JPS61155890A - 原子炉停止装置 - 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］ 本発明は制御棒駆動機構による炉停止機構をバックアッ
プした原子炉停止装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 原子炉の起動、停止及び出力制御は制御棒駆動機構によ
って行なわれる。し・かじ、安全上置も重要な炉停止機
能については、バックアップシステムが必要と考えられ
、軽水炉では冷却材中へほう酸水を注入する装置が設置
されている。

高速増殖炉においては、バックアップ系として、制御棒
駆動機構の構造を変えたものを数種設置しているが、現
在の設計では、それらの構造が、基本的に大きく異なる
ものではないため、共通の原因故障による信頼性の低下
が懸念されている。

そこで制御棒駆動機構については、種々の動作原理およ
び構成が極力異なるものが考えられているが、制御棒本
体（吸収体）についても従来と構造の異なるものが必要
と考えられてきた。

制御棒としては、従来、炭化はう素（８４Ｃ）等の中性
子吸収材をペレット状に成形して金属シース内に充填し
たものを、燃料集合体と類似したクラスタ状に組み立て
たものが主として使われている。また、それと全く構成
が興なり、炉心変形に対してもスクラム時の挿入性が阻
外されない球状中性子吸収体が考えられるようになって
きた。

この１１３１１１棒ではタンタル（Ｔａ　）等の吸収体
（金属）書適当な大きさの球状に成形し、これを単体の
状態で炉心内に植設された案内管内において、通常運転
時は炉心外の上方に維持し、スクラム時には下方へ落下
させて、原子炉の起動停止を行なわせるものである。

第３図は上記思想にもとす〈従来の球状中性子吸収体を
使用した原子炉停止装置の１例を示したものである。

第３図中、符号１は原子炉の炉心内に植設される案内管
で、この案内管１内に目皿板２が設けられて、この目皿
板２上に球状中性子吸収体３ｄ多数個充填されている。

なお吸収体３は案内管１の下部からエントランスノズル
４を流入した冷却材によって浮き上った状態を示してい
る。案内管１の上方には絞り部材５が設けられており、
この絞り部材５の中央部を貫通した流路６はスクラム時
に流路ｍ’ｉｎ体７で閉塞される。流路閉塞体７は磁石
８によって通常時は保持され上方へ浮き上った状態を保
っている。なお、図中符号９はストッパー、１０はハン
ドリングヘッドを示している。

上記第３図で説明した原子炉停止装置において、通常運
転時は多数個の吸収体３を、案内管１内で冷却材の流体
圧力で上方に浮上保持させる。またスクラム時には、流
路閉塞体７を動作させて、冷却材の流路６を閉塞し、吸
収体３を重力により落下させる。しかしながら、この原
子炉装置は吸収体３を流体圧で浮上させるために大きな
流体圧が必要であり、特に多数個を一斉に浮上させるに
は大きな困難を伴なう問題点がある。

また第４図に示したように案内管１内にかご１１を挿入
し、このかご１１内に球状吸収体３を多数個充填し、か
ご１”１の底板１２を枢支して開閉自在とし、かご１１
の上部にハンドリングヘッド１３を有する連結棒１４を
設けた原子炉停止装置の他の例が考えられている。

上記原子炉停止装置において、多数個の球状中性子吸収
体３は案内管１の内部に設けられてかご１１内に充填さ
れ、かご１１の上部の連結棒１４により結合されるハン
ドリングヘッド１３を駆動機構１５に接続し、運転中は
かご１１ごと案内管１の上部に引扱保持される。スクラ
ム時には、特別な機構によりかご１１の底板１２を開き
、吸収体３を単体で落下させる。この装置ではスクラム
後再起動させるためには、かご１１を駆動機構１５によ
り下降させて、多数個の吸収体３をかご１１内に回収す
る必要があり、高温のナトリウム中で、操作するには非
常な困難が伴なう問題点がある。

［発明の目的］ 本発明は、多数個の球状中性子吸収体を用いた原子炉停
止装置において、前述の各罰照点を解決するため、構成
を簡素化し、スクラム及び再起動が容易に行なえるよう
に構成した原子炉停止装置を提供することにある。

［発明の概Ｉ１１ 本発明、は上記目的を達成するために上部内面にダッシ
ュポットが形成され下部にエントランスノズルを有する
原子炉炉心に植設された案内管と、この案内管内に挿入
され上部に前記ダッシュポットに係止されるハンドリン
グヘッドを有しかつ下部に前記炉心の上方に位置し冷却
材の流路孔を有する底板が接続された支柱と、前記案内
管内に前記底板より上方に充填された多数個の球状中性
子吸収体とを具備したことを特徴とする原子炉停止装置
を提供することにある。

本発明によれば吸収体の回収が容易であり、従来の複雑
な形状とか機構を備えた回収機構が不要になり、構造が
より簡素化される。

［発明の実施例］ 以下、本発明に係る原子炉停止装置の一実施例を第１図
および第２図を参照しながら説明する。

なお、図中、第３図および第４図と同一部分または同一
機能を奏する部分には同一符号で示す。

案内管１の上部内面にはダッシュポット１６が形成され
ており、また下部にはエントランスノズル４が接続され
ている。このエントランスノズル４は二点鋼で示す炉心
支持板１７内に挿入されて植立配置される。

この案内管１内には支柱１８が挿入され、この支柱１８
の上部にハンドリングヘッド１９が接続され、また下部
に冷却材の流通孔２２を有する底板２０がナツト２１で
締め付けられて固定されている。この底板２０は一点鎖
線で示す炉心２３の上方に位置するように決められる。

底板２０上にはたとえば８今Ｃを圧粉成形した球状中性
子吸収体３が多数個充填される。支柱１８の上部のハン
ドリングヘッド１９はつかみ部２４を有する駆動機構１
５に接続される。ハンドリングヘッド１９はスクラム時
には落下してダッシュポット１６内に挿着される。

しかして、球状中性子吸収体３は案内管１内において、
通常運転時は第１図から明らかなように駆動機構１５に
連結したハンドリングヘッド１９に支柱１８を介して結
合している底板２０により、炉心２３の上方に保持され
る。スクラム時には第２図に示したように駆動機構１５
を操作して、ハンドリングヘッド１９とつかみ部２４と
の結合を解除し、吸収体３をハンドリングヘッド１９、
支柱１８および底板２０と共に自然落下させる。スクラ
ム完了時には、案内管１の状部に設けたダッシュポット
１６にハンドリングヘッド１９を挿着させることにより
、冷却材の流体圧力で減速し、衝撃力を小さくして停止
させる。

原子炉を再起動する場合には、駆動機構１５を下降させ
、案内管１内のハンドリングヘッド１９を再び結合し、
支柱１８を介して底板２０を引き上げることにより、吸
収体３を炉心３より上方に引上げることができる。

［発明の効果］ （１）　吸収体を単独で落下させることにより、案内管
の多少の変形に対しても挿入性が阻外されない。

（２）　再起動時には駆動機構の操作により、簡単に吸
収体を引扱くことができる。

（３）　構造が簡単で複雑な機構を要しないので信頼性
が高い。

なお、駆動機構との結合、切離しに関しては、機械式の
ラッチ機構によることなく、電磁石による吸引方式を採
れば、従来の制御棒駆動機構に対して十分多様性を持た
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原子炉停止装置の一実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図における装置のスクラム状態
時を示す縦断面図、第３図は従来の流体圧で吸収体を浮
上させ方式の原子炉停止装置を示す縦断面図、第４図は
従来のカゴ収納方式の原子炉停止装置を示す縦断面図で
ある。 １・・・案内管　　　　２・・・目皿板３・・・吸収体
　　　　４・・・エントランスノズル５・・・絞り部　
　　　６・・・滝　路７・・・流路閉塞体　　８・・・
電磁石９・・・ストッパ　　１０・・・ハンドリングヘ
ッド１１・・・か　ご　　　１２・・・底　板１３・・
・ハンドリングヘッド １４・・・連結棒　　　１５・・・駆動機構１６・・・
ダッシュポット １７・・・支持板　　　１８・・・支　柱１９・・・ハ
ンドリングヘッド ２０・・・底　板　　　２１・・・ナツト２２・・・流
通孔　　　２３・・・炉　心２４・・・つかみ部 代理人弁理士　則　近　　憲　佑　（ほか１名）　　・
第３１！！　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部内面にダッシュポットが形成され下部にエントラン
   スノズルを有する原子炉炉心に植設された案内管と、こ
   の案内管内に挿入され上部に前記ダッシュポットに係止
   されるハンドリングヘッドを有しかつ下部に前記炉心の
   上方に位置し冷却材の流路孔を有する底板が接続された
   支柱と、前記案内管内に前記底板より上方に充填された
   球状中性子吸収体とを具備したことを特徴とする原子炉
   停止装置。