JPH09257626A - 制御棒駆動機構のリーク検出装置およびその検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸シール部からの冷却水のリーク流量を確実か
つ合理的に検出する。 【解決手段】制御棒駆動機構８の軸封部にリーク検出配
管43を接続し、このリーク検出配管43に下部ドライウェ
ル66に導出する立ち上りリーク検出配管47を接続する。
このリーク検出配管47にフローグラス48を接続するとと
もに、このフローグラス48の下流側に流量計63を接続す
る。フローグラス48は下部ドライウェル66内に設置さ
れ、フローグラス48に対向して監視カメラ61がレール60
に取り付けられている。監視カメラ61はレール60上を走
行する。監視カメラ61の後方には照明62が設置されてい
る。フローグラス48には結露によるガラスの曇りを防止
する処理が施されており制御棒駆動機構の軸封部からの
リーク水の流量を合理的かつ確実に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽水炉としての沸
騰水型原子炉（以下、ＢＷＲという）に設置されている
制御棒駆動機構（以下、ＣＲＤという）のリーク検出装
置およびその監視方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図９により一般のＢＷＲの概略構
成を説明する。図９に示すように、原子炉圧力容器１内
には減速材を兼ねる冷却材２が収容される一方、原子炉
圧力容器１の中央下部には炉心３が配置され、炉心３は
炉心シュラウド４により取り囲まれている。炉心３には
多数の燃料集合体（図示せず）が装荷され、４体一組の
燃料集合体間に制御棒５が出し入れ自在に収容される。

【０００３】このＢＷＲにおいて、冷却材２は炉心３内
を上方に向かって流れ、その間に炉心３から核分裂連鎖
反応により発生する熱を冷却材２に伝達し、冷却材２を
加熱し、加熱された冷却材２は水と蒸気の気液二相流と
なって炉心３上方へ移動し、炉心３から気水分離器６に
案内される。

【０００４】気液二相流の冷却材は、気水分離器６で蒸
気に分離された後、蒸気は図示しない蒸気乾燥器を経て
主蒸気配管から蒸気タービン系に送られて蒸気タービン
を駆動させる。蒸気タービン系で仕事をした蒸気は、復
水器で凝縮されて復水となった後、原子炉復水給水系の
復水ろ過装置，復水脱塩装置，給水加熱器等を経て給水
管から原子炉圧力容器１内に給水として再び戻される。

【０００５】一方、気水分離器６で分離された水は、原
子炉圧力容器１と炉心シュラウド４との間のダウンカマ
部７を流下し、前記原子炉復水給水系を通って送られて
くる給水と混合した状態で炉心３の下部に案内され、再
び炉心３に導かれる。

【０００６】また、原子炉圧力容器１の炉心３には、原
子炉の起動停止や炉出力調整のため、制御棒５がＣＲＤ
８により出し入れされる。このＣＲＤ８は原子炉圧力容
器１の底部１ａから下方に延びるＣＲＤハウジング９内
に収容される一体構造物であり、ＣＲＤハウジング９の
下部フランジ９ａにボルト接合により固定される。

【０００７】ＣＲＤ８は、図10に示すように電動駆動型
のＣＲＤ（ＦＭＣＲＤ）であり、下部に電動機10が取り
付けられ、この電動機10の回転軸11は、ギアカップリン
グ機構12を介してＣＲＤ８の駆動軸13に連結される。こ
の駆動軸13はボールネジ軸14に回転一体に連結され、こ
のボールネジ軸14にはボールナット15がかみ合ってい
る。

【０００８】ボールナット15には、対をなすローラ16が
ガイドチューブ17の内周面に形成された軸方向の取り付
け板18を狭持するように取り付けられる。また、ボール
ナット15の上方には、中空ピストン19が設置され、この
中空ピストン19は上端部に取り付けられたカップリング
20を介して制御棒５に連結される。

【０００９】また、電動機10には電磁ブレーキ21が取り
付けられ、この電磁ブレーキ21を作動させることにより
制御棒５の位置保持を行う。この電磁ブレーキ21の下端
にはシンクロ位置検出器22が設けられ、このシンクロ位
置検出器22により制御棒５の位置を検出する。

【００１０】そして、電動機10の上部でギアカップリン
グ機構12の周囲には、モーターブラケット23が配設され
ており、このモータブラケット23の上部には一次冷却水
の隔壁としてのスプールピース24が固定されている。こ
のスプールピース24内には軸封フランジ38が設けられ、
この軸封フランジ38を駆動軸13が貫通している。

【００１１】駆動軸13と軸封フランジ38とのシール部材
としてグランドパッキン25が設けられており、それ以外
の静止シール部ではゴム製のＯリング26，27が設けられ
ている。軸封フランジ38の下部と駆動軸13の間にはオイ
ルシール37が設けられている。このオイルシール37とグ
ランドパッキン25が設けられている部分をＣＲＤの軸封
部と称する。

【００１２】さらに、ガイドチューブ17の上部には、中
空ピストン19の所定長以上の上昇移動を阻止するストッ
プピストン28を介してシリンダ29が固定され、このシリ
ンダ29とストップピストン28との間にコイルバネ30が装
着されている。そして、シリンダ29とＣＲＤハウジング
９内の上端部に設けられている上部ガイド31との間に
は、バッファ用の皿バネ機構32が装着されている。

【００１３】このように構成されたＣＲＤ８において、
電動機10を回転駆動させることにより、回転軸11および
駆動軸13を介してボールねじ軸14が回転し、このボール
ねじ軸14の回転によりボールナット15が上下動するよう
になっている。

【００１４】その際、ボールナット15はローラ16を介し
取り付け板18により回転が規制されて上下動し、このボ
ールナット15の上下動により中空ピストン19を介して制
御棒５が上下する。この制御棒５の上下動により炉心３
への挿入引き抜き量が調整され、炉出力がコントロール
される。

【００１５】次に、ＢＷＲに緊急事態が発生して原子炉
をスクラムさせる場合について説明する。すなわち、原
子炉スクラム時には、ＣＲＤハウジング９に下部フラン
ジ９ａに接続されたスクラム挿入配管33から注水口34を
介して中空ピストン19の下面側に高圧駆動水が供給され
る。

【００１６】この高圧駆動水の供給によりボールナット
15上に設置されている中空ピストン19が上方に押し上げ
られ、制御棒５を炉心３内に高速で挿入させることによ
り、原子炉はスクラムされる。ここで、中空ピストン19
のスクラム位置は、リードスイッチ35を有するスクラム
位置検出器36により検出される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＣＲ
Ｄ８では、前述したように駆動軸13が冷却水の隔壁とし
てのスプールピース24内の軸封フランジ38を貫通してお
り、駆動軸13のシール部材としてグランドパッキン25を
使用している。そして、それ以外の静止シール部ではゴ
ム製のオーリング26，27を使用している。このうち、グ
ランドパッキン25による軸封部では、スペース上の制約
や、モーター出力トルクの適正化により、冷却水を完全
にシールする方法を採らず、若干のリークを許容してい
る。

【００１８】しかしながら、この軸封部において冷却水
のリークが多いと、炉内からＣＲＤ内に異物が混入した
り、極端な場合には、高温の炉水がＣＲＤ内に流れ込む
ために、ＣＲＤの温度が上昇し、例えばゴムオーリング
のような非金属部品の劣化を生じせしめるという、好ま
しくない事態に陥る課題がある。したがってこのような
事態を避けるためには、常にＣＲＤの軸封部のリーク水
流量を検出し、異常なリークを未然に防止することが要
望される。

【００１９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ＣＲＤの軸封部からの冷却水のリーク流量を
確実かつ合理的に検出できるＣＲＤの軸封部リーク検出
装置とその検出方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電動
機の回転を、軸封部を介してピストン昇降機構に伝達し
てピストンを昇降させ、制御棒を炉心内に挿入・引き抜
きさせるとともに、スクラム時には高圧水を注入して前
記ピストンを押し上げることにより前記制御棒を炉心内
に急速に挿入するようにした制御棒駆動機構において、
前記軸封部から引き廻してリーク検出配管を設け、この
リーク検出配管にフローグラスを接続してなることを特
徴とする。

【００２１】請求項１によれば、制御棒駆動機構の軸封
部から漏洩した冷却水は、軸封部から引き廻ししたリー
ク検出配管内を流れ、フローグラスに流入するため、フ
ローグラスを監視することにより、制御棒駆動機構の軸
封部からの冷却水のリーク流量を検出できる。

【００２２】請求項２は、前記リーク検出配管に流量計
を接続してなることを特徴とする。この場合、流量計の
みに接続する場合と、フローグラスに接続し、さらに下
流において流量計に接続する場合がある。

【００２３】請求項２においては、制御棒駆動機構の軸
封部からリークした冷却水は、軸封部から引き廻しした
リーク検出配管内を流れ、流量計内に流れることによ
り、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量
を自動的に検出できる。

【００２４】請求項３は、請求項１において、軸封部か
らリーク検出配管をＣＲＤの外周面に沿って上方に引き
廻し、軸封部のフランジ下面に接続し、軸封部のフラン
ジと制御棒駆動機構ハウジングのフランジには縦方向に
貫通した穴を設け、さらに制御棒駆動機構ハウジングの
フランジ上面から配管を引き廻ししたことを特徴とす
る。

【００２５】請求項３においては、軸封部からのリーク
検出配管を制御棒駆動機構の外周面に沿って上方に引き
廻し、軸封部のフランジ下面に接続し、軸封部のフラン
ジと制御棒駆動機構ハウジングのフランジに貫通穴を設
け、さらに制御棒駆動機構ハウジングのフランジ上面か
らの配管を引き廻したことにより、制御棒駆動機構の上
部と、制御棒駆動機構の下部の軸風機構を制御棒駆動機
構ハウジングから取り外す際に、リーク検出配管を取り
外す必要が全くない。また制御棒駆動機構の上部または
下部を取り付ける際も、リーク検出配管を取り外す必要
が全くない。

【００２６】請求項４は、前記フローグラスの周りにレ
ールを設け、このレール上を走行する監視カメラを設け
てなることを特徴とする。請求項４において、監視カメ
ラがそれぞれのフローグラスに接近し、フローグラス内
のノズルから流れ落ちるリーク水の状態を監視できるの
で、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量
を遠隔で検出できる。

【００２７】請求項５は、前記リーク検出配管にノズル
を接続し、このノズルを箱形本体内に設置し、この箱形
本体の前面にガラスを設けてなることを特徴とする。請
求項５においては、制御棒駆動機構の軸封部からリーク
した冷却水は、軸封部から引き廻した配管内を流れて、
フローグラス内のノズルから流れ落ち、前面のガラスを
通してその様子を外部から監視することにより、制御棒
駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を検出でき
る。

【００２８】請求項６は、前記フローグラスは上部に通
風用の開口部を設けるか、またはガラスの内面に結露に
よるガラスの曇りを防止するためのフィルムを張設して
なることを特徴とする。

【００２９】請求項６においては、フローグラスの上部
に、通風用の開口部を設けることにより、結露によるガ
ラスの曇りを防ぐ構造としたため、監視カメラによりリ
ーク水の流れ落ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆
動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を確実に検出
できる。

【００３０】また、ガラスの内面に、結露によるガラス
の曇りを防ぐためのフィルムを張ったことにより、監視
カメラによりリーク水の流れ落ちる状態をはっきり監視
でき、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流
量を確実に検出できる。

【００３１】請求項７は、前記フローグラスはガラスの
表面にヒーターを張り付けるか、または監視用照明を近
接するか、あるいはガラスを二重にしてそのガラス板間
に空気層を設けてなることを特徴とする。

【００３２】請求項７においては、ガラスの表面にヒー
ターを張り付け、ガラスを加熱することにより、結露に
よるガラスの曇りを防ぐ構造としたため、監視カメラに
よりリーク水の水の流れ落ちる状態をはっきり監視で
き、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量
を確実に検出できる。

【００３３】また、監視用の照明による輻射熱を利用
し、ガラスを暖めることにより、結露によるガラスの曇
りを防ぐ構造としたため、監視カメラによりリーク水の
流れ落ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆動機構の
軸封部からの冷却水のリーク流量を確実に検出できる。

【００３４】さらに、ガラスを二重にして、２枚のガラ
スの間に空気層を設け、内側のガラスの内外面の温度差
を小さくすることにより、結露によるガラスの曇りを防
ぐ構造としたため、監視カメラによりリーク水の流れ落
ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆動機構の軸封部
からの冷却水のリーク流量を確実に検出できる。

【００３５】請求項８は、前記フローグラスのノズルは
先端部が先細りで、かつ内径面に沿ってシャープエッジ
状に形成した傾斜面を有することを特徴とする。請求項
８においては、パイプを斜めに切断し、先端部を内径面
に沿った一様なエッジに仕上げたノズルを設けることに
より、リーク水がノズルから滴下する場合も、連続して
流れる場合も斜めに落ちることなく真っ直ぐ落ちるた
め、監視カメラによりリーク水の滴下または連続した流
れの状態をはっきり監視でき、制御棒駆動機構の軸封部
からの冷却水のリーク流量を確実に検出できる。

【００３６】請求項９は、制御棒駆動機構軸封部にリー
ク検出配管を接続し、このリーク検出配管にフローグラ
スと流量計を接続して構成した制御棒駆動機構のリーク
検出装置の検出方法において、前記流量計により制御棒
駆動機構のリーク水流量を監視し、その量が所定の値を
超えた場合には前記フローグラスのノズルから流れ落ち
るリーク水を監視カメラにより観察し、そのリーク水流
量を測定することを特徴とする。

【００３７】請求項９においては、すべての制御棒駆動
機構のリーク検出配管をフローグラスに接続し、さら
に、複数の制御棒駆動機構について１台の流量計を接続
した制御棒駆動機構のリーク検出装置において、流量計
により常時複数の制御棒駆動機構のリーク水量を監視
し、その量が所定の値を超えた場合には、フローグラス
のノズルから流れ落ちるリーク水を監視カメラにより観
察し、リーク水流量の多い制御棒駆動機構を特定すると
同時に、そのリーク水流量を測定する方法により、制御
棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を合理的
かつ確実に監視できる。

【００３８】請求項10は、前記リーク水がノズルから滴
下している状態では、単位時間当たりの滴下数を測定す
ることにより、また、前記リーク水がノズルから連続し
て流れている場合には、流れる水の太さを測定すること
によりリーク水流量を測定することを特徴とする。

【００３９】請求項10においては、リーク水がノズルか
ら滴下している状態では、単位時間当たりの滴下数を測
定することにいより、また、リーク水がノズルから連続
して流れている場合には、流れる水の太さを測定するこ
とによりリーク水流量を測定する方法により、制御棒駆
動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を合理的かつ
確実に検出できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明に係る制御棒駆動機構のリ
ーク検出装置およびその検出方法の実施の形態を図１お
よび図２に基づいて説明する。図１は、本発明に係る制
御棒駆動機構のリーク検出装置の実施の形態を概略的に
示す構成図である。この実施の形態に係るＣＲＤのリー
ク検出装置において対象とするＣＲＤ８は電動駆動型Ｃ
ＲＤ（ＦＭＣＲＤ）である。このＦＭＣＲＤは図９で説
明した場合と同様に、原子炉圧力容器１の底部（下部
鏡）１ａから下方に延びるように配設されたＣＲＤハウ
ジング９の下部フランジ９ａにボルト締めにより固定さ
れている。各々ＣＲＤハウジング９の上部は断熱材39を
貫通している。

【００４１】図１中符号43は後述するＣＲＤの軸封部か
ら接続して引き廻された短尺のリーク検出配管で、47は
リーク検出配管43に接続する長尺のリーク検出配管であ
り、このリーク検出配管47の下流側にフローグラス48と
流量計が接続されている。フローグラス48の近傍にはレ
ール60が敷設されており、このレール60に監視カメラ61
が取り付けられて走行するようになっている。監視カメ
ラ61の背後には照明62が設けられる。

【００４２】図２は図１におけるＦＭＣＲＤ８の縦断面
図で図10に示したものと同様な構成なので、各部分の説
明は省略する。図２が図10と異なる部分は駆動軸13をシ
ールするグランドパッキン25の下方にはグランドパッキ
ン25からリークした水がオイルシール37によりシールさ
れて下流側に流れ込まないようにするとともに、グラン
ドパッキン25とオイルシール37との軸封部に短尺のリー
ク検出器43を接続したことと、このリーク検出器43に長
尺のリーク検出器47を接続したことにある。

【００４３】グランドパッキン25を内包し、ＦＭＣＲＤ
の一次冷却水のバウンダリーとなっている軸封フランジ
38およびスプールピース24には、半径方向に貫通穴が設
けられ、リーク水の流路となっている。スプールピース
24の外周面にはブロック41がボルト42により固定されて
いる。

【００４４】このブロック41には前記貫通穴と連通する
連通穴が設けられ、この連通穴に連通するようにしてリ
ーク検出配管43の一端が溶接によりブロック41に接続さ
れている。リーク検出配管43の他端は管継ぎ手44を介し
てスプールピース24のフランジに固定されている。ブロ
ック41には前述したようにスプールピース24の穴からリ
ーク検出配管43につながる流路の連通穴が設けられてい
る。

【００４５】スプールピース24のフランジとＣＲＤ本体
のフランジおよびＣＲＤハウジングのフランジ９ａには
縦方向の貫通穴が加工されてそれぞれ連通している。Ｃ
ＲＤハウジングのフランジ９ａには長尺のリーク検出配
管47の一端が溶接により接続され、前記各々の貫通穴は
リーク検出配管47につながるリーク水の流路となってい
る。グランドパッキン25の下部からリーク検出配管47ま
での流路には接続部分のシール部品としてゴムオーリン
グ40，45およびメタルオーリング46が設けられている。

【００４６】リーク検出配管47は、前述したように図１
に示すＣＲＤハウジングのフランジ９ａからＣＲＤハウ
ジング９の外周面に沿って一旦上方に引き廻した後、水
平に下部ドライウェル66の外側まで引き廻し、下部ドラ
イウェル66の内壁67に沿って配管を下方向に引き廻され
ている。このリーク検出配管47の途中には、フローグラ
ス48が設けられ、このフローグラス48よりさらに下流側
に流量計63が設けられている。なお、フローグラス48と
流量計63は何れか一方のみを設けることもできる。

【００４７】また、複数台設けられるフローグラス48の
近傍には、レール60を敷設し、そのレール60には移動可
能に監視カメラ61が走行自在に設置されている。フロー
グラス48の前面には、監視カメラ61で確認するために十
分な明るさを確保するため、照明62が設けられている。

【００４８】つぎに、本実施の形態に係る図１および図
２に示したＣＲＤのリーク検出装置の検出方法について
説明する。ＣＲＤ８の軸封部の一つであるグランドパッ
キン25からリークした水は、軸封フランジ38，スプール
ピース24およびブロック41の貫通穴の流路を通ってリー
ク検出配管43に流れる。

【００４９】さらにスプールピース24のフランジ24ａ，
ＣＲＤ本体のフランジおよびＣＲＤハウジング９のフラ
ンジ９ａの貫通穴の流路を通って、リーク検出配管47内
を流れフローグラス48に流入する。

【００５０】フローグラス48内では、後述する図３に示
すノズル51からリーク水が滴下または連続して流れるよ
うになっており、これをガラス54の窓を通して観察する
ことにより、すべてのＣＲＤ軸封部のリーク水流量を検
出できる。また、リークした水がリーク検出配管47から
流量計63に流入する場合は、流量計63の信号を監視する
ことによりＣＲＤ軸封部のリーク水流量を検出できる。

【００５１】上記構成において、すべてのＣＲＤのリー
ク検出配管47がフローグラス48に接続され、その下流に
複数のＣＲＤについて１台の流量計63が接続されている
ＣＲＤのリーク検出装置の場合においては、流量計63に
より常時複数のＣＲＤのリーク水流量を監視する。

【００５２】そして、そのリーク水流が所定の値を超え
た場合には、フローグラス48のノズルから滴下または連
続して流れるリーク水を観察し、各ＣＲＤのリーク水流
量を調査してリーク水流量の多いＣＲＤを特定するとい
うような実機における運用を行うことができる。また、
フローグラス48を監視する場合、レール60と監視カメラ
61が設置されている場合は、監視カメラ61がすべてのフ
ローグラス48に接近でき、遠隔によりフローグラスの中
のノズルから滴下または連続して流れるリーク水を観察
できる。

【００５３】本実施の形態に係るＣＲＤリーク検出装置
およびその検出方法によれば、ＣＲＤの上部およびＣＲ
Ｄの下部の軸封機構をＣＲＤハウジングに取り付けまた
は取り外す際に、リーク検出配管を取り外す必要が全く
ない。

【００５４】図３（ａ），（ｂ）は本発明によるＣＲＤ
のリーク検出装置に含まれるフローグラスの第１の例を
示している。図３（ａ）は正面図で、図３（ｂ）は図３
（ａ）を一部縦断面で示す側面図である。

【００５５】フローグラス48には、ステンレス鋼製箱状
本体49の上面に複数本のノズル51が取り付けられ、この
ノズル51には管継ぎ手52により各ＣＲＤから引き廻され
たリーク検出配管47が接続される。本体49の前面には枠
50がボルトにより着脱自在に設け、ノズル51を外部から
観察できるようにガラス54を枠50に嵌め込んで本体49に
固定している。本体49の下面には、ノズル51から流出し
たリーク水を下流に排水するために配管53を設け、この
配管53を下流のドレン配管（図示せず）に接続される。

【００５６】つぎに、第１の例のフローグラスの作用を
説明する。リーク検出配管47を通ってフローグラス48に
流れ込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下また
は連続して流れるが、前面に設けたガラス54を通してそ
の様子を監視することにより、各ＣＲＤのリーク水流量
を検出できる。

【００５７】図４は、本発明によるＣＲＤのリーク検出
装置に含まれるフローグラス48の第２の例を示してい
る。図３に記載の構造のフローグラス48において、本体
49の正面側の上部にスリットを形成して本体49とガラス
54の間に開口部56を設けたことにある。

【００５８】つぎに、第２の例のフローグラスの作用を
説明する。リーク検出配管47を通ってフローグラス48に
流れ込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下また
は連続して流れるが、リーク水の温度がフローグラス48
の温度より高い場合は、ガラス54の内面に結露による曇
りが生じ、外部からフローグラス48の内部を監視できな
い恐れがある。

【００５９】本第２の例による構造のフローグラスにお
いては、開口部56を通して通風が行われるため、フロー
グラス内外の温度はほぼ一定に保たれ、ガラスが結露に
より曇ることはない。したがって外部に設置した監視カ
メラによりリーク水の滴下または連続して流れる状態を
はっきり監視できる。

【００６０】図示しない本発明によるＣＲＤのリーク検
出装置に含まれるフローグラスの第３の例では、図３に
記載の構造のフローグラスにおいて、ガラス54の内面に
結露による曇りを防ぐためのフィルムを張設することも
できる。結露を防ぐためのフィルムの一例としては、セ
ルロース系フィルム表面を苛性ソーダを使って鹸化処理
し、親水性を持たせたものがある。このフィルムでは、
吸水性が大きく曇りが発生しない。表面張力が低く水漏
れ性がよいため付着した水分が水滴とならずに水膜とな
り流下するなどの効果がある。

【００６１】つぎに、第３のフローグラスの作用を説明
する。リーク検出配管47を通ってフローグラス48に流れ
込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下または連
続して流れるが、リーク水の温度がフローグラス48の温
度より高い場合は、ガラス54の内面に結露による曇りが
生じ、外部からフローグラスの内部を監視できない恐れ
がある。

【００６２】本第３の例による構造のフローグラスにお
いては、ガラス54の内面に、結露による曇りを防ぐため
のフィルムを張設した構造であるため、ガラスが結露に
より曇ることはない。したがって外部に設置した監視カ
メラによりリーク水の滴下または連続して流れる状態を
はっきり監視できる。

【００６３】図５は、本発明によるＣＲＤのリーク検出
装置に含まれるフローグラスの第４の例を示している。
図３に記載の構造のフローグラス48において、ガラス54
の外表面の周辺部にフィルム状のヒーター57を張り付け
た構造となっている。

【００６４】つぎに、第４の例のフローグラスの作用を
説明する。リーク検出配管を通ってフローグラスに流れ
込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下または連
続して流れるが、リーク水の温度がフローグラス48の温
度より高い場合は、ガラス54の内面に結露による曇りが
生じ、外部からフローグラスの内部を監視できない恐れ
がある。本実施例による構造のフローグラスにおいて
は、ガラス54の外表面に、ヒーター57を張り付けた構造
であるため、ガラスの温度を常にリーク水よりも高い温
度に保つことができ、ガラスが結露により曇ることはな
い。したがって外部に設置した監視カメラによりリーク
水の滴下または連続して流れる状態をはっきり監視でき
る。

【００６５】本発明によるＣＲＤのリーク検出装置に含
まれるフローグラスの第５の例では、図３に記載の構造
のフローグラス48において、フローグラス48の正面に図
１に示したように設置した照明62による輻射熱を利用し
てフローグラス48のガラス54を暖めるようにしたことに
ある。

【００６６】つぎに、第５の例のフローグラスの作用を
説明する。リーク検出配管47を通ってフローグラス48に
流れ込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下また
は連続して流れるが、リーク水の温度がフローグラス48
の温度より高い場合は、ガラス54の内面に結露による曇
りが生じ、外部からフローグラスの内部を監視できない
恐れがある。本第５の例による構造のフローグラスにお
いては、照明62による輻射熱を利用し、フローグラス48
のガラス54の温度を常にリーク水よりも高い温度に保つ
ことができ、ガラスが結露により曇ることはない。した
がって外部に設置した監視カメラによりリーク水の滴下
または連続して流れる状態をはっきり監視できる。

【００６７】図６は、本発明によるＣＲＤのリーク検出
装置に含まれるフローグラスの第６の例を示している。
図３に記載の構造のフローグラスは第３の例に準じて、
ガラス54を２枚にして、２枚のガラス54の間に空気層59
を設けた構造である。

【００６８】すなわち、本体49と枠50との間にパッキン
55およびスペーサ58を介して２枚のガラス54を設け、枠
50と本体49とをボルト締めして固定したことにある。ま
た、ガラス54、54間は空気層59となっている。

【００６９】つぎに、第６の例のフローグラスの作用を
説明する。リーク検出配管47を通ってフローグラス48に
流れ込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下また
は連続して流れるが、リーク水の温度がフローグラス48
の温度より高い場合は、ガラス54の内面に結露による曇
りが生じ、外部からフローグラス48の内部を監視できな
い恐れがある。

【００７０】この第６の例による構造のフローグラス48
においては、空気層49を設けたことにより、その断熱効
果により、内側のガラス54の内外面の温度差がほとんど
なくなり、ガラス54が結露により曇ることはない。した
がって外部に設置した監視カメラによりリーク水の滴下
または連続して流れる状態をはっきり監視できる。

【００７１】図７（ａ）は本発明によるＣＲＤのリーク
検出装置に含まれるフローグラス48に設けられたノズル
51の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図であ
る。このノズル51は、パイプを斜めに切断した傾斜面51
ｂと、この傾斜面51ｂの反対側から先端方向へ向かって
切り込んだ傾斜面51Ｃとによって内径面に沿った一様な
シャープエッジ状の先端部51ａを形成している。

【００７２】つぎに、このノズルの作用を説明する。リ
ーク検出配管47を通ってフローグラス48に流れ込む各Ｃ
ＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下または連続して流
れ落ちるが、この場合、ノズル51の形状が例えばパイプ
を傾斜面に切断加工したままの形状では、傾斜面に沿っ
てリーク水が斜めに滴下したり、あるいは斜めに連続し
て流れ落ちたるするという現象が見られる。このような
状態では、水滴が不安定であったり、連続して流れる場
合の水流の太さが不均一であり、リーク水流を正確に測
定することが難しい。

【００７３】この例による形状のノズル51では、先端部
の水切れがよいため、上記のような問題がなくなり、垂
直に安定して滴下したり、流れ落ちる状態にできるた
め、リーク水の流量を極めて正確に測定できる効果があ
る。

【００７４】図８は、本発明によるＣＲＤのリーク検出
装置において、リーク水の流量を測定する方法の一例を
示している。つまり、リーク水がノズル51から図８
（ａ）に示す水滴64のように滴下している状態では、単
位時間当たりの滴下数を測定する。また、リーク水がノ
ズル51から図８（ｂ）のように連続して流れている場合
には、流れる水の太さを測定することによりリーク水流
量を測定する。

【００７５】つぎに、このリーク水の流量測定方法の作
用を説明する。リーク検出配管47を通ってフローグラス
48に流れ込む各ＣＲＤのリーク水は、ノズル51から滴下
または連続して流れ落ちるが、この場合、リーク水がノ
ズル51から滴下している状態では、単位時間当たりの滴
下数を測定することにより、リーク水流量を測定でき
る。また、リーク水がノズルから連続して流れている場
合には、流れる水の太さを測定することによりリーク水
流量を測定できる。この方法によれば、ＣＲＤ１台毎に
流量計を設ける必要がなく、ＣＲＤの軸封部からのリー
ク水流量を合理的かつ確実に検出できる。

【００７６】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、制御棒駆動
機構の軸封部からリークした冷却水は、軸封部から引き
廻したリーク検出配管内を流れ、フローグラスに流入す
るため、フローグラスを監視することにより、制御棒駆
動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を検出するこ
とができる。

【００７７】請求項２によれば、制御棒駆動機構の軸封
部からリークした冷却水は、軸封部から引き廻したリー
ク検出配管内から流量計内に流れることにより、制御棒
駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を自動的に
検出することができる。

【００７８】請求項３によれば、軸封部から配管を制御
棒駆動機構の外周面に沿って上方に引き廻し、軸封部の
フランジ下面に接続し、軸封部のフランジと制御棒駆動
機構ハウジングのフランジには貫通した穴を設け、さら
に制御棒駆動機構ハウジングのフランジ上面からリーク
検出配管を引き廻している。

【００７９】これにより、制御棒駆動機構の上部と、制
御棒駆動機構の下部の軸封機構を制御棒駆動機構ハウジ
ングから取り外す際に、リーク検出配管を取り外す必要
が全くなくてよい。また、制御棒駆動機構の上部または
下部を取り付ける際も、リーク検出配管を取り外す必要
が全くなくてよい。

【００８０】請求項４によれば、監視カメラがそれぞれ
のフローグラスに接近し、フローグラス内のノズルから
流れ落ちるリーク水の状態を監視できるので、制御棒駆
動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を遠隔で検出
することができる。

【００８１】請求項５によれば、制御棒駆動機構の軸封
部からリークした冷却水は、軸封部から引き廻したリー
ク検出配管内を流れて、フローグラス内のノズルから流
れ落ち、前面のガラスを通してその様子を外部から監視
することにより、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水
のリーク流量を検出することができる。

【００８２】請求項６によれば、フローグラスの上部
に、通風用の開口部を設けることにより、結露によるガ
ラスの曇りを防ぐ構造としたため、監視カメラによりリ
ーク水の流れ落ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆
動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を確実に検出
することができる。

【００８３】また、ガラスの内面に、結露によるガラス
の曇りを防ぐためのフィルムを張設することにより、監
視カメラによりリーク水の流れ落ちる状態をはっきり監
視でき、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク
流量を確実に検出することができる。

【００８４】請求項７によれば、ガラスの表面にヒータ
ーを張り付け、ガラスを加熱することにより、結露によ
るガラスの曇りを防ぐ構造としたため、監視カメラによ
りリーク水の流れ落ちる状態をはっきり監視でき、制御
棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリーク流量を確実に
検出することができる。

【００８５】また、監視用の照明による輻射熱を利用
し、ガラスを暖めることにより、結露によるガラスの曇
りを防ぐ構造としたため、監視カメラによりリーク水の
流れ落ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆動機構の
軸封部からの冷却水のリーク流量を確実に検出すること
ができる。

【００８６】さらに、ガラスを二重にして、２枚のガラ
スの間に空気層を設け、内側のガラスの内外面の温度差
を小さくすることにより、結露によるガラスの曇りを防
ぐ構造としたため、監視カメラによりリーク水の流れ落
ちる状態をはっきり監視でき、制御棒駆動機構の軸封部
からの冷却水のリーク流量を確実に検出することができ
る。

【００８７】請求項８によれば、パイプを斜めに切断
し、先端部を内径面に沿った一様なシャープエッジ状に
仕上げ加工したノズルを設けることにより、リーク水が
ノズルから滴下する場合も、連続して流れる場合も、斜
めに落ちることなく真っ直ぐ落ちるため、監視カメラに
よりリーク水の滴下または連続した流れの状態をはっき
り監視でき、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリ
ーク流量を確実に検出することができる。

【００８８】請求項９によれば、すべての制御棒駆動機
構のリーク検出配管をフローグラスに接続し、さらに、
複数の制御棒駆動機構について１台の流量計を接続した
制御棒駆動機構のリーク検出装置において、流量計によ
り常時複数の制御棒駆動機構のリーク水流量を監視す
る。

【００８９】そのリーク水流量が所定の値を超えた場合
にはフローグラスのノズルから流れ落ちるリーク水を監
視カメラにより観察し、リーク水流量の多い制御棒駆動
機構を特定すると同時にそのリーク水流量を測定する方
法により、制御棒駆動機構の軸封部からの冷却水のリー
ク流量を合理的かつ確実に監視することができる。

【００９０】請求項10によれば、リーク水がノズルから
滴下している状態では、単位時間当たりの滴下数を測定
することにより、また、リーク水がノズルから連続して
流れている場合には、流れる水の太さを測定することに
よりリーク水流量を測定する方法により、制御棒駆動機
構の軸封部からの冷却水のリーク流量を合理的かつ確実
に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御棒駆動機構のリーク検出装置
の実施の形態を示す構成図。

【図２】図１における制御棒駆動機構にリーク検出配管
を取り付けた状態を拡大して示す縦断面図。

【図３】（ａ）は図１におけるフローグラスの第１の例
を示す正面図、（ｂ）は（ａ）における一部縦断面で示
す側面図。

【図４】（ａ）は図１におけるフローグラスの第２の例
を示す正面図、（ｂ）は（ａ）における一部断面で示す
側面図。

【図５】図１におけるフローグラスの第３の例を示す正
面図。

【図６】図１におけるフローグラスの第４の例を一部縦
断面で示す側面図。

【図７】（ａ）は図６におけるフローグラスのノズルを
示す正面図、（ｂ）は（ａ）の一部側面で示す縦断面
図。

【図８】（ａ）は図においてノズルから水滴が落下して
リーク水流量を測定する状態を示す模式図、（ｂ）は同
じくノズルから連続した流れ状態を示す模式図。

【図９】一般のＢＷＲを示す概略構成図。

【図１０】図９における制御棒駆動機構を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、１ａ…底部、２…冷却材、３…炉
心、４…炉心シュラウド、５…制御棒、６…気水分離
器、７…ダウンカマ部、８…ＣＲＤ、９…ＣＲＤハウジ
ング、９ａ…下部フランジ、10…電動機、11…回転軸、
12…ギアカップリング機構、13…駆動軸、14…ボールね
じ軸、15…ボールナット、16…ローラ、17…ガイドチュ
ーブ、18…取付板、19…中空ピストン、20…カップリン
グ、21…電磁ブレーキ、22…シンクロ位置検出器、23…
モーターブラケット、24…スプールピース、25…グラン
ドパッキン、26…オーリング、27…オーリング、28…ス
トップピストン、29…シリンダ、30…コイルばね、31…
上部ガイド、32…皿ばね機構、33…スクラム挿入配管、
34…注水口、35…リードスイッチ、36…スクラム位置検
出器、37…オイルシール、38…軸封フランジ、39…断熱
材、40…Ｏリング、41…ブロック、42…ボルト、43…リ
ーク検出配管、44…管継ぎ手、45…Ｏリング、46…メタ
ルＯリング、47…リーク検出配管、48…フローグラス、
49…本体、50…枠、51…ノズル、51ａ…先端部、51ｂ…
傾斜面、52…管継ぎ手、53…配管、54…ガラス、55…パ
ッキン、56…開口部、57…ヒータ、58…スペーサ、59…
空気層、60…レール、61…監視カメラ、62…照明、63…
流量計、64…水滴、65…連続した流れ、66…下部ドライ
ウェル、67…ドライウェル内壁。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の回転を、軸封部を介してピスト
   ン昇降機構に伝達してピストンを昇降させ、制御棒を炉
   心内に挿入・引き抜きさせるとともに、スクラム時には
   高圧水を注入して前記ピストンを押し上げることにより
   前記制御棒を炉心内に急速に挿入するようにした制御棒
   駆動機構において、前記軸封部から引き廻してリーク検
   出配管を設け、このリーク検出配管にフローグラスを接
   続してなることを特徴とする制御棒駆動機構のリーク検
   出装置。
2. 【請求項２】 前記リーク検出配管に流量計を接続して
   なることを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構の
   リーク検出装置。
3. 【請求項３】 前記軸封部のフランジと制御棒駆動機構
   ハウジングのフランジに縦方向に貫通穴を設け、この貫
   通穴に制御棒駆動機構ハウジングのフランジ上面から前
   記リーク検出配管を引き廻ししてなることを特徴とする
   請求項１記載の制御棒駆動機構のリーク検出装置。
4. 【請求項４】 前記フローグラスの周りにレールを設
   け、このレール上を走行する監視カメラを設けてなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構のリーク
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記リーク検出配管にノズルを接続し、
   このノズルを箱形本体内に設置し、この箱形本体の前面
   にガラスを設けてなることを特徴とする請求項１に記載
   の制御棒駆動機構のリーク検出装置。
6. 【請求項６】 前記フローグラスは上部に通風用の開口
   部を設けるか、またはガラスの内面に結露によるガラス
   の曇りを防止するためのフィルムを張設してなることを
   特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構のリーク検出
   装置。
7. 【請求項７】 前記フローグラスはガラスの表面にヒー
   ターを張り付けるか、または監視用照明を近接するか、
   あるいはガラスを二重にしてそのガラス板間に空気層を
   設けてなることを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動
   機構のリーク検出装置。
8. 【請求項８】 前記フローグラスのノズルは先端部が先
   細りで、かつ内径面に沿って一様なシャープエッジ状に
   仕上げ加工した傾斜面を有することを特徴とする請求項
   １に記載の制御棒駆動機構のリーク検出装置。
9. 【請求項９】 制御棒駆動機構軸封部にリーク検出配管
   を接続し、このリーク検出配管にフローグラスと流量計
   を接続して構成した制御棒駆動機構のリーク検出装置の
   検出方法において、前記流量計により制御棒駆動機構の
   リーク水流量を監視し、その量が所定の値を超えた場合
   には前記フローグラスのノズルから流れ落ちるリーク水
   を監視カメラにより観察し、そのリーク水流量を測定す
   ることを特徴とする制御棒駆動機構のリーク検出方法。
10. 【請求項１０】 前記リーク水がノズルから滴下してい
    る状態では、単位時間当たりの滴下数を測定することに
    より、また、前記リーク水がノズルから連続して流れて
    いる場合には、流れる水の太さを測定することによりリ
    ーク水流量を測定することを特徴とする請求項９記載の
    制御棒駆動機構のリーク検出方法。