JPH0789157B2 - Control rod drive - Google Patents

Control rod drive

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JPH0789157B2
JPH0789157B2 JP61100985A JP10098586A JPH0789157B2 JP H0789157 B2 JPH0789157 B2 JP H0789157B2 JP 61100985 A JP61100985 A JP 61100985A JP 10098586 A JP10098586 A JP 10098586A JP H0789157 B2 JPH0789157 B2 JP H0789157B2
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drive
control rod
piston
pressure
water
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智美 白木
茂 舛谷
善基 助川
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Hitachi Ltd
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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、制御棒駆動装置に係り、特に沸騰水型原子炉
に適用するのに好適な制御棒駆動装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control rod drive device, and particularly to a control rod drive device suitable for application to a boiling water reactor.

〔従来の技術〕 沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器の下部に設けられた
制御棒駆動装置ハウジング内に、制御棒駆動装置を設置
している。
[Prior Art] In a boiling water reactor, a control rod drive device is installed in a control rod drive device housing provided in a lower portion of a reactor pressure vessel.

制御棒駆動装置は、主シリンダと主シリンダ内に設けら
れたピストンチユーブとの間に形成される環状空間に、
その環状空間内を軸方向に移動する駆動ピストンが設け
られている。駆動ピストンに設けられたインデツクスチ
ユーブが、その上端部で制御棒に連結される。
The control rod drive device has an annular space formed between a main cylinder and a piston tube provided in the main cylinder,
A drive piston is provided that moves axially within the annular space. An indexing tube provided on the drive piston is connected at its upper end to the control rod.

このような制御棒駆動装置は、特開昭58−219492号公報
に示されている。この公開公報に示された制御棒駆動装
置は、主シリンダの内側であつて制御棒緊急挿入時の終
り頃に駆動ピストンの環状シールが位置する部分に、溝
を有している。
Such a control rod driving device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 219492/1983. The control rod drive device disclosed in this publication has a groove inside the main cylinder at a portion where the annular seal of the drive piston is located at the end of the control rod emergency insertion.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

制御棒駆動装置は、制御棒緊急挿入時のバツフア機構に
よる制御棒の減速・制動後も水圧制御ユニツト内の急開
弁を人為的に閉じるまで、アキユムレータからの高圧駆
動水の圧力を受けることにより発生する高応力に耐え続
ける為、強度的余裕を多く必要としていた。
The control rod drive receives the high pressure driving water pressure from the accumulator until the quick opening valve in the water pressure control unit is artificially closed even after the control rod is decelerated / braked by the buffer mechanism during the emergency insertion of the control rod. In order to continue to withstand the high stresses that occur, a large amount of strength is needed.

制御棒駆動装置において応力の軽減は信頼性向上の為の
課題であり、この解決策として例えば、前述の特開昭58
−219492号公報に示す制御棒駆動装置がある。これは、
主シリンダの内側に設けられた溝により不要な高圧駆動
水を逃がしている。
Reducing stress in a control rod drive device is a problem for improving reliability. As a solution to this problem, for example, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No.
There is a control rod drive device shown in Japanese Patent Publication No. 219492. this is,
Unnecessary high-pressure drive water is released by the groove provided inside the main cylinder.

しかしこの技術では制御棒緊急挿入動作終了後の常駆動
引抜動作初期において駆動ピストンへ加える駆動水の漏
洩が多く、引抜動作に影響をあたえる点について配慮さ
れていなかつた。
However, in this technique, there was much leakage of driving water applied to the drive piston at the beginning of the normal drive withdrawal operation after the control rod emergency insertion operation was completed, and no consideration was given to the influence on the withdrawal operation.

本発明の目的は、常駆動の操作に影響することなく、制
御棒緊急挿入操作時における内部で発生する応力を軽減
できる制御棒駆動装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a control rod drive device capable of reducing internal stress generated during a control rod emergency insertion operation without affecting normal drive operation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、原子炉容器に取付けられたハウジング内に
設置される外部シリンダ及びこの外部シリンダ内に設置
された中空の内部シリンダのいずれかに、シリンダと内
部シリンダとの間の間隙からその間隙の外部への流体の
放出を許してしかも外部から前記間隙内への流体の流入
を阻止する開閉手段を設けたことによつて達成できる。
The above-mentioned object is to provide an external cylinder installed in a housing attached to a reactor vessel and a hollow internal cylinder installed in this external cylinder with a clearance between the cylinder and the internal cylinder. This can be achieved by providing an opening / closing means that allows the discharge of the fluid to the outside and prevents the fluid from flowing into the gap from the outside.

〔作用〕[Action]

開閉手段が開くことにより駆動ピストンの駆動源である
高圧駆動流体を外部シリンダと内部シリンダとの間に形
成された間隙から外部に逃がすことができ、これにより
上記間隙内の圧力を低下させることができる。
When the opening / closing means is opened, the high-pressure drive fluid, which is the drive source of the drive piston, can be released to the outside from the gap formed between the outer cylinder and the inner cylinder, thereby reducing the pressure in the gap. it can.

〔実施例〕〔Example〕

沸騰水型原子炉に用いられる本発明の好適な一実施例で
ある制御棒駆動装置を第1図〜第3図に基づいて説明す
る。
A control rod drive apparatus which is a preferred embodiment of the present invention used in a boiling water reactor will be described with reference to FIGS.

本実施例の制御棒駆動装置は、原子炉圧力容器1の下部
に設けられた制御棒駆動機構ハウジング2内に設置され
た制御棒駆動装置本体3、制御棒駆動装置本体3に駆動
水を供給するポンプ4及びポンプ4の供給する駆動水の
制御並びに制御棒緊急挿入動作時に制御棒駆動装置本体
3へ供給する高圧駆動水を備えておく機能を合せ持つ水
圧制御ユニツト5から成る。制御棒駆動装置本体3は、
主シリンダ6(外部シリンダである。)の下部フランジ
部7が制御棒駆動機構ハウジング2のフランジ部2Aと液
密を保ちながら接続されることで、制御棒駆動機構ハウ
ジング2に取付けられる。主シリンダ6の下部に固定ピ
ストン8が取付けられ、主シリンダ6内で固定ピストン
8より上方へのびるピストンチユーブ9が内部シリンダ
を成している。主シリンダ6とピストンチユーブ9との
間に形成される環状間隙内に、上下動可能な駆動ピスト
ン10が収容されている。駆動ピストン10の内,外周面
で、それぞれピストンチユーブ9、主シリンダ6と接す
る部分に環状のシール材を設けてある。駆動ピストン10
より上方へのびるインデツクスチユーブ13は、その上端
部にあるカツプリング14を介して制御棒15と連結されて
いる。ピストンチユーブ9の上部にはバツフアシヤフト
16が設けられ、その上端に固定ピストン17がナツト18に
より固定されている。固定ピストン17の外周は、インデ
ツクスチユーブ13の内面と接し、固定ピストン17とイン
デツクスチユーブ13との間には環状シール材19が設けら
れ、固定ピストン17の内部は第3図で示すようにシリン
ダ形状になつており、バツフアシヤフト16の外周に上下
動可能なバツフアピストン20が設けられる。バツフアピ
ストン20は、固定ピストン17内を上下に移動する。バツ
フアピストン20は、固定ピストン17の下端17A及びバツ
フアシヤフト16の肩部16Aにより上下方向の移動範囲を
制限されている。バツフアピストン20は、バツフアシヤ
フト16の外面、固定ピストン17の内面及びバツフアピス
トン20にて囲れた空間に設置された圧縮バネ21により下
方に付勢され、バツフアシヤフト16の肩部16Aに圧接さ
れている。バツフアシヤフト16は、水平方向に設けられ
た複数個のオリフイス穴22を有している。それぞれのオ
リフイス穴22は、バツフアシヤフト16の中心部に設けら
れて長手方向に伸びる連絡穴23に連絡されている。各々
のオリフイス穴22は、バツフアピストン20の上昇により
順次下方より閉鎖される。バツフアシヤフト16,固定ピ
ストン17,バツフアピストン20,圧縮バネ21によりバツフ
ア機構を構成する。主シリンダ6,固定ピストン8,ピカト
ンチユーブ9,駆動ピストン10により形成される空間24
は、主シリンダ6の下部フランジ部7に設けられた第1
流路25及び挿入ポート26へと連絡されている。ピストン
チユーブ9の内部には軸方向に深穴流路27が設けられて
おり、固定ピストン8の水平方向に設けられた流路28を
介して主シリンダ6の下部フランジ部7に設けられた第
2流路29,引抜ポート30へと連絡される。また、この深
穴流路27は、バツフアシヤフト16に水平方向に設けられ
た複数個の連絡孔31により、ピストンチユーブ9,駆動ピ
ストン10,インデツクスチユーブ13,固定ピストン17によ
つて囲まれて形成される空間32に連絡されている。
The control rod drive device of the present embodiment supplies drive water to the control rod drive device main body 3 and the control rod drive device main body 3 installed in the control rod drive mechanism housing 2 provided in the lower portion of the reactor pressure vessel 1. The pump 4 and the hydraulic control unit 5 having the functions of controlling the drive water supplied from the pump 4 and having the function of providing the high-pressure drive water to be supplied to the control rod drive device main body 3 during the control rod emergency insertion operation. The control rod drive device main body 3 is
The lower flange portion 7 of the main cylinder 6 (which is an external cylinder) is attached to the control rod drive mechanism housing 2 by being connected to the flange portion 2A of the control rod drive mechanism housing 2 while maintaining liquid tightness. A fixed piston 8 is attached to a lower portion of the main cylinder 6, and a piston tube 9 extending above the fixed piston 8 in the main cylinder 6 forms an internal cylinder. A vertically movable drive piston 10 is housed in an annular gap formed between the main cylinder 6 and the piston tube 9. An annular seal material is provided on the inner and outer peripheral surfaces of the drive piston 10 at the portions in contact with the piston tube 9 and the main cylinder 6, respectively. Drive piston 10
The index tube 13 extending upward is connected to a control rod 15 via a coupling 14 at the upper end of the index tube 13. Above the piston tube 9 is a buffer
16 is provided, and a fixed piston 17 is fixed to the upper end of the fixed piston 17 by a nut 18. The outer circumference of the fixed piston 17 is in contact with the inner surface of the index tube 13, an annular seal member 19 is provided between the fixed piston 17 and the index tube 13, and the inside of the fixed piston 17 is as shown in FIG. It has a cylindrical shape, and a buffer piston 20 that is vertically movable is provided on the outer periphery of the buffer shaft 16. The buffer piston 20 moves up and down in the fixed piston 17. The buffer piston 20 is limited in the vertical movement range by the lower end 17A of the fixed piston 17 and the shoulder portion 16A of the buffer shaft 16. The buffer piston 20 is urged downward by a compression spring 21 installed in the outer surface of the buffer shaft 16, the inner surface of the fixed piston 17, and the space surrounded by the buffer piston 20, and is pressed against the shoulder portion 16A of the buffer shaft 16. ing. The buffer shaft 16 has a plurality of orifice holes 22 provided in the horizontal direction. Each orifice hole 22 is connected to a communication hole 23 provided in the center of the buffer shaft 16 and extending in the longitudinal direction. Each orifice hole 22 is sequentially closed from below by the rise of the buffer piston 20. The buffer mechanism 16, the fixed piston 17, the buffer piston 20, and the compression spring 21 constitute a buffer mechanism. Space 24 formed by the main cylinder 6, fixed piston 8, picaton tube 9, and drive piston 10.
Is a first flange provided on the lower flange portion 7 of the main cylinder 6.
It communicates with the flow path 25 and the insertion port 26. A deep hole channel 27 is provided in the piston tube 9 in the axial direction, and a deep hole channel 27 is provided in the lower flange portion 7 of the main cylinder 6 via a channel 28 provided in the horizontal direction of the fixed piston 8. The two flow paths 29 and the extraction port 30 are connected. Further, the deep hole flow path 27 is formed by being surrounded by the piston tube 9, the drive piston 10, the index tube 13, and the fixed piston 17 by a plurality of communication holes 31 provided in the buffer shaft 16 in the horizontal direction. Space 32 will be contacted.

制御棒緊急挿入動作時の終期及び終了時に高圧駆動水を
逃がす流路を開閉する開閉機構は、ピストンチユーブ9
の上端部に設けられており制御棒緊急挿入動作時に駆動
ピストン10がバツフア機構のバツフアピストン20に当接
して制御棒15の減速が開始される直前の当該駆動ピスト
ン10の下面のわずかな下方にピストンチユーブ9に水平
に設けられて深穴流路27と連絡される流路47を有し、そ
の深穴流路27側の開口部に設けられた弾性体の開閉板49
を有している。流路47の開,閉はこの弾性体の開閉板に
49より行い、開閉板49の反力は常駆動時に供給される駆
動水の圧力では動作せず、制御棒緊急挿入時の制御棒駆
動機構に供給される高圧駆動水の圧力で動作する様に設
定する。開閉板49は、制限板48によりその動作時の角度
を制限され破損が防がれる。
The opening / closing mechanism for opening / closing the flow path for releasing high-pressure drive water at the end and the end of the control rod emergency insertion operation is a piston tube 9
At the upper end of the control rod, when the control rod is inserted suddenly, the drive piston 10 comes into contact with the buffer piston 20 of the buffer mechanism and slightly below the lower surface of the drive piston 10 immediately before the deceleration of the control rod 15 is started. Has a flow passage 47 that is horizontally provided on the piston tube 9 and communicates with the deep hole flow passage 27, and is an elastic opening / closing plate 49 provided at an opening portion on the deep hole flow passage 27 side.
have. Opening and closing of the flow path 47 is done with this elastic plate.
49, the reaction force of the opening / closing plate 49 does not operate with the pressure of the drive water supplied during normal drive, but operates with the pressure of the high-pressure drive water supplied to the control rod drive mechanism during emergency insertion of the control rod. Set. The opening / closing plate 49 is restricted in angle during its operation by the restriction plate 48, and damage is prevented.

制御棒駆動装置本体3は、要求される駆動機能として大
きく2種類の機能を有している。
The control rod drive device main body 3 has roughly two types of required drive functions.

第1の機能は、原子炉炉心の燃料集合体間にあるピツチ
で段階的に制御棒を挿入あるいは、引抜を行う機能であ
る(以下、この機能を常駆動操作と称す)。これは、原
子炉の起動,停止を行う場合、定格出力運転時に燃料の
反応度劣化を補償する場合、炉心内の出力分布を調整す
る場合等に要求される機能である。
The first function is to insert or pull out control rods stepwise by a pitch between fuel assemblies in the reactor core (hereinafter, this function is referred to as normal drive operation). This is a function required when starting up and shutting down the reactor, compensating for the deterioration of the reactivity of the fuel during rated power operation, adjusting the power distribution in the core, and the like.

第2の機能は、全数の制御棒を同時に原子炉炉心の燃料
集合体間に急速に挿入する機能である(以下この機能を
制御棒緊急挿入操作と称す)。これは、何らかの異常に
より原子炉を緊急停止する際に要求される機能であり、
原子炉安全上の意味から異常に高い信頼性を要求されて
いる。
The second function is a function of rapidly inserting all the control rods simultaneously between the fuel assemblies of the reactor core (hereinafter, this function is referred to as a control rod emergency insertion operation). This is a function required when an emergency shutdown of a nuclear reactor occurs due to some abnormality,
Exceptionally high reliability is required from the standpoint of reactor safety.

以下、本実施例に関係する常駆動及び制御棒緊急挿入操
作について、ポンプ4及び、水圧制御ユニツト5の動作
を説明する。
Hereinafter, the operations of the pump 4 and the water pressure control unit 5 will be described for the normal drive and control rod emergency insertion operations related to the present embodiment.

常駆動操作には、挿入操作及び引抜操作の2つがある。
挿入操作は、ポンプ4によつて加圧された駆動水を、配
管33、水圧制御ユニツト5内の切換弁34を介して配管35
へと導き、さらに挿入ポート26及び第1流路25を通り駆
動ピストン10の下部の空間24に供給することによつて行
われる。一方、駆動ピストン10の上方にある空間32内の
水は、連絡孔31より深穴流路27、流路28、第2流路29及
び引抜ポート30へと導かれ、さらに配管36を介して水圧
制御ユニツト5内の配管37内に達し、切換弁38より図示
しない他の水圧制御ユニツトと接続している配管39から
低圧側へと放出される。これにより駆動ピストン10の下
方の空間24と上方の空間32との間に差圧が生じ、駆動ピ
ストン10に上向きの力が加わる。従つて、駆動ピストン
10は上方に移動され、駆動ピストン10の上方にのびるイ
ンデツクスチユーブ13とカツプリング14によつて連結さ
れた制御棒15が図示しない原子炉炉心の燃料集合体間に
挿入される。そして、図示しない公知の手段で、制御棒
15が選定された位置に保持される。
There are two normal drive operations, an insertion operation and a withdrawal operation.
For the insertion operation, the drive water pressurized by the pump 4 is piped through the pipe 33 and the switching valve 34 in the water pressure control unit 5.
And further through the insertion port 26 and the first flow path 25 into the space 24 below the drive piston 10. On the other hand, the water in the space 32 above the drive piston 10 is guided from the communication hole 31 to the deep hole flow passage 27, the flow passage 28, the second flow passage 29, and the extraction port 30, and further through the pipe 36. It reaches the inside of the pipe 37 in the water pressure control unit 5, and is discharged from the switching valve 38 to the low pressure side from the pipe 39 connected to another water pressure control unit (not shown). As a result, a differential pressure is generated between the space 24 below the drive piston 10 and the space 32 above it, and an upward force is applied to the drive piston 10. Therefore, the drive piston
10 is moved upward, and an index tube 13 extending above the drive piston 10 and a control rod 15 connected by a coupling 14 are inserted between fuel assemblies of a reactor core (not shown). Then, by a known means (not shown), the control rod
15 is held in the selected position.

引抜操作は、図示しない前述の公知の手段による位置保
持を解除する為に、前述の挿入操作にてインデツクスチ
ユーブ13を少し持ち上げた後に行う。すなわち、ポンプ
4によつて加圧された駆動水が配管33により水圧制御ユ
ニツト5内の切換弁40を介して配管37,36へと導かれ、
引抜ポート30から第2流路29,流路28,深穴流路27を通り
連絡孔31から駆動ピストン10より上方の空間32へと供給
される。駆動ピストン10より下方の空間24の水は、第1
流路25、挿入ポート26及び配管35を介して水圧制御ユニ
ツト5内の切換弁41より図示しない他の水圧制御ユニツ
トと接続している配管39から低圧側へと放出される。こ
れにより駆動ピストン10より下方の空間24と上方の空間
32との間に差圧が生じ、駆動ピストン10に下向きの力が
加わる。従つて、駆動ピストンが下方に移動し、インデ
ツクスチユーブ13とカツプリング14によつて連絡された
制御棒15が図示しない原子炉炉心内の燃料集合体より引
抜かれる。
The pulling-out operation is performed after the indexing tube 13 is slightly lifted by the above-mentioned inserting operation in order to release the position holding by the above-mentioned known means not shown. That is, the driving water pressurized by the pump 4 is guided to the pipes 37 and 36 by the pipe 33 through the switching valve 40 in the water pressure control unit 5,
It is supplied from the drawing port 30 through the second flow path 29, the flow path 28, and the deep hole flow path 27 to the space 32 above the drive piston 10 from the communication hole 31. The water in the space 24 below the drive piston 10
Through the flow path 25, the insertion port 26 and the pipe 35, the changeover valve 41 in the water pressure control unit 5 discharges it to the low pressure side from the pipe 39 connected to another water pressure control unit (not shown). As a result, the space 24 below the drive piston 10 and the space above
A differential pressure is generated between the drive piston 10 and the drive shaft 32, and a downward force is applied to the drive piston 10. Accordingly, the drive piston moves downward, and the control rod 15 connected by the index tube 13 and the coupling 14 is pulled out from the fuel assembly in the reactor core (not shown).

尚、常駆動操作において、駆動ピストン10に圧力を加え
る駆動水の漏洩が多くなると、駆動ピストン10の動作を
阻害する。
In the normal driving operation, if the amount of leakage of driving water that applies pressure to the driving piston 10 increases, the operation of the driving piston 10 is hindered.

制御棒緊急挿入は、水圧制御ユニツト5内の急開弁42,4
3を同時に急開することによつて行われる。それにより
アキユムレータ44に畜えてある高圧駆動水が急開弁42を
介して、常駆動操作の挿入操作と同様の経路を通り駆動
ピストン10より下方の空間24へと供給される。駆動ピス
トン10より上方の空間32の水は、常駆動操作の挿入操作
時と同様の経路を通つて、水圧制御ユニツト内の急開弁
43を介して配管45から大気側に放出される。これにより
空間24と空間32との間に差圧が生じて、駆動ピストン10
に上向きの力が加わり、駆動ピストン10が上方に急速に
移動して制御棒15が原子炉炉心内の燃料集合体間に急速
に挿入される。
The emergency insertion of the control rod is performed by the quick opening valve 42,4 in the water pressure control unit 5.
It is done by opening 3 at the same time. As a result, the high-pressure drive water stored in the accumulator 44 is supplied to the space 24 below the drive piston 10 through the rapid opening valve 42 through the same route as the insertion operation of the normal drive operation. The water in the space 32 above the drive piston 10 passes through the same route as in the insertion operation of the normal drive operation, and the rapid opening valve in the water pressure control unit.
It is discharged from the pipe 45 to the atmosphere side via 43. This creates a differential pressure between the spaces 24 and 32, which causes the drive piston 10
An upward force is applied to the drive piston 10, the drive piston 10 rapidly moves upward, and the control rod 15 is rapidly inserted between the fuel assemblies in the reactor core.

この時、前述の開閉機構が動作する。すなわち、制御棒
緊急挿入動作の終期にピストンチユーブ9に設けられた
流路47の位置を駆動ピストン10の下面が通過した後(駆
動ピストン10の下面が流路47よりも上方に位置した時)
または通過しつつある時駆動ピストン10を駆動する高圧
駆動水の圧力が開閉板49に加わり、開閉板49はその圧力
により制限板48側に押されて流路47を開く。このため、
深穴流路27と空間24とが連絡され、駆動ピストン10を駆
動していた高圧駆動水は空間24より流路47を介し深穴流
路27へと流れ、制御棒緊急挿入操作時と同一の経路によ
り大気側に放出される。
At this time, the above-mentioned opening / closing mechanism operates. That is, after the lower surface of the drive piston 10 passes through the position of the flow passage 47 provided in the piston tube 9 at the end of the control rod emergency insertion operation (when the lower surface of the drive piston 10 is located above the flow passage 47).
Alternatively, the pressure of the high-pressure drive water that drives the drive piston 10 while passing is applied to the opening / closing plate 49, and the opening / closing plate 49 is pushed toward the limiting plate 48 side by the pressure to open the flow path 47. For this reason,
The deep hole flow passage 27 and the space 24 are connected to each other, and the high-pressure drive water that has driven the drive piston 10 flows from the space 24 to the deep hole flow passage 27 through the flow passage 47, which is the same as the control rod emergency insertion operation. Is released to the atmosphere side.

上向きの慣性力を有している駆動ピストン10の減速・制
動は、後述するようにピストンチユーブ9の上端に設け
られたバツフアシヤフト16,固定ピストン17,バツフアピ
ストン20,圧縮バネ21より成るバツフア機構にて行う。
すなわち制御棒緊急挿入操作の終端で、駆動ピストン10
がバツフアピストン20の下端に衝突する。バツフアピス
トン20は、駆動ピストン10の上昇に伴いバツフアシヤフ
ト16に設けられたオリフイス穴22を下から順次ふさぐ。
このため、空間46内の水は、バツフアピストン20の上昇
によつて加圧され、オリフイス穴22より連絡孔23内に流
れる。駆動ピストン10は、このときの流体抵抗及びオリ
フイス穴22の減少による空間46の圧力上昇の液体ダンパ
ー効果により減速し、さらにバツフアピストン20を介し
ピストンチユーブ9の上部固定ピストン17の下端17Aに
当接し停止する。制御棒緊急挿入操作時の駆動ピストン
10の駆動源である高圧駆動水は、前述した開閉板49等を
有する開閉機構により自動的に圧力が降下し、制御棒15
の自重が前述の圧力に打ち勝つて制御棒15が落下するこ
とにより図示しない公知手段により最挿入位置に保持さ
れて制御棒緊急挿入操作が終了する。開閉板49は、圧力
の降下により、定位置へと戻り流路47を塞ぎ深穴流路27
と空間24、及び空間32との連絡を絶つ。
The deceleration / braking of the drive piston 10 having an upward inertial force is performed by a buffer mechanism including a buffer shaft 16, a fixed piston 17, a buffer piston 20, and a compression spring 21 provided at the upper end of the piston tube 9 as described later. Will be done at.
That is, at the end of the control rod emergency insertion operation, the drive piston 10
Collides with the lower end of the buffer piston 20. The buffer piston 20 sequentially closes the orifice hole 22 provided in the buffer shaft 16 from the bottom as the drive piston 10 rises.
Therefore, the water in the space 46 is pressurized by the rise of the buffer piston 20 and flows from the orifice hole 22 into the communication hole 23. The drive piston 10 is decelerated by the fluid damper effect and the liquid damper effect of the pressure increase in the space 46 due to the decrease of the orifice hole 22 at this time, and further, via the buffer piston 20, the drive piston 10 contacts the lower end 17A of the upper fixed piston 17 of the piston tube 9. Contact and stop. Drive piston for emergency insertion of control rod
The pressure of the high-pressure drive water that is the drive source of 10 is automatically lowered by the opening / closing mechanism having the opening / closing plate 49 described above, and the control rod 15
When the control rod 15 falls due to its own weight overcoming the above-mentioned pressure, the control rod 15 is held at the maximum insertion position by a known means (not shown), and the control rod emergency insertion operation ends. Due to the pressure drop, the opening / closing plate 49 closes the return channel 47 to a fixed position and closes the deep hole channel 27.
And disconnect from space 24 and space 32.

以上の操作により、制御棒緊急挿入操作時の高圧駆動水
を制御棒緊急挿入操作の終期に大気側に放出することが
でき、制御棒駆動装置内部の圧力を低下させることによ
り応力の発生を大幅に減少させる。更に高圧駆動水の流
速の変化を抑えることによつて、高圧駆動水がもつ慣性
力を制御棒駆動装置内部で消化する必要が無くなり、応
力の発生を大幅に減少させることができる。また制御棒
緊急挿入操作時の高圧駆動水が流路47,深穴流路27及び
配管45を介して大気側に放出されて高圧駆動水の圧力が
低下するので、開閉板49が流路47を塞ぐ。このように深
穴流路27と空間24との連絡を遮断することによつて、制
御棒緊急挿入操作後の引抜操作及び常駆動操作時の駆動
水の漏洩を防止し、駆動水の圧力を保ち、従来と同様の
良好な常駆動特性を保つことができる。
By the above operation, the high-pressure drive water during the control rod emergency insertion operation can be discharged to the atmosphere side at the end of the control rod emergency insertion operation, and the stress inside the control rod drive device is greatly reduced by the decrease in the pressure. Reduce to. Further, by suppressing the change in the flow velocity of the high-pressure drive water, it is not necessary to absorb the inertial force of the high-pressure drive water inside the control rod drive device, and the generation of stress can be greatly reduced. Further, since the high-pressure drive water at the time of the control rod emergency insertion operation is discharged to the atmosphere side through the flow path 47, the deep hole flow path 27, and the pipe 45, the pressure of the high-pressure drive water is reduced, so that the opening / closing plate 49 is connected to the flow path 47. Close up. By blocking the communication between the deep hole flow path 27 and the space 24 in this way, the leakage of the driving water during the pulling out operation and the normal driving operation after the control rod emergency insertion operation is prevented, and the pressure of the driving water is reduced. It is possible to maintain the same normal driving characteristics as in the conventional case.

本実施例によれば、次のような効果が得られる。According to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)制御棒緊急挿入操作の終了時に高圧駆動水の圧力
が自動的に低下し、駆動水の圧力による制御棒駆動装置
内での応力の発生が減少する。
(1) At the end of the control rod emergency insertion operation, the pressure of the high-pressure drive water automatically decreases, and the generation of stress in the control rod drive device due to the pressure of the drive water is reduced.

(2)高圧駆動水の流速の変化が抑えられ、高圧駆動水
がもつ慣性力による応力の発生が減少する。
(2) The change in the flow velocity of the high-pressure drive water is suppressed, and the generation of stress due to the inertial force of the high-pressure drive water is reduced.

(3)常駆動の駆動水の圧力を保ち、良好な常駆動特性
が得られる。
(3) Good normal drive characteristics can be obtained by maintaining the pressure of the drive water in normal drive.

(4)応力発生が減少することにより、強度的余裕が高
まり、信頼性が向上する。
(4) By reducing the stress generation, the strength margin is increased and the reliability is improved.

(5)強度的余裕が高まることにより、制御棒緊急挿入
の高圧駆動水の圧力を従来より高くすることができ、制
御棒緊急挿入の短縮が図れる。
(5) By increasing the strength margin, the pressure of the high-pressure drive water for the control rod emergency insertion can be made higher than before, and the control rod emergency insertion can be shortened.

第4図は本発明の他の実施例を示す。第4図に示すよう
に制御棒緊急挿入動作時の高圧駆動水を逃がす流路47を
主シリンダ6に貫通する様に設けて、その外側に弾性体
の開閉板49、制限板48を設けても良い。この場合、制御
棒緊急挿入操作時の高圧駆動水が制御棒駆動装置ハウジ
ング2と主シリンダ6との間を通つて原子炉圧力容器1
側に放出される以外、その動作は、第1図の実施例と同
様である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, a flow path 47 for releasing high-pressure drive water at the time of a control rod emergency insertion operation is provided so as to penetrate through the main cylinder 6, and an elastic opening / closing plate 49 and a limiting plate 48 are provided outside thereof. Is also good. In this case, the high-pressure drive water during the control rod emergency insertion operation passes between the control rod drive device housing 2 and the main cylinder 6, and the reactor pressure vessel 1
The operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1 except that it is discharged to the side.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、制御棒緊急挿入時において制御棒駆動
装置内で発生する応力を著しく軽減でき、しかも常駆動
操作に悪影響が及ばない。
According to the present invention, the stress generated in the control rod drive device at the time of emergency insertion of the control rod can be remarkably reduced, and the normal drive operation is not adversely affected.

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

第1図は本発明の好適な一実施例である第2図に示す制
御棒駆動装置のピストンチユーブ上端部付近の詳細縦断
面図、第2図は本発明の好適な一実施例の制御棒駆動装
置の全体構造図、第3図は第2図の固定ピストン付近の
詳細縦断面図、第4図は本発明の他の実施例の縦断面図
である。 4……ポンプ、5……水圧制御ユニツト、6……主シリ
ンダ、9……ピストンチユーブ、10……駆動ピストン、
13……インデツクスチユーブ、24,32……空間、27……
深穴流路、47……流路、49……開閉板。
FIG. 1 is a detailed longitudinal sectional view of the vicinity of an upper end portion of a piston tube of a control rod drive device shown in FIG. 2 which is a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control rod of a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is an overall structural view of the drive unit, FIG. 3 is a detailed vertical sectional view near the fixed piston in FIG. 2, and FIG. 4 is a vertical sectional view of another embodiment of the present invention. 4 ... Pump, 5 ... Water pressure control unit, 6 ... Main cylinder, 9 ... Piston tube, 10 ... Driving piston,
13 …… Indicative tube, 24,32 …… Space, 27 ……
Deep hole channel, 47 ... Channel, 49 ... Open / close plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 助川 善基 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭61−139793(JP,A) 特開 昭57−157185(JP,A) 特開 昭60−64298(JP,A) 特開 昭58−219492(JP,A) 実開 昭62−62290(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiki Sukegawa 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (56) References JP-A-61-139793 (JP, A) ) JP-A-57-157185 (JP, A) JP-A-60-64298 (JP, A) JP-A-58-219492 (JP, A) Practical application JP-A-62-62290 (JP, U)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子炉容器に取付けられたハウジング内に
設置された外部シリンダと、前記外部シリンダ内に設置
されて内部に空間部を有する内部シリンダと、前記外部
シリンダと前記内部シリンダとの間に形成された環状空
間内を、上下方向に移動する駆動ピストンと、前記外部
シリンダ及び前記内部シリンダのいずれかに設けられ
た、前記環状空間からこの環状空間の外部への流体の放
出を許してしかも外部から前記環状空間内への流体の流
入を阻止する開閉手段とからなる制御棒駆動装置。
1. An external cylinder installed in a housing attached to a reactor vessel, an internal cylinder installed in the external cylinder and having a space inside, and between the external cylinder and the internal cylinder. A drive piston that moves in the up-down direction in the annular space formed in the above, and allows the discharge of fluid from the annular space provided in any of the outer cylinder and the inner cylinder to the outside of the annular space. Moreover, a control rod drive device comprising an opening / closing means for preventing the inflow of fluid from the outside into the annular space.
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