JP2021059926A - ブローアウトパネル閉止システム - Google Patents

Abstract

【課題】本来の電力源を喪失しても閂装置を駆動することができるブローアウトパネル閉止システムを提供する。【解決手段】建屋の開口部を開閉するブローアウトパネル閉止装置と、ブローアウトパネル閉止装置に閂をかける閂装置２１と、閂装置２１を駆動して閂を開閉する第２駆動装置２３と、パワーセンタからの電力で動作し、第２駆動装置２３を駆動する駆動源となる第２モータ３４と、第２駆動装置２３を駆動する駆動源となる第３モータ４１と、第３モータ４１と電力供給ライン４２で接続され第３モータ４１の電力源となる電池４３とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、ブローアウトパネル閉止システムに関する。

本技術分野の背景技術として、特許第６４９４８５０号公報（特許文献１）がある。この公報には、建屋に配置されたブローアウトパネルが開放された後の開口部を開閉板で塞ぐ技術について開示されている（特許請求の範囲参照）。

特開第６４９４８５０号公報

ブローアウトパネル閉止装置は、原子炉建屋に複数個設けられた開口部にそれぞれ設けられている。当該開口部には、ブローアウトパネルが設けられており、当該ブローアウトパネルは原子炉建屋の内圧が高まったときに開放する。ブローアウトパネル閉止装置は、開放された当該開口部を開閉可能であり、ブローアウトパネル閉止装置が所定の閉位置や開位置にあるとき、それぞれ閂装置で閂をかけて不用意に動かないようにする。

このようなブローアウトパネル閉止装置は電動機が駆動源だが、念のため、可能性は低いものの信頼性向上のために、本来の電力源を喪失してもブローアウトパネル閉止装置の駆動に支障がないようにしておきたい。

そこで、本発明は、本来の電力源を喪失しても駆動することができるブローアウトパネル閉止システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、建屋の開口部を開閉するブローアウトパネル閉止装置と、所定の電源の電力によって前記ブローアウトパネル閉止装置を駆動する電動機と、前記電動機と電力供給ラインを介して接続され当該電動機の前記所定の電源とは別電源となる電池とを備えている。

本発明によれば、本来の電力源を喪失しても駆動することができるブローアウトパネル閉止システムを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１に係るブローアウトパネル閉止システムの正面図である。 本発明の実施例１に係るブローアウトパネル閉止システムの上面図である。 本発明の実施例１に係るブローアウトパネル閉止システムのブローアウトパネル閉止装置の駆動系を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係るブローアウトパネル閉止システムのブローアウトパネル閉止装置の駆動系を示すブロック図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、原子炉建屋の開口部を開閉するブローアウトパネル閉止システムの正面図であり、図２は、同上面図である。原子炉建屋の例えば外壁１００（二次格納容器（以下、同様））には、開口部１０１が形成されている。開口部１０１は外壁１００の複数個所に設けられていて、各開口部１０１にはブローアウトパネル閉止システム１が設置されている。ブローアウトパネル閉止システム１は、ブローアウトパネル閉止装置１１を備えている。ブローアウトパネル閉止装置１１は、開口部１０１に設けられている図示しないブローアウトパネル（ＢＯＰ）が原子炉建屋の内圧が高まって開放した後に、開いている開口部１０１を閉止する装置である。ブローアウトパネル閉止装置１１は、例えば縦長長方形の扉であり、原子炉建屋内から視てブローアウトパネル閉止装置１１の右端部の上下（図１）はそれぞれ蝶番１２によって外壁１００の外側の面に扉枠１０２を介して取り付けられている。そして、ブローアウトパネル閉止装置１１は、蝶番１２によって開閉自在であり、閉じたときは開口部１０１を閉止する。ブローアウトパネル閉止装置１１の例えば下側の蝶番１２には、所定の連結機構で構成され、ブローアウトパネル閉止装置１１を開閉駆動する第１駆動装置１３を介して第１モータ１４が連結しており、この第１モータ１４の駆動によってブローアウトパネル閉止装置１１は開閉する。

ブローアウトパネル閉止装置１１の原子炉建屋の内側から視た左側の面には（図１）、閂装置２１が設けられている。閂装置２１はブローアウトパネル閉止装置１１の中間高さから上下にそれぞれ延びる２本の閂ピン２２を備えている。２本の閂ピン２２の基端部は、ブローアウトパネル閉止装置１１に設けられた第２駆動装置２３に連結されている。第２駆動装置２３は、その動作によって、上側の閂ピン２２を下降し、下側の閂ピン２２が上昇させる。あるいは、第２駆動装置２３は、その動作によって、上側の閂ピン２２を上昇させ、下側の閂ピン２２を下降させる。第２駆動装置２３周辺の機構や動作の詳細については後記する。

外壁１００の内面に設けられた扉枠１０２において、ブローアウトパネル閉止装置１１を閉じたときに２本の閂ピン２２における先端部の上下に位置する部位には、それぞれ閂ブロック２４が設けられている。第２駆動装置２３が駆動して、上側の閂ピン２２が上昇し、下側の閂ピン２２が下降すると、各閂ピン２２の先端部がそれぞれ閂ブロック２４に挿入されて、ブローアウトパネル閉止装置１１に閂がかかる。第２駆動装置２３が駆動して、上側の閂ピン２２が下降し、下側の閂ピン２２が上昇すると、各閂ピン２２の先端部がそれぞれ閂ブロック２４から引き抜かれて、ブローアウトパネル閉止装置１１の閂が解除される。図２を参照して、ブローアウトパネル閉止装置１１の符号３１の位置がブローアウトパネル閉止装置１１の閉位置であり、符号３２の位置（２点鎖線）が開位置である。図示はしないが、開位置３２においても閂ブロックが設けられていて、ブローアウトパネル閉止装置１１に開位置３２で閂をかけることができる。

ところで、ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉や閂装置２１の駆動は後記するようにモータが駆動源だが、念のため、可能性は低いものの信頼性向上のために、本来の電力源を喪失してもブローアウトパネル閉止装置１１の開閉や閂装置２１の駆動に支障がないようにしておきたい。
そこで、本実施例１のブローアウトパネル閉止システム１においては、以下に説明するように本来の電力源を喪失してもブローアウトパネル閉止装置１１の開閉や閂装置２１の駆動を行えるようにしている。

図３は、ブローアウトパネル閉止装置の駆動系を示すブロック図である。ブローアウトパネル閉止装置１１を駆動する電動機は、通常は原子炉建屋の電力供給源であり所定の電源となるパワーセンタ（図示せず）の供給する電力で駆動する。
すなわち、ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉の駆動源である第１モータ１４（電動機の一例）は、電力供給ライン５０を介して、パワーセンタの供給する電力で駆動する。

閂装置２１の第２駆動装置２３は、第２モータ３４（電動機の一例）を駆動源としており、第２モータ３４は、パワーセンタと電力供給ライン３５で接続されていて、パワーセンタの供給する電力で通常は駆動する。第２モータ３４と第２駆動装置２３とは所定の連結機構３３を介して連結されていて、第２モータ３４の回転動力は連結機構３３を介して第２駆動装置２３に伝達され、第２駆動装置２３は駆動される。通常は、このように第２モータ３４を駆動源とし、パワーセンタの供給電力によって閂装置２１は動作する。

ブローアウトパネル閉止装置１１は、操作パネル４６を備えており、操作パネル４６は、作業者の操作によりブローアウトパネル閉止システム１を制御する装置である。第１モータ１４と操作パネル４６とは信号線７４を介して接続されている。また、第２モータ３４と操作パネル４６とは信号線７１を介して接続されている。作業者が操作パネル４６を操作することで、信号線，７４，７１を介して第１モータ１４、第２モータ３４にそれぞれ制御信号が送信される。一般に操作パネル４６はブローアウトパネル閉止装置１１から遠隔（例えば数百ｍ）の場所に設定されており、操作パネル４６からの制御信号によって第１モータ１４を駆動し、ブローアウトパネル閉止装置１１開閉動作を遠隔操作することができる。同様に、操作パネル４６によって、第２モータ３４を駆動し、閂装置２１を遠隔操作することができる。

一方、第３モータ４１（電動機の一種）は、第２モータ３４よりも小消費電力、小出力のモータであり、第２モータ３４と同様に連結機構３３を介して第２駆動装置２３を駆動することができる。第３モータ４１は、電力供給ライン４２を介して、電池ホルダ４７と接続されている。第３モータ４１は、信号線７２を介して操作パネル４６と接続されている。また、第１モータ１４も、電力供給ライン４９を介して、電池ホルダ４７と接続されている。第１モータ１４及び第３モータ４１と電池ホルダ４７とは一般には距離が離れていて（例えば数百ｍ）、長い電力供給ライン４２，４９で接続されている。電池ホルダ４７と操作パネル４６とは互いに近傍に設置することが好ましい。電池ホルダ４７には、例えば、一次電池（使い切りの電池）又は二次電池（一回限りではなく充電を行うことにより電力を蓄えて電池として使用できるようになり、繰り返し使用することができる電池）である乾電池等の電池４３が着脱自在である。

電池ホルダ４７に電池４３を装着し、操作パネル４６を操作することで、電池４３の電力は第１モータ１４又は第３モータ４１に供給される。具体的には、電力供給ライン４９と電力供給ライン４２とは電池ホルダ４７から１本になっていて途中で分岐しており、その分岐点には切替スイッチ４８が設けられている。切替スイッチ４８と操作パネル４６とは信号線７３で接続されており、操作パネル４６の操作によって切替スイッチ４８を切り替えることによって、選択的に第１モータ１４又は第３モータ４１に電池ホルダ４７に装着された電池４３の電力を供給して駆動することができる。電池４３は、市販の乾電池を複数個直列接続して用いてもよい。

電池４３の供給する電力は比較的小さく、これに合わせて第３モータ４１も比較的小型で比較的小さなトルクしか出力できない。そのため、連結機構３３は第３モータ４１の小さなトルクでも時間をかけて連結機構３３を駆動することができる構成（ギア比等）となっている。第２モータ３４、第３モータ４１、連結機構３３は、ブローアウトパネル閉止装置１１に設けられている。

なお、ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉も第１モータ１４のみならず、第１モータ１４より小消費電力、小出力の図示しない第４モータによっても行えるようにしてもよい。この場合は、閂装置２１と同様、電池４３を電力源とするときは、その第４モータを駆動源としてブローアウトパネル閉止装置１１の開閉を行うようにする。そして、ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉に大きなトルクを要するときは、小出力の第４モータでも時間をかけてブローアウトパネル閉止装置１１の開閉ができる第１駆動装置１３の構成（ギア比等）とするのが好ましい。

電力供給ライン４２，４９には、発電機４５も接続されている。すなわち、電力供給ライン４２，４９の分岐する手前位置（切替スイッチ４８の手前位置）と発電機４５とは電力供給ライン７５を介して接続されている。発電機４５は手動式の発電機であって、手回しハンドルなどを取り付けて手動回転することによって発電することができる。
なお、第２モータ３４と第３モータ４１とは、一台のモータで兼用してもよい。

次に、本実施例１の作用効果について説明する。
ブローアウトパネル閉止装置１１を動作させる緊急時においても、第１モータ１４、第２モータ３４にパワーセンタから電力を供給することができるときは、信号線７４，７２，７３を介して操作パネル４６から操作信号を出力することによって、第１モータ１４、第２モータ３４を駆動源として、ブローアウトパネル閉止装置１１を閉じ（あるいは開き「）、さらには閂をかける、あるいは解除することができる。

一方、パワーセンタからの電力供給が消失しているときは、電池ホルダ４７に電池４３を装着し、操作パネル４６を操作することで、信号線７４，７１，７３を介して制御信号を送信することで、電池４３の電力を第１モータ１４や第３モータ４１に供給する。これによって、第１モータ１４、第３モータ４１を駆動源としてブローアウトパネル閉止装置１１を閉じ（あるいは開き）、さらには閂をかける、あるいは解除することができる。

なお、電池４３が消耗していたりして、電池４３を電力源として第１モータ、第３モータ４１を駆動できないときは、発電機４５を手動で駆動して発電し、第１モータ、第３モータ４１を駆動するようにすればよい。
以上の手段によって、本来の電力源であるパワーセンタからの電力を喪失してもブローアウトパネル閉止装置１１を駆動することができるブローアウトパネル閉止システム１を提供することができる。

また、前記のとおり、第２モータ３４と第３モータ４１とを一台のモータで共用してもよい。すなわち、１台のモータをパワーセンタからの電力でも電池４３の電力でも駆動できる構成である。この場合は、閂装置２１の駆動系の部品点数を削減して、ブローアウトパネル閉止システム１を低製造コストで製造することができる。

図４は、本実施例２に係るブローアウトパネル閉止装置１１の駆動系を示すブロック図である。本実施例２において、実施例１と同一部材等は実施例１と同一の符号を用いて詳細な説明は省略する。
本実施例２が実施例１と異なるのは、まず、第１モータ１４、第２モータ３４及び第３モータ４１の電力供給源として電池４３等に代えて二次電池である蓄電池５１を用いていることである。蓄電池５１は、電力供給ライン５５を介して図示しないパワーセンタと接続されていて、平常時には当該パワーセンタから電力供給を受けて充電する。

蓄電池５１からは電力供給ライン６２と電力供給ライン６３とが一本になって延びていて、これは途中で電力供給ライン６２と電力供給ライン６３とに分岐する。この分岐点には、切替スイッチ６１が設けられている。切替スイッチ６１は、蓄電池５１の電力を選択的に電力供給ライン６２又は電力供給ライン６３に供給する。電力供給ライン６３は切替スイッチ６１の先でさらに第２モータ３４に電力を供給する電力供給ライン５３と、第３モータ４１に電力を供給する電力供給ライン５４とに分岐する。電力供給ライン６２は第１モータ１４に電力を供給する。

操作パネル５７は、作業者の操作によりブローアウトパネル閉止システム１を制御する装置である。第１モータ１４と操作パネル５７とは信号線７６を介して接続されている。第２モータ３４と操作パネル５７とは信号線６５を介して接続されている。第３モータ４１と操作パネル５７とは信号線６６を介して接続されている。切替スイッチ６１と操作パネル５７とは信号線６４を介して接続されている。蓄電池５１と操作パネル５７とは信号線７７を介して接続されている。これらにより、操作パネル５７は、第１モータ１４、第２モータ３４、第３モータ４１、切替スイッチ６１、蓄電池５１を制御することができる。

操作パネル５７は、充電制御部６７、選択駆動部６８、充電検出部６９、駆動制御部７０の機能を備えている。
充電検出部６９は、蓄電池５１の充電レベル（充電量の程度）を検出する。
充電制御部６７は、操作パネル５７の制御信号の出力によって第１モータ１４、第２モータ３４、第３モータ４１の何れもが駆動されていないときに、前記パワーセンタから電力供給ライン５５を介して供給される電力で蓄電池５１を充電するように制御する。また、蓄電池５１の充電レベルが所定の上限値を超えて過度に高くならないように、充電検出部６９の検出値に基づいて充電レベルが当該上限値に達したときは充電を中止する制御も行う。

選択駆動部６８は、第２モータ３４又は第３モータ４１を選択的に駆動する制御を行う。この場合、作業者は充電検出部６９によって操作パネル５７で蓄電池５１の充電レベルを確認することができる（ディスプレイ表示される）。そこで、作業者は閂装置２１を駆動させる場合に、操作パネル５７を操作して、充電レベルが高かったら第２モータ３４を駆動し、充電レベルが低かったら第３モータ４１を駆動するようにしてもよい。

駆動制御部７０は、閂装置２１を駆動させるに際して、充電検出部６９で検出した蓄電池５１の充電レベルが予め設定された所定の基準値を上回るときは選択駆動部６８により第２モータ３４を駆動し、所定の基準値以下のときは第３モータ４１を駆動するように制御する。充電レベルが低いときに第３モータ４１を選択し、高いときに第２モータ３４を選択するのは、後者が前者に比べて必要電力量が多いからである。

蓄電池５１には、電力供給ライン５８を介して発電機５９が接続されている。発電機５９は手動式の発電機である。発電機５９は手回しハンドルなどを取り付けて手動回転することによって発電することができる。操作パネル５７と発電機５９は蓄電池５１とはある程度距離の離れた位置（例えば数百ｍ程度）に設置されている。

次に、本実施例２の作用効果について説明する。
平常時のブローアウトパネル閉止装置１１を駆動する必要のないときには、蓄電池５１はパワーセンタから電力供給を受けて充電される。ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉駆動や閂の駆動を行うときも、蓄電池５１の充電電力で第１モータ１４、第２モータ３４を駆動することで行う。しかし、非常時にパワーセンタからの電源を喪失したときに、ブローアウトパネル閉止装置１１を駆動する必要が生じたときは、作業者が操作パネル５７を操作して、蓄電池５１に充電済みの電力で第１モータ１４を駆動することでブローアウトパネル閉止装置１１を閉じる（あるいは開く）。また、蓄電池５１に充電済みの電力で第３モータ４１を駆動して閂装置２１でブローアウトパネル閉止装置１１に所定位置（開位置、閉位置）で閂をかける、あるいは解除する。あるいは、操作パネル５７を操作して蓄電池５１に充電済みの電力で第２モータ３４を駆動して閂装置２１でブローアウトパネル閉止装置１１に閂をかけてもよい。このとき、第３モータ４１と第２モータ３４との選択的駆動は、作業者が充電検出部６９の検出値をモニタして手動操作で行ってもよいし、駆動制御部７０によって自動制御で行ってもよい。

ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉駆動を行うか、閂装置２１の駆動を行うかの選択は、作業者が操作パネル５７を操作することによって切替スイッチ６１を切り替えて行うことができる。
また、非常時に蓄電池５１の充電量が十分でなかったときは、発電機５９を手動操作することにより発電して、これにより蓄電池５１を充電し、この充電電力でブローアウトパネル閉止装置１１を駆動することができる。

以上の手段によって、本来の電力源であるパワーセンタからの電力を喪失してもブローアウトパネル閉止装置１１を駆動することができるブローアウトパネル閉止システム１を提供することができる。
また、蓄電池５１の充電レベルに応じて第２モータ３４か第３モータ４１かを選択するので、蓄電池５１の充電レベルに応じた適切なモータで閂装置２１を駆動することができる。

また、これを駆動制御部７０で行う場合は、蓄電池５１の充電レベルに応じて第２モータ３４か第３モータ４１かを自動で選択するので、作業者の負担を軽減することができる。
なお、ブローアウトパネル閉止装置１１の開閉駆動に使用するモータとして実施例１と同様に、第１モータ１４の他に第４モータを用意して、２台のモータで前記した閂装置２１で行うものと同様の制御を行うようにしてもよい。

また、前記のとおり、第２モータ３４と第３モータ４１とを一台のモータで共用してもよい。この場合は、閂装置２１の駆動系の部品点数を削減して、ブローアウトパネル閉止システム１を低製造コストで製造することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１ ブローアウトパネル閉止システム
１１ ブローアウトパネル閉止装置
１３ 第１駆動装置
１４ 第１モータ（電動機）
２１ 閂装置
２３ 第２駆動装置
３４ 第２モータ（電動機）
４１ 第３モータ（電動機）
４３ 電池
４５ 発電機
４７ 電池ホルダ
５１ 蓄電池（電池、二次電池）
５９ 発電機
１０１ 開口部

Claims (12)

1. 建屋の開口部を開閉するブローアウトパネル閉止装置と、
   所定の電源の電力によって前記ブローアウトパネル閉止装置を駆動する電動機と、
   前記電動機と電力供給ラインを介して接続され当該電動機の前記所定の電源とは別電源となる電池とを備えていることを特徴とするブローアウトパネル閉止システム。
2. 前記ブローアウトパネル閉止装置を開閉駆動する第１駆動装置と、
   前記電動機の少なくとも一つであり、前記第１駆動装置の駆動源となる第１モータとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のブローアウトパネル閉止システム。
3. 前記ブローアウトパネル閉止装置に閂をかける閂装置と、
   前記閂装置を駆動して閂を開閉する第２駆動装置と、
   前記所定の電源で動作して前記第２駆動装置の駆動源となる第２モータと、
   前記電動機の少なくとも一つであり、前記第２駆動装置の駆動源となる第３モータとを備えていることを特徴とする請求項２に記載のブローアウトパネル閉止システム。
4. 前記電力供給ラインに接続された電池ホルダを備え、
   前記電池ホルダは、前記電池が着脱自在であることを特徴とする至請求項３に記載のブローアウトパネル閉止システム。
5. 前記電池は、二次電池であることを特徴とする請求項３に記載のブローアウトパネル閉止システム。
6. 前記第２モータと前記第３モータとは同じモータであることを特徴とする請求項３に記載のブローアウトパネル閉止システム。
7. 前記電池は、前記所定の電源に代えて前記第２モータの電力源でもあることを特徴とする請求項５に記載のブローアウトパネル閉止システム。
8. 前記第２モータ又は前記第３モータに選択的に前記電池の電力を供給して前記第２モータ又は前記第３モータを選択的に駆動させる選択駆動部を備えていることを特徴とする請求項７に記載のブローアウトパネル閉止システム。
9. 前記第２モータは前記第３モータよりも駆動に大きな電力を要し、
   前記電池の充電レベルを検出する充電検出部と、
   前記充電検出部で検出した前記充電レベルが予め設定された所定の基準値を上回るときは前記選択駆動部により前記第２モータを駆動し、前記所定の基準値以下のときは前記第３モータを駆動するように制御する駆動制御部とを備えていることを特徴とする請求項８に記載のブローアウトパネル閉止システム。
10. 前記第１モータ、前記第２モータ及び第３モータを駆動していない際に前記電池に充電を行うように制御する充電制御部を備えていることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れかの一項に記載のブローアウトパネル閉止システム。
11. 前記第２モータの電力源となる電力の発電を行う手動式の発電機を備えていることを特徴とする請求項４に記載のブローアウトパネル閉止システム。
12. 前記電池の充電のための電力の発電を行う手動式の発電機を備えていることを特徴とする請求項５，７乃至１０の何れかの一項に記載のブローアウトパネル閉止システム。

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