JP5752566B2 - 原子炉格納容器内雰囲気監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、原子炉格納容器内雰囲気監視装置に関する。

原子力発電所における原子炉一次格納容器内の水素濃度および酸素濃度の測定を行なう設備として格納容器内雰囲気モニタを備えた原子炉格納容器内雰囲気監視装置がある。原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、原子炉一次格納容器内の雰囲気をサンプリングし、サンプリングした雰囲気の水素濃度測定および酸素濃度測定等を行なうことで、原子炉一次格納容器内の雰囲気の成分を分析し、原子炉一次格納容器内の状態を監視する。

上述したような原子炉一次格納容器内の雰囲気を監視する技術の一例は、例えば、特許第３１５０４５１号公報（特許文献１）および特開２００５−１９５５９５号公報（特許文献２）等に開示されている。

特許第３１５０４５１号公報 特開２００５−１９５５９５号公報

上述した特許文献１，２等の従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置および原子炉格納容器内雰囲気監視方法では、原子炉二次格納容器内の雰囲気について、水素濃度および酸素濃度の測定や監視を行なっていない。原子炉をより安全に運用するためには原子炉一次格納容器内の雰囲気のみならず原子炉二次格納容器内の雰囲気についても測定や監視を行なうことが望ましく、その要請も高まっている。

しかしながら、従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置に、原子炉二次格納容器内雰囲気の水素濃度および酸素濃度の測定設備を新たに追加しようとする場合、サンプリング配管、サンプリング用ポンプ、サンプリングラックが新たに必要となる上に、サンプリングラックを収納する領域（部屋）を確保する必要がある。すなわち、金銭的、空間的および時間的に多大な負担を強いられる。そのため、金銭的、空間的および時間的に多大な負担を強いることなく、原子炉二次格納容器内雰囲気の水素濃度および酸素濃度の測定や監視を合理的に行ない得る技術が望まれていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、原子炉一次格納容器から原子炉二次格納容器への漏えいが発生した場合においても、金銭的、空間的および時間的に多大な負担を強いることなく原子炉二次格納容器内の雰囲気についても測定監視可能な原子炉格納容器内雰囲気監視装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、上述した課題を解決するため、原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、前記原子炉一次格納容器内に格納される原子炉圧力容器内の原子炉水位を計測する原子炉水位計から取得する前記原子炉圧力容器内の原子炉水位を示す測定値が、設定された設定値未満と判断した場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたすることを特徴とする。
また、前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、前記原子炉一次格納容器内に設置された圧力計から取得する前記原子炉一次格納容器内の圧力を示す測定値が、設定された設定値以上と判断した場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたり、前記原子炉一次格納容器内に設置された圧力計から取得する前記原子炉一次格納容器内の圧力を示す測定値が、許容上昇範囲として設定した上限圧力値を超えたと判断した後に、許容下降範囲の限度値分だけ下降した圧力値未満となった場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたりもする。

本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、上述した課題を解決するため、原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、前記第１の流路、前記第２の流路、前記水素濃度計および前記酸素濃度計は、それぞれ多重化されており、前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、通常時は多重化された複数の前記第１の流路から前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する一方、予め設定された前記原子炉二次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定開始条件を満たしたと判断した場合には、多重化されたうちの一つの前記第１の流路から多重化されたうちの一つの前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定しつつ、多重化されたうちの一つの前記第２の流路から前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定に使用されず残っている前記水素濃度計および前記酸素濃度計のうち一つの前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉二次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定するように前記開閉弁の開閉状態を制御することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、上述した課題を解決するため、原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、サンプリングする雰囲気を除湿する水冷式の除湿器と、前記水冷式の除湿器と並列に配設された空冷式の除湿器と、サンプリングする雰囲気の除湿に使用する除湿器を、前記水冷式の除湿器および前記空冷式の除湿器のいずれかに切替制御する除湿器切替制御手段と、をさらに具備することを特徴とする。

本発明によれば、原子炉一次格納容器内から原子炉二次格納容器への漏洩が発生した場合であっても、金銭的、空間的および時間的に多大な負担を強いることなく原子炉二次格納容器内雰囲気の測定や監視をすることができる。

本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置を説明する説明図。 本発明の第１の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置が具備するサンプリングラックおよび一つのサンプリング系統（Ｘ系統）を監視制御する監視制御手段の構成を説明する説明図。 本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置が具備するサンプリングラックの構成を説明する説明図。 本発明の第１の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の電源供給系を説明する説明図。 本発明の第３の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置が具備するサンプリングラックおよび一つのサンプリング系統（Ｘ系統）を監視し制御する監視制御手段の構成を説明する説明図。

以下、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置および原子炉格納容器内雰囲気監視方法について、添付の図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）の構成を説明する説明図である。

原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０は、原子炉一次格納容器２内の雰囲気および原子炉二次格納容器１内の雰囲気（気体）を採取（サンプリング）する格納容器内雰囲気採取手段および格納容器内雰囲気成分分析手段としてのサンプリングラック２１（２１Ａ，２１Ｂ）と、サンプリングラック２１を制御するとともに監視する格納容器内雰囲気採取制御手段および格納容器内雰囲気監視手段としての監視制御手段２２（２２Ｘ，２２Ｙ）とを具備する。

原子炉一次格納容器２は、炉心３を内蔵する原子炉圧力容器４を格納しており、原子炉圧力容器４は、ペデスタル側壁５によって支持される。原子炉一次格納容器２の下部には、ペデスタル側壁５を取り囲むようにサプレッションチェンバ６が形成される。サプレッションチェンバ６内には、プール水が貯えられている。

原子炉二次格納容器１は、原子炉圧力容器４を格納する原子炉一次格納容器２のさらに外（外周）側に設置され、原子炉一次格納容器２を格納する。原子炉二次格納容器１内には、原子炉圧力容器４と構造配管で接続され、原子炉圧力容器４内における原子炉水位を計測する原子炉水位計７と、例えば原子炉一次格納容器２内に形成されるドライウェル８等の原子炉一次格納容器２内の圧力を測定する圧力計９とが設置される。なお、符号１１は、原子炉圧力容器４から導いた蒸気を水に凝縮させる凝縮槽であり、符号１２は炉心溶融物（コリウム）を保持する炉心溶融物保持装置である。

原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０のサンプリングラック２１は、原子炉一次格納容器２内の雰囲気および原子炉二次格納容器１内の雰囲気（気体）を採取（サンプリング）するサンプリング系統として、サンプリング配管２５，２６，２７と、サンプリング配管２５，２６，２７から採取した気体の成分を分析する格納容器内雰囲気成分分析手段（図１において省略）と、を備える。

サンプリングラック２１が備えるサンプリング系統は、例えば二重化等、系統が多重化（冗長化）されており、第１のサンプリング系統を構成するＸ系統と、第１のサンプリング系統を冗長化したサンプリング系統であって、第１のサンプリング系統と実質的に同様に構成される第２のサンプリング系統を構成するＹ系統とを有する。

原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０では、通常運用時には二重化されたサンプリング系統であるＸ系統およびＹ系統にて原子炉一次格納容器２内の雰囲気を冗長的に監視し、非常時には片方の系統（例えばＸ系統）が原子炉一次格納容器２内の雰囲気を、もう一方（例えばＹ系統）が原子炉二次格納容器１内の雰囲気を監視する。なお、ここでいう「非常時」には原子炉水位が所定水位以下となっている等、後述する制御部４１が異常と判断した状態も含まれるものとする。

一例として図１に示されるサンプリングラック２１では、サンプリング系統が二重化されており、原子炉一次格納容器２の外部かつ原子炉二次格納容器１の内部から原子炉二次格納容器１内の気体を採取するサンプリング配管２５、原子炉一次格納容器２内のドライウェル８から原子炉一次格納容器２内の気体を採取（サンプリング）するサンプリング配管２６、および、サプレッションチェンバ６からサプレッションチェンバ６内の気体を採取するサンプリング配管２７は、それぞれ、Ｘ系統およびＹ系統を構成するサンプリング配管２５Ｘ，２５Ｙ、サンプリング配管２６Ｘ，２６Ｙ、および、サンプリング配管２７Ｘ，２７Ｙを有する。

原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０のサンプリングラック２１では、サンプリング系統としてサンプリング配管２５が設けられており、サンプリング配管２５から原子炉二次格納容器１の内部から原子炉二次格納容器１内の気体を格納容器内雰囲気成分分析手段へ導き、当該格納容器内雰囲気成分分析手段が原子炉二次格納容器１内の気体成分を分析する。

また、格納容器内雰囲気成分分析手段（図１において省略）についても、サンプリング配管２５，２６，２７と同様に、Ｘ系統およびＹ系統に冗長化されており、Ｘ系統の格納容器内雰囲気成分分析手段は、サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘから採取した気体の成分を分析する一方、Ｙ系統の格納容器内雰囲気成分分析手段は、サンプリング配管２５Ｙ，２６Ｙ，２７Ｙから採取した気体の成分を分析する。

監視制御手段２２は、サンプリング配管２５，２６，２７から採取された気体の成分を分析した結果、すなわち、原子炉一次格納容器２内、原子炉二次格納容器１内、および、サプレッションチェンバ６内の雰囲気の監視結果を取得し、ユーザに監視結果を提示する格納容器内雰囲気監視手段と、サンプリング配管２５，２６，２７から採取された気体の成分を分析した結果を取得し、取得した結果に応じてサンプリングラック２１が採取する雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、を備える。

ユーザへの監視結果の提示の手法は、ディスプレイ等の表示手段に取得した監視結果を表示したり、プリンタ等の印字手段によって紙に監視結果を印字したりする等、既存の情報提示手法から選択可能な手法を採用する。

また、監視制御手段２２は、例えば、サンプリングラック２１の冗長度に合わせて、各サンプリング系統について、格納容器内雰囲気監視手段および格納容器内雰囲気採取制御手段を有する。サンプリング系統としてＸ系統およびＹ系統を備える原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０の監視制御手段２２では、Ｘ系統監視制御手段２２ＸとＹ系統監視制御手段２２Ｙとを備える。

本発明の第１の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａと本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂとでは、それぞれ具備するサンプリングラック２１Ａ，２１Ｂの構成が相違するが、その他の点は実質的に相違しない。そこで、以下の本発明の各実施形態の説明においては、サンプリングラック２１Ａ，２１Ｂを中心に説明する。

また、サンプリングラック２１Ａ，２１Ｂのサンプリング系統であるＸ系統とＹ系統とは、冗長化された系統であり、実質的に同じ構成要素である点を考慮し、一方のサンプリング系統（Ｘ系統）の説明をもって、他方のサンプリング系統（Ｙ系統）の説明を省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａは、原子炉一次格納容器２内の雰囲気および原子炉二次格納容器１内の雰囲気（気体）を採取（サンプリング）する格納容器内雰囲気採取手段および格納容器内雰囲気成分分析手段としてのサンプリングラック２１Ａと、サンプリングラック２１Ａを制御するとともに監視する格納容器内雰囲気採取制御手段および格納容器内雰囲気監視手段としての監視制御手段２２（２２Ｘ，２２Ｙ）とを具備する。

サンプリングラック２１Ａは、格納容器内雰囲気採取手段として、例えば、Ｘ系統およびＹ系統の二つのサンプリング系統によって冗長化されて構成されたサンプリング配管２５Ｘ，２５Ｙ，２６Ｘ，２６Ｙ，２７Ｘ，２７Ｙと、サンプリング配管２５Ｘ，２５Ｙ，２６Ｘ，２６Ｙ，２７Ｘ，２７Ｙから採取した気体の成分を分析する格納容器内雰囲気成分分析手段（図１において省略）と、を備える。

第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａの監視制御手段２２は、Ｘ系統およびＹ系統のそれぞれのサンプリング系統について、原子炉一次格納容器２内、原子炉二次格納容器１内、および、サプレッションチェンバ６内の雰囲気の監視結果を取得して、ユーザに監視結果を提示する格納容器内雰囲気監視手段と、サンプリング配管２５Ｘ，２５Ｙ，２６Ｘ，２６Ｙ，２７Ｘ，２７Ｙから採取された気体の成分を分析した結果を取得し、取得した結果に応じてサンプリングラック２１Ａが採取する雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、を備える。

図２は、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａが具備するサンプリングラック２１Ａおよび一つのサンプリング系統（Ｘ系統）を監視し制御する監視制御手段２２Ｘの構成を説明する説明図である。

なお、図２に示されるサンプリングラック２１Ａは、他のサンプリング系統（Ｙ系統）および電源供給系を省略して示したものである。また、図中に示される制御部４１と原子炉水位計７、圧力計９、開閉弁３１、水素濃度計３４および酸素濃度計３５とを接続する破線は、それぞれ、原子炉水位計７、圧力計９、開閉弁３１、水素濃度計３４および酸素濃度計３５が取得した情報を伝送する伝送系を示す。

サンプリングラック２１Ａには、Ｘ系統として、サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘが接続され、また、サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘには配管流路を開閉する開閉弁３１が取り付けられる。開閉弁３１は、例えば、監視制御手段２２（より詳細には制御部４１）からの制御指令を受けて開閉状態を制御可能な電動弁で構成される。

サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘに取り付けられた開閉弁３１の開閉状態が切り替えられることによって、それぞれ、原子炉二次格納容器１、ドライウェル８およびサプレッションチェンバ６内の雰囲気をポンプ３２によって、格納容器内雰囲気成分分析手段としての水素濃度計３４および酸素濃度計３５側に吸引することができる。

サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘから取り込まれた雰囲気（気体）は、まず、除湿器３３で除湿される。除湿器３３は、例えば、冷却水３６を内部に導いて、機器内部で熱交換することによって、気体を冷却して凝縮した（余剰な）水分を除去する水冷式除湿器である。なお、符号３７は除湿器３３へ導かれる冷却水３６の流量を測定する流量計である。

除湿器３３が気体の除湿を行なった後、除湿後の気体は、除湿器３３から流路の下流側に配置される水素濃度計３４および酸素濃度計３５へ導かれる。水素濃度計３４および酸素濃度計３５では、サンプリングした気体の成分分析の一例として、水素濃度計３４が導かれた気体の水素濃度を測定し、酸素濃度計３５が導かれた気体の酸素濃度を測定する。

サンプリングラック２１Ａの格納容器内雰囲気成分分析手段を、水素濃度および酸素濃度を測定するように構成しているのは、原子炉圧力容器内の冷却水（炉水）が放射線分解もしくは金属−水反応によって、水素や酸素が生じる点に鑑みたものである。

水素濃度および酸素濃度を測定した後の気体は、ポンプ３２によって、吸引され、サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘの戻り配管へ吐出される。そして、サンプリング配管２５Ｘ，２６Ｘ，２７Ｘの戻り配管から、それぞれ、原子炉二次格納容器１、ドライウェル８、および、サプレッションチェンバ６内へ戻される。

一方、水素濃度計３４および酸素濃度計３５でそれぞれ測定された水素濃度および酸素濃度の測定結果（測定データ）である水素濃度情報および酸素濃度情報は、Ｘ系統のサンプリング系統について、原子炉一次格納容器２内、原子炉二次格納容器１内、および、サプレッションチェンバ６内の雰囲気を監視するＸ系統監視制御手段２２Ｘへ送られる。

Ｘ系統監視制御手段２２Ｘは、Ｘ系統の格納容器内雰囲気監視手段および格納容器内雰囲気採取制御手段としての制御部４１と、制御部４１が受け取った原子炉水位計７、圧力計９、開閉弁３１、水素濃度計３４および酸素濃度計３５でそれぞれ取得される原子炉水位情報、原子炉一次格納容器２内の圧力情報としてのドライウェル８の圧力情報、開閉弁３１の弁開閉情報、水素濃度計３４が測定した水素濃度測定結果を示す水素濃度情報および酸素濃度計３５が測定した酸素濃度測定結果を示す酸素濃度情報をディスプレイ等の表示手段に表示する表示部４３とを備える。

Ｘ系統監視制御手段２２Ｘの制御部４１は、Ｘ系統の格納容器内雰囲気監視手段であり、原子炉水位計７、圧力計９、開閉弁３１、水素濃度計３４および酸素濃度計３５でそれぞれ取得される原子炉水位情報、原子炉一次格納容器２内の圧力情報としてのドライウェル８の圧力情報、開閉弁３１の弁開閉情報、水素濃度計３４が測定した水素濃度測定結果を示す水素濃度情報および酸素濃度計３５が測定した酸素濃度測定結果を示す酸素濃度情報を受け取る機能と、受け取った情報を表示部４３へ与える機能と、受け取った情報に基づいて、原子炉水位、原子炉一次格納容器２内（ドライウェル８）の圧力、開閉弁３１の開閉状態、および、サンプリングした気体に含まれる水素濃度と酸素濃度が正常であるか否かを判断する機能（格納容器内雰囲気監視機能）とを有する。

制御部４１において判断される原子炉水位、原子炉一次格納容器２内（ドライウェル８）の圧力、水素濃度および酸素濃度の正常または異常の判断は、予め設定しておいた設定値（閾値）を超えているか否かで判断する。なお、閾（しきい）値となる設定値の情報は、制御部４１に与えられており、取得する原子炉水位情報等と比較することができる。

制御部４１は、原子炉水位計７で測定された原子炉水位（測定値）が設定した原子炉水位（設定値）以上の場合には原子炉水位が正常と判断し、設定した原子炉水位（設定値）未満の場合には異常と判断する。

原子炉一次格納容器２内（ドライウェル８）の圧力については、圧力計９で測定された圧力（測定値）が設定した圧力値（設定値）ｐ１（ｐ１は正の実数）未満の場合に原子炉一次格納容器２内の圧力が正常と判断し、圧力値ｐ１以上の場合に異常と判断する（以下、「第１の判定ロジック」と称する。）。

また、原子炉一次格納容器２に漏れが生じた場合には、それまで圧力が上昇していたとしても漏れが生じた瞬間から下降し始める点を考慮し、圧力計９で測定された圧力（測定値）が許容上昇範囲の限度値として設定した上限圧力値（設定値）ｐ２（ｐ２は０＜ｐ２＜ｐ１を満たす実数）を超え、その後、許容下降範囲の限度値分だけ下降した圧力値（設定値）ｐ３（ｐ３は０＜ｐ３＜ｐ２を満たす実数）未満となった場合にも異常と判断する（以下、「第２の判定ロジック」と称する。）。

なお、制御部４１は、第１の判定ロジックおよび第２の判定ロジックの両判定ロジックを用いて、原子炉一次格納容器２内の圧力が正常か否かを判断しているが、このことは、何れか一方のみをもって原子炉一次格納容器２内の圧力が正常か否かを判断することを除外するものではない。すなわち、制御部４１が、第１の判定ロジックのみ、または、第２の判定ロジックのみで原子炉一次格納容器２内の圧力が正常か否かを判断するようにしても構わない。

水素濃度については、水素濃度計３４が測定した水素濃度（測定値）が、水素濃度について設定した濃度値（設定値）未満の場合には正常と判断し、当該設定値以上の濃度値となっている場合には水素濃度が異常と判断する。酸素濃度についても水素濃度と同様であり、酸素濃度計３５が測定した酸素濃度（測定値）が、酸素濃度について設定した濃度値（設定値）未満の場合には正常と判断し、当該設定値以上の濃度値となっている場合には水素濃度が異常と判断する。

また、制御部４１は、開閉弁３１の開閉状態の正常または異常については、開閉弁３１から取得される開閉弁３１の弁開閉情報に基づく開閉状態と、現在実行中の雰囲気採取指令に基づく開閉弁３１の開閉状態とが矛盾する場合には、異常と判断する。例えば、現在実行中の雰囲気採取指令が原子炉二次格納容器１内の雰囲気を採取する指令にも関わらず、本来開放されているはずのサンプリング配管２５に接続される開閉弁３１が実際には閉止されているというように、サンプリング配管２５に接続される開閉弁３１の開閉状態に矛盾が生じている場合、制御部４１は、開閉弁３１の開閉状態が異常と判断する。

一方、Ｘ系統監視制御手段２２Ｘの制御部４１は、Ｘ系統の格納容器内雰囲気採取制御手段であり、取得した原子炉水位情報、ドライウェル８の圧力情報、開閉弁３１の弁開閉情報、水素濃度情報および酸素濃度情報に基づき、原子炉水位、原子炉一次格納容器２内（ドライウェル８）の圧力、開閉弁３１の開閉状態、および、サンプリングした気体に含まれる水素濃度と酸素濃度が正常であるか否かを判断した結果に基づいて、開閉弁３１に開閉状態を切り替える指令を与える開閉切替制御機能を有する。

制御部４１は、開閉切替制御機能を用いて、遠隔で各開閉弁３１に開閉状態を切り替える指令を与えて、各開閉弁３１の開閉状態を切り替えることができる。制御部４１は、遠隔で各開閉弁３１の開閉状態を切り替えることによって、原子炉二次格納容器１、ドライウェル８およびサプレッションチェンバ６内の何れから気体を採取するのかを切替制御することができる。

このように、格納容器内雰囲気監視手段および格納容器内雰囲気採取制御手段としての制御部４１は、原子炉水位、原子炉一次格納容器２内（ドライウェル８）の圧力、開閉弁３１の開閉状態、および、サンプリングした気体に含まれる水素濃度と酸素濃度がどのような値にあり、そして、当該値が正常であるか否かを監視するとともに、当該判断結果に応じて、開閉弁３１の開閉状態を切替制御することができる。

表示部４３は、例えばディスプレイ等の表示手段であり、制御部４１から受け取った原子炉水位情報、ドライウェル８の圧力情報、開閉弁３１の弁開閉情報、水素濃度情報および酸素濃度情報等の監視結果を含む各種情報をユーザに視覚的に表示することができる。

制御部４１が表示部４３へ表示する情報として与える情報については、ユーザが制御部４１へ入力指定すること、または、予め制御部４１に何れの情報を表示部４３に表示させるかを指定しておくことで設定することができる。

サンプリングラック２１Ａは、上述したＸ系統というサンプリング系統の他、図２および図３において示されないＹ系統（サンプリング系統）、すなわち、サンプリング配管２５Ｙ，２６Ｙ，２７Ｙ、開閉弁３１、ポンプ３２、除湿器３３、水素濃度計３４および酸素濃度計３５を備えるサンプリング系統を備える。

続いて、本発明の第１の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視方法（以下、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法）について説明する。

第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、一端が原子炉二次格納容器１内に配設され、他端が従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置（格納容器雰囲気モニタ）に配設されたサンプリング配管２５（２５Ｘ，２５Ｙ）を通して導かれる原子炉二次格納容器１内の雰囲気を従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置（格納容器雰囲気モニタ）を用いて監視する方法である。第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、例えば、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａを用いて行なわれる。

例えば、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａを用いて行なわれる第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法では、監視制御手段２２が備える制御部４１が開閉弁３１の開閉状態を制御することによって、原子炉二次格納容器１、ドライウェル８およびサプレッションチェンバ６内の何れかの雰囲気（気体）を採取する。

原子炉二次格納容器１の雰囲気を採取するように開閉弁３１を切り替える切替条件としては、例えば、原子炉一次格納容器２内に止まらず、原子炉二次格納容器１側へ水素および酸素が漏洩していると疑われる状態で成立する条件とする。より詳細には、上述したような原子炉水位が設定した水位よりも下がった場合、ドライウェル８の圧力が設定した圧力値ｐ１よりも高くなった場合、ドライウェル８の圧力が所定値ｐ２以上に上昇した後に所定値ｐ３以下に下降した場合等である。

また、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａでは、原子炉二次格納容器１内の雰囲気（気体）を採取して、当該気体に含まれる水素および酸素の濃度を測定する必要が生じた等の通常運用時では発生し得ない事態等の非常時においては、Ｘ系統およびＹ系統の両サンプリング系統を有効に使い、一方の系統（例えば、Ｘ系統）では、ドライウェル８内の雰囲気（気体）を採取して、当該気体に含まれる水素および酸素の濃度を測定し、他方の系統（例えば、Ｙ系統）では、原子炉二次格納容器１内の雰囲気（気体）を採取して、当該気体に含まれる水素および酸素の濃度を測定するように、開閉弁３１の開閉状態を切り替えることもできる。

第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａおよび第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法によれば、原子炉二次格納容器１内の雰囲気を従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置（格納容器雰囲気モニタ）に導くサンプリング配管２５（２５Ｘ，２５Ｙ）を配設することによって、従来の原子炉格納容器内雰囲気監視装置を用いたまま、原子炉二次格納容器１内の雰囲気に含まれる水素濃度および酸素濃度についても測定することができる。

従って、既存の原子炉格納容器内雰囲気監視装置（格納容器雰囲気モニタ）から、付加する構成要素を少なく抑えることができ、ハードウェアコストおよび配置スペースの大幅な増加を抑えつつ、原子炉一次格納容器２内の雰囲気に含まれる水素濃度および酸素濃度のみならず、原子炉二次格納容器１内の雰囲気に含まれる水素濃度および酸素濃度についても測定することができる。

なお、図２に示される第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａのサンプリングラック２１Ａは、Ｘ系統とＹ系統（図２において省略）とを備える二重化されたサンプリング系統を備える例が示されているが、三重化以上に多重化（冗長化）されていても構わない。

また、図１に示される監視制御手段２２は、Ｘ系統監視制御手段２２ＸとＹ系統監視制御手段２２Ｙとを備える構成であるが、必ずしも各サンプリング系統に対して個別の監視制御手段を備える構成でなくても良い。

さらに、図１に示される除湿器３３は水冷式除湿器を示したが、水冷式除湿器の代わりに空冷式除湿器を適用していても良い。

さらにまた、図２に示される第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａのサンプリングラック２１Ａでは、制御部４１からの制御指令に基づいて行なう、すなわち、開閉弁３１の開閉は電動で行なわれるとして説明したが、必ずしも制御部４１が開閉弁３１の開閉制御を行なうことを要さない。すなわち、開閉弁３１を手動弁とし、弁の開閉については手動で行なうようにサンプリングラック２１Ａを構成しても良い。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、本発明の第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置に対して、サンプリングラックの構成が相違するが、その他の点は実質的に相違しない。

すなわち、本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂは、図１に示される第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａが具備するサンプリングラック２１Ａを、サンプリングラック２１Ｂに置き換えた構成となる。そこで、本実施形態では、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂが第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａに対して相違する点を中心に説明し、実質的に相違しない構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂが具備するサンプリングラック２１Ｂの部分構成を説明する説明図である。なお、図３では、図を簡略化する観点から、サンプリングラック２１Ｂの構成要素のうち、サンプリングラック２１Ａと実質的に異ならないサンプリング配管を一部省略して示している。

サンプリングラック２１Ｂは、サンプリングラック２１Ａに対し、サンプリングラック２１Ａが備える水冷式の除湿器３３の代わりに、水冷式除湿を行なう水冷式除湿系５０と、水冷式除湿系５０と並列に配設された水冷式除湿系５０を迂回するバイパス流路であって、空冷式除湿を行なう空冷式除湿系５１とを備える。

水冷式除湿系５０は、水冷式の除湿器３３と、水冷式の除湿器３３よりも上流、かつ、空冷式除湿系５１との分岐点よりも下流に位置する箇所に配設された開閉弁３１とを備えて構成される。また、空冷式除湿系５１は、空冷式の除湿器５３と、空冷式の除湿器５３よりも上流、かつ、水冷式除湿系５０との分岐点よりも下流に位置する箇所に配設された開閉弁３１とを備えて構成される。

このように、並列に構成された除湿系である水冷式除湿系５０と空冷式除湿系５１とは、それぞれの除湿器３３，５３の上流側に開閉切替自在な開閉弁３１が配設されているので、当該開閉弁３１の開閉状態を切り替えることで、サンプリング配管側から導かれる気体の除湿を水冷式除湿系５０（除湿器３３）で行なうか空冷式除湿系５１（除湿器５３）で行なうかを切り替えることができる。

制御部４１は、水冷式除湿系５０に配設された開閉弁３１および空冷式除湿系５１に配設された開閉弁３１が取得した弁開閉情報を各開閉弁３１から受け取り、水冷式除湿系５０に配設された開閉弁３１および空冷式除湿系５１に配設された開閉弁３１の開閉状態を判断する。

また、制御部４１は、水冷式除湿系５０に配設された開閉弁３１および空冷式除湿系５１に配設された開閉弁３１の開閉状態を切り替える指令を与えて、開閉弁３１の開閉状態を切り替えることができる。すなわち、制御部４１は、サンプリングした気体の除湿に使用する除湿器を除湿器３３，５３のいずれかに切替制御する除湿器切替制御手段となる。

第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂでは、通常運用時では、冷却水３６を用いて空冷式よりも効率的に冷却除湿可能な水冷式除湿系５０が使用され、水冷式除湿系５０のバイパス流路である空冷式除湿系５１は閉止される。ところが、何らかの異常が発生し、冷却水３６の流量（除湿器３３への供給量）が減少すると、水冷式除湿系５０の冷却除湿能力が低下する。

そこで、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂは、冷却除湿能力の低下を回避する観点から、除湿器３３への供給される冷却水３６の流量、すなわち、流量計３７の指示値（測定値）を制御部４１で監視し、冷却水３６の流量（流量計３７の指示値）が所定量（設定値）以下になった制御部４１が判断した場合、制御部４１が開閉弁３１の開閉状態を切り替える制御指令を出力して、サンプリングした気体の除湿に使用する除湿系を水冷式除湿系５０から空冷式除湿系５１に切り替えるようにする。

なお、水冷式除湿系５０に配設された開閉弁３１および空冷式除湿系５１に配設された開閉弁３１を手動弁としておき、当該手動弁を手動で開閉切り替えることで、使用する除湿系５０，５１の切り替えを行なうように第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂを構成しても良い。

続いて、本発明の第２の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視方法（以下、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視方法）について説明する。

第２の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法に対して、さらに、使用する除湿系５０，５１の切り替えを必要に応じて行なう点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。第２の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、例えば、上述したように、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂを用いて行なわれ、制御部４１が流量計３７の指示値が所定値（設定値）以上か未満かによって切り替える。

第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂおよび第２の原子炉格納容器内雰囲気監視方法によれば、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａおよび第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法と同様の効果を奏するのに加えて、必要に応じて、サンプリングした気体の除湿に使用する除湿系を水冷式除湿系５０とするか空冷式除湿系５１とするかを切り替えることができる。

すなわち、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂでは、水冷式の除湿器３３へ供給される冷却水３６の供給量が減少し、水冷式除湿系５０の冷却除湿能力が低下したとしても、空冷式除湿系５１へ切り替えることができるので、第２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｂとしては冷却除湿能力が失われることなくサンプリングした気体の除湿を安定的に継続することができる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置は、本発明の第１，２の原子炉格納容器内雰囲気監視装置に対して、電源供給系の構成が相違するが、その他の点は実質的に相違しない。

すなわち、本発明の第３の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置の一例である第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃは、図２に示される第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａが具備するサンプリングラック２１Ａおよび系統監視制御手段２２を、それぞれ、サンプリングラック２１Ｃおよび監視制御手段２２Ａ（２２ＡＸ，２２ＡＹ）に置き換え、さらに、供給電源切替手段７１を具備する構成となる。そこで、本実施形態では、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃが、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａに対して相違する点を中心に説明し、実質的に相違しない構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。

図４は第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａの電源供給系を説明する説明図、図５は第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃが具備するサンプリングラック２１Ｃおよび一つのサンプリング系統（Ｘ系統）を監視し制御する監視制御手段２２ＡＸの構成を説明する説明図である。

ここで、図４および図５に示される太い破線（太破線）は、電源供給ラインを示す。なお、図の明りょう性を確保する観点から、図４では伝送系（図２および図３において示される破線）を省略して示す。また、図５では伝送系（図２および図３において示される破線）およびＸ系統監視制御手段２２ＡＸが備える制御部および表示部を省略して示す。

第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａの電源供給系は、例えば、サンプリング系統に電源（交流）を供給する電源供給系（以下、「サンプリング系統電源供給系」と称する。）と、監視制御手段２２に電源（交流）を供給する電源供給系（以下、「監視制御手段電源供給系」と称する。）と、を備えており、サンプリング系統と、監視制御手段２２とが独立の電源供給系を備えて構成される。サンプリング系統電源供給系および監視制御手段電源供給系は、いずれも、交流電源供給元としての交流電源６１，６２から供給を受けた電源（交流）を自系統または自手段内の各機器へ供給する電源供給部６３，６４を備える。

サンプリング系統電源供給系は、例えば、図４に示されるように、装置外部の交流電源６１から交流電力の供給を受け、開閉弁３１、ポンプ３２、除湿器３３、水素濃度計３４および酸素濃度計３５等のサンプリングラック２１Ａが備えるサンプリング系統を構成する機器に電源（交流）を供給する電源供給部６３を備える。また、監視制御手段電源供給系は、例えば、図４に示されるように、装置外部の交流電源６２から交流電源の供給を受け、監視制御手段２２が備える制御部４１および表示部４３に電源（交流）を供給する電源供給部６４を備える。

一方、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃの電源供給系は、例えば、図５に示されるように、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａの電源供給系と同様にサンプリング系統電源供給系と監視制御手段電源供給系とを備える構成であるが、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃのサンプリング系統電源供給系および監視制御手段電源供給系の各構成は、いずれも異なる。

第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃのサンプリング系統電源供給系および監視制御手段電源供給系は、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａのサンプリング系統電源供給系および監視制御手段電源供給系に対して、直流電源供給元としての直流電源６５，６６から供給される直流電源を交流電源に変換し、得られた交流電源を電源供給部６３へ供給する直流／交流変換部（インバータ）６７，６８と、電源切替部６９，７０と、供給電源切替手段７１と、をさらに備える。

第３のサンプリングラック２１Ｃには、例えば、図５に示されるように、第１のサンプリングラック２１Ａに対して、外部の直流電源６５から供給される直流電源を交流電源に変換し、得られた交流電源を電源供給部６３へ供給する直流／交流変換部６７と、交流電源６１と電源供給部６３との間および直流電源６５と直流／交流変換部６７との間に入り切り自在に設けられた電源切替部６９としての開閉器６９ａ，６９ｂが、さらに設けられる。

また、監視制御手段２２ＡＸには、例えば、図５に示されるように、監視制御手段２２Ｘに対して、外部の直流電源６６から供給される直流電源を交流電源に変換し、得られた交流電源を電源供給部６４へ供給する直流／交流変換部６８と、交流電源６２と電源供給部６４との間および直流電源６６と直流／交流変換部６８との間に入り切り自在に設けられた電源切替部７０としての開閉器７０ａ，７０ｂが、さらに設けられる。

電源切替部６９は、二つの開閉器６９ａ，６９ｂを備え、二つの開閉器６９ａ，６９ｂが同時に入または切とならないようにインターロックをかけて構成される。すなわち、電源切替部６９では、開閉器６９ａが入となる場合には開閉器６９ｂは切となり、開閉器６９ａが切となる場合には開閉器６９ｂが入となる。電源切替部７０についても、電源切替部６９と同様に、開閉器７０ａ，７０ｂにインターロックをかけて構成される。このようなインターロックをかけることで、交流電源６１側からの電源と直流電源６５側のからの電源が同時に供給されることを防止している。

供給電源切替手段７１は、電源切替部６９（開閉器６９ａ，６９ｂ）の入切状態および電源切替部７０（開閉器７０ａ，７０ｂ）の入切状態を、それそれ、独立に切替制御することによって、電源供給部６３，６４へ供給する電源を交流電源６１，６２側とするか直流電源６５，６６側にするかを切替制御する。電源切替部６９，７０の入切状態は、独立に切替制御されるので、サンプリング系統電源供給系および監視制御手段電源供給系の一方で交流電源の喪失があった場合でも、喪失した一方のみを直流電源側に切り替えることによって電源の供給を継続することができる。

また、供給電源切替手段７１は、電源切替部６９および電源切替部７０の入切状態を独立に切替制御する際にインターロック制御を行う。この結果、電源切替部６９の各開閉器６９ａ，６９ｂは同時に入または切となることはなく、電源切替部７０の各開閉器７０ａ，７０ｂについても同時に入または切となることはない。

さらに、供給電源切替手段７１は、電源切替部６９，７０の入切状態を独立に切替制御する制御モードを実行するか否かの指令を外部から与えることができ、制御モードを実行するか否かを切り替えることができる。すなわち、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃでは、開閉器６９ａ，６９ｂおよび開閉器７０ａ，７０ｂの開閉操作を、供給電源切替手段７１が自動で行う場合と作業者が手動で行う場合とに切り替えることができる。

続いて、本発明の第３の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視方法（以下、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視方法）について説明する。

第３の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法に対して、さらに、供給を受ける電源を交流電源６１，６２側とするか直流電源６５，６６側にするかを必要に応じて行なう点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。第３の原子炉格納容器内雰囲気監視方法は、例えば、上述したように、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃを用いて行なわれ、交流電源６１，６２側からの電源供給が継続されているか否かによって切り替える。

第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃおよび第３の原子炉格納容器内雰囲気監視方法によれば、第１の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ａおよび第１の原子炉格納容器内雰囲気監視方法と同様の効果を奏するのに加えて、必要に応じて、供給を受ける電源を交流電源６１，６２側とするか直流電源６５，６６側にするかを切り替えることができる。

すなわち、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃでは、交流電源６１で電源喪失が生じたとしても、開閉器６９ａを入から切に、開閉器６９ｂを切から入りに接続状態を切り替えることで、直流電源を交流電源に変換して電源供給部６３への電源供給を継続することができる。交流電源６２で電源喪失が生じた場合も、交流電源６１で電源喪失が生じた場合と同様に、直流電源を交流電源に変換して電源供給部６４への電源供給を継続することができる。

なお、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃの構成は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図５に示される第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃでは、装置外部に直流電源６５，６６を備えるが、装置内に直流電源６５，６６を備えていても良い。また、図５に示される第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃでは、サンプリング系統電源供給系の電源と監視制御手段電源供給系の電源とが個別に構成されているが、必ずしも個別に構成されていることを要せず、交流電源６１，６２が一つの交流電源として構成される場合もあるし、直流電源６５，６６が一つの直流電源として構成される場合もある。

さらに、第３の原子炉格納容器内雰囲気監視装置２０Ｃは、供給電源切替手段７１を具備しているが、例えば、開閉器６９ａ，６９ｂおよび開閉器７０ａ，７０ｂの入切状態の切り替えを自動ではなく手動で行うことを前提としている場合等では、必ずしも供給電源切替手段７１を具備している必要はない。

以上、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置および原子炉格納容器内雰囲気監視方法によれば、原子炉一次格納容器２内の雰囲気を監視する既設の監視制御手段２２を用いて、原子炉二次格納容器１内の雰囲気を監視することができる。従って、原子炉二次格納容器１内の雰囲気を監視する手段を別途新設する場合と比較して、ハードウェアコスト、配置スペース、および、新設に要する時間をそれぞれ大幅に抑制することができる。換言すれば、原子炉一次格納容器２内の雰囲気を監視する既設の原子炉格納容器内雰囲気監視装置に原子炉二次格納容器１内の雰囲気を監視する手段を合理的に付加することができる。

また、本発明の実施形態に係る原子炉格納容器内雰囲気監視装置では、サンプリング系統が冗長化されているので、例えば、一つのサンプリング系統で原子炉一次格納容器２内の雰囲気を監視すると同時に、他の一つのサンプリング系統で原子炉二次格納容器１内の雰囲気を監視することができる。

さらに、サンプリングした気体の除湿に使用する除湿系として水冷式除湿系５０および空冷式除湿系５１を備える原子炉格納容器内雰囲気監視装置では、必要に応じて、使用する除湿系を水冷式除湿系５０とするか空冷式除湿系５１とするかを切り替えることができるので、装置全体として冷却除湿能力が失われることなくサンプリングした気体の除湿を安定的に継続することができる。

さらにまた、直流／交流変換部６７，６８と、電源切替部６９，７０とをさらに備える電源供給系を具備する原子炉格納容器内雰囲気監視装置によれば、必要に応じて、供給を受ける電源を交流電源６１，６２側とするか直流電源６５，６６側にするかを切り替えることができるので、交流電源６１，６２側で電源喪失が生じたとしても、開閉器６９ａ，６９ｂ，７０ａ，７０ｂの接続状態（入切状態）を切り替えることで、電源供給部６３，６４への電源供給を継続することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 原子炉二次格納容器
２ 原子炉一次格納容器
３ 炉心
４ 原子炉圧力容器
５ ペデスタル側壁
６ サプレッションチェンバ
７ 原子炉水位計
８ ドライウェル
９ 圧力計
１１ 凝縮槽
１２ 炉心溶融物保持装置
２０（２０Ａ，２０Ｂ） 原子炉格納容器内雰囲気監視装置
２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ） サンプリングラック
２１Ｂ サンプリングラック
２２ 監視制御手段
２２Ｘ，２２ＡＸ Ｘ系統監視制御手段
２２Ｙ Ｙ系統監視制御手段
２５（２５Ｘ，２５Ｙ） サンプリング配管
２６（２６Ｘ，２６Ｙ） サンプリング配管
２７（２７Ｘ，２７Ｙ） サンプリング配管
３１ 開閉弁
３２ ポンプ
３３ （水冷式）除湿器
３４ 水素濃度計
３５ 酸素濃度計
３６ 冷却水
３７ 流量計
４１ 制御部
４３ 表示部
５０ 水冷式除湿系
５１ 空冷式除湿系
５３ （空冷式）除湿器
６１，６２ 交流電源
６３，６４ 電源供給部
６５，６６ 直流電源
６７，６８ 直流／交流変換部
６９，７０ 電源切替部
６９ａ，６９ｂ；７０ａ，７０ｂ 開閉器
７１ 供給電源切替手段

Claims (9)

1. 原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、
   原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、
   前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、
   前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、前記原子炉一次格納容器内に格納される原子炉圧力容器内の原子炉水位を計測する原子炉水位計から取得する前記原子炉圧力容器内の原子炉水位を示す測定値が、設定された設定値未満と判断した場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたことを特徴とする原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
2. 原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、
   原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、
   前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、
   前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、前記原子炉一次格納容器内に設置された圧力計から取得する前記原子炉一次格納容器内の圧力を示す測定値が、設定された設定値以上と判断した場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたことを特徴とする原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
3. 原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、
   原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、
   前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、
   前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、前記原子炉一次格納容器内に設置された圧力計から取得する前記原子炉一次格納容器内の圧力を示す測定値が、許容上昇範囲として設定した上限圧力値を超えたと判断した後に、許容下降範囲の限度値分だけ下降した圧力値未満となった場合、前記第１の配管に取り付けられる開閉弁を閉じる一方、前記第２の配管に取り付けられる開閉弁を開く指令を与えて、サンプリングする雰囲気を、前記原子炉一次格納容器内の雰囲気から前記原子炉二次格納容器内の雰囲気に切り替えるように構成されたことを特徴とする原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
4. 原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、
   原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、
   前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、をさらに具備し、
   前記第１の流路、前記第２の流路、前記水素濃度計および前記酸素濃度計は、それぞれ多重化されており、
   前記格納容器内雰囲気採取制御手段は、通常時は多重化された複数の前記第１の流路から前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する一方、予め設定された前記原子炉二次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定開始条件を満たしたと判断した場合には、多重化されたうちの一つの前記第１の流路から多重化されたうちの一つの前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定しつつ、多重化されたうちの一つの前記第２の流路から前記原子炉一次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定に使用されず残っている前記水素濃度計および前記酸素濃度計のうち一つの前記水素濃度計および前記酸素濃度計に導かれた前記原子炉二次格納容器内の雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定するように前記開閉弁の開閉状態を制御することを特徴とする原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
5. 原子炉一次格納容器内でサンプリングした雰囲気を導く第１の流路となる第１の配管から水素濃度を計測する水素濃度計および酸素濃度を計測する酸素濃度計のそれぞれに前記原子炉一次格納容器内の雰囲気を導いて当該雰囲気の水素濃度および酸素濃度を測定する原子炉格納容器内雰囲気監視装置において、
   原子炉二次格納容器内でサンプリングした雰囲気を前記水素濃度計および前記酸素濃度計のそれぞれに導く第２の流路となる第２の配管と、
   前記第１の配管には前記第１の流路を開閉する開閉弁が取り付けられる一方、前記第２の配管には前記第２の流路を開閉する開閉弁が取り付けられており、前記開閉弁に開閉指令を与えて前記開閉弁の開閉状態を制御してサンプリングする雰囲気を切替制御する格納容器内雰囲気採取制御手段と、
   サンプリングする雰囲気を除湿する水冷式の除湿器と、
   前記水冷式の除湿器と並列に配設された空冷式の除湿器と、
   サンプリングする雰囲気の除湿に使用する除湿器を、前記水冷式の除湿器および前記空冷式の除湿器のいずれかに切替制御する除湿器切替制御手段と、をさらに具備することを特徴とする原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
6. 前記除湿器切替制御手段は、前記水冷式の除湿器に供給する冷却水が所定流量以上と判断した場合にはサンプリングする雰囲気の除湿に使用する除湿器として前記水冷式の除湿器を選択する一方、前記水冷式の除湿器に供給する冷却水が前記所定流量未満と判断した場合にはサンプリングする雰囲気の除湿に使用する除湿器として前記空冷式の除湿器を選択するように切替制御することを特徴とする請求項５記載の原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
7. 交流電源供給元から交流電源の供給を受けて、自装置内の交流電源の必要な構成機器に交流電源を供給する電源供給部へ直流電源供給元から供給される直流電源を交流電源に変換して得た交流電源を供給する直流／交流変換部と、
   前記交流電源供給元と前記電源供給部との間に入り切り自在に設けられる第１の開閉器と、
   前記直流電源供給元と前記直流／交流変換部との間に入り切り自在に設けられる第２の開閉器と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
8. 前記第１の開閉器および前記第２の開閉器の入り切りを切替制御する供給電源切替手段をさらに具備することを特徴とする請求項７記載の原子炉格納容器内雰囲気監視装置。
9. 前記供給電源切替手段は、前記第１の開閉器および第２の開閉器の入り切りを切替制御する制御モードを実行するか否かの指令に基づいて、前記制御モードを実行するか否かを切り替える機能を有することを特徴とする請求項８記載の原子炉格納容器内雰囲気監視装置。

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