JPS58218686A

JPS58218686A - 制御棒集合体

Info

Publication number: JPS58218686A
Application number: JP57101609A
Authority: JP
Inventors: 富士男松本
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1983-12-19

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】〔発明の技術分野〕本発明は高速増殖炉の制御棒集合体に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

液体金属冷却形高速増殖炉はその炉心内に燃料集合体と
ともに制御棒要素が装荷されている。

この制御棒要素は下部案内管と、この下部案内管内に上
下に移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、制御棒駆動機構によって上記制御棒を上下に
移動し、原子炉の制御をなすように構成されている。と
ころで、原子炉には安全保護系が設けられており、原子
炉の運転に支障が生じた場合にはこの安全保護系が作動
して上昇している制御棒すなわち引抜状態にある制御棒
を急速に下降させてスクラム挿入し、原子炉をスクラム
させるように構成されている。

ところで、このようなスクラム挿入は挿入速度が大きい
ので、制御棒が下降して停止する際に大きな衝撃を生じ
る。このため、従来は下部案内管の下端部にダッシュポ
ットを形成し、また制御棒の下端にはダッシュラムを突
設しておき、制御棒が下降した場合にはこのダッシュラ
ムがダッシュポット内に進入して緩衝をなすように構成
されていた。

しかし、このようなダッシュラムおよびダッンユポット
は高温下で高速中性子の照射を受けるのでスエリングを
生じ、変形を生じる。このため、このダッシュラムとダ
ッシュポットとの間の間隙等が変化し、緩衝特性が変化
してしまう不具合があった。

そして、このような不具合を解消するため、第１図に示
す如き制御棒集合体が開発された。

すなわち、１は下部案内管であって、この下部案内管１
０下端部にはエントランスノズｌＬ’２が設けられてい
る。そして、この下部案内管１内には制御棒ｌが上下に
移動自在に収容されている。この制御棒ユは円筒形の保
護管４内にポイズンチューブ５・・・を収容して構成さ
れている。

そして、この制御棒ユの上端部には当接板６がこの制御
棒上に対して上下動自在に設けられておシ、この当接板
６の端部は制御棒ユの外周面から突出している。そして
、この制御棒３の上端部内には複数の皿ばね７・・・が
収容されており上記当接板６はこれらの皿ばね７・・・
によって制御棒ユに対して下方に付勢されている。まだ
、上記下部案内管１の上端部内面にはストン・９部８が
突設されている。そして、制御棒ユが下降すると上記当
接板６がこのストン・９部に当接し、制御棒ユはこの皿
ばね７・・・を圧縮させながら減速し、緩衝がなされる
。

このようなものは皿ばね７・・・すなわち緩衝機構が制
御棒ユの上部にあるので、炉心から遠い位置にある。し
たがってこれら皿げね７・・・に対する高速中性子照射
量は少なく、これら皿ばね７・・・に生じるスエリング
等の劣化が少ない。

しかし、このものは緩衝装置として皿ばね７・・・を用
いているので、制御棒ユが最下端に到達　　　号したの
ちこれら皿ばね７・・・の弾性力によって跳ね上り、原
子炉の制御が不安定化する不具合があった。また、多く
の皿はね７・・・を用いるため部品点数が多く、組立が
面倒である等の不具合があった。

〔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緩衝機構の部分に対する高速中性子
の照射量が少なく、緩衝機構の劣化が少なく特性が安定
し、また制御棒の停止時の跳ね上りがないとともに構造
が簡単で組立が容易な制御棒集合体を得ることにある。

〔発明の概要〕

本発明は下部案内管と、この下部案内管内に上下に移動
自在に収容された制御棒と、上記下部案内管の上端部に
設けられたダッシュポットと、上記制御棒とともに下降
して上記ダッシュポット内に進入し上記制御棒の停止の
際の緩衝をなすダッシュラムとを具備したものである。

したがって、このダッシュポットおよびダッシュラムは
炉心から離れだ位置にあるので高速中性子の照射量が少
なく、ダッシュポットおよび５− ダラシ−ラムのスエリング等が少なく、安定した緩衝特
性が得られる。また、ダラシ−ポットとダッシュラムに
よる緩衝はこれらの間に封入された冷却材が流出する際
の流体抵抗によって得られるものであり、反撥力は生じ
ないので制御棒の跳ね上りもない。さらにこのダッシュ
ポットおよびダッシュラムは構造が簡単で部品点数が少
ないので組立も簡単なものである。

〔発明の実施例〕

以下第２図ないし第４図を参照して本発明の第１実施例
を説明する。図中１０１は下部案内管であって、この下
部案内管１０１の下端部にはエントランスノズ／Ｉ／１
０２が突設されている。

そして、このエントランスノズル１０２は炉心支持板（
図示せず）に装着され、この下部案内管１０１を所定位
置に保持するとともにこのエントランスノズ）Ｖ　１θ
２から下部案内管１０１内に冷却材が流入するように構
成されている。

そして、この下部案内管１０１内には制御棒１０３が上
下に移動自在に収容されている。

６− そして、上記下部案内管１０１の上端部内にはこの下部
案内管１０ノ内を仕切るように閉塞部１０４が形成され
ている。そして、この閉塞部１０４の中心には軸方向に
沿って貫通孔１０５が形成され、またこの閉塞部１０４
の上部には上記貫通孔１０５と同心にこの貫通孔１０５
より大径なダッシュポット１０６が形成されている。ま
た、上記制御棒１０３の上端部からは軸部１０７が上方
に突設されている。そして、この軸部１０７の上部には
この軸部１０７より大径の嵌合部１０８が形成されてい
る。また、との嵌合部１０８の上端部にはこの嵌合部１
０８よシ大径のダッシュラム１０９が形成されている。

なお、このダッシュラム１０９内には制御棒駆動機構（
図示せず）のラッチが係合するように構成されている。

そして、上記制御棒１０３の外周面と下部案内管１０１
の内周面との間には比較的大きな間隙が形成され□るよ
うに構成されている。また、第３図に示す如く制御棒１
０３が上昇して軸部１０７が貫通孔１０５内に対応した
場合、この軸部１０７の外周面と貫通孔１０５の内周面
との間には比較的大きな間隙が形成されるように構成さ
れている。したがってこの制御棒１０３が上昇した状態
すなわち制御棒１０３の引抜状態では制御棒１０３と下
部案内管１０１、軸部１０７と貫通孔１０５との間には
比較的大きな間隙が形成されるので、万−地震等によっ
て下部案内管１０１が多少変形しても制御棒１０３が円
滑に挿入できるように構成されている。また、上記嵌合
部１０８の外周面と貫通孔１０５の内周面とはわずかの
間隙をもって嵌合するように構成され、またダッンユポ
ット１０６の内周面とダッシュラム１０９の外周面もわ
ずかな間隙をもって嵌合するように構成されている。ま
た、第４図に示す如く、制御棒１０３が下降した場合に
はまず嵌合部１０８が貫通孔１０５内に先に嵌合］２、
次にダッシュラム１０９がダッシュポット１０６内に嵌
合す　　　　゛るように構成されている。

以上の如く構成された本発明の第１実施例は、制御棒１
０３がスクラム挿入等によって下降して最下位置近傍ま
で達すると、まず第４図に示す如く嵌合部１０Ｂが貫通
孔１０５内に進入してこれを閉塞し、次いでダッシュラ
ム１０９がダッシュポット１０６内に進入する。したが
って、このダラシ−ポット１０６内に封入された冷却材
はダッシュポット１０６とダッシュラム１０９との間、
あるいは嵌合部１０８と貫通孔１０５との間の間隙を通
って流出し、その際の流体抵抗によって制御棒１０３が
減速されて停止し、緩衝作用をなす。

そして、このものはダッシュポット１０６およびダッシ
ュラム１０９が下部案内管１０１の上部に位置するので
、このダッシュポット１０６およびダッシュラム１０９
は炉心から離れた位置にある。よってこれらダッシュポ
ット１０６およびダッシュラム１０９に対する高速中性
子照射量は小さく、スエリングの影響が少ない。

よってこれらダッシュポット１０６およびダッシュラム
１０９の寸法変化が少なく、安定した９− 緩衝特性を得ることができる。また、このダッシュポッ
ト１０６およびダッンユラム１０９はこれらの間に封入
された冷却材が流出する際の流体抵抗によって緩衝をな
すものであるから反撥力が生じることはなく、制御棒１
０３の跳ね上υ等は生じない。壕だ、このものは単にダ
ッシュポット１０６とダッシュラム１０９を設けただけ
のものであるから構造が簡単で部品点数が少なく、組立
が容易である。また、この実施例は制御棒１０３が下降
した状態すなわち制御棒１０３が挿入されて原子炉が停
止した状態では嵌合部１０８およびダッンユラム１０９
が貫通孔１０５およびダッシュポット１０６内に嵌合す
るので、エントランスノズ＃１０２から下部案内管１０
１内に導入された冷却材のうち制御棒１０３内を通らず
制御棒１０１と下部案内管１０１との間隙を通って無駄
に流れる冷却材の流量はきわめて小さくなる。よってこ
の分だけ冷却材は燃料集合体に流れることになり、燃料
集合体を流れる冷却材の流量が増えるのでス１０− クラム停止時等における燃料の残留熱除去を促進するこ
とができる。

なお、本発明は上記の第１実施例には限定されない。

たとえば第５図には本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例は嵌合部１０８′の長さを短かくし、制御棒１
０３が下降（、た場合に先にダッシュラム１０９がダッ
シュポット１０６内に進入するように構成したものであ
る。この第２実施例はダッシュラム１０９がダッシュポ
ット１０６に進入し始める場合に嵌合部１０８′が貫通
孔１０５内に嵌合しておらず、冷却材の逃けが人である
ので減速初期における減速加速度が小さく、緩衝特性の
向上を図ることができる。

また、第６図には本発明の第３実施例を示す。

この第３実施例は貫通孔１０５およびダッシュポット１
０６の内周面にラビリンス１１０・・・を形成したもの
である。このものはダッシュポット１０６とダラシ−ラ
ム１０９との間、および嵌合部１０Ｂと貫通孔１０５と
の間を通って冷却材が流出する場合の抵抗が大きくなる
のでその分だけダラシ−ポット１θ６とダラシ−ラム１
０９との間の間隙、および嵌合部１０Ｂと貫通孔１０５
との間の間隙を大きくすることかできる。よって地震等
によって下部案内管１０）が変形した場合の制御棒１０
３の挟入性を向上させることができる。

また、第７図には本発明の第４実施例を示す。

この実施例は貫通孔１０５′の周囲に環状のダラシ−ポ
ット１０６′を形成し、このダッシュポット１０６’内
には制御棒１０３とは別体の環状のダッシュラム１０９
′を収容しておき、制御棒１０３の軸部１０７′の上端
には大径の当接部１１１を形成し、また上記ダッシュラ
ム１０９′はスプリング１１２により常時上方に付勢し
ておくものである。この第４実施例は制御棒１０３が下
降して当接部１１１がダッシュ　　　　−ラム１０９′
に当接するとこのダッシュラム１０９′が制御棒１０３
とともに下降し、緩衝をなすものである。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は下部案内管と、この１部案内管内に
上下に移動自在に収容された制御棒と、上記下部案内管
の上端部に設けられたダラシ−ポットと、上記制御棒と
ともに下降して上記ダッシュポット内に進入し上記制御
棒の停止の際の緩衝をなすダッシュラムとを具備したも
のである。したがって、このダッシュポットおよびダラ
シ−ラムは炉心から離れた位置にあるので高速中性子の
照射量が少なく、ダッシュポットおよびダラシ−ラムの
スプリング等が少なく、安定した緩衝特性が得られる。

また、ダッシュポットとダッシュラムによる緩衝はこれ
らの間に封入された冷却材が流出する際の流体抵抗によ
って得られるものであり、反撥力は生じないので制御棒
の跳ね上りもない。さらにこのダラシ−ポットおよびダ
ッシュラムは構造が簡単で部品点数が少ないので組立も
容易である等、その効果は大である。

１３−

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の実施例の縦断面図である。第２図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第２
図は制御棒が下降した状態の縦断面図、第３図は制御棒
が上昇した状態の縦断面図、第４図は一部の縦断面図で
ある。第５図は第２実施例の一部の縦断面図、第６図は
第３実施例の一部の縦断面図、第７図は第４実施例の一
部の縦断面図である。１０１・・・下部案内管、１０３・・・制御棒、１０４
・・・閉塞部、１０５，１０５’・・・貫通孔、１０６
．１０６’・・・ダッシュポット、１０７゜１０７′・
・・軸部、１０８・・・嵌合部、１０９゜１０９′・・
・ダッシュラム。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦１４−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下部案内管と、この下部案内管内に上下に移動自
在に収容された制御棒と、上記下部案内管の上端部に設
けられたダラシ−ポットと、上記制御棒とともに下降し
て上記ダッシュポット内に進入し上記制御棒の停止の際
の緩衝をなすダッシュラムとを具備したことを特徴とす
る制御棒集合体。
（２）前記ダラシ−ポットの内周面またはダラシ−ラム
の外周面にはラビリンスが形成されていることを特徴と
する特許項記載の制御棒集合体。
（３）前記ダラシ−ラムは前記制御棒とは別体に形成さ
れ、またスプリングにより上方に付勢されていることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の制御棒集合
体。