JPS60187891A - 制御棒 - 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］ 本発明は加圧水彩原子炉の制御棒に関する。

［発明の技術的背景］ 一般に、炉心内の反応度を制御するため制御棒が使用さ
れており、この制御棒は被覆管の内部に銀、インジウム
、カドミウム合金等の中性子吸収断面積の大きい物質（
以下中性子吸収材という）を充填して構成されている。

第１図および第２図は、加圧水彩原子炉で炉心内の制御
に用いられる制御棒クラスタ１を示すもので、この制御
棒クラスタ１は複数本の制御棒２をスパイダ継手３によ
り放側状に固定して構成されている。それぞれの制御棒
２内には中性子吸収材４が充填されている。

このように構成された制御棒クラスタ１は、第３図に示
すように、加圧水彩原子炉の燃料集合体５内に収容され
る。

すなわち、加圧水彩原子炉の燃料集合体５には、第３図
に示すように、制御棒クラスタ１の制御棒２に対応する
位置に多数の制御棒案内用シンプル６が穿設されており
、これらの制御棒案内用シンプル６に制御棒クラスタ１
の制御棒２を挿入することにより燃料集合体５の反応度
の制御が行なわれる。

第４図は加圧水彩原子炉を示すもので、図において符号
７は原子炉圧力容器を示しており、この原子炉圧力容器
７の中央部には炉心バッフル８が形成され、この炉心バ
ッフル８の内部には多数の燃料集合体５が収容されでい
る。

これらの燃料集合体５は、上端を上部炉心板９により、
また下端を下部炉心板１０により支持されている。燃料
集合体５の上部には制御棒クラスタ案内管１１が配設さ
れており、この制御棒クラスタ案内管１１内には制御棒
クラスタ１が収容されでいる。制御棒クラスタ案内管１
１の上方には制御棒クラスタ１の駆動を行なう制御棒駆
動装置１２が配設されている。

すなわち、このような加圧水彩原子炉では、例えば原子
炉のトリップ時には制御棒クラスタ１が制御棒駆動装置
１２により切り離され、その自重により制御棒案内用シ
ンプル６内に挿入され、燃料集合体５の反応度の抑制が
行なわれる。

［背景技術の問題点］ しかしながら、このように構成された加圧水彩原子炉で
は、原子炉に水平地震力が加わった場合には、燃料集合
体５が振動し撓むこととなる。そしＣ１このとき制御棒
２は、燃料集合体５に形成される＃ｉ御棒案内用シンプ
ル６の変形に倣うように制御棒案内用シンプル６内に挿
入される。

第５図は加圧水彩原子炉に水平地震力が加わった場合の
制御棒２の制御棒案内用シンプル６内への挿入状態を示
すもので、この場合には図に示すように、制御棒案内用
シンプル６の内壁と制御棒２とが接触し、この間に非常
に大きな摩擦力が作用し、制御棒２の制御棒案内用シン
プル６への挿入性が非常に悪化する。このことはスクラ
ム等の制胛を迅速に行なえないことを意味しており、安
全上大きな問題となる。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処してなされたちのＣ１
制御棒の挿入される制御棒案内用シンプルの変形に容易
に追従することがひき、従って加圧水彩原子炉に水平地
震力が加わった場合にも、その挿入性が明言されること
のない制御棒を提供しようどするものである。

［発明の概要］ すなわち本発明は、中性子吸収材を収容する複数の被覆
管と、これらの被覆管の両端をそれぞれ密閉する端栓ど
、前記被覆管の前記端栓間を前記複数の被覆管が直線状
に配置されるよう連結する可撓性部材とからなることを
特徴とする制御棒ぐある。

［発明の実施例］ 以五本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明づ
−る。

第６図および第７図は本発明の一実施例の制御棒を示す
ものぐ、図においで符号１３は中性子吸収材４を収容す
る、例えばステンレス鋼管からなる被覆管を示し−Ｃい
る。これらの被覆管１３の両端には、この被覆管１３を
密閉する端栓１４が配設されている。そしく被覆管１３
の端栓１４間は複数の被覆管１３が直線的に配置される
ようコイルスプリング１５からなる可撓性部材により連
結されている。

この端栓１４の中央部には鍔部１６が形成されＣおり、
この鍔部１６の片側は被覆管１３の開口部に挿入されて
いる。また、鍔部１６の他方側には外周にねじ溝が形成
されており、このねじ溝にはコイルスプリング１５が螺
合している。コイルスプリング１５は端栓１４に螺合さ
れた後、端栓１４にスポット的に溶接されている。また
、コイルスプリング１５の外周にはコイルスプリング１
５の端栓１４からの抜けを防止するためスリーブ１７が
被嵌されており、このスリーブ１７は端栓１４に溶接固
定されている。

なお、この実施例では、被覆管１３の内径は約６韮、ま
た外径は８關とされ（ｉＪ３す、被覆管１３の曲げ剛性
に対しＣコイルスプリング１５の曲げ剛性は約１／８〜
１／４とされている。実用的には約１／３とするのが望
ましい。

第８図は以上のように構成された制御棒を備えた制御棒
クラスタ１８を示すものＣ１それぞれの制御棒１９はス
パイク継手２ｏにより上端を放射状に支持されＣいる。

第９図は原子炉炉心部に水平地震ノｊが作用し、燃料集
合体５が曲げ変形を起こしているときに燃料集合体５の
制御棒案内用シンプル６に制御棒１９が挿入された状態
を示し−Ｃいる。

図から明らかなように、制御棒案内用シンプル６の曲げ
変形により制御棒１９は曲げ変形力を受（プるが、この
制御棒１９は数個所で分割され、コイルスプリング１５
からなる可撓性部材により接続されているため、制御棒
案内用シンプル６の変形に追従している。従って、制御
棒案内用シンプル６の内壁と制御棒１９との間の摩擦力
は非常に小さなものとなる。これにより制御棒１９の燃
料集合体５内への地震時等における挿入性を従来より大
幅に向上することがぐぎる。

なお、以上述べた実施例では、可撓性部材としＣコイル
スプリング１５を用いたので、制御棒１９の制御棒案内
用シンプル６からの引抜き時にはコイルスプリング１５
の復元力により制御棒１９は直線状態に自然に戻ること
となる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の制御棒によれば、地震等によ
り燃料集合体の制御棒案内用シンプルが変形を生じても
制御棒を確実に制御棒案内用シンプル内に挿入すること
ができる。従つＣ１原子炉の安全性を従来より大幅に向
上覆ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御棒クラスタを示づ上面図、第２図は制御棒
クラスタを示す側面図、第３図は燃料集合体を示覆上面
図、第４図は加圧水彩原子炉を示す縦断面図、第５図は
制御棒案内用シンプルの変形を示す縦断面図、第６図は
本発明の制御棒の一実施例を示す側面図、第７図は第６
図の連結部の詳細を示す縦断面図、第８図は本発明の制
御棒を備えた制御棒クラスタを示ず側面図、第９図は本
発明の制御棒の変形を示す説明図である。 ５・・・・・・・・・・・・燃料集合体６・・・・・・
・・・・・・制御棒クラスタ案内管１３・・・・・・・
・・・・・被　覆 １４・・・・・・・・・・・・端　栓 １５・・・・・・・・・・・・コイルスプリング１７・
・・・・・・・・・・・スリーブ１８・・・・・・・・
・・・・制御棒クラスタ代理人弁理士　須　山　佐　− 第１図 第２図 第４図 第５図 第８図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）中性子吸収材を収容する複数の被覆管と、これら
   の被覆管の両端をそれぞれ密閉する端栓と、前記被覆管
   の前記端栓間を前記複数の被覆管が直線状に配置される
   よう連結する可撓性部材とからなることを特徴とする制
   御棒。
2. （２）被覆管はステンレス鋼管から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。
3. （３）可撓性部材はコイルスプリングからなることを特
   徴とする特Ｆ＋請求の範囲第１項または第２項記載の制
   御棒。
4. （４）コイルスプリングは端栓に形成されるねじ溝に螺
   合してなることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の制御棒。