米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 核技術 -> 株式会社東芝

発明の名称 高速増殖炉用制御棒駆動機構
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−260283
公開日 平成10年(1998)9月29日
出願番号 特願平9−67726
出願日 平成9年(1997)3月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】猪股 祥晃
発明者 齋藤 雄二 / 淺野 政之 / 齊藤 和宏 / 池田 宜史 / 松本 浩二 / 松本 富士男
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記制御棒の上部にグリッパおよびガイド溝を設け、前記延長管の先端部に前記ノック式グリッパと係合するグリップを設けるとともにノック棒,前記ガイド溝内に挿入するノックピンを有するノック式機構部およびばねを設けたものからなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項2】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持きこは前記延長管の下端部にグリップ,傾斜部および突起部を設け、前記制御棒のハンドリングヘッド部にシリンダ,ばね,クランクおよびストッパからなるシリンダクランク機構を設けるとともに、前記グリップに係合するフックを設けたものからなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項3】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記延長管にグリップを設け、このグリップの下方にストッパを設け、前記制御棒のハンドリングヘッド部にフックを設け、このフックと前記ストッパとをロッドにより連結し、ロッドの下部にばねを設けたものからなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項4】 前記ハンドリングヘッド部に歯車による自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする請求項3記載の高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項5】 前記ハンドリングヘッド内部に溝付きの自由に回転するリングによる自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする請求項3記載の高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項6】 前記グリップの先端部に溝付きの自由に回転するリングを用いた自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする請求項3記載の高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項7】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記制御棒に支軸を介して開閉自在の一対のフックを取付け、この一対のフックの外側を包囲する拘束リングをリング押えを介して延長管下端のグリップに取付けてなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項8】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記上部案内管の内側に接するように、前記延長管の上下2箇所に固定された円環状スクレーパを設けてなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
【請求項9】 炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記上部案内管のガス抜き穴またはナトリウム循環孔の少なくとも一方に回転蓋,メッシュ蓋,溝板を組み合わせた蓋,またはばねで支持した蓋から選ばれた少なくとも一種を設けてなることを特徴とする高速増殖炉用制御棒駆動機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御棒と延長管グリッパ部との掴持機構を改良し、また炉心上部機構引抜時の上部案内管と延長管の間のナトリウム量を低減して制御棒の駆動を確実にして、特にメンテナンス性を向上させることのできるように構成した高速増殖炉用制御棒駆動機構に関する。
【0002】
【従来の技術】図23および図24により従来の高速増殖炉用制御棒駆動機構を説明する。図23において符号1は高速増殖炉を概略的に示しており、高速増殖炉1は炉容器2と、炉容器2の上部を密封する遮蔽プラグ3と、炉容器2の内部に設置した炉心4と、炉心4の出力を制御するための複数本の制御棒5と、制御棒5を駆動する制御棒駆動機構6とを備えている。制御棒駆動機構6は遮蔽プラグ3の上方において、耐震サポート7によって支持され、炉容器2内では炉心上部機構で支持される。
【0003】図24は図23における制御棒駆動機構6を拡大して概略的に示す軸方向断面図である。制御棒駆動機構6は下端が開口した長尺のハウジング8と、このハウジング8の下端に連結する上部案内管9とを有しており、ハウジング8内の上方には駆動モータ10が収納されている。
【0004】駆動モータ10は減速機能を有する複数個の伝動歯車11を介して複数本(図では2本)のボールねじ12が接続し、ボールねじ12にはそれぞれボールナット13が螺合し、ボールナット13には支持パイプ14を介して電磁石15が懸吊される。電磁石15は励磁状態において、ラッチプレート16を引き付ける。
【0005】ラッチプレート16は上方において、ピストン17と接続しており、ピストン17はハウジング8内に設けられた加速シリンダ18内を摺動する。加速シリンダ18にはハウジング8外に設けられたガス貯蔵タンク19から加圧ガスが供給される。
【0006】ところで、ラッチプレート16からはラッチ機構20によって上部案内管9内を昇降する延長管21が吊り下げられ、この延長管21の下端部においては、掴持機構としてのラッチフィンガ22とハンドリングヘッド23を介して制御棒5が懸架される掴持機構により制御棒5は延長管21との掴持や切り離しが行われる。
【0007】延長管21と上部案内管9の間にはベローズ25が設置され、ハウジング8および上部案内管9上方の気密を保っている。駆動モータ10を作動させると、その回転力は伝動歯車11で適当に減速されながらボールねじ12に伝えられる。すると、ボールねじ12の回転によって、これを螺合するボールナット13がボールねじ12に沿って上下する。
【0008】ここで、電磁石15が励磁状態にあると、ボールナット13の動きは電磁石15とラッチプレート16を介して延長管21および制御棒24に伝わり、制御棒5が上下して炉心4に挿脱される。また、ラッチプレート16に接続するピストン17も加速シリンダ18内を上下する。
【0009】このとき、ピストン17はガス貯蔵タンク19から送られる加圧ガスによって絶えず下方に押圧力を受ける。そこで、平常時には、制御棒駆動機構6の電磁石15を励磁状態にし、制御棒駆動機構6で制御棒5を適当な速度で上下動させ、炉心に挿脱してその出力を調節する(挿入時には出力が低下し、抜出時には出力が上昇する。)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このような制御棒駆動機構を備えた高速増殖炉の燃料交換および原子炉停止中のメンテナンス等においては、炉心上部機構を引き抜いて作業が行われるが、制御棒駆動機構の下部の延長管及びその先端にあるグリップ部内部に金属ナトリウムが酸化して付着し、再度炉心上部機構を装備して使用するときに酸化ナトリウムが障害となり、制御棒駆動機構の機能低下が起こり、安全性が損なわれる。
【0011】また、図示しないガス抜き穴等については蓋がなく、炉心上部機構を引き抜いて作業中にナトリウムとアルゴンガス中の不純物によりナトリウムの酸化が進み制御棒駆動機構内のベローズ等に不具合を生じさせる。
【0012】上述のような制御棒駆動機構においては、燃料棒を交換するために炉心上部機構を保管庫に保管時、上部案内管と延長管の間に残ったナトリウムが化合物となり、これが蓄積・固着する可能性があるため、再び炉心上部機構を炉上部に取付け制御棒を駆動する場合に延長管の動作に支障を来し、制御棒駆動に不具合を起こす課題がある。
【0013】また、制御棒駆動機構においては、燃料棒を交換するために炉心上部機構を保管庫に保管時、上部案内管と延長管の間に残ったナトリウムが化合物となり、これが蓄積・固着する可能性があるため、再び炉心上部機構を炉上部に取付け制御棒を駆動する場合に延長管の動作に支障を来し、制御棒駆動機構に不具合を起こす課題がある。
【0014】さらに、延長管最下部に電磁石を設け制御棒を脱着する構造においては、燃料棒を交換するために炉心上部機構を保管庫に保管時、脱着時に残ったナトリウムが化合物となり、これが蓄積・固着する可能性があるため、再び炉心上部機構を炉上部に取付け制御棒を駆動する場合に制御棒脱着動作に支障を来し、制御棒保持の信頼性が低下する課題がある。
【0015】本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ナトリウム酸化物が固着して生じる不具合を防止し、掴持機構の構造を単純化した制御棒駆動機構を提供することにある。
【0016】また、本発明は、炉心上部機構を炉上部から引き抜く時、上部案内管と延長管の間のナトリウム量を低減することにより、制御棒駆動の信頼性を向上した制御棒駆動機構を提供することにあり、さらに、本発明は、制御棒脱着部に固着したナトリウム化合物を除去することにより、制御棒保持の信頼性を向上した制御棒駆動機構を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記制御棒の上部にグリッパおよびガイド溝を設け、前記延長管の先端部に前記ノック式グリッパと係合するグリップを設けるとともにノック棒,前記ガイド溝内に挿入するノックピンを有するノック式機構部およびばねを設けたものからなることを特徴とする。
【0018】請求項2の発明は、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記延長管の下端部にグリップ,傾斜部および突起部を設け、前記制御棒のハンドリングヘッド部にシリンダ,ばね,クランクおよびストッパからなるシリンダクランク機構を設けるとともに、前記グリップに係合するフックを設けたものからなることを特徴とする。
【0019】請求項3の発明では、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記延長管にグリップを設け、このグリップの下方にストッパを設け、前記制御棒のハンドリングヘッド部にフックを設け、このフックと前記ストッパとをロッドにより連結し、ロッドの下部にばねを設けたものからなることを特徴とする。
【0020】請求項4の発明は、前記ハンドリングヘッド部に歯車による自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする。請求項5の発明は、前記ハンドリングヘッド内部に溝付きの自由に回転するリングによる自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする。
【0021】請求項6の発明は、前記グリップの先端部に溝付きの自由に回転するリングを用いた自動つかみ装置を設けてなることを特徴とする。請求項7の発明では、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記掴持機構は前記制御棒に支軸を介して開閉自際の一対のフックを取付け、この一対のフックの外側を包囲する拘束リングをリング押えを介して延長管下端のグリップに取付けてなることを特徴とする。
【0022】請求項8の発明では、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記上部案内管の内側に接するように、前記延長管の上下2箇所に固定された円環状スクレーパを設けてなることを特徴とする。
【0023】請求項9の発明では、炉容器の上端開口を遮蔽する遮蔽プラグにハウジングが設けられ、このハウジングの下端に上部案内管を昇降する延長管が吊り下げられ、この延長管の下端に掴持機構を介して前記炉容器内の炉心部から立設した下部案内管内を昇降する制御棒が懸架される高速増殖炉用制御棒駆動機構において、前記上部案内管のガス抜き穴またはナトリウム循環孔に回転蓋,メッシュ蓋,溝板を組み合わせた蓋,またはばねで支持した蓋の少なくとも一種を設けてなることを特徴とする。
【0024】請求項1〜5の発明では、制御棒駆動機構のフィンガ部を単純な無可動のフック構造とすることができるため、延長管を一体式の構造にすることにより、二重管構造の延長管で生じ得る二重管隙間におけるナトリウム酸化物の付着に伴う不具合を防ぐことができる。
【0025】請求項6〜7の発明では、制御棒駆動機構のフィンガ部の動作が自動的に行われるため、フィンガ部の制御が不要となるため、延長管を一体式の構造にすることにより、二重管構造の延長管で生じ得る二重管隙間におけるナトリウム酸化物の付着に伴う不具合を防ぐことができる。
【0026】請求項8の発明では、燃料棒を交換するために、炉心上部機構を炉上部から引き抜く時、延長管を最も引き込んだ状態から下方に押し出すことにより、スクレーパでこすように、上部案内管と延長管の間のナトリウムを、上部案内管に設けられたナトリウム循環孔および上部案内管の下部開口部から排出することができる。
【0027】請求項9の発明では、燃料棒交換およびメンテナンス等で炉心上部機構を炉上部から引き抜き保管するときに、ガス抜き穴およびナトリウム循環孔よりカバーガスの出入りが自由となるため、ナトリウムが酸化する。このため制御棒駆動機構の安全性に支障が起こる。しかし、ガス抜き穴またはナトリウム循環孔あるいはその両者に蓋を設けたことによりカバーガスの出入りがなくなり、ナトリウムの酸化を防止できるため制御棒駆動機構の安全性が向上する。
【0028】
【発明の実施の形態】図1から図3により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第1の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は延長管と制御棒との掴持機構を改良したものなので、図中では制御棒駆動機構の全体図は省略してその要部のみを示している。制御棒駆動機構の構造については図24で説明したものとほぼ同様なので、重複する部分の説明は省略する。
【0029】図1は請求項1の本発明に対応し制御棒5のハンドリングヘッド部と延長管21との掴持機構を連結した状態を示す縦断面図、図2は図1において制御棒5と延長管21を切り放す状態を示す縦断面図、図3(a)は制御棒5の上部に設けたノック機構部の拡大図、図3(b)は(a)におけるノックピンが挿入するノックガイド溝を示す平面図である。
【0030】本実施の形態に係る掴持機構は図1において、符号33は図23の炉心4に立設している下部案内管のハンドリングヘッド部を示しており、この下部案内管33内を昇降する制御棒5の上部に形成したハンドリングヘッド5aにはノック式グリッパ28およびノックガイド溝30が設けられている。延長管21の下端部には細径のグリップ26および太径のノック棒27が形成されるとともにノック棒27の下方にはノック式機構部24および第1のばね31が設けられている。
【0031】ノック式機構部24は図3(a)に示すようにシリンダ24a内に第2のばね32とノックピン29を挿着し蓋24bで封止したもので、ノックピン29の先端はハンドリングヘッド部5aに嵌め込んだ溝形成部材55に形成したノックガイド溝30に挿入している。ノックピン29は第2のばね32によりノックガイド溝30の方向に押し付けられている。
【0032】ノック棒27は第1のばね31によるばね力により常時上方に押圧されている。また、ノック棒27の周囲には複数個のノック式グリッパ28(図では1個のみ記載)が支軸28aを介して取付けられており、このノック式グリッパ28により制御棒駆動機構6の下方の延長管21の先端のグリップ26をつかみ、連結して原子炉の制御を実施する掴持機構となっている。
【0033】つぎに第1の実施の形態の作用について図3(a),(b)を参照して説明をする。図3(a)に示すノックピン29は図3(b)に示すノックガイド溝30に先端が挿入しており、ノック棒27がグリップ26により下方に押圧されるとノックピン29はノックガイド溝30を矢印の方向に移動してゆくが、ノックガイド溝30のそれぞれのコーナー部には逆方向へ移動しないように段差56が設けられている。
【0034】図1における状態のように上方からグリップ26が降りてノック棒27を押し下げると、図2に示すようにノック式グリッパ28の下部がノック棒27により支軸28aを中心に動き、グリップ26の先端をつかみ延長管21と制御棒5が一体に連結される。このとき、ノックピン29はノックガイド溝30のくぼみのところに位置しており、ノック棒27が上方に移動できないため連結されたままの状態となる。
【0035】連結解除の場合はもう一度グリップ26を押し下げると、ノックピン29の先端がノックガイド溝30のくぼみから移動してノック棒27が上方へ移動できるようになり、図1に示す状態になる。この後は制御棒駆動機構により延長管21を上方へ移動させると連結が解除される。このようにつかみの機構を制御棒5側の上部へ設けたことにより、延長管21およびグリップ26部の構造を簡素化できる。
【0036】本実施の形態の掴持機構によれば、グリップ26部を制御棒5に押し込む動作により自動的に制御棒5と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26部を非可動の構造とすることができるため、延長管21を単純な構造にすることができるため、ナトリウムの進入による酸化等による不具合を防止できる。
【0037】つぎに図4から図6により請求項2の発明に対応する第2の実施態様を説明する。なお、制御棒駆動機構全体の説明は第1の実施の形態に準じており、その重複する部分の説明は省略する。
【0038】本実施の形態は、図4に示すように延長管21の下部に設けたグリップ26,傾斜部40および突起部39と、制御棒のハンドリングヘッド5a部に設けたシリンダ34,クランク35,フック36,第3のばね37およびストッパ38からなる掴持機構である。
【0039】制御棒と制御棒駆動機構が離れた図4の状態では、シリンダ34はシリンダ34の下部に設けられた第3のばね37により押し上げられている。フック36は自重とよこばね54の作用により自然では横向きになろうとするが、押し上げられたシリンダ34があるため図4のように直立した状態に留まる。
【0040】延長管21の先端部に取付けたグリップ26はハンドリングヘッド5aに取付けたフック36を引っ掛けるための突起部39とシリンダ34を押し込むための傾斜部40を持ち、シリンダ34はグリップ26の傾斜部40に合致するシリンダ傾斜部41を有している。
【0041】グリップ26を押し込むとシリンダ34も押し込まれる。シリンダ34が下方に移動するとクランク35も回転する。図5に示したようにクランク35が半回転以上した状態でグリップ26を上方に戻した場合、クランク35は第3のばね37の作用で回転を続ける。
【0042】しかし、図6に示したように回転がストッパ38により停止するため、シリンダ34は低い位置に留まる。シリンダ34が低い位置に留まり、グリップ26とシリンダ34間に隙間が生じるため、フック36は横に倒れグリップ26に引っ掛かるので制御棒と制御棒駆動機構が連結する。
【0043】制御棒と制御棒駆動機構間の連結を外す場合には、図6の状態から図示していない制御棒駆動機構のフィンガ部を押し込むことで、クランク35が反対側に回転する。これによりストッパ38が外れ、シリンダ34はグリップ26と一体となって上方に移動するため、フック36は直立したままの状態となり、グリップ26は制御棒から抜ける。
【0044】本実施の形態の掴持機構によれば、グリップ26を制御棒のハンドリングヘッド5a部に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26を非可動の構造とすることができるため、延長管21を単純な構造にすることができる。
【0045】つぎに図7から図9により請求項3の発明に対応する第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は第2の実施の形態の変形例で、延長管21のグリップ26に係合して挿し込むフック36を制御棒上部のハンドリングヘッド5aに回転自在に枢支し、フック36とグリップ26の下方に設けたストッパ38とをロッド42により連結し、ロッド42の下部に第3のばね37を設けたことにある。
【0046】図7のようにフック36には長孔36aを設けており、この長孔36aにロッド42の先端部が挿入しリンク結合している。図7の位置にロッド42がある場合、リンク結合によりフック36は横向きになり、グリップ26と係合している。図8のようにグリップ26を押し込むとフック36は直立し結合が解除される。
【0047】グリップ26を押し込むたびにロッド42が図7に示すような上方の位置に留まる状態と図9のような下方に留まる状態に切り替わるストッパ38を設けることにより、グリップ26を制御棒に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱が可能となる。なお、ストッパ38としては、ノック式ボールペンの機構を応用した装置などを適用することもできる。
【0048】本実施の形態に係る掴持機構によれば、グリップ26を制御棒のハンドリングヘッド5a部に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26を非可動の構造とすることができるため、延長管21を単純な構造にすることができる。
【0049】つぎに図10から図12により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第4の実施の形態を説明する。なお図10から図12では制御棒上部のハンドリングヘッド5aの部分を左側のみ示しているが、実際には右側にもあるが省略している。
【0050】本実施の形態は、制御棒のハンドリングヘッド5aの内面にストッパ38を支軸57により取付け、また下方に歯車45を取付けた一対のフック36と、歯車45と噛み合う小歯車45aを設ける。さらに小歯車45aの回転により昇降するシリンダ44を一対のフック36間に設け、フック36の上部側面に対向して一対の羽根43を支軸58を介して設けている。延長管21の先端に設けたグリップ26はフック36の内面側に挿入されて係合する。
【0051】図10は制御棒のハンドリングヘッド5aと制御棒駆動機構の延長管21に設けたグリップ26がフック36と係合して連結している状態を示している。シリンダ44には歯44aが形成されており、2枚の歯車45,45aを介してフック36が連動する構造を採っている。
【0052】図11に示すように、グリップ26を押し込むことによりシリンダ44が押され、それとともにフック36が開き制御棒と制御棒駆動機構間の連結が外れる。フック36が開く時、フック36の経路上に設けた羽根43を押し退け、羽根43はストッパ38の凹凸箇所に引っ掛かり係合して固定される。
【0053】フック36はさらに広がり最終的にフック36先端の結合部を介してストッパ38に固定される。制御棒駆動機構を制御棒から引き抜く際は、図12のようにグリップ26が羽根43に触り、ストッパ38を押すため、フック36はストッパ38から外れ、図10の位置に戻る。この状態でグリップ26を押し込むとフック36とグリップ26に設けられた傾斜部により自動的に結合する。
【0054】本実施の形態の掴持機構によれば、グリップ26を制御棒のハンドリングヘッド5a部に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26を非可動の構造とすることができるため、延長管21を単純な構造にすることができる。
【0055】つぎに図13および図14(a),(b)により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第5の実施の形態を説明する。本実施の形態は請求項5の発明に対応している。
【0056】本実施の形態は、延長管21の先端部に設けたグリップ26の先端部に突起47を設け、制御棒のハンドリングヘッド5a内にばね31とリング46が挿入されている。リング46には溝46aが設けられており、ハンドリングヘッド5a内でリングは制御棒に自由に回転ができるように設けられている。
【0057】図14(a)は図13におけるリング46の斜視図で、同(b)はリング46の溝46aの形状を示す展開図である。リング46にはグリップ26に設けた突起47と合うように溝46aが切られている。リング46が自由に回転する構造であるため突起47は溝46aに沿って移動できる。
【0058】リング46の上面は図14(a)に示すように緩い傾斜面46bが形成されているため、制御棒駆動機構の延長管21を下げ、グリップ26を押し付けると突起47は図14(b)に示す点Aから溝46aに進入する。グリップ26をさらに押し込むと点Bでスロープにぶつかるのでリングが回転し、点Cで止まる。
【0059】ここからフィンガ部を引き上げると、突起47は溝46aに沿って点Dまで進み停止し、制御棒と制御棒駆動機構は結合状態になる。再びグリップ26を押し込むことにより、突起47は点Eへ進むため、ここでグリップ26を制御棒から引き抜くことが可能となる。
【0060】本実施の形態の掴持機構によれば、グリップを制御棒に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップを非可動の構造とすることができるため、延長管を単純な構造にすることができる。
【0061】つぎに図15により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第6の実施の形態を説明する。本実施の形態は第5の実施の形態の変形例で請求項6の発明に対応している。
【0062】本実施の形態はグリップ26の先端部にコイルスプリング63を介して凹凸治具48を設けるとともに制御棒のハンドリングヘッド5a部に溝46aを有するリング46を挿着したことにある。
【0063】リング46は第5の実施の形態と同様の形状であるが制御棒のハンドリングヘッド5aに固定されている。第5の実施の形態とは反対に突起47を有する凹凸治具48が回転することにより、突起47が溝に沿って移動できるため、グリップ26を押し込むことにより制御棒と制御棒駆動機構の間の結合を制御できる。
【0064】本実施の形態の掴持機構によれば、制御棒駆動機構のフィンガ部に可動部が生じるが、この箇所が動くときは高温の金属ナトリウム中であるため、ナトリウム酸化物の固着による不具合の可能性を低減できる。
【0065】また、第5および第6の実施の形態においては、リング46と突起47を有する凹凸治具48との位置関係を入れ換えても同様の効果が得られるのは明白である。また、第6の実施の形態では、グリップ26を制御棒に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26を非可動の構造とすることができるため、延長管21を単純な構造にすることができる。
【0066】つぎに図16および図17(a),(b)により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第7の実施の形態を説明する。本実施の形態は請求項7の発明に対応している。
【0067】本実施の形態は制御棒(図示せず)の上部に支軸64を介して一対のフック36,36を取付けるとともに、グリップ26の下端部に半割り状の拘束リング49をリング押え50を介して取付ける。フック36の内面には突起36aと傾斜部36bが形成されており、拘束リング49はばね65により接続されている。
【0068】グリップ26には拘束リング押え50が設けられており、これにより拘束リング49を押し込むことが可能となっている。図16の状態からグリップ26を押し込むと拘束リング49によりフック36が閉じられる。
【0069】図17(a)に示すようにフック36にグリップ26に合うように突起36aを設けることで、制御棒と制御棒駆動機構は連結される。連結を外す際は、さらにグリップ26を押し込むと、フック36についている傾斜部をグリップが押すためフックは強制的に押し広げられる。
【0070】これにより、図17(b)に示すように、拘束リング49が変形しフック36の下方に落下するので、制御棒と制御棒駆動機構間の連結を外すことができる。拘束リング49は変形しやすいようにばね65や降伏しやすい材料を用いる箇所を部分的に設けると変形により拘束リング49が破断することを防ぐことができる。
【0071】本実施の形態の掴持機構によれば、グリップ26を制御棒に押し込む動作により自動的に制御棒と制御棒駆動機構の着脱ができ、グリップ26を非可動の構造とすることができるため、延長管を単純な構造にすることができる。
【0072】つぎに図18により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第8の実施の形態を説明する。本実施の形態は請求項8の発明に対応している。図18は本実施の形態の要部を示しているが、全体の構造は図24と本質的に変わるものではないので省略している。したがって、図18中、図24と重複する部分の説明は省略し、その要部のみ説明する。
【0073】図18において、上部案内管9の内側に接するように延長管21の上下2箇所に円環状スクレーパ51を固定する。延長管21の直径は上部案内管9に設けられた緩衝機構52の内側に接するように設定され、上部案内管9の緩衝機構52の真上にナトリウム循環孔53を設ける。
【0074】炉心内部の燃料集合体を交換するために、まず燃料集合棒(図示せず)を延長管21の下部の燃料集合体脱着部から離し、延長管21を最も引き込んだ状態にしておく。そして、炉心上部機構を炉上部から垂直方向に上方に徐々に引き抜いていき、上部案内管9の下部開口部が炉心内部のナトリウム液面から上方に位置したときに最も引き込んだ状態にある延長管21を最も下方まで押し出す。
【0075】これにより、スクレーパ51でこすように上部案内管9と延長管21の間に残ったナトリウムを、上部案内管9に設けられたナトリウム循環孔53および上部案内管9の下部開口部から排出することができる。延長管21を下方まで押し出す動作は炉心上部機構を上方に引き抜く動作と同時に連動してもよい。
【0076】そして、延長管21を最も下方まで押し出した状態において延長管21下部の燃料集合体脱着部がナトリウム液面から上方に位置することが望ましい。また、延長管21に固定した円環状スクレーパ51が上部案内管9と強く接触することにより延長管21を下方に押し出す動作に不具合が生じないように、延長管21に上部案内管9の内側に接するようなローラや車輪などを複数個設けることもできる。
【0077】本実施の形態に係るスクレーパによれば、上部案内管9と延長管21の間に残るナトリウム量が低減することにより、炉心上部機構を保管庫に保管時にナトリウム化合物の生成量が減少する。よって、燃料集合体交換後、再び炉心上部機構を炉上部に取付け制御棒を駆動する場合に延長管21の動作を確実に行え、制御棒駆動の信頼性を向上することができる。
【0078】つぎに図19から図22により本発明に係る高速増殖炉用制御棒駆動機構の第9の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態に置ける制御棒駆動機構は従来の制御棒駆動機構に設けられているガス抜き穴の部分を示したものなので、その要部のみを説明し他の部分は省略している。図19は上部案内管9に設けたガス抜き穴66に支軸67により回転蓋57を取付けた例を示しており、ガス抜き穴より若干小さい回転蓋59を支軸67に固定し、上部案内管のガス抜き穴66または図18に示すナトリウム循環孔53に設けている。なお、(a)は縦断面図であり、(b)は(a)の平面図である。
【0079】図20は上部案内管9のガス抜き穴66に金属メッシュ蓋60を設けた例を示しており、(a)は縦断面図であり、(b)は(a)の平面図である。すなわち、上部案内管9のガス抜き穴66または図18に示すナトリウム循環孔53にたとえばステンレス鋼製金属メッシュ蓋60を設けた構造である。
【0080】図21は上部案内管9のガス抜き穴66に溝付き蓋61を設けた例を示している。(a)は縦断面図であり、(b)は(a)の平面図である。すなわち、上部案内管9のガス抜き穴66または図18に示すナトリウム循環孔53に多数の細長い溝付き板を組み合わせて構成した溝付き蓋61を設けている。
【0081】図22は上部案内管9のガス抜き穴66にばね蓋62を設けた例を示している。(a)は縦断面図、(b)は(a)の平面図である。すなわち、図22に示すように、ガス抜き穴66より若干小さい円板を上部からばね材68により、取付けたばね蓋62を上部案内管9のガス抜き穴66または図18に示すナトリウム循環孔53に設けている。
【0082】つぎに本実施の形態の作用について説明する。高速増殖炉の制御棒駆動機構の上部案内管にはガス抜き穴66およびナトリウム循環孔53が設けられており、制御棒等のメンテナンスでは炉心上部機構を抜き取り保管庫に収納されるが、上部案内管9に設けられているガス抜き穴66およびナトリウム循環孔53からカバーガスが出入りして内部にナトリウムの酸化物を付着させるため、制御棒駆動機構に不具合を起こす。
【0083】そこで、図19から図22に示した各蓋59,60,61または62を設けることにより、制御棒等のメンテナンスで炉心上部機構を抜き取り保管庫に収納するとき、蓋の回りのナトリウムが温度低下により固形化する。このためカバーガスの出入りができなくなり、ナトリウムの酸化物の付着を防止できる。
【0084】本実施の形態によれば、制御棒を保持するためのハンドリングロッド側の構造を一重管として簡素化を図り、制御棒駆動機構の金属ナトリウム雰囲気部位の金属ナトリウムの付着防止をすることにより、信頼性および安全性を向上させることができる。
【0085】
【発明の効果】本発明によれば、掴持機構の制御が不要となるため、延長管を単純な一体式の構造にすることが可能となる。これにより、二重管構造の延長管で生じ得る二重管隙間におけるナトリウム酸化物の付着が防止できるため、制御棒駆動機構のナトリウム酸化物付着に伴う固着や摩耗などの不具合を防ぐことができる。また、上部案内管と延長管の間のナトリウム化合物を減少することができるので、延長管の動作を確実に行え、制御棒駆動の信頼性を向上することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013