(57)【要約】【課題】簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け、取外しが可能でＲＰＶを下部に設置し耐震裕度が向上する制御棒駆動機構及び原子炉を提供する。【解決手段】制御棒駆動機構本体９０、制御棒駆動機構本体を収納する制御棒駆動機構ハウジング１０、制御棒駆動機構本体により駆動される制御棒、制御棒を案内するための制御棒案内管６１であって下端部の外周を囲むように制御棒駆動機構ハウジングの先端部が配置されてバイオネットカップリングにより結合される制御棒案内管、炉心を支持する炉心支持板６２であって制御棒案内管の先端部と炉心支持板ピン６８により回転を阻止された状態で係合する炉心支持板を備え、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂが制御棒駆動機構ハウジングに対してネジ止めにより取り付け及び取り外しが可能であることを特徴とする。【選択図】図１
2013024758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御棒駆動機構本体と、
前記制御棒駆動機構本体を収納するための制御棒駆動機構ハウジングと、
前記制御棒駆動機構本体により駆動される制御棒を案内するための制御棒案内管であって、下端部の外周を囲むように前記制御棒駆動機構ハウジングの先端部が配置されてバイオネットカップリングにより結合される、前記制御棒案内管と、
を備え、
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部が、前記制御棒駆動機構ハウジングに対してネジ止めにより取り付け及び取り外しが可能であることを特徴とする制御棒駆動機構。
【請求項２】
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部と、前記制御棒駆動機構ハウジングとの間にネジ部がそれぞれ設けられて取り付け及び取り外しが可能であり、さらに前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部と前記制御棒駆動機構ハウジングとの間の回転を阻止するボルトを有することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。
【請求項３】
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部が、先端側の第１のフランジと、この第１のフランジと嵌合する前記制御棒駆動機構ハウジング側の第２のフランジと、を有し、前記第１及び第２のフランジ部が嵌合した状態で固定する取り付けボルトをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。
【請求項４】
前記第１のフランジ及び前記第２のフランジのそれぞれの取り付け面において、一方に凸状ガイドピンを有し、他方に前記ガイドピンを受ける凹部を有することを特徴とする請求項３記載の制御棒駆動機構。
【請求項５】
前記取り付けボルトとして、前記第２のフランジに設けられ、前記制御棒駆動機構ハウジングの軸方向に垂直な回転軸を支点として回転可能な固定用ボルトを有し、前記第１及び第２のフランジを前記固定用ボルトに取り付けられた固定用ナットにより締め付けて固定可能に構成されたことを特徴とする請求項３又は４記載の制御棒駆動機構。
【請求項６】
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部と、前記制御棒駆動機構ハウジングとの間に収納されたガスケットパッキンをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御棒駆動機構。
【請求項７】
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部と、前記制御棒駆動機構ハウジングとの間に収納されたオーリングをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御棒駆動機構。
【請求項８】
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部と、前記制御棒駆動機構ハウジングとが、前記制御棒駆動機構ハウジングの側面方向に沿って重複する部分をそれぞれ有し、この重複する部分に前記側面から取付けボルトによりネジ止めを行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構。
【請求項９】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の制御棒駆動機構と、
前記制御棒案内管の先端部を炉心支持板ピンにより回転を阻止された状態で係合する炉心支持板と、を備えることを特徴とする原子炉。
【請求項１０】
前記炉心支持板ピンは、前記炉心支持板に設けられた収納管内に圧縮ばねを介して収納されており、前記炉心支持板ピンに押し下げる力が加えられると前記圧縮ばねが圧縮されて前記炉心支持板ピンが下方へ移動し、前記制御棒案内管が前記炉心支持板に対して相対的に回転が可能となることを特徴とする請求項９に記載の原子炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御棒駆動機構及び原子炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に、従来の沸騰水型原子炉（以下、ＢＷＲと称する）の構成を示す縦断面図を示す。
【０００３】
原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶと称する）１０１内において、減速材としての作用を併せ持つ冷却水１０２が収容されると共に、中央下部には炉心１０３が配置されて炉心シュラウド１０４により囲まれている。炉心１０３には多数の燃料集合体１０５が装荷され、４体１組の燃料集合体間に制御棒１０６が出し入れ自在に収容されている。
【０００４】
このようなＢＷＲにおいて、冷却水１０２が炉心１０３内を上方に向かって流れており、その間に炉心１０３から核分裂連鎖反応により発生する熱が冷却水１０２に伝達されて、冷却水１０２が加熱される。加熱された冷却水１０２は、水と蒸気の気液二相流となって炉心１０３の上方へ移動し、炉心１０３から気水分離器１０７に案内される。
【０００５】
気液二相の冷却水１０２は、気水分離器１０７で水と蒸気とに分離される。分離された蒸気は、図示されていない蒸気乾燥器を経て主蒸気配管から蒸気タービン系に送られて蒸気タービンを駆動する。蒸気タービンを駆動した蒸気は、図示されていない復水器で凝縮され復水となった後、原子炉復水系及び給水系を経てＲＰＶ１０１に冷却水１０２として再び戻される。
【０００６】
一方、気水分離器１０７で分離された水は、ダウンカマ部１０８を流下し、原子炉復水系及び給水系を通って送られてくる給水と混合した状態で炉心１０３の下部に案内され、炉心１０３内に再び導かれる。
【０００７】
また、ＲＰＶ１の炉心１０３には、原子炉の起動・停止や炉出力調整のため、制御棒１０６が制御棒駆動機構１０９により出し入れされる。制御棒駆動機構１０９は、ＲＰＶ１０１の下部１０１ａを貫通して延びる制御棒駆動機構ハウジング１１０内に収容される構造物であり、制御棒駆動機構ハウジング１１０の下部フランジ１１０ａにボルト結合により固定される。
【０００８】
図１３に、電動駆動式の制御棒駆動機構１０９を拡大して示す。制御棒駆動機構１０９の下部に、電動機１１１が取り付けられている。電動機１１１が発生した回転力は、減速機構１１２、位置検出装置１１３を介して、スプールピース１６０の下面に設けられた回転軸１１４へ伝達される。回転軸１１４は、マグネットカップリングアウタ１１５と接続されており、回転軸１１４が回転することによりマグネットカップリングインナ１１６が回転し駆動軸１１７に連結される。
【０００９】
駆動軸１１７は、ボールねじ軸１１８に回転一体に連結され、このボールねじ軸１１８にはボールナット１１９が螺合している。ボールナット１１９には対をなすローラ１２０が、ガイドチューブ１２１の内周面に軸方向に沿って形成された図示されていない取付け板を挟持するように設置されている。
【００１０】
ボールナット１１９の上方にピストン１２２が設置され、このピストン１２２は中空状のピストンチューブ１２２ａの上端に設置されたカップリング１２３を介して、制御棒１０６に連結される。そして、電動機１１１の駆動により回転軸１１４及び駆動軸１１７を介してボールねじ軸１１８が回転し、このボールねじ軸１１８の回転によりボールナット１１９が上下動を行う。
【００１１】
その際に、ボールナット１１９は、図示されていない取付け板により回転が規制されて上下動し、このボールナット１１９の上下動によりピストン１２２を介して制御棒１０６が上下動を行う。この制御棒１０６の上下動により、炉心１０３への挿入量及び引抜量が調整され、炉出力が制御される。
【００１２】
ＢＷＲに緊急事態が発生して原子炉を緊急停止（以下、スクラムと称する）させる場合、制御棒駆動機構ハウジング１１０の下部フランジ１１０ａに接続されたスクラム挿入配管１２５からスクラム水入口サポート（注水口）１２６を介してピストン１２２の下面側に高圧駆動水が供給される。
【００１３】
この高圧駆動水の供給により、ボールナット１１９上に設置されているピストン１２２が上方に押上げられ、制御棒１０６が炉心１０３内に高速で挿入されることにより当該機能が達成される。
【００１４】
図１４に、制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成を示す。制御棒駆動機構本体１９０が制御棒駆動機構ハウジング１１０内に設置され、制御棒案内管１６１の制御棒案内管下部１６１ａと制御棒駆動機構ハウジング１１０とがバイオネットカップリングにより結合されている。
【００１５】
制御棒案内管１６１の先端部が炉心支持板１６２上に位置し、回転防止用の炉心支持板ピン１６８が設置されて制御棒案内管１６１の炉心支持板１６２に対する回転が阻止されている。
【００１６】
制御棒駆動機構の据付け及び取外しは、制御棒駆動機構本体１９０、スプールピース１６０、さらに図示されていないモータブラケット、電動機１１１、減速機構１１２、位置検出装置１１３を一式とするモータユニットの４段階に分けて行なわれる。
【００１７】
先ず、制御棒駆動機構を据付ける際の手順について述べる。制御棒案内管１６１の据付状態において、制御棒駆動機構本体１９０を制御棒駆動機構ハウジング１１０の制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１１０ａの開口部より挿入後、中心軸を４５°回転させる。これにより、制御棒案内管下部１６１ａと制御棒駆動機構本体１９０の上部に取付けてある図示されていない上部ガイドとをバイオネットにて結合させる。
【００１８】
この制御棒駆動機構本体１９０を回転させる時、制御棒案内管１６１にも回転力が一部伝達される。しかし、炉心支持板ピン１６８により制御棒案内管１６１の回転が防止される。
【００１９】
制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１１０ａと制御棒駆動機構本体フランジ１９０ａとを、図示されていないボルトを用いて結合する。制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１１０ａ、制御棒駆動機構本体フランジ１９０ａ及びスプールピース１６０を、下方から図示されていないボルトを用いて結合する。
【００２０】
その後、スプールピース１６０に対し、図示されていないモータブラケット、電動機１１１、減速機構１１２、位置検出装置１１３を一式とするモータユニットを順に、図示されていないボルトを用いて締結することで据付けが完了する。取外しは、上述した据付け手順の逆の操作により行われる。
【００２１】
図１５に、炉心支持板１６２に溶接にて取付けられている回転防止用ピン１６８と制御棒案内管１６１の制御棒案内管上部１６１ｂの構成を示し、この図１５のＸ−Ｘ線に沿う縦断面の構成を図１６に示す。
【００２２】
制御棒案内管上部１６１ｂには、制御棒案内管１６１が回転しないように、回転防止用に炉心支持板ピン１６８を挟むＵ字形状の板１６１ｃが設けられている。
【００２３】
制御棒案内管１６１を取外す場合は、事前に図示されていない制御棒駆動機構本体１９０を中心軸に対して４５°回転させる。これにより、図示されていない上部ガイドと制御棒案内管１６１の図示されていない制御棒案内管下部１６１ａとのバイオネットカップリングを解除した後、制御棒駆動機構本体１９０を下方向に引抜く。
【００２４】
制御棒駆動機構本体１９０が取り外れた状態にすることで、制御棒案内管１６１を上部に取外すことが可能となる。
【００２５】
このように従来は、ｉ）制御棒駆動機構本体１９０を下方へ取外し、ｉｉ）制御棒案内管１６１を上方へ取外すという手順をとる。
【００２６】
ところで近年、耐震裕度をより一層向上させる等の観点から、ＲＰＶ１０１を、原子炉建屋の従来よりも低位置に設置することが検討されている。しかし、従来の原子炉では、ＲＰＶ１０１の下部スペースの制約等により、ＲＰＶ１０１の下方からの制御棒駆動機構の据付け及び取外しを行うことができなかった。
【００２７】
従来の制御棒駆動機構を開示した文献名を以下に記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２０００−２１４２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
上述のように従来は、ＲＰＶの下部スペースの制約等により、ＲＰＶの下部からの制御棒駆動機構の据付け及び取外しができず、耐震性を向上させる際に制約となっていた。
【００３０】
ところで特許文献１には、制御棒駆動機構ハウジングの上部開口部から据付及び取外し可能な制御棒駆動機構が示されている。しかし、図１、図２に示されたように、制御棒駆動機構ハウジング９の上端にバイオネットカップリング５３を設け、これとバイオネットカップリングを行うための上部ガイド５１を制御棒駆動機構本体９０の上端に設けており、制御棒駆動機構ハウジング及び制御棒駆動機構本体の上端における構成が複雑になる等の課題があった。
【００３１】
本発明は上記課題に鑑み、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外しが可能であり、ＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置して耐震裕度を向上させることができる制御棒駆動機構及び原子炉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】
【００３２】
本発明の実施形態に係る制御棒駆動機構は、
制御棒駆動機構本体と、
前記制御棒駆動機構本体を収納するための制御棒駆動機構ハウジングと、
前記制御棒駆動機構本体により駆動される制御棒を案内するための制御棒案内管であって、下端部の外周を囲むように前記制御棒駆動機構ハウジングの先端部が配置されてバイオネットカップリングにより結合される、前記制御棒案内管と、
を備え、
前記制御棒駆動機構ハウジングの前記先端部が、前記制御棒駆動機構ハウジングに対してネジ止めにより取り付け及び取り外しが可能であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の実施形態に係る原子炉は、
前記制御棒駆動機構と、
前記制御棒案内管の先端部を炉心支持板ピンにより回転を阻止された状態で係合する炉心支持板と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の実施形態に係る制御棒駆動機構及び原子炉によれば、制御棒駆動機構ハウジング先端部における簡易な構成によりＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外しが可能であるため、ＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置して耐震裕度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１による制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成を示す縦断面図。
【図２】同実施の形態１による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図３】同実施の形態１による制御棒駆動機構における炉心支持板と制御棒案内管との回転を阻止する構成を示す平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う縦断面構造を示す縦断面図。
【図５】本発明の実施の形態２による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図６】本発明の実施の形態３による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図７】本発明の実施の形態３の変形例１による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図８】本発明の実施の形態３の変形例２による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図９】本発明の実施の形態３の変形例３による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図１０】本発明の実施の形態３の変形例４による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図１１】本発明の実施の形態４による制御棒駆動機構ハウジング先端部の構造を示す平面図及びその縦断面図。
【図１２】従来の沸騰水型原子炉の概略的な構造を示した縦断面図。
【図１３】従来の制御棒駆動機構の構成を示す縦断面図。
【図１４】従来の制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成を示す縦断面図。
【図１５】従来の炉心支持板と制御棒案内管との回転を阻止する構成を示す平面図。
【図１６】図１５におけるＸ−Ｘ線に沿う縦断面の構成を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１において、原子炉圧力容器下部１ａ付近における制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成について、図１を用いて説明する。
【００３８】
図１４に示された従来の制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成と比較し、制御棒駆動機構ハウジング１０において、先端部分に設けられた制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂが分離可能に接続される点が相違する。また、後述するように炉心支持板ピン６８を炉心支持板６２に係合させる構成も相違する。
【００３９】
図２（ｂ）に、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂの平面構成を示し、そのＡ−Ａ線に沿う縦断面の構成を図２（ａ）に示す。
【００４０】
制御棒駆動機構ハウジング１０の先端において、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂが別部材として設けられ、両者が取付けボルト３０により結合される構成を備えている。
【００４１】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとが取付けボルト３０により結合された状態となる。
【００４２】
図１において、制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、先ず以下に説明するように制御棒案内管６１と炉心支持板６２との間の回転を阻止する炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと、制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させることにより解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す必要がある。
【００４３】
図３に、炉心支持板ピン６８により制御棒案内管６１と炉心支持板６２との間の回転を阻止している構成を平面図として示し、そのＢ−Ｂ線に沿う縦断面を図４に示す。
【００４４】
炉心支持板６２の少なくとも１箇所に、圧縮ばね７１とその上部に炉心支持板ピン６８とを収納した収納管７０が設けられている。
【００４５】
通常は、圧縮ばね７１が伸びた状態で炉心支持板ピン６８を高い位置に支持しており、炉心支持板ピン６８がＵ次形状を有する制御棒案内管上部６１ｂとの間で係合することで、両者の相対的な回転が阻止されている。炉心支持板ピン６８を下方へ向かって押し下げる力を加えると圧縮ばねが圧縮されて炉心支持板ピン６８が下方へ移動し、炉心支持板ピン６８と制御棒案内管上部６１ｂとの係合が解除される。これにより、制御棒案内管６１が炉心支持板６２に対して回転可能となる。
【００４６】
制御棒案内管６１を上方へ取外すためにバイオネット結合を解除する際には、従来は上述したように制御棒駆動機構本体９０を中心軸に対して４５°回転させていた。これに対し本実施の形態１では、制御棒案内管６１を回転させることによりバイオネットカップリングを解除する。そこで、このような制御棒案内管６１の回転が可能となるように、炉心支持板６２と間で回転を阻止する炉心支持板ピン６８を上下に可動することで容易に係合状態を外せる構成とした。
【００４７】
図１において制御棒案内管６１を回転させてバイオネットカップリングを解除し上方へ取外した後、図２において制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂの取付けボルト３０を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことが可能となる。
【００４８】
制御棒駆動機構の据付け及び取外しは従来と同様に、図１において、制御棒駆動機構本体９０、図示されていないスプールピース、図示されていないモータブラケット、電動機、減速機構、位置検出装置を一式とするモータユニットの４段階に分けて行なわれる。
【００４９】
御棒駆動機構を据付ける際の手順について述べる。
【００５０】
制御棒案内管６１の据付状態において、制御棒駆動機構本体９０を、制御棒駆動機構ハウジング１０の制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１０ａの開口部より挿入後、中心軸を４５°回転させる。これにより、制御棒案内管下部６１ａと制御棒駆動機構本体９０の上部に取付けてある図示されていない上部ガイドとをバイオネットカップリングにより結合させる。
【００５１】
この制御棒駆動機構本体９０を回転させる時、制御棒案内管６１にも回転力が一部伝達される。しかし、炉心支持板ピン６８により制御棒案内管６１の回転が阻止される。
【００５２】
制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１０ａと制御棒駆動機構本体フランジ９０ａとを、図示されていないボルトを用いて結合する。制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ１０ａ、制御棒駆動機構本体フランジ９０ａ及びスプールピース６０を、下方から図示されていないボルトを用いて結合する。
【００５３】
さらに、スプールピース６０に対し、図示されていないモータブラケット、電動機、減速機構、位置検出装置を一式とするモータユニットを順に、図示されていないボルトを用いて締結することで、据付けが完了する。  取外し作業は、上述した据付け作業の手順の逆の操作により行われる。
【００５４】
本実施の形態１によれば、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構の据付け及び取外しが可能であり、これによりＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置することで耐震裕度を向上させることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による制御棒駆動機構について、その平面構成を図５（ｂ）に、図５（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う縦断面構造を図５（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成について、本実施の形態２においても上記実施の形態１と同一であり説明を省略する。
【００５６】
本実施の形態２は、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合箇所にネジ構造を設け、さらにそのネジの緩みを防止するため回転阻止用ボルト３３を設けた構成としている。
【００５７】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがネジ構造により固定され、さらに回転阻止用ボルト３３により回転が阻止された状態で結合される。
【００５８】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂの回転阻止用ボルト３３を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００５９】
本実施の形態２においても上記実施の形態１と同様に、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合を容易に解除することができるため、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことができる。従って本実施の形態２によれば、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外しが可能であり、耐震裕度が向上する。
【００６０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による制御棒駆動機構について、その平面構成を図６（ｂ）に、図６（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う縦断面構造を図６（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１、２と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本実施の形態３においても上記実施の形態１と同一であり説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態３は、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂと制御棒駆動機構ハウジング１０との結合部分に、それぞれフランジ３５ａ、３５ｂを設けた構成を備える。この制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂのフランジ３５ａと、制御棒駆動機構ハウジング１０のフランジ３５ｂとを取付けボルト３６により結合する。
【００６２】
さらに、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの組立位置精度を向上させるため、両者の接触面に段差の付いたはめ合い部３４を設けた構成を有する。
【００６３】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部３４にて嵌合しフランジ３５ａ、３５ｂにおいて取付けボルト３６にて結合される。
【００６４】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂにおける取付けボルト３６を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００６５】
本実施の形態３においても、上記実施の形態１、２と同様に、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合を容易に解除することができるため、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことができる。よって本実施の形態３によれば、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことができるため、ＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置することで耐震裕度が向上する。
【００６６】
（実施の形態３の変形例１）
上記実施の形態３における変形例１について、その平面構成を図７（ｂ）に、図７（ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う縦断面構造を図７（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１〜３と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本変形例１において同一であり説明を省略する。
【００６７】
本変形例１は、図６に示された上記実施の形態３のはめ合い部３４において、制御棒駆動機構ハウジング１０の面上に凸状のガイドピン３７を設け、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０にこのガイドピン３７と嵌合するように凹部を設けることで、結合させる際の位置決め等の操作性を向上させた構成を備えている。
【００６８】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部３４及びガイドピン３７において嵌合した状態で、フランジ３５ａ、３５ｂにおいて取付けボルト３６にて結合される。
【００６９】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、上記実施の形態３と同様に、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂにおける取付けボルト３６を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００７０】
本変形例１においても、上記実施の形態１〜３と同様に、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合を容易に解除することができるため、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことが可能である。このため本変形例１においても、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことが可能であり、ＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置し耐震裕度を向上させることができる。
【００７１】
（実施の形態３の変形例２）
上記実施の形態３における変形例２について、その平面構成を図８（ｂ）に、図８（ｂ）のＦ−Ｆ線に沿う縦断面構造を図８（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１〜３、変形例１と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本変形例２において同一であり説明を省略する。
【００７２】
本変形例２では、上記実施の形態３における円盤状のフランジ３５ａ、３５ｂの替わりに、結合部のみにフランジ４０ａ、４０ｂを設けた構成を備えている。フランジ４０ａ、４０ｂには、上記変形例１と同様に制御棒駆動機構ハウジング１０の面上に凸状のガイドピン３７を設け、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂに凹部を設けており、操作性の向上を図っている。
【００７３】
さらにフランジ４０ａ、４０ｂとは、結合作業の簡便を図るため、制御棒駆動機構ハウジング１０側のフランジ４０ｂに回転軸３８ａを支点として外側に回転する固定用ボルト３８を設け、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂ側のフランジ４０ａに固定用ナット３９を設けている。
【００７４】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部３４、ガイドピン３７にて嵌合した状態で、フランジ４０ａ、４０ｂにおいて固定用ボルト３８、固定用ナット３９により結合される。
【００７５】
固定用ボルト、固定用ナット３８によるフランジ４０ａ、４０ｂの固定手順を図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を用いて説明する。まず、固定用ボルト３８が外側に倒れた状態でフランジ４０ａをフランジ４０ｂに嵌合させる（図８（ｃ））。次に、固定用ボルト３８を立てる（図８（ｄ））。次に、固定用ナット３９を締め付けてフランジ４０ａ、４０ｂを結合固定する（図８（ｅ））。
【００７６】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂにおいて固定用ナット３９を緩めてから固定用ボルト３８を外側に倒して取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００７７】
このような構成を備えた本変形例２によっても、上記実施の形態１〜３、変形例１と同様に、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合の解除が容易であり、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことができる。このため本変形例２においても、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことが可能であり、ＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置し耐震裕度を向上させることができる。
【００７８】
また、固定用ボルト３８、固定用ナット３９が制御棒駆動機構ハウジング４０に固定配置されるので、結合および結合解除作業が簡便となる。
【００７９】
（実施の形態３の変形例３）
上記実施の形態３における変形例３について、その平面構成を図９（ｂ）に、図９（ｂ）のＧ−Ｇ線に沿う縦断面構造を図９（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１〜３、変形例１〜２と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本変形例３において同一であり説明を省略する。
【００８０】
本変形例３では、図６に示された上記実施の形態３の構成において、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの間にガスケットパッキン４１を挿入した構成を備えている。
【００８１】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部３４においてガスケットパッキン４１が挿入された状態で、フランジ３５ａ、３５ｂにおいて取付けボルト３６により結合される。
【００８２】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂにおいて取付けボルト３６、ガスケットパッキン４１を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００８３】
本変形例３においても、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合の解除が容易であり、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことが可能であり、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことでＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置することができるため耐震裕度が向上する。さらに本変形例３によれば、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの間にガスケットパッキン４１を設けたことによりシール性を向上させることができる。
【００８４】
尚、本変形例３は、上記実施の形態１〜３、上記実施の形態３の変形例１〜２のそれぞれの構成と組み合わせることも可能である。
【００８５】
（実施の形態３の変形例４）
上記実施の形態３における変形例４について、その平面構成を図１０（ｂ）に、図１０（ｂ）のＨ−Ｈ線に沿う縦断面構造を図１０（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１〜３、変形例１〜３と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本変形例３において同一であり説明を省略する。
【００８６】
本変形例４では、図９に示された上記変形例３において制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの間に設けたガスケットパッキン４１に替えて、オーリング４２を挿入した構成を備えている。
【００８７】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部３４においてオーリング４２が挿入された状態で、フランジ３５ａ、３５ｂにおいて取付けボルト３６により結合される。
【００８８】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂにおいて取付けボルト３６、オーリング４２を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００８９】
本変形例４においても、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合の解除が容易であり、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことが可能であり、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことでＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置し耐震裕度が向上する。さらに本変形例４によれば上記変形例３と同様に、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの間にオーリング４２を設けたことにより、シール性を向上させることができる。
【００９０】
尚、本変形例４は、上記実施の形態１〜３、上記実施の形態３の変形例１〜２のそれぞれの構成と組み合わせることも可能である。
【００９１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、その平面構成を図１１（ｂ）に、図１１（ｂ）のＪ−Ｊ線に沿う縦断面構造を図１１（ａ）に示して説明する。尚、図１に示された制御棒駆動機構と炉内構造物との接続構成は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。また、上記実施の形態１〜３、変形例１〜４と同一の構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。上記実施の形態１において図５を参照して説明した炉心支持板ピン６８の構成についても、本実施の形態４において同一であり説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態４は、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの間で接触する面において、一方の凸部を他方の凹部が嵌合するようにはめ合い部４３を設けて、結合する際の位置決め等の操作性を向上させ、側面から取付けボルト４４にて結合する構成を備えている。
【００９３】
制御棒駆動機構を据付けた状態では、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとがはめ合い部４３にて取付けボルト４４にて結合される。
【００９４】
制御棒駆動機構本体９０を上方へ取外す場合は、炉心支持板ピン６８を外し、制御棒駆動機構本体９０の上部ガイドと制御棒案内管下部６１ａとの間のバイオネットカップリングを中心軸に対して４５°回転させて解除し、制御棒案内管６１を上方へ取外す。この後、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂの取付けボルト４４を取外し、制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂを制御棒駆動機構ハウジング１０から取外す。これにより、制御棒駆動機構本体９０を上部に取外すことができる。
【００９５】
このような構成を備えた本実施の形態４においても、制御棒駆動機構ハウジング１０と制御棒駆動機構ハウジング先端部１０ｂとの結合の解除が容易であり、制御棒駆動機構本体９０を上部に容易に取外すことができ、簡易な構成でＲＰＶの上部から制御棒駆動機構を据付け及び取外すことでＲＰＶを原子炉建屋の下部に設置し耐震裕度が向上する。
【００９６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、炉心支持板ピン６８は必ずしも圧縮ばねにより上下に可動する構成を備えていなくともよい。
【符号の説明】
【００９７】
１ａ  原子炉圧力容器下部
１０  制御棒駆動機構ハウジング
１０ａ  制御棒駆動機構ハウジング下部フランジ
１０ｂ  制御棒駆動機構ハウジング先端部
３０、４４  取付けボルト
３１、３４、４３  はめ合い部
３２  ねじ部
３３  回転阻止用ボルト
３５ａ、３５ｂ  フランジ
３７  ガイドピン
３８  固定用ボルト
３９  固定用ナット
４０ａ、４０ｂ  フランジ
４１  ガスケットパッキン
４２  オーリング
６１  制御棒案内管
６１ａ  制御棒案内管下部
６２  炉心支持板
６８  炉心支持板ピン
７０  収納管
７１  圧縮ばね
９０  制御棒駆動機構本体
９０ａ  制御棒駆動機構本体フランジ
【図１】
2013024758.tif 000003
【図２】
2013024758.tif 000004
【図３】
2013024758.tif 000005
【図４】
2013024758.tif 000006
【図５】
2013024758.tif 000007
【図６】
2013024758.tif 000008
【図７】
2013024758.tif 000009
【図８】
2013024758.tif 000010
【図９】
2013024758.tif 000011
【図１０】
2013024758.tif 000012
【図１１】
2013024758.tif 000013
【図１２】
2013024758.tif 000014
【図１３】
2013024758.tif 000015
【図１４】
2013024758.tif 000016
【図１５】
2013024758.tif 000017
【図１６】
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