JPH0360397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は原子炉格納容器内空調システムに係
り、特に、原子炉圧力容器保温材からの漏洩熱の
効果的な除去、および原子炉格納容器内空調ダク
トや設置冷却器の削減が可能な空調システムに関
する。 〔発明の背景〕 第２図は原子炉格納容器およびその内部の主要
構成要素を示すもので、１は原子炉格納容器（以
下PCVと略称する）、２は原子炉圧力容器（以下
RPVと略称する）、３はγシールド、４はRPV
を支持するペデスタル、５はRPV上部を保持す
るスタビライザである。PCV１内は便宜上、図
示の如く区域１〜８に分けて考えることができ
る。但しこれら区域は観念的に考えたもので区域
４、７以外は実際に壁によつて仕切られた区域で
はない。 沸騰水型原子力発電設備におけるPCV内の空
調上の熱負荷分布は、第２図に示す区域別に比率
で示すと、ほぼ表１の如くとなつている。

【表】

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の空調システムの欠点に鑑み
なされたもので、その目的は、PCV内の最大の
熱源であるRPV保温材からの漏洩熱の回収を効
果的ならしめて、従来の上部および下部冷却器の
容量削減又は省略、ひいてはそれらに付属するフ
アンやダクト等の縮小または省略を可能にし、
PCV内の通路性や作業性の改善に資する原子炉
格納容器内空調システムを提供するにある。 〔発明の概要〕 本発明の原子炉格納容器内空調システムは、
PCV内に存するRPVとそれを取り囲むγシール
ドとの間の空間の上部に冷却器を設置すると共
に、γシールド下部に空気流入口を設け、該空気
流入口から流入してRPV保温材からの漏洩熱を
吸収しながら上記空間内を上昇する空気を上記冷
却器に通過せしめて冷却するように構成したこと
を特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例の第１図、第５図によ
り説明する。第１図は、局部冷却器の配置及び空
調ダクトの構成を示し、第５図はγシールド上端
における該局部冷却器の配置の詳細を示してい
る。 第１図および第５図を参照して説明すると、
PCV１内で最大の熱源であるRPV２とγシール
ド壁３で囲まれた空間（区域４）の上方には、
RPV２とγシールド３を接続するスタビライザ
５が設置されている。２２はRPV保温材である。
スタビライザ５は、γシールド壁３内のコンクリ
ート劣化を防止するために保温材を設けておら
ず、表面が露出した状態となつており、多量の熱
が放出されている。 本発明に基づき、局部冷却器２３がスタビライ
ザ５の上に設置され、区域４で放出される熱を全
て回収出来る様、γシールド壁３の上端に配置さ
れている。区域４内で生ずるトンネル効果により
区域４内で上昇気流が生じるが、更に強制的にこ
の上昇気流の流速を上げて熱交換効率を上昇さ
せ、熱交換量を増して区域２に放出される冷風量
を増すために、γシールド壁３の下端に局部フア
ン２６を設けている。この様な配置において、局
部フアン２６により区域４内に導かれた冷風は、
RPV２とγシールド壁３の間を上昇する間に、
RPV保温材２２よりの漏洩熱及びスタビライザ
５の放出熱により加熱され、γシールド壁３上端
に配置された局部冷却器２３により熱交換されて
冷却され、局部冷却器２３の出口では冷風とな
り、区域２に放出される。 このように、γシールド３の下端から区域４内
に流入した空気は、RPV２の保温材からの漏洩
熱及びγシールド３に接続されたスタビライザ５
からの放熱により加熱され、γシールド３上端に
設置された局部冷却器２３を通るときに熱交換さ
れて冷却され、これにより、γシールド３内で
RPV２より放出された熱およびスタビライザ５
より放出された熱は全て局部冷却器２３に回収さ
れ得る。そして、区域２に放出される空気は、γ
シールド３の下端における流入空気温度もしくは
それ以下の温度の冷風となつており、区域２内に
あるRPV２の保温材から漏洩する熱及び区域１
から放出されるバルクヘツド内部の放散熱により
加熱された空気と混合することにより、区域２の
温度を所定の温度まで低下させることが可能とな
る。 本実施例においては、第３図に示す下部冷却器
７の容量は次の様になる。従来システムにおいて
は、下部冷却器７が冷却する区域は、第２図に示
す区域４、区域５、区域６、区域７及び区域８の
５区域であるのに対し、本発明の上記実施例によ
れば、下部冷却器７は区域４を冷却する必要がな
くなる。上記５区域の熱負荷を100％とすれば、
区域４の熱負荷が約70％を占めていることを考慮
し、システムロスを考慮しても、本実施例におい
ては下部冷却器７の設計容量は従来設計の50％の
容量があれば十分に機能をはたすことが出来る。
また、上部冷却器６の容量は次の様になる。従来
システムにおいては、上部冷却器６が冷却する区
域は、第２図に示す区域１、区域２、区域３及び
区域５の４区域であるのに対し、本発明の上記実
施例によれば、区域４に設置した局部冷却器２３
の冷却能力を増加させる（例えば、冷却コイルの
段数を増加させ、伝熱面積を増加させる）ことに
よつて冷風を区域２に送り込むことにより、上部
冷却器６が受け持つている冷却域を削減すること
が可能となる。上記４区域の熱負荷を100％とす
れば、区域２の熱負荷は約60％を占めていること
を考慮し、システムロスを考慮しても、本実施例
では上部冷却器６の設計容量は従来設計の約60％
の容量があれば、十分に機能を果すことが出来
る。 第６図は、局部冷却器２３を設けたことによる
上記実施例における冷却水系を示す。PCV外の
冷却水系統は従来システムと同一であるが、
PCV内において上部および下部冷却器６，７へ
の冷却水配管８より分枝した局部冷却器２３用給
水配管２４により冷却水が局部冷却器２３まで導
びかれ、局部冷却器２３にて熱交換の後、高温水
となり、局部冷却器排出配管２５により冷却水排
出配管９に導かれ、これにより、局部冷却器２３
で回収された熱はPCV外に排出される。 以上の如く、本実施例においては、最大熱源で
ある区域４の上部に局部冷却器２３を設けて、従
来加熱域として機能していた部分（区域４）を一
つの大きな熱交換器として機能させることによ
り、PCV内の熱負荷の約1/3を回収出来るため、
上部冷却器６はPCV内上部領域を、下部冷却器
７はPCV内下部領域を集中的に冷却することが
可能となり、従つて、上部／下部冷却器６，７及
びその冷却器用フアンはコンパクトな設計が可能
となり、上部冷却器６は従来設計の約60％、下部
冷却器７は従来設計の約50％の容量とすることが
可能である。また、このように冷却器をコンパク
トに出来るため、それに接続する空調ダクトの流
路面積を小さくし、ダクトおよびダクトサポート
のサイズを縮小することが可能となる。 他の実施例として、第１図に示すように冷却コ
イル２３により冷却された空気をダクト２９で区
域１を導いて、区域１にて発生する熱を除去し、
加熱された空気をダクト３０にて、局部冷却器２
３の上流側に導き、これにより、区域１にて発生
した熱が他区域に漏洩しない様に閉ループを構成
し、かつ局部冷却器２３にて冷却された空気を区
域２に、そしてそこから区域３に放出し、冷却さ
れた空気の比重が重いことを利用して、さらには
局部フアン２６、およびペデスタル４に設けた局
部フアン３１にて強制的に、空気を区域３、５、
６、さらには区域８、７を経てγシールド内に吸
引することにより、PCV内にてγシールドの外
側の上記区域に冷却された空気の下向きの循環流
を発生させる構成を採ることもできる。これによ
りPCV内全域を均一に冷却することが可能であ
つて、このような実施例では上部および下部冷却
器６，７は不要となり、それに付属するフアンや
空調ダクト等も不要になる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、RPVとγシールドとの間の
空間の上部に冷却器を設置することによつて、該
空間内を一つの熱交換器となすことにより、
PCV内の最大の発熱部であるRPV保温材からの
漏洩熱がPCV内に拡散される前にこれを効果的
に回収することができ、ひいては、従来配置の上
部および下部冷却器の大幅な容量削減、または
RPVとγシールド間の空間上部の前記冷却器を
通つた冷風でPCV内の広い範囲に及ぶ循環流を
発生させることにより該上部および下部冷却器の
省略が可能となり、これに伴い、これらに付属す
るフアンや接続ダクト等縮小化または省略が可能
となる。このため、建設費の低減、PCV内の通
路や作業スペースの確保、PCV内容積の縮小化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空調システムの実施例を示す
断面図、第２図はPCV内熱負荷区分図、第３図
は従来の空調システムを示す図、第４図は、従来
の空調システムの冷却水系統図、第５図は第１図
のγシールド上端における冷却器配置の詳細図、
第６図は本発明の実施例における冷却水系統図で
ある。 １……原子炉格納容器（PCV）、２……原子炉
圧力容器（RPV）、３……γシールド、４……ペ
デスタル、５……スタビライザ、６……上部冷却
器、７……下部冷却器、８……冷却水給水配管、
９……冷却水排出配管、１０……冷却水給水ポン
プ、１１……熱交換器、１２……一次系冷却水給
水配管、１３……一次系冷却水給水ポンプ、１４
……上部冷却器フアン、１５……上部冷却系ダク
ト、１６……上部冷却系バルクヘツド内冷却導風
ダクト、１７……下部冷却系リターンダクト、１
８……下部冷却器フアン、１９……下部冷却系リ
ングダクト、２０……下部冷却系ダクト、２１…
…下部冷却系ダクトγシールド内導風ダクト、２
２……原子炉圧力容器保温材、２３……局部冷却
器、２４……局部冷却器給水配管、２５……局部
冷却器排出配管、２６……局部フアン、２７……
γシールド内高温空気流、２８……γシールド内
冷却空気流、２９……ダクト、３０……ダクト、
３１……局部フアン、３２……シールド板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉格納容器内に存する原子炉圧力容器と
   それを包囲するγシールドとの間の空間の上部に
   冷却器を設置すると共に、γシールド下部に空気
   流入口を設け、該空気流入口から流入して上記空
   間内を上昇する空気を上記冷却器に通過せしめて
   冷却することを特徴とする原子炉格納容器内空調
   システム。 ２ 上記冷却器が、原子炉圧力容器とγシールド
   とを連結しているスタビライザーの上方に設置さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の原子炉格納
   容器内空調システム。 ３ 上記空気流入口に空気流入を促進するための
   フアンを設けた特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の原子炉格納容器内空調システム。 ４ 上記空間を経て上記冷却器を通過した後の冷
   風を原子炉格納容器内に上から下への方向に循環
   させるようにした特許請求の範囲第１項、第２項
   または第３項記載の原子炉格納容器内空調システ
   ム。