JPH0283494A - 高温高圧容器への注液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温高圧容器への注液装置とその注液方法に
関するものであり、−例として、高圧高温なる蒸気を発
生する原子炉や蒸気発生器に対しての注液に用いられる
。

〔従来の技術〕

従来、静的手段による原子炉非常用炉心冷却装置は、第
１の従来技術として、特開昭６０−２３５０９２号公報
に記載のものがある。これは、原子炉配管の破断等によ
る冷却材喪失事故時に原子炉圧力容器より高所に配置し
た貯水タンク内の圧力を原子炉圧力容器内の圧力と等し
くすることにより、貯水タンク内の冷却材を原子炉圧力
容器内へ重力により供給するものであった。

この供給方法の具体的実施内容は第９図の如くであり、
以下に説明する。

第９図において、冷却材喪失事故が発生した場合には、
弁４２を開き原子炉圧力容器４内で発生した蒸気を配管
４０を介して貯水タンク３８の水面」ユ方に導く。する
と、原子炉圧力容器４内の圧力と貯水タンク３８内の圧
力は均圧され、貯水タンク３８内の貯蔵水を弁４４を開
くことで原子炉圧力容器４内に注入できるようになって
いる。原子炉圧力容器４と貯水タンク３８の圧力差は差
圧計３９で監視し、差圧が充分小さくなったときに、弁
４４を開いて貯水タンク３８の貯蔵水が圧力容器４に重
力により流入し、冷却材注入が完了するようになってい
た。尚、この主の装置に関連するものには、他に、特開
昭５７−６９２８９号公報、特開昭ｆ３２−２１２５９
４号公報、特開昭６０−２５９９９５号公報により示さ
れたものが掲げられる。

又、第２の従来技術としては、特開昭６２−１７０８８
６号公報に示されているものが有る。このものは、次に
説明するようなものである。

原子炉圧力容器内を格納している原子炉格納容器のほか
に原子炉圧力容器よりも上部に他の上部格納容器を備え
、冷却喪失事故時に高圧に成った原子炉圧力容器内の圧
力を利用して原子炉圧力容器内サプレッションプール水
を上部格納容器内に圧送して上部格納容器内に冷却材と
して蓄えておく。そして、原子炉格納容器内のスプレィ
系を作動させて原子炉格納容器内の蒸気を疑縮させなか
ら原子炉格納容器内の圧力を下げてから、次に上部格納
容器から原子炉格納容器内に重力を利用して蓄えた冷却
材を注入する。これを繰り返して原子炉圧力容器内の炉
心を冷却する。上部格納容器内の冷却材が無くなると、
スプレィ系の動作を止めるなどして原子炉格納容器内の
圧力上昇を持ち、その後に再度上部格納容器内に原子炉
格納容器内サプレッションプール水を圧送する。これを
繰り返して原子炉圧力容器内の炉心を冷却する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１の従来技術によれば、貯水タンクに蓄えられた
冷却材の量だけ注入しおわると、それ以上の注入が成さ
れず、長期の冷却材注入に不適当であった。

又、上記第２の従来技術によれば、原子炉圧力容器内の
圧力をスプレィ系統により強制的に下げて、その圧力の
下がるのを待って初めて上部格納容器から原子炉圧力容
器内に重力を利用して蓄えた冷却材を注入することがで
きるものだから、注入開始に至までに時間がかかる。そ
の上、スプレィ系統の動作が保証されていることが前提
になるのでその人プレイ系統のポンプモータ等の稼働部
分の健全性に頼らざる得ない。よって、実質的には静的
手段ではなく動的手段を使用せざる得ないものである。

又、第２の従来技術に第１の従来技術の均圧手断を採用
した場合には、冷却水の早期注入が成せるが、圧力バラ
ンスとの関係で原子炉格納容器内サプレッションプール
室内の圧力だけでは均圧−ト段を通じて高圧に成った上
部格納容器内にそのプール水を送圧して再度蓄えること
が出来ず、再度の注入に支障を来す。

本発明の第１目的は動的機器を利用せずに高温高圧容器
へ繰返し注入の出来る注入設備を提供することに有り、
第２目的は動的機器を利用せずに高温高圧容器へ繰返し
注入するのに好適な貯液タンクを提供することに有り、
第３目的は高温高圧容器が蒸気発生器である場合の前記
蒸気発生器の冷却剤喪失事故時の安全を動的機器を利用
せずに長期にわたり確保することに有り、第４目的は高
温高圧容器が原子炉圧力容器である場合の前記原子炉圧
力容器の冷却剤喪失事故時の安全を動的機器を利用せず
に長期にわたり確保することに有り、第５目的は動的機
器を利用せずに高温高圧容器へ繰返し注入の出来る注入
方法を提供することに有る。

〔課題を解決するための手段〕

第１的を達成するための第１手段は、高温高圧容器と、
面記高温高圧容器への注液レベルよりも高い位置に配置
された密閉貯液タンクと、前記密閉貯液タンクから前記
高温高圧容器への注液の流路と、前記高温高圧容器から
前記密閉貯液タンクへの圧力の供給流路と前記注液の流
路と圧力の供給流路とにそれぞれ備わる弁とを有する設
備において、前記密閉貯液タンク内に弁を介して前記注
液の液源を連通し、前記密閉貯液タンクを取り囲む前記
高温高圧容器内温度よりも低い雰囲気とから成ることを
特徴とした高温高圧容器への注液装置であり、第１目的
を達成するための第２手段は、高温高圧容器内と、前記
高温高圧容器への注液レベルよりも高い位置に配置され
た密閉貯液タンク内と、前記高温高圧容器内と前記密閉
貯液タンク内とを連通した複数の流路とで閉、ループ状
の流路を構成し、ｉ′ｉ′ｉｉ記複数の流路に弁を備え
た設備において、前記密閉貯液タンク内に弁を介して前
記注液の液源を連通し、前記密閉貯液タンクを取り囲む
前記高温高圧容器内温度よりも低い雰囲気とから成るこ
とを特徴とした高温高圧容器への注液装置であり、第１
目的を達成するための第３手段は。

第１手段又は第２手段において、前記密閉貯液タンク内
に弁を介して前記注液の液源を連通ずる前記弁は前記密
閉貯液タンク内から前記液源方向の流れを阻止する逆止
弁であり、他の弁は電動弁であり、前記密閉貯液タンク
に取付けた水位計からの水位低信号により閉弁指令を他
の信号時に開弁指令を前記電動弁に与える弁の開閉制御
手段を備えたことを特徴とした高温高圧容器への注液装
置であり、第１目的を達成するための第４手段は、第１
手段又は第２手段において、前記密閉貯液タンク内に弁
を介して前記注液の液源を連通ずる前記弁は前記密閉貯
液タンク内から前記液源方向の流れを阻止する逆止弁で
あることを特徴とした高温高圧容器への注液装置であり
、第１目的を達成するための第５手段は、第１手段又は
第２手段又は第３手段又は第４手段において、前記密閉
貯液タンクはタンク外への放熱手段を備えることを特徴
とした高温高圧容器への注液装置であり、第１目的を達
成するための第６手段は、第１手段又は第２手段又は第
３手段又は第４手段又は第５手段において、密閉貯液タ
ンクを囲む雰囲気は液源の液体であることを特徴とした
高温高圧容器への注液装置である。

第２目的を達成するための第７手段は、液源に液源方向
の流れを阻止する逆止弁を介して連通される液体の入口
と、高温高圧容器から弁を介して圧力を受け入れる圧力
受け入れ口と、前記高温高圧容器に弁を介して前記液源
の液体を供給する供給口とを備えた注液用密閉貯液タン
クであり、第２目的を達成するための第８手段は、第７
手段において、前記密閉貯液タンクにタンク外への放熱
手段が備えられたことを特徴とした注液用密閉貯液タン
クである。

第３目的を達成するための第９手段は、第１手段又は第
２手段又は第３手段又は第４手段又は第５手段又は第６
手段において、前記高温高圧容器は蒸気発生装置で有る
ことを特徴とした蒸気発生器の非常用冷却水補給装置で
ある。

第４目的を達成するための第１０手段は、第１手段又は
第２手段又は第３手段又は第５手段又は第６手段におい
て、前記高温高圧容器は原子炉圧力容器であることを特
徴とした原子炉の非常用冷却水補給装置であり、第４目
的を達成するための第１１手段は、第１０手段において
、液源は原子炉のサプレッションプール内のプール水で
あることを特徴とした原子炉の非常用冷却補給装置であ
り、第４目的を達成するための第１２手段は、第１０手
段において、液源は原子炉の燃料貯蔵プール内のプール
水であることを特徴とした原子炉の非常用冷却水補給装
置であり、第４目的を達成するための第１３手段は、第
１０手段において、液源は原子炉の復水貯蔵タンク内の
復水であることを特徴とした原子炉の非常用冷却水補給
装置である。

第５目的を達成するための第１４手段は、高温高圧容器
と密閉貯液タンクとを連通して前記高温高圧容器内と密
閉貯液タンク内との圧力を均等方向に圧力状態を変化さ
せ、次に前記密閉貯液タンクから前記高温高圧容器内へ
液体を重力により注入する方法において、前記注入の前
に、前記高温高圧容器と前記密閉貯液タンク内との連通
関係を閉じ、さらには前記密閉貯液タンク内の熱を前記
密閉貯液タンク外に放熱して前記密閉貯液タンク内の圧
力を低下させて液源から液を前記密閉貯液タンク内に吸
引することにより貯液することを特徴とした高温高圧容
器への注液方法である。

〔作用〕

第１手段によれば、供給流路の弁を開くと高温高圧容器
と密閉貯液タンクの圧力がほぼ均一になり、ここで注液
の流路の弁を開くと重力により密閉貯液タンク内の貯蔵
液は注液の流路を通って高温高圧容器内に注入される。

次に両流路の弁を閉じると、密閉貯液タンクが周りの雰
囲気により冷されて密閉貯液タンク内が液源よりも相対
的に低圧と成り液源より他の弁を介して液が密閉貯液タ
ンク内に入り、その弁で逆流を防いだ上で各流路の弁を
開くと再度密閉貯液タンクから高温高圧容器内への重力
を利用した注入作用を得られ、このようなことを繰り返
すことにより長期にわたる注液作用を動的機器無しで成
せる。

第２手段によれば、各流路の答弁を開くとループ状の流
路が流通状態になるので、高温高圧容器内と密閉貯液タ
ンク内との圧力差がほぼ無くなり、そのために、高所の
密閉１斤液タンク内から低所の高温高圧容器内へ液が重
力落下して注入される。

密閉貯液タンク内の注液無くなったらば、各流路の答弁
を開示して密閉貯液タンク内に残っている高温雰囲気を
タンク外の雰囲気で冷却し、密閉貯液タンク内の圧力を
液源の圧力よりも相対的に低下させて他の弁を通じて液
源の液を密閉貯液タンク内に吸引し貯蔵する。そして各
流路の弁を開き。

他の弁で液源方向への無がれを阻止すると、再注入が成
される。このようなことを繰返して長期にわたる注液作
用を動的機器無しで成せる。

第３の手段によれば、第１の手段又は第２の手段による
作用に加えて、液源から密閉貯液タンクへの液の流れが
密閉貯液タンク方向にのみ許容されるから、液源と密閉
貯液タンクとの間の弁の操作を行うこと無く、前記密閉
貯液タンクに取付けた水位計からの水位低信号に基づき
各電動弁を閉じて高温高圧容器への注液作用止めるだけ
で密閉貯液タンクは液源の液を密閉貯液タンク内に吸引
貯蔵し、液源方向への流出を自動的に止める作用を成す
。又、水位計の他の信号に基づき各電動弁は自動的に開
かれて、密閉貯液タンクから高温高圧容器への再度の注
液作用を成しえる。

第４手段によれば、第１の手段又は第２の手段による作
用に加えて、液源から密閉貯液タンクへの液の流れが密
閉貯液タンク方向にのみ許容されるから、液源と密閉貯
液タンクとの間の弁の繰作を行うこと無く、密閉貯液タ
ンクは液源の液を密閉貯液タンク内に吸引貯蔵し、液源
方向への流出を自動的に止める作用を成す。

第５手段によれば、第１手段又は第３手段又は第４手段
による作用に加えて、放熱手段が密閉貯液タンクからの
放熱を促進するから短時間に且つ良く密閉貯蔵タンク内
が冷却されて大量の液を短時間に吸引貯液しおわり、主
液作用のサイクルを短縮出来る作用を成せる。

第６手段によれば、第１手段又は第２手段又は第３手段
又は第４手段又は第５手段による作用に加えて、密閉タ
ンクが液源の液体により冷却され易く、且つその液体を
密閉貯液タンクに吸引して高温高圧容器内に注入すると
いう作用が得られる。

第７手段によれば、注液用密閉貯蔵タンクが高温高圧容
器から圧力を受け入れて内圧がその高温高圧容器内の圧
力と均衡し、注液用密閉貯液タンクの液が高温高圧容器
内に入りやすくなる。又、注液用密閉貯液タンクが高温
高圧容器から遮断されることにより高温高圧容器の圧力
や温度の影響を受けること無く注液用密閉貯液タンクを
冷すだけでタンク内圧力を容易に下げて液源の液体が注
液用密閉貯液タンク内に入りやすくし、再度液体が注液
用密閉貯液タンクに貯蔵しえる作用が成せる。

第８手段によれば、第７手段による作用に加えて、密閉
貯液タンクからタンク外へ放熱手段によりより短時間に
大量の熱を放熱するので、タンク内圧力の低下がより容
易に且つ短時間に成せるという作用が得られる、 第９手段によれば、第１手段又は第２手段又は第３手段
又は第４手段又は第５手段又は第６手段による作用を蒸
気発生装置にたいして発揮し、その蒸気発生装置の冷却
喪失事故時ま安全を長期にわたる注液作用により確保出
来るという作用が得られる。

第１０手段によれば、第１手段又は第２手段又は第３手
段又は第４手段又は第５手段又は第６手段による作用を
原子炉の圧力は容器にたいして発揮し、その原子炉の冷
却剤喪失事故時の危険を信頼性の低い動的機器に頼るこ
と無く、原子炉圧力容器内への注液作用を長期にわたり
実施出来て、原子炉の安全を確保するという作用が得ら
れる。

第１１手段によれば、第１０手段による作用に加えて、
空に何っだ密閉貯液タンクが原子炉の既存のサプレッシ
ョンプール内のプール水を吸引し再貯蔵するので、液源
を新ためて設置するわずられしさ無く、原子炉圧力容器
への静的機器による長期の注液作用が得られる。

第１２手段によれば、第１０手段による作用に加えて、
空に成った密閉貯液タンクが原子炉の既存の燃料貯蔵プ
ール内の復水を吸引し再貯蔵するので、液源を新ためて
設置するわずられしさ無く、原子炉圧力容器への静的機
器による長期の注液作用が得られる。

第１３手段によれば、第１０手段による作用に加えて、
空に成った密閉貯液タンクが原子炉の既存の復水貯蔵プ
ール内の復水を吸引し再貯蔵するので、液源を新めて設
置するわずられしさ無く、原子炉圧力容器への静的機器
による長期の注液作用が得られる。

第１４手段によれば、高温高圧容器と密閉貯液タンクと
を連通して前記高温高圧容器内と密閉貯液タンク内との
圧力を均等方向に圧力変化させると、前記密閉貯液タン
クから前記高温高圧容器内へ前記密閉貯液タンク内の液
体を重力により注入出来、注入しおわると、前記高温高
圧容器と前記密閉貯液タンク内との連通関係を閉じ、前
記密閉貯液タンク内の熱を前記密閉貯液タンク外に放熱
し、前記密閉貯液タンク内の圧力を液源よりも低下させ
て液源から液を前記密閉貯液タンク内に吸引して貯液す
ることができる。その後に、前記高温高圧容器と前記密
閉貯液タンク内との連通関係を開き、再注入作用を成す
。

〔実施例〕

以下に本発明による各実施例を第１図から第８図までの
各回に基づき説明する。

第１図に示した第１実施例は次の通りである。

核反応により熱を発生する炉心５と冷却材としての冷却
水７とを内蔵する沸騰水型原子炉の圧力容器４は、サプ
レッションプール８とともに鋼製の一次格納容器１９内
に格納されている。この−火路納容器１９はコンクリー
ト製の二次格納容器２２内に格納されている。

二次格納容器２２には、燃料貯蔵プール３や貯水タンク
１７が設置される。圧力容器４には主蒸気管１が圧力容
器４内の上層部に出来た高温高圧蒸気６を主蒸気隔離弁
２０を介してタービン側へ送れるように圧力容器４に接
続される。又、給水配管２１が圧力容器４の冷却水７に
通じるように接続されており、復水器等からの復水を逆
止弁２１を介して圧力容５４内に給水できる。貯水タン
ク１７の気層部と圧力容器４の蒸気層部とは配管１０に
より連通されている。その配管１０の途中には開閉弁１
３が設けられている。貯水タンク１７の液層部は圧力容
器４内の液層部と配管１１により連通されている。その
配管１１には開閉弁１４が設けられている。貯水タンク
１７内は、さらに途中に貯水タンク１７内方向にのみ流
れを許容する逆止弁１５を備えた配管１６により燃料貯
蔵プール３内のプール水と連通されている。貯水タンク
１７の外周には放熱手段としてピン型フィンが取付けら
れている。

このような第１実施例では、通常にあっては弁１３．１
４は閉じられ、主蒸気隔に弁２０は開いておく。このよ
うにして原子炉を運転していると。

炉心５により加熱された冷却水７は圧力容器４内の矢印
の如くに循環して、高圧高温の蒸気を圧力容器４上層部
に生成するにの蒸気は主蒸気管１を通ってタービンに送
られ、タービンの駆動方法源として利用される。利用れ
た蒸気は復水と成って給水配管２に通されて圧力容器４
内の液層部に戻される。圧力容器４ないしは主蒸気管２
０が破談して破談口から圧力容器４内の冷却水７が液体
のままあるいわ蒸気と成って一次格納容器１９内に放出
される冷却材喪失事故を起こすと、圧力容器内の冷却材
７が減少して炉心溶融などの危険性が生じる。冷却材喪
失事故が発生すると、圧力容器や主蒸気管から一次格納
容器１９内に放出された高温高圧蒸気はベントロ９から
サプレッションプール８のプール水中の導かれて凝縮さ
れ一次格納容器１９内の圧力を低下させ、増圧による危
険を無くする。

冷却材喪失事故が発生したなら、弁１３．１４を同時な
いしは弁１３を先に弁１４をそのあとに開いて、圧力容
器４内と貯水タンク１７との間を連通常態にする。この
ようにすると、圧力容器内から高温高圧の蒸気が貯水タ
ンク１７内に入ることにより、圧力容器４内と貯水タン
ク１７内とは同圧と成る。このため、圧力容器４内の冷
却水７が貯水タンク１７の液面レベルよりも低くなると
、貯水タンク１７内の貯蔵冷却水は配管１】、を通って
重力により落水するように圧力容器４内に注入される。

貯水タンク１７内の貯蔵冷却水が無くなると、さらに注
入が必要とされる場合、弁１３．１４を閉じて圧力容器
４から貯水タンク１７への高温と高圧の影響を断つ。そ
の後、貯水タンク１７は外周囲の雰囲気により冷却され
、その冷却はピン型フィン１８を通じて貯水タンク１７
内の熱を外周に放散させることによりより効率よく行わ
れる。

貯水タンク１７内の残存蒸気が冷却凝縮されると貯水タ
ンク１７内の圧力は低下して燃料貯蔵プール３内のプー
ル水が入ることの出来るまでに低下する。このようにな
ると、そのプール水は逆止弁１５を通じて貯水タンク１
７内に入ってきて、貯蔵される。この貯蔵後に再度弁１
３．１４を開くと、上述したと同様に貯水タンク１７内
の貯蔵冷却水は配管１１を通って重力により落水するよ
うに圧力容器４内に注入される。

このようなことを縁り返すことによりこのようにして、
原子炉の圧力容器４が高圧状態に維持されたまま圧力容
器４内の冷却水水位が低下していくような状況において
長期的に冷却材の圧力容器内への補給が出来、冷却水喪
失による原子炉の危険を長期にわたり回避する。このよ
うにしてポンプなどの動的機器を採用せずに冷却材喪失
事故の危険を回避するものであるから信頼性も高く、ポ
ンプ駆動の動力電源やポンプ制御系の損傷による心配を
せずに済む。

この実施例においては、配管１６のプール水入り口２３
の高さは燃料貯蔵プール３内の機能を使用済み燃料より
も高い位置にされて、燃料貯蔵プールの機能をまったく
損なうことを回避している。

第２図に示した第２の実施例は、第１実施例を変形した
ものであり、その変更点は次のとおりである。尚、第１
実施例中と同一物には同−符号付けてその説明は省略し
である。

第２図において、二次格納容器２２の左上片隅に新ため
てプール２４をつくり、このプール２４内のプール水中
に貯水タンク１７を水没させて設置する。逆止弁１５を
介して一端が貯水タンク１７内に通じる配管１６のもう
一端はプール２４内の底部に吸い込み口として開口しで
いる。他は、第１実施例と同じである。

第２実施例によれば、第１実施例と同じ作用効果が奏せ
られ、さらには、プール２４のプール水中に貯水タンク
１７を水没させたことにより、プール水が貯水タンク１
７内の蒸気凝縮の促進と貯水タンク１７内への冷却補給
水源として機能をかね備えるから設備のＮ素化と貯水タ
ンク１７内の圧力の効率よい低減を成せる。

第３図に示した第３の実施例は、第１の実施例を変形し
たものであり、その変更点は次のとおりである。尚、第
１実施例中と同一物には同−符号付けてその説明は省略
しである。

第３図において、二次格納容器２２の左上片隅に新ため
てプール２４をつくり、このプール２４内のプール水中
に貯水タンク１７を水没させて設置する。逆止弁１５を
介して一端が貯水タンク１７内に通じる配管１６のもう
一端はプール２４内の底部に吸い込み口として開口して
いる。この貯水タンク１７中には複数の伝熱管２５が上
下に通されており、各伝熱管２５の上下端はプール２４
内のプール水中に開口している。他は、第１実施例と同
じである。

第３実施例によれば、第１実施例と同じ作用効果が奏せ
られ、さらには、プール２４のプール水中に貯水タンク
１７を水没させたことにより、プール水が貯水タンク１
７内の蒸気凝縮の促進と貯水タンク１７内への冷却水補
給水源として機能をかね備えるから設備の簡素化と貯水
タンク１７内の圧力の効率良い低減を成せる。又、貯水
タンク１７内の蒸気凝縮の際にプール２４のプール水が
伝熱管２５内を下方から上方へと抜けて循環するからタ
ンク外周から放熱するものに較べてタンク内からも伝熱
管２５を介して放熱するから蒸気凝縮の効率が良く、早
く貯水タンク１７内に冷却水を再貯蔵できる。このこと
は、圧力容器への注水サイクルを短縮出来る良さにつな
がる。

第４図に示した第４の実施例は、第１実施例を変形した
ものであり、その変更点は次のとおりである。尚、第１
実施例中と同一物には同−符号付けてその説明は省略し
である。

第４図において、燃料貯蔵プール３内のプール水中に貯
水タンク１７を水没させて設置する。逆止弁１５を介し
て一端が貯水タンク１７内に通じる配管１６のもう一端
は燃料貯蔵プール３内の底部に吸い込み口として開口し
ている。他は、第１実施例と同じである。

第４実施例によれば、第１実施例と同じ作用効果が奏せ
られ、さらには、燃料貯蔵プール３のプール水中に貯水
タンク１７を水没させたことにより、プール水が貯水タ
ンク１７内の蒸気凝縮の促進と貯水タンク１７内への冷
却水補給水源及び貯蔵燃料の冷却の機能をかね備えるか
ら設備の簡素化と貯水タンク１７内の圧力の効率良い低
減を成せる。

第５図に示した第５の実施例は、第１実施例を変形した
ものであり、その変更点は次のとおりである。尚、第１
実施例中と同一物には同−符号付けてその説明は省略し
である。

炉心５上端からの高さＬに相当する液層位置に圧力地容
器４への注入口を有する配管１１と蒸気層６に通じる配
管工ｏとに取り付けた弁２８゜２９は電動弁である。一
方、炉心５上端からの高さＬよりも高い位置に配置され
た貯水タンク１７には水位計１２が取り付き、その水位
計１２の低水位検出信号により弁２８．２９を閉じるス
イッチを作動し、高水位検出信号で弁２８．２９を開く
制御装置２７が水位計１２と各電動弁２８゜２９との間
に接続されている。

第５実施例によれば、第１実施例と同じ作用効果が奏せ
られ、さらには、貯水タンク１７から圧力容器４への注
水に伴い貯水タンク１７の水位が低下すると水位計１２
から制御装置２７に低水位検出信号が出され制御装置２
７は各電動弁２８゜２９に閉弁動作を成させる。このた
め、圧力容器４内と貯水タンク１７内とは圧力及び温度
的に遮断されて、貯水タンク１７は周囲の雰囲気により
冷されることにより貯水タンク１７内の蒸気は凝縮され
、これに伴い貯水タンク１７内の圧力は燃料貯蔵プール
３内のプール水が貯水タンク１７内に入るまでに低下し
、ついには、そのプール水が貯水タンク１７内に入る。

その後に、け水タンク１７内の貯水量が増えて水位計１
２が高水位を検出すると低水位検出信号が消されて電動
弁２８゜２９は開弁される。このため、貯水タンク１７
から圧力容器４内への注水が再度開始される。このよう
にして、注水を長期にわたり、自動的に成せる。

このような自動化は、以前に述べた各実施例についても
採用されるし、以後に述べる各実施例についても所望と
あれば適用できる。

第６図に示す第６実施例は、第１実施例を変形したもの
であり、その変更点は次のとおりである９尚、第１実施
例中と同一物には同−符号付けてその説明は省略しであ
る。

一次格納容器１９内におけるサプレッションプール８は
上部に移されて、その下方を主蒸気管１や給水配管２が
通される。サプレッションプール８内のプール水中には
貯水タンク１７が水没して設置されている。

このような第６実施例によれば、答弁１３゜１４を開け
れば貯水タンク１７から圧力容器４内への注水が出来る
ことは第１実施例と同じである。

その注水後に、貯水タンク１内の貯水が枯渇したあと、
答弁１３，１４を閉じてサプレッションプール８内のプ
ール水で貯水タンク１７が冷され、貯水タンク１７内に
残留した高温蒸気が凝縮される。これに伴い、貯水タン
ク１７内の圧力はサプレッションプール８内のプール水
を吸引するまでに低下する。このようになると、貯水タ
ンク１７がサプレッションプール８内のプール水を逆止
弁１５を介して吸引して、貯水する。その後に、弁１３
．１４を再度開けば、圧力容器４内への再注入が開始さ
れる。

このように第６実施例では、サプレッションプール８を
炉心５からＬよりも上方に上げてそのサプレッションプ
ール８内のプール水を貯水タンク１７の冷却水及び吸引
水とにすることが出来るから、新ためてプールを新設す
る必要性が無く、さらには、すべて−火路納容器１９内
に非常用注水系の各部を配備することにより一次格納容
器１９への放射能漏れの可能性を従来通りに維持できる
。

第７図に示す第７実施例は、第６実施例において、貯水
タンク１７の設置光を変更したものであり、その変更先
は第７図の如く、−火路納容器１９外に原子炉設備とし
て常設されている復水貯蔵タンク２６内である。この復
水貯蔵タンク２６内には復水が貯蔵されており、その復
水中に貯水タンク１７や逆止弁１５や配管１６が水没し
ている。

このような第７実施例によれば、復水貯蔵タンク２６内
の復水を貯水タンク１７が吸引する液体と貯水タンク１
７の冷却水とに兼ねることが出来るから貯水タンク１７
を水没させたり吸引する液体を貯蔵するプールを新規に
設置する必要性が無（）。

第８図に示した第８実施例は次の通りである。

核反応により熱を発生する炉心５と冷却材としての冷却
水７とを内蔵する加圧水型原子炉の圧力容器４は、格納
容器３６内に格納されている。格納容器３６には、他に
プール２４や貯水タンク１７や蒸気発生器３２が格納さ
れ、プール２４や貯水タンク１７は蒸気発生器３２内の
液面３７よりも高い位置に設置される。この蒸気発生器
３２の伝熱管に通じる配管３３．３４は圧力容器４内に
接続され、配管３５の途中に設けたポンプ３５により蒸
気発生器で低温とされた冷却水を圧力容器４内に送り、
炉心５で加熱された高温の冷却水を蒸気発生器３２の伝
熱管に送れる。このために、蒸気発生器３２内では伝熱
管の外周囲の水が加熱蒸発して上部に高温高圧蒸気６が
生成される。蒸気発生器３２には主蒸気管１が蒸気発生
器３２内の上層部に出来た高温高圧蒸気６をタービン側
へ送れるように蒸気発生器３２に接続される。又、給水
配管２が圧力容器４の冷却水７に通じるように接続され
ており、復水器等からの復水を蒸気発生器３２内に給水
できる。貯水タンク１７の気店部と蒸気発生器３２内の
蒸気層部とは配管１０により連通されている。その配管
１０の途中には開閉弁１３が設けられている。貯水タン
ク１７の液層部は圧力容器４内の液層部と配管１１によ
り連通されている。その配管１１には開閉弁１４が設け
られている。貯水タンク１７内は、さらに途中に貯水タ
ンク１７内方向にのみ流れを許容する逆止弁１５を備え
た配管１６によりプール２４内のプール水と連通されて
いる。

このような第８実施例では１通常にあっては弁１．３．
１４は閉じて、原子炉を運転していると、高圧高温の蒸
気を蒸気発生器３２上層部に生成する。この蒸気は主蒸
気管１を通ってタービンに送られ、タービンの駆動源と
して利用される。利用された蒸気は復水と成って給水配
管２１こ通されて蒸気発生器３２の液層部に戻される。

蒸気発生器３２又は主蒸気管１が破断して破断口から水
が液体のままあるいは蒸気と成って格納容器３６内に放
出される冷却材喪失事故を起こすと５蒸気発生器３２内
の水が減少して炉心の蒸気発生器の過熱などの危険性が
生じる。

冷却材喪失事故が発生したなら、弁１３．１４を同時な
いしは弁１３を先に弁１４をそのあとに開いて、蒸気発
生器３２内と貯水タンク１７との間を連通常態にする。

このようにすると、蒸気発生器３２内から高温高圧の蒸
気が貯水タンク１７内に入ることにより、蒸気発生器３
２内と貯水タンク１７内とは同圧と成る。このため、貯
水タンク１７内の貯蔵冷却水は配管１１を通って重力に
より落水するように蒸気発生器３２内に注入される。

貯水タンク１７内の貯蔵冷却水が無くなると、さらに注
入が必要とされる場合、弁１３．１４を閉じて蒸気発生
器３２から貯水タンク１７への高温と高圧の影響を断つ
。その後、貯水タング１７はプール２４内のプール水に
より冷却され、貯水タンク１７内の熱を外周に放散させ
る。貯水タンク１７内の残存蒸気が冷却凝縮されると貯
水タンク１７内の圧力は低下してプール２４内のプール
水が入ることの出来るまでに低下する。このようになる
と、そのプール水は逆止弁１５を通じて貯水タンク１７
内に入ってきて、貯蔵される。この貯蔵後に再度弁１３
．１４を開くと、上述したと同様に貯水タンク１７内の
貯蔵冷却水は配管１１を通って重力により落水するよう
に蒸気発生器３２内に注入される。

このようなことを繰り返すことにより、冷却水喪失によ
る原子炉の危険を長期にわたり回避する。

このようにしてポンプなどの動的機器を採用せずに冷却
材喪失事故の危険を回避するものであるから信頼性も高
い。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によれば、動的機器であるポンプなどの
送圧手段に頼ること無く高温高圧容器内に密閉貯液タン
クの容量を越える多量の液体を注入できるという効果が
得られる。請求項２の発明でも、請求項１の発明による
効果と同じ効果が得られる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明による
効果に加えて、高温高圧容器への液の注入の繰返しを自
動的に成せることにより、液の高温高圧容器への注入作
業が容易になる効果が得られる。

請求項４の発明によれば、請求項１又は２の発明による
効果に加えて、液源と密閉貯液タンクとの間の弁の操作
を行う必要性が無いので、その分だけ液の高温高圧容器
への注入作業が容易になる効果が得られる。

請求項５の発明によれば、請求項１から４までのいずれ
かの発明による効果に加えて、高温高圧容器への液の間
歇注入サイクルを早めることができ、連続注入に近づけ
ることが出来るという効果が得られる。

請求項６の発明によれば、請求項１から５までのいずれ
かの発明による効果に、さらに高温高圧容器への液の間
歇注入サイクルを早めることができ、連続注入に近づけ
ることが出来るという効果が得られる。

請求項７の発明によれば、請求項１から６までの各発明
の実施に際して好適なる注液用密閉貯液タンクが提供で
きるという効果が得られる。

請求項８の発明によれば、請求項１から６までの各発明
の実施に際して密閉貯液タンク内圧力の効率良い減圧と
いう観点でより一層好適なる注液用密閉滑液タンクが提
供できるという効果が得られる。

請求項９の発明によれば、蒸気発生装置に発生する冷却
材喪失事故時の安全を動的機器であるポンプなどの送圧
手段に頼ること無く長期にわたり確保できるという効果
が得られる。

請求項１０の発明によれば、原子炉に発生する冷却材喪
失事故時の安全を動的機器であるポンプなどの送圧手段
に頼ること無く長期にわたり確保できるという効果が得
られる。

請求項１１の発明によれば、請求項１０の発明による効
果を、液源を新ためて設置するわずられしさ無く、達成
できるという効果が得られる。

請求項１２の発明によっても、請求項１０の発明による
効果を、液源を新ためて設置するわずられしさ無く、達
成できるという効果が得られる。

請求項１３の発明によっても、請求項１０の発明による
効果を、液源を新ためて設置するわずられしさ無（、達
成できるという効果が得られる。

請求項１４の発明によれば、動的機器であるポンプなど
の送圧手段に頼ること無く高温高圧容器内に密閉貯液タ
ンクの容量を越える多量の液体を注入できる方法を提供
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による原子炉の縦断面図、
第２図は本発明の第２実施例による原子炉の縦断面図、
第３図は本発明の第３実施例による原子炉の縦断面図、
第４図は本発明の第４実施例による原子炉の縦断面図、
第５図は本発明の第５実施例による原子炉の縦断面図、
第６図は本発明の第６実施例による原子炉の縦断面図、
第７図は本発明の第７実施例による原子炉の縦断面図、
第８図は本発明の第８実施例による原子炉の縦断面図、
第９図は従来における原子炉の非常用冷却水補給系統の
系統図である。 ３・・・燃料貯蔵プール、４・・原子炉の圧力容器、５
・・・炉心、８・・・サプレッションプール、１０．１
１・・・配管、１２・・・水位計、１５・・・逆止弁、
１７・・・貯水タンク、１８・・・ピン型フィン、２３
・・・吸い込み口、２４・・・プール、２５・・・伝熱
管、２６・・・復水貯蔵タンク、 ２７・・・制御装置、 ３２・・・蒸気発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温高圧容器と、前記高温高圧容器への注液レベル
   よりも高い位置に配置された密閉貯液タンクと、前記密
   閉貯液タンクから前記高温高圧容器への注液の流路と、
   前記高温高圧容器から前記密閉貯液タンクへの圧力の供
   給流路と前記注液の流路と圧力の供給流路とにそれぞれ
   備わる弁とを有する設備において、前記密閉貯液タンク
   内に弁を介して前記注液の液源を連通し、前記密閉貯液
   タンクを取り囲む前記高温高圧容器内温度よりも低い雰
   囲気とから成ることを特徴とした高温高圧容器への注液
   装置。 ２、高温高圧容器内と、前記高温高圧容器への注液レベ
   ルよりも高い位置に配置された密閉貯液タンク内と、前
   記高温高圧容器内と前記密閉貯液タンク内とを連通した
   複数の流路とで閉ループ状の流路を構成し、前記複数の
   流路に弁を備えた設備において、前記密閉貯液タンク内
   に弁を介して前記注液の液源を連通し、前記密閉貯液タ
   ンクを取り囲む前記高温高圧容器内温度よりも低い雰囲
   気とから成ることを特徴とした高温高圧容器への注液装
   置。 ３、請求項１又は２において、前記密閉貯液タンク内に
   弁を介して前記注液の液源を連通する前記弁は前記密閉
   貯液タンク内から前記液源方向の流れを阻止する逆止弁
   であり、他の弁は電動弁であり、前記密閉貯液タンクに
   取付けた水位計からの水位低信号により閉弁指令を他の
   信号時に開弁指令を前記電動弁に与える弁の開閉制御手
   段を備えたことを特徴とした高温高圧容器への注液装置
   。 ４、請求項１又は２において、前記密閉貯液タンク内に
   弁を介して前記注液の液源を連通する前記弁は前記密閉
   貯液タンク内から前記液源方向の流れを阻止する逆止弁
   であることを特徴とした高温高圧容器への注液装置。 ５、請求項１又は２又は３又は４において、前記密閉貯
   液タンクはタンク外への放熱手段を備えることを特徴と
   した高温高圧容器への注液装置。 ６、請求項１又は２又は３又は４又は５において、密閉
   貯液タンクを囲む雰囲気は液源の液体であることを特徴
   とした高温高圧容器への注液装置。 ７、液源に液源方向の流れを阻止する逆止弁を介して連
   通される液体の入口と、高温高圧容器から弁を介して圧
   力を受け入れる圧力受け入れ口と、前記高温高圧容器に
   弁を介して前記液源の液体を供給する供給口とを備えた
   注液用密閉貯液タンク。 ８、請求項７において、前記密閉貯液タンクにタンク外
   への放熱手段が備えられたことを特徴とした注液用密閉
   貯液タンク。 ９、請求項１又は２又は３又は４又は５又は６において
   、前記高温高圧容器は蒸気発生装置で有ることを特徴と
   した蒸気発生器の非常用冷却水補給装置。 １０、請求項１又は２又は３又は４又は５又は６におい
   て、前記高温高圧容器は原子炉圧力容器であることを特
   徴とした原子炉の非常用冷却水補給装置。 １１、請求項１０において、液源は原子炉のサプレッシ
   ョン内のプール水であることを特徴とした原子炉の非常
   用冷却水補給装置。 １２、請求項１０において、液源は原子炉の燃料貯蔵プ
   ール内のプール水であることを特徴とした原子炉の非常
   用冷却水補給装置。 １３、請求項１０において、液源は原子炉の復水貯蔵タ
   ンク内の復水であることを特徴とした原子炉の非常用冷
   却水補給装置。 １４、高温高圧容器と密閉貯液タンクとを連通して前記
   高温高圧容器内と密閉貯液タンク内との圧力を均等方向
   に圧力状態を変化させ、次に前記密閉貯液タンクから前
   記高温高圧容器内へ液体を重力により注入する方法にお
   いて、前記注入の前に、前記高温高圧容器と前記密閉貯
   液タンク内との連通関係を閉じ、さらには前記密閉貯液
   タンク内の熱を前記密閉貯液タンク外に放熱して前記密
   閉貯液タンク内の圧力を低下させて液源から液を前記密
   閉貯液タンク内に吸引することにより貯液することを特
   徴とした高温高圧容器への注液方法。