JPH1138172A - 海上原子力発電プラントおよびその建設方法，定期検査方法，海上プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラントの熱効率を向上させる。 【解決手段】原子炉系７を収納する原子炉建屋８および
タービン系９を収納するタービン建屋１０を搭載した海
洋浮体装置２と、この海洋浮体装置２が組み込まれたプ
ラットホーム１１と、このプラットホーム１１の海流の
上流側に設けられた海流変向装置２６と、プラットホー
ム１１をワイヤー１６を用いて海底岩盤２８に係留する
アンカー２９と、プラットホーム１１から水深７００メ
ートル程度の深さまで挿入された深層水導管１７と、こ
の深層水導管１７内から海水を汲み上げる給水ポンプ１
８とを備え、この給水ポンプ１８で汲み上げた海水をタ
ービン系９の復水器２９の冷却水として移送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海洋深層水を利用
した海上原子力発電プラントおよびその建設方法，定期
検査方法に係り、特に汲み上げた海洋深層水をタービン
系の復水器の冷却水として用い、この冷却に用いた海水
に鉄分を添加して海面に放出し、植物性プランクトンの
増殖を図った海上原子力発電プラントおよびその建設方
法，定期検査方法，海上プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、軽水冷却原子力発電プラント
は、タービン系の復水器の冷却水として海水，川や湖の
真水を用いるため、海岸，川辺，湖岸に設置され、そこ
で使用された海水や真水の排出温度が採取したときの温
度よりも数度高い温度となることから、温度拡散を利用
して環境への熱公害の影響を最少限に止める配慮がなさ
れている。

【０００３】軽水冷却原子力発電プラントの建設時、原
子炉系機器およびタービン系機器は工場で製作される一
方、発電プラントの設置現場においては岩盤までの掘削
作業の土木作業を行った後、原子炉建屋およびタービン
建屋のコンクリートベース工事を行い、そのコンクリー
トベース上へ工場から移送された上記原子炉系機器およ
びタービン系機器を据え付ける工事と、建屋建設工事と
を並行あるいは交互に行っている。これらの工事が終了
すると、機能試験および起動試験を行った後、商用運転
が開始される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原子力発電
プラントの熱効率は３３％程度であるため、海水あるい
は真水に排出される熱量が同じ発電容量の天然ガスター
ビン複合発電の５０％近くのものに比べて大量の排熱量
になっている。

【０００５】原子力発電プラントの建設工事は、岩盤ま
での掘削土木工事が終了した後に原子炉建屋およびター
ビン建屋のコンクリートベース工事を行い、そのコンク
リートベース上への原子炉系機器およびタービン系機器
の据付および建屋建設工事を行うシリーズな作業方法に
なっているため、建設期間が長くなっている。そして、
作業環境の悪い現地工事および据付工事が多いため、作
業効率が悪く、その結果作業期間が長期化している。

【０００６】ところで、中華人民共和国をはじめとする
東南アジアの経済発展には著しいものがあり、その生活
水準の上昇に伴い食生活の向上が見られる。このように
食生活が向上すると、動物性蛋白質への需要が増加する
ものの、陸上の動物から蛋白質を摂取しようとすると、
発展途上国の人口増大により需要が増加している穀物へ
の需要がより一層増大することになり、２１世紀の初頭
には供給の限界に行き着くことが予想されている。

【０００７】動物性蛋白質を魚類から摂取することを考
えた場合、現在世界の漁獲量はピークに達した後の減少
傾向の状況であると考えられている。このように魚資源
の減少傾向が見えている状況で動物性蛋白質の摂取を魚
資源に求めるのが困難になりつつある。一方、高い値段
で売れる魚資源の養殖が行われており、その時に与えら
れる餌は大量に採れる大衆魚と言われる鰯などの小魚が
用いられているため、魚資源を確保する根本的な解決策
となっていない。

【０００８】本発明は上記した事情を考慮してなされた
もので、プラントの熱効率を向上させるとともに、建設
作業期間を短縮し、付近の海の植物プランクトンの増殖
を図ることの可能な海上原子力発電プラントおよびその
建設方法，定期検査方法，海上プラントを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１の海上原子力発電プラント
は、原子炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を
収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装置と、この
海洋浮体装置が組み込まれたプラットホームと、このプ
ラットホームの海流の上流側に設けられた海流変向装置
と、前記プラットホームをワイヤーを用いて海底岩盤に
係留するアンカーと、前記プラットホームから水深７０
０メートル程度の深さまで挿入された深層水導管と、こ
の深層水導管内から海水を汲み上げる給水ポンプとを備
え、この給水ポンプで汲み上げた海水を前記タービン系
の復水器の冷却水として移送することを特徴とする。

【００１０】請求項２の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、原子炉
系を収納する原子炉建屋およびタービン系を収納するタ
ービン建屋は、制振装置を介して海洋浮体装置に搭載さ
れたことを特徴とする。

【００１１】請求項３の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、復水器
を冷却して排出される海水に鉄分を添加する鉄分供給装
置を設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項４の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、プラッ
トホームに複数のコラムが取り付けられ、これらのコラ
ムを軸として流れの向きに追従して回動し、かつ海水よ
り比重が小さい流向舵が取り付けられたことを特徴とす
る。

【００１３】請求項５の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、プラッ
トホームの海流の上流側に設けられた海流変向装置の代
わりに、海洋浮体装置の長手方向両端の海水に没する部
分を半円筒形状に形成したことを特徴とする。

【００１４】請求項６の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、深層水
導管を分割構造とし、この分割した導管要素のそれぞれ
の浮力を重量より若干大きくし、かつ浮力重心と重力重
心とを異ならせた構造としたことを特徴とする。

【００１５】請求項７の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、海洋浮
体装置の水没部分の外壁を、水深が深くなるに従って横
断面積が小さくなる傾斜壁に形成したことを特徴とす
る。

【００１６】請求項８の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、海洋浮
体装置が組み込まれたプラットホームを別のワイヤーを
用いて水中浮体装置に係留し、この水中浮体装置をワイ
ヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係留したことを特徴
とする。

【００１７】請求項９の海上原子力発電プラントは、請
求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、プラッ
トホームの海面から上方に位置するプラットホームに設
けた浮体装置を有し、この浮体装置が水没した時に、原
子炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を収納す
るタービン建屋を搭載した海洋浮体装置の重量を支持
し、その内部に海水が浸入しない状態で浮かす浮力を有
することを特徴とする。

【００１８】請求項１０の海上原子力発電プラントは、
請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、プラ
ットホームは、廃棄物建屋・補修建屋および管理建屋を
それぞれ個別に搭載した独立した構造とし、これらを合
体して構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項１１の海上原子力発電プラントは、
請求項１または１０記載の海上原子力発電プラントにお
いて、原子炉建屋，タービン建屋，廃棄物建屋・補修建
屋および管理建屋の外形形状を滑らかな曲面形状に形成
したことを特徴とする。

【００２０】請求項１２の海上原子力発電プラントは、
請求項１または１０記載の海上原子力発電プラントにお
いて、プラットホームの周囲で海流の上流側に、別のワ
イヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係留する浮防波堤
を設けたことを特徴とする。

【００２１】請求項１３の海上原子力発電プラントは、
請求項１，３または１２のいずれかに記載の海上原子力
発電プラントにおいて、プラットホームと浮防波堤との
間の海面近傍に鉄分を付加した海洋深層水を排出するこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項１４の海上原子力発電プラントは、
請求項１２記載の海上原子力発電プラントにおいて、浮
防波堤の内側の光が透過する海中深さ位置に人工海底浮
を設けたことを特徴とする。

【００２３】請求項１５の海上原子力発電プラントは、
請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、原子
炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を収納する
タービン建屋を搭載した海洋浮体装置と、この海洋浮体
装置が組み込まれたプラットホームとが島と島の間に配
置される一方、前記プラットホームの周囲で海流の上流
側に設けた浮防波堤と、この浮防波堤の内側で光が透過
する海中深さ位置に設けた人工海底浮とを杭にて岩盤に
固定したことを特徴とする。

【００２４】請求項１６の海上プラントは、請求項１記
載の海上原子力発電プラントを中心として、水素製造施
設、水素貯蔵施設、石炭ガス化・液化施設、石炭ガス・
人造石油貯蔵施設、廃棄物処理施設、回収資源貯蔵施
設、養殖施設、および熱エネルギー貯蔵施設をそれぞれ
搭載した海洋浮体装置を別のワイヤーを用いてアンカー
で海底岩盤に係留し、これらを水中トンネルで結合した
ことを特徴とする。

【００２５】請求項１７の海上原子力発電プラントの建
設方法は、原子炉建屋およびタービン建屋を搭載した海
洋浮体装置と、廃棄物建屋・補修建屋および管理建屋を
搭載したプラットホームとを別個に造船用のドックで製
作し、進水後両者を設置海域まで曳航し、予め設置工事
を行ったアンカーに前記プラットホームをワイヤーで係
留し、また別途造船用のドックで製作した深層水導管要
素の２本を１組として設置海域まで曳航して組立作業を
行った深層水導管を前記プラットホームに取り付け、こ
のプラットホームに曳航してきた前記海洋浮体装置を組
み込んで設置することを特徴とする。

【００２６】請求項１８の海上原子力発電プラントの定
期検査方法は、海上原子力発電プラントを多数設置し、
原子炉系およびタービン系を定期的に検査する場合、原
子炉建屋およびタービン建屋が搭載された海洋浮体装置
をプラットホームから切り離し、検査設備が完備してい
るドック設備のある場所へ曳航して定期検査を行う一
方、既に定期検査の終了した別の海洋浮体装置を前記プ
ラットホームへ曳航して原子力発電プラントを再構築す
ることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態，実施例
および変形例を図面に基づいて説明する。

【００２８】［第１実施形態の第１実施例］図１は本発
明に係る海上原子力発電プラントの第１実施形態の第１
実施例を示す構成図、図２は図１の平面図である。

【００２９】（第１実施例の構成）図１および図２に示
すように、海洋深層水を利用した海上原子力発電プラン
ト１は、箱状に形成された海洋浮体装置２を有し、この
海洋浮体装置２は周辺浮体装置３と下部浮体装置４とか
ら構成され、これら周辺浮体装置３および下部浮体装置
４が連設されて上部が開口した凹部構造に形成されてい
る。

【００３０】海洋浮体装置２の下部浮体装置４上には、
複数の制振装置５を介してベース６が設置され、このベ
ース６上には原子炉系７を収納する原子炉建屋８および
タービン系９を収納するタービン建屋１０が設置されて
いる。また、制振装置５は、原子炉建屋８およびタービ
ン建屋１０と周辺浮体装置３との間にもそれぞれ複数介
装されている。

【００３１】周辺浮体装置３と下部浮体装置４の浮力
は、海洋浮体装置２に設置される原子炉建屋８とタービ
ン建屋１０の重力および自重に釣り合い、周辺浮体装置
３の高さは原子炉建屋８とタービン建屋１０に海水が入
り込まない程度の高さに設定されている。

【００３２】海洋浮体装置２は、図２に示すように平面
コ字状に形成されたプラットホーム１１の開口部１２に
嵌合され、このプラットホーム１１は、図１に示すよう
にコ字状プラットホーム１３と、海水中に配置される水
中プラットホーム１４と、同じく海水中に配置される下
部浮体装置１５とに大別され、これらはそれぞれコラム
１６により連結されている。また、コ字状プラットホー
ム１３と周辺浮体装置３とは図示しない制振装置を介し
て連結される一方、水中プラットホーム１４と下部浮体
装置４とが連結されている。

【００３３】さらに、プラットホーム１１には、円筒管
を多段に連結し先端が７００ｍ程度の水深に挿入された
深層水導管１７が取り付けられ、この深層水導管１７の
内部には深層水を汲み上げる給水ポンプ１８が取り付け
られている。この給水ポンプ１２には吐出配管１９が接
続され、この吐出配管１９がタービン系９の復水器２０
に途中自在継手（図示せず）を介して接続されている。

【００３４】この復水器２０には、そこで熱交換して温
度上昇した海水を海面２１近傍に排出するために図２に
示す放水管２２が接続され、この放水管２２の排出経路
には復水器２０の冷却後の海水に鉄分を添加する鉄分供
給装置２３が介装されている。なお、海水に対して鉄分
供給装置２３により供給される鉄分の量は、０．１〜１
０×１０^-9mol/litre である。

【００３５】各コラム１６には、海流２４の流れの向き
を向く菱形の流向舵２５が回動可能に取り付けられ、こ
の流向舵２５の比重は、その頭部が海面２１の上に露出
する程度の大きさになるように設定されている。また、
海洋浮体装置２の上流側のプラットホーム１１には、プ
ラットホーム１１全体を海流２４の向きと一致させるた
めの海流変向装置２６が取り付けられている。

【００３６】プラットホーム１１の下部浮体装置１５に
は、ワイヤ２７の一端が固着されるとともに、このワイ
ヤ２７の他端が海底岩盤２８に固定されたアンカー２９
に固着されている。

【００３７】また、プラットホーム１１のコ字状プラッ
トホーム１３は、図２に示すように廃棄物建屋・補修建
屋３０が搭載されている廃棄物建屋・補修建屋プラット
ホーム３１と、管理建屋３２が搭載されている管理建屋
プラットホーム３３と、これらの両者を接続する接続プ
ラットホーム３４とから構成されている。

【００３８】次に、第１実施例における海上原子力発電
プラントの建設方法を説明する。

【００３９】造船所のドック設備において、原子炉系７
を収納する原子炉建屋８およびタービン系９を収納する
タービン建屋１０をそれぞれ海洋浮体装置２の凹部に搭
載した状態で建造し、その建造が終了すると、進水させ
て据付現場へ曳航する。

【００４０】一方、プラットホーム１１を造船所のドッ
ク設備で建造し、進水後据付現場に曳航し、このプラッ
トホーム１１を前もって据付工事を行っておいたアンカ
ー２９にワイヤー２７によって係留する。すなわち、プ
ラットホーム１１のコ字状プラットホーム１３におい
て、廃棄物建屋・補修建屋プラットホーム３１と、管理
建屋プラットホーム３３と、これらの両者を接続する接
続プラットホーム３４は、それぞれ造船所のドック設備
で建造され、進水後結合させて据付現場へ曳航する。そ
して、据付現場ではプラットホーム１１の開口部１２が
海流２４の下流側に開口するように配置される。

【００４１】また、造船所のドック設備で建造した深層
水導管１７の構成要素をプラットホーム１１が係留され
ている場所に移送し、そこでプラットホーム１１から７
００ｍ程度の深層水領域までの構造物としての組み立て
る。

【００４２】そして、曳航されてきた海洋浮体装置２を
コ字状のプラットホーム１１の開口部１２に組み込み、
下部浮体装置４を水中プラットホーム１４に設置し、連
結を行う。次いで、深層水導管１７の内部に給水ポンプ
１８を取り付けた後、この給水ポンプ１８から吐出配管
１９をタービン系９の復水器２０まで配管する。この復
水器２０からは放水管２２が接続され、この放水管２２
の排出経路に復水器２０の冷却後の海水に鉄分を添加す
るための鉄分供給装置２３を介装する。

【００４３】さらに、陸地から電力送電用の海底ケーブ
ルをプラント建設現場の海洋浮体装置２まで予め配線
し、アンカー２９の設置工事現場への動力供給や情報伝
送に用い、プラットホーム１１がプラント建設現場に曳
航されてくると、これに上記海底ケーブルを接続し、以
降の作業の動力供給および情報伝送に用いる。全ての工
事が終了すると、発電された電力を陸地へ伝送するため
のケーブルとして活用できるようにする。

【００４４】このように第１実施例の海上原子力発電プ
ラント１では、海洋浮体装置２に制振装置５を介して原
子炉系７を収納する原子炉建屋８およびタービン系９を
収納するタービン建屋１０を搭載し、この海洋浮体装置
２をプラットホーム１１の開口部１２に組み込んで、プ
ラットホーム１１の海流の上流側に海流変向装置２６を
設け、プラットホーム１１をワイヤ２７を用いてアンカ
ー２９で海底岩盤２８に係留し、プラットホーム１１か
ら水深７００ｍ程度の深さまで深層水導管１７を挿入
し、この深層水導管１７内から給水ポンプ１８により海
水を汲み上げてタービン系９の復水器２０を冷却し、こ
の復水器２０を冷却した後の海水に鉄分供給装置２３で
鉄分を添加して海面２１近傍に放出するようにしてい
る。

【００４５】（第１実施例の作用）次に、第１実施例の
海上原子力発電プラントの作用を説明する。

【００４６】海上原子力発電プラント１が、所定の場所
に設置されると、深層水導管１７内の海水を給水ポンプ
１８で汲み上げ、タービン系９の復水器２０へ移送す
る。この深層水は復水器２０の伝熱管を冷却した後、鉄
分供給装置２３により鉄分を添加して海上原子力発電プ
ラント１４の海流の上流側に設置されている放水管２２
から海面２１近傍に放出される。

【００４７】引き続き、給水ポンプ１２で海水の汲み上
げを継続すると、深層水導管１１内の海水は、７００ｍ
程度の水深の７℃程度の海水で充満され、深層水導管１
１内の水位は外の海水との比重差の分だけ海面より低い
位置になる。ここで、海水温度と水深との相関関係を図
３に示し、図３に示すように７００ｍ程度の水深では７
℃程度の水温となることが解る。

【００４８】ここで、水深が５００〜６００ｍになると
深層冷海水領域となり、５〜１０℃程度の海水温度とな
る（高柳 幹男；“海水熱利用”、電気評論 1992.12.
P1242-P1245 ）。７℃程度の海水を汲み上げ、タービン
系９における復水器２０の伝熱管の冷却に用い、海水面
温度程度の温度で放水する熱サイクルを採用することに
より、熱効率を数パーセント向上させることができる。

【００４９】また、図４では、栄養塩が豊富に存在する
にも拘らず、植物プランクトン量の少ない外洋高栄養塩
海域と植物プランクトンの増殖速度に及ぼす鉄添加の影
響を示している。

【００５０】すなわち、海洋で栄養塩が豊富に存在する
にも拘らず、植物プランクトンの量が多くない海域が太
平洋亜寒帯域、太平洋赤道域、南極域に存在する。この
海域の海洋表面に鉄分を散布する実験を行い植物プラン
クトンの増殖を確かめている（新田 義孝；“アジア・
太平洋地域のエネルギー事情とわが国の戦略”、季報エ
ネルギー総合工学、Vol.19 No.1,1996.4,P39-50 ）。

【００５１】また、海洋深層水は、水温も低い上に栄養
塩に富んでいる。この深層水を汲み上げて鉄分を付加し
て海面近傍に放出することにより、植物プランクトンの
増殖を行い、魚の増産を促進させる。また、植物性プラ
ンクトンは光合成によって二酸化炭素の固定化を行い、
温暖化抑制の方策としての効果がある。

【００５２】一方、コラム１７に取り付けられた流向舵
２３は、これらに向かって流れる海流２４の向きにその
方向を変え、コラム１７に作用する流動抵抗を低減する
ように働く。流向舵２３の比重は海水の比重より若干小
さく設定されており、海面上に多少頭部を露出した状態
で海流２４の向きにその方向を変える。

【００５３】海洋浮体装置２と原子炉建屋８およびター
ビン建屋１０との間に設置された制振装置５により波、
海流２４による海洋浮体装置２の変動が原子炉建屋８お
よびタービン建屋１０に伝達しないように構成されてい
る。また、プラットホーム１１と海洋浮体装置２との間
に設置される制振装置（図示せず）により、波、海流２
４によるプラットホーム１１の変動が海洋浮体装置２に
伝達しないように構成されている。

【００５４】台風などのように強風が原子炉建屋８およ
びタービン建屋１０などに作用することが予想される場
合は、下部浮体装置４の浮力が増大するように排水ポン
プ（図示せず）などで下部浮体装置４の内部の海水を排
除する作業を行う。

【００５５】（第１実施例の効果）このように第１実施
例によれば、低温で安定した海洋深層水を用いてタービ
ン系９の復水器２０の冷却を行い、海面２１の水温程度
の水温で放出するため、原子力発電プラントの熱効率を
向上させることができる。

【００５６】また、水深７００ｍ程度の深さまで深層水
導管１７を挿入し、この深層水導管１７内から給水ポン
プ１８により栄養塩の豊富な海洋深層水を汲み上げ、鉄
分供給装置２３によって鉄分を添加して海面２１近傍に
放出することにより、植物プラントの増殖を促進するこ
とができ、魚資源の増殖を図ることができ、植物プラン
クトンの光合成により二酸化炭素の吸収を促進し、温暖
化抑制の方策として効果がある。

【００５７】第１実施例における海上原子力発電プラン
トの建設方法によれば、造船所のドック設備で大型ユニ
ットの組立を行い、進水後これらを結合し、据付現場ま
で曳航して据え付ける方法を採用することにより、原子
力発電プラントの建設期間を短縮することができ、また
設備の完備した工場に隣接する場所で組み立てることが
可能なことから、自動機の稼動率を高くして量産化が図
れ、省力化，作業環境の改善，作業の高速化も達成する
ことができる。

【００５８】［第１実施例の第１変形例］図５は本発明
に係る海上原子力発電プラントの第１実施例の第１変形
例を示す構成図、図６は図５の平面図である。なお、前
記第１実施形態の第１実施例と同一または対応する部分
には同一の符号を用いて説明する。以下の各実施形態，
各実施例および各変形例も同様である。

【００５９】（第１変形例の構成）第１変形例の海上原
子力発電プラント１は、プラットホーム１１の海流２４
上流側に海流変向装置２６を取り付ける代わりに、図５
および図６に示すように海洋浮体装置２における周辺浮
体装置３の海水に没する海流２４方向の形状を半円筒体
３５に形成したものである。

【００６０】すなわち、図６に示すように海洋浮体装置
２の周辺浮体装置３の周辺の海流２４方向の上流側およ
び下流側の形状が半円筒体３５に形成された海上原子力
発電プラント１が、ワイヤ２７を用いてアンカー２９で
海底岩盤２８に係留している。

【００６１】（第１変形例の作用および効果）このよう
に第１変形例によれば、周辺浮体装置３の海水に没する
海流２４方向の形状を半円筒体３５に形成したことによ
り、海洋浮体装置２を単独で曳航する時も海流２４によ
る抵抗を減少させることができる。

【００６２】［第１実施例の第２変形例］図７は本発明
に係る海上原子力発電プラントの第１実施例の第２変形
例を示す構成図、図８は図７の平面図、図９は図７の正
面図である。

【００６３】（第２変形例の構成）第２変形例の海上原
子力発電プラント１は、図７〜図９に示すように原子炉
建屋８およびタービン建屋１０、廃棄物建屋・補修建屋
３０、管理建屋３２を搭載したプラットホーム１１を個
別に造船用ドックで製作して進水後、これらを合体して
構築したものである。

【００６４】（第２変形例の作用および効果）原子炉建
屋８およびタービン建屋１０、廃棄物建屋・補修建屋３
０、管理建屋３２を搭載したプラットホーム１１を個別
に造船用ドックで製作して進水後、これらを合体し、据
付海域まで曳航し、予め設置工事を行ってあるアンカー
２９にワイヤ２７で係留する。また、深層水導管１７
は、予め据付現場で組み立て、曳航されてきた海上原子
力発電プラント１への取付作業を行う。

【００６５】そして、陸地から電力送電用の海底ケーブ
ルをプラント建設現場の海洋浮体装置２まで予め配線
し、アンカー２９の設置工事現場への動力供給や情報伝
送に用い、海上原子力発電プラント１がプラント建設現
場に曳航されてくると、これに上記海底ケーブルを接続
し、以降の作業の動力供給および情報伝送に用いる。全
ての工事が終了すると、海上原子力発電プラント１によ
り発電された電力を陸地へ伝送するためのケーブルとし
て活用できるようにする。

【００６６】このように第２変形例でも前記第１実施形
態の第１実施例と同様の効果が得られる。

【００６７】［第１実施形態の第２実施例］図１０は
（Ａ），（Ｂ）本発明に係る海上原子力発電プラントの
第１実施形態の第２実施例における深層水導管を示す平
面図，正面図、図１１は図１０の深層水導管の取扱状態
を示す正面図である。

【００６８】（第２実施例の構成）第２実施例は、深層
水導管１１を分割構造とし、全体の比重を海水より多少
小さくするとともに、分割した導管要素３６の一端の比
重を小さくした比重分布を有するものである。

【００６９】すなわち、導管要素３６は、図１０
（Ａ），（Ｂ）に示すように一端に浮構造体３７が取り
付けられ、他端に取付フランジ３８が取り付けられてお
り、２本の導管要素３６の向きを変えて束ね、水平に浮
くようにして搬送する。

【００７０】また、深層水導管１７を構築するために導
管要素３６を取り扱うには、図１１に示すように２本の
導管要素３６の束を解くと、浮構造体３７が取り付けら
れた端部が浮力の関係で上になり、取付フランジ３８が
取り付けられた端部が下になって、導管要素３６は垂直
状態になる。導管要素３６の浮力と重量がほぼ揃ってい
るため、水中搬送ロボット３９などを用いて下方に移送
して浮構造体３７と取付フランジ３８とで導管要素３６
間を連結していく。なお、ケーブル４０は、導管要素３
６が落下するのを防止するためのものである。

【００７１】（第２実施例の作用）深層水導管１７を構
築するために造船所のドック設備などで建造された２本
の導管要素３６を束にして水平状態で原子力発電プラン
ト設置場所に曳航し、次いで導管要素３６の束を解いて
導管要素３６が自律的に垂直状態になるようにし、水中
搬送ロボット３９で導管要素３６を押して移送し、深層
水導管１７として構築する。

【００７２】（第２実施例の効果）このように第２実施
例によれば、深層水導管１７を分割構造とし、その浮力
を重量より若干大きくし、浮力重心と重力重心とが異な
るようにしたことにより、導管要素３６を水平状態で曳
航して原子力発電プラント設置場所まで移送し、導管要
素３６の束を解くことにより、導管要素３６が自律的に
垂直状態になる。その結果、組立のための移送を行うだ
けで、深層水導管１７を容易に構築していくことがで
き、作業効率を高めることができる。

【００７３】［第１実施形態の第３実施例］図１２は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第１実施形態の第
３実施例を示す構成図である。

【００７４】（第３実施例の構成）第３実施例では、図
１２に示すように原子炉系７を収納する原子炉建屋８お
よびタービン系９を収納するタービン建屋１０を搭載す
る海洋浮体装置２において、周辺浮体装置３の水没部分
の上部がオーバーハングした傾斜壁４１が設けられてい
る。つまり、この傾斜壁４１は水深が深くなるに従って
横断面積が小さくなるように形成されている。

【００７５】そして、この傾斜壁４１が設けられた海上
原子力発電プラント１が、ワイヤ２７を用いてアンカー
２９で海底岩盤２８に係留されている。

【００７６】（第３実施例の作用）海流２４が周辺浮体
装置３に設けられた傾斜壁４１に衝突し、その流れが横
方向、下方向へ変えられ、海洋浮体装置２の周辺を回っ
て後方へ流れる。この時受ける海流２４の反力と、揚力
および海洋浮体装置２の浮力とがワイヤー２７の張力と
釣り合うように、海流２４の流れのないときに比べて海
洋浮体装置２が多少沈み、アンカー２９位置より流され
た状態となる。

【００７７】したがって、海洋浮体装置２に揚力が作用
するため、傾斜壁４１が設けられていない場合と比較
し、海洋浮体装置２の沈み量とアンカー２９位置からの
流され量がより少なくて済む。

【００７８】（第３実施例の効果）このように第３実施
例によれば、海洋浮体装置２の周辺浮体装置３に水深が
深くなるに従って横断面積が小さくなる傾斜壁４１を設
けたことにより、傾斜壁４１に衝突する海流２４により
揚力が作用するため、海洋浮体装置２の浮力構造部分を
小型化することができる。

【００７９】［第１実施形態の第４実施例］図１３は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第１実施形態の第
４実施例を示す構成図である。

【００８０】（第４実施例の構成）第４実施例では、図
１３に示すように原子炉系７を収納する原子炉建屋８お
よびタービン系９を収納するタービン建屋１０を搭載す
る海洋浮体装置２およびプラットホーム１１をワイヤ４
２を用いてそれぞれ水中浮体装置４３に係留し、この水
中浮体装置４３をワイヤ２７を用いてアンカー２９で海
底岩盤２８に係留している。

【００８１】（第４実施例の作用）海流２４が海洋浮体
装置２に衝突し、その流れの方向が横方向に変えられて
海洋浮体装置２の周辺を回って後方へ流れる。この時受
ける海流２４の反力と、海洋浮体装置２の浮力とがワイ
ヤ４２の張力と釣り合うように、海流２４が衝突しない
ときに比べて海洋浮体装置２は多少沈み、水中浮体装置
４３位置から流された位置になる。

【００８２】すなわち、水中浮体装置４３に作用するワ
イヤ４２の張力と水中浮体装置４３の浮力とが、ワイヤ
２７の張力と釣り合うように、ワイヤ４２の張力のない
ときに比べて水中浮体装置４３が多少沈み、アンカー２
９位置より流された位置となる。

【００８３】したがって、水中浮体装置４３に海洋浮体
装置２を係留し、浮体装置４３の浮力のため、水中浮体
装置４３に係留しない場合に比べて海洋浮体装置２の沈
み量とアンカー２９位置からの流され量がより少なくて
済む。

【００８４】（第４実施例の効果）このように第４実施
例によれば、水中浮体装置４３に海洋浮体装置２を係留
し、水中浮体装置４３を海底岩盤２８に係留することに
より、海洋浮体装置２の浮力構造部分を小型化すること
ができる。

【００８５】［第１実施形態の第５実施例］図１４は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第１実施形態の第
５実施例を示す正面図である。

【００８６】（第５実施例の構成）第５実施例では、図
１４に示すようにプラットホーム１１において海面２１
より上方に突出したコ字状プラットホーム１３に海洋浮
体装置４４を設け、この海洋浮体装置４４が水没した
時、原子炉系７を収納する原子炉建屋８およびタービン
系９を収納するタービン建屋１０を搭載した海洋浮体装
置２の重量を海洋浮体装置４４の浮力によって支持し、
原子炉建屋８およびタービン建屋１０に海水が浸入しな
い状態で浮かすことができるようにしたものである。

【００８７】つまり、海洋浮体装置４４は、原子炉系７
を収納する原子炉建屋８およびタービン系９を収納する
タービン建屋１０を搭載する海洋浮体装置２の浮力がな
くなった時に、これらを支持して内部に海水が浸入しな
い状態で浮かすことができる浮力を有している。

【００８８】（第５実施例の作用）原子炉系７を収納す
る原子炉建屋８およびタービン系９を収納するタービン
建屋１０を搭載する海洋浮体装置２部分に海水が浸入
し、浮力がなくなるような事故が発生すると、海上原子
力発電プラント１全体が沈没することとなる。

【００８９】しかしながら、第５実施例ではコ字状プラ
ットホーム１３に海洋浮体装置４４を設けたことによ
り、海洋浮体装置４４部分が海水に浸水して浮力を発生
させる。この海洋浮体装置４４により発生した浮力と海
上原子力発電プラント１の重量とが釣り合うと、海上原
子力発電プラント１の沈没の進行は中断される。

【００９０】（第５実施例の効果）このように第５実施
例によれば、原子炉系７を収納する原子炉建屋８および
タービン系９を収納するタービン建屋１０を搭載する海
洋浮体装置２部分に海水が浸入するような事故が発生
し、海上原子力発電プラント１全体が沈没するようなこ
とがあっても、コ字状プラットホーム１３の海洋浮体装
置４４部分が海水中に入るまで沈没すると、浮力が発生
してそれ以上の沈没事故が進展するのを防止することが
できる。

【００９１】［第１実施形態の第６実施例］図１５は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第１実施形態の第
６実施例を示す正面図、図１６は図１５の平面図であ
る。

【００９２】（第６実施例の構成）第６実施例では、図
１５および図１６に示すように原子炉建屋８、タービン
建屋１０、廃棄物建屋・補修建屋３０、管理建屋３２の
外形を滑らかな曲面形状に形成したものである。

【００９３】（第６実施例の作用）第６実施例の海上原
子力発電プラント１は、原子炉建屋８およびタービン建
屋１０を搭載する海洋浮体装置２、廃棄物建屋・補修建
屋３０，管理建屋３２の外形が滑らかな曲面形状に形成
されているので、風４５が原子炉建屋８，タービン建屋
１０，廃棄物建屋・補修建屋３０，管理建屋３２に吹き
付けても、これらの建屋で流れが剥離するのが抑制さ
れ、後方に生じる渦が大きくなることがない。

【００９４】（第６実施例の効果）このように第６実施
例によれば、原子炉建屋８，タービン建屋１０，廃棄物
建屋・補修建屋３０，管理建屋３２に吹き付けられる風
４５が、建屋で剥離するのが抑制され、風４５により海
上原子力発電プラント１に作用する力が抑制され、アン
カー２９に作用する力を減少させることができ、海上原
子力発電プラント１の健全性を向上させることができ
る。

【００９５】［第２実施形態の第１実施例］図１７は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第２実施形態の第
１実施例を示す構成図、図１８は図１７の平面図であ
る。

【００９６】（第１実施例の構成）第１実施例の海上原
子力発電プラント１は、図１７および図１８に示すよう
に原子炉系７を収納する原子炉建屋８およびタービン系
９を収納するタービン建屋１０を制振装置５を介して海
洋浮体装置２に搭載し、この海洋浮体装置２をプラット
ホーム１１のコ字状プラットホーム１３の開口部１２に
組み込んで構成されている。そして、海洋浮体装置２
は、周辺浮体装置３と下部浮体装置４とから構成され、
周辺浮体装置３の上流側のプラットホーム１１には海流
変向装置２６が取り付けられている。

【００９７】海上原子力発電プラント１における海流２
４の上流側には、浮防波堤４６が設置され、この浮防波
堤４６の内側に光が透過する海中深さ位置に人工海底浮
４７が設置され、これら浮防波堤４６および人工海底浮
４７がワイヤ４９で水中浮体装置４８に係留され、この
水中浮体装置４８はワイヤ５０によりアンカー５１に係
留されている。浮防波堤４６と、その内側に設けられた
人工海底浮４７は、造船所のドック設備で建造され、進
水後結合させて据付現場へ曳航し、アンカー５１に係留
される。

【００９８】また、海上原子力発電プラント１は、深層
水導管１７内から給水ポンプ１８で海水を汲み上げてタ
ービン系９の復水器２０を冷却し、冷却後の海水に鉄分
供給装置２３により鉄分を添加して放水管２２から浮防
波堤４６の内側の海面２１近傍に放出する。

【００９９】上記のように浮防波堤４６の内側には、人
工海底浮４７が設けられ、この人工海底浮４７には、図
１８に示すように海上原子力発電プラント１が曳航して
組み込まれるコ字状海域５２が形成され、このコ字状海
域５２が海流２４の下流側に開口している。

【０１００】さらに、プラットホーム１１は、廃棄物建
屋・補修建屋３０が搭載されている廃棄物建屋・補修建
屋プラットホーム３１と、管理建屋３２が搭載されてい
る管理建屋プラットホーム３３と、これら両者を接続す
る接続プラットホーム３４と、海洋浮体装置２が搭載さ
れる水中プラットホーム１４とから構成される。これら
のプラットホーム３１，３３、３４、１４は造船所のド
ック設備で建造され、進水後結合される。プラットホー
ム１１のコ字状プラットホーム１３には水中プラットホ
ーム１４が設置されている。

【０１０１】ここで、プラットホーム１１は、プラット
ホーム３１，３３、３４、１４に分割されるものの、上
下方向ではコ字状プラットホーム１３と、水中プラット
ホーム１４と、下部浮体装置１５とに大略構成され、そ
の間がコラム１６により連結されている。このコラム１
６には、海流２４の流れの向きを向く流向舵２５が取り
付けられており、この流向舵２５の比重は、その頭部が
海面２１の上に露出する程度の大きさに設定されてい
る。

【０１０２】そして、プラットホーム１１の開口部１２
には、ベース６下面、その周囲に制振装置５を介し、原
子炉系７を収納する原子炉建屋８およびタービン系９を
収納するタービン建屋１０を搭載した海洋浮体装置２が
引き込まれ、コ字状プラットホーム１３に水中プラット
ホーム１４を固定し、海上原子力発電プラント１を構成
し、据付現場へ曳航して人工海底浮４７のコ字状海域５
２部分に組み込まれ、アンカー２９に係留する。

【０１０３】なお、接続プラットホーム３４には、据付
現場で深層水導管１７が組み立てられる。この場合、深
層水導管１７は、人工海底浮４７部分に浮体装置を設け
て前もって設置しておいてもよい。深層水導管１７の内
部には、給水ポンプ１８が取り付けられ、この給水ポン
プ１８からの吐出配管１９が、タービン系９の復水器２
０に途中自在継手を介して接続されている。

【０１０４】さらに、電力送電用の海底ケーブルは、陸
地からプラント建設現場の浮体装置（図示せず）まで予
め配線し、アンカー２９，５１の工事への動力供給や情
報伝送に用い、浮防波堤４６や海上原子力発電プラント
１がプラント建設現場に曳航されてくると、これに取り
付けられ、以降の作業の動力供給および情報伝送に用い
られる。全ての工事が終了すると、発電された電力を陸
地へ伝送するためのケーブルとして活用できるようにす
る。

【０１０５】（第１実施例の作用）原子炉系７を収納す
る原子炉建屋８およびタービン系９を収納するタービン
建屋１０を制振装置５を介して海洋浮体装置２に搭載
し、この海洋浮体装置２をプラットホーム１１のコ字状
の開口部１２に組み込んで構成された海上原子力発電プ
ラント１の海流２４の上流側に浮防波堤４６、およびそ
の内側に光が透過する海中深さ位置に設置される人工海
底浮４７が、それぞれ造船所のドック設備で建造され、
進水後結合させて据付現場へ曳航され、これらは水中浮
体装置４８にワイヤ４９で係留され、この水中浮体装置
４８は、ワイヤ５０でアンカー５１に係留される。

【０１０６】すなわち、原子炉系７を収納する原子炉建
屋８およびタービン系９を収納するタービン建屋１０を
搭載した海洋浮体装置２と、プラットホーム１１を造船
所のドック設備で建造し、進水後結合して海上原子力発
電プラント１を構成し、据付現場へ曳航して人工海底浮
４７のコ字状海域５２部分に組み込み、アンカー２９に
係留する。そして、接続プラットホーム３４には、据付
現場で深層水導管１７が組み立てられる。

【０１０７】コラム１６、周辺浮体装置１３の前方に取
り付けられた流向舵２５あるいは海流変向装置２６は、
これらに向かって流れる海流２４の向きにその方向を変
えたり、流れの向きを変えたりし、コラム１６，周辺浮
体装置１３に作用する流動抵抗を低減するように働く。
流向舵２５は海水の比重より若干小さい比重であり、海
面上に若干頭部を露出した状態で海流２４の向きにその
方向を変える。

【０１０８】さらに、海上原子力発電プラント１の深層
水導管１７内から給水ポンプ１８で海水を汲み上げてタ
ービン系９の復水器２０を冷却し、その冷却後の海水に
鉄分供給装置２３から鉄分を添加して放水管２２から浮
防波堤４６の内側の海面２１近傍に放出する。

【０１０９】そして、給水ポンプ１８により海水の汲み
上げを継続すると、深層水導管１７内の海水は、７００
ｍ程度の水深の７℃程度の海水で充満され、深層水導管
１７内の水位は外の海水との比重差の分だけ海面より低
い位置になる。

【０１１０】（第１実施例の効果）このように第１実施
例によれば、海上原子力発電プラント１の海流２４の上
流側に浮防波堤４６と、その内側に光が透過する海中深
さの位置に人工海底浮４７とをそれぞれ設けることによ
り、海上原子力発電プラント１へ作用する波の影響を軽
減することができる。

【０１１１】また、浮防波堤４６の内側の人工海底浮４
７部分の海流を調整することにより、浮防波堤４６の内
側で植物プランクトンを増殖させ、養殖海面を形成する
ことができる。

【０１１２】［第２実施形態の第２実施例］図１９は本
発明に係る海上原子力発電プラントの第２実施形態の第
２実施例を示す構成図、図２０は図１９の平面図であ
る。

【０１１３】（第２実施例の構成）第３実施例は、図１
９および図２０に示すように島５５と島５５との間であ
って、光が透過する海中深さ位置に人工海底浮５６を設
け、海流２４の上流側に浮防波堤５７を設け、人工海底
浮５６の中央部に海上原子力発電プラント１をワイヤ２
７を用いてアンカー２９で海底岩盤２８に係留するもの
である。

【０１１４】人工海底浮５６は、自重と浮力をほぼ等し
くし、海流２４が浮防波堤５７に加える力を杭５８を介
して海底岩盤２８に伝えて固定するようになっている。

【０１１５】（第２実施例の作用）造船所のドック設備
で浮防波堤５７と人工海底浮構造５６のユニットを組立
て、進水後これらを合体し、これらを設置する島のある
場所まで曳航し、杭５８で海底岩盤２８に固定する。ま
た、原子炉建屋８およびタービン建屋１０を搭載した海
洋浮体装置２、プラットホーム１１を造船所のドック設
備で組み立て、進水後合体して海上原子力発電プラント
１を構築し、人工海底浮５６が設置されている場所まで
曳航し、人工海底浮５６の中央部において、ワイヤ２７
を用いてアンカー２９で海底岩盤２８に固定する。

【０１１６】（第２実施例の効果）このように第２実施
例によれば、浮防波堤５７および人工海底浮５６を杭５
８で海上原子力発電プラント１の周辺に固定することか
ら、海流２４の影響を完全に排除することができるた
め、海上原子力発電プラント１の安全性を向上させるこ
とができる。

【０１１７】［海上プラントの第１実施形態］図２１は
本発明に係る海上プラントの第１実施形態を示す平面
図、図２２は図２１の構成図である。

【０１１８】（第１実施形態の構成）第１実施形態は、
図２１および図２２に示すように海上原子力発電プラン
ト１を中心として水素製造施設６３，水素貯蔵施設６
４，石炭ガス化・液化施設６５，石炭ガス・人造石油貯
蔵施設６６，廃棄物処理施設６７，回収資源貯蔵施設６
８，養殖施設６９，熱エネルギー貯蔵施設７０をそれぞ
れに搭載した海洋浮体装置７１を水中トンネル７２で結
合したものである。海上原子力発電プラント１から水中
トンネル７２を経由して各施設に蒸気、電力および信号
が伝送されるとともに、作業者が移動する。

【０１１９】（第１実施形態の作用）水素製造施設６
３，水素貯蔵施設６４，石炭ガス化・液化施設６５，石
炭ガス・人造石油貯蔵施設６６，廃棄物処理施設６７，
回収資源貯蔵施設６８，養殖施設６９，熱エネルギー貯
蔵施設７０は、それぞれ海洋浮体装置７１に搭載した状
態で造船所のドック設備で海洋浮体装置７１とともに建
造され、進水後設置場所まで曳航し、それぞれワイヤ７
３でアンカー７４に係留する。

【０１２０】また、水中トンネル７２の構成要素を造船
所のドック設備で製造し、深層水導管１７の要素のよう
に据付現場まで移送し、各海洋浮体装置７１間を接続
し、水中トンネル７２内の蒸気、電力および信号用の配
管およびダクト接続工事を行う。

【０１２１】そして、海上原子力発電プラント１で発電
された電力および発生された蒸気は、それぞれ水中トン
ネル７２を経由して水素製造施設６３，水素貯蔵施設６
４，石炭ガス化・液化施設６５，石炭ガス・人造石油貯
蔵施設６６，廃棄物処理施設６７，回収資源貯蔵施設６
８，養殖施設６９，熱エネルギー貯蔵施設７０に移送さ
れる。

【０１２２】さらに、水素製造施設６３，石炭ガス化・
液化施設６５，廃棄物処理施設６７で製造された水素，
石炭ガス・人造石油，回収資源は、水中トンネル７２を
経由して水素貯蔵施設６４，石炭ガス・人造石油貯蔵施
設６６，回収資源貯蔵施設６８に移送されて貯蔵され
る。石炭、廃棄物は船で輸送され、海洋浮体装置７１に
接岸して石炭ガス化・液化施設６５、廃棄物処理施設６
７に搬入される。

【０１２３】水素，石炭ガス・人造石油，回収資源，お
よび養殖魚は、水素貯蔵施設６４，石炭ガス・人造石油
貯蔵施設６６，回収資源貯蔵施設６８，養殖施設６９が
搭載される海洋浮体装置７１に船を接岸して需要地への
輸送を行う。

【０１２４】また、熱エネルギー貯蔵施設７０として蒸
気貯蔵容器を設置し、電力および熱の使用における負荷
変動に対して蒸気を水中トンネル７２を通して必要とす
る施設に移送してピーク使用に対応する。

【０１２５】さらに、廃棄物処理施設６７には、生活用
家庭ゴミや下水などを船で搬送し、原子力発電プラン卜
１で製造された熱および電気を用いて冷凍粉砕、強磁場
選鉱などの技術を用いて貴金属資源などを含む資源回収
処理を実施する。

【０１２６】（第１実施形態の効果）このように第１実
施形態によれば、第１実施形態の第１実施例と同様に、
熱効率良く発電を行うとともに、栄養塩の豊富な深層水
を汲み上げて海面養殖を行うことができる。これと同時
に、二酸化炭素などの環境汚染物質を排出しない熱エネ
ルギープラントを中心に水素，石炭ガス・人造石油，回
収資源を高効率で生産することができる。

【０１２７】［定期検査方法の一実施例］ （一実施例の構成）特に図示はしないが、本発明の海上
原子力発電プラントの定期検査方法の一実施例を説明す
る。具体的には、前記第１実施形態の第１実施例の海上
原子力発電プラント１を多数設置し、原子炉系７および
タービン系９を定期的に検査する場合、原子炉建屋８お
よびタービン建屋１０が搭載された海洋浮体装置２をプ
ラットホーム１１から切り離し、既に定期検査を終了し
た別の海洋浮体装置２をプラットホーム１１に結合す
る。そして、上記のように切り離された海洋浮体装置２
は、曳航して検査設備が完備しているドック設備が設置
された場所で定期検査を行う。

【０１２８】（一実施例の作用）海上原子力発電プラン
ト１の建設，据付，運用は、第１実施形態の第１実施例
と同様の作用である。そして、原子炉系７およびタービ
ン系９を定期的に検査する場合、原子炉建屋８およびタ
ービン建屋１０が搭載された海洋浮体装置２をプラット
ホーム１１から切り離し、検査設備が完備している造船
所のドック設備が設置された場所へ曳航して定期検査を
行う。

【０１２９】一方、既に定期検査を終了した別の海洋浮
体装置２を並行してドック設備が設置されている場所か
らプラットホーム１１の場所へ曳航して、結合して海上
原子力発電プラント１として再構築して発電を行う。ま
た、造船所へ曳航された海洋浮体装置２の原子炉系７お
よびタービン系９の定期検査作業は、別の海上原子力発
電プラント１の定期検査が行われるまでに実施する。

【０１３０】（一実施例の効果）このように第４実施例
によれば、第１実施形態の第１実施例の効果に加え、原
子炉系７およびタービン系９を定期的に検査する場合、
原子炉建屋８およびタービン建屋１０が搭載された海洋
浮体装置２をプラットホーム１１から切り離し、検査設
備が完備している造船所のドック設備が設置されている
場所へ曳航して定期検査を行う。

【０１３１】一方、既に定期検査を終了した別の海洋浮
体装置２を並行して造船所のドック設備が設置されてい
る場所からプラットホーム１１の場所へ曳航して、結合
して海上原子力発電プラント１を再構築することによ
り、定期検査を専用の自動機が完備している場所で集中
的に行うことができるため、定期検査の期間を短縮する
とともに、省力化することができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の海上原子力発電プラントによれば、原子炉系を収納す
る原子炉建屋およびタービン系を収納するタービン建屋
を搭載した海洋浮体装置と、この海洋浮体装置が組み込
まれたプラットホームと、このプラットホームの海流の
上流側に設けられた海流変向装置と、プラットホームを
ワイヤーを用いて海底岩盤に係留するアンカーと、プラ
ットホームから水深７００メートル程度の深さまで挿入
された深層水導管と、この深層水導管内から海水を汲み
上げる給水ポンプとを備え、この給水ポンプで汲み上げ
た海水をタービン系の復水器の冷却水として移送するこ
とにより、原子力発電プラントの熱効率を向上させるこ
とができる。

【０１３３】請求項２の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
原子炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を収納
するタービン建屋は、制振装置を介して海洋浮体装置に
搭載されたことにより、波，海流による海洋浮体装置の
変動が原子炉建屋およびタービン建屋に伝達することが
なく、信頼性を向上させることができる。

【０１３４】請求項３の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
復水器を冷却して排出される海水に鉄分を添加する鉄分
供給装置を設けたことにより、植物プランクトンの増殖
を促進することができ、魚資源の増殖を図ることがで
き、植物プランクトンの光合成により二酸化炭素の吸収
を促進し、温暖化抑制の方策として効果がある。

【０１３５】請求項４の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
プラットホームに複数のコラムが取り付けられ、これら
のコラムを軸として流れの向きに追従して回動し、かつ
海水より比重が小さい流向舵が取り付けられたことによ
り、コラムに作用する流動抵抗を低減させることができ
る。

【０１３６】請求項５の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
プラットホームの海流の上流側に設けられた海流変向装
置の代わりに、海洋浮体装置の長手方向両端の海水に没
する部分を半円筒形状に形成したことにより、海洋浮体
装置を単独で曳航する時も海流による抵抗を減少するこ
とができる。

【０１３７】請求項６の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
深層水導管を分割構造とし、この分割した導管要素のそ
れぞれの浮力を重量より若干大きくし、かつ浮力重心と
重力重心とを異ならせた構造としたことにより、深層水
導管を容易に構築することができる。

【０１３８】請求項７の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
海洋浮体装置の水没部分の外壁を、水深が深くなるに従
って横断面積が小さくなる傾斜壁に形成したことによ
り、海洋浮体装置の浮力構造部分を小型化することがで
きる。

【０１３９】請求項８の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
海洋浮体装置が組み込まれたプラットホームを別のワイ
ヤーを用いて水中浮体装置に係留し、この水中浮体装置
をワイヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係留したこと
により、海洋浮体装置の浮力構造部分を小型化すること
ができる。

【０１４０】請求項９の海上原子力発電プラントによれ
ば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおいて、
プラットホームの海面から上方に位置するプラットホー
ムに設けた浮体装置を有し、この浮体装置が水没した時
に、原子炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を
収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装置の重量を
支持し、その内部に海水が浸入しない状態で浮かす浮力
を有することにより、浮体装置が海水中に入るまで沈没
すると、浮力が発生してそれ以上の沈没事故が進展する
のを防止することができる。

【０１４１】請求項１０の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおい
て、プラットホームは、廃棄物建屋・補修建屋および管
理建屋をそれぞれ個別に搭載した独立した構造とし、こ
れらを合体して構成したことにより、請求項１と同様の
効果が得られる。

【０１４２】請求項１１の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１または１０記載の海上原子力発電プラン
トにおいて、原子炉建屋，タービン建屋，廃棄物建屋・
補修建屋および管理建屋の外形形状を滑らかな曲面形状
に形成したことにより、これらの建屋に風が吹き付けて
も、流れが剥離するのを抑制し、アンカーに作用する力
を減少させることができ、海上原子力発電プラントとし
ての健全性を向上させることができる。

【０１４３】請求項１２の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１または１０記載の海上原子力発電プラン
トにおいて、プラットホームの周囲で海流の上流側に、
別のワイヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係留する浮
防波堤を設けたことにより、海上原子力発電プラントへ
作用する波の影響を軽減することができる。

【０１４４】請求項１３の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１，３または１２のいずれかに記載の海上
原子力発電プラントにおいて、プラットホームと浮防波
堤との間の海面近傍に鉄分を付加した海洋深層水を排出
することにより、植物プランクトンの増殖し、養殖海面
を形成することができる。

【０１４５】請求項１４の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１２記載の海上原子力発電プラントにおい
て、浮防波堤の内側の光が透過する海中深さ位置に人工
海底浮を設けたことにより、請求項１２と同様の効果が
得られる。

【０１４６】請求項１５の海上原子力発電プラントによ
れば、請求項１記載の海上原子力発電プラントにおい
て、原子炉系を収納する原子炉建屋およびタービン系を
収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装置と、この
海洋浮体装置が組み込まれたプラットホームとが島と島
の間に配置される一方、プラットホームの周囲で海流の
上流側に設けた浮防波堤と、この浮防波堤の内側で光が
透過する海中深さ位置に設けた人工海底浮とを杭にて岩
盤に固定したことにより、海流の影響を完全に排除で
き、その結果海上原子力発電プラントの安全性を向上さ
せることができる。

【０１４７】請求項１６の海上プラントによれば、請求
項１記載の海上原子力発電プラントを中心として、水素
製造施設、水素貯蔵施設、石炭ガス化・液化施設、石炭
ガス・人造石油貯蔵施設、廃棄物処理施設、回収資源貯
蔵施設、養殖施設、および熱エネルギー貯蔵施設をそれ
ぞれ搭載した海洋浮体装置を別のワイヤーを用いてアン
カーで海底岩盤に係留し、これらを水中トンネルで結合
したことにより、請求項１の効果に加え、水素，石炭ガ
ス，人造石油，回収資源を効率良く生産することができ
る。

【０１４８】請求項１７の海上原子力発電プラントの建
設方法によれば、原子炉建屋およびタービン建屋を搭載
した海洋浮体装置と、廃棄物建屋・補修建屋および管理
建屋を搭載したプラットホームとを別個に造船用のドッ
クで製作し、進水後両者を設置海域まで曳航し、予め設
置工事を行ったアンカーにプラットホームをワイヤーで
係留し、また別途造船用のドックで製作した深層水導管
要素の２本を１組として設置海域まで曳航して組立作業
を行った深層水導管をプラットホームに取り付け、この
プラットホームに曳航してきた海洋浮体装置を組み込ん
で設置することにより、組立場所が設備の完備した工場
に隣接して行うことができ、これにより自動機の稼働率
を高くし、省力化，量産化が可能で、作業環境を改善す
るとともに、作業の高速化が図れる。その結果、海上原
子力発電プラントの建設期間を短縮することができる。

【０１４９】請求項１８の海上原子力発電プラントの定
期検査方法によれば、海上原子力発電プラントを多数設
置し、原子炉系およびタービン系を定期的に検査する場
合、原子炉建屋およびタービン建屋が搭載された海洋浮
体装置をプラットホームから切り離し、検査設備が完備
しているドック設備のある場所へ曳航して定期検査を行
う一方、既に定期検査の終了した別の海洋浮体装置をプ
ラットホームへ曳航して原子力発電プラントを再構築す
ることにより、定期検査を専用の自動機が完備している
場所で集中的に行うことができるため、定期検査期間を
短縮するとともに、省力化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１実
施形態の第１実施例を示す構成図。

【図２】図１の平面図。

【図３】海水温度と水深との相関関係を示す説明図。

【図４】栄養塩が豊富に存在するにも拘らず、植物プラ
ンクトン量の少ない外海高栄養塩海域と植物プランクト
ンの増殖速度に及ぼす鉄添加の影響を示す図。

【図５】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１実
施例の第１変形例を示す構成図。

【図６】図５の平面図。

【図７】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１実
施例の第２変形例を示す構成図。

【図８】図７の平面図。

【図９】図７の正面図。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）本発明に係る海上原子力発電
プラントの第１実施形態の第２実施例における深層水導
管を示す平面図，正面図。

【図１１】図１０の深層水導管の取扱状態を示す正面
図。

【図１２】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１
実施形態の第３実施例を示す構成図。

【図１３】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１
実施形態の第４実施例を示す構成図。

【図１４】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１
実施形態の第５実施例を示す正面図。

【図１５】本発明に係る海上原子力発電プラントの第１
実施形態の第６実施例を示す正面図。

【図１６】図１５の平面図。

【図１７】本発明に係る海上原子力発電プラントの第２
実施形態の第１実施例を示す構成図。

【図１８】図１７の平面図。

【図１９】本発明に係る海上原子力発電プラントの第２
実施形態の第２実施例を示す構成図。

【図２０】図１９の平面図。

【図２１】本発明に係る海上プラントの第１実施形態を
示す平面図。

【図２２】図２１の構成図。

【符号の説明】

１ 海上原子力発電プラント ２ 海洋浮体装置 ３ 周辺浮体装置 ４ 下部浮体装置 ５ 制振装置 ６ ベース ７ 原子炉系 ８ 原子炉建屋 ９ タービン系 １０ タービン建屋 １１ プラットホーム １２ 開口部 １３ コ字状プラットホーム １４ 水中プラットホーム １５ 下部浮体装置 １６ コラム １７ 深層水導管 １８ 給水ポンプ １９ 吐出配管 ２０ 復水器 ２１ 海面 ２２ 放水管 ２３ 鉄分供給装置 ２４ 海流 ２５ 流向舵 ２６ 海流変向装置 ２７ ワイヤ ２８ 海底岩盤 ２９ アンカー ３０ 廃棄物建屋・補修建屋 ３１ 廃棄物建屋・補修装置プラットホーム ３２ 管理建屋 ３３ 管理建屋プラットホーム ３４ 接続プラットホーム ３５ 半円筒体 ３６ 導管要素 ３７ 浮構造体 ３８ 取付フランジ ３９ 水中搬送ロボット ４０ ケーブル ４１ 傾斜壁 ４２ ワイヤ ４３ 水中浮体装置 ４４ 海洋浮体装置 ４５ 風 ４６ 浮防波堤 ４７ 人工海底浮 ４８ 水中浮体装置 ４９ ワイヤ ５０ ワイヤ ５１ アンカー ５２ コ字状海域 ５５ 島 ５６ 人工海底浮 ５７ 浮防波堤 ５８ 杭 ６３ 水素製造施設 ６４ 水素貯蔵施設 ６５ 石炭ガス化・液化施設 ６６ 石炭ガス・人造石油貯蔵施設 ６７ 廃棄物処理施設 ６８ 回収資源貯蔵施設 ６９ 養殖施設 ７０ 熱エネルギー貯蔵施設 ７１ 海洋浮体装置 ７２ 水中トンネル ７３ ワイヤ ７４ アンカー

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉系を収納する原子炉建屋およびタ
   ービン系を収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装
   置と、この海洋浮体装置が組み込まれたプラットホーム
   と、このプラットホームの海流の上流側に設けられた海
   流変向装置と、前記プラットホームをワイヤーを用いて
   海底岩盤に係留するアンカーと、前記プラットホームか
   ら水深７００メートル程度の深さまで挿入された深層水
   導管と、この深層水導管内から海水を汲み上げる給水ポ
   ンプとを備え、この給水ポンプで汲み上げた海水を前記
   タービン系の復水器の冷却水として移送することを特徴
   とする海上原子力発電プラント。
2. 【請求項２】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、原子炉系を収納する原子炉建屋およびタービ
   ン系を収納するタービン建屋は、制振装置を介して海洋
   浮体装置に搭載されたことを特徴とする海上原子力発電
   プラント。
3. 【請求項３】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、復水器を冷却して排出される海水に鉄分を添
   加する鉄分供給装置を設けたことを特徴とする海上原子
   力発電プラント。
4. 【請求項４】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、プラットホームに複数のコラムが取り付けら
   れ、これらのコラムを軸として流れの向きに追従して回
   動し、かつ海水より比重が小さい流向舵が取り付けられ
   たことを特徴とする海上原子力発電プラント。
5. 【請求項５】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、プラットホームの海流の上流側に設けられた
   海流変向装置の代わりに、海洋浮体装置の長手方向両端
   の海水に没する部分を半円筒形状に形成したことを特徴
   とする海上原子力発電プラント。
6. 【請求項６】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、深層水導管を分割構造とし、この分割した導
   管要素のそれぞれの浮力を重量より若干大きくし、かつ
   浮力重心と重力重心とを異ならせた構造としたことを特
   徴とする海上原子力発電プラント。
7. 【請求項７】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、海洋浮体装置の水没部分の外壁を、水深が深
   くなるに従って横断面積が小さくなる傾斜壁に形成した
   ことを特徴とする海上原子力発電プラント。
8. 【請求項８】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、海洋浮体装置が組み込まれたプラットホーム
   を別のワイヤーを用いて水中浮体装置に係留し、この水
   中浮体装置をワイヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係
   留したことを特徴とする海上原子力発電プラント。
9. 【請求項９】 請求項１記載の海上原子力発電プラント
   において、プラットホームの海面から上方に位置するプ
   ラットホームに設けた浮体装置を有し、この浮体装置が
   水没した時に、原子炉系を収納する原子炉建屋およびタ
   ービン系を収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装
   置の重量を支持し、その内部に海水が浸入しない状態で
   浮かす浮力を有することを特徴とする海上原子力発電プ
   ラント。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の海上原子力発電プラン
    トにおいて、プラットホームは、廃棄物建屋・補修建屋
    および管理建屋をそれぞれ個別に搭載した独立した構造
    とし、これらを合体して構成したことを特徴とする海上
    原子力発電プラント。
11. 【請求項１１】 請求項１または１０記載の海上原子力
    発電プラントにおいて、原子炉建屋，タービン建屋，廃
    棄物建屋・補修建屋および管理建屋の外形形状を滑らか
    な曲面形状に形成したことを特徴とする海上原子力発電
    プラント。
12. 【請求項１２】 請求項１または１０記載の海上原子力
    発電プラントにおいて、プラットホームの周囲で海流の
    上流側に、別のワイヤーを用いてアンカーで海底岩盤に
    係留する浮防波堤を設けたことを特徴とする海上原子力
    発電プラント。
13. 【請求項１３】 請求項１，３または１２のいずれかに
    記載の海上原子力発電プラントにおいて、プラットホー
    ムと浮防波堤との間の海面近傍に鉄分を付加した海洋深
    層水を排出することを特徴とする海上原子力発電プラン
    ト。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の海上原子力発電プラ
    ントにおいて、浮防波堤の内側の光が透過する海中深さ
    位置に人工海底浮を設けたことを特徴とする海上原子力
    発電プラント。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の海上原子力発電プラン
    トにおいて、原子炉系を収納する原子炉建屋およびター
    ビン系を収納するタービン建屋を搭載した海洋浮体装置
    と、この海洋浮体装置が組み込まれたプラットホームと
    が島と島の間に配置される一方、前記プラットホームの
    周囲で海流の上流側に設けた浮防波堤と、この浮防波堤
    の内側で光が透過する海中深さ位置に設けた人工海底浮
    とを杭にて岩盤に固定したことを特徴とする海上原子力
    発電プラント。
16. 【請求項１６】 請求項１記載の海上原子力発電プラン
    トを中心として、水素製造施設、水素貯蔵施設、石炭ガ
    ス化・液化施設、石炭ガス・人造石油貯蔵施設、廃棄物
    処理施設、回収資源貯蔵施設、養殖施設、および熱エネ
    ルギー貯蔵施設をそれぞれ搭載した海洋浮体装置を別の
    ワイヤーを用いてアンカーで海底岩盤に係留し、これら
    を水中トンネルで結合したことを特徴とする海上プラン
    ト。
17. 【請求項１７】 原子炉建屋およびタービン建屋を搭載
    した海洋浮体装置と、廃棄物建屋・補修建屋および管理
    建屋を搭載したプラットホームとを別個に造船用のドッ
    クで製作し、進水後両者を設置海域まで曳航し、予め設
    置工事を行ったアンカーに前記プラットホームをワイヤ
    ーで係留し、また別途造船用のドックで製作した深層水
    導管要素の２本を１組として設置海域まで曳航して組立
    作業を行った深層水導管を前記プラットホームに取り付
    け、このプラットホームに曳航してきた前記海洋浮体装
    置を組み込んで設置することを特徴とする海上原子力発
    電プラントの建設方法。
18. 【請求項１８】 海上原子力発電プラントを多数設置
    し、原子炉系およびタービン系を定期的に検査する場
    合、原子炉建屋およびタービン建屋が搭載された海洋浮
    体装置をプラットホームから切り離し、検査設備が完備
    しているドック設備のある場所へ曳航して定期検査を行
    う一方、既に定期検査の終了した別の海洋浮体装置を前
    記プラットホームへ曳航して原子力発電プラントを再構
    築することを特徴とする海上原子力発電プラントの定期
    検査方法。