JP2000147180A - アイスコンデンサ及びこれに用いられる昇華防止冷却体並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイスコンデンサにおいて充填されている氷
の昇華減少を実質的に防止することができる昇華防止冷
却体、及びその製造方法、並びにこの昇華防止冷却体を
用いるアイスコンデンサを提供する。 【解決手段】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容器
に設置されるアイスコンデンサにおいて塊状に形成され
て前記水蒸気を凝縮するブロックアイスからなることを
特徴とする昇華防止冷却体であって、前記ブロックアイ
スは、硼砂を含む円柱状成形体からなるブロックアイス
本体と、該本体の外周に塗布あるいは接着され前記ブロ
ックアイス本体よりも凍結点が高い接合用物質と、該接
合用物質を介して貼着された水溶性高分子フィルムとに
より構成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷を熱吸収体とし
て利用する凝縮設備、いわゆるアイスコンデンサに関
し、特にそこで使用される氷の昇華減損を防止する昇華
防止冷却体、並びにその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】異常時に原子炉格納容器に高温水蒸気が
充満することが想定されるある種の原子炉においては、
氷は融解する際に大量の熱を吸収することから、該氷に
よりかかる高温水蒸気を冷却し凝縮するためのアイスコ
ンデンサが設置されている。該アイスコンデンサにおい
ては、従来は、少なくとも側面が多孔の容器即ちアイス
バスケットに破砕氷などの氷粒（以下、フレークアイス
という）を入れ、蒸気との大きな接触面積を確保するよ
うにしている。そして、万一、原子炉冷却材循環系の配
管から漏出した高温高圧の冷却水が格納容器内で蒸発し
て高温水蒸気になっても、そのアイスコンデンサのフレ
ークアイスに接触させられて凝縮され、格納容器内圧力
が低く保持されて関連設備の安全性が確保される。

【０００３】そして、上記のような異常事態が何時生じ
ても発生した水蒸気がアイスコンデンサに流入して内部
のフレークアイスに接触するように、また、格納容器内
空気が常に清浄に保持されるように、格納容器内蒸気が
常時循環されるようになっていて、アイスコンデンサの
フレークアイスが循環空気に曝露されている。

【０００４】上記のように循環空気に常時接触する状態
では、フレークアイスが融解せずに水蒸気に変わる昇華
という現象が生じ、前述のアイスコンデンサに充填され
ているフレークアイスの量が平常時に減少するという事
態が生ずる。異常時の最大凝縮量はその時に蓄えられて
いたフレークアイスの量に依存するから、蓄えられてい
るフレークアイスの量が昇華により減少すると、計画し
た凝縮能力が得られないことになる。このためアイスコ
ンデンサの凝縮能力を常に所定値に維持するには、昇華
を防止してフレークアイスの蓄え量を所定値に保持する
必要がある。従来は前記のようなフレークアイスの昇華
防止を行なうためアイスコンデンサ室内を流れる循環空
気量を入口通路のドアの開閉度調節により調整すること
としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】空気の循環は前記のよ
うな目的を達成するために行なうので、フレークアイス
の昇華防止のためのみに循環を停止することもできない
事情にあることから、従来は、前述のようにアイスコン
デンサ室内を流れる循環空気量を調整する方法で昇華防
止を図っていた。しかしながら、循環空気量の増減する
方法では、フレークアイスの昇華を大幅に防止できるよ
うな顕著な効果も得られず、適宜減少氷量に見合うフレ
ークアイスを補充して充填フレークアイスの総量即ちア
イスコンデンサの能力を常時維持するようにしていた。
このためフレークアイスの補充作業に多くの時間、作業
人員を要するとともに昇華減少量を見込んだ量のフレー
クアイスを用意しなければならないという問題があっ
た。

【０００６】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ア
イスコンデンサにおいて充填されている氷の昇華減少を
実質的に防止することができる昇華防止冷却体、及びそ
の製造方法、並びにこの昇華防止冷却体を用いるアイス
コンデンサを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、異常時に水蒸
気が噴出充満する格納容器に設置されるアイスコンデン
サにおいて、塊状に形成されて前記水蒸気を凝縮するブ
ロックアイスからなることを特徴とする昇華防止冷却体
を提案する。

【０００８】そして、前記ブロックアイスには、請求項
２ないし請求項５記載のような昇華防止手段がなされ
る。即ち、請求項２記載の発明は、請求項１において、
前記ブロックアイスは、水溶性高分子フィルムが表面に
付着された略円柱状（円柱、円筒、偏平円柱、偏平円
筒、及びこれらの正円、長円、楕円、半円等の形状を含
む）本体部からなり、前記水溶性高分子フィルムは、前
記略円柱状本体部に対してその外周面上で円周方向に沿
った領域で溶着により付着されてなる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２におい
て、前記水溶性高分子フィルムは、前記略円柱状本体部
に対してその外周面上で軸心方向に延びる領域で更に溶
着により付着されてなる。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、前記ブロックアイスは、前記水溶性高分子フィルム
が表面に付着された略円柱状本体部からなり、前記水溶
性高分子フィルムは、前記略円柱状本体部に対してその
外周面、頂面及び底面の全領域で溶着により付着されて
なる。

【００１１】かかる発明によれば、昇華防止冷却体を従
来用いていた細径のフレークアイスに較べて大径で塊
状、特に請求項２ないし４記載のように略円柱状に形成
されたブロックアイスにて構成し、該ブロックアイスの
本体の外周に水溶性高分子フィルムを貼着しているの
で、該水溶性高分子フィルムの被膜層によって空気とブ
ロックアイスとの直接接触が回避され、ブロックアイス
の昇華が阻止される。

【００１２】また、異常時に多量の水蒸気を含む循環空
気が入ると、該水蒸気によって前記水溶性高分子フィル
ムが融解した後、所用の凝縮作用がなされる。

【００１３】また、請求項４において、好ましくは請求
項５記載のように、前記略円柱状本体部は、その軸心方
向に沿って半径方向の外方に延びて外周面で開口する短
冊状のスリットを有し、前記水溶性高分子フィルムは、
該スリットに押し込まれて溶着されてなる。このように
構成すれば、ブロックアイスをアイスバスケットに収納
する際に、該スリットを利用して容易にかつ確実に収納
できる。

【００１４】請求項６〜７の発明は、請求項１〜５に記
載の昇華防止冷却体を用いたアイスコンデンサに係り、
請求項６記載の発明は、異常時に水蒸気が噴出充満する
格納容器に設置され、前記水蒸気を凝縮する複数のブロ
ックアイスを収容する格子状の支持構造を有するアイス
コンデンサにある。

【００１５】また請求項７記載の発明は、請求項６にお
いて、前記支持構造には、請求項２ないし５のいずれか
に記載の昇華防止冷却体が支持されてなる。

【００１６】請求項８記載の発明は、請求項２ないし５
において、前記水溶性高分子フィルムは、硼砂入りポリ
ビニルアルコールから形成される。かかる発明によれ
ば、硼砂入りポリビニルアルコールは異常時の中性子吸
収能とともに水分子吸収能が高く、より高い昇華抑制効
果が得られる。

【００１７】然るに、硼砂を含むブロックアイス本体に
おいては、炉内からの中性子の吸収は良好になし得る
が、これの凍結点が−５℃〜−１０℃と低い。このため
前記アイスコンデンサ近傍における作業時の環境温度−
３℃近傍においては、前記ブロックアイス本体の表層は
溶触しており、該ブロックアイス本体の外側に貼着され
る水溶性高分子フィルムが湿潤して膨張剥離を起こし易
い。

【００１８】請求項９ないし１７記載の発明はかかる課
題を解決するものである。即ち、請求項９記載の発明
は、請求項１記載の昇華防止冷却体において、前記ブロ
ックアイスは、硼砂を含む略円柱状成形体からなるブロ
ックアイス本体と、該本体の外周に塗布あるいは接着さ
れ、前記ブロックアイス本体よりも凍結点温度が高い接
合用物質と、該接合用物質を介して貼着された水溶性高
分子フィルムとにより構成されてなる。

【００１９】また、前記接合用物質は、請求項１０のよ
うな、水溶性高分子剤、例えばポリビニルアルコール
（以下ＰＶＡと略称）の糊状体、あるいは請求項１１の
ような水の凍結層により構成する。

【００２０】かかる発明によれば、ブロックアイス内を
循環空気が通過する際に硼砂を含む本体を備えたブロッ
クアイスにて中性子が吸収され、外部への放出が阻止さ
れる。そして、該硼砂を含むブロックアイス本体は凍結
点が−５℃〜−１０℃と低く、また、該ブロックアイス
が配設されたアイスコンデンサ周りの作業環境が−３℃
程度の温度域であることから、該アイスコンデンサ周り
の作業時に前記ブロックアイス本体の表面が溶解してこ
れの外側にある水溶性高分子フィルムが湿潤状態にな
り、該フィルムの膨張、剥離の発生をみる恐れがある。

【００２１】然るに本発明においては、該ブロックアイ
ス本体の外周に、該ＰＶＡ等の糊状体あるいは水の凍結
層等からなる高凍結点の接合用物質が塗布あるいは接着
されているので、前記のようなブロックアイス本体の外
周面部の溶解により該接合用物質の外側にある水溶性高
分子フィルムが湿潤して膨張、剥離を起こすという不具
合の発生が回避される。

【００２２】請求項１２ないし１７記載の発明は、請求
項９ないし１１記載の発明にかかる昇華防止冷却体の製
造方法に係り、請求項１２記載の発明は、異常時に水蒸
気が噴出充満する格納容器に設置されるアイスコンデン
サにおいて、前記水蒸気を凝縮するために用いられる塊
状のブロックアイスを製造するにあたり、該ブロックア
イスの本体を略円柱状に成型し次いで該ブロックアイス
本体の外周にＰＶＡ等からなる糊状体を塗布し、該糊状
体に前記水溶性高分子フィルムを貼着することを特徴と
する。

【００２３】かかる発明によれば、請求項８〜１０に示
すような硼砂を含むブロックアイス本体にあっては、凍
結点が−５℃〜−１０℃と低く、前記ブロックアイスが
設けられたアイスコンデンサの作業環境である−３℃前
後の温度域では、ブロックアイスの表層部が溶融して水
溶性高分子フィルムの貼着部が湿潤し、該フイルムが確
実に貼着し難くなるが、該硼砂入りブロックアイスの外
周に糊状体を塗布しその上に前記水溶性高分子フィルム
を貼着するので、該フィルムは膨張あるいは剥離するこ
となく確実に貼着される。

【００２４】請求項１３記載の発明は、請求項１２に加
えて、前記糊状体の塗布と前記水溶性高分子フィルムの
貼着との間に、前記糊状体を加温する工程を加える。

【００２５】請求項１２の工程による場合、ブロックア
イス本体の表面にＰＶＡの糊状体を塗布した後、時間を
おくと該糊状体が凍結、固化してしまい、水溶性高分子
フィルムが貼着不良を起こし易くなるが、請求項１３記
載の発明のように、該ＰＶＡ糊状体を加温すれば、該糊
状体が再び溶解することとなり、前記水溶性高分子フィ
ルムが容易に貼着でき、従ってＰＶＡ糊状体の塗布から
水溶性高分子フィルムの貼着の工程に前記のような時間
をおくことができて余裕ができる。

【００２６】請求項１４記載の発明は、異常時に水蒸気
が噴出充満する格納容器に設置されるアイスコンデンサ
において、前記水蒸気を凝縮するために用いられる塊状
のブロックアイスを製造するあたり、該ブロックアイス
の本体を略円柱状に成型し、次いで、該ブロックアイス
の上下端部外周に前記糊状体を塗布し、該糊状体に前記
水溶性高分子フィルムを巻き付けた後、前記上下端部に
ヒートシールを施して前記凍結層を融着しながら前記フ
ィルムを貼着することを特徴とする。

【００２７】本発明にかかる昇華防止冷却体において
は、ブロックアイス本体と水溶性高分子フィルムとの間
に若干の空隙が形成される方が全面溶着の場合よりも昇
華の抑制効果があることが発明者らの実験によって明ら
かになっているが、かかる発明によれば、ＰＶＡ糊状体
をブロックアイス本体の上下端部のみに塗布し、該部に
前記フィルムを貼着するので、前記のような空隙が形成
されて、高い昇華抑制効果が得られる。また、上記貼着
部にヒートシールを施して前記フィルムの貼着を行なっ
ているので、該フィルムは確実に貼着される。

【００２８】請求項１５ないし１７記載の発明は、請求
項１２ないし１４記載の発明におけるＰＶＡの糊状体に
代えて、ブロックアイス本体の外周に水の凍結層を形成
する。即ち、請求項１５記載の発明は、異常時に水蒸気
が噴出充満する格納容器に設置されるアイスコンデンサ
において、前記水蒸気を凝縮するために用いられる塊状
のブロックアイスを製造するにあたり、該ブロックアイ
スの本体を略円柱状に成型し、次いで該ブロックアイス
本体の外周に水を吹き付けて凍結層を形成した後、該水
の凍結時に生じる接着力を利用して前記水溶性高分子フ
ィルムを貼着することを特徴とする。

【００２９】請求項１６記載の発明は、請求項１５にお
いて、前記水を吹き付けてから一旦凍結させ、次いで前
記水溶性高分子フィルムを貼着する。

【００３０】かかる発明によれば、前記のように凍結点
が−５℃〜−１０℃の硼砂含有ブロックアイス本体の外
周に水を吹き付けることにより、−３℃近傍の温度域で
ある前記作業環境においては該水が凍結してブロックア
イス本体の外周に氷の薄膜を形成する。これにより、前
記作業環境においてブロックアイス本体表面の溶解があ
っても、前記氷の凍結層によって外側に貼着される水溶
性フィルムの湿潤が回避され、これによる該フィルムの
膨張、剥離の発生が防止される。

【００３１】また、請求項１６記載の発明のように構成
すれば、請求項１２記載の発明と同様な過程でブロック
アイス本体外周に吹き付けた水を一旦凍結させ、該凍結
層を水溶性高分子フィルム貼着時に加温し溶解させるの
で、水の吹き付けからフィルムの貼着までの間に工程の
余裕ができる。

【００３２】請求項１７記載の発明は、異常時に水蒸気
が噴出充満する格納容器に設置されるアイスコンデンサ
において前記水蒸気を凝縮するために用いられる塊状の
ブロックアイスを製造するにあたり、該ブロックアイス
の本体を略円柱状に成型し、次いで、該ブロックアイス
本体の外周の適所に水を吹き付けて凍結層を形成した
後、、上下端部外周にヒートシールを施して前記凍結層
を融着しながら前記フィルムを貼着することを特徴とす
る。

【００３３】かかる発明によれば、ブロックアイス本体
の外周に部分的に水溶性高分子フィルムを水の凍結層を
介し、ヒートシールを施して貼着することにより、より
高い昇華防止効果とヒートシールによるフィルムの確実
な貼着効果が得られる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態
に記載されている構造部品の寸法、材質、形状、相対位
置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範
囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に
過ぎない。

【００３５】図１は本発明が適用される原子炉用アイス
コンデンサの構造を示す部分切断図、図２は該アイスコ
ンデンサ下部の部分正面図である。

【００３６】先ず、図１〜図２により、アイスコンデン
サの構成について説明すると、このアイスコンデンサ１
０は、円筒状の外部遮蔽１に囲まれた原子炉格納容器３
の内面に近接して設置される。原子炉格納容器３に近い
Ｃ／Ｖウォールダクトパネル５と、格納容器３内部にあ
る原子炉一次冷却材循環系の蒸気発生器７に近いＣ／Ｗ
ウォールダクトパネル９との間に、アイスコンデンサ１
０の支持格子１１が立設され、この中に多数のアイスバ
スケット１３が並んで設けられている。

【００３７】前記アイスコンデンサ１０のアイスバスケ
ット１３は、空気、水蒸気等の内外流通を許容すべく多
孔の材料からなる容器で、これに従来は３〜５ｍｍ角の
形状の破砕氷ないしかき氷状のフレークアイスが充填さ
れていたものである。前記支持格子１１は下部支持構造
物１５により下方から支持され、また、Ｃ／Ｗウォール
ダクトパネル９及び下部構造物１５に並んで立設された
クレーンウォール１７に支持されたブリッジクレーン１
９が、支持格子１１及びアイスバスケット１３の上方に
設けられ、これらの取扱いの便に供される。

【００３８】また、前記支持格子１１及びアイスバスケ
ット１３の上方には中間デッキドア２１が設けられ、空
気冷却ユニット２３がアイスコンデンサ室内の空気を冷
却するようになっている。更にその上方には、上部デッ
キドア２５が設けられている。

【００３９】かかるアイスコンデンサ１０には、図２に
示すように、下部にある入口ドア２７（開閉度が調節可
能にされている）から原子炉格納容器３の内部空気が流
入するようになっている。また、該入口ドア２７は鋼板
コンクリートからなるクレーンウォール１７の下方に引
込んだ形態で位置していて、更に該入口ドア２７の内側
にショックアブソーバ２９が設けられ、開閉度が調節可
能にされた入口ドア２７から流入する内部空気の衝撃を
緩和するようになっている。

【００４０】前記のように構成されたアイスコンデンサ
１０の多数のアイスバスケット１３の中に本発明にかか
るブロックアイス３２がそれぞれ収納される。図３は本
発明の第１実施形態にかかるブロックアイスを成型する
ための成型装置の概観斜視図、図４はブロックアイスの
外観斜視図である。

【００４１】図３及び図４において３２は円柱状に形成
されたブロックアイスである。該ブロックアイス３２
は、図３に示されるような周知の油圧プレス３１によっ
て成型される。即ち図３において、該ブロックアイス３
２を成型するにあたっては、成型筒３０の中にかき氷
状、砕氷状もしくはペレット状の氷粒もしくはフレーク
アイスを注入し、表面をならした後（あるいはならさず
に）、油圧プレス３１によって約３０〜４０Ｋｇ／ｃｍ
^２の圧縮圧力で成型する。成型筒３０は、中心に向かっ
て延びる短冊状の突片３０ａを有するため、成型された
ブロックアイス３２には、図４に示すように、そのほぼ
中心から外周面まで延びる短冊状のスリット３２ａが形
成される。

【００４２】前記ブロックアイス３２のこのスリット３
２ａは、アイスバスケット１３にブロックアイス３２を
収容した場合の便宜を図るために形成されているので、
アイスバスケット１３の構造もしくは形状に合わせて適
宜変更することができる。同様に、ブロックアイス自体
の形状も適宜変更しうる。また、前記アイスコンデンサ
１０の支持格子１１自体の構造によっては、アイスバス
ケット１３を用いずに、ブロックアイス３２を直接支持
格子１１に載置してもよいし、１つのアイスバスケット
１３に複数のブロックアイス３２を収容してもよい。

【００４３】上記のようにして成型されるブロックアイ
ス３２は、図４に示すように、一面側にスリット３２ａ
を有する円柱状に形成される（大きさは図４に示した寸
法程度が好適） そして、該ブロックアイス３２は、その本体３２ｂが中
性子の吸収を促進するため硼砂（Ｎａ_２Ｂ₄Ｏ₇・１０Ｈ
_２Ｏ）を含有する凍結体にて構成される。該ブロックア
イス本体３２ｂの外周に水溶性高分子ポリビニルアルコ
ール（以下ＰＶＡと略称する）を貼着して、該ブロック
アイス本体３２ｂの昇華を阻止あるいは抑制している。

【００４４】前記ブロックアイス３２は、ブロックアイ
ス成型用の油圧プレス３１により約３０ｋｇ／ｃｍ^２の
圧縮圧力で成型され、図４に示されるように直径３００
ｍｍ、高さ３００〜５００ｍｍ（好ましくは４００ｍｍ
程度）の円柱形状とするのが好適な１例である。

【００４５】前記ＰＶＡからなるフィルムはブロックア
イス本体３２ｂの外面にドライヤによる加熱処理によっ
て前面溶着あるいは部分溶着により貼着する。図５は前
記ブロックアイス本体３２ｂにＰＶＡからなるフィルム
３３が貼着された形態例を示す。

【００４６】図５（ａ）はＰＶＡからなるフィルム（以
下フィルムと略称）３３の貼着が無いものである。図５
（ｂ）は、前記フィルム３３を黒点群３３ａにて示すよ
うに、ブロックアイス本体３２ｂの上下外周縁及びスリ
ット３２ａに沿った軸方向縁にて溶着したもの、（ｃ）
は上記（ｂ）に加えて本体３２ｂの外周面の軸方向でも
溶着したもの（３３ｂにて示す）、（ｄ）はブロックア
イス本体３２ｂの外周面全域を溶着（３３ｃにて示す）
したもの、（ｅ）は前記（ｄ）に加えてスリット３２ａ
にもフィルム３３を押し込み、この部分でも溶着（３３
ｄ）したもの、をそれぞれ示す。

【００４７】前記ＰＶＡからなるフィルム３３の仕様と
しては、ＰＶＡ重合度＝１７００、鹸化度＝８８モル
％、０．８重量％硼砂添加品で、厚みが１５μｍ程度が
好適である。ここで、前記ＰＶＡは重合度と鹸化度の調
整で水溶性グレードのものを選定すると同時に、水蒸気
透過の抑制と異常時水分子吸収能の高いホウ素含有の硼
砂入りＰＶＡを使用し、特に氷昇華抑制の面での効果が
大きい。

【００４８】以上のようにして成型、処理したブロック
アイス３２を前記アイスコンデンサ１０の支持格子１１
の中に、アイスバスケット１３に収納した状態（あるい
はそのままで）で配置する。このようにアイスコンデン
サ１０を構成すれば、通常の状態では、該アイスコンデ
ンサ１０の中を流れる循環空気が該ブロックアイス３２
に触れても、空気とブロックアイス本体３２ｂとの直接
接触は水溶性高分子フィルム３３により阻止されること
となってブロックアイス本体３２ｂの昇華が抑制され
る。これに対し異常時に大量の水蒸気を含む循環空気が
ブロックアイス３２に触れると、該水蒸気により水溶性
高分子フィルム３３が溶解した後、所要の凝縮作用が行
なわれる。

【００４９】［実験例］図６には、ブロックアイス本体
３２ｂの外面にＰＶＡフィルム３３を図５（ａ）〜
（ｅ）に示すような溶着態様（但し（ａ）は前記ＰＶＡ
フィルムを溶着せず）で貼着してなるブロックアイス３
２を−１５℃（一定温度）の冷凍庫内に搬入し、下記
（１）式に定義する氷昇華率の径時変化を計測した実験
結果を示す。 氷昇華率＝（氷の初期重量−氷の昇華後重量）／氷の初期重量 …（１）

【００５０】図６に明らかなように、本発明にかかるブ
ロックアイス３２は、従来のフレークアイスに較べて氷
昇華率が少なく、殊に前記ブロックアイス本体３２ｂの
外面に前記ＰＶＡフィルム３３を貼着したものは、何れ
も前記氷昇華率が小さく、ブロックアイス３２からの昇
華を大幅に抑制することが確認できる。特に、前記ＰＶ
Ａフィルム３３を貼着したもののうち、全面溶着でな
く、ブロックアイス本体３２ｂとＰＶＡフィルム３３と
の間に若干空隙が形成される部分溶着の方が前記昇華の
抑制効果が大きい。

【００５１】次に本発明の第２実施形態にかかるブロッ
クアイス及びその製造方法について説明する。

【００５２】この実施形態にかかるブロックアイスは、
図７に示すように、前記第１実施形態と同様な硼砂を含
有する円柱状のスリット３２ａ付きブロックアイス本体
３２ｂの外面に、ＰＶＡからなる糊即ちＰＶＡ糊３４あ
るいは水の凍結膜４０を介して第１実施形態と同様なＰ
ＶＡフィルム３３を貼着して構成される。前記ＰＶＡ糊
３４は、原液の粘度５００ｃｓｔ（１０℃において）、
原液と水との配合比は原液：水＝１：２〜１：４程度が
好適である。

【００５３】かかる第２実施形態によるブロックアイス
３２が組込まれたアイスコンデンサ１０においては、該
ブロックアイス３２内を循環空気が通過する際に硼砂を
含有するブロックアイス本体３２ｂに中性子が吸収さ
れ、外部への放出が阻止される。

【００５４】そして硼砂を含むブロックアイス本体３２
ｂは凍結点が−５℃〜−１０℃と低く、また該ブロック
アイス３２が収納されたアイスコンデンサ１０周りの作
業環境は−３℃程度の温度域であることから、該アイス
コンデンサ周りの作業時凍結点の低い該ブロックアイス
本体３２ｂの表面が溶解して、これの外側にあるＰＶＡ
フィルム３３が湿潤状態になろうとする。

【００５５】しかしながら、この実施形態においては、
その第１例としてはブロックアイス本体３２ｂの外周に
ＰＶＡ糊３４を塗布して前記ＰＶＡフィルム３３を溶着
し、また第２例としては、ブロックアイス本体３２ｂの
外面に、該本体３２ｂよりも凍結点の高い水を吹き付け
て前記作業環境温度域（−３℃程度）で凍結させて氷膜
４０を形成し、該氷膜４０を介してＰＶＡフィルム３３
を貼着しているので、これらＰＶＡ糊３４及び氷膜４０
の形成により、前記ブロックアイス本体３２ｂの表面の
溶解によるＰＶＡフィルム３３の湿潤及びこれによるＰ
ＶＡフィルム３３の膨張、剥離の発生が阻止される。

【００５６】次に図８〜図１３により、かかる第２実施
形態によるブロックアイス３２の製造方法について説明
する。

【００５７】図８は該ブロックアイスの製造方法の第１
例を示す。図８において、（Ａ）に示された硼砂を含有
するブロックアイス本体３２ｂの外周に、（Ｂ）に示す
ように塗布具３６によりＰＶＡ糊の溶液（２０〜１００
％）３４を塗布しながら、（Ｃ）に示すようにＰＶＡフ
ィルム３３を貼着する。この場合、ＰＶＡ糊３４を塗布
後、これが凍結しないうちにＰＶＡフィルム３３を貼着
することを要する。

【００５８】この場合は硼砂入りブロックアイス本体３
２ｂの外周にＰＶＡ糊３４を塗布し、その上にＰＶＡフ
ィルム３３を貼着するので、前記ブロックアイス本体３
２ｂ表面に溶解があっても、ＰＶＡ糊３４によって外側
のＰＶＡフィルム３３の湿潤、及びこれに伴う膨張、剥
離が回避される。

【００５９】図９は前記ブロックアイスの製造方法の第
２例を示す。この例においては前記第１例と同様にブロ
ックアイス本体３２ｂの外周にＰＶＡ糊３４を塗布し
（図９（Ａ））、その後一定期をおいて該ＰＶＡ糊３４
の塗布層を凍結させる。そして、同図（Ｂ）に示すよう
に温風機３７等の加温手段によりＰＶＡ糊３４の塗布層
を昇温させてこれを溶解せしめて、前記第１例と同様に
ＰＶＡフィルム３３を貼着する。

【００６０】前記のように、第１例においては、ブロッ
クアイス本体３２ｂの表面にＰＶＡ糊３４を塗布した
後、直ちにＰＶＡフィルム３３を貼着しないと、該ＰＶ
Ａ糊３４が凍結してしまいＰＶＡフィルム３３が貼着不
良を起こし易いが、この例のようにＰＶＡフィルム３３
の貼着前にＰＶＡ糊３４を加温して溶解させればＰＶＡ
フィルム３３は容易に且つ確実に貼着される。従って、
ＰＶＡ糊３４の塗布後に時間をおいてＰＶＡフィルム３
３を貼着することができ、工程に余裕ができる。

【００６１】図１０は前記ブロックアイスの製造方法の
第３例を示す。この例においては、図１０（Ａ）に示す
ように、ブロックアイス本体３２ｂの上端部及び下端部
の外周にＰＶＡ糊３４を塗布し、同図（Ｂ）に示すよう
にＰＶＡフィルム３３で該ブロックアイス本体３２ｂの
外周面全体を包み、前記上下端部のＰＶＡ糊３４塗布部
にヒートシール３８を施して該ＰＶＡフィルム３３を貼
着する。

【００６２】前記のように、ブロックアイス本体３２ｂ
とＰＶＡフィルム３３との間に若干の空隙がある方が全
面溶着の場合よりも昇華の抑制効果があるが、この例に
よればＰＶＡ糊３４をブロックアイス本体３２ｂの上下
端部のみ塗布し、他の部分ではＰＶＡフィルム３３との
間に空隙が形成されているので、前記のような昇華の抑
制効果を有し、またヒートシール３８によってＰＶＡフ
ィルム３３をブロックアイス本体３２ｂに貼着するの
で、貼着面積が小さくても確実に貼着がなされる。

【００６３】図１１は前記ブロックアイスの製造方法の
第４例を示す。この例においては、図１１（Ａ）に示す
ブロックアイス本体３２ｂの外周に、同図（Ｂ）に示す
ように水スプレー器３９によって水（要すれば純水）を
一様に吹き付ける。水は硼砂入りのブロックアイス本体
３２ｂよりも凍結点が高いので、−３℃程度の作業環境
においてブロックアイス本体３２ｂの表面が溶解状態で
あっても、該水は０℃近傍で直ちに凍結して氷膜４０を
形成する。そして上記によって氷膜４０が形成された直
後にＰＶＡフィルム３３を貼着する。

【００６４】この例においては、ブロックアイス３２の
凍結点−５℃〜−１０℃よりも高い凍結点の水をブロッ
クアイス本体３２ｂの外周に吹き付けることにより、前
記ブロックアイス３２ｂの外表面が溶解状態になる−３
℃近傍の作業環境において水の吹き付けと同時にブロッ
クアイス本体３２ｂの表面に氷の薄膜４０が形成される
ので、その直後にＰＶＡフィルム３３を貼着することに
より、これの湿潤が回避できる。

【００６５】図１２はブロックアイスの製造方法の第５
例を示す。この例においては、前記第４例におけるブロ
ックアイス本体３２ｂの表面への水スプレー器３９によ
る吹き付け（図１２の（Ａ））の後、該水を完全に凍結
（凍結）させて氷膜４０を形成した後、同図（Ｂ）に示
すように、凍結した氷膜４０の表面を温風機３７等の加
温手段によって昇温させて氷膜４０を溶解させながらＰ
ＶＡフィルム３３を貼着する。

【００６６】この例においては、図９に示す第２例と同
様に、水をブロックアイス本体３２ｂの表面へ吹き付け
て凍結層を形成した後、とＰＶＡフィルム３３の貼着と
の間に時間をおくことができるので、作業環境に余裕が
できる。

【００６７】図１３はブロックアイスの製造方法の第６
例を示す。この例においては、図１３（Ａ）のように、
−３℃程度の作業環境下にてブロックアイス本体３２ｂ
の外周全体あるいは上端部及び下端部に水スプレー器３
９による水の吹き付けを行なって氷膜４０を形成し、次
いで、同図（Ｂ）のようにＰＶＡフィルム３３で該ブロ
ックアイス本体３２ｂの外周面全体を包み、上、下端部
にヒートシール３８を施してＰＶＡフィルム３３を貼着
する。

【００６８】この場合は、図１０に示す第３例と同様に
ブロックアイス本体３２ｂの適所をヒートシール３８に
よりＰＶＡフィルム３３に貼着することによりブロック
アイス本体３２ｂとＰＶＡフィルム３３との間に空隙の
形成が可能となり、昇華防止効果が向上するとともに、
ヒートシール３８を施しての貼着であるので、部分貼着
であっても確実に貼着できる。

【００６９】図１４は前記ブロックアイス３２を上下に
複数個積層する場合を示す。この場合は、該ブロックア
イス３２の外周には前記第１例〜第６例のような方法に
よってＰＶＡフィルム３３を貼着するが、各ブロックア
イス３２間の層部４１については、該ＰＶＡフィルム３
３の貼着を必ずしも行なわなくてもよい。この場合、前
記層部４１にＰＶＡフィルム３３を貼着すると、層部４
１の上下間において断熱効果をなし、ブロックアイス３
２表面の溶解が回避される。

【００７０】図１５は前記ブロックアイス３２にＰＶＡ
フィルム３３を自動的に貼付するようにした自動貼付装
置の１例を示す。図１５において、５８はＰＶＡ糊が収
容されたＰＶＡタンク、５８ａは該タンク５８にＰＶＡ
糊を注入するためのＰＶＡ糊注入孔、５９はＰＶＡ糊供
給用のポンプである。５４は架台で、該架台５４には前
記ブロックアイス３２載置用のターンテーブル５７ａが
取付けられている。５７は該ターンテーブル５７ａを回
転駆動するためのターンテーブル駆動部である。

【００７１】５３はＰＶＡ糊貼付機構部、５１はフィル
ム押付機構部、５２はフィルム切断用押付部、５５はＰ
ＶＡ糊受け皿、５９は前記ＰＶＡ糊タンク５８と前記Ｐ
ＶＡ糊貼付機構部５３とを接続する配管、５６はＰＶＡ
フィルム３３緊張用のテンションローラである。

【００７２】かかる自動貼付装置において、架台５４に
回転自在に取付けられたターンテーブル５７ａ上にはブ
ロックアイス３２が載置され、該ブロックアイス３２は
該ターンテーブル５７ａをターンテーブル駆動部５７に
より回転駆動されることにより、一定速度で回転せしめ
られている。一方、貼着用のＰＶＡフィルム３３は、テ
ンションローラ５６によって緊張されながら、フィルム
押付機構部５１に送られ、またＰＶＡ糊はＰＶＡ糊タン
ク５８からポンプ５９により配管６０を通ってＰＶＡ糊
貼付機構部５３に送られている。

【００７３】そして、上記ターンテーブル５７ａ上のブ
ロックアイス３２を所定速度で回転させつつ、ＰＶＡ糊
タンク５８から配管６０を通してＰＶＡ糊貼付機構部５
３にてＰＶＡ糊をブロックアイス３２の外周に塗布す
る。次いでＰＶＡフィルム３３を、テンションローラ５
６を介してフィルム押付機構部５１に送り、ここでＰＶ
Ａ糊が塗布されているブロックアイス３２の外周面に、
該ＰＶＡフィルム３３をフィルム押付機構５１によって
押付け、貼着する。そして、貼着後のＰＶＡフィルム３
３の端部はフィルム切断用押付部５２によって、所定の
貼着長さになるように切断される。

【００７４】

【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、昇
華防止冷却体を塊状、特に円柱状に形成し、その外周に
水溶性高分子フィルムを貼着したので、ブロックアイス
と空気との直接接触が回避され、該ブロックアイスの昇
華を防止することができる。

【００７５】また、請求項９ないし１７のように構成す
れば、−３℃近傍の作業環境下において硼砂入りブロッ
クアイス本体の表面が溶解しても、該ブロックアイス本
体の表面にＰＶＡの糊状体を塗布し、あるいは水を吹き
付けて氷膜を形成することによって外側に貼着される水
溶性高分子フィルムが湿潤して、膨張や剥離を引き起こ
すのが防止され、ブロックアイスの取扱性及び品質を高
く保持しつつブロックアイスの昇華を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用される原紙炉用アイスコンデン
サの構造を示す部分断面図である。

【図２】 上記アイスコンデンサ下部の部分正面図であ
る。

【図３】 ブロックアイス成型装置の外観図である。

【図４】 本発明の第１実施形態にかかるブロックアイ
スの外観図である。

【図５】 上記第１実施形態におけるブロックアイスの
ＰＶＡフィルムの貼着例を示す外観図である。

【図６】 上記第１実施形態におけるブロックアイスの
昇華実験結果を示す線図である。

【図７】 本発明の第２実施形態にかかるブロックアイ
スの外観図である。

【図８】 上記第２実施形態にかかるブロックアイスの
製造方法の第１例を示す説明図である。

【図９】 上記製造方法の第２例を示す説明図である。

【図１０】 上記製造方法の第３例を示す説明図であ
る。

【図１１】 上記製造方法の第４例を示す説明図であ
る。

【図１２】 上記製造方法の第５例を示す説明図であ
る。

【図１３】 上記製造方法の第６例を示す説明図であ
る。

【図１４】 上記第２実施形態におけるブロックアイス
の他の例を示す外観図である。

【図１５】 上記実施形態に係るＰＶＡフィルムの自動
貼付装置の１例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ アイスコンデンサ １１ 支持格子 １３ アイスバスケット ３０ 油圧プレス ３２ ブロックアイス ３２ａ スリット ３２ｂ ブロックアイス本体 ３３ ＰＶＡフィルム ３４ ＰＶＡ糊 ３６ 塗布具 ３７ 温風機 ３８ ヒートシール ３９ 水スプレー器 ４０ 氷膜 ５１ フィルム押付機構部 ５２ フィルム切断用押付部 ５３ ＰＶＡ糊貼付機構部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 顕彦 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 西谷 順一 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 吉川 孝三 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 峯元 雅樹 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容器
   に設置されるアイスコンデンサにおいて、塊状に形成さ
   れて前記水蒸気を凝縮するブロックアイスからなること
   を特徴とする昇華防止冷却体。
2. 【請求項２】 前記ブロックアイスは、水溶性高分子フ
   ィルムが表面に付着された略円柱状（円柱、円筒、偏平
   円柱、偏平円筒、及びこれらの正円、長円、楕円、半円
   等の形状を含む）本体部からなり、前記水溶性高分子フ
   ィルムは、前記略円柱状本体部に対してその外周面上で
   円周方向に沿った領域で溶着により付着されてなる請求
   項１記載の昇華防止冷却体。
3. 【請求項３】 前記水溶性高分子フィルムは、前記略円
   柱状本体部に対してその外周面上で軸心方向に延びる領
   域で更に溶着により付着されてなる請求項２記載の昇華
   防止冷却体。
4. 【請求項４】 前記ブロックアイスは、前記水溶性高分
   子フィルムが表面に付着された略円柱状本体部からな
   り、前記水溶性高分子フィルムは、前記略円柱状本体部
   に対してその外周面、頂面及び底面の全領域で溶着によ
   り付着されてなる請求項１記載の昇華防止冷却体。
5. 【請求項５】 前記略円柱状本体部は、その軸心方向に
   沿って半径方向の外方に延びて外周面で開口する短冊状
   のスリットを有し、前記水溶性高分子フィルムは、該ス
   リットに押し込まれて溶着されてなる請求項４記載の昇
   華防止冷却体。
6. 【請求項６】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容器
   に設置され、前記水蒸気を凝縮する複数のブロックアイ
   スを収容する格子状の支持構造を有するアイスコンデン
   サ。
7. 【請求項７】 前記支持構造には、請求項２ないし５の
   いずれかに記載の昇華防止冷却体が支持されている請求
   項６記載のアイスコンデンサ。
8. 【請求項８】 前記水溶性高分子フィルムは、硼砂入り
   ポリビニルアルコールから形成されている請求項２ない
   し５のいずれか１つに記載の昇華防止冷却体。
9. 【請求項９】 前記ブロックアイスは、硼砂を含む略円
   柱状成形体からなるブロックアイス本体と、該本体の外
   周に塗布あるいは接着され前記ブロックアイス本体より
   も凍結点が高い接合用物質と、 該接合用物質を介して貼着された水溶性高分子フィルム
   とにより構成されてなる請求項１記載の昇華防止冷却
   体。
10. 【請求項１０】 前記接合用物質が水溶性ポリビニルア
    ルコール（以下ＰＶＡと称する）の糊状態からなる請求
    項９記載の昇華防止冷却体。
11. 【請求項１１】 前記接合用物質が水の凍結層である請
    求項９記載の昇華防止冷却体。
12. 【請求項１２】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容
    器に設置されるアイスコンデンサにおいて、前記水蒸気
    を凝縮するために用いられる塊状のブロックアイスを製
    造するにあたり、 該ブロックアイスの本体を略円柱状に成形し、次いで該
    ブロックアイス本体の外周にＰＶＡ等の糊状体を塗布
    し、該糊状体を介して前記水溶性高分子フィルムを貼着
    することを特徴とする昇華防止冷却体の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記糊状体の塗布と前記水溶性高分子
    フィルムの貼着との間に、前記糊状体を加温する工程を
    加えた請求項１２記載の昇華防止冷却体の製造方法。
14. 【請求項１４】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容
    器に設置されるアイスコンデンサにおいて、前記水蒸気
    を凝縮するために用いられる塊状のブロックアイスを製
    造するにあたり、 該ブロックアイスの本体を略円柱状に成型し、次いで、
    該ブロックアイス本体の上下端部外周に前記糊状体を塗
    布し、該糊状体に前記水溶性高分子フィルムを巻きつけ
    た後、前記上下端部にヒートシールを施して前記フィル
    ムを貼着することを特徴とする昇華防止冷却体の製造方
    法。
15. 【請求項１５】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容
    器に設置されるアイスコンデンサにおいて、前記水蒸気
    を凝縮するために用いられる塊状のブロックアイスを製
    造するにあたり、 該ブロックアイスの本体を略円柱状に成型し、次いでブ
    ロックアイス本体の外周に水を吹き付けた後、該水の凍
    結時に生じる接着力を利用して前記水溶性高分子フィル
    ムを貼着することを特徴とする昇華防止冷却体の製造方
    法。
16. 【請求項１６】 前記水を吹き付けてから一旦凍結さ
    せ、次いで前記水溶性高分子フィルムを貼着するように
    した請求項１５記載の昇華防止冷却体の製造方法。
17. 【請求項１７】 異常時に水蒸気が噴出充満する格納容
    器に設置されるアイスコンデンサにおいて前記水蒸気を
    凝縮するために用いられる塊状のブロックアイスを製造
    するにあたり、 該ブロックアイスの本体を略円柱状に成型し、次いで、
    該ブロックアイス本体の外周の適所に水を吹き付けて凍
    結層を形成した後、上下端部外周にヒートシールを施し
    て前記凍結層を融着しながら前記フィルムを貼着するこ
    とを特徴とする昇華防止冷却体の製造方法。