KR101072799B1 - Apparatus for receiving and cooling corium melt - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자로 용기의 파손으로 인해 방출되는 노심 용융물을 가두어 복합적인 방식의 냉각이 이루어지도록 하면서 반복 방출되는 노심 용율물의 냉각이 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 노심 용융물 가둠 및 냉각장치에 관한 것이다.

상기 노심 용융물 가둠 및 냉각장치는 냉각수 저장탱크와; 노심 용융물 냉각부;를 포함하며, 노심 용융물 냉각부는 원자로 용기의 하부에 배치되어 방출된 노심 용융물이 가두어 냉각시키기 위한 수용공간이 형성되며, 측면에 구멍이 형성되는 노심 용융물 수용부와; 상기 노심 용융물 수용부 외부에 배치되며, 상기 노심 용융물 수용부의 외측면이 냉각수와 접촉하여 간접적으로 노심 용융물을 냉각시킬 수 있도록 냉각수 수용공간이 구비되는 냉각부 본체와; 하부로부터 냉각수가 공급되는 유로가 형성되도록 배치되는 바닥부;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 노심 용융물에 대한 직접적인 냉각과 간접적인 냉각이 이루어지게 되어 냉각효율이 개선될 수 있고, 공급된 냉각수의 수위 조절을 통해 노심 용융물의 냉각시 증기 폭발을 억제할 수 있으며, 반복된 노심 용융물의 방출이 발생하는 경우에도 효과적인 냉각 및 증기 폭발을 억제할 수 있다.

Figure R1020090045806

원자로, 노심 용융물, 희생층, 냉각, 증기폭발

The present invention relates to a core melt confinement and cooling apparatus for confining core melt discharged due to a breakdown of a reactor vessel to allow efficient cooling of the core flux that is repeatedly released while allowing complex cooling.

The core melt confinement and cooling device includes a coolant storage tank; A core melt cooling unit, wherein the core melt cooling unit is disposed at a lower portion of the reactor vessel, and has a receiving space for trapping and cooling the discharged core melt, and having a hole formed at a side thereof; A cooling unit body disposed outside the core melt receiving unit and provided with a cooling water accommodating space to allow the outer surface of the core melt receiving unit to contact the cooling water to indirectly cool the core melt; It may be configured to include; a bottom portion is arranged to form a flow path for supplying cooling water from the bottom.

By the above configuration, the present invention can improve the cooling efficiency by the direct cooling and indirect cooling of the core melt, and can suppress the steam explosion during the cooling of the core melt through the level control of the supplied cooling water. It is possible to suppress effective cooling and vapor explosion even when repeated release of the core melt occurs.

Figure R1020090045806

Reactor, Core Melt, Sacrificial Layer, Cooling, Vapor Explosion

Description

노심 용융물 가둠 및 냉각장치{APPARATUS FOR RECEIVING AND COOLING CORIUM MELT}Core melt trapping and chiller {APPARATUS FOR RECEIVING AND COOLING CORIUM MELT}

본 발명은 원자로 용기의 파손으로 인해 방출되는 노심 용융물을 가두어 효율적인 냉각이 이루어지도록 하기 위한 노심 용융물 가둠 및 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a core melt confinement and cooling apparatus for confining core melt discharged due to breakage of a reactor vessel to achieve efficient cooling.

일반적으로, 원자력발전소는 원자로를 중심으로 한 핵증기공급계통(NSSS:Nuclear Steam Supply System)과 증기를 공급받아 발전기를 돌리는 터빈, 발전기계통 그리고 기타 부수설비로 구분된다. 여기서, 원자로는 핵분열에 의해 발생하는 다양의 에너지가 서서히 방출되도록 조절함으로써 핵에너지를 실생활에 활용할 수 있도록 하는 기능을 한다. In general, a nuclear power plant is divided into a nuclear steam supply system (NSSS) centered on a nuclear reactor and a turbine that receives steam and runs a generator, a generator system, and other auxiliary equipment. Here, the reactor serves to utilize the nuclear energy in real life by controlling so that various energy generated by nuclear fission is gradually released.

원자력발전소에서 중대사고가 발생하는 경우, 노심의 핵연료가 용융되고 원자로가 파손되어 방사능을 띤 초고온의 용융물이 방출될 수 있다. 이때, 방출되는 노심 용융물은 2000K가 넘는 초고온 방사성 물질로 지속적으로 열이 발생되는 특성을 갖는다. 따라서, 방출된 노심 용융물에 대한 적절한 냉각이 수행되지 않으면, 방출된 노심 용융물에 의하여 콘크리트 구조물로 지어진 원자로 격실을 파손시키게 되어 방사성 물질이 외부로 누출될 수 있다. In the event of a serious accident in a nuclear power plant, the nuclear fuel in the core may melt and the reactor may break down, resulting in the release of a very hot, radioactive melt. At this time, the core melt discharged is characterized in that the heat is continuously generated as ultra-high temperature radioactive material of more than 2000K. Thus, if proper cooling of the released core melt is not performed, the released core melt may damage the reactor compartment built into the concrete structure and radioactive material may leak out.

이와 같이 원자로의 격실로부터 누출되는 방사성 물질이 토양이나 대기에 방출되게 되는 경우, 원자력 발전소의 주변 환경을 오염시키는 것은 물론, 원자로의 격납건물의 안정성을 위협할 뿐만 아니라, 사람들의 건강에 심각한 위험을 초래하게 된다. When radioactive material leaking from the reactor compartment is released into the soil or the atmosphere, it not only contaminates the surrounding environment of the nuclear power plant, but also threatens the stability of the containment of the reactor, and poses a serious risk to human health. Will result.

따라서, 종래에는 사고로 인하여 원자로 용기로부터 방출되는 노심 용융물을 가두어 냉각시키기 위한 노력이 시도되어왔다. 이와 같이 노심 용융물을 냉각시키기 위한 장치 및 방법들에는 냉각수가 노심 용융물에 직접 접촉하여 냉각시키는 방식과 간접적인 열전달 방식을 이용하여 냉각시키는 방식이 알려져 있다. Accordingly, efforts have been made in the past to confine and cool the core melt discharged from the reactor vessel due to an accident. As such devices and methods for cooling the core melt are known a method in which the coolant is in direct contact with the core melt to cool and a method of cooling using an indirect heat transfer method.

이중 간접적인 냉각 방식은 매우 높은 온도의 노심 용융물과 냉각수가 비접촉 방식으로 열교환을 하게 되므로 열전달 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 간접적인 냉각방식의 구조적인 특성으로 인하여 매우 큰 냉각수 저장조가 필요하다는 문제점이 있다. The indirect cooling system has a problem in that a very large temperature of the core melt and the cooling water are heat-exchanged in a non-contact manner, thereby decreasing heat transfer efficiency and requiring a very large coolant reservoir due to the structural characteristics of the indirect cooling system.

그리고, 냉각을 위해서는 노심 용융물 높이에 제한이 있기 때문에 노심 용융물이 잘 퍼지게 되면서 용융물의 높이가 낮아지도록 하여야만 한다. 이 경우, 원자로 격실의 크기와 모양에 제한이 있었다. 따라서 기존의 격납 건물에 원자로 격실을 배치하기 위해서는 별도의 큰 공간이 필요한 문제가 발생한다. In addition, since the core melt height is limited for cooling, the core melt spreads well and the height of the melt must be lowered. In this case, there were restrictions on the size and shape of the reactor compartment. Therefore, a problem arises in that a large space is required to arrange a reactor compartment in an existing containment building.

그리고, 직접적인 냉각 방식의 경우, 노심 용융물이 냉각수와 직접 반응하게 되기 때문에 증기 폭발 위험성을 배제할 수 없다. 또한, 노심 용융물이 냉각 되는 동안 원자로 격실로 공급된 냉각수의 수위가 노심 용융물의 보다 상당히 높아지는 경우가 발생될 수 있다. And, in the case of the direct cooling method, since the core melt reacts directly with the cooling water, the risk of vapor explosion cannot be excluded. It may also occur that the level of cooling water supplied to the reactor compartment during the core melt cools significantly higher than the core melt.

이 경우, 노심 용융물이 한꺼번에 방출되지 않고 일정한 시차로 반복되어 방출되는 경우, 두 번째 이후 방출되는 노심 용융물이 수위가 깊은 원자로 격실의 물과 격렬한 반응을 하여 증기 폭발을 발생시킬 수 있었다. 그리고, 증기 폭발이 발생될 경우 원자로 격실 구조의 건전성을 위협할 수 있다. In this case, when the core melt is not released at once but is repeatedly discharged at a constant time difference, the core melt released after the second may react violently with water in the reactor chamber having a deep water level to generate a vapor explosion. In addition, when a steam explosion occurs, the integrity of the reactor compartment structure may be threatened.

한편, 직접적인 냉각 방식의 경우에 있어서는 노심 용융물과 물이 직접 반응하기 때문에 핵분열 반응이 야기될 수도 있어서 이를 방지해야 하는 문제를 해소하야야 하는 어려움이 있다. On the other hand, in the case of the direct cooling method, since the core melt and the water react directly, nuclear fission reactions may be caused, and thus there is a difficulty in solving the problem of preventing the nuclear fission reaction.

본 발명은 상기와 같은 종래의 원자력 발전소에 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다. The present invention is made by recognizing at least one of the needs or problems occurring in the conventional nuclear power plant as described above.

본 발명의 일 목적은 노심 용융물에 대한 직접적인 냉각과 간접적인 냉각이 복합적으로 이루어질 수 있도록 하여 냉각효율을 개선하는 것이다. One object of the present invention is to improve the cooling efficiency by allowing a combination of direct cooling and indirect cooling for the core melt.

본 발명의 다른 일 목적은 노심 용융물의 냉각을 위해 공급된 냉각수의 수위가 조절되도록 하여 노심 용융물의 냉각시 증기 폭발이 억제될 수 있도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to allow the level of the cooling water supplied for cooling the core melt to be controlled so that steam explosion during cooling of the core melt can be suppressed.

본 발명의 또 다른 일 목적은 반복된 노심 용융물의 방출이 이루어지는 경우에도 증기 폭발이 억제되면서 냉각이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다. Yet another object of the present invention is to ensure efficient cooling while suppressing vapor explosion even when repeated core melt is discharged.

본 발명의 또 다른 일 목적은 방출된 노심 용융물 전체의 높이가 최대한 낮아지도록 퍼짐 현상이 원활이 이루어지도록 하여 냉각이 보다 원활이 이루어지도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to facilitate the spreading phenomenon so that the height of the entire core melt discharged as low as possible to achieve a more smooth cooling.

본 발명의 또 다른 일 목적은 노심 용융물과 물이 직접 반응할 경우 야기될 수 있는 핵분열 반응을 억제하도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to suppress the fission reaction that may occur when the core melt and water react directly.

본 발명의 또 다른 일 목적은 방출된 노심 용융물이 가두어질 수 있는 별도의 공간이 구비되도록 하여 냉각효율을 개선하면서 원자로 격실의 구조적인 안정성을 최대한 유지되도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a separate space for the discharged core melt can be trapped to improve the cooling efficiency while maintaining the structural stability of the reactor compartment to the maximum.

본 발명의 또 다른 일 목적은 방출되는 노심 용융물의 노심 용융물 수용부로 안내되어 다른 구조물에 충격을 가하지 않도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to guide the core melt receiver of the discharged core melt so as not to impact other structures.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 노심 용융물 가둠 및 냉각장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다. The core melt confinement and cooling device according to one embodiment for realizing at least one of the above problems may include the following features.

본 발명은 기본적으로 노심 용융물에 대한 직접적인 냉각과 간접적인 냉각이 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다. The present invention is basically based on being configured to allow direct and indirect cooling of the core melt.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치는 냉각수 저장탱크와; 원자로 용기 하부에 배치되며, 냉각수 공급관을 통해 냉각수 저장탱크로부터 공급된 냉각수에 의해 원자로 용기로부터 배출된 노심 용융물이 수용되어 냉각되는 노심 용융물 냉각부;를 포함하여 구성될 수도 있다. Core melt trapping and cooling apparatus according to an embodiment of the present invention and the cooling water storage tank; It may be configured to include; a core melt cooler disposed under the reactor vessel, the core melt discharged from the reactor vessel by the cooling water supplied from the cooling water storage tank through the cooling water supply pipe is received and cooled.

이 경우, 노심 용융물 냉각부는 원자로 용기의 하부에 배치되어 배출(낙하)된 노심 용융물이 가두어지면서 냉각수 저장탱크로부터 공급된 냉각수가 수용되어 노심 용융물을 냉각시키기 위한 수용공간이 내부에 형성되며, 측면에 하나 이상의 구멍이 형성되는 노심 용융물 수용부와; 상기 노심 용융물 수용부 외부에 배치되며, 상기 노심 용융물 수용부의 외측면이 냉각수와 접촉하여 간접적으로 노심 용융물을 냉각시킬 수 있도록 상기 노심 용융물 수용부의 구멍을 통해 배출되는 냉각수가 수용되는 냉각수 수용공간이 구비되는 냉각부 본체와; 하부로부터 냉각수가 공급되는 유로 또는 수용부가 형성되도록 노심 용융물 수용부 및 냉각부 본체의 내부 바닥과 이격된 위치에 배치되는 바닥부;를 포함하여 구성될 수도 있다. In this case, the core melt cooling unit is disposed in the lower portion of the reactor vessel and the discharged (falling) core melt is trapped, and the coolant supplied from the coolant storage tank is accommodated to form a receiving space for cooling the core melt therein. A core melt receptacle in which one or more holes are formed; The coolant accommodating space is disposed outside the core melt accommodating part and accommodates the coolant discharged through the hole of the core melt accommodating part so that the outer surface of the core melt accommodating part contacts the coolant to indirectly cool the core melt. A cooling unit body; And a bottom portion disposed at a position spaced apart from the inner bottom of the core melt accommodating portion and the cooling portion main body such that a flow path or accommodating portion to which the coolant is supplied from the lower portion is formed.

한편, 노심 용융물 수용부에 형성되는 구멍은 노심 용융물 수용부 높이를 따 라 수위 조절이 가능하도록 복수의 층으로 형성될 수도 있다. On the other hand, the hole formed in the core melt receiving portion may be formed of a plurality of layers so that the water level can be adjusted along the height of the core melt receiving portion.

그리고, 노심 용융물 수용부 내부의 측면 영역에는 냉각수가 공급되기 전까지 노심 용융물 수용부를 보호하기 위하여 노심 용융물에 의해 침식되는 희생층이 더 구비될 수도 있다. 또한, 바닥부는 노심 용융물에 의해 침식되어 하부 영역으로부터 냉각수가 유입되는 토출구가 형성되도록 희생층이 더 구비될 수도 있다. In addition, a sacrificial layer eroded by the core melt may be further provided in the side region inside the core melt receiver to protect the core melt receiver until the coolant is supplied. In addition, the bottom portion may be further provided with a sacrificial layer to form a discharge port through which the coolant flows from the lower region by erosion by the core melt.

이 경우, 희생층의 물질은 노심 용융물에 의해 침식되는 과정에서 노심 용융물에 포함된 핵연료 물질로부터 중성자를 흡수(제거)할 수 있도록 구성될 수도 있다. In this case, the material of the sacrificial layer may be configured to absorb (remove) neutrons from the nuclear fuel material contained in the core melt in the course of being eroded by the core melt.

한편, 바닥부는 희생층의 하부에 지지층이 더 형성될 수도 있다. 그리고, 바닥부는 지지부에 의해 냉각부 본체의 바닥으로부터 이격되어 냉각수 유로 또는 수용부가 형성되도록 구성될 수도 있다. On the other hand, the bottom portion may be further formed on the support layer under the sacrificial layer. In addition, the bottom portion may be configured to be spaced apart from the bottom of the cooling unit body by the support portion to form a cooling water flow path or a receiving portion.

다른 한편, 노심 용융물 수용부의 상부에는 원자로 용기로부터 배출(낙하)되는 노심 용융물이 노심 용융물 수용부로 유입되도록 안내하는 가이드부가 더 형성될 수도 있다. On the other hand, the upper portion of the core melt receiving portion may be further formed with a guide portion for guiding the core melt discharged (falling) from the reactor vessel into the core melt receiving portion.

또한, 냉각수 공급관에는 압축가스가 수용된 압축가스탱크가 가스 공급관에 의해 연결되고, 상기 냉각수 공급관 및 가스 공급관에는 원자로 용기의 파손을 감지하여 개방되는 밸브가 구비될 수도 있다. In addition, the compressed water tank containing the compressed gas is connected to the cooling water supply pipe by a gas supply pipe, and the cooling water supply pipe and the gas supply pipe may be provided with a valve that detects a breakage of the reactor vessel and opens it.

그리고, 냉각수의 공급은 중력에 의해 공급이 이루어지도록 구성될 수도 있다. 그리고, 노심 용융물 수용부는 탄소강으로 이루어질 수도 있다. In addition, the supply of cooling water may be configured to supply by gravity. And, the core melt receiving portion may be made of carbon steel.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 노심 용융물에 대한 직접적인 냉각과 간접적인 냉각이 이루어지게 되어 냉각효율이 개선될 수 있다. As described above, according to the present invention, direct cooling and indirect cooling of the core melt may be performed, and thus cooling efficiency may be improved.

또한 본 발명에 따르면, 노심 용융물의 냉각을 위해 공급된 냉각수의 수위가 조절되도록 하여 노심 용융물의 냉각시 증기 폭발이 억제될 수 있다. In addition, according to the present invention, the level of the cooling water supplied for the cooling of the core melt is adjusted so that steam explosion during cooling of the core melt can be suppressed.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 반복된 노심 용융물의 방출이 이루어지는 경우에도 증기 폭발이 억제되면서 냉각이 효율적으로 이루어질 수 있다. In addition, according to the present invention, even when repeated discharge of the core melt is made, cooling can be efficiently performed while suppressing steam explosion.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 방출된 노심 용융물의 원활한 퍼짐 현상을 유발시켜 노심 용융물의 전체의 높이가 최대한 낮추어 열밀도를 낮출 수 있게 되고, 이를 통해 노심 용융물의 냉각이 보다 원활이 이루어질 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to smooth the phenomenon of the core melt discharged by lowering the height of the entire core melt as much as possible to lower the thermal density, through which the cooling of the core melt can be made more smoothly.

그리고 또한 본 발명에 따르면, 노심 용융물과 물이 직접 반응하기 때문에 야기될 수 있는 핵분열 반응을 억제할 수 있다. And also according to the present invention, it is possible to suppress the fission reaction which may be caused by the direct reaction of the core melt with water.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 방출된 노심 용융물이 가두어질 수 있는 별도의 공간이 구비되므로 냉각효율이 개선되면서도 원자로 격실의 구조적인 안정성을 최대한 유지될 수 있다. In addition, according to the present invention, since a separate space for trapping the released core melt may be provided, the structural stability of the nuclear reactor compartment may be maintained to the maximum while improving cooling efficiency.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 방출되는 노심 용융물의 노심 용융물 수용부로 안내되어 다른 구조물에 충격을 가하지 않게 되므로, 원자로 격실의 구조적인 안정성을 최대한 유지될 수 있다. In addition, according to the present invention, since it is guided to the core melt receiving portion of the discharged core melt does not impact other structures, the structural stability of the reactor compartment can be maintained to the maximum.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 노심 용융물 가둠 및 냉각장치에 대하여 상세하게 설명하도록 하 겠다. In order to help understand the features of the present invention as described above, it will be described in detail with respect to the core melt trapping and cooling apparatus associated with the embodiment of the present invention.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described based on embodiments best suited for understanding the technical characteristics of the present invention, and the technical features of the present invention are not limited by the illustrated embodiments, It is to be understood that the present invention may be implemented as illustrated embodiments. Accordingly, the present invention may be modified in various ways within the technical scope of the present invention through the embodiments described below, and such modified embodiments fall within the technical scope of the present invention.

그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. In order to facilitate understanding of the embodiments to be described below, in the reference numerals shown in the accompanying drawings, among the constituent elements which perform the same function in each embodiment, the related constituent elements are indicated by the same or an extension line number.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 노심 용융물에 대한 직접적인 냉각과 간접적인 냉각이 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다. Embodiments related to the present invention are basically based on being configured to allow direct and indirect cooling of the core melt.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치(100)의 구성에 관한 일 예가 도시되어 있다. 이하 설명에서 냉각수는 물이란 의미로 한정되는 것이 아니라 냉각을 위한 유체의 개념을 포함한다. Figure 1 shows an example of the configuration of the core melt confinement and cooling apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In the following description, the cooling water is not limited to water, but includes a concept of a fluid for cooling.

노심 용융물 가둠 및 냉각장치(100)는 원자로 용기(1)의 하부에 배치되는 노심 용융물 냉각부(110)와 상기 노심 용융물 냉각부(110)로 냉각수(131)를 공급하는 냉각수 저장탱크(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 냉각수 저장탱크(130)와 노심 용융물 냉각부(110)는 냉각수 공급관(133)에 의해 연결되어 냉각수가 공급되도록 구성할 수도 있다. 한편, 상기 냉각수 공급관(133)에는 밸브(133a) 가 더 구비될 수 있고, 상기 밸브(133a)는 원자로 용기(1)의 파손 또는 원자로 용기(1)로 부터 노심 용융물(10)이 방출되는 것을 감지하여 개방되게 작동하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 밸브(133a) 자체 또는 별도의 제어장치가 구비되어 상기 밸브(133a)가 작동하도록 구성할 수도 있다. The core melt confinement and cooling device 100 includes a core melt cooling unit 110 disposed below the reactor vessel 1 and a coolant storage tank 130 for supplying cooling water 131 to the core melt cooling unit 110. It may be configured to include. In this case, the coolant storage tank 130 and the core melt cooling unit 110 may be connected by a coolant supply pipe 133 to supply coolant. On the other hand, the cooling water supply pipe 133 may be further provided with a valve 133a, the valve 133a is a breakdown of the reactor vessel (1) or the core melt 10 is discharged from the reactor vessel (1) It can also be configured to detect and operate openly. In this case, the valve 133a itself or a separate control device may be provided to configure the valve 133a to operate.

상기 냉각수 저장탱크(130)는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)의 양과 냉각시켜야할 온도의 설정에 따라 이에 상응하는 양의 냉각수(131)가 저장될 수 있다. 이와 같이 저장된 냉각수(131)는 중력에 의한 공급방식으로 상기 노심 용융물 냉각부(110)로 공급되도록 구성할 수도 있다. 그리고, 저장된 냉각수(131)가 오염되지 않도록 덮개부(132)가 더 구비될 수도 있다. 한편, 상기 덮개부(132)에는 필터(132a)가 더 구비되어 냉각수(131)의 저장을 위해 공급하는 경우 이물질이 걸러지도록 구성할 수도 있다. The coolant storage tank 130 may store a corresponding amount of coolant 131 according to the amount of the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1 and the temperature to be cooled. The coolant 131 stored as described above may be configured to be supplied to the core melt cooling unit 110 by a gravity feeding method. In addition, the cover part 132 may be further provided so that the stored cooling water 131 is not contaminated. On the other hand, the cover portion 132 is further provided with a filter 132a may be configured to filter foreign matter when supplied for storage of the cooling water 131.

상기 노심 용융물 냉각부(110)에는 냉각수(131)에 가스가 혼합되어 공급되도록 압축가스를 공급하는 압축가스탱크(120)가 더 연결될 수도 있다. 이 경우, 상기 압축가스탱크(120)는 가스 공급관(123)을 통해 상기 냉각수 공급관(133)에 연결되도록 구성할 수도 있다. 그리고, 상기 가스 공급관(123)에는 밸브(123a)가 더 구비될 수 있고, 상기 밸브(123a)는 원자로 용기(1)의 파손 또는 원자로 용기(1)로 부터 노심 용융물(10)이 방출되는 것을 감지하여 개방되게 작동하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 밸브(123a) 자체 또는 별도의 제어장치가 구비되어 상기 밸브(123a)가 작동하도록 구성할 수도 있다. The core melt cooling unit 110 may be further connected to a compressed gas tank 120 for supplying a compressed gas so that the gas is mixed with the cooling water 131. In this case, the compressed gas tank 120 may be configured to be connected to the cooling water supply pipe 133 through a gas supply pipe 123. In addition, the gas supply pipe 123 may further include a valve 123a, and the valve 123a may indicate that the core melt 10 is discharged from the reactor vessel 1 or the breakage of the reactor vessel 1. It can also be configured to detect and operate openly. In this case, the valve 123a itself or a separate control device may be provided to configure the valve 123a to operate.

이와 같은 구성을 통해 상기 원자로 용기(1)가 파손되어 노심 용융물(10)이 방출되는 경우, 상기 밸브(123a,133a)가 개방되고 상기 냉각수 저장탱크(130)와 압축가스탱크(120)로부터 냉각수(131)와 가스가 노심 용융물 냉각부(110)로 공급되어 노심 용융물(10)을 냉각시킬 수 있다. When the reactor vessel 1 is damaged and the core melt 10 is discharged through such a configuration, the valves 123a and 133a are opened and the coolant from the coolant storage tank 130 and the compressed gas tank 120 is discharged. 131 and a gas may be supplied to the core melt cooling unit 110 to cool the core melt 10.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 노심 용융물 냉각부(110)는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)의 냉각을 위하여 하부 위치에 냉각부 본체(111)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 냉각부 본체(111)의 내부에는 노심 용융물 수용부(112)가 구비될 수 있다. 상기 노심 용융물 수용부(112)는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)과 상기 냉각수 저장탱크(130)로부터 공급되는 냉각수(131)의 일정량이 수용되는 수용공간(112a)이 형성된다. As shown in FIGS. 1 and 2, the core melt cooling unit 110 may include a cooling unit body 111 at a lower position for cooling the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1. have. In addition, a core melt receiving part 112 may be provided inside the cooling unit body 111. The core melt accommodating part 112 includes an accommodating space 112a in which a predetermined amount of the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1 and the coolant 131 supplied from the cooling water storage tank 130 are accommodated. .

상기 노심 용융물 수용부(112)는 일 단부가 상기 냉각부 본체(111)의 내부 바닥면에 고정되도록 구성할 수도 있다. 그리고, 상기 노심 용융물 수용부(112)의 외부면과 냉각부 본체(111)의 내부 측면 사이에는 일정 공간이 형성되도록 구성할 수 있다. 즉, 상기 냉각부 본체(111)의 내부에는 상기 노심 용융물 수용부(112)의 외부와 사이에 냉각수 수용공간(111a)이 형성된다. 이하 설명되는 바와 같이, 상기 냉각수 수용공간(111a)에는 상기 노심 용융물 수용부(112)의 구멍(112b)을 통해 배출된 냉각수(131)가 수용될 수 있다. The core melt receiving portion 112 may be configured such that one end is fixed to the inner bottom surface of the cooling unit body 111. In addition, a predetermined space may be formed between the outer surface of the core melt receiving part 112 and the inner side surface of the cooling unit body 111. That is, the coolant accommodating space 111a is formed inside and outside the core melt accommodating part 112 in the cooling part main body 111. As described below, the cooling water 131 discharged through the hole 112b of the core melt receiving part 112 may be accommodated in the cooling water receiving space 111a.

그리고, 상기 냉각부 본체(111)의 내부 바닥면으로부터 일정 높이에 바닥부(113)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 바닥부(113)는 상기 노심 용융물 수용부(112)의 내부 영역에만 구비될 수도 있다. 이와 달리, 상기 바닥부(113)는 노심 용융물 수용부(112)의 내부 영역과 함께 상기 노심 용융물 수용부(112)와 냉각부 본체(111) 사이의 영역에도 구비될 수도 있다. The bottom portion 113 may be disposed at a predetermined height from the inner bottom surface of the cooling unit body 111. In this case, the bottom portion 113 may be provided only in the inner region of the core melt receiving portion 112. Alternatively, the bottom portion 113 may be provided in the region between the core melt receiving portion 112 and the cooling unit body 111 together with the inner region of the core melt receiving portion 112.

상기 바닥부(113)는 상기 냉각부 본체(111)의 내부 바닥면과 일정한 간격이 형성되도록 하여, 상기 냉각수 저장탱크(130)로부터 공급되는 냉각수(131)가 상기 노심 용융물 수용부(112)로 유입되도록 하는 냉각수 유로(114a)를 형성하도록 구성할 수도 있다. The bottom portion 113 is formed so that a predetermined interval with the inner bottom surface of the cooling unit body 111, the cooling water 131 supplied from the cooling water storage tank 130 to the core melt receiving portion 112. It may be configured to form a cooling water flow path (114a) to be introduced.

한편, 상기 바닥부(113)와 냉각부 본체(111)의 바닥면 사이에는 지지부(114)가 더 구비되어 상기 바닥부(113)를 지지하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 지지부(114)는 상기 바닥부(113)와 냉각부 본체(111)의 바닥면 사이에 냉각수 유로(114a)가 형성되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 냉각수 유로(114a)는 유로의 형태 또는 수용부의 구조로 이루어질 수도 있다. Meanwhile, the support part 114 may be further provided between the bottom part 113 and the bottom surface of the cooling part main body 111 to support the bottom part 113. In this case, the support part 114 may be disposed such that a cooling water flow passage 114a is formed between the bottom part 113 and the bottom surface of the cooling part main body 111. In this case, the cooling water flow passage 114a may be formed in the form of a flow passage or a structure of a receiving portion.

상기 냉각수 공급관(133)은 도시된 것과 같이 냉각부 본체(111)에 연결되어 바닥부(113)에 의해 형성되는 냉각수 유로(114a)와 연결되도록 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 바닥부(113)와 냉각부 본체(111)의 바닥면 사이에 배치되는 노심 용융물 수용부(112)의 단부 영역에는 통로(미도시)가 형성되어 바닥부(113) 또는 바닥부(113)와 지지부(114)에 의해 형성되는 냉각수 유로(114a) 전체가 연결되도록 구성할 수도 있다. The cooling water supply pipe 133 may be configured to be connected to the cooling unit body 111 to be connected to the cooling water passage 114a formed by the bottom 113 as shown. In this case, a passage (not shown) is formed in an end region of the core melt accommodating part 112 disposed between the bottom part 113 and the bottom surface of the cooling part main body 111 to form the bottom part 113 or the bottom part. The whole of the cooling water flow path 114a formed by the 113 and the support part 114 can also be comprised.

이와 달리, 상기 냉각수 공급관(133)은 바닥부(113)와 냉각부 본체(111)의 바닥면 사이에 배치되는 노심 용융물 수용부(112)의 단부 영역에 직접 연결되도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 냉각수 유로(114a)는 노심 용융물 수용부(112)의 내부 영역에만 형성될 수도 있다. Alternatively, the cooling water supply pipe 133 may be configured to be directly connected to an end region of the core melt receiving part 112 disposed between the bottom portion 113 and the bottom surface of the cooling unit body 111. In this case, the cooling water flow passage 114a may be formed only in the inner region of the core melt receiving part 112.

상기 바닥부(113)는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)에 의해 침식되는 희생층(113a)으로 형성될 수도 있다. 한편, 상기 바닥부(113)는 희생층(113a)의 구조적 안정성이 유지될 수 있도록 지지층(113b)이 더 구비될 수도 있다. 이 경우, 지지층(113b)은 상기 지지부(114)의 상부 영역에만 배치될 수도 있다. 이와 달리, 상기 지지층(113b)은 상기 희생층(113a)의 하부 전체 영역을 지지하도록 배치되고, 희생층(113a)의 침식에 의해 노심 용융물 수용부(112)의 수용공간(112a)으로 냉각수가 유입될 수 있는 토출구 역할을 하게 되는 복수 개의 구멍(도면부호 미표시)이 형성될 수도 있다. The bottom 113 may be formed of a sacrificial layer 113a eroded by the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1. On the other hand, the bottom 113 may be further provided with a support layer 113b to maintain the structural stability of the sacrificial layer 113a. In this case, the support layer 113b may be disposed only in an upper region of the support 114. In contrast, the support layer 113b is disposed to support the entire lower area of the sacrificial layer 113a, and the coolant is supplied to the accommodation space 112a of the core melt receiving part 112 by erosion of the sacrificial layer 113a. A plurality of holes (not shown) may be formed to serve as discharge holes that may be introduced.

한편, 상기 노심 용융물 수용부(112)는 내부 측면 영역에 상기 바닥부(113)의 희생층(113a)으로부터 연이어 배치되는 희생층(115)이 더 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 희생층(115)의 높이는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)이 쌓이는 높이를 예측하여 결정될 수 있다. Meanwhile, the core melt receiving part 112 may further include a sacrificial layer 115 disposed in the inner side region from the sacrificial layer 113a of the bottom 113. In this case, the height of the sacrificial layer 115 may be determined by predicting the height at which the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1 accumulates.

이 경우, 상기 노심 용융물 수용부(112)에 형성되는 구멍(112b)은 상기 희생층(115)의 상부 영역에 형성될 수 있다. 한편, 상기 구멍(112b)은 노심 용융물(10)의 높이에 따라 노심 용융물(10)의 상부 영역에 위치하게 되는 냉각수(131)의 깊이(수위)가 조절 가능하도록 상기 노심 용융물 수용부(112)의 높이 방향을 따라 복수의 층으로 형성될 수도 있다. In this case, the hole 112b formed in the core melt receiving part 112 may be formed in the upper region of the sacrificial layer 115. On the other hand, the hole 112b is the core melt receiving portion 112 so that the depth (level) of the coolant 131 located in the upper region of the core melt 10 according to the height of the core melt 10 is adjustable. It may be formed of a plurality of layers along the height direction of.

도 3에 도시된 것과 같이, 상기 노심 용융물 냉각부(110)는 노심 용융물 수용부(112)의 내측면 영역에 희생층(115)이 구비되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 노심 용융물 수용부(112)에 형성되는 구멍(112b)은 노심 용융물(10)의 방출되는 속도와 상기 노심 용융물 수용부(112) 내에 쌓이는 높이에 따라 노심 용융물(10)의 상부 영역에 위치하게 되는 냉각수(131)의 수위 조절이 가능하도록 상기 노심 용융물 수용부(112)의 높이 방향을 따라 복수의 층으로 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 3, the core melt cooling unit 110 may not include the sacrificial layer 115 in the inner surface region of the core melt receiving unit 112. In this case, the hole 112b formed in the core melt receiver 112 is formed in the upper region of the core melt 10 according to the discharge rate of the core melt 10 and the height accumulated in the core melt receiver 112. A plurality of layers may be formed along the height direction of the core melt accommodating part 112 to enable the level of the cooling water 131 to be positioned in the core melt accommodating part 112.

한편, 상기 바닥부(113)를 구성하는 희생층(113a)은 노심 용융물(10)에 의해 침식되어 바닥부(113)의 하부에 위치하는 냉각수 유로(114a)와 노심 용융물 수용부(112)가 연결되도록 하여 냉각수(131)가 냉각수 유로(114a)로 부터 노심 용융물 수용부(112)로 유입되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 노심 용융물(10)의 열밀도를 낮추기 위하여 상기 희생층(113a)은 노심 용융물(10)에 의해 침식되는 동안 노심 용융물(10)이 바닥부(113)에 넓게 퍼질 수 있도록 구성될 수 있다. On the other hand, the sacrificial layer 113a constituting the bottom 113 is eroded by the core melt 10 so that the cooling water flow passage 114a and the core melt receiving part 112 positioned below the bottom 113 are formed. The cooling water 131 may be connected to the core melt receiving part 112 from the cooling water flow passage 114a. In this case, in order to lower the thermal density of the core melt 10, the sacrificial layer 113a may be configured such that the core melt 10 can be widely spread on the bottom 113 while being eroded by the core melt 10. Can be.

그리고, 노심 용융물 수용부(112)의 내 측면에 배치되는 희생층(115)은 축적되는 노심 용융물(10)에 의해 침식이 이루어지는 동안 노심 용융물(10)이 냉각되어 노심 용융물(10)로부터 노심 용융물 수용부(112)가 손상을 입지 않도록 구성할 수 있다. The sacrificial layer 115 disposed on the inner side of the core melt accommodating part 112 is cooled while the core melt 10 is cooled while the core melt 10 is eroded by the accumulated core melt 10. The receiving portion 112 can be configured so as not to be damaged.

한편, 바닥부(113)을 구성하는 희생층(113a) 또는 노심 용융물 수용부(112)의 내부 측면 영역에 배치되는 희생층(115)은 노심 용융물에 의해 침식되는 경우 노심 용융물과 반응하면서 섞이게 되어 노심 용융물의 성질을 변화시키도록 이루어질 수도 있다. On the other hand, the sacrificial layer (113a) constituting the bottom portion 113 or the sacrificial layer (115) disposed in the inner side region of the core melt receiving portion 112 is mixed with the core melt when it is eroded by the core melt. It may be made to change the properties of the core melt.

좀더 구체적으로 설명을 하면, 노심 용융물에는 핵연료 물질이 존재할 수 있는데, 이 경우 핵연료 물질로 부터 중성자가 방출되어 물과 반응하는 경우 핵분열반응이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 희생층(113a,115)은 중성자가 흡수(제거)될 수 있는 특정물질(독성물질)이 함유되도록 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 독성물질로는 붕규산 유리(borosilicate glass)를 이용할 수도 있다. More specifically, the core melt may contain a nuclear fuel material, in which case neutrons are released from the fuel material and react with water to cause fission reactions. Therefore, the sacrificial layers 113a and 115 may be made to contain a specific material (toxic material) that can be absorbed (removed) by neutrons. In this case, borosilicate glass may be used as the toxic substance.

이와 같은 구성에 의해, 노심 용융물과 냉각수가 함께 존재하는 과정에서 핵분열 반응이 발생하는 것을 억제할 수 있다. By such a structure, it can suppress that a fission reaction arises in the process in which core melt and cooling water exist together.

한편, 상기 노심 용융물 수용부(112)는 상부 영역에 가이드부(112c)가 더 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 가이드부(112c)는 폭이 점층적으로 커지는 구조(예를 들어 깔대기와 같은 구조)로 이루어져 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물(10)이 상기 노심 용융물 수용부(112)로 유입되도록 구성할 수 있다. On the other hand, the core melt receiving portion 112 may be further provided with a guide portion (112c) in the upper region. In this case, the guide portion 112c has a structure in which the width is gradually increased (for example, a funnel-like structure) and the core melt 10 discharged from the reactor vessel 1 is the core melt receiving portion 112. It can be configured to flow into.

이러한 구성에 의해 의도하지 않는 방향으로 방출되는 노심 용융물(10)에 의해 냉각장치 또는 원자로 설비에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 노심 용융물 수용부(112)와 가이드부(112c)는 원자로 용기(1)로부터 방출되는 노심 용융물의 충격 또는 온도에 충분히 견딜 수 있는 탄소강으로 구성될 수도 있다. By such a configuration, damage to the cooling device or the reactor facility can be prevented by the core melt 10 discharged in an unintended direction. In addition, the core melt receiving portion 112 and the guide portion 112c may be made of carbon steel that can sufficiently withstand the impact or temperature of the core melt discharged from the reactor vessel 1.

원자로 용기(1)로 부터 방출된 노심 용융물(10)은 상기 설명된 것과 같이 구성될 수 있는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치(100)에 의해 냉각이 이루어질 수 있다. The core melt 10 discharged from the reactor vessel 1 may be cooled by the core melt confinement and cooling device 100, which may be configured as described above.

도 4를 참조하여 설명하면, 사고로 인하여 원자로 용기(1)로부터 노심 용융물(10)이 방출되면, 상기 노심 용융물 수용부(112)로 낙하되어 융입된다. 상기 노심 용융물 수용부(112)에 가이드부(112c)가 구비된 경우, 의도하지 않은 방향으로 방출되는 노심 용융물(10)도 상기 가이드부(112c)에 의해 안내되어 상기 노심 용융 물 수용부(112)로 유입된다. Referring to FIG. 4, when the core melt 10 is discharged from the reactor vessel 1 due to an accident, the core melt is dropped and melted into the core melt receiving part 112. When the core melt receiving portion 112 is provided with the guide portion 112c, the core melt 10 that is discharged in an unintended direction is also guided by the guide portion 112c and the core melt receiving portion 112 is provided. Flows into).

이 경우, 상기 냉각수 공급관(133)의 밸브(133a)가 개방되어 바닥부(113)에 의해 형성된 냉각수 유로(114a)로 냉각수(131)가 공급된다. 한편, 노심 용융물 수용부(112)로 유입된 노심 용융물(10)은 바닥부(113)에 쌓이면서 상기 바닥부(113)를 침식하게 된다. 이와 같은 침식 현상에 의해 상기 바닥부(113)가 침식되어 하부에 위치되는 냉각수 유로(114a)와 노심 용융물 수용부(112)가 연결되어 냉각수가 노심 용융물 수용부(112)로 유입되고, 유입된 냉각수(131)에 의해 노심 용융물(10)의 냉각이 이루어지게 된다. In this case, the valve 133a of the cooling water supply pipe 133 is opened to supply the cooling water 131 to the cooling water flow passage 114a formed by the bottom 113. Meanwhile, the core melt 10 introduced into the core melt accommodating part 112 may accumulate on the bottom 113 and erode the bottom 113. As a result of the erosion, the bottom 113 is eroded and the cooling water flow passage 114a and the core melt receiving portion 112 which are positioned at the lower portion are connected to the cooling water to the core melt receiving portion 112. Cooling of the core melt 10 is achieved by the cooling water 131.

이 경우, 상기 바닥부(113)에 희생층(113a)이 구비되는 경우, 냉각수(131)의 유입은 희생층(113a)의 침식에 의해 형성되는 토출구를 통해 이루어지게 된다. 그리고, 바닥부(113) 또는 희생층(113a)이 침식되는 동안 노심 용융물(10)은 바닥부(113)에 넓게 퍼지면서 냉각 면적이 충분히 형성되면서 열밀도가 감소할 수 있게 된다. In this case, when the sacrificial layer 113a is provided at the bottom 113, the inflow of the cooling water 131 is made through a discharge port formed by erosion of the sacrificial layer 113a. In addition, while the bottom portion 113 or the sacrificial layer 113a is eroded, the core melt 10 spreads widely on the bottom portion 113, while the cooling area is sufficiently formed, thereby reducing the thermal density.

또한, 희생층(113a,115)이 노심 용융물(10)에 의해 침식되는 동안 희생층(113a,115)에 포함된 독성물질로 인하여 중성자와 냉각수의 반응에 의한 핵분열 반응이 억제 될 수 있다. In addition, while the sacrificial layers 113a and 115 are eroded by the core melt 10, the nuclear fission reaction due to the reaction between the neutron and the cooling water may be suppressed due to the toxic substances included in the sacrificial layers 113a and 115.

한편, 공급되는 냉각수(131)는 상기 노심 용융물(10)을 뚫고 올라와 노심 용융물(10)의 상부 영역에 위치하게 되어 노심 용융물(10)의 하부와 상부 영역에 대한 냉각이 이루어지게 된다. 한편, 일정 수위를 초과하게 되면, 상기 냉각수(131)는 구멍(112b)을 통해 냉각부 본체(111)에 형성되는 냉각수 수용공간(111a)으로 배 출되어 노심 용융물 수용부(112)의 측면 위치에서 간접적으로 노심 용융물(10)의 측면에 대한 냉각이 이루어지게 된다. On the other hand, the cooling water 131 is supplied through the core melt 10 is located in the upper region of the core melt 10 is cooled to the lower and upper regions of the core melt (10). On the other hand, when the predetermined water level is exceeded, the cooling water 131 is discharged into the cooling water receiving space 111a formed in the cooling unit main body 111 through the hole 112b, and thus the side position of the core melt receiving portion 112. Indirectly cooling to the side of the core melt 10 is made.

한편, 상기 노심 용융물(10)의 상부 영역에 존재하는 냉각수(131)는 구멍(112a)을 통해 배출되어 그 수위가 일정 수위로 유지될 수 있다. 이 상태에서 추가적인 또는 반복된 노심 용융물(10)의 방출이 발생하게 되어도 노심 용융물(10)의 온도에 의해 증기 폭발이 감소 또는 방지될 수 있다. 다시 말해서 증기 폭발로 인한 충격이 충분히 감소될 수 있다. Meanwhile, the coolant 131 existing in the upper region of the core melt 10 may be discharged through the hole 112a to maintain the water level at a constant level. Even if additional or repeated release of the core melt 10 occurs in this state, vapor explosion can be reduced or prevented by the temperature of the core melt 10. In other words, the impact of a vapor explosion can be sufficiently reduced.

본 발명에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치는 상기와 같이 설명된 실시예들에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 이루어질 수도 있다. The core melt trapping and cooling apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, but the above embodiments may be selectively combined with each or all of the embodiments so that various modifications can be made. It may be done.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치의 구성에 관한 일 예를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the core melt trapping and cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치를 구성하는 냉각부의 구성을 나타내는 확대 단면도이다. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a cooling unit constituting a core melt confinement and cooling device according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 냉각부의 다른 일 구성에 관한 예를 나타내는 확대 단면도이다. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of another configuration of the cooling unit illustrated in FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노심 용융물 가둠 및 냉각장치의 작동을 설명하기 위한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view for explaining the operation of the core melt trapping and cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

100 ... 노심 용융물 가둠 및 냉각장치 110 ... 냉각부100 ... core melt confinement and chiller 110 ... cooling section

111 ... 냉각부 본체 112 ... 노심 용융물 수용부111 ... cooling part body 112 ... core melt receiving part

112a ... 수용공간 112b ... 구멍112a ... receiving space 112b ... hole

112c ... 가이드부 113 ... 바닥부112 c ... guide part 113 ... bottom part

113a,115 ... 희생층 113b ... 지지층113a, 115 ... sacrificial layer 113b ... support layer

114 ... 지지부 120 ... 압축가스탱크114 ... support 120 ... compressed gas tank

123 ... 가스 공급관 123a,133a ... 밸브123 ... gas supply line 123a, 133a ... valve

130 ... 냉각수 저장탱크 131 ... 냉각수130 ... Chilled water storage tank 131 ... Chilled water

132 ... 덮개부 132a ... 필터132 ... cover 132a ... filter

133 ... 냉각수 공급관 133 ... cooling water supply line

Claims (11)

냉각수 저장탱크와; A coolant storage tank; 원자로 용기 하부에 배치되며, 냉각수 공급관을 통해 상기 냉각수 저장탱크로부터 공급된 냉각수에 의해 원자로 용기로부터 배출된 노심 용융물이 수용되어 냉각되는 노심 용융물 냉각부;를 포함하여 구성되며, A core melt cooler disposed under the reactor vessel, the core melt discharged from the reactor vessel being received by the coolant supplied from the cooling water storage tank through a cooling water supply pipe and cooled; 상기 노심 용융물 냉각부는 The core melt cooling unit 원자로 용기의 하부에 배치되어 배출(낙하)된 노심 용융물이 가두어지면서 냉각수 저장탱크로부터 공급된 냉각수가 수용되어 노심 용융물을 냉각시키기 위한 수용공간이 내부에 형성되며, 측면에 하나 이상의 구멍이 형성되는 노심 용융물 수용부와; The core melt disposed in the lower part of the reactor vessel is trapped and the core melt discharged is trapped, and the cooling water supplied from the cooling water storage tank is accommodated, and a receiving space for cooling the core melt is formed therein, and at least one hole is formed at the side thereof. A melt receiving portion; 상기 노심 용융물 수용부 외부에 배치되며, 상기 노심 용융물 수용부의 외측면이 냉각수와 접촉하여 간접적으로 노심 용융물을 냉각시킬 수 있도록 상기 노심 용융물 수용부의 구멍을 통해 배출되는 냉각수가 수용되는 냉각수 수용공간이 구비되는 냉각부 본체와; The coolant accommodating space is disposed outside the core melt accommodating part and accommodates the coolant discharged through the hole of the core melt accommodating part so that the outer surface of the core melt accommodating part contacts the coolant to indirectly cool the core melt. A cooling unit body; 하부로부터 냉각수가 공급되는 유로 또는 수용부가 형성되도록 상기 노심 용융물 수용부 및 냉각부 본체의 내부 바닥과 이격된 위치에 배치되는 바닥부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. And a bottom portion disposed at a position spaced apart from the inner bottom of the core melt accommodating portion and the cooling portion main body such that a flow path or a accommodating portion to which the coolant is supplied is formed from a lower portion thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 구멍은 노심 용융물 수용부 높이를 따라 노심 용융물 상부에 위치하는 냉각수의 수위 조절이 가능하도록 복수의 층으로 형성되는 것 을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The core melt confinement and cooling apparatus of claim 1, wherein the holes are formed in a plurality of layers to enable the level of the cooling water located above the core melt along the height of the core melt receiving portion. 제 1 항에 있어서, 상기 노심 용융물 수용부 내부의 측면 영역에는 냉각수가 공급되기 전까지 노심 용융물 수용부를 보호하기 위하여 노심 용융물에 의해 침식되는 희생층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The core melt trapping and cooling apparatus according to claim 1, further comprising a sacrificial layer eroded by the core melt to protect the core melt receiver until the coolant is supplied to the side region inside the core melt receiver. . 제 1 항에 있어서, 상기 노심 용융물 수용부의 상부에는 원자로 용기로부터 배출(낙하)되는 노심 용융물이 노심 용융물 수용부로 유입되도록 안내하는 가이드부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The core melt trapping and cooling apparatus according to claim 1, further comprising a guide portion configured to guide the core melt discharged from the reactor vessel to the core melt receiver in an upper portion of the core melt receiver. 제 1 항에 있어서, 상기 바닥부는 노심 용융물에 의해 침식되어 하부 영역으로부터 냉각수가 유입되는 토출구가 형성되도록 희생층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The core melt confinement and cooling apparatus of claim 1, wherein the bottom portion further includes a sacrificial layer formed by an erosion by the core melt to form an outlet through which coolant flows from the lower region. 제 5 항에 있어서, 상기 바닥부는 상기 희생층의 하부에 지지층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. 6. The core melt confinement and cooling apparatus of claim 5 wherein said bottom portion further comprises a support layer beneath said sacrificial layer. 제 5 항에 있어서, 상기 바닥부는 지지부에 의해 냉각부 본체의 바닥으로부터 이격되어 냉각수 유로 또는 수용부가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. 6. The core melt trapping and cooling apparatus of claim 5, wherein the bottom portion is configured to be spaced apart from the bottom of the cooling unit body by a supporting portion to form a cooling water flow path or a receiving portion. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 노심 용융물 수용부는 탄소강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. 8. The core melt confinement and cooling device according to any one of claims 1 to 7, wherein the core melt receiving portion is made of carbon steel. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각수 공급관에는 압축가스가 수용된 압축가스탱크가 가스 공급관에 의해 연결되고, 상기 냉각수 공급관 및 가스 공급관에는 원자로 용기의 파손을 감지하여 개방되는 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The valve according to any one of claims 1 to 7, wherein a compressed gas tank containing compressed gas is connected to the cooling water supply pipe by a gas supply pipe, and a valve is opened to detect the damage of the reactor vessel to the cooling water supply pipe and the gas supply pipe. Core melt confinement and cooling apparatus characterized in that it is provided. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각수의 공급은 중력에 의해 공급이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. 8. The core melt confinement and cooling apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the supply of cooling water is configured to be supplied by gravity. 제 3 항, 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희생층은 노심 용융물에 의해 침식되는 과정에서 노심 용융물에 포함된 핵연료 물질로부터 중성자를 흡수(제거)할 수 있는 물질을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노심 용융물 가둠 및 냉각장치. The material of claim 3, wherein the sacrificial layer further comprises a material capable of absorbing (removing) neutrons from the fuel material contained in the core melt in the course of erosion by the core melt. Core melt confinement and cooling device comprising a.
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