JPS61161491A - 原子炉における線形に移動可能な駆動シャフトの保持装置 - 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】 発明の公費 本発明は、線形に移動可能な要素、代表的には制御クラ
スタの１０シヤフトを原子炉の上方内側部分に適所に安
全に保持する装置および方法に関する。

軽水冷却および減速原子炉、特く、加圧木型原子炉は、
一般に，その運転を制御するために中性吸収棒のクラス
タを備えている。各クラスタはこれから上方に延びる駆
動シャフトにしつかり２！！結されるようになっている
。駆動シャフトはこれを線形に移動させるのく適した駆
動機構と関連し、それによりクラスタを毘曙節可能な量
、炉心の中に導入したり、炉心から取出したりし得る。

駆動機構は、代表的には、原子炉の圧力容器のカバーの
上に設置され、かつ不動スリーブと関連し、このスリー
ブは、力ｄ−を貫いて突出し、駆動シャフトを収容し、
脱着可能な連結体によってクラスタに連結される。

ほとんどの加圧木型原子炉では、容器は、炉心を支持し
かつ保持したり、クラスタおよびそれらの」動シャフト
を案内したりする不動の構造体を収容している。この案
内機能は、炉心の上に設置され、通常、「上方内部分」
と呼ばれる原子炉構造体に属する組立体によって発揮さ
れる。上方内側部分は、各クラスタ用の案内管を備えた
剛性構造体を構成し、各案内管はスリーブの７つと整合
している。燃料集合体のいくつかを交換したり、炉心内
の燃料集合体の位置を変えたりすることが８　目的に必
要とされる。その目的で、制御クラスタ（この名称は可
能なスペクトルシフトクラスタを含む）をそれらのＩＩ
ＱＦシャフトの作′ＩｉＩＪによって炉心の中く降下さ
せる。上方内側部分に近づけるように容器カバーを取り
はずす。＃ｉ線方向に導入された遠隔制御工具を使用し
て各駆動シャフトをクラスタから分離する。すると、１
動シヤフトとともに上方内側部分を上昇させ、燃料集合
体く近づくことができる。

先行技術の説明 今まで、駆動シャフトは、上方内部分の取はずし中、上
方内側部分くよって保持されるためく上方内側部分の底
部分く形成された止め装置で支持されるよ５＆Ｃなって
いた。その対策は、適切な運転のため（は、クラスタと
駆動シャフトとの良好な整合に依存している。しかしな
がら、現在開発中の原子炉では十分な精度の整合を達成
することが可能でない。かかる原子炉では、制御クラス
タと内側部分の中のクラスタガイドとの予期された不整
合により、ａ＊シャフトが駆動シャフト把持装置と連結
自在に設ゆられたクラスタの上方「一メル」の上に引っ
掛かってしまう恐れがかなりある。

発明の概要 本発明の目的は、同じ目的で従来の装置に対して改良さ
れた制御クラスタの駆動シャフトを係止する保持装置を
提供することである．より具体的な目的は、原子・炉の
中の温度が運転中の値（代表的には、約３２０Ｃ）から
水の沸点（代表的には、９０Ｃ以下）より下い値に下が
った後、原子炉のカバーを取りはずすべきとき、上方内
側部分の上部への枢動シャフトの安全な係止を達成する
ことができる楽壇を提供することである。

この目的で、本発明は、上方内側部分の上部に固定され
かつ案内管と共軸であるペース部材と；該ペース部材の
軸線のまわりに間隔なへだてて分布され、かつ案内管に
収容された上記駆動シャフトの円１眉；肯を形成した部
分との係合位置と、上記１功シャフトと係合していない
解放位置との間を水平、、！ｄｉ、１のまわりに回転自
在に設けられたＩＩ数の把持体と；上方位置と下方位置
との間を上記ペース部材に対して軸線方向く移動でき、
上記上方位置にあるとき、上記ｆｆｌ＋シャフトの溝へ
の上記把持体の係合を引き起すために上記把持体に作動
的に連結された摺動装置と；上記把持体を上記シャフト
の中に係合させる傾向のある力を上記把持体に及ぼすよ
５に配置された弾性装置とを備え；上記摺動装置が、原
子炉の中の温度が何度であれ、従って示差熱膨張による
スリーブおよび上方内部分の相対位置の変化がどうであ
れ、把持体を解放位置く保つために、上方位置から十分
離れた位置でスリーブによって保持されるように寸法決
めされていることを特徴とする線形に移動可能な駆動シ
ャフトを保持する装置を提供する。

好ましい実施態様では、弾性装置は３つのばねよりなり
、これらのばねは、ペース部材と摺動部材との間に圧縮
され、＋１１１１．Ｊのまわりに分布され、そして上記
把持体間に円層方向に位置決めされている。各把持体は
ベルクランフレ・ヤーの形態であるのがよく、このレバ
ーの１つのアームには、少なくとも７つのラッチ歯が形
成され、他のアームは摺動装置に拘束された末端が−ル
を有する。

本発明の他の面によれば、垂直方向に：ＩＩＩ形に移動
可能なシャフトを保持する方法は、力・ぐ−の取りはず
しに引き続いて、保持装置の把持体を電動シャフトく係
合させ：遠隔制御工具を駆動シャフトの上に降下させて
シャフトをこれが全く内側部分の中におさまる所定位ｆ
ｌＫ係止し；摺動装置を工具で押し上げて把持体を解放
すると同時に、駆動シャフトを工具で捕え；駆動シャフ
トを適切な係止レベルまで上昇させ；工具が駆動シャフ
トを解放する前に摺動装置を解放して把持体を駆動シャ
フトの中和係合させる工程を含む。

本発明は、単に例としての特定の実ｆ！ａ様の下記説明
から曵く理解されるであろう。

第７図を参照すると、原子炉の一部が概略的に示されて
いる０ｗ、子炉は、圧力容器１０、容器を１１ｇ墳する
カバー１１．および容器１０の中の上方内側部分を有し
ている。上方内側部分は、グレー）１４、上方炉心グレ
ート（図示せず）まで下方に延びている案内管１６、お
よびグレート１４の上に突出し、かつすべてカバーの下
で実質的に同じレベルで終っている案内管１Ｂよりなる
。スリーｆ２　Ｇが各案内管１８と整合して位置決めさ
れ、かつ駆動シャツ）２２を案内するために配列されて
いる。カバーより上の各スリーブｚＯの部分は！運動機
構を有し、この機構は、例えば、米国特杵第むり０．　
ｔ　０７号（ダウンス等）Ｋ記載されているような周知
の形式のいずれのものでもよい。

各駆動シャフトは、これと制御クラスタ３６のデメ／ｌ
／！１４との脱着可能な連結用の末端接手を有する。

今まで説明した構造は当業界でよく知られており、従っ
て、詳細な説明を必要としない。

案内管１８の各々は保持装置（第７図に一点鎖纏の円で
示す帯域に位置する）を備え、第２図乃至第弘図を参照
してこの保持装置を以下説明する。

この保持装置はペース部材ｚ８を備え、このペース部材
は、駆動シャツ）ｌａｇを摺動可能に受は入れる各案内
管１８の上部に適当な装置、例えばゲルト８ＯＫよって
しつかり連結されている。このペース部材には、駆動シ
ャフトの軸線のまわりにハＵ：相互に間隔をへだてた３
つの凹部８ｚが形成されている。水平−ンＢ６が各凹部
を横切って位置決めされ、把持体８４が案内管１８の軸
線を通る平面内で回動できるようＫこのビンに枢着され
ている。各把持体はベルクランクレバーとして形成され
ている。このレバーのアームの５ちの一方は、シャフト
２２に形成された周溝３８のいずれかに係合できるラッ
チリップを有する。他方のアームは末＠ゴール４０を有
する。

ペース部材ｚ８には、互いに固着された複数の部品より
なる摺動部材４２が垂直方向に摺動自在に設げられてい
る。第３図を参照すると、摺動部材がシャフトの軸線を
中心に回転しないようにするためのキー止め装置４６が
設けられている。３つの把持体すべてのＭ−ル４０は摺
動部材によって形成された環状室４８の中く保持される
。ベース部材と摺動部材との間で玉網される３つのばね
４４が、上向きの力を摺動部材に及ぼし、この力は慴動
部材を高い位び（第３図）に付勢する。摺動部材がその
高い位置にあるとき、摺動部材は把持体３４のリップを
シャフト２２の溝８８と係合状態に保持する。

再び第２図を参照すると、スリーブ２０の下端には、チ
ューリップ状端部片５ｏが恒久的に連結され、この端部
片は熱保護機能を有する。所定の流量を電動シャフトと
案内管との間の隙間の中に循環させるために、チューリ
ップ部に所定の大キさの孔が形成されている。多数のク
ラスタがあるときには、流量の校正は重要であり、とい
うのは、漸増の流れが炉心を短絡しかつ全熱均衡に影響
を及ぼすからである。原子炉の運転中、スリーブ２０お
よびその端部片５Ｇならびにすべての上方内側部分は高
温高圧の冷却材に浸漬され、この冷却材は容器の壁部に
も接触している。端部片５０は、部品間の熱欅張差が何
んであれ、この端部片が摺動部材２２を、把持体８４が
シャツ）２２との接触から外れる位置に強勢的に維持す
るように選択された位置に固着されている。第２図に示
すように、カバーが所定位置にあるときに把持体８４シ
ヤフトから最も遠い位置は実線で指示しである。一点ｇ
Ｊは、カバーが適所にあるとき、把持体８４がとるシャ
ツ）Ｋ最も近い位置を指示している。示差膨張が最も好
ましくないような後者の場合には、約−〇〇の角線間が
まだ存在することはわかるであろう。

他方、慴動部材４２が上方に自由に☆げるとき、ばね４
４は必ず把持体８４を対向溝８８に係合させる。

以上説明してきた装置は原子炉の燃料交換のために次の
如く作動される。

まず、原子炉を停止する。すると、冷却材の温度は一様
に下がる。１温度が３０Ｃ，代表的には約７００より低
くなると、カバーを取りはずす。このとき１．媚御クラ
スタは原子炉の中に下方位置にある。カバーが持上げら
れると、４部片は摺動部材４２を解放する。摺動部材は
戻りばね４４の作用により上昇し、モして把持体８４を
電動シャフト２８に付ける。

次いで、各４動シヤフト２ｚをクラスタから分智する。

代表的には、各ｉｌｌシャフトはクラスタの取扱い拡大
ハンドを把持する可撓性フィンガグラブを有し、この上
うな１成は例えばフランス特許第二５３ｚ７乙ダ号に記
載されている。この分１は、駆動シャフトの上に軸、砿
方向に挿入される工具で実進するのがよい。

クラスタを解放した後、各＠功シャフトを上方内側部分
の中に所定の位置に係止する。この所定の位置は、内側
部分を原子炉の容器の中に再び挿入するとき１、駆動シ
ャフトの下端が上方内側部分の中にあり、かつ駆動シャ
フトが後に拡大ハンドに引っ掛かる恐れがないように−
・Ａばれる。

第３図を参照すると、各駆動クヤ７トは管状工具を使用
して係止され、この工具下端は、駆動部材４ｚを押し下
げて把持体８４を広げかつシャフト２３を解放するよう
に形成されている。工具５ｚの′＠動ロッドにより、＠
勤シャフトを所定の係止レベルまで持上げることができ
、この間、駆動部材８４は押し下げられたままである。

最後に、工具ロッドを静止したままで、工具の下端を持
上げることによって摺動部材４ｚを解放する。すると、
戻りばね４４は、！Ｈ駆動部材その上方位置に戻し、把
持体３４を駆動シャフト２ｚの溝８８に係合させる。次
いで、工具を取りはずせばよい。

工具は、＠動シャフト・を係止したレベルを確認する目
盛り付きスケールを備えるのがよい。

すべての駆動シャフトを予め選定された係正位置くした
後、上方内側部分を全体として取りはずし、再装荷を実
施する。再装荷が終了した後、上方内側部分を挿入し直
す。次いで、駆動シャフトを下方に移吻させてクラスタ
の拡大端部と係合させる。この１作は、摺動部材を押し
下げることによって係止装置の係止をはずすようにもな
っている工具（図示せず）で実施するのがよい。

本発明の装煮を使用して、取扱い工程および上方内側部
分を挿入し直すときの当接が容易になるレベルで駆動シ
ャフトをそれらのクラスタに取付けるかどうかにかかわ
らず、駆動シャフトを安全に係とすることができること
はわかるであろう。

連結、断続および関連した確認に費やされる時間が短か
くなるとともに、安全性が先行技術の装置よりも高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧木型原子炉の上方内部分の一部を立面で、
内部分を含む容器およびカバーの一部を軸繍方向所面で
示す概略図；第２図は諸部分をカバーが容器の上に適所
にあるときにとる位置に示す。駆動シャフトの軸線を通
る垂直平面に沿った立面および部分断面図；第３図は第
２図の°一部と同様で、カバーを取りはずしたときのま
まの諸部分を示す第弘図の鍍厘−■に沿った断面図；第
７図は第３図のＡ　ＩＴ　−ｆｆに沿った横断面図：第
３図は１動シヤフトを原子炉の上方内部分忙係止する工
具の概略図である。 １０・・・・・・圧力容器、１２・・・・−・カバー、
１４・・・・・・プレート、１６．１８・・・・・・案
内管、２０・・・・・・スリーブ、２Ｂ・・・・・・駆
動シャフト、２４・・・・・・デメル、２６・・・・・
・制御クラスタ、２８・・・・−・ベース部材、８４・
・・・・・把持体、８８・・・溝、４２・・・・−・摺
動部材、４４・・・・・・戻りばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧力容器、該容器用のカバー、該カバーに固着され
   、かつこのカバーを貫いて突出するスリーブ、および該
   スリーブと整合している案内管を備えた上記容器内の上
   方内側部分を有する原子炉において、上記上方内側部分
   の上部に固定されかつ上記案内管と共軸のベース部材と
   ；該ベース部材の軸線のまわりに分布され、かつ各々、
   上記駆動シャフトとの係合位置と、上記駆動シャフトと
   係合していない解放位置との間を水平軸線を中心として
   回転自在に設けられる複数の間隔をへだてた把持体と；
   上方位置と下方位置との間を上記ベース部材に対して軸
   線方向に移動でき、上記上方位置にあるとき、上記把持
   体と上記駆動シャフトの溝のうちの１つとを係合させる
   ために上記把持体に作動的に連結される摺動部材と；上
   記把持体を上記シャフトの中に係合させる傾向のある力
   を上記把持体に及ぼすように配置された弾性装置とを備
   え；上記摺動装置は、原子炉の中の温度が何度であれ、
   従って、示差熱膨脹によるスリーブおよび上方内側部分
   の相対位置の変化がどうであれ、把持体を係合していな
   い状態に保つのに十分に上記上方位置から離れた位置に
   あるスリーブによって保持されるように寸法決めされて
   いることを特徴とする周溝が形成され、かつ係止状態で
   上記案内管に沿って移動できる駆動シャフトを保持する
   装置。 ２、上記弾性装置は、軸線のまわりに分布されてベース
   部材と摺動装置との間に圧縮されている３つのばねより
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ３、上記ばねは上記軸線のまわりに円周方向に分布され
   、かつ上記把持体と交互になっていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４、上記把持体の各々は、１つのアームにラッチ歯が形
   成され、他のアームが摺動装置に拘束された末端ボール
   を有するベルクランクレバーの形態であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５、上記スリーブの各々は、上記摺動装置に係合するよ
   うになっておりかつ熱保護装置を構成するタイリップ状
   の端部片を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ６、特許請求の範囲第１項に記載の保持装置で垂直方向
   に線形に可動のシャフトを係止する方法において、カバ
   ーの取りはずしに引き続き、保持装置の把持体を駆動シ
   ャフトに係合させ；遠隔制御工具を駆動シャフトの上に
   下げてシャフトをこれが全く内側部分の中に入る所定位
   置に係止し；工具で摺動装置を押し下げて把持体を解放
   すると同時に駆動シャフトを工具で捕え；駆動シャフト
   を適切な係止レベルまで上昇させ；工具が駆動シャフト
   を解放する前に摺動装置を解放して把持体を駆動シャフ
   トに係合させることを特徴とする方法。