(57)【要約】【課題】人的補助がなくとも原子炉格納容器内に冷却水を注水できる原子炉格納容器の冷却技術を提供する。【解決手段】原子炉格納容器の冷却システム１０は、一方の開口端が原子炉格納容器５４の外部かつ原子炉建屋５１の内部に配置されて、この開口端から流入する海水を原子炉格納容器５４の内部に案内する注入配管系統１１と、注入配管系統１１に設けられて、原子炉格納容器５４の内部から一方の開口端への方向の海水の流動を規制する逆止弁１２と、炉心への給水を行う炉心冷却機器の設置区画５７内に設けられて、この設置区画５７内の浸水を検知する区画浸水検知センサ１４と、原子炉格納容器５４の蒸気を排出するためのベント弁６２を迂回して設けられた迂回配管１５と、迂回配管１５に設けられて、区画浸水検知センサ１４で浸水が検知されたときに開放される迂回弁１６と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の開口端が原子炉格納容器の外部かつ原子炉建屋の内部に配置されて、この開口端から流入する海水を原子炉格納容器の内部に案内する注入配管系統と、
前記注入配管系統に設けられて、前記原子炉格納容器の内部から前記一方の開口端への方向の前記海水の流動を規制する逆止弁と、
炉心への給水を行う炉心冷却機器の設置区画内に設けられて、この設置区画内の浸水を検知する区画浸水検知センサと、
前記原子炉格納容器の蒸気を排出するためのベント弁を迂回して設けられた迂回配管と、
前記迂回配管に設けられて、前記区画浸水検知センサで浸水が検知されたときに開放される迂回弁と、を備えることを特徴とする原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項２】
前記注入配管系統に設けられて、前記注入配管系統の内部を流動する前記海水の水頭により開放される第１注入弁をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項３】
前記注入配管系統は、他方の開放端が前記原子炉格納容器の内部に給水するためのペデスタル下部注水配管に接続されて、このペデスタル下部注水配管を介して流入させた前記海水を前記原子炉格納容器の内部に案内することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項４】
前記原子炉格納容器の内部で上部が開放されて設けられて、前記注入配管系統における他方の開放端が挿入されて前記海水が注水される水貯留容器をさらに備えることを請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項５】
前記注入配管系統は、
前記一方の開口端側に設けられる第１注入配管と、
前記第１注入配管に接続され、前記一方の開口端から流入させた前記海水を貯留する水密用容器と、
前記水密用容器の上部に接続されて、前記水密用容器に貯留された前記海水を前記原子炉格納容器の内部に案内する第２注入配管と、を備えて、
前記逆止弁は、前記水密用容器の内部から前記一方の開口端への方向の前記海水の流動を規制するように前記第１注入配管の途中に設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項６】
前記水密用容器は、前記原子炉格納容器の外部に設けられて、
前記第２注入配管は、他方の開放端が前記原子炉格納容器の内部に給水するためのペデスタル下部注水配管に接続されて、このペデスタル下部注水配管を介して貯留された前記海水を前記原子炉格納容器の内部に案内することを特徴とする請求項５に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項７】
前記海水を流入させる前記注入配管系統の前記一方の開口端の周囲を覆うように形成されて、前記海水を内部に保持する堰をさらに備えることを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項８】
前記海水を流入させる前記注入配管系統の近傍に配置されて、前記注入配管系統の浸水を検知する注入配管浸水検知センサと、
前記注入配管系統に設けられて、前記区画浸水検知センサで浸水が検知されかつ注入配管浸水検知センサで浸水が検知されたときに開放される第２注入弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の原子炉格納容器の冷却システム。
【請求項９】
一方の開口端が原子炉格納容器の外部かつ原子炉建屋の内部に配置された注入配管系統を用いて、この開口端から流入する海水を原子炉格納容器の内部に案内するステップと、
前記注入配管系統の、前記原子炉格納容器の内部から前記一方の開口端への方向の前記海水の流動を規制するステップと、
炉心への給水を行う炉心冷却機器の設置区画内に設けられた区画浸水検知センサで、この設置区画内の浸水を検知するステップと、
前記原子炉格納容器の蒸気を排出するためのベント弁を迂回する迂回配管に設けられた迂回弁を、前記区画浸水検知センサで浸水が検知されたときに開放させるステップと、を含むことを特徴とする原子炉格納容器の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、原子炉格納容器の冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の津波対策設備には、発電所敷地内への津波浸水を防ぐ外郭防護設備と、発電所建屋内への津波浸水を防ぐ内郭防護設備などがある。
津波対策設備の強化のため、例えば外郭防護設備である防潮堤についてはその嵩上げ工事が行なわれ、また内郭防護設備である原子炉建屋の外壁扉や建屋配管貫通孔については水密化工事や止水対策工事がそれぞれ行なわれている。
【０００３】
また、原子炉建屋内に津波が浸水した場合に備えて、炉心冷却を維持するための動的機器（例えば、注水ポンプ）が設置された重要機器の設置区画に水密扉を設ける等、炉心冷却機能が喪失しないための対策がとられている。
【０００４】
さらに、原子炉建屋内の動的機器による炉心冷却機能までもが喪失した場合に備えて、高台に設置した貯水槽から原子炉に注水する方法も検討されている。この方法は、原子炉圧力容器の外側底部に炉外冷却プールを設置して、動的機器による炉心冷却機能が喪失しした場合、貯水槽に予め貯留した水を炉外冷却プールに流入させて原子炉圧力容器を冷却することで炉心の溶融損傷を防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の大規模な津波を起因とする確率論的なリスク評価において、防潮堤を越波した津波による建屋敷地内への大量浸水、内郭防護設備の想定高さ以上の浸水経路を介した建屋内への浸水、並びに誤開放された原子炉建屋内の水密扉からの浸水発生など、大規模な津波が発生した場合、想定外の事態が発生する危険性が指摘されている。
【０００７】
このように事態が発生した場合、原子炉建屋の地下階から地上階がほぼ全て冠水するような、建屋内における止水対策の想定を超えた事態が発生して、原子炉建屋内の動的機器が全て機能喪失する可能性がある。
【０００８】
この場合、原子炉建屋へのアクセスが究めて困難となり、原子炉建屋の外部に設置した貯水槽から炉心に冷却水を注水するとしても、注水のための配管つなぎこみ等の準備に時間を要し、さらには外部電源が喪失した状態では弁を開放できないおそれもある。また、貯水槽そのもの自体が津波により流失する事態も想定される。
【０００９】
炉心への注水が遅れれば、炉心の損傷が発生するおそれがあり、さらに原子炉格納容器内部への冷却が実施できなければ、溶融炉心による原子炉格納容器が破損して、大量の放射性物質が原子炉格納容器の外部へ放出されるおそれがある。このため、いずれかの時点で事故の進展を止める対策が必要となる。
【００１０】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、人的補助がなくとも原子炉格納容器内に冷却水を注水できる原子炉格納容器の冷却技術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】
【００１１】
本発明の実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムにおいて、一方の開口端が原子炉格納容器の外部かつ原子炉建屋の内部に配置されて、この開口端から流入する海水を原子炉格納容器の内部に案内する注入配管系統と、前記注入配管系統に設けられて、前記原子炉格納容器の内部から前記一方の開口端への方向の前記海水の流動を規制する逆止弁と、炉心への給水を行う炉心冷却機器の設置区画内に設けられて、この設置区画内の浸水を検知する区画浸水検知センサと、前記原子炉格納容器の蒸気を排出するためのベント弁を迂回して設けられた迂回配管と、前記迂回配管に設けられて、前記区画浸水検知センサで浸水が検知されたときに開放される迂回弁と、を備える。
【００１２】
本発明の実施形態に係る原子炉格納容器の冷却方法において、一方の開口端が原子炉格納容器の外部かつ原子炉建屋の内部に配置された注入配管系統を用いて、この開口端から流入する海水を原子炉格納容器の内部に案内するステップと、前記注入配管系統の、前記原子炉格納容器の内部から前記一方の開口端への方向の前記海水の流動を規制するステップと、炉心への給水を行う炉心冷却機器の設置区画内に設けられた区画浸水検知センサで、この設置区画内の浸水を検知するステップと、前記原子炉格納容器の蒸気を排出するためのベント弁を迂回する迂回配管に設けられた迂回弁を、前記区画浸水検知センサで浸水が検知されたときに開放させるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態により、人的補助がなくとも原子炉格納容器内に冷却水を注水できる原子炉格納容器の冷却技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムが適用された原子力発電所の構成図。
【図２】本実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムにおいて、動的な冷却機能が喪失した際の原子炉格納容器の冷却動作を説明する図。
【図３】第１実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムの変形例を示す構成図。
【図４】第１実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムの変形例を示す構成図。
【図５】第２実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムが適用された原子力発電所の構成図。
【図６】第２実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムの変形例を示す構成図。
【図７】第３実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムが適用された原子力発電所の構成図。
【図８】第４実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムが適用された原子力発電所の構成図。
【図９】第４実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムの変形例を示す構成図。
【図１０】第４実施形態に係る原子炉格納容器の冷却システムの変形例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０（以下、冷却システム１０と省略する）が適用された原子力発電所５０の構成図を示している。ここでは、沸騰水型原子力発電所（ＢＷＲ）に適用する場合を例に説明する。なお、符号６５は、原子炉建屋内における地上階のフロアの一部を示している。
【００１６】
まず、原子力発電所５０における一般的な津波対策の設備について説明する。
原子力発電所５０は、地震により津波が発生した際に原子炉建屋５１方向への津波の進行を防止するため原子炉建屋５１外に設けられた防潮堤５２と、海水の侵入を防止するため原子炉建屋５１に設けられた外壁水密扉５３と、を備えている。
【００１７】
原子炉建屋５１には、冷却ポンプ５８を内部に備えた炉心冷却機器設置区画５７が設けられている。冷却ポンプ５８は、地震により冷却水の循環系塔が損傷した場合や建屋内に津波が浸水した場合などの緊急時に、炉心冷却用配管５９を介して冷却水を原子炉圧力容器５６に注入して炉心冷却を維持するための炉心冷却用機器である。炉心冷却機器設置区画５７の入口には、区画内部への浸水を防止するための区画水密扉６０が設置されている。
【００１８】
ベント配管６１は、一方の開放端は原子炉格納容器５４の内部で開放されており、格納容器内部の蒸気を建屋外部に設置された排気塔６４まで案内する配管である。なお、フィルタ設備６３は、粒子状の放射性物質（セシウムなど）を吸着する吸着フィルタを有している。このフィルタ設備６３は、ベント配管６１により排気塔６４まで案内される蒸気の排出ライン上に設置されて、排出される蒸気内に含まれる放射性物質を吸着除去する。
【００１９】
ベント弁６２は、ベント配管６１に設けられている。このベント弁６２は、通常時は閉止されており、緊急時に保安員の操作により閉状態から開放される。ベント弁６２が開放されることで、格納容器内部の蒸気が排気塔６４から外部に排出されて、原子炉格納容器５４の内部が減圧される。
【００２０】
このように、一般的な原子力発電所５０では、緊急時において、ベント弁６２を開放して原子炉格納容器５４内の減圧を行い、冷却ポンプ５８から冷却水を原子炉圧力容器５６に注水することで冷却機能を維持する。
【００２１】
一方、本実施形態に係る冷却システム１０は、津波を起因とする原子炉建屋５１への大量浸水により動的な炉心冷却機器（冷却ポンプ５８）による冷却機能を喪失して、炉心損傷を引き起こす苛酷事故が発生するおそれが有る場合に、人的補助を必要とすること無く、原子炉格納容器５４の減圧及び格納容器内への海水注入を行って、原子炉格納容器５４の内部を冷却するシステムである。
【００２２】
第１実施形態に係る冷却システム１０は、注入配管系統１１、区画浸水検知センサ１４、迂回配管１５、迂回弁１６を備えている。
【００２３】
注入配管系統１１は、一方の開放端（海水の流入口２７）が原子炉格納容器５４の外部かつ原子炉建屋５１の内部に配置されて、原子炉格納容器５４に向かって延設される。そして、原子炉格納容器５４の内部に貫通、挿入されて、他方の開放端（海水の流出口２８）はペデスタル５５の下部に開放される。
【００２４】
一方の開放端（流入口２７）は、他方の開放端（流出口２８）よりも高い位置に配置されており、注入配管系統１１内に流入した海水は配管内部を流動して原子炉格納容器５４の内部に案内される。なお、一方の開放端（流入口２７）は、原子炉建屋５１が大量浸水した際に海水が滞留しやすい場所に配置することが望ましく、例えば図１に示すように地上階フロア６５付近に配置される。
【００２５】
注入配管系統１１は、逆止弁１２、第１注入弁１３を備えている。逆止弁１２、第１注入弁１３はともに、原子炉格納容器５４の外部に設けられる。なお、図１は、逆止弁１２及び第１注入弁１３の配置の一例を示したものであり、これらの弁の配置は図１に示す位置に限定されるものでは無い。
【００２６】
逆止弁１２は、海水が原子炉格納容器５４の内部から注入配管系統１１の流入口２７への方向に流動することを規制する弁である。海水が原子炉格納容器５４の内部方向に流動するときのみ逆止弁１２が開放されることで、格納容器雰囲気と外気とが連通することが無いため、格納容器内の放射性物質を含む蒸気が原子炉格納容器５４の外部に放出されることが防止される。
【００２７】
第１注入弁１３は、注入配管系統１１の内部を流動する海水の水頭により開放される弁である。第１注入弁１３により、海水が配管内を流動するときのみ注入配管系統１１は開通されるため、逆止弁１２を設ける効果と同様に、格納容器内の放射性物質を含む蒸気が原子炉格納容器５４の外部に放出されることが防止される。
【００２８】
堰１７は、海水が流入させる注入配管系統１１の開口端の周囲を覆うように形成されて、海水を内部に保持する。津波が引き始めると、建屋内部に浸水していた海水は急速に建屋外に引き始めることになるが、堰１７により内部に海水が一定時間保持される。このため、津波が引いた場合に急激な注水量の低下を抑制することができる。
【００２９】
区画浸水検知センサ１４は、炉心冷却機器設置区画５７内の浸水を検知する浸水検知用のセンサであり、炉心冷却機器設置区画５７内に設置される。区画浸水検知センサ１４は、炉心冷却機器設置区画５７内の浸水が検知されたときに、浸水検知信号ｓを迂回弁１６に送信する。
【００３０】
なお、区画浸水検知センサ１４の水平方向の周囲は、水平方向からの水の飛散を防止するための壁で覆われることが望ましい。区画浸水検知センサ１４の周囲に壁を設けることで、配管破断等の津波による浸水以外の事象でセンサが駆動することが防止される。
【００３１】
迂回配管１５は、原子炉格納容器５４の蒸気を排出するためのベント弁６２を迂回して設けられた配管である。
【００３２】
迂回弁１６は、迂回配管１５に設けられており、区画浸水検知センサ１４で浸水が検知されたときに開放される。具体的には、迂回弁１６は常時励磁されて閉止されており、区画浸水検知センサ１４から浸水検知信号ｓを受信した際に励磁が切られて開放される。
【００３３】
迂回弁１６が開放されることで、原子炉格納容器５４内の蒸気は迂回配管１５及びベント配管６１を介して外部に排出され、原子炉格納容器５４の内部が減圧される。
【００３４】
図２を用いて本実施形態に係る冷却システム１０における冷却動作を説明する。ここでは、原子炉建屋５１に流入した津波により建屋内部が大量に浸水し、さらには炉心冷却機器設置区画５７も浸水して冷却ポンプ５８が駆動不可となった場合について検討する。
【００３５】
炉心冷却機器設置区画５７の内部が浸水すると、区画浸水検知センサ１４がこの区画内の浸水を検知して、浸水検知信号ｓを迂回弁１６に出力される。そして、迂回弁１６は、浸水検知信号ｓを受信すると開放される。迂回弁１６が開放されると、原子炉格納容器５４内の蒸気が迂回配管１５を介して外部に排出される。これにより、原子炉格納容器５４の内部が減圧される。
【００３６】
一方、建屋内部が大量に浸水することで、地上階フロア６５に大量の海水が滞留する。この海水は、流入口２７から注入配管系統１１の内部に流入する。海水が流入して原子炉格納容器５４の内部方向に海水が流動する場合、逆止弁１２による規制は働かずに通流する。
【００３７】
さらに、流動する海水の水頭により第１注入弁１３が開放されて、海水がペデスタル５５の下部に案内される。これにより、原子炉格納容器５４内が海水により冷却される。
【００３８】
また、堰１７により内部に海水が一定時間保持されるため、津波が引いた場合に急激な注水量の低下が抑制される。
【００３９】
このように、建屋内の浸水時に、ベント弁６２を迂回して設けた迂回弁１６により原子炉格納容器５４の減圧を行う一方、建屋内に開口端を有する注入配管系統１１から浸水により発生した海水を原子炉格納容器５４内に注水する。
【００４０】
これにより、原子炉建屋５１内への大量浸水による動的な冷却機器の機能喪失で炉心損傷事象が発生した場合であっても、原子炉格納容器５４への冷却水の注入ライン並びに圧力排出ラインが確立されるため、原子炉格納容器５４の冷却を行うことができる。海水の注水は全て人的補助を必要とせず実施されるため、大津波により建屋内作業員が退避した後の無人状態でも原子炉格納容器５４の冷却ができる。
【００４１】
また、原子炉格納容器５４への海水注入は、地上階フロア６５付近に海水が残留している期間、即ち、津波により原子炉建屋５１へのアクセスが困難な期間継続される。
【００４２】
さらに、逆止弁１２及び第１注入弁１３により、原子炉格納容器５４の内外が連通することがないため、原子炉格納容器５４内からの放射性物質の放出が防止される。
【００４３】
さらに、津波により浸水した海水を水源として用いるため、原子炉建屋５１の外部に屋外プールなどの水源が不要であるため、津波による水源流失の危険性はなく、海水の流入口２７が原子炉建屋５１の内部に設けられているため、漂流物による損傷の可能性が低減される。
【００４４】
図３は、第１実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の変形例を示している。ここでは、緊急時に原子炉格納容器５４の下部に冷却水を供給するためのペデスタル下部注水配管６６が既設されているものとする。逆止弁６７は、冷却水が原子炉格納容器５４の内部から原子炉建屋５１の外部方向に流動することを規制する弁である。
【００４５】
本変形例では、注入配管系統１１の他方の開放端（海水の流出側）がペデスタル下部注水配管６６に接続される。流入口２７から流入した海水は、注入配管系統１１及びペデスタル下部注水配管６６を介して原子炉格納容器５４の内部に案内される。
【００４６】
既設のペデスタル下部注水配管６６を用いて海水を原子炉格納容器５４の内部に導くことで、原子炉格納容器５４に余分な配管用の貫通孔を開けることなく、原子炉格納容器５４の冷却を実施することができる。
【００４７】
図４は、第１実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の変形例を示している。
【００４８】
本変形例では、注入配管系統１１の海水の流入口２７をＵ字管構造としている。流入口２７をＵ字管構造とすることで、原子炉建屋５１に浸水した津波が引いた後、流入口２７が外気に露出した場合であっても、Ｕ字管内に貯留した海水により原子炉格納容器５４の内外を隔てることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の構成図を示している。なお、図５において第１実施形態（図１）と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００５０】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、原子炉格納容器５４の内部に水貯留槽１８をさらに設ける点にある。
【００５１】
水貯留槽１８は、原子炉格納容器５４の内部で上部が開放されて設けられており、貯留槽の下方に注入配管系統１１の他方の開放端（海水の流出口２８）が挿入されている。
【００５２】
注入配管系統１１の流入口２７から流入した海水は、流出口２８から水貯留槽１８に注入される。そして、開放している水貯留槽１８の上部まで水位が上昇すると、海水は原子炉格納容器５４の内部にオーバーフローして、原子炉格納容器５４の床面を冠水する。
【００５３】
そして、津波が引き、建屋内水位が低下して注入配管系統１１の流入口２７が気相中に露出した場合でも、注入配管系統１１の流出口２８は水貯留槽１８の水中に保持される。このため、格納容器の内外が水貯留槽１８の貯留水で隔離される。
【００５４】
したがって、原子炉格納容器５４の内外が連通することがないため、原子炉格納容器５４内からの放射性物質の放出がより確実に防止される。また、水貯留槽１８を格納容器内に設置するため、容器内を気密化する必要がなく、設置構成を簡素化できる。
【００５５】
図６は、第２実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の変形例を示している。
【００５６】
本変形例では、注入配管系統１１にサイフォン構造を有する下部注入配管１９をさらに設ける。下部注入配管１９は、一方の開放端を水貯留槽１８の下部に挿入して、他方の開放端をペデスタル５５の下部で開放されており、水貯留槽１８の内部に貯留する海水をペデスタル５５の下方に案内する。
【００５７】
水貯留槽内の海水が、下部注入配管１９を介してペデスタル５５の下方に案内されることで、炉心溶融物が存在する可能性が高い原子炉圧力容器５６の下方への注水を優先して行うことができるため、より確実に炉心溶融物を冷却することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の構成図を示している。なお、図７において第２実施形態（図５）と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００５９】
第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、配管浸水検知センサ２０と、第２注入弁２１と、をさらに備える点にある。
【００６０】
配管浸水検知センサ２０は、海水を流入させる注入配管系統１１の近傍に配置されており、注入配管系統１１の浸水を検知するセンサである。そして、注入配管系統１１の浸水を検知されたときに配管浸水検知信号ｔを第２注入弁２１に送信する。
【００６１】
また、区画浸水検知センサ１４は、炉心冷却機器設置区画５７内の浸水が検知されたときに、浸水検知信号ｓを迂回弁１６とともに第２注入弁２１に送信する。
【００６２】
第２注入弁２１は、原子炉格納容器５４の外部で注入配管系統１１に設けられており、区画浸水検知センサ１４で浸水が検知され、かつ配管浸水検知センサ２０で浸水が検知されたときに開放される。具体的には、第２注入弁２１は常時励磁されて閉止されており、区画浸水検知センサ１４から浸水検知信号ｓを受信して、かつ配管浸水検知センサ２０から配管浸水検知信号ｔを受信したときに際に励磁が切られて開放される。
【００６３】
第２注入弁２１が開放されると、注入配管系統１１から流入した海水は格納容器内に案内される。一方、浸水検知信号ｓを受信した迂回弁１６が開放されて、格納容器内の減圧が行われる。
【００６４】
このように、配管浸水検知センサ２０で注入配管系統１１の浸水が検知され、冷却系統機器設置区画センサと注入配管系統１１の浸水が検知されたときに第２注入弁２１を開放することで、建屋内が大量に浸水したことが確実に検知されたときに原子炉格納容器５４の冷却動作を実行できる。
【００６５】
（第４実施形態）
図８は、第３実施形態に係る原子炉格納容器５４の冷却システム１０の構成図を示している。なお、図８において第１実施形態（図１）と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００６６】
第４実施形態が第１実施形態と異なる点は、注入配管系統１１を、第１注入配管２３と、水密用容器２４と、第２注入配管２５と、で構成した点にある。なお、図８は、水密用容器２４を原子炉格納容器５４の外部に配置する構成を示しており、図９は、水密用容器２４を原子炉格納容器５４の内部に配置する構成を示している。
【００６７】
水密用容器２４は、第１注入配管２３に流入した海水を一時的に貯留する容器であり、放射性物質の外部への拡散を防止するため内部が密閉されている。
【００６８】
第１注入配管２３は、一方の開放端が原子炉格納容器５４の外部に配置されており、他方の開放端が水密用容器２４の下方に挿入されている。第１注入配管２３に流入した海水は、水密用容器２４に貯留される。
【００６９】
第２注入配管２５は、一方の開口端が水密用容器２４の上部に接続されており、他方の開口端が原子炉格納容器５４の下部で開放される。水密用容器２４の水位が上昇して、水密用容器２４と第２注入配管２５との接続口まで達した海水は、第２注入配管２５を介して原子炉格納容器５４の下部に案内される。なお、逆止弁２６は、格納容器の内外の連通を防止するため第２注入配管２５に設けられている。
【００７０】
津波が引き、建屋内水位が低下して第１注入配管２３の流入口２７が気相中に露出した場合でも、第１注入配管２３の流出口は水貯留槽１８の水中に保持されこととなるため、格納容器の内外が水密用容器２４の貯留水で隔離される。
【００７１】
このように、海水を流入させる注入配管を第１注入配管２３、第２注入配管２５に分離して、その間に水密用容器２４を設けることで、原子炉格納容器５４内の雰囲気ガスが注入配管を介して放出されることを確実に防止することができる。
【００７２】
図１０は、第４実施形態に係る冷却システム１０の変形例を示す構成図である。ここでは、図３で示した実施形態と同様に、緊急時に原子炉格納容器５４の下部に冷却水を供給するためのペデスタル下部注水配管６６が既設されているものとする。
【００７３】
本変形例では、水密用容器２４は原子炉格納容器５４の外部に設けられており、第２注入配管２５の他方の開放端がペデスタル下部注水配管６６に接続されている。第１注入配管２３の流入口２７から流入した海水は、注入配管系統１１及びペデスタル下部注水配管６６を介して原子炉格納容器５４の内部に案内される。
【００７４】
このように、既設のペデスタル下部注水配管６６を用いて海水を原子炉格納容器５４の内部に導くことで、原子炉格納容器５４に余分な配管用の貫通孔を開けることなく、原子炉格納容器５４の冷却を実施することができる。
【００７５】
以上述べた各実施形態の原子炉格納容器の冷却システムによれば、浸水時にベント弁を迂回して設けた迂回弁により原子炉格納容器の減圧を行う一方、建屋内に開口端を有する注水配管系統から浸水により発生した海水を原子炉格納容器内に注水することで、津波の発生により建屋内が大量浸水して人の立ち入りが困難となる状況でも、人的補助なしに原子炉格納容器内に冷却水を注水できる。
【００７６】
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。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。例えば、第１実施形態（図１）から第４実施形態（図１０）までの構成を組み合わせることも可能である。また、沸騰水型原子力発電所に適用する場合を例として示したが、本実施形態を加圧水型原子力発電所（ＰＷＲ）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…原子炉格納容器の冷却システム、１１…注入配管系統、１２…逆止弁、１３…第１注入弁、１４…区画内浸水検知センサ、１５…迂回配管、１６…迂回弁、１７…堰、１８…水貯留容器、１９…下部注入配管、２０…配管浸水検知センサ、２１…第２注入弁、２３…第１注入配管、２４…水密用容器、２５…第２注入配管、２６…逆止弁、２７…流入口、２８…流出口、５０…原子力発電所、５１…原子炉建屋、５２…防潮堤、５３…外壁水密扉、５４…原子炉格納容器、５５…ペデスタル、５６…原子炉圧力容器、５７…炉心冷却機器の設置区画、５８…冷却ポンプ（炉心冷却機器）、５９…炉心冷却用配管、６０…区画水密扉、６１…ベント配管、６２…ベント弁、６３…フィルタ設備、６４…排気塔、６５…建屋フロア、６６…ペデスタル下部注水配管、６７…逆止弁、ｓ…区画内浸水検知信号、ｔ…注入配管浸水検知信号。
【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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【図９】
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【図１０】
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