(57)【要約】【課題】炉内への注水機能が失われ電力を喪失した事態においても、圧力容器を冷却し温度上昇及び圧力上昇を抑制することが可能な原子炉圧力容器冷却装置を提供する。【解決手段】原子炉格納容器１０２の内部で、原子炉圧力容器１０５の外側下部に設置された炉外冷却材プール１０９と、原子炉格納容器の外部で炉外冷却材プールより高い位置に設置され冷却材を収容する屋外冷却材プール１０７と、屋外冷却材プールから炉外冷却材プールへ冷却材を少なくとも重力を利用して輸送する冷却材輸送系配管１０８と、原子炉格納容器の内部の蒸気を外部へ排出する格納容器ベント系１０６とを備える。【選択図】図１
2014001953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器の内部で、原子炉圧力容器の外側下部に設置された炉外冷却材プールと、
前記原子炉格納容器の外部で、前記炉外冷却材プールより高い位置に設置され冷却材を収容する屋外冷却材プールと、
前記屋外冷却材プールから前記炉外冷却材プールへ前記冷却材を少なくとも重力を利用して輸送する冷却材輸送系配管と、
前記原子炉格納容器の内部の蒸気を外部へ排出する蒸気排出部と、
を備えることを特徴とする原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項２】
前記炉外冷却材プールは、前記原子炉圧力容器の外側下部における曲率を有する範囲を所定間隔を開けて包括する深さを有することを特徴とする請求項１記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項３】
前記冷却材輸送系配管として、前記屋外冷却材プールから前記炉外冷却材プールへ前記冷却材を重力のみを利用して輸送する少なくとも１本の第１の冷却材輸送系配管と、前記屋外冷却材プールから前記炉外冷却材プールへ前記冷却材をポンプにより輸送する少なくとも１本の第２の冷却材輸送系配管とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項４】
前記冷却材輸送系配管は、前記原子炉格納容器の外部において、一端が前記屋外冷却材プールに接続され、他端が前記屋外冷却材プール以外の前記冷却材を供給する経路に接続可能である分岐部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項５】
前記冷却材輸送系配管又は前記炉外冷却材プール、あるいは前記冷却材輸送系配管及び前記炉外冷却材プールが対流発生構造を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項６】
前記冷却材輸送系配管は、前記対流発生構造として、前記炉外冷却材プールの表面上で、所定の長さに渡って周方向に沿って巻回するように曲率を有する形状を有することを特徴とする請求項５に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項７】
前記炉外冷却材プールは、前記対流発生構造として、表面上に対流フィンを有することを特徴とする請求項５に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項８】
前記炉外冷却材プールは、少なくとも一つの管が貫通した貫通部と、前記貫通部において前記管との間に存在する隙間部を密封するために設けられた水密シール部とを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項９】
前記蒸気排出部は、前記原子炉格納容器内部の蒸気を通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した前記蒸気を前記屋外冷却材プールに排出する排出部分とを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項１０】
前記冷却材には、防錆剤が添加されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【請求項１１】
前記炉外冷却材プールは、前記原子炉格納容器内部に設けられた支持柱により支持されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の原子炉圧力容器冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉圧力容器冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおいて、万一の事故により原子炉圧力容器内への冷却水注水機能が失われて炉心溶融に至った場合、従来の冷却装置では溶融燃料によって原子炉圧力容器が損傷する可能性があった。このような原子炉圧力容器の損傷という重大な事故が発生した場合にも、原子炉圧力容器の溶融損傷を防ぐために新たな冷却装置の検討が必要である。
【０００３】
従来、下鏡部に堆積した溶融燃料による下鏡部の溶融損傷を防ぐ手法としては、下鏡内部に通水管を設置し、溶融燃料と下鏡との隙間に注水して溶融燃料及び下鏡を冷却するものが検討されていた。事故発生時における原子炉圧力容器の溶融損傷を防ぐ従来の技術を開示した文献名を以下に記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６２３５８号公報
【特許文献２】特開平９−１１９９９５号公報
【特許文献３】国際公開０１／０１６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献に記載された技術は、いずれも事故発生時に炉内に冷却水を注水するものである。しかしこのような手法では、上述したように炉心溶融が発生しかつ冷却水の注水機能が喪失した場合には、溶融燃料による原子炉圧力容器の溶融損傷を防ぐことは困難であった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、炉内への注水機能が失われた場合にも、原子炉圧力容器を冷却し温度上昇及び圧力上昇を抑制することが可能な原子炉圧力容器冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の原子炉圧力容器冷却装置は、
原子炉格納容器の内部で、原子炉圧力容器の外側下部に設置された炉外冷却材プールと、
前記原子炉格納容器の外部で、前記炉外冷却材プールより高い位置に設置され冷却材を収容する屋外冷却材プールと、
前記屋外冷却材プールから前記炉外冷却材プールへ前記冷却材を少なくとも重力を利用して輸送する冷却材輸送系配管と、
前記原子炉格納容器の内部の蒸気を外部へ排出する蒸気排出部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の原子炉圧力容器冷却装置によれば、万一炉内への注水機能が失われるような事故が発生した場合であっても、原子炉圧力容器を冷却し温度上昇及び圧力上昇を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による原子炉圧力容器冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】同原子炉圧力容器冷却装置における炉外冷却材プール及びその支持柱を拡大して示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２による原子炉圧力容器冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３による原子炉圧力容器冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施の形態４による原子炉圧力容器冷却装置における冷却材輸送系配管及び炉外冷却材プールの構成を示す縦断面図及び平面図である。
【図６】本発明の実施の形態４による原子炉圧力容器冷却装置における炉外冷却材プールの他の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態５による原子炉圧力容器冷却装置における炉外冷却材プールの構成を拡大して示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態６による原子炉圧力容器冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態７による原子炉圧力容器冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態による原子炉圧力容器冷却装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（１）実施の形態１
本発明の実施の形態１による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図１を用いて説明する。
【００１２】
新設あるいは既設の加圧水型原子炉（ＰＷＲ）において、原子炉格納容器１０２内に、燃料１１０が格納され制御棒１０４により出力が制御される原子炉圧力容器１０５、原子炉圧力容器１０５から出力された熱エネルギにより一次冷却材としての加圧水を加圧する加圧器１０３、加圧水を与えられて二次冷却材としての高温高圧蒸気を発生する蒸気発生器１０１、一次冷却水を原子炉圧力容器１０５へ循環させる冷却材ポンプ１１１が設けられている。
【００１３】
本実施の形態１による原子炉圧力容器冷却装置は、このような新設あるいは既設の原子炉格納容器１０２内に設けられた炉外冷却材プール１０９と、原子炉格納容器１０２外に設けられた屋外冷却材プール１０７と、炉外冷却材プール１０９と屋外冷却材プール１０７とを接続する冷却材輸送系配管１０８と、原子炉格納容器１０２に設けられた格納容器ベント系１０６とを備えている。
【００１４】
炉外冷却材プール１０９は、原子炉格納容器１０２内の原子炉圧力容器１０５の外側下部を冷却する冷却材を溜めるために設置されている。例えば炉外冷却材プール１０９は、図２に示されるように、原子炉格納容器１０２内に設置された炉外冷却材プール支持柱２０１によって下方から支持された構造としてもよい。あるいは、図示されていない主蒸気ノズルを支点として炉外冷却材プール１０９を吊り下げた構造としてもよい。ここで炉外冷却材プール１０９は、原子炉圧力容器１０５の外側下部における曲率を有する範囲Ｒを、所定間隔Ｘを開けて包括するような深さを有する。
【００１５】
なお、炉外冷却材プール１０９は、原子炉圧力容器１０５との間の所定間隔Ｘが小さくなるように設置されていることが望ましい。この隙間が大きい場合には、炉外冷却材プール１０９に冷却材が送られてきて原子炉圧力容器１０５の外側下面に接液するまでに時間がかかり、冷却の開始が遅くなるからである。なお、所定間隔Ｘがあまり狭い場合には、送られた冷却材によって十分に原子炉圧力容器の下部が冷却できず、その間隔は設計によって適宜選択される。
【００１６】
炉外冷却材プール１０９は、上述のように、原子炉圧力容器１０５の外側下部の曲率を有する範囲Ｒを所定間隔Ｘを開けて包括するような椀状であることが望ましいが、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、盆状等、他の形状であってもよい。
【００１７】
炉外冷却材プール１０９は、原子炉圧力容器１０５との間の所定間隔Ｘが小さくなるように設置されている。このため、炉外冷却材プール１０９に送られてきた冷却材は、原子炉圧力容器１０５の外側下面に接液すると順次蒸発していく。そこで、炉外冷却材プール１０９内の冷却材が不足しないように、屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９への冷却材の輸送を継続的に行っていくことが望ましい。
【００１８】
屋外冷却材プール１０７は、原子炉格納容器１０２外部の屋外に設置され、冷却材を収容している。さらに屋外冷却材プール１０７は、炉外冷却材プール１０９より高い位置に設置されている。
【００１９】
冷却材輸送系配管１０８は、屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９へ冷却材を輸送するもので、１本若しくは複数本設けられている。冷却材輸送系配管１０８には、原子炉格納容器１０２の外部において少なくとも一つの弁１２１が設けられ、原子炉格納容器１０２の内部において少なくとも一つの弁１２２が設けられている。
【００２０】
これらの弁１２１、１２２は、通常運転時には閉まっており事故発生時に開動作するように構成されている。尚、原子炉格納容器１０２内側の弁１２２は、燃料溶融時に周囲の温度で溶融して開く溶融弁としてもよい。
【００２１】
格納容器ベント系１０６は、原子炉格納容器１０２内部の蒸気圧が所定値より高くなると蒸気を外部へ排出する弁を含む蒸気排出部として設けられたものであり、通常運転時には閉まっており事故発生時に開動作するように構成されている。
【００２２】
このような構成を備えた本実施の形態１における動作について、説明する。
【００２３】
原子炉内への注水機能が失われた場合、冷却材輸送系配管１０８における原子炉格納容器１０２内側の弁１２２が開動作する。これにより、屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９に冷却材が輸送され、炉外冷却材プール１０９内に冷却材が溜められる。この溜められた冷却材が原子炉圧力容器１０５の外部下面と接液し、原子炉圧力容器１０５の下部が外側から冷却される。これに伴い、溶融燃料が原子炉圧力容器１０５の下部に落下したような場合であっても、原子炉圧力容器１０５の温度上昇を抑制することができる。
【００２４】
ここで、屋外冷却材プール１０７は炉外冷却材プール１０９より高い位置に設置されている。これは、屋外冷却材プール１０７内の冷却材が重力のみによって冷却材輸送系配管１０８により輸送されて、炉外冷却材プール１０９へ送られるからである。従って、電力を使用する必要が無いため、電力を喪失し使用することができない事態であっても重力のみによって確実に原子炉圧力容器１０５を冷却することができる。
【００２５】
さらに、冷却材輸送系配管１０８における原子炉格納容器１０２外部の弁１２１を開動作させると共に、格納容器ベント系１０６の弁が開動作して、原子炉格納容器１０２内部の蒸気が排出される。これにより、炉外冷却材プール１０９に輸送された冷却材、例えば冷却水等が蒸発して蒸気が大量に発生したような場合であっても、蒸気による原子炉格納容器１０２内部の圧力上昇を抑制することができる。尚、冷却材輸送系配管１０８の弁１２１、１２２及び格納容器ベント系１０６の弁を開く際には、遠隔操作による電動動作させれば良いが、電力を喪失した場合に備えて充電池による動力を用いても良く、手動で切替動作させるようにしても良い。
【００２６】
ところで、多くのＰＷＲ型原子力発電所において、全ての燃料が溶融した場合であっても、溶融燃料の堆積は原子炉格納容器１０２の下部ヘッド内に収まると考えられる。従って炉外冷却材プール１０９は、上述したように、原子炉格納容器１０２の下部ヘッド、即ち原子炉格納容器１０２下部において曲率を有する範囲を包括する深さを有することが望ましい。炉外冷却材プール１０９の材質としては、例えばタングステンやアルミナ等、高融点材料を用いることが望ましい。
【００２７】
冷却材としては、例えば純水、海水、淡水等を用いても良い。冷却材には、例えばヒドラジン等の防錆剤が添加されていることが望ましい。この場合には、原子炉圧力容器１０５の下部が、炉外冷却材プール１０９に溜められた冷却材に接液した場合に、原子炉圧力容器１０５の外面の腐食減肉を抑制することができる。
【００２８】
本実施の形態１によれば、炉外冷却材プール１０９よりも高い位置に屋外冷却材プール１０７を設置することにより、電力を喪失した事態においても冷却材輸送系配管１０８の弁１２１、１２２を開くことにより、重力を利用して冷却材を輸送し原子炉圧力容器１０５を冷却することが可能である。
【００２９】
（２）実施の形態２
本発明の実施の形態２による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図３を用いて説明する。尚、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３０】
本実施の形態２は、上記実施の形態１と同様に重力のみで屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９への冷却材の輸送を行う冷却材輸送系配管１０８ａと、冷却材輸送ポンプ３０１を用いて屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９への冷却材の輸送を行う冷却材輸送系配管１０８ｂとを備える。
【００３１】
冷却材輸送系配管１０８ａには、原子炉格納容器１０２の外部に少なくとも一つの弁１２１ａが設けられ、原子炉格納容器１０２の内部に少なくとも一つの弁１２２ａが設けられている。同様に、冷却材輸送系配管１０８ｂにおいても、原子炉格納容器１０２の外部に少なくとも一つの弁１２１ｂが設けられ、原子炉格納容器１０２の内部に少なくとも一つの弁１２２ｂが設けられている。
【００３２】
電力の使用が可能で冷却材輸送ポンプ３０１が動作する間は、冷却材輸送ポンプ３０１が設けられた冷却材輸送系配管１０８ｂにより、屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９へ冷却材を輸送する。これにより、重力での輸送と比較し、より高速に大量の冷却材を輸送し原子炉圧力容器１０５の下部を効率良く冷却することができる。
【００３３】
電力を喪失し冷却材輸送ポンプ３０１が動作しなくなった場合には、冷却材輸送系配管１０８ａにより、重力を用いて屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９へ冷却材を輸送する。あるいは、冷却材輸送ポンプ３０１が動作する間においても、冷却材輸送ポンプ３０１が設けられた冷却材輸送系配管１０８ｂ及び重力を用いる冷却材輸送系配管１０８ａの双方により、屋外冷却材プール１０７から炉外冷却材プール１０９へ冷却材を輸送することもできる。
【００３４】
本実施の形態２によれば、電力の使用が可能で冷却材輸送ポンプ３０１が動作する間は、冷却材輸送ポンプ３０１が設けられた冷却材輸送系配管１０８ｂにより冷却材を輸送し、効率良く原子炉圧力容器１０５を冷却することができる。
【００３５】
また、本実施の形態２においても上記実施の形態１と同様に、炉外冷却材プール１０９よりも高い位置に屋外冷却材プール１０７が設置されていることにより、全ての電力を喪失したような場合であっても、重力を利用して冷却材輸送系配管１０８ａにより冷却材を輸送し冷却を行うことが可能である。
【００３６】
さらに、冷却材輸送系配管１０８ｂに設けられた冷却材輸送ポンプ３０１の設置場所が、図３に示されたように原子炉格納容器１０２の外側となっている。これにより、万一炉心溶融を伴う重大な事故が発生し原子炉格納容器１０２内部へ作業員が入れない場合であっても、冷却材輸送ポンプ３０１の交換、修理、若しくは冷却材輸送ポンプ３０１に接続された図示されていない外部電源ケーブルとの接続等、何らかの処理や作業を要する場合に冷却材輸送ポンプ３０１への作業員のアクセス性を確保することができる。
【００３７】
（３）実施の形態３
本発明の実施の形態３による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図４を用いて説明する。尚、上記実施の形態１〜２と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態３では、上記実施の形態１又は２の構成に加えて、さらに冷却材輸送系配管１０８の原子炉格納容器１０２外部において、分岐部４０３が設けられている。分岐部４０３は炉外冷却材プール１０９へ冷却材を供給するための接続先が二端に分岐されており、一端は屋外冷却材プール１０７に接続され、他端は外部ポンプ４０１を介して給水車４０２に接続される。この外部ポンプ４０１及び給水車４０２は、原子炉格納容器１０２から充分に離れた場所において容易に接続可能であることが望ましい。
【００３９】
本実施の形態３によれば、屋外冷却材プール１０７内の冷却材が不足した場合においても、容易に外部ポンプ４０１及び給水車４０２を冷却材輸送系配管１０８に接続し、炉外冷却材プール１０９への冷却材の供給を継続することができる。これにより、長期間に渡って原子炉圧力容器１０５の外面の冷却が可能となり、溶融燃料の崩壊熱の除去に活用することができる。
【００４０】
なお、予め給水車４０２から炉外冷却材プール１０９へ供給する冷却材に、例えばヒドラジン等の防錆剤を添加しておくことが望ましい。これにより、原子炉圧力容器１０５外面を長期間に渡って冷却する時に問題となる原子炉圧力容器１０５外面の低合金鋼の腐食の進行を抑制若しくは防止することができる。
【００４１】
（４）実施の形態４
本発明の実施の形態４による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図５（ａ）の縦断面図及び図５（ｂ）の平面図を用いて説明する。尚、上記実施の形態１〜３と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態４は、上記実施の形態１乃至３のいずれかの構成に加えて、さらに屋外冷却材プール１０７から冷却材輸送系配管１０８を介して輸送されてきた冷却材を炉外冷却材プール１０９に放出する際に、炉外冷却材プール１０９内で対流を発生させることが可能な構造を有する。
【００４３】
例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、冷却材輸送系配管１０８が炉外冷却材プール１０９の上方から炉外冷却材プール１０９の表面へ向かって下方に延在し、炉外冷却材プール１０９の表面に近接した位置で、所定の長さに渡って、周方向に沿って巻回するように曲率を有する形状を有している。
【００４４】
このような構造とすることで、冷却材輸送系配管１０８から炉外冷却材プール１０９の表面上に冷却材が放出された際に、矢印で示されたように周方向に沿う流れを有する。この結果、炉外冷却材プール１０９内において、冷却材に周方向の対流が発生する。
【００４５】
冷却材輸送系配管１０８が複数本設置されている場合は、対流を助長する方向にそれぞれの冷却材輸送系配管１０８を配置することで、対流の流速の加速を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、冷却材輸送系配管１０８又は炉外冷却材プール１０９、あるいは冷却材輸送系配管１０８及び炉外冷却材プール１０９が、冷却材を炉外冷却材プール１０９に放出する際に、炉外冷却材プール１０９内で対流を発生させることが可能な構造を有すればよく、図５に示された冷却材輸送系配管１０８の形状には限定されない。
【００４７】
例えば図６に示されるように、炉外冷却材プール１０９の表面上に複数のフィン６０１が取り付けられた構造としてもよい。このような構造を有する場合にも、冷却材を炉外冷却材プール１０９に放出する際に、炉外冷却材プール１０９内で対流を発生させることが可能である。
【００４８】
本実施の形態４によれば、冷却材が炉外冷却材プール１０９に放出された際に、炉外冷却材プール１０９内で対流が発生することにより、冷却材と原子炉圧力容器１０５の外面が接液した場合の冷却能力を向上させることができる。
【００４９】
（５）実施の形態５
本発明の実施の形態５による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図７を用いて説明する。尚、上記実施の形態１〜４と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５０】
一般に、ＰＷＲ型原子力発電所の原子炉圧力容器１０５の下方には、例えば水位を計測する水位計等の各種計装管が複数本設置されている。
【００５１】
そこで本実施の形態５では、上記実施の形態１乃至４のいずれかの構成に加えて、さらに図７に示されたように、炉外冷却材プール１０９を計装管７０３が貫通する貫通部７０１において、少なくとも１本の計装管７０３との間の隙間部に、例えばステンレス等で作成された蛇腹状のベローズ（Bellows）構造の水密シール部７０２を有する。炉外冷却材プール１０９において、計装管７０３が貫通する貫通部７０１に隙間部が設けられているのは、計装管７０３の位置決め精度を確保するためである。これにより、計装管７０３の軸と炉外冷却材プール１０９の貫通部７０１の軸とが一致していなくとも、計装管７０３を据え付ける際の位置決め精度を確保し作業性を良好に保ちつつ密閉状態を確保することができる。
【００５２】
なお、計装管７０３が炉外冷却材プール１０９を複数本貫通し、貫通部７０１が複数箇所存在する場合には、それぞれの貫通部７０１毎に水密シール部７０２が設けられていることが望ましい。
【００５３】
本実施の形態５によれば、炉外冷却材プール１０９の計装管７０３が貫通する貫通部７０１において、水密シール部７０２を設けることにより、水密性を確保しつつ、炉外冷却材プール１０９に冷却材を輸送して原子炉圧力容器１０５の冷却を行うことが可能である。
【００５４】
（６）実施の形態６
本発明の実施の形態６による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図８を参照して説明する。尚、上記実施の形態１〜５と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態６は、上記実施の形態１乃至５のいずれかの構成に加えて、さらに格納容器ベント系８０１の先端における蒸気の排出を行う排出部分が屋外冷却材プール１０７内に接続された構成を備えている。
【００５６】
さらに、格納容器ベント系８０１の経路の途中にはベントフィルタが設けられている。これにより、原子炉格納容器１０２から格納容器ベント系８０１を介して外部へ排出される蒸気に含まれる放射性物質等が、ベントフィルタを通過して屋外冷却材プール１０７へ運ばれ、冷却材の内部で放出され冷却されて水に戻る。この水を含む冷却材が、冷却材輸送系配管１０８を介して再び炉外冷却材プール１０９へ輸送され、原子炉圧力容器１０５の冷却に使用される。
【００５７】
このような経路を形成したことにより、本実施の形態６によれば、原子炉格納容器１０２から格納容器ベント系８０１を介して排出された蒸気に含まれる放射性物質等が外部へ排出されることを防止することができる。
【００５８】
（７）実施の形態７
本発明の実施の形態７による原子炉圧力容器冷却装置について、その構成を示した図９を参照して説明する。尚、上記実施の形態１〜６と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５９】
上記実施の形態１〜６では、冷却材が収納された屋外冷却材プール９０１が、原子炉格納容器１０２から離間された高い位置に設けられている。
【００６０】
これに対し本実施の形態７では、図９に示されたように、屋外冷却材プール９０１が原子炉格納容器１０２の上面に接触した状態で設置されている。より詳細には、原子炉格納容器１０２における曲率を有する上面を覆うように、屋外冷却材プール９０１が接触した状態で設けられている。尚、本実施の形態７の構成は、屋外冷却材プール９０１の設置位置を除いて、上記実施の形態１乃至６のいずれかの構成と同一である。
【００６１】
このような構成としたことにより、屋外冷却材プール９０１を設置する場所を、原子炉格納容器１０２以外に新たに設ける必要性が排除される。
【００６２】
さらに、原子炉格納容器１０２の上面に、冷却材を収容した屋外冷却材プール９０１が覆うように接触していることで、炉外冷却材プール１０９へ冷却材を輸送しない通常運転時においても、原子炉格納容器１０２を外部上面から冷却することができる。
【００６３】
そして事故が発生した場合には、上記実施の形態１と同様に、炉外冷却材プール１０９より高い位置に屋外冷却材プール９０１が設置されているため、電力を喪失した事態においても重力を利用して冷却材を炉外冷却材プール１０９へ輸送し、原子炉圧力容器１０５を冷却することができる。
【００６４】
本発明の幾つかの実施の形態について説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の技術的範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の技術的範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば上記実施の形態１〜７は、それぞれを任意に組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  蒸気発生器
１０２  原子炉格納容器
１０３  加圧器
１０４  制御棒
１０５  原子炉圧力容器
１０６、８０１  格納容器ベント系
１０７、９０１  屋外冷却材プール
１０８、１０８ａ、１０８ｂ  冷却材輸送系配管
１０９  炉外冷却材プール
１１０  燃料
１１１  冷却材ポンプ
１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２２、１２２ａ、１２２ｂ  弁
２０１  炉外冷却材プール支持柱
３０１  冷却材輸送ポンプ
４０１  外部ポンプ
４０２  給水車
４０３  分岐部
６０１  フィン
７０１  貫通部
７０２  水密シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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