JPH049694A - 原子炉設備 - 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、原子炉格納容器の冷却効果の良い原子炉設備
に関するものである。 本発明の公知例は、外周プールを持つ鋼製自）γ型格納
容器を有する沸騰水型原子炉。 〔従来の技術〕 本発明に関係する公知例としては、特開昭６３−１９１
０９６号公報に記載のよう１．コ、事故Ｂ、ｆシ゛より
炉心の崩壊熱が原子炉格納容器から原子炉格納容器内に
放出され、原子炉格納容器内の熱はＩフブＬ／　？、／
ションプールに集められてそこから外周プール水に伝え
ＩＥ）れ、その外周プール水から蒸発しｌ−１蒸気を亦
子炉建屋外１こ放出することにより、炉心の崩壊熱を外
に放出することがし２られマいる。この際、外周プール
水の蒸発側５より外周プールの水位が丁かり、原子炉格
納容器が外周プール水で囲ねおる面積、即ち伝熱面積の
減少により冷却能力が低下する。それを補うために、外
周プール水確保のため外周プール補給水系や非常用残留
熱除去系が設けら九でいた。 また、アメリカ機械学会に報告されている１コンセブチ
アル　デザインフォア　アン　アドバンスト　パシップ
　６００メガワツトエレクＦ・リック　ビーダブリュア
ールＪ　　（Ｃｏｎｃｅｐｔ；ｕａｌ、　Ｄｃｓ、１４
ｎｆｏｒ　ａｎ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｐａ５ｓｊ、ｖｅ
　６００Ｍ（ｉｌｅ　ＰＷＲ）に記載のように、格納容
器の冷却手段として原子炉格納容器に沿って風道な設り
、その風道を通過する公休を利用して空冷による冷却は
考えられていたが、格納容器外周プール水の蒸発による
水冷と空冷の両者を持ち合わせたものではなく、大気か
らの空気供給による空冷のみであるから、水による冷却
に比べて空気による冷却は冷却能力が少なく空冷の場合
には伝熱面積を広く確保する必要がでる。 その観点から空冷の場合には大型の格納容器を設置する
必要があった。このために、空冷式の原子炉格納容器は
大型化する。 Ｃ発明が解決しようとする課題〕 原そ炉炉心の崩壊熱は初期崩壊熱が大きい。そのために
事故初期においては、冷却効果の高い水冷方法を採用す
ることが好ましい。 そこで、前述の外周プールに持つ原子炉格納容器を有す
る原子炉設備を採用すると、外周プール水にサプレッシ
ョンプール水の持つ熱を伝達し２外周プール水を蒸発さ
せることにより静的に事故時炉心の崩壊熱の除去を行っ
ている。この場合。 事故後長期において更に冷却を継続するには蒸発した水
の分を外周プールに補給する系統（外周プール水補給水
系）を設けることが必要であった。 また、前述の原子炉格納容器夕）壁を空冷することによ
り崩壊熱の除去方法においては、空冷の冷却効果が水側
に比べて劣るから、大きな初期崩壊熱タ原イ炉格納容器
内にへ時蓄積する配慮が必要と成り、更には前述のよう
に伝熱面積を稼ぐために原子炉格納容器が大型化する。 これらの方法では、系統が増えたり、原子炉格納容器が
大型化したりする。 本発明の目的は、事故時の原子炉格納容器の冷却を効率
良く且つ長期に、ぞして紅済的に実施できる原子炉設備
を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的を達成するための第１手段は、鋼製の原子
炉格納容器の少なくとも一部分が舊周プール内に配備さ
ｈｏＣいる原子炉設備において、前記外周ブーニルの通
常水面位置よりも」一方の前記グ周プール内空間へ臨ま
セた開［］を有して前記外周プールから１油記原子炉格
納容器外に配備さ九た第１流路と、前記水面位置よりも
Ｆ方の前記外周ブ−ル内空間に臨ませた開［Ｊを有

【２
て前記外周プールから前記原な炉格納容器外に配備され
た第２流路とを備大たことを特徴とした原子炉設備であ
り、第２手段は、第１手段の第１−流路と第２流路との
少なくとも・方にブロアーを設けたことを特徴とした原
子炉設備であり、第：（］−段は、第１手段の第２流路
に関する外周プール内への開口が−ｊ二上に間隔をあけ
て複数個装備されていることな特徴とした原子炉設備で
あり、第４手段は、第１Ｔ′−段の外周プール内の第２
流路を前記外周プール内に配備されて前記外周プールに
沿った配管に接続し。 この配管に一配管長手方向に間隔をあけて複数の開［］
を装備したことを特徴とした原子炉設備であり、第５手
段は、第１手段の外周プール内の第２流路を前記外周プ
ール内に配備さ九で前記外周プールに沿って配備した上
下多段の各配管に接続し７、これらの各配管に配管長手
方向に間隔にあけて複数の開口を装備し、たことを特徴
とＬまた原ｒ・炉設備であり、第６手段は、第１手段の
外周プール内の第２流路を前記外周プール内に配備され
て前記外周プールに沿−〕だ配管に接続し、この配管に
配管長手方向に間隔をあけて複数の開１−］を装備し、
その配管断面の外形は［１下方向に比較し、て水９Ｌ方
向が短い鷲拝Ｉ形状を成し、ていることを特徴とＬ７た
原子炉設備であり、第′７手段は、第１５手段の第２流
路が複数流路秤台し、各流路ごと１．゛外周ゾ・−ル内
への開口を高さが異なるように装備【またことを特徴と
した原子炉設備であり、第８手段は、第１−手段の少な
くとも第２流路に外周プールへの流通のみを許す逆１１
−弁を装備し７″Ｃいることを特徴とした原子炉設備で
あり、第９手段は、第１４手段の第２流路とし２て外周
プールの外周を囲う他の外周プールを備え、前記内外周
ブー＝ルはド部で開口で互いに連通されていることを特
徴とした原子炉設備であり、第１Ｏｆ、段は、第１手段
の第１流路と第２流路の少なくとも一方の流路【；−補
給水系が開閉弁髪介して接続されていることを特徴とし
た原子炉設備。 〔作用〕 第１手段によれば、原子炉格納容器内の熱は原子炉格納
容器を囲う外周プール内のプール水に移行してそのプー
ル水が加熱され、ついにはそのプール水が蒸発する。そ
の蒸発蒸久は第１流路を通じて外部に排出される。この
ような過程で原子炉格納容器は水冷される。外周プール
水の蒸発により外周プール水の水位が低、下し、ついに
は第２流路の外周プールノ＼の開［Ｊ位置にまで低トす
る７、このようになると、第２流路を通じて原そ炉格納
容器以外の部署から気体が入り込み原子炉格納容器はそ
の気体で冷却され、加熱されたその気体は、に７昇して
第１流路から原子炉格納容器以外の部署へ排気される。 第２手段では、第１手段による作用に加えて、外周プー
ル水の蒸発により外周プール水の水位が第２流路の外周
プールへの開［ｊ位置にまで低ドした後、第１流路と第
２流路との少なくとも〜・方に設けたブロアーにより原
子炉格納容器内や外周プール内以外の部署からの気体を
強制的に外周プール内に通過させ、その通過により原子
炉格納容器釦強制空冷さセる。 第３手段では２第１手段による作用に加えで、第２流路
の外周プールへの開口個数、即ち開口面積が外周プール
水の水位低下に伴い増加するから。 外周プール水の蒸発による冷却方式と、公、体による冷
却方式とが徐々に切り替わる。イして、その水位低トが
大きく無くとも、すでにその水位り方に露出した開［コ
を利用して気体による冷却方式を維持できる。 第４手段では、第１手段による作用に加えで、外周プー
ル水の水位低下に伴い複数の開１−１が広範囲に散在し
て外周プール水面から−１，方に露出する。。 外周プール内の高温の気体が上昇して第１流路を通じて
排気され、その排気と連動するよ°うに外周プールに沿
ったその複数の開「］から冷却用の気体が外周プール内
に広範囲に誘導され、その誘導されてきた気体は原子炉
格納容器の熱を広範囲から受は取り高温となって上昇し
て第１−流路を通って排気される。このようにして、広
範囲を冷却する。 第５手段では、第１−手段による作用に加えて、外周プ
ール水の水位低下に伴い１−段の配管の複数の開に】が
広範囲に散在して外周プール水面から上方に露出し、さ
らに水位低トが進むと石段の配管の複数の開口が広範囲
に散在し２て外周プール水面から１一方に露出する。外
周プール内の高温の気体が上昇して第１流路を通じて排
気され、その排気と連動するように外周プールに沿った
その上段の配管の複数の開ｌコから冷却用の気体が外周
プール内に広範囲に誘導され、その誘導されてきた気体
は原子炉格納容器の熱を広範囲から受は取り高温とな−
）て上昇しで第１流路を通って排気される。 水位低下がさらに進むと、外周プールに沿ったその上下
各段の配管の複数の開「】から冷却用の気体が外周プー
ル内に広範囲に誘導され、子の誘導されてきた気体は原
子炉格納容器の熱を広範囲から受は取り高温となって［
−昇して第１流路を通って排気される。このようにして
、水位低下が少なくとも多くなっても広範囲を冷却する
作用を得る。 第６手段によれば、第１手段による作用に加えて、外周
プール水の水位低下に伴い複数の開１−１が広範囲に散
在して外周プール水面から上方に露出する。 外周プール内の高温の公休が上昇して第１−流路を通し
て排気さ紅、その排気と連動するように外周プールに沿
゛つたその複数の開口か（′）冷却Ｊ’Ｉ］の気体が外
周プール内に広範囲に誘導され、その誘導されできた気
体は原子炉格納容器の熱を広範囲から受は取り高温とな
って゛上Ｍ−Ｌで第】流路に通″′）マ“排気される。 このようにしで、広範囲を冷却する。 そして、配管が上下方向に比較−で水平方向が短い扁ｉ
Ｆ形状を成しているから外周プール内のプール水が加熱
さｊＬで対流することを極力妨害せず１：“すむ。この
ために原子炉格納容器の水冷も良く成される。 第′７手段によ扛ば１第１−手段による作用に加えて、
外周プール水の水位低トが進むに従い名第２流路の開１
］１が段階的に次々と舊周プール水面１４方に露出し、
段階的に水冷状態から空冷状態へど移行する。そして、
その水位低ｔが途中で止よ−）でも空冷状態は既に露出
した開口を通し“Ｃ維持さ１１、る。 第８手段によれば、第１手段による作用に加えて、空冷
状態になったとき番Ｊ外周プール内の気体が第２流路に
入り込んで逆流することを逆止弁て゛防止し、確実な冷
却状態を達成する。 第９手段によれば、原子炉格納容器内の熱は原子炉格納
容器を囲う外周プール内のプール水に移行し２てそのプ
ール水が加熱蒸発して、その蒸発蒸気は第１流路を通じ
て外部に排出される。このような過程で原子炉格納容器
は水冷される。外周プール水の蒸発により外周プール水
の水位が低下すると底部の開口を通じて他の外周プール
内のプール水が外周プール内に移行し１で補充され、水
冷状態が維持される。しかし、蒸発が継続することによ
り、ついには両方の外周プール内の水付が他の外周プー
ルの外周プールへの開［］」位置にまで低トする。この
ようになると、他の外周プールから開口を通しで外周プ
ール内へ原子炉格納容器内や欠周プール内以外の部署か
ら気体が入り込み原子炉格納容器はその気体で冷却され
、加熱されたその気体は上昇して第１流路から原子炉格
納容器内や外周プール内以外の部署へ排気されるという
空冷状態に移行“４る。 第］−〇毛段によれば、第１手段に。よる作用に加えて
、水側による冷却効果が引き続き必要なときには開閉弁
を開いて第］流路と第２流路の少なくとも一力の流路を
通じて補給水系から補給水を外周プール内に補給するこ
とができる。 〔実施例〕 以下、本発明の第１．の実施例を第１図ど第２図に基づ
いて説明する。 原子炉建家を構成しでいるコンクリ−ｌ−壁１０に囲わ
れた領域には鋼製の原ｆ・炉格納容器１が自立して設置
さｊしている。その原子・炉格納容器１−とコンクリー
ト壁１０との間には第２図のよう１．：環状の外周プー
ル２７が設けられでいる。この夕）族プール２７内には
外周プール水７が入れｌ″）第１．で。 その水面よりも上部には外周プール上部空間領域６が存
在し、これら外周プール水７と外周プール上部空間領域
６を内包した外周プール２７は原子炉格納容器１とコン
クリ−１−壁１０とにまたがった仕切り板２８により他
の」二部空間と区画されている。 原子炉格納容器ｊ内には中央に原子炉圧力容器２が設置
され、その原ｆ・炉圧力容器２の周りＬ−はウェットウ
ェル４　（圧力抑制室）が設置され、ドライウェル３と
は別区画に成っている。そのドライウェル３とウエット
ウ」−ル４とはベント管９４通じて連通され、その連通
入１・月−１２９，３０と連通出口３１とが装備されて
いる。このウェットウェル４内には、サプレッションプ
ール水５が入れｌ′ｌ−１れている１、 原子炉Ｌ１′力容器２内には原４炉の炉心３２が設けら
１＋４、イーの炉心３２で加熱された冷却水３；３は蒸
気と成って主蒸気配管：３４を通“つて動力源と（１、
て使用される。使用済みの蒸気は復水化さ」ｔて給水配
管３５を通って原子−炉圧力容器２内に戻され、再度加
熱されて蒸気化されて使用される。これらの配管３４．
３５は原を炉格納容器〕やコンクリート壁１０を貫通し
ている。 外周プール２７の上部空間領域６に開［コしている排気
管路１２はコンクリート壁１０を貝通し２て原子炉建家
外の人気ど連通し・でいる。給気管路８のト端ｌ」開［
」１３を有し２ており、外周プール２７内の外周プール
水７中底部に配置される。１ぞの給気管路８はコンクリ
ート壁１０を貫通して原子炉建家外の人気と連通［２て
いる。こ扛ら給餠気の各管路８．〕２は例えば第２図中
で示す給気管路８のようにほぼ等角度ごどに複数存在゛
４−る１、このような第１実施例では、例えば、給水配
管３５が破断した事故各想定１″ると、次のような作用
となる。 給水配管＋３５が破断すると、その破断個所２０から原
子炉圧力容器２内の冷却水が減圧沸騰して高温高圧蒸気
がドライウェル３内に放出ざ扛る。 ドライウェル３内に放出された高温高圧蒸気は入りｏ２
９，３０からベント管９を通って出口３］からサプレッ
ションプール水内にドライウェル３内の気体とともに放
出され、その蒸気はサプレッションプール水５で凝縮さ
れる。この凝縮が継続されるうちにサプレッションプー
ル水５は温度が上昇して行く。凝縮水が多くなると入り
口３０からオーバーフローし２てドライウェル；３の１
：部に溜る。 サブＬメツジョンプール水５の温度が１−昇して行くと
、比較的温度の低い外周プール２７内の外周プール水７
との温度差が生じてくる。このようになると、サプレッ
ションプール水の熱は鋼製の原子炉格納容器１の壁を通
して外周プール水７に伝熱される。加熱された外周プー
ル水７は伝熱性の悪いコンクリート壁〕Ｏに囲われて他
に熱が伝達して逃げ番、；＜いから、蒸発し始める。こ
の蒸発により外周プール水７の熱はＷわれで行く。外周
プール水７の蒸発蒸気は、上部空間領域６に立ち十り、
充満すると排気管路１２を通って原子炉建家外に排出さ
れる。そして、上部空間領域６内に新たな蒸発蒸気を受
は入れることが出来るようになる。このような過程で原
子炉格納容器」内の熱は水冷１１こより奪い去られる。 熱量が大きい事故初期のうちは冷却効率の良い水冷によ
り冷却する。この水冷中は、外周プール水７の水面から
に方へ給気管路８の外周プール２７内開口］３が露出し
ないで外周プール水７でその間［］１３が水封されるか
ら、給気管路８は塞がれている状況に有る。 外周プール水７の蒸発蒸気が排出されるに従い外周プー
ル水７の水位は低下して、その水位が給気管路８の外周
プール２７への開口１３位百上り低くなるとその間Ｄ１
３の水封状態が解除される。 子のため、原ｆ炉建家の大気が外周プール２７内の温度
よりも低いために給気管路８を自然降トシ２″Ｃきて外
周プール２７内に入る。外周プール２７内に入った人気
は原子炉格納容器１−に接したり原子炉格納容器］から
の輻射熱を受けることにより、高温と成り浮力がまして
上昇する。」−昇した大気はＩト気管路１２を通じて原
ｒ・炉建家外の大気へ最終的には放出される。このよう
な過程で原子炉格納容器１は空冷にて冷却される。水冷
状態がなくなるころには原子炉格納容器１内の熱意も低
Ｆしてきているから、」−述の空冷にて冷却し続ける。 本実施例では、炉心３２の残留崩壊熱が原子炉格納容器
１内に出てきてもそれを長期にわたり静的にｇ子炉建屋
外

【、放出することが可能どなる。 以上のことより、事故時炉心：３２の崩壊熱の内初期の
比較的大きな熱を水冷で除去し５その後は比較的熱が少
なくなるから空冷し、自動的に移行して長期の冷却状態
を達成する。し２がも、動力を用いないで静的に原子炉
建屋外へ事故時の熱を放出することが可能となり、原子
炉プラントの安全性並びに経済性を向」ニすることがで
きる６本発明の第２実施例を第３図に基づいて以トし“
説明する。 第２実施例は、先述の第１実施例を改良したもので、そ
の改良点は給気管路８の途中に送気力面を外周プール２
７内方向に向けられたブロアー１１を接続しである点番
Ｘ：有る６その他の構成や作用は第１一実施例と同じで
あるから、第３図に１昌１では第］実施例の部分と同し
２ものには第１実施例と同じ符号をつけである。 第２実施例では、給水配’Ｆｔ　３５の破断事故後に第
１実施例の説明で記述したと同じく外周プール水７が蒸
発して、その蒸発蒸気が排気管路］−２を通じて原子炉
建家外の大気へ放出される。この過程で原子炉格納容器
Ｊの水冷冷却が成される。 外周プーヘル水７の蒸発蒸気が排気されていくと、外周
プール水７の水位が低トシ、で遂には給気管路８の外周
プール２７への開口］３が水面上方に露出する。ここで
ブロアー１１．をｙＡ：ｔｌｌて原ぞ炉建家外の人気を
給気管路８を通し、て外周プール２７内に低温の人気を
強制的に送気する。外周プール２７内に強制送気さＪｌ
、た人気は原ｆ・炉格納容器］、からの熱を奪って排気
管路１．２巻・通しＩ１て原イ・炉建家外の大気へ強制
的１．Ｊ排気さ才１．る。このよっにして強制空冷に切
り替わる。 強制空冷に早めたい場合には給気管路８の開１−１１３
が水没し、でいてもブロアー１１を駆動シ、２“Ｃ水冷
と空冷を併用する。Ｉ２うにし２ても良い。この場合に
は、人気が外周プール水７中にまず放出されるから、外
周プール水“２の撹拌作用も得られ、水冷効果が向］−
，″する。 本実施例によれば、事故時炉心３２の崩壊熱の内初期の
比較的大きな熱を水冷で除去し、その後は比較的熱が少
なくなるがら空冷に移行して長期の冷却状態を達成する
。しかも、空冷時は強制空冷と成るから、大気の外周プ
ール２７内ノ＼の送気量も多くなるし、外周プール２７
内気体の撹拌効果も手伝って空冷の効率が良くなる。 第５３実施例は、既述の第】実施例を改良したもので、
その改良点は次の通りである。 第４図の様に、外周プール水７中に水没しでいる給気管
路８の部分には外周プール２７内への開０１３が複数個
備えられ、各間１ｊ１３は１ニドに間隔を開けて分散配
備される。その他の構成や作用は第１実施例と同じであ
るから、第４図においでは第１一実施例の部分と同じも
のには第１一実施例と同し符号をつけである。 第３実施例では、給水配管３５の破断事故後に第１実施
例の説明で記述したと同じく外周プール水゛／が蒸発し
て、その蒸発蒸気が排気管路１２を通して原子炉建家外
の大気へ放出される。この過程で原子炉格納容器１の水
冷冷却が成さ社る。 外周プール水７の蒸発蒸気が排気されていくと、タ１周
プール水７の水位が低下して遂には給気管路８の外周プ
ール２７への各間「］］３の内最七部に位置する開Ｄ　
１３からその水位低下が進むに従い段階的に次々と水面
を一方に露出する。 このために、わずかな外周プール水位の低下により原子
炉建屋外側大気を外周プール内に供給することができる
。外周プール２７内に供給された人気は原子炉格納容器
１の熱を奪って高温ど成り上昇し、排気管路］２を通っ
て原子炉建家外の大気に放出される。この過程で原子炉
格納容器］が空冷冷却される。 このような作用の本実施例によれば、事故時炉心；３２
の崩壊熱の内初期の比較的大きな熱を水冷で除去し、そ
の後は比較的熱が少なくなるから空冷に移行し１て長期
の冷却状態を達成する。しかも、事故後初期においても
大気による自然空冷効果が可能となり炉心３２の崩壊熱
の除去効率が向上する。 第４実施例は、既述の第１実施例を改良したもので、そ
の改良点は次の通りである。 第５図の様に、グ周プール水７中に水没しでいる複数の
給気管路８はいずれの給気管路８もＴＯ：端に外周プー
ル２７内への開［−１１１３を有する。その各給気管路
８の下端の外周プール水７１＼の水、没深さは各給気管
路８ごとに変更されている。 その他の構成や作用は第１実施例ど同じであるから、第
５図においては第１実施例の部分と同じものには第１実
施例と同し２符号をつけである。 第４実施例では、給水配管３５の破断事故後に第１実施
例の説明で記述したと同じ外周プール水７が蒸発し、て
、その蒸発蒸気が排気管路１２へ、通じて原子炉建屋外
１の人気へ放出される。この過程で原子炉格納容器１の
水冷冷却が成される。 外周ブーニル水７の蒸発蒸気が排気されていくと、外周
プール水７の水位が低トして遂には各給気管路８の外周
プール２７への各間Ｌ］１３の内最Ｉ一部に位置する開
Ｌ１］３からその水位低下が進むに従い段階的に次々と
水面十７方に露出する。 このために、外周プール水位の低ドが最上部の開口１３
の位置を下方へ越えさえすれば原子炉建屋外の人気を外
周プール内に供給することができる。外周プール２７内
に供給された大気は原な炉格納容器１の熱を秤って高温
と成り１−昇し１．排餐管路］２を通つフ原子炉建家外
の人気に放出さ」する。この過程で原子炉格納容器］２
が空冷冷却さ扛る。 このような作用の本実施例によれば、事故時炉心３２の
崩壊熱の内初期の比較的大きな熱を水冷で除去し、その
後は比較的熱が少なくなるから空冷に移行して長期の冷
却状態を達成する。Ｌ７かも、外周プール水７の水位が
予測を列れて最ド方の開［］１３よりも下方にまで低ド
しない場合でも大気による原子炉格納容器〕の自然空冷
が可能どなり炉心３２の崩壊熱の除去を長期にわたり実
施できる。 第５実施例は、既述の第１実施例を改良したもので、そ
の改良点は次の通りである。 第６図の様に、外周プール水７中に水没している給気管
路８のト端は外周プール水７中に水没し。 でいる配管］４の途中に接続されている。その配管］４
には原子炉格納容器１の壁面に向けられた複数個の開ｎ
１３が水平方向に分散して設けられ５原了炉格納容器１
を取り巻く環状に配備される。 その配管１４の外形は断面形状が」ニＦ方向に長径方向
を水平方向に短径方向を向けられた場平な楕円形を成し
ている。給気管路８の外周プール２７内の部分には事故
前の通常の外周プール水７の水面の」一方から下方にわ
たって複数個の開口１：３を有し、でいる。その他の構
成や作用は第１実施例と同じであるから、第６図におい
ては第１、実施例の部分と同じものには第〕実施例と同
じ符号をつけである。 第５実施例では、給水配管３５の破断事故後に第１実施
例の説明で記述したと同じく外周プール水７が蒸発して
、その蒸発蒸気が排気管路１２を通じて原子炉建屋外の
大気へ放出される１、この過程で原子炉格納容器１の水
冷冷却が成される。これと同時に、給気管路８の開口１
３から大気が外周プール上部空間領域６に供給される空
冷状態も引き起こされる。 外周プール水７の蒸発蒸気が排気さ九でいくと、外周プ
ール水７の水位が低下して遂には配管】４の外周プール
２７への各間Ｄ　１３が水面上方に露出する。 このために、外周プール水７水位の低下により原子炉建
屋外側大気を外周プール２７内に供給することができる
。しかも、供給口である配管１４の開Ｄ　］、　３は原
子炉格納容器］２を取り囲むようにかつ原子炉格納容器
］−に向けられて存在しているから、原子炉格納容器１
周りに一様に且つ広範囲に効率良く大気を供給できる。 このように外周プール２７内に供給される大気は原子炉
格納容器１の熱を奪って高温と成すド昇し、排気管路］
−２を通って原子炉建屋外に大気に放出される。この過
程で原子炉格納容器〕が空冷冷却される。 このような作用の本実施例によれば、事故時炉心３２の
崩壊熱の内初期の比較的大きな熱を水冷と空冷とで除去
し、その後は比較的熱が少なくなるから空冷だけに移行
して長期の冷却状態を達成する。水冷冷却時には、外周
プール水７が原子炉格納容器１から熱を受けて上下方向
に滞留して水面に至り、そこで蒸発（るの１・あるが、
その水面゛までの対流を極力妨害しないように配管］４
はν平な外形どされでいるから蒸発も良好に行われる。 １また、空冷冷却時には、原子炉格納容器１周り１．“
−様に且−つ広範囲に大気を供給４″るから２空沈効率
良く熱の除去効率が向−１−する。 第６実施例は、既述の第１一実施例を改良したもので、
子の改良点は次の通りである。 第７図の様に、外周プール水７中に水没している給気管
路８の下端は外周プール水７中に水没（、。 ている配管１６の途中に接続されマ”いる。その配管］
６には原子炉格納容器１の壁面に向けられた複数個の開
口１３が水Ｖ方向に分散して設けＩ′□）れ。 原子炉格納容器１を取り巻く環状番Ｊ、配備さ４１．る
、、その配管１６のＡ形は断面形状が［シト方向に長径
方向を水平力向に短径力向を向けり九た鴛平な楕円形を
成している。同様な構造の他の配管］８が外周プール２
７のより深い位置１．：水没しＣ装備され、浅い位置に
装備された配管］−（３と複数の開［］］１３を上下に
分散して備えている連絡配管；３６で接続されでいる。 その伸、の構成や作用は第１実施例と同じであるか１゛
）、第′７図番、おいては第１実施例の部分ど同し、も
の１．は第１実施例と同じ２符号をつけである。 第６実施例では、給水配管；３５の破断事故後に第１実
施例の説明ブ記述（７たど同Ｕ、く外周プール水７が蒸
発し、で、その蒸発蒸気が排気管路１２４通し１で原ｒ
炉建家外の大気へ放出さり、る。この過程でＪＭｆ−炉
格納容器ｌの水冷冷却が成される。。 外周プール水７の蒸発蒸気が排気されていくど、外周プ
ール水７の水イ３″ｆが低トｔ、て遂には浅い位置の配
管の外周プールコ゛、７への各間［］１３が水面［ノボ
に露出する。、 このために、外周ブ・ル水“７の水位の低、ドにより原
で炉建屋外側人気」・外周プール２７内に供給するごど
ができるｏ　２す”Ｉに外周プール水７の水位が低士す
ると、連絡配管：３６の開口１；３からも深い位置の配
管〕８の開１】１３からも原子炉建屋外側人気を外周ｊ
−ル２．′７内に供給することができる１、しかも、供
給［」である配管１．６．１８の開［］」３は原子炉格
納容Ｍ１を取り囲むようにかつ原子炉格納容器１しＪ向
ｔづられで存在し７でいるから、原子炉格納容器１周り
に一様に１１つ広範囲に効率良く大気を供給てきる。こ
のように欠周プール２７内し、−供給された大気は原子
炉格納容器１の熱を奪って高温と成り上昇し、排気管路
１２を通って原子炉建家外の大気に放出される。この過
程で原子炉格納容器１が空冷冷却される。 このような作用の本実施例によれば、事故時炉心：３２
の崩壊熱の内初期の比較的大きな熱を水冷と空冷とで除
去し、その後は比較的熱が少なくなるから空冷だけに移
行して長期の冷却状態を達成する４、し２かも、原子炉
格納容器１周りに一様に１１つ広範囲に大気を供給する
から、空冷効率良く熱の除去効率が向上する。さらには
、外周プール水゛１１′の水位低下が少ない場合にも浅
い位置の配管】６の開口１３から大気を外周プール２７
内に供給して空冷冷気状態を達成できる。ぞし゛Ｃ２外
周プール水７の水位が深い位置の配管１８にいたるまで
は水冷と空冷との面冷却状態を生じさせても冷却効果を
上げることが出来る。 第７実施例は、既述の第］実施例を改良したもので、そ
の改良点は次の通りである。 第８図のように、給気管路８の途中【ご、逆什弁２１巻
設ける。その逆止弁２１の適正方向は、外周プール７が
人気側に通過することを開化する方向どされる。その他
の構成や作用は第１実施例と同しであるから、第８図【
Ｊおいては第１実施例の部分と同じものには第１実施例
と同１７符号をつけである。。 本実施例では、第１実施例によるイ１用効果に抑大で次
の作用効果が有る。即ち、事故後に外周プール水７の水
位が給気管路８のト端以下に低トシでも、外周プール２
７内の蒸発蒸気が給気管路８内に入って、逆流すること
を逆止弁２１が防ぐから、確実に原子炉建家外の人気を
給気管路８を通じて外周プール２７内に供給し続けるこ
とができる。このために、空冷冷却が確実に達成される
２、第８実施例は、第９図、第〕、０図に示されている
。 第９図、第１０図のように゛、内部構成が第１実施例と
同じ２鋼製の原そ炉格納容器〕は外周プール水７に下部
が浸されている。その外周プール水７は円筒状の鋼製の
区画壁３７により内側外周プール３８（第１実施例の外
周プール２７に相当する、）と外側外周プール：３９と
に区画される１、内外の内外周プール：３８．３９はプ
ール下部て′区画壁３７に開（づた連通穴２３により接
続され又いる。 外側外周プール３９は原子炉建家のコンクリ−・〜ト壁
１０により囲われている。また、区画壁３゛７のに端は
絞り込まれた形状とされて、排気流路４０とされる。さ
ら（１；、コンクリート壁１０と区画壁３７との環状の
空間は給気流路４１とし、て利用され、その給気、流路
の内側外周プール３８への開し」とし、では連通穴２３
が利用される。 第８実施例では、第１、実施例と同様１１、−事故時の
原子炉格納容器ｊ内の熱が内側外周プール：３８のプー
ル水に伝わり、そのプール水が蒸発し、蒸発蒸気はＪ［
気管路］−２を立ち上って原子炉建家夕（の人気に放出
される。これにより原子炉格納容器１の水冷冷却が成さ
れる。ぞの蒸発に′より内側外周プール３８のプール水
が減少し７ようとするが、外側Ａ周プール３９内のプー
ル水が連通穴２３を通じて内側外周プール３８内１．：
補給さＪｌ、るから、内側外周プール３８のプール水の
水位の低−１・は、第１実施例のように狭い給気管路８
内番、溜っていた水が外周プール２７内に落ちこむもの
に比べて、大容積の外側外周プール３９内の大量の水を
内側外周プール３８に移行させることで緩慢となる。。 このためし：、水冷冷却効果が長く継続できる１、水冷
冷却が進む１．：゛従い、内外周ゾール３８゜３９のプ
ール水の水位は低下しで、連通穴２：３よりも水位がＦ
がると、大気がコンクリート壁〕０と区画壁３゛７との
間の環状の給気流路４１　（外側外周ブー・−ル３９内
）を通−）で内側外周プール；３８内に入り込む。内側
外周ｊ−・−ル３８内に入り込んだ大気は原ｆ・炉格納
容器１からの熱を受けで高温と成つｔ浮力が伺くから］
！昇シ、５、排気流路４０から大気へ放出される。この
ことで２原子炉格納容器１が空冷冷却される。 本実施例によれば、事故時炉心３２の崩壊熱の内初期の
比較的大ぎな熱を・水冷と空冷とで除去１゜７、その後
は比較的熱が少なくなるから空冷だけに移行し、て長期
の冷却状態を達成する。しかも、水冷冷却期間が長くな
るから、冷却効果が良くなる。 その」二、水冷冷却期間を延長する構成をとる際に動力
を採用していないから経済的で信頼性も高い。 さらには、空冷冷却時にお番づる人気の流路が幅広く確
保出来て空冷冷却効果も−１−がる。 第９実施例は、既述の第１実施例を改良し、たもので、
その改良点は次の通りである。 第１］図のように、給気管路８の途中に開閉弁４２を介
して補給水系を接続する。その他の構成や作用は第１実
施例と同じであるから、第１．１−図においては第１実
施例の部分と同じものには第１゜実施例と同じ符号をつ
けである。 本実施例では、第１実施例による作用効果に加えて次の
作用効果が有る。即ち、事故後に外周プール２７水の水
位が給気管路８の１′；端の開口］３の高さ以１′−に
低下し２でも、まだ空冷では冷却効果が少ないようであ
れば、開閉弁４２を開いて補給水系２６内の水を外周プ
ール２７内に重力により流入させる７このようにすると
、水冷冷却作用が継続して維持される。補給水の外周プ
ール２７への流入タイミングは外周プール水７の水位が
給気管路８のト端の開口１３の高さ以トに低１”Ｆする
以前でも良い。また、補給水系にポンプを装備してその
ポンプで強制的に補給水の水を外周ブ・〜ル２７内に流
入させる様にしても良い。このよう番こすれば、冷却効
果の良い水冷状態を長く維持出来、さらには水冷から空
冷状態に切り替える時期を開閉弁の操作で適切に制御で
きる。 〔発明の効果〕 請求項］の発明によれば、事故後初期の大きな熱は水冷
により、その後の比較的小さい熱は空冷により長期に原
子炉格納容器を冷却することが出来るから、事故後の経
過に応じて水冷と空冷とを使いわけて効率良く且つ長期
にわたり経済的に原子炉格納容器を冷却することが出来
る。 請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果に
加えて、ブロア〜を用いて原子炉格納容器を強制空冷さ
せることが出来るから、原子炉格納容器の空冷時の空冷
冷却効果が向上する。 請求項３の発明によれば、請求項１の発明による効果に
加えて、水冷冷却状態と空冷冷却状態とが徐々に切り替
わるので空冷と水冷とを併用した冷却により冷却効果を
向」−できるとともに、外周プール水の水位低Ｆが大き
く無くとも、確実に空冷による冷却方式製維持できる、 請求項４の発明によれば、請求項１−の発明による効果
に加えて、冷却用の気体が外周プール内に原子炉格納容
器周りに広範囲に誘導され、原子炉格納容器の熱を広範
囲から冷却できる効果が有る。 請求項５の発明によれば、請求項］の発明による効果に
加えて、冷却用の気体が外周プール内に原子炉格納容器
周りと上下方向にも広範囲に誘導され、原子炉格納容器
の熱を広範囲から冷却できる効果が有る。 請求項６の発明によれば、請求項１の発明による効果に
加えて、外周プール内の空冷用気体を広範囲に誘導する
配管が扁ヅであるから、極力外周プール水の対流による
水冷冷却を妨害しない」：、空冷冷却時でも原ｆ・炉格
納容器の熱を広範囲から冷却できる効果が有る。 請求項７の発明によれば、請求項１゜の発明による効果
に加えて、水冷冷却状態と空冷冷却状態と−が徐々に切
り替オ）るので空冷と水冷とを併用した冷却により冷却
効果を向上できるとともＬこ、外周プール水の水位低下
が大きく無くとも、確実に空冷による冷却方式を維持で
き、さらには空冷用の気体を外周プール内に誘導する第
２流路が複数存在するから空冷用の気体の外周プール内
への誘導量も多く、空冷効果が向」−する。 請求項８の発明によれば、請求項１の発明による効果を
加えて、外周プール内の流体が第２流路に入り込んで逆
流することを逆ＩＩ−弁で防止し、確実な冷却状態を達
成することが出来る。 請求項９の発明によれば、請求項ｊの発明と同等の効果
が得ら九るとともに、各流路面積を大きくすることが出
来るので、冷却効果が向上する。 請求項１０の発明によれば、請求項コ、の発明Ｌコよる
効果に加えて、水冷冷却期間を延長して水冷冷却と空冷
冷却との切り替え時期を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による沸騰水型原子炉の縦
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は
本発明の第２実施例による沸騰水型原子炉の縦断面図、
第４図は本発明の第３実施例による沸騰水型原子炉の外
周プール付近の縦断面図、第５図は本発明の第４実施例
による沸騰水型原子炉の外周プール付近の縦断面図、第
６図は本発明の第５実施例による沸騰水型原を炉の外周
プール付近の斜視縦断面図、第７図は本発明の第６実施
例による沸騰水型原子炉の外周プール付近の斜視縦断面
図、第８図は本発明の第７実施例による沸騰水型原子炉
の縦断面図、第９図は本発明の第８実施例による沸騰水
型原子炉の一部断面表示による斜視図、第１０図は第９
図の沸騰水型原子炉の縦断面図、第１１図は本発明の第
９実施例による沸騰水型原子炉の縦断面図である。 】・・原子炉格納容器、２・・原子炉圧力容器、３ドラ
イウエル、４・・・ウェットウェル、５・・サプレッシ
ョンプール水、６・・・外周プール上部空間領域、７・
・外周プール水、８・・・給気管路、９・・・ベント管
、１０・・コンクリート壁、１１・・ブロアー、１２排
気管路、１３・・・開口，１４，，１６，１８・・配管
、２０・・・配管破断Ｌ］、２１・・逆止弁、２３　連
通穴、２６・・・補給水系、２７・・・外周プール、：
３２・・炉心、３７・・区画壁、３８・・・内側外周プ
ール、：３９・外側外周プール、４０　排気流路、・１
１・・給気流路、４２・・・開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼製の原子炉格納容器の少なくとも一部分が外周プ
   ール内に配備されている原子炉設備において、前記外周
   プールの通常水面位置よりも上方の前記外周プール内空
   間へ臨ませた開口を有して前記外周プールから前記原子
   炉格納容器外に配備された第１流路と、前記水面位置よ
   りも下方の前記外周プール内空間に臨ませた開口を有し
   て前記外周プールから前記原子炉格納容器外に配備され
   た第２流路とを備えたことを特徴とした原子炉設備。 ２、請求項１において、第１流路と第２流路との少なく
   とも一方にブロアーを設けたことを特徴とした原子炉設
   備。 ３、請求項１において、第２流路に関する外周プール内
   の開口が上下に間隔をあけて複数個装備されていること
   を特徴とした原子炉設備。 ４、請求項１において、外周プール内の第２流路を前記
   外周プール内に配備されて前記外周プールに沿つた配管
   に接続し、この配管に配管長手方向に間隔をあけて複数
   の開口を装備したことを特徴とする原子炉設備。 ５、請求項１において、外周プール内の第２流路を前記
   外周プール内に配備されて前記外周プールに沿つて配備
   した上下多段の各配管に接続し、これら各配管に配管長
   手方向に間隔をあけて複数の開口を装備し、たことを特
   徴とした原子炉設備。 ６、請求項１において、外周プール内の第２流路を前記
   外周プール内に配備されて前記外周プールに沿つた配管
   に接続し、この配管に配管長手方向に間隔をあけて複数
   の開口を装備し、その配管断面の外形は上下方向に比較
   して水平方向が短い扁平形状を成していることを特徴と
   した原子炉設備。 ７、請求項１において、第２流路は複数流路存在し、各
   流路ごとに外周プール内への開口を高さが異なるように
   装備したことを特徴とした原子炉設備。 ８、請求項１において、少なくとも第２流路に外周プー
   ルへの流通のみを許す逆止弁を装備していることを特徴
   とした原子炉設備。 ９、請求項１において、第２流路として外周プールの外
   周を囲う他の外周プールを備え、前記両外周プールは下
   部で開口で互いに連通されていることを特徴とした原子
   炉設備。 １０、請求項１において、第１流路と第２流路の少なく
   とも一方の流路に補給水系が開閉弁を介して接続されて
   いることを特徴とした原子炉設備。