JPH0333693A

JPH0333693A - 制御棒ラッチ機構

Info

Publication number: JPH0333693A
Application number: JP1166538A
Authority: JP
Inventors: Shinzo Ogawa; 小川　新造; Masaji Usu; 薄　正司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-13

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］（産業上の利用分野）本発明は原子炉の出力調整をするための制御棒駆動装置
における制御棒と連結管の着脱を行う制御棒ラッチ機構
に関する。

（従来の技術）原子炉を制御する基本的な操作量は反応度であり、この
量を適切に制御することによりプラント全体の制御が可
能となる。このような反応度の制御は多くの原子炉では
、中性子吸収材から構成される制御棒を炉心内外に移動
することによりなされている。

例えば沸騰水型原子炉においては十字型の制御棒の周り
に４本の燃料集合体が配置されたものが一つのユニット
となって炉心を構成している。制御棒は出力分布を均一
化するために炉心下方から挿入しており、したがって、
制御棒の炉心からの引抜きまたは挿入は制御棒に連結し
ている連結管を制御棒駆動装置を使用して上下動するこ
とによって行われる。この連結管は前記駆動装置内に設
けられた４本のフィンガーを有するカップリングスパッ
ドの縮閉機構によって連結管下端の脱着機構のソケット
と係合されている。しかして、原子炉のスクラムによっ
て原子炉を緊急停止する場合には高圧水を駆動装置の側
面に設けたノズルから流入させることによって連結管内
に水圧エネルギを蓄積させ、この蓄積エネルギーによっ
て連結管下端の前記ソケットとカップリングスパッドの
４本のフィンガとの前記縮閉機構の係合を解いて、この
連結管と結合している制御棒を急速に炉心内に挿入する
ように構成している。

（発明が解決しようとする課題）従来の制御棒駆動装置は一般的には十分な信頼性を有し
、安全確実な動作が期待でき、原子炉の安全性を確保す
る上で十分な効果を有している。

制御棒と連結管を係合するための制御棒ラッチ機構に関
しては通常運転中には十分な機能を満たしている。

しかしながら、定期検査において制御棒の取り出しおよ
び制御棒駆動装置の取り外しに際し、制御棒または連結
管を任意の方向に４５°回転することによって着脱が可
能となるが、この着脱が十分なされたことの確認手段が
機械的、電気的にも講じられておらず、このため誤動作
される課題がある。また、制御棒と連結管とが連結した
状態で双方どちらかを引き抜いた場合、制御棒ラッチ機
構を破損する恐れを生じる課題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、定
期検査時における制御棒と連結管の着脱を容易に確認で
き、機器の健全性を計った制御棒ラッチ機構を提供する
ことにある。

［発明の構５ｆｆｉ］（課題を解決するための手段）本発明は制御棒の下端に設けられた空所を有するソケッ
トと、このソケットの空所内に嵌挿され接離自在にほぼ
等間隔に設けられる複数のフィンガを有するカップリン
グスパッドと、このカップリングスパッドを接続した制
御棒駆動装置の連結管とを具備した制御棒ラッチ機構に
おいて、前記ソケットの空所向上面に凹凸部を形成し、
この凹凸部に対向して嵌挿するように前記スパッドに長
いフィンガと短いフィンガを形成してなることを特徴と
する。

（作　用）カップリングスパッドのフィンガの数が例えば４本設け
られている場合、制御棒または連結管を４５°回転させ
ると、スパッドおよびソケットの相互関係によってたと
えば右回転で連結され、左回転で切離される。

すなわち、４本のフィンガのうち２本は長く、他の２本
は短く、それぞれ交互に形成され、またソケットにも同
様に交互に凹凸部が形成されている。長いフィンガの先
端部がソケットの凹部に嵌挿した場合、４５°の右回転
で連結状態となり、さらに４５°の右回転または４５°
左回転すると切離状態となる。

（実施例）第１図から第５図を参照しながら本発明に係る制御棒ラ
ッチ機構の一実施例を説明する。

第１図において符号１は十字状羽根を有する制御棒の下
部を示しており、この制御棒１の下端にはソケット２が
接続されている。このソケット２の空所３内の上面には
第２図から第４図に部分的に拡大して示したように交互
に凹凸部３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄが形成されている。

また、ソケット２の空所３内の側面には９０’間隔で第
３図に示したように窪み３ｅ、３１．３ｇ。

３ｈが形成されている。符号４は制御棒駆動機構の上部
のみを示している。制御棒駆動機構４は原子炉圧力容器
５に溶接されたハウジング６と、このハウジング６内に
軸心方向に沿って同心的にガイドチューブ７、中空ピス
トン８およびボールネジ９が設けられている。なお、ハ
ウジング６内の上部にはアウタチューブ上部ガイド１０
．バッファ機構１１およびラビリンスシール１２が設け
られている。中空ピストン８の上端には前記ソケット２
とラッチ機構を構成するためのカップリングスパッド１
３が接続されている。カップリングスパッド１３には前
記凹凸部３ｇ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび窪み３ｅ〜３ｈ
と嵌挿して連結または切離するための４本のフィンガー
４ａ　、　１４ｂ　、　１４ｃ　、　１４ｄが設けられ
ている。この４本のうち２本のフィンガー４ａと１４ｃ
は長く、他の２本のフィンガー４ｂと＋４ｄは短い。な
お、各フィンガー４８〜＋４ｄの上部の外面には前記窪
み３ｅ〜３ｈに嵌め込んで連結する膨出部１４ｅ〜＋４
ｈが形成されている。

第２図はソケット２内にカップリングスパッド１３の４
本のフィンガ１４ｇ　、　１４ｂ　、　１４ｃ　、　１
４ｄが挿入されているが、両者は未だ連結されていない
切離状態を示している。つまり、窪み３ｅ〜３ｈ内に膨
出部１４ｅ〜＋４ｈが嵌め込まれてない状態となってい
る。そこで、両者を連結するには第３図にその連結状態
を示したように第２図の状態から４５°回転させて窪み
３ｅ〜３ｈ内に膨出部１４ｅ〜＋４ｈを嵌め込み、長い
フィンガ１４ａ　、　　１４ｃは凹部３ｂ、３ｄ内に挿
入され、短いフィンガ１４ｂ　１４ｄは凸部３ａ、３ｃ
に移動する。この第２図に示した連結前の状態の展開図
を第４図に、第３図に示した連結時の状態の展開図を第
５図にそれぞれ示す。

これらの図から明らかなように長いフィンガ１４ａ　、
　１４ｃのたとえば右側は凸部３＋＋、３ｃの左側面と
接合して右回転力を拘束した状態になっている。よって
、制御棒１と中空ピストン８の連結の切離はたとえば右
回転を与えることによって行われ、制御棒１を回転した
場合にはフィンガ１４ａ　。

１４ｃで、中空ピストン８を回転したい場合には凸部３
＋＋、３ｃで止まる。また、第２図の切離状態から第３
図の連結状態にするには切離と逆回転つまりたとえば左
回転を与えることによって行われる。この場合にも凸部
３ｇ、３ｃとフィンガ１４ａ。

１４ｃがストッパーの役割を果すことになる。

［発明の効果］本発明によれば定期検査時における制御棒と制御棒駆動
機構の連結部位の着脱を容易にし、連結状態のままで引
抜かれる誤操作を除去でき、もって信頼性の高い制御棒
ラッチ機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御棒ラッチ機構の一実施例を示
す縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ第１図にお
けるラッチ機構の連結前と連結時を拡大して示す縦断面
図、第４図および第５図はそれぞれ第２図および第３図
における連結前と連結時の展開図である。１・・・制御棒２・・・ソケット３・・・空所３ａ　・３ｃ・・・凸部３ｂ・３ｄ・・・凹部３ｅ〜３ｈ・・・窪み４・・・制御棒駆動機構５・・・原子炉圧力容器６・・・ハウジング７・・・ガイドチューブ８・・・中空ピストン９・・・ボールネジ１０・・・アウタチューブ上部ガイド１１・・・バッファ機構１２・・・ラビリンスシール１３・・・カップリングスパッド１４ａ　　・１４ｃ・・・長いフィンガ＋４ｂ　　・１
４ｄ・・・短いフィンガ１４ｅ　−１４ｈ　−・・膨出
部特開平３３３６９３　（４）３ａ、３ｃ特開平３３３６９３　（５）

Claims

【特許請求の範囲】

制御棒の下端に設けられた空所を有するソケットと、こ
のソケットの空所内に嵌挿され接離自在にほぼ等間隔に
設けられる複数のフィンガを有するカップリングスパッ
ドと、このカップリングスパッドを接続した制御棒駆動
装置の連結管とを具備した制御棒ラッチ機構において、
前記ソケットの空所内上面に凹凸部を形成し、この凹凸
部に対向して嵌挿するように前記スパッドに長いフィン
ガと短いフィンガを形成してなることを特徴とする制御
棒ラッチ機構。