JP2015055621A - 原子炉の冷却装置。 - Google Patents

原子炉の冷却装置。 Download PDF

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Abstract

【課題】原子炉の冷却装置。【解決手段】本発明は原子炉の発熱を外部に搬出する際に、放射能を除去し、熱だけを搬出するもので、特にメルトダウン後の原子力発電用原子炉の冷温停止工程に有効で有るが、通常運転時にも利用する場合も有る。【選択図】図１

Description

本発明は原子炉の発熱を外部に搬出する際に、放射能を除去し、熱だけを搬出するもので、特にメルトダウン後の原子力発電用原子炉の冷温停止工程に有効で有るが、通常運転時にも利用する場合も有る。
現在、福島でメルトダウンした原子炉の長期間を要する冷温停止工程に於いて、メルトダウンした燃料に直接水を掛けて居る為、大量の汚染水が発生し、処理が難航して居る。
外周にプールを設けて、緊急時に海水を注入する方法は公知で有るが、地震に依る炉の亀裂や、メルトダウンした原子炉では、大量の汚染水が発生し、困難に成る。
鉛、はんだ等の様に、融点が低くて、溶かして炉の外壁に融着させ易く、放射線を通し難く、熱伝達の良い金属を介して炉の熱を、伝導に依って、放射線の軽微又は天然値の地点まで運び出し、其処で水冷、空冷等で熱を廃棄させる。
メルトダウン時の冷温停止工程の他、通常運転時にも利用する場合も有る。
加圧水型原子炉は、燃料に接触する１次冷却水の熱を、炉壁を介して２次冷却水に移すが、本装置を介して２次冷却水に移す場合も有る。
原子炉の上蓋の外周の本体との合わせ面に電熱線を仕込み、蓋を閉めた際、通電してはんだを溶かして密封し、蓋を開く際は、再び通電してはんだを溶かしてから開く方式は先願特許にて公知で有る。本装置も同様の接着手段を取る場合も有る。
メルトダウン時は室内の線量が高い場合が予想されるので、建屋の外壁に有人、又は無人リモコンでマンホールを開け、炉の外面にはんだが乗り易くする為の下地処理を行った後、マンホールからディビダーク工法の様に釣り込んで炉壁に接触させる場合も有る。
はんだの様な熱伝達用の金属は、建屋の外からガイド鋳型に流し込み、押し湯を建屋の外に導いて、湯周りを確認する場合も有る。
水冷の場合のラジエーターは、自動車用が流用可能で有るが、是には、低気圧に備えて圧力キャップが装着されて居る。是を更に高圧にして冷却効率の向上を図る場合も有る。
ラジエーターの水に直接海水を使ったり。ラジエーターを海水に漬けたり、空冷用の冷却フィンを延長して海水の井戸に漬ける等で、脱電源化や、動力を節減を図る場合も有る。
炉と冷却機との間に、炉側を低温とする熱電変換素子を挿入して、冷却効率を向上させる場合も有る。
自動車用ラジエーターの代わりに、冷凍機を使用し、熱交換器に低温の冷媒を流す事で、冷却効率を向上させる場合も有る。
原子炉の発する放射能を有効に遮断する事が出来る。従ってメルトダウン時の他、通常運転時に利用しても、補機に必要なエネルギーの節減が可能で有る。
本発明の実施形態に係る原子炉の冷却装置の全体構成を示す図である。
本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る原子炉の冷却装置の全体構成を示す図である。
図において１は原子炉圧力容器、２は原子炉格納容器、３は圧力抑制室で、４は圧力容器の底に解け落ちた燃料で、鉛５を流し込んで封じ込めて有る。６は格納容器の底に解け落ちた燃料で、鉛７を流し込んで封じ込めて有る。８は放射能を遮断する建屋で、９はマンホールで有る。１０は鋳込み用ガイドで、１１は放射能の遮断性能は高く、熱伝導性の良い部材で、１２は其の鋳込み口、１３は押し湯口で有る。１４は耐熱ゴムパッキン、又は密封用電熱線とはんだのセットで有る。１５空冷用フィン。１６はモーター駆動のファン、１７は水冷の熱交換機で、水は図示されない水ポンプで、ゴム管１８より、ラジエーター１９に入り、ゴム管２０より戻る。ラジエーター１９は図示されないファンで空冷される場合も有る。２１は加圧式ラジエーターキャップである。
伝熱材１１の途中に、図示されない熱電変換素子を挿入する場合も有る
ラジエーター１９の代わりに、冷凍機を使用し、熱交換器１７に低温の冷媒を流す場合も有る。
１・・・原子炉圧力容器、２・・・原子炉格納容器、３・・・圧力抑制室、
４・・・解け落ちた燃料、５・・・流し込んだ鉛、６・・・解け落ちた燃料、
７・・・流し込んだ鉛、８・・・建屋、９・・・マンホール、１０・・・ガイド、
１１・・・放射能遮断兼熱伝導部材、１２・・・鋳込み口、１３・・・は押し湯口、
１４・・・パッキン。１５・・・フィン、１６・・・ファン、１７・・・熱交換機、
１９・・・ラジエーター、２１・・・ラジエーターキャップ。

Claims (1)

  1. 主としてメルトダウン後の原子力発電用原子炉の冷温停止工程に際し、鉛、はんだ等の放射線を通し難く、熱伝達の良い金属を介して炉の熱を、伝導に依って、放射線の軽微又は天然値の地点まで運び出し、其処で水冷、空冷、冷媒等で廃棄させる、原子力発電用原子炉の冷温停止装置。通常運転時に利用する場合も含む。
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