JPS631276Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は制御棒駆動機構に駆動用の圧力水を供
給、排出する制御棒駆動水圧装置に関する。

一般に沸謄水形原子炉には水圧により駆動され
る制御棒駆動機構が設けられており、この制御棒
駆動機構によつて制御棒が炉心に挿入、引抜され
る。そして、この制御棒駆動機構には制御棒駆動
水圧装置から駆動水、冷却水が供給され、またこ
の制御棒駆動機構から排出される排出水はこの制
御棒駆動水圧装置に送られる。そして、この制御
棒駆動水圧装置は第１図に示す如く構成されてい
る。すなわち、図中１は原子炉圧力容器であつ
て、この原子炉圧力容器１の底部には制御棒駆動
機構２が設けられている。なお、この制御棒駆動
機構２は多数個設けられているものであるが、図
では１個のみ示す。そして、この制御棒駆動機構
２にはそれぞれ挿入配管３および引抜配管４を介
して水圧制御ユニツト５が接続され、この水圧制
御ユニツト５から制御棒駆動機構２に駆動水が送
られ、また制御棒駆動機構２から排出された排出
水はこの水圧制御ユニツト５に送られるように構
成されている。なお、この水圧制御ユニツト５は
制御棒駆動機構２毎に設けられているものである
が図では１個のみを示す。

そして、これら水圧制御ユニツト５には駆動水
供給部６から圧力水がそれぞれ供給されるように
構成されている。この駆動水供給部６にはポンプ
７が設けられ、このポンプ７は復水貯蔵タンクま
たは復水脱塩器からの復水を加圧するように構成
されている。そして、このポンプ７から吐出され
た高圧の水は流量調整弁８を通り、駆動水ヘツダ
（図示せず）、駆動水配水管９を介して駆動水とし
て各水圧制御ユニツト５に送られる。また、この
駆動水は圧力調整弁１０を通つて所定圧力まで減
圧され、冷却水として冷却水ヘツダ（図示せず）、
冷却水配管１１を介して各水圧制御ユニツト５に
それぞれ送られる。また１２，１３は安定弁であ
つて、駆動水の一部はこれら安定弁１２，１３を
通つて上記の圧力調整弁１０をバイパスして流
れ、冷却水として水圧制御ユニツト５に送られる
ように構成されている。そして、制御棒を駆動す
る際に水圧制御ユニツトに送られる駆動水の流量
が増加するとこれら安定弁１２，１３が閉弁さ
れ、冷却水として送られる流量を減少して駆動水
の流量増加分を補償するように構成されている。
また、制御棒駆動時に制御棒駆動機構２から排出
される排出水は水圧制御ユニツト５を介して排出
水配管１４および排出水ヘツダ（図示せず）を介
して駆動水供給部６に戻され、この戻された排出
水は冷却水として他の水圧制御ユニトに送られ
る。

そして、上記水圧制御ユニツト５内には４個の
方向制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄから
構成される方向制御弁機構１５が設けられてお
り、上記の駆動水配管９、冷却水配管１１および
排出水配管１４はこの方向制御弁機構１５を介し
て前記挿入配管３および引抜配管４に接続されて
いる。そして、制御棒駆動機構２を駆動しない場
合には方向制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｄをすべて閉弁し、冷却水配管１１を介して送ら
れて来た冷却水は挿入配管３から制御棒駆動機構
２の挿入側に送られる。そして、この冷却水は制
御棒駆動機構２内に設けられたオリフイス（図示
せず）を通つて制御棒駆動機構２と制御棒駆動機
構ハウジング２ａとの間を流れて制御棒駆動機構
２を冷却し、原子炉圧力容器１内に排出される。
また、制御棒を挿入する場合には方向制御弁１５
ｂ，１５ｃを開弁し、方向制御弁１５ｃを通して
駆動水を制御棒駆動機構２の挿入側に供給し、制
御棒を挿入するとともに制御棒駆動機構２の引抜
側から排出される排出水は引抜配管４、方向制御
弁１５ｂ、排出水配管１４を通つて駆動水供給部
６に戻される。また、制御棒を引抜く場合には方
向制御弁１５ａ，１５ｄを開弁し、駆動水は方向
制御弁１５ｄ、引抜配管４を通つて制御棒駆動機
構２の引抜側に供給され、制御棒を引抜くととも
に挿入側から排出された排出水は挿入配管３、方
向制御弁１５ａおよび排出水配管１４を介して駆
動水供給部６に戻される。

また、この水圧制御ユニツト５には制御棒をス
クラム挿入するためのアキユムレータ１６が設け
られている。そして、このアキユムレータ１６内
には制御棒駆動機構２をスクラム作動させるに充
分な量のスクラム水が貯溜され、このスクラム水
は窒素容器１７内の高圧窒素により常時高圧に加
圧されている。そして、このアキユムレータ１６
はスクラム入口弁１８を介して挿入配管３に接続
されている。そして、スクラム時にはこのスクラ
ム入口弁１８が開弁され、アキユムレータ１６内
の高圧のスクラム水が制御棒駆動機構２の挿入側
に供給され、制御棒をスクラム挿入するように構
成されている。

そして、このスクラム時には全制御棒駆動機構
２の引抜側から多量のスクラム排出水が排出され
るので、このスクラム排出水は駆動水供給部６に
戻さず、スクラム排出ヘツダ１９に貯溜するよう
に構成されている。このスクラム排出ヘツダ１９
はたとえば一対のものが設けられ、スクラム排出
水を貯溜するに充分な容量を有している。そし
て、各水圧制御ユニツト５の引抜配管４はスクラ
ム出口弁２０を介して上記スクラム排出ヘツダ１
９に接続されており、スクラム時にはこのスクラ
ム出口弁２０を開弁して制御棒駆動機構２から排
出されるスクラム排出水をこのスクラム排出ヘツ
ダ１９内に送るように構成されている。そして、
このスクラム排出容器１９の下部に連通してスク
ラム排出容器２１が設けられている。そして、こ
のスクラム排出容器２１の底部にはドレン配管２
２が接続され、このドレン配管２２はドレンサン
プタンク２３内に連通し、またこのドレン配管２
２の途中にはドレン弁２４，２４が設けられてい
る。また、上記スクラム排出ヘツダ１９の上部に
はベント配管２５は大気に開放され、また上記の
ドレンサンプタンク２３内に連通している。そし
てこのベント配管２５の途中にはベント弁２６，
２６が設けられている。そして、通常時はこれら
ドレン弁２４，２４およびベント弁２６，２６は
開弁されており、スクラム排出ヘツダ１９および
スクラム排出容器２１内が常に空の状態に維持さ
れている。そしてスクラム時には上記ドレン弁２
４，２４およびベント弁２６，２６は閉弁され、
スクラム排出水がこのスクラム排出ヘツダ１９お
よびスクラム排出容器２１外に流出しないように
構成されている。

ところで、上記スクラム入口弁１８およびスク
ラム出口弁２０はスクラムパイロツト配管２７を
介して供給される高圧ガスにより開閉駆動される
ように構成され、この高圧ガスが供給されている
状態で閉弁され、この高圧ガスの圧力が低下する
と開弁し、スクラムの信頼性を高めるように構成
されている。したがつて、このスクラムパイロツ
ト配管２７等に漏洩を生じて圧力が低下するとス
クラム入口弁１８およびスクラム出口弁２０に漏
洩が生じる可能性がある。そして、スクラム出口
弁２０に漏洩が生じると制御棒駆動機構２内のシ
ール部から漏洩した原子炉圧力容器１内の炉水が
引抜配管４を通つてこのスクラム排出ヘツダ１９
内に流れる。もちろんこのスクラム排出ヘツダ１
９に流れた炉水はドレン配管２２を通つて排出さ
れるが、このスクラム排出ヘツダ１９に流れる炉
水の流量が大きい場合にはスクラム排出容器２１
およびスクラム排出ヘツダ１９内に炉水が溜る可
能性がある。そして、このスクラム排出容器２１
およびスクラム排出ヘツダ１９内に炉水が溜ると
その分だけスクラム排出ヘツダ１９およびスクラ
ム排出容器２１内の容積が減少し、スクラム時に
おけるスクラム排出水の円滑な排出を阻害し、制
御棒駆動機構２のスクラム作動に悪影響を与える
可能性がある。このため、スクラム排出容器２１
に水位検出器２８，２８を設け、このスクラム排
出容器２１内に炉水が溜つた場合には警報を発
し、また必要に応じて原子炉を自動的にスクラム
させ、安全性を確保するように構成されている。

しかし、このようなものでは炉水が漏洩してス
クラム排出ヘツダ１９に流れてもこの炉水がスク
ラム排出容器２１内に溜らない限りこれを検知す
ることができない。そして、スクラム出口弁２０
の漏洩は一般には漏洩の生じた直後では漏洩量が
小さく、その徐々に漏洩量が増大してゆくもので
あるが、上記にものでは漏洩が進行してスクラム
排出容器２１内に炉水が溜るような状態になるま
で漏洩を検出することができない。このため漏洩
の発見が遅れ、この漏洩を修復する時間的余裕が
なく、原子炉を不所望にスクラムさせなければな
らない等の不具合を生じる。

本考案は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところはスクラム出口弁等に
漏洩が生じ、炉水がスクラム排出ヘツダに流入し
た場合に早期にこれを検出し、原子炉がスクラム
に至る前に早期に漏洩を修復して不所望なスクラ
ムを防止するとともに信頼性も向上させることが
できる制御棒駆動水圧装置を得ることにある。

すなわち本考案の構成は、スクラム排出ヘツダ
に連通するドレン配管にこの配管内を流れる水を
検出する漏洩監視機構を設け、スクラム出口弁等
に漏洩が生じスクラム排出ヘツダに炉水が流れた
場合、このスクラム排出ヘツダからドレン配管を
介して流れる水を上記漏洩監視機構により検出し
て漏洩を早期に検出するものである。

以下第２図を参照して本考案の一実施例を説明
する。すなわち、図中１０１は原子炉圧力容器で
あつて、この原子炉圧力容器１０１の底部には制
御棒駆動機構１０２が設けられている。なお、こ
の制御棒駆動機構１０２は多数個設けられている
ものであるが、図では１個のみ示す。そして、こ
の制御棒駆動機構１０２にはそれぞれ挿入配管１
０３および引抜配管１０４を介して水圧制御ユニ
ツト１０５が接続され、この水圧制御ユニツト１
０５から制御棒駆動機構１０２に駆動水が送ら
れ、また制御棒駆動機構１０２から排出された排
出水はこの水圧制御ユニツト１０５に送られるよ
うに構成されている。なお、この水圧制御ユニツ
ト１０５は制御棒駆動機構１０２毎に設けられて
いるものであるが図では１個のみを示す。

そして、これら水圧制御ユニツト１０５には駆
動水供給部１０６から圧力水がそれぞれ供給され
るように構成されている。この駆動水供給部１０
６にはポンプ１０７が設けられ、このポンプ１０
７は復水貯蔵タンクまたは復水脱塩器からの復水
を加圧するように構成されている。そして、この
ポンプ１０７から吐出された高圧の水は流量調整
弁１０８を通り駆動水ヘツダ（図示せず）、駆動
水配管１０９を介して駆動水として各水圧制御ユ
ニツト１０５に送られる。また、この駆動水は圧
力調整弁110を通つて所定圧力まで減圧され、冷
却水として冷却水ヘツダ（図示せず）、冷却水配
管１１１を介して各水圧制御ユニツト１０５にそ
れぞれ送られる。また、１１２，１１３は安定弁
であつて、駆動水の一部はこれら安定弁を通つて
上記の圧力調整弁１１０をバイパスして流れ、冷
却水として水圧制御ユニツト１０５に送られるよ
うに構成されている。そして、制御棒を駆動する
際に水圧制御ユニツト１０５に送られる駆動水の
流量が増加するとこれら安定弁１１２，１１３が
閉弁され、冷却水として送られる流量を減少して
駆動水の流量増加分を補償するように構成されて
いる。また、制御棒駆動時に制御棒駆動機構１０
２から排出される排出水は水圧制御ユニツト１０
５を介して排出水配管１１４および排出水ヘツダ
（図示せず）を介して駆動水供給部１０６に戻さ
れ、この戻された排出水は冷却水として他の水圧
制御ユニツトに送られる。

そして、上記水圧制御ユニツト１０５内には４
個の方向制御弁１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，
１１５ｄから構成される方向制御弁機構１１５が
設けられており、上記の駆動水配管１０９、冷却
水配管１１１および排出水配管１１４はこの方向
制御弁機構１１５を介して前記挿入配管１０３お
よび引抜配管１０４に接続されている。そして、
制御棒駆動機構１０２を駆動しない場合には方向
制御弁１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ
をすべて閉弁し、冷却水配管１１１を介して送ら
れて来た冷却水は挿入配管１０３から制御棒駆動
機構１０２の挿入側に送られる。そして、この冷
却水は制御棒駆動機構１０２内に設けられたオリ
フイス（図示せず）を通つて制御棒駆動機構１０
２と制御棒駆動機構ハウジング１０２ａとの間を
流れて制御棒駆動機構１０２を冷却し、原子炉圧
力容器１０１内に排出される。また、制御棒を挿
入する場合には方向制御弁１１５ｂ，１１５ｃを
開弁し、方向制御弁１１５ｃを通して駆動水を制
御棒駆動機構１０２の挿入側に供給し、制御棒を
挿入するとともに制御棒駆動機構１０２の引抜側
から排出される排出水は引抜配管１０４、方向制
御弁１１５ｂ、排出水配管１１４を通つて駆動水
供給部１０６に戻される。また、制御棒を引抜く
場合には方向制御弁１１５ａ，１１５ｄを開弁
し、駆動水は方向制御弁１１５ｄ、引抜配管１０
４を通つて制御棒駆動機構１０２の引抜側に供給
され、制御棒を引抜くとともに挿入側から排出さ
れた排出水は挿入配管１０３、方向制御弁１１５
ａおよび排出水配管１１４を介して駆動水供給部
１０６に戻される。

また、この水圧制御ユニツト１０５には制御棒
をスクラム挿入するためのアキユムレータ１１６
が設けられている。そして、このアキユムレータ
１１６内には制御棒駆動機構１０２をスクラム作
動させるに充分な量のスクラム水が貯溜され、こ
のスクラム水は窒素容器１１７内の高圧窒素によ
り常時高圧に加圧されている。そして、このアキ
ユムレータ１１６はスクラム入口弁１１８を介し
て挿入配管１０３に接続されている。そして、ス
クラム時にはこのスクラム入口弁１１８が開弁さ
れ、アキユムレータ１１６内の高圧のスクラム水
が制御棒駆動機構１０２の挿入側に供給され、制
御棒をスクラム挿入するように構成されている。

そして、このスクラム時には全制御棒駆動機構
１０２の引抜側から多量のスクラム排出水が排出
されるので、このスクラム排出水は駆動水供給部
１０６に戻さず、スクラム排出ヘツダ１１９に貯
溜するように構成されている。このスクラム排出
ヘツダ１１９はたとえば一対のものが設けられ、
スクラム排出水を貯溜するに充分な容量を有して
いる。そして、各水圧制御ユニツト１０５の引抜
配管１０４はスクラム出口弁１２０を介して上記
スクラム排出ヘツダ１１９に接続されており、ス
クラム時にはこのスクラム出口弁１２０を開弁し
て制御棒駆動機構１０２から排出されるスクラム
排出水をこのスクラム排出ヘツダ１１９内に送る
ように構成されている。そして、このスクラム排
出容器１１９の下部に連通してスクラム排出容器
１２１が設けられている。

そして、このスクラム排出容器１２１の底部に
はドレン配管１２２が接続され、このドレン配管
１２２はドレンサンプタンク１２３内に連通し、
またこのドレン配管１２２の途中にはドレン弁１
２４，１２４が設けられている。また、上記スク
ラム排出ヘツダ１１９の上部にはベント配管１２
５は大気に開放され、また上記のドレンサンプタ
ンク１２３内に連通している。そしてこのベント
配管１２５の途中にはベント弁１２６，１２６が
設けられている。そして、通常時はこれらドレン
弁１２４，１２４およびベント弁１２６，１２６
は開弁されており、スクラム排出ヘツダ１１９お
よびスクラム排出容器１２１内が常に空の状態に
維持されている。そしてスクラム時には上記ドレ
ン弁１２４，１２４およびベント弁１２６，１２
６は閉弁され、スクラム排出水がこのスクラム排
出ヘツダ１１９およびスクラム排出容器１２１外
に流出しないように構成されている。なお、上記
スクラム入口弁１１８、スクラム出口弁１２０、
ドレン弁１２４，１２４およびベント弁１２６，
１２６はスクラムパイロツト配管１２７…を介し
て高圧ガスが供給され、この高圧ガスによつて開
閉駆動されるように構成されている。そして、上
記スクラム入口弁１１８およびスクラム出口弁１
２０は高圧ガスが供給されている状態で閉弁し、
高圧ガスの圧力が低下した場合には開弁するよう
に構成され、スクラムの信頼性が高くなるように
構成されている。

また、上記スクラム排出容器１２１には水位検
出器１３４，１３４が設けられている。そして、
万一スクラム出口弁１２０等に漏洩が生じ、制御
棒駆動機構２内のシール部から漏洩した炉水が引
抜配管１０４を通つてこのスクラム排出ヘツダ１
１９に流れ、スクラム排出容器１２１内に溜つた
場合には上記水位検出器１３４，１３４によつて
この水位を検出し、警報を発生するとともに原子
炉を自動的にスクラムするように構成されてい
る。

そして、このような制御棒駆動水圧装置には漏
洩監視機構１２８が設けられており、以下その構
成を説明する。すなわち、前記ドレン配管１２２
の途中には流量検出器１２９が設けられており、
このドレン配管１２２内を流れる水の有無および
流量を検出するように構成されている。そして、
この流量検出器１２９からの信号は信号処理回路
１３０に送られる。そして、この信号処理回路１
３０では流量検出器１２９からの信号を処理して
流量表示器１３１に流量を表示し、またこの流量
が所定の値を超えた場合には警報器１３２を作動
させ、スクラム出口弁等に漏洩が生じた旨の警報
を出力するように構成されている。また、上記流
量検出器１２９からの信号はスクラムスイツチ１
３３に送られ、ドレン配管１２２内の流量が上記
警報器１３２を作動させる所定の流量以上の所定
の流量となつた場合にはこのスクラムスイツチ１
３３から原子炉のスクラム信号が出力され、原子
炉をスクラムさせるように構成されている。

以上の如く構成された本考案の一実施例は、万
一スクラムパイロツト配管１２７内の圧力が低下
したり、あるいはスクラム出口弁１２０の弁体シ
ート部が損傷してこのスクラム出口弁１２０から
漏洩が生じると、この漏洩した水はスクラム排出
ヘツダ１１９内に流れる。そして、このスクラム
排出ヘツダ１１９内に流れた水はスクラム排出容
器１２１に流入し、ドレン配管１２２を通つてド
レンサンプタンク１２３内に排出される。そし
て、このドレン配管１２２内を流れる水の流量は
流量検出器１２９によつて検出される。そして、
この流量検出器１２９からの信号は信号処理回路
３０に送られ、その流量は流量表示器１３１に表
示される。したがつて、運転員はこの流量表示器
１３１の表示を監視することによりスクラム出口
弁１２０の漏洩を連続的に監視することができ
る。また、上記ドレン配管１２２内の流量が所定
の値を超えると警報器１３２が作動し、警報を発
する。したがつてこの警報によりスクラム出口弁
１２０の漏洩が増大したことが検出され、早期に
必要な措置を講じることができる。したがつて原
子炉がスクラムに至る前にスクラム出口弁１２０
の漏洩を修復することができ、原子炉が不必要に
スクラムするのを防止できる。また、さらにスク
ラム出口弁１２０の漏洩が増大し、ドレン配管１
２２内の流量が増大するとスクラムスイツチ１３
３が作動し、スクラム排出容器１２１内に水が溜
り始める前に原子炉がスクラムし、安全性をより
向上することができる。

なお、本考案は上記の一実施例には限定されな
い。

たとえば漏洩監視機構の構成は必らずしも上記
の実施例のものには限定されず、要はドレン配管
内を流れる水の流量を検出してこの流量が所定の
値を超えた場合にその旨の警報を出力するもので
あればよい。

上述の如く本考案は、スクラム排出ヘツダに連
通するドレン配管にこの配管内を流れる水を検出
する漏洩検出機構を設け、スクラム出口弁に漏洩
が生じスクラム排出ヘツダに炉水が流れた場合に
このスクラム排出ヘツダからドレン配管を介して
流れる水を検出し、スクラム出口弁等の漏洩を早
期に検出するものである。したがつてスクラム排
出ヘツダに水が溜る前にスクラム出口弁等の漏洩
を検出でき、早期に適切な措置を講じることがで
きるので原子炉が不必要にスクラムするのを防止
でき、またスクラム排出ヘゾダに炉水が溜る前に
スクラム排出弁等の漏洩を検出できるので安全性
も向上することができる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略構成図、第２図は本考案
の一実施例の概略構成図である。 １０２……制御棒駆動機構、１０５……水圧制
御ユニツト、１０６……駆動水供給部、１１８…
…スクラム入口弁、１２０……スクラム出口弁、
１１９……スクラム排出ヘツダ、１２１……スク
ラム排出容器、１２２……ドレン配管、１２８…
…漏洩監視機構、１２９……流量検出器、１３２
……警報器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 制御棒駆動機構に圧力水を供給する水圧制御
   ユニツトと、この水圧制御ユニツトからスクラ
   ム時に排出されるスクラム排出水を貯溜するス
   クラム排出ヘツダと、このスクラム排出へツダ
   の下部に連通する排出容器と、この排出容器の
   下部に連通するドレン管と、このドレン管内を
   流れる水の流量を検出しこの流量が所定流量を
   超えた場合に警報を出力する漏洩監視機構とを
   具備したことを特徴とする制御棒駆動水圧装
   置。 (2) 前記漏洩監視機構は前記警報を出力したのち
   前記ドレン管内の流量がさらに増加してその流
   量が所定の値を超えた場合に原子炉のスクラム
   信号を出力するものであることを特徴とする前
   記実用新案登録請求の範囲第１項記載の制御棒
   駆動水圧装置。