JPS6093383A - 熱発生装置を冷却する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、熱発生装置を冷ＬＪツる装置に関する。

その装置は、圧力容器を包含し、該圧力容器においＣ固
体で占められていない容器容積のほとんどが熱発生装置
のためのと−トシンクを構成する液体により占められて
いる。熱発生装置は、圧力容器内に配置されかつ液体内
に浸されている。特に、本発明は崩壊出力を放出する原
子炉のための冷却装置に関する。

背景技術 圧力容器に封入された熱源−例えば、崩壊出力を放出す
る炉心〜の冷却が容器を水で満たすことにより相対的に
艮い肋間の間安全にされうることが知られている１、熱
源にＪ３いて発生した出力は、その際水が蒸発されるど
き吸収され、その結果生じた蒸気は圧力リリーノ装置を
介して容器から排気される。しかしながら、もし圧力容
器の下方部分にＪ３いて破裂が生じｌ（ならば、熱を発
生ずるその蒸気が冷却のために用いられるまえに、水が
液としてそこを通って漏れ出ることになり、しｔ３がっ
て冷却能力が失なわれる。

本発明に従った装置においては、外側容器が内側容器の
作用圧力より著しく低い圧力に対して設計されてよい。

このための埋山は、外側容器内へ漏れ出た水が圧力容器
の上方に総合的にその底部と共に配置されている接続管
を通って自由な空気内へ、いわゆる蒸発プールの解放空
間内へ流れることを許されることである。

発明の開示 本発明は、圧力容器の底部分におりる河れがヒートシン
クの損失へ導かないような方法で上述の形式の装置を提
供することを目的どし−Ｃいる。このことは、本発明に
従って漏れを捕える外側の容器を配置することによって
達成され、前記容器と内側容器との間の容積は相対的に
小さなものである。

本発明に従って、熱発生装置を冷却する装置行は、圧力
容器を包囲づる外側容器、圧力容器の上方に配置された
蒸発プール、および月゛力容器の上方部分に配置された
冷ｆＪ１コイルを含む。外側容器は、閉じられた補助空
間が二個の容器の間に形成されるような方法で、圧力容
器を囲んでいる。補助空間は、少なくとも一個の流体接
続部祠を介して蒸発プールへ接続されている。冷ＩＪｌ
コイルの２個の端部は、イれぞれ前記圧力容器内かつ前
記蒸発プール内を通過づる第一および第二の接続管を介
して蒸発プールへ流体的に接続されでいる。圧力容器か
ら補助空間への液体の可能な漏れ流出は冷却コイルへの
液体供給において結果として生じる。

【図面の簡単な説明】

本発明の一実施例は、添イ１の概略図を参照して以１；
に説明されてａ３す、ぞの図は本発明による装置におい
て含まれる圧力容器の垂直な対称軸線に沿った断面を示
している。 好適な実施例の説明 図において、１は、予圧されたコンクリートから作られ
ｌこ原子炉圧力容器を指示し、そして英国特Ｃ’ｌ第２
０９８７８６．Δ号に記載されているものと同じ形式の
原子炉に含まれる。圧力容器は、円形ｌ１ｌｉ面をイＪ
しかつ圧力漏れがないよう作用した円形カバー２により
閉じられ、該円形カバーは圧力リリーフ弁３を具備して
Ｊｌを供される。このような原子炉に含まれる炉心４は
、圧力容器１およびカバー２により形成される容器空間
５の下方半分、通常は最も下方の四分の−に配置されて
いる。 圧力容器１の漏れの場合にａ３けるピー１−シンクの損
失を避ける目的のために、圧力容器１は外側容器６によ
り取り囲まれ、該外側容器は圧力容器１にお番Ｊる作用
圧力の半分より低い圧力に対した寸法にされている。外
側容器６は、圧力容器１といっしょに、容器空間５の４
分の−より小さい、好適にはその８分の−より小さい容
積の閉じられた補助空間５を形成しＣいる。補助空間７
は、少なくとも一個の管８を介して円形断面の解放蒸発
ブール９へ流体的に接続されている。蒸発プール９は、
通常の原子炉の作動中には２Ｉあってしよい。また、補
助空間７は空であつ（Ｌ）よいが、しかしそれは好適に
は全体の色・８どいつしよに−またはその部分にａプい
て一水Ｃ満たされている。 冷却コイル１０は、カバー２の近くの容器空間５に配置
されている。冷却コイル１０は、圧力容器のカバー２を
介しかつ蒸発プールの底部を介して圧力漏れのない状態
で通過覆る二個の接続管１１および１２ににより蒸発プ
ール９へ流体的に接続され、管１１は冷却コイル１０の
入口管をそして管１２はその出口管を構成している。管
１１は蒸発プールの底部表面近くに開かれ、一方管１２
はいくらかより高いレベルでプール内に開いている。 炉心４は、原子炉容器（図面には示されていない）に配
置され、原子炉容器は、その下方および上方端部におい
て、プール液体、例えば（ＩＰ酸の水溶液へ流体的に接
続されている。通常の原子炉作動中には、この溶液は炉
心への進入を阻止され、そして炉心４は］ア　８３　Ｊ
、び原子炉容器を通って流れる冷媒流により冷却され、
該冷媒流の最高温度は１５０℃以上、りｒ通には２００
℃より高くなる。上述のプール液体は、容器空間５の大
部分をいっばい満たしかつへ１！均温肛を有し、該平均
塩度は通常の原子炉作動中に上述の最高温度より低い少
なくとも１００　’Ｃ＜’ある。漏れが圧力容器１の壁
において起り、例えば矢印１３′で支持される漏れ部１
３であるならば、ブールの液体はノコバー２の下側から
より下方レベルまで減じるであろうし、そしく冷い液体
が相対的に管８を介して蒸発プール９まで供給される。 圧力容器１に置かれた液体のレベルは降下するので、プ
ール液体と原子炉冷媒との間の確立された圧力均衡はだ
めになって、炉心を通る流れる硼酸のプール水に結果と
してなって、その出力はそれにより崩壊出力まで下げら
れる。図は静止状態を示し、この状態において漏れ部１
３を通って押し出された水の容積【、１、蒸発プール９
へ供給され／、：４まば等しい大容積の水になっていて
、これによりこの容積はレベル９′まで満たされており
、ところがレベル１４のＪ一方に位置した容器空間の部
分は飽和水蒸気を収容しており、その蒸気圧力Ｐは次式
で与えられ、ｐ＝１　ａｔＩＩＩ　＋　Ｈ−ρ−ｇ ここでＨは二つのレベル９′と１４との間のレベル差で
あり、ρは水溶液の密庶でしく’ｌ−。 ９．８１ｍ／ｓ２である。 レベル差ト１は、飽和圧力］〕に対応した温度が１００
℃より著しく高い温度であり、例えば１２０℃であるよ
うな高さに選択されている。他方では、蒸発プール９内
にある水は１００℃の温度で沸騰しく１１１１素付加に
にる沸点での影響を無視して）、でしてそれゆえン’ａ
　７ＪＩコイル１０ヘイハ給される液体の温度はこの温
度を決して越えることがない。レベル１４の−に方に位
置した蒸気は、それゆえ冷）ＩＩｓイル１０において凝
縮され、該冷Ｍ１コイルはそれにより蒸気を発生しかっ
この蒸気を管１２を介してプール９へ放出する。蒸発プ
ール内にある液体は、冷Ｎ１」イル１０を通る自身の循
環にＪ二り流れ、ぞしＣプール表面９′に近い地点で沸
１騰を始める。 圧力容器１におｉＪる過圧はレベル１４ど９′との間の
レベル差ＨにＪ、って決められる。この過圧は、他の物
質の間で、ｋｎ　Ｊｕｌ　二Ｉイル１ｏの熱伝達表面の
サイズに依存し／：：　ｔｅｌｔ　Ｔ”それ自身を調節
Ｊる。 しし前記表面が十分に人さＣノれば、仝体システムは水
を放出することがなく一プール９がら蒸発される蒸気だ
けＣある。圧力容器１の底部の漏れ部を通して失われる
水【Ｊ、（のＩこめにさらに炉心４の冷７ＪＩのＩ〔め
にピー１ヘシンクとして全部働き、それだりでなく外側
容器６は、流動圧力の降下および加速圧）〕の降下と同
様な蒸発プールの表面の液体柱の高さに対応した過圧に
対してミ■１される必要があるだ番ノである。管」イル
の対応した表面は、それが可能な永久ガスにより、該ガ
スはｊ−［）ｊ容器１内で発生されてもよいが、遮蔽さ
れることができないように配置され°Ｃいる。 図面に示された設備は、本発明にょる装置のノ１常に多
数の可能な実施例の一つに１さ゛ない。 したがって、その装置は、それらのプールが丹−力密封
カバーを具備して設（）られていれば、複数の周知のプ
ール形原子炉と共に使用されてもＪ、い。 さらに、本発明による装置は、熱光イＶ装置の冷却のた
めに使用されてもよく、該装置においては熱が該出力に
より発生されない。 単一の冷却コイル１０の代りに、複数のこのようなコイ
ルが使用されてもよく、ぞして図示の蒸発プール９の代
りに、１．さが最６人ぎな水平ｑ法より大きなプールが
使用されてｂよい。さらに、プールは、カバーを具備し
てい（もよく、プール空間は、カバーにａ３ける少ζｊ
くと６１個の開口、例えば煙突状のものに接続された開
口を通し・で大気圧の空気と連通している。 ４、図面の簡単な説明 図は本発明の一実施例である装置におりる圧力容器の垂
直な対称軸線に沿った断面図である。 １・・・・・・圧力容器、 ４・・・・・・炉心、 ６・・・・・・外側容器、 ７・・・・・・閉じた補助空間、 ８・・・・・・管、 ９・・・・・・蒸発プール、 １０・・・・・・冷却コイル、 １１・・・・・・第一の接続管、 １２・・・・・・第二の接続管．。 代理人　浅　利　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　圧力容器（１）を包含し該容器において固体で占
   められていない容器容積のほとんどが熱発生装置（４）
   のためのヒートシンクを構成する液体によりいっばいに
   満たされている前記熱発生装置（４）を冷７ｄｌ−４Ｉ
   る装置であって、前記熱発生装置が前記圧力容器に包囲
   され（いて、前記冷却する装置が前記圧力容器を包囲づ
   る外側容器（６）、前記圧力容器の」二方に配置された
   蒸発プール（９）および前記圧力容器（１）の」−１ｊ
   部分に配置され！、：冷ＩＪＩコイル（１０）を含み、
   前記外側容器（６）は、閉した補助空間（７）が前記１
   ：力容器と前記外側容器との間に形成されるＪ、うな方
   法で、圧力容器を包囲し、前記補助空間（７）が−少な
   くとも一個の流体接続部材（８）を介して一前記蒸発プ
   ール（９）へ接続され、前記冷却コイルの２つの端部が
   第一の接続管（１１）および第二の接続管（１２）を介
   して前記蒸発プール（９）へ流体的に接続され、それぞ
   れ前記圧力容器（１）内へおよび前記蒸発プール（９）
   内へ通過していて、それにより前記圧力容器（１）から
   前記六〇助空間（７）への前記液体の可能な漏れ流量が
   結果として前記冷却コイル（１０）への液体の供給とな
   る、熱発生装置（４）を冷１４１りる装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   第一の接続管（１１）が前記冷却コイル（１０）の下方
   端部へ接続され、前記第二の接続管（１２）は前記冷却
   コイルの上方端部に接続され、前記第一の接続管（１１
   ）は下ｈレベルＣ前記蒸発プール（９）内へ聞き、前記
   第二の接続管（１２）はより高いレベルで前、；ピ／／
   ３弁ブール内へ聞いている熱発生装置を冷月１りる装置
   。