KR101923801B1 - 원자로 용기의 외벽 냉각 장치 및 이를 이용한 원자로 용기의 외벽 냉각 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자로 용기에 수용되는 노심이 용융되는 중대사고시 노심용융물을 냉각하기 위한 원자로 용기의 외벽 냉각 장치에 있어서, 상기 원자로 용기의 외측을 둘러싸는 공동 구조물; 상기 공동 구조물과 상기 원자로 용기 사이에 위치하는 구획 구조물; 및 상기 구획 구조물의 하측에 마련되어 있는 유동변경부를 포함하며, 상기 원자로 용기와 상기 구획 구조물 사이에는 제1 공간이 형성되고, 상기 구획 구조물과 상기 공동 구조물 사이에는 제2 공간이 형성되며, 냉각수는 상기 제2 공간에서 상기 유동변경부를 거쳐 상기 제1 공간으로 공급되며, 상기 유동변경부는 통과하는 냉각수의 유동 특성을 변화시키는 원자로 용기의 외벽 냉각장치를 가진다.
더불어 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법에 있어서, 원자로 용기를 둘러싸고 있으며 원자로 용기와의 사이에 냉각공간을 형성하는 구획 구조물을 형성하는 단계와; 외부공간으로부터 상기 냉각공간에 냉각수를 공급하는 단계와; 상기 냉각수 외부공간과 상기 냉각공간을 차단하는 단계를 포함하며, 상기 냉각수 공급단계에서 상기 냉각수는 난류상태로 상기 냉각공간에 공급되는 원자로 용기 외벽 냉각 방법을 제공한다.

Description

원자로 용기의 외벽 냉각 장치 및 이를 이용한 원자로 용기의 외벽 냉각 방법{Cooling device for external wall of reactor vessel and method of cooling external wall of reactor vessel using the same}

본 발명은 원자로 용기에 수용되는 노심이 용융되는 중대사고시 노심용융물을 냉각하기 위한 원자로 용기의 외벽 냉각 장치 및 이를 이용한 원자로 용기의 외벽 냉각 방법에 관한 것이다.

원자력발전소의 정상 운전 시 원자로 용기 내부의 노심은 냉각재 펌프에 의해 순환되는 냉각재에 의해 냉각된다. 그러나 소외전원 상실과 같은 심각한 사고가 발생하게 되면 더 이상 노심 냉각은 이루어지지 않게 되어 노심의 온도가 상승하게 되고, 노심 용융온도에 도달하게 되면 노심이 용융되고 노심 용융물은 원자로 용기의 바닥에 재배치(relocation)되게 된다.

이러한 중대사고시 노심 용융물로부터 많은 붕괴열이 생성된다. 이로 인해 원자로 용기가 과열되어 파손되면, 결국 노심 용융물은 원자로 용기 외부로 방출된다. 원자력발전소의 노심 용융물은 방사성 동위원소를 포함하고 있으며, 이러한 용융물이 원자로 용기 외부로 방출되면, 원자로 건물 내의 대기가 방사능으로 오염되며, 원자로 건물의 손상 및 외부 대기의 오염을 유발하게 된다.

이를 방지하기 위한 수단으로 노내-구속 원자로 용기 외벽 냉각 기술을 활용한 장치가 사용된다. 그러나 종래 냉각 장치는 원자로 용기 외벽 냉각이 효과적으로 수행되지 않는 문제가 있었다.

한국 등록특허 제10-0893598호(2009년 04월 08일 등록) 한국 등록특허 제10-0971169호(2010년 07월 13일 등록)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 원자로의 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 원자로 용기 외벽의 냉각수의 유동 특성을 변화시켜 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 원자로 용기의 외벽 냉각장치 및 이를 이용한 원자로 용기의 외벽 냉각 방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 원자로 용기에 수용되는 노심이 용융되는 중대사고시 노심용융물을 냉각하기 위한 원자로 용기의 외벽 냉각 장치에 있어서, 상기 원자로 용기의 외측을 둘러싸는 공동 구조물; 상기 공동 구조물과 상기 원자로 용기 사이에 위치하는 구획 구조물; 및 상기 구획 구조물의 하측에 마련되어 있는 유동변경부를 포함하며, 상기 원자로 용기와 상기 구획 구조물 사이에는 제1 공간이 형성되고, 상기 구획 구조물과 상기 공동 구조물 사이에는 제2 공간이 형성되며, 냉각수는 상기 제2 공간에서 상기 유동변경부를 거쳐 상기 제1 공간으로 공급되며, 상기 유동변경부를 통과하는 냉각수의 유동 특성을 변화시키는 것에 의해 달성된다.

상기 유동변경부는 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있다.

상기 유동변경부는, 산점되어 있는 역원뿔형의 난류생성부재를 포함할 수 있다.

상기 유동변경부는, 회전부재를 포함하며, 상기 회전부재는 냉각수의 흐름에 의해 회전하면서 상기 냉각수의 유동 특성을 변화시킬 수 있다.

상기 유동변경부는, 상기 냉각수 유동 방향의 가로 방향으로 배치되는 그물망을 포함할 수 있다.

상기 구획 구조물은, 상기 제2 공간에서 상기 제1 공간으로의 상기 냉각수 흐름을 억제하는 제1 개폐부; 및 상부 측벽에 위치하며, 상기 제1 공간에서 상기 제2 공간으로의 상기 냉각수 흐름을 유도하는 제2 개폐부를 포함할 수 있다.

더불어, 상기 본 발명의 목적은 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법에 있어, 원자로 용기를 둘러싸고 있으며 원자로 용기와의 사이에 냉각공간을 형성하는 구획 구조물을 형성하는 단계와; 외부공간으로부터 상기 냉각공간에 냉각수를 공급하는 단계와; 상기 냉각수 외부공간과 상기 냉각공간을 차단하는 단계를 포함하며, 상기 냉각수 공급단계에서 상기 냉각수는 난류 상태로 상기 냉각공간에 공급되는 원자로 용기 외벽 냉각 방법에 의해 달성된다.

상기 차단 후에 상기 냉각수를 상기 외부공간으로 배출하는 단계와; 상기 배출 후 상기 외부공간으로부터 상기 냉각공간으로 상기 냉각수를 재공급하는 단계를 더 포함한다.

상기 냉각수 공급은 상기 구획 구조물의 하부에서 이루어지며, 상기 냉각수 배출은 상기 구획 구조물의 측면에서 이루어지며, 상기 냉각수 배출은 상기 냉각수 공급보다 높은 곳에서 수행된다.

상기 냉각수의 난류상태는, 상기 냉각수를 난류형성부재를 통과시켜 얻어진다.

본 발명에 따르면 원자로의 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 원자로 용기 외벽의 냉각수의 유동 특성을 변화시켜 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 원자로 용기의 외벽 냉각장치 및 이를 이용한 원자로 용기의 외벽 냉각 방법이 제공된다.

또한, 원자로 용기 고온부의 높은 열유속으로 인한 외벽에서 비등이 발생할 경우, 기포를 벽면에서 박리시키면서 임계열유속을 증진시킴으로써 냉각성능을 향상시키고, 원자로 용기를 건전하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이고,
도 2는 도 1의 A부분을 확대한, 제1실시예에 따른 유동변경부를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 유동변경부를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 유동변경부를 나타낸 사시도이다고,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수의 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제1 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수의 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제2 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제1실시예 따른 냉각수의 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제3 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법을 설명하는 순서도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.

도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 원자로 용기의 외벽 냉각 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 원자로 용기의 외벽 냉각 장치(1)는, 원자로 용기와, 원자로 용기의 외측을 둘러싸는 공동 구조물(30)과, 공동 구조물(30)과 원자로 용기 사이에 위치하는 구획 구조물(20)과, 구획 구조물(20)의 하측에 마련되어 있는 유동변경부(70)를 포함하고 있다.

원자로 용기 내부에는 노심이 위치하고 있다.

구획 구조물(20)은 원자로 용기의 외측으로 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 원자로 용기를 둘러싸고 있다.

구획 구조물(20)은 이에 한정되지 않으나, 단열재로 만들어 질 수 있다.

공동 구조물(30)은 구획 구조물(20)의 외측으로 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 구획 구조물(20)을 둘러싸고 있다.

공동 구조물(30)은 이에 한정되지 않으나, 콘크리트로 만들어 질 수 있다.

원자로 용기와 공동 구조물(30) 사이에 구획 구조물(20)이 설치됨에 따라 원자로 공동(40)은 원자로 용기의 외벽과 구획 구조물(20)의 내벽 사이에 제1 공간(41)이 형성되고, 구획 구조물(20)의 외벽과 공동 구조물(30)의 내벽 사이에 제2 공간(42)이 형성된다.

구획 구조물(20)의 하측에는 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로의 냉각수 흐름을 억제하는 제1 개폐부(21)가 마련되고, 상부 측벽에는 제1 공간(41)에서 제2 공간(42)으로의 냉각수 흐름을 유도하는 제2 개폐부(22)가 마련되어 있다.

본 발명에서는 중대사고시 제2 공간(42)으로부터 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성을 변화시켜 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킨다.

유동 특성 변화는 구획 구조물(20)의 하측에 마련되는 유동변경부(70)에 의해 수행된다.

도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 유동변경부를 설명한다.

도 2는 도 1의 A부분을 확대한, 제1실시예에 따른 유동변경부를 나타낸 단면도이다.

유동변경부(70)는, 구획 구조물(20)의 하측에 위치하고 있으며, 냉각수 유동 방향(B)의 가로 방향으로 배치되어 있다.

유동변경부(70)는 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있다.

유동변경부(70)는 냉각수 유동 방향(B)을 통해 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성을 즉시 난류(turbulent)로 변화시키고, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가시켜 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 2의 제1실시예에서의 유동변경부(70)는 산점되어 있는 역원뿔형의 난류생성부재(70-1)를 포함하고 있다.

제1실시예에서는 유동변경부(70)가 구획 구조물(20)의 하부에 일정한 간격으로 배치된 역원뿔형 형태의 난류생성부재(70-1)를 포함하고 있으나, 난류생성부재(70-1)는 이에 한정되지 않고 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있는 구조라면 형상은 다양하게 변화할 수 있고, 설치 개수를 달리하여 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

이와 같이, 구획 구조물(20)의 하측에 유동변경부(70)를 구비함으로써 노심(11)이 용융되는 중대사고 발생 시 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성이 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화한다.

이에, 열교환효율이 우수한 난류형성으로 인해 원자로 용기 최하단부가 상대적으로 열전달 측면에서 취약했던 문제점을 해결할 수 있게 되고, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 유동변경부(70)는 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있는 구조라면 다양하게 변화가능하며, 유동변경부(70)의 변형예를 제2실시예 및 제3실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 유동변경부를 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 유동변경부(70)를 나타낸 사시도이다.

제2실시예에서의 유동변경부(70)는 냉각수의 흐름에 의해 회전하면서 냉각수의 유동 특성을 변화시킬 수 있는 회전부재(70-2)를 포함한다.

제2실시예에서 회전부재(70-2)는 구획 구조물(20)의 하측에 위치가 고정되어 있는 원통형 형상으로 되어 있고, 내부에 냉각수의 흐름에 의해 회전하는 베인(71)이 배치된 형태이다.

그러나 본 발명은, 이에 한정되지 않고 냉각수의 흐름에 의해 회전가능하며 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있는 구조라면 형상은 다양하게 변화할 수 있다.

회전부재(70-2)는 냉각수 유입 방향(B)으로 유입되는 냉각수의 흐름에 의해 회전하는 베인(71)을 통해 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성을 즉시 난류(turbulent)로 변화시키고, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가 시킬 수 있다.

이상에 따른 제2실시예에 따르면, 회전부재(70-2)를 포함하고 있는 유동변경부(70)는 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성에 있어, 냉각수가 유동변경부(70)를 통과할 때는 층류(laminar) 상태였던 유동 특성이, 회전부재(70-2)를 포함하고 있는 유동변경부(70)를 통과한 후에는 난류(turbulent) 상태를 유지하게 된다.

이에, 열교환효율이 우수한 난류형성으로 인해 원자로 용기 최하단부가 상대적으로 열전달 측면에서 취약했던 문제점을 해결할 수 있게 되고, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 4를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 유동변경부를 설명한다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 유동변경부(70)를 나타낸 사시도이다.

제3실시예에서의 유동변경부(70)는 냉각수 유동 방향(B)의 가로 방향으로 배치되는 그물망(70-3)을 포함한다.

제2실시예에서 그물망(70-3)은 구획 구조물(20)의 하측에 위치하며, 일정한 간격과 두께로 배치되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 메쉬(mesh) 형태로서 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시킬 수 있는 구조라면 형상은 다양하게 변화할 수 있다.

그물망(70-3)은, 이에 한정되지 않으나, 스테인리스 스틸로 만들어 질 수 있다.

그물망(70-3)은 냉각수 유동 방향(B)의 가로 방향으로 배치되어, 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성을 즉시 난류(turbulent)로 변화시키고, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가시킬 수 있다.

이상에 따른 제3실시예에 따르면, 그물망(70-3)을 포함하고 있는 유동변경부(70)는 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성에 있어, 냉각수가 유동변경부(70)를 통과할 때는 층류(laminar) 상태였던 유동 특성이, 그물망(70-3)을 포함하고 있는 유동변경부(70)를 통과한 후에는 난류(turbulent) 상태를 유지하게 되어, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가 시킨다.

이에, 열교환효율이 우수한 난류형성으로 인해 원자로 용기 최하단부가 상대적으로 열전달 측면에서 취약했던 문제점을 해결할 수 있게 되고, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수 유동의 흐름을 나타내는 단계를 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제1 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도를, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제2 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도를, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각수 유동의 흐름을 나타내는 단계 중에서 제3 단계를 나타낸 원자로 용기의 외벽 냉각 장치의 단면도이다.

노심이 용융되는 중대사고 발생 시 외부 수원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 냉각수는 도 5와 같이 구획 구조물(20)과 공동 구조물(30) 사이에 형성되어 있는 제2 공간(42)을 채우게 되고, 제2 공간(42)의 냉각수가 일정 수위 이상으로 차오르게 되면 부력에 의해서 닫혀 있던 제1 개폐부(21)가 자연스럽게 열리게 된다.

제1 개폐부(21)의 개방에 따라 냉각수는 유동변경부(70)를 통과하여 원자로 용기와 구획 구조물(20) 사이에 형성되어 있는 제1 공간(41)으로 유입된다. 이 때 제2 개폐부(22)는 닫혀 있는 상태다.

다음으로, 도 6과 같이 제1 공간(41)으로 유입된 냉각수는 노심의 용융에 의해 원자로 용기의 외벽을 통해 전달되는 열을 흡수하여 원자로 용기의 외벽을 냉각하게 되고, 열을 흡수한 냉각수는 부피가 팽창함과 동시에 밀도가 낮아진다.

부피가 팽창되고 밀도가 낮아진 냉각수는 제1 공간(41)을 따라 상방으로 이동하게 되고, 닫혀 있던 제2 개폐부(22)가 자연스럽게 열리면서 제2 공간(42)으로 배출된다. 이 때 제1 개폐부(21)는 닫혀 있는 상태다.

이 후, 도 7과 같이 제2 공간(42)으로 배출된 냉각수는 하방으로 이동하게 되며, 이와 동시에 제1 개폐부(21)가 열리면서 상대적으로 차가운 냉각수가 다시 유동변경부(70)를 통과하여 제1 공간(41)으로 재유입된다. 이 때 제1 개폐부(21)와 제2 개폐부(22)는 모두 열려 있는 상태다.

이와 같은 자연대류 방식에 의한 냉각수의 순환을 반복함으로써 원자로 용기의 외벽을 냉각시키게 되며, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

이상에 따른 냉각수 유동의 흐름을 나타내는 단계에 따르면, 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 제2 공간(42)에서 제1 공간(41)으로 유입되는 냉각수의 유동 특성에 있어, 냉각수가 유동변경부(70)를 통과할 때는 층류(laminar) 상태였던 유동 특성이, 난류생성부재(70-1)를 포함하고 있는 유동변경부(70)를 통과한 후에는 난류(turbulent) 상태를 유지하게 되어, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가시킨다.

이에, 열교환효율이 우수한 난류형성으로 인해 원자로 용기 최하단부가 상대적으로 열전달 측면에서 취약했던 문제점을 해결할 수 있게 되고, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 냉각수 유동의 흐름에 따른 난류발생은 특별한 전원이 필요가 없으며 전원상실 사고 시에도 난류발생이 가능하다.

도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법을 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법을 설명하는 순서도이다.

도 8에 설명되어 있는 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 다양한 실시예들과 함께 작동되는 것으로 이해될 수 있으나, 반드시 그에 의해 제한되는 것은 아니다.

사고가 발생하면 외부공간에 냉각수가 공급된다(S10). 냉각수 공급은 IRWST 등 다양한 수원을 통해 이루어질 수 있다.

이후 외부공간의 수위가 올라가면 제1 개폐부가 열리면서 냉각공간에 냉각수가 공급된다(S20). 이 때 냉각수는 유동변경부를 통과하면서 난류상태로 냉각공간에 공급된다.

난류상태의 냉각수가 노심의 용융에 의해 원자로 용기의 외벽을 통해 전달되는 열을 흡수하여 원자로 용기의 외벽을 냉각시킨다(S30). 이 때 외부공간과 냉각공간은 제 1개폐부에 의해 차단된다.

이후 열을 흡수하여 부피가 팽창함과 동시에 밀도가 낮아진 냉각수는 냉각공간을 따라 상방으로 이동하고, 제2 개폐부가 열리면서 외부공간으로 배출된다(S40). 이 때 냉각수 배출은 냉각수 공급보다 높은 곳에서 수행된다.

외부공간으로 배출된 냉각수는 하방으로 이동하게 되며, 이와 동시에 제1 개폐부가 열리면서 상대적으로 차가운 냉각수가 다시 냉각공간으로 재공급된다(S50). 이 때 제1 개폐부와 제2 개폐부는 모두 열려있는 상태다.

이상에 따른 원자로 용기 외벽을 냉각하는 방법에 따르면, 노심이 용융되는 중대사고 발생 시 외부공간에서 냉각공간으로 유입되는 냉각수의 유동 특성에 있어, 외부공간에서는 층류(laminar) 상태였던 냉각수의 유동 특성이 냉각공간으로 유입되면서 난류(turbulent) 상태를 유지하게 되고, 원자로 용기 표면 전체에 걸쳐 고루 열전달 성능을 증가 시킨다.

이에, 열교환효율이 우수한 난류형성으로 인해 원자로 용기 최하단부가 상대적으로 열전달 측면에서 취약했던 문제점을 해결할 수 있게 되고, 원자로 용기 외벽의 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

1. 원자로 용기에 수용되는 노심이 용융되는 중대사고시 노심용융물을 냉각하기 위한 원자로 용기의 외벽 냉각 장치에 있어서,
   상기 원자로 용기의 외측을 둘러싸는 공동 구조물;
   상기 공동 구조물과 상기 원자로 용기 사이에 위치하는 구획 구조물; 및
   상기 구획 구조물의 하측에 마련되어 있는 유동변경부를 포함하며,
   상기 원자로 용기와 상기 구획 구조물 사이에는 제1 공간이 형성되고, 상기 구획 구조물과 상기 공동 구조물 사이에는 제2 공간이 형성되며,
   냉각수는 상기 제2 공간에서 상기 유동변경부를 거쳐 상기 제1 공간으로 공급되며,
   상기 유동변경부는 회전하는 베인을 포함하는 회전부재를 통해 냉각수의 유동 특성을 변화시키며,
   상기 회전부재는 냉각수의 흐름에 의해 상기 베인이 회전하면서 상기 냉각수의 유동 특성을 층류(laminar)에서 난류(turbulent)로 변화시키며,
   상기 구획 구조물은 상기 제2 공간에서 상기 제1 공간으로의 상기 냉각수 흐름을 억제하는 제1 개폐부; 및
   상부 측벽에 위치하며, 상기 제1 공간에서 상기 제2 공간으로의 상기 냉각수 흐름을 유도하는 제2 개폐부를 포함하며,
   상기 유동변경부는 상기 제1 개폐부 하부에 위치하는 원자로 용기의 외벽 냉각장치.
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