JP3247534B2 - 高温ガス炉の制御棒案内管取付け装置 - Google Patents

高温ガス炉の制御棒案内管取付け装置

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JP3247534B2
JP3247534B2 JP02136594A JP2136594A JP3247534B2 JP 3247534 B2 JP3247534 B2 JP 3247534B2 JP 02136594 A JP02136594 A JP 02136594A JP 2136594 A JP2136594 A JP 2136594A JP 3247534 B2 JP3247534 B2 JP 3247534B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高温ガス炉の制御棒案内
管を炉心上部に高精度で据え付けるための制御棒案内管
取付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば高温工学試験研究炉等の高温ガス
炉では、高温ガスを内蔵する炉容器内の炉心上に、核反
応を制御する制御棒を挿入するための制御棒案内管が接
続されている。
【0003】図4はこのような構造の従来例を示したも
ので、制御棒1は炉心2と制御棒駆動装置3とを接続す
る制御棒案内管4を通して、炉心2内に設けられた制御
棒カラム黒鉛ブロック5の制御棒挿入孔6に導入される
ようになっている。そして、制御棒1は、ワイヤロープ
7を介し、電動機8で駆動するドラム9に巻取り可能に
吊下されることにより、炉心2内で上下に移動され、核
分裂反応を制御するようになっている。
【0004】2本の制御棒案内管4にそれぞれ1本ずつ
の制御棒1が収納され、2本のワイヤロープ7が1個の
ドラム9で巻き取られる構造となっている。また制御棒
駆動装置3の下部には炉心2からの熱と放射線とを遮蔽
するための遮蔽体10が設けられている。これら制御棒
駆動装置3,遮蔽体10および制御棒案内管4はフレー
ム11により連結されて一体となっており、原子炉に装
荷する場合は図5に示すように、上方からスタンドパイ
プ12内で吊り降して行き、制御棒案内管4の下端部を
制御棒カラム上部中性子遮蔽体13に接続するようにな
っている。
【0005】ところで従来では、制御棒案内管4と制御
棒挿入孔6との軸心が多少ずれていても、これらが互い
に接続できるように、制御棒カラム上部中性子遮蔽体1
3とその周囲に配置されている燃料カラム上部中性子遮
蔽体14との間にテーパ面15を有する段差部16が設
けられ、また制御棒案内管4の下端部に段差部16によ
って形成される凹部17に嵌合する嵌合部材18の周縁
部にテーパ部18aが設けられ、これらのテーパ部分が
接続時のガイドとして機能するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制御棒案内管取付け装置では、制御棒カラム
黒鉛ブロック5を積み上げる時にずれを生じて、その結
果、図6に示すように、最上段の制御棒カラム黒鉛ブロ
ック5の上に積み上げられる制御棒カラム上部中性子遮
蔽体13と燃料カラム上部中性子遮蔽体14との間に隙
間19を生じた場合には、制御棒案内管4が制御棒カラ
ム上部中性子遮蔽体13の上に正確に位置決めされず、
制御棒案内管4と制御棒挿入孔6とがずれた状態で接続
される可能性があった。
【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は制御棒案内管を正確に位置決めし
て制御棒カラム上部中性子遮蔽体に接続でき、制御棒の
挿入を円滑に行なえる高温ガス炉の制御棒案内管取付け
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明(請求項1)は、
前記課題を解決するために、高温ガス炉の制御棒案内管
の上端部を炉容器に支持させるとともに、前記制御棒案
内管の下端部を嵌合部材を介して炉心上端部の制御棒カ
ラム上部中性子遮蔽体に嵌合固定させてなる高温ガス炉
の制御棒案内管取付け装置において、前記嵌合部材の下
端面中央部からガイドピンを下向きに突設する一方、前
記上部中性子遮蔽体の嵌合部材受け面の中央部に前記ガ
イドピンを挿入するガイドソケットを設けたことを特徴
とする。
【0009】本発明において望ましい構成(請求項2)
は、ガイドピンに基端側から先端側に向って次第に小径
となるテーパ部が形成され、ガイドソケットに前記ガイ
ドピンのテーパ部と嵌合するテーパ付き嵌合穴が形成さ
れていることである。
【0010】また、さらに望ましい構成(請求項3)
は、ガイドピンの基端部が一定長に亘って同一径の円柱
状をなし、テーパ部は前記ガイドピンの先端側にのみ形
成されており、ガイドソケットの嵌合穴の入口部分は前
記ガイドピンの円柱状基端部と一致する円筒状穴部とさ
れていることである。
【0011】
【作用】本発明(請求項1)によれば、組立ての際、嵌
合部材がガイドピンのテーパ部および上部中性子遮蔽体
のガイドソケットによりガイドされ、燃料カラム上部中
性子遮蔽体内に挿入される。これにより、隣接する制御
棒カラム上部遮蔽体と燃料カラム上部中性子遮蔽体との
間に隙間が生じてもセンタ出しが確実に行なわれるの
で、制御棒案内管と制御棒カラム上部上述遮蔽体との正
確な接続が可能となる。
【0012】したがって、制御棒案内管接続の信頼性が
向上し、ひいては制御棒の炉心への円滑な挿入が行なえ
ることになり、高温ガス炉の出力制御に対する信頼性が
向上する。
【0013】また、ガイドピンの先端およびガイドソケ
ットの嵌合穴をテーパ付きとした望ましい構成(請求項
2)によれば、両テーパ部分によってセンタ出しがさら
に容易に行なわれる。
【0014】さらに、ガイドピンの基端部および嵌合穴
の入口部分をそれぞれ円柱およびこれと一致する円筒状
穴部とした望ましい構成(請求項3)によれば、ガイド
ピンとガイドソケットとが一層確実に接続される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2を
参照して説明する。なお、これらの図において、従来例
と同一の構成部分には図4〜図6と同一の符号を付して
説明する。また、全体構成については従来のものと略同
様であるから、図4も本実施例の説明に使用する。
【0016】本実施例では図1および図4に示すよう
に、制御棒1は炉心2と制御棒駆動装置3とを接続する
制御棒案内管4を通して炉心2内に設けられた制御棒カ
ラム黒鉛ブロック5の制御棒挿入孔6に導入されるよう
になっている。そして、制御棒1は、ワイヤロープ7を
介し、電動機8で駆動するドラム9に巻取り可能に吊下
されることにより、炉心2内で上下に移動され、核分裂
反応を制御するようになっている。
【0017】2本の制御棒案内管4にそれぞれ1本ずつ
の制御棒1が収納され、2本のワイヤロープ7が1個の
ドラム9で巻き取られる構造となっている。また制御棒
駆動装置3の下部には炉心2からの熱と放射線とを遮蔽
するための遮蔽体10が設けられている。これら制御棒
駆動装置3,遮蔽体10および制御棒案内管4はフレー
ム11により連結されて一体となっており、原子炉に装
荷する場合は図5に示すように、上方からスタンドパイ
プ12内で吊り降して行き、制御棒案内管4の下端部を
制御棒カラム上部中性子遮蔽体13に接続するようにな
っている。
【0018】また、制御棒カラム上部中性子遮蔽体13
とその周囲に配置されている燃料カラム上部中性子遮蔽
体14との間にテーパ面15を有する段差部16が設け
られ、制御棒案内管4の下端部に段差部16によって形
成される凹部17に嵌合する嵌合部材18の周縁部にも
テーパ部18aが設けられ、これらのテーパ部分が接続
時のガイドとされている。これにより、制御棒案内管4
と制御棒挿入孔6との軸心が多少ずれていても、これら
が互いに接続できるようになっている。
【0019】そして、本実施例では図1に示すように、
さらに嵌合部材18の下端面中央部からガイドピン20
が下向きに突設されるとともに、制御棒カラム上部中性
子遮蔽体13の嵌合部材受け面である上面の中央部に、
ガイドピン20を挿入するガイドソケット21が一体形
成により断面凹形に設けられている。
【0020】このガイドピン20には、基端側から先端
(下端)側に向って次第に小径となるテーパ部22が形
成されており、またガイドソケット21にはガイドピン
20のテーパ部22と嵌合するテーパ付き嵌合穴23が
形成されている。
【0021】しかして、制御棒案内管4を炉心2の上部
から吊り降して制御棒カラム上部中性子遮蔽体13に接
続する際、制御棒案内管4の軸心と制御棒カラム上部中
性子遮蔽体13に設けられた制御棒挿入孔6との軸心が
ずれていることがあり得るが、本実施例においては、嵌
合部材18の下面中央部に設けられたガイドピン20の
先端が制御棒カラム上部中性子遮蔽体13の中心に設け
られたガイドソケット21内に挿入され、ガイドピン2
0の側面とガイドソケット21の側壁とが接触するの
で、両者の形状により両者の軸心が一致する。
【0022】特に本実施例では、ガイドピン20とガイ
ドソケット21の嵌合穴23とがテーパ付きとされてい
るので、ガイドピン20はガイドソケット21に滑りな
がら挿入し、嵌合部材18の中心と制御棒カラム上部中
性子遮蔽体13の中心とが一致する。したがって、制御
棒案内管4の軸心と制御棒挿入孔6の軸心とが円滑かつ
確実に一致する。
【0023】次に、本発明の他の実施例を図3(a),
(b)によって説明する。図3(a)は嵌合部材18を
下部より見た図であり、同図(b)は同図(a)の要部
縦断面図である。
【0024】これらの図に示すように、嵌合部材18の
下部周辺と、これに対応する制御棒カラム上部中性子遮
蔽体13の上面とにダウエルピン31とダウエルソケッ
ト32とが設けられている。そして、嵌合部材18の中
心と制御棒カラム上部中性子遮蔽体13の中心とが一致
した後に、これらダウエルピン31とダウエルソケット
32との嵌合により嵌合部材18の回転方向の位置決め
がなされるようになっている。
【0025】このような構成の下では、前記一実施例の
ガイドピン20とガイドソケット21とによって嵌合部
材18の軸心と制御棒カラム上部中性子遮蔽体13の軸
心とが大きくずれている場合、ダウエルソケット32の
入口の縁がダウエルピン31の頂部の高さまで降下した
ときに、ガイドピン20の軸心とガイドソケット21の
軸心とが不一致のままとなり、ずれが残存する場合があ
る。そして、このときダウエルピン31の先端部がダウ
エルソケット32の入口の縁に衝突して、それ以上吊り
降されなくなる可能性がある。
【0026】そこで、本実施例では、図3(a),
(b)に示すようなガイドピン20の基端部に同一径の
円柱状の部分24を設けるとともに、ガイドソケット2
1の嵌合穴23の入口部にも同一径の円筒形状の部分2
5を設けた構成とされている。
【0027】これにより、ダウエルソケット32の入口
の縁がダウエルピン31の頂部と同じ高さに達したとき
に、既に嵌合部材18の軸心と制御棒カラム上部中性子
遮蔽体13との軸心とが一致し、図1に示す隙間19の
許容範囲をより大きくすることが可能となる。
【0028】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、制御棒案内管の先端にガイドピンを有する嵌合部材
を取付けるとともに、制御棒カラム上部中性子遮蔽体に
ガイドソケットを設けることにより、制御棒案内管を高
精度で位置決めして炉心上部に据え付けることができ
る。
【0029】したがって、制御棒案内管と制御棒カラム
上部中性子遮蔽体に開けられた制御棒挿入孔の軸心を正
確に一致させることができ、制御棒の挿入の円滑化、ひ
いては高温ガス炉の信頼性をより向上させることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部縦断面図。
【図2】同実施例の作用説明図。
【図3】(a)は本発明の他の実施例を示すもので、嵌
合部材を下から見た図、(b)は同要部縦断面図。
【図4】制御棒案内管の据付け状況を示す全体縦断面
図。
【図5】従来例の作用を説明する図。
【図6】従来例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
1 制御棒案内管 2 炉心 13 制御棒カラム上部中性子遮蔽体 14 燃料カラム上部中性子遮蔽体 18 嵌合部材 20 ガイドピン 21 ガイドソケット 22 テーパ部 23 嵌合穴 24 円柱状部分 25 円筒状穴部
フロントページの続き (72)発明者 深道 建次郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町2の4 株 式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 松崎 和浩 神奈川県横浜市鶴見区末広町2の4 株 式会社東芝 京浜事業所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 7/14 G21C 1/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温ガス炉の制御棒案内管の上端部を炉
    容器に支持させるとともに、前記制御棒案内管の下端部
    を嵌合部材を介して炉心上端部の制御棒カラム上部中性
    子遮蔽体に嵌合固定させてなる高温ガス炉の制御棒案内
    管取付け装置において、前記嵌合部材の下端面中央部か
    らガイドピンを下向きに突設する一方、前記上部中性子
    遮蔽体の嵌合部材受け面の中央部に前記ガイドピンを挿
    入するガイドソケットを設けたことを特徴とする高温ガ
    ス炉の制御棒案内管取付け装置。
  2. 【請求項2】 ガイドピンには基端側から先端側に向っ
    て次第に小径となるテーパ部が形成されており、ガイド
    ソケットには前記ガイドピンのテーパ部と嵌合するテー
    パ付き嵌合穴が形成されていることを特徴とする請求項
    1記載の高温ガス炉の制御棒案内管取付け装置。
  3. 【請求項3】ガイドピンの基端側は一定長に亘って同一
    径の円柱状をなすとともに、テーパ部は前記ガイドピン
    の先端側にのみ形成されており、ガイドソケットの嵌合
    穴の入口部分は前記ガイドピンの円柱状基端部と一致す
    る円筒状穴部とされていることを特徴とする請求項2記
    載の高温ガス炉の制御棒案内管取付け装置。
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CN109686461A (zh) * 2019-01-09 2019-04-26 中国原子能科学研究院 一种池式低温供热堆控制棒导向筒结构
CN112820430B (zh) * 2019-11-18 2024-05-14 中国核工业二三建设有限公司 高温气冷堆石墨和碳堆内构件安装建造方法及安装小车

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