(57)【要約】【課題】  原子力発電所において、震度７以上の巨大地震及び波高１５〜２０ｍ以上の巨大津波に対し、充分な安全率を以って耐震・耐津波安全性を保証できるよう改善する。【解決手段】  原子炉・タービン棟内の原子炉圧力容器に支構を結合し且つタービン支構と一体搖動可能に構成し、両支構の支承に充分な強度を持つ免震台及びダンパーを基礎コンクリート上に配して最大地震振幅に対応の免震機構を構成し、取水・放水路に緩衝・水密設置の復水器循環水ポンプ及び炉心冷却等の冷却海水ポンプから免震機構上の機器並びに基礎に固定設置の圧力抑制室から格納容器に、可撓伸縮管による免震管路を配し、既発明のシュノーケル付の非常発電設備と相俟って、耐震・耐津波安全性を保証する。【選択図】  図１
2012047762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格納容器周りの水平面に十字型の支構を結合し、該支構下の格納容器に近接して主免震台を、該支構端部下面に副免震台を、該支構の四方向のダンパーと共にそれぞれ配して、基礎コンクリート上に免震機構を構成し、高温・高圧の主蒸気系、高圧給水系及び炉心冷却系の管路結合の機器を該支構上に設置して構成した、原子炉棟内の耐震機構。
【請求項２】
請求項１に記載の格納容器支構の一端とタービン支構とを緩衝パッドによる半柔結合構造で両支構一体の搖動構造とし、該タービン支構に一体結合の復水器と共に、タービン棟の建屋壁に配した張出し梁及び基礎コンクリートとの間に、主・副免震台及びダンパーを配し、請求項１に記載の高温・高圧の管路結合のタービン等の機器を該支構上に配して構成したタービン棟内の耐震機構。
【請求項３】
請求項１、２に記載の支構と主・副免震台との間に、遮熱板及び箱形構造の免震梁を配し、該免震梁に冷却水を充水・循環して、該免震台を常温に保つよう構成した免震機構。
【請求項４】
基礎コンクリート内空所の天殻及び張出し梁の下面に、逆姿勢の免震台を配し副免震台とボルトで連結して免震押えを成し、請求項１、２に記載の支構の浮上りを防止するよう構成した、原子炉棟内及びタービン棟内の耐震機構。
【請求項５】
請求項１、２に記載の支構の端面に対向したコンクリート壁面に、最大地震振幅に見合う隙間を持つ緩衝材を配し、長周期地震による搖動を免震機構の限度内に抑制するよう構成した、原子炉棟内及びタービン棟内の耐震機構。
【請求項６】
格納容器支構の上下の建屋壁及び基礎コンクリートとの空間を遮るように、格納容器の外周に環状遮蔽筒を配して清水を充水し、冷却・循環系統を配して支構への遮熱と共に構成した、原子炉放射線の二次遮蔽機構。
【請求項７】
タービン棟の基礎コンクリート内に取水・放水の通流路を配し、取水側にストレーナ付きの没水羽根車と揚水管を持つ2台の深井戸形循環水ポンプを、該取水路天殻の開口に厚ゴムパッキンを挟んで緩衝・水密且つ該ポンプの吐出口を対向して配してバタフライ弁及び可撓伸縮管をそれぞれ装着し、逆π形合流管で復水器の循環水口に接続し、復水器の排水口にも同様の逆π形分流管、可撓伸縮管及びバタフライ弁を、放水路天殻解口に水密挿入の２つの対向排水管にそれぞれ配し、該揚水管及び排水管とタービン棟壁との間に水平支台を配して該可撓伸縮管の内圧推力を相殺し、放水路内の該排水管端を放水方向に噴出するよう配して、両水路の自流を齎し且つ塵芥滞留を防ぎ、該排水管端の噴出圧で復水器循環水管束内を正圧に保つよう構成した、復水器の免震管路。
【請求項８】
請求項７に記載の揚水管の間を逆洗弁で結び、一方のバタフライ弁を閉じ循環水ポンプを停止し、他方の循環水ポンプ運転中に該逆洗弁を開き、停止側の該ポンプのストレーナの短時逆洗を可能に構成した、復水器の循環水ポンプの逆洗機構。
【請求項９】
請求項７に記載の取水路・放水路において、取水門及び側路切替え可能の放水門及び取水路に還流の側路水路を配し、津波情報に接し、海水面の異常低下を検知して、取水門の閉鎖及び放水門の側路切替えの緊急操作を行って取水・放水・側路の水路水位を保持し、津波到来前の引き波による水切れを防ぎ、復水器循環水ポンプ及び原子炉棟内冷却水ポンプの空吸いを避けるよう構成した、タービン棟内の冷却取水機構。
【請求項１０】
ストレーナ付羽根車没水且つ揚水管付の深井戸形ポンプを冷却海水取水用として複数台を配し、請求項７に記載の取水路の天殻開口に厚ゴムパッキンで緩衝設置し、各ポンプに逆止弁を介して吐出管に纏め、該吐出管に逆洗弁をポンプ毎に配して各揚水管に接続し且つ該吐出管の両端に可撓伸縮管を配し、該吐出管に並行の推力支承管を跨設して該可撓伸縮管の内圧推力を相殺し、固定配管2管で原子炉棟及びタービン棟の各々冷却系に給水するよう構成した、冷却海水取水ポンプユニット。
【請求項１１】
原子炉棟内区画壁貫通管を上下対向に配して、可撓伸縮管を介してＴ形管で、請求項１の免震機構を持つ支構上の管路に接続するよう構成した免震管路。
【請求項１２】
炉心冷却系等の冷却器の海水排水管端を、該冷却器内管束の最高位以上の高さで、大気に開放の排水縦坑内に配し、該冷却器の管束内を正圧に保つよう構成した、海水冷却系管路。
【請求項１３】
原子炉棟の基礎コンクリートの内部の環状空所に配した円環状の圧力抑制室と、請求項１に記載の免震機構を持つ支構上の格納容器の下部を、可撓伸縮管で連結して構成した免震管路
【請求項１４】
原子炉の緊急停止における炉心制御棒全装入と共に、高圧給水系の加熱器の蒸気弁を閉じて加熱源を絶ち、高圧給水ポンプを運転継続して注水継続し、該圧力容器内の設計水位を保持して炉心浴水を保ちながら炉心冷却を開始し、ゼロ落差の炉心冷却系の冷却水ポンプを始動し且つ冷却器の海水弁を開いて熱交換を開始し、炉心が冷温状態に達するまで圧力容器内の冷却循環を継続するよう構成した、原子炉の炉心冷却機構。
【請求項１５】
請求項１４の高圧給水ポンプと並列に側路逆止弁を配し、冷温状態に近付いた炉心冷却後期に、低圧給水ポンプにより該側路逆止弁を経て圧力容器内に注水可能に構成した、原子炉の炉心冷却機構。
【請求項１６】
原子炉の緊急停止初期の残熱によるタービン発電機の無負荷運転中に、非常発電機を始動して並列同期化により電源移行し、大動力の復水器循環ポンプ及び高圧給水ポンプを停止・再起動なく運転継続し、中動力の炉心冷却ポンプを始動し、請求項１５に記載の原子炉の炉心冷却操作を可能に構成した、非常電源制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として沸騰水型原子炉（Boiling Water Reactor、略号：BWR）で蒸気タービン発電機を駆動する原子力発電設備の免震耐震・耐津波機構に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電所は、原子炉の圧力容器内に装填したウラン燃料棒の原子核反応熱で発生する高温・高圧の水蒸気により、化石燃料の燃焼熱を利用する火力発電所と同様に、タービン発電機を駆動し電力を得るものであり、原子炉の発生熱量の大半を復水器により冷却放散のため、海岸或いは大河沿岸に設置される。
【０００３】
復水器の熱交換部において、タービンを経た水蒸気は、循環水ポンプで取水・放水する大量の海水又は河川水で冷却・凝縮して清水に戻り、給水ポンプにより原子炉の圧力容器内に再注入され、炉心（ウラン燃料棒群）を常に浴水状態に保ち、再循環ポンプにより該圧力容器内の熱交換沸騰作用を均一化する。
【０００４】
燃料棒の原子核反応は、中性子抑制の制御棒で制御され、発電所休止の際は該制御棒全装入で原子核反応は停止するが、燃料棒の残留熱及び崩壊熱を放散し大気圧下の沸点より充分低い冷状態に冷却・保持するため、圧力容器内に冷却水注入・循環の継続及びその冷却水の回収・清浄（除染）が必要且つ放射能を持つため圧力逃し蒸気と共に構外排出に厳しい制約があり、この点が、ボイラ燃料を止めるだけで休止できる火力発電所とは、根本的に異なるものである。
【０００５】
地球の地殻プレート境界近傍及び活断層上の地域は、マグニチュード８〜９以上の巨大地震及び１５〜２０ｍを超える津波が発生する可能性があり、強震多発の我国は勿論、世界各地域で発生しており、我国で最近発生の大震災では複数の原子炉で、炉心溶融（Melt-Down）、水素爆発及び放射性物質放散・広域汚染の重大事故が発生している。
【０００６】
原子力発電設備は、大形火力発電所と同様な規模の巨大システムであり、その耐震性について関係方面での研究・改善がなされて来たが、現状においては、発電所毎に出来形データによるストレステストで各要部の限界強度を求め、立地毎の地震・津波の確率論的想定値と照合し稼働の可否判断と対策に供しているが、建設当時の低い基準値ベースで余裕が小さく、特に強震多発の地震国日本では、将来も起こり得る巨大地震・津波の被害リスクを負っている現状である。
【０００７】
なお、巨大津波は、沖合の震源に限らず、遠洋海底の起没、対岸地域の巨大地震や巨大地滑りにより発生・到来する場合もあり、また、その発生状況により最大波高のみならず、到来前及び次波前の引き波による取水位低下や断水に対し、取水大量の復水系や原子炉安全上重要な冷却水系の短時水切れによる冷却障害にも注意を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２０１１−１３４９１２
【特許文献２】特願２０１１−２１９０７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、重大事故のリスクを持つ原子力発電設備の耐震・耐津波安全性について、将来とも起り得る巨大地震での最大震度７以上及び巨大津波での最高波高１５ｍ〜２０ｍ以上においても、充分な安全率が求められる。
【００１０】
特許文献１は、上述の大震災における巨大津波高１５ｍ〜２０ｍ以上に対しても、非常発電棟の耐震・耐波・水密化とシュノーケル（吸排気塔）、発電機関冷却取水路及び棟内燃料油槽との一体構成により、原子炉棟とは電路結合のみとして耐震安全性強化と共に、津波高及び給電日数に倍以上の安全率を可能としている。
【００１１】
特許文献２は、原子炉本体（圧力容器）及び主蒸気系、圧力容器内への高圧給水系及び緊急炉心冷却系の高温・高圧系機器（ポンプ及び加熱器・冷却器）及び管路を免震台上の支構上に装着して、円筒形大容積の格納容器内に配し、格納容器外壁貫通の低圧給水系及び海水冷却系は可撓伸縮管により該支構上機器との免震管路を、主蒸気系は管路２区分で剛性軽減し低応力撓みの免震管路をそれぞれ構成し、隣接のタービン棟内機器（タービン発電機・復水器及び循環水ポンプは、従来どおりタービン棟内基礎コンクリートに直接設置としている。
【００１２】
然し、沸騰水型は勿論、加圧水型においても、格納容器は蒸気発生までの機器を収納して、原子炉故障時の漏出蒸気封じ込め及び放射線遮蔽の機能を持ち、炉内給水・炉心冷却等の高温・高圧機器は保守上格納容器外設置とし、主蒸気系管路もタービン系に直接連結するのが望ましく、本発明は、タービン系も免震支構上に配した既発明「特願2011-191648」の改良を期すものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
［安全性保障の基本的概念］  原子力発電設備の構造強度について、個々の構造物自身の静的荷重と地震力による動的荷重に分けて考察し、後者の動的荷重には、在来の土木・建築構造物における実績ベースの免震機構を以って対応し、前者の静的荷重には、在来の構造設計強度の安全率を明確且つ充分に採ることにより、将来起り得る震度7以上の巨大地震及び波高１５ｍ〜２０ｍ以上の巨大津波に対し安全性を保証する。
【００１４】
［免震区分］  原子炉からタービンに至る高温・高圧の主蒸気系及びタービンと一体構成の復水器から原子炉に至る高温・高圧系統を含む給水系及び炉心冷却系の管結合の機器・管路について、免震機構を適用して地震荷重から開放し、圧力抑制室、冷却水取水・放水路の如き基礎・建屋コンクリートに装着の機構簡単な低圧弁類及び低圧ポンプは、緩衝設置として地震荷重を軽減し、免震機構上との連結管路は、可撓伸縮管を使用の免震管路を適用する。
【００１５】
［機能集約・簡潔化］  上述の免震機構による原子力発電設備と、特許文献１に示す既発明の非常発電設備の、それぞれ耐震・耐津波安全性向上を以って、特に高温・高圧の主蒸気系、高圧給水系及び炉心冷却系は、原子炉の緊急停止においても、前2者は常用系統を共用して炉内水位を保持し、後者はゼロ落差循環冷却として機能を集約し、機器・管路系統を簡潔化する。
【００１６】
［地震特性］  本発明で対象とする震度７の地震特性は、強固な基礎地盤上の短周期地震を主とし、その主成分を成すS波横揺れの周波数ｆ＝２Hz（ω＝２πｆ）、震度７を超える地震加速度α＝800gal（＝800cm／s^2）において、振幅はＲ＝α／ω^2＝５ｃｍ（両振り幅１０ｃｍ）であり、安全率２倍を採ってＳ＝１０ｃｍ（両振り幅２０ｃｍ）に対応の免震機構を構成する。
【００１７】
長周期地震は、遠距離伝播の軽震として地震加速度は小さいが振幅が大きく、むしろ巨大津波の例があり、免震機構の振幅抑制構造に加え、冷却取水系に水理的な対策を施す。
【００１８】
［原子炉棟免震機構］  原子炉を内蔵した圧力容器及びそれを支承且つ放射線一次遮蔽のペデスタル（Pedestal）を、鋼製の格納容器に収納し、それら全体の重心高に該格納容器と一体構造且つ平面十字形の支構を配して高温・高圧機器を搭載する台版（Platform）を構成し、該支構下の格納容器周りに主免震台を、該支構端部に副免震台を、それぞれ遮熱板及び免震梁を介して基礎コンクリート構造上に配し、該支構と該基礎コンクリート構造との間に、4方向にダンパーを配して免震機構を構成する。
【００１９】
なお、後述の基礎コンクリート構造内空所に副免震台毎の免震押えを配してボルトで連結し、支構上構造物・機器の不確定搖動による局所的浮き上りを防止し、該支構端面に対向の建屋壁に岸壁形の緩衝材を配し、建支構端面との間に地震最大振幅Ｒに見合う隙間Ｃｒを与え、その２倍の過振幅Ｓに対しては該緩衝材の圧縮撓み反力で、長周期地震時の揺れ過ぎによる支構との衝突を防ぐ。
【００２０】
［免震梁］  免震梁は、不錆鋼内張り（Stainless Steel Clad）の箱形鋼構造として海水直接冷却且つ充水し、常に常温に保ち免震台の積層弾性材（硬質ゴム等）の昇温軟化を防ぎ、原子炉故障時の漏洩蒸気による格納容器支構の短時昇温に対しても、充水の冷熱容量を以って免震台を常温に保つ。
【００２１】
免震梁冷却水系は、出入口とも逆止弁を配し、炉心冷却系の出口の昇温水の逆侵入を防止する。
【００２２】
免震台の積層弾性材の耐熱性が、高分子化学技術等により向上すれば、免震梁は高強度鉄筋コンクリート製に置き換え、その冷却系を廃止することができる。
【００２３】
ダンパーは、油圧シリンダ内に対向の低反力バネを、外部に絞り弁を配し、平常時は格納容器支構を免震台をせん断応力ゼロ点の搖動中央に保持し、地震時は絞り弁で搖動エネルギを消費し、免震機構上の該支構を搖動中央に安定させる。
【００２４】
［圧力抑制室］  該基礎コンクリート構造内に環状の空所を設け、円環状且つ半充水プールを持つ圧力抑制室（Suppression Chamber）を配し、格納容器下部と可撓伸縮管で免震連結し、該圧力抑制室内の断面芯に環状管路を配して該可撓伸縮管の延長部と結合し、該環状管路全周に亘り両脇下向き且つ該プール水面下に達する櫛状管（Comber）を配し、原子炉故障時に格納容器内への漏出蒸気の一次除染機能を持たせる。
【００２５】
格納容器は、圧力容器に配した蒸気管、給水管及び炉心冷却管のそれぞれ隔離弁及び管路に最小必要限の空間をペデスタル周りに採った内径を持ち、圧力抑制室のプール水面上の容積と合せた全空間（Dry-well）で以って、原子炉故障時の漏出蒸気の封じ込め機能を持たせる。
【００２６】
格納容器下部と圧力抑制室との免震連結は全周8分点とし、櫛状管は32カ所（計64本）、圧力抑制室の基礎コンクリート支承は全周１６箇所の在来構造に倣うのが標準的であり、耐震構造上も適切である。
【００２７】
該免震連結の可撓伸縮管は、JISB2532「ベローズ形伸縮管継手」を準用して口径拡張の金属管が、地震最大振幅及び耐熱上望ましく、その延長部と結合の環状管路は該免震連結管と同径とするのが耐震構造上適切である。
【００２８】
［圧力逃し・放散］  圧力抑制室の2ヵ所の頂部に隔離弁を配し管路で隣接の補助建屋内に導き、それぞれ直列に圧力逃し弁を配し、二次除染系（水洗・濾過）を経て放射能を許容レベル以下に抑制し、棟外の排気塔により緊急排気として高所放散する。
【００２９】
該圧力逃し弁及び二次除染系機器は、耐熱ゴムパッキンや緩衝支台等による緩衝設置が望ましい。
【００３０】
［原子炉棟建屋構造］基礎コンクリート構造上の建屋四隅に正方形の空所を配し、格納容器の四囲に近接且つ支構の免震空間を採って連壁（Curtain Wall）を配し、耐震上有効な原子炉棟建屋構造を成し且つ原子炉圧力容器、ペデスタル及び格納容器の鋼壁を透過する放射線の二次遮蔽を為す。
【００３１】
補助建屋側の空所は、上部を使用済燃料棒保管プール、原子炉内の燃料棒装填・取出しに伴う気水分離・蒸気乾燥ユニットの仮置きに使用し、下部を該保管プール水冷却系（ポンプ及び冷却器）の緩衝設置及び清水槽に利用し、タービン棟側の空所は、原子炉関係の電装・計装機器の緩衝設置に利用する。
【００３２】
原子炉棟の地下部分を為す圧力抑制室周りの基礎コンクリート構造は、鉄筋構造に加え高張力ＰＣ鋼線によるポストテンション（Post Tension）補強を加えて強靭性を持たせ、強震によるコンクリート割れや圧力抑制室の損傷を防止する。
【００３３】
［放射線遮蔽］  連壁下端から基礎コンクリート上面までの支構周りの空間で、放射線二次遮蔽を補うよう格納容器の外周に清水充水の環状遮蔽筒を配し、なお、冷却循環して格納容器から支構への伝導熱を遮り、支構下の免震梁と相俟って免震台を常温に保つ。
【００３４】
該環状遮蔽棟の冷却用として、冷却水ポンプ及び冷却器を支構上に配し、該冷却器の一次海水は免震梁の冷却海水系を共用する。
【００３５】
［タービン棟免震機構］  タービン発電機及び復水器はタービン支構上・下に一体設置し、タービン支構周端部に、前述の格納容器支構と同様に、遮熱板付免震梁、免震台及びダンパーを配し、建屋壁に張出しの基礎コンクリート構造で支承する。
【００３６】
復水器底にも遮熱板付免震梁及び免震台を配し、建屋基礎のコンクリート構造で支承し、大寸重量品の復水器の免震荷重を分担する。
【００３７】
タービン支構は、格納容器支構端部に上乗り状に配し、耐熱ゴムパッドを挟んで半柔結合し、両支構は一体構造の共通免震態様を採り、主蒸気系、低圧給水系及び冷却水系の管路の極低応力撓みで両支構間の相対小変位及び熱歪（膨張・収縮）に対応する。
【００３８】
［タービン分割］  タービン発電機は半容量2台並列運転とし、それぞれ高圧タービン・低圧タービン・発電機の各1台を直列連結且つ湿分分離器を並列設置のタービン発電機セットを成し、タービン棟を短縮し原子炉棟と同幅且つ一体構造の建屋内に構成する。
【００３９】
2台のタービン発電機の間に、タービンローター換装作業空間を採り、タービン羽根等の保守・点検に備える。
【００４０】
［復水器冷却水系］  タービン棟の基礎コンクリート内に取水路を配し、復水器の冷却用循環水ポンプとして、ストレーナ付没水羽根車と揚水管を持つ深井戸型ポンプ2台を対向配置し、その横向き吐出口にバタフライ弁及び可撓伸縮管を介して復水器の冷却水入口に接続し、両可撓伸縮管の内圧推力を、両ポンプを建屋壁に支承して相殺し、免震管路を成す。
【００４１】
復水器の冷却排水側は、循環水ポンプを排水管に置換える他は、上記と同様な免震管路を配し、その管端を曲管として、放水路に水平噴出排水すると共に、復水器内の循環水管内を正圧に保つ（復水器上部の管束は蒸気温度が高く、束管内蒸気圧による海水塩類析出し易いので注意を要す）。
【００４２】
両ポンプの揚水管の間に小径の逆洗弁を配し、一方のバタフライ弁を閉じ、ポンプを停止して該逆洗弁を開き、他方のポンプ吐出圧で逆流を与え、ストレーナの短時逆洗を可能とする（該逆洗は、原子炉及びタービンを一時的に半負荷に絞り実施）。
【００４３】
取水路と放水路は直列に連結し、上記の曲管噴出で両水路の流水を齎し、取水路の塵芥滞留を防止する。
【００４４】
揚水管及び排水曲管の基礎コンクリート貫通部は、前者は厚ゴムによる水密・緩衝構造、後者は水密構造とし、津波高の最高値１５ｍ〜２０ｍ以上においても、充分な水密構造強度を以ってタービン棟内への浸水を防止する。
【００４５】
上述の循環水ポンプの常温海水の免震管路に使用の可撓伸縮管は、大口径（例えば2.5ｍ）の炭素繊維補強のプラスチック管で端末フランジ一体成型が適当であり、内水重量による曲げモーメント姿は両端固定すなわち１／４片持ちの１／２重量であるが、管長／口径比が小さく曲げ応力は軽少で、地震振幅Ｒは管長（例えば５ｍ）の１％（安全率を採って２％）程度であり、免震管路として充分である。
【００４６】
［原子炉冷却水系］  原子炉冷却水系用海水ポンプは、上述の循環水ポンプと同様の中口径深井戸型ポンプを取水路に3台設置して1台予備とし、常時は、免震梁（原子炉棟、タービン棟共）直接冷却、使用済燃料棒保管プール水用冷却器、格納容器・圧力抑制室の一次除染系及び二次除染系のプール水冷却器の海水冷却に該ポンプ1台を当て、原子炉緊急停止時には、炉心冷却系の冷却器の海水給水が加わって2台並列運転する。
【００４７】
該海水ポンプは揚水管の取水路天殻貫通部は、厚ゴムの水密・緩衝構造とし、満潮海水面より高位の基礎コンクリート上に揚水管頂部周りの電動機台を緩衝設置し、揚水管頂部に逆止弁を介して吐出管に纏め、その両端に可撓伸縮管を配して建屋コンクリート壁の固定管路に接続する。
【００４８】
該吐出管に近接並行管を配し、両端にエルボーで該固定管路に連結し、可撓伸縮管の内圧推力を相殺し、該吐出管に逆洗弁を揚水管毎に配し、没水羽根車部に装着のストレーナの短時逆洗を可能とする。
【００４９】
該固定管路は、使用済燃料棒保管プール水冷却系等の冷却器及び下記の免震支構上冷却系の免震管路に接続する。
【００５０】
［免震管路］  格納容器支構横のコンクリート壁に2本の管を貫通させ、該支構側にエルボーを介して上下に対向の複式可撓伸縮管を配し、T合流管に結合して免震管路を構成し、該支構上及びタービン支構上の免震梁冷却系（海水直接）、格納容器遮蔽筒及び炉心冷却系のそれぞれ冷却器に接続する。
【００５１】
上記の支構上の各冷却系からの戻り管は、該支構横のコンクリート壁に上記と同様に免震冷却水戻り管を配し、その管端は、放水路に通じ且つ建屋外大気に開放の縦坑に導き、全冷却系の最高位以上で該縦坑に噴出させ、全冷却系の海水管を正圧に保って水理的に安定させ、特に炉心冷却系では充分な海水流量を与えて昇温を抑え、冷却器内の蒸気圧による塩類析出を防止する。
【００５２】
上記の縦坑は、取水路と同等以上の断面積を与え、取水路のサージタンクに供することができる。
【００５３】
［タービン棟基礎］  タービン棟建屋の基礎部は取水・放水路と共に、鉄筋補強に加え高張力PC鋼線のポストテンションにより強靭性を与え、強震に際してもコンクリート割れを防止する。
【００５４】
［津波（引き波）対策]  冷却海水の取水門及び放水門に加え、放水門手前から取水路に側路水路を追加して放水門を切替形（放水―側路）とし、巨大津波情報に従い引き波前兆に注意し、急激な海水位低下を検知し、急速操作で取水門を閉じ放水門を切替えて取水・放水路の水位・水量を確保し、発電出力を絞り、或いは、送電遮断して、復水器放熱量を低減し、構内取水・放水路の水温上昇を避ける。
【００５５】
取水門、放水門及び側路水門は、戸当り周りのコンクリート構造強化の油圧開閉扉の簡潔な機構とし、油圧操作機器は耐震・耐波・水密の地下ポンプ室で満潮海水位以上の床上に緩衝設置する。
【００５６】
なお、巨大津波の最高波高に対しては、特許文献１「原子力発電所の耐震・耐津波非常電源設備」のように、耐震・耐波・水密構造且つシュノーケル付の建屋内に燃料油槽及び２重化のディーゼル発電機を配し、該建屋基礎部に冷却水取水路を導入し、原子炉・タービン棟とは電路結合のみとし、発電所構内の地上施設を整理・統合・強化し、越入津波は素直に通過させる。
【００５７】
［原子炉関係管路］  原子炉圧力容器には、格納容器外に設置の主蒸気系、高圧給水系及び炉心冷却系が接続され、主蒸気系はタービンに動力を与え、復水器で循環水ポンプで冷却されて復水され、復水ポンプで予熱器を経て低圧給水として該高圧給水系に至り圧力容器内に給水され、炉心燃料棒より上位且つ気水分離器の下位に注入される。
【００５８】
高圧給水系及び炉心冷却系は高温・高圧機器・管路として、格納容器支構の左右両翼にそれぞれ設置し、格納容器遮蔽筒冷却系及び原子炉緊急停止時に注入作動の硼酸水系を該支構の補助建屋側に設置する。
【００５９】
［原子炉停止］  高圧給水系は、高圧給水ポンプ及び加熱器から成り、原子炉停止に際し制御棒を炉心に挿入すると共に該加熱器の蒸気弁を閉じれば、高圧給水ポンプで復水ポンプからの低温復水を圧力容器内に注入し、圧力容器内を炉心（燃料棒）全浴の設計水位に保持する。
【００６０】
なお、棟内貯水の清水槽より免震管路を経て低圧給水ポンプで供給の常温の清水を、上記の高圧給水ポンプで圧力容器に注水可能とし、下記の炉心冷却系の作動により圧力容器内が低圧に下がった時は、高圧給水ポンプに並列に配した側路逆止弁を介して、低圧給水ポンプで直接注入も可能とする。
【００６１】
炉心冷却系は、高耐圧の冷却水ポンプ及び海水冷却の冷却器から成り、該冷却器は、取水路から冷却海水ポンプ及び免震管路を経て冷却海水を受け、圧力容器内の炉心周りの清水を該冷却水ポンプでゼロ落差循環し、直ちに炉心冷却を開始し、炉心燃料棒が冷温状態に達するまで冷却を継続する。
【００６２】
なお、炉心の燃料棒の核反応を抑え制御棒を補助するため、硼酸水系の高圧ポンプで、上述の高圧給水系・炉心冷却系の何れにも併行注入可能とする。
【００６３】
［非常電源操作］  強震発生時及び巨大津波到来時の原子炉緊急停止において、炉心に制御棒全挿入と共に、構外電源の有無に拘わらず非常発電設備を始動し（地震検知から10秒以内）、原子炉余熱によるタービン発電機と同期化して並列運転し、大動力の復水器循環水ポンプ及び高圧給水ポンプの運転を継続し、中小動力の全冷却系に加えて炉心冷却水ポンプを始動し、原子炉冷却進行に伴いタービン発電系統を切離す。
【００６４】
この電源移行操作は、特に大動力ポンプの一旦停止及び再始動（始動突入電流と始動時間を伴う）を避け、円滑な原子炉停止操作に重要であり、タービン自身の故障における系統緊急遮断においても、他方のタービン発電機で上記の操作が可能である。
【００６５】
［系統2重化］  原子炉緊急停止に係る高・低圧給水系、炉心冷却系、硼酸水注入系及び冷却海水取水系並びに使用済燃料棒保管プール水及び圧力抑制室プール水の冷却・除染系において、ポンプは予備機を付加して2重化し、平常時においても常用機・予備機の切替試験で作動確認し、緊急時における稼働信頼性を確立する。
【００６６】
復水器循環水ポンプ及び復水ポンプは、タービン発電機と同様に、半容量2台並列運転で、故障時には半出力に絞ればよいが、上記の原子炉器緊急停止に係る機器は、常用機・予備機とも、単独全容量稼働が必要である。
【発明の効果】
【００６７】
上述の如く構成した本発明の原子力発電所の免震機構は下記の特徴を持つ。
【００６８】
［免震機構］  格納容器支構とタービン支構の半柔構造結合の一体台版（Platform）の上に搭載の、原子炉及び高温・高圧の主蒸気系、給水系及び炉心冷却系並びに主蒸気系に結合のタービン発電機及び復水器周りの管路結合の機器を、本発明の免震の対象とすることにより、（１）免震機構の支承重量は、一般の土木・建築構造物に実績を持つ免震台の基本強度以内で充分実現可能とし、（２）地震加速度が為す動的荷重に対し、免震台の支承強度及び免震振幅の安全率と、免震支構上の構造物・機器・配管のそれぞれ個別及び結合に係る内的強度の静的荷重に対する安全率を、それぞれ明確に保証可能とする。
【００６９】
地震のS波主成分の横揺れに対し、免震台のせん断応力ゼロを中央値として、小さなバネ定数が正負に作用し、ダンパーによる地震動エネルギの吸収と相俟って、地震周期を大きく上回る数秒以上の搖動周期で地震加速度がゼロ近くに軽減され、機器内構造及び管路結合における個々の静的強度安全率が、構造繊細な計装センサへの著しい衝撃軽減と相俟って、設備全体としての耐震安全性が保証可能となる訳である。
【００７０】
P波等地震副成分の縦揺れに対しては、免震台の圧縮支承応力が中央値となりバネ定数が高いが、緩衝作用は大きく地震力が格段に軽減される。
【００７１】
特に原子炉圧力容器内の構造は、炉心燃料棒及び制御棒、気水分離器及び蒸気乾燥器の縦長小径の多数要素の集合体であり、該容器下部に装着の再循環ポンプの縦姿勢片持ちの首長・頭重構造もあり、免震機構による横揺れ軽減は、耐震安全性向上に極めて有効である。
【００７２】
高温・高圧の給水及び炉心冷却ポンプは、前者が多段、後者が単段の他は、耐熱・高耐圧構造と軸封シールの高債務に加え、電動機の水冷機構が加わり構造複雑になるので、免震機構による震動・衝撃緩和は耐震安全性向上に頗る有効である。
【００７３】
高温・高圧の加熱器や冷却器は細管束を管板で支える構造で簡潔な静止機器であるが、管路結合部と共に温度変化に伴う熱応力に加わる地震力の軽減は、耐震安全性向上に頗る有効である。
【００７４】
［免震管路］  免震の格納容器と基礎コンクリートに固定の圧力抑制室との連結、建屋壁に固定・貫通の冷却水管（海水管、清水管）と免震支構上機器・管路との連結は、固定管路の振幅を可撓伸縮管の低応力撓みで吸収し、伝導熱や流体温度に対し金属管は安全であり、対向装着の可撓伸縮管は内圧推力を相殺するので、平常時は静止し何ら問題なく、地震時のみ働くので耐久性に問題はない。
【００７５】
復水器と循環水ポンプとの免震管路は、大口径の炭素繊維強化のプラスチック製の可撓伸縮管が適当であり、建屋壁に支承で内圧推力を相殺し、口径／管長比が小さく両端固定で１／４長の１／２内水荷重の片持ち梁姿で曲げ応力は軽少且つ管長の数%で地震振幅に対応し、常温海水を扱うため耐熱の問題はない。
【００７６】
［取水路・放水路］  取水路と放水路は通し水路とし、復水器循環排水管端の水平噴出により流水するので、塵芥滞留なく、取水門閉鎖と放水門の側路切替の緊急操作により、津波の引き波にも対応でき、構内水路の短時水切れと昇温を避ける（排水温は＋７℃以下が要求される）。
【００７７】
冷却排水の免震管路において、排水管端を冷却系の最高位に配して大気開放の排水ピット内に落し、冷却系の負圧を避け、その排水ピットを大径にすれば、取水路のサージタンクとして利用可能である。
【００７８】
［原子炉緊急停止］  巨大地震により原子炉緊急停止においては、炉心に制御棒全装入の傍ら、直ちに（１０秒以内に）非常発電機を始動し、原子炉残熱によるタービン発電機の無負荷運転中に並列同期化し、大動力の復水器循環水ポンプ及び高圧給水ポンプ運転継続し、給水加熱器の蒸気弁閉鎖のみで圧力容器内水位を保ちながら原子炉残熱を冷却開始し、中動力の炉心冷却水ポンプを始動してゼロ落差循環で本格的冷却に移行し、冷却後期の低圧の圧力容器内水位保持は、側路逆止弁を介して小動力の低圧給水ポンプに替る、頗る簡潔な冷却機構であり、既発明のシュノーケル付の耐震・耐津波非常電源設備と相俟って、作動の信頼性は極めて高い。
【００７９】
［循環水ポンプ・冷却海水ポンプ］  両ポンプ共に、揚水管の取水路天殻貫通部に厚ゴムパッキンによる緩衝水密設置とし、地震力を緩和し且つ津波の棟内侵入を防止する（これは、特許文献１「非常発電設備」においても、機関冷却水ポンプは同様の緩衝水密設置とする）。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の原子炉周りの免震機構及び原子炉棟の内部構造・配置を示す側断面図。
【図２】本発明の原子炉周りの免震機構及び原子炉棟の内部構造・配置を示す平断面図
【図３】本発明の免震機構における免震台を示す側面図
【図４】本発明のタービン・復水器周りの免震機構及びタービン棟の内部構造・配置を示す側断面図
【図５】本発明の原子炉関係冷却の取水ポンプの設置姿を示し、（ａ）、（ｂ）は取水ポンプの設置側断面図及び平面図。
【図６】本発明の原子炉関係冷却の免震管路の設置姿を示し、（ａ）は取水側免震管路、（ｂ）は排水側免震管路のそれぞれ側断面図
【図７】本発明の原子炉及びタービン・復水器に係る管路系統図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００８１】
図面を参照し、本発明の実施例１として、原子炉周りの免震機構及び原子炉棟建屋構造を説明する。
【００８２】
［免震機構］  図１及び図２に示す原子炉棟１の内部において、原子炉圧力容器２がペデスタル３内に設置され、それら２、３を収納した格納容器４と一体構造且つ平面十字形の支構５の下面の格納容器４周りに、遮熱板６及び免震梁７を介して主免震台８を基礎コンクリート９との間に配し、支構５の各端部下面に同様の遮熱板６及び免震梁７を介して副免震台１０を基礎コンクリート９との間に配し、支構５の十字方向に、基礎コンクリート９との間にダンパー１１を配して、支構５に搭載の原子炉２周りの機器に係る免震機構を構成する。
【００８３】
免震台８、１０は、図３に示す如く、一般土木・建築構造物の免震機構に使用の、鋼板と弾性ゴムを積層し、上下面に厚鋼板を配した構造が適当であり、高温（２８０℃）の圧力容器２からペデスタル３及び格納容器４を経る伝導熱で支構５の昇温を考慮し、シリコンゴム等の耐熱弾性材が望ましく、遮熱板６で該伝導熱を減じ、免震梁７を不錆鋼内張りの箱形構造とし冷却海水を充水・循環して常温に保ち、弾性ゴムの軟化を防ぐ。
【００８４】
免震台８、１０用の弾性ゴムの耐熱性が、弾性強度及び耐放射線と共に、高分子化学技術等で充分向上すれば、免震梁７は高強度鉄筋コンクリート製とし、冷却充水・循環系統を廃止し、構造を簡潔化することができる。
【００８５】
［圧力抑制室］  基礎コンクリート９の内部に環状空所１２を設け、円環状且つ半充水プール１３を持つ圧力抑制室１４を配し、可撓伸縮管を免震管１５として、格納容器４の底部と構造連結し、圧力抑制室１４の断面芯に環状管１６を配し免震管１５に管路接続し、環状管１６の両脇下向き且つプール水１３に挿入の櫛状管（Comber）１７を配し、原子炉２の故障時に格納容器４内への漏出蒸気の冷却・除染機能を持たせる。
【００８６】
圧力抑制室１４のプール水１３の水面上と、格納容器４内の空間を合せた全空間（Dry-well）の容積で、原子炉圧力容器２からの漏出蒸気の封じ込め機能持たせる。
【００８７】
免震管１５は圧力抑制室１４の周８分点に、櫛状管１７は環状管１６の全周３２カ所（計６４本）を配し、圧力抑制室１４は周１６箇所で、通り抜け通路１９を持つコンクリート支台１８で支承するのが構造上適切であり、環状空所１２は日常点検や地震直後の緊急見回りの監査廊に利用する。
【００８８】
基礎コンクリート９内部の環状空所１２の天殻２０に副免震台１０の免震押え２１を配してボルト２１ｂで連結し、支構５上の原子炉１に係る全機器の重心による転倒モーメント等の搖動態様による支構５の端部浮上がりを防止し、なお、支構５の端面に対向して岸壁形の緩衝材２８を最大地震振幅Ｒに見合う緩衝隙間Ｃｒを採って配し、長周期地震での過搖動を安全振幅Ｓ以下に抑制する（Ｒ、Ｓは片振り幅）。
【００８９】
［圧力逃し弁・二次除染系］  圧力抑制室１３の頂部２ヵ所に隔離弁２２を配し、排気管２３で隣接の補助建屋２４に導き、圧力逃し弁２５を経て二次除染系（水洗・濾過）２６で放射能を許容レベル以下に抑制し、棟外の排気塔２７（図示省略）により緊急排気として高所放散する。
【００９０】
圧力逃し弁２５及び二次除染系２６の濾過器や冷却ポンプ等は、耐熱弾性材等による緩衝設置が望ましい。
【００９１】
［原子炉棟構造］  基礎コンクリート９上の建屋１の四隅に方形の区画３１を配し、格納容器４の四囲に近接且つ支構５の上及び左右に免震・配管空間Cｐを採って連壁（Curtain Wall）３２を配し、方形区画壁３３と連結して十字壁の建屋主構造を成す。
【００９２】
補助建屋２４側の方形区画３１の上部は使用済燃料棒３４の保管プール３５並びに格納容器蓋４ｃｖ、圧力容器蓋２ｃｖ、気水分離器２ｓ及び蒸気乾燥器２ｄの仮置床に利用し、天井クレーン３６を配して、新・使用済燃料棒４１・３４の搬出入、装出入の作業エリヤとし、下部は保管プール３５及び圧力抑制室１４のプール水１３の冷却・除染系４２並びに清水槽４３などに利用する。
【００９３】
タービン棟６１側の方形区画３１は、電装・計装系の設置に利用し、支構５上の管路と共に、天井クレーン３７により機材の搬出入等を可能とする。
【００９４】
［放射線遮蔽］  連壁３２の下端から基礎コンクリート９上面までの、支構５周りの空間の放射線二次遮蔽として格納容器４の外周に環状遮蔽筒３８を配し、清水を充水・循環して格納容器４から支構５への伝導熱を冷却し、支構５下の免震梁７と相俟って免震台８、１０を常温に保つ。
【００９５】
環状遮蔽筒３８の冷却用として、冷却水ポンプ３８ｐ及び冷却器３８ｃを支構５上（補助建屋２４側）に配し、冷却器ｃは免震梁７の冷却海水（免震梁冷却系５３）を共用する。
【００９６】
［支構上機器］  平面十字型支構５の上には、原子炉圧力容器２の主蒸気系４５、高圧給水系４６、炉心冷却系４７及び硼酸水注入系４８の高温・高圧の加熱器、冷却器、ポンプ及び管路をそれぞれ設置する。
【００９７】
冷却海水系の取水管４９、排水管５０及び清水系の送水管５１及び戻り管５２は、後述の可撓伸縮管による免震管路で、方形区画壁３３の貫通部から支構５上設置の上記の各冷却系に接続する。
【００９８】
［隔離弁・容器貫通部］  圧力容器２からの各管路は、格納容器４の内部に隔離弁Ｖ１（主蒸気系４５）、Ｖ２（高圧給水系４６）及びＶ３、V４（炉心冷却系４７）を配し、それぞれ格納容器４の保温・気密貫通部４ｐ及び外部隔離弁Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４を経て各系統に接続する。
【００９９】
主蒸気系４５は直接、高圧給水系４６は低圧給水管路６６Lで以ってタービン棟に導く。
【実施例２】
【０１００】
［タービン周りの免震機構］  本発明の実施例２として、タービン周りの免震機構及びタービン棟建屋構造を、図面を参照して説明する。
【０１０１】
図４において、タービン棟６１の建屋壁６２の中間の張出梁６３の上に主免震台８及び副免震台１０を配し、免震梁７及び遮熱板６を介してタービン支構６４を搭載し、該支構６４と張出梁６３との間に、四方向にダンパー１１を配して免震機構を構成する。
【０１０２】
副免震台１０には、前述の実施例１と同様に、張出梁６２を挟んで免震押え２１を配してボルト２１ｂ（図示省略）で結び、低圧タービン６５Ｌと一体結合の復水器６６の重心搖動による、支構６４の浮上りを防止し、なお、復水器６６下にも遮熱板６及び免震梁７を挟んで、基礎コンクリート６７上に免震台８を配し、免震荷重を分担する。
【０１０３】
支構６４の端部は、前述の格納容器支構５の端部に、緩衝パッド６８を挟んだ半柔結合し、支構５と共に免震台８、１０の上で一体搖動する。
【０１０４】
タービン支構６４の上に、タービン発電機６５（高圧タービン６５Ｈ、低圧タービン６５Ｌ及び発電機６５Ｇ）及び主蒸気の湿分分離器６９を２組配し、両タービン発電機６５の間に、タービンローター換装等の作業空間Ｃｗを採り、天井クレーン７０を配する。
【０１０５】
支構６４の側面に対向して、建屋壁６２に緩衝材２８を、地震振幅Ｒに見合う緩衝隙間Ｃｒを採って配し、長周期地震による過搖動を安全振幅Ｓに抑える。
【０１０６】
復水器６６の底部側面に配した復水ポンプ６６ｐから支構６４内に設置の脱塩・脱気系６６ｓを経て、復水器６６内に配した復水予熱器６６ｈを通り低圧給水管６６Lで、原子炉棟１内の格納容器支構５上に設置の高圧給水系４６の吸引側に低圧余熱復水を給水する。
【０１０７】
［復水器免震管路］  図４及び図６において、基礎コンクリート６７内に取水路７５及び放水路７６を取水門７５ｇ及び放水門７６ｇを介して岸壁７８から導き、取水路７５にストレーナ付没水羽根車８１ｓ及び揚水管８１ｐを持つ深井戸型の２台の循環水ポンプ８１を、放水路７６に２本の排水管８２を配し、揚水管８１ｐは取水路天殻の開口８５に厚ゴムパッキン８５ｐで緩衝水密設置し、排水管８２は放水路天殻の開口８６にパッキン８６ｐで水密設置し、津波の水圧荷重に耐え建屋内浸水を防ぐ。
【０１０８】
揚水管８１ｐ及び排水管８２の上部の、建屋中心側に対向の、それぞれ管端にバタフライ弁８１ｖ、８２ｖを介してそれぞれ可撓伸縮管８４を配し、逆π形管８３で復水器６６の冷却水入口及び出口にそれぞれ接続する。
【０１０９】
揚水管８１ｐ及び排水管８２の建屋壁６２側にそれぞれ水平力支構８４ｈを配し、可撓伸縮管８４の内圧推力を相殺支承する。
【０１１０】
取水路７５及び放水路７６は、それぞれ端部で連結し、排水管８２の下端を放水方向横向きの横向噴出管端８２ｎを配し、両水路７５、７６の自流を齎して塵芥の滞留を防ぎ且つ噴出圧により復水器６６内の冷却管束内を正圧に保ち、海水塩類の析出を防止する。
【実施例３】
【０１１１】
［原子炉関係冷却系］  本発明の実施例３として、原子炉関係冷却系統を図面を参照して説明する
【０１１２】
［冷却海水ポンプ周り］  図５（ａ）、（ｂ）において、取水路７５に挿入のストレーナ付没水羽根車９１ｓ及び揚水管９１ｐを持つ深井戸型の冷却海水ポンプ９１を３台配して、内１台を予備機とし、取水路７５の天殻開口９２に厚ゴムパッキン９２ｐを挟んで緩衝水密とし、ポンプ室床９３の開口に緩衝ゴム９３ｐを挟んでポンプ９１を緩衝設置し、揚水管９１ｐに逆止弁９１ｖを介して吐出管９４に纏め、小径の逆洗弁９４ｖを介してそれぞれ揚水管９１ｐに接続する。
【０１１３】
取水路７５は最低干潮面ＬＷＬ以下の充分余裕の水深に配して水切れを避け、ポンプ室床９３は最高満潮面ＨＷＬ以上の標高に配して溜水を避ける。
【０１１４】
吐出管９４の両端に可撓伸縮管９５を配し、建屋１のコンクリート構造に固定の管路９７により、使用済燃料棒保管プール３５の冷却系等に海水供給すると共に、図５（ｃ）に示す如く、建屋１の方形区画壁３３を貫通し免震管路（後述）を経て格納容器支構５に設置の各冷却系統（炉心冷却系４７、環状遮蔽筒冷却系３９、免震梁冷却系５３）に給水する。
【０１１５】
なお、吐出管９４に並行し、可撓伸縮管９５の出口を推力支承管９６で結合し、可撓伸縮管９５の内圧反力を相殺支承し、２本の並行管路でポンプ９１の２台分を給水する。
【０１１６】
［免震管路］  図６（ａ）において、上記のポンプ９１からの海水を給水弁４９ｖを経て貫通管４９ｐで区画壁３３を貫通し、上下対向配置の可撓伸縮管５４を経てＴ形管５５に纏め、支構５上の冷却系統（炉心冷却系４７、免震梁冷却系５３）に給水する免震管路５６を構成する。
【０１１７】
図６（ｂ）において、上記の給水海水の戻りすなわち排水には、上記の免震管路５６を逆向き流にした免震管路５７を配し、貫通管５０ｐで区画壁３３を貫通し、排水弁５０ｖを経て支構５上の炉心冷却系４７の最高位以上の管端５９で以って排水縦坑６０に落し、なお、炉心冷却系４７の戻り海水の高温を考慮し、常温保持を要する免震梁冷却系５３の戻り海水は、別の免震管路５８で排水するのが望ましい。
【０１１８】
図６（ａ）、（ｂ）の免震管路５６、５７は、清水の給水・戻り水系統でも同様に構成し、可撓伸縮管５４は、ＪＩＳ規格の「複式ベローズ形伸縮管」が適切であり、免震振幅Ｓを満足する金属管が適切である。
【０１１９】
［ポンプ稼働］  平常時は、支構５下の免震梁７の冷却・充水並びに使用済燃料棒保管プール３５、圧力抑制室１４内のプール水１３及び圧力逃し弁２５以降の二次除染系２６内水の冷却にポンプ９１を１台稼働し、原子炉緊急停止時には２台稼働し、炉心冷却系４７の冷却器を加え全力給水する。
【実施例４】
【０１２０】
［総合系統］  本発明の実施例４として、原子炉２とタービン６５・復水器６６間の免震機構及び免震管路を含む全主要系統を、図面を参照して説明する。
【０１２１】
図７において、原子炉圧力容器２は、炉心（燃料棒及び制御棒）２ｃ、気水分離器２ｓ、蒸気乾燥器２ｄ（図示省略）を内蔵し、下部に制御棒駆動機構２ｄｖ及び再循環ポンプ２９が装着されている。
【０１２２】
圧力容器２に接続の主蒸気系４５、高圧給水系４６及び炉心冷却系４７のそれぞれ管路において、格納容器４内にそれぞれ内部隔離弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が、格納容器４外に外部隔離弁Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４がそれぞれ直列に設けられ、格納容器４の各鋼壁貫通部４ｐは保温・気密構造としている。
【０１２３】
［主蒸気系］  主蒸気系４５は、２本の管路（図４では１線図示）で入口弁Ｖ１ｔを介してタービン６５に接続され動力系を成し、側路弁Ｖ１ｂを介して側路分岐し復水器６６に接続し直接復水系を成している。
【０１２４】
［高圧給水系］  高圧給水系４６は、加熱器４６ｈに蒸気弁Ｖｓｔを経て主蒸気系４５から熱源を受け、高圧給水ポンプ４６ｐからの高圧給水を原子炉内温度近くに加熱し、隔離弁Ｖ０２、Ｖ２を経て活力容器２内に高温・高圧注水する。
【０１２５】
高圧給水ポンプ４６ｐは半容量3台設置し、常用機2台並列運転で大動力を2分して始動を容易とし且つ発電半出力では常用機1台単独運転とし、予備機１台を付した2重化系統を成す。
【０１２６】
復水器６６の復水ポンプ６６ｐから脱気・脱塩系６６ｓ（図示省略）、予熱器６６ｈを経て低圧余熱給水６６Ｌを、高圧給水ポンプ４６ｐの吸引側に供給して平常稼働に供し、原子炉緊急停止に際しては、加熱器４６ｈの蒸気弁Ｖｓｔを閉じて加熱源を絶ち、低圧清水ポンプ４６ｆを運転して、清水槽４３から免震管路４４を経て供給の常温清水を供給し、高圧給水ポンプ４６ｐにより圧力容器２に注水し、炉心２ｃの水位を炉心浴水の設計値に保つ。
【０１２７】
高圧給水ポンプ４６ｐに並列に側路逆止弁４６ｒ（高圧弁）を配し、下記の炉心冷温近くの炉心冷却後期における圧力容器内圧降下後は、小・中動力の低圧清水ポンプ４６ｆ又は復水ポンプ６６ｐの吐出圧で注水可能とする。
【０１２８】
［炉心冷却系］  炉心２ｃ周りの高温・高圧水を隔離弁Ｖ４・Ｖ０４を経て冷却器４７ｃで受け、冷却海水ポンプ９１から建屋１の区画壁３３を貫通の免震管路５６を経た海水により冷却器４７ｃで冷却しながら炉心冷却ポンプ４７ｐで隔離弁Ｖ０３・Ｖ３を経て注入し、炉心２ｃの燃料棒の残留熱及び崩壊熱を冷却し、炉心２ｃが冷温状態（大気圧下の沸点を充分下回る水温）まで冷却を継続する。
【０１２９】
炉心冷却ポンプ４７ｐは、圧力容器２内の高温・高圧に耐える構造を持ち、落差ゼロで働く低吐出圧の中動力ポンプであり、全容量２台を配して内１台を予備機とした２重化の信頼性を与え、隔離弁Ｖ０３、Ｖ０４を閉じた平常時状態で側路弁４７ｂで冷却器４７ｃを含むポンプ４７ｐ系統の作動試験を可能とする。
【０１３０】
なお、冷却海水の排水用免震管路５７の排水管端５９は、冷却器４７ｃの最高位より充分高位で大気に開放の排水縦坑６０に落し、冷却器４７ｃの海水系を正圧に保持し、蒸気圧による塩類析出を防止する。
【０１３１】
［硼酸水注入系］  硼酸水注入系４８の高圧ポンプ４８ｐにより、上述の高圧給水系４６及び炉心冷却系４７の何れにも逆止弁Ｖ２ｒ、Ｖ３ｒを経て圧力容器２に注入可能である。
【０１３２】
［免震梁冷却系］  格納容器支構５下の免震梁７の冷却系５３（タービン支構６４下及び復水器６６下の免震梁７にも接続、図示省略）には逆止弁Ｖ７ｒを配して、炉心冷却系４７の海水戻りからの昇温水の逆流入を阻止し、或いは、前述の如く専用の排水側免震管路５８（図示省略）を配し、免震梁７の昇温を防ぐ。
【０１３３】
［環状遮蔽筒］  格納容器４の外周に配した環状遮蔽筒３８の冷却系３９は、冷却水ポンプ３９ｐ及び冷却器３９ｃを持ち、冷却器３９ｃの一次海水は、上記の免震梁冷却系５３を共用する。
【０１３４】
［使用済燃料棒保管プール等］  保管プール３５の冷却系及び圧力抑制室プール水等の冷却・除染系には、冷却海水ポンプから建屋内固定管路を経て各々冷却器の海水系に接続し、それぞれ２台のポンプ（１台予備）でそれぞれプールに接続する。
【０１３５】
これらは機構簡単な低圧ポンプと冷却器で成るので、緩衝ゴム等で緩衝設置で充分である。
【０１３６】
［取水・放水路の引き波対策］  取水路７５及び放水路７６は岸壁７９に配した急速開閉機構（油圧式）を持つ取水門７５ｇ及び側路切替可能の放水門ｇに側路水路７７を加え、津波到来前及び次波到来前の引き波に対し、取水門７５ｇを閉じ放水門７６ｇを循環側に切替え、巨大流量の復水器の循環水ポンプ及び冷却海水ポンプの空吸いを齎す水切れを避け、タービン出力の絞りと相俟って取水路７５の昇温を避ける。
【０１３７】
なお、側路水路７７は、水路幅を拡大又はプールを付加するなど、引き波時の貯水量をできるだけ大きく採ることを推奨する（例えば、復水器等の取水量６０ｔ／秒において、津波到来時間の１／２を引き波１５分（９００秒）とすれば５４０００ｔ、緊急送電停止の無負荷運転でも初期冷却熱量は大きいので注意）。
【０１３８】
［高津波対策］  なお、循環水ポンプ８１の揚水管８１ｐ及び排水管８２ｐ並びに冷却海水ポンプ９１の揚水管９１ｐの取水路７５及び放水路７６の各々天殻貫通水密部は、最高津波高での水圧に充分な強度をもたせる。
【符号の説明】
【０１３９】
１  原子炉棟、建屋                        ２  原子炉、圧力容器
２ｃ  炉心（燃料棒・制御棒）              ２ｓ  気水分離器
２ｄ  蒸気乾燥器                          ２ｃｖ  圧力容器蓋
２ｄｖ  制御棒駆動機構
３  ペデスタル                            ４  格納容器
４ｃｖ  格納容器蓋                        ４ｐ  保温・気密貫通部
５  格納容器支構、支構                    ６  遮熱板
７  免震梁                                ８  主免震台、免震台
９  基礎コンクリート                      １０  副免震台、免震台
１１  ダンパー                            １２  環状空所
１３  プール水                            １４  圧力制御室
１５  免震管                              １６  環状管
１７  櫛状管                              １８  コンクリート支台
１９  通り抜け通路                        ２０  環状空所天殻
２１  免震押え                            ２１ｂ  ボルト
２２  隔離弁                              ２３  排気管
２４  補助建屋                            ２５  圧力逃し弁
２６  二次除染系                          ２７  排気塔
２８  緩衝材                              ２９  再循環ポンプ
３０  欠番
３１  方形区画                            ３２  連壁
３３  区画壁                              ３４  使用済燃料棒
３５  保管プール                          ３６、３７  天井クレーン
３８  環状遮蔽筒、                        ３９  遮蔽筒冷却系
３９ｐ  冷却水ポンプ                      ３９ｃ  冷却器
４０  欠番
４１  新燃料棒                            ４２  冷却・除染系
４３  清水槽                              ４４  清水免震管路
４５  主蒸気系                            ４６  高圧給水系
４６ｈ  加熱器、給水加熱器                ４６ｐ  高圧給水ポンプ
４６ｆ  低圧清水ポンプ                    ４６ｒ  側路逆止弁
４７  炉心冷却系                          ４７ｃ  冷却器
４７ｐ  炉心冷却ポンプ
４８  硼酸水注入系                        ４８ｐ  注入ポンプ
４９  海水給水管                          ４９ｖ  海水給水弁
４９ｐ、５０ｐ  壁貫通管
５０  海水排水管                          ５０ｖ  海水排水弁
５１  清水給水管                          ５１ｖ  清水給水弁
５２  清水戻り管
５３  免震梁冷却系                        ５４  可撓伸縮管
５５  Ｔ形管                              ５６、５７、５８  免震管路
５９  排水管                              ６０  排水縦坑
６１  タービン棟                          ６２  建屋壁
６３  張出梁                              ６４  タービン支構、支構
６５  タービン発電機                      ６５Ｈ  高圧タービン
６５Ｌ  低圧タービン                      ６５Ｇ  発電機
６６  復水器                              ６６ｐ  復水ポンプ
６６ｓ  脱気・脱塩系                      ６６ｈ  予熱器、給水予熱器                
６６Ｌ  低圧給水管
６７  基礎コンクリート                    ６８  緩衝パッド
６９  湿分分離器                          ７０  天井クレーン
７１〜７４  欠番
７５  取水路                              ７５ｇ  取水門
７６  放水路                              ７６ｇ  放水門、放水・側路切替門
７７  側路水路
７８  岸壁                                ７９、８０  欠番
８１  循環水ポンプ                        ８１ｖ  バタフライ弁（揚水）
８１ｓ  没水羽根車                        ８１ｐ  揚水管
８１ｍ  電動機
８２ｎ  横向噴出管端                      ８２ｐ  排水管
８２ｖ  バタフライ弁（排水）              ８３  逆π形管                            
８４  可撓伸縮管                          ８４ｈ  水平力支構
８５  開口、取水路天殻開口                ８５ｐ  厚ゴムパッキン
８６  開口、放水路天殻開口                ８６ｐ  パッキン
８７  逆洗弁                              ８８〜９０  欠番
９１  冷却海水ポンプ                      ９１ｓ  羽根車
９１ｐ  揚水管                            ９１ｖ  逆止弁
９１ｍ  電動機
９２  取水路天殻開口                      ９２ｐ  厚ゴムパッキン
９３  ポンプ室床                          ９３ｐ  緩衝ゴム
９４  吐出管                              ９４ｖ  逆洗弁
９５  可撓伸縮管                          ９６  推力支承管
９７  固定配管
Ｖ１、Ｖ０１  主蒸気系隔離弁              Ｖ２、Ｖ０２  高圧給水系隔離弁
Ｖ３、Ｖ０３、Ｖ４、Ｖ０４  炉心冷却系隔離弁
Ｖ１ｔ  入口弁、タービン入口弁            Ｖ１ｂ  側路弁、蒸気側路弁
Ｖｓｔ  蒸気弁、加熱蒸気弁                Ｖ７ｒ  逆止弁
ｆ  地震周波数                            α  地震加速度
Ｒ  最大地震振幅                          Ｓ  免震搖動限度
Ｃｐ  配管空間                            Ｃｗ  作業空間
Ｃｒ  緩衝材隙間
【図１】
2012047762.tif 000003
【図２】
2012047762.tif 000004
【図３】
2012047762.tif 000005
【図４】
2012047762.tif 000006
【図５】
2012047762.tif 000007
【図６】
2012047762.tif 000008
【図７】
2012047762.tif 000009