JPH07280979A - Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship - Google Patents

Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship

Info

Publication number
JPH07280979A
JPH07280979A JP6095557A JP9555794A JPH07280979A JP H07280979 A JPH07280979 A JP H07280979A JP 6095557 A JP6095557 A JP 6095557A JP 9555794 A JP9555794 A JP 9555794A JP H07280979 A JPH07280979 A JP H07280979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control rod
gripper
diameter
spider body
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6095557A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Tateyama
健 立山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP6095557A priority Critical patent/JPH07280979A/en
Publication of JPH07280979A publication Critical patent/JPH07280979A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a control rod from being removed from a fuel assemble to bring about a critcal state in the reactor core even it a significant vibratiorn takes place when a control rod driver is dismantled and the control rod is separated from a control rod drive shaft at the time of maintenance or inspection of a nuclear reactor for ship. CONSTITUTION:An unlock button 7 is disposed at the lower end of a gripper operating shaft 3, an anti-removal gripper 6 is built in a control rod cluster spider body 5, and a supporting rod 13 having an enlarged part 13a at the upper end thereof is installed on a fuel assembly 8 disposed under the spider body 5 thus constituting the control rod supporting structure. A control rod 11 can be separated from a control rod drive shaft 11 while simultaneously coupling it with the fuel assembly 8 by simply shifting the gripper operating shaft 3 upward.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、舶用原子炉の制御棒支
持構造に関し、舶用原子炉の保守・点検等において制御
棒駆動装置を分解して制御棒駆動軸と制御棒とを切り離
している間に大きな振動が生じて舶用原子炉の上下が逆
転しても、制御棒が燃料集合体から抜出して炉心が臨界
状態になることを防止できるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for supporting a control rod of a marine nuclear reactor. In maintenance and inspection of a marine nuclear reactor, a control rod drive device is disassembled to separate the control rod drive shaft from the control rod. Even if a large vibration occurs between them and the ship reactor is turned upside down, it is possible to prevent the control rod from being withdrawn from the fuel assembly and the core from entering a critical state.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力船の主機関である舶用原子炉に
は、発電所における使用実績および炉の出力制御の双方
の観点から、加圧水型軽水炉の適用が有力視される。
2. Description of the Related Art As a marine nuclear reactor which is a main engine of a nuclear power ship, application of a pressurized water type light water reactor is considered to be promising from the viewpoint of both the actual use at a power plant and the control of the output of the reactor.

【0003】図5は、加圧水型軽水炉を用いた発電用原
子炉の制御棒の周辺の構造を示しており、図5(a)は
燃料集合体25の上面図であり、図5(b)は制御棒ク
ラスタスパイダボディ23と制御棒26とを抽出して示
す燃料集合体25の側面図である。
FIG. 5 shows a structure around a control rod of a power generation reactor using a pressurized water reactor, FIG. 5 (a) is a top view of a fuel assembly 25, and FIG. FIG. 3 is a side view of a fuel assembly 25 showing a control rod cluster spider body 23 and a control rod 26 extracted.

【0004】図5(a)および図5(b)において、図
示しない原子炉容器蓋には多数の制御棒駆動装置(図示
しない)が設置されており、これらの制御棒駆動装置の
下部にはそれぞれ管状の制御棒駆動軸20が接続され
る。
In FIGS. 5 (a) and 5 (b), a large number of control rod driving devices (not shown) are installed on a reactor vessel lid (not shown), and lower parts of these control rod driving devices are installed. A tubular control rod drive shaft 20 is connected to each.

【0005】各制御棒駆動軸20の下部には、制御棒ク
ラスタスパイダボディ23がそれぞれ接続されており、
1つの制御棒クラスタスパイダボディ23は支持部材2
8および端栓29を介して12本の制御棒26を支持す
る。制御棒駆動軸20は原子炉の運転状況に応じて昇降
されるため、各制御棒クラスタスパイダボディ23によ
り支持される12本の制御棒26も昇降して原子炉の反
応度制御が行われる。なお、図5(a)における黒丸印
は燃料棒を示す。
A control rod cluster spider body 23 is connected to the lower portion of each control rod drive shaft 20,
One control rod cluster spider body 23 is the support member 2
Twelve control rods 26 are supported via 8 and end plugs 29. Since the control rod drive shaft 20 is moved up and down according to the operating conditions of the reactor, the 12 control rods 26 supported by each control rod cluster spider body 23 are also moved up and down to control the reactivity of the reactor. The black circles in FIG. 5A indicate fuel rods.

【0006】図6は、加圧水型軽水炉を用いた発電用原
子炉の制御棒支持構造を詳細に示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing in detail the control rod support structure of a nuclear reactor for power generation using a pressurized water type light water reactor.

【0007】同図に示すように、従来の制御棒支持構造
は、原子炉の運転状況に応じて昇降される制御棒駆動軸
20が上端部22aに接続され、下端部に向かうにつれ
て徐々に縮径するとともに下端部に外向きフランジ22
bを有する中空円柱状の形状を有し、原子炉運転時等の
制御棒駆動軸20と制御棒26との接続時における外向
きフランジ22bの径は内部に昇降自在に挿設されるグ
リッパ操作軸21が下降してグリッパ操作軸21の下端
に固定された下方に向けてテーパ状に縮径する形状のロ
ックボタン24が内部に挿入して拡大されるグリッパ2
2と、グリッパ22が上部開口部23aから挿入され、
ロックボタン24の挿入により拡径された外向きフラン
ジ22bが嵌合する拡径部23bを有するとともにグリ
ッパ22が嵌合する内面形状を備え、外面に設けられた
支持部材28および端栓29を介して制御棒26を支持
する中空円柱形状の制御棒クラスタスパイダボディ23
と、制御棒クラスタスパイダボディ23の底部に固定さ
れて、原子炉の緊急停止時に燃料集合体25へ向けて落
下する制御棒クラスタスパイダボディ23の衝突を緩和
する衝撃吸収体である衝撃吸収バネ27とから構成され
る。なお、図中符号30は制御棒26を案内する制御棒
案内シンブルを示す。
As shown in the figure, in the conventional control rod support structure, the control rod drive shaft 20 which is moved up and down according to the operating condition of the reactor is connected to the upper end portion 22a, and gradually contracts toward the lower end portion. Diameter outward and flange 22 on the lower end
b has a hollow cylindrical shape having b, and the diameter of the outward flange 22b at the time of connecting the control rod drive shaft 20 and the control rod 26 at the time of operating a nuclear reactor, etc. The gripper 2 in which the shaft 21 descends and is fixed to the lower end of the gripper operating shaft 21 and a lock button 24 having a shape that tapers down toward the bottom is inserted and enlarged.
2, and the gripper 22 is inserted from the upper opening 23a,
It has an enlarged diameter portion 23b into which the outward flange 22b whose diameter has been enlarged by inserting the lock button 24 is fitted and has an inner surface shape into which the gripper 22 is fitted, with a support member 28 and an end plug 29 provided on the outer surface. Hollow cylindrical control rod cluster spider body 23 supporting the control rod 26
And a shock absorbing spring 27 that is fixed to the bottom of the control rod cluster spider body 23 and is a shock absorber that absorbs the collision of the control rod cluster spider body 23 that drops toward the fuel assembly 25 during an emergency stop of the reactor. Composed of and. Reference numeral 30 in the drawing denotes a control rod guide thimble for guiding the control rod 26.

【0008】そして、原子炉運転時には、グリッパ22
を制御棒クラスタスパイダボディ23に挿入した後、グ
リッパ操作軸21をグリッパ22に対して下降させてロ
ックボタン24をグリッパ22の下端内部に挿入するこ
とにより円周方向に複数に分割されるとともに弾性を有
することにより拡径および縮径自在の外向きフランジ2
2bを押し拡げ、制御棒クラスタスパイダボディ23の
内面に溝状に設けられた拡径部23bに嵌合させること
により、制御棒クラスタスパイダボディ23を介して、
制御棒駆動軸20と制御棒26とを接続する。
When the reactor is in operation, the gripper 22
After being inserted into the control rod cluster spider body 23, the gripper operating shaft 21 is lowered with respect to the gripper 22 and the lock button 24 is inserted into the lower end of the gripper 22 so that the gripper operating shaft 21 is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and is elastic. Outer flange 2 that can be expanded and contracted by having
2b is pushed out and fitted into the expanded diameter portion 23b provided in the groove shape on the inner surface of the control rod cluster spider body 23, so that the control rod cluster spider body 23
The control rod drive shaft 20 and the control rod 26 are connected.

【0009】一方、原子炉の保守点検や燃料交換等の際
においては、まず、制御棒駆動軸20の上方に位置する
図示しない制御棒駆動装置を切り離し、その後に制御棒
駆動軸20と制御棒26とを切り離す。制御棒駆動軸2
0と制御棒26との切り離しは、グリッパ操作軸21を
上昇させてグリッパ22から引き抜き、ロックボタン2
4がグリッパ22の下端内部から上方に移動すると、バ
ネ作用を有して縮径自在の外向きフランジ22bが縮径
して制御棒クラスタスパイダボディ23の拡径部23b
から外れて中心側に集まり、グリッパ22が制御棒クラ
スタスパイダボディ23から抜けることにより行われ
る。
On the other hand, in maintenance and inspection of the nuclear reactor, fuel exchange, etc., first, the control rod drive device (not shown) located above the control rod drive shaft 20 is disconnected, and then the control rod drive shaft 20 and the control rod are removed. Separate from 26. Control rod drive shaft 2
0 and the control rod 26 are separated by raising the gripper operating shaft 21 and pulling it out from the gripper 22, and then pressing the lock button 2
When 4 moves upward from the inside of the lower end of the gripper 22, the outward flange 22b, which has a spring action and can be freely reduced in diameter, is reduced in diameter so that the enlarged diameter portion 23b of the control rod cluster spider body 23.
It is carried out by disengaging from the control rod cluster spider body 23 and gathering on the center side.

【0010】なお、原子炉を急速に停止するには、制御
棒駆動軸20を上部で切り離し、制御棒駆動軸20、グ
リッパ操作軸21、グリッパ22、制御棒クラスタスパ
イダボディ23、ロックボタン24および衝撃吸収バネ
27を結合状態のまま落下させることにより、制御棒2
6を燃料集合体25に挿入する。このとき、制御棒クラ
スタスパイダボディ23の底部に設置された衝撃吸収バ
ネ27が御棒クラスタスパイダボディ23の燃料集合体
25への衝突を緩和する。
In order to quickly shut down the reactor, the control rod drive shaft 20 is disconnected at the upper part, and the control rod drive shaft 20, gripper operating shaft 21, gripper 22, control rod cluster spider body 23, lock button 24 and By dropping the shock absorbing spring 27 in the coupled state, the control rod 2
6 is inserted into the fuel assembly 25. At this time, the shock absorbing spring 27 installed at the bottom of the control rod cluster spider body 23 alleviates the collision of the control rod cluster spider body 23 with the fuel assembly 25.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このように、これまで
の加圧水型軽水炉では、内部点検等において、制御棒駆
動軸と制御棒とを切り離すと、制御棒は燃料集合体に挿
入されたままの状態で保持されていた。
As described above, in the conventional pressurized water type light water reactor, when the control rod drive shaft and the control rod are separated during the internal inspection or the like, the control rod remains inserted in the fuel assembly. It was held in a state.

【0012】しかし、制御棒を固定・拘束するものがな
くなるため、加圧水型軽水炉を舶用原子炉に適用しよう
とすると、制御棒駆動軸と制御棒とを切り離してから燃
料集合体を原子炉外に取り出すまでの間に、津波等が発
生して船体が急激に上下動したり転覆したりすることに
より原子炉の上下が逆転すると、制御棒が燃料集合体か
ら抜け出して炉心が臨界状態になるおそれがある。
However, since there is no means for fixing and restraining the control rods, when the pressurized water type light water reactor is applied to a marine reactor, the control rod drive shaft and the control rods are separated and the fuel assembly is removed from the reactor. If the reactor is turned upside down due to a tsunami, etc. that abruptly moves up and down or overturns before taking out, the control rods may come out of the fuel assembly and the reactor core may enter a critical state. There is.

【0013】特に、今後建造される原子力船には、国際
海事機関(IMO)の原子力船安全基準への適合が必要
になるが、この原子力船安全基準では安全性向上の観点
から舶用原子炉の保守点検や燃料交換も原子力船の通常
運転状態の一部として位置付け、このような保守点検時
や燃料交換時等にも炉心が臨界状態になることを防止す
るように義務付けているため、保守点検や燃料交換等の
際の制御棒駆動軸と制御棒との切り離し時に船体事故等
が発生して原子炉の上下が逆転しても炉心が臨界状態に
なることを防止できる技術を早急に確立しておく必要が
ある。
In particular, nuclear ships to be constructed in the future are required to comply with the International Maritime Organization (IMO) nuclear ship safety standards. However, these nuclear ship safety standards require the use of marine reactors from the viewpoint of improving safety. Maintenance and refueling are also positioned as a part of the normal operation state of nuclear ships, and maintenance is required because it is required to prevent the core from going into a critical state during such maintenance and refueling. We have urgently established a technology that can prevent the reactor core from going into a critical state even if the reactor is turned upside down due to a ship accident or the like when the control rod drive shaft is disconnected from the control rod during fuel refueling, etc. Need to be kept.

【0014】本発明は、上記の従来の技術が有する問題
に鑑みてなされたものであり、舶用原子炉の保守・点検
等において制御棒駆動軸と制御棒とを切り離している間
に船体が大きく上下動したり転覆したりしても制御棒が
燃料集合体から抜出して炉心が臨界状態になることを防
止できる船用原子炉の制御棒支持構造を提供しようとす
るものである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and the hull is large while the control rod drive shaft and the control rod are separated during maintenance and inspection of a marine nuclear reactor. An object of the present invention is to provide a control rod support structure for a marine reactor, which can prevent the control rod from being withdrawn from the fuel assembly and being brought into a critical state even when it is vertically moved or overturned.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するには、従来から行っていた、制御棒駆動軸と制
御棒との切り離しのためのグリッパ操作軸の上昇操作に
より、制御棒の燃料集合体への固定を同時に行えるよう
にすればよいと考え、このような舶用原子炉の制御棒支
持構造を鋭意検討して、本発明を完成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention controls the gripper operating shaft for separating the control rod drive shaft and the control rod, which has been conventionally performed, by controlling the gripper operating shaft. It was thought that it would be good if the rods could be fixed to the fuel assembly at the same time, and the present invention was completed by earnestly studying such a control rod support structure for a marine nuclear reactor.

【0016】本発明にかかる舶用原子炉の制御棒支持構
造は、上部に位置する制御棒駆動装置に接続される制御
棒駆動軸の下部と、前記制御棒駆動軸の下方に支持され
る制御棒の上部との間に連結解放機構Bを設けるととも
に、緊急停止時に落下する制御棒の衝撃を吸収する衝撃
吸収機構Aを前記連結解放機構Bの下方に位置する燃料
集合体の上部に設け、さらに前記連結解放機構Bの下方
であって前記衝撃吸収機構Aの上方に、前記制御棒と前
記連結解放機構Bとの連結解放に連動して前記制御棒と
前記衝撃吸収機構Aとの解放連結を行って前記制御棒駆
動軸から切り離される前記制御棒を前記衝撃吸収機構A
に固定し得る解放連結機構Cを設けたことを特徴とする
もの(以下、「本発明構造1」ともいう。)である。
A control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention comprises a lower portion of a control rod drive shaft connected to an upper control rod drive device and a control rod supported below the control rod drive shaft. Is provided between the upper part of the fuel assembly and the upper part of the fuel assembly located below the connection release mechanism B. Below the connection release mechanism B and above the impact absorption mechanism A, the release connection between the control rod and the impact absorption mechanism A is interlocked with the connection release between the control rod and the connection release mechanism B. When the control rod is disconnected from the control rod drive shaft, the shock absorbing mechanism A
A release coupling mechanism C that can be fixed to the above is provided (hereinafter, also referred to as "invention structure 1").

【0017】より具体的には、本発明にかかる舶用原子
炉の制御棒支持構造は、原子炉の運転状況に応じて昇降
される制御棒駆動軸が上端部に接続され、下端部に向か
うにつれて徐々に縮径するとともに下端部に、円周方向
に複数に分割されるとともに半径方向に弾性を有して縮
径および拡径自在の外向きフランジを有する中空円柱状
の形状を有し、前記外向きフランジの径は、内部に昇降
自在に挿設されるグリッパ操作軸が下降して当該グリッ
パ操作軸に固定された下方に向けてテーパ状に縮径する
形状のロックボタンが内部に挿入することにより拡大さ
れるとともに前記グリッパ操作軸が上昇して前記ロック
ボタンが内部に挿入しないことにより縮小されるグリッ
パと、当該グリッパが上部開口部から挿入され、前記ロ
ックボタンの挿入により拡径された前記グリッパの外向
きフランジが嵌合する拡径部を有するとともに前記グリ
ッパと嵌合する内面形状を備え、外面に設けられた支持
部材を介して制御棒を支持する中空円柱形状の制御棒ク
ラスタスパイダボディと、前記制御棒クラスタスパイダ
ボディの下方の燃料集合体に設置されて、原子炉の緊急
停止時に落下してくる前記制御棒クラスタスパイダボデ
ィを受ける衝撃吸収体とから構成される舶用原子炉の制
御棒支持構造であって、さらに(i)前記グリッパ操作
軸は前記ロックボタンを貫通して下方へ向けて延設され
るとともにその下端部には下方に向けてテーパ状に縮径
する形状のロック解除ボタンが固設されること、(i
i)前記衝撃吸収体は、前記制御棒クラスタスパイダボ
ディの下方の燃料集合体に固定されるとともに前記制御
棒クラスタスパイダボディの内部にまで延設され、上端
部またはその近傍に拡径部を有する支持棒を備えるこ
と、および(iii)前記制御棒クラスタスパイダボデ
ィの内面であって、前記制御棒クラスタスパイダボディ
の拡径部と前記支持棒の拡径部との間には、下端部が円
周方向に複数に分割されるとともに弾性を有して縮径お
よび拡径自在であって、前記グリッパ操作軸が下降して
前記ロック解除ボタンが挿入することにより下端部が拡
径し前記支持棒の拡径部を掴持しないとともに、前記グ
リッパ操作軸が上昇して前記ロック解除ボタンが挿入し
ないことにより下端部が縮径し前記支持棒の拡径部を掴
持する抜出し防止グリッパが配置されることを特徴とす
るもの(以下、「本発明構造2」ともいう。)である。
More specifically, in the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention, a control rod drive shaft that is moved up and down in accordance with the operating condition of the reactor is connected to the upper end portion, and goes toward the lower end portion. It has a hollow columnar shape that gradually decreases in diameter and has a lower end portion that is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and that has an outward flange that is elastic in the radial direction and that can be freely reduced in diameter and expanded. The diameter of the outward flange is such that a gripper operating shaft that is vertically inserted inside is lowered, and a lock button that is fixed to the gripper operating shaft and that is tapered downward is inserted into the inside. And a gripper that is enlarged due to the gripper operating shaft being raised so that the lock button is not inserted inside, and the gripper is inserted through an upper opening, and the lock button is inserted. A hollow columnar shape having an enlarged diameter portion to which the outward flange of the gripper having a larger diameter is fitted and having an inner surface shape to be fitted with the gripper, and supporting the control rod via a supporting member provided on the outer surface Control rod cluster spider body, and a shock absorber that is installed in the fuel assembly below the control rod cluster spider body and receives the control rod cluster spider body that falls during an emergency shutdown of the reactor. A control rod support structure for a marine nuclear reactor, further comprising: (i) the gripper operating shaft extending downward through the lock button and tapering downward at a lower end thereof. A lock release button with a shape that reduces the diameter is fixed, (i
i) The shock absorber is fixed to the fuel assembly below the control rod cluster spider body, extends to the inside of the control rod cluster spider body, and has an enlarged diameter portion at or near the upper end portion. A support rod, and (iii) an inner surface of the control rod cluster spider body, the lower end of which is a circle between the enlarged diameter portion of the control rod cluster spider body and the enlarged diameter portion of the support rod. The support bar is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and has elasticity and can be freely contracted and expanded, and the gripper operating shaft is lowered and the lock release button is inserted to expand the lower end portion of the support bar. Not gripping the expanded diameter part of the support rod, and the lock release button is not inserted due to the gripper operating shaft being raised so that the lower end of the gripping part contracts and the expanded diameter part of the support rod is gripped. What Tsu path is characterized in that it is arranged (hereinafter, also referred to as "the present invention Structure 2".).

【0018】すなわち、本発明構造1における衝撃吸収
機構Aは本発明構造2においては衝撃吸収体により構成
され、本発明構造1における連結解放機構Bは本発明構
造2においてはグリッパと制御棒クラスタスパイダボデ
ィとロックボタンとにより構成され、さらに、本発明構
造1における解放連結機構は本発明構造2においては抜
出し防止グリッパと制御棒クラスタスパイダボディとロ
ック解除ボタンとにより構成される。
That is, the impact absorbing mechanism A in the present invention structure 1 is constituted by the impact absorbing body in the present invention structure 2, and the connection releasing mechanism B in the present invention structure 1 is the gripper and control rod cluster spider in the present invention structure 2. In the present invention structure 2, the release coupling mechanism in the present invention structure 1 is composed of the pull-out preventing gripper, the control rod cluster spider body, and the unlock button.

【0019】[0019]

【作用】本発明構造1では、緊急停止時に落下する制御
棒の衝撃を吸収する衝撃吸収機構を燃料集合体の上部に
固設し、この燃料集合体の上方に位置する制御棒駆動軸
と制御棒との間に連結解放機構を設けるとともに、連結
解放機構の下方であって衝撃吸収機構の上方に、制御棒
と連結解放機構との連結解放に連動して制御棒と衝撃吸
収機構との解放連結を行って制御棒駆動軸から切り離さ
れる制御棒を衝撃吸収機構に固定し得る解放連結機構を
設ける。
In the structure 1 of the present invention, the shock absorbing mechanism for absorbing the shock of the control rod that falls at the time of emergency stop is fixed to the upper portion of the fuel assembly, and the control rod drive shaft and control located above the fuel assembly. A connection release mechanism is provided between the control rod and the shock absorption mechanism, below the connection release mechanism and above the impact absorption mechanism in conjunction with the connection release between the control rod and the connection release mechanism. A release coupling mechanism is provided that can secure the control rod that is coupled and disconnected from the control rod drive shaft to the shock absorbing mechanism.

【0020】そのため、原子炉の通常運転時のように制
御棒駆動軸と制御棒との連結時には、制御棒と衝撃吸収
機構とは連結されずに開放され、一方、原子炉の保守点
検や燃料交換等の制御棒駆動軸と制御棒の切り離し時に
は、制御棒と衝撃吸収機構とは連結される。したがっ
て、原子炉の保守点検や燃料交換等の際に制御棒と制御
棒駆動軸とを切り離しても、制御棒は衝撃吸収機構を介
して燃料集合体に連結される。
Therefore, when the control rod drive shaft and the control rod are connected as in the normal operation of the reactor, the control rod and the shock absorbing mechanism are opened without being connected, while the maintenance and inspection of the reactor and the fuel are not performed. When disconnecting the control rod drive shaft and the control rod for replacement or the like, the control rod and the shock absorbing mechanism are connected. Therefore, even if the control rod and the control rod drive shaft are disconnected during maintenance and inspection of the nuclear reactor, fuel exchange, etc., the control rod is connected to the fuel assembly via the shock absorbing mechanism.

【0021】本発明構造2では、グリッパを制御棒クラ
スタスパイダボディの内部に挿入して所定の位置に嵌合
してからグリッパ操作軸をグリッパに対して下方に挿入
すると、グリッパ操作軸に固定されたロックボタンがグ
リッパ下端部の外向きフランジを押し拡げて制御棒クラ
スタスパイダボディの内部に設けられた溝状の拡径部に
拡径された外向きフランジを嵌合させるとともに、グリ
ッパ操作軸の下端に固定されたロック解除ボタンが制御
棒クラスタスパイダボディの内部に設置された抜出し防
止グリッパの下端部を押し拡げて、制御棒クラスタスパ
イダボディの下方の燃料集合体に固定された支持棒の上
端部の拡径部を抜出し防止グリッパが掴持できなくな
る。
In the structure 2 of the present invention, the gripper is fixed to the gripper operating shaft by inserting the gripper into the control rod cluster spider body and fitting the gripper at a predetermined position and then inserting the gripper operating shaft downward with respect to the gripper. The lock button pushes the outward flange at the lower end of the gripper and expands it to fit the enlarged outward flange into the groove-shaped enlarged portion provided inside the control rod cluster spider body. A lock release button fixed to the lower end pushes the lower end of the pull-out prevention gripper installed inside the control rod cluster spider body to expand it, and the upper end of the support rod fixed to the fuel assembly below the control rod cluster spider body. It becomes impossible to grip the enlarged diameter part of the part with the pull-out prevention gripper.

【0022】一方、グリッパを制御棒クラスタスパイダ
ボディから引き抜くためにグリッパ操作軸をグリッパに
対して上方に移動させると、ロックボタンも上昇して縮
径自在の外向きフランジは縮径して外向きフランジが制
御棒クラスタスパイダボディの拡径部から外れるととも
に、ロック解除ボタンも上昇して抜出し防止グリッパの
下端部は縮径して支持棒の拡径部を掴持する。
On the other hand, when the gripper operating shaft is moved upward with respect to the gripper in order to pull out the gripper from the control rod cluster spider body, the lock button also rises and the diameter-reducing outward flange is reduced in diameter and outward. As the flange is disengaged from the expanded diameter portion of the control rod cluster spider body, the lock release button also rises and the lower end of the pull-out prevention gripper is reduced in diameter to grip the expanded diameter portion of the support rod.

【0023】したがって、制御棒駆動軸と制御棒とを接
続するには、グリッパを制御棒クラスタスパイダボディ
の所定の位置に挿入してからグリッパ操作軸をグリッパ
に対して下方に挿入することによりグリッパの下端部の
外向きフランジと制御棒クラスタスパイダボディの拡径
部とによりグリッパと制御棒クラスタスパイダボディと
が連結されるとともに、抜出し防止グリッパの下端部が
拡径することにより制御棒クラスタスパイダボディと支
持棒とは接続されなくなる。
Therefore, in order to connect the control rod drive shaft and the control rod, the gripper is inserted into a predetermined position of the control rod cluster spider body, and then the gripper operating shaft is inserted below the gripper. The gripper and control rod cluster spider body are connected by the outward flange at the lower end of the control rod cluster spider body and the control rod cluster spider body is expanded by expanding the lower end of the pullout prevention gripper. Is no longer connected to the support rod.

【0024】次に、原子炉の保守・点検等の際のように
制御棒駆動装置と制御棒とを切り離す際には、グリッパ
操作軸をグリッパに対して上方に引き抜くことによりグ
リッパの下端部の外向きフランジと制御棒クラスタスパ
イダボディの拡径部との嵌合は解除されてグリッパと制
御棒クラスタスパイダボディとが切り離されるととも
に、抜出し防止グリッパの下端部が縮径することにより
制御棒クラスタスパイダボディと支持棒とは接続され
る。
Next, when disconnecting the control rod drive unit from the control rod for maintenance and inspection of the nuclear reactor, the gripper operation shaft is pulled out upward with respect to the gripper, and the lower end portion of the gripper is pulled out. The outer flange and the expanded part of the control rod cluster spider body are disengaged to separate the gripper from the control rod cluster spider body, and the lower end of the pullout prevention gripper is reduced in diameter to reduce the control rod cluster spider. The body and the support rod are connected.

【0025】したがって、制御棒駆動装置と制御棒とを
切り離す際に、グリッパ操作軸を上方に引き抜く操作を
行うことにより、グリッパと制御棒クラスタスパイダボ
ディとの切り離し、および制御棒クラスタスパイダボデ
ィと制御棒との接続が同時に行われ、制御棒駆動装置と
制御棒との切り離し、および制御棒と燃料集合体との接
続が同時になされるようになる。
Therefore, when the control rod drive unit and the control rod are separated from each other, the gripper operating shaft is pulled out to separate the gripper from the control rod cluster spider body, and the control rod cluster spider body and the control unit. Connections with the rods are made simultaneously so that the control rod drive and control rods are disconnected and the control rods and fuel assemblies are connected at the same time.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明にかかる舶用原子炉の制御棒支
持構造の一実施例を添付図面を参照しながら詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0027】図1は、本発明を適用した、加圧水型軽水
炉を用いた舶用原子炉の制御棒支持構造を一部を省略し
て示す垂直断面図であり、図2(a)はグリッパ2の斜
視図であり、図2(b)は抜出し防止グリッパ6の斜視
図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a control rod support structure of a marine nuclear reactor using a pressurized water type light water reactor to which the present invention is applied, with a part thereof omitted, and FIG. FIG. 2B is a perspective view of the pullout prevention gripper 6.

【0028】本実施例では、図示しない原子炉容器蓋に
多数の制御棒駆動装置(図示しない)が設置されてお
り、これらの制御棒駆動装置にはそれぞれ管状の制御棒
駆動軸1が接続される。各制御棒駆動軸1の下部には制
御棒クラスタスパイダボディ5がそれぞれ接続されてお
り、図1においては一部省略しているが、各制御棒クラ
スタスパイダボディ5は支持部材14を介して12本の
制御棒11を支持している。そして、図1において、各
制御棒駆動軸1は原子炉の運転状況に応じて昇降される
ため、各制御棒クラスタスパイダボディ5により支持さ
れる12本の制御棒11も昇降するため、原子炉の反応
度制御が行われる。
In the present embodiment, a large number of control rod drive devices (not shown) are installed on the reactor vessel lid (not shown), and tubular control rod drive shafts 1 are connected to these control rod drive devices, respectively. It Control rod cluster spider bodies 5 are respectively connected to the lower portions of the control rod drive shafts 1. Although not shown in FIG. It supports the control rod 11 of the book. Further, in FIG. 1, since each control rod drive shaft 1 is moved up and down according to the operating condition of the reactor, 12 control rods 11 supported by each control rod cluster spider body 5 are also moved up and down. Is controlled.

【0029】制御棒駆動軸1の下端部には、制御棒駆動
軸1と制御棒11との連結解放機構の構成要素の一例で
あるグリッパ2が接続される。グリッパ2は、図2
(a)に示すように、下端部に向かうにつれて内径およ
び外形が徐々に縮小する形状を有するとともに、その下
端部に、円周方向に設けられた複数のスリット2bによ
り複数に分割されるとともに分割されたそれぞれの分割
部分2cが弾性を有するために半径方向に変形するバネ
作用を有し全体として縮径および拡径自在の外向きフラ
ンジ2aを備えた形状を有する中空円柱状部材である。
To the lower end of the control rod drive shaft 1 is connected a gripper 2 which is an example of a component of a mechanism for releasing the connection between the control rod drive shaft 1 and the control rod 11. The gripper 2 is shown in FIG.
As shown in (a), the inner diameter and the outer shape are gradually reduced toward the lower end, and the lower end is divided into a plurality of slits 2b provided in the circumferential direction and is divided. Each of the divided portions 2c is a hollow columnar member having a spring action of deforming in the radial direction due to its elasticity and having an outwardly facing flange 2a capable of contracting and expanding in diameter as a whole.

【0030】グリッパ2の内部には、下端部に下方に向
けてテーパ状に縮径する形状のロック解除ボタン7が、
その上方に一定距離だけ離間して下方に向けてテーパ状
に縮径する形状のロックボタン4がそれぞれ固設された
グリッパ操作軸3が挿設される。グリッパ操作軸3は上
方まで延設され、外部から上昇および下降操作を行うこ
とが可能なように構成される。
Inside the gripper 2, there is provided a lock release button 7 having a shape in which the diameter is tapered downward at the lower end,
A gripper operating shaft 3 is fixedly installed above the lock button 4 having a shape that is tapered by a certain distance and is tapered downward. The gripper operating shaft 3 is extended to the upper side, and is configured so that it can be raised and lowered from the outside.

【0031】グリッパ2の外向きフランジ2aの径は、
グリッパ2の内部に昇降自在に挿設されるグリッパ操作
軸3が下降することによりグリッパ操作軸3に固定され
たロックボタン4が内部に挿入して拡大されるととも
に、グリッパ操作軸3が上昇することによりロックボタ
ン4が内部に挿入しなくなり自身の有するバネ作用によ
り縮小される。
The diameter of the outward flange 2a of the gripper 2 is
When the gripper operating shaft 3 that is vertically inserted inside the gripper 2 descends, the lock button 4 fixed to the gripper operating shaft 3 is inserted inside and enlarged, and the gripper operating shaft 3 rises. As a result, the lock button 4 is not inserted inside, and the lock button 4 is contracted by its own spring action.

【0032】グリッパ2は制御棒クラスタスパイダボデ
ィ5に嵌合自在に内設される。この制御棒クラスタスパ
イダボディ5は、グリッパ2が制御棒クラスタスパイダ
ボディ5の上端開口部5aから挿入され、ロックボタン
4の挿入により拡径されたグリッパ2の外向きフランジ
2aが嵌合する溝状の拡径部5bを有するとともにグリ
ッパ2と嵌合する内面形状を備える中空円柱状部材であ
る。なお、拡径部5bの下方には後述する抜出し防止グ
リッパ6を保持・収容する拡径部5dが設けられる。本
実施例では、連結解放機構はグリッパ2と制御棒クラス
タスパイダボディ5とロックボタン4とにより構成され
る。
The gripper 2 is provided inside the control rod cluster spider body 5 so as to be freely fitted therein. This control rod cluster spider body 5 has a groove shape in which the gripper 2 is inserted from the upper end opening 5a of the control rod cluster spider body 5 and the outward flange 2a of the gripper 2 whose diameter is expanded by inserting the lock button 4 is fitted. Is a hollow columnar member having an inner surface shape that fits with the gripper 2 while having the expanded diameter portion 5b. Below the enlarged diameter portion 5b, there is provided an enlarged diameter portion 5d for holding and housing a pull-out prevention gripper 6 which will be described later. In this embodiment, the connection releasing mechanism is composed of the gripper 2, the control rod cluster spider body 5, and the lock button 4.

【0033】制御棒クラスタスパイダボディ5の下方に
は、原子炉の緊急停止時に落下してくる制御棒クラスタ
スパイダボディ5を受ける衝撃吸収体10が設置され
る。この衝撃吸収体10は、燃料集合体8の上面に設け
られたバネ10bとバネ10bにより支持される円板1
0aとを備え、円板10aは制御棒クラシタスパイダボ
ディ5の内部に設けられたフランジ5cの下面を支持す
ることができるように配置されるが、本発明にかかる舶
用原子炉の制御棒支持構造では、もう一つの要素とし
て、制御棒クラスタスパイダボディ5の下方に、固定ピ
ン9により燃料集合体8に固定されるとともに制御棒ク
ラスタスパイダボディ5の内部にまで延設され、上端部
に拡径部13aを有する支持棒13が設けられる。この
拡径部13aは、後述する抜出し防止グリッパ6の下端
部が縮径することにより抜出し防止グリッパ6により掴
持されるとともに、抜出し防止グリッパ6の掴持部であ
る下端部6aが拡径することにより抜出し防止グリッパ
6に掴持されなくなる形状であり、抜出し防止グリッパ
の掴持部6aの内面形状に応じて適宜決定される。この
ように本実施例では、衝撃吸収機構は支持棒13、円板
10a、バネ10bおよびピン9からなる衝撃吸収体1
0により構成される。
Below the control rod cluster spider body 5, there is installed a shock absorber 10 for receiving the control rod cluster spider body 5 that falls when the reactor is urgently stopped. The shock absorber 10 includes a spring 10b provided on the upper surface of the fuel assembly 8 and a disc 1 supported by the spring 10b.
0a, and the disk 10a is arranged so as to be able to support the lower surface of the flange 5c provided inside the control rod classiter spider body 5, the control rod supporting structure for a marine nuclear reactor according to the present invention. Then, as another element, below the control rod cluster spider body 5, it is fixed to the fuel assembly 8 by the fixing pin 9 and is extended to the inside of the control rod cluster spider body 5, and the diameter is expanded at the upper end. A support rod 13 having a portion 13a is provided. The expanded diameter portion 13a is gripped by the pull-out prevention gripper 6 by reducing the diameter of the lower end portion of the pull-out prevention gripper 6 which will be described later, and the lower end portion 6a which is the grip portion of the pull-out prevention gripper 6 expands in diameter. As a result, the pull-out prevention gripper 6 is not gripped by the gripper 6 and is appropriately determined according to the shape of the inner surface of the grip portion 6a of the pull-out prevention gripper. As described above, in this embodiment, the shock absorbing mechanism includes the shock absorbing body 1 including the support rod 13, the disc 10a, the spring 10b, and the pin 9.
It is composed of 0.

【0034】制御棒クラスタスパイダボディ5の内面で
あって、制御棒クラスタスパイダボディ5の拡径部5b
と支持棒13の拡径部13aとの間には、図2(b)に
示すように、下端部6aが複数のスリット6bにより円
周方向に複数に分割されるとともに分割された分割部分
6cそれぞれが弾性を有するために半径方向に変形して
縮径および拡径自在の中空円柱状の抜出し防止グリッパ
6が設置される。抜出し防止グリッパ6の制御棒クラス
タスパイダボディ5の内部への設置は上端開口部5aか
ら押し込んで拡径部5bの下部に嵌合させることにより
行う。
On the inner surface of the control rod cluster spider body 5, the expanded diameter portion 5b of the control rod cluster spider body 5
2B, the lower end portion 6a is circumferentially divided into a plurality of portions by a plurality of slits 6b, and the divided portion 6c is divided into a plurality of portions. Since each of them has elasticity, it is deformed in the radial direction and a hollow cylindrical pull-out prevention gripper 6 that can be reduced in diameter and expanded in diameter is installed. The pull-out preventing gripper 6 is installed inside the control rod cluster spider body 5 by pushing it from the upper end opening 5a and fitting it into the lower portion of the expanded diameter portion 5b.

【0035】この抜出し防止グリッパ6は、グリッパ操
作軸3が下降することによりロック解除ボタン7が内部
に挿入して下端部6aが拡径するために支持棒13の拡
径部13aを掴持できなくなるとともに、グリッパ操作
軸3が上昇することによりロック解除ボタン7が挿入せ
ず下端部が自身の有する弾性作用により縮径するために
支持棒13の拡径部13aを掴持するように作動する。
本実施例では、解放連結機構は、抜出し防止グリッパ6
と制御棒クラスタスパイダボディ5とロック解除ボタン
7とにより構成される。
The pull-out prevention gripper 6 can hold the expanded diameter portion 13a of the support rod 13 because the lock release button 7 is inserted inside and the lower end portion 6a is expanded when the gripper operating shaft 3 is lowered. When the gripper operating shaft 3 is lifted, the lock release button 7 is not inserted and the lower end portion of the gripper operating shaft 3 is reduced in diameter by its own elastic action, so that the enlarged diameter portion 13a of the support rod 13 is grasped. .
In this embodiment, the release coupling mechanism is the pull-out prevention gripper 6
And a control rod cluster spider body 5 and an unlock button 7.

【0036】制御棒クラスタスパイダボディ5の外面に
は支持部材14が接続され、この支持部材14と支持部
材14に接続される端栓15とを介して、制御棒案内シ
ンブル12により案内される制御棒11が支持される。
A support member 14 is connected to the outer surface of the control rod cluster spider body 5, and the control is guided by the control rod guide thimble 12 via the support member 14 and an end plug 15 connected to the support member 14. The rod 11 is supported.

【0037】以上のように構成された本発明にかかる舶
用原子炉の制御棒支持構造の一実施例の作動を、図1な
いし図4を参照しながら説明する。なお、図3および図
4は、図1により示した本発明にかかる舶用原子炉の制
御棒支持構造の一実施例についての、制御棒11と制御
棒駆動軸1との接続時、燃料集合体8と制御棒11との
接続時をそれぞれ示したものであり、図3および図4の
図中符号は図1と同じである。
The operation of an embodiment of the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention constructed as above will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 3 and 4 show the fuel rod assembly when the control rod 11 and the control rod drive shaft 1 are connected in the embodiment of the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention shown in FIG. 8 and the control rod 11 are respectively connected, and the reference numerals in FIGS. 3 and 4 are the same as those in FIG.

【0038】原子炉を運転する際には、図1において、
制御棒クラスタスパイダボディ5にグリッパ2を挿入し
て制御棒クラスタスパイダボディ5とグリッパ2とを嵌
合させてからグリッパ2の内部にグリッパ操作軸3を挿
設してロックボタン4をグリッパ2の下端内部に挿入す
ることにより外向きフランジ2aを制御棒クラスタスパ
イダボディ5の拡径部5bに嵌合させて制御棒駆動軸1
と制御棒11を接続する。このとき、ロックボタン4の
グリッパ2の下端内部への挿入に連動して、ロック解除
ボタン7が抜出し防止グリッパ6の内部に挿入すること
により自身が有する弾性作用により支持棒13の拡径部
13aを掴持している抜出し防止グリッパ6の下端部6
aが拡径して支持棒13と制御棒11とが切り離され
る。
When operating the reactor, in FIG.
The gripper 2 is inserted into the control rod cluster spider body 5, the control rod cluster spider body 5 and the gripper 2 are fitted together, and then the gripper operating shaft 3 is inserted into the gripper 2 to lock the lock button 4 of the gripper 2. By inserting the outward flange 2a into the enlarged diameter portion 5b of the control rod cluster spider body 5 by inserting it into the lower end, the control rod drive shaft 1
And the control rod 11 are connected. At this time, interlocking with the insertion of the lock button 4 into the lower end of the gripper 2, by inserting the lock release button 7 into the pull-out prevention gripper 6, the expanded portion 13a of the support rod 13 is elastically exerted by itself. Lower end 6 of the pull-out prevention gripper 6 that holds the
The diameter a is expanded and the support rod 13 and the control rod 11 are separated.

【0039】図3(a)は、原子炉運転時のあるタイミ
ングを示し、図示しない制御棒駆動装置により制御棒駆
動軸1が上方に上昇して、制御棒11が燃料集合体8か
ら若干引き抜かれた状態を示す。すなわち、制御棒駆動
軸1はグリッパ2に接続され、グリッパ2は制御棒クラ
スタスパイダボディ5に嵌合され、制御棒クラスタスパ
イダボディ5に支持部材14および端栓15を介して制
御棒11が接続されるため、制御棒駆動軸1と制御棒1
1とは接続される。
FIG. 3 (a) shows a certain timing when the reactor is in operation, in which the control rod drive shaft 1 is lifted upward by a control rod drive device (not shown), and the control rod 11 is slightly pulled from the fuel assembly 8. Shows the removed state. That is, the control rod drive shaft 1 is connected to the gripper 2, the gripper 2 is fitted to the control rod cluster spider body 5, and the control rod 11 is connected to the control rod cluster spider body 5 via the support member 14 and the end plug 15. Control rod drive shaft 1 and control rod 1
1 is connected.

【0040】図3(b)はグリッパ2の図3(a)にお
けるA−A断面を、図3(c)は抜出し防止グリッパ6
の図3(a)におけるB−B断面をそれぞれ示す。この
状態では、図3(b)に示すようにグリッパ2の下部は
拡径されて外向きフランジ2aが制御棒クラスタスパイ
ダボディ5の内面の拡径部5bに嵌合するとともに、図
3(c)に示すように抜出し防止グリッパ6の下部も拡
径されて下端部6aが支持棒13の拡径部13aを掴持
しない。
FIG. 3B is a sectional view of the gripper 2 taken along the line AA in FIG. 3A, and FIG.
3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In this state, as shown in FIG. 3 (b), the lower portion of the gripper 2 is expanded in diameter, the outward flange 2a is fitted into the expanded diameter portion 5b on the inner surface of the control rod cluster spider body 5, and at the same time as shown in FIG. ), The lower portion of the pull-out preventing gripper 6 is also expanded in diameter so that the lower end portion 6a does not grip the expanded diameter portion 13a of the support rod 13.

【0041】なお、原子炉を急速に停止するには、図3
(a)に示す状態において、制御棒駆動軸1を上部で切
り離し、制御棒駆動軸1、グリッパ2、グリッパ操作軸
3、制御棒クラスタスパイダボディ5、支持部材14、
端栓15および制御棒15を一体のまま下方に向けて落
下させるが、制御棒クラスタスパイダボディ5の内部の
フランジ5cが衝撃吸収体10の上端部にバネ10bに
より支持されて設けられた円板10aにより受け止めら
れ、落下による衝撃が吸収される。
In order to quickly shut down the nuclear reactor,
In the state shown in (a), the control rod drive shaft 1 is separated at the upper part, and the control rod drive shaft 1, gripper 2, gripper operating shaft 3, control rod cluster spider body 5, support member 14,
The end plug 15 and the control rod 15 are dropped downward as they are, but a flange 5c inside the control rod cluster spider body 5 is provided on the upper end of the shock absorber 10 by a spring 10b. It is received by 10a and the shock caused by falling is absorbed.

【0042】次に、原子炉を停止すると、図示しない制
御棒駆動装置により制御棒駆動軸1は下降して図1に示
す位置で停止する。この状態で制御棒駆動軸1と制御棒
11とを切り離すには、グリッパ操作軸3をグリッパ2
に対して上方に引き上げる。すると、ロック解除ボタン
7が上方に移動することにより抜出し防止グリッパ6の
下端部6aが自身の弾性作用により縮径して支持棒13
の拡径部13aを掴持するとともに、ロックボタン4が
上方に移動することによりグリッパ2の外向きフランジ
2aが自身が有する弾性作用により縮径して制御棒クラ
スタスパイダボディ5の拡径部5bから外れる。
Next, when the reactor is stopped, the control rod drive shaft 1 descends by the control rod drive device (not shown) and stops at the position shown in FIG. In this state, in order to separate the control rod drive shaft 1 and the control rod 11, the gripper operating shaft 3 is attached to the gripper 2
Pull upwards against. Then, as the lock release button 7 moves upward, the lower end portion 6a of the pull-out prevention gripper 6 is reduced in diameter by its own elastic action and the support rod 13 is pressed.
Of the control rod cluster spider body 5 by reducing the diameter by the elastic action of the outward flange 2a of the gripper 2 by gripping the enlarged diameter portion 13a of the control button 4 and moving the lock button 4 upward. Get out of.

【0043】図4(a)には、この後さらに制御棒駆動
軸1を上方に引き上げたときの状況を示す。すなわち、
グリッパ2は制御棒クラスタスパイダボディ5から切り
離され、制御棒クラスタスパイダボディ5は抜出し防止
グリッパ6により支持棒13を掴持し、支持棒13は燃
料集合体8により支持され、制御棒クラスタスパイダボ
ディ5は支持部材14および端栓15を介して制御棒1
1を支持するため、制御棒11は燃料集合体8に接続さ
れる。
FIG. 4A shows the situation when the control rod drive shaft 1 is further pulled up thereafter. That is,
The gripper 2 is separated from the control rod cluster spider body 5, the control rod cluster spider body 5 holds the support rod 13 by the pull-out prevention gripper 6, and the support rod 13 is supported by the fuel assembly 8 and the control rod cluster spider body. 5 is a control rod 1 via a support member 14 and an end plug 15.
The control rods 11 are connected to the fuel assembly 8 to support 1.

【0044】図4(b)には図4(a)におけるグリッ
パ2のC−C断面を、図4(c)には図4(a)におけ
る抜出し防止グリッパ6のD−D断面をそれぞれ示す。
この状態では、図4(b)に示すようにグリッパ2の下
部は縮径されロック解除ボタン7の上面と係合するとと
もに、図4(c)に示すように抜出し防止グリッパ6の
下部も縮径されて下端部6aが支持棒13の拡径部13
aを掴持するようになる。
FIG. 4B shows a CC cross section of the gripper 2 in FIG. 4A, and FIG. 4C shows a DD cross section of the pullout prevention gripper 6 in FIG. 4A. .
In this state, the lower portion of the gripper 2 is reduced in diameter as shown in FIG. 4 (b) to engage with the upper surface of the lock release button 7, and the lower portion of the pull-out prevention gripper 6 is also contracted as shown in FIG. 4 (c). The diameter of the lower end 6a is increased so that the expanded diameter portion 13 of the support rod 13
You will be able to grab a.

【0045】このようにして、本発明にかかる舶用原子
炉の制御棒支持構造では、グリッパ操作軸2を上方に引
き上げるという一つの操作により、制御棒駆動軸1と制
御棒11との切り離し、および制御棒11と燃料集合体
8との接続を同時に行うことが可能となった。したがっ
て、舶用原子炉の保守・点検等において制御棒駆動装置
を分解するような間にも、制御棒11が他の部材から切
り離された状態におかれることがなくなり、船体に大き
な振動が生じて舶用原子炉の上下が逆転しても制御棒が
燃料集合体から抜出して炉心が臨界状態になることを防
止できることとなった。
As described above, in the control rod supporting structure for a marine nuclear reactor according to the present invention, the control rod drive shaft 1 and the control rod 11 are separated by one operation of pulling up the gripper operating shaft 2 and It has become possible to connect the control rod 11 and the fuel assembly 8 at the same time. Therefore, even when the control rod drive device is disassembled during maintenance / inspection of the marine reactor, the control rod 11 is not left in a state of being separated from other members, and a large vibration occurs in the hull. It has become possible to prevent the control rod from being pulled out of the fuel assembly and the core from entering a critical state even when the ship reactor is turned upside down.

【0046】[0046]

【変形例】本実施例では、連結解放機構としてグリッパ
2等を用いるとともに解放連結機構として抜出しグリッ
パ6等を用い、これらをグリッパ操作軸3に固定したロ
ックボタン4およびロック解除ボタン7により連動させ
るように構成したが、本発明にかかる舶用原子炉の制御
棒支持構造はかかる態様のみには限定されない。制御棒
と制御棒駆動軸を連結解放する連結解放機構と、これに
連動して制御棒と燃料集合体に固定された衝撃吸収機構
とを解放連結する解放連結機構とを備える舶用原子炉の
制御棒支持構造は、等しく本発明に包含されるものであ
る。
[Modification] In this embodiment, the gripper 2 and the like are used as the connection and release mechanism, and the extraction gripper 6 and the like are used as the release and connection mechanism, and these are interlocked by the lock button 4 and the lock release button 7 fixed to the gripper operating shaft 3. However, the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention is not limited to this mode. Control of a marine reactor equipped with a coupling / releasing mechanism for coupling / releasing a control rod and a control rod drive shaft, and a release coupling mechanism for coupling / releasing the control rod and an impact absorbing mechanism fixed to a fuel assembly Rod support structures are equally included in the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明構造1では、緊急停止時に落下す
る制御棒の衝撃を吸収する衝撃吸収機構を燃料集合体の
上部に固設し、この燃料集合体の上方に位置する制御棒
駆動軸と制御棒との間に連結解放機構を設けるととも
に、連結解放機構の下方であって衝撃吸収機構の上方
に、制御棒と連結解放機構との連結解放に連動して制御
棒と衝撃吸収機構との解放連結を行って制御棒駆動軸か
ら切り離される制御棒を衝撃吸収機構に固定し得る解放
連結機構を設けるため、制御棒駆動軸と制御棒との切り
離し、および制御棒と燃料集合体との接続を同時に行え
るようになった。
According to the structure 1 of the present invention, the shock absorbing mechanism for absorbing the shock of the control rod which falls at the time of emergency stop is fixed to the upper portion of the fuel assembly, and the control rod drive shaft located above the fuel assembly. A connection release mechanism is provided between the control rod and the control rod, and below the connection release mechanism and above the impact absorption mechanism, the control rod and the impact absorption mechanism are interlocked with the connection release between the control rod and the connection release mechanism. The control rod drive shaft is disconnected from the control rod drive shaft, and the control rod drive shaft is disconnected from the control rod, and the control rod drive shaft is disconnected from the control rod drive shaft. You can connect at the same time.

【0048】本発明構造2では、グリッパ操作軸の下端
部にロック解除ボタンを設置するとともに制御棒クラス
タスパイダボディに抜出し防止グリッパを内蔵し、さら
に制御棒クラスタスパイダボディの下方に位置する燃料
集合体に上端部に拡径部を有する支持棒を設置して構成
したため、グリッパ操作軸を上方に移動させるという一
つの操作により、制御棒駆動軸と制御棒との切り離し、
および制御棒と燃料集合体との接続を同時に行えるよう
になった。
In the structure 2 of the present invention, the lock release button is installed at the lower end of the gripper operating shaft, the pull-out preventing gripper is built in the control rod cluster spider body, and further the fuel assembly located below the control rod cluster spider body is installed. Since the support rod having the enlarged diameter portion is installed at the upper end, the control rod drive shaft and the control rod are separated by one operation of moving the gripper operation shaft upward,
Also, the control rod and the fuel assembly can be connected at the same time.

【0049】したがって、本発明構造1または本発明構
造2により、舶用原子炉の保守・点検等において制御棒
駆動装置を分解するような間にも、制御棒が他の部材か
ら切り離された状態におかれることがなくなり、船体に
大きな振動が生じても制御棒が燃料集合体から抜出して
炉心が臨界状態になることを防止できることとなった。
そのため、IMOの原子力船安全基準への適用を確保で
きることになった。
Therefore, according to the structure 1 of the present invention or the structure 2 of the present invention, even when the control rod drive device is disassembled in the maintenance and inspection of the marine nuclear reactor, the control rod is separated from other members. It is possible to prevent the control rod from being withdrawn from the fuel assembly and the core from entering a critical state even if large vibrations occur in the hull.
Therefore, it was possible to secure the application of IMO to the safety standard for nuclear ships.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる舶用原子炉の制御棒支持構造の
一実施例を示す垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of a control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention.

【図2】図2(a)はグリッパの斜視図であり、図2
(b)は抜出し防止グリッパの斜視図である。
2A is a perspective view of the gripper, and FIG.
(B) is a perspective view of a pull-out prevention gripper.

【図3】図3(a)は本発明にかかる舶用原子炉の制御
棒支持構造の一実施例について制御棒駆動軸と制御棒と
の接続時を示す垂直断面図であり、図3(b)は図3
(a)におけるA−A断面図であり、図3(c)は図3
(a)におけるB−B断面図である。
FIG. 3 (a) is a vertical cross-sectional view showing the connection of the control rod drive shaft and the control rod to one embodiment of the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention, and FIG. ) Is Figure 3
FIG. 3A is a sectional view taken along line AA in FIG.
It is a BB sectional view in (a).

【図4】図4(a)は本発明にかかる舶用原子炉の制御
棒支持構造の一実施例について支持棒と制御棒との接続
時を示す垂直断面図であり、図4(b)は図4(a)に
おけるC−C断面図であり、図4(c)は図4(a)に
おけるD−D断面図である。
FIG. 4 (a) is a vertical cross-sectional view showing the connection between the support rod and the control rod in one embodiment of the control rod support structure for a marine nuclear reactor according to the present invention, and FIG. It is CC sectional drawing in FIG.4 (a), and FIG.4 (c) is DD sectional drawing in FIG.4 (a).

【図5】加圧水型軽水炉を用いた従来の発電用原子炉の
制御棒周辺の構造を示しており、図5(a)は燃料集合
体の上面図であり、図5(b)は制御棒クラスタスパイ
ダボディと制御棒とを抽出して示す燃料集合体の側面図
である。
FIG. 5 shows a structure around a control rod of a conventional power generation reactor using a pressurized water reactor, FIG. 5 (a) is a top view of a fuel assembly, and FIG. 5 (b) is a control rod. It is a side view of the fuel assembly which shows the cluster spider body and the control rod in an extracted manner.

【図6】加圧水型軽水炉を用いた従来の発電用原子炉の
制御棒支持構造を詳細に示す垂直断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing in detail a control rod support structure of a conventional nuclear reactor for power generation using a pressurized water reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 衝撃吸収機構 B 連結解放機構 C 解放連結機構 1 制御棒駆動軸 2 グリッパ 2a 外向きフランジ 2b スリット 2c 分割部分 3 グリッパ操作軸 4 ロックボタン 5 制御棒クラスタスパイダボディ 5a 上端開口部 5b、5d 拡径部 5c フランジ 6 抜出し防止グリッパ 6a 下端部(掴持部) 6b スリット 6c 分割部分 7 ロック解除ボタン 8 燃料集合体 9 固定ピン 10 衝撃吸収体 10a 円板 10b バネ 11 制御棒 12 制御棒案内シンブル 13 支持棒 13a 拡径部 14 支持部材 15 端栓 A shock absorbing mechanism B coupling release mechanism C release coupling mechanism 1 control rod drive shaft 2 gripper 2a outward flange 2b slit 2c split portion 3 gripper operating shaft 4 lock button 5 control rod cluster spider body 5a upper end opening 5b, 5d diameter expansion Part 5c Flange 6 Pull-out prevention gripper 6a Lower end (grasping part) 6b Slit 6c Divided part 7 Lock release button 8 Fuel assembly 9 Fixing pin 10 Impact absorber 10a Disc 10b Spring 11 Control rod 12 Control rod guide thimble 13 Support Rod 13a Expanded part 14 Support member 15 End plug

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上部に位置する制御棒駆動装置に接続さ
れる制御棒駆動軸の下部と、前記制御棒駆動軸の下方に
支持される制御棒の上部との間に連結解放機構を設ける
とともに、緊急停止時に落下する制御棒の衝撃を吸収す
る衝撃吸収機構を前記連結解放機構の下方に位置する燃
料集合体の上部に設け、さらに前記連結解放機構の下方
であって前記衝撃吸収機構の上方に、前記制御棒と前記
連結解放機構との連結解放に連動して前記制御棒と前記
衝撃吸収機構との解放連結を行って前記制御棒駆動軸か
ら切り離される前記制御棒を前記衝撃吸収機構に固定し
得る解放連結機構を設けたことを特徴とする舶用原子炉
の制御棒支持構造。
1. A connection release mechanism is provided between a lower portion of a control rod drive shaft connected to an upper control rod drive device and an upper portion of a control rod supported below the control rod drive shaft. A shock absorbing mechanism for absorbing a shock of a control rod that falls during an emergency stop is provided above the fuel assembly located below the connection releasing mechanism, and further below the connection releasing mechanism and above the impact absorbing mechanism. In addition, the control rod disconnected from the control rod drive shaft is connected to the shock absorbing mechanism by releasing and connecting the control rod and the shock absorbing mechanism in conjunction with the connection release of the control rod and the connection releasing mechanism. A control rod support structure for a marine nuclear reactor, comprising a release coupling mechanism that can be fixed.
【請求項2】 原子炉の運転状況に応じて昇降される制
御棒駆動軸が上端部に接続され、下端部に向かうにつれ
て徐々に縮径するとともに下端部に、円周方向に複数に
分割されるとともに半径方向に弾性を有して縮径および
拡径自在の外向きフランジを有する中空円柱状の形状を
有し、前記外向きフランジの径は、内部に昇降自在に挿
設されるグリッパ操作軸が下降して当該グリッパ操作軸
に固定された下方に向けてテーパ状に縮径する形状のロ
ックボタンが内部に挿入することにより拡大されるとと
もに前記グリッパ操作軸が上昇して前記ロックボタンが
内部に挿入しないことにより縮小されるグリッパと、当
該グリッパが上部開口部から挿入され、前記ロックボタ
ンの挿入により拡径された前記グリッパの外向きフラン
ジが嵌合する拡径部を有するとともに前記グリッパと嵌
合する内面形状を備え、外面に設けられた支持部材を介
して制御棒を支持する中空円柱形状の制御棒クラスタス
パイダボディと、前記制御棒クラスタスパイダボディの
下方の燃料集合体に設置されて、原子炉の緊急停止時に
落下してくる前記制御棒クラスタスパイダボディを受け
る衝撃吸収体とから構成される舶用原子炉の制御棒支持
構造であって、さらに(i)前記グリッパ操作軸は前記
ロックボタンを貫通して下方へ向けて延設されるととも
にその下端部には下方に向けてテーパ状に縮径する形状
のロック解除ボタンが固設されること、(ii)前記衝
撃吸収体は、前記制御棒クラスタスパイダボディの下方
の燃料集合体に固定されるとともに前記制御棒クラスタ
スパイダボディの内部にまで延設され、上端部またはそ
の近傍に拡径部を有する支持棒を備えること、および
(iii)前記制御棒クラスタスパイダボディの内面で
あって、前記制御棒クラスタスパイダボディの拡径部と
前記支持棒の拡径部との間には、下端部が円周方向に複
数に分割されるとともに弾性を有して縮径および拡径自
在であって、前記グリッパ操作軸が下降して前記ロック
解除ボタンが挿入することにより下端部が拡径し前記支
持棒の拡径部を掴持しないとともに、前記グリッパ操作
軸が上昇して前記ロック解除ボタンが挿入しないことに
より下端部が縮径し前記支持棒の拡径部を掴持する抜出
し防止グリッパが配置されることを特徴とする舶用原子
炉の制御棒支持構造。
2. A control rod drive shaft, which is moved up and down according to the operating conditions of a nuclear reactor, is connected to an upper end portion, gradually decreases in diameter toward the lower end portion, and is divided into a plurality of circumferential portions in the lower end portion. In addition, it has a hollow cylindrical shape having an outward flange that is elastic in the radial direction and that can be reduced in diameter and expanded in diameter, and the diameter of the outward flange is a gripper operation that is vertically inserted inside. The lock button, which is fixed to the gripper operation shaft and is tapered downwardly, is expanded by inserting the lock button into the inside of the gripper operation shaft, and the gripper operation shaft is moved upward to increase the lock button. A gripper that is reduced by not inserting it inside, and a diameter expansion part into which the outward flange of the gripper that has been diameter-increased by the insertion of the lock button is inserted. And a hollow cylindrical control rod cluster spider body that has an inner surface shape that fits with the gripper and supports the control rod via a support member provided on the outer surface, and a fuel below the control rod cluster spider body. A control rod support structure for a marine nuclear reactor, comprising: a shock absorber installed in an assembly and configured to receive the control rod cluster spider body falling during an emergency shutdown of the reactor, further comprising (i) The gripper operating shaft extends downward through the lock button, and a lock release button having a shape tapering downward is fixedly provided at a lower end portion thereof, (ii) The shock absorber is fixed to the fuel assembly below the control rod cluster spider body and extends to the inside of the control rod cluster spider body. A support rod having an enlarged diameter portion at or near the upper end, and (iii) an inner surface of the control rod cluster spider body, wherein the enlarged diameter portion of the control rod cluster spider body and the expanded diameter of the support rod The lower end is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and has elasticity so that the diameter can be reduced and expanded, and the gripper operating shaft is lowered to insert the lock release button. As a result, the lower end portion expands in diameter and does not grip the enlarged diameter portion of the support rod, and the gripper operating shaft rises to prevent the lock release button from being inserted so that the lower end portion decreases in diameter and the support rod diameter increases. A control rod support structure for a marine nuclear reactor, wherein a pullout prevention gripper for gripping a portion is arranged.
JP6095557A 1994-04-08 1994-04-08 Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship Pending JPH07280979A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6095557A JPH07280979A (en) 1994-04-08 1994-04-08 Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6095557A JPH07280979A (en) 1994-04-08 1994-04-08 Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07280979A true JPH07280979A (en) 1995-10-27

Family

ID=14140892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6095557A Pending JPH07280979A (en) 1994-04-08 1994-04-08 Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07280979A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004010438A3 (en) * 2002-07-18 2004-04-08 Framatome Anp Gmbh Method for preparing a built-in part of a fuel element of a pressurised water nuclear reactor for disposal, and corresponding conditioned built-in part
JP2006317289A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Toshiba Corp Control rod drive mechanism
JP2013540994A (en) * 2010-08-24 2013-11-07 バブコック・アンド・ウィルコックス・ニュークリアー・エナジー・インコーポレイテッド End rods for connecting connecting rods and control rods of control rod assemblies for nuclear reactors
CN106098110A (en) * 2016-06-16 2016-11-09 中国核动力研究设计院 Reactor control rod drives line buffer structure
CN107633886A (en) * 2017-09-15 2018-01-26 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 Marinereactor CRDM topples drive rod self-locking device under state
FR3086790A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-03 Framatome DECLUTTER FOR A HANDLE FOR A NUCLEAR REACTOR ELEMENT TO PREVENT SEIZURE BY A HANDLING TOOL FOR A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY
CN112670000A (en) * 2020-12-11 2021-04-16 中广核研究院有限公司 Flexible control rod assembly and star frame thereof
CN112670002A (en) * 2020-12-11 2021-04-16 中广核研究院有限公司 Anti-reactor control rod ejection prevention device and reactor
CN113012828A (en) * 2021-02-08 2021-06-22 中广核研究院有限公司 Control rod absorber assembly, control rod and control rod assembly
WO2023077468A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 中广核研究院有限公司 Fuel assembly locking device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004010438A3 (en) * 2002-07-18 2004-04-08 Framatome Anp Gmbh Method for preparing a built-in part of a fuel element of a pressurised water nuclear reactor for disposal, and corresponding conditioned built-in part
JP2006317289A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Toshiba Corp Control rod drive mechanism
JP2013540994A (en) * 2010-08-24 2013-11-07 バブコック・アンド・ウィルコックス・ニュークリアー・エナジー・インコーポレイテッド End rods for connecting connecting rods and control rods of control rod assemblies for nuclear reactors
CN106098110A (en) * 2016-06-16 2016-11-09 中国核动力研究设计院 Reactor control rod drives line buffer structure
CN107633886B (en) * 2017-09-15 2024-03-19 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Self-locking device of driving rod in capsizing state of driving mechanism of control rod of marine nuclear reactor
CN107633886A (en) * 2017-09-15 2018-01-26 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 Marinereactor CRDM topples drive rod self-locking device under state
FR3086790A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-03 Framatome DECLUTTER FOR A HANDLE FOR A NUCLEAR REACTOR ELEMENT TO PREVENT SEIZURE BY A HANDLING TOOL FOR A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY
CN112670000A (en) * 2020-12-11 2021-04-16 中广核研究院有限公司 Flexible control rod assembly and star frame thereof
CN112670002B (en) * 2020-12-11 2024-01-26 中广核研究院有限公司 Prevent reactor control stick bullet stick device and reactor
CN112670002A (en) * 2020-12-11 2021-04-16 中广核研究院有限公司 Anti-reactor control rod ejection prevention device and reactor
CN112670000B (en) * 2020-12-11 2024-03-22 中广核研究院有限公司 Flexible control rod assembly and star frame thereof
CN113012828A (en) * 2021-02-08 2021-06-22 中广核研究院有限公司 Control rod absorber assembly, control rod and control rod assembly
CN113012828B (en) * 2021-02-08 2024-05-10 中广核研究院有限公司 Control rod absorber assembly, control rod and control rod assembly
WO2023077468A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 中广核研究院有限公司 Fuel assembly locking device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07280979A (en) Control rod supporting structure in nuclear reactor for ship
JPH04231896A (en) Dash pot of guide thimble for control rod
JPS6133477B2 (en)
JPH0339597B2 (en)
JPH0339696A (en) End cap for fuel rod gripper
JPS63256894A (en) Nuclear fuel-rod charger
US4073684A (en) Releasable extension shaft coupling
KR940010229B1 (en) Guide thimble captured locking tube in a reconstitutable fuel assembly
EP0206586A2 (en) Double lock joint for attaching top nozzle to guide thimbles of nuclear fuel assembly
JPH0545197B2 (en)
JP2843376B2 (en) A device for removably securing a guide tube to the end fitting of a fuel assembly of a nuclear reactor
US5465282A (en) Fuel assembly for a nuclear reactor
EP0268494A2 (en) Gripper assembly for inserting and removing burnable absorber rods and thimble plugs in a nuclear reactor fuel assembly
JPS6262282A (en) Reconfigurable fuel aggregate
CN110114837B (en) Control rod drive mechanism with remote disconnect mechanism (CRDM)
JPH1068791A (en) Separating mechanism for separating control rod from absorbing element for nuclear reactor
JP4616922B1 (en) Fuel assembly shock absorber and fuel assembly storage container
US5610961A (en) Fuel assembly structure using channel for load support
JPS6138591A (en) Control rod for nuclear reactor
EP0773553B1 (en) Fuel assembly structure selectively using channel and coolant rod for load support and method of lifting the fuel assembly
JP2931443B2 (en) Lock tube removal tool
JPH0151949B2 (en)
US6233300B1 (en) Conical shaped seismic guide pins and mating openings
CN111667928B (en) Lead-based reactor fuel assembly locking structure
JPH03504537A (en) Device to prevent nuclear reactor control elements from slipping out