JPH04301794A - 制御棒ならびに制御棒案内管および制御棒の着脱方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉等の原子
炉に係り、特に炉心部に装荷される燃料集合体内の制御
要素案内鞘に下方から挿入されるロッドクラスタ型の制
御棒ならびに制御棒案内管および制御棒の着脱方法に関
する。

【０００３】

【従来の技術】従来の沸騰水型原子炉（以下、ＢＷＲと
いう。）は例えば図１５，１６および図１７に示すもの
がある。

【０００４】図１５において、原子炉は原子炉圧力容器
５の中に炉心シュラウド６で囲まれた炉心１を内蔵し、
この炉心１内に燃料集合体２を炉心下部支持板１５と炉
心上部格子板１６によって保持している。燃料集合体２
は４体ずつが組をなし、４体１組の燃料集合体２間に横
断面十字形の制御棒３が炉心１の下部から挿入され、上
下に駆動されるようになっている。この駆動は制御棒駆
動装置（以下、ＣＲＤという。）８によって行なわれ、
このＣＲＤ８は炉心１の下方にあって制御棒３の重量を
受け、かつ炉心１から制御棒３を引き抜いた時に制御棒
３を収容する制御棒案内管４の内部を貫通する駆動軸を
作動させるようになっている。ＣＲＤ８は、下部プレナ
ム９の炉水より低温の冷却水によって冷却され（または
パ―ジ水が注入され）、制御棒案内管４の上端に位置す
る燃料支持金具下方の空間に流入した冷却水は、燃料支
持金具の中央の十字形の開口からバイパス流路へ流れ、
また上記制御棒駆動部における冷却水は制御棒駆動水ポ
ンプにより供給される。

【０００５】一方、図示しない復水器から出た冷却水は
、給水加熱器で加熱した後、給水ポンプで原子炉圧力容
器５の給水ノズル１４を経て給水スパージャ１８から注
入される。原子炉圧力容器５内における炉水は、炉心１
から出た蒸気、水の気液二相流を蒸気セパレータ１１お
よび蒸気乾燥器１２によって気液分離され、分離された
高温水は炉水と混合されてダウンカマ（原子炉圧力容器
５と炉心シュラウド６との間の環状部）を下降し、炉内
再循環ポンプ７によって加圧され再び下部プレナム９へ
入る。この下部プレナム９に入った水は、制御棒案内管
４の上部の開口と燃料支持金具の冷却材入口（オリフィ
ス）を通り、さらに図１６に示すように燃料集合体２の
下部タイプレート１０３の燃料棒支持部１０４に設けら
れた貫通口（図１６中では省略）を通ってチャンネルボ
ックス１０９で囲まれた燃料棒１０１の間の冷却水流路
に導かれる。

【０００６】冷却水の一部は下部タイプレートに設けら
れたリーク孔からバイパス流路（チャンネルボックス１
０９の外側の冷却材流路）へ流れる。この冷却水流路の
水は燃料棒１０１の発熱により沸騰し、燃料集合体２の
流路を上昇して上部プレナム１９でバイパス流と混合す
る。この上部プレナム１９の気液二相流はスタンドパイ
プを経て蒸気セパレータ１１に入り水が分離され、分離
された水は炉水と混合する。蒸気セパレータ１１を出た
蒸気は、さらに蒸気ドーム１０内に配置された蒸気乾燥
器１２により湿分が除去され、蒸気出口ノズル１３から
図示しないタービンへ向かう。

【０００７】ＢＷＲの炉心１に装荷される従来の燃料集
合体の一例としては、図１６に示すように構成されたも
のがある。この燃料集合体２は角筒状のチャンネルボッ
クス１０９内に燃料バンドル１１３を収容し、この燃料
バンドル１１３は多数の燃料棒１０１を、例えば８行８
列の正方格子状に配列して、その中央部に太径のウォー
タロッド１０５を配置し、これら燃料棒１０１およびウ
ォータロッド１０５は軸方向に多段に配設されたスペー
サ１０８により結束されている。

【０００８】また、各燃料棒１０１およびウォータロッ
ド１０５の上端部には上部端栓１１１が、下端部には下
部端栓１１０がそれぞれ固着され、さらに、上部端栓１
１１が上部プレート１０２に、下部端栓１１０が下部タ
イプレート１０３にそれぞれ支持されている。

【０００９】下部タイプレート１０３は、その開口から
減速材および冷却材としての機能を併せ持つ炉水を図１
６中に矢印で示すように内部に導入し、各燃料棒１０１
相互間の間隙を下から上方へ向けて昇流させ、その間に
各燃料棒１０１から放出される熱を除去して炉心上部へ
流れ、気液二相流となる。

【００１０】そして、ウォータロッド１０５は、その下
端部の開口１０６より炉水を内部へ導入し、続いて軸方
向上方へ案内して排出口１０７より外部へ流出させ、各
燃料棒１０１の上端部に案内する。ここで、ウォータロ
ッド１０５内を流れる炉水は主として減速材として作用
し、緩やかにウォータロッド１０５内を流れ、炉心１上
部で上記気液二相流と合流して混合される。

【００１１】図１７に従来の十字形制御棒３を示す。制
御棒３は中性子の吸収物質（ポイズン：通常ボロンカー
バイド）を充填したポイズンチューブ（中性子吸収棒）
１１８の十数本をＵ字状断面を有する制御棒シース１１
７の内部に並べ、中央構造材１１９により横断面十字状
に結合し、その上部にガイドローラ１１６付きのハンド
ル１１５を取り付け、下部に制御棒駆動装置ソケット（
以下、ＣＲＤソケットという。）１２２を取り付けて構
成される。ＣＲＤソケット１２２の下部はＣＲＤ８に接
続され、このＣＲＤ８の駆動により制御棒３は炉心１内
部で上下動を行ない、炉心の反応度と出力分布を制御し
ている。

【００１２】また、ガイドローラ１１６は制御棒３が滑
かに燃料集合体２の間に挿入できるようにハンドル１１
５に設けられている。このハンドル１１５は制御棒交換
等の場合に掴む部分である。また、結合切離しハンドル
１２０は、ＣＲＤ８との切離しのために操作するハンド
ルである。速度リミッタ１２１は制御棒３が何らかの不
具合でＣＲＤ８の軸から外れて、炉心１内に挿入状態の
まま固着し、その後自由落下するような事故時の制御棒
落下速度を流体抵抗で一定速度以下に制限するものであ
る。そして、制御棒シース１１７には、ポイズンチュー
ブ１１８を冷却するために多数の通水孔１１７ａが設け
られている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の制御
棒３は、表面積が小さいため図１８に示すように制御棒
３が影響を及ぼす中性子吸収領域が制御棒３に面してい
る燃料棒１０１の列の内、２列程度であり、燃料集合体
２の横断面一部だけである。その結果、制御棒３挿入時
の炉心１の中性子実効増倍率ｋｅｆｆが通常０．９５程
度と大きく未臨界度合が小さい。この関係から、制御棒
３の中性子吸収効果を高めるため、ボロンの中でも実際
に中性子を吸収するボロン１０の濃度を高めたり、共鳴
吸収断面積の大きい物質であるユーロピウムを使用する
などの案が出されている。また、加圧水型原子炉（ＰＷ
Ｒ）ではロッドクラスタ型の制御棒が用いられており、
このタイプの制御棒は、中性子吸収領域を大きくできる
ことから、有効な対策として沸騰水型原子炉でも検討さ
れているが、種々の問題があり、まだ実用化されていな
い。

【００１４】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ＢＷＲにおいて炉心部に下方から挿入されるロ
ッドクラスタ型制御棒を採用するのに適した制御棒並び
に制御棒案内管および制御棒の着脱方法を提供すること
を目的とする。 〔発明の構成〕

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る制御棒は、
上述した課題を解決するために、原子炉の炉心に下方か
ら挿入されるロッドクラスタ型制御棒の制御棒本体と制
御棒駆動装置の駆動軸との接続部をバヨネット・カップ
リング構造としたものである。

【００１６】また、本発明に係る制御棒案内管は、制御
棒および制御棒案内板集合体を上下動可能に収容し、上
記制御棒案内板集合体は、制御棒受け板と複数の制御棒
案内板を支持棒で多段に結合し、かつ最上段の制御棒案
内板に取扱い金具を有する構成とし、この取扱い金具で
上記制御棒および制御棒案内板集合体の双方の荷重を支
持可能とするとともに、外部に取出し可能としたもので
ある。

【００１７】さらに、本発明に係る制御棒の着脱方法は
、制御棒を制御棒案内管内に引き込んだ状態で燃料棒取
扱い治具の先端部を降下させ、次いでこの治具先端部に
設けたフックで制御棒案内板集合体の取扱い金具を掴ん
だ後、制御棒および制御棒案内板集合体を一体に回転さ
せてバヨネット・カップリングを外し、さらに上記治具
先端を引き上げて接続を外すようにしている。

【００１８】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、ロッド
クラスタ型制御棒と制御棒駆動軸との接続方式をバヨネ
ット・カップリング構造とすることにより、従来のＢＷ
Ｒの十字形制御棒で用いられていたロッキング・プラグ
スパッドの接続構造より結合の信頼度が格段に向上させ
ることができる。

【００１９】また、本発明の制御棒案内板集合体に下部
挿入方式のロッドクラスタ型制御棒を収容して制御棒の
着脱操作をすることにより、柔構造の制御棒を十字形の
剛構造の制御棒のように容易に取り扱うことができる。

【００２０】さらに、制御棒に無理な力を加えることが
なく、制御棒全体を容易に回転操作できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下の実施例において従来のＢＷＲと同一
または対応する部分には、図１５と同一の符号を用いて
説明する。

【００２２】図１〜３は本発明に係るロッドクラスタ型
制御棒３ａの実施例を示す。この制御棒３ａは制御棒ス
パイダ４９、この制御棒スパイダ４９のベーンに取り付
けられたロッド状の制御要素４６、制御棒スパイダ４９
下部の制御棒駆動装置８の駆動軸５６と接続する接続部
としてのソケット部４３より大略構成される。

【００２３】制御要素４６はステンレス鋼の被覆管４８
の中に中性子吸収物質４７が充填されており、この中性
子吸収物質４７は銀・インジウム・カドミウム合金やＨ
ｆ棒、ボロンカーバイド、Ｇｄまたはユーロピウム等の
金属または酸化物である。

【００２４】制御棒スパイダ４９の下端は、バヨネット
・カップリングのソケット部４３を構成し、空間４２に
制御棒駆動軸５６の先端部のバヨネット４５を受け入れ
る（図３参照）。制御棒スパイダ４９のソケット部４３
の上方には肩部４４ａが設けられ、図１，３では省略し
てあるが、肩部４４ａには制御棒軸から放射状の溝を設
けて、後述の図１１の制御棒受け板５９の制御棒荷重受
け部（テーパ部）４４ｂの溝と噛み合うようにしてもよ
い。そして、制御棒スパイダ４９の中心軸先端には、先
端に傘型部を有したポスト４０を設けている。

【００２５】図４は制御棒３ａを上下駆動するときの案
内となる制御棒案内管４ａを示す。制御棒案内管４ａは
炉心下部支持板１５に嵌め込まれ、燃料集合体の荷重を
受けると共に、下部プレナム９において冷却材の流れに
よる制御棒の水力振動を防ぐ役割も兼ねている。制御棒
案内管４ａの中には、制御棒の案内と制御棒交換治具を
兼ねた制御棒案内集合体４１が設置されている。この制
御棒案内板集合体４１は制御棒案内管４ａの中へ着脱自
在である。そして、制御棒案内管４ａは、制御棒駆動装
置ハウジング５５に接続されている。

【００２６】燃料集合体２ａと制御棒案内管４ａとの組
合せは、図１４に示し、燃料集合体２ａの下部タイプレ
ート２３は制御棒案内管４ａの上部に嵌め込まれ、その
下部側面に冷却材入口２８が制御棒案内管４ａの開口部
６０と一致する位置に設けられ、この冷却材入口２８は
１つの下部タイプレート２３に複数個設けられてもよい
。

【００２７】図８は制御棒案内板集合体４１の詳細を示
している。

【００２８】この制御棒案内板集合体４１には、最下段
の制御棒受け板５９と複数の制御棒案内板５８とを支持
棒５７で多段に結合し、最上段の制御棒案内板５８ａに
制御棒案内板集合体４１の取扱い金具６１を設け、制御
棒３ａおよび制御棒案内板集合体４１の双方の荷重を上
記取扱い金具６１で受け、制御棒案内管４ａから取り外
し自在な構成としている。制御棒案内板５８，５８ａは
図９，１０に示すように制御要素４６および制御棒スパ
イダ４９の形状に合せた穴５１が穿設されており、この
穴５１が制御棒を案内する。

【００２９】また、制御棒受け板５９は図１１に示すよ
うに、中心に制御棒スパイダ５９のソケット部４３が貫
通する穴５２が穿設され、穴５２はテーパ部４４ｂを形
成し、制御棒スパイダ４９の肩部４４ａと噛み合うよう
に放射状の溝を形成することが望ましい。さらに、最上
段の制御棒案内板５８ａに設ける取扱い金具６１には、
図１２に示すような制御棒取扱い治具のフック６５が引
っ掛けられる穴５３が穿設されている。また、金具の高
さは図１４の燃料集合体との組合せ図に示すように、燃
料集合体２ａの下部タイプレートの底板３７に接する高
さに設定されている。

【００３０】次に、実施例の作用を説明する。

【００３１】ＢＷＲの炉心部に下方から挿入されるロッ
ドクラスタ型制御棒では、制御棒案内管４ａの中に制御
棒急速挿入時の制御要素の座屈と撓み防止のための案内
板が必要になる。そのため、制御棒駆動軸５６との接続
を信頼の高いものにするバヨネット・カップリングを採
用しようとしても、制御棒案内管４ａの中では案内板が
邪魔になり、制御棒全体の回転操作ができない。

【００３２】また、ロッドクラスタ型制御棒は柔構造で
あるので、制御棒スパイダ４９部分を掴んで回転操作等
をせずに、制御要素４６を掴んで操作をすると、制御要
素４６が塑性変形してしまう可能性である。本実施例で
は、後述のように制御要素４６に無理な力を加えること
なく、容易に制御棒全体を回転操作でき、バヨネット・
カップリング構造の接続部を提供している。

【００３３】ロッドクラスタ型制御棒３ａを取り扱う場
合を図１２に基づいて説明する。（１）図４に示すよう
に制御棒３ａを制御棒案内管４ａの中に引き込んだ状態
で制御棒取扱い治具を降下させ水中テレビカメラで監視
しながら、さらに取扱い治具先端部６９を降下させる。 　　（２）取扱い治具先端部６９には位置センサが設け
られており、最上段の制御棒案内板５８ａに触れると自
動的に先端部６９の降下が停止し、　　（３）フック６
５を広げることにより、取扱い金具６１を掴む。（４）
さらに治具先端部６９を僅かに上昇させた後、治具先端
部６９を４５°回転させ、制御棒３ａと案内板集合体４
１を一体に回転操作してバヨネット・カップリングを外
せるようにする。　　（５）その後、治具先端部６９を
引き上げ、接続を外す。　　（６）後は制御棒取扱い治
具を上方に引き上げて、制御棒３ａと一体に案内板集合
体４１を運び移動する。制御棒３ａを取り付ける場合は
この逆の作業をする。

【００３４】なお、制御棒３ａを案内板集合体４１から
取り出す場合には、燃料貯蔵プールの取扱い治具を用い
て、制御棒スパイダ４９のポスト４０を使って取出し操
作を行なう。

【００３５】このように本実施例によれば、制御棒３ａ
と制御棒駆動軸５６との接続部の着脱操作および制御棒
３ａの移動を行なう場合に制御要素４６の保護治具を特
別に制御棒取扱い治具側で用意する必要がない。また、
制御棒スパイダ４９に設けた肩部４４ａと制御棒案内板
集合体４１の制御棒受け板５９のテーパ部４４とは、制
御棒３ａの自重で絡み合い、回転操作時に案内板集合体
と制御棒がずれて制御要素４６に無理な曲げ応力が発生
することを防止できる。さらに、本実施例では制御棒移
動中もロッドクラスタ型制御棒は、案内板集合体４１内
に収容されているので、横揺れにより制御要素４６に大
きな曲げ応力が掛ることはない。

【００３６】図１３は模擬燃料集合体の形をした制御棒
取扱い治具９０を使用した場合の制御棒の着脱方法を示
し、前述の制御棒の着脱方法の方が容易であることを示
す。（１）では燃料集合体を制御棒案内管４ａの上から
取り除く。このとき、制御棒３ａは制御棒案内管４ａの
中へ引き込まれている。　　（２）では制御棒取扱い治
具９０を制御棒案内管４ａの上にセットする。　　（３
）では制御棒取扱い治具９０の中に制御棒３ａを全スト
ローク挿入する。　　（４）ではチャック９２でポスト
４０を掴む。　　（５）では制御棒取扱い治具９０ごと
制御棒３ａの回転操作を行なって、バヨネット・カップ
リングが外れるようにする。その後、チャック９２を引
くことによって、制御棒３ａと制御棒駆動軸５６との接
続が分離される。（６）では制御棒３ａと取扱い治具９
０を一体に上方に引き上げ制御棒３ａを移動させる。

【００３７】図１３の例では制御棒取外しに当たって制
御棒を一度全引抜きし、制御棒取扱い治具９０をセット
した後、再び全挿入するため、原子炉の中央操作室との
連絡および中央操作室側での制御棒再挿入作業が増える
ことになり煩雑である。

【００３８】このように、本実施例によれば、制御棒案
内板集合体４１は、そのまま制御棒３ａの貯蔵ラック構
造の一部も兼ねることができ、制御棒取扱いの治具類を
削減可能である。

【００３９】本実施例の制御棒と組み合せて使用するの
に適合した燃料集合体を図１４に示す。

【００４０】この燃料集合体２ａは、燃料棒２１、ウォ
ータロッド３４、上部タイプレート２２、下部タイプレ
ート２３、燃料スペーサ２６、チャンネルボックス３２
、および中空筒状の制御要素案内鞘２５から大略構成さ
れている。燃料棒２１およびウォータロッド３４の下端
部は、下部タイプレート２３にて保持される。制御要素
案内鞘２５は。その上下両端部が上部タイプレート２２
および下部タイプレート２３に固定保持される。燃料ス
ペーサ２６は、燃料集合体２ａの軸方向に複数段配置さ
れ、燃料棒２１、ウォータロッド３４および制御要素案
内鞘２５の相互間の間隙を適切に保持している。また、
燃料スペーサ２６の軸方向の位置は、制御要素案内鞘２
５によって固定保持される。

【００４１】チャンネルボックス３２は、下部タイプレ
ート２３にねじ２７によって取り付けられ、燃料スペー
サ２６で保持された燃料棒２１、ウォータロッド３４お
よび制御要素案内鞘２５の束の外周を取り囲んでいる。 下部タイプレート２３は制御棒案内管４ａに嵌め込まれ
、上端部に燃料棒支持部２４を有し、しかも燃料棒支持
部２４の下方に空間３３を形成している。燃料棒支持部
２４が、燃料棒２１とウォータロッド３４の下端部を支
持している。

【００４２】燃料棒２１は、上部端栓３５および下部端
栓３６にて上下両端が密封された例えばジルコニウム合
金製の被覆管内に多数の燃料ペレットを充填したもので
あって、ガスプレナムが、被覆管内の上端部に設けられ
ている。そして、ウォータロッド３４の直径は燃料棒２
１の外径より大きく設定され、燃料集合体２ａの横断面
の中に分散配置されている。

【００４３】ウォータロッド３４は、例えばジルコニウ
ム合金製の中空の管からなり、上部端栓３５および下部
端栓３６によって封じられており、中空管の上下端に冷
却水の出入口孔を有する。そして、燃料棒２１およびウ
ォータロッド３４の軸方向位置は、スペーサ２６の格子
の摩擦力により上方に浮き上がらないように保持されて
いる。

【００４４】制御要素案内鞘２５は、その上下両端に開
口を有した中空管であって、材質としては中性子吸収の
小さいジルコニウム合金製が望ましい。制御要素案内鞘
２５はスペーサに溶接されたスペーサと同一性質の材料
のスリーブと膨脹によりあるいはローリングにより局部
的に半径方向を変形もしくは円周変形することによって
固定されている。また、制御要素案内鞘２５と上下タイ
プレート２２，２３は、タイプレートの格子部２９およ
び燃料棒支持部２４に溶接されたタイプレートと同一性
質の材料（一般にステンレス鋼）のスリーブと膨脹によ
りあるいはローリングにより局部的に半径方向を変形も
しくは円周変形することによって固定されている。制御
要素案内鞘２５の下端は、下部タイプレート２３の燃料
棒支持部２４を貫通して、さらに底板３７を貫通して下
方ら開口している。この開口は上記と同様にスリーブを
介して底板３７に固定され、ラッパ状に拡管され制御要
素４６の挿入を滑かにしている。

【００４５】上部タイプレート２２は制御要素案内鞘２
５の上端を固定するための格子部２９が冷却材の流路開
口部（図１４中省略）に設けられ、箱型の燃料取扱い用
枠３０と、制御棒スクラム時の燃料浮上り防止のための
抑え用ホールドダウン・スプリング３１とを有している
。

【００４６】次に、本実施例の制御棒を組み合せて使用
した場合の作用を説明する。

【００４７】再循環ポンプ７によって加圧された冷却水
は、下部プレナム９に流入する。次いで、下部プレナム
９に入った水は制御棒案内管４ａの上部の開口部６０と
下部タイプレート２３の冷却材入口（オリフィス）２８
を通り、下部タイプレート２３内の空間３３に入り、燃
料棒支持部２４に設けられた貫通口（図１４中では省略
）を通って燃料棒２１の間のチャンネルボックス３２で
囲まれた冷却水流路に導かれる。この際、冷却水の一部
は下部タイプレート２３に設けられたリーク孔（図１４
では省略）からバイパス流路（チャンネルボックス３２
の外側の冷却材流路）へ流れる。

【００４８】この冷却水流路の水は燃料棒２１の発熱に
より沸騰し、燃料集合体の流路を上昇して上部プレナム
１９でバイパス流と混合する。制御棒３ａの先端部は炉
心の燃料有効部（核燃料が装荷されている部位）から引
き抜かれている場合、図１４に示すように制御棒の先端
が下部タイプレート２３部分の制御要素案内鞘２５内に
納まっている。したがって、制御要素４６の先端は熱中
性子束が充分減衰しているので、制御要素先端の中性子
吸収物質の消耗を緩和できる。燃料有効部下端より例え
ば１５ｃｍ程度制御要素有効部の上端が下方にあれば充
分である。

【００４９】また、下部タイプレート２３の空間３３内
では、冷却材入口２８から流入した冷却水が横流から上
昇流に流れ方向が変わるので、この空間３３に存在する
棒状の抵抗体（ここでは制御要素案内鞘２５）は強い横
流圧力を受ける。本実施例では制御要素案内鞘２５が下
部プレート２３に固定され、制御要素４６が上記横流か
ら隔離されて挿入されているので、制御要素４６の水力
振動が発生しない。

【００５０】ところで、本実施例の制御棒案内管４ａに
内蔵される制御棒案内板集合体４１は、前述の燃料集合
体の下部タイプレート底板で押えられており、制御棒挿
入時の制御要素４６の曲がりによる接触摩擦で案内板集
合体４１が押し上げられるのを防止できる。また、図１
４で示したように、燃料集合体２ａの上部タイプレート
２２の燃料棒取扱い用枠３０と制御棒案内板集合体４１
の取扱い金具６１の寸法を調整することにより、取扱い
治具先端部６９を燃料集合体用と制御棒案内板集合体用
で兼用することができる。

【００５１】したがって、上記実施例によれば、下部挿
入のロッドクラスタ型制御棒が柔構造であるにも拘らず
、簡単な取扱い治具によって、接続の確実度が高まって
回転操作の必要なバヨネット・カップリング構造の接続
が実現し、着脱操作を容易に行なえる。また、燃料集合
体取扱い治具と制御棒交換作業用の治具が同一で対応で
きる。

【００５２】なお、上記実施例の制御棒と駆動軸の接続
部の説明では、制御棒側にソケット、駆動軸側にバヨネ
ットの組合せとしているが、容易にわかるように制御棒
側をバヨネット、駆動軸側をソケットの組合せとしても
、本発明の案内板集合体による制御棒着脱操作が可能で
ある。

【００５３】また、ロッドクラスタ型制御棒の制御棒案
内管４ａ内での制御要素４６の周方向位置が、燃料集合
体２ａの制御要素案内鞘２５の位置とずれないように、
制御棒案内板集合体４１の制御棒受け板５９の下面と、
これに対応する制御棒案内管底面５０との間に、また燃
料集合体２ａの下部タイプレート２３と制御棒案内管４
４上部の嵌合部分にそれぞれキーとキー溝を設けること
が望ましい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る制御
棒によれば、下部挿入方式のロッドクラスタ型制御棒に
おいても制御棒と制御棒駆動軸との接続部を信頼度の高
いバヨネット・カップリングに実現できる。そして、ロ
ッドクラスタ型制御棒を使用することにより、表面積を
大きくすることができ、制御棒価値が増大し、炉心の核
設計上必要な制御棒の本数を制限でき、炉停止余裕を改
善できる。

【００５５】また、本発明に係る制御棒案内管によれば
、制御棒案内板集合体を用いて外部に取出し可能とした
ので、柔構造の制御棒を従来の横断面十字状の剛構造の
制御棒のように取り扱うことができ、取扱い性が向上す
る。

【００５６】さらに、本発明に係る制御棒の着脱方法に
よれば、制御要素に無理な力を加えることがなく、制御
棒全体を容易に回転操作でき、バヨネット・カップリン
グ構造の接続部を着脱できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御棒の一実施例を示す全体図。

【図２】図１のＡ−Ａ線による矢視図。

【図３】図１の制御棒の接続部の詳細図。

【図４】本実施例の制御棒を制御棒案内管に収容した状
態の縦断面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線による断面図。

【図６】図４のＣ−Ｃ線による断面図。

【図７】図４のＤ−Ｄ線による断面図。

【図８】本発明の制御棒案内板集合体の詳細を示す正面
図。

【図９】図８のＥ−Ｅ線による矢視図。

【図１０】図８のＦ−Ｆ線による断面図。

【図１１】図４のＧ−Ｇ線による断面図。

【図１２】本実施例の制御棒取扱い治具による操作を示
す説明図。

【図１３】模擬燃料集合体型の制御棒取扱い治具による
操作順序を示す説明図。

【図１４】本発明の制御棒と組み合せて使用する燃料集
合体の例を示す縦断面図。

【図１５】従来の原子炉を示す縦断面図。

【図１６】従来の燃料集合体を示す縦断面図。

【図１７】従来の制御棒を示す斜視図。

【図１８】従来の燃料集合体と説明の横断面を示す説明
図。

【符号の説明】

２ａ　　燃料集合体 ３ａ　　制御棒 ８　　制御棒駆動装置 ４０　　ポスト ４１　　制御棒案内板集合体 ４３　　ソケット部（接続部） ４５　　バヨネット ４６　　制御要素 ４９　　制御棒スパイダ ５６　　制御棒駆動軸 ５７　　支持棒 ５８　　制御棒案内板 ５９　　最上段の制御棒受け板 ６１　　取扱い金具 ６５　　フック ６９　　治具先端部 ９０　　制御棒取扱い治具 ９２　　チャック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原子炉の炉心に下方から挿入されるロ
   ッドクラスタ型制御棒の制御棒本体と制御棒駆動装置の
   駆動軸との接続部をバヨネット・カップリング構造とし
   たことを特徴とする制御棒。
2. 【請求項２】　　制御棒および制御棒案内板集合体を上
   下動可能に収容し、上記制御棒案内板集合体は、制御棒
   受け板と複数の制御棒案内板を支持棒で多段に結合し、
   かつ最上段の制御棒案内板に取扱い金具を有する構成と
   し、この取扱い金具で上記制御棒および制御棒案内板集
   合体の双方の荷重を支持可能とするとともに、外部に取
   出し可能としたことを特徴とする制御棒案内管。
3. 【請求項３】　　制御棒を制御棒案内管内に引き込んだ
   状態で燃料棒取扱い治具の先端部を降下させ、次いでこ
   の治具先端部に設けたフックで制御棒案内板集合体の取
   扱い金具を掴んだ後、制御棒および制御棒案内板集合体
   を一体に回転させてバヨネット・カップリングを外し、
   さらに上記治具先端を引き上げて接続を外すことを特徴
   とする請求項１記載の制御棒の着脱方法。