(57)【要約】【課題】  チムニー内に設けられた冷却対象を高効率で冷却することが可能な冷却装置を提供することである。【解決手段】  実施形態の冷却装置は、冷却対象が内側に配され、下端部から大気が流入し、上端部から大気が放出される筒型のチムニーを備え、チムニーは下部が第一の壁で構成され、チムニーは第一の壁より上方に第二の壁を備え、第一の壁の上端は冷却対象の下端よりも高位置にあり、第一の壁の熱伝導性が第二の壁の熱伝導性よりも高いものとする。【選択図】図３
2014035264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象が内側に配され、
下端部から大気が流入し、
上端部から大気が放出される筒型のチムニーを備え、
前記チムニーは下部が第一の壁で構成され、
前記チムニーは前記第一の壁より上方に第二の壁を備え、
前記第一の壁の上端は前記冷却対象の下端よりも高位置にあり、
前記第一の壁の熱伝導性が前記第二の壁の熱伝導性よりも高い、
冷却装置。
【請求項２】
前記冷却対象はヒートパイプの冷媒凝縮部である伝熱管群であり、
前記伝熱管群の上端と下端の間に設けられ、
前記チムニーの長軸方向と垂直である面を有し、
前記面の面積が、前記チムニーの長軸方向と垂直な前記チムニーの断面積よりも大きく、
前記面に前記チムニーの長軸方向と平行な貫通孔を多数有し、
前記第二の壁よりも高い熱伝導性を有する伝熱板をさらに備えた
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記チムニーは前記冷却対象の上端と下端の間の部分に、チムニーを構成する壁を貫通する吸気孔を更に備えた請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
チムニー外側の端部の高さがチムニー内側の端部の高さよりも低い、前記吸気孔に設けられたフローガイドをさらに備えた請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記チムニーの第一の壁の外側側面を所定の間隔を空けて覆う日差し避けをさらに設けた請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却対象は、
使用済燃料貯蔵プールに設けられたヒートパイプの冷媒凝縮部である
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の冷却装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば沸騰水型原子炉等の原子力プラントに設置される使用済燃料貯蔵プールの冷却は、既設の冷却系の喪失を想定し、外部動力が利用不可能な状況においても、プール水の冷却が可能である冷却手段が求められる。外部動力を必要としない冷却手段としてヒートパイプを用いた冷却が考えられている。
【０００３】
ヒートパイプはその内部が密閉されており、内部には冷媒が封入されている。また、ヒートパイプは、受熱部と、受熱部から離れた箇所にある放熱部を備える。受熱部内部の冷媒は周囲の熱を吸収して蒸発し、放熱部に移動する。放熱部は周囲が放熱部内部よりも低温な場所に設けられ、放熱部内部の冷媒はパイプ外に放熱して凝縮し、液体となって再び受熱部に戻る。冷媒が状態を変化させつつ受熱部と放熱部を移動するのに伴い、受熱部で吸収した熱は放熱部に移動する。そして、受熱部周囲が冷却される。ヒートパイプは、放熱部での放熱量が増加するほど、受熱部周囲の冷却効率が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９４８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、チムニー内に設けられた冷却対象を高効率で冷却することが可能な冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、実施形態の冷却装置は、冷却対象が内側に配され、
下端部から大気が流入し、上端部から大気が放出される筒型のチムニーを備え、
前記チムニーは下部が第一の壁で構成され、前記チムニーは前記第一の壁より上方に第二の壁を備え、前記第一の壁の上端は前記冷却対象の下端よりも高位置にあり、前記第一の壁の熱伝導性が前記第二の壁の熱伝導性よりも高いものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の冷却装置を備えた使用済燃料貯蔵プールの断面図。
【図２】（ａ）第１の実施形態の冷却装置における伝熱管群の斜視図と（ｂ）伝熱管の配列の模式図。
【図３】第１の実施形態の冷却装置におけるチムニーの断面図。
【図４】第２の実施形態の冷却装置における伝熱板を備えたチムニーの断面図。
【図５】第３の実施形態の冷却装置における吸気孔を備えたチムニーの断面図。
【図６】第４の実施形態の冷却装置における日差し避けを備えたチムニーの断面図。
【図７】第４の実施形態の冷却装置におけるルーバーで構成された日差し避けを備えたチムニーの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の冷却装置について、図１から図３を参照して説明する。図１は本実施形態の冷却装置を備えた使用済燃料貯蔵プールの模式図である。図２は（ａ）本実施形態の冷却装置における伝熱管群の斜視図と、（ｂ）伝熱管の配列の模式図である。図３は本実施形態の冷却装置におけるチムニーの断面図である。
【００１０】
（構成）
以下、本実施形態の冷却装置の構成について説明する。本実施形態では、冷却装置は使用済燃料貯蔵プール２に設けられている。
【００１１】
まず、冷却装置１０全体の構成について記載する。原子炉建屋１の中には使用済燃料貯蔵プール２が収められている。使用済燃料貯蔵プール２の中には使用済燃料３が保管されており、使用済燃料貯蔵プール２はプール水４で満たされている。プール水４を冷却する冷却装置１０は、ループ型ヒートパイプ１１と、原子炉建屋１の屋上に設けられたチムニー２０を備える。なお、電源が使用可能な通常時に稼動する冷却装置は図示していない。
【００１２】
以下にループ型ヒートパイプ１１について記載する。ループ型ヒートパイプ１１は受熱器１２と気体配管１３、伝熱管群１４、液体配管１５を備える。本実施例の受熱器１２は、ヒートパイプの受熱部であり、伝熱管群１４はヒートパイプの放熱部である。気体配管１３と液体配管１５は受熱器１２と伝熱管群１４を繋ぎループを形成する。ループ型ヒートパイプ１１は受熱器１２と伝熱管群１４で多岐に分岐し、気体配管１３または液体配管１５で合流してまとまる一繋がりの密閉された配管である。
【００１３】
ループ型ヒートパイプ１１の内部には冷媒が封入されている。冷媒はプール水４よりも沸点が低く、沸点が７０度以下のものが望ましい。冷媒には、例えばエタノールや減圧された水を用いる。
【００１４】
受熱器１２はプール水４の中に浸っている。一方、伝熱管群１４はチムニー２０内に設けられ大気にさらされており、受熱器１２よりも高い位置に設けられている。
【００１５】
伝熱管群１４の構造を図２（ａ）に示す。伝熱管群１４はヘッダ管１６を介して気体配管１３または液体配管１５に繋がっている。伝熱管群１４を構成する伝熱管１７は、一端が気体配管１３に繋がるヘッダ管１６に繋がっており、他の一端が液体配管１５に繋がるヘッダ管１６に繋がっている。複数の伝熱管１７は一対のヘッダ管１６に繋がって層を成しており、伝熱管群１４はこの伝熱管１７とヘッダ管１６からなる層が複数重なった構造である。
【００１６】
ヘッダ管１６は気体状の冷媒を気体配管１３から各伝熱管１７に分配し、また、伝熱管１７で液体に戻った冷媒をヘッダ管１６に集めて液体配管１５に流入させる配管である。
【００１７】
液体状に凝集した冷媒が、円滑に液体配管１５に流入するよう、伝熱管群１４内の伝熱管１７はいずれも、液体配管１５側の一端が気体配管１３側の一端よりも低くなるように傾いている。また、気体配管１３側のヘッダ管１６は分岐した末端側が、分岐の根元側に比べて低くなるよう傾いている。一方、液体配管１５側のヘッダ管１６は分岐した根元側が、分岐の末端側に比べて低くなるよう傾いている。
【００１８】
また、伝熱管１７と気体配管１３側のヘッダ管１６は、アルミニウムなどの熱伝導性が高く軽い素材で構成され、環状フィンやプレートフィンがついた配管である。
【００１９】
また、気体配管１３と液体配管１５、液体配管１５側のヘッダ管１６は、熱伝導性が低い材料で構成され断熱材で覆われている。
【００２０】
図２（ｂ）は伝熱管群１４を、気体配管１３側のヘッダ管１６と液体配管１５側のヘッダ管１６の間で分断した縦断面図であり、伝熱管群１４内の伝熱管１７の配列を示している。図２（ｂ）に示すように、伝熱管１７は千鳥配列に並んでいる。千鳥配列では、伝熱管１７とヘッダ管１６からなる層が重なっており、いずれの層においても伝熱管１７は等間隔に並んでいる。しかし、ある層とその一つ上、または一つ下の層では伝熱管１７の位置がずれており、そのずれは同一層内で隣り合う伝熱管１７の間隔の半分の距離である。そのため、層により伝熱管１７の位置がずれていない配列に比べて、千鳥配列では鉛直上方向から重なって見える伝熱管１７同士の距離が長い。
【００２１】
以下にチムニー２０の構成について記載する。図３にチムニー２０の長軸に平行な縦断面図を示す。チムニー２０は円筒形であり、原子炉建屋１の屋上に直立に設けられている。チムニー２０の下端付近の内側には伝熱管群１４が設けられている。チムニー２０の下端は伝熱管群１４の下端よりも低い位置であり、チムニー２０の上端は伝熱管群１４の上端よりも高い位置である。チムニー２０の上端はできるだけ高い位置であることが望ましい。
【００２２】
チムニー２０は第一の壁である放熱壁２１と第二の壁である断熱壁２２の２種類の壁を備えている。チムニー２０のうち、伝熱管群１４の上端より下の部分が放熱壁２１であり、伝熱管群１４の上端より上の部分が断熱壁２２である。放熱壁２１の上に断熱壁２２が乗っており、固定されている。
【００２３】
放熱壁２１は熱伝導性が高く軽い材料で構成されており、例えばアルミニウムで構成されている。断熱壁２２は熱伝導性が低く軽い素材で構成されており、例えばグラスウールや樹脂などで構成されている。
【００２４】
チムニー２０の下端は原子炉建屋１の屋上に接触しており、チムニー２０の下端にはチムニー２０の壁を貫通する通風孔２３が設けられている。
【００２５】
（作用）
以下、本実施形態の冷却装置の作用について説明する。
【００２６】
まず、ヒートパイプ１１がプール水４を冷却する仕組みについて記載する。プール水４に浸っている受熱器１２内部の液体状の冷媒が、プール水４の熱を吸収して蒸発し、気体状になる。気体状の冷媒は気体配管１３を通り、ヘッダ管１６を経由して伝熱管群１４内の各伝熱管１７に分配される。
【００２７】
伝熱管１７を介して冷媒は大気と熱交換して放熱し、温度が低下する。冷媒の温度が沸点以下になると、冷媒は凝縮して液体状となる。液体状となった冷媒は液体配管１５側のヘッダ管１６を通して、液体配管１５に流入し、再び受熱部１２に戻る。この一連の作用でプール水４が冷却される。
【００２８】
冷媒は水の沸点よりも低いため、プール水４が沸点に達する前に冷却が開始される。そのため、プール水４の沸騰を防ぐことができる。
【００２９】
次に、チムニー２０内に生じる現象について説明する。チムニー２０の下端付近の内側には冷却対象である伝熱管群１４が設けられており、チムニー２０内部には煙突効果による自然対流が生じる。煙突効果とは、煙突状の空間内部を高温の流体が上昇していくとき、煙突下部に負圧が働いて流体が流入する効果のことである。煙突効果による自然対流は煙突状の空間が長いほど増大する。
【００３０】
伝熱管１７を介した冷媒との熱交換によって温められた空気は、チムニー２０内を上昇しチムニー２０上端から流出する。そして、チムニー２０内部よりも低温のチムニー２０外部の大気が通風孔２３から流入する。チムニー２０の下端は伝熱管群１４の下端より下であり、伝熱管群１４は自然対流の内側に位置する。
【００３１】
以下に、チムニー２０の断熱壁２２の作用について説明する。
【００３２】
煙突効果による自然対流は、煙突状の空間内の大気の温度が煙突状の空間外の大気の温度より高いほど大きくなる。断熱壁２２は、断熱壁２２の内側の大気の温度低下を抑制する。そのため、チムニー２０に断熱壁２２を設けることで、チムニー２０内部の大気の温度低下による自然対流の減衰が抑制される。そして、自然対流の減衰が抑制された分、伝熱管群１４を通り抜ける大気の量が増加して冷媒と熱交換する大気の量が増加し、伝熱管群１７からの放熱量が増加する。
【００３３】
また、以下にチムニー２０の放熱壁２１の作用について説明する。
【００３４】
伝熱管群１４を通過する大気は、伝熱管１７を介して冷媒から熱を吸収しながら上昇するため、伝熱管群１４の上層周囲の大気は伝熱管群１４の低層に比べて温度が高い。そのため、伝熱管群１４の上層では、大気と気体状の冷媒の温度差が小さくなり、伝熱管群１４の低層に比べ放熱量が減少する。
【００３５】
しかし、放熱壁２１は放熱壁２１内側の大気の熱をチムニー２０外部に放出し、主に伝熱管群１４上層周囲の大気の温度を低下させる。伝熱管１４群上層周囲の大気温度が低下することで、伝熱管群１４上層の冷媒と大気の熱交換が促進されて放熱量は増加する。
【００３６】
（効果）
本実施形態の冷却装置は、チムニー２０が断熱壁２２を備えることで、放熱壁２２内部の自然対流の減衰が抑制されるため、冷媒はより多くの大気と熱交換し、伝熱管群１４からの放熱量を増加させることができる。
【００３７】
また、チムニー２０内部の伝熱管群１４の周囲を放熱壁２１とすることで、伝熱管群１４上層周囲の大気の温度上昇を抑制し、伝熱管群１４からの放熱量を増加させることができる。
【００３８】
よって、本実施形態の冷却装置は、自然対流と、冷却対象周囲の除熱により、チムニー２０内に設けられた伝熱管群１４からの放熱量が増加される。そのため伝熱管群１４を、冷却性能を維持したままで小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００３９】
また、伝熱管１７と気体配管１３側のヘッダ管１６は熱伝導性が高く、環状フィンやプレートフィンにより熱交換可能な表面積が大きい。そのため冷媒と大気との熱交換が促進され、ヘッダ管１６内部と伝熱管１７内部の気体状の冷媒は速やかに凝縮して液体状となる。
【００４０】
また、伝熱管１７は千鳥配列に並んでおり、鉛直上方向から重なって見える伝熱管１７同士の距離が長い。そのため、鉛直方向直下の伝熱管１７から鉛直方向直上の伝熱管１７に到達する大気の、放熱壁２１での除熱量が増加する。よって、伝熱管群１４上層の冷媒はより低温の大気と熱交換することができ、伝熱管群１４からの放熱量が増加する。
【００４１】
なお、チムニー２０の下端は、原子炉建屋１の屋上に接触するものとしたが、原子炉建屋１の屋上に接触せず、チムニー２０の下端が開放していてもよい。その場合、通風孔２３は設けなくてもよい。
【００４２】
また、チムニー２０の設置箇所は原子炉建屋１の屋上に限られない。チムニー２０の上端が大気に開放され、チムニー２０の下端から大気が流入し、放熱壁が大気に触れる場所であればよい。
【００４３】
また、チムニー２０は円筒形でなくても良い。チムニーが筒状であればよく、例えばチムニー長軸に垂直な断面が多角形であることが考えられる。
【００４４】
また、放熱壁２１と断熱壁２２の境界は厳密に伝熱管群１４の上端でなくてもよい。少なくとも、冷却対象である伝熱管群１４の下端より上に放熱壁２１と断熱壁２２の境界が位置していれば、自然対流促進とチムニー２０内の大気の除熱の２つの冷却効果を得ることができる。放熱壁２１と断熱壁２２の境界は、冷却対象の大きさや温度により、冷却効率が最も高くなる位置であることが好ましい。
【００４５】
また、伝熱管群１４の構造は千鳥配列に限られない。
【００４６】
また、伝熱管１７と気体配管１３側のヘッダ管１６は、必ず環状フィンやプレートフィンがついた配管である必要はない。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の冷却装置について図４を用いて説明する。図４は本実施形態の冷却装置における伝熱板３０を備えたチムニーの断面図である。
【００４８】
なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４９】
（構成）
以下、本実施形態の構成を説明する。本実施形態の冷却装置は、チムニー２０が伝熱板３０を備えている。伝熱板３０はチムニー２０の長軸に垂直な面を備えており、その面でチムニー２０を上下に分断するようにチムニー２０を貫通している。
【００５０】
また、伝熱板３０のチムニー２０の長軸に垂直な面積は、伝熱板３０が貫通する部分のチムニー２０の断面積よりも大きく、伝熱板３０の端部はチムニー２０から突出している。
【００５１】
また、伝熱板３０は、伝熱管１７とヘッド管１６で構成された層と層の間の空間に設けられている。伝熱板３０が挟まれる層は、伝熱管群１４の上層が好ましく、本実施形態では伝熱管群１４の最上層と、最上層直下の２段目である。
【００５２】
また、伝熱板３０は熱伝導性が高く軽い材料で構成されており、例えばアルミニウムで構成されている。伝熱板３０はチムニー２０の長軸に平行な貫通孔を多数有している。例えば、伝熱板３０は直行格子構造や、ハニカム構造である。
【００５３】
（作用）
以下、本実施形態に設けられた伝熱板３０の作用を説明する。
【００５４】
チムニー２０内を上昇する大気は、伝熱板３０を通過する際に伝熱板３０で除熱され、温度が低下する。除熱された熱は伝熱板３０の端部からチムニー２０の外側に放出される。
【００５５】
（効果）
本実施形態の冷却装置は伝熱板３０を備えることで、伝熱管群１４周囲の大気温度が低下し、大気と冷媒の熱交換量が増加し、伝熱管群１４からの放熱量を増加させることができる。そのため、伝熱管群１４を冷却性能を維持したままで小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００５６】
また、伝熱板３０に設けられたチムニー２０の長軸に平行な多数の孔は、伝熱板３０を設けることによって生じる自然対流に対する抵抗を低減する。
【００５７】
また、伝熱板３０に設けられた鉛直方向の多数の貫通孔により、伝熱板３０が大気と熱交換する表面積が増加する。そのため、チムニー２０内の大気からの除熱量が増加する。
【００５８】
なお、伝熱板３０は冷却対象である伝熱管群１４の上端と下端の間に設けられればよく、伝熱管群１４の大きさや温度分布により、最適な層間に設置してよい。また、伝熱板３０の設置枚数も、伝熱管群１４の大きさや温度分布により最適な枚数を設置してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の冷却装置について図５を用いて説明する。図５は本実施形態の冷却装置における吸気孔を備えたチムニーの断面図である。
【００６０】
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６１】
（構成）
以下、本実施形態の構成を説明する。本実施形態は放熱壁２１に放熱壁２１を貫通する吸気孔４０を備える。吸気孔４０は伝熱管群１４の上層付近の位置に設けられる。
【００６２】
また、吸気孔４０にはフローガイド４１が設けられている。このフローガイド４１は、チムニー２０外側の端部の高さがチムニー２０内側の端部の高さよりも低くなるよう傾斜を有している。
【００６３】
（作用）
以下、本実施形態の放熱壁２１に設けられた吸気孔４０の作用を説明する。チムニー２０の外部の大気が吸気孔４０からチムニー２０内部に流入する。吸気孔４０は伝熱管群１４の上層付近に設けられており、チムニー２０外部の低温の大気は、伝熱管群１４の上層付近に流入する。
【００６４】
また、フローガイド４１の傾斜により、吸気孔４０からチムニー２０内部に流入する大気は下から上に上昇するように流入する。フローガイド４１に導かれた大気は、チムニー２０外部の、より下方の温度の低い大気である。
【００６５】
（効果）
本実施形態の冷却装置は吸気孔４０を設けることで、チムニー２０外部の大気が流入して伝熱管群１４周囲の温度が低下するため、伝熱管群１４からの放熱量が増加する。そのため、冷却性能を維持したままで伝熱管群１４を小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００６６】
また、本実施形態の冷却装置は吸気孔４０にフローガイド４１を設けることで、外気の流入によるチムニー２０内の自然対流の乱れが少なく、また、流入する大気は、チムニー２０外部下方のより低温の外気である。そのため、伝熱管群１４は、熱交換する大気の量を大きく損なうことなく、より低温の大気と熱交換することができ、冷媒からの放熱量が増加する。よって、伝熱管群１４を冷却性能を維持したままで小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００６７】
なお、吸気孔４０は、伝熱管群１４の大きさや温度分布により、放熱壁２１の最適な位置に設置して良い。また、伝熱管群１４の大きさや温度分布により、複数設けてもよい。
【００６８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の冷却装置について図６及び図７を用いて説明する。図６は本実施形態の冷却装置における日差し避けを備えたチムニーの断面図である。図７は本実施形態の冷却装置における貫通孔を設けた日差し避けを備えたチムニーの断面図である。
【００６９】
なお、第１の実施形態及乃至第３の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７０】
（構成）
以下、本実施形態の構成を説明する。本実施形態の冷却装置は、チムニー２０の放熱壁２１の外側に、空間を空けて放熱壁２１を覆う日差し避け５０を設けている。日差し避け５０は日差し避け壁５１と日差し避け天井５２からなる。
【００７１】
日差し避け壁５１は放熱壁２１の周囲を所定の距離を置いて囲む円筒状の壁である。日差し避け壁５１の上端は放熱壁２１の上端よりも上であり、日差し避け壁５１の下端は放熱壁２１の下端と同じ高さである。日差し避け壁５１の下端が原子炉建屋１の屋上に接触する際には、日差し避け壁５１の下端付近に日差し避け壁５１を貫通する通気孔５３が設けられている。
【００７２】
日差し避け天井５２は日差し避け壁５１の上端に設けられ、日差し避け壁５１とチムニー２０との間の空間を覆っている。日差し避け天井５２はルーバー５４である。日差しが日差し避け壁５１とチムニー２０との間の空間に差し込まないように、ルーバー５４を構成する羽板は傾斜している。
【００７３】
（作用）
以下、本実施形態に設けられた日差し避け５０の作用を説明する。日差し避け５０が放熱壁２１の周囲を覆い、放熱壁２１及び周囲の大気は日差しを受けない。
【００７４】
また、日差し避け壁５１とチムニー２０との間の空間に、日差し避け５１壁下端の通気孔５３から、日差し避け５０外部の低温の大気が流入する。また、日差し避け天井５２のルーバー５４から、放熱壁２１からの放熱により温度が上昇した大気がチムニー２０及び日差し避け５０の外部に流出する。
【００７５】
（効果）
以下、本実施形態の効果を説明する。
【００７６】
本実施形態の冷却装置は、日差し避け５０により、日差しによる放熱壁２１周囲の温度上昇が抑制される。そのため、日差しが照射していても、放熱壁２１からの大気の除熱量の減少が抑えられ、伝熱管群１４からの放熱量の減少が抑制される。
【００７７】
なお、本実施形態の日差し避け壁５１の下端は原子炉建屋１の屋上に接触せず、開放していている構成としてもよい。開放している場合は通気孔２３を設けなくてよい。
【００７８】
また、日差し避け壁５１をルーバー５４で構成してもよい。その場合はルーバーを構成する羽板は、日差しが日差し避け壁５１とチムニー２０との間の空間に差し込まないように傾斜している。
【００７９】
その場合、日差し避け壁５１のルーバー５４からも、チムニー２０及び日差し避け５０の外部の低温の大気が流出入するため、日差し避け壁５１をルーバーとしない場合に比べて、放熱壁２１周囲の大気の温度が低下する。そのため、チムニー２０内の大気からの除熱量が増加し、伝熱管群１４周囲の大気の温度が低下し、放熱量が増える。よって、伝熱管群１４を冷却性能を維持したままで小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００８０】
また、日差し避け天井５２及び日差し避け壁５１のルーバー５４の羽板は、手動または自動で傾斜角度を変化可能な構成としても良い。日差しの角度や風向、風量に合わせて、放熱壁２１周囲の大気が最も低温になるように、羽板の傾斜角度を変化させる。すると、日差しによる温度上昇が抑制され、さらに自然風により放熱壁２１を介してチムニー２０内の大気の除熱量が増加する。そして、伝熱管群１４周囲の大気の温度が低下し、伝熱管群１４からの放熱量が増える。そのため、伝熱管群１４を冷却性能を維持したままで小型化することが可能であり、冷却装置を小型化することができる。
【００８１】
また、日差し避け壁５１は円筒形としたが、円筒形に限られず筒型であればよい。
【００８２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、第１の実施形態乃至第４の実施形態は、いずれも適宜組み合わせることが可能である。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の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。
【００８３】
例えば、本実施形態の冷却装置は、冷却対象物が使用済燃料貯蔵プール以外であってよい。また、チムニー内の冷却対象も伝熱管群１４のように冷却装置の一部でなくてもよく、冷却装置の冷却対象物であってよい。
【符号の説明】
【００８４】
１      原子炉建屋
２      使用済燃料貯蔵プール
３      使用済燃料
４      プール水
１０      冷却装置
１１      ループ型のヒートパイプ
１２      受熱器
１３      気体配管
１４      伝熱管群
１５      液体配管
１６      ヘッダ管
１７      伝熱管
２０      チムニー
２１      放熱壁
２２      断熱壁
２３      通風向
３０      伝熱板
４０      吸気孔
４１      フローガイド
５０      日差し避け
５１      日差し避け壁
５２      日差し避け天井
５３      通気孔
５４      ルーバー 
【図１】
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【図２】
2014035264.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014035264.tif 000008
【図７】
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