JP2014228384A - 電源／タービン軸動力切替駆動装置及び原子炉隔離時冷却系 - Google Patents

Abstract

【課題】全交流電源喪失時にのみ、ＲＣＩＣの真空ポンプやドレンポンプなどのポンプを駆動することが可能な装置、及びそれを備えるシステムを提供すること。【解決手段】モータの電源による駆動を、全交流電源喪失時にＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力による駆動に切り替える電源／タービン軸動力切替駆動装置であって、全交流電源喪失時に、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続されて、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を前記モータの回転軸に伝達する機構を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、全交流電源喪失時に、原子炉隔離時冷却系（以下、「ＲＣＩＣ」と称する。）の真空ポンプやドレンポンプなどの駆動を行うことが可能な装置及びそれを備えるシステムに関する。

原子力発電所においては、原子炉にトラブルが発生して原子炉が隔離状態となった場合（原子炉隔離時）に、原子炉への注水および減圧冷却を行うための原子炉隔離時冷却系（以下、「ＲＣＩＣ」と称する。）が設置されている。また、原子力発電所に全交流電源が喪失する事態が発生した場合に、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなどを駆動できるようにするため、従来、ＲＣＩＣタービンの軸に直結された発電機で発電した電力を充電する蓄電池（バッテリ）を設置して、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなどに電源を供給したり（例えば、特許文献１参照）、ＲＣＩＣタービンポンプだけでなく、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなども別に設けた駆動用のタービンの軸に直結したり、ＲＣＩＣタービンの軸に直接直結したり（例えば、特許文献２参照）することが行われている。

特開平４−６６８９７号公報 特開２０１２−２３３７２４号公報

しかしながら、上述のように蓄電池（バッテリ）を設置するだけでは、長期間の全交流電源喪失によって蓄電池の電源が枯渇し、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなどが停止して、原子炉への注水および減圧冷却を行うことができないという問題がある。
また、上述のようにＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなどを別に設けた駆動用のタービンの軸に直結した場合には、全交流電源が喪失していない状態、すなわち、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプなどに外部から電源が供給できる状態であっても、別に設けた駆動用のタービンによってＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプが駆動されるが、本来ＲＣＩＣタービン駆動用に全蒸気量が供給されるところに、別に設けた駆動用のタービンを駆動するため蒸気の分流が起こり、ＲＣＩＣタービンポンプの出力が低下し、原子炉への注水および減圧冷却を効率よく行うことができないという問題がある。加えて、真空ポンプおよび復水ポンプにそれぞれ駆動用タービンを設置することは、その駆動用蒸気を復水化するため、あらかじめ復水器を真空上昇しておかなければならず、別途真空ポンプ、復水ポンプが必要となり、システムが複雑化し、保修対象の機器が増加するデメリットが生じる問題がある。
さらに、ＲＣＩＣタービンの軸に、ＲＣＩＣタービンポンプだけでなく、ＲＣＩＣの真空ポンプや復水ポンプを直接直結する方法では、電源が供給できる状態での定期的な運転試験においてＲＣＩＣの回転速度を昇速あるいは減速した場合、ＲＣＩＣの回転数が変化することから、ＲＣＩＣタービン回転数と同期した真空ポンプおよび復水ポンプの回転数も変化し、真空ポンプおよび復水ポンプの流量、揚程等の規定の性能を維持できない問題がある。

本発明は、全交流電源喪失時にのみ、ＲＣＩＣの真空ポンプやドレンポンプなどのポンプを駆動することが可能な装置、及びそれを備えるシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、モータの電源による駆動を、全交流電源喪失時にＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力による駆動に切り替える電源／タービン軸動力切替駆動装置であって、全交流電源喪失時に、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続されて、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を前記モータの回転軸に伝達する機構を備える。

上記機構は、ギアが設けられた第１の軸と、前記モータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する回転動力伝達手段と、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、前記第１の軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる第２の軸と、を備えていてもよい。また、上記機構は、前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に前記ＲＣＩＣタービンシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記回転動力伝達手段を介して前記モータの回転軸に伝達させるクラッチを備えていてもよい。

本発明に係る装置は、第１のモータの電源による駆動、及び、第２のモータの電源による駆動を、全交流電源喪失時にＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力による駆動に切り替える装置であって、全交流電源喪失時に、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続されて、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を前記第１のモータの回転軸及び前記第２のモータの回転軸に伝達する機構を備え、
前記機構は、ギアが設けられた第１の軸と、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、前記第１の軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる第２の軸と、前記第１のモータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する第１の回転動力伝達手段と、前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記第１の回転動力伝達手段を介して前記第１のモータの回転軸に伝達させる第１のクラッチと、前記第２のモータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する第２の回転動力伝達手段と、前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に必要に応じて前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記第２の回転動力伝達手段を介して前記第２のモータの回転軸に伝達させる第２のクラッチと、を備えていてもよい。

上記機構は、前記第１の軸に設けられたギアに接続され、前記第１の軸に設けられたギアの回転によって発電する発電機を備えていてもよい。

また、上記機構は、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、前記モータの回転軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる軸と、を備えていてもよい。この機構は、全交流電源喪失時に、前記モータと該モータの回転軸とを分離するクラッチを備えていてもよい。

本発明に係る原子炉隔離時冷却系は、上述の装置を備える。

本発明によれば、全交流電源喪失時にのみ、ＲＣＩＣの真空ポンプやドレンポンプなどのポンプを駆動することが可能な装置、及びそれを備えるシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態において、ＲＣＩＣの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態において、電源／タービン軸動力切替駆動装置の一部の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態において、電源／タービン軸動力切替駆動装置の側面図を示す図である。（ａ）は、ギア２１がギア１１２に接続している状態を示し、（ｂ）は、ギア２１がギア１１２から離れている状態を示す。 本発明の他の一実施形態において、電源／タービン軸動力切替駆動装置の概略構成を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により当業者には明らかであり、本明細書の記載から当業者であれば容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び図面等は、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な修飾ができることは、当業者にとって明らかである。

図１は、本発明の一実施形態として説明するＲＣＩＣ２００の概略構成を示す図である。図１に示すように、本発明に係るＲＣＩＣ２００は、復水貯蔵タンク（ＣＳＴ）２、サプレッションプール３、電源／タービン軸動力切替駆動装置１００、ＲＣＩＣタービン１１０、ＲＣＩＣタービンポンプ１２０、発電機１３０、ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０、バルブ１７３〜１７８などを備える。

正常時には、バルブ１７１，１７２は開放され、バルブ１７３は閉鎖されており、原子炉圧力容器１から排出される蒸気は、バルブ１７１を介して主タービンや、ドレンポット４及びバルブ１７２を介して主復水器に導かれる。原子炉にトラブルが発生した場合には、バルブ１７１，１７２は閉鎖され、原子炉が隔離状態となる。原子炉隔離時には、バルブ１７３が開放され、本発明に係るＲＣＩＣ２００が起動する。

ＲＣＩＣタービンポンプ１２０及び発電機１３０は、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１を介してＲＣＩＣタービン１１０に直結されており、ドレンポット４及びバルブ１７３，１７４，１７５を介して原子炉圧力容器１から導入された蒸気によってＲＣＩＣタービン１１０が回転し、ＲＣＩＣタービンポンプ１２０及び発電機１３０を駆動する。ＲＣＩＣタービンポンプ１２０は、例えば、復水貯蔵タンク２の冷水などを、バルブ１７６，１７７を介して原子炉圧力容器１に供給する。発電機１３０によって発電された電力は、蓄電池に充電してもよいし、圧力計（真空計）や水位計などの計装装置（例えば、ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０の水位計や圧力計、原子炉水位計や圧力計など）の電源や、ＲＣＩＣの回転数制御器、バルブ１７３〜１７８などの開閉を制御する制御装置等の駆動源として使用してもよい。なお、制御装置によってバルブ１７３〜１７８などの開閉を制御する場合には、バルブ１７３〜１７８として、電気的に開閉を制御できる電磁弁などを用いることが好ましい。

ＲＣＩＣタービン１１０を駆動した蒸気は、サプレッションプール３に導かれ、減圧冷却される。また、ＲＣＩＣタービン１１０のグランド部から漏れた蒸気は、ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０に導かれ、冷却されて水となる。ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０は、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０によって吸引され、真空度が維持されている。ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０は、モータによって駆動するポンプである。ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０によって吸引された蒸気は、サプレッションプール３に導かれ、減圧冷却されて水となる。なお、サプレッションプール３の水は、ＲＣＩＣタービンポンプ１２０により、バルブ１７７を介して原子炉圧力容器１に供給される。

ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０に水が所定量溜まると、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０によって排出される。排出された水は、ＲＣＩＣタービンポンプ１２０により、バルブ１７７を介して原子炉圧力容器１に供給される。ＲＣＩＣドレンポンプ１６０は、モータによって駆動するポンプである。なお、原子炉圧力容器１に水の供給が不要である場合には、バルブ１７７が閉鎖され、バルブ１７８が開放されて、ＲＣＩＣタービンポンプ１２０によって水が復水貯蔵タンク２に供給される。

電源／タービン軸動力切替駆動装置１００は、全ての交流電源が喪失した場合に、ＲＣＩＣタービンシャフト１１１に設けられたギアに接続されて、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０やＲＣＩＣドレンポンプ１６０などのモータの電源による駆動を、ＲＣＩＣタービンシャフト１１１の回転動力による駆動に切り替える装置である。まず、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０とＲＣＩＣドレンポンプ１６０がモータをそれぞれ備える場合について説明する。図２に、本発明の一実施形態として説明する電源／タービン軸動力切替駆動装置１００の一部の概略構成を示す。また、図３に、本発明の一実施形態として説明する電源／タービン軸動力切替駆動装置１００の側面図を示す。

電源／タービン軸動力切替駆動装置１００は、軸１０、ギア結合装置２０、回転動力伝達手段３０，５０、クラッチ４０，６０などを備える。
ギア結合装置２０は、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１に設けられたギア１１２に接続させるためのギア２１と、軸１０に設けられたギア１１に接続させるためのギア２２と、ギア２１の回転によってギア２２を回転させる回転軸２３と、ギア２１とギア２２を備える回転軸２３をブッシュやベアリング等の軸受によって回転可能に保持する構造を備え、ギア２２をギア１１に接続した状態で、ギア２１をギア１１２に接続させたり、ギア２１をギア１１２から離したりすることが可能な、油圧式伸縮ロッド２４及びバネ式伸縮ロッド２５と、油圧式伸縮ロッド２４を伸縮させるための操作ハンドル２７などを備える。

ギア２１とギア１１２は、ギア１１２の回転をギア２１に伝達できるものであれば特に制限されるものではないが、ギア２１をギア１１２に押し付けることによってそれらのギア２１，１１２が接続され、ギア１１２の回転をギア２１に伝達することができる、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などが好ましい。これにより、ＲＣＩＣの運転を止めなくてもギア２１をギア１１２に接続することが可能となる。
ギア２２とギア１１としては、ギア２２の回転をギア１１に伝達できるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、平歯車、はすば歯車などの歯車、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などを用いることができる。

ギア結合装置２０は、操作ハンドル２７を操作することにより、油圧式伸縮ロッド２４が伸びたり縮んだりするとともに、バネ式伸縮ロッド２５も一緒に伸びたり縮んだりし、ギア２２をギア１１に接続した状態で、ギア２１をギア１１２に押し付けて接続させたり、ギア２１をギア１１２から離したりすることができる。正常時には、ギア２１はギア１１２から離されているが、全交流電源喪失時に、ギア結合装置２０によってギア２１はギア１１２に接続され、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力がギア１１２、ギア２１、回転軸２３、ギア２２及びギア１１を介して軸１０に伝達される。

回転動力伝達手段３０は、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０のモータ１５１の回転軸１５２と軸１０との間で回転動力を伝達するものであり、回転軸１５２と軸１０を一体的に回転させるものである。回転動力伝達手段５０は、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０のモータ１６１の回転軸１６２と軸１０との間で回転動力を伝達するものであり、回転軸１５２と軸１０を一体的に回転させるものである。なお、本実施の形態においては、回転動力伝達手段３０を、ギア１１と回転動力伝達手段５０との間に設けることとしているが、軸１０がギア１１を貫通している場合には、ギア１１に対して回転動力伝達手段５０とは反対側に回転動力伝達手段３０を設けてもよい。回転動力伝達手段３０，５０は、例えば、円筒形プーリ／平ベルト、Ｖプーリ／Ｖベルト、歯付プーリ／歯付ベルトなどのベルト機構、スプロケット／チェーンなどのチェーン機構、平歯車、はすば歯車などの歯車、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などのギア機構などである。

クラッチ４０は、軸１０に設けられており、正常時には、回転軸１５２の回転動力が、回転動力伝達手段３０を介して軸１０に設けられたギア１１に伝達されないように切り離され、全交流電源喪失時には、軸１０の回転動力が、回転動力伝達手段３０を介して回転軸１５２に伝達されるように接続される。クラッチ６０は、軸１０に設けられており、正常時には、回転軸１６２の回転動力が、回転動力伝達手段５０を介して軸１０に設けられたギア１１と、回転動力伝達手段３０を介して回転軸１５２に伝達されないように切り離され、全交流電源喪失時に必要に応じて、軸１０の回転動力が、回転動力伝達手段５０を介して回転軸１６２に伝達されるように接続される。なお、本実施の形態においては、クラッチ４０を、ギア１１と回転動力伝達手段３０との間に設け、クラッチ６０を、回転動力伝達手段３０と回転動力伝達手段５０との間に設けることとしているが、軸１０がギア１１を貫通し、ギア１１に対して回転動力伝達手段５０とは反対側に回転動力伝達手段３０が設けられている場合には、クラッチ４０をギア１１と回転動力伝達手段３０との間に設け、クラッチ６０をギア１１と回転動力伝達手段５０との間に設けてもよい。クラッチ４０，６０は、例えば、電磁クラッチなどである。

なお、本実施の形態においては、ギア２２をギア１１に接続した状態で、ギア２１をギア１１２に接続させたり、ギア２１をギア１１２から離したりすることとしているが、ギア２１及びギア２２をギア１１２及びギア１１にそれぞれ接続させたり、ギア２１及びギア２２をギア１１２及びギア１１から離したりすることとしてもよい。この場合、ギア２２とギア１１は、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車であることが好ましい。

また、上述のギア結合装置２０に、操作ハンドル２７を電動で操作することが可能な電動装置２８を設けてもよい。電動装置２８は、例えば、油圧式、電気式などのジャッキである。これにより、操作ハンドル２７の操作を遠隔で行うことが可能となる。さらに、上述のギア結合装置２０に電動装置２８を設ける場合には、電動装置２８の操作ハンドル２７の操作によるギア２１とギア１１２との接続を検知して、電動装置２８への電源供給を停止させるリミットスイッチ２６を設けてもよい。なお、図３においては、ギア２１とギア１１２とが接続すると、バネ式伸縮ロッド２５が接触するような位置に、リミットスイッチ２６を設けることとしているが、ギア２１とギア１１２とが接続したことを検知できる位置であれば、リミットスイッチ２６の位置はこれに限定されるものではない。

上述のクラッチ４０，６０が電磁クラッチである場合には、ギア２１とギア１１２との接続を検知すると、軸１０の回転動力を、回転動力伝達手段３０、５０を介して回転軸１５２，１６２に伝達できるようにするため、リミットスイッチ２６によって例えば蓄電池などから電源がクラッチ４０やクラッチ６０に供給されて、クラッチ４０やクラッチ６０が接続されるようにしてもよいし、ギア１１に接続され、ギア１１の回転によって発電する発電機７０を上述の電源／タービン軸動力切替駆動装置１００に設け、発電機７０によって発電された電力がクラッチ４０やクラッチ６０に供給されて、クラッチ４０やクラッチ６０が接続されるようにしてもよい。これにより、クラッチ４０，６０の接続を全交流電源喪失時に自動で行うことが可能となる。なお、上述の電源／タービン軸動力切替駆動装置１００に発電機７０を設ける場合には、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０の運転が必要なとき、例えば、ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０内の水位が一定量を越えたときに、クラッチ６０が接続されるように、クラッチ６０への電源供給を制御してもよい。これにより、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力の損失を防ぐことができる。

また、上述の実施形態においては、ギア２２をギア１１に接続したまま、ギア２１をギア１１２に接続することとしているが、ギア１１２とギア１１にギア２１を接続することとしてもよい。これにより、ギア２２を設けなくてもよくなるので、費用の削減を図ることができる。この場合、ギア１１は、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車であることが好ましい。

以上のように、本発明に係るＲＣＩＣ２００に上述の電源／タービン軸動力切替駆動装置１００を設けて、全交流電源喪失時に、ＲＣＩＣ２００の運転を止めることなく、電源／タービン軸動力切替駆動装置１００におけるギア２１を、ＲＣＩＣ２００におけるＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１のギア１１２に接続できるようにすることにより、全交流電源喪失時にのみ、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力によってＲＣＩＣの真空ポンプやドレンポンプなどのポンプを駆動することが可能となる。もって、長期間の全交流電源喪失に耐え、ＲＣＩＣの運転を長期にわたって行うことが可能となり、原子炉の健全性の維持を図ることができる。

次に、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０とＲＣＩＣドレンポンプ１６０が１つのモータによって駆動される場合について説明する。図４に、本発明の他の一実施形態として説明する電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａの一部の概略構成を示す。図４に示すように、モータ８０の軸（回転軸）１０ａと、ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０の回転軸（駆動軸）１５２ａとの間には、軸１０ａの回転動力を回転軸１５２ａに伝達するための回転動力伝達手段３０ａが、軸１０ａと、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０の回転軸（駆動軸）１６２ａとの間には、軸１０ａの回転動力を回転軸１６２ａに伝達するための回転動力伝達手段５０ａがそれぞれ設けられており、モータ８０の電源による駆動によってＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ１５０及びＲＣＩＣドレンポンプ１６０が運転される仕組みとなっている。回転動力伝達手段３０ａ，５０ａは、例えば、円筒形プーリ／平ベルト、Ｖプーリ／Ｖベルト、歯付プーリ／歯付ベルトなどのベルト機構、スプロケット／チェーンなどのチェーン機構、平歯車、はすば歯車などの歯車、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などのギア機構などである。

電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａは、ギア結合装置２０ａなどを備える。ギア結合装置２０ａは、上述のギア結合装置２０と同様に、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１に設けられたギア１１２に接続させるためのギア２１ａと、軸１０ａに設けられたギア１１ａに接続させるためのギア２２ａと、ギア２１ａの回転によってギア２２ａを回転させる回転軸２３ａと、ギア２１ａとギア２２ａを備える回転軸２３ａをブッシュやベアリング等の軸受によって回転可能に保持する構造を備え、ギア２２ａをギア１１ａに接続した状態で、ギア２１ａをギア１１２に接続させたり、ギア２１ａをギア１１２から離したりすることが可能な、油圧式伸縮ロッド２４ａ及びバネ式伸縮ロッド（図示せず）と、油圧式伸縮ロッド２４を伸縮させるための操作ハンドル（図示せず）などを備える。

ギア２１ａとギア１１２は、ギア１１２の回転をギア２１ａに伝達できるものであれば特に制限されるものではないが、ギア２１ａをギア１１２に押し付けることによってそれらのギア２１ａ，１１２が接続され、ギア１１２の回転をギア２１ａに伝達することができる、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などが好ましい。これにより、ＲＣＩＣの運転を止めなくてもギア２１ａをギア１１２に接続することが可能となる。

ギア２２ａとギア１１ａとしては、ギア２２ａの回転をギア１１ａに伝達できるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、平歯車、はすば歯車などの歯車、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車などを用いることができる。

ギア結合装置２０ａは、上述のギア結合装置２０と同様に、操作ハンドルを操作することにより、油圧式伸縮ロッド２４ａが伸びたり縮んだりするとともに、バネ式伸縮ロッドも一緒に伸びたり縮んだりし、ギア２２ａをギア１１ａに接続した状態で、ギア２１ａをギア１１２に押し付けて接続させたり、ギア２１ａをギア１１２から離したりすることができる。正常時には、ギア２１ａはギア１１２から離されているが、全交流電源喪失時に、ギア結合装置２０ａによってギア２１ａはギア１１２に接続され、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力がギア１１２、ギア２１ａ、回転軸２３ａ、ギア２２ａ及びギア１１ａを介して軸１０ａに伝達される。

なお、本実施の形態においては、ギア２２ａをギア１１ａに接続した状態で、ギア２１ａをギア１１２に接続させたり、ギア２１ａをギア１１２から離したりすることとしているが、ギア２１ａ及びギア２２ａをギア１１２及びギア１１ａにそれぞれ接続させたり、ギア２１ａ及びギア２２ａをギア１１２及びギア１１ａから離したりすることとしてもよい。この場合、ギア２２ａとギア１１ａは、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車であることが好ましい。

また、ギア結合装置２０ａは、上述のギア結合装置２０と同様に、操作ハンドルを電動で操作することが可能な電動装置を設けてもよい。さらに、ギア結合装置２０ａに電動装置を設ける場合には、電動装置の操作ハンドルの操作によるギア２１ａとギア１１２との接続を検知して、電動装置への電源供給を停止させるリミットスイッチを設けてもよい。

電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａは、正常時には、モータ８０の駆動による軸１０ａの回転動力を、回転動力伝達手段３０ａ，５０ａを介して回転軸１５２ａ，１６２ａに伝達できるようにモータ８０と軸１０ａを接続し、全交流電源喪失時には、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力を、ギア１１２、ギア２１ａ、回転軸２３ａ、ギア２２ａ、ギア１１ａ、軸１０ａを介して回転軸１５２ａ，１６２ａに伝達でき、モータ８０には伝達できないようにモータ８０と軸１０ａを分離するためのクラッチ９０を備えていてもよい。これにより、全交流電源喪失時において、モータ８０を軸１０ａに接続することによるＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力の損失を防ぐことができる。クラッチ９０は、例えば、電磁クラッチなどである。

また、電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａは、全交流電源喪失時に必要に応じて、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１から伝達された軸１０ａの回転動力が、回転動力伝達手段５０ａを介して回転軸１６２ａに伝達されるようにするため、回転動力伝達手段３０ａと回転動力伝達手段５０ａとの間の軸１０ａにクラッチを設けてもよい。これにより、ＲＣＩＣドレンポンプ１６０の運転が必要なとき、例えば、ＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０内の水位が一定量を越えたときに、クラッチを接続（励磁）状態にしてＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転駆動をＲＣＩＣドレンポンプ１６０の回転軸１６２に伝達することが可能となる。上記クラッチは、例えば、電磁クラッチなどである。

回転動力伝達手段３０ａと回転動力伝達手段５０ａとの間の軸１０ａに設けられたクラッチが電磁クラッチである場合には、ギア１１ａに接続され、ギア１１ａの回転によって発電する発電機を上述の電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａに設け、発電機が発電した電力によって上記電磁クラッチを接続状態や分離（切断）状態にできるようにしてもよい。これにより、全交流電源喪失時にＲＣＩＣグランド蒸気復水器１４０内の水位に応じて、上記電磁クラッチの接続／切断を自動で行うことが可能となる。

また、上述の実施形態においては、ギア２２ａをギア１１ａに接続したまま、ギア２１ａをギア１１２に接続することとしているが、ギア１１２とギア１１ａにギア２１ａを接続することとしてもよい。これにより、ギア２２ａを設けなくてもよくなるので、費用の削減を図ることができる。この場合、ギア１１ａは、ゴム状弾性をもつライニング材、乾式摩擦材などが表面に施された摩擦車であることが好ましい。

以上のように、本発明に係るＲＣＩＣ２００に上述の電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａを設けて、全交流電源喪失時に、ＲＣＩＣ２００の運転を止めることなく、電源／タービン軸動力切替駆動装置１００ａにおけるギア２１ａを、ＲＣＩＣ２００におけるＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１のギア１１２に接続できるようにすることにより、全交流電源喪失時にのみ、ＲＣＩＣタービンポンプシャフト１１１の回転動力によってＲＣＩＣの真空ポンプやドレンポンプなどのポンプを駆動することが可能となる。もって、長期間の全交流電源喪失に耐え、ＲＣＩＣの運転を長期にわたって行うことが可能となり、原子炉の健全性の維持を図ることができる。

１ 原子炉圧力容器
２ 復水貯蔵タンク
３ サプレッションプール
４ ドレンポット
１０，１０ａ 軸
２０，２０ａ ギア結合装置
１１，１１ａ，２１，２１ａ，２２，２２ａ ギア
２３，２３ａ 回転軸
２４，２４ａ 油圧式伸縮ロッド
２５ バネ式伸縮ロッド
２６ リミットスイッチ
２７ 操作ハンドル
２８ 電動装置
３０，３０ａ，５０，５０ａ 回転動力伝達手段
４０，６０，９０ クラッチ
７０ 発電機
８０ モータ
１００，１００ａ 電源／タービン軸動力切替駆動装置
１１０ ＲＣＩＣタービン
１１１ ＲＣＩＣタービンポンプシャフト
１１２ ギア
１２０ ＲＣＩＣタービンポンプ
１３０ 発電機
１４０ ＲＣＩＣグランド蒸気復水器
１５０ ＲＣＩＣグランド蒸気真空ポンプ
１５１ モータ
１５２，１５２ａ 回転軸
１６０ ＲＣＩＣドレンポンプ
１６１ モータ
１６２，１６２ａ 回転軸
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８ バルブ
２００ ＲＣＩＣ

前記機構の前記第１の軸に設けられたギアには、当該ギアの回転によって発電する発電機が接続されていてもよい。

Claims (8)

1. モータの電源による駆動を、全交流電源喪失時にＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力による駆動に切り替える電源／タービン軸動力切替駆動装置であって、
   全交流電源喪失時に、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続されて、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を前記モータの回転軸に伝達する機構を備えることを特徴とする装置。
2. 前記機構は、
   ギアが設けられた第１の軸と、
   前記モータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する回転動力伝達手段と、
   前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、
   前記第１の軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、
   前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる第２の軸と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記機構は、前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に前記ＲＣＩＣタービンシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記回転動力伝達手段を介して前記モータの回転軸に伝達させるクラッチを備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記装置は、第１のモータの電源による駆動、及び、第２のモータの電源による駆動を、全交流電源喪失時にＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力による駆動に切り替える装置であって、全交流電源喪失時に、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続されて、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を前記第１のモータの回転軸及び前記第２のモータの回転軸に伝達する機構を備え、
   前記機構は、
   ギアが設けられた第１の軸と、
   前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、
   前記第１の軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、
   前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる第２の軸と、
   前記第１のモータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する第１の回転動力伝達手段と、
   前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記第１の回転動力伝達手段を介して前記第１のモータの回転軸に伝達させる第１のクラッチと、
   前記第２のモータの回転軸と前記第１の軸との間で回転動力を伝達する第２の回転動力伝達手段と、
   前記第１の軸に設けられ、全交流電源喪失時に必要に応じて前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転動力を、前記第１のギア、前記第２の軸、前記第２のギア、前記第１の軸及び前記第２の回転動力伝達手段を介して前記第２のモータの回転軸に伝達させる第２のクラッチと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記機構は、前記第１の軸に設けられたギアに接続され、前記第１の軸に設けられたギアの回転によって発電する発電機を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
6. 前記機構は、
   前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトに設けられたギアに接続され、前記ＲＣＩＣタービンポンプシャフトの回転によって回転する第１のギアと、
   前記モータの回転軸に設けられたギアに接続される第２のギアと、
   前記第１のギアの回転によって前記第２のギアを回転させる軸と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記機構は、全交流電源喪失時に、前記モータと該モータの回転軸とを分離するクラッチを備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の装置を備えることを特徴とする原子炉隔離時冷却系。

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