JPS58178289A - 制御棒駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉用制御棒駆動装置に係り、特に地震時の
振動による出力変動を防止するようにした原子炉運転中
の出力制御用制佃棒躯動装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

原子炉の制御棒駆動装置の機能としては、その起動停止
を行うものと、運転中の出力制御を行うものとがあり、
夫々の機能に応じて若干機構の異なる駆動装置が設計さ
れている。

将来、建設が予定されている大型高速増殖炉においては
、安全上および経済上の観点がら、原子炉の一次系を原
子炉と同一の炉容器内に収納するタンク型高速増殖炉が
提案されている。

このタンク型高速増殖炉では、炉容器が直径２゜肩以上
と非常に大きくなる。

したがって、炉容器の蓋（シールドデツキ）上に取付け
られた制御駆動装置は、地震時にシールドデツキが上下
振動するにつれて一諸に振動し、駆動軸に連結された制
御棒も、炉心内で同じ振幅の振動をすることになり、出
力制御用の制御棒駆動機構においては特に大地震の場合
はそれにより燃料が焼損する可能性も懸念されている。

第１図は、高速増殖炉の原子炉構造概略図である。

原子炉容器１上に設置されたシールドデツキ２上には制
御棒駆動機構６が設置されており、長い駆動軸４を介し
て制御棒と連結し、炉心５内の制御棒６を上下操作し、
原子炉の運転操作を行う。

地震時に、炉容器の据付面が振動すると、シールドデツ
キ２が振動し、制御棒駆動機構３も一諸に振動する。

原子炉がタンク型になると炉容器内にポンプ、中間熱交
換器等の一次系機器が収納されるので、原子炉容器の直
径が２０７１以上と非常に大きくなる。

従って、シールドデツキ２も大型になり、構造上十分な
剛性を保つことが出来ないので、大地震時には撓みを生
じることが避けられない。

その結果、駆動軸４に連結された制御棒６は、炉心に対
して相対的に上下動することになり、その動きに応じて
Ｉっ子炉の出力も変動するので、最悪の場合は炉心の出
力が急激に上昇し、燃料の焼損が発生するような事態も
懸念されている。

８８２図は、従来例の制御棒駆動機構の断面構造図であ
る。。

制御材を収納した吸収ビン７は上下格子板８゜８ａによ
りクラスタ状に組立てられ、制御棒保護管９内に収納さ
れている。

保護管９の上部は連結棒１０を介してハンドリングヘブ
ド１１につながっており、ハンドリングヘブド１１は駆
動軸４下端のラッチ機構１２により駆動機構へ連結され
ている。

ラッテ機構１２はラグチフィンガ１２ｍと操作軸１２ｂ
より成り、駆動機構の操作により、操作軸１２ｂを所定
のストローク下降させることにより、ラプテフィンガ１
２ａを閉じ、制御棒の連結を解除できる様になっている
、。

なお、図中符号１７は駆動軸４を包囲する上部案内管、
１８は炉心支持板１６に挿着されたエントランスノズル
、１９ａから１９ｅは冷却材の流路孔を示している。

炉心内において、制御棒は燃料間で炉心支持板１６に植
設された下部案内管１４内に挿入されており、原子炉運
転中は駆動軸４に連結された状態で駆動部の操作により
上下動作し、原子炉の出力側副を行う。

下部案内管の底部にはダッシュボット１５があり、制御
棒スクラム時には、制御棒下部のダッシュラム１６が急
激に挿入され、冷却材の流体圧により減速し停止する様
になっている。

従って、大地震時にシールドデツキ上の駆動機構が上下
に振動すると、それに直結した駆動軸４および制御棒６
が上下に振動し炉心の出力が急激に変動することになる
。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、炉心に
植設された案内管に回転軸を設け、この回転軸に嵌合す
るポールナツトを介して制御棒な連結し、シールドデツ
キ上の駆動機構の回転を長い駆動軸を介して案内管の回
転軸に伝え、制御棒を上下操作して大型炉における制御
棒の地震による震動を防止した制御棒駆動装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の制御棒駆動装置は駆動機構、駆動軸、制御棒お
よび下部案内管からなる制御棒駆動装置において、ｅａ
Ｊ記下部案内管内に回転軸を設けて前記制御棒とネジで
連結し削記駒動機構に前記駆動軸の回転機能を付加して
前記駆動軸の回転駆動力を前記下部案内管の回転軸に両
者の嵌合により伝達しＭｌ前記内管内の制御棒を−Ｌ下
に操作することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、第６図から第５図を参照しながら本発明の一実施
例を詳しく説明する。

なお、第６図中′＠２図と同一部分は同一符号で示し、
第４図は第６図のＡ　−Ａ’矢視方向を示す断面図、第
５図は第３図のＢ　−Ｂ’矢視力向を示す断面図である
。

すなわち、第６図において制御棒駆動機構に接続された
駆動軸２５は上部案内管１７で包囲されており、この駆
動軸２５の先端部には横断面十字状の細径部２６が形成
されている。

また、下部案内管１４内には保護管９が挿入されている
。

下部案内管１４のＥ端部には第４図に示したように軸受
２１が中央部に設けられ、この軸受２１に回転軸２２が
挿入されている。

この回転軸２２の中央部には横断面十字状の挿入孔２４
が形成されている。

この挿入孔２４には前記＋γ状の細径部２６が挿入され
嵌合する。

回転軸２２の下部にはボールネジ２３が接続されている
。

このボールネジ２３は前記保護管９の上端部に設けたボ
ールナツト２０にねじ込まれる。

保護管９内には上下格子板８，８ａによって固定された
中性子吸収ビン７が配置されている、。

そして、第５図に示したように保護管９の上部外周面に
対向する一対のコ字状ガイド２７が設けられ、また下部
案内管１４の内周面に前記コ字状ガイド２７を案内する
ガイドレール２８が設けられている。

なお、保護管９の下部には冷却材を流入する流路孔１９
ｂが、また上部には冷却材を流出する流路孔１９ｃ　が
設けられており、さらに下部案内管１４の上端部には冷
却材を流出する流路孔１９ｄが設けられている。

従って、駆動機構を操作して駆動軸２５を回転すると、
回転軸２２に直結したボールネジ２６が回転し、それに
嵌合されたポールナツト２０が上下に動作し、制御棒６
が下部案内管１４内を上下に移動して原子炉の出力を制
御することができる。

なお、制御棒保護管９の外面上端には、その回転を防止
するためにコの字型のガイド２７があり、下部案内管１
４内面に取付けられたがイドレール２８によりガイドさ
れる、。

〔発明の効果〕

本発明によれば制御棒は炉心に植設された下部案内管と
ボールネジ２６とポールナツト２０とのねじ込みにより
直結しており、地層時にシールドデツキ２が振動し、制
御棒駆動機構がＬ下動しても、制御棒がそれらと共に炉
心に対して相対的に振動することが防止できる。

叩ち、駆動部及び駆動軸の上下振動は、駆動軸下端の細
径部と回転軸挿入孔との摺動により吸収され、制御棒は
炉心内に定位置で保持される。

原子炉を停止し燃料交換を行うために、制（社）棒を駆
動機構により切離す場合は、制御棒を下限化下降させた
のち、駆動機構を操作して駆動軸を所定のストロークだ
け上昇させることにより、下部案内管の回転軸より駆動
軸を引抜いて行うことができる。

なお、本発明の制御棒駆動装置では、制御棒を急速に挿
入し原子炉を停止する機能は有しないが、この目的には
別にスクラム専用の炉停止装置を設置することで解決で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一般的な高速増殖炉の原子炉構造を示す
概略図、第２図は第１図の制御棒駆動機構主要部分を示
す縦断−図、第６図は本発明に係る制御棒駆動装置の一
実施例の主要部分を示す縦断面図、第４図は第６図のＡ
−Ａ’矢視方向を示す横断面図、−＄５図は第５１ＪＢ
−８’矢視方向を示す横断面図である。 ６　・・・・・・　制御棒 １４　・・・・・・　下部案内管 ２０　・・・・・・　ボールナブト ２２　・・・・・・　回転軸 ２６　・・・・・・　ボールネジ ２５　・・・・・・　駆動軸 （７３１７）　代理人弁理士　則　近　憲　佑（ばか１
名） 第１図 第４ＷＪ　　第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御棒駆動機構に設けられた駆動軸に回転軸を連結
   し、この回転軸に嵌合する軸受を下部案内管の上部に設
   け、前記回転軸の下部にボールネジを接続し、このボー
   ルネジを前記下部案内管内に挿入され中性子吸収ビンが
   配置される保護管の上部に設けたポールナツトにねじ込
   んでなることを特徴とする制御棒駆動装置。 ２、保護管の上部外周面にガイドが設けられ、このガイ
   ドな案内するガイドレールが下部案内管の内周面に設け
   られてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の制御棒駆動装置。 ６、駆動軸の先端部に横断面が十字状の細径部が形成さ
   れ、この細径部が前記回転軸に形成した横断面十字状の
   挿入孔に挿入され連結してなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の制御棒駆動装置。