(57)【要約】      （修正有）【課題】制御棒駆動装置をより確実に稼働させることができるように支持する制御棒駆動装置支持ユニットを提供する。【解決手段】原子炉容器４１に挿入された複数の制御棒５５のそれぞれに配置され、対応する制御棒５５の位置を制御する制御棒駆動装置５８を支持する制御棒駆動装置支持ユニット８０であって、制御棒駆動装置５８の長手方向の少なくとも一か所に配置され、制御棒駆動装置５８に固定されたサポート部材を複数有し、サポート部材は、隣接するサポート部材と移動自在な状態で接している【選択図】図１
2015219068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉容器に挿入された複数の制御棒のそれぞれに配置され、対応する制御棒の位置を制御する制御棒駆動装置を支持する制御棒駆動装置支持ユニットであって、
前記制御棒駆動装置の長手方向の少なくとも一か所に配置され、前記制御棒駆動装置に固定されたサポート部材を複数有し、
前記サポート部材は、隣接する前記サポート部材と移動自在な状態で接していることを特徴とする制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項２】
前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器よりも鉛直方向上側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項３】
前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器よりも鉛直方向下側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項４】
前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器が配置されている領域に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項５】
前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器よりも鉛直方向上側に配置されている上部サポートユニットと、
前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器が配置されている領域に配置されている位置検出領域サポートユニットと、を有し、
前記上部サポートユニットは、前記サポート部材と前記サポート部材との間に、少なくとも一方のサポート部材に固定された上部ダミー部材を有し、
前記位置検出領域サポートユニットは、前記サポート部材と前記サポート部材との間に配置され、前記上部ダミー部材に支持された位置検出領域ダミー部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項６】
前記位置検出器は、前記制御棒の長手方向に列状に配置されたコイルであることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項７】
前記サポート部材は、前記制御棒の長手方向に隣接した２つの前記コイルの間に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項８】
前記サポート部材は、前記制御棒駆動装置毎に別々に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項９】
前記サポート部材は、前記制御棒駆動装置の周方向において、複数に分割された部材を有し、当該複数に分割された部材同士がかみ合って、前記制御棒駆動装置に固定されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項１０】
複数の前記制御棒駆動装置が配置されている領域の周囲を囲うシュラウドを有し、
前記サポート部材のうち、前記シュラウドと対面している前記サポート部材は、前記シュラウドに接していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【請求項１１】
前記シュラウドは、複数の前記制御棒駆動装置が配置されている領域の周囲を囲う補強リングを有し、
前記補強リングは、前記サポート部材と接する部分の外周側に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の制御棒駆動装置支持ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御棒駆動装置を支持する制御棒駆動装置支持ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。
【０００３】
この加圧水型原子炉では、炉心に挿入される制御棒の位置を制御棒駆動装置で制御することで、炉心内で生成される中性子等を制御している（特許文献１参照）。制御棒駆動装置は、制御棒クラスタと結合した駆動軸を介して制御棒を軸方向に沿って移動させるため、制御棒の軸方向が長手方向となる細長い部材となる。この制御棒駆動装置は、制御棒クラスタの数に対応して配置されており、１つの原子炉に対して隣接して複数設けられている。地震時には、制御棒クラスタ及び駆動軸は自由落下により炉心に挿入されるが、このとき制御棒駆動装置は内部を通過する駆動軸を案内するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−３１０８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示す制御棒駆動装置は、原子炉容器蓋に接続されていない端部側が耐震プラットフォームに横方向に支持されている。制御棒駆動装置は、耐震プラットフォームに横方向に支持されることで、地震等により生じる振動が抑制される。しかしながら、耐震プラットフォームでは、制御棒駆動装置に負荷がかかる場合や、十分に振動を抑制できない場合があり、制御棒クラスタと共に落下する駆動軸と制御棒駆動装置との干渉により制御棒クラスタの挿入に影響を与える恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、原子炉トリップ時にも制御棒クラスタが自重のみで確実に炉心に挿入されるよう、制御棒駆動装置を支持する制御棒駆動装置支持ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明は、原子炉容器内に設置された複数の制御棒のそれぞれに配置され、対応する制御棒の位置を制御する制御棒駆動装置を支持する制御棒駆動装置支持ユニットであって、前記制御棒駆動装置の長手方向の少なくとも一か所に配置され、前記制御棒駆動装置に固定されたサポート部材を複数有し、前記サポート部材は、隣接する前記サポート部材と移動自在な状態で接していることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器の鉛直方向上側に配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器よりも鉛直方向下側に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器が配置されている領域に配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器よりも鉛直方向上側に配置されている上部サポートユニットと、前記サポート部材は、少なくとも１つが前記制御棒駆動装置に設けられた前記制御棒の長手方向の位置を検出する位置検出器が配置されている領域に配置されている位置検出領域サポートユニットと、を有し、前記上部サポートユニットは、前記サポート部材と前記サポート部材との間に、少なくとも一方のサポート部材に固定された上部ダミー部材を有し、前記位置検出領域サポートユニットは、前記サポート部材と前記サポート部材との間に配置され、前記上部ダミー部材に支持された位置検出領域ダミー部材を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記位置検出器は、前記制御棒の長手方向に列状に配置されたコイルであることが好ましい。
【００１３】
また、前記サポート部材は、前記制御棒の長手方向に隣接した２つの前記コイルの間に配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記サポート部材は、前記制御棒駆動装置毎に別々に設けられていることが好ましい。
【００１５】
また、前記サポート部材は、前記制御棒駆動装置の周方向において、複数に分割された部材を有し、当該複数に分割された部材同士がかみ合って、前記制御棒駆動装置に固定されていることが好ましい。
【００１６】
また、複数の前記制御棒駆動装置が配置されている領域の周囲を囲うシュラウドを有し、前記サポート部材のうち、前記シュラウドと対面している前記サポート部材は、前記シュラウドに設置された調整機構と接していることが好ましい。
【００１７】
また、前記シュラウドは、複数の前記制御棒駆動装置が配置されている領域の周囲を囲う補強リングを有し、前記補強リングは、前記サポート部材と接する部分の外周側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、制御棒駆動装置をより確実に稼働させることができるように支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、加圧水型原子炉を表す縦断面図である。
【図２】図２は、制御棒駆動装置支持ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、制御棒駆動装置支持ユニットの概略構成を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、制御棒駆動装置支持ユニットの上部サポートユニットの概略構成を示す上面図である。
【図５】図５は、上部サポートユニットの概略構成を示す上面図である。
【図６】図６は、位置検出領域サポート部材の概略構成を示す断面図である。
【図７】図７は、位置検出器の概略構成を示す断面図である。
【図８】図８は、サポート部材の他の例の概略構成を示す上面図である。
【図９】図９は、サポート部材の他の例の概略構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２１】
図１は、加圧水型原子炉を表す縦断面図である。本実施例の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００２２】
加圧水型原子炉１２において、図１に示すように、原子炉容器４１は、その内部に炉内構造物が設置できるように、原子炉容器本体４２とその上部に装着される原子炉容器蓋４３により構成されており、この原子炉容器本体４２に対して原子炉容器蓋４３が開閉可能となっている。原子炉容器本体４２は、上部が開口して下部が球面状に閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水（冷却材）を給排する入口ノズル４４及び出口ノズル４５が形成されている。そして、この原子炉容器蓋４３は、複数のスタッドボルト６５及び複数のナット６６により原子炉容器本体４２の上部に着脱自在に装着されている。
【００２３】
原子炉容器本体４２内にて、入口ノズル４４及び出口ノズル４５より下方に、円筒形状をなす炉心槽４６が原子炉容器本体４２の内面と所定の隙間をもって配置されており、この炉心槽４６の上部に、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板４７が連結され、下部に、同じく円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心支持板４８が連結されている。つまり、炉心槽４６が原子炉容器本体４２に吊下げ支持されていて、下部炉心支持板４８が燃料の下部を支持する構造を形成している。また、炉心槽４６下部に溶接された下部炉心支持板４８に取付けられたラジアルキイ（図示略）は、原子炉容器本体４２の内面に対して溶接された複数のラジアルキイサポート５２により位置決め保持されている。そして、原子炉容器本体４２内に、炉心槽４６の上方に位置して円筒胴付き円板形状をなす上部炉心支持板４９が配置され、原子炉容器本体４２及び原子炉容器蓋４３に固定されている。そして、この上部炉心支持板４９から複数の上部炉心支持柱５０を介して上部炉心板４７が連結されている。つまり、原子炉容器本体４２内に、上部炉心支持板４９が炉心槽４６の上方に位置し、この上部炉心支持板４９から複数の上部炉心支持柱５０が上部炉心板４７に連結され、燃料の上部を支持する構造を構成している。
【００２４】
炉心槽４６と上部炉心板４７と下部炉心支持板４８により炉心５３が支持されており、この炉心５３には、多数の燃料集合体５４が配置されている。この燃料集合体５４は、図示しないが、多数の制御棒５５が支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。そして、複数の制御棒５５は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ５６となり、燃料集合体５４内に挿入可能となっている。上部炉心支持板４９には、この上部炉心支持板４９を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管５７が支持されており、制御棒クラスタ案内管５７の下端部が燃料集合体５４の上端に位置する制御棒クラスタ５６まで延出されている。
【００２５】
原子炉容器４１を構成する原子炉容器蓋４３の上部には、磁気ジャッキ式の制御棒駆動装置５８が設けられている。制御棒駆動装置５８は、制御棒駆動装置支持ユニット８０に支持されている。制御棒駆動装置支持ユニット８０は、原子炉容器蓋４３と一体をなすシュラウド８２を有する。制御棒駆動装置５８は、シュラウド８２内に収容されている。制御棒駆動装置支持ユニット８０については、後述する。多数の制御棒クラスタ案内管５７は、上部炉心板４７上面から、制御棒駆動装置５８に取付けられたサーマルスリーブ（図示略）下端まで配置されている。制御棒駆動装置５８に移動可能な状態で支持された制御棒クラスタ駆動軸は、制御棒クラスタ案内管５７内に挿入される制御棒５５上端を接続している制御棒クラスタ５６の上端に把持されている。
【００２６】
この制御棒駆動装置５８に把持された制御棒クラスタ駆動軸（単に駆動軸ともいう。）は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ５６に連結されると共に、その表面に複数の周溝を長手方向に等ピッチで配設してなる制御棒クラスタ駆動軸を制御棒駆動装置５８の磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。
【００２７】
また、原子炉容器４１内には、炉心５３に対して、その上方に出口ノズル４５に連通する上部プレナム６１が形成されると共に、下方に下部プレナム６２が形成されている。そして、原子炉容器４１と炉心槽４６との間に入口ノズル４４及び下部プレナム６２に連通するダウンカマー部６３が形成されている。従って、軽水は、入口ノズル４４から原子炉容器本体４２内に流入し、ダウンカマー部６３を下向きに流れ落ちて下部プレナム６２に至り、この下部プレナム６２の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心支持板４８を通過した後、炉心５３に流入する。この炉心５３に流入した軽水は、炉心５３を構成する燃料集合体５４から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体５４を冷却する一方、高温となって上部炉心板４７を通過して上部プレナム６１まで上昇し、出口ノズル４５を通って排出される。なお、原子炉容器４１の内部の構造や熱媒の循環経路は、本実施形態に限定されない。
【００２８】
次に、図２から図７を用いて、原子炉容器蓋４３の上側に突出している制御棒駆動装置５８を支持する制御棒駆動装置支持ユニット（以下、単に支持ユニットともいう）８０について説明する。図２は、制御棒駆動装置支持ユニットの概略構成を示す断面図である。図３は、制御棒駆動装置支持ユニットの概略構成を示す拡大断面図である。図４は、制御棒駆動装置支持ユニットの上部サポートユニットの概略構成を示す上面図である。図５は、上部サポートユニットの概略構成を示す上面図である。図６は、位置検出領域サポート部材の概略構成を示す断面図である。図７は、制御棒駆動装置の概略構成を示す断面図である。
【００２９】
まず、制御棒駆動装置５８について説明する。制御棒駆動装置５８は、原子炉容器４１内に配置された制御棒５５の位置を制御する。制御棒駆動装置５８は、原子炉容器蓋４３を貫通して配置されており、一部が原子炉容器４１の内に配置され、一部が原子炉容器４１の外に配置されている。制御棒駆動装置５８は、原子炉容器４１の外に、駆動軸を軸方向に沿って移動させる駆動機構１００と、駆動軸の軸方向の位置を検出する位置検出器１０２と、を有する。制御棒駆動装置５８は、原子炉容器蓋４３側から駆動機構１００、位置検出器１０２の順で配置されている。位置検出器１０２は、制御棒位置指示装置（rod  position  indicator）であり、制御棒の軸方向の位置を検出する。位置検出器１０２は、制御棒クラスタ５６と一体で移動する駆動軸が収納された管１０３と、管１０３に軸方向に並列して配置された複数のコイル１０４と、を有する。位置検出器１０２は、駆動軸と一体で移動する方向（軸方向）の位置をコイル１０４で検出することで、駆動軸の軸方向の位置を検出し、制御棒５５の軸方向の位置を検出する。
【００３０】
支持ユニット８０は、制御棒駆動装置５８の周囲を覆うシュラウド８２と、シュラウド８２に対して制御棒駆動装置５８を支持する支持機構８４と、を有する。シュラウド８２は、上述したように、原子炉容器蓋４３の鉛直方向上側の面に設置されており、制御棒駆動装置５８の周囲を覆っている。シュラウド８２は、２重の筒状の形状であり、内管の内側の領域に制御棒駆動装置５８が配置され、内管と外管との間がダクト９０になっている。ダクト９０は、空気が流れる管路となっている。ダクト９０は、制御棒駆動装置５８が配置されている領域の上から下に流れた空気が流入し、流入した空気を下から上に流す。また、シュラウド８２は、制御棒駆動装置５８の長手方向の複数個所に補強リング１３０が設けられている。補強リング１３０は、他の部分よりも強度の高い部材で形成されており、シュラウド８２の強度を高くする。補強リング１３０は、内管と同様の空間が形成されたリング状の部材である。
【００３１】
次に、支持機構８４は、中間サポートユニット１２０とフレーム１２２と上部サポートユニット１２４とフレーム１２６とタイロッド１２７と位置検出領域サポートユニット１２８とフレーム１２９とを有する。支持機構８４は、中間サポートユニット１２０とフレーム１２２との駆動軸の軸方向（鉛直方向）における位置が同じ位置となり、上部サポートユニット１２４とフレーム１２６との駆動軸の軸方向（鉛直方向）における位置が同じ位置となり、位置検出領域サポートユニット１２８とフレーム１２９との駆動軸の軸方向（鉛直方向）における位置が同じ位置となる。
【００３２】
フレーム１２２は、中間サポートユニット１２０の外周側に配置されており、シュラウド８２に固定されている。フレーム１２６は、上部サポートユニット１２４の外周側に配置されており、シュラウド８２に固定されている。フレーム１２９は、位置検出領域サポートユニット１２８の外周側に配置されており、シュラウド８２に固定されている。つまり、フレーム１２２、１２６、１２９は、図４に示すように、中間サポートユニット１２０、上部サポートユニット１２４、位置検出領域サポートユニット１２８の周囲を囲んでいる。また、タイロッド１２７は、フレーム１２６に連結されている。タイロッド１２７は、固定されている部分に連結されており、フレーム１２６を支えている。
【００３３】
中間サポートユニット１２０とフレーム１２２は、制御棒駆動装置５８の位置検出器１０２よりも原子炉容器蓋４３側の部分、具体的には、制御棒駆動装置５８の駆動機構１００と位置検出器１０２との間に配置されている。また、フレーム１２２は、駆動軸の軸方向（鉛直方向）において補強リング１３０が設けられている位置に配置されている。フレーム１２２は、補強リング１３０と接している。中間サポートユニット１２０は、各部が制御棒駆動装置５８に接しており、制御棒駆動装置５８をフレーム１２２及びシュラウド８２に対して支持する。
【００３４】
中間サポートユニット１２０は、複数のサポート部材１６０と、ダミー部材１６２と、調整機構１６４とを有する。１つのサポート部材１６０は、１つの制御棒駆動装置５８に対して配置され、１つの制御棒駆動装置５８に固定されている。つまり、サポート部材１６０は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されている部分に配置されている。サポート部材１６０は、箱状の部材であり、制御棒駆動装置５８の駆動軸ハウジング部を通す開口が形成されている。サポート部材１６０は、管１０３の端部から挿入されることで、位置検出器１０２と駆動機構１００との間に配置される。具体的には、管１０３は制御棒駆動装置５８上に管にサポート部材１０６が挿入された後、駆動機構１００に固定される。
【００３５】
中間サポートユニット１２０は、サポート部材１６０が制御棒駆動装置５８毎に設置されており、サポート部材１６０の箱状の端面が隣接する制御棒駆動装置５８のサポート部材１６０と移動自在な状態で接している、つまり、サポート部材同士は、固定されず近接した状態となる。ここで、中間サポートユニット１２０は、隣接するサポート部材１６０で隣接する制御棒駆動装置５８の間を埋める形状となる。本実施形態の支持ユニット８０は、制御棒駆動装置５８が格子の中心に配置されているため、サポート部材１６０は、１つのマス目を埋める箱状部材となる。これにより、サポート部材１６０は、隣接したサポート部材と接した状態となる。なお、サポート部材１６０は、近接した状態となっていればよく、実質的に接していればよい。また、サポート部材１６０は、同じ形状とすることが好ましいが、位置によって異なる形状でもよい。また、本実施形態は、略矩形としたが矩形にも限定されない。
【００３６】
ダミー部材１６２は、規則的に配置された制御棒駆動装置５８が配置されていない領域、つまり、制御棒駆動装置５８の配置間隔が他の部分よりも広い部分に配置されている。具体的には、ダミー部材１６２は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されてないマス目に配置されている。ダミー部材１６２は、板状の部材であり、制御棒駆動装置５８に固定されていない。ダミー部材１６２は、隣接するサポート部材１６０に固定されている。
【００３７】
調整機構１６４は、フレーム１２２に固定されており、シュラウド８２に隣接する、つまり外周側に配置された制御棒駆動装置５８に固定されたサポート部材１６０と対面して配置されている。調整機構１６４は、サポート部材１６０と対面する面に長さを調整する機構が設けられており、サポート部材１６０と対面する面がサポート部材１５０と接するように調整機構１６４のサポート部材１６０と対面する面の位置を調整する。これにより、制御棒駆動装置５８が振動してサポート部材１６０に変位が生じた場合の、サポート部材１６０の設置位置からの変位を小さくすることが可能となる。
【００３８】
次に、上部サポートユニット１２４とフレーム１２６は、制御棒駆動装置５８の位置検出器１０２よりも鉛直方向上側、原子炉容器蓋４３側とは反対の端部側、具体的には、制御棒駆動装置５８の位置検出器１０２よりも上に配置されている。フレーム１２６は、シュラウド８２の鉛直方向上側の端部に固定されている。また、フレーム１２６は、タイロッド１２７で支持されている。上部サポートユニット１２４は、各部が制御棒駆動装置５８に固定されており、制御棒駆動装置５８をフレーム１２６及びシュラウド８２に対して支持する。
【００３９】
上部サポートユニット１２４は、配置位置以外は、基本的に中間サポートユニット１２０と同様の構造であり、複数のサポート部材１５０と、ダミー部材１５２と、調整機構１５４とを有する。１つのサポート部材１５０は、１つの制御棒駆動装置５８に対して配置され、１つの制御棒駆動装置５８に固定されている。つまり、サポート部材１５０は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されている部分に配置されている。サポート部材１５０は、板状の部材であり、制御棒駆動装置５８の駆動軸ハウジング部を通す開口が形成されている。サポート部材１５０は、位置検出器１０２を構成する管１０３の端部から挿入されることで、制御棒駆動装置５８の上側に配置される。
【００４０】
上部サポートユニット１２４は、サポート部材１５０が制御棒駆動装置５８毎に設置されており、サポート部材１５０の板形状の端面が隣接する制御棒駆動装置５８のサポート部材１５０と移動自在な状態で接している、つまり固定されず近接した状態となる。
【００４１】
ダミー部材１５２は、規則的に配置された制御棒駆動装置５８が配置されていない領域、つまり、制御棒駆動装置５８の配置間隔が他の部分よりも広い部分に配置されている。ダミー部材１５２は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されてないマス目に配置されている。ダミー部材１５２は、板状の部材であり、制御棒駆動装置５８に固定されていない。ダミー部材１５２は、隣接するサポート部材１５０に固定されている。
【００４２】
また、支持ユニット８０は、図３及び図５に示すように、ダミー部材１５２に接続された連結棒１８０を有する。連結棒１８０は、一方の端部がダミー部材１５２に連結されている。連結棒１８０については位置検出領域サポートユニット１２８とともに後述する。
【００４３】
調整機構１５４は、フレーム１２６に固定されており、シュラウド８２に隣接する、つまり外周側に配置された制御棒駆動装置５８に固定されたサポート部材１５０と対面して配置されている。調整機構１５４は、サポート部材１５０と対面する面に長さを調整する機構が設けられており、サポート部材１５０と対面する面がサポート部材１５０とが接するように調整機構１５４のサポート部材１５０と対面する面の位置を調整する。これにより、制御棒駆動装置５８が振動してサポート部材１５０に変位が生じた場合の、サポート部材１５０設置位置からの変位を小さくすることが可能となる。
【００４４】
次に、位置検出領域サポートユニット１２８とフレーム１２９は、制御棒駆動装置５８の位置検出器１０２が配置されている領域、具体的には、位置検出器１０２のコイル１０４とコイル１０４との間に配置されている。フレーム１２９は、駆動軸の軸方向（鉛直方向）において補強リング１３０が設けられている位置に配置されている。フレーム１２９は、補強リング１３０と接している。位置検出領域サポートユニット１２８は、各部が制御棒駆動装置５８に固定されており、制御棒駆動装置５８をフレーム１２９及びシュラウド８２に対して支持する。
【００４５】
位置検出領域サポートユニット１２８は、複数のサポート部材１７０と、ダミー部材１７２と、調整機構１７４とを有する。１つのサポート部材１７０は、１つの制御棒駆動装置５８に対して配置され、１つの制御棒駆動装置５８に固定されている。つまり、サポート部材１７０は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されている部分に配置されている。サポート部材１７０は、非磁性材料、例えば、オーステナイト系ステンレスで作製することが好ましい。これにより位置検出器１０２に影響を与える恐れを低減することができる。
【００４６】
サポート部材１７０は、図６に示すように、板状の部材であり、第１部材１９２と第２部材１９４とを有する。サポート部材１７０は、第１部材１９２と第２部材１９４との２つの部材か連結することで、サポート部材１５０、１６０と同様の構造になる。サポート部材１７０は、第１部材１９２と第２部材１９４とが連結した状態が略矩形となる。第１部材１９２と第２部材１９４とは、矩形を対角線で分断した形状となる。第１部材１９２と第２部材１９４とは、制御棒駆動装置５８が貫通する開口１９６が形成されている。ここで第１部材１９２と第２部材１９４とは、開口１９６に凸部１９８が形成されている。位置検出器１０２は、図７に示すように管１０３のサポート部材１７０が挿入される位置に開口１０８が形成されている。サポート部材１７０は、管１０３の開口１０８に、第１部材１９２と第２部材１９４との凸部１９８を挿入することで、管１０３に対して固定される。また、第１部材１９２と第２部材１９４とは、接している面を接着剤で固定してもよいし、ねじや、凹凸形状等の機械的構造で固定してもよい。また、第１部材１９２は、制御棒駆動装置５８の配線等が通過する切欠き１９９が形成されている。
【００４７】
位置検出領域サポートユニット１２８は、サポート部材１７０が制御棒駆動装置５８毎に設置されており、サポート部材１７０の板形状の端面が隣接する制御棒駆動装置５８のサポート部材１７０と移動自在な状態で接している、つまり固定されず近接した状態となる。
【００４８】
ダミー部材１７２は、規則的に配置された制御棒駆動装置５８が配置されていない領域、つまり、制御棒駆動装置５８の配置間隔が他の部分よりも広い部分に配置されている。ダミー部材１７２は、図４のマス目のうち、制御棒駆動装置５８が配置されてないマス目に配置されている。ダミー部材１７２は、板状の部材であり、制御棒駆動装置５８に固定されていない。ダミー部材１７２は、連結棒１８０でダミー部材１５２に固定されている。つまり連結棒１８０は、一方の端部にダミー部材１５２が固定され、他方の端部にダミー部材１７２が固定されている。また連結棒１８０は、上部サポートユニット１２４のサポート部材１５０と位置検出領域サポートユニット１２８のサポート部材１７０との間隔と同じ長さとなる。これにより、ダミー部材１７２は、サポート部材１７０の間に、サポート部材１７０に対して移動自在な状態で配置される。
【００４９】
調整機構１７４は、フレーム１２９に固定されており、シュラウド８２に隣接する、つまり外周側に配置された制御棒駆動装置５８に固定されたサポート部材１７０と対面して配置されている。調整機構１７４は、サポート部材１７０と対面する面に長さを調整する機構が設けられており、サポート部材１７０と対面する面がサポート部材１５０と接するように調整機構１５４のサポート部材１７０と対面する面の位置を調整する。これにより、制御棒駆動装置５８が振動してサポート部材１７０に変位が生じた場合の、サポート部材１７０の設置位置からの変位を小さくすることが可能となる。調整機構１７４は、フレーム１２９またはシュラウド８２とサポート部材１７０とが直接接触する。
【００５０】
支持ユニット８０は、地震等が発生し、制御棒駆動装置５８が振動した場合、制御棒駆動装置５８が独立して振動する。制御棒駆動装置５８が振動すると、サポート部材１５０同士、サポート部材１６０同士、サポート部材１７０同士が接触し制御棒駆動装置５８の変位が抑制され、制御棒駆動装置５８が大きく変形することを抑制できる。また、サポート部材１５０同士、サポート部材１６０同士、サポート部材１７０同士が接触することで、振動エネルギを減衰することができる。
【００５１】
支持ユニット８０は、上部サポートユニット１２４、位置検出領域サポートユニット１２８、中間サポートユニット１２０と１つの制御棒駆動装置５８に対して３か所のサポート部材１５０、１６０、１７０を配置することで、制御棒駆動装置５８が支持されている部分を節として振動した場合も発生する振幅を小さくすることができる。
【００５２】
また、支持ユニット８０は、位置検出領域サポートユニット１２８を設けることで、位置検出器１０２が配置されている位置でも振動を抑制することができ、設計の自由度を高くすることができる。
【００５３】
また、支持ユニット８０は、位置検出領域サポートユニット１２８のサポート部材１７０をコイル１０４の間に配置することで、位置検出器１０２と隣接する位置検出器１０２との間の距離を短くすることができ、サポート部材１７０を配置しやすくすることができる。
【００５４】
また、支持ユニット８０は、位置検出領域サポートユニット１２８、中間サポートユニット１２０を補強リング１３０に対応する位置に設けることで、シュラウド８２を変形させることを抑制でき、支持ユニット８０の全体の変形を抑制することができる。
【００５５】
ここで、支持ユニット８０は、中間サポートユニット１２０と上部サポートユニット１２４が設置されている機構に対して、位置検出領域サポートユニット１２８を簡単に追加することができる。この場合、支持ユニット８０は、位置検出器１０２を抜きだして、サポート部材１７０を設置し、所定位置に設置する。この作業を制御棒駆動装置５８に対して実行し、ダミー部材１７２に対して連結棒１８０と位置検出領域サポートユニット１２８用のダミー板１７２を設置することで、位置検出領域サポートユニット１２８を設置することができる。
【００５６】
また、制御棒駆動装置５８に対して、サポート部材１５０、１６０、１７０を配置し、互いに移動自在とすることで、１つ１つの制御棒駆動装置５８をメンテナンスすることができる。また、制御棒駆動装置５８は一定の範囲で移動でき、制御棒駆動装置５８に生じる負荷を小さくすることができる。これにより、原子炉容器蓋４３が熱の影響で膨張してもそれぞれの制御棒駆動装置５８が個別に移動できるため、制御棒駆動装置５８間で力が作用することを回避できる。
【００５７】
ここで、サポート部材の形状、特に位置検出領域サポートユニットのサポート部材の形状は、種々の形状とすることができる。図８は、サポート部材の他の例の概略構成を示す上面図である。図８に示すサポート部材２００は、第１部材２０２と第２部材２０４とを有する。サポート部材２００は、第１部材２０２と第２部材２０４とで略矩形となる。第１部材２０２と第２部材２０４とは矩形の対向する辺の中点同士を結んだ線、２分割する線で分割されている。つまり第１部材２０２と第２部材２０４とは、分割された後も矩形となる線で分割されている。第１部材２０２と第２部材２０４とは、分割されている部分に開口２０６、２０８が形成されている。開口２０６と開口２０８とを合わせた空間が制御棒駆動装置５８の挿入される穴となる。また、第１部材２０２は、切欠き１９９と同様の切欠きがある。このように、サポート部材２００は、分割する位置を換えてもよい。分割する位置を換えても、制御棒駆動装置５８の挿入される穴と繋がるように分割することで、サポート部材を位置検出器１０２が配置されている領域に容易に設置することができる。
【００５８】
図９は、サポート部材の他の例の概略構成を示す上面図である。図９示すサポート部材２３０は、１枚の板状の部材であり、上面から見た場合、Ｕ字状の開口２３２が形成されている。サポート部材２３０は、開口２３２の曲線部２３４が制御棒駆動装置５８と接する曲線となる。サポート部材２３０は、端部まで繋がった開口２３２を形成し、開口２３２が形成されている面から、制御棒駆動装置５８を差し込むことで、制御棒駆動装置５８に固定される。このように、サポート部材２３０は、端部まで繋がった開口２３２を形成することで、１枚の板状の部材であっても、位置検出器１０２が配置されている領域に容易に設置することができる。
【００５９】
また、位置検出領域サポートユニット１２８のサポート部材１７０は、設置がしやすくなり、制御棒駆動装置の配置間隔の制約が無くなり、メンテナンスがしやすくなるため、コイル１０４の間に配置することが好ましいがコイル１０４を覆うように配置してもよい。
【００６０】
支持ユニット８０は、１つの制御棒駆動装置に対して１つのサポート部材を設けることで、１つ１つの制御棒駆動装置を着脱することができる。これによりメンテナンス時や設置時の作業を簡単にすることができる。また、１つ１つの制御棒駆動装置を着脱できることで、制御棒駆動装置に個別生じる振動でサポート部材が接触することになり振動をより抑制することができる。このように、１つのサポート部材は、１つの制御棒駆動装置に固定されることが好ましいが、複数の制御棒駆動装置を固定してもよい。
【００６１】
また、支持ユニット８０は、制御棒駆動装置をより適切に支持できるため、シュラウドとサポートユニットとの間にフレーム１２２、１２６、１２９を設けたが、フレームを設けなくてもよい。また、支持ユニット８０は、制御棒駆動装置をより適切に支持でき、振動を抑制できるため、サポート部材１５０、１６０、１７０とフレーム１２６、１２２、１２９との間に調整機構１５４、１６４、１７４を設けたが、調整機構を設けなくてもよい。
【００６２】
また、支持ユニット８０は、上部サポートユニット１２４、中間サポートユニット１２０、位置検出領域サポートユニット１２８を設けることで好適に振動を抑制することができ耐震性をより高くすることができるが、本発明はこれに限定されない。支持ユニット８０は、上部サポートユニット１２４、中間サポートユニット１２０、位置検出領域サポートユニット１２８のいずれか１つのみを備えていてもよい。また、支持ユニット８０は、上部サポートユニット１２４、中間サポートユニット１２０を備え、位置検出領域サポートユニット１２８を備えていなくてもよい。また、上部サポートユニット１２４、位置検出領域サポートユニット１２８を備え、中間サポートユニット１２０を備えていなくてもよい。支持ユニット８０は、中間サポートユニット１２０、位置検出領域サポートユニット１２８を備え、上部サポートユニット１２４を備えていなくてもよい。なお、支持ユニット８０は、上部サポートユニット１２４、中間サポートユニット１２０、位置検出領域サポートユニット１２８を備えることが好ましいが、上部サポートユニット１２４、中間サポートユニット１２０を備え、位置検出領域サポートユニット１２８を備えていない構造とすることも好ましい。
【符号の説明】
【００６３】
１２  加圧水型原子炉
４１  原子炉容器
４２  原子炉容器本体（原子炉構造本体）
４３  原子炉容器蓋
４６  炉心槽
４７  上部炉心板
４９  上部炉心支持板
５０  上部炉心支持柱
５３  炉心
５４  燃料集合体
５５  制御棒
５７  制御棒クラスタ案内管
５８  制御棒駆動装置
８０  制御棒駆動装置支持ユニット
８２  シュラウド
８４  支持機構  
１００  駆動機構
１０２  位置検出器
１０３  管
１０４  コイル
１０８  開口
１２０  中間サポートユニット
１２２、１２６、１２９  フレーム
１２４  上部サポートユニット
１２７  タイロッド
１２８  位置検出領域サポートユニット
１３０  補強リング
１５０、１６０、１７０、２００、２３０  サポート部材
１５２、１７２  ダミー部材
１５４、１６４、１７４  調整機構
１８０  連結棒
１９２  第１部材
１９４  第２部材
１９６  開口
１９８  凸部
１９９  切欠き
【図１】
2015219068.tif 000003
【図２】
2015219068.tif 000004
【図３】
2015219068.tif 000005
【図４】
2015219068.tif 000006
【図５】
2015219068.tif 000007
【図６】
2015219068.tif 000008
【図７】
2015219068.tif 000009
【図８】
2015219068.tif 000010
【図９】
2015219068.tif 000011