(57)【要約】【課題】原子炉格納容器の表面の製作精度に左右されることなく、原子炉格納容器の表面を均一に冷却することが可能となる原子炉格納容器の冷却設備を提供する。【解決手段】原子炉格納容器２の上方に設けた散水ノズル１２により冷却水を散水して冷却する原子炉格納容器の冷却設備であって、前記散水ノズル１２は、前記原子炉格納容器２の中心軸に平行に回転可能な回転軸１３と、該回転軸１３から径方向外方に延出されると共に所定の方向に屈曲された複数のノズル部１４とを備え、前記ノズル部１４には冷却水の噴射力で前記回転軸１３を回転させると共に冷却水を前記原子炉格納容器２の上面全体に噴射するための噴射方向を設定した複数の噴射孔１５〜１８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器の上方に設けた散水ノズルにより冷却水を散水して冷却する原子炉格納容器の冷却設備であって、前記散水ノズルは、前記原子炉格納容器の中心軸に平行に回転可能な回転軸と、該回転軸から径方向外方に延出されると共に所定の方向に屈曲された複数のノズル部とを備え、前記ノズル部には冷却水の噴射力で前記回転軸を回転させると共に冷却水を前記原子炉格納容器の上面全体に噴射するための噴射方向を設定した複数の噴射孔が設けられていることを特徴とする原子炉格納容器の冷却設備。
【請求項２】
前記原子炉格納容器は原子炉建屋内に設けられ、該原子炉建屋の上部には冷却水を貯水した貯水槽が設けられ、該貯水槽から配管された給水管に前記散水ノズルの回転軸が接続され、前記貯水槽から供給される冷却水の水圧により前記ノズル部の噴射孔から冷却水を噴射すると共に散水ノズルを回転させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器の冷却設備。
【請求項３】
前記散水ノズルが前記原子炉格納容器の上方に互いに干渉しない状態で複数配設されていることを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器の冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉格納容器の冷却設備に係り、特に冷却水の水圧を利用して原子炉格納容器に効果的に冷却水を散水するようにした原子炉格納容器の冷却設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在設計されている原子炉格納容器の冷却設備は、図４に示すように原子炉建屋１の上部に設置された貯水槽１０から冷却水１１を緊急時に注水管２５を介して原子炉格納容器２の上面部２ａに注水し、冷却水１１が原子炉格納容器２の表面を伝わって流れ落ちることで原子炉格納容器２を冷却するようになっている（特許文献１参照、以下、前者の冷却設備という）。具体的には、前記冷却水により原子炉格納容器２の外表面が直接冷却されると共に、原子炉格納容器２内の熱が気化熱に変えられることで原子炉格納容器全体が冷却されることになる。
【０００３】
なお、他の冷却設備としては、原子炉格納容器の外面上方からスプレイヘッダにより冷却水を散布し、原子炉格納容器に傾斜して設けた冷却樋により冷却水を周方向に均等に再配分することで原子炉格納容器の外面を冷却するようにしたものも提案されている（特許文献２参照、以下、後者の冷却設備という）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２９６１９６号公報
【特許文献２】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】
しかしながら、前者の冷却設備においては、原子炉格納容器の表面が、その製作上から一様ではなく、表面に凹凸があるため、原子炉格納容器の表面において冷却水の流れ易い経路ができてしまう。その結果、原子炉格納容器の表面が均一に冷却されない可能性がある。
【０００６】
なお、後者の冷却設備においては、原子炉格納容器の外面に冷却樋を溶接等で設ける必要があるため、製作が大変であり、溶接管理も難しい。
【０００７】
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、原子炉格納容器の表面の製作精度に左右されることなく原子炉格納容器の表面を均一に冷却することが可能となる原子炉格納容器の冷却設備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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、原子炉格納容器の上方に設けた散水ノズルにより冷却水を散水して冷却する原子炉格納容器の冷却設備であって、前記散水ノズルが、前記原子炉格納容器の中心軸に平行に回転可能な回転軸と、該回転軸から径方向外方に延出されると共に所定の方向に屈曲された複数のノズル部とを備え、前記ノズル部には冷却水の噴射力で前記回転軸を回転させると共に冷却水を前記原子炉格納容器の上面全体に噴射するための噴射方向を設定した複数の噴射孔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
前記原子炉格納容器は原子炉建屋内に設けられ、該原子炉建屋の上部には冷却水を貯水した貯水槽が設けられ、該貯水槽から配管された給水管に前記散水ノズルの回転軸が接続され、前記貯水槽から供給される冷却水の水圧により前記ノズル部の噴射孔から冷却水を噴射すると共に散水ノズルを回転させるように構成されていることが好ましい。
【００１０】
前記散水ノズルが前記原子炉格納容器の上方に互いに干渉しない状態で複数配設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原子炉格納容器の表面の製作精度に左右されることなく原子炉格納容器の表面を均一に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る原子炉格納容器の冷却設備を示す図である。
【図２】（ａ）は散水ノズルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】原子炉格納容器の冷却設備の他の実施の形態を示す図である。
【図４】現在設計されている原子炉格納容器の冷却設備を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１４】
図１に示すように、コンクリート製の原子炉建屋（以下、建屋という）１の内部には鋼製の原子炉格納容器（以下、格納容器という）２が収容され、この格納容器２の内部には燃料集合体で構成される炉心を収容する原子炉圧力容器３及び蒸気発生器４が収容されている。本実施形態では、沸騰水型の原子炉に適用した場合を示しているが、本発明は、加圧水型原子炉など、あらゆる形式の原子炉に適用可能である。
【００１５】
前記格納容器２は、突面状（ドーム状）の上部（上面部）２ａと、円筒状の胴部２ｂと、突面上の底部（底面部）２ｃとを有している。格納容器２の胴部２ｂと建屋１との間には上方から円筒状の隔壁５が垂下されて設けられていると共に、この隔壁５を介して環状の外側通気路６と環状の内側通気路７が形成されている。
【００１６】
建屋１の上壁部１ａの周囲には空気入口８が設けられ、これら空気入口８から引き込まれた外気が外側通気路６を通って下方へ流れ、その隔壁５の下端でＵターンして格納容器２の外面に沿いながら内側通気路７を通って加熱されながら上昇気流となり上方へ流れ、しかる後、建屋１の上部中央に設けられた排気口（煙突）９から建屋１の外部へ排出されるようになっている。
【００１７】
前記建屋１の上部には、前記排気口９を囲んで環状の大容量の貯水槽（貯水タンク）１０が設けられ、この貯水槽１０内には冷却水１１が貯水されている。そして、格納容器２の上方には、緊急時に冷却水１１を格納容器２の上部２ａに散水して格納容器２を冷却するための散水ノズル１２が設けられている。
【００１８】
前記散水ノズル１２は、図２にも示すように、水平面に対して垂直の軸回り、すなわち原子炉格納容器２の中心軸に平行に回転可能な回転軸１３と、該回転軸１３から径方向外方に延出されると共に所定の方向に屈曲された複数（図示例では３本）のノズル部１４とを備え、前記ノズル部１４には冷却水の噴射力で前記散水ノズル１２を回転軸１３の軸回りに矢印Ｂ方向に回転させると共に冷却水を前記格納容器２の上面全体に噴射するための噴射方向を設定した複数の噴射孔１５〜１８が設けられている。
【００１９】
前記貯水槽１０から配管された給水管１９に前記散水ノズル１２の回転軸１３が接続され、前記貯水槽１０から供給される冷却水１１の水圧（水頭圧）により前記ノズル部１４の噴射孔１５〜１８から冷却水を噴射すると共に散水ノズル１２を回転させるように構成されている。前記貯水槽１０の底部には給水管１９の基端部が接続され、この給水管１９の先端部が前記排気口９下の中央部まで水平に延出され、更に先端部が下向きに屈曲されている。給水管１９には開閉弁２０が設けられ、この開閉弁２０が緊急時に自動で開弁されるように構成されている。
【００２０】
前記給水管１９の先端部に中空の回転軸１３の上端部が接続部２１を介して接続されている。すなわち、鉛直方向に沿って配置された中空の回転軸１３の上端部には、前記給水管１９の先端部に接続される接続部２１が回転軸１３の軸回りに回転可能に設けられている。中空の回転軸１３の下端部は閉塞されており、回転軸１３に対して中空のノズル部１４が連通接続されている。
【００２１】
前記ノズル部１４は、回転軸１３に放射状に設けられ、それぞれが、平面へ字状及び側面逆へ字状に屈曲されている。すなわち、ノズル部１４は、回転軸１３に放射状に設けられた基部ノズル部１４ａと、各基部ノズル部１４ａの先端に回転方向とは反対方向で且つ上方へ屈曲して設けられた先端ノズル部１４ｂとを有している。そして、基部ノズル部１４ａ及び先端ノズル部１４ｂには回転方向とは反対側で且つ斜め上方に向いて開口した噴射孔１５，１６がそれぞれ長手方向中間部に設けられている。また、先端ノズル部１４ｂの先端部には斜め上方に向いた角度の異なる一対の噴射孔１７，１８が設けられている。更に、前記噴射孔１５〜１８は何れも、散水ノズル１２の回転に寄与する向きに形成されている。なお、格納容器２の上部（上面部）２ａの中央領域にも冷却水を散水するために、散水ノズル１２の中央にも噴射孔（図示省略）が設けられていることが好ましい。
【００２２】
以上の構成からなる原子炉格納容器の冷却設備によれば、格納容器２の上方に冷却水を散水する散水ノズル１２を有し、該散水ノズル１２が、前記格納容器２の中心軸に平行に回転可能な回転軸１３と、該回転軸１３から径方向外方に延出されると共に所定の方向に屈曲された複数のノズル部１４とを備え、前記ノズル部１４には冷却水の噴射力で前記回転軸１３を回転させると共に冷却水を前記格納容器２の上部２ａ全体に噴射するための噴射方向を設定した複数の噴射孔１５〜１８が設けられているため、格納容器２の表面の製作精度に左右されることなく格納容器２の表面を均一に冷却することが可能となる。
【００２３】
また、前記格納容器２は建屋１内に収容され、該建屋１の上部には冷却水１１を貯水した貯水槽１０が設けられ、該貯水槽１０から配管された給水管１９に前記散水ノズル１２の回転軸１３が接続され、前記貯水槽１０から供給される冷却水１１の水圧により前記ノズル部１４の噴射孔１５〜１８から冷却水を噴射すると共に散水ノズル１２を回転させるように構成されているため、緊急時に特別な動力を必要としないで格納容器２の上部（上面部）２ａ全体に冷却水を効果的に散水することができる。
【００２４】
図３は原子炉格納容器の冷却設備の他の実施の形態を示す図である。図３の実施の形態において、図１の実施の形態と同一部分には同一の参照符号が付されている。図３に示すように、格納容器２の上方には複数の散水ノズル１２が互いに干渉しない状態で配設されている。散水ノズル１２は互いに干渉したり、建屋１の屋根部１ｂに干渉したりしない大きさ、すなわち図１の実施の形態の散水ノズル１２よりも小さいサイズに設定されている。
【００２５】
貯水槽１０の底部には複数の給水管１９の基端部が接続され、各給水管１９の先端部が前記排気口９の周縁部近傍まで水平に延出され、更に各先端部が下向きに屈曲されている。これらの給水管１９の先端部に散水ノズル１２がそれぞれ回転可能に接続されている。なお、散水ノズル１２の構成は前記実施形態と同様であるため、説明を省略する。図３の実施の形態によれば、図１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  原子炉建屋
２  原子炉格納容器
１０  貯水槽
１１  冷却水
１３  回転軸
１４  ノズル部
１５〜１８  噴射孔
１９  給水管
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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