控制棒驱动装置的冷却结构、方法以及核反应堆制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制棒驱动装置的冷却结构、方法以及核反应堆。在该控制棒驱动装置的冷却结构、方法以及核反应堆中设置：吸气部（１０２），其在核反应堆容器（４１）的上部固定收容磁性起重器的壳体（５９），向该壳体（５９）内导入冷却空气；第一排气管道（１０４），其排列配置在吸气部（１０２）和壳体（５９）的周向，并从下部的第一吸入口（１０９）吸入并向上方引导壳体（５９）内的冷却空气；第二排气管道（１０５），其配置在吸气部（１０２）的下方，从第二吸入口（１１０）吸入并向第一排气管道（１０４）引导壳体（５９）内的冷却空气；排出部（１１１），其设置在壳体（５９）的上部，并向外部排出第一排气管道（５９）内的冷却空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配置在核反应堆容器的上部，并相对于堆芯取放控制棒的控制棒驱动 装置的冷却结构、方法以及具有该控制棒驱动装置的核反应堆。
技术介绍
在压水核反应堆(PWR :Pressurized Water Reactor)中，轻水作为核反应堆冷却 材料和中子减速材料使用。并且，在整个一次系统中作为不沸腾的高温高压水，将该高温高 压水送至蒸汽发生器并利用热交换产生蒸汽，并将该蒸汽送至涡轮发电机从而发电。在这种压水核反应堆中，通过利用控制棒吸收在堆芯内生成的中子来调整其中子 数量，控制核反应堆的输出。因此，该控制棒被预先分散装入构成堆芯的燃料集合体的内 部，并被整体控制。通过配置在核反应堆容器的上部的控制棒驱动装置(CRDM control rod drive mechanism)相对于堆芯取放多个控制棒。一般地，作为压水核反应堆用的控制棒驱动装置，磁性起重器应用广泛。在该磁性 起重器中，在中央的导向管内配设驱动轴，在导向管的下部设置固定钮磁极、固定钮弹簧、 固定销机构等，在固定钮磁极的周边配置固定钮线圈，并且，在上部设置上升磁极、可动钮 弹簧、可动销机构等。并且，在上升磁极的周边配置上升线圈，在可动钮磁极的周边配置可 动钮线圈，从而能够上下驱动控制棒。此时，用于控制棒驱动装置的线圈由于通电会变得高温，经常需要冷却。作为控制 棒驱动装置的冷却装置，存在下述专利文献1记载的装置。该专利文献1记载的控制棒驱 动机构的冷却方法是通过换气扇从屏蔽板的上部导入外部空气，并在冷却控制棒驱动机构 后，从下部的空气孔向外部排气。专利文献1 专利第2904410号公报但是，在上述现有的控制棒驱动机构的冷却方法中，通过换气扇将外部空气从屏 蔽板的上部强制性的压入内部，并在控制棒驱动机构侧流动从而进行冷却。并且，在将控制 棒驱动机构侧冷却后进一步向下方流动，并从下部的空气孔向外部排出。此时，冷却空气的 流向变为从上到下，难以使冷却了控制棒驱动装置的变为高温的空气进一步向下方流动并 排出。因此，存在冷却空气不能在屏蔽板内高效循环，控制棒驱动机构的冷却效率降低的问 题。
技术实现思路
本专利技术是用于解决上述问题的，其目的在于提供一种提高控制棒驱动装置的冷却 效率的控制棒驱动装置的冷却机构、方法以及核反应堆。为了实现上述目的的技术方案1的专利技术的控制棒驱动装置的冷却机构是一种配 置在核反应堆容器的上部并通过磁性起重器相对于堆芯取放控制棒的驱动装置的冷却结 构，其中，包括壳体，其固定在所述核反应堆容器的上部并收容所述磁性起重器；吸气部， 其向该壳体内导入冷却空气；第一排气管道，其排列配置在所述吸气部和所述壳体的周向，并从下部的第一吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向上方引导；第二排气管道，其配置 在所述吸气部的下方，并从第二吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向所述第一排气管道 引导；排出部，其设置在所述壳体的上部，并将所述第一排气管道内的冷却空气向外部排出ο技术方案2的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述壳体中，在 所述壳体中，在周向上以规定间隔并列设置多个沿上下方向的结构体，所述第二排气管道 贯通所述结构体并与所述第一排气管道连通。技术方案3的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述结构体中， 使其呈中空状，设置吸入所述壳体内的冷却空气的第三吸入口，且所述结构体通过贯通孔 与所述第二排气管道连通。技术方案4的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，所述第二排气管道 具有向所述壳体的内部突出的突出部，在该突出部设置第二吸入口。技术方案5的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述第一吸入口 设置调整流通的冷却空气的空气量的流量调整部件。技术方案6的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述第二排气管 道设置调整流通的冷却空气的空气量的流量调整部件。技术方案7的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述壳体设置位 于所述吸气部的下方且能够自由开关的作业用开口部，在该作业用开口部的下方设置所述 第二吸入口。技术方案8的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构的特征在于，在所述排出部设置 排气扇。并且，技术方案9的专利技术的控制棒驱动装置的冷却方法是一种配置在核反应堆容 器的上部并通过磁性起重器相对于堆芯取放控制棒的控制棒驱动装置的冷却方法，其特征 在于，从收容所述磁性起重器的壳体的侧壁上部向内部导入冷却空气，在一边使冷却空气 下降一边冷却所述磁性起重器后，将内部的冷却空气从所述壳体的侧壁下部整周向排气管 道排出，通过该排气管道上升后，通过排气扇向外部排出。技术方案10的专利技术的控制棒驱动装置的冷却方法的特征在于，所述排气管道与 所述吸气部配置为在所述壳体的周向排列，从设置在所述排气管道的下部的第一吸入口并 且从设置在所述吸气部的下方的第二吸入口吸入冷却所述磁性起重器后的冷却空气，并使 冷却空气通过所述排气管道上升从而排出。并且，技术方案11的专利技术的核反应堆包括核反应堆容器；配置在所述核反应堆 容器内的堆芯槽；配置在该堆芯槽内的堆芯；控制该堆芯的多个控制棒；配置在所述核反 应堆容器的上部并通过磁性起重器相对于所述堆芯取放所述控制棒的控制棒驱动装置；通 过冷却空气冷却该控制棒驱动装置的控制棒驱动装置用冷却装置，通过核燃料和冷却材料 之间的热交换产生蒸汽，并利用产生的蒸汽驱动发电涡轮进行发电，其特征在于，所述控制 棒驱动装置用冷却装置包括壳体，其固定在所述核反应堆容器的上部并收容所述磁性起 重器；吸气部，其向该壳体内导入冷却空气；第一排气管道，其排列配置在所述吸气部和所 述壳体的周向，从下部的第一吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向上方引导；第二排气 管道，其配置在所述吸气部的下方，并从第二吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向所述第一排气管道引导；排出部，其设置在所述壳体的上部，并将所述第一排气管道内的冷却空 气向外部排出。根据技术方案1的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构，在壳体的周向排列配置将 冷却空气导入壳体内的吸气部以及从下部的第一吸入口吸入壳体内的冷却空气并向上方 引导的第一排气管道，并且，在吸气部的下方设置从第二吸入口吸入壳体内的冷却空气并 将其引导至第一排气管道的第二排气管道。因此，从吸气部导入壳体内的冷却空气被从设 置在该壳体内的下部的周向的大部分的位置上的吸入口吸入并被向外部排出。因此，冷却 空气在壳体内部的大致整个区域均勻地循环，能够均勻且高效地冷却多个磁性起重器，并 能够提高控制棒驱动装置的冷却效率。根据技术方案2的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构，在壳体中，在周向上以规 定间隔并列设置多个沿上下方向的结构体，第二排气管道贯通结构体并与第一排气管道连 通。因此，能够在维持结构体的情况下配置第二排气管道，并能够一边抑制壳体的强度的降 低，一边提高控制棒驱动装置的冷却效率。根据技术方案3的专利技术的控制棒驱动装置的冷却结构，所述结构体，其呈中空状， 设有吸入所述壳体内的冷却空气的第三吸入口，并且通过贯通孔与所述第二排气管道连 通，因此，能够在维持结构体的情况下配置第二排气管道，而且通过设置吸入口能够抑制冷 却空气在壳体内的滞留，并且能够一边抑制壳体的强度的降低，一边提高控制棒驱动装置 的冷却效率。根据技术方案4的专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制棒驱动装置的冷却结构，其配置在核反应堆容器的上部，并通过磁性起重器相对于堆芯取放控制棒，其特征在于，包括，壳体，其固定在所述核反应堆容器的上部并收容所述磁性起重器；吸气部，其向该壳体内导入冷却空气；第一排气管道，其排列配置在所述吸气部和所述壳体的周向，并从下部的第一吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向上方引导；第二排气管道，其配置在所述吸气部的下方，并从第二吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向所述第一排气管道引导；排出部，其设置在所述壳体的上部，并将所述第一排气管道内的冷却空气向外部排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-2-22 042042/08一种控制棒驱动装置的冷却结构，其配置在核反应堆容器的上部，并通过磁性起重器相对于堆芯取放控制棒，其特征在于，包括，壳体，其固定在所述核反应堆容器的上部并收容所述磁性起重器；吸气部，其向该壳体内导入冷却空气；第一排气管道，其排列配置在所述吸气部和所述壳体的周向，并从下部的第一吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向上方引导；第二排气管道，其配置在所述吸气部的下方，并从第二吸入口吸入所述壳体内的冷却空气并向所述第一排气管道引导；排出部，其设置在所述壳体的上部，并将所述第一排气管道内的冷却空气向外部排出。2.如权利要求1记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，在所述壳体中，在周向上以规定间隔并列设置多个沿上下方向的结构体，所述第二排 气管道贯通所述结构体并与所述第一排气管道连通。3.如权利要求2记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，所述结构体，其呈中空状，设有吸入所述壳体内的冷却空气的第三吸入口，并且通过贯 通孔与所述第二排气管道连通。4.如权利要求1 3的任一项记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，所述第 二排气管道具有向所述壳体的内部突出的突出部，在该突出部设置所述第二吸入口。5.如权利要求1 4的任一项记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，在所述 第一吸入口设置调整流通的所述冷却空气的空气量的流量调整部件。6.如权利要求1 5的任一项记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，在所述 第二排气管道设置调整流通的所述冷却空气的空气量的流量调整部件。7.如权利要求1 6的任一项记载的控制棒驱动装置的冷却结构，其特征在于，在所述 壳体设置位于所述吸气部的下方并能够自由开关的作业用开口部，在该作...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇多信喜，栗村力，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]