"下部と、取り外し可能な上部蓋体22とを有し、上部蓋体が前記下部を塞ぐように水平方向に拡がり、圧力容器を形成する原子炉容器12と、前記下部に格納され、複数の燃料集合体からなる炉心14と、前記複数の燃料集合体のうちの対応する1つに出し入れされる少なくとも1つの制御棒18と、前記制御棒に連結されて前記制御棒を対応する前記燃料集合体に出し入れする駆動棒20と、前記制御棒を対応する前記燃料集合体に出し入れするにあたり、前記駆動棒を線形経路に沿って移動するように作動させる駆動機構CRDMと、を含む制御棒集合体16と、を備えた原子炉を有する原子炉発電システム10において、前記駆動機構が少なくとも1つの液圧ピストン64,66,68を備えることを特徴とする原子炉発電システム。前記駆動機構CRDMが、各々が固定つかみラッチ44又は可動つかみラッチ42のいずれか一方を移動させる各プランジャ47に磁気的に結合された固定つかみコイル46と、可動つかみコイル48と、リフトコイル50とを有する磁気ジャッキ駆動機構の現在のジャッキ集合体の複数の可動要素を備えるが、前記固定つかみコイルは前記固定つかみラッチに機械的に結合された第1の液圧ピストン68に置換され、前記可動つかみコイルは前記可動つかみラッチに機械的に結合された第2の液圧ピストン66に置換され、前記リフトコイルは前記可動つかみラッチに機械的に結合された第3の液圧ピストン64に置換され、前記第1、第2及び第3の液圧ピストンは、結合されている対応する前記つかみラッチを作動させるよう制御され、前記つかみラッチを従来の方式で順に移動させることを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記第1、第2及び第3の液圧ピストン64,66,68は略同一の設計であることを特徴とする、請求項2に記載の原子炉発電システム10。前記第1、第2及び第3の液圧ピストン64,66,68はポペットピストン78により制御されることを特徴とする、請求項3に記載の原子炉発電システム10。液圧系の少なくとも一部を除き、前記駆動機構CRDMは全体が前記原子炉容器12内に格納されていることを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記駆動機構CRDMの液圧流体が、少なくとも部分的には、前記炉心14への経路上にある原子炉冷却材によって得られることを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記駆動機構CRDMの前記液圧ピストン64,66,68を駆動する圧力差が前記炉心14を跨ぐ前記圧力差から得られることを特徴とする、請求項6に記載の原子炉発電システム10。前記圧力差は、前記炉心14を囲み、前記炉心と前記原子炉容器12との間にある炉心槽の両側においてとられることを特徴とする、請求項7に記載の原子炉発電システム10。前記駆動機構CRDMは前記液圧ピストン64,66,68を駆動する液圧弁78を含み、前記液圧弁は冷却材を前記原子炉容器12内に送り込む主充填ポンプ106からの注入口を含むことを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記制御棒18は運転停止棒であることを特徴とする、請求項9に記載の原子炉発電システム10。前記駆動機構CRDMは、前記制御棒18を離散増分で前記炉心14の内外に移動させ、前記離散増分は5/8インチ1.63cmより大きく、2インチ5.08cm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記離散増分は5/8インチ1.63cmよりも大きく、より好ましくは1インチ2.54cm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記液圧ピストン64,66,68は、前記原子炉容器12内を流れる冷却材に直接放出されるベント76を有することを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。前記駆動機構CRDMは、360ポンド163.29kgより大きく、1000ポンド453.59kg以下のリフト能力を有することを特徴とする、請求項1に記載の原子炉発電システム10。つかみ及びリフトコイル/磁極の構成にどのような機械的構成が用いられるにしても、リフトコイルは原子炉容器の圧力バウンダリの外側に格納される。ここで、リフトコイルは通例は強制換気により冷却可能であり、駆動棒を取り囲む圧力ハウジングを介してラッチ集合体に磁気的に結合される。しかしながら、開発中の次世代原子炉のうち少なくとも1つは、炉心と、上部炉内構造物と、蒸気発生器と、加圧器と、一次ループ循環ポンプの注入口及び排出口とが同じ圧力容器内に格納されたモジュール式小型炉である。そのような構成においては、制御棒駆動機構全体が、従来構成のコイルが高い信頼度で作動できない原子炉冷却材中に浸かっている。コイルを格納して冷却材との直接接触から保護したとしても、従来のコイルは運転サイクルにおいて経験するであろう温度に耐えることができない。図2及び3は、そのようなモジュール式小型炉を図示している。図2は、圧力容器及びその内部を示すために一部を破断した斜視図である。図3は、図2に示した圧力容器の拡大図である。加圧器54は原子炉容器蓋体の上部に一体化されており、別個の構成要素を不要にしている。高温側ライザー56は、炉心14から高温側ライザー56を取り囲む蒸気発生器58に一次冷却材を導く。6つの原子炉冷却材ポンプ60が、上部炉内構造物62の上端付近の高さで、原子炉容器のまわりに周方向に離隔して配置されている。原子炉冷却材ポンプは、水平に設置された軸流キャンドモータポンプである。炉心14及び上部炉内構造物62は、寸法を除いて、AP1000登録商標原子炉の対応する構成要素と実質的に同一である。上記より、従来の磁気ジャッキ式制御棒駆動装置は、図2及び3に図示する設計の原子炉では、コイルが完全に冷却材に浸かるため、高い信頼度で機能できないであろうことが明らかである。また、外部ハウジングによって冷却材から遮蔽されたとしても、磁気コイルの故障を防ぐのに十分な冷却は容易には得られないであろう。したがって、原子炉冷却材に浸かっている間も実証された機能信頼性を有する新たな制御棒駆動機構が望まれている。さらに、最小限の試験によって規制要件を満たすような設計が求められている。上記及び他の目的は、原子炉容器が下部と、取り外し可能な上部蓋体とを有し、上部蓋体が前記下部を塞ぐように水平方向に拡がって圧力容器を形成する原子炉発電システムにより達成される。炉心は下部に格納され、複数の燃料集合体からなる。複数の燃料集合体のうちの対応する1つに出し入れされる少なくとも1つの制御棒を含む制御棒集合体が設けられている。駆動棒は制御棒に連結されて、制御棒を対応する燃料集合体に出し入れする。駆動機構は、制御棒を対応する燃料集合体に出し入れするにあたり、駆動棒を線形経路に沿って移動するように作動させる。駆動機構は、少なくとも1つの液圧ピストンから成る。好ましくは、駆動機構は、各々が固定つかみラッチ又は可動つかみラッチのいずれか一方を移動させる個別のプランジャに磁気的に結合された固定つかみコイルと、可動つかみコイルと、リフトコイルとを有する磁気ジャッキ駆動機構の現在のジャッキ集合体の可動要素から成るが、固定つかみコイルは固定つかみラッチに機械的に結合された第1の液圧ピストンに、また、可動つかみコイルは可動つかみラッチに機械的に結合された第2の液圧ピストンに、さらに、リフトコイルは可動つかみラッチに機械的に結合された第3の液圧ピストンに置換されており、第1、第2、及び第3の液圧ピストンは結合されている対応するつかみラッチを作動させるよう制御され、つかみラッチを従来の方式で順次移動させる。好ましくは、第1、第2、及び第3の液圧ピストンは略同一の設計であり、第1、第2、及び第3の液圧ピストンは原子炉制御系の指揮下でポペットピストンにより順次制御されるのが望ましい。好ましくは、液圧系の少なくとも一部を除き、駆動機構は全体が原子炉容器内に格納される。駆動機構への液圧流体は、少なくとも部分的には、炉心への経路上にある原子炉冷却材によって得られる。一実施形態において、駆動機構の液圧ピストンを駆動する圧力差は炉心を跨ぐ圧力差から得られ、好ましくは、炉心を囲み、炉心と原子炉容器との間にある炉心槽の両側からとられる。一実施形態において、駆動機構は液圧ピストンを駆動する液圧弁を含み、ここで、液圧弁は、冷却材を原子炉容器内に送り込む主充填ポンプからの注入口を含む。別の実施形態において、制御棒は、実質的に単一のステップで原子炉の内外に移動可能な運転停止棒である。さらに別の実施形態において、駆動機構は制御棒を離散増分で炉心の内外に移動させる。ここで、離散増分は5/8インチ1.63cmより大きく、2インチ以下5.08cmである。好ましくは、離散増分は5/8インチ1.63cmより大きく、1インチ2.54cm以下である。望ましくは、液圧ピストンは炉心から流出する冷却材中に直接放出されるベントを有する。好ましくは、駆動機構は、360ポンド163.29kgより大きく、1000ポンド453.59kg以下のリフト能力を有する。本発明は、以下の好適な実施形態の説明を、添付の図面を参照しながら読むことにより、より良く理解することができる。図1に関して前述したように、制御棒は一般的にスパイダ集合体と称されるクラスタ16の形に取り付けられており、各クラスタは通例、燃料集合体を含む炉心14の上方の垂直支持ハウジング24に配設された駆動棒20により駆動される。制御棒18を燃料集合体内に前進させ、あるいは燃料集合体から後退させることにより、炉心内の中性子束の減衰が調節される。制御棒駆動機構の可動部は原子炉の圧力エンベロープ内にあり、従来の設計では、この可動部を駆動する電磁コイルCRDMが、原子炉の上方に延びるハウジング24の各々の周囲に配設されている。いくつかの図を参照すれば、同じ参照符号は対応する部分を指すことがわかるであろう。図4は、駆動棒駆動機構40を示しているが、この図では、駆動機構40の関連するコイル46、48及び50が所定の順序で付勢されると、駆動棒20を係合し、上下動させるように順次作動可能なつかみラッチ42及び44を示すために、従来の原子炉のハウジング24の延長部分が一部破断されている。この構成は、実質的に米国特許第5,009,834号に開示されているものである。棒制御系は、原子力発電所の図1に示すような計測及び制御系34と連動して、制御棒を炉心に挿入又は引き抜く機能を果たすシステムである。原子力発電所は、通例、複数群の多数の制御棒集合体を有し、各群に4つの制御棒集合体が含まれるのが典型的である。複数群の制御棒集合体は、一般的には一斉に挿入又は引き抜かれて、原子炉温度及び原子炉出力を調整する。計測及び制御系34は、原子炉温度及び原子炉出力を監視するとともに、棒制御系に必要に応じて棒の移動を要求する信号を供給する。これらの要求信号に応答して、棒制御系は制御棒を挿入又は引き抜く。制御棒の移動は、制御棒駆動機構40の各種のコイル46、48及び50図4に図示への電力を順次オン/オフすることによって達成される。前述したように、現在運転中の商用加圧水型原子炉の多くに採用されている制御棒駆動機構は、コイルへ電力を順次印加するたびに制御棒集合体16の駆動棒を固定増分で移動可能な磁気ジャッキ機構である。制御棒18のスパイダは、1つの集合体内のすべての制御棒が一斉に移動するように、制御棒駆動棒20の下部駆動軸と呼ぶこともあるに取り付けられる。図4に示す制御棒駆動機構40は、3つのコイル、すなわち固定つかみコイル46と、可動つかみコイル48と、リフトコイル50とを含む。先の段落において述べたように、これらのコイルへの電力を様々な順序でオン及びオフすることによって、従来の制御棒機構40は、制御棒駆動軸20及び制御棒16を炉心に挿入又は引き抜くことができる。より詳細には、制御棒を上昇後退させるには、固定つかみラッチ44が駆動機構と係合し、可動つかみラッチ42及びプランジャ41が共に作動停止の状態プランジャ41がばね45により付勢された方向に伸長しているから始めて、以下のステップを順次実行する。駆動棒20を上昇させる順序は、1可動つかみコイルを付勢して、可動つかみラッチ42を隣接する駆動棒溝43と係合させる。2固定つかみラッチ46を消磁して駆動棒20との係合関係から離脱させる。3リフトコイル50を付勢して、可動つかみラッチ44及び駆動棒20をリフトプランジャ52の移動範囲と等しい高さだけ磁気的に上昇させる。4次いで、固定つかみコイル46を付勢し、固定つかみラッチを隣接する駆動棒溝と接触する位置に移動させ、駆動棒を新たな高さに保持する。すなわち、両方のつかみラッチを係合状態にする。5その後、可動つかみコイル48を脱勢して、可動つかみラッチ42を駆動棒の溝との係合関係から離脱させる。そして、6リフトコイル50を脱勢して、可動つかみラッチ42を落下させ、上昇させた駆動棒20よりも1ステップだけ低い開始位置に戻す。同様に、制御棒を下降させる前進させるには、やはり固定つかみコイル46のみの付勢状態から始めて、以下のステップを順次実行する。下降させる順序は、1リフトコイル50を付勢して、可動つかみラッチ42を駆動棒20に沿って1ステップ上に移動させる。2可動つかみコイル48を付勢して、可動つかみラッチ42に駆動棒20を係合させる。3固定コイル46を脱勢して、固定つかみラッチ44を駆動棒から解放する。4リフトコイル50を脱勢して、可動つかみラッチ42及び駆動棒を1ステップ落下させる。5固定コイル46を付勢して、固定つかみラッチ44を駆動棒20に前の位置よりも1ステップ高い位置で係合させる。そして、6可動つかみコイル48を脱勢して、可動つかみラッチ42を駆動棒20との係合関係から離脱させる。前述したように、コイル及びつかみラッチ機構の多様な構成が可能であるが、これらは特許請求の範囲に規定される発明の範囲を減じるべきでない。つかみラッチ及びリフトコイル/磁極の構成にどのような機械的構造が用いられるにしても、コイルは、つかみラッチが、原子炉システムの高コストの運転停止を余儀なくさせるであろう炉心内への制御棒駆動棒の落下を防止するに必要な力を設計通り印加できるように十分な磁場を発生させるべく効果的に作動しなければならない。また、同じく前述したように、つかみラッチ42及び44の作動に用いられる電気コイルは、図2及び3に図示したモジュール式原子炉のような環境では高い信頼度で機能しない蓋然性が高い。しかしながら、ジャッキ機構の可動部、すなわちつかみラッチ及びプランジャ集合体は、長年にわたる使用の結果、信頼性のあることが判明しており、従来のつかみラッチ及びプランジャ集合体の機能及び構造が維持され得るのであれば、これらの新たなモジュール式小型炉の認可に有利であろう。図5は、本発明の一実施形態に従って変形された制御棒駆動機構40の周辺における制御棒駆動ハウジング24の概略図を提供する。従来の駆動機構の電磁コイルは、3つのベローズで封止された液圧ピストン、すなわちリフトピストン64と、可動つかみラッチピストン66と、固定つかみラッチピストン68とに置換される。リフトピストン64は、作動された時に可動つかみラッチを上方に移動させるリフトプランジャ52に機械的に結合されている。同様に、可動つかみラッチピストン66は可動つかみラッチ42に取り付けられており、作動された時に、可動つかみラッチを駆動軸の隣接する溝に係合させる。同様に、固定つかみラッチピストン68は固定つかみラッチ44に機械的に接続されており、作動された時に、固定つかみラッチを駆動軸の隣接する溝に係合させる。ベローズで封止されたピストン64,66及び68の各々は、ピストンを作動させる原子炉冷却材注入口70を有し、ベント排出口76を介して上部炉内構造物を通過する周囲の原子炉冷却材の中へ放出を行う。ベローズで封止されたピストン64,66及び68にかかる力は、図8に示す炉心槽77と原子炉格納容器10との間の環状部内を流れる冷却材と、上部炉内構造物62を介して炉心14から流出する冷却材との圧力差から生じる。図6に示される3つのパイロット弁78はそれぞれ、原子炉制御系からの命令によって、各ラッチ集合体に取り付けられた、ベローズで封止されたピストン64,66及び68を作動する。これらのベローズで封止されたピストンを駆動するための弁は、炉心槽77の冷温側から導管82を介して流入する冷却材の多岐管を形成するラッチ集合体ブロック80の外側に取り付けられる。ラッチ集合体ブロックは、内部を制御棒駆動軸が移動する案内管の上部に取り付けられる。図7は、パイロット弁78の1つの断面図である。パイロット弁78は、この用途のほか炉心への冷却材の追加に用いられる原子炉充填ポンプからの入力82を受ける。この入力82は、セラミックを被覆したグラウンドパイロットピストン88に対して約100psiの力を印加し、ピストンを戻しばね98の方向に移動させてポペット92を弁座96から離脱させ、注入口84を開放可能とする。開状態において、注入口84は、炉心槽の外側から供給される高圧の原子炉冷却材を対応するラッチ集合体ピストン64,66及び68に接続された排出口90に通す。開位置では、注入口84を介して入ってくる高圧の冷却材がピストンベント経路86を介して漏れないように、ポペット92は弁座94に当接して封止する。充填ポンプからの入力が注入口82から除去されると、戻しばね98がピストン88をシリンダの反対端に着座させ、注入口82と弁座96とを閉鎖する。閉位置では、ラッチピストン集合体は、排出口86を介して駆動流体を周囲の冷却材に放出することができる。パイロット弁78の作動は、図8に示す制御系116により制御される。制御系116は、充填ポンプ106の出液がいつパイロットソレノイド弁100,102及び104を介して各パイロット弁に供給されるかを制御することによって、パイロット弁78を開くタイミングを制御する。パイロットソレノイド弁100,102及び104はそれぞれ、リフトシリンダ64、可動つかみラッチシリンダ66及び固定つかみラッチシリンダ68用のパイロット弁の注入口82への冷却材の流れを制御する。充填ポンプからの供給管は、原子炉容器10の壁を貫通し、クイックロックquicklok型の蓋114を介して、対応するパイロット弁78の各注入口82に接続される。前述のように、リフトプランジャ64と、可動つかみラッチ66と、固定つかみラッチ68とに関連するピストン/シリンダの組み合わせを作動するための供給流体は、導管118を介して炉心槽の冷温側から得られる。したがって、この構成は、信頼性が証明済みのつかみラッチ/プランジャ集合体を作動するのに効果的である。充填ポンプからの供給流体が失われると、制御棒はフェイルセイフの状態で炉心内に落下する。図9は、運転停止棒が全部が炉心の内部、あるいは完全に炉心の外部のいずれかの位置に作動される別の液圧駆動構成を図示する。この実施形態においては、運転停止棒用の駆動棒20の上部がピストン120として形成されている。ピストン120は、導管128及び注入口124を介して炉心槽の冷温側からの入力を受ける。この入力はポペット弁126により制御される。ポペット弁126は、導管130を介して充填ポンプから供給を受ける。この供給流体は、前述したように外部のソレノイド弁を介して制御系により制御される。ソレノイド弁により作動された時、充填ポンプからは導管130を介して圧力が印加され、これにより駆動棒20がシリンダ122の上端まで上昇し、シリンダの上部からベント132を介して冷却材が排出される。外部のソレノイドが導管130を介する充填ポンプの入力を停止させると、導管128を介して炉心槽の冷温側から流れる冷却材により伝達される圧力が取り除かれ、ピストン120の下方の冷却材がポペット弁126を介して放出されるとともに運転停止棒が炉心内に落下する。各運転停止棒につき単一の外部ソレノイド及び単一のポペット弁が使用可能であるが、これはこれらが一斉に動作するためである。このように、本発明の制御駆動系は、外部の供給源よる原子炉冷却材の希釈化をもたらすものではなく、また、漏れは結果的に冷却材中への冷却材の漏れに過ぎないから、水駆動ピストンの封止は不要である。さらに、原子炉冷却材ポンプの喪失により、そのような条件下で望まれる動作である、すべての棒の落下が直接的に引き起こされる。そして、制御棒の増分移動のリフトストロークは、従来得られていた現在の5/8インチ1.63cmよりも大きくすることができるが、これは、リフト力が磁束に依存せず、1インチ2.54cmと2インチ5.08cmとの間のストロークを可能とするのに十分な力が印加されるためである。また、リフト能力は約360ポンド163.29kgの磁束限界に依存せず、実質的には1,000ポンド453.59kgまでのリフト能力が達成可能である。本発明を特定の実施形態につき詳細に説明したが、当業者には、開示内容の全体的な教示に照らして、それらの詳細の種々の変形及び代替案を作成することができることがわかるであろう。したがって、開示されている特定の実施形態は、例示的であることを意図しているのみであって本発明の範囲を限定するものではなく、その範囲は添付の請求項ならびにそのあらゆる均等物の全幅を与えられるべきである。"