JPH0727887A - Control rod drive device and boiling water reactor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable control rod operation according to core function and simplify drive system by transmitting the power generated by hydropressure motor to a ball spindle. CONSTITUTION:When the hydropressure supplied from a hydropressure pipe 57 for normal drive is switched with an electromagnetic valve 59 to supply the pressure to hydropressure motors 53, 54 for insertion and withdrawal, rotational force is produced in a specific direction and it is transmitted to a ball spindle 5 by way of bevel gears 55a, 55b and worm gears 56a, 56b. As the spindle 5 rotates, the ball nut 9 screwed on it ascends or decends. Thus, following the ascending or decending of the connection pipe 10 put on the nut 9, a control rod 11 is inserted in or withdrawn from the core. During a scram, by supplying the hydropressure from a hydropressure pipe for scram 66 into a guide tube 8, the connection pipe 10 on the nut 9 is rapidly pushed up to separate from the nut 9 and the reactor is scramed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は原子炉出力調整用の制御
棒駆動装置、およびその制御棒駆動装置を用いた沸騰水
型原子炉に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control rod drive unit for adjusting reactor power and a boiling water reactor using the control rod drive unit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、原子炉の出力を制御する基本的
な操作は反応度の調整で、この量を適切に制御すること
によりプラント全体の制御が可能となる。このような反
応度の制御は多くの原子炉では、中性子吸収材が装填さ
れた制御棒を炉心内に挿入・引抜することによって行っ
ている。2. Description of the Related Art In general, the basic operation for controlling the output of a nuclear reactor is the adjustment of the reactivity, and by appropriately controlling this amount, the entire plant can be controlled. In many nuclear reactors, such reactivity control is performed by inserting and extracting a control rod loaded with a neutron absorber into the core.

【０００３】沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）においては、十
字型の制御棒の周囲に４体の燃料集合体を配設して１つ
のユニットとし、このユニットをさらに複数配設するこ
とによって炉心を構成している。前述のように制御棒を
炉心から引き抜くか、または挿入することによって反応
度の制御を行なうが、この引抜・挿入は制御棒に連結さ
れた制御棒駆動装置によって行なわれている。In a boiling water reactor (BWR), four fuel assemblies are arranged around a cross-shaped control rod to form one unit, and a plurality of these units are further arranged to form a core. I am configuring. As described above, the reactivity is controlled by pulling out or inserting the control rod from the core, and this pulling out / insertion is performed by the control rod drive device connected to the control rod.

【０００４】図１０は従来の制御棒駆動装置の一構成例
を示すものである。制御棒駆動装置１は原子炉圧力容器
２との溶接により一体に構成されているハウジング３内
に挿通されている。この制御棒駆動装置１は下端部に電
動機４を有し、この電動機４により回転制御されるボー
ルスピンドル５は、回転軸２１を介して軸受６およびロ
ーラ７で支持されている。ボールスピンドル５にはガイ
ドチューブ８の内周面に鉛直方向に設けられた溝（図示
せず）により回転を阻止されたボールナット９が螺合さ
れている。ボールトナット９に下端を支承された連結管
１０は原子炉の炉心（図示せず）に挿入・引抜される制
御棒１１を連結している。連結管１０はボールトナット
９と同様に回転を阻止される構造となっている。また、
連結管１０の下部には下部ガイドローラ１２が設けられ
ており、連結管１０の周方向の動作を拘束すると共に軸
方向の動作を円滑化する。ガイドチューブ８の下端はハ
ウジング３にスプールピース２０を介して連結されたシ
リンダ体５１に載置され、上端にはダンパ１３が取付け
られている。そのダンパ１３は上方に若干移動できるよ
うに皿バネ１４を介して上部ガイド１５に支えられてい
る。上部ガイド１５はダンパスリーブ１６を介して原子
炉圧力容器２に取付けられる。さらに、炉水が外部に漏
れないようにするため、ボールスピンドル５とシリンダ
体との間には軸封パッキン１７が装着され、水密にシー
ルされている。FIG. 10 shows an example of the configuration of a conventional control rod drive device. The control rod drive device 1 is inserted into a housing 3 which is integrally formed with the reactor pressure vessel 2 by welding. This control rod drive device 1 has an electric motor 4 at its lower end, and a ball spindle 5 whose rotation is controlled by this electric motor 4 is supported by a bearing 6 and a roller 7 via a rotary shaft 21. A ball nut 9 whose rotation is prevented by a groove (not shown) provided in the vertical direction on the inner peripheral surface of the guide tube 8 is screwed into the ball spindle 5. A connecting pipe 10 whose lower end is supported by the vault nut 9 connects a control rod 11 which is inserted into and withdrawn from a reactor core (not shown) of the nuclear reactor. The connecting pipe 10 is structured so as to be prevented from rotating, like the vault nut 9. Also,
A lower guide roller 12 is provided in the lower portion of the connecting pipe 10 to restrain the peripheral motion of the connecting pipe 10 and smooth the axial motion. A lower end of the guide tube 8 is placed on a cylinder body 51 connected to the housing 3 via a spool piece 20, and a damper 13 is attached to an upper end thereof. The damper 13 is supported by an upper guide 15 via a disc spring 14 so as to be able to move slightly upward. The upper guide 15 is attached to the reactor pressure vessel 2 via a damper sleeve 16. Further, in order to prevent the reactor water from leaking to the outside, a shaft sealing packing 17 is mounted between the ball spindle 5 and the cylinder body to make a watertight seal.

【０００５】上記構成の制御棒駆動装置１において電動
機４の回転によりボールスピンドル５が回転すると、こ
のボールスピンドル５に螺合したボールナット９は軸方
向の移動のみ許容される。したがって、ボールナット９
に上載された連結管１０はボールナット９の移動に従
い、連結管１０に連結されて制御棒１１も上下動する。When the ball spindle 5 is rotated by the rotation of the electric motor 4 in the control rod drive device 1 having the above structure, the ball nut 9 screwed onto the ball spindle 5 is allowed to move only in the axial direction. Therefore, the ball nut 9
The connection pipe 10 mounted on the control pipe 11 is connected to the connection pipe 10 and the control rod 11 also moves up and down as the ball nut 9 moves.

【０００６】原子炉緊急時の制御棒１１の急速挿入（以
下スクラムという）の場合は、アキュムレータ（図示せ
ず）に蓄えられた水がスクラム水注入配管１８を通りガ
イドチューブ８内に導かれ、連結管１０を急速に押し上
げ、スクラムがなされる。In the case of rapid insertion of the control rod 11 (hereinafter referred to as "scrum") in an emergency of a nuclear reactor, water stored in an accumulator (not shown) is introduced into the guide tube 8 through the scrum water injection pipe 18. The connecting pipe 10 is rapidly pushed up and scrum is performed.

【０００７】このように制御棒駆動装置１は通常駆動時
の電動機，スクラム時の水圧と駆動方法が２通りある。As described above, the control rod driving device 1 has two types of driving methods, that is, the electric motor at the time of normal driving, the water pressure at the time of scram, and the driving method.

【０００８】なお、連結管１０および制御棒１１は電動
機４の保持トルクおよび軸封パッキン１７の摩擦により
その位置が保持されるが、スクラム水注入配管１８が破
断した場合などでは連結管１０を下向きに押し下げる水
圧による力が働くことが考えられるので、この事象に備
えて電磁ブレーキ１９が電動機４の下部に取付けられて
いる。The positions of the connecting pipe 10 and the control rod 11 are held by the holding torque of the electric motor 4 and the friction of the shaft sealing packing 17, but the connecting pipe 10 faces downward when the scrum water injection pipe 18 is broken. Since it is possible that a force is exerted by the water pressure that pushes it down, the electromagnetic brake 19 is attached to the lower part of the electric motor 4 in preparation for this event.

【０００９】制御棒駆動装置本体にはピストンシールの
ような摺動接触する部品がないため、原子炉の寿命期間
である４０年の間に定期交換を要する部品はないと考え
られている。即ち、制御棒駆動装置本体に関しては、ほ
ぼメンテナンスフリーが達成されている。Since the control rod drive unit main body has no sliding contact parts such as piston seals, it is believed that there are no parts that require periodic replacement during the 40-year life of the reactor. That is, the control rod drive device main body is almost maintenance free.

【００１０】一方、軸封部においては、摺動および高温
環境により軸封パッキン１７が徐々に劣化するため、定
期的な交換が必要となる。軸封パッキン１７の定期交換
の手順としては、まず最初に電動機４を取外し、次に軸
封部を収納しているスプールピース２０を取外す、その
後、スプールピース２０を分解し軸封パッキン１７を交
換する。取付けは逆の手順で行われる。On the other hand, in the shaft seal portion, the shaft seal packing 17 is gradually deteriorated due to sliding and high temperature environment, and therefore periodic replacement is required. As a procedure of the periodic replacement of the shaft seal packing 17, first, the electric motor 4 is removed, then the spool piece 20 accommodating the shaft seal part is removed, and then the spool piece 20 is disassembled and the shaft seal packing 17 is replaced. To do. Installation is done in reverse order.

【００１１】図１１は従来の制御棒駆動装置の他の構成
例を示すものである。この例では連結管３０が結合部材
３１を介して制御棒１１に連結されている。連結管３０
の下端は駆動ピストン３２となっている。駆動ピストン
３２はピストンチューブ３３およびシリンダチューブ３
４とともにピストンシリンダ構造を構成している。FIG. 11 shows another example of the configuration of a conventional control rod drive device. In this example, the connecting pipe 30 is connected to the control rod 11 via a connecting member 31. Connection pipe 30
The lower end of the is a drive piston 32. The drive piston 32 includes a piston tube 33 and a cylinder tube 3.
4 together with the piston cylinder structure.

【００１２】挿入ポート３５に水圧を加えると、駆動水
は矢印３６に示す流路を通って駆動ピストン３２の下面
に作用し、駆動ピストン３２を上方に押し上げる。これ
により連結管３０は上昇し、制御棒１１は炉心（図示せ
ず）に挿入される。挿入された制御棒１１は連結管３０
の表面に設けられている溝３７に制御棒位置固定用フィ
ンガ３８が掛かることでその位置を固定される。したが
って、制御棒１１の固定位置は溝３７が設けられている
間隔に制限されるステップ状となる。When water pressure is applied to the insertion port 35, the driving water passes through the flow path indicated by the arrow 36 and acts on the lower surface of the driving piston 32 to push the driving piston 32 upward. As a result, the connecting pipe 30 rises, and the control rod 11 is inserted into the core (not shown). The inserted control rod 11 is a connecting pipe 30.
The position of the control rod position fixing finger 38 is fixed by hooking the finger 38 for fixing the control rod position on the groove 37 provided on the surface. Therefore, the fixed position of the control rod 11 has a stepped shape that is limited to the interval in which the groove 37 is provided.

【００１３】制御棒１１を炉心から引き抜くときは、引
抜ポート３９に水圧を加える。駆動水は矢印４０で示す
流路を通ってピストンチューブ３３の上部に設けられた
穴４１を通過してピストンチューブ３３と連結管３０と
の間を通り、駆動ピストン３２の上面に作用し駆動ピス
トン３２を下向きに押す。一方、駆動水の一部は矢印４
２で示す流路を通ってピストン４３の下面に作用しピス
トン４３を上方に押し上げる。ピストン４３と一体に構
成されている制御棒位置固定用フィンガ３８も上昇し、
ガイド部材４４により左右に拡げられ溝３７から外れ
る。これにより制御棒１１は炉心から引き抜かれる。When pulling out the control rod 11 from the core, water pressure is applied to the pulling port 39. The drive water passes through the flow passage indicated by the arrow 40, passes through the hole 41 provided in the upper portion of the piston tube 33, passes between the piston tube 33 and the connecting pipe 30, and acts on the upper surface of the drive piston 32 to drive the drive piston. Press 32 downwards. On the other hand, part of the driving water is arrow 4
It acts on the lower surface of the piston 43 through the flow path indicated by 2 and pushes the piston 43 upward. The control rod position fixing finger 38 formed integrally with the piston 43 also rises,
It is expanded to the left and right by the guide member 44 and removed from the groove 37. As a result, the control rod 11 is pulled out from the core.

【００１４】原子炉緊急時の制御棒１１の炉心への緊急
挿入の場合は、アキュムレータ（図示せず）に蓄えられ
た高圧水が挿入ポート３５に加えられ、駆動ピストン３
２および連結管３０を急速に押し上げ、制御棒１１の炉
心への緊急挿入がなされる。In the case of an emergency insertion of the control rod 11 into the reactor core in an emergency of a nuclear reactor, high-pressure water stored in an accumulator (not shown) is added to the insertion port 35 to drive the drive piston 3.
2 and the connecting pipe 30 are rapidly pushed up, and the control rod 11 is urgently inserted into the core.

【００１５】ところで、従来のＢＷＲでは炉心を構成す
る全てのユニットに図１０または図１１に示すいずれか
一方の構造の制御棒駆動装置が使用されており、混在で
使用されることはない。これは、混在にすると駆動源と
して電源および水圧源の両者を用意しなければならず、
制御方式も異なるため制御棒装置も２種類必要となるな
ど系統構成が複雑になり経済性に劣るためである。By the way, in the conventional BWR, the control rod drive device having either structure shown in FIG. 10 or FIG. 11 is used for all the units constituting the core, and they are not used in combination. If you mix them, you have to prepare both a power source and a water pressure source as a drive source.
This is because the control system is different and two types of control rod devices are required, which complicates the system configuration and is inferior in economic efficiency.

【００１６】ここで従来のＢＷＲにおいて図１１に示す
水圧ピストン駆動方式を採用している場合における水圧
供給システムを説明する。A water pressure supply system in the case where the water pressure piston drive system shown in FIG. 11 is adopted in the conventional BWR will be described below.

【００１７】図１２は従来例における水圧供給システム
の概略を示している。水圧供給部１００はポンプ１０
１，流量計１０２，流量調整弁１０３，圧力調整弁１０
４，安定回路１０５から構成され、さらに安定回路１０
５は２系統の電磁弁１０６，１０７を有する配管構成と
なっている。水圧供給部１００は原子力発電所１プラン
トに１式であり、水圧供給部１００より代表配管１０
９，１１０，１１１，１１２で示す各配管が、制御棒駆
動装置１と１対１で対応して同数設けられている水圧制
御ユニット１０８に接続されている。水圧供給部１００
および各配管の水の流れを矢印で示す。FIG. 12 shows an outline of a water pressure supply system in a conventional example. The water pressure supply unit 100 is a pump 10
1, flow meter 102, flow rate adjusting valve 103, pressure adjusting valve 10
4, stabilizing circuit 105, and further stabilizing circuit 10
Reference numeral 5 is a pipe configuration having two systems of solenoid valves 106 and 107. The water pressure supply unit 100 is one set for one plant of the nuclear power plant.
Each of the pipes indicated by 9, 110, 111 and 112 is connected to the water pressure control unit 108 provided in the same number in a one-to-one correspondence with the control rod drive device 1. Water pressure supply unit 100
And the flow of water in each pipe is indicated by an arrow.

【００１８】配管１０９は制御棒緊急挿入用のアキュム
レータ１１３の充填配管であり、高圧水がアキュムレー
タ１１３に充填されている。アキュムレータ１１３には
ピストン１１４が内蔵されており、ピストン１１４下側
は配管１１５により窒素容器１１６と結ばれている。窒
素容器１１６には高圧の窒素ガスが封入されている。１
１７，１１８はそれぞれスクラム入口弁およびスクラム
出口弁で、常時は閉の状態にあり、アキュムレータ１１
３を高圧の状態に保持しているが、制御棒緊急挿入信号
により開となりアキュムレータ１１３内の高圧水は制御
棒駆動装置１の駆動ピストン（図示せず、以下同じ）の
下面に連結されている挿入配管１１９に流れ、制御棒駆
動装置１内に流入する。一方、駆動ピストン上面からの
排水は引抜配管１２０に流れ、スクラム出口弁１１８を
通って排出容器１２１へ流れる。これにより制御棒（図
示せず、以下同じ）の炉心への緊急挿入がなされる。The pipe 109 is a filling pipe for the accumulator 113 for the emergency insertion of the control rod, and the high pressure water is filled in the accumulator 113. A piston 114 is built in the accumulator 113, and the lower side of the piston 114 is connected to a nitrogen container 116 by a pipe 115. The nitrogen container 116 is filled with high-pressure nitrogen gas. 1
Reference numerals 17 and 118 respectively denote a scrum inlet valve and a scrum outlet valve, which are normally closed, and
3 is maintained at a high pressure, but is opened by a control rod emergency insertion signal, and the high pressure water in the accumulator 113 is connected to the lower surface of the drive piston (not shown, the same applies hereinafter) of the control rod drive device 1. It flows into the insertion pipe 119 and flows into the control rod drive device 1. On the other hand, the drainage from the upper surface of the drive piston flows into the drawing pipe 120, passes through the scrum outlet valve 118, and flows into the discharge container 121. As a result, a control rod (not shown, the same applies hereinafter) is urgently inserted into the core.

【００１９】配管１１０は原子炉出力調整時の制御棒駆
動用の駆動水供給配管であり、水圧制御ユニット１０８
内に設けられた４個の電磁弁１２２，１２３，１２４，
１２５で構成されている方向制御回路１２６へ接続され
ている。方向制御回路１２６は制御棒の挿入／引抜に応
じて水圧供給ラインを切り換えるためのものであり、２
個の電磁弁が対で開となることによりなされる。即ち、
制御棒１１を挿入するには電磁弁１２２と１２４とが開
となる。駆動水は電磁弁１２２および挿入配管１１９を
通って制御棒駆動装置１の駆動ピストン下面に供給され
る。一方、駆動ピストン上面からの排水は引き抜き配管
１２０，電磁弁１２４を通って排水配管１１２により水
圧制御ユニット１０８から排出され配管１１１に合流す
る。制御棒を引き抜く時は電磁弁１２３と１２５とが開
となる。駆動水は電磁弁１２５および引抜配管１２０を
通って駆動ピストン上面に供給される。一方、駆動ピス
トン下面からの排水は挿入配管１１９および電磁弁１２
３を通って排水配管１１２により水圧制御ユニット１０
８から排出され配管１１１に合流する。A pipe 110 is a drive water supply pipe for driving a control rod when adjusting the reactor power, and the water pressure control unit 108
Four solenoid valves 122, 123, 124, provided inside
It is connected to a direction control circuit 126 composed of 125. The direction control circuit 126 is for switching the water pressure supply line according to the insertion / extraction of the control rod.
This is done by opening the solenoid valves in pairs. That is,
To insert the control rod 11, the solenoid valves 122 and 124 are opened. The driving water is supplied to the lower surface of the driving piston of the control rod driving device 1 through the solenoid valve 122 and the insertion pipe 119. On the other hand, the drainage from the upper surface of the drive piston passes through the extraction pipe 120 and the electromagnetic valve 124, is discharged from the water pressure control unit 108 by the drainage pipe 112, and joins the pipe 111. When the control rod is pulled out, the solenoid valves 123 and 125 are opened. The driving water is supplied to the upper surface of the driving piston through the solenoid valve 125 and the drawing pipe 120. On the other hand, the drainage from the lower surface of the drive piston is the insertion pipe 119 and the solenoid valve 12.
3 through the drainage pipe 112 to the water pressure control unit 10
It is discharged from 8 and joins the pipe 111.

【００２０】配管１１１は制御棒駆動装置１の冷却用の
冷却水配管で所定圧力に調整された冷却水が常時挿入配
管１１９を通って制御棒駆動装置１へ流入している。The pipe 111 is a cooling water pipe for cooling the control rod drive unit 1, and the cooling water adjusted to a predetermined pressure always flows into the control rod drive unit 1 through the insertion pipe 119.

【００２１】なお、安定化回路１０５の電磁弁１０６，
１０７は通常は開の状態で、制御棒の挿入に必要な流量
が電磁弁１０６を、引抜に必要な流量が電磁弁１０７を
それぞれ通り、冷却水の一部として冷却水ヘッダ１２７
へ流入している。安定化回路１０５は前記制御棒の通常
挿入時に電磁弁１０６が閉となり、電磁弁１０６に流れ
ていた流量と同じ流量が制御棒駆動装置１へ流れ、引抜
時には電磁弁１０７が閉となり電磁弁１０７に流れてい
た流量と同じ流量が制御棒駆動装置１へ流れることで駆
動水の圧力を安定させる役目を担っている。The solenoid valve 106 of the stabilizing circuit 105,
107 is normally in an open state, the flow rate required for inserting the control rod passes through the solenoid valve 106, and the flow rate required for withdrawal passes through the solenoid valve 107.
Is flowing into. In the stabilization circuit 105, the solenoid valve 106 is closed when the control rod is normally inserted, the same flow rate as that flowing to the solenoid valve 106 flows to the control rod drive device 1, and when the control rod is pulled out, the solenoid valve 107 is closed and the solenoid valve 107. The same flow rate as that flowing to the control rod drive device 1 serves to stabilize the pressure of the drive water.

【００２２】[0022]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の制御棒駆
動装置においては、軸封パッキンの定期交換のために、
１年の所定の体数に対し、電動機，スプールピースを取
外し、スプールピースを分解する必要がある。この電動
機，スプールピースの取外しの作業は原子炉圧力容器下
部の作業であり、高放射線量の原子炉水などによる作業
員の被曝の可能性がある。In the above-mentioned conventional control rod drive device, in order to periodically replace the shaft seal packing,
It is necessary to remove the electric motor and the spool piece and disassemble the spool piece for a predetermined number of bodies per year. The work of removing the electric motor and the spool piece is a work of the lower part of the reactor pressure vessel, and there is a possibility that the worker is exposed to the reactor water having a high radiation dose.

【００２３】また、一連の作業にかかる人員，工数は多
く、定期点検期間の妨げになっている。また、スプール
ピース内に収納されている軸封パッキンは、長期間ボー
ルスピンドルを回転せずに放置した場合、軸封パッキン
と回転軸の凝着により起動トルクが大きくなり、電動機
による動作に支障が生じる可能性も考えられる。Further, a large number of personnel and man-hours are required for a series of work, which hinders the regular inspection period. In addition, the shaft-sealing packing stored in the spool piece, if the ball spindle is left unrotated for a long time, the start-up torque will increase due to the adhesion of the shaft-sealing packing and the rotating shaft, which may interfere with the operation of the electric motor. It is possible that it will occur.

【００２４】電磁ブレーキは、その動作確認のため原子
炉の定期点検毎に、全数が点検の対象となっている。こ
れも定期点検短縮の妨げとなっている。All the electromagnetic brakes are subject to inspection at every periodic inspection of the nuclear reactor in order to confirm the operation thereof. This is also an obstacle to shortening the regular inspection.

【００２５】ところで、原子炉の炉心設計では制御性向
上，運転員の負担軽減，燃料経済性なども考慮して予め
出力調整用ユニットを決めておき、その制御棒のみを炉
心の中で移動させ残りのユニットの制御棒は炉心から完
全に引き抜いた状態で運転するようになされている。By the way, in the reactor core design, an output adjusting unit is determined in advance in consideration of controllability improvement, operator's burden reduction, fuel economy, etc., and only the control rod is moved in the core. The control rods of the remaining units are designed to operate with the core completely withdrawn.

【００２６】出力調整用ユニットの制御棒としては炉心
内で微小の移動が可能で原子炉出力を細かく制御できる
ものが好ましい。一方、出力調整用ユニット以外のユニ
ットの制御棒は、運転中は原子炉緊急停止のための炉心
への急速挿入機能が必要で、特に微小な移動は必要な
い。It is preferable that the control rod of the power adjusting unit be capable of minute movement within the core and capable of finely controlling the reactor power. On the other hand, the control rods of the units other than the power adjustment unit need to have a function of rapid insertion into the core for an emergency shutdown of the reactor during operation, and do not require particularly minute movement.

【００２７】このような炉心構成の原子炉においては、
制御棒に要求されている機能に適した駆動装置を配置し
た方が運転性，燃料経済性上有利である。In a nuclear reactor having such a core structure,
It is more advantageous in terms of drivability and fuel economy to arrange a drive unit suitable for the function required for the control rod.

【００２８】しかし現状では全てのユニットの制御棒駆
動装置に同一の駆動方式のものが用いられており、最適
な配置がなされているとは言えない。例えば従来例の図
１０に示す制御棒駆動装置はスピンドルの回転角度制御
により容易に制御棒の微調整移動が可能で、出力調整用
ユニットの制御棒駆動装置として適した構造である。一
方、図１１に示す制御棒駆動装置は原理上ステップ駆動
であり、出力調整用ユニットの微調整駆動という要求に
対しては最適な構造ではなく、むしろ出力調整用ユニッ
ト以外のユニットに使用するのが好ましい。したがっ
て、両者の制御棒駆動装置を炉心内でその目的に応じて
混在して使用するのが最も好ましいと言える。However, at present, the same drive system is used for the control rod drive devices of all the units, and it cannot be said that the optimum arrangement is made. For example, the control rod drive device shown in FIG. 10 of the conventional example has a structure suitable for a control rod drive device of an output adjustment unit, which allows fine adjustment movement of the control rod easily by controlling the rotation angle of the spindle. On the other hand, the control rod drive device shown in FIG. 11 is step drive in principle, and is not an optimal structure for the demand for fine adjustment drive of the output adjustment unit, but rather is used for units other than the output adjustment unit. Is preferred. Therefore, it can be said that it is most preferable to use both control rod drive devices in the core in a mixed manner according to the purpose.

【００２９】しかし、混在して使用する場合には駆動方
法が異なるため電源，水圧源の両者を用意しなければな
らず、制御方式も異なるため２種類の制御装置が必要に
なるなど系統構成が複雑になるばかりでなく、経済性も
単一方式の制御棒駆動装置を使用した場合よりも劣るた
め、混在して使用されていないのが現状である。However, when they are used in a mixed manner, both the power source and the water pressure source have to be prepared because the driving methods are different, and two types of control devices are required because the control methods are different. Not only is it complicated, but the economy is inferior to the case where a single-type control rod drive device is used, and therefore it is the situation that they are not mixedly used.

【００３０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、一の目的は、良好な保守性と信頼性を持つ制御
棒駆動装置を提供することにあり、他の目的は前記の制
御棒駆動装置を用い、炉心の機能に応じた制御棒動作を
行うことができるとともに、制御棒駆動装置の駆動シス
テム全体の構成簡素化ひいては経済性向上が図れる沸騰
水型原子炉を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances. One object is to provide a control rod drive device having good maintainability and reliability, and another object is the above control. To provide a boiling water reactor capable of performing a control rod operation according to the function of the core by using a rod drive device, simplifying the configuration of the entire drive system of the control rod drive device, and further improving the economical efficiency. is there.

【００３１】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の制御棒駆動装置は、請求項１記載の発明で
は回転支持されるボールスピンドルと、このボールスピ
ンドルと螺合しこのボールスピンドルに沿って上下動す
るボールナットと、このボールナットの上部に載置され
炉心内に挿入・引抜される制御棒と連結する連結管と、
水圧で駆動されるモータと、このモータによって発生す
る動力を前記ボールスピンドルに伝達する機構とを有す
ることを特徴とする。In order to achieve the above object, a control rod drive device according to the present invention comprises a ball spindle which is rotatably supported in the invention described in claim 1, and the ball spindle which is screwed to the ball spindle. A ball nut that moves up and down along with, and a connecting pipe that is connected to a control rod that is placed on the upper part of the ball nut and is inserted into and withdrawn from the core,
It has a motor driven by water pressure and a mechanism for transmitting the power generated by this motor to the ball spindle.

【００３２】請求項２記載の発明では、前記水圧で駆動
されるモータにはこのモータからの排水を原子炉圧力容
器内の圧力よりも低い圧力を有する原子炉圧力容器外部
に排出する排水管が接続されてなることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the motor driven by the water pressure is provided with a drain pipe for discharging the drainage from the motor to the outside of the reactor pressure vessel having a pressure lower than the pressure in the reactor pressure vessel. It is characterized by being connected.

【００３３】請求項３記載の発明では、前記水圧で駆動
されるモータの駆動水は原子炉圧力容器内の圧力を水圧
供給配管を介して導いてなることを特徴とする。The invention described in claim 3 is characterized in that the drive water of the motor driven by water pressure guides the pressure in the reactor pressure vessel through a water pressure supply pipe.

【００３４】請求項４記載の発明では、前記水圧で駆動
されるモータに水圧を供給する水圧供給配管の途中には
切換弁が配設され、この切換弁は制御棒挿入操作，制御
棒引抜操作，制御棒緊急挿入操作のうち２操作以上を可
能として水路の切り換えを行なってなることを特徴とす
る。In the invention according to claim 4, a switching valve is arranged in the middle of a water pressure supply pipe for supplying water pressure to the motor driven by the water pressure, and the switching valve is a control rod insertion operation and a control rod withdrawal operation. The feature is that water channels are switched so that two or more of the control rod emergency insertion operations can be performed.

【００３５】請求項５記載の発明では、前記水圧供給配
管に配設された切換弁は、内部に形成された駆動水を導
く流入ポートと、この流入ポートから分岐する複数のポ
ートと、これらの各ポート内にバネ力と前記流入ポート
から伝達される水圧の均衡によって開閉する弁体とを有
してなることを特徴とする。In the invention according to claim 5, the switching valve arranged in the water pressure supply pipe is provided with an inflow port formed therein for guiding the driving water, a plurality of ports branching from the inflow port, and these ports. Each port has a valve element that opens and closes according to the balance between the spring force and the water pressure transmitted from the inflow port.

【００３６】また、本発明の沸騰水型原子炉は、請求項
６記載の発明では、一体の十字型制御棒の周囲に４体の
燃料集合体を配置して単位ユニットとし、この単位ユニ
ットを多数並設して炉心を構成してなる沸騰水型原子炉
において、出力調整用ユニットの制御棒を駆動する制御
棒駆動装置を、制御棒との連結管を上下動させる機構に
ナットを螺合しているスピンドルからなるねじ駆動構造
とし、出力調整用ユニット以外のユニットの制御棒を駆
動する制御棒駆動装置を、制御棒との連結管を上下動さ
せる機構にピストンおよびシリンダからなる水圧ピスト
ン駆動構造としたことを特徴とする。Further, in the boiling water reactor of the present invention, in the invention according to claim 6, four fuel assemblies are arranged around an integral cross-shaped control rod to form a unit unit. In a boiling water reactor consisting of multiple reactors arranged side by side, a control rod drive device that drives the control rods of the power adjustment unit is screwed with a nut to the mechanism that moves the connecting pipe with the control rods up and down. It has a screw drive structure consisting of a rotating spindle, and a control rod drive device that drives the control rods of units other than the output adjustment unit is driven by a hydraulic piston consisting of a piston and a cylinder in a mechanism that moves the connecting pipe with the control rod up and down. It is characterized by having a structure.

【００３７】請求項７記載の発明では、ねじ駆動構造の
駆動源を、水圧で駆動されるモータとしたことを特徴と
する。According to a seventh aspect of the invention, the drive source of the screw drive structure is a hydraulically driven motor.

【００３８】請求項８記載の発明では、水圧ピストン駆
動構造の駆動水供給源およびねじ駆動構造の駆動水供給
源を共通な水圧供給装置に接続したことを特徴とする。The invention described in claim 8 is characterized in that the drive water supply source of the hydraulic piston drive structure and the drive water supply source of the screw drive structure are connected to a common water pressure supply device.

【００３９】請求項９記載の発明では、出力調整用ユニ
ットの制御棒は複数本の同時駆動構造とされていること
を特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, the control rods of the output adjusting unit have a structure of simultaneously driving a plurality of rods.

【００４０】[0040]

【作用】請求項１記載の発明に係る制御棒駆動装置にお
いては、制御棒の挿入・引抜の操作時に、水圧で駆動す
るモータによって発生する動力は伝達機構によってボー
ルスピンドルに伝達される。このボールスピンドルは動
力によって回転するが、その回転によってボールスピン
ドルに螺合しているボールナットが上下動する。よって
ボールナットに上載されている制御棒が挿入・引抜され
る。In the control rod drive device according to the first aspect of the present invention, the power generated by the hydraulically driven motor is transmitted to the ball spindle by the transmission mechanism when the control rod is inserted or withdrawn. The ball spindle is rotated by power, and the rotation causes the ball nut screwed to the ball spindle to move up and down. Therefore, the control rod mounted on the ball nut is inserted / pulled out.

【００４１】この水圧で駆動するモータによれば軸封部
が不要であり、摺動部分がなくなり構造も単純にするこ
とが可能である。According to this hydraulically driven motor, the shaft sealing portion is unnecessary, and the sliding portion is eliminated, so that the structure can be simplified.

【００４２】さらに、請求項２記載の発明では、前記水
圧で駆動されるモータからの排水は原子炉圧力容器外部
に接続される排水管によって導かれる。Further, in the second aspect of the invention, the drainage from the motor driven by the water pressure is guided by the drainage pipe connected to the outside of the reactor pressure vessel.

【００４３】請求項３記載の発明においては、原子炉圧
力容器内の圧力を前記水圧で駆動するモータの駆動水圧
に使用することによって、外部の駆動水源を不要とする
ことができる。According to the third aspect of the present invention, by using the pressure in the reactor pressure vessel as the drive water pressure of the motor driven by the water pressure, an external drive water source can be eliminated.

【００４４】請求項４および５記載の発明においては、
水圧で駆動されるモータに水圧を供給する水圧供給配管
の途中に設けられた切換弁により、この切換弁の下流側
の水路を選択させることによって、制御棒駆動装置の制
御棒挿入操作，制御棒引抜操作，スクラム操作のうち２
操作以上が実施可能である。In the inventions according to claims 4 and 5,
The control rod insertion operation and control rod of the control rod drive device are controlled by selecting the water passage on the downstream side of this switching valve by the switching valve provided in the middle of the water pressure supply pipe that supplies water pressure to the motor driven by water pressure. 2 of pull-out operation and scrum operation
More than operations can be performed.

【００４５】請求項６記載の発明に係る沸騰水型原子炉
においては、出力調整用ユニットの制御棒駆動装置を微
動に適したねじ駆動構造とし、それ以外のユニットの制
御棒駆動装置を迅速移動に適した水圧ピストン駆動構造
としたことにより、炉心の機能に応じた制御棒動作を行
うことができ、原子炉制御性の向上に寄与することがで
きる。In the boiling water reactor according to the sixth aspect of the present invention, the control rod driving device of the power adjusting unit has a screw driving structure suitable for fine movement, and the control rod driving devices of other units are moved rapidly. By adopting a hydraulic piston drive structure suitable for, it is possible to perform the control rod operation according to the function of the core, and it is possible to contribute to the improvement of reactor controllability.

【００４６】請求項７記載の発明においては、全ての制
御棒駆動装置を水圧駆動することで、駆動源のシステム
が統一化される。In the seventh aspect of the invention, the drive source system is unified by hydraulically driving all the control rod drive devices.

【００４７】請求項８記載の発明においては、全ての駆
動水供給源を共通な水圧供給装置に接続したことで、駆
動源の構成が簡素化される。In the eighth aspect of the invention, since all the driving water supply sources are connected to the common water pressure supply device, the structure of the driving source is simplified.

【００４８】請求項９記載の発明においては、出力調整
用ユニットの制御棒の複数同時駆動によって、駆動源に
設けられる操作機構の簡素化および操作の容易化が図ら
れる。In the ninth aspect of the invention, by simultaneously driving a plurality of control rods of the output adjusting unit, the operating mechanism provided in the drive source can be simplified and the operation can be facilitated.

【００４９】[0049]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００５０】まず、本発明に係る制御棒駆動装置の第１
の実施例を図１に基づき説明する。First, the first embodiment of the control rod drive device according to the present invention
The embodiment will be described with reference to FIG.

【００５１】図１において、図１０と同一の部分につい
ては同一の符号を付し、その構成の説明については省略
する。水圧モータはモータケース５２内に収納されてお
り、挿入用水圧モータ５３，引抜用水圧モータ５４と、
伝達機構であり水圧モータの回転方向を変換してボール
スピンドル５に動力を伝達するベベルギア５５ａ，５５
ｂおよびウォームギア５６ａ，５６ｂ等により構成され
ている。In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and the description of the structure will be omitted. The water pressure motor is housed in a motor case 52, and an insertion water pressure motor 53, an extraction water pressure motor 54,
Bevel gears 55a, 55, which are a transmission mechanism and convert the rotational direction of the hydraulic motor to transmit power to the ball spindle 5.
b and worm gears 56a, 56b and the like.

【００５２】水圧モータの形式としては、歯車モータ，
ベーンモータ，ピストンモータ，タービンモータ等があ
るが、本実施例においては保守性を良好にするために構
造が簡単で摺動部品が少なく定期的な点検が少なくて済
むタービン型の水圧モータを例に説明する。The hydraulic motor type is a gear motor,
Although there are vane motors, piston motors, turbine motors, etc., in the present embodiment, a turbine type hydraulic motor is used as an example because it has a simple structure to improve maintainability, has few sliding parts, and requires less periodic inspection. explain.

【００５３】タービン型水圧モータは、常用回転数が制
御棒１１の通常駆動に求められるボールスピンドル５の
回転数に比べ高い場合には、ウォームギア５６ａ，５６
ｂおよびベベルギア５５ａ，５５ｂにより減速して使用
する。The turbine type hydraulic motor has worm gears 56a, 56 when the normal rotation speed is higher than the rotation speed of the ball spindle 5 required for the normal drive of the control rod 11.
b and the bevel gears 55a and 55b are used after decelerating.

【００５４】以下、伝達機構を減速して使用する場合の
実施例について説明する。An embodiment in which the transmission mechanism is decelerated and used will be described below.

【００５５】タービン型水圧モータは一般に、正転，逆
転のいずれかの方向に働かせた場合に効率が良くなるよ
うに設計されているので、本実施例では、水圧モータと
して挿入用水圧モータ５３，引抜用水圧モータ５４の２
つを用いて制御棒の挿入および引抜にそれぞれ用いる。
例えば、挿入用水圧モータ５３に水圧をかけると所定の
方向に回転力が発生し、この回転力はベベルギア５５ａ
から軸受６２，６２に支持されたベベルギア５５ｂおよ
びこのベベルギア５５ｂと同軸状に配設されたウォーム
ギア５６ａから軸受６３，６３に支持されたウォームギ
ア５６ｂを介してボールスピンドル５に伝送される。ボ
ールスピンドル５が回転すると、ボールスピンドル５に
螺合したボールナット９が上昇すると同時にボールナッ
ト９に上載された連結管１０が上昇し、従って制御棒１
１は炉心に挿入される。Since the turbine type hydraulic motor is generally designed to have high efficiency when it is operated in either forward or reverse direction, in this embodiment, the hydraulic motor for insertion 53, is used as the hydraulic motor. 2 of hydraulic motor 54 for extraction
One is used for inserting and withdrawing the control rod.
For example, when water pressure is applied to the insertion hydraulic motor 53, a rotational force is generated in a predetermined direction, and the rotational force is the bevel gear 55a.
Is transmitted to the ball spindle 5 from the bevel gear 55b supported by the bearings 62, 62 and the worm gear 56a arranged coaxially with the bevel gear 55b through the worm gear 56b supported by the bearings 63, 63. When the ball spindle 5 rotates, the ball nut 9 screwed onto the ball spindle 5 rises and at the same time the connecting pipe 10 mounted on the ball nut 9 rises, and therefore the control rod 1
1 is inserted in the core.

【００５６】タービン型水圧モータは、一般に、被駆動
トルクが殆どないため、制御棒１１，連結管１０の位置
を保持するための別の機構が必要である。本発明では、
ウォームギア５６の噛合の作用により、制御棒１１，連
結管１０に上下の力が加わってもこれらの位置は保持さ
れる。このため、従来型の制御棒駆動装置において必要
であった電磁ブレーキは不要となる。Since a turbine type hydraulic motor generally has almost no driven torque, another mechanism for holding the positions of the control rod 11 and the connecting pipe 10 is required. In the present invention,
Due to the meshing action of the worm gear 56, these positions are maintained even when a vertical force is applied to the control rod 11 and the connecting pipe 10. Therefore, the electromagnetic brake, which was necessary in the conventional control rod drive device, is unnecessary.

【００５７】水圧モータに制御棒駆動装置の外部から水
圧を供給する配管は、原子炉圧力容器下部の配管のレイ
アウトを簡素にするためには可能な限り本数を少なくす
ることが望ましい。本実施例では、通常駆動用水圧配管
５７から供給される水圧を電磁弁５９で切り換えること
で、通常挿入用ポート６８および通常引抜用ポート６４
を介して、挿入用水圧モータ５３，引抜用水圧モータ５
４にそれぞれ水圧を供給する。It is desirable that the number of pipes for supplying water pressure to the water pressure motor from the outside of the control rod drive device be as small as possible in order to simplify the layout of the pipes below the reactor pressure vessel. In this embodiment, by switching the water pressure supplied from the normal drive hydraulic pipe 57 with the solenoid valve 59, the normal insertion port 68 and the normal extraction port 64 are provided.
Via the insertion hydraulic motor 53, the extraction hydraulic motor 5
Water pressure is supplied to 4 respectively.

【００５８】本実施例では、挿入用水圧モータ５３，引
抜用水圧モータ５４からの水圧を供給した後の排水は排
水管６５から原子炉圧力容器２内に排出される。排水の
他の方式としては、原子炉圧力容器外へ通ずる排水管
（図示せず）を設けて排水してもよい。この排水管を設
けた場合、排水側の圧力を原子炉圧力よりも低く保て
ば、原子炉圧力を水圧モータの駆動水圧とすることがで
き、水圧モータの駆動源を制御棒駆動装置の外部に別に
設ける必要がなくなる。In this embodiment, the drainage water from the water pressure motor 53 for insertion and the water pressure motor 54 for extraction is discharged from the drain pipe 65 into the reactor pressure vessel 2. As another method of drainage, a drainage pipe (not shown) leading to the outside of the reactor pressure vessel may be provided for drainage. When this drain pipe is installed, if the pressure on the drain side is kept lower than the reactor pressure, the reactor pressure can be used as the drive water pressure for the hydraulic motor. There is no need to provide it separately.

【００５９】スクラム時には、スクラム用水圧配管６６
に水圧を供給すれば、図７に示される従来例と同様に水
圧が、ガイドチューブ８内のボールナット９に上載され
た連結管１０を押し上げ、ボールナット９と分離させて
スクラムがなされる。At the time of scrum, the hydraulic pipe 66 for scrum is used.
If water pressure is supplied to the ball nut 9, the water pressure pushes up the connecting pipe 10 mounted on the ball nut 9 in the guide tube 8 and separates it from the ball nut 9 to form a scrum, as in the conventional example shown in FIG.

【００６０】なお、本実施例ではスクラム時の水圧供給
は通常駆動用水圧配管５７とは別にスクラム用水圧配管
６６を設けて行っているが、電磁弁などによる水路の切
り換えなどによりこれらの配管を共用してもよい。In the present embodiment, the hydraulic pressure supply at the time of scram is performed by providing the hydraulic pipe 66 for scrum separately from the hydraulic pipe 57 for normal drive, but these pipes are connected by switching the water passages by an electromagnetic valve or the like. You may share.

【００６１】次に本実施例に係る制御棒駆動装置の第２
の実施例について図２および図３を用いて説明する。図
２において、図１と同一部分については同一符号を付
し、その構成についての説明は省略する。第１の実施例
においては制御棒駆動装置の通常駆動における挿入，引
抜操作のための水圧供給配管を共用として図１に示す通
常駆動用水圧配管５７とし、電磁弁５９を設けてその下
流側の水路の切り換えを行っていた。本実施例において
は、通常駆動における挿入操作とスクラムのための水圧
供給配管を共用して流入ポート６７とし、切換弁６０を
設けてその下流側の水路の切り換えを行うものである。Next, the second control rod drive device according to the present embodiment will be described.
An example of the above will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description of their configuration will be omitted. In the first embodiment, the hydraulic feed pipe for normal drive of the control rod drive unit is commonly used as the hydraulic feed pipe 57 for normal drive shown in FIG. 1, and the solenoid valve 59 is provided on the downstream side thereof. I was switching the waterway. In this embodiment, the water pressure supply pipe for the insertion operation and the scrum in the normal drive is commonly used as the inflow port 67, and the switching valve 60 is provided to switch the water passage on the downstream side.

【００６２】切換弁６０は流量，水圧の大小により自動
的に弁の開閉を行い、挿入操作およびスクラムのための
水路を切り換える。図３は切換弁６０の内部を示す概略
図である。切換弁６０には弁６８，弁６９が収納されて
おり、それぞれバネ７０，バネ７１により弁座７２，弁
座７３に押し当てられている。これらのバネ力について
はバネ７０はバネ７１より小さく設定されている。The switching valve 60 automatically opens and closes depending on the magnitude of the flow rate and the water pressure to switch the water passage for the insertion operation and the scrum. FIG. 3 is a schematic view showing the inside of the switching valve 60. A valve 68 and a valve 69 are housed in the switching valve 60, and are pressed against a valve seat 72 and a valve seat 73 by a spring 70 and a spring 71, respectively. Regarding these spring forces, the spring 70 is set to be smaller than the spring 71.

【００６３】流入ポート６７にかかる水圧が低い場合
は、弁６８のみがバネ力に打ち勝って弁座７２を離れ、
流入ポート６７と通常挿入用ポート５８が連通する。通
常挿入用ポート５８は図２の挿入用水圧モータ５３と連
通しており、第１の実施例と同様に通常挿入がなされ
る。When the water pressure applied to the inflow port 67 is low, only the valve 68 overcomes the spring force and leaves the valve seat 72.
The inflow port 67 and the normal insertion port 58 communicate with each other. The normal insertion port 58 communicates with the insertion hydraulic motor 53 shown in FIG. 2, and the normal insertion is performed as in the first embodiment.

【００６４】図３の流入ポート６７の水圧をさらに上げ
ると、弁６８が弁座７５に水圧によって押し付けられて
流入ポート６７と通常挿入用ポート５８との連通が絶た
れると共に、弁６９がバネ力に打ち勝って弁座７３を離
れスクラムポート８０と流入ポート６７が連通する。ス
クラムポート８０から水圧が図２のガイドチューブ８内
に供給されスクラムが行われる。When the water pressure in the inflow port 67 in FIG. 3 is further increased, the valve 68 is pressed against the valve seat 75 by the water pressure to disconnect the inflow port 67 from the normal insertion port 58, and the valve 69 is spring-loaded. And the scram port 80 communicates with the inflow port 67. Water pressure is supplied from the scrum port 80 into the guide tube 8 of FIG. 2 to perform scrum.

【００６５】図２の制御棒１１の引抜は引抜配管８２に
水圧を供給し、引抜用水圧モータ５４を作動させること
で行う。The control rod 11 in FIG. 2 is withdrawn by supplying water pressure to the withdrawal pipe 82 and operating the withdrawal hydraulic motor 54.

【００６６】なお、本実施例においては挿入操作とスク
ラムのための水圧供給配管を共用して流入ポート６７と
したが、この逆の場合、すなわち引抜操作とスクラムの
ための水圧供給配管を共用する場合が考えられる。この
場合にはスクラム時に供給される水圧が低いときに、引
抜操作となる可能性があるため好ましくない。In the present embodiment, the water pressure supply pipe for the insertion operation and the scrum is commonly used as the inflow port 67, but in the opposite case, that is, the water pressure supply pipe for the withdrawal operation and the scrum is shared. There are cases. In this case, when the water pressure supplied at the time of scram is low, the drawing operation may be performed, which is not preferable.

【００６７】以下、本発明に係る制御棒駆動装置の第３
の実施例について図４を参照して説明する。図４におい
て、図１と同一部分においては同一符号を付し、その構
成については説明を省略する。本実施例では正転，逆転
の両方が可能なタービン型水圧モータ８３を用いること
で、水圧モータの個数を１つにするものである。制御棒
の通常挿入，引抜共、このタービン型水圧モータ８３に
より行われる。スクラムに関しては第１の実施例と同様
である。The third embodiment of the control rod driving device according to the present invention will be described below.
The embodiment will be described with reference to FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description of the configuration will be omitted. In the present embodiment, the number of hydraulic motors is one by using the turbine type hydraulic motor 83 capable of both forward and reverse rotations. The turbine type hydraulic motor 83 performs both normal insertion and withdrawal of the control rod. The scrum is the same as in the first embodiment.

【００６８】以下、本発明に係る制御棒駆動装置の第４
の実施例について図５を参照して説明する。図５におい
て、図１と同一部分については同一符号を付し、その構
成については説明を省略する。本実施例では、水圧配管
を多重化して本数を減らし、配管のレイアウトの簡素化
を図るものである。図５では例として挿入用水圧モータ
５３への配管７４を配管８５内に収容して二重管とした
ものである。配管８５と配管８４の間隙の流れは配管８
６を通って引抜用水圧モータ５４に入り、これを動作さ
せる。Hereinafter, the fourth control rod drive device according to the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description of the configuration will be omitted. In this embodiment, the hydraulic pipes are multiplexed to reduce the number of pipes, and the layout of the pipes is simplified. In FIG. 5, as an example, the pipe 74 to the insertion hydraulic motor 53 is housed in the pipe 85 to form a double pipe. The flow in the gap between the pipe 85 and the pipe 84 is
The hydraulic motor 54 for extraction is passed through 6 and is operated.

【００６９】スクラムはスクラム用水圧配管６６に水圧
を供給して行われるが、スクラム用の配管と通常挿入用
の配管をさらに多重化して配管本数を減らしてもよい。The scrum is performed by supplying water pressure to the scrum hydraulic pipe 66, but the scrum pipe and the normal insertion pipe may be further multiplexed to reduce the number of pipes.

【００７０】さらに、本発明に係る制御棒駆動装置の第
５の実施例について図６を参照して説明する。本実施例
では第１の実施例および第３実施例でモータケース５２
内に収納されていた。水路を切り換える切換弁をモータ
ケース５２の外部に出したものである。切換弁８９は原
子炉圧力容器下部ペデスタルの内外、または原子炉格納
容器外など、任意の位置に配置できる。配管９０から供
給された水圧は、駆動モードに応じて切換弁８９により
通常引抜用ポート８７または通常挿入用ポート８８に接
続され挿入用水圧モータ５３または引抜用水圧モータ５
４を動作させる。Further, a fifth embodiment of the control rod drive device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the motor case 52 is used in the first and third embodiments.
It was stored inside. A switching valve for switching the water passage is provided outside the motor case 52. The switching valve 89 can be arranged at any position such as inside or outside the lower pedestal of the reactor pressure vessel or outside the reactor containment vessel. The water pressure supplied from the pipe 90 is connected to the normal withdrawal port 87 or the normal withdrawal port 88 by the switching valve 89 depending on the drive mode, and the insertion hydraulic motor 53 or the withdrawal hydraulic motor 5 is connected.
4 is operated.

【００７１】この実施例では、原子炉圧力容器下部ペデ
スタルの配管数が多くなるので配管レイアウト上は好ま
しくないが切換弁８９の保守性を向上させることができ
る。In this embodiment, the number of pipes in the lower pedestal of the reactor pressure vessel is large, which is not preferable in terms of piping layout, but the maintainability of the switching valve 89 can be improved.

【００７２】なお、第２実施例における切換弁において
もモータケース５２の外部に出してもよい。The switching valve in the second embodiment may also be provided outside the motor case 52.

【００７３】以下、本発明に係る制御棒駆動装置の第６
の実施例について図７を参照して説明する。制御棒駆動
装置１は圧力容器２と溶接により一体に構成されたハウ
ジング３内に収納されている。水圧モータ９１により回
転制御される駆動軸９２の上部には第１の接続部材９３
が取付けられている。駆動軸９２は圧力バウンダリを貫
通しているが、軸封パッキンは設けられていない。第１
の接続部材９３には第２の接続部材９４が取付けられ、
第２の接続部材９４の上部には長尺のスピンドル９５が
結合され、このスピンドル９５の上端に軸受９６が取付
けられている。スピンドル９５は水圧モータ９１の回転
により駆動軸９２と同期して回転する。The sixth embodiment of the control rod driving device according to the present invention will be described below.
The embodiment will be described with reference to FIG. The control rod drive device 1 is housed in a housing 3 integrally formed with the pressure vessel 2 by welding. A first connecting member 93 is provided on an upper portion of a drive shaft 92 whose rotation is controlled by a water pressure motor 91.
Is installed. The drive shaft 92 penetrates the pressure boundary, but is not provided with a shaft seal packing. First
The second connecting member 94 is attached to the connecting member 93 of
A long spindle 95 is coupled to the upper portion of the second connecting member 94, and a bearing 96 is attached to the upper end of the spindle 95. The spindle 95 rotates in synchronization with the drive shaft 92 by the rotation of the hydraulic motor 91.

【００７４】スピンドル９５にはナット９７が螺合され
ており、このナット９７の上面には連結管９８の下端が
当接している。ナット９７および連結管９８には周方向
に等配したそれぞれ４個のローラ９９が設けられ、ロー
ラ９９はガイドチューブ９５ａの内周面に接触してい
る。なお、ローラ９９はガイドチューブ９５ａの内面に
装着したプレート９６ｂに側面をガイドされており、ナ
ット９７および連結管９８自身の回転を阻止している。
９７ｂはモータハウジングである。A nut 97 is screwed onto the spindle 95, and the lower end of the connecting pipe 98 is in contact with the upper surface of the nut 97. Each of the nut 97 and the connecting pipe 98 is provided with four rollers 99 equally arranged in the circumferential direction, and the rollers 99 are in contact with the inner peripheral surface of the guide tube 95a. The roller 99 has its side surface guided by a plate 96b mounted on the inner surface of the guide tube 95a to prevent the nut 97 and the connecting pipe 98 from rotating.
97b is a motor housing.

【００７５】上記構成の制御棒駆動装置１において水圧
モータ９１の回転によりスピンドル９５が回転すると、
このスピンドル９５に螺合したナット９７は軸方向の移
動のみ許容される。したがって、ナット９８に上載され
た連結管９８はナット９７の移動に従い、連結管９８に
結合された制御棒１１も上下動する。When the spindle 95 is rotated by the rotation of the hydraulic motor 91 in the control rod drive device 1 having the above-mentioned structure,
The nut 97 screwed onto the spindle 95 is allowed to move only in the axial direction. Therefore, as the connecting pipe 98 mounted on the nut 98 moves, the control rod 11 connected to the connecting pipe 98 also moves up and down as the nut 97 moves.

【００７６】原子炉緊急時の制御棒１１の炉心への急速
挿入（以下スクラムという）の場合は、アキュムレータ
（図示せず）に蓄えられた高圧水がスクラム水注入ポー
ト９８ａから供給されるとガイドチューブ９５ａ内に導
かれ、連結管９８に作用して連結管９８を急速に押し上
げ、制御棒１１の炉心への急速挿入がなされる。In the case of rapid insertion of the control rod 11 into the reactor core (hereinafter referred to as scrum) in an emergency of the nuclear reactor, high pressure water stored in an accumulator (not shown) is supplied from the scrum water injection port 98a. It is guided into the tube 95a and acts on the connecting pipe 98 to rapidly push up the connecting pipe 98, so that the control rod 11 is rapidly inserted into the core.

【００７７】次に、本発明に係る原子炉の実施例を説明
する。図８は原子炉の炉心構成を示しており、斜線で示
したように、複数の出力調整用ユニット１５０が構成さ
れている。Next, an embodiment of the nuclear reactor according to the present invention will be described. FIG. 8 shows a core structure of a nuclear reactor, and a plurality of power adjusting units 150 are formed as shown by hatching.

【００７８】出力調整用ユニット１５０の制御棒駆動装
置としては、前述した第１実施例〜第６実施例のものが
適用される。これらの駆動構造の制御棒駆動装置１はス
ピンドル５，９５の回転角に応じて制御棒１１が上昇あ
るいは下降するため、スピンドル５，９５の回転角の制
御により制御棒１１の炉心内におけれる微小な移動が容
易で出力調整用ユニットの制御棒の駆動方式として適し
た構造となる。As the control rod driving device of the output adjusting unit 150, the devices of the first to sixth embodiments described above are applied. In the control rod drive device 1 having these drive structures, the control rod 11 moves up or down according to the rotation angle of the spindles 5, 95, so that the control rod 11 can be placed in the core of the control rod 11 by controlling the rotation angle of the spindles 5, 95. The structure is suitable for driving the control rod of the output adjustment unit because it is easy to move minutely.

【００７９】出力調整用ユニット以外のユニットの制御
棒駆動装置は図１１に示す水圧ピストン駆動構造の制御
棒駆動装置をそのまま使用する。As the control rod drive device of units other than the output adjusting unit, the control rod drive device of the hydraulic piston drive structure shown in FIG. 11 is used as it is.

【００８０】このような制御棒駆動装置を駆動するため
の水圧供給システムの一例について以下に示す。An example of a water pressure supply system for driving such a control rod drive device will be shown below.

【００８１】なお、本発明における水圧供給システムの
うち、出力調整用ユニット１５０以外のユニットに使用
する水圧ピストン駆動構造の制御棒駆動装置について
は、図１２に示した従来の水圧供給システムを用いる。
この場合、従来例では安定回路１０５が１個で構成され
ており、したがって、制御棒も１本ずつ駆動されている
が、本実施例ではその安定回路１０５を複数個設けるこ
とにより複数個の制御棒を同時に駆動可能としてもよ
い。In the hydraulic pressure supply system of the present invention, the conventional hydraulic pressure supply system shown in FIG. 12 is used for the control rod drive device of the hydraulic piston drive structure used for units other than the output adjusting unit 150.
In this case, in the conventional example, one stabilizing circuit 105 is configured, and therefore the control rods are also driven one by one, but in the present embodiment, a plurality of stabilizing circuits 105 are provided so that a plurality of control circuits can be controlled. The rods may be driven simultaneously.

【００８２】図９に出力調整用ユニットに用いる水圧駆
動モータねじ駆動方式の制御棒駆動装置に対する水圧供
給システムの一実施例を示す。なお、この図９に示す水
圧供給部２００のポンプ２０１は図１２のポンプ１０１
と共有することができる。FIG. 9 shows an embodiment of a water pressure supply system for a water pressure drive motor screw drive type control rod drive device used in an output adjusting unit. The pump 201 of the water pressure supply unit 200 shown in FIG. 9 is the pump 101 of FIG.
Can be shared with.

【００８３】水圧供給部２００はポンプ２０１，流量計
２０２，流量調整弁２０３，圧力調整弁２０４，複数個
の安定化回路２０５から構成され、さらに各安定化回路
２０５は２系統の電磁弁２０６，２０７を有する配管構
成となっている。水圧供給部２００は原子力発電所１プ
ラントに１式であり、水圧供給部２００より代表配管２
０９，２１０，２１１で示す各配管が制御棒駆動装置１
と１対１に対応して同数設けられている水圧制御ユニッ
ト２０８に接続されている。水圧供給部２００および各
配管の水の流れを矢印で示す。The water pressure supply unit 200 is composed of a pump 201, a flow meter 202, a flow rate adjusting valve 203, a pressure adjusting valve 204, and a plurality of stabilizing circuits 205, and each stabilizing circuit 205 has two solenoid valves 206, The piping configuration has 207. The water pressure supply unit 200 is one set for one plant of the nuclear power plant.
Each of the pipes indicated by 09, 210 and 211 is the control rod drive device 1.
Are connected to the water pressure control units 208 provided in the same number one to one. The flow of water through the water pressure supply unit 200 and each pipe is indicated by an arrow.

【００８４】配管２０９は制御棒緊急挿入用のアキュム
レータ２１３の充填配管であり、高圧水がアキュムレー
タ２１３に充填されている。アキュムレータ２１３には
ピストン２１４が内蔵されており、ピストン２１４下側
は配管２１５により窒素容器２１６と連結されている。
窒素容器２１６には高圧の窒素ガスが封入されている。
２１７はスクラム弁で常時は閉の状態にあり、アキュム
レータ２１３を高圧の状態に保持しているが、制御棒緊
急挿入信号により開となりアキュムレータ２１３内の高
圧水は制御棒駆動装置１の連結管（図示せず、以下同
じ）下面につながっているスクラム配管２１９を流れ制
御棒駆動装置１内に流入する。これにより制御棒の炉心
への急速挿入がなされる。なお、ねじ駆動構造の制御棒
駆動装置１では構造上スクラム排水はない。The pipe 209 is a filling pipe for the accumulator 213 for the control rod emergency insertion, and the high pressure water is filled in the accumulator 213. A piston 214 is built in the accumulator 213, and the lower side of the piston 214 is connected to a nitrogen container 216 by a pipe 215.
The nitrogen container 216 is filled with high-pressure nitrogen gas.
Reference numeral 217 denotes a scrum valve which is normally closed and holds the accumulator 213 in a high pressure state. However, the control rod emergency insertion signal opens the high pressure water in the accumulator 213 so that the high pressure water in the control rod drive device 1 is connected ( A scrum pipe 219 connected to the lower surface (not shown, the same applies hereinafter) flows into the flow control rod drive device 1. This results in rapid insertion of the control rods into the core. In addition, in the control rod drive device 1 having the screw drive structure, there is no scrum drainage due to the structure.

【００８５】配管２１０は原子炉出力調整時の制御棒駆
動用の駆動水供給配管であり、水圧制御ユニット２０８
内に設けられた２個の電磁弁２２２，２２３で構成され
ている方向制御回路２２６へ接続されている。方向制御
回路２２６は制御棒の挿入，引抜に応じて水圧駆動モー
タの回転方向を切り換えるためのものである。即ち、制
御棒を挿入するには電磁弁２２２が開となり、駆動水は
電磁弁２２２および挿入配管２２０を通って制御棒を挿
入する方向に水圧駆動モータを回転駆動させる。制御棒
を引き抜く時は電磁弁２２３が開となる。駆動水は電磁
弁２２３および引抜配管２２１を通って制御棒を引き抜
く方向に水圧駆動モータを回転させる。なお、挿入，引
抜いずれの場合も駆動水は水圧駆動モータを回転駆動し
た後、制御棒駆動装置１を経由して圧力容器２内に流入
する。The pipe 210 is a drive water supply pipe for driving the control rod when adjusting the reactor power, and the water pressure control unit 208
It is connected to a direction control circuit 226 composed of two solenoid valves 222 and 223 provided inside. The direction control circuit 226 is for switching the rotation direction of the hydraulic drive motor according to the insertion and the withdrawal of the control rod. That is, the solenoid valve 222 is opened to insert the control rod, and the drive water rotates the hydraulic drive motor in the direction of inserting the control rod through the solenoid valve 222 and the insertion pipe 220. When pulling out the control rod, the solenoid valve 223 is opened. The drive water passes through the solenoid valve 223 and the withdrawal pipe 221, and rotates the hydraulic drive motor in the direction of withdrawing the control rod. In either case of insertion or withdrawal, the driving water flows into the pressure vessel 2 via the control rod driving device 1 after rotationally driving the hydraulic driving motor.

【００８６】配管２１１は圧力容器２内部から制御棒駆
動装置１への異物の侵入を防ぐためのパージ水配管で所
定圧力に調整されたパージ水が常時スクラム配管２１９
を通って制御棒駆動装置１へ流入している。The pipe 211 is a purge water pipe for preventing foreign matter from entering the control rod drive device 1 from the inside of the pressure vessel 2, and the purge water adjusted to a predetermined pressure is always scrum pipe 219.
Through the control rod drive device 1.

【００８７】なお、安定化回路２０５の電磁弁２０６，
２０７は通常は開の状態で、制御棒の挿入に必要な流量
が電磁弁２０６を、引抜に必要な流量が電磁弁２０７を
通ってパージ水の一部としてパージ水ヘッダ２２７へ流
入している。安定化回路２０５は出力調整のための制御
棒挿入時に電磁弁２０６が閉となり、電磁弁２０６に流
れていた流量と同じ流量が水圧駆動モータへ流れ、引抜
時には電磁弁２０７が閉となり電磁弁２０７に流れてい
た流量と同じ流量が水圧駆動モータへ流れることで駆動
水の圧力を安定させる役目を担っているのは従来例と同
様である。また、複数の安定化回路２０５を有してお
り、これにより複数個の制御棒を同時に安定に駆動する
ことが可能である。例えば炉心中心ユニットを原点とし
て対象の位置にある出力調整用ユニットの制御棒を同時
に駆動すれば炉心出力分布の対象性を保った状態で炉心
出力調整ができる。The solenoid valve 206 of the stabilizing circuit 205,
207 is normally in an open state, and the flow rate required for inserting the control rod flows through the solenoid valve 206 and the flow rate required for withdrawal flows through the solenoid valve 207 into the purge water header 227 as part of the purge water. . In the stabilization circuit 205, the solenoid valve 206 is closed when the control rod for output adjustment is inserted, the same flow rate as the flow rate of the solenoid valve 206 flows to the hydraulic drive motor, and the solenoid valve 207 is closed and the solenoid valve 207 is closed during withdrawal. As in the conventional example, the same flow rate as that flowing to the hydraulic drive motor serves to stabilize the pressure of the drive water. Further, it has a plurality of stabilizing circuits 205, which makes it possible to stably drive a plurality of control rods simultaneously. For example, by simultaneously driving the control rods of the power adjusting unit at the target position with the core center unit as the origin, the core power can be adjusted while maintaining the symmetry of the core power distribution.

【００８８】同様に水圧ピストン構造制御棒駆動装置の
場合にも前述のように複数個の安定化回路２０５を設け
ることにより、出力分布の対象性を保ちながら制御棒を
駆動することができる。Similarly, in the case of the hydraulic piston structure control rod drive device, by providing a plurality of stabilizing circuits 205 as described above, the control rod can be driven while maintaining the symmetry of the output distribution.

【００８９】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御棒駆
動装置においては、従来の電動機を水圧で駆動されるモ
ータに代えることで、ボールスピンドルの軸封パッキン
を使用する必要がなくなり、定期交換部品をなくすこと
ができる。このため、制御棒駆動装置に必要なメンテナ
ンス量を大幅に低減することができる。これにより、原
子炉定期点検時の作業員の被曝量低減が達成されるとと
もに、定期点検後期の短縮に寄与する。As described above, in the control rod drive device of the present invention, by replacing the conventional electric motor with a motor driven by water pressure, it is not necessary to use the shaft seal packing of the ball spindle, and the periodical operation is not required. Replacement parts can be eliminated. Therefore, the amount of maintenance required for the control rod drive device can be greatly reduced. This will reduce the radiation exposure of workers during the periodic inspection of nuclear reactors and contribute to the shortening of the latter period of periodic inspection.

【００９０】また、軸封部がなくなるので駆動トルクが
減少するとともに、常に正常な動作が期待でき、かつ炉
水が炉外へ放出される可能性もなくなり、原子炉の信頼
性および安全性の向上に寄与できる。Further, since the shaft seal portion is eliminated, the driving torque is reduced, normal operation can be expected at all times, and the possibility that the reactor water is discharged to the outside of the reactor is eliminated, and the reliability and safety of the nuclear reactor are improved. Can contribute to improvement.

【００９１】さらに、ウォームギアの作用により、制御
棒の制御棒を上下に動かす外力が働いても制御棒の位置
は保持されるため、従来使用していた配管破断時の制御
棒引抜防止のための電磁ブレーキが不要となる。Further, since the position of the control rod is maintained by the action of the worm gear even if an external force for moving the control rod of the control rod up and down acts, the control rod is prevented from being pulled out when the pipe is broken, which has been conventionally used. No electromagnetic brake is required.

【００９２】また、以上で説明した本発明の沸騰水型原
子炉によれば、炉心の機能に応じた制御棒動作を行うこ
とができ、原子炉制御性の向上に寄与することができ
る。また、出力調整用ユニットの制御棒駆動装置に従来
の電動機に代えて水圧で駆動されるモータを用いること
で、スピンドルの軸封パッキンを使用する必要がなくな
るとともに、出力調整用ユニット以外に使用する制御棒
駆動装置と同一の水圧供給システムとすることでシステ
ムの複雑化が避けられるとともに、経済性向上に寄与で
きる。Further, according to the boiling water reactor of the present invention described above, the control rod operation can be carried out according to the function of the core, which can contribute to the improvement of the reactor controllability. Also, by using a hydraulically driven motor instead of the conventional electric motor for the control rod drive device of the output adjustment unit, it is not necessary to use the shaft seal packing of the spindle, and it is used for other than the output adjustment unit. By using the same water pressure supply system as that of the control rod drive device, it is possible to avoid complication of the system and contribute to the improvement of economy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の制御棒駆動装置に係る第１実施例を示
す縦断面図。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a first embodiment of a control rod drive device of the present invention.

【図２】本発明の制御棒駆動装置に係る第２実施例を示
す縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the control rod drive device of the present invention.

【図３】図２に示した切換弁を拡大して示す縦断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged view of the switching valve shown in FIG.

【図４】本発明の制御棒駆動装置に係る第３実施例を示
す縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the control rod drive device of the present invention.

【図５】本発明の制御棒駆動装置に係る第４実施例を示
す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the control rod drive device of the present invention.

【図６】本発明の制御棒駆動装置に係る第５実施例を示
す縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the control rod drive device of the present invention.

【図７】本発明の制御棒駆動装置に係る第６の実施例を
示す縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the control rod drive device of the present invention.

【図８】本発明の原子炉炉心構成を示す横断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the reactor core structure of the present invention.

【図９】本発明で用いる出力調整用の制御棒駆動装置を
駆動するための水圧供給システム例を示す概略系統図。FIG. 9 is a schematic system diagram showing an example of a water pressure supply system for driving a control rod drive device for output adjustment used in the present invention.

【図１０】制御棒駆動装置の従来例を示す縦断面図。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing a conventional example of a control rod drive device.

【図１１】制御棒駆動挿入の他の従来例を示す縦断面
図。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing another conventional example of control rod drive insertion.

【図１２】従来例における制御棒駆動装置を駆動するた
めの水圧供給システムの概略系統図。FIG. 12 is a schematic system diagram of a water pressure supply system for driving a control rod drive device in a conventional example.

【符号の説明】 ２ 原子炉圧力容器 ３ ハウジング ５ ボールスピンドル ６ 軸受 ７ ローラ ９ ボールナット １０ 連結管 １１ 制御棒 ５２ モータケース ５３ 挿入用水圧モータ ５４ 引抜用水圧モータ ５５ａ，５５ｂ ベベルギア ５６ａ，５６ｂ ウォームギア ５７ 通常駆動用水圧配管 ５８ 通常挿入用ポート ６６ スクラム用水圧配管 ５９ 電磁弁 ６０ 切換弁 ６１ シリンダ体 ６２ 軸受 ６３ 軸受 ６４ 通常引抜用ポート ６８ 弁 ６９ 弁 ７０ バネ ７１ バネ ７２ 弁座 ７３ 弁座 ７５ 弁座 ６０ スクラムポート ８１ 排水管 ８２ 引抜配管 ８３ タービン型水圧モータ ８４ 流入ポート ８５ 配管 ８６ 配管 ８７ 通常引抜用ポート ８８ 通常挿入用ポート ８９ 切換弁 ９４ 第２の接続部材 ９５ スピンドル ９６ 軸受 ９７ ナット ９８ 連結管 ９９ ローラ ９５ａ ガイドチューブ ９６ａ プレート ９７ｂ スクラム水注入ポート ９８ａ スクラム水注入配管 ２００ 水圧供給部 ２０１ ポンプ ２０２ 流量計 ２０３ 流量調整弁 ２０４ 圧力調整弁 ２０５ 安定化回路 ２０６ 電磁弁 ２０８ 水圧制御ユニット ２０９ 充填配管 ２１０ 駆動水供給配管 ２１１ 冷却水配管 ２１２ 排水配管 ２１３ アキュムレータ ２１４ ピストン ２１５ 配管 ２１６ 窒素容器 ２１７ スクラム入口弁 ２１８ スクラム出口弁[Explanation of Codes] 2 Reactor Pressure Vessel 3 Housing 5 Ball Spindle 6 Bearing 7 Roller 9 Ball Nut 10 Connecting Pipe 11 Control Rod 52 Motor Case 53 Water Hydraulic Motor for Insertion 54 Water Hydraulic Motor for Extraction 55a, 55b Bevel Gear 56a, 56b Worm Gear 57 Water pipe for normal drive 58 Water pipe for normal insertion 66 Water pipe for scrum 59 Solenoid valve 60 Switching valve 61 Cylinder body 62 Bearing 63 Bearing 64 Normal extraction port 68 Valve 69 Valve 70 Spring 71 Spring 72 Valve seat 73 Valve seat 75 Valve seat 60 Scrum port 81 Drain pipe 82 Extraction pipe 83 Turbine hydraulic motor 84 Inflow port 85 Pipe 86 Pipe 87 Normal extraction port 88 Normal insertion port 89 Switching valve 94 Second connection member 95 Spindle 96 Bearing 97 Nut 98 Connection pipe 9 Roller 95a Guide tube 96a Plate 97b Scrum water injection port 98a Scrum water injection pipe 200 Water pressure supply unit 201 Pump 202 Flow meter 203 Flow rate adjustment valve 204 Pressure adjustment valve 205 Stabilization circuit 206 Electromagnetic valve 208 Water pressure control unit 209 Filled pipe 210 Driving water Supply pipe 211 Cooling water pipe 212 Drain pipe 213 Accumulator 214 Piston 215 Pipe 216 Nitrogen container 217 Scrum inlet valve 218 Scrum outlet valve

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 回転支持されるボールスピンドルと、こ
のボールスピンドルと螺合しこのボールスピンドルに沿
って上下動するボールナットと、このボールナットの上
部に載置され炉心内に挿入・引抜される制御棒と連結す
る連結管と、水圧で駆動されるモータと、このモータに
よって発生する動力を前記ボールスピンドルに伝達する
機構とを有することを特徴とする制御棒駆動装置。1. A ball spindle that is rotatably supported, a ball nut that is screwed into the ball spindle and moves up and down along the ball spindle, and is mounted on the upper part of the ball nut and inserted into and withdrawn from the core. A control rod drive device comprising: a connecting pipe connected to the control rod; a motor driven by hydraulic pressure; and a mechanism for transmitting power generated by the motor to the ball spindle. 【請求項２】 水圧で駆動されるモータにはこのモータ
からの排水を原子炉圧力容器内の圧力よりも低い圧力を
有する原子炉圧力容器外部に排出する排水管が接続され
てなることを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動装
置。2. A hydraulically driven motor is connected with a drain pipe for discharging the drainage from the motor to the outside of the reactor pressure vessel having a pressure lower than the pressure in the reactor pressure vessel. The control rod drive device according to claim 1. 【請求項３】 水圧で駆動されるモータの駆動水は原子
炉圧力容器内の圧力を水圧供給配管を介して導いてなる
ことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動装置。3. The control rod drive device according to claim 1, wherein the drive water of the motor driven by water pressure guides the pressure in the reactor pressure vessel through a water pressure supply pipe. 【請求項４】 水圧で駆動されるモータに水圧を供給す
る水圧供給配管の途中には切換弁が配設され、この切換
弁は制御棒挿入操作，制御棒引抜操作，制御棒緊急挿入
操作のうち２操作以上を可能として水路の切り換えを行
なってなることを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動
装置。4. A switching valve is provided in the middle of a water pressure supply pipe for supplying water pressure to a motor driven by water pressure, and this switching valve is used for control rod insertion operation, control rod withdrawal operation, and control rod emergency insertion operation. 2. The control rod drive device according to claim 1, wherein the water channels are switched so that two or more operations can be performed. 【請求項５】 水圧供給配管に配設された切換弁は、内
部に形成された駆動水を導く流入ポートと、この流入ポ
ートから分岐する複数のポートと、これらの各ポート内
にバネ力と前記流入ポートから伝達される水圧の均衡に
よって開閉する弁体とを有してなることを特徴とする制
御棒駆動装置。5. A switching valve provided in a water pressure supply pipe is provided with an inflow port formed therein for guiding driving water, a plurality of ports branched from this inflow port, and a spring force in each of these ports. A control rod drive device comprising: a valve body that opens and closes according to the balance of water pressure transmitted from the inflow port. 【請求項６】 一体の十字型制御棒の周囲に４体の燃料
集合体を配置して単位ユニットとし、この単位ユニット
を多数並設して炉心を構成してなる沸騰水型原子炉にお
いて、出力調整用ユニットの制御棒を駆動する制御棒駆
動装置を、制御棒との連結管を上下動させる機構にナッ
トを螺合しているスピンドルからなるねじ駆動構造と
し、出力調整用ユニット以外のユニットの制御棒を駆動
する制御棒駆動装置を、制御棒との連結管を上下動させ
る機構にピストンおよびシリンダからなる水圧ピストン
駆動構造としたことを特徴とする沸騰水型原子炉。6. A boiling water reactor in which four fuel assemblies are arranged around an integral cross-shaped control rod to form a unit unit, and a large number of the unit units are arranged in parallel to form a reactor core. The control rod drive device that drives the control rod of the output adjustment unit has a screw drive structure consisting of a spindle in which a nut is screwed to a mechanism that moves the connecting pipe with the control rod up and down. Units other than the output adjustment unit A boiling water reactor, wherein the control rod drive device for driving the control rod is a hydraulic piston drive structure including a piston and a cylinder in a mechanism for vertically moving a connecting pipe with the control rod. 【請求項７】 ねじ駆動構造の駆動源を、水圧で駆動さ
れるモータとしたことを特徴とする請求項６記載の沸騰
水型原子炉。7. The boiling water nuclear reactor according to claim 6, wherein a drive source of the screw drive structure is a motor driven by water pressure. 【請求項８】 水圧ピストン駆動構造の駆動水供給源お
よびねじ駆動構造の駆動水供給源を共通な水圧供給装置
としたことを特徴とする請求項７記載の沸騰水型原子
炉。8. The boiling water reactor according to claim 7, wherein the drive water supply source of the hydraulic piston drive structure and the drive water supply source of the screw drive structure are common water pressure supply devices. 【請求項９】 出力調整用ユニットの制御棒は複数本の
同時駆動構造とされていることを特徴とする請求項６記
載の沸騰水型原子炉。9. The boiling water nuclear reactor according to claim 6, wherein the control rods of the power adjusting unit have a structure for simultaneously driving a plurality of rods.