JPS60238785A - 原子炉用吸収棒装置 - 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】 この発明は、機械的駆動装置がこれとは別に作動する油
圧などの液圧駆動装置と組み合わされて両者が全長で同
心に配置され、モーターの駆動モーメントはねじれない
ナツトを介して自由に密接する中空ピストンを垂直に動
かすねじスピンドルに伝えられ、液圧装置のためには原
子炉内で冷却材や減速材として使われるのと同じ手段が
使われ、液圧系と原子炉圧力容器の間には圧力平衡のた
めにノズル様の継手がある原子炉、特に沸騰水型原子炉
用の吸収棒駆動装置に関する。

この様な吸収棒駆動装置は本出題人が特願昭！；ｇ−２
コクｇ３５で捉案した。

本発明は上記先行の吸収棒駆動装置を、付属の吸収棒と
〜もにさらに簡単化し且つ安定化するという課題を基礎
にしている。この発明はとくに上記先行出願の第７図と
第８図に示した実施例を改良する。

吸収棒駆動装置は原子炉の調整、制御だけでなく、とく
に故障のさいに急速なスイッチ切断にも役立つ。どんな
場合でもこれらの駆動装置は原子炉、ひいては発電所等
の安全のために非常に重要である。従って、吸収棒駆動
装置は特別の運転監視を受ける。吸収棒駆動システムは
僅かな故障でも発電所の休止や損害にもつながり５る。

上記の課題をこの発明は、中空ピストン／４Ｉを正常運
転（制御条件）では簡単にスピンドル７３′で止め、故
障の場合には（スクラム条件）外すための手段がケーシ
ング／／の中にあること、または十字形は形成された吸
収棒ｌをその安定化のために中心に沿って中空ピストン
ＩＱの受入れと固定のために管状に形成することによっ
て解決したのである。

このため、本発明によれば中空ピストン／’Ｉを支持す
るためのスピンドルナラ）　／３’が正常の場合（制御
条件）には爪Ｓ６、Ｓ７をもち、中空ピストン／’Ｉは
その端部ｓｒに対応する形の反対面をもつ。

十字形の吸収棒の安定化のために、この発明によれば、
ケーシング／ｌは吸収棒の翼の厚さだけの間隔を置いて
環状に配列された４つの扇形筒／／′を包む。

本発明の好適な実施態様は特許請求の範囲（２）以降に
示した。

この発明を若干の実施例を示す図面を参照して説明する
。

各実施例において、密閉ハウジングコ２と調整駆動装置
３を除く吸収棒駆動装置のすべての構成要素は差圧を吸
収するか、又は原子炉内圧と圧力平衡しているケーシン
グ管ｌ／の中に配置されている。差圧は駆動装置の運転
圧力と原子炉内圧で生じる。

ケーシング管／／は同時に駆動装置の可動部品のすベシ
体、ローラＱ７または玉めための案内管の役もし、ソケ
ット管３３で原子炉圧力容器ｌとつながっている。

第１図と第２．６図の実施例は前記先行出願の第８図の
実施例に対応する。

先行出願の第８図の実施例では中空ピストン／りをスピ
ンドルナツト１３′に密接させるのに油圧を用いた。し
かし、それには高価な油圧装置が必要である。この発明
は固定を液圧で外せる留め具を介して機械的に行なう。

そのため先行出願の管路接続ソケット管！、２につなが
る圧力系や、環状隙間／、２もなくなる。この発明では
外せる留め具をナツト７３′に設ければよい。

第１図の実施例では留め具は円周方向に分散して配置し
た幾つかのばね爪３゛６から成シ、また第２図の実施例
では揺動可能なリンク爪左りからなシ、いずれも中空ピ
ストン／４’に固定した対応する部品ｓｇに引掛かる。

必要に応じばね爪や、リンク爪を電磁石、対応部品ゴな
軟鉄体に替えることができる。

中空ピストンのスピンドルナツトへの密接の仕方は、場
合によっては切断速度を上げるための管路接続ソケット
管３０につながれ、全切断行程で働く第２の圧力系も不
要になることにもつながりうる。

この解決策では液圧による中空ピストンの鍔（先行出願
では＆／で示しである。）は無くなるので、中空ピスト
ン／ｑの原子炉圧力容器の中へのもぐり込みはその自重
によって速く、吸収棒／のもぐシ込みも当然速い。

急速切断のさいに駆動水を環状隙間／ユから排出する必
要がなくなったからである。通過孔Ｓｌｌと比較できる
もう１つの効果一連いもぐシ込みと原子炉のスイッチ切
断のための−は、第１図では通過孔Ｓｌが中空ピストン
／ｑの下端にあり、その限シでノズル状の継手４’９と
重なることによって達成できる。相対的に小さな通過孔
が有効なのけ留め具がばね爪Ｓ６から成るときである。

急速切断のためには中空ピストン／４’がそのばね爪Ｓ
Ａから外れる必要があるが、それは管路接続ソケット３
０に接続されたとくに相対的に小さな圧力系から水を詰
めた駆動室に流入する短時間の水の衝撃によって行なわ
れるからである。正常な場合には、ソケツ）　３０を通
って相対的に少量の駆動水が、図示してない供給系統か
ら冷却と洗浄のために駆動装置の中に入シそこから原子
炉の中に流れ込む。その限シでこ〜には、中空ピストン
の始動に関して先行出願の第１図、第２図、第４図、第
６図、第７図による駆動装置の場合の急速切断のための
油圧駆動に比べての機能的逆転がある。もぐり込み速度
をもつと大きくするためには通過孔腟をもつと大きく設
計すればよい。

原子炉の中に送シ出される水量をも小さくするために、
中空ピストン／ｑの下端で通過孔５ｑの上に、水圧によ
って通過孔評を閉じるばねつきの蝶形弁訪が取付けであ
る。

先行出願の第８図の閉鎖がナンド７３′によって行なわ
れるのと似ている。そのときこの閉鎖は減圧またはクラ
ンプはずしの後に、吸収棒ｌを炉心に入れる間にまた開
かれる。

第１図でばね爪を外すために必要な圧力系は、第２図と
第６図の油圧で遠隔操作できるばねつきのフラング爪Ｓ
７を使う場合には必要がない。

急速切断はとくに平行にかつ全長でケーシング管／／の
内部に取付けた操作棒６０によって始められる。この操
作棒６０は密閉ノ・クランプ２２の中または上に取付け
られたばねつきのレノ（−ピストンまたはプランジャピ
ストン６）の下にある。圧力ばね６コはプランジャシリ
ンダ６３内の水圧によって完全に張られ、この水圧は中
断のさいに操作棒ｂｏに小さな回転を与える。水圧がか
Ｎつでいるときは、ばね６１Ｉによって爪左りの操作棒
６０への密接が、また対応部品ｓｇの下では中空ピスト
ン／ｌのナツト７３′への密接が達成される。急速切断
のためには水圧が中断される。そのさいリンク爪＆’７
は圧力ばね６．２の力のゆるみによって対応部品ｓｇの
下で引き離さ汰ばね６１１は短時間完全に張られる。続
いて吸収棒／は中空ピストン／ｌＩの自重で助けられて
炉心に入る。操作＄６０の回転運動のリンク爪５７の傾
斜運動への伝動は相対的に無抵抗で行われなければなら
ない。伝動メカニズムは第２図によればとぐにナラ）　
／、？’に配置され、リンク爪５りの操作棒６０との直
接の接触だけにあシ、そのために操作棒６０は弧状に平
らにした円形横断面をもつ。プランジャシリンダ６３内
の水圧は、とくにたえず流れ込む駆動水によって得るこ
とができ、先行出題のり５８図によれば多量に必要な水
が、こＮでは相対的に少量が管路ソケット、シーから入
り、プランジャシリンダ６３を介して駆動装置の中に入
シ、同時にそれを冷却し洗浄する。プランジャシリンダ
６３と水の駆動室への流出の間にけ絞シロ左があシ、そ
のため動圧はプランジャシリンダ６３内で必要な圧力高
さに応じてそれぞれの原子炉圧力を越えて保たれる。し
だがって、流れ込む１ｄ動水の短時間の中断によって急
速切断が行なわれる。しかし例えば電磁石を使っての電
流のような、他のレリーズ機構も考えられる。

第２図では一定のもぐり速度に達するために必要な通過
孔３４Ｉが横丁のケーシング管／／のまた原子炉水の中
にある範囲に配置されているのに対し、下の中空ピスト
ン／ＱＫは比較的に小さいノズル状の継手ｌＩｑ　Ｌか
ない。水を詰めるべきケーシング管／／のためにも必要
な駆動装置洗浄水量を相対的に少なくするために、正常
な場合には通過孔３ｔｉはプランジャシリンダ６３とつ
ながっているか、または動圧を受けるばねつきのピスト
ン棒６６によって閉ざされる。

急速切断のために必要な流れ込む駆動水または動圧の中
断は、ピストン棒６６の変位によって通過孔ｋＱを開か
せるので、この方法での急速切断の間に原子炉水は駆動
室の中に続いて流れ込むことができる。急速切断の作動
は同時にばね爪Ｓ６またはリンク爪Ｓりをもつスピンド
ルナツト／３’の運動後追いを発生させ、従ってそれは
独立の第２の切断可能性を意味する。下の最終位置の直
前で両タイプの爪はばね力によって対応物Ｓざにまた掛
かるので中空ピストン／りはそのときまたスピンドルナ
ラ）　７．７’に密接し、それによって駆動される。

密閉ハウジング２−からブレーキ／Ｓまで、例えば第１
図に示したように少なくとも１つのもぐシスリーブ６り
をケーシング管／１の内周に固定する。このスリーブの
中には上から交換できる剛性の測長器を取付け、これに
はたとえば対応物５ｇに取付けた永久磁石の磁場を働か
せ、吸収棒／の位置情報が得られる。同じくブレーキ／
３の位置の機能チェックを行なうこともできる。

第４．５図と、第６図の実施例は先行出願の第７図の実
施例に対応する。

中空ピストンと吸収棒を分けず、これらの部品を１つの
ユニットに統合しである。そのため軸心に中空ピストン
ＩＱを備えた吸収棒ｌはよ多安定し、有効吸収面はよシ
大きくなシ、組立てが簡単になる。吸収棒ｌは中空ピス
トン／ダに固定されて、その回りから放射状に突出し、
先行出願では４つの扇形筒１０’をもつ吸収棒案内管Ｉ
Ｏが４つの扇形体／ｌ’をもつケーシング／／に代って
いる。こうして同じ長さで統合されてねじスピンドル／
３、ねじで取付けられる燃料要素貯蔵脚をもつケーシン
グ管ｌｌ、／ｌ’、吸収棒ｌを固定した中空ピストン／
ｑおよび相応の小部品が、いわゆる格子板り３と駆動ケ
ーシング管ソケット３３の中に取付けられて組立てユニ
ットを形成し、そのため取付けと取外しの作業が簡単、
且つ短縮される。

さらにこの発明はフランジ２９にある管路接続ソケツ）
　３０から入る洗浄、切断水が密閉ハウジングユコ、延
長棒３コとねじスピンドル／３の各中空部を通シこの中
空ピストン／ｑの室内へ、そこから中空ピストンの下で
または少なくとも１つの移行孔６９と９４１を通って原
子炉圧力容器ｑとむき出しでつながっている案内管／／
、／／′の中に流入する。そのさいスピンドル軸受のた
めに別にあるスピンドルヘツドクＯがピストンつげとし
て働らき、またこの使用例ではそのために合った形にさ
れている。

移行孔６９は急速切断のさいに切断水の圧力を下げる役
目をする。圧力を下げるの−は、中空ピストンの鍔／４
１’がブレーキ１５にぶつかる直前であり、スピンドル
ヘッド９０をかすめ過ぎた後である。

そのため、相対的に小さい駆動装置径を得るために先行
出願の第７図によって提案されたいわゆるすベシ圧力制
御は不要になシうる。

圧力を下げることによって駆動装置の運転圧力をも小さ
くすることができるからである。

それぞれ１つのブレーキ／＆がケーシング管／／。

Ｉｔ’のための燃料要素貯蔵脚６ｇに属する上の４円弧
形の接続面にある。こ５して燃料要素貯Ｒ脚はケーシン
グ管ｌ／、／ｌ’の組立てられる頭部である。さらにケ
ーシング管／／、／ｌ’はその４つの扇形体／／′に、
これが熱した原子炉水と冷えた駆動水の間でウオーミン
グアツプ障壁を成すように形成されている。統一した内
径で形成されたケーシング管／ｌの下端部にある止めピ
ンおけ駆動ケーシングソケット管３３にあるソケットま
たはそのフランジ２９に圧力が漏れないように横向きに
取付けられるか、またはケーシング管／１の中にさし込
まれ、そのさい同時に先行出願によれば存在する継手要
素〃、２／の機能を果たすので、これらは不要になる。

この二重機能のために止めピンは相応に太い寸法にする
。止めピンおけ継手要素として別の形にすることもでき
る。

密閉ハウジング、２．２の前面から燃料要素貯蔵脚６ｔ
の高さまでケーシング管／／、／／’の内周に少なくと
も１つの゛もぐりスリーブ７／を固定し、その中に例え
ば可撓測長器を下から交換できるように取付け、例えば
中空ピストンの鍔ＩＱ’に取付けた永久磁石の磁場を働
かせて吸収棒ノの位置情報を得ることができる。同様の
ことはブレーキ／よでも行なうことができる。

第６図は中空ピストンの鍔ＩＱ’とナツト／３′の領域
での吸収棒駆動装置の部分縦断面を示す。先行出願の基
礎になっている西ドイツ特許Ｆ！Ａ細書第１１６９５９
６　号、同第１２６００４０　号の基準駆動装置は止め
のようｔ、ｃロックをもち、それは急速切断の間または
その終りに圧力を下げるさいにナツト７３′がまだ完全
に後追いしていない間は中空ピストン／ｌが不当に下方
にすべるのを防ぐ。公知のばねつきのリンク爪り５を使
う場合は、そのために必要な留め具を止め状のラックの
形でまたは扇形体１／にくぼみとして形成することがで
きる。

ナツト７．３’（第４図）の下の最終位置のすぐ下に環
状円板として形成さｎた止め要素／６があシその中には
延長棒が取付けられておシ、またその中では密閉ハウジ
ングｎを取外すすときに密閉円錐３ｇが降ろされる。

原子炉水の密閉はパッキングクλがフランジ２９を去る
直前に行なわれる。

そのさいに延長棒３２と密閉さｎた軸３／の差込み継手
での分離が行なわれる。これは密閉ハウジング２２を取
付けての上の組立てユニットの取りはすしのさいも同様
である。

両組立てユニットの取付けはそれを逆にして行なう。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１実施
例の概略縦断面図、第２図は第２実施例の概略縦断面図
、第３図は第２図の横断面図、第４図は第３実施例の概
略縦断面図、第５図は第４図の横断面図、第６図は他の
一実施例の要部の縦断面図を示し、図中、ｌは吸収棒、
／／けケーシング、／３’はスピンドルナツト、／ｑは
中空ピストンである。 特許出願人　ハイフン　アヘル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）機械的駆動装置がこれとは別に作動する液圧駆動
   装置と組み合わされて両者が全長で同心に吸収棒の上ま
   たは下に配置され、モーターの駆動モーメントはねじれ
   ないナツトを介して自由に密接する中空ピストンを垂直
   に動かすねじスピンドルに伝えられ、液圧装置のためＫ
   は原子炉内で冷却材や減速材として使われるのと同じ手
   段が使われ、油圧系と原子炉圧力容器の間には圧力平衡
   のためにノズル状の継手、環状すき間、穴がある原子炉
   用、特に沸騰水型原子炉用の吸収棒駆動装置において、 中空ピストン／ｌＩを正常運転（制御条件）では簡単に
   スピンドルナツト／３′で止め、スクラムの場合（スク
   ラム条件）には外すための手段がケーシング／／の中に
   あること、または十字形に形成された吸収棒／がその安
   定化のだめＫその縦軸心に沿って中空ピストンｌｌＩの
   受入れと固定のために管状に形成されていることを特徴
   とする原子炉用の吸収棒駆動装置。 （２）　スピンドルナツト７３′が中空ピストン／ｑの
   固定のために正常の場合（制御条件）には爪３Ａ、Ｓ７
   をもち、中空ピストンＩＱがその端部Ｓｇに対応する形
   の反対面をもつ特許請求の範囲（１〕の吸収棒駆動装置
   。 （３）　中空ピストン／’Ｉの固定のだめの手段が円周
   上に配置された幾つかのばね爪ｓ６又はばねつきの少な
   くとも７つのリンク爪Ｓりから成シ、これらの爪が中空
   ピストンｌｑｉある対応する端部ｓｇにかみ合う特許請
   求の範囲（１）又は（２）の吸収棒駆動装置。 （４〕　ばね爪！ｒ乙によってつかまれる中空ピストン
   ／りが蝶形弁計をもつ特許請求の範囲（１）から（３）
   のどれか一つの吸収棒駆動装置。 （５）　リンク爪ｓフはスクラムの場合には平らにした
   操作棒６０の横へりかばね駆動のプランジャピストン６
   ノでまわされることによって操作できる特許請求の範囲
   （１）から（４）のどれか一つの吸収棒駆動装置。 （６）　中空ピストンＩＱを支持するための手段がスピ
   ンドルナツトに電磁石、また中空ピストン／ｌＩに対応
   する軟鉄体をもつ特許請求の範囲（１）の吸収棒駆動装
   置。 （７）　ケーシング／ｌが十字形の吸収棒／の安定化と
   その受入れのために吸収棒の翼の厚さだけの間隔を置い
   た４つの環状に配置された扇形筒／ｌ’を包んでいる特
   許請求の範囲（１）の吸収棒駆動装置。 （８）Ｍ形部／／’の内面部が十字形の吸収棒／の引き
   込み範囲の外側でケーシング管／／の閉じたより小さな
   周囲に移行する特許請求の範囲（７）の吸収棒駆動装置
   。 （９）　中空ピストン／りが限定された個所に中空孔を
   もつねじスピンドルを通って流れるスクラム水のだめの
   リリーフ開口６９（ブレーキ）をもつ（スクラムの場合
   ）特許請求の範囲（１）から（８）のどれか一つの吸収
   棒駆動装置。 αＱ　密閉ハウジング２２からブレーキ／左までに少な
   くとも１つのもぐりスリーブ６７、り／があシ、その中
   に中空ピストン／りとブレーキ／左の位置情報のための
   測長器が取付けられている特許請求の範囲（１）から（
   ９）のどれか一つの吸収棒駆動装置。