JPH03246494A - 移動式炉心内計装系のボール弁 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は例えば沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと呼ぶ）に
設置される炉内中性子束監視用の出力領域中性子束検出
器を較正するための移動式炉心内計装系（Ｔｒａｖｅｒ
ｓｉｎｇ　Ｉｎｃｏｒｅ　Ｐｒｏｂｅ　Ｓｙｓｔｅｍ以
下ＴＩＰと呼ぶ）に係り、特に格納容器外に設置される
ＴＩＰの弁集合体を構成する移動式炉心内計装系のボー
ル弁に関する。

（従来の技術） 第３図はＢＷＲに設けられたＴＩＰの全体構成概略断面
図である。第３図において、原子炉圧力容器１は図には
一部のみを示す円筒状の原子炉格納容器２内に収容され
、同じく円筒状の原子炉圧力容器ペデスタル３に載置固
定されている。また、原子炉圧力容器ペデスタル３上端
には、前記原子炉圧力容器１を同心的に包囲する熱遮蔽
壁４が設置されている。原子炉圧力容器１内には、複数
の燃料集合体および制御棒を含む図示しない炉心および
冷却材が収容されている。

原子炉圧力容器１内には、図には１箇のみを５として示
した複数筒の出力領域検出器集合体が設けられている。

この８力領域中性子束検出器集合体内にはそれぞれ較正
管６が挿入されている。較正管６内には前記出力領域中
性子束検畠器集合体５を較正する、ための移動式の中性
子束検出器が挿入されている。この中性子束検出器は原
子炉格納容器２の外部に設置した検出器駆動装置７によ
りワイヤを介して駆動される。

前記ワイヤは検出器駆動装置７から遮蔽容器８、弁集合
体９を経由して原子炉格納容器２内に設置した牽引装置
１０に導かれている。牽引装置１０には複数の案内管１
１が設けられ、それ等の案内管は原子炉圧力容器１底面
に導かれ、それぞれ対応する較正管６に連結されている
（図には１箇のみを示す）。

第４図は前記ＴＩＰにおいて使用されている従来のボー
ル弁の縦断面図である。第４図において、コンデンサモ
ータ４１の一端子には電源からの２条の電線の中の一方
の電線が接続され、他方の電線はリミットスイッチ４２
のＮｏ接点とＮＣ接点を介して前記コンデンサモータの
他方の端子に接続されている。前記の電源との接続によ
りコンデンサ（図示しない）を内蔵したコンデンサモー
タ４１は、ボール弁本体４３を開放させる方向に回動さ
れる。

コンデンサモータ４１の出力軸はギヤヘット（減速機）
４４に連結され、ギヤヘッド４４の出力軸に固着したギ
ヤ４５は回転軸４７下端のギヤ４６に噛合され、ギヤ４
６はリターンギヤ４８に噛合されている。

回転軸４７の上端部にはリミットスイッチ４２を作動さ
せるカム機構４９が設けられている。また、回転軸４７
下端はカップリング５０を介してボール弁本体４３の弁
軸５１と連結されている。

なお、図中５２はコンデンサモータ４１に付設された整
流器、５３は同じく電磁ブレーキ、５４はリターンギヤ
４８にボール弁本体閉方向のトルクを付与するスプリン
グ５５が巻き付けられたスプリングドラム、５６は弁軸
５１の回動を規制するストッパをそれぞれ示している。

また、図中４９８はリミットスイッチカム、４９ｂはカ
ムプレートをそれぞれ示している。

上記構成の従来のボール弁本体４３は次のように開放さ
れる。すなわち、先ず電源からＡＣｌｏｏｖの電力を供
給すると、コンデンサモータ４１はボール弁本体４３開
方向に駆動される。コンデンサモータ４１の回動はギヤ
ヘッド４４を介してギヤ４５を回動させ、ギヤ４５はギ
ヤ４６およびこれを介してリターンギヤ４８を回動させ
る。前記ギヤ４６の回動により回転軸４７が回動され、
その上端部に設けられたカム機構４９はリミットスイッ
チ４２を作動させる。

また、前記回転軸４７下端とカップリング５０により連
結さ九た弁軸５０は、前記回転軸４７の回動により回動
さ九ボール弁本体４３は開放される。これと同時にカム
機構４９はリミットスイッチ４２を叩いて動作させ、そ
のＮＣ接点を開きコンデンサモータ４１への給電を断ち
１次いでＮ−０接点を閉じて整流器５２の一次側に給電
する。整流器５２の二次側は直流であり、電磁ブレーキ
５３を付勢する。電磁ブレーキ５３の作動によりギヤヘ
ッド４４の出力軸はロックされ、ボール弁本体４３は開
状態に保持される。

一方、ギヤ４５の回動によりギヤ４６を介して回動され
るリターンギヤ４８も回転軸４７の回動中は、これと同
方向に回動している。スプリング５５は前記の回動によ
り、スプリングドラム５４に巻き付けられる。なお、こ
の巻き付けは電磁ブレーキ５３が作動し、ギヤ４５の弁
開方向の回動がロックされるにおよんで停止される。

次にボール弁本体４３の閉鎖について説明する、前記ボ
ール弁本体開放状態において、スプリング５５はその弾
性によりギヤ４８に弁閉方向のトルクを常時加えている
が、電磁ブレーキ５３が作動しているため前記トルクに
よるリターンギヤ４８の回動は抑止されている。この状
態でＡＣ電源からの給電を停止すれば、整流器５２の二
次側である直流出力はＯとなり電磁ブレーキ５３は減勢
され、リターンギヤ４８に対する拘束は消失する。

これによって、スプリング５５の弾性による前記トルク
によりリターンギヤ４８が回動され、ボール弁本体４３
は閉鎖される。なお、前記ストッパピン５８はスプリン
グ５５に抗してボール弁本体を閉鎖位置に定位する。

以上のようにしてＴＩＰボール弁は開放されるが、ＴＩ
Ｐボール弁は原子炉格納容器２に対する隔離弁であるか
ら、上記の作動機構のほか開閉状態を表示するための機
構が必要である。第４図には図示の簡単化のため省略し
であるが、弁開放時には閉とされる弁開状態表示用リミ
ットスイッチと、弁閉鎖時には閉とされる弁閉状態表示
用リミットスイッチが設けられている。

なお、上記従来のボール弁においてリミットスイッチ４
２によって電磁ブレーキの付勢に先立ち。

コンデンサモータ４１への給電を断つようにして。

コンデンサモータ４１の焼損を生防止している。

また、弁開状態表示用、弁閉状態表示用の各リミットス
イッチはボール弁本体４３の開閉状態を表示させるだけ
でなく、前記各リミットスイッチを利用してボール弁本
体４３閉鎖時に誤ってＴＩＰ検出器の挿入を・行い得な
いようにするインタロツタ回路を組むのに使用されてい
る。

上記のように各リミットスイッチの役割は重大であるか
ら、カム機構４９には調整ねじ５９．５９ａ、５９ｂを
設けて各カムプレートの位相を調整可能としてあり、各
リミットスイッチが予め定められた最適のタイミングで
作動されるようにしである。

而して、上記の調整は定期点検の都度毎年実施される。

（発明が解決しようとする課題） 従来の上記ＴＩＰボール弁においては、定期点検におけ
るリミットスイッチの調整に際して、カム機構４９の上
部を取り外しカム機構４９の下部を調整し、次いで前記
上部を取り付けてこれを調整すると云う手数がかかるた
め、作業時間が長くなり作業員の放射線被曝量が大きく
なる問題があった。

また、カム機構４９のねじが緩んだり調整ミス等があっ
たりして、リミットスイッチ４２が作動しないこともあ
り、このような場合にボール弁を開放すると弁開状態で
コンデンサモータ４１の電源が切れなくなり、そのコイ
ルが過熱焼損する欠点があった。

さらに、前記リミットスイッチ４２の不具合により電磁
ブレーキが非作動となったり、そのブレーキ力が不十分
となったりすると、ボール弁本体４３を開状態に定位で
きないため、Ｔ　Ｉ　、Ｐの使用が不可能となる。

また、ボール弁本体４３の弁部にゴミ詰りか発生して弁
の開放が完全になされないと、カム機構４９がリミット
スイッチ４２を作動させることができないので、上記し
たと同様のコンデンサモータ４１のコイル焼損を生じる
おそれがある。

本発明は上記の事情に基づきなされたもので、点検、調
整時の作業員の放射線被曝量を減じることができ、さら
に弁開放動作時、弁開放状態における弁やリミットスイ
ッチの不具合によるモータコイルの焼損を生じるおそれ
のないＴＩＰボール弁を提供することを目的としている
。

［発明の構成］ （１１１題を解決するための手段） 本発明の移動式炉心内計装系のボール弁は、中心にセン
タパイプを具えたバルブフランジを両端に取り付けられ
たバルブボディと、このバルブボディ上面に設けられ作
動角が約９０°の流体圧駆動のロータリアクチュエータ
を有する駆動部と、前記バルブボディ内に収容され前記
駆動部の出力軸に接続される弁軸を具え円筒状透孔を同
心的に設けられ前記センタパイプ軸線に垂直な軸を中心
として可回動のボールと、前記弁軸に弁閉鎖方向のばね
偏倚力を印加する渦巻ばねとを有することを特徴とする
。

（作用） 上記構成の本発明の移動式炉心内計装系のボール弁にお
いては、流体圧作動のロータリアクチュエータを具えた
駆動部が流体圧の印加により、ボール弁本体を駆動しボ
ール弁を開放しこれを開状態に維持する。また、前記ロ
ータリアクチュエータへの流体圧の印加を停止すれば渦
巻ばねの弾性によりボールは回動され、ボール弁は閉鎖
される。

（実施例） 第１図は本発明一実施例の側面図、第２図はその平面図
である。第１図に示すように本発明のボ−ル弁１１は、
ボール弁本体１２と、これを作動させる駆動部１３とか
らなる。而して、ボール弁本体１２は筒状のバルブボデ
ィ１４と、その両端に着脱自在に取り付けられ、前記バ
ルブボディ１４に軸線を合致させたセンタパイプ１５を
具えたバルブフランジ１６とを有する。バルブボディ１
４内にはその底板内面に可回動に係合され、前記センタ
パイプ１５と直交する軸１７を中心として回動可能なボ
ール（弁体）１８が収容されている。

前記ボール１８の前記軸１７の延長上には、前記パルプ
ボディ１４上面を貫通する弁軸１９を係合させる角柱部
２０が突出されている。また、前記ボール１８には円筒
状透孔１８ａが同心的に設けられている。

前記バルブボディ１４内には、前記ボール１８の両側に
位置してウェーブワッシャ２１、スリーブ２２が内側か
ら順に挿入され、それ等はバルブフランジ１６のバルブ
ボディ１４への装着時に、前記ボール１８に向けて押圧
されでいる。図中２３は前記スリーブ２２とバルブボデ
ィ１４との間に介在されたシール材、２４は前記ウェー
ブワッシャ２１とボール１８との間に介在されたシール
材をそれぞれ示している。

パルプボディ１４上面板には円筒状のばね室２５が設け
られ、このばね室の上面板には後に説明する駆動部１３
が取り付けられている。また、前記駆動部１３の出力軸
２６と前記弁軸１９とは、前記ばね室２５内で継手２７
によって連結されている。さらに、前記ばね室２５内に
は弁閉鎖方向のトルクを前記継手２７に印加する渦巻ば
ね２８収容されている。なお、前記渦巻ばね２８の外端
は前記ばね室２５側壁内面に、またその内端は前記継手
２７外周にそれぞれ固着゛されている。

駆動部１３は中心角約９０°の円弧状のシリンダと、そ
の内部を摺動するピストンとを具えた空気圧作動のロー
タリアクチュエータ２９を有する。

上記構成の本発明のボール弁１１においては、ロータリ
アクチュエータ２９に空気圧を印加することにより、継
手２７に印加されるばね偏倚力に抗して出力軸２６に直
結された弁軸１９を回動させ、ボール１８を軸１７を中
心として回動させることができる。而して、ボール１８
の透孔１８ａの軸線が前記バルブフランジ１６のセンタ
パイプ１５の軸線と合致した状態でボール弁１１は全開
となる。前記空気圧の印加を継続すればボール弁１１は
前記全開状態に維持される。

また、前記ロータリアクチュエータ２９に対する空気圧
の印加を停止して空気圧の印加された空間を大気圧に開
放すれば、継手２７に印加されている渦巻ばね２８のば
ね偏倚力によりロータリアクチュエータ２９の出力軸２
６、弁軸１９は約９０＠回動され、ボール１８の透孔１
８ａはセンタパイプ１５から完全に外れた状態となり、
ボール弁１１は全閉される。

上記の弁全開状態でＴＩＰ検出器を検出器駆動装置７に
より挿入駆動し、ＴＩＰ検出器がボール弁本体１２を経
由して出力領域中性子束検出器集合体５の較正管６内ま
で到達したところで、原子炉内中性子束の測定を行う。

原子炉内中性子束の測定を終り、ＴＩＰ検出器を検出器
駆動装置７で引き抜き駆動する。而して、ＴＩＰ検出器
がボール弁本体１２を抜けて遮蔽容器まで戻ると、アク
チュエータ２９への空気圧の印加が停止されるとともに
空気圧の印加されていた空間は大気圧に連通される。す
ると、前記渦巻ばね２８の弾性により弁軸１９、ボール
１８は回動されボール弁本体１２は閉鎖される。

上記のように本発明の移動式炉心内計装系のボール弁に
おいては、何等電気的部品を使用していないからそれに
基づく種々の問題を生じることはない。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されない。

例えば、ロータリアクチュエータ２９は油圧作動のもの
とすることができる。また、必要ならばボール弁の開閉
状態を表示するためのリミットスイッチを付加すること
も可能である。

［発明の効果］ 上記から明らかなように本発明の移動式炉心内計装系の
ボール弁においては、従来のものよりも点検調整が極め
て容易である。しかも、複雑なカム機構やリミットスイ
ッチを使用していないので、誤動作のおそれもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の側面図、第２図はその平面図
、第３図はＢＷＲに設けられたＴＩＰの全体構成概略断
面図、第４図は前記ＴＩＰにおいて使用されている従来
のボール弁の縦断面図、第５図はその平面図である。 １１・・・・・・ボール弁　１２・・・・・・ボール弁
本体　１３・・・・・・駆動部　１４・・・・・・バル
ブボディ　１５・・・・・・センタパイプ　１６・・・
・・・バルブフランジ　１７・・・・・・軸　１８・・
・・・・ボール　１８ａ・・・・・・円筒状透孔１９・
・・・・・弁軸　２０・・・・・・角柱　２１・・・・
・・ウェーブワッシャ　２２・・・・・・スリーブ　２
３．２４・・・・・・シール材　２５・・・・・・ばね
室　２６・・・・・・出力軸　２７・・・・・・継手　
２８・・・・・・渦巻ばね　２９・・・・・・ロータリ
アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心にセンタパイプを具えたバルブフランジを両端に取
   り付けられたバルブボディと、このバルブボディ上面に
   設けられ作動角が約９０°の流体圧駆動のロータリアク
   チュエータを有する駆動部と、前記バルブボディ内に収
   容され前記駆動部の出力軸に接続される弁軸を具え円筒
   状透孔を同心的に設けられ前記センタパイプ軸線に垂直
   な軸を中心として可回動のボールと、前記弁軸に弁閉鎖
   方向のばね偏倚力を印加する渦巻ばねとを有することを
   特徴とする移動式炉心内計装系のボール弁。