時のように制御棒が上方の駆動機構から切り離され
た状態において地震等による上向きの外力を受けたとき
でも、制御棒の浮上がりを防止することができ、原子炉
の安全性を高めることができる。
更に、地震の際の安全性確保を、原子炉構造や建物を
改善することなく、浮上がり防止機構を付設するだけで
達成することができるため、経済的に安価なコストで安
全性を確保することができる。
改善することなく、浮上がり防止機構を付設するだけで
達成することができるため、経済的に安価なコストで安
全性を確保することができる。
第１図は本発明に係る制御棒周辺の構造を示す縦断面
図、第２図は制御棒下部の要部構造を示す縦断面図、第
３図はキュリー点合金の温度と磁化力との関係を示す特
性図、第４図は本発明の第２実施例を示す要部構造の縦
断面図、第５図は本発明の第３実施例を示す要部構造の
縦断面図、第６図は従来の制御棒周辺の構造を示す縦断
面図である。 〔符号の説明〕 １……制御棒ハンドリングヘッド ２……制御棒部 ３……ダッシュラム ４……ハンドリングヘッド ５……制御棒案内管 ６……ダッシュポット ７……エントランスノズル ８……キュリー点合金 ９……電磁石コイル 12……バイメタル部材 （形状記憶合金部材） 11,14……凹部
図、第２図は制御棒下部の要部構造を示す縦断面図、第
３図はキュリー点合金の温度と磁化力との関係を示す特
性図、第４図は本発明の第２実施例を示す要部構造の縦
断面図、第５図は本発明の第３実施例を示す要部構造の
縦断面図、第６図は従来の制御棒周辺の構造を示す縦断
面図である。 〔符号の説明〕 １……制御棒ハンドリングヘッド ２……制御棒部 ３……ダッシュラム ４……ハンドリングヘッド ５……制御棒案内管 ６……ダッシュポット ７……エントランスノズル ８……キュリー点合金 ９……電磁石コイル 12……バイメタル部材 （形状記憶合金部材） 11,14……凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−16216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−37589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−82394（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 7/14
Claims (4)
- 【請求項１】制御棒駆動機構に連結されこの制御棒駆動
機構の駆動により移動可能に構成された制御棒と原子炉
固定部との間に設けられ、前記制御棒が前記制御棒駆動
機構から切り離された原子炉停止時における前記制御棒
の浮き上がりを防止する浮き上がり防止機構を備えた高
速増殖炉の原子炉停止装置において、 前記浮き上がり防止機構は、制御棒と係合する係合状態
及び制御棒との係合を解消する開放状態を、所定の温度
を境に切り換える係合切換手段を備え、 この係合切換手段は、前記所定の温度が、前記原子炉の
通常運転時に対応する第１の温度領域、この第１の温度
領域より低温側でかつ前記原子炉の停止時に対応する第
２の温度領域、及び前記第１の温度領域より高温側でか
つ前記原子炉のスクラム時に対応する第３の温度領域の
うち前記第１の温度領域と前記第２の温度領域との境界
となるように設定されており、前記第１及び第３の温度
領域においては前記開放状態となり前記第２の温度領域
においては前記係合状態となることを特徴とする高速増
殖炉の原子炉停止装置。 - 【請求項２】請求項１記載の高速増殖炉の原子炉停止装
置において、前記係合切換手段は、前記制御棒と前記原
子炉固定部のいずれか一方に取付けられ、前記低温状態
時にのみ強磁性を生じるキュリー温度特性を有する部材
と、他方に取り付けられた磁石装置とを有することを特
徴とする高速増殖炉の原子炉停止装置。 - 【請求項３】請求項１記載の高速増殖炉の原子炉停止装
置において、前記係合切換手段は、前記制御棒と前記原
子炉固定部のいずれか一方に取り付けられ、前記低温状
態時にのみ他方に対し固定動作を行うバイメタル部材を
有することを特徴とする高速増殖炉の原子炉停止装置。 - 【請求項４】請求項１記載の高速増殖炉の原子炉停止装
置において、前記係合切換手段は、前記制御棒と前記原
子炉固定部のいずれか一方に取り付けられ、前記低温状
態時にのみ他方に対し固定動作を行う形状記憶合金部材
を有することを特徴とする高速増殖炉の原子炉停止装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1283673A JP2869106B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高速増殖炉の原子炉停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1283673A JP2869106B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高速増殖炉の原子炉停止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03144399A JPH03144399A (ja) | 1991-06-19 |
| JP2869106B2 true JP2869106B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17668584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1283673A Expired - Lifetime JP2869106B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高速増殖炉の原子炉停止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869106B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1283673A patent/JP2869106B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03144399A (ja) | 1991-06-19 |
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