(57)【要約】【課題】過酷事故時において外部電源を用いることなく効率的か継続的に原子炉格納容器の水素を除去する。【解決手段】原子炉圧力容器１０１を格納する原子炉格納容器１０２内に配置され、事故時に原子炉格納容器１０２内の水素を除去する水素除去装置において、前記水素除去装置は、内部に触媒８が配置された筐体７と、前記筐体７の上方に設けられ上部が開放された貯水容器１と、前記筐体７の上下部に設けられた上蓋６ａ及び下蓋６ｂと、前記上蓋６ａ及び下蓋６ｂをそれぞれ前記貯水容器１に取り付けるための取付部材３、１０と、を備え、前記上蓋６ａ及び下蓋６ｂは前記貯水容器１内に貯水された水の重量により前記筐体７の上部及び下部を開閉して前記原子炉格納容器１０２内の雰囲気ガス１７が流入可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器を格納する原子炉格納容器内に配置され、事故時に原子炉格納容器内の水素を除去する水素除去装置において、
前記水素除去装置は、内部に触媒が配置された筐体と、前記筐体の上方に設けられ上部が開放された貯水容器と、前記筐体の上下部に設けられた上蓋及び下蓋と、前記上蓋及び下蓋をそれぞれ前記貯水容器に取り付けるための取付部材と、を備え、
前記上蓋及び下蓋は前記貯水容器内に貯水された水の重量により前記筐体の上部及び下部を開閉して前記原子炉格納容器内の雰囲気ガスが流入可能となることを特徴とする原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項２】
前記貯水容器の側面上部に複数の水抜き孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項３】
前記触媒は、前記格納容器内の窒素と水素からアンモニアを生成する水素／窒素反応触媒と、水蒸気と反応して発熱する水蒸気除去酸化物と、水素と酸素から水を生成する水素／酸素反応触媒と、からなることを特徴とする請求項１又は２記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項４】
前記触媒の内部にクランク状のガス経路を形成したことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項５】
前記水素／窒素反応触媒、水蒸気除去酸化物及び水素／酸素反応触媒をメッシュ状の容器に充填したことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項６】
前記メッシュ状の容器の外面及び／又は内部に蓄熱板を設けたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項７】
前記水素／窒素反応触媒、水蒸気除去酸化物及び水素／酸素反応触媒を順に直列に配置したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項８】
前記水素／窒素反応触媒、水蒸気除去酸化物及び水素／酸素反応触媒をそれぞれ縦方向に並列に配置したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項９】
前記触媒の下部にクランク状のガス通路が形成された水蒸気除去部を配置したことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項１０】
前記筐体の周囲に過熱ジャケットを配置したことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項１１】
前記筐体に水素又は不活性ガスを供給及び排出する配管を接続したことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の水素除去装置を用いて事故時に上方から水を前記貯水容器に放出して前記筐体の上部及び下部を開動作させて前記原子炉格納容器内の雰囲気ガスを筐体内に流入させて原子炉格納容器内の水素を除去することを特徴とする原子炉格納容器の水素除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力プラントの事故時に原子炉格納容器内に発生する水素を除去する原子炉格納容器の水素除去装置及び水素除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、沸騰水型原子力プラントの原子炉格納容器は、図８に示すように、原子炉炉心１０７を内蔵する原子炉圧力容器１０１を格納する原子炉格納容器１０２と、原子炉圧力容器１０１を包囲する上部ドライウェル１０３及び下部ドライウェル１０４と、上部ドライウェル１０３にベント管１０６を介して接続され内部にサプレッションプール１０５ａを備えたウェットウェル１０５とから構成される。また、原子炉圧力容器１０１を包囲して生体遮蔽壁１０８が設置されている。
【０００３】
このように構成された原子炉格納容器１０２において、原子炉圧力容器１０１に接続する主蒸気管１０９等の原子炉一次冷却系配管が仮に破断した場合、原子炉格納容器１０２内の上部ドライウェル１０３に高温・高圧の原子炉一次冷却材が放出され、上部ドライウェル１０３内の圧力・温度が急激に上昇する。上部ドライウェル１０３に放出された高温・高圧の冷却材は、上部ドライウェル１０３内の気体と混合して、ベント管１０６を通してサプレッションプール水１０５ａ中に放出されて冷却される。こうして原子炉圧力容器１０１から放出される熱エネルギーの多くはこのサプレッションプール水１０５ａに吸収される。
【０００４】
そして、原子炉圧力容器１０１内には非常用炉心冷却系（図示せず）によりサプレッションプール水１０５ａが注入されて炉心が冷却されるが、この冷却水は長期的には炉心から崩壊熱を吸収し、破断した配管の破断口からドライウェル１０３、１０４へ放出される。このため、上部ドライウェル１０３内の圧力・温度は常にウェットウェル１０５よりも高い状態となる。
【０００５】
このような長期的事象下で原子炉内では冷却材である水が放射線分解され、水素ガスと酸素ガスが発生する。さらに、燃料被覆管の温度が上昇する場合には水蒸気と燃料被覆管材料のジルコニウムとの間で、いわゆるMetal-Water反応と呼ばれる反応が起こり、短時間で多量の水素ガスが発生する。こうして発生した水素ガスは破断した配管の破断口等から原子炉格納容器１０２内に放出され、原子炉格納容器１０２内の水素ガス濃度は次第に上昇する。
【０００６】
その際、水素ガスは非凝縮性であるため、原子炉格納容器１０２内の圧力も上昇する。そして、水素ガス濃度が４vol％かつ酸素濃度が５vol%以上に上昇する、いわゆる可燃限界を越えたときには、気体は可燃状態となる。さらに前記したようにMetal-Water反応等で水素ガス濃度が上昇すると過剰な反応が起きる可能性がある。
【０００７】
こうした事態への対策として、従来の沸騰水型原子力発電所では、原子炉格納容器１０２内を窒素ガスで置換し酸素濃度を低く維持することにより、Metal-Water反応により短時間で大量に発生する水素ガスに対しても原子炉格納容器１０２内が可燃性雰囲気となることを厳に防止し、固有の安全性を達成している。
【０００８】
また、水素ガスを除去するため原子炉格納容器１０２の外部に設置された再結合器及びブロアを有する可燃性ガス濃度制御装置により、原子炉格納容器１０２内の気体を原子炉格納容器１０２外に吸引し、昇温させて水素ガスと酸素ガスを再結合させて水に戻し、残りの気体を冷却してから原子炉格納容器１０２内へ戻すことで、可燃性ガス濃度の上昇を抑制する手段が提案されている（特許文献１）。
【０００９】
また、外部電源を用いず、静的に可燃性ガス濃度を制御する方法として、水素の酸化触媒を用いて再結合反応を促進させる触媒式再結合装置を原子炉格納容器１０２内に複数配置する方法も提案されている（特許文献２）。  
また、事故時に原子炉格納容器１０２内に発生する水素を窒素との触媒反応で除去する方法も提案されている（特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３２２７６８号公報
【特許文献２】特開平５−１８８１９６号公報
【特許文献３】特開２００５−３３７１号公報
【特許文献４】特開２０１１−１０６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したMetal-Water反応によって大量の水素が発生する事象下において、格納容器に封入されている窒素と水素とを反応させて水素を除去することが効率的であるが、水素を窒素との触媒反応で除去する場合、水素／窒素触媒反応に使用する触媒（例えば、Ｒｕ）の多くは５００℃程度の高温を必要とし、触媒、助剤等を組み合わせても約３００℃の熱源が無いと反応は全く起こらない。一方、過酷事故に際して外部電源の確保が困難であるため、外部電源を用いずに触媒反応に必要な高温の熱源を確保するとともに、効率的かつ持続的に触媒反応を継続させる必要がある。
【００１２】
また、触媒は湿潤雰囲気又は酸化雰囲気下にあると触媒機能が暫時失われ、最終的には触媒が機能しなくなるため、定常状態では触媒を密封状態で容器内に保管し、事故時に容器を開放する必要があるが、従来の開閉手段は外部から圧縮ガスを供給して開閉操作を行う等（特許文献３、４）、配管、弁、ボンベ等種々の付帯設備を必要とし、装置が複雑化かつ大型化するという課題があった。  
さらに、過酷事故時に大量に発生するヨウ素は、触媒反応の毒物質となり、水素／窒素触媒反応を阻害するため、ヨウ素による影響を極力排除する必要があった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、過酷事故時において外部電源を用いずに、水素除去装置を効率的かつ持続的に作動させることができる原子炉格納容器の水素除去装置及び水素除去方法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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る原子炉格納容器の水素除去装置は、原子炉圧力容器を格納する原子炉格納容器内に配置され、事故時に原子炉格納容器内の水素を除去する水素除去装置において、前記水素除去装置は、内部に触媒が配置された筐体と、前記筐体の上方に設けられ上部が開放された貯水容器と、前記筐体の上下部に設けられた上蓋及び下蓋と、前記上蓋及び下蓋をそれぞれ前記貯水容器に取り付けるための取付部材と、を備え、前記上蓋及び下蓋は前記貯水容器内に貯水された水の重量により前記筐体の上部及び下部を開閉して前記原子炉格納容器内の雰囲気ガスが流入可能となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、過酷事故時において外部電源を用いることなく効率的かつ継続的に原子炉格納容器内の水素を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は第１の実施形態に係る定常時における水素除去装置の断面構成図、（ｂ）は作動時の水素除去装置の断面構成図。
【図２】（ａ）は第２の実施形態に係る基本的構成の触媒の断面構成図、（ｂ）は触媒の断面構成図。
【図３】第２の実施形態の変形例１に係る触媒の断面構成図。
【図４】第２の実施形態の変形例２に係る触媒の断面構成図。
【図５】第２の実施形態の変形例３に係る触媒の断面構成図。
【図６】第３の実施形態に係る触媒の断面構成図。
【図７】第４の実施形態に係る水素除去装置の断面構成図。
【図８】原子炉格納容器の断面構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る原子炉格納容器の水素除去装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る原子炉格納容器の水素除去装置を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。  
（構成）
図１（ａ）は定常時の水素処理装置の断面構成図、図１（ｂ）は事故時における作動時の水素処理装置の断面構成図である。
【００１９】
本実施形態の水素処理装置は、図１（ａ）に示すように、上部が開放した貯水容器１、貯水容器１の側面上部に設けられた複数の水抜き孔２、貯水容器１の下面に取付部材１０を介して取り付けられた上蓋６ａ、貯水容器２の側面に支柱等からなる取付部材３を介して取り付けられた下蓋６ｂ、内部に触媒８を収容し定常時に上部が上蓋６ａ、下部が下蓋６ｂで密封される筐体７、筐体７と上蓋６ａ及び下蓋６ｂとの間にそれぞれ配置されたシール部材５ａ、５ｂ、上蓋６ａ及び下蓋６ｂを筐体７に対しそれぞれ上下動開閉可能に支持する弾性部材４ａ、４ｂ、筐体７を格納容器内の適宜な床面に設置するための脚部材１１とから構成される。
【００２０】
なお、図１（ａ）において、触媒８は便宜上、１ユニットのみ図示しているが、実際は筐体７内に複数ユニット設置されている。  
このように構成された水素除去装置において、定常状態では触媒８を収容する筐体７は上下が上蓋６ａ及び下蓋６ｂにより密封閉止される。また、筐体７の内部には乾燥維持、酸化防止のため窒素が封入されている。
【００２１】
本実施形態では触媒８として、少なくとも水素／窒素反応触媒が用いられる。水素／窒素反応触媒としては、例えば、Ｒｕ金属が用いられ、次の触媒反応が進行する。  
３Ｈ２  ＋  Ｎ２  →  ２ＮＨ３
なお、触媒８として、水素／酸素反応触媒及び水素／窒素反応触媒を併用して用いてもよい。
【００２２】
（作用）
原子力発電所において、配管破断事故や炉心溶融を伴う苛酷事故が発生した場合、燃料棒を冷却するための非常用炉心冷却系（ＥＣＣＳ）又は残留熱除去系（ＲＨＲ）ポンプが稼働して炉心冷却スプレイが動作して炉心への注水が開始され（図示せず）、格納容器１０２内に大量の水１４が放出される。この水１４が水素除去装置の上部に設けられた貯水容器１に貯留水９として所定量貯留すると、その重量により、上蓋６ａが弾性部材４ａに抗して下降し、同時に取付部材３の下部に設置された下蓋６ｂも弾性部材４ｂに抗して下降し、これにより筐体７は開放され、格納容器内の雰囲気ガス１７が流入可能となる。
【００２３】
筐体７内に流入した雰囲気ガス１７は触媒８によって化学反応を起こし、反応ガス１６は筐体７の外へ排出され、同時に格納容器１０２内の雰囲気ガス１７が筐体７内に流入することで自然循環が開始され、格納容器１０２内の水素を持続的に除去することができる。
【００２４】
また、触媒８が水素／窒素反応触媒の場合、触媒反応によってアンモニアガスが生成する。本実施形態では、貯水容器２に貯留された水が所定量を越えると水抜き孔２から筐体７の側面へ落下し、そこでアンモニアガス（ＮＨ３）と接触してアンモニア水（ＮＨ４）が生成され、ウェットウェル１０５に流れ込む。これにより、サプレッションプール水１０５ａの水質がアルカリ性となり、ヨウ素の放出を抑制することができる。
【００２５】
なお、過酷事故時に炉心から放出されたヨウ素（Ｉ２）はサプレッションプール水１０５ａ中に溶解するが、その後、プール水１０５ａ中のヨウ素が気相中に再放出される割合は当該プール水１０５ａのｐＨ値に依存し、ｐＨ値が小さいほど（酸性）ヨウ素の再放出が促進され、ｐＨ値が大きいほど（アルカリ性）再放出が抑制されることが知られている。
【００２６】
（効果）
本第１の実施形態によれば、過酷事故時に作動する炉心スプレイ等からの水を利用して触媒８が収容されている筐体７の開閉を自動的に行うことにより、人力や外部電源を用いることなく確実にかつ効率的に原子炉格納容器１０２内の水素を除去することができる。
【００２７】
また、触媒８で生成したアンモニアガス（ＮＨ３）は反応熱の影響で高温の状態であるが、貯水容器２から液下した水と接触してその温度を低下させるとともに、原子炉格納容器１０２内へ拡散することなくアンモニア水（ＮＨ４）として、ウェットウェル１０５へ流入させることができる。これにより、ウェットウェル１０５内のサプレッションプール水１０５ａの水質をアルカリ性にし、ヨウ素の放出を抑制することができる。  
また、ガス状のアンモニアとガス状のヨウ素が接触した場合にはＮＩ３のような爆発物を生成する可能性があるが、そのような危険性も回避することができる。
【００２８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る原子炉格納容器の水素除去装置を、図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。  
（構成）
本第２の実施形態は触媒８の構造に関し、図２（ａ）はクランク状に配置した水素／窒素反応触媒１９と蓄熱板１８からなる基本的構成の触媒８の断面構成図である。また、図２（ｂ）は図２（ａ）のクランク状配置を適用した触媒８の断面構成図でＲｕ金属等からなる水素／窒素反応触媒１９、ＭｇＯ又は鉄と活性炭の混合物等の酸化物からなる水蒸気除去酸化材２０及び白金等の金属触媒からなる水素／酸素反応触媒２１から構成される。
【００２９】
ところで、図２（ｂ）に示す触媒８は、水素／窒素反応触媒１９、水蒸気除去酸化材２０、水素／酸素反応触媒２１から構成されるが、これらの触媒及び水蒸気除去酸化材は発熱量、反応効率の違いがあるものの全て発熱反応を起こす物質である。一般に、触媒反応及び酸化反応により発生したガスは上昇流として上方へ流れるが、触媒及び酸化物が容器内に細密に充填されている場合は、雰囲気ガスが触媒８の下方から流入すると、入口付近で触媒反応が起こり反応熱が入口付近で発生する。そして、触媒反応によって発生した反応ガスは上方の細密な充填層が抵抗となって上方に流れずに、抵抗の少ない入口側に流れる。
【００３０】
このように、触媒及び水蒸気除去酸化材を容器内に細密に充填した場合は、触媒反応、酸化反応が十分に進行せず、また、反応熱による熱を次段以降の反応に利用できないという問題が生じる。
【００３１】
そのため、触媒及び水蒸気除去酸化材内に反応ガスを通過させるための通路を設けることが考えられるが、この通路を直線状に配置したのでは雰囲気ガスと触媒及び水蒸気除去酸化材との接触面積及び反応時間及が十分に確保できないとともに、触媒及び水蒸気除去酸化材が反応ガスの熱を十分に受熱できないという課題がある。
【００３２】
本発明者等は上述した課題を新たに知見し、当該課題を解決するために、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、触媒又は水蒸気除去酸化材を凹凸状の突部を有するメッシュ状の容器１２内に充填し、かつ、凹凸状の突起１８ａを有する蓄熱板１８をメッシュ容器１２内及び外面に配置し、さらに、ガス通路１３をクランク状とした触媒８を新たに発明したものである。
【００３３】
図２（ｂ）は、本実施形態の触媒８の具体的な構成例を示すもので、下段に最も発熱量の多い水素／酸素反応触媒２１を配置し、中段に水蒸気除去酸化材２０を配置し、上段に水素／窒素反応触媒１９を直列状に配置している。また、水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９は、それぞれ内部にクランク状のガス通路１３が形成されるように凸部を有するメッシュ状の容器１２内に充填される。  
さらに、熱交換を促進するために、複数の突起１８ａを有する蓄熱板１８がメッシュ状の容器１２の側面及び凸部内に配置される。
【００３４】
（作用）
このように構成された水素除去装置において、事故時に貯水容器１の荷重によって上蓋６ａ、下蓋６ｂが下方に移動し筐体７内部が開放されると雰囲気ガス１７が筐体７内に流入する。そして触媒８の下段に発熱量の多い水素／酸素反応触媒２１を配置し、水素／窒素反応触媒１９の機能を阻害する酸素を取り除くと共に雰囲気ガス１６の加熱を行い、この熱と水蒸気を伴って中段の水蒸気除去酸化材２０へ流れる。ここで水素／窒素反応触媒１９の機能を阻害する水蒸気を取り除くとともに更なる加熱を行い、最後に不純物が無く反応に十分な加熱された水素と窒素が水素／窒素反応触媒１９を流れることでアンモニア生成反応が完了し、水素と窒素が効率的に除去される。
【００３５】
（変形例１）
図３は第１の実施形態の変形例１で、図２（ｂ）に示す単位ユニットの触媒８を筐体７内に縦方向に複数配列し、その周囲を断熱材１５で覆う構成としている。また、触媒８の上方には反応ガス１６を導く排気部２２を設けている。
【００３６】
これにより、触媒８の量を増大させ反応効率を向上させるとともに、各触媒、酸化材から発生した反応熱を有効に活用することができる。また、筐体７内の上部に排気部２２を設けたことで、反応ガス１６の流動特性を向上させることができるため、水素除去効率をさらに向上させることができる。
【００３７】
（変形例２）
図４は第１の実施形態の変形例２で、図２（ｂ）に示す水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９を分離して、それぞれ縦方向に並列に配置した構成としている。
【００３８】
ここでは、筐体７内に、外側から中心に向けて、順に水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９を配置し、雰囲気ガス１７は外側から中心に向かってクランク状のガス通路１３を上下降流となって流れる。  
これにより、反応熱が中心部分に集中し、さらに反応熱を有効に活用することができるため、水素除去効率をさらに向上させることができる。
【００３９】
（変形例３）
図５は第１の実施形態の変形例３で、図２（ｂ）に示す水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９を横方向に積層して配置した構成としている。
【００４０】
原子炉格納容器１０２内に本実施形態の水素除去装置を設置する際、スペースの関係で高さ方向に制限がある場合がある。本変形例３では、水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９を横方向に積層することで、高さに制限がある狭小な空間でも設置することが可能となる。
【００４１】
（効果）
以上説明したように、本第２の実施形態によれば、水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９からなる複数の触媒８を、設置スペースに応じて筐体７内に縦又は横に適宜配置し、かつ、それぞれの内部にクランク状のガス通路１３を設けることにより反応熱を有効に活用することで格納容器内の水素を効率的かつ持続的に除去することができる。
【００４２】
また、触媒及び水蒸気除去酸化材を凸部を有するメッシュ状の容器１２に充填することでガスとの接触面積を大きくし反応効率を向上させるとともに、蓄熱板１８及び断熱材１５を適宜配設することで反応熱を有効に活用し、これにより水素除去効率をさらに向上させることができる。
【００４３】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る原子炉格納容器の水素除去装置を、図６を用いて説明する。  
炉心スプレイのスプレイ水により、原子炉格納容器１０２内の水蒸気の割合はかなり減少するものの、ウェットウェル１０５内に絶えず水があるため、原子炉格納容器１０２内では、その温度における蒸気分圧分の水蒸気が絶えず存在する。一方、水素／酸素反応触媒２１は水蒸気存在下でも十分な反応を示すが、水素／窒素反応触媒１９は水蒸気の存在により反応が阻害される。このため、水素／窒素触媒反応を持続させるために水蒸気を除去する必要がある。
【００４４】
また、事故時に発生するヨウ素は触媒の機能を劣化させるいわゆる触媒被毒物質として知られている。ヨウ素は、エアロゾルとして浮遊するＣｓＩとガス状のヨウ素（Ｉ２）として格納容器内に存在するが、これらのヨウ素を除去する必要がある。
【００４５】
本実施形態では、触媒８の下方にクランク状のガス通路１３を有する多段の水蒸気除去部２３を設ける構成としている。これにより、雰囲気ガス１７中に含まれる水蒸気が触媒８に流入する前に除去される。さらに、ＣｓＩはクランク状のガス通路１３を流れる際に、水蒸気除去部２３との衝突による物理吸着で除去され、ガス状のヨウ素も同様に吸着除去される。また、ヨウ素が水蒸気と接触してイオン化した場合にも、水蒸気と一緒に吸着除去される。
【００４６】
（効果）
本実施形態によれば、触媒８の下方に水蒸気除去部２３を設け、触媒の機能を阻害する水蒸気とヨウ素を事前に除去することにより、触媒８の水素除去効率をさらに向上させることができる。
【００４７】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る原子炉格納容器の水素除去装置を、図７を用いて説明する。  
上記実施形態の水素／酸素反応触媒２１、水蒸気除去酸化材２０及び水素／窒素反応触媒１９を用いた水素除去装置において、これらの触媒又は酸化材は湿潤状態または酸化雰囲気によって機能が暫時阻害され時間経過と共に使用できない状態となる。
【００４８】
また、水素／窒素反応触媒１９では、その性能を最大限に発揮させるため、水素環境下において加熱還元処理を施す必要がある場合がある。  
そのため、本第４の実施形態では、定常時において水素除去装置を最良の状態に維持するために、筐体７の周囲に適宜な加熱手段を有する加熱ジャケット２８を設置し、筐体７に水素又は不活性ガスの供給配管２４及び排気配管２５を接続した構成としている。  
なお、加熱ジャケット２８は反応ガス１６及び雰囲気ガス１７の流入・流出を妨げない構成となっている。
【００４９】
これにより、定常時において、筐体７内に適宜水素又は不活性ガスを注入して、加熱ジャケット２８により適温に加熱することで、触媒及び酸化材を最適な状態に維持する。  
本第４の実施形態によれば、定常時に触媒８を最適な状態に維持することで、事故時における触媒の機能を有効に発揮させることが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態の例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、適宜変更可能である。また、実施形態やその変更例に記載された作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１…貯水容器、２…水抜き孔、３…取付部材、４ａ，４ｂ…弾性部材、５ａ，５ｂ…シール部材、６ａ…上蓋、６ｂ…下蓋、７…筐体、８…触媒、９…貯留水、１０…取付部材、１１…脚部材、１２…容器、１３…ガス通路、１４…水、１５…断熱材、１６…反応ガス、１７…雰囲気ガス、１８…蓄熱板、１９…水素／窒素反応触媒、２０…水蒸気除去酸化材、２１…水素／酸素反応触媒、２２…排気部、２３…水蒸気除去部、２４…供給配管、２５…排気配管、２８…加熱ジャケット、１０１…原子炉圧力容器、１０２…原子炉格納容器、１０３…上部ドライウェル、１０４…下部ドライウェル、１０５…ウェットウェル、１０５ａ…サプレッションプール水、１０６…ベント管、１０７…原子炉炉心、１０８…生体遮蔽壁、１０９…主蒸気管。
【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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