特許ウォッチ

公開番号2024052553
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2023139897
出願日2023-08-30
発明の名称高温ガス冷却炉吸収ボール落下駆動装置
出願人華能核能技術研究院有限公司
代理人個人
主分類G21C 7/14 20060101AFI20240404BHJP(核物理;核工学)
要約【解決手段】高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、タンク本体、阻止部材およびボール落下棒を備え、タンク本体は空洞およびボール落下口を有し、阻止部材は空洞内に設けられて第1キャビティを有し、第1キャビティの開口はボール落下口と連通し、阻止部材に第1ボール落下孔が設けられ、第1ボール落下孔は空洞と第1キャビティを連通し、ボール落下棒はタンク本体に接続され、タンク本体の軸線周りに第1位置と第2位置間で回転可能であり、ボール落下棒は遮断部を含み、遮断部は第1キャビティ内に位置し、ボール落下棒の第1端に接続され、遮断部は下端が開口した第2キャビティを含み、第2キャビティの開口はボール落下口と連通し、遮断部に第2ボール落下孔が設けられ、第2ボール落下孔は第2キャビティと連通する。
【効果】第1ボール落下孔、第2ボール落下孔およびボール落下口の連通を確保、タンク本体内に吸収ボールが溜まることを防止できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空洞とボール落下口を有し、前記ボール落下口は前記タンク本体の底部に設けられ、前記
ボール落下口は前記空洞と連通するタンク本体と、
前記空洞内に設けられて下端が開口した第１キャビティを含み、前記第１キャビティの開
口は前記ボール落下口と連通し、前記阻止部材の周壁に第１ボール落下孔が設けられ、前
記第１ボール落下孔は前記空洞と前記第１キャビティを連通し、前記空洞内の吸収ボール
が前記第１ボール落下孔から前記ボール落下口に排出される阻止部材と、
前記タンク本体と連通し、前記タンク本体の軸線の周りに第１位置と第２位置間で回転可
能であり、前記ボール落下棒の第１端は前記空洞内に配置され、前記ボール落下棒の第２
端は前記タンク本体外側に配置されるボール落下棒と、を備え、
前記ボール落下棒は遮断部を含み、前記遮断部は前記第１キャビティ内に位置して前記ボ
ール落下棒の第１端に接続され、前記遮断部は下端が開口した第２キャビティを含み、前
記第２キャビティの開口は前記ボール落下口と連通し、前記遮断部の周壁に第２ボール落
下孔が設けられ、前記第２ボール落下孔は前記第２キャビティと連通し、
前記第１位置において、前記遮断部の周壁は前記第１ボール落下孔を遮断して、第１ボー
ル落下孔と前記ボール落下口を遮断するために使用され、
前記第２位置において、前記第２ボール落下孔は前記第１ボール落下孔と前記第２キャビ
ティを連通して、前記空洞内の吸収ボールが前記第１ボール落下孔、前記第２ボール落下
孔、前記第２キャビティおよび前記ボール落下口を通して前記タンク本体に順次排出され
る、ことを特徴とする高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
受動駆動部材をさらに備え、前記受動駆動部材は前記タンク本体に設けられて前記ボール
落下棒の第２端に接続され、前記受動駆動部材は、前記ボール落下棒を駆動して前記第１
位置と前記第２位置間で移動させ、前記第１位置において、前記受動駆動部材は重力作用
下で移動可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動
装置。
【請求項３】
前記受動駆動部材は第１軸線周りに回転可能であり、前記受動駆動部材はカウンターウエ
イトブロックをさらに含み、前記受動駆動部材の重心と前記第１軸線間に隙間を有し、前
記第１位置において、前記受動駆動部材の重心と前記第１軸線の連結線の延伸方向は、重
力方向と挟角をなし、前記第１軸線は前記タンク本体の軸線と直交する、ことを特徴とす
る請求項２に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
【請求項４】
前記ボール落下棒は第１回転部を含み、前記第１回転部は前記ボール落下棒の第２端に設
けられ、前記第１回転部は前記受動駆動部材に接続され、前記受動駆動部材は前記ボール
落下棒を駆動して前記第１位置と前記第２位置間で回転させる、ことを特徴とする請求項
３に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
【請求項５】
前記高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は第１駆動部材をさらに備え、前記第１駆動部材
は第１出力部を含み、前記第１出力部は前記第１回転部に接続され、前記第１駆動部材は
、前記ボール落下棒を駆動して前記第１位置と前記第２位置間で回転させるように作動す
る、ことを特徴とする請求項４に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
【請求項６】
攪乱ロッドをさらに備え、前記攪乱ロッドは前記タンク本体の軸線の周りに回転可能に前
記ボール落下棒に嵌設され、前記攪乱ロッドの第１端は前記空洞内に位置して前記ボール
落下口に隣接し、前記攪乱ロッドの第２端は前記タンク本体外側に位置し、前記攪乱ロッ
ドは突出部を有し、前記突出部は前記攪乱ロッドの第１端に隣接して前記タンク本体の内
壁面に向かって延伸する、ことを特徴とする請求項４に記載の高温ガス冷却炉ボール落下
駆動装置。
【請求項７】
前記突出部は複数であり、複数の前記突出部は複数組に分かれ、各組の前記突出部は、前
記攪乱ロッドの周向に沿って配置された少なくとも２つの突出部を含み、複数組の前記突
出部は前記攪乱ロッドの延伸方向に沿って間隔をあけて配置される、ことを特徴とする請
求項６に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
【請求項８】
第２駆動部材をさらに備え、前記第２駆動部材は第２出力部を含み、前記第２出力部は前
記攪乱ロッドの第２端に接続され、前記第２駆動部材は、前記攪乱ロッドを回転させるよ
うに駆動する、ことを特徴とする請求項７に記載の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置。
【請求項９】
前記阻止部材は、前記ボール落下口に向かう開口を有する切り欠けをさらに含み、前記切
り欠けは前記阻止部材の前記ボール落下口に近い一端に配置され、前記切り欠けは前記第
１ボール落下孔を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の高温ガス冷却炉ボール落
下駆動装置。
【請求項１０】
前記第１ボール落下孔は複数であり、複数の前記第１ボール落下孔は前記阻止部材の周方
向に沿って間隔をあけて配置される、ことを特徴とする請求項８に記載の高温ガス冷却炉
ボール落下駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉工学の技術分野に関し、具体的に、高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置
に関する。
続きを表示（約 7,400 文字）【背景技術】
【０００２】
高温ガス冷却炉に、制御棒システムと吸収ボールシステムという２つの独立したシャット
ダウンシステムがある。吸収ボールシステムは、ボール落下シャットダウンを補助し、バ
ックアップのためにボールを空気輸送するという機能を持っている。ここで、吸収ボール
は中性子吸収材料（例えば炭化ホウ素)を含む球状粒子であり、その直径は、５～１０ｍ
ｍのミリメートルレベルである。吸収ボールはボール貯蔵タンクに貯蔵され、ボール貯蔵
タンクは原子炉の炉心上方に配置される。原子炉の通常運転時に、ボール貯蔵タンクの底
部のボール落下口が遮断され、吸収ボールはボール貯蔵タンク内に貯蔵される。ボール落
下によりシャットダウンする必要がある場合、吸収ボールはボール貯蔵タンクの底部のボ
ール落下口から炉心側反射層ボール落下ポア内に落下し、中性子を吸収して原子炉をシャ
ットダウンする。
関連技術では、高温ガス冷却炉のボール落下駆動機構のモータの制動力が失われると、吸
収ボールがボール貯蔵タンクに長時間滞留し、炉心に入らなくなり、高温ガス冷却炉の故
障につながり、手動で分解して修理しかできず、作業強度が高く、危険係数が高くなる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、関連技術における技術的課題の少なくとも一部をある程度解決することを目的
とする。
この目的を達成するために、本発明の実施例は、高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置を提
供し、この高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、制動力がなくてもボール落下口の連通
を確保し、タンク本体に吸収ボールが蓄積されることを回避することができる。
本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、
空洞とボール落下口を有し、前記ボール落下口は前記タンク本体の底部に設けられ、前記
ボール落下口は前記空洞と連通するタンク本体と、
前記空洞内に設けられて下端が開口した第１キャビティを含み、前記第１キャビティの開
口は前記ボール落下口と連通し、前記阻止部材の周壁に第１ボール落下孔が設けられ、前
記第１ボール落下孔は前記空洞と前記第１キャビティを連通し、前記空洞内の吸収ボール
が前記第１ボール落下孔から前記ボール落下口に排出される阻止部材と、
前記タンク本体と連通し、前記タンク本体の軸線の周りに第１位置と第２位置間で回転可
能であり、前記ボール落下棒の第１端は前記空洞内に配置され、前記ボール落下棒の第２
端は前記タンク本体外側に配置されるボール落下棒と、を備え、
前記ボール落下棒は遮断部を含み、前記遮断部は前記第１キャビティ内に位置して前記ボ
ール落下棒の第１端に接続され、前記遮断部は下端が開口した第２キャビティを含み、前
記第２キャビティの開口は前記ボール落下口と連通し、前記遮断部の周壁に第２ボール落
下孔が設けられ、前記第２ボール落下孔は前記第２キャビティと連通し、
前記第１位置において、前記遮断部の周壁は前記第１ボール落下孔を遮断して、第１ボー
ル落下孔と前記ボール落下口を遮断するために使用され、
前記第２位置において、前記第２ボール落下孔は前記第１ボール落下孔と前記第２キャビ
ティを連通して、前記空洞内の吸収ボールが前記第１ボール落下孔、前記第２ボール落下
孔、前記第２キャビティおよび前記ボール落下口を通して前記タンク本体に順次排出され
る。
本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は制動力がない状態において、ボー
ル落下棒を回転させてボール落下棒を第２位置に配置し、すなわち、第２ボール落下孔は
第１ボール落下孔と第２キャビティを連通し、タンク本体の空洞中の吸収ボールは第１ボ
ール落下孔、第２ボール落下孔、第２キャビティおよびボール落下口を通して順次排出さ
れる。
したがって、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、制動力がない状態
において、第１ボール落下孔、第２ボール落下孔およびボール落下口の連通を確保し、タ
ンク本体に吸収ボールが蓄積されることを回避することができる。
いくつかの実施例では、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、受動駆
動部材をさらに備え、前記受動駆動部材は前記タンク本体に設けられて前記ボール落下棒
の第２端に接続され、前記受動駆動部材は、前記ボール落下棒を駆動して前記第１位置と
前記第２位置間で移動させ、前記第１位置において、前記受動駆動部材は重力作用下で移
動可能である。
いくつかの実施例では、前記受動駆動部材は第１軸線周りに回転可能であり、前記受動駆
動部材はカウンターウエイトブロックをさらに含み、前記受動駆動部材の重心と前記第１
軸線間に隙間を有し、前記第１位置において、前記受動駆動部材の重心と前記第１軸線の
連結線の延伸方向は、重力方向と挟角をなし、前記第１軸線は前記タンク本体の軸線と直
交する。
いくつかの実施例では、前記ボール落下棒は第１回転部を含み、前記第１回転部は前記ボ
ール落下棒の第２端に設けられ、前記第１回転部は前記受動駆動部材に接続され、前記受
動駆動部材は前記ボール落下棒を駆動して前記第１位置と前記第２位置間で回転させる。
いくつかの実施例では、前記高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は第１駆動部材をさらに
備え、前記第１駆動部材は第１出力部を含み、前記第１出力部は前記第１回転部に接続さ
れ、前記第１駆動部材は、前記ボール落下棒を駆動して前記第１位置と前記第２位置間で
回転させるように作動する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置の構造概略図である。
【０００５】
符号の説明
１タンク本体
１１空洞
１２ボール落下口
１３ボール戻り口
２阻止部材
２１周側壁
２２頂壁
２２１連通孔
３ボール落下棒
３１遮断部
３２第２キャビティ
３３第１回転部
４受動駆動部材
４１カウンターウエイトブロック
５第１駆動部材
５１第１出力部
６第２駆動部材
６１第２出力部
６２第１ギア
７攪乱ロッド
７１突出部
７２第２ギア
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、本発明の実施例を詳細に説明し、前記実施例の例示は添付図面に示される。以下、
添付図面を参照して説明される実施例は例示に過ぎず、本発明を説明するためにのみ使用
され、本発明を限定するものとして理解されない。
図１に示すように、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、タンク本体
１、阻止部材２およびボール落下棒３を備える。
タンク本体１は空洞１１およびボール落下口１２を含み、ボール落下口１２はタンク本体
１の底部に設けられ、ボール落下口１２は空洞１１と連通する。阻止部材２は空洞１１内
に設けられ下端が開口した第１キャビティを含み、第１キャビティの開口はボール落下口
１２と連通し、阻止部材２の周壁に第１ボール落下孔が設けられ、第１ボール落下孔は空
洞１１と第１キャビティを連通し、空洞１１内の吸収ボールが第１ボール落下孔を通して
ボール落下口１２に排出される。
具体的に、図１に示すように、阻止部材２はボール落下口１２の周りに設けられ、阻止部
材２の下端はボール落下口１２の上端に接続される。第１ボール落下孔は空洞１１と第１
キャビティを連通すると、タンク本体１の空洞１１中の吸収ボールは第１ボール落下孔、
第１キャビティおよびボール落下口１２を通して順次排出され得る。
図１に示すように、阻止部材２は周側壁２１および頂壁２２を有し、周側壁２１と頂壁２
２は第１キャビティを囲み、頂壁２２に連通孔２２１が設けられ、連通孔２２１は攪乱ロ
ッド７の軸線に沿って頂壁２２を貫通し、攪乱ロッド７の第１端の一部が連通孔２２１内
に収まっている。
【０００７】
また、図１に示すように、阻止部材２の周側壁２１は環状であり、ボール落下口１２を取
り囲んでおり、攪乱ロッド７の下端は連通孔２２１内に嵌合され得ることを理解されたい
。
好ましくは、連通孔２２１内に、攪乱ロッド７の下端に合致する軸受（図示せず）が設け
られ、攪乱ロッド７の下端は軸受に嵌合することにより、攪乱ロッド７の回転が容易にな
るとともに、攪乱ロッド７を支持することもできる。
ボール落下棒３はタンク本体１に接続され、ボール落下棒３はタンク本体１の軸線周りに
第１位置と第２位置間で回転可能であり、ボール落下棒３の第１端は空洞１１内に配置さ
れ、ボール落下棒３の第２端はタンク本体１外側に配置され、ボール落下棒３は遮断部３
１を含み、遮断部３１は第１キャビティ内に配置されてボール落下棒３の第１端に接続さ
れ、遮断部３１は下端が開口した第２キャビティ３２を含み、第２キャビティ３２の開口
はボール落下口１２と連通し、遮断部３１の周壁に第２ボール落下孔が設けられ、第２ボ
ール落下孔は第２キャビティ３２と連通する。
第１位置において、遮断部３１の周壁は第１ボール落下孔を遮断し、第１ボール落下孔と
ボール落下口１２を遮断し、第２位置において、第２ボール落下孔は第１ボール落下孔と
第２キャビティ３２を連通し、空洞１１内の吸収ボールは第１ボール落下孔、第２ボール
落下孔、第２キャビティ３２およびボール落下口１２を通してタンク本体１から順次排出
される。
具体的に、図１に示すように、ボール落下棒３の下端は第１端であり、ボール落下棒３の
上端は第２端である。遮断部３１はボール落下棒３の下端に接続されると、ボール落下棒
３が回転し、遮断部３１を回転させるように駆動することができる。
ボール落下棒３が第１位置にあるとき、遮断部３１の周壁は第１ボール落下孔を遮断する
と、タンク本体１の空洞１１中の吸収ボールが第１ボール落下孔を通過することができず
、ボール落下棒３を回転させ、ボール落下棒３を第２位置に配置すると、遮断部３１が回
転し、第２ボール落下孔が第１ボール落下孔と第２キャビティ３２を連通し、空洞１１内
の吸収ボールは第１ボール落下孔、第２ボール落下孔、第２キャビティ３２およびボール
落下口１２を通してタンク本体１から順次排出される。
すなわち、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、制動力がない状態に
おいて、ボール落下棒３を回転させ、ボール落下棒３を第１位置から第２位置に回転させ
ると、第２ボール落下孔が第１ボール落下孔と第２キャビティ３２を連通し、タンク本体
１の空洞１１中の吸収ボールは第１ボール落下孔、第２ボール落下孔、第２キャビティ３
２およびボール落下口１２を通して順次排出される。
したがって、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は、制動力がない状態
において、第１ボール落下孔、第２ボール落下孔およびボール落下口１２の連通を確保し
、タンク本体１に吸収ボールが蓄積されることを回避することができる。
図１に示すように、タンク本体１はボール戻り口１３をさらに含み、ボール戻り口１３は
タンク本体１の周壁を貫通し、ボール戻り口１３はタンク本体１のボール落下口１２から
離れた一端に設けられ、吸収ボールがボール戻り口１３を通して空洞１１内に進入する。
すなわち、吸収ボールはボール戻り口１３を通してタンク本体１の空洞１１に進入し、ボ
ール戻り口１３はボール落下口１２から一定の距離に位置しているため、吸収ボールは一
定の衝撃を伴って空洞１１に落下し、凝り固まった吸収ボールの破壊に寄与する。
いくつかの実施例では、本発明の実施例の高温ガス冷却炉ボール落下駆動装置は受動駆動
部材４をさらに備え、受動駆動部材４はタンク本体１に設けられてボール落下棒３の第２
端に接続され、受動駆動部材４はボール落下棒３を第１位置と第２位置間で移動させるよ
うに駆動し、第１位置において、受動駆動部材４は重力作用下で移動可能である。
受動駆動部材４は重力作用下で移動および回転可能であり、例えば、受動駆動部材４はラ
ックピニオンアセンブリ、すなわちギアはボール落下棒３に接続され、ピニオンはヘリカ
ルギアペアを介してギアに接続されると、ギアが重力によって移動するとき、ヘリカルギ
アペアによりボール落下棒３に接続されたギアを回転させるように駆動し、ボール落下棒
３を回転させ、ボール落下棒３を第１位置と第２位置間で回転させるようにする。
【０００８】
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ
」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、
「底」「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周
方向」などの用語で示される方位または位置関係は、添付図面に基づく方位または位置関
係であり、本発明の説明および説明の簡略化の目的でのみ使用され、かかる装置またはデ
バイスは必ずしも特定の方位を有し、特定の方位で構成および操作する必要があることを
指示または暗示するものではないため、本発明の限定として理解されない。
また、「第１」、「第２」の用語は説明の目的でのみ使用され、相対的な重要性またはか
かる技術特徴の数を指示または暗示するものではない。これにより、「第１」、「第２」
で定義された特徴は、少なくとも１つの該特徴を含むことを明示または暗示する。本発明
の説明において、明確かつ具体的に限定しない限り、「複数」は少なくとも２つ、例えば
２、３などを意味する。
本発明において、特に明示的に規定および限定しない限り、「取付」、「連結」、「接続
」、「固定」などの用語は広義的に理解されたく、例えば、明確に限定しない限り、固定
的に接続してもよく、着脱可能に接続してもよく、または一体的であってもよいし、機械
的に接続してもよく、電気的に接続してもよく、または通信可能であってもよいし、直接
に連結してもよく、中間媒体を介して間接的に連結してもよく、２つのデバイスの内部連
通または２つのデバイスの相互作用関係であってもよい。当業者は、具体的な状況に応じ
て本発明における上記用語の具体的な意味を理解すればよい。
本発明において、明確に規定および限定しない限り、第１特徴は第２特徴「上」または「
下」にあることは、第１特徴と第２特徴の直接接触であってもよく、または第１特徴と第
２特徴が中間媒体を介して間接的に接触してもよい。さらに、第１特徴は第２特徴「の上
」、「上方」および「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上または斜め上方に
あってもよく、または第１特徴の水平高度が第２特徴よりも高いことでもよい。第１特徴
が第２特徴「の下」、「下方」および「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下
または斜め下方にあってもよく、または第１特徴の水平高度が第２特徴よりも小さいこと
でもよい。
本発明において、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例示」、「具体例」、または
「いくつかの例示」などの用語は、実施例または例示に関連して説明される具体的な特徴
、構造、材料または特性が本発明の少なくとも１つの実施例または例示に含まれることを
意味する。本明細書において、上記用語の模式的表現は必ずしも同一実施例または例示に
対応する必要がない。さらに、説明される具体的な特徴、構造、材料または特性は任意の
１つまたは複数の実施例または例示で適切に組み合わせることができる。また、互いに矛
盾しない限り、当業者は、本明細書で説明される異なる実施例または例示と異なる実施例
または例示の特徴を結合して組み合わせることができる。
上記実施例を示して説明したが、上記実施例は例示的なものに過ぎず、本発明の限定とし
て理解されなく、当業者は、上記実施例に対して行われた変更、修正、置換および変形は
、すべて本発明の保護範囲内に含まれることを理解されたい。

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