JPH09127283A - ドライウェル冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却器及び送風機をユニット化してドライウェ
ルの外に設置すると共に、プラント運転中でも冷却装置
のメンテナンスを可能としたドライウェル冷却装置を提
供する。 【解決手段】請求項１記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、原子力発電所のドライウェル３内に複数のダ
クト８とこのダクト８に誘引ユニット12による吹出し口
を複数設けると共に、前記ダクト８に接続した冷却器６
と送風機17及び隔離弁18とからなる冷却ユニット16をド
ライウェル３の外に設置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トの原子炉格納容器におけるドライウェル内の冷却に係
り、特に冷却用機器をドライウェル外に設置して、ドラ
イウェル内の機器配置の合理化と、プラント運転中もメ
ンテナンスを可能とするドライウェル冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の原子力発電プラントの原子炉格納
容器におけるドライウェル冷却装置は、図４の構成図に
示すように原子炉１を収納した原子炉格納容器２内で、
図示しないダイヤフラムフロアの上部にはドライウェル
３が形成され、この内部にドライウェル冷却装置４が設
置されている。

【０００３】このドライウェル冷却装置４は、原子炉１
等より発生した熱がドライウェル３内に蓄えられること
から、この熱を規定の温度及び湿度に調和するためのも
ので、ドライウェル３内の雰囲気は、点線矢印５で示す
ように冷却器６に吸込まれ、この冷却器６で別途供給さ
れる冷媒により冷却されて、冷却空気となって遠心式送
風機７に送られる。

【０００４】この冷却空気は遠心式送風機７により圧送
されて、ドライウェル３内に設けたダクト８の各吹出し
口９から実線矢印10で示すように吹出され、ドライウェ
ル３内の各部へ流れてドライウェル３内を冷却する。さ
らに、ドライウェル３内における発生熱を除去して昇温
した雰囲気は、再び冷却器６に戻り、再び冷却されてド
ライウェル３内を絶えず循環してドライウェル３内の雰
囲気温度を調整する。

【０００５】なお、冷却器６及び遠心式送風機７は、ド
ライウェル３内に設置されていることから、プラント運
転中は直接監視できない状態となっており、従って、容
易に故障しないように信頼性の高い設備を採用してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電プラントの
原子炉格納容器２において、ドライウェル３内を冷却す
るドライウェル冷却装置４を構成する冷却器６や遠心式
送風機７に対するメンテナンスについては、プラント運
転中にはドライウェル３内を直接監視することができな
いために、定期点検時にのみ実施することになり、プラ
ント運転中に故障した場合は、予備機無しの状態で運転
となる支障がある。

【０００７】また、この対策として冷却器６や遠心式送
風機７をドライウェル３の外に設置する場合には、ダク
ト８を通じてドライウェル３内の雰囲気が外に漏れる可
能性があるという問題があった。

【０００８】本発明の目的とするところは、冷却器及び
送風機をユニット化してドライウェルの外に設置すると
共に、プラント運転中でも冷却装置のメンテナンスを可
能としたドライウェル冷却装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係るドライウェル冷却装置は、原
子炉格納容器のドライウェル内に複数のダクトとこのダ
クトに誘引ユニットによる吹出し口を複数設けると共
に、前記ダクトに接続した冷却器と送風機及び隔離弁と
からなる冷却ユニットをドライウェル外に設置したこと
を特徴とする。

【００１０】ドライウェル外の冷却ユニットから冷却空
気をドライウェル内の複数のダクトに送り込み、このダ
クトに取り付けた誘引ユニットにおいて、冷却空気とド
ライウェル内の雰囲気とを混合して冷気としてドライウ
ェル内に吹出してドライウェル内の温度調整を行う。ま
た、冷却ユニットがドライウェル外に設置してあること
から、プラント運転中にも冷却ユニットのメンテナンス
が行える。

【００１１】請求項２記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、ドライウェル内のダクトに設けた誘引ユニッ
トが、雰囲気温度により開閉して冷気の温度調節を行う
ダンパを備えたことを特徴とする。誘引ユニットは雰囲
気温度によりダンパを開閉して、吹き出す冷気の温度調
節を行うことから、ドライウェル内の雰囲気温度を速や
かに所定温度にすることができる。

【００１２】請求項３記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、ドライウェル外に設置された冷却ユニットの
送風機が、軸流送風機であることを特徴とする。冷却ユ
ニットの送風機を軸流送風機とすることにより、その構
造上から軸流送風機を通風筒内に収容できる。この通風
筒により通風筒内を流れるドライウェル内の雰囲気が外
部に漏洩することが防止できる。

【００１３】請求項４記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、ドライウェル内の複数のダクトを互いに接続
したリングヘッダ方式とすることを特徴とする。ドライ
ウェル内の複数のダクトを互いにリングヘッダにより接
続して一括したことにより、このリングヘッダに冷却ユ
ニットから送られた冷却空気は、ほぼ均等に各ダクトに
供給されるので、ドライウェル内温度の均一化に寄与す
る。

【００１４】請求項５記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、ドライウェル外に設置した冷却ユニットが、
複数台とすることを特徴とする。冷却ユニットの設置を
複数台とすることにより、その一部を予備機としたり、
冗長化することにより、プラント運転中においても随時
対象の冷却ユニットをドライウェルから隔離してメンテ
ナンスを実施することができる。

【００１５】請求項６記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、冷却ユニットにおける冷却器が、全冷却器の
冷媒にチラー水を使用することを特徴とする。全冷却器
の冷媒を低温のチラー水とすると熱交換効率が高くなる
ことから、冷却器を小型化することができる。

【００１６】請求項７記載の発明に係るドライウェル冷
却装置は、冷却ユニットにおける冷却器が、冷媒として
チラー水を使用する冷却器と冷却水を使用する冷却器を
混在させたことを特徴とする。冷媒に低温のチラー水を
使用する冷却器と、冷却水を冷媒とする冷却器を併用し
ているので、冷媒供給系統が二重化されて信頼性が向上
すると共に、チラー水を供給する冷凍機の能力を小さく
することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。第１実施例は請求項１乃至請求項６に係り、図１の
系統構成図に示すように原子炉格納容器２は、内部に図
示しない原子炉を収納すると共に、同じく図示しないダ
イヤフラムフロアの上部にドライウェル３を形成してい
る。

【００１８】このドライウェル３には複数のダクト８が
設置されていて、それぞれが互いに根元でリングヘッダ
11により連結してリングヘッダ方式とし、各ダクト８に
できるだけ均等に冷却空気が供給されるようにしている
（請求項４）。なお、前記各ダクト８にはドライウェル
３内の吹出し口として複数の誘引ユニット12が設置され
ており、この誘引ユニット12の吹出し口の方向は、ドラ
イウェル３内の雰囲気温度ができるだけ均一になるため
に、旋回して流れるように設定する。

【００１９】また、前記リングヘッダ11には原子炉格納
容器２を貫通した冷却空気ダクト13と、吸込口14がドラ
イウェル３内に開放した吸気ダクト15に接続された複数
の冷却ユニット16が、原子炉格納容器２の外部に設置し
て構成している（請求項５）。さらに、前記冷却ユニッ
ト16は、冷却器５と軸流送風機17、及び前記冷却空気ダ
クト13と吸気ダクト15のそれぞれに二重に介挿した隔離
弁18とで構成している。

【００２０】前記誘引ユニット12は、図２の断面図に示
すように内筒19と外筒20による二重円筒状で、内筒19の
先端にダンパ21ａが、また内筒19と外筒20の間にダンパ
21ｂが配設してあり、内筒19には前記ダクト８が接続さ
れて、前記冷却ユニット16からの冷却空気が実線矢印10
の方向に送り込まれる。また、ダンパ21ａ及びダンパ21
ｂはそれぞれダンパ駆動機構22を介してドライウェル３
内に配設された温度検出器23と接続されていて、温度検
出器23からの温度信号により開度を変化させられる。

【００２１】この誘引ユニット12においては、前記ダク
ト８から送り込まれる実線矢印10で示す冷却空気によ
り、周囲の雰囲気は点線矢印５で示すように誘引ユニッ
ト12内に誘引され、冷却空気と混合して冷気になり、白
矢印24で示すようにドライウェル３内に吹出される（請
求項２）。

【００２２】さらに、冷却ユニット16における軸流送風
機17は、図３の一部切断側面図に示すように、通風筒25
内で中央に支持具26により羽根車27を直結した電動機28
が固定されていて、この電動機28から通風筒25を気密に
貫通して電源ケーブル29が引き出されていることから、
通風筒25の内外は気密に構成されている（請求項３）。

【００２３】次に、上記構成による作用について説明す
る。冷却ユニット16を運転することにより、軸流送風機
17はドライウェル３内で原子炉等の発熱により昇温した
雰囲気を吸込口14から吸い込み、吸気ダクト15を介して
原子炉格納容器２の外部に設置した冷却ユニット16に吸
引する。この昇温した雰囲気は、軸流送風機17を経由し
て冷却器６において、別途供給された冷媒との熱交換に
より冷却されて冷却空気となる。

【００２４】この冷却空気は、冷却空気ダクト13を介し
て再び原子炉格納容器２内に圧送しされて、リングヘッ
ダ11によりドライウェル３内各所のダクト８にほぼ均等
に供給される。

【００２５】各ダクト８においては、それぞれに設置さ
れた誘引ユニット12からドライウェル３内に吹出される
が、この際に、当該誘引ユニット12の近傍に配設された
温度検出器23からの温度信号によりダンパ駆動機構22を
介してダンパ21ａ及びダンパ21ｂの開度が調節される。
また、誘引ユニット12の吹出し口の方向から、吹き出し
冷気がドライウェル３内に旋回して流れて、雰囲気温度
が均一化する。

【００２６】これにより、誘引ユニット12にダクト８か
ら送り込まれる冷却空気の風量と、周囲から誘引される
雰囲気の風量が制御されるので、前記冷却空気との混合
割合から誘引ユニット12より吹出される冷気を、当該誘
引ユニット12周囲で要求される適切な温度と風量に調整
する。

【００２７】即ち、温度検出器23からの温度信号が設定
温度より高く示した場合は、ダンパ21ａとダンパ21ｂの
開度を増して冷却空気と雰囲気の風量を増加させ、ドラ
イウェル３内の雰囲気温度を低下させる。なお、温度信
号が設定温度より低く示した場合は、ダンパ21ａとダン
パ21ｂの開度を減じて冷却空気と雰囲気の風量を低下さ
せることにより、ドライウェル３内の雰囲気温度を上昇
させる。

【００２８】さらに、このダンパ21ａとダンパ21ｂの開
度は、必要に応じてそれぞれ別個に調節することによ
り、吹出す冷気の温度と風量をきめ細かに調節すること
ができる。また、冷却ユニット16を原子炉格納容器２の
外へ設置しているので、プラント運転中においても隔離
弁18を閉じることにより、冷却ユニット16をドライウェ
ル３と隔離して冷却ユニット16のメンテナンスを行うこ
とができるので、機器の信頼性が向上すると共に、ドラ
イウェル３内スペースの合理化が図れる。

【００２９】なお、冷却ユニット16を複数設置すること
により、その一部を予備機として常時待機させておく
か、あるいは冗長化させることができるので、故障発生
時あるいはプラント運転中においても、ドライウェル３
内の冷却能力を低下させずにメンテナンスが行える。

【００３０】メンテナンスの際は、予備機の冷却ユニッ
ト16を起動すると共に、メンテナンス対象の冷却ユニッ
ト16の隔離弁18を全閉する。これにより、メンテナンス
対象の冷却ユニット16がドライウェル３から隔離される
ので、当該冷却ユニット16内の冷却器６及び軸流送風機
17等が容易にメンテナンスできる。

【００３１】なお、送風機に軸流送風機17を採用するこ
とにより、図３に示すように、その構造上から通風筒25
により軸流送風機17を含む内部を外気と容易に隔離でき
るので、ドライウェル３内の雰囲気が外部に漏洩するこ
とがないので安全性が向上する。

【００３２】第２実施例は請求項６に係り、冷却ユニッ
ト16におけるドライウェル３内の雰囲気と熱交換を行う
冷却器６に供給する冷媒を、図示しない冷凍機により供
給される低温（一般に10℃以下）のチラー水を使用する
構成としている。上記構成による作用としては、冷却器
６で使用する冷媒を全て低温のチラー水としたことか
ら、冷却器６が小型化できて少ない吹出風量でも、効率
良くドライウェル内を所定の温度及び湿度に維持するこ
とが容易である。

【００３３】第３実施例は請求項７に係り、冷却ユニッ
ト16におけるドライウェル３内の雰囲気と熱交換を行う
冷却器６を、図示しない冷凍機により供給される低温の
チラー水を使用する冷却器６と、同じく図示しない冷却
水系から供給される冷却水（一般に25℃前後）を使用す
る冷却器６とを混在して構成している。

【００３４】上記構成による作用としては、冷却器６の
冷媒系統を別けて、低温のチラー水と冷却水の両方を使
用することから、チラー水を供給する冷凍機の能力が小
さくて済むので、設備の合理化が可能なことと、冷媒供
給系の二重化により信頼性を向上することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子力発電プラン
トにおいて、ドライウェル内を冷却するドライウェル冷
却装置のメンテナンスが、プラント運転中にも実施でき
るので信頼性が向上すると共に、ドライウェル内の雰囲
気の漏洩もなく、ドライウェル内スペースの有効化を計
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態のドライウェル冷却装
置の系統構成図。

【図２】本発明に係る一実施形態の誘引ユニットの断面
構成図。

【図３】本発明に係る一実施形態の送風機の一部切断側
面図。

【図４】従来のドライウェル冷却装置の構成図。

【符号の説明】

１…原子炉、２…原子炉格納容器、３…ドライウェル、
４…ドライウェル冷却装置、５…点線矢印、６…冷却
器、７…遠心式送風機、８…ダクト、９…吹出し口、10
…実線矢印、11…リングヘッダ、12…誘引ユニット、13
…冷却空気ダクト、14…吸込口、15…吸気ダクト、16…
冷却ユニット、17…軸流送風機、18…隔離弁、19…内
筒、20…外筒、21ａ，21ｂ…ダンパ、22…ダンパ駆動機
構、23…温度検出器、24…白矢印、25…通風筒、26…支
持具、27…羽根車、28…電動機、29…電源ケーブル。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉格納容器のドライウェル内に複数
   のダクトとこのダクトに誘引ユニットによる吹出し口を
   複数設けると共に、前記ダクトに接続した冷却器と送風
   機及び隔離弁とからなる冷却ユニットをドライウェル外
   に設置したことを特徴とするドライウェル冷却装置。
2. 【請求項２】 前記ドライウェル内のダクトに設けた誘
   引ユニットが、雰囲気温度により開閉して冷気の温度調
   節を行うダンパを備えたことを特徴とする請求項１記載
   のドライウェル冷却装置。
3. 【請求項３】 前記ドライウェル外に設置された冷却ユ
   ニットの送風機が、軸流送風機であることを特徴とする
   請求項１記載のドライウェル冷却装置。
4. 【請求項４】 前記ドライウェル内のダクトが、複数の
   ダクトを互いに接続したリングヘッダ方式とすることを
   特徴とする請求項１記載のドライウェル冷却装置。
5. 【請求項５】 前記ドライウェル外に設置した冷却ユニ
   ットが、複数台とすることを特徴とする請求項１記載の
   ドライウェル冷却装置。
6. 【請求項６】 前記冷却ユニットにおける冷却器が、全
   冷却器の冷媒にチラー水を使用することを特徴とする請
   求項１記載のドライウェル冷却装置。
7. 【請求項７】 前記冷却ユニットにおける冷却器が、冷
   媒としてチラー水を使用する冷却器と冷却水を使用する
   冷却器を混在させたことを特徴とする請求項１記載のド
   ライウェル冷却装置。