(57)【要約】  本発明は、原子力技術分野に関し、原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構に適用することができる。原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構は、電機子を有するリニアステップモータと、前記電機子と同軸に配置され、前記電機子とともに垂直移動および垂直軸を中心とした回転が可能であるように前記電機子に堅固に連結され、作動部材への差し込み連結が可能であるように構成されたロッドと、前記ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構とを備える。前記差し込み連結は、Ｌ字型である。前記ロック機構は、前記電機子の内側に位置し、フランジおよび長尺の貫通孔を有する案内部材と、作動ストローク中の前記貫通孔における垂直移動のために、前記電機子に堅固に連結され、かつ、前記貫通孔内に位置するクロス部材と、前記フランジの内表面が載置される固定リングと、垂直ピンとを含む。前記フランジの外縁には、複数の貫通切欠きが等間隔で設けられる。前記固定リングの円周上には、複数の穴が等間隔で設けられる。前記垂直ピンは、前記貫通切欠きの一つを通って、前記固定リングの前記穴の一つに挿入される。本発明の技術的効果は、差し込み連結が自然発生的に解除されることを防止しつつ、少ない作動ストローク数で連結および分離が可能であることである。【選択図】  図１
2021512281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構であって、
電機子を有するリニアステップモータと、
前記電機子と同軸に配置され、前記電機子とともに垂直移動および垂直軸を中心とした回転が可能であるように前記電機子に堅固に連結され、作動部材への差し込み連結が可能であるように構成されたロッドと、
前記ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構と
を備え、
前記差し込み連結は、Ｌ字型であり、
前記ロック機構は、
前記電機子の内側に位置し、フランジおよび長尺の貫通孔を有する案内部材と、
作動ストローク中の前記貫通孔における垂直移動のために、前記電機子に堅固に連結され、かつ、前記貫通孔内に位置するクロス部材と、
前記フランジの内表面が載置される固定リングと、
垂直ピンと
を含み、
前記フランジの外縁には、複数の貫通切欠きが等間隔で設けられ、
前記固定リングの円周上には、複数の穴が等間隔で設けられ、
前記垂直ピンは、前記フランジの前記貫通切欠きの一つを通って、前記固定リングの前記穴の一つに挿入される
ことを特徴とする動作機構。
【請求項２】
前記フランジの前記貫通切欠きと前記固定リングの前記穴とは、互いに２°以下の角度ピッチの差で設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の動作機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力技術分野に関し、原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
本発明の本質的特徴に総じて最も類似する技術は、原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構である（非特許文献１）。この動作機構は、電機子（アンカー）を有するリニアステップモータと、電機子と同軸に配置され、電機子とともに垂直移動および垂直軸を中心とした回転が可能であるように電機子に堅固に連結され、作動部材への差し込み連結が可能であるように構成されたロッドと、自然発生するロッドの回転を防止するロック機構とを備える。
【０００３】
原子炉を制御し保護するためのシステムにおける公知の動作機構によれば、ロック機構は、ロッドの下端に設けられたバネ式ストッパで構成される。ロッドを共通の垂直軸を中心に回転させることによってロッドと作動部材の連結および分離が可能であるように、差し込み連結は、Ｕ字型になっている。なお、作動部材は、回転しないよう構成されている。
【０００４】
ロッドと作動部材の連結は、ロッドの３段階のストロークで行われる（ロッドを、差し込み連結のコーナーのストッパまで降下させ、差し込み連結の次のコーナーまで完全に回転させ、差し込み連結の終端でストッパまで上昇させる）。バネ式ストッパは、ロッドと作動部材が連結した状態では、差し込み連結の終端からロッドが外れないようにすることによって、作動部材への差し込み連結が解除される向きにロッドが回転することを防止する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｉ．Ｙａ．Ｙｅｍｅｌｙａｎｏｖ、Ｖ．Ｖ．Ｖｏｓｋｏｂｏｉｎｉｋｏｖ、Ｂ．Ａ．Ｍａｓｌｅｎｏｋ、Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｃｔｕａｔｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ｎｕｃｌｅａｒ  ｒｅａｃｔｏｒｓ、ロシア連邦、Ｍ．：Ｅｎｅｒｇｏａｔｏｍｉｚｄａｔ、１９８７年、ｐ．４１、図３．１５ｂ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
原子炉を制御し保護するためのシステムにおける公知の動作機構の欠点は、ロッドの下端領域が硬放射線や高温にさらされてバネ式ストッパが故障すると、ロッドと作動部材の差し込み連結が自然発生的に解除されるおそれがあることである。
【０００７】
本発明の目的は、ロッドと作動部材を連結する操作が簡略化され、硬放射線や高温にさらされた条件下でのロッドと作動部材の連結の信頼性が向上した、原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構を提供することである。
【０００８】
本発明の技術的効果は、差し込み連結が自然発生的に解除されることを防止しつつ、少ない作動ストローク数で連結および分離が可能であることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の技術的効果は、原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構において、電機子を有するリニアステップモータと、前記電機子と同軸に配置され、前記電機子とともに垂直移動および垂直軸を中心とした回転が可能であるように前記電機子に堅固に連結され、作動部材への差し込み連結が可能であるように構成されたロッドと、前記ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構とを備える動作機構により、達成される。
【００１０】
前記差し込み連結は、Ｌ字型である。前記ロック機構は、前記電機子の内側に位置し、フランジおよび長尺方向に長い貫通孔を有する案内部材と、作動ストローク中の前記貫通孔における垂直移動のために前記電機子に堅固に連結され、かつ、前記貫通孔内に位置するクロス部材と、前記フランジの内表面が載置される固定リングと、垂直ピンとを含む。前記フランジの外縁には、複数の貫通切欠きが等間隔で設けられる。前記固定リングの円周上には、複数の穴が等間隔で設けられる。前記垂直ピンは、前記フランジの前記貫通切欠きの一つを通って、前記固定リングの前記穴の一つに挿入される。
【００１１】
さらに、前記フランジの前記貫通切欠きと前記固定リングの前記穴とは、互いに２°以下の角度ピッチの差で設けられる。
【００１２】
ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構は、構成要素を使用する。当該構成要素は、放射線にさらされない低温領域においてロッドの上方に配置される。これによりロック機構の初期動作特性を保持できるので、ロッドと作動部材の連結の信頼性を向上させることができる。さらに、上述したロック機構の実施形態により、双方向の（ｔｗｏ−ｗａｙ）差し込み連結、すなわち本発明のＬ字型の差し込み連結を用いることができる。
【００１３】
原子炉を制御し保護するためのシステムの請求項に係る動作機構では、ロッドの回転を停止することによって、連結が解除される向きにロッドが回転することを防止する。よって、公知の動作機構（プロトタイプ）において用いられる第３のクラッチストロークおよびバネ式ストッパは、請求項に係る動作機構では用いられない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
請求項に記載の発明の本質は、図面によって例示される。
【図１】原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構を示す全体断面図である。
【図２】ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構に含まれる案内部材のフランジを示す上面図Ａである。
【図３】クロス部材を備える電機子を示す、図１のｂ−ｂ線で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構は、垂直管状の電機子（アンカー）２を有するリニアステップモータ１と、電機子２と同軸に設けられ、電機子２とともに垂直移動および共通の垂直軸を中心とした回転が可能であるように電機子２に堅固に連結されたロッド３と、ロッド３が自然発生的に回転することを防止するロック機構とを備える。ロッド３の下端は、Ｌ字型の差し込み連結によって作動部材４に連結される。
【００１６】
ロッドが自然発生的に回転することを防止するロック機構は、案内部材５と、クロス部材６と、固定リング７と、垂直ピン８とを含む。案内部材５は、その上端にフランジを有する。案内部材５の自由下側部分は、電機子２の内側に位置する。案内部材５のフランジは、その内表面が固定リング７上に載置された状態で、固定リング７の内周に対して中心に位置する。
【００１７】
案内部材５の自由下側部分には、案内部材５の長尺方向に長尺の貫通孔がある。貫通孔にはクロス部材６が挿通されている。クロス部材６は、作動ストローク中の貫通孔に沿った垂直移動のために電機子２に堅固に固定される。案内部材５のフランジの外縁の円周上には、縦方向に貫通した複数の切欠きが等間隔で設けられる。固定リング７の円周上には、垂直方向に複数の穴が等間隔で設けられる。垂直ピン８は、案内部材５のフランジに設けられた貫通切欠きの一つを通って、固定リング７に設けられた穴の一つに挿入される。案内部材５のフランジの貫通切欠きと固定リング７の穴とは、互いに２°以下の角度ピッチの差で設けられる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
原子炉を制御し保護するためのシステムにおける動作機構は、以下のように動作する。
【００１９】
リニアステップモータ１は、電機子２およびロッド３を垂直移動させる。ロッド３は、電機子２に堅固に連結され、Ｌ字型の差し込み連結により垂直方向に作動部材４に連結されている。作動部材４の垂直移動により、原子炉内の核反応が増減する。
【００２０】
ロッド３を作動部材４に連結するには、以下の動作を行う。まず、電機子２から垂直ピン８を引き抜く。次に、ロッド３が作動部材４内の差し込み連結のコーナーに当接するまで、ロッド３を電機子２および案内部材５とともに回転させて、ロッド３を作動部材４内の差し込み連結の終端に当接させて停止させる。最後に、垂直ピン８を案内部材５のフランジの貫通切欠きに通して固定リング７の穴に挿入する。
【００２１】
ロッド３を作動部材４から分離するには、以下の動作を行う。まず、固定リング７の有底穴から垂直ピン８を引き抜く。次に、ロッド３が作動部材４内の差し込み連結のコーナーに当接するまで、ロッド３を電機子２および案内部材５とともに回転させて、ロッド３を電機子２とともに持ち上げて作動部材４内の差し込み連結から分離する。最後に、垂直ピン８を案内部材５のフランジの切欠きに通して固定リング７の穴に挿入する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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