JPH0659070A - 原子力発電所の制御室及びその構成方法 - Google Patents

原子力発電所の制御室及びその構成方法

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JPH0659070A
JPH0659070A JP5168503A JP16850393A JPH0659070A JP H0659070 A JPH0659070 A JP H0659070A JP 5168503 A JP5168503 A JP 5168503A JP 16850393 A JP16850393 A JP 16850393A JP H0659070 A JPH0659070 A JP H0659070A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常のＨＶＡＣ（換気空調系）が働かないと
きでもオペレータがかなり長時間にわたって中に居つづ
けることができる原子力発電所の制御室を提供する。 【構成】 制御室１０内では、側壁１０．２からの機器
又は器具類の離隔距離は４インチ以上もある。天井３２
には、金属板３４からフロアに向かって下方に延びる冷
却フィン３５が設けられる。コンクリートスラブ３３が
金属板３４上に打設される。スタッド又はロッドが金属
板３４に溶接されると共にコンクリート内に封入され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所（以下、
単に「プラント」という場合がある）に関し、特に原子
力発電所内における制御室の構成技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】原子力
発電所内における制御室の設計は操作上の経験に基づい
て絶えず新たに開発されている。特に、１９７９年３月
に起きたスリーマイル島における事故以来の研究におい
て、プラントのシステム設計、プラント開発手順、訓
練、保守及び試験プログラムにおける欠点が指摘された
だけでなく、緊急時におけるオペレータのストレスが果
たす潜在的に重大な役割についての過少評価が指摘され
た。新型原子炉の設計上の眼目は益々「受動式」原子炉
操作に重点が置かれている。この「受動式」という用語
の意味は、プラントの各種操作がある意味で非常に固有
的に安定しているので人間の制御がなくても、緊急事態
の推定持続期間にわたりそれ事態で調節を行うようにな
っていることを意味する。
【０００３】受動式作動の観点から考えると、スリーマ
イル島の事故以来の原子炉の設計の開発進展において、
オペレータのストレスを最小限に抑える制御室を設計す
る上で全体論的視点に立った方法が強調されている。シ
ステムの制御室の他の部分に対し相対的に隔離して制御
室の各種部分を設計することはもはや検討の余地はな
い。そうではなくて、今や制御室の設計において、電力
異常または電力低下が生じると、操作員及び機器を支援
できるレイアウトにすることにより、緊急状態の間にオ
ペレータに課される要件が今や検討されるべきである。
原子力発電所の操業に問題があると、主要操作員はでき
るだけ長く制御室内の持場に残らなければならない。し
かしながら、その期間中、通常の換気空調系（以下、
「ＨＶＡＣ」という）が停止する場合がある。制御室内
の温度は、制御室内の機器が発生する熱により次第に上
昇することになる。そのような場合であっても、主要操
作員は室温の上昇に対しあまり気を散らすことなく制御
室内に居つづけなければならない。
【０００４】本発明の目的は、通常のＨＶＡＣが働かな
い時でもオペレータがかなり長時間（ほぼ緊急事態の持
続中）にわたって中に居続けることができる原子力発電
所の制御室を提供することにある。特に、本発明の目的
は、快適な室温を保つのにＨＶＡＣへの依存性を最小限
に抑える「受動式」の伝熱特性を最大限に高めた堅固で
安全な原子力発電所用制御室を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、制御室
の設計にあたり全体的な取組がなされる。機器は、制御
室内で種々の区画室（各種の室）内に巧妙に配置され
る。操作機器及び家具類は、壁に直接当てて配置され
ず、壁から一定の距離離れて（例えば壁から４インチ離
して）置かれ、コンクリート製の壁の露出表面積を最大
限にすることにより制御室の対流現象による冷却を促進
し、それによりＨＶＡＣがオフ状態のときでも制御室の
冷却を促進する。
【０００６】本発明によれば、制御室の天井は、制御室
の内部からの最大量の熱伝達が得られるよう構成されて
いる。本発明は、制御室からの多量のエネルギーを吸収
することができる分厚いコンクリート製の壁によって制
御室が包囲されているという事実を利用している。熱を
操作員から引き離すために、天井は複数の平らな金属板
上に打設されたコンクリートスラブ（これは制御室の側
壁及びフロアと同様）で構成されている。複数の冷却フ
ィンが、この金属板から制御室の内部天井領域内で下方
に延びている。熱が天井の空気からこれら冷却フィン及
び金属板を介してコンクリートスラブに伝わり、上方へ
の空気流を促進すると共に機器と壁との間の空気流を促
進させる。
【０００７】本発明の一特徴によれば、金属ロッドまた
はスタッドがこれら金属板に溶接され、コンクリートが
これらスタッドの上及びその周りに注がれる。なお、ス
タッドはスラブの形態のコンクリートと金属板との間の
熱結合関係を更に強め、それにより冷却フィンのための
追加の熱伝導路を構成する。
【０００８】本発明の一特徴によれば、冷却フィンを、
制御室の天井内に設けられた横方向金属ビームに連結す
るのがよい。
【０００９】本発明のもう一つの特徴によれば、単一の
板が天井を横切って延び、各冷却フィンはこのプレート
の長さ全体にわたって延びる。かかるプレートに溶接さ
れたスタッドがコンクリートスラブ内に延びる。冷却フ
ィンとスタッドとコンクリートの複合作用により、横方
向ビームを不要にするような剛性が得られる。
【００１０】本発明の特徴のうちの１つは、コンクリー
ト構造物（例えば、壁及び天井）を通る制御室の内部に
ついての熱伝達特性を予測し、通常のＨＶＡＣの運転停
止後の予測可能な（計算可能な）期間にわたり快適な環
境が得られるよう冷却フィンの配置構成を変えることが
できるということである。本発明の著しい特徴は、制御
室の内部とコンクリート構造物との間の「受動式」熱伝
達特性が最大限に高められ、もし、例えば非常時の場合
通常のＨＶＡＣの運転が停止した場合でも、制御室の内
部における温度上昇率が減少するということにある。
【００１１】本発明の他の目的及び利点並びに特徴は当
業者であれば以下の説明を読むと明瞭になろう。
【００１２】
【実施例】図１は、種々の機器及びキッチン部分１０．
１を含む従来型原子力発電所制御室１０を示している。
制御室は、発電所の各所作動状態を「模倣」するための
オーバーヘッドスクリーンを有する。スクリーン１２か
ら数フィート後ろには専用の制御盤１４があり、この制
御盤の後ろには高級原子炉操作員の占有区分１６が設け
られている。この従来型制御室構成では、機器及び家具
類、例えばコンピュータやワークステーションは厚いコ
ンクリートでできた制御室の壁１０．２に寄せて配置さ
れていることに注目されるべきである。室温は図示して
いない通常のＨＶＡＣによって調節される。コンピュー
タ端末２０だけではなく機器１２，１４，１６も発熱す
る。従来の制御室の構成または機器レイアウトはその特
徴として、機器によって覆われた壁領域に沿う対流現象
による流れを制限することが挙げられる。コンピュータ
端末２２がオフ状態であってもこれは制御室の壁に近接
しているのでその直ぐ後ろの壁に対する空気の流れを制
限する。キャビネット２６も、壁に直接当てた状態で配
置されていて、熱伝達性に関し同一の問題を生じさせ
る。事実、黒板２８でさえも、壁に直接当てて同一平面
上に置かれ、壁のかなりの部分を塞いでいる。パネル１
２は壁１０．２に直接当てて配置され、これまた壁の大
部分を塞いでいる。
【００１３】他方、図２は、同じ機器が用いられている
が、壁への熱伝達を最大量にするよう本発明に従って配
置された制御室を示している。図示の例では、機器は壁
１０．２からある距離Ｄ、好ましくは少なくとも４イン
チ離れて配置されている。かくして、例えば黒板２８は
図２の壁から離れて配置されている。制御盤１２でさえ
も、壁から４インチ離れ、位置１２．１の所に設置され
ている。図１のデスク上のコンピュータ端末２０も、壁
からある距離（この場合も４インチ）離れて配置され、
コンピュータ端末と壁との間の領域における空気の流れ
を促進している。従来の制御室では壁に当てて配置され
ていたファイルキャビネット２６も、壁から距離Ｄだけ
離れて配置されている。制御室の狭い小領域１０．５内
でさえもデスクは壁１０．２から離れて配置されてい
る。部屋全体を通じ、機器は壁に対し４インチ以上離れ
ている。キッチン部分１０．１においては全ての機器は
壁１０．２から距離Ｄ離れて位置している。インテリア
ルーム１０．５内においても、テーブル２９は内壁１
０．６から距離Ｄ離隔している。
【００１４】図３、即ち、機器３０を壁１０．２から距
離Ｄ離隔した状態の制御室１０の概略立面図は、制御室
１０が専用の天井を有していることをも示している。天
井は、構造用鋼で作られた金属板（図４に示されてい
る）３４上にコンクリートを注いで形成し、言い換える
と、打設したコンクリートスラブ３３を有している。以
下に詳細に説明するように金属板３４、まず最初に一枚
一枚制御室の天井の中に配置し、次に、コンクリートを
金属板上に注いでスラブ３３を形成する。なお金属板３
４はコンクリートが硬化するまで適当な支持構造部材
（例えば、木材）によって定位置に一時的に保持され
る。制御室は後述するように、コンクリートスラブと構
造支持ビームまたは補強板の複合作用によって支持され
ている。
【００１５】図５において、下方に延びる冷却フィン３
５が設けられていることに注意すべきである。これら冷
却フィンは好ましくはフィンの長さに沿って箇所３５．
１に溶接ビードを設けることにより金属板に取り付けら
れる。図４には切欠きＣＷ１が設けてあり、これによ
り、冷却フィン３５が金属板の真下にあり、天井領域を
横切って延びていることが分かる。本発明の好ましい実
施例では、冷却フィン３５は金属板の端から端まで延び
ている。冷却フィンは互いに約９インチ離れた状態で溶
接されている。冷却フィン（鋼またはこれと同等の熱伝
導性材料で作るのが良い）の厚さは０．５インチ、高さ
は９インチである。
【００１６】図５を参照すると、コンクリートスラブ３
３は異形棒状アンカーロッド３６の周りに打設されてい
ることが分かるはずである。これらは３６．１の所で金
属板３４に溶接されている。これらアンカーロッドの目
的は、制御室の内部から金属板及び冷却フィンを通って
スラブ、即ち高密度の低温物体に至るまでの熱の結合
度、つまり伝熱性を高めることにある。アンカーロッド
は長さが６インチ、相互離隔距離が９インチ、直径が
０．７５インチの鋼であるのがよい。
【００１７】図５に示す本発明の実施例では、金属板３
４はブラケット４８によって横方向ビーム４６に取り付
けられたビーム４４に当接している。フィンの端をビー
ム４４に溶接（例えば、箇所４４．１のところで）溶接
するのが良い。
【００１８】制御室を上記のように構成することによ
り、通常のＨＶＡＣの運転を停止した時の室温の上昇率
は相当小さくなり、室内の操作員は原子力発電所の操業
を続行できるようになる。
【００１９】変形例においては、垂直の列Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの個々の金属板３４に代えて、単一の金属板を用いて
ビーム４６を無くすことができ、かかる構成は図３にお
いて効果的に示されている。図４に示す金属板３４の幅
Ｗで１枚の板が上部壁１０．２１と下部壁１０．２２の
間に延びる。これら大きな板は天井に４つの垂直な板の
列を形成する。この場合、冷却フィン３５は金属板の全
長にわたり（即ち、図４の頂部から底部まで）延びる。
加うるに、アンカーロッド３６に代えて「剪断スタッ
ド」を用いても良い。スラブ３３は従前通り金属板上に
打設される。この構成では、冷却フィン、コンクリート
スラブとせん断スタッドの複合作用は特に著しくなる。
その理由は、この構成を用いると、ビーム４４，４６が
不要になるほどの剛性が天井に与えられるからである。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】天井の真下領域から見た従来型制御室の平面図
である。
【図２】機器を本発明に従って配置した制御室の平面図
である。
【図３】本発明を具体化した制御室の概略側面図であ
る。
【図４】図３の４−４線における天井の平面図である。
【図５】本発明を具体化した壁と天井の接合部の詳細断
面図である。
【符号の説明】
１０ 制御室 １０．２ コンクリート側壁 ３０ 制御室内の機器 ３２ 天井 ３３ コンクリートスラブ ３４ 金属板 ３５ 冷却フィン ３６ アンカーロッド ４４，４６ ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード オア アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ オハラマノードライブ 229

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンクリート製の側壁及びコンクリート
    製のフロアを有する制御室の構成方法において、制御室
    内の全ての機器を側壁から所定の最小距離、離して配置
    し、金属板を制御室の天井部分を横切って取り付けるこ
    とにより天井を形成し、冷却フィンを、フロアに向って
    下方に延びる状態で金属板に取り付け、ロッドを金属板
    から第１の領域中へ上方に第１の距離延びる状態で金属
    板に取り付け、コンクリートスラブを前記第１の領域中
    に前記第１の距離を越える深さに設けることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項２】 前記ロッドは剪断スタッドであり、各金
    属板は天井を第１の方向において完全に横切って延び、
    前記冷却フィンは金属板を前記第１の方向において完全
    に横切って延びることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 ビームが天井領域を横切って延び、前記
    冷却フィンの縁がビームに溶接されることを特徴とする
    請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 原子力発電所の制御室において、天井
    が、複数の金属板と、天井を横切って延びると共に金属
    板に溶接され、制御室内のフロアに向って第１の距離に
    亘って下方に延びると共に金属板に取り付けられた冷却
    フィンと、前記金属板の頂部上に設けられたコンクリー
    トスラブとから成ることを特徴とする制御室。
  5. 【請求項５】 ロッドが前記金属板に取り付けられると
    共に前記コンクリートスラブの中に延びていることを特
    徴とする請求項４の制御室。
  6. 【請求項６】 前記ロッドは剪断スタッドであり、各金
    属板は第１の方向において天井を完全に横切って延び、
    前記冷却フィンは前記第１の方向において金属板の長さ
    全体に亘って延びることを特徴とする請求項５の制御
    室。
  7. 【請求項７】 金属ビームが天井を横切って延びると共
    に金属板を支持しており、前記冷却フィンの端部は前記
    ビームに溶接されていることを特徴とする請求項５の制
    御室。
  8. 【請求項８】 コンクリート製の側壁及びコンクリート
    製のフロアを備えた原子力発電所の制御室の構成方法に
    おいて、機器を側壁から最小距離、離して配置し、側壁
    の間で下方に延びる冷却フィンを備えた複合天井を形成
    することを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 熱を冷却フィンから複合結合材料中へ伝
    えるようロッドを前記複合天井内に配置することを特徴
    とする請求項７の方法。
  10. 【請求項１０】 前記天井は、金属板を含み、金属板の
    一方の側にはコンクリートスラブが打設され、その反対
    側には前記冷却フィンが設けられ、前記ロッドは前記金
    属板に溶接されると共に前記コンクリートスラブ内へ延
    び、前記ロッドは金属で作られ、前記金属板の各々は制
    御室の第１の壁と第２の壁との間で天井を完全に横切っ
    て延び、前記冷却フィンは互いに平行な状態で前記壁の
    間で金属板を完全に横切って延びることを特徴とする請
    求項８の方法。
JP16850393A 1992-06-24 1993-06-14 原子力発電所の制御室及びその構成方法 Expired - Lifetime JP3178688B2 (ja)

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