JPH04270991A - 原子炉制御棒駆動装置 - Google Patents
原子炉制御棒駆動装置Info
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- JPH04270991A JPH04270991A JP3053633A JP5363391A JPH04270991A JP H04270991 A JPH04270991 A JP H04270991A JP 3053633 A JP3053633 A JP 3053633A JP 5363391 A JP5363391 A JP 5363391A JP H04270991 A JPH04270991 A JP H04270991A
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- Japan
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- housing
- nuclear reactor
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
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- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉に関し
、特にその制御棒の駆動装置に関するものである。
、特にその制御棒の駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、通常運転中の加圧水型原子炉の
出力制御は、良く知られているように、原子炉冷却水中
のほう素濃度の調整と、制御棒駆動装置による炉心への
制御棒の挿入又は炉心からの制御棒の引き抜きとによっ
て行う。そして、原子炉の緊急停止は、制御棒駆動装置
の把持から制御棒を解放し、制御棒をその自重によって
炉心内に自由落下させることによって行う。
出力制御は、良く知られているように、原子炉冷却水中
のほう素濃度の調整と、制御棒駆動装置による炉心への
制御棒の挿入又は炉心からの制御棒の引き抜きとによっ
て行う。そして、原子炉の緊急停止は、制御棒駆動装置
の把持から制御棒を解放し、制御棒をその自重によって
炉心内に自由落下させることによって行う。
【０００３】図２は、代表的な加圧水型原子炉の全体構
造を示す図で、頭部に蓋体８ａを有する原子炉容器８内
には、多数の燃料集合体３ａから構成される炉心３が配
設されており、同炉心３の上方には、燃料集合体３ａに
整列して制御棒案内管２及び制御棒駆動装置１が設けら
れている。原子炉容器８には冷却材の入口ノズル９ａと
出口ノズル９ｂとが一体的に形成されており、矢印で示
すように、入口ノズル９ａから原子炉容器８内に入った
冷却材は、炉心３を通って上方に流れることにより燃料
集合体３ａで発生した熱エネルギを吸収してから、出口
ノズル９ｂを経て一次冷却系の蒸気発生器（図示せず）
に送られるようになっている。
造を示す図で、頭部に蓋体８ａを有する原子炉容器８内
には、多数の燃料集合体３ａから構成される炉心３が配
設されており、同炉心３の上方には、燃料集合体３ａに
整列して制御棒案内管２及び制御棒駆動装置１が設けら
れている。原子炉容器８には冷却材の入口ノズル９ａと
出口ノズル９ｂとが一体的に形成されており、矢印で示
すように、入口ノズル９ａから原子炉容器８内に入った
冷却材は、炉心３を通って上方に流れることにより燃料
集合体３ａで発生した熱エネルギを吸収してから、出口
ノズル９ｂを経て一次冷却系の蒸気発生器（図示せず）
に送られるようになっている。
【０００４】図３は、上述した制御棒駆動装置１の従来
の構造を示す図で、この駆動装置１は、下端で制御棒（
図示せず）に接続される駆動軸４と、原子炉容器蓋体８
ａを貫いて外部に延びた駆動軸４を囲むハウジング５と
、同駆動軸４及びハウジング５間に介在するラッチ機構
６とを備えている。
の構造を示す図で、この駆動装置１は、下端で制御棒（
図示せず）に接続される駆動軸４と、原子炉容器蓋体８
ａを貫いて外部に延びた駆動軸４を囲むハウジング５と
、同駆動軸４及びハウジング５間に介在するラッチ機構
６とを備えている。
【０００５】駆動軸４の外周には、図示のように周方向
に延びる多数の溝４ａが駆動軸４の軸方向に沿って形成
されていて、これ等の溝４ａとラッチ機構６とが適宜に
組み合って駆動軸４を上下方向に移動させることができ
、それにより同駆動軸４の下端に接続された図示しない
制御棒も上下方向に移動させることができる。
に延びる多数の溝４ａが駆動軸４の軸方向に沿って形成
されていて、これ等の溝４ａとラッチ機構６とが適宜に
組み合って駆動軸４を上下方向に移動させることができ
、それにより同駆動軸４の下端に接続された図示しない
制御棒も上下方向に移動させることができる。
【０００６】図２及び図３において、制御棒は、炉心３
からの全引き抜き状態では制御棒案内管２内に収容され
、全挿入状態では炉心３の燃料集合体に完全に挿入され
るようになっている。そして、制御棒駆動装置１により
炉心３に対する制御棒の挿入量を調整して、原子炉出力
を制御する。また、原子炉の緊急停止の場合には、ラッ
チ機構６による駆動軸４の保持機能を喪失させ、駆動軸
４とその下端に取り付けられた制御棒とをそれ等の自重
で落下させ、炉心３内に制御棒を緊急挿入する。
からの全引き抜き状態では制御棒案内管２内に収容され
、全挿入状態では炉心３の燃料集合体に完全に挿入され
るようになっている。そして、制御棒駆動装置１により
炉心３に対する制御棒の挿入量を調整して、原子炉出力
を制御する。また、原子炉の緊急停止の場合には、ラッ
チ機構６による駆動軸４の保持機能を喪失させ、駆動軸
４とその下端に取り付けられた制御棒とをそれ等の自重
で落下させ、炉心３内に制御棒を緊急挿入する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】原子炉を緊急停止させ
る場合、駆動軸４の下端に取り付けられた制御棒は、そ
の自重により可能な限り高速度で炉心３内に挿入するこ
とが好ましいが、図３から分かるように、ハウジング５
は密封構造となっているため、緊急挿入時に駆動軸４が
ハウジング５に対して下方に移動した分の体積に相当す
る冷却材が図３に点線の矢印で示すようにハウジング５
の内部に入らないと、高速度で制御棒を炉心３内に挿入
させることが難しくなる。
る場合、駆動軸４の下端に取り付けられた制御棒は、そ
の自重により可能な限り高速度で炉心３内に挿入するこ
とが好ましいが、図３から分かるように、ハウジング５
は密封構造となっているため、緊急挿入時に駆動軸４が
ハウジング５に対して下方に移動した分の体積に相当す
る冷却材が図３に点線の矢印で示すようにハウジング５
の内部に入らないと、高速度で制御棒を炉心３内に挿入
させることが難しくなる。
【０００８】即ち、冷却材がハウジング５内に流入する
際に受ける流体抵抗は、ハウジング５の全高が例えば約
４ｍというように大きいこと、駆動軸４及びハウジング
５間の隙間がラッチ機構６等の存在のため狭いこと、駆
動軸４の周面に形成された多数の溝４ａが存在すること
等のため、かなりの大きさとなっており、ハウジング５
内の上部の圧力が減圧され、駆動軸４の落下を妨げる上
向きの力として作用し、制御棒落下速度を低下させてい
た。
際に受ける流体抵抗は、ハウジング５の全高が例えば約
４ｍというように大きいこと、駆動軸４及びハウジング
５間の隙間がラッチ機構６等の存在のため狭いこと、駆
動軸４の周面に形成された多数の溝４ａが存在すること
等のため、かなりの大きさとなっており、ハウジング５
内の上部の圧力が減圧され、駆動軸４の落下を妨げる上
向きの力として作用し、制御棒落下速度を低下させてい
た。
【０００９】従って、本発明の目的は、原子炉の緊急停
止時に制御棒が受ける流体抵抗を更に低減させて、原子
炉の安全裕度を向上させることができる原子炉制御棒駆
動装置を提供することである。
止時に制御棒が受ける流体抵抗を更に低減させて、原子
炉の安全裕度を向上させることができる原子炉制御棒駆
動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による原子炉制御棒駆動装置は、原子炉容器
の内部に配設された炉心に対して制御棒を出入させるた
め、同制御棒を下端で支持する駆動軸と、前記原子炉容
器の外部に延出する前記駆動軸の上端部を受け入れるよ
うに、同原子炉容器の蓋体に流体連通可能に封止接続さ
れたハウジングと、該ハウジング内に収容され前記駆動
軸の駆動のため同駆動軸に係脱するラッチ機構と、前記
ハウジングの上方部位内及び前記原子炉容器の内部に流
体連通するように、前記ハウジングを迂回して封止接続
された冷却材連絡管とを備えている。
に、本発明による原子炉制御棒駆動装置は、原子炉容器
の内部に配設された炉心に対して制御棒を出入させるた
め、同制御棒を下端で支持する駆動軸と、前記原子炉容
器の外部に延出する前記駆動軸の上端部を受け入れるよ
うに、同原子炉容器の蓋体に流体連通可能に封止接続さ
れたハウジングと、該ハウジング内に収容され前記駆動
軸の駆動のため同駆動軸に係脱するラッチ機構と、前記
ハウジングの上方部位内及び前記原子炉容器の内部に流
体連通するように、前記ハウジングを迂回して封止接続
された冷却材連絡管とを備えている。
【００１１】
【作用】原子炉の緊急停止時には、ラッチ機構が駆動軸
から離脱して駆動軸を解放するので、駆動軸及びそれに
接続された制御棒は下方に自重で落下しようとする。一
方、連絡管は、原子炉容器内部の冷却材をハウジングの
上方部位に直接導いているので、ハウジングの内部には
、駆動軸及び制御棒の落下に伴う減圧部は生じない。 即ち、制御棒は高速度で落下する。
から離脱して駆動軸を解放するので、駆動軸及びそれに
接続された制御棒は下方に自重で落下しようとする。一
方、連絡管は、原子炉容器内部の冷却材をハウジングの
上方部位に直接導いているので、ハウジングの内部には
、駆動軸及び制御棒の落下に伴う減圧部は生じない。 即ち、制御棒は高速度で落下する。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。
【００１３】図１は、本発明による制御棒駆動装置１の
一実施例を示している。図１において、駆動装置１は、
下端で制御棒（図示せず）に接続される駆動軸４と、原
子炉容器蓋体８ａを貫いて外部に延びた駆動軸４を封止
状態で囲むハウジング５と、同駆動軸４及びハウジング
５間に介在するラッチ機構６とを備えている。
一実施例を示している。図１において、駆動装置１は、
下端で制御棒（図示せず）に接続される駆動軸４と、原
子炉容器蓋体８ａを貫いて外部に延びた駆動軸４を封止
状態で囲むハウジング５と、同駆動軸４及びハウジング
５間に介在するラッチ機構６とを備えている。
【００１４】駆動軸４の外周には、図示のように周方向
に延びる多数の溝４ａが駆動軸４の軸方向に沿って形成
されていて、これ等の溝４ａとラッチ機構６とが適宜に
組み合って駆動軸４を上下方向に移動させることができ
、それにより同駆動軸４の下端に接続された図示しない
制御棒も上下方向に移動させることができる。
に延びる多数の溝４ａが駆動軸４の軸方向に沿って形成
されていて、これ等の溝４ａとラッチ機構６とが適宜に
組み合って駆動軸４を上下方向に移動させることができ
、それにより同駆動軸４の下端に接続された図示しない
制御棒も上下方向に移動させることができる。
【００１５】尚、ラッチ機構６及びその電磁式作動装置
等は、周知のものであり、例えば実公昭５７ー３５９１
２号公報に詳細に記載されたものを使用することができ
るので、ここではそれ等の詳細な説明は省略する。
等は、周知のものであり、例えば実公昭５７ー３５９１
２号公報に詳細に記載されたものを使用することができ
るので、ここではそれ等の詳細な説明は省略する。
【００１６】本発明によると、駆動軸４の落下時に冷却
材を流入させる必要があるスペース５ｂを画成するハウ
ジング５の好ましくは頂部５ａのような上方部位に、連
絡管７の一端がハウジング５内に連通するように封止接
続されると共に、同連絡管７の他端は、ハウジング５の
内部を迂回して原子炉容器蓋体８ａに封止状態で接続さ
れ、上述のスペース５ｂと原子炉容器内部とを流体連通
させている。
材を流入させる必要があるスペース５ｂを画成するハウ
ジング５の好ましくは頂部５ａのような上方部位に、連
絡管７の一端がハウジング５内に連通するように封止接
続されると共に、同連絡管７の他端は、ハウジング５の
内部を迂回して原子炉容器蓋体８ａに封止状態で接続さ
れ、上述のスペース５ｂと原子炉容器内部とを流体連通
させている。
【００１７】このような連絡管７を設けると、原子炉の
緊急停止時にラッチ機構６による駆動軸４の保持を解放
して、駆動軸４とそれに接続された制御棒（図示せず）
とを自重により落下させる際に、原子炉容器内部の高圧
の冷却材は、流体抵抗の大きいハウジング５内部を通っ
てスペース５ｂに達するのではなく、流体抵抗が非常に
小さい連絡管７を実質的に経てスペース５ｂに流入する
ため、スペース５ｂにおける減圧が防止される。
緊急停止時にラッチ機構６による駆動軸４の保持を解放
して、駆動軸４とそれに接続された制御棒（図示せず）
とを自重により落下させる際に、原子炉容器内部の高圧
の冷却材は、流体抵抗の大きいハウジング５内部を通っ
てスペース５ｂに達するのではなく、流体抵抗が非常に
小さい連絡管７を実質的に経てスペース５ｂに流入する
ため、スペース５ｂにおける減圧が防止される。
【００１８】実施例では、連絡管７の他端は原子炉容器
の蓋体８ａに接続されているが、図２に示す入口ノズル
９のように冷却材の圧力が相対的に高い部分に連絡管７
の他端を接続しておけば、蓋体８ａに接続する場合より
も圧力が約２〜３Ｋｇ／ｃｍ２高い冷却材をスペース５
ｂに供給することができる。この圧力差は、緊急停止時
に駆動軸４の下方への駆動力として作用するため、駆動
軸４、従って制御棒の落下速度を大きくすることができ
る。
の蓋体８ａに接続されているが、図２に示す入口ノズル
９のように冷却材の圧力が相対的に高い部分に連絡管７
の他端を接続しておけば、蓋体８ａに接続する場合より
も圧力が約２〜３Ｋｇ／ｃｍ２高い冷却材をスペース５
ｂに供給することができる。この圧力差は、緊急停止時
に駆動軸４の下方への駆動力として作用するため、駆動
軸４、従って制御棒の落下速度を大きくすることができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、連絡管
を設けて原子炉容器内部の冷却材をハウジング内の所要
スペースに直接流入させているので、制御棒の落下速度
を増大させることができ、その結果、原子炉の緊急停止
に要する時間を１０〜１５％短縮可能であり、原子炉の
安全性の維持に更に寄与することができる。
を設けて原子炉容器内部の冷却材をハウジング内の所要
スペースに直接流入させているので、制御棒の落下速度
を増大させることができ、その結果、原子炉の緊急停止
に要する時間を１０〜１５％短縮可能であり、原子炉の
安全性の維持に更に寄与することができる。
【図１】本発明による原子炉制御棒駆動装置の一実施例
を部分的に省略して示す縦断面図。
を部分的に省略して示す縦断面図。
【図２】加圧水型原子炉における制御棒挿入経路を説明
するための縦断面図。
するための縦断面図。
【図３】従来の原子炉制御棒駆動装置の一例を部分的に
省略して示す縦断面図。
省略して示す縦断面図。
１ 原子炉制御棒駆動装置３
炉心 ３ａ 燃料集合体 ４ 駆動軸 ５ ハウジング ６ ラッチ機構 ７ 連絡管 ８ 原子炉容器 ８ａ 原子炉容器の蓋体 ９ａ 入口ノズル
炉心 ３ａ 燃料集合体 ４ 駆動軸 ５ ハウジング ６ ラッチ機構 ７ 連絡管 ８ 原子炉容器 ８ａ 原子炉容器の蓋体 ９ａ 入口ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉容器の内部に配設された炉心に対し
て制御棒を出入させるため、同制御棒を下端で支持する
駆動軸と、前記原子炉容器の外部に延出する前記駆動軸
の上端部を受け入れるように、同原子炉容器の蓋体に流
体連通可能に封止接続されたハウジングと、該ハウジン
グ内に収容され前記駆動軸の駆動のため同駆動軸に係脱
するラッチ機構と、前記ハウジングの上方部位内及び前
記原子炉容器の内部に流体連通するように、前記ハウジ
ングを迂回して封止接続された冷却材連絡管とを備える
、原子炉制御棒駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3053633A JPH04270991A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 原子炉制御棒駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3053633A JPH04270991A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 原子炉制御棒駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270991A true JPH04270991A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12948309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3053633A Withdrawn JPH04270991A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 原子炉制御棒駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04270991A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119840A1 (ja) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉 |
| WO2015125798A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社 東芝 | 制御棒挿入装置および制御棒挿入方法 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3053633A patent/JPH04270991A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119840A1 (ja) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉 |
| JP2010249618A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
| WO2015125798A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社 東芝 | 制御棒挿入装置および制御棒挿入方法 |
| JP2015158370A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社東芝 | 制御棒挿入装置および制御棒挿入方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |