JP6208569B2 - 気体供給装置及び原子力プラントの空気又は窒素供給装置 - Google Patents

Description

本発明は気体供給装置及び原子力プラントの空気又は窒素供給装置に係り、例えば、原子力プラントに設置されている空気作動弁の如く、弁の開閉動作を切替るために配管系の途中に電磁弁が設置されているものに好適な気体供給装置及び原子力プラントの空気又は窒素供給装置に関するものである。

原子力発電所を含む各種プラントには、空気、窒素又は蒸気等の気体や、水等の液体を流すための配管が設置されており、この配管の途中には、配管内の流体を流すための開動作、遮断するための閉動作、或いは電気信号や空気圧信号によって、電気又は圧縮空気・窒素等を用いて作動することで、流量、圧力等を調整する電動弁、空気又は窒素作動弁が設置されている。

特に、原子力プラントに設置されている空気又は窒素作動弁においては、弁の開閉動作を切替るために空気配管系の途中に電磁弁が設けられているが、例えば、全電源喪失事故（ＳＢＯ：Station Blackout）時には、電磁弁のコイル無励磁化、空気供給源からの空気圧の低下によってフェイル動作するものの、その後は、電源からの電気の供給不能、空気供給装置からの空気の供給不能により、空気作動弁の動作が不能になり、その後の空気又は窒素作動弁の運用に支障が生じる恐れがある。

このように空気作動弁には、電源からの電気の供給不能、空気供給装置からの空気の供給不能による空気作動弁操作不能ポテンシャルがあるため、非常時（例えば、ＳＢＯ時）においても、安全に遠隔操作できることは勿論、通常時（電源が確保されている正常運転時或いは正常待機時）には誤動作（意図しない動作）しない設備が求められている。

一方、全電源喪失が生じ、原子炉圧力容器内で発生した水素が原子炉建屋内に漏洩した場合でも、水素を安全に処理して水素爆発を防ぎ、原子炉建屋の損壊を防止する技術が特許文献1に記載されている。

特開２０１２−２３００５８号公報

通常、空気又は窒素作動弁の開閉動作は、その弁の動力となる空気又は窒素を供給する空気配管系の途中に設置されている電磁弁の電源をオン、オフすることで切り替えられるが、電源喪失時には、電源喪失、動力用空気源の喪失により、空気又は窒素作動弁の開閉動作のための電磁弁の電源のオン、オフができなくなると共に、動力となる空気又は窒素の供給も不可能となり、外部からの遠隔操作が不可能になる。

しかし、設計基準となった不具合を上回るような事故事象においては、必要な空気又は窒素作動弁は、通常の電源・動力用空気源とは異なる電源・動力用空気源による外部からの遠隔操作を、空気又は窒素作動弁の通常の作動特性に影響を及ぼさずに、可能とすることが必要となる。

特に、原子力発電所においては、ＳＢＯのような非常時に、原子炉格納容器内の空気又は窒素作動弁を開閉可能とするためには、原子炉格納容器の外部に操作用の電磁弁を設置し、通常電源とは別のバッテリーなどの電源を接続して、空気又は窒素作動弁の開閉動作を行うには、空気又は窒素作動弁に要求される作動時間等の作動特性に影響を及ぼさないようにすることや、操作用空気の原子炉格納容器外への排気などの考慮が必要であり、これらのことを考慮した電源喪失時に用いられる空気又は窒素供給装置の操作源の確保が必要となっている。

しかしながら、上述した特許文献１には、全電源喪失時に、原子炉圧力容器内で発生した水素が原子炉建屋内に漏洩した場合でも、原子炉建屋の損壊を防止する手段については記載されているが、電源喪失時に用いられる空気又は窒素供給装置の操作原確保については勿論、通常時における意図しない動作（誤動作）を防止することについては、全く記載されていない。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、電源喪失時においても空気作動弁等の作動弁を遠隔操作できることは勿論、遠隔操作者が安全に操作できる気体供給装置及び原子力プラントの空気又は窒素供給装置を提供することにある。

本発明の気体供給装置は、上記目的を達成するために、プラントにおける少なくとも気体を流すための配管の途中に設置され、該配管内を流れる気体により弁本体を動作させる作動弁と、前記配管の途中に設置され、前記作動弁への気体の流れの開閉を行う第１の電磁弁と、該第１の電磁弁に気体を供給する第１及び第２の気体供給源と、前記第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記第１の電磁弁からの排気と該第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記第１の電磁弁に気体を供給するために前記第２の気体供給源との接続に切替えられる第１の切替弁と、該第１の切替弁の前記第２の気体供給源側の配管の途中に設置され、前記第１の切替弁の給気側へのリークを防止する隔離弁とを備え、前記隔離弁は、前記第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して開にされ、前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給する第２の電磁弁を備えていることを特徴とする。

また、本発明の原子力プラントの空気又は窒素供給装置は、上記目的を達成するために、原子炉格納容器に収納されている原子炉圧力容器からの蒸気をタービン建屋に供給する主蒸気配管から分岐した配管の途中に設けられ、原子炉の圧力が一定値以上になった際に開動作して前記主蒸気配管内の主蒸気を逃す主蒸気逃し安全弁若しくは原子炉圧力容器が収納されている原子炉格納容器からの気体を排気塔から放出する非常用ガス処理系に設置されている配管の途中に開閉弁が設けられ、前記原子炉格納容器の圧力が一定値以上になった際に前記開閉弁を開動作させて前記原子炉格納容器内の気体を前記非常用ガス処理系から排気する空気又は窒素作動弁と、前記主蒸気逃し安全弁を開動作させるためのシリンダ若しくは前記空気又は窒素作動弁を開動作させるために、前記開閉弁に駆動力を供給するシリンダと、該シリンダへの空気又は窒素の流れの開閉を行う第１の電磁弁と、該第１の電磁弁に空気又は窒素を供給する第１及び第２の空気又は窒素供給源と、前記第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記第１の電磁弁からの排気と該第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するために前記第２の空気又は窒素供給源との接続に切替えられる第１の切替弁と、該第１の切替弁の前記第２の空気又は窒素供給源側の配管の途中に設置され、前記第１の切替弁の給気側へのリークを防止する隔離弁とを備え、前記隔離弁は、前記第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して開にされ、前記第１の切替弁に前記第２の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給する第２の電磁弁を備えていることを特徴とする。

更に、本発明の原子力プラントの空気又は窒素供給装置は、上記目的を達成するために、原子炉圧力容器に配管によって接続され、前記原子炉圧力容器の圧力、水位を保持する加圧器に設置され、必要に応じて前記加圧器の圧力を強制的に減圧する加圧器逃し弁及び原子炉圧力容器に配管によって接続され、前記原子炉圧力容器に冷却水を供給する蒸気発生器内の蒸気を逃す主蒸気逃し弁と、前記加圧器逃し弁を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を前記加圧器逃し弁に供給するシリンダ及び前記主蒸気逃し弁を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を前記主蒸気逃し弁に供給するシリンダと、それぞれの前記配管の途中に設置され、前記加圧器逃し弁に供給するシリンダ及び前記主蒸気逃し弁に供給するシリンダへの空気又は窒素の流れの開閉を行うそれぞれの第１の電磁弁と、該それぞれの第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するそれぞれの第１及び第２の空気又は窒素供給源と、前記それぞれの第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記それぞれの第１の電磁弁からの排気と該それぞれの第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記それぞれの第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するために前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源との接続に切替えられるそれぞれの第１の切替弁と、該それぞれの第１の切替弁の前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源側の配管の途中に設置され、前記それぞれの第１の切替弁の給気側へのリークを防止するそれぞれの隔離弁とを備え、前記それぞれの隔離弁は、前記それぞれの第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なるそれぞれの第２の電源によって動作して開にされ、前記それぞれの第１の切替弁に前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給するそれぞれの第２の電磁弁を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、電源喪失時においても空気作動弁等の作動弁を遠隔操作できることは勿論、遠隔操作者が安全に操作できる効果がある。

本発明の気体供給装置の実施例１であり、第１の切替弁が第１の電磁弁の排気側に接続され、第２の電磁弁が設けられ隔離弁が閉状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１であり、第３の電磁弁の流路が給気側に切替り、隔離弁が開になった状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１であり、第３の電磁弁の流路が給気側に切替り、隔離弁が開になり、第２の電磁弁の流路が給気側に切替り、第１の切替弁の流路が給気側に切替り作動弁が開になった状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１であり、第３の電磁弁の流路が排気側に切替り、第４の電磁弁の流路が給気側に切替り、第２の切替弁の流路が給気側に切替り、隔離弁が開になり、第２の電磁弁の流路が給気側に切替り、第１の切替弁の流路が給気側に切替り作動弁が開になった状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１であり、第２の電磁弁の流路が排気側に切替り、第１の切替弁の流路が排気側に切替り作動弁が閉になった状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における通常時の待機状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における通常時の給気状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における通常時の排気状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における電源喪失時の待機状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第３の気体供給源を用いた隔離弁の開状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第３の気体供給源を用いて隔離弁を開状態にした時の給気状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第３の気体供給源を用いて隔離弁を開状態にした時の排気状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第４の気体供給源を用いて第２の切替弁が給気側に切替り隔離弁の開状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第４の気体供給源を用いて第２の切替弁が給気側に切替り、隔離弁を開状態にした時の給気状態を示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例１における第４の気体供給源を用いて第２の切替弁が給気側に切替り、隔離弁を開状態にした時の排気状態を示す図である。 図７に示した気体供給装置の通常時の給気状態のフローを示す図である。 図８に示した気体供給装置の通常時の排気状態のフローを示す図である。 図１０及び図１１に示した気体供給装置の電源喪失時の給気状態のフローを示す図である。 図１２に示した気体供給装置の電源喪失時の排気状態のフローを示す図である。 図１３及び図１４に示した隔離弁の電源喪失時の給気状態のフローを示す図である。 図１５に示した隔離弁の電源喪失時の排気状態のフローを示す図である。 本発明の気体供給装置の実施例２であり、第１の切替弁が第１の電磁弁の排気側に接続され、その第１の切替弁と隔離弁との間に第５の電磁弁が設けられ隔離弁が閉状態を示す図である。 本発明の実施例３である原子力プラントの空気又は窒素供給装置を示す図である。 本発明の実施例４である原子力プラントの空気又は窒素供給装置を示す図である。 本発明の実施例５である気体供給装置を加圧水型原子炉における加圧器逃し弁と主蒸気逃し弁に適用した場合を示す図である。 本発明の実施例６であり、隔離弁として電動弁を設けた気体供給装置を示す図である。 本発明の実施例７であり、隔離弁として電磁弁を設けた気体供給装置を示す図である。 本発明の実施例８であり、隔離弁として破裂板を設けた気体供給装置を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の通常時の待機状態を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の通常時の給き状態を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の通常時の排気状態を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の電源喪失時の待機状態を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の電源喪失時の給気状態を示す図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の電源喪失時の排気状態を示し、隔離弁Ａが開状態で、ボンベ元弁が閉状態の図である。 本発明の実施例９であり、気体供給装置の電源喪失時の排気状態を示し、隔離弁Ａが閉状態で、ボンベ元弁が開状態の図である。 本発明の実施例９である気体供給装置の変形例を示す図である。 図３６の本発明の実施例９である気体供給装置の変形例の隔離弁Ａ、Ｂ及び排気止め弁を空気作動弁とした例を示す図でる。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の気体供給装置及び原子力プラントの空気又は窒素供給装置を説明する。なお、各図において、弁の黒表示は“閉”状態を、白表示は“開”状態をそれぞれ示すものである。また、符号は、同一構成部品には同符号を使用すると共に、既に説明した部品の説明は省略する。

図１乃至図５は、本発明の気体供給装置の実施例１を示し、例えば、弁本体（図示せず）を開閉する空気作動弁アクチュエータ１があり、この空気作動弁アクチュエータ１は、建屋２１内の配管２０Ａ１の途中に設置された第１の電磁弁２Ａにより動作されものである。即ち、第１の電磁弁２Ａは、第１の電源のオン、オフにより、供給口であるＩＡ系（第１の気体供給源である計装空気供給系統設備）から制御用空気又は窒素が供給されることで、空気作動弁アクチュエータ１が作動し、作動完了後、第１の電磁弁２Ａの第１の電源のオフにより、空気作動弁アクチュエータ１の制御用空気又は窒素は、第１の電磁弁２Ａの排気口から後述する第１の切替弁３ＡのＡ→Ｅの経路で排出され、空気作動弁アクチュエータ１は作動前の状態に復帰する。

また、本実施例では、建屋２１内の第１の切替弁３Ａと建屋２１外に設置されている空気又は窒素を供給する空気又は窒素供給源（第２の気体供給源）であるボンベ４Ａとの間の配管２０Ｂ１には、後述する第３の電磁弁５Ａ及び隔離弁６が配置されている。

また、本実施例では、第１の電磁弁２Ａが動作不能の際に、通常運転時の第１の電源とは異なる第２の電源によって動作して隔離弁６を開にし、第１の切替弁３Ａに第２の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給する第２の電磁弁２Ｂを備え、この第２の電磁弁２Ｂが設置されている配管２０Ａ２の延長線上には、第２の切替弁３Ｂ及び第３の気体供給源であるボンベ４Ｂからの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁５Ｂが設置され、第２の電源が喪失した際には、第４の電磁弁５Ｂを開にして第３の気体供給源であるボンベ４Ｂから気体を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを操作して隔離弁６を開操作するものである。

即ち、上述した隔離弁６は、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、第２の電源によって第２の電磁弁２Ｂの電源をオンに操作し、隔離弁６を開にすることで、第１の切替弁３Ａに第２の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給することを可能とする（図２及び図３参照）。しかし、第２の電磁弁２Ｂを操作する第２の電源も喪失した場合には、第４の電磁弁５Ｂを開操作して気体を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気側から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを経由して隔離弁６のエアシリンダに、第３の気体供給源であるボンベ４Ｂから空気を供給することが可能となる。これにより、隔離弁６が開操作され、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気できる（図４及び図５参照）。

これにより、第１の切替弁３ＡにＰ⇔Ａの流路が形成され（図３及び図５参照）、ボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａ、隔離弁６、第１の切替弁３Ａ、第１の電磁弁２Ａを経由して空気作動弁アクチュエータ１へ至る制御用空気又は窒素の流路が確保されて空気作動弁アクチュエータ１が作動する。空気作動弁アクチュエータ１の作動完了後は、第３の電磁弁５Ａの電源がオフすると、第３の電磁弁５Ａ、隔離弁６、第１の切替弁３Ａ、第１の電磁弁２Ａ、空気作動弁アクチュエータ１間の圧力が低下し、第１の切替弁３Ａの流路がＡ→Ｅに切り替わる（図１参照）。更に、空気作動弁アクチュエータ１の制御用空気又は窒素は、第１の電磁弁２Ａの排気口から第１の切替弁３ＡのＡ→Ｅの経路で排出され、空気作動弁アクチュエータ１は作動前の状態に復帰する。

つまり、本実施例では、第１の電磁弁２Ａには、気体（空気又は窒素）を供給する気体供給源として、第１の気体供給源であるＩＡ系（計装空気供給系統設備）と第２の気体供給源であるボンベ４Ａの２系列を備えている。

本実施例では、このようにして、空気作動弁アクチュエータ１を動作し、弁本体を開閉させるようになっている。

なお、図１乃至図５では、第１の切替弁３Ａの表記は、空気油圧回路図のＪＩＳシンボル表記を模したものとしている。

上述したように、本実施例では、第１の電磁弁２Ａとボンベ４Ａ間の建屋２１内の配管２０Ａ１の途中に、第１の電磁弁２Ａからの排気と、この第１の電磁弁２Ａへの給気を切替える第１の切替弁３Ａが設置されているが、この第１の切替弁３Ａは、電源喪失時には、第１の電磁弁２Ａに空気又は窒素を供給するためにボンベ４Ａとの接続に切替えられるものである。

つまり、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側の建屋２１内にある配管２０Ａ１の途中に第１の切替弁３Ａを設置し、第１の切替弁３Ａに作動用の空気又は窒素が、建屋２１外に設けられたボンベ４Ａから配管２０Ｂ１を介して供給されると、通常時は、図１に示す如く、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側に接続されている第１の切替弁３Ａが、図３に示すように、給気側に切り替わり、作動用空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することができ、電源喪失時においても、空気作動弁アクチュエータ１に空気の供給が可能となる。

また、上述した隔離弁６は、第１の切替弁３Ａのボンベ４Ａ側の建屋２１外の配管２０Ｂ１の途中に設置され、通常時の建屋２１内の雰囲気が、第１の切替弁３Ａの給気側のリークによって建屋２１外へ漏出するのを防止するものである。

更に、上述した如く、第２の電磁弁２Ｂの排気ライン１１Ｂ側にある配管２０Ａ２の途中には第２の切替弁３Ｂが設置され、この第２の切替弁３Ｂに作動用の空気又は窒素が、建屋２１外に設けられたボンベ４Ｂから配管２０Ｂ２を介して供給されると隔離弁６が開になり、通常時は、図１に示す如く、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側に接続されている第１の切替弁３Ａが、図５に示すように、給気側に切り替わり、ボンベ４Ａから作動用空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することができ、電源喪失時においても、空気作動弁アクチュエータ１に空気の供給が可能となる。

なお、第１の切替弁３Ａに空気又は窒素を供給する設備は、建屋２１内の電源とは別の電源種別、例えばバッテリーを持つことで、安全性を高めることができるが、更なるバックアップとして、手動弁によって給気しても良い。

即ち、本実施例では、ボンベ４Ａから第１の切替弁３Ａに供給する建屋２１外の配管２０Ｂ１に設置されている第３の電磁弁５Ａ及びボンベ４Ｂから第２の切替弁３Ｂに供給する建屋２１外の配管２０Ｂ２に設置されている第４の電磁弁５Ｂは、交流電源又は直流電源、直流電源、手動のそれぞれを動力源とする３つの電磁弁から構成されている。つまり、図１乃至図５に示す如く、第３の電磁弁５Ａ１及び第４の電磁弁５Ｂ１は、非常時（その１）の際に、交流電源又は直流電源を動力源とし、第３の電磁弁５Ａ２及び第４の電磁弁５Ｂ２は、非常時（その２）の際に、直流電源（例えば、バッテリー）を動力源として動作するものであり、また、第３の電磁弁５Ａ３及び第４の電磁弁５Ｂ３は、バックアップとして手動で動作するものである。

そして、電源喪失時には、直流電源（バッテリー）を駆動原とする第３の電磁弁５Ａ２又は第４の電磁弁５Ｂ２を駆動し、ボンベ４Ａ又は４Ｂから第１の電磁弁２Ａ又は第２の電磁弁２Ｂに空気又は窒素を供給するものである。第１の切替弁３Ａの給気側へのリークは、隔離弁６により防止されている。

次に、上述した実施例１の気体供給装置における各状態の具体的な例を、図６乃至図１５を用いて説明する。

図６乃至図１５には、弁本体７として、空気又は窒素を動力源とするリンクを伴う駆動装置であるシリンダ８を有するアングル弁（スプリング力により、空気又は窒素が供給されていない場合は、閉状態）を示し、第１の切替弁３Ａの表記は、空気油圧回路図のＪＩＳシンボル表記ではなく、他の弁の表記同様に、白・黒で開閉状態を表記している。

図６及び図９は、本実施例の気体供給装置の通常使用時の待機状態を示す。

該図に示す如く、通常使用時は、待機状態において、シリンダ（空気作動弁アクチュエータ）８に接続する第１の電磁弁２Ａは、排気ライン１１Ａ側が開になっている。また、第１の切替弁３Ａは排気ライン１３Ａ側が開になっている。

図７及び図１６は、本実施例の気体供給装置の通常使用時の給気時の状態及びフローを示す。

該図に示す如く、弁作動の信号が第１の電磁弁２Ａに入る（ステップ１）と、第１の電磁弁２Ａは排気ライン１１Ａ側を閉にして給気ライン１０Ａ側を開にする（ステップ２）。すると、第１の電磁弁２Ａの給気ライン１０Ａから圧縮空気や圧縮窒素などの気体がシリンダ８に供給され（ステップ３）、弁本体７が作動する（ステップ４）。

図８及び図１７は、本実施例の気体供給装置の通常使用時の排気時の状態およびフローを示す。

該図に示す如く、待機状態に復帰するときは、第１の電磁弁２Ａに信号を送り（ステップ５）、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側を開にし、給気ライン１０Ａ側を閉にする（ステップ６）。すると、シリンダ８に供給された気体は、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され（ステップ７）、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され気体は、第１の切替弁３Ａの排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅに接続）側から排気される（ステップ８）。シリンダ８を作動させるのに十分な気体がなくなると、弁本体７を作動させ（ステップ９）、待機状態に戻る。一例として、待機時を閉、作動時を開としたが、その逆の作動も可能である。

図９は、本実施例の第１の電磁弁２Ａの電源喪失などの過酷事故時の待機状態を示す。

該図に示す如く、全電源喪失などの過酷事故時には、電源喪失により、第１の電磁弁２Ａは排気ライン１１Ａ側を開にした状態になり、外部からの操作が不可能なまま待機する。

図１０、図１１及び図１８は、本実施例の第１の電磁弁２Ａの電源喪失などの過酷事故時の給気時の状態及びフローを示す。

該図に示す如く、電源喪失により第１の電磁弁２Ａは、排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）側を開にし、給気ライン１０Ａ側を閉の状況にする（ステップ１０）。外部からシリンダ８を作動させるために、建屋２１外にあるバッテリーなどを駆動原とする第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａ側を開にし、排気ライン１８Ａ側を閉にする（ステップ１１）。

次に、同様に第２の電磁弁２Ｂに信号を送り、給気側ライン１０Ｂ側を開の状況にし、排気ライン１１Ｂ（図１乃至図５の第２の切替弁３Ｂの接続口Ａに接続）側を閉にする（ステップ１２）ことにより、供給された気体は、隔離弁６のシリンダを操作して開にする（ステップ１３）。

第１の切替弁３Ａを作動させるに十分な気体を、第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側から供給する（ステップ１４）。供給された気体によって、第１の切替弁３Ａは排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３の接続口Ｅ）側を閉にして給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐ）を開とする。すると、建屋２１外から給気された気体は、第１の切替弁３Ａの給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）から第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）を通りシリンダ８へと到達し、シリンダ８に弁本体７を作動させるに十分な気圧が充填されることで、弁本体７が作動する（ステップ１５）。

図１２及び図１９は、本実施例の第１の電磁弁２Ａの電源喪失などの過酷事故時の排気時の状態及びフローを示す。

該図に示す如く、建屋２１外にあるバッテリーを駆動原とする第３の電磁弁５Ａに弁作動の信号を送る（ステップ１６）。弁本体７を待機状態に戻す場合は、建屋２１外の第３の電磁弁５Ａの排気ライン１８Ａ側を開にし、給気ライン１７Ａ側を閉にする（ステップ１７）。すると、シリンダ８に供給された気体は、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され（ステップ１８）、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）から排気された気体は、第１の切替弁３Ａの給気ライン１４Ａ（図１乃至５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）、建屋２１外の第３の電磁弁５Ａの排気ライン１８Ａを経由し、排気される（ステップ１９）。第１の切替弁３Ａを作動させるのに十分な気体がなくなると、第１の切替弁３Ａは、給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側を閉にし、排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅに接続）側を開にする（ステップ２０）。すると、シリンダ８に残っている気体は、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され、第１の切替弁３Ａの排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅに接続）から建屋２１内に排気される（ステップ２１）。シリンダ８を作動させるのに十分な気体がなくなると、弁本体７を作動させ（ステップ２２）待機状態に戻る。一例として、待機時を閉、作動時を開としたが、その逆の作動も可能となる。

図９は、本実施例の気体供給装置の全電源喪失などの過酷事故時の待機状態を示す。

該図に示す如く、全電源喪失などの過酷事故時には、電源喪失により、第１の電磁弁２Ａは排気ライン１１Ａ側を開にした状態になり、外部からの操作が不可能なまま待機する。同様に、第２の電磁弁２Ｂは、排気ライン１１Ｂ側を開にした状態になり、外部からの操作が不可能なまま待機する
図１３、図１４及び図２０は、本実施例の気体供給装置の過酷事故時の給気時の状態及びフローを示す。

該図に示す如く、電源喪失により第１の電磁弁２Ａは、排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）側を開にし、給気ライン１０Ａ側を閉の状況にする（ステップ２３）。同様に、電源喪失により第２の電磁弁２Ｂは、給気ライン１０Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側を閉にし、排気ライン１１Ｂ側を開の状況にする（ステップ２４）。外部から弁本体７を作動させるために、建屋２１外にあるバッテリーなどを駆動原とする第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａ側を開にし、排気ライン１８Ａ側を閉にする（ステップ２５）。

次に、バッテリーなどの第１の電磁弁１Ａの電源とは別の電源を駆動原とする第４の電磁弁５Ｂの給気ライン１７Ｂ側を開にし、排気ライン１８Ｂ側を閉にすることで、第２の切替弁３Ｂを作動させるに十分な気体を第４の電磁弁５Ｂの給気ライン１７Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側から供給する（ステップ２６）。供給された気体によって、第２の切替弁３Ｂは、排気ライン１３Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅ）側を閉にして、給気ライン１４Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐ）を開とする（ステップ２７）。すると、給気された気体は、第２の切替弁３Ｂの給気ライン１４Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）から第２の電磁弁２Ｂの排気ライン１１Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）を通り、隔離弁６のシリンダを操作して開にする（ステップ２８）ことで、第１の切替弁３Ａを作動させるに十分な気体を第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側から供給する（ステップ２９）。供給された気体によって、第１の切替弁３Ａは、排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅ）側を閉にして、給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐ）側を開とする。すると、建屋２１外から給気された気体は、第１の切替弁３Ａの給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側から第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）を通りシリンダ８へと到達し、シリンダ８に弁本体７を作動させるに十分な気圧が充填されることで、弁本体７が作動する（ステップ３０）。

図１５及び図２１は、本実施例の気体供給装置の過酷事故時の排気時の状態及びフローを示す。

該図に示す如く、建屋２１外にあるバッテリーを駆動原とする第３の電磁弁５Ａに弁作動の信号を送る（ステップ３１）。弁本体７を待機状態に戻す場合は、建屋２１外の第３の電磁弁５Ａの排気ライン１８Ａ側を開にし、給気ライン１７Ａ側を閉にする（ステップ３２）。すると、シリンダ８に供給された気体は、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され（ステップ３３）、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）から排気された気体は、第１の切替弁３Ａの給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側から、建屋２１外の第３の電磁弁５Ａの排気ライン１８Ａを経由し、排気される（ステップ３４）。第１の切替弁３Ａを作動させるのに十分な気体がなくなると、第１の切替弁３Ａは、給気ライン１４Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）側を閉にし、排気ライン１３Ａ側（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅに接続）を開にする（ステップ３５）。すると、シリンダ８に残っている気体は、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側から排気され、第１の切替弁３Ａの排気ライン１３Ａ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅに接続）から建屋２１内に排気される（ステップ３６）。シリンダ８を作動させるのに十分な気体がなくなると、弁本体７を作動させ（ステップ３７）。

次に、バッテリーなどの第１の電磁弁２Ａの電源とは別の電源を駆動原とする第４の電磁弁５Ｂの給気ライン１７Ｂ側を閉にし、排気ライン１８Ｂ側を開にする（ステップ３８）ことで、第２の切替弁３Ｂを作動させるに十分な気体がなくなると、第２の切替弁３Ｂは給気ライン１４Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｅ）側を閉にして、排気ライン１３Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐ）を開とする（ステップ３９）。すると、隔離弁６のシリンダに給気された気体は、第２の電磁弁２Ｂの排気ライン１１Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ａに接続）から第２の切替弁３Ｂの排気ライン１１Ｂ（図１乃至図５の第１の切替弁３Ａの接続口Ｐに接続）を通り排気され（ステップ４０）、隔離弁６を作動させて閉にさせ（ステップ４１）待機状態に戻る。一例として、待機時を閉、作動時を開としたが、その逆の作動も可能となる。

このように本実施例では、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側の配管２０Ａ１の途中に第１の切替弁３Ａを接続し、電源喪失時に建屋２１外からボンベ４Ａなどで空気又は窒素等の気体を供給していると共に、隔離弁６は、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、第２の電源によって第２の電磁弁２Ｂの電源をオンに操作し、隔離弁６を開にすることで、第１の切替弁３Ａにボンベ４Ａから気体を供給することが可能となる。

更に、第２の電磁弁２Ｂの第２の電源も喪失した場合には、第４の電磁弁５Ｂを開操作してボンベ４Ｂから気体を第２の切替弁３Ｂに供給し、第２の切替弁３Ｂが排気側から給気側に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを経由して隔離弁６のエアシリンダに空気が供給され、隔離弁６を開操作することが可能とし、隔離弁６が開操作されると、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素を隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気できるため、第１の切替弁３Ａに作動用の空気又は窒素が供給されると、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａが給気側に切り替わり、電源喪失時に空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することが可能となる。

また、第１の切替弁３Ａが切り替わる圧力は、建屋２１内の圧力よりも十分高くなっており、第１の切替弁３Ａが作動中は、第３の電磁弁５Ａを経由して、建屋２１内の雰囲気が建屋２１外に流出することはない。

従って、電源喪失時においても空気作動弁等の作動弁を遠隔操作でき、かつ、隔離弁６の制御用の第２の電源の電源喪失時にも隔離弁６を操作でき、空気作動弁アクチュエータ１に気体を送ることができる効果がある。また、第２の電磁弁２Ｂ、第３の電磁弁５Ａ又は第４の電磁弁５Ｂの電源種別（交流電源若しくは直流電源）を、常時使用する第１の電磁弁２Ａと差別化することにより、駆動原を多様化できる効果もある。

なお、第１の切替弁３Ａ又は第２の切替弁３Ｂに空気又は窒素を供給する設備は、建屋２１内の電源とは別の電源（例えば、バッテリー）を持つことで安全性を高めることができるが、更なるバックアップとして、手動弁によって給気しても良い。

このような本実施例の構成とすることにより、電源喪失時においても空気作動弁等の作動弁を遠隔操作できることは勿論、遠隔操作者が安全に操作できる効果がある。

図２２に、本発明の気体供給装置の実施例２を示す。該図に示す本実施例では、建屋２１内の第１の切替弁３Ａと建屋２１外に設置されている隔離弁６との間の建屋２１内の配管には、通常時には排気ライン１０Ｃ側を開にし、第１の切替弁３Ａ側を閉にすると共に、電源喪失時には第１の切替弁３Ａ側を開にし、排気ライン１０Ｃ側を閉にする第５の電磁弁２Ｃを設置したものである。他の構成は、実施例１と同様である。

このような本実施例の構成とすることにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、通常時における意図しない動作（誤動作）を防止できる効果がある。

図２３に、本発明の実施例３である原子力プラントの空気又は窒素供給装置を示す。

該図に示す如く、本実施例の原子力プラントの空気又は窒素供給装置は、原子炉格納容器４８に収納されている原子炉圧力容器４０からの蒸気をタービン建屋（図示せず）に供給する主蒸気配管４１から分岐した配管５１に設けられ、原子炉の圧力が一定値以上になった際に開動作して主蒸気配管４１内の主蒸気を逃す主蒸気逃し安全弁４３と、この主蒸気逃し安全弁４３を強制的に開動作させるために、空気又は窒素を主蒸気逃し安全弁４３に駆動力を供給する強制作動用シリンダ４７と、強制作動用シリンダ４７への空気又は窒素の流れの開閉を行う第１の電磁弁２Ａと、この第１の電磁弁２Ａの給気口及び排気口に配管を介して独立に空気又は窒素を供給し、原子炉格納容器４８外に設置されている第１及び第２の空気又は窒素供給源（特に図示しないが、高圧ガスアキュムレータや実施例１と同様なボンベ４Ａや液体窒素を気化させて窒素ガスを供給する）とを備えて概略構成されている。

そして、本実施例では、原子炉格納容器４８内の第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａに、第１の電磁弁２Ａからの排気と第１の電磁弁２Ａへの給気を切替える第１の切替弁３Ａが設置され、この第１の切替弁３Ａは、電源喪失時には、第１の電磁弁２Ａに空気又は窒素を供給するために、隔離弁６を介して原子炉格納容器４８外に設置されている第２の空気又は窒素供給源（特に図示せず、ボンベ４Ａなど）に、第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａを介しての接続に切替えられるようにしたものである。

更に、上述した隔離弁６は、第１の電磁弁２Ａが動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して隔離弁６を開にし、第１の切替弁３Ａに第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）から空気又は窒素を供給する第２の電磁弁２Ｂを備えており、また、第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）は、隔離弁６が設置されている配管２０Ｂ１の延長線上に設置されている第３の電磁弁５Ａで第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）の流れの開閉が行われ、かつ、第２の電磁弁２Ｂが設置されている配管２０Ａ２、２０Ｂ２の延長線上には、第２の切替弁３Ｂ及び第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁５Ｂが設置され、第２の電源が喪失した際には、第４の電磁弁５Ｂを開にして第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）から空気又は窒素を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを操作して隔離弁６が開操作される。

即ち、通常時は第２の電源を用いて第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの給気で作動するが、第２の電源が喪失した時は、第２の切替弁３Ｂに、第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）の給気ライン１７Ｂに繋がる第４の電磁弁５Ｂより気体を供給することで、第２の切替弁３Ｂを第２の電磁弁２Ｂの排気ライン１１Ｂ側に切り替えて、隔離弁６に気体を供給することができ、隔離弁６を開閉することができるようになっている。隔離弁６が開操作されると、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）から第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気できる（図４及び図５参照）。

これにより、第１の切替弁３ＡにＰ⇔Ａの流路が形成され（図３及び図５参照）、ボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａ、隔離弁６、第１の切替弁３Ａ、第１の電磁弁２Ａを経由して強制作動用シリンダ４７へ至る制御用空気又は窒素の流路が確保されて主蒸気逃し安全弁４３が作動する。

上述した第２及び第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ及び４Ｂ）は、実施例１と同様に、原子炉格納容器４８外の配管２０Ｂ１及び２０Ａ２に設置されている第３の電磁弁５Ａ及び第４の電磁弁５Ｂを介して接続され、第３の電磁弁５Ａ及び第４の電磁弁５Ｂは、交流電源又は直流電源、直流電源（例えば、バッテリー）、手動のそれぞれを動力源とする３つの弁の内から、単独または複数で構成され、その動作は、実施例１と同様である。

更に、上述した如く、第１の切替弁３Ａの給気側へのリークを防止する隔離弁６は、第１の切替弁３Ａのボンベ４Ａ側の原子炉格納容器４８外の配管２０Ｂ１の途中に設置され、第１の切替弁３Ａの給気側へのリークを防止する構成としている。

本実施例において、通常、原子炉圧力容器４０からは、蒸気が主蒸気配管４１を通ってタービン建屋に供給されるが、原子力発電所は地震などの災害を検知すると、配管破断による冷却材喪失事象（ＬＯＣＡ：Loss Of Coolant Accident）を防ぐために、主蒸気配管４１に設けられている主蒸気隔離弁４２が閉止する。その際、原子炉内の温度は、核燃料の崩壊熱により上昇を続け、原子炉内の圧力も蒸気の発生に伴い上昇する。原子炉の圧力が一定値以上になった場合、主蒸気配管４１から分岐した配管５１に設けられた主蒸気逃し安全弁４３が作動し、原子炉の圧力を低下させる。その際、第１の切替弁３Ａは、主蒸気逃し安全弁４３の作動に影響を及ぼすことはない。

原子炉の冷却は、高圧炉心注水系４４や低圧炉心注水系４５で行われるが、全電源喪失（ＳＢＯ）時には、外部注水ライン４６から非常用ポンプ車などによる注水も可能としておくことが望まれる。

この際、原子炉内の圧力が注水の圧力よりも高い場合、原子炉内の圧力を下げる必要があるが、前述の主蒸気逃し安全弁４３の安全弁機能は、原子炉内が一定の圧力になるまで作動しないため、主蒸気逃し安全弁４３の逃し弁機能を用いて強制的に主蒸気逃し安全弁４３を開作動させる必要がある。

ここで、主蒸気逃し安全弁４３の逃し弁機能とは、アキュムレータに蓄えられた窒素や圧縮空気などの気体を、主蒸気逃し安全弁４３の強制作動用シリンダ４７に供給し、主蒸気逃し安全弁４３を開作動させる機能である。

本実施例では、全電源喪失などの過酷事故時は、主蒸気逃し安全弁４３に圧縮空気又は圧縮窒素を供給するための第１の電磁弁２Ａも操作不能となり、排気側を開にした状態で待機し、その後、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側に第１の切替弁３Ａを接続し、隔離弁６を介して作動用の空気又は窒素が、原子炉格納容器４８外に設けられたボンベ４Ａなどの空気又は窒素供給源から供給し、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａを給気側に切り替え、作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することで、電源喪失時においても主蒸気逃し安全弁４３を作動させる強制作動用シリンダ４７に空気又は窒素が供給されて作動させることが可能となっている。

更に、上述した隔離弁６は、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、第２の電源によって第２の電磁弁２Ｂの電源をオンに操作し、隔離弁６を開にすることで、第１の切替弁３Ａに第２の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給することを可能としている。しかし、第２の電源も喪失した場合には、第４の電磁弁５Ｂを開操作して気体を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気側から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを経由して隔離弁６のエアシリンダに空気を供給することが可能となっている。

これにより、隔離弁６を開操作することが可能となり、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気でき、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａを給気側に切り替え、作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することで、第１及び第２の電源喪失時においても主蒸気逃し安全弁４３を作動させる強制作動用シリンダ４７に、空気又は窒素が供給されて作動させることが可能となる。

このように、電源喪失時にも主蒸気逃し安全弁４３を作動させることができ、原子炉圧力容器４０の圧力は、サプレッションチェンバの接続ラインに逃されて減圧され、原子炉圧力容器４０が減圧されることで、外部注水ライン４６からの注水が可能となり、原子炉を冷温停止させることが可能となる。

図２４に、本発明の実施例４である原子力プラントの空気又は窒素供給装置を示す。

該図に示す如く、本実施例の原子力プラントの空気又は窒素供給装置は、原子炉圧力容器４０が収納されている原子炉格納容器４８からの気体を排気塔５４から放出する非常用ガス処理系（非常用ガス処理設備やフィルタベント設備）５３に設置されている開閉弁５２を駆動する駆動部（シリンダ等）に駆動力を供給する空気又は窒素作動弁５０に接続し、この空気又は窒素作動弁５０の駆動部（シリンダ等）への空気又は窒素の流れの供給・停止のために開閉を行う第１の電磁弁２Ａと、この第１の電磁弁２Ａの給気口及び排気口に配管を介して独立に空気又は窒素を供給し、原子炉格納容器４８外に設置されている第１及び第２の空気又は窒素供給源（特に図示しないが、実施例１と同様なボンベ４Ａや液体窒素を気化させて窒素ガスを供給する）とを備えて概略構成されている。

そして、本実施例では、第１の電磁弁２Ａからの排気ライン１１Ａに第１の電磁弁２Ａへの給気を切替える第１の切替弁３Ａが設置され、この第１の切替弁３Ａは、電源喪失時には、第１の電磁弁２Ａに空気又は窒素を供給するために、隔離弁６を介して原子炉建屋５８外に設置されている空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）に、第３の電磁弁５Ａの給気ライン１７Ａを介しての接続に切替えられるようにしたものである。

更に、上述した隔離弁６は、第１の電磁弁２Ａが動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して隔離弁６を開にし、第１の切替弁３Ａに第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）から空気又は窒素を供給する第２の電磁弁２Ｂを備えており、また、第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）は、隔離弁６が設置されている配管２０Ｂ１の延長線上に設置されている第３の電磁弁５Ａで第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）の流れの開閉が行われ、かつ、第２の電磁弁２Ｂが設置されている配管２０Ａ２、２０Ｂ２の延長線上には、第２の切替弁３Ｂ及び第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁５Ｂが設置され、第２の電源が喪失した際には、第４の電磁弁５Ｂを開にして第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）から空気又は窒素を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを操作して隔離弁６が開操作される。

即ち、通常時は第２の電源を用いて第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの給気で作動するが、第２の電源が喪失した時は、第２の切替弁３Ｂに、第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）の給気ライン１７Ｂに繋がる第４の電磁弁５Ｂより気体を供給することで、第２の切替弁３Ｂを第３の電磁弁２Ｂの排気ライン１１Ｂ側に切り替えて、隔離弁６に気体を供給することができ、隔離弁６を開閉することができるようになっている。隔離弁６が開操作されると、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）から第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気できる（図４及び図５参照）。

これにより、第１の切替弁３ＡにＰ⇔Ａの流路が形成され（図３及び図５参照）、ボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａ、隔離弁６、第１の切替弁３Ａ、第１の電磁弁２Ａを経由して空気又は窒素作動弁５０へ至る制御用空気又は窒素の流路が確保されて開閉弁５２が作動する。

上述した空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ、４Ｂ）は、実施例１と同様に、原子炉建屋５８外の配管２０Ｂ１及び２０Ａ２に設置されている第３の電磁弁５Ａ及び第４の電磁弁５Ｂを介して接続され、第３の電磁弁５Ａ及び第４の電磁弁５Ｂは、交流電源又は直流電源、直流電源（例えば、バッテリー）、手動のそれぞれを動力源とする３つの弁の内から、単独又は複数で構成され、その動作は、実施例１と同様である。

更に、上述した如く、第１の切替弁３Ａの給気側へのリークを防止する隔離弁６は、第１の切替弁３Ａのボンベ４Ａ側の原子炉格納容器４８外の配管２０Ｂ１の途中に設置され、第１の切替弁３Ａの給気側へのリークを防止する構成としている。

本実施例においては、通常、全電源喪失などの過酷事故時は、空気又は窒素作動弁５０に圧縮空気又は圧縮窒素を供給するための第１の電磁弁２Ａも操作不能となり、排気側を開にした状態で待機する。

そして、本実施例では、第１の電磁弁２Ａの排気ライン１１Ａ側に第１の切替弁３Ａを接続し、隔離弁６を介して第１の切替弁３Ａに作動用の空気又は窒素が、原子炉建屋５８外に設けられたボンベ４Ａなどの第２の空気又は窒素供給源から供給され、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａを給気側に切り替え、ボンベ４Ａからの作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することで、電源喪失時においても空気又は窒素作動弁５０に空気又は窒素を供給し、空気又は窒素作動弁５０への空気又は窒素の流れを制御することで、開閉弁５２の開閉操作を可能とすることができる。

しかし、第２の電源も喪失した場合には、第４の電磁弁５Ｂを開操作して気体を供給し、第２の切替弁３Ｂが排気側から給気に切り替わることで、第２の電磁弁２Ｂを経由して隔離弁６のエアシリンダに空気を供給することが可能となっている。

これにより、隔離弁６を開操作することが可能となり、建屋２１外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａを介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６を経由して第１の切替弁３Ａに給気でき、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａを給気側に切り替え、作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａに供給することで、第１及び第２の電源喪失時においても、開閉弁５２を作動させる空気又は窒素作動弁５０に、空気又は窒素が供給されて作動させることが可能となり、原子炉格納容器４８内の圧力を非常用ガス処理系（非常用ガス処理設備やフィルタベント設備）５３を通し、排気塔５４から排気することで減圧することができる。

図２５に、本発明の実施例５である気体供給装置を加圧水型原子炉における加圧器逃し弁５７と主蒸気逃し弁６１に適用した場合を示す。

該図に示す如く、加圧水型原子炉は、原子炉格納容器４８内に設置されている原子炉圧力容器５９で発生した熱水を蒸気発生器６０に送り、この蒸気発生器６０で発生した蒸気により、原子炉建屋５８外に設置されているタービン（図示せず）を回転させて電力を得ている。その際、原子炉圧力容器５９で発生した熱水を加圧し、液体のままにするために、原子力圧力容器５９の圧力、水位を保持する加圧器５６が原子炉圧力容器５９と蒸気発生器６０の間に設けられている。また、タービンに蒸気を送る主蒸気配管４１の途中には、主蒸気逃し弁６１が元弁６２Ｂを介して設けられており、主蒸気逃し弁６１には、強制作動用シリンダ４７Ｂが設けられている。なお、主蒸気配管４１の主蒸気隔離弁４２の手前側には、安全弁６３Ｂが設置されている。

一方、加圧器５６と、必要に応じて加圧器５６の圧力を強制的に減圧する加圧器逃し弁５７が元弁６２Ａを介して設けられており、加圧器逃し弁５７には強制作動用シリンダ４７Ａが設けられている。また、加圧器５６には安全弁６３Ａが設置されている。

この加圧器逃し弁５７及び主蒸気逃し弁６１もＳＢＯ時には操作が不能となるため、上述した第１及び第２の切替弁３Ａ及び３Ｂ、第２の電磁弁２Ｂ、第３及び第４の電磁弁５Ａ及び５Ｂを設けることで、原子炉圧力容器５９の減圧又は蒸気発生器６０の減圧を安全に実施できるようになる。

即ち、図２５に示す加圧水型原子炉に適用される気体供給装置は、原子炉圧力容器５９に配管によって接続され、原子力圧力容器５９の圧力、水位を保持する加圧器５６に設置され、必要に応じて加圧器５６の圧力を強制的に減圧する加圧器逃し弁５７及び原子炉圧力容器５９に配管によって接続され、原子炉圧力容器５９に冷却水を供給する蒸気発生器６０内の蒸気を逃す主蒸気逃し弁６１と、加圧器逃し弁５７を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を加圧器逃し弁５７に供給する強制作動用シリンダ４７Ａ及び主蒸気逃し弁６１を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を主蒸気逃し弁６１に供給する強制作動用シリンダ４７Ｂと、それぞれの配管の途中に設置され、加圧器逃し弁５７に供給する強制作動用シリンダ４７Ａ及び主蒸気逃し弁６１に供給する強制作動用シリンダ４７Ｂへの空気又は窒素の流れの開閉を行うそれぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２と、それぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２に空気又は窒素を供給するそれぞれの第１及び第２の空気又は窒素供給源（特に図示しないが、実施例１と同様なボンベ４Ａや液体窒素を気化させて窒素ガスを供給する）と、それぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２の排気ライン１１Ａ１及び１１Ａ２に設置され、それぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２からの排気と、それぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２への給気を切替えると共に、電源喪失時にはそれぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２に空気又は窒素を供給するために、それぞれの第２の空気又は窒素供給源との接続に切替えられるそれぞれの第１の切替弁３Ａ１及び３Ａ２と、それぞれの第１の切替弁３Ａ１及び３Ａ２のそれぞれの第２の空気又は窒素供給源側の配管の途中に設置され、それぞれの第１の切替弁３Ａ１及び３Ａ２の給気側へのリークを防止するそれぞれの隔離弁６Ａ及び６Ｂとを備えて構成されている。

また、それぞれの隔離弁６Ａ及び６Ｂは、それぞれの第１の電磁弁２Ａ１及び２Ａ２が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なるそれぞれの第２の電源によって動作して、それぞれの隔離弁６Ａ及び６Ｂを開にし、それぞれの第１の切替弁３Ａ１及び３Ａ２にそれぞれの第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）から空気又は窒素を供給するそれぞれの第２の電磁弁２Ｂ１及び２Ｂ２を備えている。

更に、それぞれの第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）は、それぞれの隔離弁６Ａ及び６Ｂが設置されている配管の延長線上に設置されているそれぞれの第３の電磁弁５Ａ１及び５Ａ２でそれぞれの第２の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ａ）の流れの開閉が行われ、かつ、それぞれの第２の電磁弁２Ｂ１及び２Ｂ２が設置されている配管の延長線上には、それぞれの第２の切替弁３Ｂ１及び３Ｂ２及びそれぞれの第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁５Ｂ１及び５Ｂ２がそれぞれ設置され、それぞれの第２の電源が喪失した際には、それぞれの第４の電磁弁５Ｂ１及び５Ｂ２を開にして、それぞれの第３の空気又は窒素供給源（ボンベ４Ｂ）から空気又は窒素を供給し、それぞれの第２の切替弁３Ｂ１及び３Ｂ２が排気から給気に切り替わることでそれぞれの第２の電磁弁２Ｂ１及び２Ｂ２を操作してそれぞれの隔離弁６Ａ及び６Ｂを開操作するものである。

つまり、本実施例では、第１の電磁弁２Ａ２の排気ライン１１Ａ２に、第１の電磁弁２Ａ２からの排気と、この第１の電磁弁２Ａ２への給気を切替える第１の切替弁３Ａ２が設置され、この第１の切替弁３Ａ２は、電源喪失時には、第１の電磁弁２Ａ２に空気又は窒素を供給するために、第３の電磁弁５Ａ２を介して第２の空気又は窒素供給源であるボンベ４Ａとの接続に切替えられるものである。

更に、上述した隔離弁６Ｂは、通常時は第２の電源を用いて第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの給気で作動するが、第２の電源が喪失した時は，第２の切替弁３Ｂ２に第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）の給気ライン１７Ｂ２に繋がる第４の電磁弁５Ｂ２より気体を供給することで、第２の切替弁３Ｂ２を第２の電磁弁２Ｂ２の排気ライン１１Ｂ２側に切り替えることで、隔離弁６Ｂに気体を供給することができ、隔離弁６Ｂを開閉することができるようになっている。

これにより、隔離弁６Ｂを開操作することが可能となり、原子炉建屋５８外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａ２を介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６Ｂを経由して第１の切替弁３Ａ２に給気でき、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａ２を給気側に切り替え、作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａ２に供給することで、第１及び第２の電源喪失時においても、主蒸気逃し弁６１を作動させる強制作動用シリンダ４７Ｂに、空気又は窒素が供給されて作動させることが可能となる。

また、原子炉圧力容器５９と、原子力圧力容器５９の圧力、水位を保持する加圧器５６との配管の途中に設置され、必要に応じて加圧器５６の圧力を強制的に減圧する加圧器逃し弁５７は、この加圧器逃し弁５７を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を加圧器逃し弁５７に供給する強制作動用シリンダ４７Ａと、配管の途中に設置され、強制作動用シリンダ４７Ａへの空気又は窒素の流れの開閉を行う第１の電磁弁２Ａ１を備えており、第１の電磁弁２Ａ１には、ボンベ４等の第２の空気又は窒素供給源により空気又は窒素を供給するようになっている。

そして、本実施例では、第１の電磁弁２Ａ１の排気ライン１１Ａ１に、第１の電磁弁２Ａ１からの排気と、この第１の電磁弁２Ａ１への給気を切替える第１の切替弁３Ａ１が設置され、この第１の切替弁３Ａ１は、電源喪失時には、第１の電磁弁２Ａ１に空気又は窒素を供給するために、隔離弁６Ａを介して第２の空気又は窒素供給源であるボンベ４との接続に切替えられるものである。

更に、上述した隔離弁６Ａは、通常時は第２の電源を用いて第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの給気で作動するが、第２の電源が喪失した時は、第２の切替弁３Ｂ１に第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）の給気ライン１７Ｂ１に繋がる第４の電磁弁５Ｂ１より気体を供給することで、第２の切替弁３Ｂ１を第２の電磁弁２Ｂ１の排気ライン１１Ｂ１側に切り替えることで、隔離弁６Ａに気体を供給することができ、隔離弁６Ａを開閉することができるようになっている。

これにより、隔離弁６Ａを開操作することが可能となり、原子炉建屋５８外に設置されている空気又は窒素が貯蔵されている第２の気体供給源であるボンベ４Ａから第３の電磁弁５Ａ１を介して、制御用空気又は窒素が隔離弁６Ａを経由して第１の切替弁３Ａ１に給気でき、通常時は排気側に接続されている第１の切替弁３Ａ１を給気側に切り替え、作動用の空気又は窒素を第１の電磁弁２Ａ１に供給することで、第１及び第２の電源喪失時においても、加圧逃し弁５７を作動させる強制作動用シリンダ４７Ａに、空気又は窒素が供給されて作動させることが可能となる。

このような本実施例の構成とすることにより、ＳＢＯ時に、加圧器逃し弁５７や主蒸気逃し弁６１の操作が不能となっても、第１の切替弁３Ａ１及び３Ａ２、第２の切替弁３Ｂ１及び３Ｂ２を切替えることにより、ボンベ４Ａ、４Ｂなどの気体供給源から空気又は窒素等の気体を供給できるため、上述した実施例と同様な効果を得ることができる。

なお、上述した実施例では、空気又は窒素作動弁について説明したが、安全弁、逃し弁又は安全逃し弁についても適用可能である。また、原子力プラント以外に化学プラント、石油プラント、発電設備等にも本発明は適用できる。また、供給する気体として、空気又は窒素以外に二酸化炭素が考えられる。

図２６に、本発明の気体供給装置の実施例６を示す。該図に示す本実施例は、第１の切替弁３Ａが第１の電磁弁２Ａの排気側に接続されており、隔離弁６として電動弁を設けたものである。

これにより、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、電動弁から成る隔離弁６を開にすることで、第１の切替弁３Ａに第３の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給することを可能となる。

なお、本実施例では、上述した第２の電源が喪失した時のバックアップである第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）及び第４の電磁弁５Ｂ等は備えていない。

図２７に、本発明の気体供給装置の実施例７を示す。該図に示す本実施例は、第１の切替弁３Ａが第１の電磁弁２Ａの排気側に接続されており、隔離弁６として電磁弁を設けたものである。

これにより、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、電磁弁から成る隔離弁６を開にすることで、第１の切替弁３Ａに第３の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給することを可能となる。

なお、本実施例では、上述した第２の電源が喪失した時のバックアップである第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）及び第４の電磁弁５Ｂ等は備えていない。

図２８に、本発明の気体供給装置の実施例８を示す。該図に示す本実施例は、第１の切替弁３Ａが第１の電磁弁２Ａの排気側に接続されており、隔離弁６として破列板を設けたものである。

これにより、第１の電磁弁２Ａが電源喪失などにより動作不能の場合、破列板から成る隔離弁６を破って開にすることで、第１の切替弁３Ａに第３の気体供給源であるボンベ４Ａから気体を供給することを可能となる。

なお、本実施例では、上述した第２の電源が喪失した時のバックアップである第３の気体供給源（ボンベ４Ｂ）及び第４の電磁弁５Ｂ等は備えていない。

図２９乃至図３５に、本発明の気体供給装置の実施例９を示す。該図に示す本実施例は、第１の電磁弁２Ａの給気ライン１０Ａの途中及び第１の切替弁３Ａの第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）側の配管の途中に、上述した隔離弁６とは異なる隔離弁Ａ（６Ｃ）及びＢ（６Ｄ）がそれぞれ設置されており、それぞれの隔離弁Ａ（６Ｃ）及びＢ（６Ｄ）には、第１の気体供給源（ＩＡ系：計装空気供給系統設備）及び第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの気体が同一の供給用配管２０Ｃを介して供給されるようになっている。

そして、第１の電磁弁２Ａの給気ライン１０Ａの途中に設置されている隔離弁Ａ（６Ｃ）は、通常時の待機時には開状態で保持され第１の気体供給源からの気体が供給可能であり、通常時の給気時には、隔離弁Ａ（６Ｃ）を介して第１の気体供給源からの気体が第１の電磁弁２Ａに供給されると共に、通常時の排気時には第１の電磁弁２Ａへの第１の気体供給源からの気体の供給を止め、空気作動弁アクチュエータ１に給気された気体を第１の電磁弁２Ａ及び第１の切替弁３Ａを介して該第１の切替弁３Ａの排気ライン１３Ａから排出し、かつ、電源喪失時の給気時には第１の気体供給源又は第２の気体供給源（ボンベ４Ａ）からの気体を、第１の切替弁３Ａのボンベ４Ａ側の配管の途中に設置された隔離弁Ｂ（６Ｄ）を開状態にし、第１の切替弁３Ａを介して第１の電磁弁２Ａに送るようにしたものである。なお、６４はボンベ元弁、６５は排気止め弁である。

以下、図面を用いて説明する。

図２９は、本実施例の通常時の待機状態を示す。通常時の待機状態では、隔離弁Ａ（６Ｃ）は、通常待機時には開状態で保持されており、通常の気体供給源（第１の気体供給源）であるＩＡ系などの気体供給を通すようになっている。その際には、第１の電磁弁２Ａの給気ライン１０Ａ、隔離弁Ｂ（６Ｄ）及びボンベ元弁６４は、いずれも閉状態である。

図３０は、本実施例の通常時の給気状態を示す。通常時の給気状態では、隔離弁Ａ（６Ｃ）を介して、通常の気体供給源（第１の気体供給源）であるＩＡ系などの気体を開操作された第１の電磁弁２Ａに送ることで、弁本体（図示せず）を開閉する空気作動弁アクチュエータ１に気体が供給されて該通常時の排気状態が動作し、弁本体が作動する（図３０では、開作動であり逆の作動も可能である）。

図３１は、本実施例の通常時の排気状態を示す。通常時の排気状態では、通常の気体供給源（第１の気体供給源）であるＩＡ系などの気体を閉操作された第１の電磁弁２Ａに送り、空気作動弁アクチュエータ１に給気されていた気体が、第１の電磁弁２Ａ及び第１の切替弁３Ａを介して排気ライン１３Ａより排出されることで、弁本体（図示せず）を開閉する空気作動弁アクチュエータ１が動作し、弁本体が作動する（図３１では、閉作動であり逆の作動も可能である）。

図３２は、本実施例の電源喪失時の待機状態を示す。電源喪失時の待機状態では、隔離弁Ａ（６Ｃ）は、電源喪失により閉状態になり、待機している。その際には、第１の電磁弁２Ａの給気ライン１０Ａ、隔離弁Ｂ（６Ｄ）及びボンベ元弁６４は、いずれも閉状態である。

図３３は、本実施例の電源喪失時の給気状態を示す。電源喪失時の給気状態では、隔離弁Ａ（６Ｃ）を介して、通常の気体供給源（第１の気体供給源）であるＩＡ系又は第２の気体供給源であるボンベ４などの気体を隔離弁Ｂ（６Ｄ）を開状態にして、第１の切替弁３Ａを介して第１の電磁弁２Ａに送ることで、弁本体（図示せず）を開閉する空気作動弁アクチュエータ１が動作し、弁本体が作動する（図３３では、開作動であり逆の作動も可能である）。

図３４及び図３５は、本実施例の電源喪失時の排気状態を示す。電源喪失時の排気状態では、通常の気体供給源（第１の気体供給源）であるＩＡ系などの気体を排気止弁６５を開にすることで、空気作動弁アクチュエータ１に給気し、この給気された気体を第１の電磁弁２Ａ及び第１の切替弁３Ａを介して排気ライン１３Ｂより排出することで、弁本体（図示せず）を開閉る空気作動弁アクチュエータ１が動作し、弁本体が作動する（図３４及び図３５では、閉作動であり逆の作動も可能である）。

図３６及び図３７は、上述した実施例９の気体供給装置の変形例を示し、図３６は、建屋２１の内側に配置されている空気作動弁アクチュエータ１に給気された気体を、第１の電磁弁２Ａ及び第１の切替弁３Ａを介し、電磁弁Ｂ（６Ｄ）を閉にし排気止弁６５を開にして排気ライン１３Ｂより建屋２１の内側に戻す（排出する）ようにしたものである。図３７は、図３６の隔離弁Ａ（６Ｃ）、隔離弁Ｂ（６Ｄ）及び排気止弁６５を空気作動弁としたものである。

このような本実施例の構成としても、その効果は実施例１と同様である。

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易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・置換をすることが可能である。

１…空気作動弁アクチュエータ、２Ａ、２Ａ１、２Ａ２…第１の電磁弁、２Ｂ、２Ｂ１、２Ｂ２…第２の電磁弁、２Ｃ…第５の電磁弁、３Ａ、３Ａ１、３Ａ２…第１の切替弁、３Ｂ、３Ｂ１、３Ｂ２…第２の切替弁、４Ａ、４Ｂ…ボンベ、５Ａ、５Ａ１、５Ａ２、５Ａ３…第３の電磁弁、５Ｂ、５Ｂ１、５Ｂ２、５Ｂ３…第４の電磁弁、６、６Ａ、６Ｂ…隔離弁、６Ｃ…隔離弁Ａ、６Ｄ…隔離弁Ｂ、７…弁本体、８…シリンダ、１０Ａ、１０Ａ１、１０Ａ２…第１の電磁弁の給気ライン、１０Ｂ、１０Ｂ１、１０Ｂ２…第２の電磁弁の給気ライン、１０Ｃ…第５の電磁弁の排気ライン、１１Ａ、１１Ａ１、１１Ａ２…第１の電磁弁の排気ライン、１１Ｂ、１１Ｂ１、１１Ｂ２…第２の電磁弁の排気ライン、１３Ａ…第１の切替弁の排気ライン、１３Ｂ…第２の切替弁の排気ライン、１４Ａ…第１の切替弁の給気ライン、１４Ｂ…第２の切替弁の給気ライン、１７Ａ、１７Ａ１、１７Ａ２…第３の電磁弁の給気ライン、１７Ｂ、１７Ｂ１、１７Ｂ２…第４の電磁弁の給気ライン、１８Ａ、１８Ａ１、１８Ａ２…第３の電磁弁の排気ライン、１８Ｂ、１８Ｂ１、１８Ｂ２…第４の電磁弁の排気ライン、２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ｂ１、２０Ｂ２、５１…配管、２０Ｃ…供給用配管、２１…建屋、４０、５９…原子炉圧力容器、４１…主蒸気配管、４２…主蒸気隔離弁、４３…主蒸気逃し安全弁、４４…高圧炉心注水系、４５…低圧炉心注水系、４６…外部注水ライン、４７、４７Ａ、４７Ｂ…強制作動用シリンダ、４８…原子炉格納容器、５０…空気又は窒素作動弁、５２…開閉弁、５３…非常用ガス処理系、５４…排気塔、５６…加圧器、５７…加圧器逃し弁、５８…原子炉建屋、６０…蒸気発生器、６１…主蒸気逃し弁、６２Ａ、６２Ｂ…元弁、６３Ａ、６３Ｂ…安全弁、６４…ボンベ元弁、６５…排気止弁。

Claims (20)

1. プラントにおける少なくとも気体を流すための配管の途中に設置され、該配管内を流れる気体により弁本体を動作させる作動弁と、前記配管の途中に設置され、前記作動弁への気体の流れの開閉を行う第１の電磁弁と、該第１の電磁弁に気体を供給する第１及び第２の気体供給源と、前記第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記第１の電磁弁からの排気と該第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記第１の電磁弁に気体を供給するために前記第２の気体供給源との接続に切替えられる第１の切替弁と、該第１の切替弁の前記第２の気体供給源側の配管の途中に設置され、前記第１の切替弁の給気側へのリークを防止する隔離弁とを備え、
   前記隔離弁は、前記第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して開にされ、前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給する第２の電磁弁を備えていることを特徴とする気体供給装置。
2. 請求項１に記載の気体供給装置において、
   前記第２の気体供給源は、前記隔離弁が設置されている配管の延長線上に設置されている第３の電磁弁で気体の流れの開閉が行われることを特徴とする気体供給装置。
3. 請求項２に記載の気体供給装置において、
   前記第２の電磁弁が設置されている配管の延長線上には、第２の切替弁及び第３の気体供給源からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁が設置され、前記第２の電源が喪失した際には、前記第４の電磁弁を開にして前記第３の気体供給源から気体を供給し、前記第２の切替弁が排気から給気に切り替わることで前記第２の電磁弁を操作して前記隔離弁を開操作することを特徴とする気体供給装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気体供給装置において、
   前記第１の切替弁と前記隔離弁との間に、通常時には排気ライン側を開にし、前記第１の切替弁を閉にすると共に、電源喪失時には前記第１の切替弁を開にし、排気ライン側を閉にする第５の電磁弁が設置されていることを特徴とする気体供給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の気体供給装置において、
   前記作動弁は、空気作動弁、安全弁、逃し弁或いは安全逃し弁のいずれかであることを特徴とする気体供給装置。
6. 請求項１又は２に記載の気体供給装置において、
   前記隔離弁は、空気作動弁、電磁弁、逃し弁或いは安全逃し弁或いは破裂板のいずれかであることを特徴とする気体供給装置。
7. 請求項３に記載の気体供給装置において、
   前記第２及び第３の気体供給源の気体の流れの開閉を行う第３及び第４の電磁弁は、前記第１の電磁弁とは異なる電源種類で駆動される電磁弁又は手動弁を介してそれぞれの前記配管に接続されていることを特徴とする気体供給装置。
8. 請求項７に記載の気体供給装置において、
   前記第３及び第４の電磁弁の前記第１の電磁弁とは異なる電源種類で駆動される電磁弁は、少なくとも直流電源を動力源とするものであり、電源喪失時には前記直流電源を駆動原として前記電磁弁を駆動し、前記第２の電磁弁により開にされた前記隔離弁を介して前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給するか、若しくは前記第２の電源が喪失した際には前記直流電源を駆動原として前記電磁弁を駆動し、前記第４の電磁弁を開にして前記第３の気体供給源から気体を供給し、前記第２の切替弁が排気から給気に切り替わることで前記第２の電磁弁を操作して前記隔離弁を開にして前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給することを特徴とする気体供給装置。
9. 請求項７に記載の気体供給装置において、
   前記第３及び第４の電磁弁の前記第１の電磁弁とは異なる電源種類で駆動される電磁弁は、交流電源又は直流電源、直流電源、手動のそれぞれを動力源とする単独又は複数の切替弁から構成され、電源喪失時には前記直流電源を駆動原とする電磁切替弁を駆動するか、或いは手動切替弁を操作し、前記第２の電磁弁により開にされた前記隔離弁を介して前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給するか、若しくは前記第２の電源が喪失した際には前記直流電源を駆動原とする電磁切替弁を駆動するか、或いは手動切替弁を操作し、前記第４の電磁弁を開にして前記第３の気体供給源から気体を供給し、前記第２の切替弁が排気から給気に切り替わることで前記第２の電磁弁を操作して前記隔離弁を開にして前記第１の切替弁に前記第２の気体供給源から気体を供給することを特徴とする気体供給装置。
10. 請求項８又は９に記載の気体供給装置において、
    前記直流電源は、バッテリーであることを特徴とする気体供給装置。
11. 請求項３に記載の気体供給装置において、
    前記第２及び第３の気体供給源は、空気、窒素、又は二酸化炭素のいずれかが貯蔵されたボンベであることを特徴とする気体供給装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の気体供給装置において、
    前記第１の電磁弁の給気ラインの途中及び前記第１の切替弁の前記第２の気体供給源側の配管の途中に、前記隔離弁とは異なる隔離弁Ａ及びＢがそれぞれ設置されており、前記隔離弁とは異なるそれぞれの隔離弁Ａ及びＢには、前記第１の気体供給源及び前記第２の気体供給源からの気体が同一の供給用配管を介して供給されることを特徴とする気体供給装置。
13. 請求項１２に記載の気体供給装置において、
    前記第１の電磁弁の給気ラインの途中に設置されている隔離弁Ａは、通常時の待機時には開状態で保持され前記第１の気体供給源からの気体が供給可能であり、通常時の給気時には前記隔離弁Ａを介して前記第１の気体供給源からの気体が前記第１の電磁弁に供給されると共に、通常時の排気時には前記第１の電磁弁への前記第１の気体供給源からの気体の供給を止め、前記作動弁に給気された気体を前記第１の電磁弁及び前記第１の切替弁を介して該第１の切替弁の排気ラインから排出し、かつ、電源喪失時の給気時には前記第１の気体供給源又は前記第２の気体供給源からの気体を、前記第１の切替弁の前記第２の気体供給源側の配管の途中に設置された隔離弁Ｂを開状態にして前記第１の切替弁を介して前記第１の電磁弁に送ることを特徴とする気体供給装置。
14. 請求項１３に記載の気体供給装置において、
    前記第１の電磁弁及び前記第１の切替弁は建屋の内側に、前記第１及び第２の気体供給源と前記隔離弁Ａ、Ｂは建屋の外側に配置され、前記第１の切替弁の排気ラインからの排気が前記建屋の内側に戻されることを特徴とする気体供給装置。
15. 請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の気体供給装置において、
    前記隔離弁Ａ、Ｂは、空気作動弁であることを特徴とする気体供給装置。
16. 原子炉格納容器に収納されている原子炉圧力容器からの蒸気をタービン建屋に供給する主蒸気配管から分岐した配管の途中に設けられ、原子炉の圧力が一定値以上になった際に開動作して前記主蒸気配管内の主蒸気を逃す主蒸気逃し安全弁若しくは原子炉圧力容器が収納されている原子炉格納容器からの気体を排気塔から放出する非常用ガス処理系に設置されている配管の途中に開閉弁が設けられ、前記原子炉格納容器の圧力が一定値以上になった際に前記開閉弁を開動作させて前記原子炉格納容器内の気体を前記非常用ガス処理系から排気する空気又は窒素作動弁と、前記主蒸気逃し安全弁を開動作させるためのシリンダ若しくは前記空気又は窒素作動弁を開動作させるために、前記開閉弁に駆動力を供給するシリンダと、該シリンダへの空気又は窒素の流れの開閉を行う第１の電磁弁と、該第１の電磁弁に空気又は窒素を供給する第１及び第２の空気又は窒素供給源と、前記第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記第１の電磁弁からの排気と該第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するために前記第２の空気又は窒素供給源との接続に切替えられる第１の切替弁と、該第１の切替弁の前記第２の空気又は窒素供給源側の配管の途中に設置され、前記第１の切替弁の給気側へのリークを防止する隔離弁とを備え、
    前記隔離弁は、前記第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なる第２の電源によって動作して開にされ、前記第１の切替弁に前記第２の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給する第２の電磁弁を備えていることを特徴とする原子力プラントの空気又は窒素供給装置。
17. 請求項１６に記載の原子力プラントの空気又は窒素供給装置において、
    前記第２の空気又は窒素供給源は、前記隔離弁が設置されている配管の延長線上に設置されている第３の電磁弁で第２の空気又は窒素供給源の流れの開閉が行われ、かつ、前記第２の電磁弁が設置されている配管の延長線上には、第２の切替弁及び第３の空気又は窒素供給源からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁が設置され、前記第２の電源が喪失した際には、前記第４の電磁弁を開にして前記第３の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給し、前記第２の切替弁が排気から給気に切り替わることで前記第２の電磁弁を操作して前記隔離弁を開操作することを特徴とする原子力プラントの空気又は窒素供給装置。
18. 原子炉圧力容器に配管によって接続され、前記原子炉圧力容器の圧力、水位を保持する加圧器に設置され、必要に応じて前記加圧器の圧力を強制的に減圧する加圧器逃し弁及び原子炉圧力容器に配管によって接続され、前記原子炉圧力容器に冷却水を供給する蒸気発生器内の蒸気を逃す主蒸気逃し弁と、前記加圧器逃し弁を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を前記加圧器逃し弁に供給するシリンダ及び前記主蒸気逃し弁を開動作させるために、内部に蓄えられている空気又は窒素を前記主蒸気逃し弁に供給するシリンダと、それぞれの前記配管の途中に設置され、前記加圧器逃し弁に供給するシリンダ及び前記主蒸気逃し弁に供給するシリンダへの空気又は窒素の流れの開閉を行うそれぞれの第１の電磁弁と、該それぞれの第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するそれぞれの第１及び第２の空気又は窒素供給源と、前記それぞれの第１の電磁弁の排気ラインに設置され、前記それぞれの第１の電磁弁からの排気と該それぞれの第１の電磁弁への給気を切替えると共に、電源喪失時には前記それぞれの第１の電磁弁に空気又は窒素を供給するために前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源との接続に切替えられるそれぞれの第１の切替弁と、該それぞれの第１の切替弁の前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源側の配管の途中に設置され、前記それぞれの第１の切替弁の給気側へのリークを防止するそれぞれの隔離弁とを備え、
    前記それぞれの隔離弁は、前記それぞれの第１の電磁弁が動作不能の際に、通常運転時の電源とは異なるそれぞれの第２の電源によって動作して開にされ、前記それぞれの第１の切替弁に前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給するそれぞれの第２の電磁弁を備えていることを特徴とする原子力プラントの空気又は窒素供給装置。
19. 請求項１８に記載の原子力プラントの空気又は窒素供給装置において、
    前記それぞれの第２の空気又は窒素供給源は、前記それぞれの隔離弁が設置されている配管の延長線上に設置されているそれぞれの第３の電磁弁でそれぞれの第２の空気又は窒素供給源の流れの開閉が行われ、かつ、前記それぞれの第２の電磁弁が設置されている配管の延長線上には、それぞれの第２の切替弁及びそれぞれの第３の空気又は窒素供給源からの気体の流れの開閉を行う第４の電磁弁がそれぞれ設置され、前記それぞれの第２の電源が喪失した際には、前記それぞれの第４の電磁弁を開にして前記それぞれの第３の空気又は窒素供給源から空気又は窒素を供給し、前記それぞれの第２の切替弁が排気から給気に切り替わることで前記それぞれの第２の電磁弁を操作して前記それぞれの隔離弁を開操作することを特徴とする原子力プラントの空気又は窒素供給装置。
20. 請求項１７又は１９に記載の原子力プラントの空気又は窒素供給装置において、
    前記第２及び第３の空気又は窒素供給源の空気又は窒素の流れの開閉を行う第３及び第４の電磁弁は、前記第１の電磁弁とは異なる電源種類で駆動される電磁弁又は手動弁を介してそれぞれの前記配管に接続されていることを特徴とする原子力プラントの空気又は窒素供給装置。

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