JPH0421836B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高速増殖炉の制御棒集合体に図する。 〔発明の技術的背景〕 高速増殖炉の原子炉制御装置は炉心内に装荷さ
れた制御棒集合体と制御棒駆動機構とから構成さ
れている。上記制御棒集合体は下部案内管と、こ
の下部案内管の下端部に設けられたエントランス
ノズルと、この下部案内管内に上下動自在に収容
された制御棒とから構成されている。そして、上
記制御棒は上記制御棒駆動機構によつて上下に駆
動されて炉心から引抜・挿入され、原子炉を制御
するように構成されている。そして、スクラム時
にはこの制御棒は上記制御棒駆動機構の駆動系か
ら切り離されて炉心内に重力により落下し、スク
ラムをなすように構成されている。ところで、こ
のスクラム時間はできるだけ短時間であることが
好ましく、このため、スクラム時における制御棒
の落下を加速する機構が設けられている。このよ
うな機構として、制御棒集合体をラツパ管とこの
内部に設けられた案内管とで二重構造とし、エン
トランスノズルから導入された冷却材をこのラツ
パ管と案内管との間の流路を通して案内管内の上
部に導入し、制御棒の下部にある中性子吸収部の
上面にこの冷却材の圧力を作用させ、この冷却材
の圧力によつて制御棒を加速するものがある。そ
して、上記案内管の上部に導入された冷却材は案
内管内面と中性子吸収部外周面との間を通つて案
内管の下部の下部に流れたのちこの中性子吸収部
内に流入し、これを冷却してこの中性子吸収部の
上端から突設されているロツド部内を通つて上方
に流出するように構成されている。 〔背景技術の問題点〕 前記のものは、案内管内の下部を低圧にする
め、案内管と中性子吸収部との間隙を小さくして
この間隙を流れる冷却材に大きな圧力降下を与え
るように構成される。また、案内管内の上部に導
入された冷却材が上方に逃るのを防止するため制
御棒のロツド部外周と案内管内周との間を流れる
冷却材の流量を制限する上部シール機構を設けて
あり、この上部シール機構とロツド部外周面との
間隙は小さな間隙に設定されている。ところで、
制御棒が落下する場合、案内管の下部内にある冷
却材は中性子吸収部、ロツド部を通つて上方に逃
されるが、上記中性子吸収部内には複数の中性子
吸収棒が収容されているため流路抵抗が大きい。
このため、スクラム時に制御棒が落下する際、こ
の案内管内下部が高圧となり、制御棒の加速が減
殺され、挿入性が損なわれる可能性がある。ま
た、制御棒と案内管との間には中性子吸収部外周
と案内管内周、ロツド部外周と上部シール機構の
２箇所に間隙の小さな部分が形成される。したが
つて、地震等によつて万一案内管等の真直度が損
なわれた場合、制御棒と案内管とが干渉して制御
棒の挿入性が損なわれる可能性が考えられる。 〔発明の目的〕 本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは冷却材の圧力によつ
て制御棒を加速するものにおいて、制御棒の挿入
性を充分に確保することができる制御棒集合体を
得ることにある。 〔発明の概要〕 本発明は、炉心内に垂直に設けられた下端部に
エントランスノズルを有するラツパ管と、このラ
ツパ管内に上方より挿入され下端部に大径の中性
子吸収部を有する屈曲自在な制御棒と、この制御
棒と前記ラツパ管との間に形成され前記エントラ
ンスノズルに流入した冷却材を前記中性子吸収部
の上方に導く流路と、前記ラツパ管の上部に設け
られた前記流路から流出した冷却材の圧力を前記
中性子吸収部の上面に作用させる上部シール機構
と、前記ラツパ管の下部に常時開口して設けられ
前記中性子吸収部の下面側に滞留する冷却材をス
クラム時に外部へ逃がすための冷却材逃し通路と
を具備したものである。したがつてスクラム時に
おいて制御棒が挿入される場合、案内管の下部内
の冷却材は上記逃し機構から逃されるのでこの案
内下部の圧力が上昇して制御棒の挿入性が損なわ
れることなく、またロツド部が屈曲自在であるた
め案内管の真直度が損なわれた場合にも制御棒と
案内管の干渉がなく、制御棒の挿入性を充分に確
保することができるものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を説明する。第１図には本
発明の第１実施例を示す。図中１はラツパ管であ
つて断面が正六角形をなしている。そして、この
ラツパ管１の下端部にはエントランスノズル２が
設けられており、このエントランスノズル２は炉
心支持板３に設けられた連結管４内に挿入され、
このラツパ管１を所定の位置に保持している。そ
して、このラツパ管１内には円筒形の案内管５が
設けられており、この案内管５の外周面とラツパ
管１の内周面との間には流路６が形成されてい
る。そして、上記エントランスノズル２から導入
された冷却材は上記流路６内を上方に流れ、案内
管５の上端部に形成された透孔７からこの案内管
５内上部に流入するように構成されている。 そして、この案内管５内には制御棒８が上下に
移動自在に収容されている。この制御棒８は中性
子吸収部９、この中性子吸収部９の上端から突設
された中空のロツト部１０およびこのロツド部１
０の上端に設けられたハンドリングヘツド１１と
から構成されている。そして、上記中性子吸収部
９内には複数本の中性子吸収棒１２…が収容さ
れ、またこの中性子吸収部９の下面には冷却材流
入口１３が形成されている。そして、上記案内管
５内上部に流入した冷却材はこの案内管５の内周
面と中性子吸収部９の外周面との間を通つて案内
管５の下部に流れ、さらにこの案内管５の下部か
ら冷却材流入口１３を通つて中性子吸収部９内に
流れて中性子吸収棒１２…を冷却したのち中空の
ロツド部１０内を通り、このロツド部１０の上端
部にある流出口１４から上方に流出するように構
成されている。そして、上記中性子吸収部９の外
周面と案内管５の内周面との間の間隙は比較的狭
く形成され、また中性子吸収部９の外周面にはラ
ビリンス部１５が形成されており、この間隙を流
れる冷却材に大きな圧力降下を生じさせるように
構成されている。したがつて、案内管５の上部は
高圧、下部は低圧となり、この圧力差によつて制
御棒８には常時下向の付勢力が与えられており、
スクラム挿入の際にはこの付勢力によつて制御棒
８が加速されるように構成されている。また、案
内管５の上端部内面には環状の上部シール機構１
６が突設されており、この上部シール機構１６の
内周面とロツド部１０の外周面との間は比較的狭
い間隙に設定されるとともにこの内周面にはラビ
リンス部１７が形成されている。したがつて案内
管５内上部からこのシール機構１６とロツド部１
０との間の間隙を通つて上方に逃る冷却材の流量
はきわめて小流量に制限され、案内管５内の高圧
を維持できるように構成されている。また、上記
中性子吸収部９の下端にはダツシユラム１８が突
設され、またエントランスノズル２の内部上面に
はダツシユポツト１９が形成されている。そし
て、制御棒８が下降した場合、上記ダツシユラム
１８がダツシユポツト１９内に進入し、この制御
棒８の着底の際の衝撃を緩和するように構成され
ている。そして、上記案内管５内下部の冷却材を
外部に逃すため逃し機構たとえば逃し通路２０が
エントランスノズル２内に形成されており、この
逃し通路２０は案内管５内下部とラツパ管１の外
側とを連通している。 また、上記ロツド部１０にはたとえばその基端
部および中間部に屈曲機構２１，２２が設けられ
ている。これらの屈曲機構２１，２２はたとえ
ば、球面状の座面を有し、全方向に屈曲自在に形
成されている。したがつて、ロツド部１０はこれ
らの屈曲機構２１，２２によつて全方向に屈曲自
在となつている。 次に上記第１実施例の作用を説明する。上記制
御棒８はそのロツド部１０の先端部にあるハンド
リングヘツド１１に制御棒駆動機構のグリツパ２
３が接続され、この制御棒駆動機構によつて挿
入、引抜がなされる。 そして、スクラム時には制御棒８が制御棒駆動
機構の駆動系から切り離され重力によつて炉心内
に挿入され、またこの際案内管５内の上下の圧力
差によつて加速され、短時間で挿入される。そし
て、この際案内管５の下部内にある冷却材は中性
子吸収部９内を通つて逃されるとともに逃し通路
２０からも逃される。よつて、この案内管５内下
部の圧力が上昇することはなく、圧力差による加
速が減殺されず、挿入性が良好となる。また、地
震等によつて万一案内管５の真直度が損なわれた
ような場合であつても、ロツド部１０は屈曲自在
であるので、制御棒８が案内管５と干渉すること
はなく、挿入性を確実に維持することができる。 なお、本発明の上記の第１実施例には限定され
ない。 たとえば第３図には本発明の第２実施例を示
す。この第２実施例は案内管５内の上部に押圧部
材３０を設け、この押圧部材３０をスプリング３
１によつて下方に付勢するようにしたものであ
る。そして、この第２実施例は制御棒８が引抜状
態の場合には押圧部材３０の上端が中性子吸収部
９に当接してスプリング３１を圧縮した状態で押
し上げられており、スクラム挿入の場合には前記
の如く案内管５内上下の圧力差に加えてこのスプ
リング３１の付勢力によつても制御棒８を加速
し、より挿入時間を短縮するものである。 さらに本発明は上記の第２実施例にも限定され
ない。 たとえばロツド部には必らずしも屈曲機構を設
ける必要はなく、たとえばロツド部自体の剛性を
低くしてこのロツド部を屈曲自在としてもよい。 〔発明の効果〕 上述の如く本発明は、炉心内に垂直に設けられ
た下端部にエントランスノズルを有するラツパ管
と、このラツパ管内に上方より挿入され下端部に
大径の中性子吸収部を有する屈曲自在な制御棒
と、この制御棒と前記ラツパ管との間に形成され
前記エントランスノズルに流入した冷却材を前記
中性子吸収部の上方に導く流路と、前記ラツパ管
の上部に設けられ前記流路から流出した冷却材の
圧力を前記中性子吸収部の上面に作用させる上部
シール機構と、前記ラツパ管の下部に常時開口し
て設けられ前記中性子吸収部の下面側に滞留する
冷却材をスクラム時に外部へ逃がすための冷却材
逃し通路とを具備したものである。したがつてス
クラム時において制御棒が挿入される場合、案内
管の下部内の冷却材は上記逃し機構から逃される
のでこの案内管内下部の圧力が上昇して制御棒の
挿入性が損なわれることなく、またロツド部が屈
曲自在であるため案内管の真直度が損なわれた場
合にも制御棒と案内管の干渉がなく、制御棒の挿
入性を充分に確保することができる等その効果は
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
し、第１図は縦断面図、第２図は第１図の−
線に沿う断面図である。また第３図は同第２実施
例の縦断面図である。 １……ラツパ管、２……エントランスノズル、
５……案内管、６……流路、８……制御棒、９…
…中性子吸収部、１０……ロツド部、１１……ハ
ンドリングヘツド、１６……上部シール機構、２
０……逃し通路（逃し機構）、２１，２２……屈
曲機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉心内に垂直に設けられ下端部にエントラン
   スノズルを有するラツパ管と、このラツパ管内に
   上方より挿入され下端部に大径の中性子吸収部を
   有する屈曲自在な制御棒と、この制御棒と前記ラ
   ツパ管との間に形成され前記エントランスノズル
   に流入した冷却材を前記中性子吸収部の上方に導
   く流路と、前記ラツパ管の上部に設けられ前記流
   路から流出した冷却材の圧力を前記中性子吸収部
   の上面に作用させる上部シール機構と、前記ラツ
   パ管の下部に常時開口して設けられ前記中性子吸
   収部の下面側に滞留する冷却材をスクラム時に外
   部へ逃がすための冷却材逃し通路とを具備したこ
   とを特徴とする制御棒集合体。