[发明专利]控制棒驱动装置的冷却结构、方法以及核反应堆

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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的发明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。

技术方案2的发明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的发明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的发明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的发明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的发明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的发明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的发明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。