KR102364895B1 - Cooling structure of the reactor - Google Patents

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Abstract

원자로 냉각 구조체가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체는, 원자로노심이 수용되고 외부로부터 물을 공급받는 급수관 및 생성된 증기를 외부로 배출하는 증기관을 구비한 원자로용기가 수용되며 에너지방출공간을 가지는 제1격납용기; 상기 원자로용기에 설치되는 원자로안전밸브; 상기 제1격납용기와 구획되고 열매체가 수용되는 에너지흡수공간과, 상기 에너지흡수공간의 상측에 위치하는 에너지전달공간을 구비하는 제2격납용기; 상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 구획하도록 상기 제2격납용기 내에 구비되는 제1분리벽; 상기 에너지방출공간 내에 형성되는 제2분리벽; 상기 에너지방출공간과 상기 에너지흡수공간을 유체소통가능하게 연결하는 증기분출관; 상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 유체소통가능하게 연결하는 열매체유동관; 및 상기 에너지전달공간과 상기 에너지방출공간을 연결하는 열매체주입관을 포함한다.A nuclear reactor cooling structure is provided. In the reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention, a reactor core is accommodated and a reactor vessel having a water supply pipe receiving water from the outside and a steam pipe discharging the generated steam to the outside is accommodated, the first having an energy discharging space containment vessel; a reactor safety valve installed in the reactor vessel; a second containment vessel partitioned from the first containment vessel and having an energy absorption space in which a heating medium is accommodated, and an energy transfer space located above the energy absorption space; a first partition wall provided in the second containment container to partition the energy absorption space and the energy transfer space; a second partition wall formed in the energy emitting space; a vapor outlet pipe connecting the energy discharging space and the energy absorbing space in a fluid communication manner; a heat medium flow tube connecting the energy absorption space and the energy transfer space in a fluid communication manner; and a heat medium injection pipe connecting the energy transfer space and the energy release space.

Description

원자로 냉각 구조체{COOLING STRUCTURE OF THE REACTOR}COOLING STRUCTURE OF THE REACTOR

본 발명은 원자로 냉각 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자로에서 발생하는 증기의 압력을 이용하여 원자로를 피동적으로 냉각시키는 원자로 냉각 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a nuclear reactor cooling structure, and more particularly, to a nuclear reactor cooling structure for passively cooling a nuclear reactor using the pressure of steam generated in the nuclear reactor.

원자력 발전은 핵분열시 발생되는 에너지를 이용해 터빈을 운전하여 전기 에너지를 생산시키는 방식으로서, 발전과정에서 이산화탄소를 발생시키지 아니하며 적은 연료로서 막대한 전기를 생산할 수 있어 여러 국가에서 발전방식 중 하나로 채택 운용 되고 있다.Nuclear power generation is a method of generating electrical energy by operating a turbine using the energy generated during nuclear fission. It does not generate carbon dioxide during the power generation process and can produce enormous electricity with little fuel. .

이러한 원자력 발전은 막대한 열이 발생함으로 인해 냉각이 필수적인데, 일반적인 원자력 발전은 도 1에 도시된 바와 같이, 원자로용기(2) 내의 원자로노심(4)이 핵분열함에 따라 발생된 엄청난 열에너지가 원자로용기(2) 내의 냉각제로 전달되며, 냉각제는 열교환기(미도시)에서 열을 교환한 뒤에 다시 원자로용기(2) 내로 순환된다. 또한 상기 냉각제와는 독립된 경로로서 급수관(6) 및 증기관(8)의 물을 순환시키며, 상기 열교환기(미도시)에서는 상기 냉각제로부터 흡수한 열로서 증기를 발생시기고, 이를 통해 터빈(7)을 돌려 발전기(1)로 전기에너지로 전환된 후에 다시 물로 응축되어 순환되는 방식으로 이루어진다.Such nuclear power generation requires cooling due to the generation of enormous heat, and as shown in FIG. 1, in general nuclear power generation, enormous thermal energy generated by the nuclear fission of the reactor core 4 in the reactor vessel 2 is transferred to the reactor vessel ( 2) is transferred to the coolant, and the coolant is circulated back into the reactor vessel 2 after exchanging heat in a heat exchanger (not shown). In addition, the water in the water supply pipe 6 and the steam pipe 8 is circulated as a path independent of the coolant, and the heat exchanger (not shown) generates steam as heat absorbed from the coolant, through which the turbine 7 is operated. After being turned into electrical energy by the generator (1), it is condensed back into water and circulated.

이러한 원자로에서는 엄청난 열에너지가 발생되며, 평상시에는 이러한 원자로의 열이 적절히 냉각되고 있지만, 예기치 못한 사고 등이 발생하여 원자로의 열이 적절히 냉각되지 않을 경우 원자로 시설 자체가 파괴되는 대형 사고가 발생할 수 있다.These reactors generate tremendous thermal energy, and the heat of these reactors is normally cooled properly, but if the heat of the reactor is not properly cooled due to an unexpected accident, a large-scale accident in which the reactor facility itself is destroyed may occur.

따라서, 비상 상황 시 원자로를 냉각시켜 주기 위한 다양한 안전계통들이 필수적으로 구비된다. 이러한 안전계통들은 원자로의 각 부에 냉각제를 보충 공급하는 형태 및 냉각제를 적절하게 순환시켜 회수된 열을 히트싱크를 통해 외부로 방출하는 형태로 구비된다.Therefore, various safety systems for cooling the nuclear reactor in an emergency situation are essential. These safety systems are provided in the form of supplementing the coolant supply to each part of the nuclear reactor and discharging the recovered heat to the outside through the heat sink by circulating the coolant appropriately.

이러한 히트싱크는 내부의 냉각제의 누설 없이 열 만을 배출하기 위한 열교환기 형태로 이루어지며, 이러한 열교환기는 해수나 강 등의 물 속에 잠겨 열교환함으로써 열을 방출할 수 있다. Such a heat sink is made in the form of a heat exchanger for discharging only heat without leakage of an internal coolant, and such a heat exchanger can be immersed in water such as seawater or river for heat exchange to release heat.

이러한 안전계통들은 대형 사고 발생 시, 조작원이 부상 또는 사망하거나 대피하여 부재중이거나 복잡한 매뉴얼을 숙지하기 어려워 조작 실수를 하는 상황이 발생하여 적절한 시기 원자로를 냉각시키지 못하는 문제점이 있다. These safety systems have a problem in that, when a major accident occurs, the operator is injured, killed, or evacuated, so that the operator is absent or makes an operation mistake because it is difficult to read the complicated manual.

등록특허공보 제10-1731817호(사이펀 원리를 이용한 냉각계통을 가지는 원자로 및 그 동작 방법)Registered Patent Publication No. 10-1731817 (Reactor having a cooling system using the siphon principle and its operation method)

본 발명은, 조작원이 복잡한 냉각장치를 조작하지 않더라도 원자로 운영 시 발생하는 증기의 압력을 이용하여 격납용기 내부에 저장된 열매체를 순환시킴으로써, 원자로를 냉각시키는 원자로 냉각 구조체를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a nuclear reactor cooling structure that cools a nuclear reactor by circulating a heating medium stored in a containment container using the pressure of steam generated during operation of a nuclear reactor even if an operator does not operate a complicated cooling device.

또한, 본 발명은 증기와 비응축기체를 분리하고 증기를 우선 순환시킴으로써, 증기로부터 상변화 된 열매체를 추가로 확보하여 원자로를 냉각시키는 원자로 냉각 구조체를 제공하는데 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a reactor cooling structure for cooling a nuclear reactor by further securing a phase-changed heating medium from the steam by separating the steam and the non-condensed gas and first circulating the steam.

나아가, 본 발명은 열매체를 원자로용기에 집중적으로 유동시켜 원자로 냉각효과를 증대하는데 목적이 있다.Furthermore, an object of the present invention is to increase the cooling effect of a reactor by intensively flowing a heating medium into the reactor vessel.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 원자로 냉각 구조체는, 원자로노심이 수용되고 외부로부터 물을 공급받는 급수관 및 생성된 증기를 외부로 배출하는 증기관을 구비한 원자로용기가 수용되며 에너지방출공간을 가지는 제1격납용기; 상기 원자로용기에 설치되어 상기 원자로용기 내부에서 발생한 증기를 에너지방출공간으로 배출하는 원자로안전밸브; 상기 제1격납용기와 구획되고 열매체가 수용되며 상기 에너지방출공간의 압력이 전달되는 에너지흡수공간과, 상기 에너지흡수공간의 상측에 위치하고 상기 원자로 용기에서 전달된 열을 흡수하여 냉각하며 흡수한 열을 외부로 방출하는 에너지전달공간을 구비하는 제2격납용기; 상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 구획하도록 상기 제2격납용기 내에 구비되는 제1분리벽; 상기 원자로용기를 둘러싸고 상기 에너지방출공간 내부 일측을 제1공간으로 구획하며, 상기 제1공간의 하부가 상기 에너지방출공간 내에서 상기 제1공간의 외부와 유체소통 가능하도록 상기 에너지방출공간 내에 형성되는 제2분리벽; 상기 에너지방출공간의 증기를 상기 에너지흡수공간으로 전달할 수 있도록 상기 에너지방출공간과 상기 에너지흡수공간을 유체소통가능하게 연결하는 증기분출관; 상기 증기분출관에 의해 가압된 에너지흡수공간의 열매체를 상기 에너지전달공간으로 유동시키도록 상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 유체소통가능하게 연결하는 열매체유동관; 및 상기 에너지전달공간과 상기 에너지방출공간을 연결하고 상기 열매체를 상기 에너지방출공간 하부로 유동시키는 열매체주입관을 포함할 수 있다. In order to solve the above problems, in a reactor cooling structure according to an aspect of the present invention, a reactor core is accommodated and a reactor vessel having a water supply pipe receiving water from the outside and a steam pipe discharging the generated steam to the outside is accommodated and energy a first containment vessel having a discharge space; a reactor safety valve installed in the reactor vessel to discharge steam generated inside the reactor vessel to an energy discharging space; An energy absorbing space partitioned from the first containment vessel, a heating medium is accommodated, and the pressure of the energy emitting space is transmitted, and an energy absorbing space located above the energy absorbing space that absorbs and cools the heat transferred from the nuclear reactor vessel and cools the absorbed heat a second containment container having an energy transfer space emitting to the outside; a first partition wall provided in the second containment container to partition the energy absorption space and the energy transfer space; It surrounds the reactor vessel and divides one side inside the energy emitting space into a first space, and is formed in the energy emitting space so that a lower portion of the first space is in fluid communication with the outside of the first space in the energy emitting space a second partition wall; a vapor ejection pipe connecting the energy release space and the energy absorption space in fluid communication so as to deliver the vapor of the energy release space to the energy absorption space; a heating medium flow pipe connecting the energy absorption space and the energy transmission space in a fluid communication manner to flow the heating medium of the energy absorption space pressurized by the steam ejection pipe into the energy transmission space; and a heating medium injection pipe connecting the energy transfer space and the energy discharging space and flowing the heating medium to a lower portion of the energy discharging space.

이 때, 제2분리벽은 원기둥 형상으로 이루어지되, 상기 제2분리벽의 상단부는 상기 제1격납용기의 천장에 결합되고, 상기 제2분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 하부 측으로 연장될 수 있다. In this case, the second dividing wall is formed in a cylindrical shape, and an upper end of the second dividing wall is coupled to the ceiling of the first containment container, and the lower end of the second dividing wall extends toward the lower side of the first containment vessel. can be

또한, 상기 제2분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 중간 부분보다 낮은 위치에 위치될 수 있다. In addition, the lower end of the second partition wall may be located at a lower position than the middle portion of the first containment vessel.

나아가, 상기 원자로용기를 둘러싸고 상기 제1공간 내부 일측을 제2공간으로 구획하며, 상기 제2공간 상부가 상기 제1공간 내에서 상기 제2공간의 외부와 유체소통 가능하도록 상기 제1공간 내에 형성되는 제3분리벽을 더 포함할 수 있다.Furthermore, it surrounds the reactor vessel and divides one side inside the first space into a second space, and an upper portion of the second space is formed in the first space to be in fluid communication with the outside of the second space in the first space It may further include a third partition wall.

이 때, 상기 열매체주입관은 상기 제1격납용기 하부의 상기 제3분리벽 내측 하부에 열매체배출구가 위치되어 상기 에너지전달공간 내부의 열매체를 상기 제3분리벽 내측 하부로 주입시킬 수 있다.In this case, the heat medium injection pipe may have a heat medium outlet located at an inner lower portion of the third dividing wall under the first containment vessel to inject the heat medium inside the energy transfer space into the lower inner side of the third dividing wall.

이 때, 상기 제3분리벽은 원기둥 형상으로 이루어지고, 상기 제3분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 바닥에 결합되며, 상기 제3분리벽의 상단부는 상기 제1격납용기의 상부 측으로 연장될 수 있다.At this time, the third partition wall is formed in a cylindrical shape, the lower end of the third partition wall is coupled to the bottom of the first containment container, and the upper end of the third partition wall is directed toward the upper side of the first containment container. can be extended

또한, 상기 제3분리벽의 지름은 상기 제2분리벽의 지름보다 작고, 상기 제2분리벽 및 상기 제3분리벽은 동심 축 상으로 배열될 수 있다. Also, a diameter of the third partition wall may be smaller than a diameter of the second partition wall, and the second partition wall and the third partition wall may be arranged concentrically.

나아가, 상기 제3분리벽의 상단부는 상기 제2분리벽의 하단부보다 높은 위치에 위치될 수 있다.Furthermore, the upper end of the third partition wall may be located at a higher position than the lower end of the second partition wall.

한편, 상기 증기분출관은 상기 제1격납용기 상부의 상기 제2분리벽 내부에 증기투입구가 위치되어 상기 제2분리벽 내부의 증기를 상기 에너지흡수공간으로 투입시킬 수 있다.On the other hand, the steam outlet pipe may have a steam inlet located inside the second dividing wall of the upper portion of the first containment vessel to inject the steam inside the second dividing wall into the energy absorption space.

이 때, 상기 증기분출관은 상기 에너지흡수공간 하부 측에 증기분출구가 배치되어, 상기 제1격납용기 내부의 증기를 상기 에너지흡수공간 하부 측으로 분출시킬 수 있다.In this case, the steam outlet pipe may have a vapor outlet disposed at the lower side of the energy absorbing space to eject the vapor inside the first containment to the lower side of the energy absorbing space.

본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체는, 조작원이 냉각장치를 복잡하게 조작하지 않아도 원자로 운영 시 발생하는 증기의 압력을 이용하여 격납용기 내부에 저장된 열매체를 순환시킴으로써, 원자로를 냉각시킬 수 있다. The nuclear reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention can cool a nuclear reactor by circulating the heating medium stored in the containment vessel by using the pressure of steam generated during operation of the nuclear reactor without complicated manipulation of the cooling device by an operator. .

또한, 본 발명은 제1격납용기 내부에 제2분리벽을 구비함으로써, 증기와 비응축기체를 분리하고 증기를 우선 순환시켜 증기로부터 상변화 된 열매체를 추가로 확보하여 원자로를 냉각시킬 수 있다. In addition, in the present invention, by providing the second partition wall inside the first containment vessel, it is possible to separate the steam and the non-condensed gas and first circulate the steam to additionally secure a phase-changed heating medium from the steam to cool the nuclear reactor.

나아가, 본 발명은 제1격납용기 내부에 제3분리벽을 구비함으로써, 열매체를 원자로용기에 집중적으로 유동시켜 원자로 냉각효과를 증대할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, by providing the third partition wall inside the first containment vessel, the cooling effect of the reactor can be increased by intensively flowing the heating medium into the reactor vessel.

도 1은 종래의 원자로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ’의 단면도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동상태를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a conventional nuclear reactor.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a nuclear reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an operating state of the reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating a nuclear reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 4 .
6 is a view showing an operating state of the reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

이하에서는 도 2을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 개략적으로 나타낸 단면도이다. Hereinafter, a reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 . 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a nuclear reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체는, 원자로용기(2)를 수용하는 제1격납용기(20), 원자로안전밸브(10), 제2격납용기(30), 제1분리벽(32), 제2분리벽(40), 증기분출관(70), 열매체유동관(60) 및 열매체주입관(80)을 포함한다. Referring to FIG. 2 , a reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention includes a first containment vessel 20 accommodating a nuclear reactor vessel 2 , a reactor safety valve 10 , a second containment vessel 30 , It includes a first partition wall 32 , a second partition wall 40 , a vapor jet pipe 70 , a heat medium flow pipe 60 , and a heat medium injection pipe 80 .

도 2를 참조하면, 원자로노심(4)이 수용된 원자로용기(2)는 제1격납용기(20)에 수용된다. 이 때, 폭발의 위험이 있는 원자로노심(4)이 수용된 원자로용기(2)는 제1격납용기(20)에 의해 보호한다. 이하에서는 원자로용기(2) 및 원자로용기(2)에 수용된 원자력 발전계통을 원자로라고 규정하여 설명한다. Referring to FIG. 2 , the reactor vessel 2 in which the nuclear reactor core 4 is accommodated is accommodated in the first containment vessel 20 . At this time, the reactor vessel 2 in which the nuclear reactor core 4 in danger of explosion is accommodated is protected by the first containment vessel 20 . Hereinafter, the reactor vessel (2) and the nuclear power generation system accommodated in the reactor vessel (2) will be described as a nuclear reactor.

원자로용기(2)에는 급수관(6)이 연결되며, 급수관(6)을 통하여 원자로용기(2) 내부에서 증기를 발생시키기 위한 물이 공급된다. 급수관(6)에 의해 공급된 물은 원자로용기(2) 내부에서 증기로 상변화 되며 급수관(6)에 연결된 증기관(8)을 통하여 제1격납용기(20) 외부로 배출된다. 이 때, 배출된 증기로 터빈(미도시)을 돌려 전기가 생산된다. A water supply pipe 6 is connected to the reactor vessel 2 , and water for generating steam in the reactor vessel 2 is supplied through the water supply pipe 6 . The water supplied by the water supply pipe 6 is phase-changed into steam inside the reactor vessel 2 and is discharged to the outside of the first containment vessel 20 through the steam pipe 8 connected to the water supply pipe 6 . At this time, electricity is produced by rotating a turbine (not shown) with the discharged steam.

한편, 도 2를 참조하면, 원자로안전밸브(10)는 원자로용기(2)에 설치되며, 제1격납용기(20) 내 증기관(8)의 일 부분에 연결될 수 있다. 원자로에 이상이 발생하거나 원자로용기(2) 내부의 온도가 급격히 상승하는 등 증기가 급격히 발생하는 경우 원자로용기(2) 내부의 증기는 제1격납용기(20)로 배출하도록 원자로안전밸브(10)에 의하여 제어된다.Meanwhile, referring to FIG. 2 , the nuclear reactor safety valve 10 is installed in the reactor vessel 2 , and may be connected to a portion of the steam pipe 8 in the first containment vessel 20 . When steam is generated rapidly, such as when an abnormality occurs in the reactor or the temperature inside the reactor vessel 2 rises rapidly, the reactor safety valve 10 so that the steam inside the reactor vessel 2 is discharged to the first containment vessel 20 is controlled by

이 때, 급격히 발생한 증기는 1차적으로 제1격납용기(20)에 저장되며, 본 명세서에서는 원자로에서 발생한 증기가 저장되는 제1격납용기(20) 내부 공간을 에너지방출공간(22)으로 규정하여 설명한다. 다만 원자로 이상으로 증기가 발생하기 전에는 에너지방출공간(22)에 비응축기체가 채워져 있다. At this time, the rapidly generated steam is primarily stored in the first containment vessel 20, and in this specification, the internal space of the first containment vessel 20 in which the steam generated in the nuclear reactor is stored is defined as the energy release space 22, Explain. However, before the steam is generated beyond the reactor, the non-condensed gas is filled in the energy emitting space 22 .

도 2를 참조하면, 에너지방출공간(22) 일측을 제1공간(42)으로 구획하도록 제2분리벽(40)이 제1격납용기(20)에 구비된다. 제2분리벽(40)의 하부는 제1공간(42)의 하부가 에너지방출공간(22) 내에서 제1공간(42)의 외부와 유체소통 가능하도록 형성된다. Referring to FIG. 2 , a second partition wall 40 is provided in the first containment container 20 to partition one side of the energy emitting space 22 into the first space 42 . The lower portion of the second partition wall 40 is formed such that the lower portion of the first space 42 is in fluid communication with the outside of the first space 42 in the energy discharging space 22 .

이 때, 제2분리벽(40)은 원자로용기(2)를 둘러싸도록 형성된다. 이에 따라 원자로안전밸브(10)를 통해 배출된 증기는 제2분리벽(40)에 의하여 제1공간(42)으로 유도된다. 증기가 유도될 수 있는 이유는, 증기가 에너지방출공간(22)에 채워져 있는 비응축기체보다 밀도가 작기 때문에 원자로안전밸브(10)를 통해 배출된 증기가 에너지방출공간(22) 상부로 이동하기 때문이다.In this case, the second partition wall 40 is formed to surround the reactor vessel 2 . Accordingly, the steam discharged through the reactor safety valve 10 is guided to the first space 42 by the second partition wall 40 . The reason that the steam can be induced is that the steam discharged through the nuclear reactor safety valve 10 moves to the upper part of the energy discharging space 22 because the density of the steam is smaller than that of the non-condensed gas filled in the energy discharging space 22 . Because.

또한, 원자로가 정상 운영 중 제1격납용기(20) 외부로 방출되는 열은 제2분리벽(40)에 의하여 차단된다. 따라서, 원자로용기(2)의 열손실이 줄고 원자로의 발전효율이 증가한다. In addition, heat emitted to the outside of the first containment vessel 20 during normal operation of the nuclear reactor is blocked by the second partition wall 40 . Accordingly, the heat loss of the reactor vessel 2 is reduced and the power generation efficiency of the nuclear reactor is increased.

이 때, 원자로용기(2)는 내부 또는 외부에서 발생할 수 있는 충격에 최적으로 대응하도록 원통형으로 제작되므로, 제2분리벽(40)은 원자로용기(2)의 열손실을 최소화하기 위해 원자로용기(2)를 균등하게 감싸도록 원기둥 형상으로 이루어진다.At this time, since the reactor vessel 2 is manufactured in a cylindrical shape to optimally respond to shocks that may occur inside or outside, the second partition wall 40 is formed in the reactor vessel ( 2 ) to minimize heat loss in the reactor vessel ( 2 ). 2) It is made in a cylindrical shape to cover evenly.

또한, 제2분리벽(40)의 상단부는 제1공간(42) 모인 증기가 에너지방출공간(22)에서 퍼지지 않도록 하기 위하여, 제1격납용기(20)의 천장에 결합된다. 이에 따라 제1공간(42)의 상부는 에너지방출공간(22) 내에서 제1공간(42)의 외부와 유체소통되지 않는다. In addition, the upper end of the second partition wall 40 is coupled to the ceiling of the first containment vessel 20 in order to prevent the vapor collected in the first space 42 from spreading in the energy release space 22 . Accordingly, the upper portion of the first space 42 is not in fluid communication with the outside of the first space 42 in the energy discharging space (22).

제2분리벽(40)의 하단부는 제1격납용기(20)의 하부 측으로 연장된다. 도 2를 참조하면, 제1격납용기(20)의 최하단으로부터 제2분리벽(40)의 하단부까지의 높이(h1)가 제1격납용기(20)의 최상단으로부터 제2분리벽(40)의 하단부까지의 길이(h2)보다 작도록 제2분리벽(40)의 하단부가 연장된다. 이를 통하여, 원자로안전밸브(10)가 원자로용기(2)의 임의의 위치에 설치되더라도, 증기는 제2분리벽(40)을 통하여 제1공간(42)으로 안정적으로 유도될 수 있다.The lower end of the second partition wall 40 extends toward the lower side of the first containment container 20 . Referring to FIG. 2 , the height h1 from the lowest end of the first containment vessel 20 to the lower end of the second dividing wall 40 is the height h1 of the second dividing wall 40 from the upper end of the first containment vessel 20 . The lower end of the second partition wall 40 is extended to be smaller than the length h2 to the lower end. Through this, even if the reactor safety valve 10 is installed at an arbitrary position in the reactor vessel 2 , the steam can be stably guided into the first space 42 through the second partition wall 40 .

또한, 제2분리벽(40)의 하단부는 상기 제1격납용기의 중간 부분보다 낮은 위치에 위치된다. 도 2를 참조하면, 제1격납용기(20)의 최하단으로부터 제2분리벽(40)의 하단부까지의 높이(h1)가 제1격납용기(20)의 최하단으로부터 중간 부분까지의 높이(h3)보다 작도록 제2분리벽(40)의 하단부가 제1격납용기(20)의 하부 측으로 연장된다.In addition, the lower end of the second partition wall 40 is located at a lower position than the middle portion of the first containment vessel. Referring to FIG. 2 , the height h1 from the lower end of the first containment container 20 to the lower end of the second partition wall 40 is the height h3 from the lower end to the middle part of the first containment container 20 . The lower end of the second partition wall 40 extends toward the lower side of the first containment container 20 to be smaller.

한편, 도 2를 참조하면, 제2격납용기(30)는 제1격납용기(20)와 구획되어 별도의 공간을 가지며, 제1분리벽(32)에 의하여 상부 공간 및 하부 공간으로 나뉜다. 이하 본 명세서에서는 하부 공간을 에너지흡수공간(34)이라 하고 상부 공간을 에너지전달공간(36)이라 규정하여 설명한다.Meanwhile, referring to FIG. 2 , the second containment vessel 30 is partitioned from the first containment vessel 20 to have a separate space, and is divided into an upper space and a lower space by the first partition wall 32 . Hereinafter, in this specification, the lower space is referred to as the energy absorption space 34 and the upper space is defined as the energy transfer space 36 .

이 때, 에너지흡수공간(34)에는 물과 같은 열매체가 수용된다. 또한, 에너지흡수공간(34)은 에너지방출공간(22)으로부터 증기를 공급받음으로써 에너지방출공간(22)의 압력을 전달받는다. 즉, 에너지방출공간(22)과 에너지흡수공간(34)을 유체소통가능하게 하여 에너지방출공간(22)의 증기를 에너지흡수공간(34)으로 전달하도록, 증기분출관(70)이 제1격납용기(20)와 제2격납용기(30)를 구획하는 격벽을 관통하여 형성된다. At this time, a heating medium such as water is accommodated in the energy absorption space 34 . In addition, the energy absorbing space 34 receives the pressure of the energy emitting space 22 by receiving steam from the energy emitting space 22 . That is, the vapor ejection pipe 70 is the first containment so that the energy release space 22 and the energy absorption space 34 are fluidly communicated to deliver the vapor of the energy release space 22 to the energy absorption space 34 . It is formed through the partition wall dividing the container 20 and the second containment container (30).

도 2를 참조하면, 증기분출관(70)의 에너지방출공간(22) 측 일단인 증기투입구(72)는 제1격납용기(20) 상부의 제2분리벽(40) 내부에 형성된 제1공간(42) 상부에 위치된다. 따라서, 제1공간(42)에 모인 증기는 증기투입구(72)를 통해 에너지방출공간(22)에 채워져 있는 비응축기체와 분리되어 에너지흡수공간(34)으로 투입된다.Referring to FIG. 2 , the steam inlet 72 , which is one end of the energy discharging space 22 side of the steam outlet pipe 70 , is a first space formed inside the second dividing wall 40 at the upper portion of the first containment 20 . (42) is located at the top. Accordingly, the vapor collected in the first space 42 is separated from the non-condensed gas filled in the energy release space 22 through the vapor inlet 72 and is introduced into the energy absorption space 34 .

또한, 증기투입구(72)를 제1공간(42) 상부에 위치시킴으로써, 에너지흡수공간(34)에 열매체를 충전할 때 열매체가 에너지방출공간(22)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. In addition, by locating the steam inlet 72 above the first space 42 , it is possible to prevent the heat medium from flowing back into the energy discharging space 22 when the heat medium is filled in the energy absorbing space 34 .

도 2를 참조하면, 증기분출관(70)의 에너지흡수공간(34) 측 타단인 증기분출구(74)는 에너지흡수공간 하부에 위치된다. 이에 따라, 증기분출구(74)를 통해 에너지흡수공간(34) 하부로 이동한 증기는 에너지흡수공간(34) 상부로 상승한다.Referring to FIG. 2 , the steam outlet 74 , which is the other end of the energy absorption space 34 side of the steam outlet pipe 70 , is located below the energy absorption space. Accordingly, the vapor moving to the lower part of the energy absorbing space 34 through the vapor outlet 74 rises to the upper part of the energy absorbing space 34 .

이 때, 증기가 상승하는 동안 증기에서 에너지흡수공간(34)에 저장된 열매체로 열전달이 충분히 이루어진다. 한편, 증기의 일부는 응축되어 물로 상변화 되며, 상변화 된 물은 열매체로 합류되어 원자로 냉각 구조체를 순환한다. At this time, while the steam rises, heat transfer is sufficiently performed from the steam to the heating medium stored in the energy absorption space 34 . On the other hand, a portion of the steam is condensed and phase-changed into water, and the phase-changed water is joined as a heating medium and circulates through the reactor cooling structure.

한편, 도 2를 참조하면, 열매체유동관(60)은 제1분리벽(32)을 관통하여 형성되며, 에너지흡수공간(34)과 에너지전달공간(36)이 유체소통가능하도록 연결된다. 이에 따라, 에너지흡수공간(34)에 저장된 열매체는 열매체유동관(60)에 의하여 에너지전달공간(36)으로 유도된다. Meanwhile, referring to FIG. 2 , the heat medium flow tube 60 is formed through the first partition wall 32 , and the energy absorption space 34 and the energy transfer space 36 are connected to be in fluid communication. Accordingly, the heat medium stored in the energy absorption space 34 is guided to the energy transfer space 36 by the heat medium flow tube 60 .

이 때, 열매체유동관(60)은 열매체가 유동되기 위해 원통형의 튜브형태로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 열매체가 에너지전달공간(36)으로 유동될 수 있으면 다양한 형태의 유로로 형성될 수 있다. At this time, the heat medium flow tube 60 is preferably formed in the form of a cylindrical tube in order to flow the heat medium. However, if the heating medium can flow into the energy transfer space 36 , it may be formed into various types of flow paths.

도 2를 참조하면, 열매체유동관(60)의 에너지흡수공간(34) 측 하단은, 에너지흡수공간(34)에 저장된 열매체를 최대한 에너지전달공간(36)으로 전달할 수 있도록 에너지흡수공간(34)의 하부에 형성된다. Referring to FIG. 2 , the lower end of the energy absorption space 34 side of the heat medium flow tube 60 is of the energy absorption space 34 so that the heat medium stored in the energy absorption space 34 can be transferred to the energy transmission space 36 as much as possible. formed at the bottom.

다만, 증기분출구(74)에서 분출된 증기가 에너지흡수공간(34) 상부에 모여야 하므로 열매체유동관(60)의 하단은 증기분출구(74)로부터 분출된 증기가 열매체유동관(60) 하부로 직접 들어가지 않도록 증기분출구(74)와 이격하여 배치되는 것이 바람직하다. However, since the steam ejected from the steam outlet 74 must gather at the upper part of the energy absorption space 34, the lower end of the heat medium flow pipe 60 is the steam jetted from the steam outlet 74. Do not directly enter the lower part of the heat medium flow pipe 60. It is preferable to be spaced apart from the steam outlet 74 so as not to be disposed.

도 2를 참조하면, 열매체유동관(60)의 에너지전달공간(36) 측 상단은, 에너지전달공간(36) 내부의 열이 열매체로 흡수될 수 있도록, 에너지전달공간(36) 상부에 위치되는 것이 바람직하다. 다만, 열매체유동관(60)의 상단은 열매체가 에너지전달공간(36)으로 유동될 수 있으면 다양한 위치에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the upper end of the energy transfer space 36 side of the heat medium flow tube 60 is positioned above the energy transfer space 36 so that heat inside the energy transfer space 36 can be absorbed by the heat medium. desirable. However, the upper end of the heat medium flow tube 60 may be disposed at various positions as long as the heat medium can flow into the energy transfer space 36 .

이 때, 에너지흡수공간(34)으로 유입된 증기로부터 흡수한 열은 열매체에 흡수되어 1차적으로 에너지흡수공간(34) 측 제2격납용기(30) 외벽을 통해 외부로 방출되며, 열을 흡수한 열매체가 에너지전달공간(36)으로 이동하면서 2차적으로 에너지전달공간(36) 측 제2격납용기(30) 외벽을 통해 외부로 방출된다. 따라서, 제2격납용기(30)는 제2격납용기(30)에서 방출하는 열을 충분히 흡수할 수 있는 해수에 담기도록 해수면 아래 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the heat absorbed from the steam introduced into the energy absorption space 34 is absorbed by the heating medium and is primarily released to the outside through the outer wall of the second containment vessel 30 on the energy absorption space 34 side, and heat is absorbed As one heating medium moves to the energy transfer space 36 , it is secondarily discharged to the outside through the outer wall of the second containment container 30 on the energy transfer space 36 side. Accordingly, the second containment vessel 30 is preferably installed below the sea level so as to be contained in seawater capable of sufficiently absorbing the heat emitted from the second containment vessel 30 .

도 2를 참조하면, 에너지흡수공간(34) 및 에너지전달공간(36)을 이동하면서 제2격납용기(30) 외부로 열이 방출된 열매체는 열매체주입관(80)을 통하여 에너지방출공간(22)으로 유입된다. 이 때, 에너지전달공간(36) 및 에너지방출공간(22)은 열매체주입관(80)에 의하여 유체소통가능하도록 연결되며, 열매체주입관(80)은 튜브형태로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the heat medium from which heat is released to the outside of the second containment container 30 while moving the energy absorption space 34 and the energy transfer space 36 is transmitted through the heat medium injection pipe 80 to the energy discharge space 22 . ) is introduced into At this time, the energy transfer space 36 and the energy release space 22 are connected to be in fluid communication with the heat medium injection tube 80 , and the heat medium injection tube 80 may be formed in a tube shape.

열매체주입관(80)의 에너지전달공간(36) 측 일단인 열매체투입구(82)는, 에너지전달공간(36) 내부로 이동된 열매체가 자중에 의하여 최대한 에너지방출공간(22)으로 이동되도록, 에너지전달공간(36)의 하부에 위치된다.The heat medium inlet 82, which is one end of the energy transfer space 36 side of the heat medium injection tube 80, is provided with energy so that the heat medium moved into the energy transfer space 36 moves to the energy release space 22 by its own weight as much as possible. It is located in the lower part of the transmission space (36).

열매체주입관(80)의 에너지흡수공간(34) 측 타단인 열매체분출구(84)는, 열매체가 자중에 의하여 에너지방출공간(22)으로 이동될 수 있도록 하기 위하여, 에너지전달공간(36) 측 일단보나 낮은 위치에 위치된다.The heat medium outlet 84, which is the other end of the heat medium injection pipe 80 on the energy absorption space 34 side, has one end on the energy transfer space 36 side so that the heat medium can be moved to the energy discharge space 22 by its own weight. located in a lower position.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동상태를 나타낸 도면이다. Hereinafter, the operation of the reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 . 3 is a view showing an operating state of the reactor cooling structure according to an embodiment of the present invention.

도 3를 참조하면, 에너지흡수공간(34)에 열매체가 가득 찬 상태에서 운행되는 원자로에 이상이 생기거나 원자로의 온도가 일정 수준 이상에 도달하여 증기가 급격히 발생하는 경우, 원자로안전밸브(10)가 개방되어 에너지방출공간(22)으로 증기가 방출된다.Referring to FIG. 3 , when an abnormality occurs in a nuclear reactor operating in a state in which the energy absorption space 34 is filled with a heating medium or when the temperature of the nuclear reactor reaches a certain level or more and steam is rapidly generated, the reactor safety valve 10 is opened, and steam is discharged into the energy discharging space 22 .

방출된 증기로 인하여 에너지흡수공간(34) 내부의 압력이 올라가면, 증기가 증기분출관(70)을 통해 에너지흡수공간(34) 하부로 이동된다. 에너지흡수공간(34)으로 이동된 증기는 에너지흡수공간(34) 상부로 이동되면서, 증기의 열이 에너지흡수공간(34) 내부에 저장된 열매체로 전달된다.When the pressure inside the energy absorption space 34 rises due to the released steam, the steam moves to the lower part of the energy absorption space 34 through the steam ejection pipe 70 . As the vapor moved to the energy absorbing space 34 is moved to the upper part of the energy absorbing space 34 , the heat of the vapor is transferred to the heating medium stored in the energy absorbing space 34 .

이 때, 열이 방출된 증기의 일부는 응축되어 물로 상변화 되며 열매체에 합류된다. 열매체에 흡수된 열은 에너지흡수공간(34) 측 제2격납용기(30) 외벽을 통해 외부로 전달된다. At this time, a part of the steam from which heat is released is condensed and phase-changed into water and joined to the heating medium. The heat absorbed by the heating medium is transmitted to the outside through the outer wall of the second containment container 30 on the side of the energy absorption space 34 .

한편, 물로 상변화 되지 못한 증기는 에너지흡수공간(34) 상부에 모이게 되며, 이에 따라 에너지흡수공간(34) 상부의 증기압이 증가한다. 따라서, 에너지흡수공간(34)에 저장된 열매체는 에너지흡수공간(34) 상부의 증기압에 의하여 열매체유동관(60)을 통해 에너지전달공간(36)으로 이동되며, 에너지흡수공간(34) 내부에 저장된 열매체의 수위는 낮아진다. On the other hand, the vapor that has not undergone a phase change with water is collected in the upper part of the energy absorbing space 34, and accordingly, the vapor pressure of the upper part of the energy absorbing space 34 is increased. Accordingly, the heating medium stored in the energy absorption space 34 is moved to the energy transfer space 36 through the heating medium flow tube 60 by the vapor pressure of the upper part of the energy absorption space 34 , and the heating medium stored in the energy absorption space 34 . is lowered.

에너지전달공간(36)으로 이동된 열매체에 흡수된 열은 에너지전달공간(36) 측 제2격납용기(30) 외벽을 통해 제2격납용기(30) 외부로 방출되며, 열이 방출된 열매체는 열매체주입관을 통하여 에너지방출공간(22)으로 유입된다. The heat absorbed by the heating medium moved to the energy transfer space 36 is released to the outside of the second containment vessel 30 through the outer wall of the second containment vessel 30 on the energy transfer space 36 side, and the heat medium from which the heat is released is It is introduced into the energy discharging space 22 through the heat medium injection pipe.

에너지방출공간(22)으로 유입된 열매체는 에너지방출공간(22) 하부에 축적되며, 원자로용기(2)와 접촉된다. 이 때, 원자로용기(2)로부터 방출된 열은 열매체로 흡수되며, 열매체의 일부는 증기로 상변화 된다. 상변화 된 증기는 상승하여 제1공간에 모이게 되며 증기분출관(70)을 통해 에너지흡수공간(34)으로 이동됨으로써, 상술한 과정이 반복되어 원자로가 냉각된다.The heating medium introduced into the energy emitting space 22 is accumulated in the lower portion of the energy emitting space 22 and is in contact with the nuclear reactor vessel 2 . At this time, the heat emitted from the reactor vessel 2 is absorbed by the heating medium, and a part of the heating medium is phase-changed into steam. The phase-changed steam rises and is collected in the first space, and is moved to the energy absorption space 34 through the steam ejection pipe 70, so that the above-described process is repeated to cool the nuclear reactor.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 설명한다. Hereinafter, a reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ’의 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 4 .

이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체를 설명함에 있어, 전술한 실시예와 동일한 구성에 대하여는 자세한 설명을 생략하고, 전술한 실시예와 차별되는 구성을 중심으로 설명하도록 한다. Hereinafter, in describing the reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention, detailed descriptions of the same configuration as in the above-described embodiment will be omitted, and a configuration different from the aforementioned embodiment will be mainly described.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체는 제3분리벽(50)을 더 포함한다. The reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention further includes a third partition wall 50 .

도 4를 참조하면, 제3분리벽(50)은 원자로용기(2)를 둘러싸도록 형성되고, 에너지방출공간(22) 내에서 구획된 제1공간(42) 하부 일측이 제3분리벽(50)에 의하여 제2공간(52)으로 구획된다. 제2공간(52)은 상부가 제1공간(42) 내에서 제2공간(52)의 외부와 유체소통 가능하도록 형성된다. Referring to FIG. 4 , the third partition wall 50 is formed to surround the reactor vessel 2 , and one lower side of the first space 42 partitioned in the energy dissipation space 22 is the third partition wall 50 . ) is partitioned into a second space (52). The second space 52 is formed so that the upper portion of the first space 42 is in fluid communication with the outside of the second space 52 .

이 때, 에너지전달공간(36)으로부터 유입되는 열매체는, 원자로용기(2) 외부를 최대면적으로 감싸도록, 제3분리벽(50)에 의하여 에너지전달공간(36)에서 제2공간(52)으로 유도된다.At this time, the heat medium flowing in from the energy transfer space 36 is the second space 52 in the energy transfer space 36 by the third partition wall 50 so as to surround the outside of the reactor vessel 2 with a maximum area. is led to

또한, 제2분리벽(40)과 마찬가지로 원자로가 정상 운영 중 제1격납용기(20) 외부로 방출되는 열이 제3분리벽(50)에 의하여 차단되어, 원자로용기(2)의 열손실이 줌으로써, 원자로의 발전효율이 증가한다.Also, like the second partition wall 40 , heat emitted to the outside of the first containment vessel 20 during normal operation of the nuclear reactor is blocked by the third partition wall 50 , so that the heat loss of the reactor vessel 2 is reduced. By giving, the power generation efficiency of the nuclear reactor is increased.

이 때, 원자로용기(2)는 내부 또는 외부에서 발생할 수 있는 충격에 최적으로 대응하도록 원통형으로 제작되므로, 제3분리벽(50)은 원자로용기(2)의 열손실을 최소화하기 위해 원자로용기(2)를 균등하게 감싸도록 원기둥 형상으로 이루어진다.At this time, since the reactor vessel 2 is manufactured in a cylindrical shape to optimally respond to shocks that may occur inside or outside, the third partition wall 50 is formed in the reactor vessel ( 2 ) to minimize heat loss in the reactor vessel ( 2 ). 2) It is made in a cylindrical shape to cover evenly.

또한, 도 5를 참조하면, 제3분리벽(50)은, 제2분리벽(40)과의 공간 배치를 위해, 지름이 제2분리벽(40)의 지름보다 작고, 동심 축이 제2분리벽(40)의 동심 축과 일치하도록 배치된다. 제3분리벽(50)의 지름이 제2분리벽(40)의 지름보다 작게 형성되는 이유는, 제3분리벽(50)의 내부 즉 제2공간(52)에 저장되는 열매체가 원자로용기(2)의 표면에 최대면적으로 접촉되도록 하기 위함이다.Also, referring to FIG. 5 , the third partition wall 50 has a smaller diameter than that of the second partition wall 40 for space arrangement with the second partition wall 40 , and has a concentric axis of the second partition wall 40 . It is arranged to coincide with the concentric axis of the dividing wall (40). The reason that the diameter of the third partition wall 50 is smaller than the diameter of the second partition wall 40 is that the heat medium stored in the interior of the third partition wall 50, that is, the second space 52, is the reactor vessel ( 2) to make contact with the surface in the maximum area.

도 4를 참조하면, 제3분리벽(50)의 하단부는 제2공간(52)에 모인 열매체가 에너지방출공간(22)에서 퍼지지 않도록 하기 위하여, 제1격납용기(20)의 바닥에 결합된다. 이에 따라, 제2공간(52)은 하부는 제1공간(42) 내에서 제2공간(52)의 외부와 유체소통 되지 않는다. Referring to FIG. 4 , the lower end of the third partition wall 50 is coupled to the bottom of the first containment container 20 in order to prevent the heating medium collected in the second space 52 from spreading in the energy emitting space 22 . . Accordingly, the lower portion of the second space 52 is not in fluid communication with the outside of the second space 52 within the first space 42 .

도 4를 참조하면, 제3분리벽(50)의 상단부는 제1격납용기(20)의 상부 측으로 연장된다. 즉 도 4를 참조하여 설명하면, 제3분리벽(50)은 원자로용기(2)의 일부가 감싸지도록 제1격납용기(20)의 최하단으로부터 제3분리벽(50)의 상단부까지 소정의 높이(h4)를 갖도록 형성된다. Referring to FIG. 4 , the upper end of the third partition wall 50 extends toward the upper side of the first containment container 20 . That is, referring to FIG. 4 , the third partition wall 50 has a predetermined height from the lowest end of the first containment vessel 20 to the upper end of the third partition wall 50 so that a part of the reactor vessel 2 is surrounded. It is formed to have (h4).

또한, 제3분리벽(50)의 상단부는 제1격납용기(20)의 최하단으로부터 제3분리벽(50)의 상단부까지의 높이(h3)가 제2분리벽(40)의 하단부까지의 길이(h2)보다 크게 형성된다. 이를 통하여, 도 5와 같이 원자로용기(2)는 제2분리벽(40) 및 제3분리벽(50)에 의하여 소정의 길이(h5)에서 이중으로 감싸진다. 이를 통해, 원자로가 정상 운영 중 원자로의 발전효율이 추가로 증가된다.In addition, the height h3 of the upper end of the third partition wall 50 from the lowermost end of the first storage container 20 to the upper end of the third partition wall 50 is the length from the lower end of the second partition wall 40 . It is formed larger than (h2). Through this, as shown in FIG. 5 , the reactor vessel 2 is double wrapped at a predetermined length h5 by the second partition wall 40 and the third partition wall 50 . Through this, the power generation efficiency of the nuclear reactor is further increased while the reactor is operating normally.

한편, 도 4를 참조하면, 열매체주입관의 에너지방출공간(22) 측 타단인 열매체분출구(84)는 제2공간(52)의 하부에 위치된다. 이는, 에너지전달공간(36)으로부터 열매체가 제2공간(52) 집중적으로 유도됨으로써, 열매체가 제2공간(52)에 축적되고 원자로용기(2)의 표면적이 최대한 열매체에 의해 감싸지도록 하기 위함이다. Meanwhile, referring to FIG. 4 , the heat medium outlet 84 , which is the other end of the energy discharging space 22 side of the heat medium injection pipe, is located below the second space 52 . This is to intensively guide the heating medium from the energy transfer space 36 to the second space 52 so that the heating medium is accumulated in the second space 52 and the surface area of the reactor vessel 2 is covered by the heating medium as much as possible. .

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동을 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동상태를 나타낸 도면이다.Hereinafter, the operation of the reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 . 6 is a view showing an operating state of the reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention.

다만, 이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로 냉각 구조체의 작동상태를 설명함에 있어, 전술한 실시예의 작동상태와 동일한 단계에 대하여는 자세한 설명을 생략하고, 전술한 실시예와 차별되는 에너지전달공간(36)에서 에너지흡수공간(34)으로 열매체를 주입하는 단계를 중심으로 설명하도록 한다. However, in describing the operating state of the nuclear reactor cooling structure according to another embodiment of the present invention, detailed description of the same steps as in the operating state of the above-described embodiment will be omitted, and the energy transfer space ( In 36), the step of injecting the heating medium into the energy absorption space 34 will be mainly described.

에너지방출공간(22)으로부터 증기분출관(70)을 통해 분출된 증기로 인하여 에너지흡수공간(34)에서 에너지전달공간(36)으로 유입된 열매체는, 열매체주입관을 통하여 에너지방출공간(22)으로 유출된다. The heat medium introduced into the energy transfer space 36 from the energy absorption space 34 due to the steam ejected from the energy discharge space 22 through the vapor discharge pipe 70 is the energy discharge space 22 through the heat medium injection pipe. is leaked to

이 때, 열매체분출구(84)는 제2공간(52)의 하부에 위치되므로, 에너지방출공간(22)으로 이동된 열매체는 제2공간(52) 하부에 축적되며, 원자로용기(2)에 접촉된다. 이에 따라, 도 6의 에너지방출공간(22) 내 열매체 수위는, 도 3의 에너지방출공간(22) 내 열매체 수위보다 높게 형성되므로, 원자로용기(2)로부터 방출된 열이 더 넓은 면적에서 열매체로 흡수된다.At this time, since the heating medium outlet 84 is located in the lower portion of the second space 52 , the heating medium moved to the energy discharging space 22 is accumulated in the lower portion of the second space 52 and comes into contact with the reactor vessel 2 . do. Accordingly, since the level of the heating medium in the energy emitting space 22 of FIG. 6 is higher than the level of the heating medium in the energy emitting space 22 of FIG. is absorbed

열이 흡수된 열매체의 일부는 증기로 상변화 되며, 상변화 된 증기는 상술한 바와 같이 상승하여 제1공간(42)에 모이게 된다. 또한 증기는, 증기분출관(70)을 통해 에너지흡수공간(34)으로 이동됨으로써, 상술한 과정이 반복되고 원자로가 냉각된다.A portion of the heating medium in which the heat is absorbed is phase-changed into steam, and the phase-changed steam rises as described above and is collected in the first space 42 . In addition, the steam is moved to the energy absorption space 34 through the steam ejection pipe 70, so that the above-described process is repeated and the reactor is cooled.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention other than the above-described embodiments is a fact having ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

1 발전기 40 제2분리벽
2 원자로용기 42 제1공간
4 원자로노심 50 제3분리벽
6 급수관 52 제2공간
7 터빈 60 열매체유동관
8 증기관 62 열매체배출가이드
10 원자로안전밸브 70 증기분출관
20 제1격납용기 72 증기투입구
22 에너지방출공간 74 증기분출구
30 제2격납용기 80 열매체주입관
32 제1분리벽 82 열매체투입구
34 에너지흡수공간 84 열매체분출구
36 에너지전달공간1 Generator 40 Second dividing wall
2 Reactor vessel 42 First space
4 Nuclear reactor core 50 3rd partition wall
6 Water supply pipe 52 Second space
7 Turbine 60 Heat medium flow tube
8 Steam tube 62 Heat medium discharge guide
10 Reactor safety valve 70 Steam vent pipe
20 First containment vessel 72 Steam inlet
22 Energy release space 74 Steam outlet
30 Second containment vessel 80 Heat medium injection tube
32 First partition wall 82 Heat medium inlet
34 Energy absorption space 84 Heat medium outlet
36 energy transfer space

Claims (10)

원자로노심이 수용되고 외부로부터 물을 공급받는 급수관 및 생성된 증기를 외부로 배출하는 증기관을 구비한 원자로용기가 수용되며 에너지방출공간을 가지는 제1격납용기;
상기 원자로용기에 설치되어 상기 원자로용기 내부에서 발생한 증기를 에너지방출공간으로 배출하는 원자로안전밸브;
상기 제1격납용기와 구획되고 열매체가 수용되며 상기 에너지방출공간의 압력이 전달되는 에너지흡수공간과, 상기 에너지흡수공간의 상측에 위치하고 상기 원자로 용기에서 전달된 열을 흡수하여 냉각하며 흡수한 열을 외부로 방출하는 에너지전달공간을 구비하는 제2격납용기;
상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 구획하도록 상기 제2격납용기 내에 구비되는 제1분리벽;
상기 원자로용기를 둘러싸고 상기 에너지방출공간 내부 일측을 제1공간으로 구획하며, 상기 제1공간의 하부가 상기 에너지방출공간 내에서 상기 제1공간의 외부와 유체소통 가능하도록 상기 에너지방출공간 내에 형성되는 제2분리벽;
상기 에너지방출공간의 증기를 상기 에너지흡수공간으로 전달할 수 있도록 상기 에너지방출공간과 상기 에너지흡수공간을 유체소통가능하게 연결하는 증기분출관;
상기 증기분출관에 의해 가압된 에너지흡수공간의 열매체를 상기 에너지전달공간으로 유동시키도록 상기 에너지흡수공간과 상기 에너지전달공간을 유체소통가능하게 연결하는 열매체유동관; 및
상기 에너지전달공간과 상기 에너지방출공간을 연결하고 상기 열매체를 상기 에너지방출공간 하부로 유동시키는 열매체주입관; 을 포함하고,
상기 제2분리벽은 통형상으로 이루어지되, 상기 제2분리벽의 상단부는 상기 제1격납용기의 천장에 결합되고, 상기 제2분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 하부 측으로 연장되는, 원자로 냉각 구조체.a first containment vessel in which the reactor core is accommodated, the reactor vessel having a water supply pipe supplied with water from the outside, and a steam pipe discharging the generated steam to the outside, and having an energy discharging space;
a reactor safety valve installed in the reactor vessel to discharge steam generated inside the reactor vessel to an energy discharging space;
An energy absorbing space partitioned from the first containment vessel, the heating medium is accommodated, and the pressure of the energy emitting space is transmitted, and an energy absorbing space located above the energy absorbing space and cooling by absorbing and cooling the heat transferred from the reactor vessel a second containment container having an energy transfer space emitting to the outside;
a first partition wall provided in the second containment container to partition the energy absorption space and the energy transfer space;
It surrounds the reactor vessel and divides one side inside the energy emitting space into a first space, and is formed in the energy emitting space so that a lower portion of the first space is in fluid communication with the outside of the first space in the energy emitting space a second partition wall;
a vapor ejection pipe connecting the energy release space and the energy absorption space in fluid communication so as to deliver the vapor of the energy release space to the energy absorption space;
a heating medium flow pipe connecting the energy absorption space and the energy transmission space in a fluid communication manner to flow the heating medium of the energy absorption space pressurized by the steam ejection pipe into the energy transmission space; and
a heating medium injection pipe connecting the energy transfer space and the energy discharging space and flowing the heating medium to a lower portion of the energy discharging space; including,
The second partition wall has a cylindrical shape, and an upper end of the second partition wall is coupled to the ceiling of the first containment container, and the lower end of the second partition wall extends toward the lower side of the first containment container. Reactor cooling structure. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제2분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 중간 부분보다 낮은 위치에 위치되는,
원자로 냉각 구조체.The method of claim 1,
The lower end of the second dividing wall is located at a position lower than the middle portion of the first containment vessel,
Reactor cooling structure. 제 1 항에 있어서,
상기 원자로용기를 둘러싸고 상기 제1공간 내부 일측을 제2공간으로 구획하며, 상기 제2공간 상부가 상기 제1공간 내에서 상기 제2공간의 외부와 유체소통 가능하도록 상기 제1공간 내에 형성되는 제3분리벽;
을 더 포함하는 원자로 냉각 구조체. The method of claim 1,
a second space that surrounds the reactor vessel and divides one side inside the first space into a second space, and is formed in the first space such that an upper portion of the second space is in fluid communication with the outside of the second space in the first space 3 dividing wall;
A reactor cooling structure further comprising a. 제 4 항에 있어서,
상기 열매체주입관은 상기 제1격납용기 하부의 상기 제3분리벽 내측 하부에 열매체배출구가 위치되어 상기 에너지전달공간 내부의 열매체를 상기 제3분리벽 내측 하부로 주입시키는,
원자로 냉각 구조체.5. The method of claim 4,
The heat medium injection pipe is a heat medium outlet located at the lower inner side of the third dividing wall under the first containment vessel to inject the heat medium inside the energy transfer space into the lower inner side of the third dividing wall,
Reactor cooling structure. 제 4 항에 있어서,
상기 제3분리벽은 원기둥 형상으로 이루어지고,
상기 제3분리벽의 하단부는 상기 제1격납용기의 바닥에 결합되고, 상기 제3분리벽의 상단부는 상기 제1격납용기의 상부 측으로 연장되는,
원자로 냉각 구조체.5. The method of claim 4,
The third partition wall is formed in a cylindrical shape,
The lower end of the third dividing wall is coupled to the bottom of the first containment, and the upper end of the third dividing wall extends toward the upper side of the first containment,
Reactor cooling structure. 제 6 항에 있어서,
상기 제3분리벽의 지름은 상기 제2분리벽의 지름보다 작고, 상기 제2분리벽 및 상기 제3분리벽은 동심 축 상으로 배열되는,
원자로 냉각 구조체.7. The method of claim 6,
a diameter of the third partition wall is smaller than a diameter of the second partition wall, and the second partition wall and the third partition wall are arranged concentrically;
Reactor cooling structure. 제 6 항에 있어서,
상기 제3분리벽의 상단부는 상기 제2분리벽의 하단부보다 높은 위치에 위치되는,
원자로 냉각 구조체. 7. The method of claim 6,
The upper end of the third dividing wall is located at a position higher than the lower end of the second dividing wall,
Reactor cooling structure. 제 1 항에 있어서,
상기 증기분출관은,
상기 제1격납용기 상부의 상기 제2분리벽 내부에 증기투입구가 위치되어 상기 제2분리벽 내부의 증기를 상기 에너지흡수공간으로 투입시키는,
원자로 냉각 구조체.The method of claim 1,
The steam outlet pipe,
A steam inlet is positioned inside the second partition wall above the first containment container to inject the steam inside the second partition wall into the energy absorption space,
Reactor cooling structure. 제 1 항에 있어서,
상기 증기분출관은,
상기 에너지흡수공간 하부 측에 증기분출구가 배치되어, 상기 제1격납용기 내부의 증기를 상기 에너지흡수공간 하부 측으로 분출시키는,
원자로 냉각 구조체.The method of claim 1,
The steam outlet pipe,
A vapor outlet is disposed on the lower side of the energy absorbing space to eject the vapor inside the first containment to the lower side of the energy absorbing space,
Reactor cooling structure.
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