(57)【要約】【課題】１００℃以下に冷却して維持管理する必要のある冷却対象にも適用可能な静的冷却システムを提供する。【解決手段】一端側を被除熱対象物の液体内に浸漬し、他端側を冷却プールの冷却水内に浸漬したヒートパイプと、前記ヒートパイプの内部に封入され、加熱により１００℃以下で沸騰する冷媒と、気体の供給により前記冷却プールの内部を真空にする真空発生器と、前記真空発生器に供給する気体を封入したボンベと、前記ボンベと前記真空発生器とを連結する供給配管と、前記供給配管に設けられ、手動又は非常用電源で駆動する供給開閉バルブとを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側を被除熱対象物の液体内に浸漬し、他端側を冷却プールの冷却水内に浸漬したヒートパイプと、
前記ヒートパイプの内部に封入され、加熱により１００℃以下で沸騰する冷媒と、
気体の供給により前記冷却プールの内部を真空にする真空発生器と、
前記真空発生器に供給する気体を封入したボンベと、
前記ボンベと前記真空発生器とを連結する供給配管と、
前記供給配管に設けられ、手動又は非常用電源で駆動する供給開閉バルブとを備えた
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の静的冷却システムにおいて、
前記ヒートパイプは、除熱用熱交換器と放熱用熱交換器とこれらの熱交換器を連結する配管とを備え、前記放熱用熱交換器を前記除熱用熱交換器より高い位置に配置した
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項３】
請求項２に記載の静的冷却システムにおいて、
前記冷媒が前記除熱用熱交換器から前記放熱用熱交換器へ移動する蒸気配管と、前記冷媒が前記放熱用熱交換器から前記除熱用熱交換器へ移動する凝縮戻り配管と、
前記凝縮戻り配管に設けられ、前記静的冷却システムの作動時に手動又は非常用電源で開駆動され、前記静的冷却システムの不作動時に閉止される開閉バルブとを備えた、
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静的冷却システムにおいて、
前記冷媒が水であり、前記ヒートパイプの内部が減圧されている
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項５】
請求項３に記載の静的冷却システムにおいて、
前記蒸気配管と前記放熱側熱交換器との連結部に設けられた分岐配管と、
気体の供給により前記分岐配管の内部を真空にする第２真空発生器と、
前記第２真空発生器に供給する気体を封入したボンベと、
前記ボンベと前記第２真空発生器とを連結する第２供給配管と、
前記第２供給配管に設けられ、手動又は非常用電源で駆動する第２供給開閉バルブと
前記分岐配管に設けられ、手動又は非常用電源で駆動する第２開閉バルブとを備えた
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項６】
請求項５に記載の静的冷却システムにおいて、
前記ヒートパイプの内部の気体を不活性ガスで置換した
ことを特徴とする静的冷却システム。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の静的冷却システムにおいて、
前記冷却プールに代えて、空気により前記放熱側熱交換器を冷却する冷却塔を設けた
ことを特徴とする静的冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静的冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電プラントにおいては、地震や台風といった自然災害や、電力系統の故障等により外部電源が失われると、プラント内に設置されているディーゼル発電機が自動起動して、原子力発電プラントの冷却系統に電力を供給し、冷却機能を維持する設計となっている。さらに安全性を高めるためには、万一、ディーゼル発電機が起動しない場合でも、冷却が可能なシステムの導入が望ましい。
【０００３】
冷却材喪失事故時または過酷事故時に原子炉格納容器を冷却する静的な冷却設備として、原子炉格納容器内に充満した蒸気を冷却プールに水没させた熱交換器に引き込み、凝縮させた水を原子炉格納容器内に戻すことにより、原子炉格納容器の過圧を抑制したものがある。熱交換器内で蒸気が凝縮して圧力が低下することにより、継続的に蒸気を熱交換器内に引き込むことができるため、電源なしで静的に原子炉格納容器内を継続的に冷却することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、原子力発電プラントで使用した使用済み燃料は、長期にわたって崩壊熱を発生する。このため、国内の原子力発電プラントにおいては、使用済み燃料を、使用後の数年間、原子炉建屋にある燃料貯蔵プールに保管してプール水により継続的に冷却している。崩壊熱により加熱されたプール水は、熱交換器において、ポンプにより強制循環している冷媒と熱交換することで除熱される。この冷媒により輸送された熱は、最終的には、系統外の海水へ放熱されている。
【０００６】
上述した特許文献１の静的な冷却設備においては、原子炉圧力容器および原子炉格納容器で発生する蒸気を冷却プールへ導入し、冷却プールを沸騰させることにより沸騰凝縮熱伝達を利用して静的にかつ効率的に除熱している。ただし、水は大気圧下では１００℃で沸騰するため、冷却対象である被除熱物の温度を１００℃以下までに降下させて維持したい場合には、適用できない。このため、プール水の温度を１００℃以下の適当な温度で維持管理する必要のある燃料貯蔵プールには、このような静的な冷却設備は適用できない。
【０００７】
本発明は、上述した事柄に基づいてなされたものであって、その目的は、１００℃以下に冷却して維持管理する必要のある冷却対象にも適用可能な静的冷却システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、一端側を被除熱対象物の液体内に浸漬し、他端側を冷却プールの冷却水内に浸漬したヒートパイプと、前記ヒートパイプの内部に封入され、加熱により１００℃以下で沸騰する冷媒と、気体の供給により前記冷却プールの内部を真空にする真空発生器と、前記真空発生器に供給する気体を封入したボンベと、前記ボンベと前記真空発生器とを連結する供給配管と、前記供給配管に設けられ、手動又は非常用電源で駆動する供給開閉バルブとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒートパイプと真空発生器と気体を充填したボンベとを用いて冷却プールの冷却水を減圧沸騰させるので、冷却対象を１００℃以下の適当な温度に維持管理でき、電源が不要な静的冷却システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の静的冷却システムの第１の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図４】本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の静的冷却システムの実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の静的冷却システムの第１の実施の形態を示すシステム構成図である。本実施の形態における静的冷却システムは原子力発電プラントの燃料貯蔵プール５０に適用されている。  
図１において、原子力発電プラントの燃料貯蔵プール５０には、その内部に複数の使用済み燃料５１が配置されている。また、燃料貯蔵プール５０内には、複数の使用済み燃料５１を冷却するプール水５０ａが、複数の使用済み燃料５１を十分に覆うように貯留されている。
【００１３】
本実施の形態における静的冷却システム１０は、１００℃以下で沸騰する冷媒が充填されたヒートパイプ１と、内部を冷却水で満たした冷却プール１１と、冷却プール１１に連結した真空発生器７と、真空発生器７に連結した空気ボンベ８とを備えている。  
ヒートパイプ１は、燃料貯蔵プール５０と冷却プール１１との間に配置されている。ヒートパイプ１は、燃料貯蔵プール５０のプール水５０ａの中に浸漬された除熱用の第１熱交換器２と、冷却プール１１の冷却水１１ａの中に浸漬されて、第１熱交換器２よりも高い位置に配置された放熱用の第２熱交換器３と、第１熱交換器２と第２熱交換器３とを連結し内部を冷媒となる凝縮水が通る凝縮水戻り配管４と、第１熱交換器２と第２熱交換器３とを連結し内部を冷媒となる蒸気が通る蒸気配管５と、凝縮水戻り配管４に設けられ、内部の凝縮水の連通／遮断を切り換える開閉バルブ６とを備えている。開閉バルブ６は、手動でまたは、バッテリ等の非常用電源で操作する。
【００１４】
ヒートパイプ１の内部は１５ｋＰａ程度に減圧している。このことにより、本実施の形態においては冷媒として水を用いているが、約５４℃で沸騰する。冷媒は、水に限るものではなく、４６〜１００℃以下で沸騰する液体を用いても良い。
【００１５】
冷却プール１１は、上部の気相部と真空発生器７の吸引口とを連結する吸引配管７ａと、図示しない外部水源から冷却プール１１へ冷却水を補充する注水配管１２とをその上部に備えている。注水配管１２には、連通／遮断を切り換える注水バルブ１３が設けられている。注水バルブ１３は、手動でまたは、バッテリ等の非常用電源で操作する。
【００１６】
真空発生器７は、その供給口に空気ボンベ８からの空気が供給される供給配管である空気配管８ａを連結している。空気配管８ａには、供給開閉バルブであって空気流量を調整できる流量調整バルブ９が設けられている。真空発生器７を動作させた場合、本実施の形態においては、冷却プール１１の内部を１０ｋＰａ程度に減圧することができる。このことにより、冷却水１１ａは、約４６℃で沸騰する。流量調整バルブ９は、手動でまたは、バッテリ等の非常用電源で操作する。
【００１７】
冷却プール１１の冷却水１１ａは、減圧沸騰に伴い減少する。このため、注水バルブ１３を開操作し、注水配管１２から冷却水を補充することが望ましい。なお、真空発生器７に供給する気体は、空気に限るものではない。例えば、窒素ガスやアルゴン等の不活性ガス等を用いてもよい。
【００１８】
次に、本発明の静的冷却システムの実施の形態における動作を説明する。上述したように、静的冷却システムは、電源なしで被除熱物の冷却を可能とするものであり、本実施の形態における原子力発電プラントの燃料貯蔵プール５０においては、図示しない一般的な動的冷却システムを備えており、通常の運転時には、この動的冷却システムによりプール水５０ａは冷却されている。
【００１９】
まず、動的冷却システムが稼動している通常時は、本発明の静的冷却システム１０は不作動の状態にする。  
燃料貯蔵プール５０内は、放射線環境下であるため、第１熱交換器２の内部に冷媒である水を溜めておくと、水が放射線分解して非凝縮性のガスが発生することが想定される。非凝縮性のガスが発生すると第２熱交換器３での凝縮熱伝達率が低下するため、除熱性能が低下する可能性がある。
【００２０】
このため、静的冷却システムの不作動時には、開閉バルブ６を閉止して、開閉バルブ６と第２熱交換器３の間の凝縮水戻り配管４の中に、ヒートパイプ１の冷媒である水を溜めておき、第１熱交換器２側には、冷媒である水がない状態にしておくことが望ましい。
【００２１】
次に、例えば、動的冷却システムが稼働できず、本発明の静的冷却システムの実施の形態を作動させる場合には、まず、手動またはバッテリ等の非常用電源によりヒートパイプ１の開閉バルブ６を開けて、凝縮水戻り配管４の中に溜めた水を第１熱交換器２へ供給する。次に、空気ボンベ８の流量調整バルブ９を手動またはバッテリ等の非常用電源により開けて、真空発生器７の供給口に空気を供給する。このことにより、冷却プール１１の気相部の蒸気が吸引配管７ａを介して真空発生器７へ吸引される。この結果、冷却プール１１内の圧力は１０ｋＰａ程度まで減圧される。
【００２２】
通常時に動作していた動的冷却システムが停止すると、燃料貯蔵プール５０において、使用済み燃料からの崩壊熱により、プール水５０ａの温度が上昇開始する。プール水５０ａの温度が５４℃を超えると、プール水５０ａの中に浸漬されたヒートパイプ１における第１熱交換器２の内部で冷媒である水が沸騰し始めて、蒸気が発生する。この蒸気は、蒸気配管５を通って、第２熱交換器３へ移動する。
【００２３】
ヒートパイプ１における第２熱交換器３に到達した５４℃以上の蒸気は、冷却プール１１の４６℃以下の冷却水１１ａで冷却されて凝縮し水に戻る。第２熱交換器３は、燃料貯蔵プール５０内の第１熱交換器２よりも高い位置に配置されているので、凝縮した水は、重力により凝縮水戻り配管４を通って、再び燃料貯蔵プール５０内の第１熱交換器２に流れ込む。ヒートパイプ１内の冷媒が、このような熱交換サイクルを繰り返すので、継続的に燃料貯蔵プール５０のプール水５０ａを冷却することができる。
【００２４】
一方、冷却プール１１における冷却水１１ａは、第２熱交換器３で冷媒である蒸気が凝縮することにより、この蒸気から潜熱が与えられる。この結果、冷却水１１ａの温度が上昇する。上述したように冷却プール１１の内部は減圧されているので、冷却プール１１の水面部の冷却水１１ａの温度が４６℃を超えると、冷却水は沸騰し、蒸気が発生する。
【００２５】
冷却プール１１で発生した蒸気は、吸引配管７ａを介して真空発生器７に吸込まれ、空気ボンベ８から供給された空気と一緒に混合されて冷却プール１１の外へ放出される。冷却プール１１からは、冷却水１１ａが沸騰することにより蒸発潜熱として冷却プール１１の外に熱が放出される。
【００２６】
この際、冷却水１１ａは蒸気として冷却プール１１から排出されるので、冷却プール１１の冷却水１１ａの水位が低下する。このため、冷却水１１ａの水位の低下に応じて、注水配管１２の注水バルブ１３を手動または非常用電源により開操作して冷却水を供給する。本実施の形態においては、熱輸送に熱伝達率の大きい沸騰凝縮熱伝達を利用しているので、第２熱交換器３の容量を小さくすることができる。
【００２７】
次に、本発明の静的冷却システムの実施の形態を燃料貯蔵プール５０に適用する場合の設計例について説明する。本実施の形態において、熱輸送量は、燃料貯蔵プール５０に配置されたヒートパイプ１における第１熱交換器２の表面での自然対流熱伝達が支配的である。このため、第１熱交換器２の表面での熱伝達を評価する。
【００２８】
ここで、燃料貯蔵プール５０は、出力８０万ｋＷ級の原子力発電プラントに適用するものとして、その崩壊熱を３ＭＷ程度とする。そして、燃料貯蔵プール５０のプール水５０ａの温度を７０℃に維持するものとする。
【００２９】
ヒートパイプ１内の飽和温度を５５℃、第１熱交換器２の複数の伝熱管を、外径１０ｍｍ、長さ３ｍの複数の鉛直平板で構成した場合、参考文献である「伝熱工学資料  改訂  第５版」（社団法人日本機械学会、２００９年６月）の５３頁に記載されている自然対流伝熱式から、約２２００本の伝熱管を設けることで、上述した目的を達成することができる。
【００３０】
具体的には、この伝熱管を５列にして各列を１０ｍｍ間隔で並列させたとすると、この第１熱交換器２の幅は約９ｍになる。一般に、燃料貯蔵プール５０の大きさは、縦横の各々の長さが約１０ｍ程度である。したがって、この第１熱交換器２を燃料貯蔵プール５０の１辺部に設置することで、静的冷却システム１０を実現できる。
【００３１】
本実施の形態においては、減圧沸騰を利用しているので、１００℃以下に冷却して維持管理したい冷却対象にも適用することができる、また、開閉バルブ６と流量調整バルブ９とを開操作することのみで起動でき、起動後は電源を必要とせずに継続的に冷却することができる。
【００３２】
上述した本発明の静的冷却システムの第１の実施の形態によれば、ヒートパイプ１と真空発生器７と気体を充填したボンベ８とを用いて冷却プール１１の冷却水１１ａを減圧沸騰させるので、冷却対象を１００℃以下の適当な温度に維持管理でき、電源が不要な静的冷却システム１０を構築することができる。
【実施例２】
【００３３】
以下、本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図２は本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態を示すシステム構成図である。図２において、図１に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態において、燃料貯蔵プール５０及び冷却プール１１の構成は、大略第１の実施の形態と同じであるが、ヒートパイプ１の内部が減圧されていない点とヒートパイプ１の内部を真空にする第２真空発生器２５をさらに備えた点が異なる。
【００３５】
本実施の形態において、ヒートパイプ１は、第１の実施の形態の蒸気配管５と第２熱交換器３との連結部に分岐部を設け、この分岐部にその一端側を連結する分岐配管である排気配管２４を備えている。排気配管２４の他端側は、第２真空発生器２５の吸引口と連結している。排気配管２４には、内部の気体の連通／遮断を切り換える第２開閉バルブ２３が設けられている。第２開閉バルブ２３は、手動でまたはバッテリ等の非常用電源で操作する。
【００３６】
第２真空発生器２５は、その供給口に空気ボンベ８からの空気が供給される第２供給配管２２の一端側を連結している。第２供給配管２２の他端側は、流量調整バルブ９の下流側の空気配管８ａに連結されている。第２供給配管２２には、第２供給開閉バルブであって空気流量を調整できる流量調整バルブ２１が設けられている。流量調整バルブ２１は、手動でまたはバッテリ等の非常用電源で操作する。
【００３７】
本実施の形態においては、静的冷却システム１０が不作動の状態において、ヒートパイプ１の内部の気相部を窒素で置換している。これは、ヒートパイプ１の内部における蒸気の充満を防ぐためのものである。第１の実施の形態で述べたように、静的冷却システムの不作動時に、開閉バルブ６を閉止して、開閉バルブ６と第２熱交換器３の間の凝縮水戻り配管４の中に、ヒートパイプ１の冷媒である水を溜めておき、第１熱交換器２側に、水がない状態にしておき、ヒートパイプ１の内部の気相部を窒素で置換しておくと、ヒートパイプ１内で水の蒸発により発生する蒸気の分圧が低下し、ヒートパイプ１の表面からの放熱で凝縮して第１熱交換器２内に溜まる水を大幅に低減することができる。なお、置換する気体は、アルゴン等の不活性気体でもよい。
【００３８】
第１熱交換器２の内部に水を溜めておくと、上述したように、水が放射線分解して非凝縮性のガスが発生することが想定される。非凝縮性のガスは一般的に凝縮熱伝達を阻害する。本実施の形態においては、後述するようにシステム起動後にヒートパイプ１内を真空引きするので、非凝縮性ガスが起動前に存在した場合であっても、伝熱性能の劣化を防止できる。
【００３９】
次に、上述した本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態における動作を説明する。動的冷却システムが稼働できず、本実施の形態の静的冷却システムを作動させる場合には、まず、手動またはバッテリ等の非常用電源によりヒートパイプ１の開閉バルブ６、及び第２真空発生器２５の吸気口に連結する排気配管２４に設けた第２開閉バルブ２３を開ける。次に、空気ボンベ８の流量調整バルブ９と第２供給配管２２の流量調整バルブ２１とを手動またはバッテリ等の非常用電源により開けて、真空発生器７及び第２真空発生器２５のそれぞれの供給口に空気を供給する。このことにより、冷却プール１１の気相部の蒸気が吸引配管７ａを介して真空発生器７へ吸引されるとともに、ヒートパイプ１の内部に充填されていた窒素等の気体が排気配管２４を介して第２真空発生器２５へ吸引される。
【００４０】
ヒートパイプ１の内部が、例えば、１５ｋＰａ程度の所定の真空度まで減圧された後に、手動またはバッテリ等の非常用電源により第２開閉バルブ２３と流量調整バルブ２１とを閉止し、第２真空発生器２５によるヒートパイプ１内の減圧を終了させる。このことにより、静的冷却システム１０が不作動時において、ヒートパイプ１の内部に非凝縮性ガスが存在していたとしても、ヒートパイプ１の内部から除去される。この結果、伝熱性能の劣化を防止できる。
【００４１】
一方、真空発生器７による冷却プール１１の減圧等は第１の実施の形態と同様に継続するので、燃料貯蔵プール５０からの崩壊熱を系統外へ放出することができる。
【００４２】
上述した本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４３】
また、上述した本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態によれば、通常の動的冷却システムが稼働する静的冷却システムの不作動時に、ヒートパイプ１内の気相部を窒素で置換したので、非凝縮性ガスの発生を防止することができる。この結果、伝熱性能の劣化を防止できる。
【００４４】
更に、上述した本発明の静的冷却システムの第２の実施の形態によれば、静的冷却システムの不作動時に、非凝縮性ガスがヒートパイプ１の内部に存在していた場合であっても、起動時にヒートパイプ１の内部を真空引きするので、系外へ排出することができる。この結果、伝熱性能の劣化を防止できる。
【実施例３】
【００４５】
以下、本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態を図面を用いて説明する。図３は本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態を示すシステム構成図である。図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態においては、上述した第２の実施の形態における冷却プール１０に代えて、冷却塔３０を設けて、第２熱交換器３を空気による自然対流で冷却する点が異なる。
【００４７】
本実施の形態において、第２熱交換器３は、燃料貯蔵プール５０のプール水５０ａに浸漬された第１熱交換器２よりも高い位置であって、かつ冷却塔３０の内側の下部に配置されている。冷却塔３０は、内部が空洞の煙突であって、内部に配置された第２熱交換器３を下部から導入された空気の温度上昇による上昇気流（自然対流）で冷却する。
【００４８】
冷却プール１０の削除に伴い、第２の実施の形態で設けた真空発生器７、吸引配管７ａ、注水配管１２、及び注水バルブ１３は削除している。第２真空発生器２５は、その供給口に空気ボンベ８からの空気が供給される第２供給配管２２の一端側を連結している。第２供給配管２２の他端側は、内部の空気流量を調整する流量調整バルブ９を介して空気ボンベ８に連結されている。
【００４９】
第２の実施の形態においては、冷却プール１０における減圧を維持するために、真空発生器７へ空気を供給し続ける必要がある。このため、空気ボンベ８を多数用意する必要があった。これに対して、本実施の形態によれば、冷却塔３０は空気の自然対流で第２熱交換器３を冷却するので、空気ボンベ８の供給は不要となる。起動時にヒートポンプ１の内部を真空引きするときのみ、第２真空発生器２５へ空気ボンベ８から空気を供給すれば良いので、空気ボンベ８を多数用意する必要がなくなる。
【００５０】
次に、本実施の形態における動作を説明する。本実施の形態の静的冷却システムを作動させる必要が生じた場合には、まず、手動またはバッテリ等の非常用電源によりヒートパイプ１の開閉バルブ６、及び第２真空発生器２５の吸気口に連結する排気配管２４に設けた第２開閉バルブ２３を開ける。次に、空気ボンベ８の流量調整バルブ９を手動またはバッテリ等の非常用電源により開けて、第２真空発生器２５の供給口に空気を供給し、ヒートパイプ１の内部を減圧する。
【００５１】
ヒートパイプ１の内部が、例えば、１５ｋＰａ程度の所定の真空度まで減圧された後に、手動またはバッテリ等の非常用電源により第２開閉バルブ２３と流量調整バルブ９とを閉止し、第２真空発生器２５によるヒートパイプ１内の減圧を終了させる。
【００５２】
一方、冷却塔３０により第２熱交換器３は冷却されるので、上述した第１及び第２の実施の形態と同じ原理で、燃料貯蔵プール５０からヒートパイプ１を通して冷却塔３０に熱を輸送し、冷却塔３０から大気へ崩壊熱を放出することができる。
【００５３】
上述した本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態によれば、上述した第２の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５４】
また、上述した本発明の静的冷却システムの第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と比較して、備えるべき空気ボンベ８の数量を大幅に低減することができる。
【実施例４】
【００５５】
以下、本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態を図面を用いて説明する。図４は本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態を示すシステム構成図である。図４において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態におけるヒートパイプ１として円管４０を用いるとともに、燃料貯蔵プール５０及び冷却プール１０に設けていた第１熱交換器２と第２熱交換器３とを省略した点が異なる。円管４０内には、４６℃〜１００℃で沸騰する冷媒４１が封入されている。
【００５７】
燃料貯蔵プール５０でプール水５０ａからの熱で沸騰した冷媒４１は、蒸気となり円管４０内を伝って冷却プール１０の方向に流れる。冷却プール１０内に到達した冷媒４１は、冷却水１１ａにより冷却され、凝縮して水に戻り、重力により円管４０内を流下して、再び燃料貯蔵プール５０内へ戻る。
【００５８】
本実施の形態においては、このようなサイクルが繰り返されることで、燃料貯蔵プール５０に放出された崩壊熱が、冷却プール１０へ輸送される。
【００５９】
上述した本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
また、上述した本発明の静的冷却システムの第４の実施の形態によれば、崩壊熱量が少なく、円管４０の設置本数が少なくてよい場合には、構造が簡単であり、システムの製作コストを低減することができる。
【００６１】
なお、本発明の各実施の形態においては、静的冷却システムを燃料貯蔵プール５０の冷却に適用した場合を例に説明したが、これに限るものではない。対象物を１００℃以下に冷却維持することが必要なものであれば、本発明は、適用することができる。
【００６２】
また、本発明は上述した第１乃至第４の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１        ヒートパイプ
２        第１熱交換器
３        第２熱交換器
４        凝縮水戻り配管
５        蒸気配管
６        開閉バルブ
７        真空発生器
８        空気ボンベ
８ａ      空気配管（供給配管）
９        流量調整バルブ（供給開閉バルブ）
１０      静的冷却システム
１１      冷却プール
１１ａ    冷却水
１２      注水配管
１３      注水バルブ
２１      流量調整バルブ（第２供給開閉バルブ）
２２      第２供給配管
２３      第２開閉バルブ
２４      排気配管（分岐配管）
２５      第２真空発生器
３０      冷却塔
４０      円管
４１      冷媒
５０      燃料貯蔵プール
５０ａ    プール水
５１      使用済み燃料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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