JP2813412B2 - 格納容器の受動的冷却方法及び装置 - Google Patents

格納容器の受動的冷却方法及び装置

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JP2813412B2 JP2093299A JP9329990A JP2813412B2 JP 2813412 B2 JP2813412 B2 JP 2813412B2 JP 2093299 A JP2093299 A JP 2093299A JP 9329990 A JP9329990 A JP 9329990A JP 2813412 B2 JP2813412 B2 JP 2813412B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、原子炉に関し、特に、想定上の設計基準事
故の後に原子炉の格納容器を冷却する本質的に受動の冷
却系に関するものである。この冷却系は、原子力発電プ
ラントの他の構造と関連して、炉心崩壊熱を全て迅速に
除去することにより受動的な最終熱シンクとしても機能
する。
関連技術の説明 想定事故後に原子炉の格納容器から熱を除去すること
は、安全関連の機能であって、この機能は、諸機器及び
諸冷却系からなる２つ以上の別個の冗長系により遂行さ
れるのが典型的である。水冷却型原子炉においては、こ
れ等の冗長系のそれぞれが、１つ以上のファン冷却器
と、機器冷却水用、供用水用、最終熱シンク用等の一連
の冷却系とを含むことが典型的であり、全冗長系は、デ
ィーゼル発電機により発電される交流電力、電気ケーブ
ル及び開閉器類、制御回路、換気空調系等により支援さ
れている。これ等の冗長系の全ては、安全関連の機能を
遂行するので、地震に対しても環境に対しても認定され
ていなければならず、しかも、耐震設計の構造内に格納
されていなければならない。
上述の構造と、原子力発電プラントの安全に対する配
慮とのために、耐震設計、設定、試験、並びに建屋及び
諸機器の保守等に関連して、かなりの建設及び運転上の
努力が必要になるので、原子力発電プラントの設計は、
非常に複雑且つ経費を要するものになる。
安全等級の機器の数を低減させるために、また、機器
を冷却し最終的に熱を除去するための交流電力、加熱及
び空調、大きな冷却水系等を含む安全等級の支援系機能
の必要性を無くすために、受動系が工夫されてきた。こ
れ等の受動系は、運転員の動作を必要とせず、安全機能
の信頼性を増し、市民に対する危険性を減少させる。原
子力発電プラントの信頼性と稼働率とが改善される一方
で、複雑性、保守の必要性、コスト及び建設時間が減少
している。
受動的安全系の一例は米国特許第4,753,771号明細書
に記載されている。この明細書に記載された受動的安全
系では、全ての安全機能を遂行するために、重力のよう
な自然現象、圧縮ガス、及び自然循環を最大に使用する
ことによって、安全等級の冗長支援系とそれ等に関連し
た構造の量とを減少させている。
上述の特許に提供されている格納容器冷却系は、鋼製
格納容器の外側の自然循環による空気冷却に依拠してい
る。この概念は、商用に使用されている大きさの原子炉
プラントに適用可能とするためには、典型的な格納容器
表面積より大きい表面積を必要とし、また／或は、典型
的な格納容器設計の圧力／温度より高い圧力／温度を必
要とするであろう。
一般に、格納容器の熱除去機能を簡略化しようとする
先行技術の試みは幾つかの欠点を有し、その欠点が上記
の試みの適用を躊躇させていた。具体的には、安全関連
の建屋及び支援系の大幅な減少がプラント全体の規模で
なされるように、受動的な格納容器冷却と他の受動的な
安全機能とを組み合わせていなかった。従って、格納容
器冷却に必要な構造及び／又は機器はコストを増加させ
るものとだけ考えられていた。安全関連の格納容器冷却
を必要とする事象の頻度は非常に低いので、コスト対利
益の歓迎されうる認知された比率はない。
また、原子力プラントの規模についての経済性を最大
にしたいという希望のために、プラントの大部分は2700
メガワットかそれ以上の熱出力の定格を有する結果にな
っている。これ等の大型のプラントは、代表的には39.6
〜45.7mm（130〜150ft）の直径を有する格納容器を必要
とする。従来、この寸法範囲については、円筒形のステ
ンレス鋼製格納容器を使用することは実際的ではないと
考えられており、また、球状のテンスレス鋼製格納容器
も一般に用いられていなかった。従って、コンクリート
製の格納容器が典型的な設計上の選択枝であった。しか
し、これ等のコンクリート製格納容器は外部から表面を
冷却することはできない。
鋼製格納容器の表面冷却を行うには、同格納容器を囲
む遮蔽建屋が、空気入口及び出口を提供するか或は蒸気
を排出する周囲もしくは環境に開放していることが必要
である。これは、鋼製格納容器を有するプラントが遮蔽
建屋を利用して格納容器との間に環状部を画成し、同環
状部にフィルターを付けて放射線放出に対する２次的バ
リヤーとして機能させている現在の慣行に反している。
熱を除去すると共に格納容器の圧力を制限するために
格納容器の外側表面に対して水のみを使用することに
は、幾つかの実際上の限界がある。第１に、格納容器の
外側表面を100℃≒212゜F（冷却水は沸騰しない）以下
に保つべきなら、非常に多量の冷却水が必要であり、上
方にあるタンクから重力のみによりこの冷却水を供給す
ることは、実際の貯蔵容量から考えて限界がある。従っ
て、長期間の冷却となって、認定を受けた付加的な水供
給源と、ポンプと、配管及び支援系のような関連構造と
が必要になる。このように、かかる冷却系は完全に受動
的ではない。冷却水を担当に加熱して沸騰させるのな
ら、外側表面の温度は100℃以上でなければならない。
2.8Kg/cm2（40psig）における蒸気／水の飽和温度は122
℃（250゜F）に過ぎないので、熱伝達のための十分な温
度変化を生じさせたいのなら、格納容器の設計圧力をも
っと高くすることが必要であろう。
また、熱を除去すると共に格納容器の圧力を制限する
ために格納容器の外側表面に対して空気のみを使用する
ことにも、幾つかの実際上の限界がある。例えば、空気
のみによる格納容器の冷却は、達成可能な伝達率が比較
的に小さいので、格納容器の表面積を現在の原子炉格納
容器の設計で用いられている値以上に相当に大きくする
必要がある。
水その他の材料のような受動的熱シンクを格納容器と
常時接触させて使用すると、格納容器の構造に大きな熱
衝撃を与え、腐食に関する問題を招来するであろう。
発明の概要 本発明の目的は、一旦作動すれば、冷却機能を遂行す
るために能動的な諸機器（ポンプ、ファン、冷却器）
や、電力や、運転員の操作を必要としない格納容器の冷
却系（冷却装置）を提供することである。
本発明の別の目的は、他の“受動的”安全系と協働し
て、想定される事故の後に原子力プラントから顕熱及び
炉心崩壊熱を除去するための安全等級の最終的熱シンク
となる冷却系を提供することである。
また、本発明の別の目的は、他の“受動的”安全系と
協働して、冷却を無期限に維持できるように炉心の冷却
に使用する水を補給する冷却系を提供することである。
本発明の更に別の目的は、米国原子力規制委員会その
他の規制機関の要求に従って、短期間に格納容器圧力を
抑えると共に、（24時間かそれより長い時間内に）格納
容器圧力を減少させるのに十分な除熱能力を有する格納
容器冷却系を提供することである。
本発明の別の目的は、格納容器の表面に添加される水
を炉心崩壊熱の発生率にほぼ一致するような割合で受動
的に減少させることである。
本発明によると、上述の目的及びその他の目的を達成
するために、原子炉を収容すると共に、頂部と、内側表
面と、外側表面とを有する金属製の格納容器の受動的冷
却装置は、前記格納容器よりも上方の位置に配置された
水供給源と；前記格納容器を囲繞すると共に、頂部と、
内側表面と、外側表面とを有するコンクリート製の遮蔽
建屋と；該遮蔽建屋の前記頂部のところで半径方向に形
成された空気入口と；前記遮蔽建屋の前記頂部から上方
に延びるように同頂部の中央に形成された煙突状の筒体
と；前記遮蔽建屋の前記頂部から前記格納容器の実質的
に全長にわたって延在すると共に、内側表面と、外側表
面と、前記格納容器の形状に実質的に倣う形状と、開放
した下端部とを有する空気転流体と；可変の割合で前記
格納容器の前記頂部上に水を放出する流体放出装置とを
備えており；前記遮蔽建屋の前記内側表面と前記空気転
流体の前記外側表面とが、前記空気入口から前記空気転
流体の前記下端部まで延びる第１の環状スペースを形成
し、前記空気転流体の前記内側表面と前記格納容器の前
記外側表面とが、前記空気転流体の前記下端部から前記
煙突状の筒体まで延びる第２の環状スペースを画成し；
前記第１及び第２の環状スペースが前記格納容器の前記
外側表面を覆う冷却空気流路を画成している。格納容器
の表面は、そこに放出された水の拡散を促進できるよう
に湿潤性の材料の層を備えていることが好ましい。この
ような材料は熱伝導性の湿潤塗料である。第２の環状ス
ペースは、第１の環状スペースよりも実質的に小さいの
で（格納容器の全長にわたって約38cm＝15inの幅）、空
気は比較的に高速で格納容器の外側表面上を流れること
ができる。
水供給源の水は、流体放出装置により格納容器の頂部
上に制御された割合で放出されるのが好ましい。該流体
放出装置は、水を保持する貯蔵タンクと、複数のタンク
出口管とを有し、各タンク出口管は、一端が貯蔵タンク
に延入し、他端が貯蔵タンクの底部より上方の所定の高
さのところで終端している。２つの冗長水放出管路が設
けられており、各管路に、バッテリー電力により作動さ
れ事故時に開く空気作動式遮断弁がある。
本発明の構成及び作用は、上述の目的、並びにこれか
ら明らかになるその他の目的及び利点と共に、同一部分
を同一符号で示す添付図面に関する以下の詳細な説明を
参照することから明らかになろう。
好適な実施例の詳細な説明 本発明による原子炉格納容器の受動的冷却装置（以
下、冷却系という）は、想定されるどんな設計基準事故
後も格納容器の設計圧力及び温度が超過しないように、
熱を格納容器から環境に直接伝達する。この冷却系は、
格納容器の通常の除熱手段、即ち格納容器送風冷却器が
長期間にわたって利用できない時だけ、格納容器の除熱
機能を遂行することが必要である。また、同冷却系は、
格納容器内に多量のエネルギーが放出されることになる
と想定される設計基準事故後に作動するように設計され
ている。
第１図を参照すると、受動的冷却装置、即ち受動的格
納容器冷却系４は、原子炉容器８と、蒸気発生器10、12
とを収容した金属製格納容器６を備えている。この格納
容器６は、頂部14と、内側表面16と、外側表面18とを有
する。典型的な原子炉プラントの場合、約1800メガワッ
トの熱出力を発生することができ、加圧水型原子炉を使
用し、そして円筒形の格納容器を採用している。格納容
器６は約3.2Kg/cm2（45psig）の設計圧力を有し、肉厚
4.45cm（1.75in）の鋼で製作されている。格納容器６の
直径は約36.6m（120ft）である。
コンクリート製遮蔽建屋20がこの格納容器６を取り囲
んでいるが、格納容器６の外径と遮蔽建屋20との間には
約1.37m（4.5ft）の環状部がある。
遮蔽建屋20は、外側表面22と、内側表面24と、頂部26
とを有する。頂部26には、遮蔽建屋20の周囲を取り巻い
て半径方向に空気入口28が形成されている。この空気入
口28は、雨の侵入を防ぐためのルーバーを備えることが
できる複数の等間隔に形成された入口開口とすることが
できる。その他の空気流指向手段を使用してもよい。
水供給源30は、遮蔽建屋20によりその上方部内に支持
されており、約1,325,000（350,000）ガロンの水を貯
蔵しているのが好ましい。水供給源30は、好適な実施例
においては、互いに流体連通した一連の小タンクからな
る放出状タンク内に配置されている。
遮蔽建屋20の頂部26は、同頂部から上方に延びるよう
に中央に形成された煙突状の筒体32を有し、この筒体32
が加熱された空気及び水蒸気の出口となる。煙突状の筒
体32は、加熱空気の高さを増すように作用し、以て自然
循環による空気質量流量率を増す。また、煙突状の筒体
32は、加熱された空気が空気入口内に引き込まれること
を防止する。実施例においては、煙突状の筒体32は、遮
蔽建屋の頂部の上方約15.2m（50ft）まで延び、或は格
納容器６の頂部の上方約19.8m（65ft）まで延びる。
空気転流体34が、遮蔽建屋20と格納容器６との間に配
設されていて、煙突状の筒体32の下端部から格納容器の
実質的に全長にわたって下方に延びている。同空気転流
体34は、格納容器６の形状に実質的に一致するように形
成された板鋼から製作しうると共に、開放した下端部36
と、外側表面38と、内側表面40とを有する。遮蔽建屋20
の内側表面24及び空気転流体34の外側表面38は、空気入
口28から空気転流体を開放した下端部36まで延びる第１
の環状スペース42を画成する（但し、格納容器の上方部
が楕円形状であるために、この環状スペースは上方部で
拡がっている）。
空気転流体34の内側表面40及び格納容器６の外側表面
18は、空気転流体34の下端部36から煙突状の筒体32まで
延びる第２の環状スペース44を形成している。この第
１、第２の環状スペース42、44が第１図に矢印で示した
ように冷却空気を流す冷却空気通路を画成する。即ち、
周囲の空気は空気入口28内に引き込まれ、第１の環状ス
ペース42を下方に通流し、次いで第２の環状スペース44
を上方に通流して、格納容器６の外側表面18を流過し、
その後煙突状の筒体32から放出される。空気流は、加熱
された空気の上昇により招来される自然循環のために生
ずる。風があれば、空気入口における風の圧力及び煙突
状の筒体により生ずる上昇流によって更に空気流が起こ
る。
周囲の容器が格納容器の外側表面18を流過する自然循
環による格納容器冷却は、限界設計基準事故の直後のか
なりの時間については、それ自体では不十分かも知れな
い。従って、本発明の冷却系は、格納容器６の外側表面
18上に水供給源30からの水を放出する。好ましくは、こ
の水は、格納容器の上部ドーム状部の中心のところで格
納容器外側表面上に導かれ、流下する水膜で格納容器の
外側表面18を被覆もしくは濡らす。水は、直接の熱伝達
により格納容器の表面を最初に冷却する。水は昇温する
ので、蒸発を始めて空気流の中に入り、水と空気流とが
接触する。これにより蒸発冷却効果が生じて、格納容器
を、予想される中庸の熱流束での通常の水沸騰点よりも
十分に低い温度に冷却する。これは、空気が蒸発面に拡
散して逃げる水蒸気の部分的圧力を低下させることによ
り、水の飽和温度が低下するためである。
水の放出は、短時間（約３日）の冷却能力を与えるこ
とを意図している。従って、設計基準事故の開始後３日
で、水供給源は再び水で満たされると考えられる。しか
し、水が追加供給されなくても、３日後は、空気冷却だ
けで格納容器をその設計圧力以下に保つのに十分であ
る。
本発明の別の側面によると、特定の種類の無機ペイン
トもしくは塗料を使用して、格納容器６の内側表面16及
び外側表面18を被覆する。この塗料覆は特定の種類のも
のであり、容易に湿潤して、手の込んだ水分配構造の必
要性を最小にしつつ、格納容器の外側表面に対する水の
被覆を確実に最大にするのに役立つ。好ましくは、この
ペイントは、亜鉛基塗料であり、金属製格納容器６の外
側表面に塗布される。亜鉛基塗料は容易に湿潤して、水
は細い流れを形成することなく拡散する。これは、0.15
〜0.25mm（６〜10mil）の厚さに乾燥された亜鉛基塗料
の層が粗く幾分多孔質の仕上げを有するからである。
また、この多孔質の湿潤性の仕上げは、上述の適用に
より達成された膜厚及び温度で観察されたように、薄い
水膜ができて乾燥した区域を形成する傾向を最小にす
る。
加えて、この亜鉛基塗料は他の塗料とは対照的に高い
熱伝導率を有する。無機金属基塗料は、格納容器に塗布
するのに通常使用されている標準の有機塗料よりも10〜
20倍も大きい熱伝導率を有する傾向がある。このため、
格納容器を介してその外側表面に熱を伝達する能力が最
大となって、本発明による蒸発冷却の効果が最も大きく
なり、格納容器の圧力を低くすることができる。標準の
有機塗料は、格納容器を介する伝導による熱の伝達を抑
止する。また、亜鉛は鋼製の格納容器が電食作用により
腐食するのを防止する。乾燥後、塗料の層は約85％の亜
鉛を含んでいる。亜鉛基準塗料は塗料工業の分野で既知
であるが、上述した目的のために販売されているもので
はない。商業的に入手しうる亜鉛基準料の１種には、米
国ミズリー州セント・ルイス所在のカーボライン（Carb
oline）社により製造販売されている登録商標名・カー
ボジンク（CARBOZINC）11がある。
蒸発冷却効果は、格納容器の外側表面を覆う大きなレ
イノズル数の空気流を生成することによって増大する。
これは、第２の環状スペース44についてはその幅を小さ
くすることによって実現される。この幅は20.3〜38.1cm
（８〜15in）とするのが好ましい。幅を小さくすること
は慣行に反することであるが、本発明者は、蒸発冷却の
ためには空気の質量流量を大きくすることよりも空気の
速度を上げることが重要であることに気付いた。
本発明の別の特徴は、空気転流体34の開放した下端部
36のところに空気溜めを設けたことである。この構造に
より、空気が空気点流体34の入口側から出口側に方向を
変える時に起こる圧力降下が減少する。
第２図は、空気が第１の環状スペース42を通って下方
に流れ、その後、格納容器６の外側表面18を覆う第２の
環状スペース44を通って上方に流れるように循環する時
の空気流を略図的に示している。水供給源30は、格納容
器６の頂部14の上方の位置に配置されており、水タンク
48を含むものとして略図的に示されている。この水タン
ク48には４本の水出口管50、52、54及び56が入ってい
る。各水出口管の上端は水タンクの底部よりも上方の特
定の高さのところで終端している。従って、冷却系が作
動した時には、水タンク48からの水の流量は、水レベル
の低下につれて高い水出口管から順に出口として働かな
くなるので、水出口管の高さ順の配列によって受動的に
制御される。明らかなように、水の放出流量が最も多い
のは水タンクが満ぱいのときの初期であり、水レベルが
低下すると、流量は、水頭の減少及び水出口管の露出に
対応して段階的に減少する。
第３図に示すように、第２図に略図的に示した水タン
ク48は複数のサブタンクから構成されていることが好ま
しい。これ等のサブタンクは、遮蔽建屋20の全高を可及
的に低くするために、同遮蔽建屋20の頂部にある半径方
向支持ビーム49内に放射状に配置されている。半径方向
支持ビーム49はその下方部分に複数の穴（図示せず）を
有し、水は該穴を経てサブタンク間に自由に流れること
ができる。また、支持ビーム490の上方部分にも水レベ
ルより上に穴（図示せず）が設けられていて、排水を容
易にするために空気がサブタンク間に自由に流れること
ができるようになっている。第３図は遮蔽建屋20をその
頂部を除いて斜視図で示している。また、この第３図か
ら明らかなように、空気入口は、水平方向に向いている
複数の空気入口開口29であり、該開口29は、水タンク48
とほぼ同一レベルのところで遮蔽建屋29の円筒形側壁に
形成され同遮蔽建屋20を放射状に取り巻いて配設されて
いる。
第４図は、第１図及び第２図に示した受動的格納容器
冷却系４の一部を形成する流体放出系（流体放出装置）
58を略示している。水タンク48は水出口管58、52、54及
び56を備えている。実施例は４本の水出口管を有する
が、３本でもよい。３本の水出口管を使用した場合、水
出口管56と、それに対応する管路及び弁を省略してよ
い。また、所望の放出量を得るために、その他の本数の
水出口管を使用することもできる。線Ａは水タンク48が
満ぱいになった時の水レベルを表している。排水を容易
にするため、或は確実にするため、水タンク48の上方部
分の両側壁には冗長排気管60が設けられている。ヒータ
62は、水タンク内の水が凍結しないように設けられてお
り、冗長水温センサ64が所定の最低温度を検知したとき
にこれに応答して自動的に作動できる。ヒータの作動
は、この冷却系が機能するときでも設計基準事故後には
必要とされない。加熱された水の熱容量と、構造材料の
絶縁特性とのために、水は３日間の排水期間中、凍結し
ない。また、２つの水位センサ66が水タンク48に設けら
れていて、通常の水位を維持することを確実にすると共
に、運転員が使用中の水位減少を監視できるようにして
いる。センサ64、66についての円形の印は、検知した状
態を運転員が知ることができるように、原子力発電所の
制御室にある監視計器を表している。
水タンク48は水源70に接続された充填管68により充填
される。水タンク72には、水源に対して必要に応じてア
ルゲシド（algecides）等を添加できる。管76はオーバ
ーフロー管であり、また、水タンク48から排水するため
に排水管78が接続されている。
各水出口管50、52、54及び56は水タンク底部の上方の
所定の高さのところで終端している。各水出口管内に
は、塵芥による詰まりを防止するため、及び渦流を砕く
ため、長い金属製の十字形部材が溶接により設けられて
いる。典型的には、水タンク内の水の高さは約1.8m（6f
t）であり、水タンクの底部は格納容器の頂部14よりも
約0.9m（3ft）上方にある。従って、2.7m（9ft）の高さ
のヘッドについてのポテンシャルが生じ、2.7m（9ft）
の圧力降下（約0.28Kg/cm2≒4psiに達する）を発生す
る。水出口管の各々はマニホルド80に流れ込んでいて、
４本の水出口管の全てからの水が２本の水放出管82及び
84の双方を通って流出する。各水放出管82及び84は、格
納容器（図示せず）内の圧力センサにより検出される格
納容器の圧力が所定レベルに達すると、それに応答して
開く故障時開の空気作動式遮断弁86、88をそれぞれ備え
ている。空気作動装置を排気する電磁弁は、それに関連
して設けられたバッテリーにより作動させるのが好まし
い。また、各水放出管82及び84は通常開いている弁92を
含んでおり、該弁92は、関連して設けられたバツテリー
により駆動される直流モータによって作動される。この
弁は、格納容器内の圧力が十分なレベルに達したことを
検出した際に、開弁信号を受ける。これ等のモータ駆動
の弁は、通常、空気作動式の作動試験を行うために閉止
されるに過ぎない。
水出口管50、52、54及び56は、各水出口管の外部への
所望の流量を確保するために使用される流れオリフィス
100、98、96及び94をそれぞれ含んでいる。従って、流
量計102、104、106及び108により測定されるような各水
出口管の流量は定期的に試験することができ、流量と時
間の関係を監視することができる。
各水出口管の流量が一旦確定されると、全水出口管の
集合流量は水レベルの低下につれて変化する。この集合
流量は、設計基準事故後の崩壊熱の減少傾向に一致して
減少すると共に、格納容器圧力と時間との管に望ましい
関係を得るために設計されている。例えば、仮想上の配
管破断に続く原子炉系の初期ブローダウン後に、炉心の
崩壊熱に対応する割合で格納容器に熱が加えられる。崩
壊熱は時間と共に減少するので、（格納容器の圧力を一
定に保ちながら）格納容器から蒸発するのに必要な水の
量は、比例的に減少するであろう。追加の水は、もし蒸
発されれば、格納容器圧力の減少になる。解析の結果、
ここに記載された好適な実施例では、最も限界的な設計
基準事故後の24時間で約0.7Kg/cm2（10psig）まで格納
容器圧力を減少させることができ、また、貯蔵された水
を３日の最後に使用するまで、このように減少した圧力
に格納容器を維持しうることが分かった。上述した流体
放出系は所望の時間対流量の関係を与えることができ
る。最大流量は、全ての水出口管が排水するタンクレベ
ルの高い初期に起こる。タンクから排水する時、流量は
水の位置の水頭の1/2乗に比例して減少する。タンクか
らは続いて排水されるので、高いレベルの水出口管から
次々と露出して排水作用を行わなくなり、利用しうる出
口流面積の減少により流量が付加的に減少する（流体放
出系の流体抵抗は一層高い）。
更に、液体放出系58は、格納容器ドームに直接水を与
える補助水源100を含んでいる。この補助水源110は、給
送管路112と、ドレン管路114とを含んでいる。
格納容器内の温度が急激に上昇し、それに伴って、圧
力センサにより検出可能な圧力が上昇するような場合に
は、受動的流体放出系58は、単に遮断弁86及び88を開弁
することにより作動される。そのため、水が水出口管5
0、52、54及び56を通って流れ、水放出管82及び84の一
方又は双方から流体を放出することができる。管路は冗
長であるから、また、マニホルド80と水放出管82、84と
は水出口管50、52、54及び56よりも大径となるように特
に設計されているので、流れオリフィスにより確定され
るような流量は、流れが水放出管82、84の一方を通ろう
が双方を通ろうが同一である。従つて、この流体放出系
は、遮断弁アセンブリ86及び88が圧力信号を受けた時に
トリガーされて開弁し、そして一方又は双方が開弁すれ
ば、いずれの場合でも流量が同一となるように、作動す
ることができる。双方が開弁しないようなことは全く起
こり得ないであろうが、一方が開弁しない場合には（こ
れも起こり得ないことである）、他方で所定の流量を維
持するのに十分である。
第４図に略図的に示した配管は、実際には、常閉弁90
の出口側から連続的に下方に傾斜するように構成されて
いることに注意されたい。
当業者にとっては上述した構造から種々の変形もしく
は改変についての示唆を受けるであろう。しかし、本発
明の好適な実施例に関する上述の開示は、単なる説明の
ためであり、本発明を限定するものと解釈されてはなら
ない。従って、本発明の精神から逸脱しないような変形
もしくは改変は、本発明の範囲内に包含されるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による受動的な格納容器冷却系を一部
断面で示す側面図、第２図は、第１図の流体放出系の概
要図、第３図は、第１図及び第２図において使用されて
いる水タンクの好適な構造を示す斜視図、第４図は、第
１図及び第２図の受動的な格納容器冷却系に、従って格
納容器の頂部上に水を放出するための流体放出系の概要
図である。 ４……受動的格納容器冷却系（受動的冷却装置） ６……格納容器、14……格納容器の頂部 16……格納容器の内側表面 18……格納容器の外側表面 20……遮蔽建屋、22……遮蔽建屋の外側表面 24……遮蔽建屋の内側表面 26……遮蔽建屋の頂部、28……空気入口 30……水供給源、32……煙突状の筒体 34……空気転流体、36……開放した下端部 38……空気転流体の外側表面 40……空気転流体の内側表面 42……第１の環状スペース 44……第２の環状スペース 48……水タンク 50、52、54、56……水出口管 58……流体放出系（流体放出装置） 80……マニホルド、82、84……水放出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−222295（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−118897（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原子炉崩壊熱を発生する設計基準事故の後
    に格納容器を受動的に冷却する方法であって、 最も多量の原子炉崩壊熱が発生している期間に実質的に
    一致する所定期間の間、前記格納容器の外側表面を水で
    濡らし、前記水が加熱されることによる熱伝達により前
    記格納容器を冷却し、 前記格納容器の濡れた前記外側表面全体に空気流を導い
    て、加熱された前記水を蒸発させ、 前記所定期間の経過後も空気流を継続して導く、諸ステ
    ップからなる格納容器の受動的冷却方法。
  2. 【請求項２】原子炉を収容すると共に、頂部と、内側表
    面と、外側表面とを有する金属製の格納容器の受動的冷
    却装置であって、 前記格納容器よりも上方の位置に配置された水供給源
    と、 前記格納容器を囲繞すると共に、頂部と、内側表面と、
    外側表面とを有するコンクリート製の遮蔽建屋と、 該遮蔽建屋の前記頂部のところで半径方向に形成された
    空気入口と、 前記遮蔽建屋の前記頂部から上方に延びるように同頂部
    の中央に形成された煙突状の筒体と、 前記遮蔽建屋の前記頂部から前記格納容器の実質的に全
    長にわたって延在すると共に、内側表面と、外側表面
    と、前記格納容器の形状に実質的に倣う形状と、開放し
    た下端部とを有する空気転流体と、 可変の割合で前記格納容器の前記頂部上に水を放出する
    流体放出装置とを備え、 前記遮蔽建屋の前記内側表面と前記空気転流体の前記外
    側表面とが、前記空気入口から前記空気転流体の前記下
    端部まで延びる第１の環状スペースを形成し、 前記空気転流体の前記内側表面と前記格納容器の前記外
    側表面とが、前記空気転流体の前記下端部から前記煙突
    状の筒体まで延びる第２の環状スペースを画成し、 前記第１及び第２の環状スペースが前記格納容器の前記
    外側表面を覆う冷却空気流路を画成している、 格納容器の受動的冷却装置。
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