JPH0875885A - 制御棒駆動機構と回転防止具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モータブラケットに窓孔をあけて駆動電動機を
取り外した際に作動する回転防止装置の機能確認と、さ
らに後備手段の回転防止具を装着可能とした制御棒駆動
機構と回転防止具を提供する。 【構成】請求項１記載の発明に係る制御棒駆動機構は、
電動機駆動による制御棒駆動機構の駆動軸６ｂから駆動
電動機５を取外したときに制御棒３が移動する駆動軸６
ｂの回転を阻止する回転防止装置15を備えた制御棒駆動
機構において、前記回転防止装置15を設置しているモー
タブラケット18に窓孔19ａ，19ｂをあけたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電に使用する
制御棒駆動機構に係り、特に制御棒駆動機構の回転防止
装置の機能確認と、外付けを可能とした後備手段である
制御棒駆動機構と回転防止具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に沸騰水型原子炉では原子炉圧力容
器の下部に設置した制御棒駆動機構により、制御棒を炉
心内に挿脱して原子炉出力の制御を行っている。図６の
一部切断正面図に示すように、沸騰水型原子炉について
は原子炉圧力容器１の下部に多数の制御棒駆動機構２を
設け、この制御棒駆動機構２の頂部に連結された原子炉
圧力容器１内の制御棒３を炉心４内に挿入または引抜き
を行うように構成されている。

【０００３】また制御棒駆動機構２は、図７の断面図に
示すように駆動電動機５により駆動される。この駆動電
動機５による回転作動は、電動機軸６ａから図示しない
継手を介して駆動軸６ｂよりボールネジ７に伝達され、
駆動軸６ｂは軸受８で支持されている。

【０００４】さらに、軸受８と駆動軸６ｂを囲むスプー
ルピース９には、軸封部材10が装着されて駆動軸６ｂを
水密にシールすると共に、駆動軸６ｂの上部周面にはボ
ールネジ７が施され、このボールネジ７にボールナット
11が組付けられている。

【０００５】このボールナット11は、ピストン12を介し
て炉心４に挿入される制御棒３に連結しており、その回
転は規制されている。したがって、駆動電動機５が回転
するとボールナット11は図中で上下に動くことになり、
制御棒３の炉心４への挿入、引抜が円滑にされる。この
時に、駆動電動機５の回転は図示しない回転検出器にて
検出されて制御棒３の挿入位置を知るために指示され
る。

【０００６】以上のようにボールネジ８が回転すると制
御棒３が上下するので、定期検査時に駆動電動機５を取
り外す際には、これにより駆動軸６ｂが回らないように
駆動軸６ｂに設けたギヤ13にバネで作動して噛み合う止
メ具14でなる回転防止装置15が、モータブラケット16に
設置されてある。

【０００７】前記止メ具14は、モータブラケット16に駆
動電動機５を取付けると、駆動電動機５に設けてあるア
ーム17に押されてギヤ13から解除される。この止メ具14
の解除の結果は、駆動電動機５を運転することで、制御
棒３を駆動できるかどうかで確認できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】回転防止装置15はモー
タブラケット16内に設置されているため、駆動電動機５
を取外した後でないと、駆動電動機５を取り外したこと
により止メ具14が駆動軸６ｂに対して、回り止め作動し
ているか否かが確認することができなかった。

【０００９】また、上記回転防止装置15による駆動軸６
ｂの回り止めが確認されないと、定期検査時に行われる
炉心４の燃料や駆動電動機５、およびスプールピース９
の交換をする場合には、炉心４からの燃料取り出し、こ
の取り出した燃料の代わりに制御棒３を支持するための
図示しないダブルブレードガイドの挿入、さらに制御棒
３を全引抜きしたりするしか手段がなかった。また、前
記回転防止装置15が不具合で作動しなかった場合には、
その後備手段がなく、したがって、定期検査が長時間と
なる等の問題があった。

【００１０】本発明の目的とするところは、モータブラ
ケットに窓孔をあけて駆動電動機を取り外した際に作動
する回転防止装置の機能確認と、さらに後備手段の回転
防止具を装着可能とした制御棒駆動機構と回転防止具を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る制御棒駆動機構は、電動機駆
動による制御棒駆動機構の駆動軸から駆動電動機を取外
したときに制御棒が移動する駆動軸の回転を阻止する回
転防止装置を備えた制御棒駆動機構において、前記回転
防止装置を設置しているモータブラケットに窓孔をあけ
たことを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明に係る制御棒駆動機構
は、上記モータブラケットにあけた窓孔を２ケ所以上と
したことを特徴とする。請求項３記載の発明に係る回転
防止具は、中間にスクリューギヤとテーパーつばを設け
た横軸と、この横軸の一端と自在継手で結合した伝達軸
と、この伝達軸を中空の柄の内部に貫通して先端に把手
を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明に係る回転防止具は、
上記回転防止具において、横軸の先端をモータブラケッ
トの一方の窓孔に嵌合して把手を回転してスクリューギ
ヤを制御棒駆動機構の駆動軸のギヤと噛合させると共
に、他方の窓孔にテーパーつばを嵌合させることを特徴
とする。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明は、駆動電動機を取外した
ときに、駆動動軸の回転を防止する回転防止装置が確実
に機能しているか否かの止メ具とギヤの噛合せ状態を、
窓孔から直接目視、あるいはカメラ等で観察して確認が
できる。

【００１５】請求項２記載の発明は、モータブラケット
の窓孔を２ケ所以上とすることにより、観察用以外の窓
孔を明り採りとすることで、回転防止装置の機能観察と
確認が容易となる。請求項３記載の発明は、制御棒駆動
機構の回転防止装置の後備手段として、随時、回転防止
装置に対して適用することにより、回転防止機能が冗長
化されて信頼性が向上する。

【００１６】請求項４記載の発明は、回転防止具は、制
御棒駆動機構のモータブラケットの窓孔より挿入し、ス
クリューギヤを駆動軸のギヤと噛合せて制御棒に連結す
る駆動軸の固定をするので、回転防止装置の不具合時に
も制御棒は移動しない。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。第１実施例
は、第１発明の制御棒駆動機構で、図１の要部拡大断面
図にあるようにモータブラケット18は、内部に駆動軸６
ｂに設けたギヤ13に図示しないバネで作動して噛み合う
止メ具14でなる回転防止装置15を設置すると共に、側壁
に窓孔19ａと窓孔19ｂを、ほぼ対称位置で同軸にあけた
構成としている。

【００１８】なお図１は、モータブラケット18に駆動電
動機５を取り付けた状態で、止メ具14とギヤ13はアーム
17により噛み合いが解除されている状態を示す。

【００１９】次に上記構成による作用について説明す
る。図２の要部拡大一部切断斜視図は、回転防止装置15
の止メ具14が機能をしている状態を示し、この確認はモ
ータブラケット18の窓孔19ａ，19ｂより行う。モータブ
ラケット18から駆動電動機５を取外すと、回転防止装置
15の止メ具14はギヤ13と噛み合い、駆動軸６ｂを経由し
てボールネジ11の回転を阻止する。

【００２０】これにより、制御棒駆動機構２を介して制
御棒３の移動が防止される。なお、回転防止装置15にお
ける止メ具14のギヤ13との噛み合いは、駆動電動機５を
取付けることにより、アーム17で止メ具14を押して自動
的に解除される。この確認は、前記窓孔19ａ，19ｂで目
視観察により行う。

【００２１】また、モータブラケット18にあけた窓孔
は、目視観察のためには１ケ所でも良いが、２ケ所あけ
て他の窓孔を明かり採りにすると観察が容易となる。ま
た後記する第２発明を採用の場合では、３ケ所にして内
１ケ所を目視観察用としたり、４ケ所あけて内２ケ所を
目視観察と明かり採りをする等、窓孔の数は必要に応じ
て増加させることは容易に考えられる。

【００２２】図３の要部拡大一部切断斜視図は、制御棒
駆動機構３のモータブラケット18における回転防止装置
15の機能確認作業を示し、小型カメラ20を窓孔19ａから
挿入して、止メ具14とギヤ13が噛み合っていることを観
察する。これは、制御棒駆動機構３の設置場所および環
境から、作業員による目視が困難な場合に極めて有効で
ある。

【００２３】なお、止メ具14の配置によっては、他方の
窓孔19ｂから小型カメラ20を挿入しても良い。また、観
察の時に小型カメラ20を挿入しない他方の窓孔を明り採
りとし、図示しない照明装置を挿入しても良い。さら
に、観察は小型カメラ20に限らずファイバースコープ等
によっても行える。

【００２４】第２実施例は、第２発明の回転防止具で、
上記第１実施例に示した回転固定装置15の後備手段とし
て使用するものである。図４の外形図にあるように回転
防止具21は、横軸21ａの中間にスクリューギヤ22と、上
記窓孔19ａ，19ｂより大きいテーパーつば23を設けると
共に、片端を自在継手21ｂで伝達軸21ｃと結合する。

【００２５】この伝達軸21ｃは中空の柄24の内部を貫通
して、先端に把手25を設けて構成されている。なお、こ
の把手25を回転させると横軸21ａと共にスクリューギヤ
22が同じ方向に回転するが、外側の柄24は回転しない。

【００２６】上記構成による作用については、図５の要
部拡大一部切断斜視図に示すように、制御棒駆動機構２
のモータブラケット18において、駆動電動機５の取外し
に先立ち、たとえば、窓孔19ａより回転防止具21の横軸
21ａをモータブラケット18内に挿入する。

【００２７】この時に横軸21ａの先端を窓孔19ｂに嵌合
して、把手25を回転させるとスクリューギヤ22はギヤ13
に噛み合わさり、テーパーつば23が窓孔19とほぼ同心で
当接し、これより駆動軸６ｂの回転は阻止される。

【００２８】この後に駆動電動機５を取り外すと、駆動
電動機５に取付けてある止メ具14を解除するアーム17が
止メ具14から外れるので、止メ具14はギヤ13と噛み合
い、上記回転防止具21と共に駆動軸６ｂの回転を阻止す
るので、制御棒３の移動は二重に防止される。

【００２９】したがって、万一、回転防止装置15の不具
合で止メ具14がギヤ13に噛み合わないようなことが起き
ても、ギヤ13の回転は回転防止具21により阻止されてい
るので、ボールネジ11は回転せず、制御棒３の移動が防
止できる。

【００３０】

【発明の効果】以上本発明によれば、制御棒駆動機構の
モータブラケット内で、駆動電動機５の取付け取外しの
際に回転防止装置による制御棒の移動防止機能が目視等
で容易に確認できるので、制御棒の全挿入状態で作業を
することにより、燃料を入れたままで同時に多数の制御
棒駆動機構の点検を行えるので、定期点検の作業時間を
短縮することができるので作業効率と共に作業安全性が
向上する。

【００３１】また、別個に回転防止具を挿入することに
より、制御棒駆動機構における回転防止装置による制御
棒の移動防止機能が冗長化されて信頼性が向上する効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の制御棒駆動機構の要
部拡大断面図。

【図２】本発明に係る第１実施例の回転防止装置作動を
示す要部拡大斜視図。

【図３】本発明に係る第１実施例の回転防止装置作動確
認を示す要部拡大斜視図。

【図４】本発明に係る第２実施例の回転防止具の外形
図。

【図５】本発明に係る第２実施例の回転防止具の作動を
示す一部切断斜視図。

【図６】原子炉圧力容器の一部切断正面図。

【図７】従来の制御棒駆動機構の断面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…制御棒駆動機構、３…制御
棒、４…炉心、５…駆動電動機、６ａ…電動機軸、６ｂ
…駆動軸、７…ボールネジ、８…軸受、９…スプールピ
ース、10…軸封部材、11…ボールナット、12…ピスト
ン、13…ギヤ、14…止メ具、15…回転防止装置、16，18
…モータブラケット、17…アーム、19ａ，19ｂ…窓孔、
20…小型カメラ、21…回転防止具、21ａ…横軸、21ｂ…
自在継手、21ｃ…伝達軸、22…スクリューギヤ、23…テ
ーパーつば、24…柄、25…把手。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機駆動による制御棒駆動機構の駆動
   軸から駆動電動機を取外したときに制御棒が移動する駆
   動軸の回転を阻止する回転防止装置を備えた制御棒駆動
   機構において、前記回転防止装置を設置しているモータ
   ブラケットに窓孔をあけたことを特徴とする制御棒駆動
   機構。
2. 【請求項２】 上記モータブラケットにあけた窓孔を２
   ケ所以上としたことを特徴とする請求項１記載の制御棒
   駆動機構。
3. 【請求項３】 中間にスクリューギヤとテーパーつばを
   設けた横軸と、この横軸の一端と自在継手で結合した伝
   達軸と、この伝達軸を中空の柄の内部に貫通して先端に
   把手を設けたことを特徴とする回転防止具。
4. 【請求項４】 上記回転防止具において、横軸の先端を
   モータブラケットの一方の窓孔に嵌合して把手を回転し
   てスクリューギヤを制御棒駆動機構の駆動軸のギヤと噛
   合させると共に、他方の窓孔にテーパーつばを嵌合させ
   ることを特徴とする請求項３記載の回転防止具。