JPS63182596A - 原子力発電所 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉心が球形燃料要素から成るガス冷却形高温
原子炉とライナで内張りしたケイブとを有し、高温原子
炉を取囲むプレストレストコンクリート圧力容器と、運
転時の放熱のためにケイブの中に配設された複数個の熱
交換器好ましくは蒸気発生器及び余熱排出用の少くとも
２個の補助熱交換器と、断熱層及びライナ冷却系統から
成るプレストレストコンクリート圧力容器断熱系統とを
備え、ライナ冷却系統が水が貫流する多数の冷却管を有
し、この冷却管が中間熱交換器及び冷却水ポンプと共に
閉じた中間冷却回路を構成し、補助熱交換器が停止した
時にライナ冷却系統を余熱の排出のために使用して成る
原子力発電所に関する。

〔従来の技術〕

プレストレストコンクリート圧力容器のケイブに設置さ
れたガス冷却形原子炉が米国特許第４．５５４，１２９
号に記載されている。原子炉に生じた熱は、ケープの中
で原子炉の上に配設された複数個の熱交換器に放出され
る。余熱の排出のための補助熱交換器はこの場合膜けら
れない。余熱はむしろライナ冷却系統を介して排出され
る。ライナ冷却系統はケイブのライナに溶接された冷却
管、送出し管、戻り管及び複数個の循環ポンプから成る
。炉心からライナ冷却系統への熱輸送は、熱交換器の内
部に設けた中心管と正常運転時に閉じている遮断弁を経
て、ライナに隣接する環状室へと行われる。この環状室
内では外向きの自然熱流が生じるから、ライナのすべて
の区域に冷却ガスが作用する。

他の一次回路系統（運転時の放熱のための蒸気発生器及
び送風機と事故の場合の余熱排出のための補助冷却系統
）と共にプレストレストコンクリート圧力容器のケイブ
に格納された球形燃料要素使用の高温原子炉が西独特許
出願公開第３３３５２６８号により公知である。ケイブ
は冷却系統を育するライナで内張シされている。このラ
イナ冷却系統は、補助冷却系統が働かない場合に余熱の
排出のために使用することができる。事故の時に冷却剤
を失わずに自然対流によって余熱をライナ冷却系統へ送
ることも既に提案された。

最後に、原子炉の収容のために使用され、内部に断熱層
を有するプレストレストコンクリート圧力容器のための
ライナ冷却系統を示す西独特許出願公開第３１２１３７
７号が先行技術として挙げられる。ライナ冷却系統は冗
長に構成される。即ち互いに独立の複数個の冷却水回路
から成る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、いかなる事態でも余熱排出のために十
分な水の流量がライナ冷却系統内で生じるように冒頭に
述べた種類の原子力発電所を構成することである。

〔問題を解決するための手段、作用、発明の効果〕本発
明に基づいて原子力発電所は、冒頭の構成において、 ａ）　　中間熱交換器をプレストレストコンクリート圧
力容器の上縁より上に配設し、 ｂ）ライナ冷却系統を高さに対応した複数個の冷却管区
域を有するように構成し、低い高さにある少くとも１個
の冷却管区域と高い高さにある少くとも１個の冷却管区
域をそれぞれ相互に接続し、 Ｃ）非常用電源に接続され各冷却水ポンプに比較して遥
かに小さな出力の補助ポンプを対応の冷却水ポンプに並
列に接続し、 ｄ）各冷却水ポンプにバイノ＋ス管を設け、ここに冷却
水Ｉンプが作動しない時に開放する能動的又は受動的な
制御逆止弁を配設し、ｅ）中間熱交換器が停止した時に
自然対流により余熱を排出する余熱排出装置をライナー
冷却系統に連結して成シ、この余熱排出装置は、（イ）
　ライナ冷却系統の送出し管に接続され窒素クッション
を有する貯水タンク （ロ）　中間冷却回路に配設されライナ冷却系統の戻り
管に接続されライナ冷却系統よりも高い位置にある垂直
沸騰管 （ハ）中間冷却回路に配設され垂直沸騰管に接続され窒
素クッションを有する水分離器 に）水分離器に設けた安全吹出し弁 を具備して成る。

能動的ユニット、例えば２ンプ又は送風機を使用しない
でも十分に大きな水の流量が得られなければならない。

これがライナ冷却系統に存在するために決定的に重要な
のは、中間冷却回路に十分に大きな駆動差圧ΔＰｔｒが
与えられることである。

差圧ΔＰｔｒはΔｆ＝ｇ・Ｈに比例する。ここで、Δｅ
＝密度差、Ｈ＝高さ。本発明によれば、係数Ｈを調節す
ることにより、即ち一方では中間熱交換器の幾何学的配
列により、他方では高さの異なる冷却管区域の適当な相
互接続により、必要な駆動差圧ΔＰｔｒが与えられる。

中間熱交換器にはプレストレストコンクリート圧力容器
を含む原子炉防護建屋内の限られた高さしか利用できな
いので、後者の処置が必要である。

停電のため冷却水ポンプが作動しない特殊々場合に対し
て、必要な駆動差圧ΔＰｔｒは本発明に基づきそれぞれ
冷却水ポンプと並列に接続され、非常用電流により操作
される補助ポンプによって保証される。非常用電源への
接続は問題ない。なぜならば、冷却水の大きな許容昇温
範囲とそれに応じて小さな水通過量を利用するので、補
助Ｉンプの出力は正常運転用冷却水ポンプよ１６ｉない
し２桁低くてよいからである。

才だ、中間冷却回路の圧力降下が減少すると、水の流量
が所望するだけ増加する。大きな圧力降下はとシわけ冷
却水ポンプの故障の時に、即ちライナ冷却系統から自然
対流によって熱を排出することしかできず、このため十
分な水の流量の存在が絶対に必要である。停止中の冷却
水ポンプの大きな圧力降下は、逆止弁付きバイパス管に
より最小限に抑制される。

中間冷却回路の中間熱交換器が故障したときは、ライナ
冷却系統と連結されて、予備水量に含まれる蒸発熱によ
り安全吹出し弁を経て余熱を放出する余熱排出装置が作
動する。

本発明の利点は、補助熱交換器と中間熱交換器の故障の
時及び電源の故障の時も余熱を確実に排出することがで
きるので、−次回路部品の不当な温度上昇が回避され、
従って放射能漏れの危険が減少することにある。

ライナ冷却系統を介して自然対流により余熱を排出する
ときは、冷却水の大きな密度差を水の流量の増加のため
に利用できる利点がある。コンクリート及びライナの許
容温度が高いため、希少事故でこのような密度差が現れ
る。２００℃ないし３００℃に及ぶ温度上昇が可能であ
るから、冷却水の温度、それと共に密度差ΔＰも正常運
転に比して大幅に上昇する。従って駆動差圧ΔＰｔｒも
上昇する。ライナ冷却系統の単−相による余熱排出の場
合は、冷却水温度が沸点の直下まで上昇することがある
。Δｅのそれ以上の上昇は、ライナ冷却系統の二相余熱
排出（核沸騰）によって得られる。

更に中間冷却回路の圧力降下を減少することによっても
、ライナ冷却系統の水の流量を増加することができる。

余熱排出運転時の圧力降下は次のようになる。

ここにＮ＝定格運転 蘭Ａ＝余熱排出運転 ΔＪ＝冷却水の昇温範囲 Ｑ＝ライナ冷却系統を介して排出される熱量ΔＰ、＝停
止中の冷却水ポンプの圧力降下この関係式で明らかなよ
うに、冷却水に対して大きな昇温範囲（沸騰温度又はそ
の直下に至る迄の温度範囲）を選ぶのが余熱排出運転に
とって好都合である。定格運転と余熱排出運転の時の排
出熱量の比は、生じる温度によって決まる。

定格圧力降下ΔＰＮの減少は、ライナ冷却系統の適当な
設計と中間冷却回路の部品の適当な選択によって行うこ
とができる。例えば、個別冷却管の圧力降下の十分な均
等化、特にピーク値の解消、ライナ冷却系統側の圧力降
下が少い中間熱交換器を選択する。

本発明に基づく異なる冷却管区域の組合せは、ライナ冷
却系統の設計の時に、すなわち、はじめからライナ冷却
系統を直結することによって行うことが好ましい。これ
の代シに、外部から操作可能な弁で異なる冷却管区域の
送出し管と戻り管を短絡することにより、これらの区域
を余熱排出運転の時に初めて相互に接続するようにして
もよい。

冷却水ポンプへのバイパス管に設けた逆止弁は異なる方
式で、即ち当該の冷却水ポンプの回転数による制御で態
勢的に（例えば当該の逆止弁は１００回転／分以上で閉
じておシ、この値よシ下になると開く）、又は当該の冷
却水ポンプに現れる差圧を介して受動的に操作すること
ができる。

後者の場合は正常運転時に閉じている当該の逆止弁を、
ポンプの故障の際に自重により又はばねの弛緩により開
放することができる。

本発明においては、ライナ冷却系統の余熱排出運転（自
然対流及び強制対流）のために定められた所定の余熱排
出容量のもとで、ライナ、燃料要素及び原子炉付属品の
温度が最大許容温度以下になるように断熱層の熱抵抗を
最適化するように構成される。

補助熱交換器による余熱排出及びライナ冷却系統による
余熱排出が働かないときは、プレストレストコンクリー
ト圧力容器内の部品の温度上昇は断熱層の熱抵抗（ない
しは層厚（ＤＭｍｍｄｉｃｋｅ　　）によって決定的に
影響される。既に断熱層の設計の時に「余熱排出装置の
故障」という事故に対して上述の部品温度を断熱層の熱
抵抗の関数として計算することが好ましい。すべての部
品に対して最大許容限界温度との安全間隔が等しい場合
に、最適条件が得られる。

説明のために補助熱交換器の故障及びライナ冷却系統の
自然対流による余熱排出の場合の下記の２つの極端な例
を取上げる（強制対流によりライナ冷却系統から余熱を
排出する場合にも当てはまる〕。

層厚が小さすぎる場合 ライナへ及びライナ冷却系統内の熱輸送が過大であり、
ライナ及びコンクリートの最大許容温度を超える結果と
なるが、燃料要素と原子炉付属品の温度は、−次回路か
らライナ冷却系統を経由する放熱が良好なため限界値よ
シ遥かに低い。

層厚が大きすぎる場合 一次回路からの余熱排出が過少であるため、高すぎるコ
ールドガス温度により燃料要素と原子炉付属品の温度が
故障限界値を超過するが、ライナ温度は許容限界値よシ
遥かに低い（そしてライナ冷却系統の放熱容量が十分に
利用されない）。

本発明においては、ライナ冷却系統に対してだけ（即ち
全断熱系統に対してでなく）、自然対流による最大余熱
排出又はライナ温度を最低にするために最適化が行われ
る。この場合はノ４ラメータとして冷却管直径及び冷却
管ピッチが使用される。

−平米光シの冷却水流量が昇温範囲によって指定される
在来のライナ冷却系統の設計に対して、ライナ冷却系統
の自然対流の場合は冷却水流量、それと共に排出可能な
熱量が冷却管の直径及び当該の冷却管ピッチに関係する
。自然対流の場合は冷却水流量を増加するために、冷却
管のぎツチに比例して冷却管の断面積を増加する。冷却
管ピッチの増加と共にライナの最大温度が増大するので
、この対策には限界がある。この場合、冷却管断面積と
冷却管ピッチの変化は、一方でライナ温度を最適に又は
最低にし、他方ではライナ冷却系統の冷却水流量又は自
然対流による放熱容量を最大にし、それと共に余熱排出
が働かないときの残留リスクを減少させる。

この最適化を行なうには、一般的に、ライナの冷却管の
直径を変えない場合には冷却管のピッチを減少させるこ
と、若しくは、冷却管の直径を大きくする場合にはこれ
に対応して冷却管のピッチを大きくすること、又は、両
者の組み合せという方策がある。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明全実施例に基づいて説明す
る。

第１図は、プレストレストコンクリート圧力容器２を取
囲む原子炉防護建屋１を示す。プレストレストコンクリ
ート圧力容器２は金属ライナ４を内張、！ｌ）したケイ
ブ３を有し、その中にガス冷却形高温原子炉５が設置さ
れている。原子炉５の炉心６は球形燃料要素から成る。

更にケイブ３の中に運転時の放熱のための複数個の蒸気
発生器７と、余熱排出のための少くとも２個の補助熱交
換器９が配設される。炉心６を上下に貫流する冷却ガス
の循環は、正常運転時は送風機８により、余熱排出運転
時は補助送風機１０によって行われる。

高温原子炉５の調整と停止のために、炉心６に挿入可能
な吸収棒から成る停止系統１１７％設けられている。

プレストレストコンクリート圧力容器２は内部に断熱系
統を有する。断熱系統は断熱層１２とライナ冷却系統１
３から成る。後者は、水が貫流する多数の冷却管１４か
ら成る。冷却管１４は閉じた中間冷却回路１５に含まれ
る。ライナ冷却系統１３と中間冷却回路１５は、補助熱
交換器９が故障のときにすべての余熱を排出することが
できるように設計されている。

第２図は、極めて簡略に示したが、ライナ冷却系統１３
と中間冷却回路１５を有するプレストレストコンクリー
ト圧力容器１を示す。中間冷却回路１５は送出管Ｖと戻
り管Ｒを介してライナ冷却系統１３に連結される。中間
冷却回路１５に更に複数個の中間熱交換器及び同数の冷
却水ボンｆが設けられる。図にはその内の唯１個ずつの
中間熱交換器１６と冷却水ポンプ１７だけが示されてい
る。十分に大きな駆動差圧（これは高さＨに関係するが
）を利用することができるように、中間熱交換器１６は
プレストレストコンクリート圧力容器２の上縁よシ上に
配設される。

各冷却水ボンｆ１７にバイパス管１８が設けられ、ここ
に逆止弁１９が配設される。この実施例では、ポンプ回
転数に応じて制御される逆止弁が使用され、例えば回転
数く１００回転／分の時に開放するように調整すること
ができる。

停電（冷却水ポンプ１７の停止を意味する）の時も駆動
差圧を保証するために、各冷却水ポンプ１７１Ｃ補助ポ
ンプ２０を並列に接続することができる。補助ポンプ２
０は主ポンプよりｉかに出力が小さく、非常用電源に接
続される。

原子炉防護建屋１の中には駆動差圧の発生のためには限
られた高さＨしがないから、ライナ冷却系統１３を高さ
の異なる複数個の冷却管区域に区分し、低い高さの少く
とも１個の冷却管区域を高い高官の少くとも１個の冷却
管区域と相互接続する。第３図及び第４図に異なる冷却
管区域を相互に接続する例をそれぞれ示す。

第３図に冷却管区域同志の直結の仕方を示す。

冷却管区域の相互接続はライン冷却系統１３の設計の時
に既に行われている。第３図が示すように、ライナ冷却
系統１３は６個の区域Ｉ、・・・、■に区分され、その
内の区域■及び■は駆動差圧ΔＰｔｒが小さい天井に、
また区域■及び■は駆動差圧ΔＰｔｒが大きい側壁に該
描する。平均した駆動差圧ΔＰｔｒを得るために、冷却
管区域■及びＶが冷却管区域■及び■と連結される。

この実施例では中間冷却回路１５１つ示す逆止弁１９′
が、冷却水ポンプ１７に現われる差圧によって受動的に
制御される。このために逆止弁１９′は冷却水ポンプ１
７の始動の時に１回の電磁パルス（例えば投入電流）に
より閉鎖位置に置かれ、正常運転中は上記の差圧により
閉鎖されている（すなわち、オフの状態になっている）
。冷却水ポンプ１７が停止すると差圧がおよそ０まで減
少し、逆止弁１９′は補助エネルギ無しにその自重によ
る重力だけで弁板１９ａが降シて開放する（すなわち、
オンの状態になる）。

異なる冷却管区域Ｉ、・・・、■を外部から操作可能な
弁２２により相互接続することができることを示した第
４図でも、受動的に制御をされる逆止弁１９″が中間冷
却回路１５に設けられている。この弁１９′も電磁パル
スによって閉鎖位置に置かれ、冷却水ポンプ１７に現れ
る差圧によりこの閉鎖位置に留まる。しかし冷却水ポン
プ１７が停止した時の逆止弁１９〃の開放はこの場合弁
板１９ａが重力によって下降して行表われるのではなく
、引張ばね２ノによって行われる。引張ばね２１は弁１
９″（すなわち弁板１９ａ）が閉じた時に緊張され、差
圧が解消すると弛緩する。

第４図に示す実施例でもライナ冷却系統１３は事故の場
合に弁２２により当該の冷却管区域の送出し管Ｖ　１　
、　Ｖ　２　、−：　、　Ｖ　５と戻り管Ｒ１，Ｒ，？
。

・・・、Ｒ５それぞれを短絡することができるように、
既に設計の時に構成されている。例えば正常運転時に給
水される冷却管区域■及びＶ又は■及び■を弁の操作に
よって次のように相互接続することができる。

一帰路Ｒ２と往路ｖ５の連結による冷却管区域■及びＶ
の相互接続 −Ｒ３と■５の連結による冷却管区域■及び■の相互接
続。

第５図は中間冷却回路１５を有するライナ冷却系統１３
のほかに、自然対流による余熱排出装置を示す。この余
熱排出装置は、中間熱交換器１６が働かない時に作動す
る。この余熱排出装置は、ライナ冷却系統１３の送出し
管Ｖに接続され、窒素クッションを有する水タンク２３
と、中間冷却回路１５に配設されライナ冷却系統１３よ
シ高所にあシライナ冷却系統１３の戻り管Ｒに接続され
る垂直沸騰管２４と、中間冷却回路１５に配設されてお
り垂直沸騰管２４に接続し窒素クッションを有する水分
離器２５と、水分離器２５にある安全吹出し弁２６とで
構成される。水タンク２３及び水分離器２５の窒素クッ
ションは１，５ｂａｒ以上の圧力を有する。

装置は次のように動作する。

安全吹出し弁２６は例えば２　ｂａｒにセットされてい
る。正常運転時に１．５ｂａｒ以上の窒素クッションと
安全吹出し弁２６の調整によって中間冷却回路１５の最
上位点（水分離器２５）の圧力は１．５　ｂａｒないし
２　ｂａｒとなる。水分離器２５は核沸騰が生じた時に
安全吹出し弁２６からの水蒸気の混合の放出、即ち蒸発
熱を十分に利用しない、中間冷却回路１５の早期の放出
を阻止する。

中間冷却回路１５の自然対流はまず単一相領域で行われ
る。温度約１１１℃以下、飽和圧１．５ｂａｒのとき、
中間冷却回路１５の水封じの圧力は窒素クッションによ
り１．５ｂａｒに調整される。冷却水出口温度が更に上
昇すると、指紋の飽和圧が水分離器２５の中の圧力を決
定する（水分離器２５に設けたＮ２供給用の逆止弁２８
が閉じる）。

冷却水出口温度１２０℃、飽和圧≧２．０ｂａｒのとき
は、水分離器２５の水面で初期沸騰が起こる。

水の出口温度が約１３０℃まで更に上昇すると、初期沸
騰が高さが約５　＝　１０ｔ：ｍの垂直沸騰管２４の下
端まで変位する。ライナ冷却系統１３からの給熱が沸騰
管２４で蒸発により放出される熱量より大きければ、初
期沸騰もライナ冷却系統１３の低位の区域に変位する。

中間冷却回路１５に含まれる蒸発エネルギを増加するた
めに、貯水タンク２３が使用される。貯水タンク２３は
閉鎖形又は開放形に構成することができる。

第４図には閉鎖形の貯水タンク２３が示されている。こ
の場合は連絡管２７によりタンクを水分離器２５と等圧
にしなければならない。貯水タンク２３の高さは、水分
離器２５と貯水タンク２３の水位が等しい高さになるよ
うに設定しなければならない。ライナ冷却系統１３の最
低位点に至る貯水タンク２３の下側延長部が利用可能で
あシ、有意義である。貯水タンク２３として直立管列を
使用することが好ましい。

貯水タンクを開放形にするときは、中間冷却回路１５の
圧力が安全吹出し弁２６の応答圧まで上昇した場合にも
開放した貯水タンクによって中間冷却回路１５の吹出し
を阻止するように貯水タンクを高く配設しなければなら
ない（図示せず）。

例えば、安全吹出し弁２６の応答圧が２ｂａｒであれば
、貯水タンクの水位は水分離器２５の水位よシ少くとも
１０ｍ上になければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は中間冷却回路を除いた高温原子炉を設けた原子
力発電所の縦断面図、第２図は中間冷却回路を含む高温
原子炉のライナ冷却系統の略図、第３図は高温原子炉の
ライナ冷却系統及び冷却管区域に区分され、異なる冷却
管区域を相互に接続した中間冷却回路の略図、第４図は
第３図に示した冷却管区域を相互に接続した中間冷却回
路の他の実施例の略図、第５図は中間冷却回路及び自然
対流による余熱排出装置を有するライナ冷却系統の略図
を示す。 １・・・原子炉防護建屋、２・・・ブレストレストコン
クリート圧力容器、３・・・ケイブ、４・・・金属ライ
ナ、５・・・（ガス帝却形高温）原子炉、６・・・炉心
、７・・・蒸気発生器、８・・・送風機、９・・・補助
熱交換器、１０・・・補助送風機、１ノ・・・停止系統
、１２・・・断熱層、１３・・・ライナ冷却系統、１４
・・・冷却管、１５・・・中間冷却回路、１６・・・中
間熱交換器、１７・・・冷却水チンプ、１８・・・バイ
パス管、１９，１９′、１９“・・・逆止弁、１９ａ・
・・弁板、２０・・・補助ポンプ、２ノ・・・引張ばね
、２２・・・弁、２３・・・水タンク、２４・・・垂直
沸騰管、２５・・・水分離器、２６・・・安全吹出し弁
、２７・・・連絡管、Ｒ・・・戻り管、■・・・送出し
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）炉心が球形燃料要素から成るガス冷却形高温原子炉
   とライナで内張りしたケイブとを有し、該高温原子炉を
   取囲むプレストレストコンクリート圧力容器と、運転時
   の放熱のためにケイブの中に配設された複数個の熱交換
   装置及び余熱排出用の少くとも２個の補助熱交換器と、
   断熱層及びライナ冷却系統から成るプレストレストコン
   クリート圧力容器断熱系統とを備え、該ライナ冷却系統
   が冷却水が貫流する多数の冷却管を有し、該冷却管が中
   間熱交換器及び冷却水ポンプと共に閉じた中間冷却回路
   を構成し、該補助熱交換器が停止した時に該ライナ冷却
   系統を余熱の排出のために使用して成る原子力発電所に
   おいて、 ａ）中間熱交換器（１６）を該プレストレストコンクリ
   ート圧力容器（２）の上縁より上に配設し、 ｂ）該ライナ冷却系統（１３）を高さに対応した複数個
   の冷却管区域（ I …VI）を有するように構成し、低い
   高さにある少くとも１個の冷却管区域と高い高さにある
   少くとも１個の冷却管区域をそれぞれ相互に接続し、 ｃ）非常用電源に接続され各冷却水ポンプ（１７）に比
   較して、遥かに小さな出力の補助ポンプ（２０）を対応
   の冷却水ポンプ（１７）に並列に接続し、 ｄ）前記の各冷却水ポンプ（１７）にバイパス管（１８
   ）を設け、該バイパス管（１８）に該冷却水ポンプ（１
   ７）が作動しない時に開放する能動的又は受動的な制御
   逆止弁（１９、１９′、１９″）を配設し、 ｅ）該中間熱交換器（１６）が停止した時に自然対流に
   より余熱を排出する余熱排出装置を該ライナー冷却系統
   （１３）に連結し、かつ該余熱排出装置は （イ）該ライナ冷却系統（１３）の送出し管（Ｖ）に接
   続され窒素クッションを有する貯水タンク（２３） （ロ）該中間冷却回路（１５）に配設され該ライナ冷却
   系統（１３）の戻り管（Ｒ）に接続され該ライナ冷却系
   統（１３）よりも高い位置に配置された垂直沸騰管（２
   ４） （ハ）該中間冷却回路（１５）に配設され該垂直沸騰管
   （２４）に接続され窒素クッションを有する水分離器（
   ２５） （ニ）該水分離器（２５）に設けた安全吹出し弁（２６
   ）を具備して成る ことを特徴とする原子力発電所。 ２）希少事故においてコンクリート及びライナの温度上
   昇により生じる冷却水の大きな密度差が前記ライナ冷却
   系統（１３）によって余熱が排出される時に、自然対流
   による水量増加のために利用される構成にしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の原子力発電所。 ３）前記ライナ冷却系統（１３）によって余熱の排出を
   行なうために、冷却水に対して沸騰温度に至る迄の大き
   な昇温範囲を選定又は許容する構成にしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の原子力発
   電所。 ４）前記ライナ冷却系統（１３）と、前記中間冷却回路
   （１５）を定格圧力降下を減少させる構成にしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の原子力発電所
   。 ５）前記ライナ冷却系統（１３）の互いに異なる前記冷
   却管区域（ I 、…、VI）同志がはじめから相互に接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の原子力発電所。 ６）前記異なる冷却管区域（ I 、…、VI）の相互接続
   を余熱排出操作の時に行なうため該冷却管区域の送出し
   管（Ｖ１、…、Ｖ５）と戻り管（Ｒ１、…、Ｒ５）を外
   部から操作して短絡する弁（２２）を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の原子力発電所。 ７）前記冷却水ポンプ（１７）が所定の回転数に達して
   いないときは開放している逆止弁（１９）を前記バイパ
   ス管（１８）に設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の原子力発電所。 ８）前記冷却、水ポンプ（１７）が正常運転をしている
   時は該冷却水ポンプ（１７）によって与えられる差圧に
   より開成され該冷却水ポンプ（１７）が停止した時は重
   力により開放する逆止弁（１９′）を前記バイパス管（
   １８）に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の原子力発電所。 ９）前記冷却水ポンプ（１７）が正常運転をしている時
   は該冷却水ポンプ（１７）によって与えられる差圧によ
   り開成され該冷却水ポンプ（１７）が停止した時はばね
   （２１）により開放される逆止弁（１９″）を前記バイ
   パス管（１８）に設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の原子力発電所。 １０）前記ライナ冷却系統（１３）の余熱放出のために
   定められた所定の放熱容量のもとで、前記ライナ（４）
   、前記燃料要素及び原子炉付属品の温度が最大許容温度
   以下になるように前記断熱層（１２）の熱抵抗を最適化
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の原
   子力発電所。 １１）前記ライナ冷却系統（１３）が、冷却水の自然対
   流によって最大の余熱排出を行ない又は前記ライナの温
   度を最低にするように冷却管直径及び冷却管ピッチ等の
   パラメータを最適化することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第１０項に記載の原子力発電所。 １２）前記余熱排出装置は、前記中間熱交換器（１６）
   が停止したときに前記中間冷却回路（１５）からの余熱
   排出が、まず単一相領域で行われ、前記水分離器（２５
   ）の飽和圧が前記安全吹出し弁（２６）の応答圧に達し
   た時に初めて二相領域に移行して所定の冷却水温度に達
   するまで行われるように該水分離器（２５）の窒素クッ
   ションの圧力と該安全吹出し弁（２６）の応答圧を調整
   する前記中間熱交換器（１６）の停止時に余熱を排出す
   るように構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の原子力発電所。 １３）前記貯水タンクが開放形に構成され、前記中間冷
   却回路（１５）の圧力が前記安全吹出し弁（２６）の応
   答圧まで上昇したときに吹出すことが不可能であるよう
   な高さに該貯水タンクを配設したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１２項に記載の原子力発電所。 １４）前記貯水タンク（２３）が閉鎖形に構成され、前
   記水分離器（２５）とに通じる連絡管（２７）により前
   記水分離器（２５）と同じ圧力にされ、該水分離器（２
   ５）と該貯水タンク（２３）の水位が等しくなるような
   高さに該貯水タンク（２３）を設置したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項に記載の原子力発電所。