(57)【要約】  原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置及び原子力発電プラントの取水設備において、取水槽に常時適正量の冷却水を確保することでポンプにより所定の冷却位置に冷却水を供給可能とする。一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、取水路５１の他端部に連通されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水槽５２から取水路５１を経て海側への流水を阻止する流水阻止装置とを設け、制御装置７３は、取水槽５２の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少すると流水阻止装置を作動する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が取水源に連通する取水路と、
前記取水路の他端部に連通されて上方が開放する取水槽と、
前記取水槽に設けられる取水ポンプと、
前記取水槽から前記取水路を経て前記取水源側への流水を阻止する流水阻止装置と、
を有する原子力発電プラントにおける取水設備において、
前記取水槽の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少することを検出または推定したときに前記流水阻止装置を作動する、
ことを特徴とする原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項２】
前記取水槽の水位を計測する水位計が設けられ、前記水位計が計測した水位が予め設定された所定水位より低下したときに前記流水阻止装置を作動することを特徴とする請求項１に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項３】
前記取水路にサイフォン部が設けられ、前記サイフォン部に前記流水阻止装置として空気を供給可能な給気装置が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項４】
前記給気装置は、一端部が開口して他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路と、前記給気通路に設けられる開閉弁とを有することを特徴とする請求項３に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項５】
前記給気装置は、空気供給源と、一端部が前記空気供給源に連結されて他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路とを有することを特徴とする請求項３に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項６】
前記サイフォン部から空気を排出可能な排気装置が設けられることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項７】
前記取水路に前記流水阻止装置として、前記取水路の幅方向に沿うと共に前記取水路の幅方向に沿う支持軸により回動自在に支持される阻止板と、前記阻止板を前記取水路から上方に退避した退避位置と前記取水路内に浸水した阻止位置とに移動する移動装置とが設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項８】
前記阻止板は、前記取水路内に浸水した阻止位置にあるとき、下端部が前記取水槽側へ回動可能であることを特徴とする請求項７に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項９】
前記取水ポンプは、前記取水槽の水を冷却水として原子炉補機冷却水冷却器に供給する海水ポンプと、前記取水槽の水を冷却水として復水器に供給する循環水ポンプとを有し、前記取水槽の貯水量が前記所定貯水量より減少すると、前記流水阻止装置を作動し、原子炉の稼働を停止すると共に、前記循環水ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置。
【請求項１０】
一端部が取水源に連通する取水路と、
前記取水路の他端部に連通されて上方が開放する取水槽と、
前記取水槽に設けられる取水ポンプと、
前記取水槽から取水路を経て前記取水源側への流水を阻止する流水阻止装置と、
請求項１から請求項９のいずれか一項の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置と、
を有することを特徴とする原子力発電プラントの取水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントで使用する冷却水を取り込むための原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置、並びに原子力発電プラントの取水設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）を有する原子力発電プラントは、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、原子炉の炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水（１次冷却材）を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気（２次冷却材）をタービン発電機へ送って発電するものである。この蒸気発生器は、原子炉からの高温高圧の１次冷却材の熱を２次冷却材に伝え、ここで水蒸気を発生させるものである。【０００３】
このような原子力発電プラントでは、海岸や河川の近傍に取水設備を設置し、海水や河川水を冷却水として使用している。例えば、循環水ポンプにより海水を取り込んでタービン建屋内の復水器へ供給し、タービンから排出された蒸気（２次冷却材）を冷却する。また、海水ポンプにより海水を取り込んで原子炉建屋内の原子炉補機冷却水冷却器へ供給し、原子炉格納容器から排出された冷却水（１次冷却材）を冷却する。【０００４】
原子力発電プラントの取水設備は、常時、十分な冷却水量を確保することが重要であり、取水路における所定の水位を維持しなければならない。ところが、津波の発生時に、引き波により取水路の水位が低下してしまうおそれがある。即ち、津波は、沖合から海岸に近づいて海底が浅くなるにつれて波高が高くなり、海岸線で沖合の数倍に達する。そして、上陸した津波は、大きな水圧を伴って押し寄せた後、今度は海水を沖へ引きずり続ける引き波が作用する。このとき、取水路は、引き波により冷却水（海水）の水位が低下し、各種のポンプが冷却水を取水することができず、空気渦が発生して損傷するおそれがある。【０００５】
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された原子力プラントの取水設備は、取水用共用開渠における海水取水口に、津波時における取水用共用開渠の海水の流出を防止するための堰を設け、堰の上端をポンプ建屋内に設けられた循環水ポンプにおける吸込口よりも下位に設定し、海水ポンプにおける吸込口により吸引する海水の有効水源エリアを確保するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−３２４１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の原子力プラントの取水設備のように、取水路（取水用共用開渠）に堰を設けると、引き波の発生時に、取水路からの冷却水の流出を防止することができるが、通常時には、堰を越流する流れが強く速度分布が大きく変わり、ポンプ吸い込み口で水柱渦が発生したり、また、取水路の圧力損失が大きくなる。【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、取水槽に常時適正量の冷却水を確保することでポンプにより所定の冷却位置に冷却水を供給可能とする原子力発電プラントの取水設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置は、一端部が取水源に連通する取水路と、前記取水路の他端部に連通されて上方が開放する取水槽と、前記取水槽に設けられる取水ポンプと、前記取水槽から前記取水路を経て前記取水源側への流水を阻止する流水阻止装置と、を有する原子力発電プラントにおける取水設備において、前記取水槽の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少することを検出または推定したときに前記流水阻止装置を作動する、ことを特徴とするものである。【００１０】
従って、取水源からの水が取水路を通して取水槽に流入するため、取水槽に十分な貯水量が確保され、取水ポンプは、この取水槽の水を取水して所定の冷却位置に供給することができる。そして、引き波の発生時、取水槽の水が取水路を通して取水源側に流出しようとするが、取水槽の貯水量が所定貯水量より減少すると流水阻止装置が作動し、取水槽から取水路を経て取水源側への水の流出が阻止される。その結果、取水槽に常時適正量の冷却水を確保することで、取水ポンプにより所定の冷却位置への冷却水の供給を継続することができる。【００１１】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記取水槽の水位を計測する水位計が設けられ、前記水位計が計測した水位が予め設定された所定水位より低下したときに前記流水阻止装置を作動することを特徴としている。【００１２】
従って、引き波の発生時に、取水槽からの水が流出することで水位が低下し、水位計が計測した水位が所定水位より低下すると、流水阻止装置を作動することで、取水槽における貯水量の減少を容易に、且つ、高精度に検出することができ、適正なタイミングで流水阻止装置を作動することができ、設備の信頼性を向上することができる。【００１３】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記取水路にサイフォン部が設けられ、前記サイフォン部に前記流水阻止装置として空気を供給可能な給気装置が設けられることを特徴としている。【００１４】
従って、通常時、給気装置が停止しており、サイフォン部が水で満たされているため、取水源からの水が取水路及びサイフォン部を通して取水槽に流入可能となり、取水槽に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽の水が取水路を通して取水源側に流出しようとするが、このとき、給気装置が作動するため、サイフォン部に空気が供給されることでこのサイフォン部が堰となり、取水槽からの水の流出が阻止されることとなり、簡単な構成で容易に取水槽に常時適正量の冷却水を確保することができる。【００１５】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記給気装置は、一端部が開口して他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路と、前記給気通路に設けられる開閉弁とを有することを特徴としている。【００１６】
従って、通常時、給気装置が停止して開閉弁が閉止しており、給気通路からサイフォン部へ給気されることはなく、サイフォン部が水で満たされているため、取水源からの水が取水路及びサイフォン部を通して取水槽に流入可能となり、取水槽に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽の水が取水路を通して取水源側に流出しようとするが、このとき、給気装置が作動して開閉弁を開放するため、給気通路からサイフォン部へ給気され、取水路がサイフォン部により取水源側と取水槽側とに分断されることとなり、取水槽からの水の流出が阻止され、容易に取水槽に常時適正量の冷却水を確保することができる。【００１７】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記給気装置は、空気供給源と、一端部が前記空気供給源に連結されて他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路とを有することを特徴としている。【００１８】
従って、通常時、給気装置の空気供給源が停止しており、空気が給気通路からサイフォン部へ供給されることはなく、サイフォン部が水で満たされているため、取水源からの水が取水路及びサイフォン部を通して取水槽に流入可能となり、取水槽に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽の水が取水路を通して取水源側に流出しようとするが、このとき、給気装置の空気供給源が作動するため、空気が給気通路からサイフォン部へ供給され、取水路がサイフォン部により取水源側と取水槽側とに分断されることとなり、取水槽からの水の流出が阻止され、容易に取水槽に常時適正量の冷却水を確保することができる。【００１９】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記サイフォン部から空気を排出可能な排気装置が設けられることを特徴としている。【００２０】
従って、サイフォン部に空気があると、取水路がこの空気により取水路が取水源側と取水槽側とに分断されることから、排気装置によりサイフォン部の空気を排出することで、このサイフォン部を水で満たすことができ、取水源からの水が取水路及びサイフォン部を通して取水槽に流入可能となり、取水槽に適正量の冷却水を確保することができる。【００２１】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記取水路に前記流水阻止装置として、前記取水路の幅方向に沿うと共に前記取水路の幅方向に沿う支持軸により回動自在に支持される阻止板と、前記阻止板を前記取水路から上方に退避した退避位置と前記取水路内に浸水した阻止位置とに移動する移動装置とが設けられることを特徴としている。【００２２】
従って、通常時、移動装置により阻止板が取水路から上方に退避した退避位置に移動しており、取水源からの水が取水路を通して取水槽に流入可能となり、取水槽に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽の水が取水路を通して取水源側に流出しようとするが、このとき、移動装置により阻止板が取水路内に浸水した阻止位置に移動するため、この阻止板により取水槽からの水の流出が阻止されることとなり、簡単な構成で容易に取水槽に常時適正量の冷却水を確保することができる。【００２３】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記阻止板は、前記取水路内に浸水した阻止位置にあるとき、下端部が前記取水槽側へ回動可能であることを特徴としている。【００２４】
従って、引き波の発生時後に押し波が発生すると、水が取水源から取水路を通して阻止位置にある阻止板に至るが、この阻止板は、この水流により下端部が取水槽側へ回動するため、水が阻止板を押し上げて取水槽に流入することとなり、簡単な構成で容易に取水槽の冷却水を増加させることができる。【００２５】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、前記取水ポンプは、前記取水槽の水を冷却水として原子炉補機冷却水冷却器に供給する海水ポンプと、前記取水槽の水を冷却水として復水器に供給する循環水ポンプとを有し、前記取水槽の貯水量が前記所定貯水量より減少すると、前記流水阻止装置を作動し、原子炉の稼働を停止すると共に、前記循環水ポンプの駆動を停止することを特徴としている。【００２６】
従って、取水槽の貯水量が所定貯水量より減少すると、流水阻止装置を作動することで取水槽に適正量の冷却水が確保され、海水水ポンプにより冷却水を原子炉補機冷却水冷却器に供給することができる。また、原子炉の稼働が停止していることから、循環水ポンプによる復水器への冷却水の供給が不要となる。その結果、原子力発電プラントの安全性を確保することができる。【００２７】
また、本発明の原子力発電プラントの取水設備は、一端部が取水源に連通する取水路と、前記取水路の他端部に連通されて上方が開放する取水槽と、前記取水槽に設けられる取水ポンプと、前記取水槽から取水路を経て前記取水源側への流水を阻止する流水阻止装置と、前記原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置と、を有することを特徴とするものである。【００２８】
従って、引き波の発生時に、取水槽の貯水量が所定貯水量より減少すると流水阻止装置が作動し、取水槽から取水路を経て取水源側への水の流出が阻止されるため、取水槽に常時適正量の冷却水を確保することで、取水ポンプにより所定の冷却位置への冷却水の供給を継続することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置及び原子力発電プラントの取水設備によれば、取水槽の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少することを検出または推定したときに流水阻止装置を作動するので、取水槽に常時適正量の冷却水を確保することで、取水ポンプにより所定の冷却位置に冷却水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、第１実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図である。
【図２】図２は、原子力発電プラントの取水設備における津波発生時の作動状態を表す概略図である。
【図３】図３は、第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置の処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】図４は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。
【図５】図５は、原子力発電プラントにおける冷却水を用いた冷却系統を表す概略図である。
【図６】図６は、第２実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図である。
【図７】図７は、第３実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、本発明の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置及び原子力発電プラントの取水設備の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３２】
［第１実施形態］
図４は、原子力発電プラントを表す概略構成図、図５は、原子力発電プラントにおける冷却水を用いた冷却系統を表す概略図である。
【００３３】
第１実施形態の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００３４】
第１実施形態の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図４に示すように、原子炉格納容器１１は、内部に加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは配管１４，１５を介して連結されており、配管１４に加圧器１６が設けられ、配管１５に一次冷却水ポンプ１７が設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。
【００３５】
蒸気発生器１３は、配管１８を介して蒸気タービン１９と連結されており、この配管１８に主蒸気隔離弁２０が設けられている。蒸気タービン１９は、高圧タービン２１と低圧タービン２２を有すると共に、発電機（発電装置）２３が接続されている。また、高圧タービン２１と低圧タービン２２との間には、湿分分離加熱器２４が設けられており、配管１８から分岐した冷却水分岐配管２５が湿分分離加熱器２４に連結される一方、高圧タービン２１と湿分分離加熱器２４は低温再熱管２６により連結され、湿分分離加熱器２４と低圧タービン２２は高温再熱管２７により連結されている。
【００３６】
蒸気タービン１９の各低圧タービン２２は、復水器２８を有しており、各低圧タービン２２から蒸気が排出される。また、この復水器２８は、配管１８からバイパス弁２９を有するタービンバイパス配管３０が接続されている。
【００３７】
そして、この復水器２８は、配管３１が接続されており、復水ポンプ３２、グランドコンデンサ３３、復水脱塩装置３４、復水ブースタポンプ３５、低圧給水加熱器３６が接続されている。また、配管３１は、脱気器３７が連結されると共に、主給水ポンプ３８、高圧給水加熱器３９、主給水制御弁４０が設けられている。
【００３８】
また、配管１８は、主蒸気逃がし弁４１を有する主蒸気逃がし配管４２の一端部と、主蒸気安全弁４３を有する主蒸気安全配管４４の一端部が接続されており、各配管４２，４４の他端部は大気に開放している。一方、配管３１は、主給水制御弁４０と蒸気発生器１３との間に補助給水配管４５の一端部が接続されており、この補助給水配管４５は、第１補助給水ポンプ４６が設けられると共に、他端部に復水タンク４７が接続されている。この第１補助給水ポンプ４６は、蒸気によりタービンが回転することで駆動するものであり、配管１８における主蒸気安全配管４４と主蒸気隔離弁２０との間から分岐した冷却水分岐配管４８が第１補助給水ポンプ４６まで延設されており、この冷却水分岐配管４８に開閉弁４９が設けられている。
【００３９】
従って、蒸気発生器１３にて、高温高圧の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、配管１８を通して蒸気タービン１９（高圧タービン２１から低圧タービン２２）に送られ、この蒸気により蒸気タービン１９を駆動して発電機２３により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン２１を駆動した後、湿分分離加熱器２４で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン２２を駆動する。そして、蒸気タービン１９を駆動した蒸気は、復水器２８で海水を用いて冷却されて復水となり、グランドコンデンサ３３、復水脱塩装置３４、低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９などを通して蒸気発生器１３に戻される。
【００４０】
そして、蒸気発生器１３は、配管１８，３１を介して蒸気タービン１９に連結されており、復水ポンプ３２、復水ブースタポンプ３５、主給水ポンプ３８などにより冷却水（蒸気）が循環している。この各種ポンプ３２，３５，３８などは、電源装置（プラント内交流電源、外部電源、非常用ディーゼル発電機、非常用バッテリ、いずれも図示略）からの給電により駆動するものであることから、津波や地震などによりこの電源装置の機能が喪失（原子炉及び蒸気発生器などのための全交流電源の喪失）したときには、これらを駆動して冷却水を循環することができず、加圧水型原子炉１２や蒸気発生器１３を冷却することが困難となる。
【００４１】
そのため、電源装置が喪失したとき、主蒸気逃がし弁４１の開放などで、蒸気発生器１３の蒸気（二次冷却水）を配管１８から主蒸気逃がし配管４２や主蒸気安全配管４４を通して大気に開放し、蒸気発生器１３内の圧力を低下させて冷却している。また、配管１８内の蒸気を冷却水分岐配管４８から第１補助給水ポンプ４６に供給することで、この第１補助給水ポンプ４６を駆動し、復水タンク４７の復水を補助給水配管４５から配管３１を通して蒸気発生器１３に供給し、この蒸気発生器１３を冷却している。そして、この間に電源装置の復旧を行っている。
【００４２】
ところで、上述した原子力発電プラントは、海岸や河川の近傍に設けられており、この海岸や河川に取水設備を設置し、海水や河川水を冷却水として使用している。図５に示すように、取水設備５０は、取水路５１と取水槽５２を有し、取水源としての海から海水を冷却水として取水槽５２に貯留可能となっている。取水槽５２は、取水ポンプとして、海水ポンプ５３と循環水ポンプ５４が設けられており、この海水ポンプ５３と循環水ポンプ５４は、貯水槽５２の冷却水（海水）を取水することができる。
【００４３】
海水ポンプ５３は、取水管５５を介して原子炉建屋（図示略）内の原子炉補機冷却水冷却器５６に連結され、原子炉補機冷却水冷却器５６は、排水管５７を介して放水路５８に連結されている。原子炉補機冷却水冷却器５６は、例えば、原子炉格納容器１１（図４参照）内に設置された使用済燃料プール５９の冷却水を冷却するものであり、この使用済燃料プール５９の冷却水を循環する冷却水循環配管６０が配設され、冷却水循環配管６０にポンプ６１が設けられている。そのため、原子炉補機冷却水冷却器５６は、海水ポンプ５３が取水した海水と冷却水循環配管６０を循環する使用済燃料プール５９の冷却水（１次冷却水）との間で熱交換を行い、冷却水により１次冷却水を冷却することができる。なお、海水ポンプ５３が取水した海水は、原子炉補機冷却水冷却器５６により使用済燃料プール５９の冷却水を冷却するだけでなく、空調用冷凍機や非常用ディーゼル発電機用冷却器などを冷却する冷却水として利用される。即ち、海水ポンプ５３が取水した海水は、原子炉格納容器１１内の１次冷却水を冷却するために使用される。
【００４４】
循環水ポンプ５４は、取水管６２を介してタービン建屋（図示略）内の復水器２８に連結され、復水器２８は、排水管６３を介して放水路５８に連結されている。復水器２８は、前述したように、低圧タービン２２から排出された蒸気を冷却するものである。そのため、復水器２８は、循環水ポンプ５４が取水した冷却水と内部を流れる蒸気（２次冷却水）との間で熱交換を行い、冷却水により２次冷却水を冷却することができる。
【００４５】
ところで、原子力発電プラントの取水設備５０は、津波の発生時に、引き波により取水槽５２の水が取水路５１を通して海に逆流することから、取水槽５２の水位が低下し、海水ポンプ５３や循環水ポンプ５４が適正量の冷却水を取水することができなくなるおそれがある。そのため、本実施形態では、取水路５１に取水槽５２から取水路５１を経て海側への流水を阻止する流水阻止装置を設け、取水槽５２の貯水量が減少すると、この流水阻止装置を作動するようにしている。そのため、引き波の発生時であっても、取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保し、少なくとも海水ポンプ５３により冷却水を取水可能としている。
【００４６】
ここで、原子力発電プラントの取水設備５０について詳細に説明する。図１は、第１実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図、図２は、原子力発電プラントの取水設備における津波発生時の作動状態を表す概略図、図３は、第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置の処理の流れを表すフローチャートである。
【００４７】
原子力発電プラントの取水設備５０は、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、この取水路５１の他端部に連結されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１に設けられるサイフォン部（流水阻止装置）７１と、このサイフォン部７１に空気を供給可能な給気装置（流水阻止装置）７２と、給気装置７２を作動する制御装置７３とを有している。
【００４８】
取水槽５２は、所定量の冷却水を貯留可能であり、上方が開放されている。海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４は、この取水槽５２に貯留されている冷却水を取水可能であり、取水口５３ａ，５４ａが取水槽５２の底部の近傍まで延出されている。取水路５１は、配管であって、一端部が海に連通し、他端部が取水槽５２の側部に連結されている。
【００４９】
サイフォン部７１は、取水路５１の配管と同径の配管であって、この取水路５１のほぼ中間部に設けられている。このサイフォン部７１は、取水槽５２に向けて上方に傾斜する第１傾斜部８１と、上水平部８２と、取水槽５２に向けて下方に傾斜する第２傾斜部８３とから構成されており、取水路５１とほぼ同様の通路面積に設定されている。ここで、取水槽５２は、サイフォン部７１における上水平部８２の底面高さＬ１より上方の通常水位Ｌ２まで冷却水を貯留可能であり、上水平部８２の底面高さＬ１が取水槽５２における予め設定された所定水位Ｌ３とほぼ同じ高さに設定されている。
【００５０】
所定水位Ｌ３とは、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４の吸込最低水位より高く、且つ、引き潮などにより低くなる通常最低水位より低い水位である。また、原子力発電プラントの非常時には、原子炉を停止し、海水ポンプ５３だけを駆動して循環水ポンプ５４を停止するが、取水槽５２には海水ポンプ５３が所定期間（所定時間）だけ稼働できるだけの所定貯水量を確保する必要があり、所定水位Ｌ３は、この所定貯水量に対応した水位となっている。
【００５１】
給気装置７２は、取水路５１におけるサイフォン部７１に設けられ、このサイフォン部７１に対して空気を供給可能である。この給気装置７２は、給気通路７４と電磁式開閉弁７５とから構成されている。給気通路７４は、一端部（上端部）が大気に開放され、他端部（下端部）がサイフォン部７１における上水平部８２の天井に連通している。この給気通路７４は、電磁式開閉弁７５が設けられている。
【００５２】
取水槽５２は、貯留している冷却水の水位を計測する水位計７６が設けられている。制御装置７３は、電磁式開閉弁７５及び水位計７６が接続されており、電磁式開閉弁７５を開閉操作することができ、水位計７６が計測した取水槽５２における冷却水の水位が入力される。そして、制御装置７３は、水位計７６が計測した冷却水の水位に基づいて電磁式開閉弁７３を開閉可能となっている。具体的に、制御装置７３は、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少したとき、つまり、水位計７６が計測した取水槽５２における冷却水の水位が所定水位Ｌ３より低下したとき、流水阻止装置として機能する給気装置７２における電磁式開閉弁７５を開放する。
【００５３】
また、給気通路７４は、サイフォン部７１から空気を排出可能な排気装置７７が設けられる。排気装置７７は、排気通路７８と真空ポンプ７９とから構成されている。排気通路７８は、一端部が大気に開放され、他端部がサイフォン部７１における上水平部８２の天井に連通している。本実施形態では、給気通路７４と排気通路７８の各一端部が合流してサイフォン部７１に連結されている。但し、給気通路７４と排気通路７８の各一端部を独立して個々にサイフォン部７１に連結してもよい。この排気通路７８は、真空ポンプ７９が設けられている。制御装置７３は、真空ポンプ７９が接続されており、この真空ポンプ７９を駆動停止することができる。
【００５４】
制御装置７３は、アラーム（警報装置）８０が接続されており、必要に応じて作動させることができる。制御装置７３は、取水槽５２における冷却水の水位が所定水位Ｌ３より低下したとき、アラーム８０を作動させる。
【００５５】
ここで、原子力発電プラントの取水設備５０の作動について説明する。
【００５６】
図１に示すように、取水路５１は、サイフォン部７１の空気が存在する場合、取水槽５２の貯留量（水位）は、取水源としての海の水位に応じたものとなる。即ち、海の水位がサイフォン部７１における上水平部８２の底面高さＬ１より高いとき、海水が取水路５１のサイフォン部７１を通して取水槽５２に流れ込み、取水槽５２の水位は所定水位Ｌ３よりも高くなる。一方、海の水位がサイフォン部７１における上水平部８２の底面高さＬ１より低いとき、海水が取水路５１のサイフォン部７１を通して取水槽５２に流れ込まず、取水槽５２の水位は所定水位Ｌ３よりも低くなってしまう。そのため、制御装置７３は、排気装置７７を作動させる。
【００５７】
排気装置７７が作動すると、真空ポンプ７９が作動することから、サイフォン部７１における上水平部８２に存在する空気が排気通路７８を通して外部に排出され、サイフォン部７１の上水平部８２が海水で充満される。すると、サイフォン部７１に空気がなくなることから、常時、海水が取水路５１のサイフォン部７１を通して取水槽５２に流れ込むこととなり、取水槽５２の水位は所定水位Ｌ３よりも高い通常水位Ｌ２に維持される。
【００５８】
取水槽５２の水位が通常水位Ｌ２に維持された状態で、図１及び図３に示すように、ステップＳ１１にて、制御装置７３は、水位計７６が計測した取水槽５２における冷却水の水位が常時入力されている。ステップＳ１２にて、制御装置７３は、取水槽５２における現在の水位Ｌが所定水位Ｌ３より低いかどうかを判定している。ここで、取水槽５２における冷却水の水位Ｌが所定水位Ｌ３より低くない（Ｎｏ）と判定されると、ステップＳ１３にて、アラーム８０を停止状態（ＯＦＦ）のままとし、ステップＳ１４にて、電磁式開閉弁７５を閉止状態に維持する。そして、ステップＳ１５にて、海水ポンプ５３を駆動（ＯＮ）とし、ステップＳ１６にて、循環水ポンプ５４を駆動（ＯＮ）する。
【００５９】
そのため、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４を作動すると、この海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４は、各取水口５３ａ，５４ａから取水槽５２の冷却水（海水）を吸入することができ、所定の冷却位置に供給することができる。即ち、海水ポンプ５３は、原子炉建屋内の原子炉補機冷却水冷却器５６に冷却水を供給し、使用済燃料プール５９を冷却することができる。また、循環水ポンプ５４は、タービン建屋内の復水器２８に冷却水を供給し、２次冷却水を冷却することができる。ここで、取水槽５２の冷却水が減少しても、海水が取水路５１を通して取水槽５２に補充されることから、ステップＳ１７にて、制御装置７３は、取水槽５２の水量確保を確認する。
【００６０】
ここで、津波が発生し、取水設備５０に引き波が作用すると、取水槽５２の冷却水が取水路５１（サイフォン部７１）を通して海に流出するため、取水槽５２に貯留されている冷却水の水位が低下してしまう。このとき、ステップＳ１２にて、制御装置７３は、取水槽５２における冷却水の水位Ｌが所定水位Ｌ３より低い（Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ１８にて、アラーム８０を作動（ＯＮＦ）させ、ステップＳ１９にて、給気装置７２を作動して電磁式開閉弁７５を開放する。すると、図２に示すように、外部の空気が給気通路７４を通してサイフォン部７１の上水平部８２に供給され、このサイフォン部７１は、上水平部８２に空気が充填されることから堰として機能する。
【００６１】
即ち、サイフォン部７１は、上水平部８２の底面高さＬ１が取水槽５２における所定水位Ｌ３とほぼ同じ高さに設定され、且つ、上水平部８２に空気層が存在していることから、引き波がサイフォン部７１の第２傾斜部８３側に作用することはなく、取水槽５２は、所定水位Ｌ３を超えて冷却水が外部に流出されることはない。
【００６２】
そして、ステップＳ２０にて、原子炉を停止させるための制御を実行し、ステップＳ２１にて、循環水ポンプ５４の駆動を停止（ＯＦＦ）する。即ち、原子炉では、主蒸気逃がし弁４１の開放などにより蒸気発生器１３の蒸気（二次冷却水）を配管１８から主蒸気逃がし配管４２などを通して大気に開放し、蒸気発生器１３内の圧力を低下させて冷却する。また、配管１８内の蒸気を冷却水分岐配管４８から第１補助給水ポンプ４６に供給することで、この第１補助給水ポンプ４６を駆動し、復水タンク４７の復水を補助給水配管４５から配管３１を通して蒸気発生器１３に供給し、この蒸気発生器１３を冷却する。
【００６３】
原子炉を停止させることから、循環水ポンプ５４の駆動を停止してもよく、海水ポンプ５３だけは、取水口５３ａから取水槽５２の冷却水（海水）を吸入し、所定の冷却位置に供給することができる。ここで、循環水ポンプ５４を停止していることから、海水ポンプ５３による取水槽５２における冷却水の使用量は少なく、海水が取水路５１を通して取水槽５２に補充されなくても、ステップＳ１７にて、制御装置７３は、所定期間の間だけは取水槽５２の水量確保を確認する。
【００６４】
その後、取水設備５０に対して引き波の影響がなくなったら、制御装置７３は、電磁式開閉弁７５を閉止し、真空ポンプ７９を駆動して上水平部８２に残留する空気を排出することで、サイフォン部７１の上水平部８２を海水で充満させる。すると、再び、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４を作動することができる。
【００６５】
このように第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置にあっては、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、取水路５１の他端部に連通されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水槽５２から取水路５１を経て海側への流水を阻止する流水阻止装置とを設け、制御装置７３は、取水槽５２の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少すると流水阻止装置を作動する。
【００６６】
従って、海からの海水が取水路５１を通して取水槽５２に流入するため、取水槽５２に十分な貯水量が確保され、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４は、この取水槽５２の冷却水を取水して所定の冷却位置に供給することができる。そして、引き波の発生時、取水槽５２の冷却水が取水路５１を通して海側に流出しようとするが、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少すると流水阻止装置が作動し、取水槽５２から取水路５１を経て海側への水の流出が阻止される。その結果、取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することで、海水ポンプ５３により所定の冷却位置への冷却水の供給を継続することができる。
【００６７】
第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、取水槽５２の水位を計測する水位計７６を設け、制御装置７３は、水位計７６が計測した水位が予め設定された所定水位より低下したときに流水阻止装置を作動する。従って、引き波の発生時に、取水槽５２からの冷却水が流出することで水位が低下し、水位計７６が計測した水位が所定水位より低下すると、流水阻止装置を作動することで、取水槽５２における貯水量の減少を容易に、且つ、高精度に検出することができ、適正なタイミングで流水阻止装置を作動することができ、設備の信頼性を向上することができる。
【００６８】
第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、取水路５１にサイフォン部７１を設け、サイフォン部７１に流水阻止装置として空気を供給可能な給気装置７２を設けている。従って、通常時、給気装置７２が停止しており、サイフォン部７１が水で満たされているため、海からの海水が取水路５１及びサイフォン部７１を通して取水槽５２に流入可能となり、取水槽５２に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽５２の冷却水が取水路５１を通して海側に流出しようとするが、このとき、給気装置７２が作動するため、サイフォン部７１に空気が供給されることでこのサイフォン部７１が堰となり、取水槽５２からの冷却水の流出が阻止されることとなり、簡単な構成で容易に取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することができる。
【００６９】
第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、給気装置７２として、一端部が開口して他端部がサイフォン部７１に連通する給気通路７４と、給気通路７４に設けられる電磁式開閉弁７５とを設けている。従って、通常時、給気装置７２が停止して電磁式開閉弁７５が閉止しており、給気通路７４からサイフォン部７１へ給気されることはなく、サイフォン部７１が水で満たされているため、海からの海水が取水路５１及びサイフォン部７１を通して取水槽５２に流入可能となり、取水槽５２に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽５２の水が取水路５１を通して海側に流出しようとするが、このとき、給気装置７２が作動して電磁式開閉弁７５を開放するため、給気通路７４からサイフォン部７１へ給気され、取水路５１がサイフォン部７１により海側と取水槽５２側とに分断されることとなり、取水槽５２からの水の流出が阻止され、容易に取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することができる。
【００７０】
第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、サイフォン部７１から空気を排出可能な排気装置７７として排気通路７８及び真空ポンプ７９を設けている。従って、海からの冷却水が取水路５１を通して取水槽５２に流入するとき、サイフォン部７１に内部空気が残留するため、真空ポンプ７７を駆動することで、サイフォン部７１に残留する空気ガ排気通路７８を通して排出され、サイフォン部７１を冷却水で充満させることができ、サイフォン部７１での冷却水の流動を適正化し、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４が取水槽５２から適正に取水することができる。
【００７１】
第１実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、取水槽５２の冷却水を原子炉補機冷却水冷却器５６に供給する海水ポンプ５３と、取水槽５２の冷却水を復水器２８に供給する循環水ポンプ５４とを設け、制御装置７３は、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少すると、流水阻止装置を作動し、原子炉の稼働を停止すると共に、循環水ポンプ５４だけを停止する。従って、非常時に、取水槽５２に適正量の冷却水が確保され、海水水ポンプ５３により冷却水を原子炉補機冷却水冷却器５６に供給して冷却することができる。また、原子炉の稼働が停止していることから、循環水ポンプ５４による復水器２８への冷却水の供給が不要となる。その結果、原子力発電プラントの安全性を確保することができる。
【００７２】
また、第１実施形態の原子力発電プラントの取水設備は、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、この取水路５１の他端部に連結されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１に設けられるサイフォン部（流水阻止装置）７１と、このサイフォン部７１に空気を供給可能な給気装置（流水阻止装置）７２と、給気装置７２を作動する制御装置７３とを設けている。
【００７３】
従って、引き波の発生時、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少すると、給気装置７２が作動するため、サイフォン部７１に空気が供給されることでこのサイフォン部７１が堰となり、取水槽５２からの冷却水の流出が阻止されることとなり、取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することで、海水ポンプ５３により所定の冷却位置への冷却水の供給を継続することができる。
【００７４】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７５】
第２実施形態において、図６に示すように、原子力発電プラントの取水設備９０は、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、この取水路５１の他端部に連結されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１に設けられるサイフォン部（流水阻止装置）７１と、このサイフォン部７１に空気を供給可能な給気装置９１と、給気装置９１を作動する制御装置７３とを有している。
【００７６】
ここで、取水路５１、取水槽５２、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４、サイフォン部７１については、上述した第１実施形態と同様であることから説明は省略する。
【００７７】
給気装置９１は、取水路５１におけるサイフォン部７１に設けられ、このサイフォン部７１に対して空気を供給可能である。この給気装置９１は、給気通路９２と空気供給装置（空気供給源）９３とから構成されている。給気通路９２は、他端部がサイフォン部７１における上水平部８２の天井に連通している。この給気通路９２は、一端部に空気供給装置９３に連結されている。この場合、空気供給装置９３は、ファン、ブロア、圧縮機、アキュムレータなどを適用すればよい。
【００７８】
制御装置７３は、水位計７６が計測した冷却水の水位に基づいて空気供給装置９３を作動停止可能となっている。具体的に、制御装置７３は、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少したとき、つまり、水位計７６が計測した取水槽５２における冷却水の水位が所定水位Ｌ３より低下したとき、流水阻止装置として機能する空気供給装置９３を作動する。
【００７９】
そのため、海水は、図６の実線矢印に表すように、取水路５１のサイフォン部７１を通して取水槽５２に流れ込むこととなり、取水槽５２の水位は所定水位Ｌ３よりも高い通常水位Ｌ２に維持されている。この状態で、津波が発生し、取水設備９０に引き波が作用すると、図６の点線矢印に表すように、取水槽５２の冷却水が取水路５１（サイフォン部７１）を通して海に流出するため、取水槽５２に貯留されている冷却水の水位が低下してしまう。このとき、制御装置７３は、取水槽５２における冷却水の水位Ｌが所定水位Ｌ３より低いと判定し、アラーム８０を作動（ＯＮ）させ、給気装置９１を作動させる。すると、外部の空気が給気通路９２を通してサイフォン部７１の上水平部８２に強制的に供給され、このサイフォン部７１は、上水平部８２に空気が充填されることから堰として機能する。
【００８０】
即ち、サイフォン部７１は、上水平部８２の底面高さＬ１が取水槽５２における所定水位Ｌ３とほぼ同じ高さに設定され、且つ、上水平部８２に空気層が存在していることから、引き波がサイフォン部７１の第２傾斜部８３側に作用することはなく、取水槽５２は、所定水位Ｌ３を超えて冷却水が外部に流出されることはない。そして、原子炉を停止させるための制御を実行し、循環水ポンプ５４の駆動を停止し、海水ポンプ５３だけが作動し、冷却水を所定の冷却位置に供給することができる。
【００８１】
このように第２実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置にあっては、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、取水路５１の他端部に連通されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１に設けられるサイフォン部（流水阻止装置）７１と、このサイフォン部７１に空気を供給可能な給気装置９１と、給気装置９１を作動する制御装置７３を設けている。
【００８２】
従って、引き波の発生時、取水槽５２の冷却水が取水路５１を通して海側に流出しようとするが、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少すると、制御装置７３は、給気装置９１が作動するため、サイフォン部７１に空気が供給されることでこのサイフォン部７１が堰となり、取水槽５２からの冷却水の流出が阻止されることとなり、簡単な構成で容易に取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することができる。
【００８３】
第２実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、給気装置９１として、他端部がサイフォン部７１に連通する給気通路９２と、給気通路９２の一端部に連結される空気供給装置９３とを設けている。従って、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少すると、空気供給装置９３が作動して空気を給気通路９２からサイフォン部７１に強制的に空気を供給するため、サイフォン部７１を早期に堰として機能させることができ、安全性を向上することができる。
【００８４】
なお、上述した第１、第２実施形態では、サイフォン部７１を第１傾斜部８１と上水平部８２と第２傾斜部８３とから構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、サイフォン部７１を第１鉛直部と上水平部と第２鉛直部とから構成してもよく、また、上水平部や全体を湾曲形状としてもよい。また、サイフォン部７１における上水平部８２における水平方向の幅を鉛直方向の高さより大きく設定してもよく、この場合、サイフォン部７１の大型化を抑制することができる。
【００８５】
また、上述した各実施形態にて、サイフォン部７１の位置は、なるべく取水源側（海）に設けることが望ましい。
【００８６】
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の原子力発電プラントの取水設備を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８７】
第３実施形態において、図７に示すように、原子力発電プラントの取水設備１００は、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、この取水路５１の他端部に連結されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１に設けられる取水路５１の幅方向に沿うと共に回動自在に支持される阻止板（流水阻止装置）１０１と、この阻止板１０１を取水路５１から上方に退避した退避位置と取水路５１内に浸水した阻止位置とに移動する移動装置（流水阻止装置）１０２と、移動装置１０２を作動制御する制御装置１０３とを有している。
【００８８】
ここで、取水路５１、取水槽５２、海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４については、上述した第１実施形態と同様であることから説明は省略する。
【００８９】
阻止板１０１は、矩形状をなす板であり、取水路５１の幅方向に沿って配置されており、高さ方向の一端部（上端部）が取水路５１の幅方向に沿う支持軸１０４により回動自在に支持されている。移動装置１０２は、この阻止板１０１を支持軸１０４を支点として回動することができ、阻止板１０１を取水路５１から上方に退避した退避位置（図７の実線位置）から取水路５１内に浸水した阻止位置（図７の二点鎖線位置）に移動することができる。即ち、移動装置１０２は、この阻止板１０１における高さ方向の他端部（下端部）を拘束することで退避位置（図７の実線位置）に保持し、阻止板１０１の他端部（下端部）の拘束を解除することで、阻止板１０１の自重により阻止位置（図７の二点鎖線位置）に移動することができる。
【００９０】
取水路５１は、阻止板１０１の支持位置の下方の底面にストッパ１０５が固定されている。阻止板１０１は、他端部がこのストッパ１０５に当接することで、阻止位置（図７の二点鎖線位置）に保持され、この阻止位置にあるとき、下端部が海側への回動が不能とされ、取水槽５２側への回動が可能とされる。
【００９１】
なお、移動装置１０２は、この構成に限定されるものではなく、例えば、モータや流体圧シリンダなどを用いて阻止板を作動するものであってもよい。
【００９２】
制御装置１０３は、水位計７６が計測した冷却水の水位に基づいて移動装置１０２を作動可能となっている。具体的に、制御装置１０３は、取水槽５２の貯水量が所定貯水量より減少したとき、つまり、水位計７６が計測した取水槽５２における冷却水の水位が所定水位より低下したとき、移動装置１０２により退避位置に保持された阻止板１０１の拘束を解除することで、この阻止板１０１をその自重により阻止位置に移動する。
【００９３】
そのため、通常時、阻止板１０１が取水路５１から上方に退避した退避位置に保持されており、海水は、図７の実線矢印に表すように、取水路５１を通して取水槽５２に流れ込むこととなり、取水槽５２の水位が維持されている。この状態で、津波が発生し、取水設備１００に引き波が作用すると、図７の点線矢印に表すように、取水槽５２の冷却水が取水路５１を通して海に流出するため、取水槽５２に貯留されている冷却水の水位が低下してしまう。このとき、制御装置１０３は、取水槽５２における冷却水の水位が所定水位より低いと判定し、移動装置１０２を作動させる。すると、阻止板１０１は、移動装置１０２による拘束が解除されることで自重により阻止位置に移動し、阻止板１０１が堰として機能して取水槽５２から冷却水の流出が阻止される。
【００９４】
その後、取水設備５０に対して押し波が発生すると、図７の実線矢印に表すように、海水が取水路５１を通して阻止板１０１に作用すると、阻止板１０１が取水槽５２側へ回動することから、海水が取水槽５２に流れ込むこととなり、取水槽５２の水位を上昇させることができる。
【００９５】
このように第３実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置にあっては、一端部が取水源としての海に連通する取水路５１と、取水路５１の他端部に連通されて上方が開放する取水槽５２と、取水槽５２に設けられる海水ポンプ５３及び循環水ポンプ５４と、取水路５１の幅方向に沿うと共に取水路５１の幅方向に沿う支持軸１０４により回動自在に支持される阻止板１０１と、阻止板１０１を取水路５１から上方に退避した退避位置と取水路内に浸水した阻止位置とに移動する移動装置１０２と、移動装置１０２を作動する制御装置１０３とを設けている。
【００９６】
従って、通常時、移動装置１０２により阻止板１０１が取水路５１から上方に退避した退避位置に移動しており、海水が取水路５１を通して取水槽５２に流入可能となり、取水槽５２に適正量の冷却水が確保される。引き波の発生時、取水槽５２の水が取水路５１を通して海側に流出しようとするが、このとき、移動装置１０２により阻止板１０１が取水路５１内に浸水した阻止位置に移動するため、この阻止板１０１により取水槽５２からの水の流出が阻止されることとなり、簡単な構成で容易に取水槽５２に常時適正量の冷却水を確保することができる。
【００９７】
第３実施形態の原子力発電プラントにおける取水設備の制御装置では、阻止板１０１は、取水路５１内に浸水した阻止位置にあるとき、下端部が海側へ回動不能とし、取水槽５２側へ回動可能としている。従って、引き波の発生時後に押し波が発生すると、海水が取水路５１を通して阻止位置にある阻止板１０１に至るが、この阻止板１０１は、この水流により下端部が取水槽５２側へ回動するため、海水が阻止板１０１を押し上げて取水槽５２に流入することとなり、簡単な構成で容易に取水槽５２の冷却水を増加させることができる。
【００９８】
なお、上述した実施形態では、取水槽５２の水位を計測する水位計７６を設け、制御装置７３，１０３は、取水槽５２の水位が所定水位より低下したときに流水阻止装置を作動するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、制御装置は、地震警報の発令や津波警報の発令に応じて流水阻止装置を作動するように構成してもよい。また、制御装置は、地震計や津波計の計測結果に応じて流水阻止装置を作動するように構成してもよい。更に、取水路５１における水の流れ方向を検出する検出器を設け、制御装置は、取水槽５２から取水路５１側への水の流れが発生すると流水阻止装置を作動するように構成してもよい。
【００９９】
なお、上述した実施形態では、本発明の原子力発電プラントの取水設備を海の近傍に設置し、海水を冷却水として使用したが、本発明の原子力発電プラントの取水設備を湖や河川の近傍に設置し、水を冷却水として使用してもよい。
【０１００】
なお、上述した実施形態では、本発明の原子力発電プラントの取水設備の制御装置及び原子力発電プラントの取水設備を加圧水型原子炉に適用して説明したが、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling  Water  Reactor）に適用することもでき、いずれの原子炉に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１１  原子炉格納容器
１２  加圧水型原子炉
１３  蒸気発生器
１９  蒸気タービン
２３  発電機
５０，９０，１００  取水設備
５１  取水路
５２  取水槽
５３  海水ポンプ
５４  循環水ポンプ
７１  サイフォン部（流水阻止装置）
７２，９１  給気装置（流水阻止装置）
７３，１０３  制御装置
７４，９２  給気通路
７５  電磁式開閉弁
７６  水位計
７７  排気装置
７８  排気通路
７９  真空ポンプ
８０  アラーム
９３  空気供給装置
１０１  阻止板（流水阻止装置）
１０２  移動装置（流水阻止装置）
１０４  支持軸
１０５  ストッパ
【図１】
2016208011.tif 000003
【図２】
2016208011.tif 000004
【図３】
2016208011.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月21日(2017.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が取水源に連通する取水路と、
前記取水路の他端部に連通されて上方が開放する取水槽と、
前記取水槽に設けられる取水ポンプと、
前記取水槽から前記取水路を経て前記取水源側への流水を阻止する流水阻止装置と、
を有し、
前記取水路にサイフォン部が設けられ、前記サイフォン部に前記流水阻止装置として空気を供給可能な給気装置が設けられ、
前記取水槽の貯水量が予め設定された所定貯水量より減少することを検出または推定したときに前記流水阻止装置を作動する、
ことを特徴とする原子力発電プラントの取水設備。
【請求項２】
前記取水槽の水位を計測する水位計が設けられ、前記水位計が計測した水位が予め設定された所定水位より低下したときに前記流水阻止装置を作動することを特徴とする請求項１に記載の原子力発電プラントの取水設備。
【請求項３】
前記給気装置は、一端部が開口して他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路と、前記給気通路に設けられる開閉弁とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子力発電プラントの取水設備。
【請求項４】
前記給気装置は、空気供給源と、一端部が前記空気供給源に連結されて他端部が前記サイフォン部に連通する給気通路とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子力発電プラントの取水設備。
【請求項５】
前記サイフォン部から空気を排出可能な排気装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の原子力発電プラントの取水設備。
【請求項６】
前記取水ポンプは、前記取水槽の水を冷却水として原子炉補機冷却水冷却器に供給する海水ポンプと、前記取水槽の水を冷却水として復水器に供給する循環水ポンプとを有し、前記取水槽の貯水量が前記所定貯水量より減少すると、前記流水阻止装置を作動し、原子炉の稼働を停止すると共に、前記循環水ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の原子力発電プラントの取水設備。
【国際調査報告】
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