JPS60263892A - 高温ガス炉用制御棒 - 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〕 本発明は黒鉛減速カス冷却型の高温ガス炉用制御棒に関
する。

（発明の技術的費用とその問題点〕 高説ガス炉ｔＪ炉心の核分裂反応度を制衛１するため、
中性子吸収体を充ｊ眞した制御棒を炉心に挿Ｉ’ｌｌす
るようになっている。この制御棒は＋！′ｉｌ調ガス炉
の炉心構成物どして唯一の金属製機器であり、原子炉の
運転中は厳しい高温化−Ｃ使用ざ机る。この制御棒とし
ては種々のものがあるが、ｔｓどえば第５図の示される
ように多数の制御捧要索ａをｔｌｌｔ線方向に連結して
ワイヤーローブ［）で吊持し、１１制御棒案内管Ｇ　Ｊ
３よび炉心の挿入孔ｄに昇降さけるようにしたものがあ
る。すなわち、このタイプの制御棒の場合、制御棒に可
撓性が付与されるから、制御棒案内管Ｃの曲がり、およ
び挿入孔ｄのミスアラｒメン１〜に対して挿入自山爪が
大きい利点がある。従来のこの種の制御杯要索ａとして
は第６図に示されるように、二重円筒状をなり被覆管ｅ
の外管部ｅ　ど内管部ｅ２との間に中性子吸収イイ＼ｒ
を収容し、スパイダｇを介してスパイン１１に支持させ
たものが採用されている。しかしながら、このような従
来タイプの制御棒要素ａではスクラム時などにおいて急
速に挿入孔ｄに全挿入された場合、挿入孔ｄの壁面から
受【プる品温の熱輻射にＪ、り外管部ｅ１が強く加熱せ
られ、内管部ｅ２との間の湿度が大どなって熱膨服斧に
もどづく熱応力を生じ、被覆管ｅに過大な塑性ひずみが
発生することになる。このような制御棒の急速挿入は、
原子炉運転期間中に瓜々行なわれることが考えられ、そ
の都度生じる被覆管ｅの塑性ひずみにより制御棒の寿命
が短縮り゛る原因となっていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづきなされたもので、その目的
は炉心内へ緊急時に急速挿入された場合であっても被覆
管に生じる熱応力を軽減し健全ｆｉ＋を確保して長寿命
化が図れることがＣさる高温ガス炉用制御棒を提供しよ
うとするものである。

〔発明の概要〕 ずなわち、本発明はスパインにほぼ等間隔に固定された
ストッパを介して複数のスパイダが設（）られ、これら
のスパイダに複数の二重円筒状制御棒要素が数珠つなぎ
状に連結して構成された高温ガス炉用制御棒において、
前記制御棒要素の連結部間を包囲して熱遮蔽体が設りら
れていることを特徴と覆る高温ガス炉用制御棒である。

本発明によれば急速挿入時に挿入孔の壁面からの強い熱
輻射から被覆管を保護づることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第４図にもとづき
説明する。第１図は本発明に係る制御棒４が炉心２の挿
入孔３内にある深さまで挿入されている状態を示してい
る。第１図において、符号１は制御棒案内管を示してＪ
５す、この制御棒案内管１は炉心２の挿入孔３に立設さ
れている。これら案内室１および挿入孔３内に制ｉｌｌ
棒４が挿入される。この制御棒４は多数の制御棒要素５
を軸線方向に数珠つなぎ状に連結したものであり、ワイ
ヤー〇−１６に吊持されて炉心２の挿入孔３内に挿服さ
れるようになっている。各制御棒要素５の間には円筒状
熱遮蔽体７が取付られていて各制御棒要素５の一部表面
と連結部を覆っている。第２図から第４図には制御棒要
素５ど熱遮蔽板７との関係を詳図しである。すなわら、
第２図は第１図にＪ５　ｋｌる制御棒４の制御棒要素５
の連結状態とイの連結部に熱遮蔽体７を設けた状態を拡
大して示している。第３図は第２図におりるΔ部つまり
スパイダとスパインの関係を示しＣあり、また第４図は
第２図にお（プる８部つまり制御棒要素５と熱遮蔽体７
どの関係をそれぞれ拡大して示したものである。第２図
から明らかなように制御棒要素５は、二重円筒状をなず
被覆管８の内管９と外管１０どの間に円筒ベーン１〜状
の中性子吸収１ホ１１を収容し上下端板１２．１３で封
止したものである。

この各々の制御棒要素５は１水の中心棒であるスパイン
１４にスパイダ１５を介して串差し状にかつ数珠つなぎ
状に取付（プられていて、制御棒４どしては可撓性を右
づ゛るように構成されている。スパイダ１５は第３図に
示したようにたとえば自動車のハンドル形状で、制御棒
要素５をスパイダ１５を介してスパイン１４に取付（ブ
ーＣいる。そして各々の制御棒要素５ど制御棒要素５と
の間には、円筒体で上下に汁りる仕切り板１８を有する
縦断面ト１形の熱遮蔽体７がスパイン１４に取付りられ
ている。この熱遮蔽体７は制御棒要素５の連結部間゛つ
まり被覆管８の上下外側面Ｊ３よび端板１２゜１３をＦ
ｌっている。スパイン１４にはほぼ等間隔にスパイダ１
５を載置するだめの第１のストッパ１６と制御棒要素５
が横方向に１８′ｌ置ｆれしないためのスペーク−１７
が固定されており、また熱遮蔽体７の仕切り板１８を固
定づるＩζめの第２のストッパー１９が溶接されている
。仕切り板１８にはヘリウムガスの冷ｒＪｌ材が流れる
ガス流路孔２０が形成されている。

しかして、スパイダ１５および熱遮蔽体７は中心孔をス
パイン１４がＵ４通して上下方向に移動できるように構
成されているので、ストッパ１６゜１９によってスパイ
ダ１５おまひ熱遮蔽体７を固定している。このような熱
遮蔽体７を制御棒４に取付けることによって、制御棒の
可撓性は何ら損なわれない。

次に、上記制御棒の一実施例の作用についで説明する。

以上のように構成された制御棒４は、図示しない制御棒
駆動Ｉ幾描によってワイヤーローブ６の巻取りＪ、び繰
り出しを行なうこにより、炉”心２内の挿入位置が調節
され、炉の出力制御がなされる。

そし′Ｃ、スクラム時には制御棒４は炉心２の挿入孔３
に急速に全挿入される。このような急速挿入時には、各
制御４イ・要素５は炉心２の挿入孔３の壁面から高揚の
熱部剣を受りるが、熱遮蔽体７によって覆われている被
覆管８の表面の一部は直接熱輻射を受けることはない。

このことは被覆管８に発生Ｊ”る急激な熱応力を大巾に
緩和するための重要な手段である。即ち、被覆管８に発
生りる熱応ノｊは、熱部用に、」：って被覆管の外管１
０ど内？３９どの渇ａ差が急激に太きなるために生じる
しのであって、被覆管８の上下端板１２．１３の角部で
大きくなるが、熱遮蔽体７によって、被覆管８への熱部
ＤＡ量を減少さけるとともに、応ノＪの厳しい被覆管８
の上下端板１２．１３への熱部ｑ寸による直接の入熱を
防止しているため、被覆管８の上下端板１２．１３では
急激な温度勾配が生じず、大きな熱応力【：１発生しな
くなる。

しｌζかって、急速挿入時に受【プる被覆管の熱応力は
従来例と比較して大巾に軽減されるため、制御棒の寿命
は大巾に伸長される。

熱部用を受りる熱遮蔽板７μ熱輻射率の小さい耐熱ｖＪ
科でかつ薄く製作されていること、さらに構造上から熱
的な問題、即ち高湿麿、熱応力の問題は生じない。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明は制御棒の急速挿入時に高
温の挿入孔壁からの熱部用を遮蔽する熱遮蔽体を右する
ため、原子炉の運転中に度々行なわれる制御棒の急速挿
入に対してし被覆管への熱応力の発生および塑性ひずみ
の発生を軽減できる。

Ｊ：って制御棒は長寿命なものとなり、原子炉の経済性
を向上さｌる土で、また安全＋’ｌを向」さ口る上でも
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、Ｌ本発明に係る高温ガス炉用制御棒が炉心内
へ１Φ人された状態を概略的に示す斜視図、第２図は第
１図における制御棒の要素を拡大して示す縦断面図、第
３図は第２図のΔ部を拡大して示す平面図、第４図は第
２図のＢ部を拡大しＣ示す斜視図、第５図は従来の高温
ガス炉用制御棒が炉心内へ挿入されＩζ状態を（■略的
に示り一斜祝図、第６図は第１図における制御棒要素を
拡大して示づ縦断面図である。 １・・・制御棒案内管、２・・・炉心、３・・・挿入孔
、４・・・制御棒、５５・・・制御棒要素、６・・・ワ
イ（ツーロープ７・・・熱遮蔽体、Ｅ３・・・被覆管、
９・・・内管、１０・・・外筐、′１１・・中性子吸収
体、１２．１３・・・上下端板。 １４・・・スパイン、１５・・・スパイン、１６・・・
第１のストッパ、１７・・・スペーリ、１８・・・仕切
り板、１９・・・第２のストッパ、２０・・・ガス流路
孔。 出願人代理人　波　多　野　久 第１図 第２図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　スパインにほぼ等間隔に固定されたストッパを介
   して複数のスパイダが設りられ、これらのスパイクに複
   数の二重円筒状制御＋ｆｌ＜　？、Ｈ素が数珠つなぎ状
   に連結して＋ｆａ成された高温ガス炉用制御棒に、ｌり
   いて、前記制御棒要素の連結部間を包囲して熱遮蔽体が
   設置Ｊられていることを特徴とりる高温カス炉用制御棒
   。 ２、　熱遮蔽体は円筒体内を上手に仕切る仕切り板が設
   りられ、この仕切り板にカス流路孔が形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高温ガス炉
   用ａＩｊ御棒。