JPH0640145B2 - 熱損失を減少した電磁式の制御棒駆動装置 - Google Patents
熱損失を減少した電磁式の制御棒駆動装置Info
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- JPH0640145B2 JPH0640145B2 JP61017690A JP1769086A JPH0640145B2 JP H0640145 B2 JPH0640145 B2 JP H0640145B2 JP 61017690 A JP61017690 A JP 61017690A JP 1769086 A JP1769086 A JP 1769086A JP H0640145 B2 JPH0640145 B2 JP H0640145B2
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/12—Means for moving control elements to desired position
- G21C7/14—Mechanical drive arrangements
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- 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
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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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、原子炉の制御棒を直線的に移動する電磁装置
に係る。
に係る。
従来の技術 このような用途に開発された電磁装置は、数多く知られ
ている。原子炉の制御棒に取外し可能に固定されたシャ
フトを直線的に移動するためのフランス特許第１，３７
１，８０２号及びベルギー特許７５３，５２９号に開示
された電磁装置は、原子炉容器のカバーから突出した流
体密なケースを備えている。縦方向に互いに食い違うよ
うにされた第１及び第２組のシャフト把持手段は、この
ケース内でこのケースに沿って縦方向に動くことができ
る。第１組の手段は、ケースに支持された「保持」コイ
ルと協働する可動磁極に関連していて、これは、このコ
イルが付勢及び消勢された時に、第１組の手段がシャフ
トを把持する位置と、この手段がシャフトを離す位置と
の間で移動する。第２組の手段は、「移送」コイルと協
働して直線的に移動するプランジャに関連していて、こ
れは、このコイルを付勢及び消勢した時に、別の磁極に
当接してこの手段がシャフトを把持する位置と、シャフ
トを離す位置との間で移動し、上記別の磁極は、「リフ
ト」コイルと協働し、所与のピッチ即ち歩進距離だけ離
間された２つの位置間を移動する。
ている。原子炉の制御棒に取外し可能に固定されたシャ
フトを直線的に移動するためのフランス特許第１，３７
１，８０２号及びベルギー特許７５３，５２９号に開示
された電磁装置は、原子炉容器のカバーから突出した流
体密なケースを備えている。縦方向に互いに食い違うよ
うにされた第１及び第２組のシャフト把持手段は、この
ケース内でこのケースに沿って縦方向に動くことができ
る。第１組の手段は、ケースに支持された「保持」コイ
ルと協働する可動磁極に関連していて、これは、このコ
イルが付勢及び消勢された時に、第１組の手段がシャフ
トを把持する位置と、この手段がシャフトを離す位置と
の間で移動する。第２組の手段は、「移送」コイルと協
働して直線的に移動するプランジャに関連していて、こ
れは、このコイルを付勢及び消勢した時に、別の磁極に
当接してこの手段がシャフトを把持する位置と、シャフ
トを離す位置との間で移動し、上記別の磁極は、「リフ
ト」コイルと協働し、所与のピッチ即ち歩進距離だけ離
間された２つの位置間を移動する。
発明が解決しようとする問題点 上記の形式の公知装置は、一応満足に作動する。別々の
コイルを適当なシーケンスで付勢すると、シャフト及び
制御棒が上方又は下方に段々に移動する。保持コイルの
みに電力を供給することにより、明確に定められた位置
に制御棒が保持される。全てのコイルへの電力供給が切
断すると、シャフトが放され、制御棒が原子炉の上に配
置されている通常の場合には、制御棒が炉心内の最大挿
入位置まで落下し、その結果、停電すると、全ての制御
棒の駆動装置により非常停止、即ち、「スクラム」が生
じることになる。
コイルを適当なシーケンスで付勢すると、シャフト及び
制御棒が上方又は下方に段々に移動する。保持コイルの
みに電力を供給することにより、明確に定められた位置
に制御棒が保持される。全てのコイルへの電力供給が切
断すると、シャフトが放され、制御棒が原子炉の上に配
置されている通常の場合には、制御棒が炉心内の最大挿
入位置まで落下し、その結果、停電すると、全ての制御
棒の駆動装置により非常停止、即ち、「スクラム」が生
じることになる。
運転中に原子炉の冷却材でケースが完全に満たされる上
記形式の装置は、これまで長い間、大きな熱損失源とな
っている。対流及び熱伝導現象により原子炉からケース
へ熱が伝達される。コイルを許容温度に維持するために
ケースを一般に通気によって冷却しなければならない。
典型的な原子炉と考えられる９００ＭＷの原子炉におい
ては、各々の制御棒駆動装置によって消費される全熱量
は、約8.5ＫＷである。このような損失がある場合、熱
を除去するために強力な送風系統が必要とされる。これ
らは、非常に多数の制御棒をもつことになる計画中の近
代的な原子炉（例えば、中規模以下の軽水原子炉及び／
又はスペクトル移動原子炉）には甚だ受け容れられな
い。
記形式の装置は、これまで長い間、大きな熱損失源とな
っている。対流及び熱伝導現象により原子炉からケース
へ熱が伝達される。コイルを許容温度に維持するために
ケースを一般に通気によって冷却しなければならない。
典型的な原子炉と考えられる９００ＭＷの原子炉におい
ては、各々の制御棒駆動装置によって消費される全熱量
は、約8.5ＫＷである。このような損失がある場合、熱
を除去するために強力な送風系統が必要とされる。これ
らは、非常に多数の制御棒をもつことになる計画中の近
代的な原子炉（例えば、中規模以下の軽水原子炉及び／
又はスペクトル移動原子炉）には甚だ受け容れられな
い。
問題点を解決するための手段 本発明の目的は、電磁式の直線変位装置、特に、上記形
式の装置の熱損失を減少することである。
式の装置の熱損失を減少することである。
原子炉からの熱伝達の根源に現れる現象を解明すること
によってのみこのような目的を達成することができる。
完全な分析を行なうことにより、装置のケースに向かう
多大な熱の流れは、熱サイフォン現象によるものである
ことが分かったが、このような現象はこれまでは理解さ
れてはいなかった。上記形式の装置の場合、第１図に示
すように、リフト、移送及び保持コイル各々１４、１
６、１８を支持するケース１０において水の流れが矢印
で示された種類の経路をたどることが分かった。主たる
熱サイフォンは、流路が矢印f0、f1、f2及びf3に対応する
ように形成され、二次的な熱サイフォンは、流路f0、f4、
f5、f2及びf3に沿ってケース１０の上部まで上昇するよ
うに形成される。主たる熱サイフォンは、ボックス１９
に含まれた把持組立体をめぐるループを形成し、このボ
ックスは、把持手段がラチェットを含むときに、「ラチ
ェットボックス」としばしば称され、ラチェットは、ほ
とんどの場合そうであるようにシャフト２０に設けられ
た周囲溝と協働する。中間の高さにおいて、ラチェット
ボックスは、ラチェットを通すために必要とされる溝で
形成されたギャップ２１を含む。然し乍ら、この溝は、
熱サイフォンの形成に著しく影響するものではない。
によってのみこのような目的を達成することができる。
完全な分析を行なうことにより、装置のケースに向かう
多大な熱の流れは、熱サイフォン現象によるものである
ことが分かったが、このような現象はこれまでは理解さ
れてはいなかった。上記形式の装置の場合、第１図に示
すように、リフト、移送及び保持コイル各々１４、１
６、１８を支持するケース１０において水の流れが矢印
で示された種類の経路をたどることが分かった。主たる
熱サイフォンは、流路が矢印f0、f1、f2及びf3に対応する
ように形成され、二次的な熱サイフォンは、流路f0、f4、
f5、f2及びf3に沿ってケース１０の上部まで上昇するよ
うに形成される。主たる熱サイフォンは、ボックス１９
に含まれた把持組立体をめぐるループを形成し、このボ
ックスは、把持手段がラチェットを含むときに、「ラチ
ェットボックス」としばしば称され、ラチェットは、ほ
とんどの場合そうであるようにシャフト２０に設けられ
た周囲溝と協働する。中間の高さにおいて、ラチェット
ボックスは、ラチェットを通すために必要とされる溝で
形成されたギャップ２１を含む。然し乍ら、この溝は、
熱サイフォンの形成に著しく影響するものではない。
更に、冷却材の通路は原子炉容器からケース１０の上端
へと延びており、非常停止即ち「スクラム」の場合に制
御棒の落下及び挿入を素早く行なうことが必要とされる
ために圧力損失をできるだけ低くすることが要求され
る。従って、一見したところでは、熱サイフォンを生じ
る流路を遮断もしくは制限すると必ず制御棒の落下時間
を許容できない程増加させることになると思われる。
へと延びており、非常停止即ち「スクラム」の場合に制
御棒の落下及び挿入を素早く行なうことが必要とされる
ために圧力損失をできるだけ低くすることが要求され
る。従って、一見したところでは、熱サイフォンを生じ
る流路を遮断もしくは制限すると必ず制御棒の落下時間
を許容できない程増加させることになると思われる。
この問題は、本発明においては、保持コイルと協働する
可動の磁極を、主熱サイフォンを遮断するカットオフ手
段に一体化し、可動の磁極が、第１組の手段がシャフト
を把持する位置にあるときに、この磁極がカットオフ手
段の１部品を構成するか又はこの手段を制御するように
することによって、解消される。
可動の磁極を、主熱サイフォンを遮断するカットオフ手
段に一体化し、可動の磁極が、第１組の手段がシャフト
を把持する位置にあるときに、この磁極がカットオフ手
段の１部品を構成するか又はこの手段を制御するように
することによって、解消される。
熱サイフォンは、実際には、第１組の手段に関連した可
動の磁極がシャフトを位置保持するような位置にある時
しか遮断されない。この制約は、実際には、何等不都合
のないものである。というのは、機構の使用モードは、
この状態が原子炉の運転時間の約９８％中存在するよう
なものだからである。
動の磁極がシャフトを位置保持するような位置にある時
しか遮断されない。この制約は、実際には、何等不都合
のないものである。というのは、機構の使用モードは、
この状態が原子炉の運転時間の約９８％中存在するよう
なものだからである。
第２図（第１図に対応する部分が同じ参照番号で示され
た）は、第１組の把持手段が「保持」位置にあって２３
において熱サイフォンの戻り枝路（冷枝路）を閉じる流
れを示している。このとき熱サイフォンループは、伝達
ラッチのための穴によって形成された制限された流路２
１を通して閉じることしかできない。熱サイフォンの上
昇流及び下降流の枝路は、制御棒２０とラチェットボッ
クスとの間で相当な長さの同じ環状スペースを使用しな
ければならないので、対流による流れが著しく減少され
る。
た）は、第１組の把持手段が「保持」位置にあって２３
において熱サイフォンの戻り枝路（冷枝路）を閉じる流
れを示している。このとき熱サイフォンループは、伝達
ラッチのための穴によって形成された制限された流路２
１を通して閉じることしかできない。熱サイフォンの上
昇流及び下降流の枝路は、制御棒２０とラチェットボッ
クスとの間で相当な長さの同じ環状スペースを使用しな
ければならないので、対流による流れが著しく減少され
る。
典型的に、保持コイルと協働する可動の磁極は、一般的
な形態においては、これと協働する固定の磁極に形成さ
れたダクトを閉じる可動の弁閉じ部材であり、可動の磁
極は、保持コイルが付勢された時に固定の磁極に当てら
れる。
な形態においては、これと協働する固定の磁極に形成さ
れたダクトを閉じる可動の弁閉じ部材であり、可動の磁
極は、保持コイルが付勢された時に固定の磁極に当てら
れる。
前記したように、「スクラム」が生じた際に制御棒の上
に通さねばならない冷却材の流れに課せられる圧力損失
は、できるだけ小さくなければならない。このため、ダ
クトに与えられる全流れ断面積は、公知装置の場合にケ
ースと固定磁極との間の環状ギャップにより液体に与え
られる断面積と少なくとも同じ値に選択される。又、特
に流路の向き及び断面積の急激な変化による局部的な熱
損失を減少することも望まれる。このため、可動磁極の
下部にフレアを設け、流体が入口において可動磁極とケ
ースとの間に形成された環状通路に収斂するようにされ
る。
に通さねばならない冷却材の流れに課せられる圧力損失
は、できるだけ小さくなければならない。このため、ダ
クトに与えられる全流れ断面積は、公知装置の場合にケ
ースと固定磁極との間の環状ギャップにより液体に与え
られる断面積と少なくとも同じ値に選択される。又、特
に流路の向き及び断面積の急激な変化による局部的な熱
損失を減少することも望まれる。このため、可動磁極の
下部にフレアを設け、流体が入口において可動磁極とケ
ースとの間に形成された環状通路に収斂するようにされ
る。
本発明は、添付図面を参照した特定の実施例及びその変
形態様についての以下の詳細な説明から明らかとなろ
う。
形態様についての以下の詳細な説明から明らかとなろ
う。
実施例 第３図には、ＰＷＲの制御棒を直線的に動かす装置が示
されている。この装置は、既知のものと構造が類似であ
るので、その一般的な構造について簡単に述べるだけと
する。
されている。この装置は、既知のものと構造が類似であ
るので、その一般的な構造について簡単に述べるだけと
する。
この装置は、流体密の外部ケース１０を含んでおり、こ
のケース１０には、強磁性材料の骨組み１２が固定され
る。この骨組みは、３つのコイル１４、１６及び１８
（リフトコイル、移送コイル及び保持コイル）を受ける
ケースの環状チャンバを定める。動かすべきシャフト２
０は、ケース１０によって定められたチャンネルの軸に
沿って取り付けられている。このシャフト２０には、前
述の第２手段及び第１手段と係合するように均一に離間
された溝が形成されている。これについては、以下に述
べる。
のケース１０には、強磁性材料の骨組み１２が固定され
る。この骨組みは、３つのコイル１４、１６及び１８
（リフトコイル、移送コイル及び保持コイル）を受ける
ケースの環状チャンバを定める。動かすべきシャフト２
０は、ケース１０によって定められたチャンネルの軸に
沿って取り付けられている。このシャフト２０には、前
述の第２手段及び第１手段と係合するように均一に離間
された溝が形成されている。これについては、以下に述
べる。
第２の手段は、環状の固定磁極２２を備えている。この
磁極２２は、骨組み１２と、ケース１０に固定された２
個の磁気リング２４及び２６と協動し、磁路の固定部を
形成する。磁路の可動部は、リフト磁極２８によって形
成される。この磁極２８は、例えば、ねじ切りされた結
合部３０によって、スリーブ３２に固定される。このス
リーブ３２は、ライナ３４にスライド式に受け入れられ
る。このライナの上端は、固定磁極２２に取り付けられ
ている。スリーブ３２は、移送磁極３６を支持してい
る。固定磁極２２と可動のリフト磁極２８との間に圧縮
された復帰バネ３８は、磁極２８及び３６並びにスリー
ブ３２を含む可動ユニットを、第３図に示されている下
部当接位置に向けて偏位させる。この当接位置は、スリ
ーブ３２の下端面と、後述する固定の環状磁極４６との
当接によって定められる。コイル１４を付勢すると、可
動磁極２８が固定磁極２２に接触するまでこの可動磁極
を上昇させるような磁界が発生する。
磁極２２は、骨組み１２と、ケース１０に固定された２
個の磁気リング２４及び２６と協動し、磁路の固定部を
形成する。磁路の可動部は、リフト磁極２８によって形
成される。この磁極２８は、例えば、ねじ切りされた結
合部３０によって、スリーブ３２に固定される。このス
リーブ３２は、ライナ３４にスライド式に受け入れられ
る。このライナの上端は、固定磁極２２に取り付けられ
ている。スリーブ３２は、移送磁極３６を支持してい
る。固定磁極２２と可動のリフト磁極２８との間に圧縮
された復帰バネ３８は、磁極２８及び３６並びにスリー
ブ３２を含む可動ユニットを、第３図に示されている下
部当接位置に向けて偏位させる。この当接位置は、スリ
ーブ３２の下端面と、後述する固定の環状磁極４６との
当接によって定められる。コイル１４を付勢すると、可
動磁極２８が固定磁極２２に接触するまでこの可動磁極
を上昇させるような磁界が発生する。
多数（例えば３個）の移送ラチェット即ちグリッパ４０
がシャフト２０のまわりに均一に分配されている。グリ
ッパの各々は、枢軸接続ができるようにスリーブ３２に
固定されたピン４２によって支持される。ラチェット即
ちグリッパ４０の各々は、第３図に示す休止位置と、溝
又はシャフト２０に係合する作用位置との間で動かすこ
とができる。ラチェットを制御するための機構は、スリ
ーブ３２にスライドできるように受け入れられた磁性材
のプランジャ４６と、それぞれがラチェット及びプラン
ジャ４６に枢着されたリンク４４とを含んでいる。移送
磁極３６とプランジャ４６との間に圧縮された復帰バネ
４８は、プランジャ４６を、第３図に示す休止位置に保
持しようとし、この位置では、ラチェット４０がシャフ
トから解離される。移送コイル１６は、これを付勢した
ときに、骨組み１２、磁気リング２６、移送磁極３６、
プランジャ４６及び別の磁気リング５０をより成る回路
に磁界を発生し、プランジャを移送磁極３６に当接する
ように動かすか保持する。
がシャフト２０のまわりに均一に分配されている。グリ
ッパの各々は、枢軸接続ができるようにスリーブ３２に
固定されたピン４２によって支持される。ラチェット即
ちグリッパ４０の各々は、第３図に示す休止位置と、溝
又はシャフト２０に係合する作用位置との間で動かすこ
とができる。ラチェットを制御するための機構は、スリ
ーブ３２にスライドできるように受け入れられた磁性材
のプランジャ４６と、それぞれがラチェット及びプラン
ジャ４６に枢着されたリンク４４とを含んでいる。移送
磁極３６とプランジャ４６との間に圧縮された復帰バネ
４８は、プランジャ４６を、第３図に示す休止位置に保
持しようとし、この位置では、ラチェット４０がシャフ
トから解離される。移送コイル１６は、これを付勢した
ときに、骨組み１２、磁気リング２６、移送磁極３６、
プランジャ４６及び別の磁気リング５０をより成る回路
に磁界を発生し、プランジャを移送磁極３６に当接する
ように動かすか保持する。
コイル１６を付勢し、更にコイル１６を消勢せずにコイ
ル１４を付勢すると、シャフトが１つづつのの所定ステ
ップで上方に動くことが理解されよう。
ル１４を付勢すると、シャフトが１つづつのの所定ステ
ップで上方に動くことが理解されよう。
保持コイル１８と協動する第１の手段は、全体的に従来
の構造をとっている。これらの手段は、第３図では、コ
イル１８が付勢されたときを想定した位置で示されてい
る。これらの手段は、２つの部分で構成された可動磁極
６２を備え、これら２つの部分は、ネジで結合されてピ
ン６４で相互にロックされている。コイル１８の電磁力
に対抗して作用する復帰バネ６６は、磁極６２の凹所に
収容される。非磁性材のリング６８は、バネ６６と固定
磁極４５との間に便利に配置される。このリング６８
は、磁極６２と４５を分離する部分が非常に薄いもので
あるが、残留磁気によって生じる結着のおそれを回避す
る。保持ラチェット７０は、ラチェット４０と同様に取
り付けられ、可動磁極６２によって制御される。
の構造をとっている。これらの手段は、第３図では、コ
イル１８が付勢されたときを想定した位置で示されてい
る。これらの手段は、２つの部分で構成された可動磁極
６２を備え、これら２つの部分は、ネジで結合されてピ
ン６４で相互にロックされている。コイル１８の電磁力
に対抗して作用する復帰バネ６６は、磁極６２の凹所に
収容される。非磁性材のリング６８は、バネ６６と固定
磁極４５との間に便利に配置される。このリング６８
は、磁極６２と４５を分離する部分が非常に薄いもので
あるが、残留磁気によって生じる結着のおそれを回避す
る。保持ラチェット７０は、ラチェット４０と同様に取
り付けられ、可動磁極６２によって制御される。
本発明によれば、第１手段の可動磁極６２と固定磁極４
５は、弁を形成する。この弁は、保持コイルが付勢され
たときに閉じ、保持コイルが消勢されて可動磁極が固定
磁極から離されたときに開く。この弁は、熱サイフォン
による水流路の下向枝路即ち冷枝路に配置され、熱サイ
フォンをカットオフするように構成される。図示されて
いるように、固定磁極４５は、これとケース１０との間
に水流のための実質的なギャップを残さない。一方、制
御棒の軸に平行な多数の流路７２が固定磁極４５に形成
される。この流路の全水流断面積は、制御棒が落下する
時に水に課せられる圧力損失を許容レベルに保持するに
充分なものである。例えば、ケース１０の内径が１３３
mmであるような現在のＰＷＲでは、各々直径が１１mmの
穴を１６個設けることができる。
５は、弁を形成する。この弁は、保持コイルが付勢され
たときに閉じ、保持コイルが消勢されて可動磁極が固定
磁極から離されたときに開く。この弁は、熱サイフォン
による水流路の下向枝路即ち冷枝路に配置され、熱サイ
フォンをカットオフするように構成される。図示されて
いるように、固定磁極４５は、これとケース１０との間
に水流のための実質的なギャップを残さない。一方、制
御棒の軸に平行な多数の流路７２が固定磁極４５に形成
される。この流路の全水流断面積は、制御棒が落下する
時に水に課せられる圧力損失を許容レベルに保持するに
充分なものである。例えば、ケース１０の内径が１３３
mmであるような現在のＰＷＲでは、各々直径が１１mmの
穴を１６個設けることができる。
流路７２は、コイル１８により発生した磁界の磁力線に
曝される強磁性材料の断面積を減少させる。それに対応
して、リング６８を固定磁極４５に保持する復帰バネ６
６の凹所の直径を減少させ、強磁性材料の断面積に対し
て充分な値を復帰させることが所望される。
曝される強磁性材料の断面積を減少させる。それに対応
して、リング６８を固定磁極４５に保持する復帰バネ６
６の凹所の直径を減少させ、強磁性材料の断面積に対し
て充分な値を復帰させることが所望される。
流路７２と整列するように穴が形成されているリング６
８は、弁の弁座を形成し、その可動の蓋部材は、可動磁
極６２であり、その外径は、この可動磁極がコイル１８
によって固定磁極に当てられた時にリング６８に形成さ
れた穴を覆ってこれを閉じるに充分なものである。この
可動磁極とケース１０との間の隙間７４は、後述するよ
うに制御棒が落ちる際の水の流路を形成する。
８は、弁の弁座を形成し、その可動の蓋部材は、可動磁
極６２であり、その外径は、この可動磁極がコイル１８
によって固定磁極に当てられた時にリング６８に形成さ
れた穴を覆ってこれを閉じるに充分なものである。この
可動磁極とケース１０との間の隙間７４は、後述するよ
うに制御棒が落ちる際の水の流路を形成する。
第３図に示すように、弁が閉じたとき、対流は、穴（矢
印ｆ６）を通るもの以外はもはや生じず、減少される。
全発熱量が6.5ｋＷの従来の装置では、コイルのレベル
に発生した4.5ｋＷの出力の大部分は、本発明を使用す
ることにより節約される。熱量のバランスは、本質的
に、原子炉のカバー及びこのカバーに溶接されたメカニ
ズムアダプタによって伝達される熱から得られる。この
熱伝達は、カバー上に一層の熱絶縁材を設けることによ
って減少することができる。ラチェットボックスを通っ
て上部シースに流れる熱は、比較的少ない。
印ｆ６）を通るもの以外はもはや生じず、減少される。
全発熱量が6.5ｋＷの従来の装置では、コイルのレベル
に発生した4.5ｋＷの出力の大部分は、本発明を使用す
ることにより節約される。熱量のバランスは、本質的
に、原子炉のカバー及びこのカバーに溶接されたメカニ
ズムアダプタによって伝達される熱から得られる。この
熱伝達は、カバー上に一層の熱絶縁材を設けることによ
って減少することができる。ラチェットボックスを通っ
て上部シースに流れる熱は、比較的少ない。
制御棒が落ちる時にシャフト上のスペースに向けて流さ
ねばならない水によって受ける圧力損失は、できるだけ
小さくしなければならない。このため、局部的な圧力損
失をできるだけ減少させることが望ましい。第３図に示
された場合には、磁極４６の下部が円錐台形となる。こ
のように、収斂領域７６は、圧力損失を減少させるのに
好都合に形成され、更に、水流の方向の変化をさほど急
激でないようにする。
ねばならない水によって受ける圧力損失は、できるだけ
小さくしなければならない。このため、局部的な圧力損
失をできるだけ減少させることが望ましい。第３図に示
された場合には、磁極４６の下部が円錐台形となる。こ
のように、収斂領域７６は、圧力損失を減少させるのに
好都合に形成され、更に、水流の方向の変化をさほど急
激でないようにする。
制御棒及びシャフト２０が落ちたとき、原子炉の容器か
ら制御棒の上のスペースへと流さねばならない水は、熱
サイフォンの温枝路と冷枝路の両方の流路に沿って流れ
る。この水は、特に矢印f3、f2、f1及びf5と反対の方向
に流れる。
ら制御棒の上のスペースへと流さねばならない水は、熱
サイフォンの温枝路と冷枝路の両方の流路に沿って流れ
る。この水は、特に矢印f3、f2、f1及びf5と反対の方向
に流れる。
電磁保持手段の可動磁極及び／又は固定磁極がカットオ
フ弁の部品を形成する上記実施例以外の実施例も可能で
あり、熱サイフォンの主ループの冷枝路を遮断するとい
う機能を満たすことができる。第４Ａ図及び第４Ｂ図
（ここでは、第３図の部品に対応する部品が同じ参照番
号で示されている）に概略的に示されたようなスライド
弁装置は、同じ機能を満たすことができる。このとき、
可動磁極６２は、スライド弁閉じ部材として働く。
フ弁の部品を形成する上記実施例以外の実施例も可能で
あり、熱サイフォンの主ループの冷枝路を遮断するとい
う機能を満たすことができる。第４Ａ図及び第４Ｂ図
（ここでは、第３図の部品に対応する部品が同じ参照番
号で示されている）に概略的に示されたようなスライド
弁装置は、同じ機能を満たすことができる。このとき、
可動磁極６２は、スライド弁閉じ部材として働く。
本発明は、上記した特定の実施例のみに限定されるもの
ではない。固定及び可動の保持磁極は、ここで意図した
ものとは異なったやり方で関連させてもよい。このよう
な変更、及びより一般的には、保持電磁段の可動磁極の
動きを用いて、可動磁極６２が固定磁極４５に吸引され
た時に主熱サイフォンループの流れを遮断するような変
更は、本発明の範囲内に入ることが理解されよう。
ではない。固定及び可動の保持磁極は、ここで意図した
ものとは異なったやり方で関連させてもよい。このよう
な変更、及びより一般的には、保持電磁段の可動磁極の
動きを用いて、可動磁極６２が固定磁極４５に吸引され
た時に主熱サイフォンループの流れを遮断するような変
更は、本発明の範囲内に入ることが理解されよう。
第１図及び第２図は、各々、従来の制御棒変位装置及び
本発明による装置の熱サイフォンの流路を示す図、 第３図は、本発明の特定の実施例に基づいた駆動装置
を、その軸を通る平面でみた断面図、そして 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、変更を加えた実施例を各々開
位置及び閉位置で示した概略図である。 １０……ケース、１２……骨組み １４、１６、１８……コイル １９……ボックス、２０……シャフト ２１……ギャップ、２２……固定磁極 ２４、２６……磁気リング ２８……リフト磁極、３２……スリーブ ３４……ライナ、３６……移送磁極 ３８……復帰バネ、４０……グリッパ ４２……ピン、４６……固定磁極 ６２……可動磁極、６４……ピン ６６……復帰バネ、７０……ラチェット ７２……流路
本発明による装置の熱サイフォンの流路を示す図、 第３図は、本発明の特定の実施例に基づいた駆動装置
を、その軸を通る平面でみた断面図、そして 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、変更を加えた実施例を各々開
位置及び閉位置で示した概略図である。 １０……ケース、１２……骨組み １４、１６、１８……コイル １９……ボックス、２０……シャフト ２１……ギャップ、２２……固定磁極 ２４、２６……磁気リング ２８……リフト磁極、３２……スリーブ ３４……ライナ、３６……移送磁極 ３８……復帰バネ、４０……グリッパ ４２……ピン、４６……固定磁極 ６２……可動磁極、６４……ピン ６６……復帰バネ、７０……ラチェット ７２……流路
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉容器のふたから突出している流体密
のケース１０内に制御棒に固着したシャフト２０を掴む
第１と第２の組のラチェットを縦方向に間隔をあけて配
置し、ケース１０が支持している保持コイル１８により
作動される可動磁極６２へ第１組のラチェット７０を動
けるように接続し、第１組のラチェット７０がシャフト
２０を掴む高い位置とシャフト２０を離す低い位置との
間で縦方向に可動磁極６２は保持コイルの付勢と滅勢と
により移動でき、一方の位置は可動磁極６２の接触部を
固定磁極４５に衝合させることによって決まり、そして
第２組のラチェット４０は移送コイル１６によって作動
される可動プランジャー４６へ動けるよう接続され、第
２組のラチェット４０がシャフト２０を掴んでおり、可
動の移送磁極３６に接触部が衝合する高い位置と第２組
のラチェット４０がシャフト２０を離す低い位置との間
を可動プランジャー４６は移送コイル１６の付勢と滅勢
とにより移動でき、そして第２組のラチェット４０は移
送磁極３６により支持され、この移送磁極３６はリフト
コイル１４により作動され、シャフトの所定の歩進距離
だけ離されている２つの位置の間で移送磁極３６を動か
すようにした流体冷却式原子炉の制御棒を直進させる電
磁装置において、 冷却流体の縦通路を構成している導管７２に固定磁極４
５を形成し、そして可動磁極６２が固定磁極４５と衝合
接触するとき前記の導管７２を閉じる可動弁部材を前記
の保持コイル１８により作動される可動磁極６２が構成
し、それにより衝合接触時には可動磁極６２は冷却流体
の流通を阻止して原子炉容器の内側とケース内の空間と
の間の冷却流体の熱サイフォンの流れの下方路を遮断
し、熱サイフォンの流れはシャフト２０に沿って上方路
ｆ0だけとなるようにしたことを特徴とした流体冷却式
原子炉の制御棒を直進させる電磁装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8501216A FR2576706B1 (fr) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Dispositif electromagnetique de commande de barre de controle, a pertes thermiques reduites |
| FR8501216 | 1985-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176885A JPS61176885A (ja) | 1986-08-08 |
| JPH0640145B2 true JPH0640145B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=9315718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61017690A Expired - Lifetime JPH0640145B2 (ja) | 1985-01-29 | 1986-01-29 | 熱損失を減少した電磁式の制御棒駆動装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4696783A (ja) |
| EP (1) | EP0191685B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0640145B2 (ja) |
| KR (1) | KR940002702B1 (ja) |
| AT (1) | ATE43022T1 (ja) |
| CA (1) | CA1253637A (ja) |
| DE (1) | DE3663315D1 (ja) |
| ES (1) | ES8704025A1 (ja) |
| FR (1) | FR2576706B1 (ja) |
| YU (1) | YU12086A (ja) |
| ZA (1) | ZA86389B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2600812B1 (fr) * | 1986-06-27 | 1990-06-01 | Framatome Sa | Dispositif d'entrainement de barre de commande de reacteur nucleaire, a clapet mobile |
| US5232656A (en) * | 1992-02-25 | 1993-08-03 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Fast-acting nuclear reactor control device |
| US5307384A (en) * | 1992-12-16 | 1994-04-26 | Westinghouse Electric Corp. | Segmented coil assembly for control rod drive |
| FR2774141B1 (fr) * | 1998-01-28 | 2000-04-07 | Jeumont Ind | Dispositif de blocage en rotation de deux pieces coaxiales vissees l'une sur l'autre, notamment les deux pieces d'un plongeur de cliquet de maintien d'un mecanisme de deplacement de barre de commande |
| KR101086056B1 (ko) | 2010-02-01 | 2011-11-22 | 한국전력기술 주식회사 | 경수로용 제어봉 구동장치의 냉각 유니트 |
| US10032529B2 (en) | 2010-12-09 | 2018-07-24 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear reactor internal electric control rod drive mechanism assembly |
| US9985488B2 (en) | 2011-07-22 | 2018-05-29 | RWXT Nuclear Operations Group, Inc. | Environmentally robust electromagnets and electric motors employing same for use in nuclear reactors |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1371802A (fr) * | 1962-04-30 | 1964-09-11 | Westinghouse Electric Corp | Appareil à mouvement linéaire |
| DE1222175B (de) * | 1964-06-02 | 1966-08-04 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung, insbesondere Linearisierung der Wirkungskennlinie von Absorberstaeben fuer Kernreaktoren |
| US3486095A (en) * | 1965-05-06 | 1969-12-23 | Westinghouse Electric Corp | Cycle control for linear motion device |
| US3449603A (en) * | 1967-09-01 | 1969-06-10 | Westinghouse Electric Corp | Two-coil linear motion device |
| SE334686B (ja) * | 1970-06-18 | 1971-05-03 | Asea Atom Ab | |
| BE753529A (en) * | 1970-07-16 | 1971-01-18 | Acec | Positioning device for control rods nuclear - reactor |
| US3959071A (en) * | 1974-05-28 | 1976-05-25 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for a nuclear reactor for increasing reliability to scram control elements |
| US4423002A (en) * | 1979-12-19 | 1983-12-27 | Framatome | Apparatus for controlling a nuclear reactor by vertical displacement of a unit absorbing neutrons |
| FR2475782B1 (fr) * | 1980-02-12 | 1986-11-28 | Framatome Sa | Perfectionnement aux dispositifs de commande des barres de reglage d'un reacteur nucleaire |
-
1985
- 1985-01-29 FR FR8501216A patent/FR2576706B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-01-20 ZA ZA86389A patent/ZA86389B/xx unknown
- 1986-01-28 ES ES551316A patent/ES8704025A1/es not_active Expired
- 1986-01-28 CA CA000500540A patent/CA1253637A/en not_active Expired
- 1986-01-28 KR KR1019860000531A patent/KR940002702B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-01-29 DE DE8686400185T patent/DE3663315D1/de not_active Expired
- 1986-01-29 EP EP86400185A patent/EP0191685B1/fr not_active Expired
- 1986-01-29 YU YU00120/86A patent/YU12086A/xx unknown
- 1986-01-29 JP JP61017690A patent/JPH0640145B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-01-29 AT AT86400185T patent/ATE43022T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-01-29 US US06/823,545 patent/US4696783A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2576706B1 (fr) | 1987-04-17 |
| ATE43022T1 (de) | 1989-05-15 |
| EP0191685A1 (fr) | 1986-08-20 |
| DE3663315D1 (en) | 1989-06-15 |
| KR940002702B1 (ko) | 1994-03-30 |
| ES8704025A1 (es) | 1987-03-01 |
| CA1253637A (en) | 1989-05-02 |
| KR860006111A (ko) | 1986-08-18 |
| EP0191685B1 (fr) | 1989-05-10 |
| ZA86389B (en) | 1986-10-29 |
| YU12086A (en) | 1990-12-31 |
| US4696783A (en) | 1987-09-29 |
| FR2576706A1 (fr) | 1986-08-01 |
| ES551316A0 (es) | 1987-03-01 |
| JPS61176885A (ja) | 1986-08-08 |
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