(57)【要約】【課題】原子炉圧力容器を格納する格納容器の冷却構造に関し、冷却水を格納容器の外表面上に均一に分散させて、格納容器の冷却効率を向上する。【解決手段】原子炉圧力容器５１を格納する格納容器１０と、格納容器１０を取り囲むように格納容器１０から空間を隔てて立設される原子炉建屋１１，１２と、格納容器１０の外表面に冷却水を供給する冷却水供給手段１３，１４とを備え、格納容器１０の外表面に、冷却水供給手段１３，１４から供給される冷却水を格納容器１０の外面上に均一分散させる無数の微小突起１６を設けた。【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格納容器と、前記格納容器を取り囲むように前記格納容器から空間を隔てて立設される原子炉建屋と、前記原子炉建屋に設けられ前記格納容器の外表面に冷却水を供給する冷却水供給手段と、を備え、
前記格納容器の外表面には、前記冷却水供給手段から供給される冷却水を前記格納容器の外面上に均一分散させるべく、無数の微小突起が設けられる
ことを特徴とする格納容器の冷却構造。
【請求項２】
前記微小突起は微小粒子が混入された塗料を前記格納容器の外表面に塗布することで形成される
ことを特徴とする請求項１記載の格納容器の冷却構造。
【請求項３】
前記格納容器は鋼製の格納容器であるとともに、前記微小粒子は磁性を有する微小粒子である
ことを特徴とする請求項２記載の格納容器の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧水型原子炉などの原子炉圧力容器を格納する格納容器の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉圧力容器を格納する格納容器の冷却構造として、格納容器を取り囲むように立設された原子炉建屋の上部に冷却水の貯水槽を設け、緊急時に格納容器の外表面に向けて冷却水を放水する構造が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、この種の格納容器の冷却構造として、原子炉建屋の上部に設けられた貯水槽から格納容器の外表面上部にスプレイヘッダを介して散布した冷却水を、格納容器の外表面に傾斜して取り付けられた冷却樋により周方向に均等に分散する格納容器の冷却設備が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１７６９０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、上述のような、鋼製の格納容器の外表面に冷却樋等の冷却水を均等分散させる構造物を取り付けた格納容器の冷却設備においては、係る構造物を格納容器の外表面に溶接等により固着する必要がある。そのため、原子炉圧力容器から発せられる熱により鋼製の格納容器が熱変形すると、格納容器の外表面に固着された構造物が格納容器の熱変形に追従できない場合がある。そして、構造物が格納容器の熱変形に追従できない場合は、冷却水を均等に分散する機能も低下するため、緊急時等に冷却効果を十分に発揮できない可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、緊急時等における格納容器の冷却に際し、格納容器の外表面に供給された冷却水を格納容器の外表面上に均一に分散させることで、格納容器の冷却効率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の格納容器の冷却構造は、原子炉圧力容器を格納する格納容器と、前記格納容器を取り囲むように前記格納容器から空間を隔てて立設される原子炉建屋と、前記原子炉建屋に設けられ前記格納容器の外表面に冷却水を供給する冷却水供給手段とを備え、前記格納容器の外表面には、前記冷却水供給手段から供給される冷却水を前記格納容器の外面上に均一分散させるべく、無数の微小突起が設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、前記微小突起は微小粒子が混入された塗料を前記格納容器の外表面に塗布することで形成されてもよい。
【０００９】
また、前記格納容器は鋼製の格納容器であるとともに、前記微小粒子は磁性を有する微小粒子であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の格納容器の冷却構造によれば、緊急時等における格納容器の冷却に際し、格納容器の外表面に供給された冷却水を格納容器の外表面上に均一に分散させることで、格納容器の冷却効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る格納容器の冷却構造を示す模式的な断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の一実施形態に係る格納容器を示す模式的な側面図、図２（ｂ）は本発明の一実施形態に係る格納容器を示す模式的な平面図である。
【図３】他の実施形態に係る格納容器を示す模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１，２に基づいて、本発明の一実施形態に係る格納容器の冷却構造を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る格納容器の冷却構造１は、加圧水型原子炉５０の原子炉圧力容器５１や蒸気発生器５２などを格納する鋼製の格納容器１０と、設置面６０に格納容器１０から空間を隔てて立設された外壁部１１と、外壁部１１の上部に格納容器１０から空間を隔てて設けられた屋根部１２と、屋根部１２に設けられた冷却水を貯留する貯水槽１３と、貯水槽１３に接続された放水管１４とを備え構成されている。なお、本実施形態において、外壁部１１と屋根部１２とは、本発明の原子炉建屋を構成する。また、貯水槽１３と放水管１４とは、本発明の冷却水供給手段を構成する。
【００１４】
格納容器１０は、図１に示すように、円筒状の格納容器側部１０ａと、この格納容器側部１０ａの上端から中心に向かって上方に湾曲した格納容器天井部１０ｂとを有してドーム状に形成されている。また、格納容器１０の格納容器側部１０ａは、加圧水型原子炉５０を取り囲むように設置面６０に立設されている。すなわち、格納容器１０は、設置面６０に配設された加圧水型原子炉５０の原子炉圧力容器５１や蒸気発生器５２を格納容器１０内部に収容するように構成されている。
【００１５】
また、格納容器天井部１０ｂの外表面の全面には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、無数の微小突起１６が設けられている。本実施形態において、この微小突起１６は、鋼材への吸着性の高い微小粒子（例えば、磁性体を径０．１〜０．５ｍｍ程度に粉砕した微小グリッド）が混入された塗料を、鋼製の格納容器天井部１０ｂの外表面に塗布することで形成されている。すなわち、格納容器天井部１０ｂの外表面の全面には、塗料に混入された粒子（微小グリッド）の固着により、所定の高さ（０．１〜０．５ｍｍ程度）に突出した無数の微小突起１６が形成される。
【００１６】
このように、無数の微小突起１６を設けたことで、格納容器天井部１０ｂの外表面には、後述する冷却水を流す無数の流路が構成される。すなわち、無数の流路により格納容器天井部１０ｂの外面上で冷却水の偏流が抑制され、冷却水の均一分散が図られる。また、無数の微小突起１６により、格納容器天井部１０ｂの外表面の面積は、単に平坦面とした場合に比べて増加するので、格納容器１０の冷却効果が向上される。
【００１７】
外壁部１１は、図１に示すように、格納容器側部１０ａを周方向に取り囲むように、設置面６０に格納容器側部１０ａから所定の間隔を隔てて立設されている。すなわち、格納容器側部１０ａと外壁部１１との間には、詳細を後述するエアバッフル１５によって区画される空間２１が形成される。また、外壁部１１の上端部には、後述する外壁側空気通路２２に空気を取り入れる複数の空気取入口２０が周方向に設けられている。
【００１８】
屋根部１２は、図１に示すように、中心から外壁部１１の上縁に向かって下方に傾斜して設けられている。すなわち、屋根部１２の横断面形状は、開口面が下方に向かってしだいに大きくなるように形成されている。
【００１９】
また、屋根部１２の下面には、図１に示すように、格納容器側部１０ａと外壁部１１との間を下方に向かって延びるエアバッフル１５が取り付けられている。すなわち、空間２１はエアバッフル１５により、空気取入口２０から外壁部１１とエアバッフル１５との間を下方に向かう外壁側空気流路２２と、エアバッフル１５の下端部で折り返されるとともに、格納容器側部１０ａとエアバッフル１５との間を上方に向かう格納容器側空気流路２３とに区画形成されている。また、屋根部１２の頂部には、図１に示すように、空気排気口２６を形成する円筒状の煙突部１２ａが設けられている。
【００２０】
貯水槽１３は、図１に示すように、煙突部１２ａに隣接する屋根部１２の上部に設けられている。また、貯水槽１３の底部には、放水口を格納容器天井部１０ｂの外表面中央Ａの上方に位置させた放水管１４が接続されている。すなわち、緊急時などには、貯水槽１３内に貯留された冷却水が、放水管１４を介して格納容器天井部１０ｂの外表面中央Ａに向けて放水されるように構成されている。
【００２１】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係る格納容器の冷却構造１によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００２２】
緊急時など、加圧水型原子炉５０の発熱により格納容器１０が高温に熱せられると、貯水槽１３内に貯留された冷却水が放水管１４を介して格納容器天井部１０ｂの外表面中央Ａに向けて放水される。そして、放水された冷却水は、図２（ａ），（ｂ）中の破線矢印で示すように、格納容器天井部１０ｂの外表面に設けられた無数の微小突起１６により、格納容器天井部１０ｂの外表面中央Ａから周縁部に向けて偏流することなく放射状に広範囲に流される。その後、格納容器天井部１０ｂの周縁部まで到達した冷却水は、格納容器側部１０ａの外表面を下方に向けて流されて設置面６０へと到達する。
【００２３】
したがって、冷却水が格納容器１０の外表面上に広範囲に均一分散されるので、格納容器１０の冷却効率を効果的に向上することができる。当然ながら、冷却水を均一分散するための構造物が不要になるので、格納容器１０の管理などメンテナンスの容易化も図ることができる。
【００２４】
また、格納容器天井部１０ｂの外表面に無数の微小突起１６を設けたことで、単に平坦面とした場合に比べて、格納容器天井部１０ｂの外表面の面積は増加される。
【００２５】
したがって、表面積の増加により、格納容器天井部１０ｂの外表面の放熱効果は向上されるので、格納容器天井部１０ｂの外表面を単に平坦面とした場合に比べて格納容器１０の冷却効果を向上することができる。
【００２６】
また、無数の微小突起１６は、鋼製からなる格納容器１０の格納容器天井部１０ｂの外表面に、鋼材への吸着性の高い磁性体の微小粒子が混入された塗料を塗布することで形成されている。すなわち、無数の微小突起１６は、磁性体を有する微小粒子と鋼製からなる格納容器１０との間に生じる磁力により、格納容器天井部１０ｂの外表面に吸着される。
【００２７】
したがって、例えば、格納容器１０の熱膨張により塗布された塗装膜にひび割れ等が生じた場合でも、無数の微小突起１６は格納容器天井部１０ｂの外表面に保持されるので、冷却水の流れによって無数の微小突起１６が格納容器天井部１０ｂの外表面から剥離されることを確実に防止しつつ、格納容器１０の冷却効果を維持することができる。当然ながら、塗装膜にひび割れ等が生じた場合でも、格納容器１０の冷却効果は維持されるので、格納容器１０の管理やメンテナンスの容易化を図ることができる。
【００２８】
また、冷却水を均一分散させる無数の微小突起１６は、格納容器天井部１０ｂの外表面に微小粒子が混入された塗料を塗布するのみで容易に形成される。
【００２９】
したがって、例えば、格納容器１０が外表面に多少の歪みを含んで製作された場合においても、塗装のみで冷却水を均一分散させる無数の微小突起１６を容易に設けることができるので、格納容器１０の製作上の不均一（外表面の歪み等）を許容しつつ、格納容器１０の冷却効率の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３１】
例えば、上述の実施形態において、無数の微小突起１６は格納容器天井部１０ｂの外表面に設けられるものと説明したが、図３に示すように、係る微小突起１６を格納容器天井部１０ｂの外表面と格納容器側部１０ａの外表面との双方に設けてもよい。この場合も上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３２】
また、無数の微小突起１６は、塗料の塗布により格納容器天井部１０ｂとは別体に形成されるものとして説明したが、例えば、格納容器天井部１０ｂの外表面にサンドブラスト加工等を直接的に施すことで、格納容器天井部１０ｂと無数の微小突起１６とを一体に形成してもよい。この場合も上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
また、上述の実施形態において、本発明は加圧水型原子炉５０を格納する格納容器１０に適用されるものとして説明したが、例えば、沸騰水型原子炉など原子炉を格納する格納容器を有するあらゆる型式の原子炉にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  格納容器
１１  外壁部（原子炉建屋）
１２  屋根部（原子炉建屋）
１３  貯水槽（冷却水供給手段）
１４  放水管（冷却水供給手段）
１６  無数の微小突起
５０  加圧水型原子炉
５１  原子炉圧力容器
５２  蒸気発生器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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