Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5943644B2 - Fluid cooling device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5943644B2 - Fluid cooling device - Google Patents

Fluid cooling device Download PDF

Info

Publication number
JP5943644B2
JP5943644B2 JP2012041720A JP2012041720A JP5943644B2 JP 5943644 B2 JP5943644 B2 JP 5943644B2 JP 2012041720 A JP2012041720 A JP 2012041720A JP 2012041720 A JP2012041720 A JP 2012041720A JP 5943644 B2 JP5943644 B2 JP 5943644B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling device
solar energy
fluid cooling
condenser
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012041720A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013178138A (en
Inventor
伸英 原
伸英 原
崇 石橋
崇 石橋
良卓 向井
良卓 向井
内海 晴輔
晴輔 内海
水田 桂司
桂司 水田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2012041720A priority Critical patent/JP5943644B2/en
Publication of JP2013178138A publication Critical patent/JP2013178138A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5943644B2 publication Critical patent/JP5943644B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

本発明は、流体冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid cooling equipment.

従来より、原子炉容器内に配設された炉心を冷却する冷却装置(非常用炉心冷却装置)としては、例えば下記特許文献1に記載されているものが採用されている。   Conventionally, as a cooling device (emergency core cooling device) for cooling a core disposed in a reactor vessel, for example, a device described in Patent Document 1 below has been adopted.

具体的に説明すると、原子炉容器内には冷却水が満たされ、該冷却水の中に炉心が配設されている。この原子炉容器には上昇管及び注水管が接続されており、上昇管で原子炉容器内の冷却水を外部に配設された蓄水タンクに導出して、注水管で該蓄水タンク内の冷却水を原子炉容器に導入している。
よって、通常時は、原子炉容器内の冷却水を上昇管に経由させて蓄水タンクに導出し、該蓄水タンク内の冷却水を注水管に経由させて原子炉容器内に導入することで、炉心を冷却する構成となっている。
More specifically, the reactor vessel is filled with cooling water, and a reactor core is disposed in the cooling water. The reactor vessel is connected to a riser pipe and a water injection pipe. The riser pipe leads the cooling water in the reactor vessel to a water storage tank disposed outside, and the water injection pipe uses the water injection pipe to The cooling water is introduced into the reactor vessel.
Therefore, normally, the cooling water in the reactor vessel is led to the water storage tank via the riser pipe, and the cooling water in the water storage tank is introduced into the reactor vessel via the water injection pipe. Thus, the reactor core is cooled.

一方、原子炉容器内の冷却水が流出するような非常時において、上昇管の下端よりも冷却水の水位が下方に下降した場合には、原子炉容器内の蒸気が上昇管を通って蓄水タンク内に導出されるとともに、該蓄水タンク内の冷却水が注水管を通って原子炉容器に導入される。ここで、蓄水タンクには冷却器が、注水管には放熱器がそれぞれ設けられているため、蒸気により高温となって蓄水タンク内に導出された冷却水を冷却器で冷却するとともに、注水管を流通する冷却水を放熱器で冷却する。そして、冷却した冷却水を原子炉格納容器に戻すことで炉心を冷却する構成となっている。   On the other hand, if the coolant level falls below the lower end of the riser in an emergency where the coolant in the reactor vessel flows out, the steam in the reactor vessel accumulates through the riser. While being led out into the water tank, the cooling water in the water storage tank is introduced into the reactor vessel through the water injection pipe. Here, since the water storage tank is provided with a cooler, and the water injection pipe is provided with a radiator, the cooling water that is heated to high temperature by the steam and is led into the water storage tank is cooled by the cooler, Cool the cooling water flowing through the water injection pipe with a radiator. And it is the structure which cools a core by returning the cooled cooling water to a nuclear reactor containment vessel.

特開昭62−212594号公報JP-A-62-212594

しかしながら、上記の特許文献1に記載の冷却装置では、非常時に、冷却水が非常に高温になるため、冷却器で蓄水タンク内の冷却水を冷却するとともに、放熱器で注水管内の冷却水を冷却することに時間がかかるため、炉心を短時間で冷却することができないという問題点がある。   However, in the cooling device described in Patent Document 1, since the cooling water becomes very hot in an emergency, the cooling water in the water storage tank is cooled by the cooler and the cooling water in the water injection pipe is cooled by the radiator. Since it takes time to cool the core, there is a problem that the core cannot be cooled in a short time.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、原子炉格納容器内の蒸気を短時間で冷却することができ、原子炉格納容器の信頼性を向上させることができる流体冷却装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of cooling the steam in the reactor containment vessel in a short time, and fluid cooling that can improve the reliability of the reactor containment vessel. it is intended to provide the equipment.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る流体冷却装置は、原子炉格納容器内に設けられた蒸発器で気化させた作動流体を前記原子炉格納容器外に設けられた凝縮器に導入し、該凝縮器で液化させた前記作動流体を前記蒸発器に導入することで、前記原子炉格納容器内外で熱交換を行う熱交換器と、前記原子炉格納容器外に設けられ、太陽光の受光により気体を加熱することで主気流を発生させる気流発生部と、前記主気流によって誘因された誘因気流を、前記凝縮器を通過するように流通させる誘因気流通路とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the fluid cooling apparatus according to the present invention introduces a working fluid vaporized by an evaporator provided in a reactor containment vessel into a condenser provided outside the reactor containment vessel, and liquefies the same by the condenser. The working fluid thus introduced is introduced into the evaporator, so that heat is exchanged inside and outside the reactor containment vessel, and outside the reactor containment vessel, and gas is heated by receiving sunlight. An airflow generation unit that generates a main airflow and an incentive airflow passage that causes the inductive airflow induced by the main airflow to pass through the condenser are provided.

このような流体冷却装置では、原子炉格納容器内の蒸気と蒸発器内の作動流体とを熱交換して、該作動流体を気化させて凝縮器に導入するとともに該蒸気の温度を低下させる。そして、凝縮器の周辺の気体と該凝縮器に導入された作動流体とを熱交換して、該作動流体を液化させて蒸発器に戻し再び該蒸発器で熱交換に利用することができる。よって、原子炉格納容器内の蒸気を熱交換により冷却することができる。
ここで、気流発生部により発生した主気流により誘因気流が形成され、該誘因気流は凝縮器を通過する誘因気流通路に沿って流通する。よって、凝縮器の周りでは誘因気流通路を流通する誘因気流により凝縮器に気体を供給することができる。したがって、例えば電源の供給がない場合でも、誘因気流通路を確保することができるため、原子炉格納容器内の蒸気を短時間で冷却することができ、原子炉格納容器の信頼性を向上させることができる。
In such a fluid cooling device, the steam in the reactor containment vessel and the working fluid in the evaporator are subjected to heat exchange, the working fluid is vaporized and introduced into the condenser, and the temperature of the steam is lowered. Then, heat is exchanged between the gas around the condenser and the working fluid introduced into the condenser, the working fluid is liquefied and returned to the evaporator, and can be used again for heat exchange in the evaporator. Therefore, the steam in the reactor containment vessel can be cooled by heat exchange.
Here, the induced airflow is formed by the main airflow generated by the airflow generation unit, and the induced airflow flows along the induced airflow passage passing through the condenser. Therefore, the gas can be supplied to the condenser by the induced airflow that flows through the induced airflow passage around the condenser. Therefore, for example, even when there is no power supply, the induced airflow passage can be secured, so that the steam in the reactor containment vessel can be cooled in a short time, and the reliability of the reactor containment vessel is improved. Can do.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記凝縮器に隣接するとともに、上方に向かって延在する煙突部を備え、前記気流発生部は、太陽エネルギーを取得する太陽エネルギー取得部と、該太陽エネルギー取得部で取得した前記太陽エネルギーを放出する太陽エネルギー放出部とを有し、前記太陽エネルギー放出部は、前記煙突部に配設されていることが好ましい。   In addition, the fluid cooling device according to the present invention includes a chimney adjacent to the condenser and extending upward, and the airflow generation unit includes a solar energy acquisition unit that acquires solar energy, It is preferable that the solar energy emission part which discharge | releases the said solar energy acquired by the energy acquisition part is provided, and the said solar energy emission part is arrange | positioned at the said chimney part.

このような流体冷却装置では、凝縮器の周辺の気体は、該凝縮器で熱交換されて高温状態となって煙突部の上方に向かって流れる。さらに、煙突部には太陽エネルギーを放出する太陽エネルギー放出部が配設されているため、太陽エネルギーの放出にともなって上昇気流が生じている。ここで、高温の気体が煙突部の内部を上昇する際に、該煙突部の下方は負圧となり大量の気体が該煙突部の内部に流入する。よって、大量の気体を凝縮器における熱交換することに利用できるため、原子炉格納容器内の蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, the gas around the condenser is heat-exchanged by the condenser, becomes a high temperature state, and flows upward above the chimney. Furthermore, since the solar energy emission part which discharge | releases solar energy is arrange | positioned in the chimney part, an updraft is produced with discharge | release of solar energy. Here, when the high-temperature gas rises inside the chimney, the pressure below the chimney becomes negative and a large amount of gas flows into the chimney. Therefore, since a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser, the steam in the reactor containment vessel can be efficiently cooled in a short time.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記誘因気流通路は、前記凝縮器の下部に設けられ、前記気体を導入する気体導入部を有していてもよい。   Further, in the fluid cooling device according to the present invention, the induced airflow passage may include a gas introduction portion that is provided in a lower portion of the condenser and introduces the gas.

このような流体冷却装置では、気体導入部が凝縮器の下部に設けられているため、誘因気流流路を流通する誘因気流の量を増大させることができる。よって、凝縮器での熱交換に利用する気体を増大させることができるため、原子炉格納容器内の蒸気を熱交換により効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, since the gas introduction part is provided in the lower part of the condenser, the amount of the inducing airflow flowing through the inducing airflow channel can be increased. Therefore, since the gas utilized for heat exchange in the condenser can be increased, the steam in the reactor containment vessel can be efficiently cooled in a short time by heat exchange.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記気流発生部は、前記太陽エネルギーを集約する太陽エネルギー集約部を有していてもよい。   Moreover, the fluid cooling device which concerns on this invention WHEREIN: The said airflow generation part may have the solar energy aggregation part which aggregates the said solar energy.

このような流体冷却装置では、太陽エネルギー集約部により太陽エネルギーを集約して太陽エネルギーを効率的に取得して、太陽エネルギー放出部から放出する太陽エネルギーを増大させることができる。よって、上昇気流を効果的に発生させることができるため、大量の気体を凝縮器における熱交換に利用でき、原子炉格納容器内の蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, the solar energy can be collected by the solar energy collecting unit to efficiently acquire the solar energy, and the solar energy emitted from the solar energy emitting unit can be increased. Therefore, since an ascending air current can be generated effectively, a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser, and the steam in the reactor containment vessel can be cooled efficiently and in a short time.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記気流発生部は、前記太陽エネルギー放出部から放出される太陽エネルギーにより作動するファンを備えていてもよい。   Further, in the fluid cooling device according to the present invention, the airflow generation unit may include a fan that operates by solar energy emitted from the solar energy emission unit.

このような流体冷却装置では、ファンにより太陽エネルギーを整流して放出することができる。よって、上昇気流を効果的に発生させることができるため、大量の気体を凝縮器における熱交換することに利用でき、原子炉格納容器内の蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, solar energy can be rectified and discharged by a fan. Therefore, ascending airflow can be generated effectively, so that a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser, and the steam in the reactor containment vessel can be cooled efficiently and in a short time. .

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記気流発生部は、前記太陽エネルギー取得部で取得した前記太陽エネルギーを貯蔵する太陽エネルギー貯蔵部と、該太陽エネルギー貯蔵部で貯蔵した前記太陽エネルギーを放出する貯蔵エネルギー放出部とを有していてもよい。   Further, in the fluid cooling device according to the present invention, the airflow generation unit releases the solar energy stored in the solar energy storage unit and the solar energy storage unit that stores the solar energy acquired in the solar energy acquisition unit. And a stored energy release portion.

このような流体冷却装置では、太陽エネルギー貯蔵部で貯蔵した太陽エネルギーを、貯蔵エネルギー放出部から放出することができる。よって、太陽エネルギーを取得できない状況でも、既に取得しかつ貯蔵している太陽エネルギーを利用することができる。したがって、上昇気流を発生させることができるため、大量の気体を凝縮器における熱交換することに利用でき、原子炉格納容器内の蒸気を確実に冷却することができる。   In such a fluid cooling device, the solar energy stored in the solar energy storage unit can be released from the stored energy discharge unit. Therefore, even in a situation where solar energy cannot be acquired, the solar energy that has already been acquired and stored can be used. Therefore, since an updraft can be generated, a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser, and the steam in the reactor containment vessel can be reliably cooled.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記貯蔵エネルギー放出部は、前記煙突部に配設されていてもよい。   Further, in the fluid cooling device according to the present invention, the stored energy discharge portion may be disposed in the chimney portion.

このような流体冷却装置では、煙突部には太陽エネルギーを放出する貯蔵エネルギー放出部が配設されているため、太陽エネルギーの放出にともなって、上昇気流が確実に生じている。ここで、高温の気体が煙突部の内部を上昇する際に、該煙突部の下方は負圧となり大量の気体が該煙突部の内部に流入する。よって、大量の気体を凝縮器における熱交換することに利用できるため、原子炉格納容器内の蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, since the storage energy discharge part which discharge | releases solar energy is arrange | positioned in the chimney part, the upward air flow is produced reliably with discharge | release of solar energy. Here, when the high-temperature gas rises inside the chimney, the pressure below the chimney becomes negative and a large amount of gas flows into the chimney. Therefore, since a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser, the steam in the reactor containment vessel can be efficiently cooled in a short time.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記蒸発器は、前記作動流体を流通させる流通管を有し、該流通管には、その内壁に前記作動流体の流れを乱す障害部が設けられていてもよい。   Further, in the fluid cooling device according to the present invention, the evaporator has a flow pipe through which the working fluid flows, and the flow pipe is provided with an obstacle portion that disturbs the flow of the working fluid on an inner wall thereof. May be.

このような流体冷却装置では、障害部により作動流体の流れが乱されて熱伝達率が向上する。よって、作動流体の温度を維持したまま流通することができるため、蒸発器において原子炉格納容器内の蒸気と効率的に熱交換することができ、蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, the flow of the working fluid is disturbed by the obstacle, and the heat transfer rate is improved. Therefore, since it is possible to circulate while maintaining the temperature of the working fluid, the evaporator can efficiently exchange heat with the steam in the reactor containment vessel, and the steam can be cooled efficiently and in a short time. Can do.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記障害部は、焼結金属により形成されていてもよい。   In the fluid cooling device according to the present invention, the obstacle portion may be formed of a sintered metal.

このような流体冷却装置では、障害部の内部が焼結金属で形成されているため、伝熱面積が増大して熱伝達率が確実に向上する。よって、作動流体の温度を維持したまま流通することができるため、蒸発器において原子炉格納容器内の蒸気と効率的にかつ短時間で熱交換することができ、蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, since the inside of the obstacle is made of sintered metal, the heat transfer area is increased and the heat transfer coefficient is reliably improved. Therefore, since the working fluid can be circulated while maintaining the temperature, it is possible to exchange heat efficiently and in a short time with the steam in the reactor containment vessel in the evaporator. Can be cooled.

また、本発明に係る流体冷却装置は、前記障害部は、前記内壁の表面から突出する凸部と前記内壁の表面から窪んだ凹部とを有していてもよい。   In the fluid cooling device according to the present invention, the obstacle part may have a convex part protruding from the surface of the inner wall and a concave part recessed from the surface of the inner wall.

このような流体冷却装置では、障害部の内部が凸部と凹部とを有しているため、伝熱面積が増大して熱伝達率が確実に向上する。よって、作動流体の温度を維持したまま流通することができるため、原子炉格納容器内の蒸気と効率的にかつ短時間で熱交換することができ、蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In such a fluid cooling device, since the inside of the obstacle portion has a convex portion and a concave portion, the heat transfer area is increased and the heat transfer coefficient is reliably improved. Therefore, since it can distribute | circulate, maintaining the temperature of a working fluid, it can exchange heat with the vapor | steam in a reactor containment vessel efficiently and in a short time, and cools a vapor | steam efficiently and in a short time. be able to.

本発明に係る流体冷却装置によれば、凝縮器の周りでは誘因気流通路を流通する誘因気流により凝縮器に気体を供給することができるため、原子炉格納容器内の蒸気を短時間で冷却することができ、原子炉格納容器の信頼性を向上させることができる。 According to the fluid cooling equipment according to the present invention, it is possible to supply the gas to the condenser by incentives airflow flowing incentives airflow passageway around the condenser, a short time the cooling steam of the reactor containment vessel The reliability of the reactor containment vessel can be improved.

本発明の第一実施形態に係る流体冷却装置を備えた原子炉設備を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the nuclear reactor equipment provided with the fluid cooling device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る流体冷却装置を構成する気流発生部の構成を示す拡大構成図である。It is an enlarged block diagram which shows the structure of the airflow generation part which comprises the fluid cooling device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る流体冷却装置を構成する気流発生部の構成を示す拡大構成図である。It is an enlarged block diagram which shows the structure of the airflow generation part which comprises the fluid cooling device which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る流体冷却装置を構成する気流発生部の構成を示す拡大構成図である。It is an expanded block diagram which shows the structure of the airflow generation part which comprises the fluid cooling device which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る流体冷却装置を構成する気流発生部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the airflow generation part which comprises the fluid cooling device which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る流体冷却装置を構成する蒸発器の模式図である。It is a schematic diagram of the evaporator which comprises the fluid cooling device which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る流体冷却装置を構成する蒸発器の一断面図である。It is a sectional view of the evaporator which constitutes the fluid cooling device concerning a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第六実施形態に係る流体冷却装置を構成する蒸発器の内面図である。It is an inner surface figure of the evaporator which comprises the fluid cooling device which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る流体冷却装置を構成する蒸発器の一断面図である。It is one sectional drawing of the evaporator which comprises the fluid cooling device which concerns on 6th embodiment of this invention.

(第一実施形態)
以下、図面を参照し、本発明の第一実施形態に係る流体冷却装置を備えた原子炉設備について説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る流体冷却装置を備えた原子炉設備を示す概略構成図である。
図1に示すように、原子炉設備2は、原子炉12が格納された原子炉格納容器11と、該原子炉格納容器11に隣接して配されるとともに該原子炉格納容器11から発生する蒸気を冷却する冷却塔16と、該原子炉格納容器11及び冷却塔16にまたがって配設された流体冷却装置1とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, with reference to the drawings, a reactor facility including a fluid cooling device according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a nuclear reactor facility equipped with a fluid cooling device according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a nuclear reactor facility 2 is arranged adjacent to the nuclear reactor containment vessel 11 in which the nuclear reactor 12 is accommodated, and is generated from the nuclear reactor containment vessel 11. A cooling tower 16 for cooling the steam, and a fluid cooling device 1 disposed across the reactor containment vessel 11 and the cooling tower 16 are provided.

原子炉格納容器11は、原子炉12と、該原子炉12と冷却水配管14で接続され原子炉12から取り出した熱で蒸気を発生させる蒸気発生器13とを有している。   The nuclear reactor containment vessel 11 includes a nuclear reactor 12 and a steam generator 13 that is connected to the nuclear reactor 12 through a cooling water pipe 14 and generates steam by heat extracted from the nuclear reactor 12.

流体冷却装置1は、熱交換を行う熱交換器20と、冷却塔16に設けられた煙突部30と、主気流Rを発生させる気流発生部40と、熱交換器20を通過する流路が形成された誘因気流通路50とを備えている。   The fluid cooling device 1 includes a heat exchanger 20 that performs heat exchange, a chimney 30 provided in the cooling tower 16, an airflow generator 40 that generates a main airflow R, and a flow path that passes through the heat exchanger 20. And an induced airflow passage 50 formed.

熱交換器20は、原子炉格納容器11に設置された蒸発器21と、該蒸発器21と接続された第一接続管22と、冷却塔16に設置され該第一接続管22と接続された凝縮器23と、該凝縮器23と接続された第二接続管24とを有している。   The heat exchanger 20 includes an evaporator 21 installed in the reactor containment vessel 11, a first connection pipe 22 connected to the evaporator 21, and a cooling tower 16 connected to the first connection pipe 22. And a second connecting pipe 24 connected to the condenser 23.

蒸発器21は、該原子炉格納容器11内の蒸気と内部の作動流体とを熱交換することで、該蒸気を冷却するとともに該作動流体を気化させる。   The evaporator 21 cools the steam and vaporizes the working fluid by exchanging heat between the steam in the reactor containment vessel 11 and the working fluid inside.

第一接続管22は、一端が蒸発器21に接続され他端が凝縮器23に接続されており、蒸発器21で気化された作動流体を該蒸発器21から導出して凝縮器23へ導入する。この第一接続管22は、蒸発器21から凝縮器23に向かうにしたがって上方に傾斜するように形成されている。本実施形態では、第一接続管22は、蒸発器21に接続され略水平に延出する第一導入部22Aと、該第一導入部22Aの端部から上方に向かって延在する第一中間部22Bと、該第一中間部22Bの端部から略水平方向に延出して凝縮器23に接続される第一導出部22Cとを有している。   The first connection pipe 22 has one end connected to the evaporator 21 and the other end connected to the condenser 23, and the working fluid vaporized by the evaporator 21 is led out from the evaporator 21 and introduced into the condenser 23. To do. The first connection pipe 22 is formed so as to incline upward from the evaporator 21 toward the condenser 23. In the present embodiment, the first connecting pipe 22 is connected to the evaporator 21 and extends substantially horizontally, and the first inlet 22A extends upward from the end of the first inlet 22A. The intermediate portion 22B has a first lead-out portion 22C that extends in a substantially horizontal direction from the end portion of the first intermediate portion 22B and is connected to the condenser 23.

凝縮器23は、冷却塔16に設置され、第一接続管22から導入され気化された作動流体を冷却塔16内の気体と熱交換することで、該気体の温度を上昇させるとともに該作動流体を液化させる。   The condenser 23 is installed in the cooling tower 16 and heat-exchanges the vaporized working fluid introduced from the first connection pipe 22 with the gas in the cooling tower 16, thereby increasing the temperature of the gas and the working fluid. Liquefy.

第二接続管24は、一端が凝縮器23に接続され他端が蒸発器21に接続されており、凝縮器23で液化された作動流体を該凝縮器23から導出して蒸発器21に導入する。この第二接続管24は、凝縮器23から蒸発器21に向かうにしたがって下方に傾斜するように形成されている。本実施形態では、第二接続管24は、蒸発器21に接続され略水平に延出する第二導入部24Aと、該第二導入部24Aの端部から下方に向かって延在する第二中間部24Bと、該第二中間部24Bの端部から略水平方向に延出して蒸発器21に接続される第二導出部24Cとを有している。   The second connection pipe 24 has one end connected to the condenser 23 and the other end connected to the evaporator 21, and the working fluid liquefied by the condenser 23 is led out from the condenser 23 and introduced into the evaporator 21. To do. The second connection pipe 24 is formed so as to incline downward from the condenser 23 toward the evaporator 21. In the present embodiment, the second connection pipe 24 is connected to the evaporator 21 and extends substantially horizontally, and the second introduction part 24A extends downward from the end of the second introduction part 24A. The intermediate portion 24B has a second lead-out portion 24C that extends in a substantially horizontal direction from the end portion of the second intermediate portion 24B and is connected to the evaporator 21.

このようにして、熱交換器20は、原子炉格納容器11の内部に設置された蒸発器21と原子炉格納容器11の外部に設置された凝縮器23との間で熱交換を行っている。   In this manner, the heat exchanger 20 performs heat exchange between the evaporator 21 installed inside the reactor containment vessel 11 and the condenser 23 installed outside the reactor containment vessel 11. .

煙突部30は、冷却塔16における凝縮器23に隣接して設けられた上方に向かって延在して筒状部材であり、上部に開口部31が形成されている。   The chimney 30 is a cylindrical member extending upward provided adjacent to the condenser 23 in the cooling tower 16, and an opening 31 is formed in the upper part.

気流発生部40は、太陽エネルギー(太陽光)を取得(受光)する太陽エネルギー取得部41と、該太陽エネルギー取得部41で取得した太陽エネルギーを放出する太陽エネルギー放出部42とを有している。   The airflow generation unit 40 includes a solar energy acquisition unit 41 that acquires (receives) solar energy (sunlight), and a solar energy release unit 42 that releases solar energy acquired by the solar energy acquisition unit 41. .

この気流発生部40は、本実施形態では原子炉格納容器11の内部と外部にわたって設けられている。例えば、太陽エネルギー取得部41が冷却塔16の外部の設けられた平面G上に載置され、太陽エネルギー放出部42が煙突部30の下部である床面F上に載置されている。   In this embodiment, the airflow generation unit 40 is provided across the inside and outside of the reactor containment vessel 11. For example, the solar energy acquisition unit 41 is placed on the plane G provided outside the cooling tower 16, and the solar energy release unit 42 is placed on the floor surface F that is the lower part of the chimney 30.

誘因気流通路50は、凝縮器23の下部に設けられ、外気(気体)を内部に導入する気体導入部51を有している。   The inducing airflow passage 50 is provided in the lower part of the condenser 23 and has a gas introduction part 51 for introducing outside air (gas) into the inside.

次に、上記のように構成された冷却塔16における気体の流路について説明する。
ここで、太陽エネルギー放出部42では、太陽エネルギー取得部41で取得した太陽エネルギーを熱として放出する。この放出により、冷却塔16内の気体を加熱して、太陽エネルギー放出部42から上方に向かう主気流Rが発生している。
一方、凝縮器23の下部に設けられた気体導入部51から導入された外気は、主気流Rに誘因されて凝縮器23側に導かれ、凝縮器23にて熱交換により高温状態となるとともに該凝縮器23を横切るようにして図1に示す凝縮器23側から煙突部30側に流通する。そして、煙突部30に導入された気体は、煙突部30の延在方向である上方に向かって流通する。このようにして、上記に示す気体の流路が誘因気流通路50として構成され、煙突部30では気体が上方に向かって流れる上昇気流が生じている。
Next, the gas flow path in the cooling tower 16 configured as described above will be described.
Here, in the solar energy emission part 42, the solar energy acquired by the solar energy acquisition part 41 is emitted as heat. By this discharge, the gas in the cooling tower 16 is heated, and a main airflow R is generated upward from the solar energy discharge portion 42.
On the other hand, the outside air introduced from the gas introduction part 51 provided in the lower part of the condenser 23 is induced by the main airflow R and led to the condenser 23 side, and is brought into a high temperature state by heat exchange in the condenser 23. It flows from the condenser 23 side shown in FIG. 1 to the chimney 30 side so as to cross the condenser 23. And the gas introduce | transduced into the chimney part 30 distribute | circulates toward the upper direction which is the extension direction of the chimney part 30. FIG. In this way, the gas flow path described above is configured as the inducing airflow passage 50, and an upward airflow in which the gas flows upward is generated in the chimney 30.

このように構成された流体冷却装置1を備えた原子炉設備2では、原子炉格納容器11内の蒸気を、蒸発器21で作動流体と熱交換して冷却することができる。また、蒸発器21で気化された作動流体を第一接続管22を経由して冷却塔16に設置された凝縮器23に導入し、気化された作動流体を該冷却塔16内の気体と熱交換して液化することができる。また、液化された作動流体を第二接続管24を経由して蒸発器21に導入し、再び該蒸発器21で熱交換することに利用できる。したがって、原子炉格納容器11内の蒸気を熱交換により継続的に冷却することができる。   In the nuclear reactor facility 2 including the fluid cooling device 1 configured as described above, the steam in the reactor containment vessel 11 can be cooled by exchanging heat with the working fluid in the evaporator 21. Further, the working fluid vaporized by the evaporator 21 is introduced into the condenser 23 installed in the cooling tower 16 via the first connection pipe 22, and the vaporized working fluid is heated with the gas in the cooling tower 16 and heat. It can be exchanged and liquefied. Further, the liquefied working fluid can be introduced into the evaporator 21 via the second connection pipe 24 and used again for heat exchange in the evaporator 21. Therefore, the steam in the reactor containment vessel 11 can be continuously cooled by heat exchange.

また、誘因気流Sは凝縮器23を通過する誘因気流通路50に沿って流通するため、凝縮器23に冷却塔16の内部の気体を供給することができる。よって、例えば電源の供給がない場合でも、誘因気流通路50を確保することができるため、原子炉格納容器11内の蒸気を短時間で冷却することができ、原子炉格納容器11の信頼性を向上させることができる。   In addition, since the inducing airflow S flows along the inducing airflow passage 50 that passes through the condenser 23, the gas inside the cooling tower 16 can be supplied to the condenser 23. Therefore, for example, even when there is no power supply, the induced airflow passage 50 can be secured, so that the steam in the reactor containment vessel 11 can be cooled in a short time, and the reliability of the reactor containment vessel 11 can be improved. Can be improved.

煙突部30において上昇気流が生じ、高温の気体が煙突部30の内部を上昇する際に、該煙突部30の下方は負圧となり大量の気体が該煙突部30の内部に流入する。よって、大量の気体を凝縮器23における熱交換することに利用できるため、原子炉格納容器11内の蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   Ascending airflow is generated in the chimney 30, and when high-temperature gas rises inside the chimney 30, the pressure below the chimney 30 becomes negative and a large amount of gas flows into the chimney 30. Therefore, since a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser 23, the steam in the reactor containment vessel 11 can be cooled efficiently and in a short time.

また、気体導入部51が凝縮器23の下部に設けられているため、誘因気流通路50を流通する誘因気流Sの量を増大させることができる。よって、凝縮器23での熱交換に利用する気体を増大させることができるため、原子炉格納容器11内の蒸気を熱交換により効率的にかつ短時間で冷却することができる。   Moreover, since the gas introduction part 51 is provided in the lower part of the condenser 23, the quantity of the induced airflow S which distribute | circulates the induced airflow path 50 can be increased. Therefore, since the gas used for heat exchange in the condenser 23 can be increased, the steam in the reactor containment vessel 11 can be efficiently cooled in a short time by heat exchange.

また、第一接続管22は蒸発器21から凝縮器23に向かうにしたがって上方に傾斜するように形成されているため、蒸発器21で気化した作動流体を凝縮器23に確実に導入することができる。また、第二接続管24は凝縮器23から蒸発器21に向かうにしたがって下方に傾斜するように形成されているため、凝縮器23で液化した作動流体を蒸発器21に確実に導入することができる。よって、熱交換器20にて確実に熱交換することができるため、原子炉格納容器11内の蒸気を確実に冷却することができる。   Further, since the first connection pipe 22 is formed so as to incline upward from the evaporator 21 toward the condenser 23, the working fluid vaporized by the evaporator 21 can be reliably introduced into the condenser 23. it can. Further, since the second connection pipe 24 is formed so as to incline downward from the condenser 23 toward the evaporator 21, the working fluid liquefied by the condenser 23 can be reliably introduced into the evaporator 21. it can. Therefore, since heat can be reliably exchanged by the heat exchanger 20, the steam in the reactor containment vessel 11 can be reliably cooled.

(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態に係る流体冷却装置201について、図2を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, the fluid cooling device 201 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態における流体冷却装置201では、第一実施形態に係る流体冷却装置1の構成部材に加えて気流発生部240として太陽エネルギー集約部243を有している。   In the fluid cooling device 201 in the present embodiment, in addition to the constituent members of the fluid cooling device 1 according to the first embodiment, a solar energy aggregating unit 243 is provided as the airflow generation unit 240.

すなわち、流体冷却装置201に係る気流発生部240は、太陽エネルギーを集約する太陽エネルギー集約部243を有している。該太陽エネルギー集約部243としては、例えば反射鏡、プリズムやレンズ等が採用される。
この太陽エネルギー集約部243で太陽エネルギーを集約して、集約された太陽エネルギーを太陽エネルギー取得部41にて取得する。
That is, the airflow generation unit 240 according to the fluid cooling device 201 includes a solar energy aggregation unit 243 that aggregates solar energy. As the solar energy aggregating unit 243, for example, a reflecting mirror, a prism, a lens, or the like is employed.
The solar energy collecting unit 243 collects solar energy, and the solar energy acquiring unit 41 acquires the collected solar energy.

このように構成された流体冷却装置201では、太陽エネルギー集約部243にて太陽エネルギーを反射させて集約させることができるため、太陽エネルギー取得部41で取得する太陽エネルギーを増大させることができる。これにともない、太陽エネルギー放出部42から放出する太陽エネルギーを増大させることができる。よって、煙突部30における上昇気流を効果的に発生させることができるため、大量の気体を凝縮器23における熱交換に利用でき、原子炉格納容器11(図1参照。以下同じ。)内の蒸気を効率的に冷却することができる。   In the fluid cooling device 201 configured as described above, solar energy can be reflected and aggregated by the solar energy aggregating unit 243, so that the solar energy acquired by the solar energy acquiring unit 41 can be increased. In connection with this, the solar energy emitted from the solar energy emission part 42 can be increased. Therefore, since the updraft in the chimney 30 can be generated effectively, a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser 23, and the steam in the reactor containment vessel 11 (see FIG. 1, the same applies hereinafter). Can be efficiently cooled.

(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態に係る流体冷却装置301について、図3を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a fluid cooling device 301 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態における流体冷却装置301では、第一実施形態に係る流体冷却装置1の構成部材に加えて気流発生部340としてファン344を有している。   In the fluid cooling device 301 according to the present embodiment, a fan 344 is provided as the airflow generation unit 340 in addition to the constituent members of the fluid cooling device 1 according to the first embodiment.

すなわち、流体冷却装置301に係る気流発生部340は、太陽エネルギー放出部42から放出される太陽エネルギーにより作動するファン344を備えている。
ファン344は、太陽エネルギー放出部42に接続され、煙突部30の下部に配設されている。このファン344は、太陽エネルギー放出部42から放出される太陽エネルギーを図示しない変換部において電気に変換することにより作動している。
That is, the airflow generation unit 340 according to the fluid cooling device 301 includes a fan 344 that operates by solar energy emitted from the solar energy emission unit 42.
The fan 344 is connected to the solar energy emitting unit 42 and is disposed below the chimney 30. The fan 344 operates by converting solar energy emitted from the solar energy emitting unit 42 into electricity in a conversion unit (not shown).

このように構成された流体冷却装置301では、太陽エネルギー取得部41で取得した太陽エネルギーを太陽エネルギー放出部42が放出して、ファン344を作動する。このファン344により、太陽エネルギー放出部42から太陽エネルギーを整流して放出することができる。よって、煙突部30における上昇気流を効果的に発生させることができるため、大量の気体を凝縮器23における熱交換することに利用でき、原子炉格納容器11内の蒸気を効率的に冷却することができる。   In the fluid cooling device 301 configured as described above, the solar energy emission unit 42 emits the solar energy acquired by the solar energy acquisition unit 41 to operate the fan 344. The fan 344 can rectify and release solar energy from the solar energy emitting portion 42. Therefore, since the ascending air current in the chimney 30 can be generated effectively, a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser 23, and the steam in the reactor containment vessel 11 can be efficiently cooled. Can do.

(第四実施形態)
以下、本発明の第四実施形態に係る流体冷却装置401について、図4及び図5を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fluid cooling device 401 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図4に示すように、本実施形態における流体冷却装置401では、第一実施形態に係る流体冷却装置1の構成部材に加えて気流発生部440として太陽エネルギー貯蔵部445を有し、太陽エネルギー放出部42の代わりに貯蔵エネルギー放出部446を有している。   As shown in FIG. 4, the fluid cooling device 401 according to this embodiment includes a solar energy storage unit 445 as an airflow generation unit 440 in addition to the constituent members of the fluid cooling device 1 according to the first embodiment, and emits solar energy. Instead of the part 42, a storage energy discharge part 446 is provided.

すなわち、流体冷却装置401における気流発生部440は、太陽エネルギーを取得する太陽エネルギー取得部41と、該太陽エネルギー取得部41で取得した太陽エネルギーを貯蔵する太陽エネルギー貯蔵部445と、該太陽エネルギー貯蔵部445で貯蔵した太陽エネルギーを放出する貯蔵エネルギー放出部446とを有している。   That is, the airflow generation unit 440 in the fluid cooling device 401 includes a solar energy acquisition unit 41 that acquires solar energy, a solar energy storage unit 445 that stores solar energy acquired by the solar energy acquisition unit 41, and the solar energy storage. And a storage energy emitting unit 446 that emits solar energy stored in the unit 445.

図5に示すように、本実施形態では、例えば、冷却塔16の内外を連通する複数の管状部材447が配設され、該管状部材447の内部を水等の液体448が流通している。この管状部材447及び液体448のうち冷却塔16の外部に配設されている部分が太陽エネルギー取得部41を構成し、冷却塔16の内部に配設されている部分が太陽エネルギー貯蔵部445を構成している。この太陽エネルギー貯蔵部445は、煙突部30の下部である床面F上に配設されている。
また、太陽エネルギー貯蔵部445の上面は貯蔵エネルギー放出部446で覆われている。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, for example, a plurality of tubular members 447 communicating with the inside and outside of the cooling tower 16 are disposed, and a liquid 448 such as water circulates inside the tubular member 447. Of the tubular member 447 and the liquid 448, the portion disposed outside the cooling tower 16 constitutes the solar energy acquisition unit 41, and the portion disposed inside the cooling tower 16 serves as the solar energy storage unit 445. It is composed. The solar energy storage unit 445 is disposed on the floor surface F, which is the lower part of the chimney unit 30.
Further, the upper surface of the solar energy storage unit 445 is covered with a stored energy emission unit 446.

なお、太陽エネルギー貯蔵部445としては、水和塩系蓄熱材、有機物系蓄熱材等の部材で構成されていてもよい。具体的には、パラフィン、脂肪酸、無機水和塩、溶融塩類、高密度ポリエチレン、金属等が挙げられる。   In addition, as the solar energy storage part 445, you may be comprised with members, such as a hydrate salt type heat storage material and an organic substance type heat storage material. Specific examples include paraffin, fatty acid, inorganic hydrated salt, molten salt, high-density polyethylene, and metal.

このように構成された流体冷却装置401では、太陽エネルギー貯蔵部445で貯蔵した太陽エネルギーを、貯蔵エネルギー放出部446から放出することができる。よって、太陽エネルギーを取得できない状況でも、既に取得しかつ貯蔵している太陽エネルギーを利用して、放出することができる。したがって、上昇気流を発生させることができるため、大量の気体を凝縮器23における熱交換することに利用でき、原子炉格納容器11内の蒸気を確実に冷却することができる。   In the fluid cooling device 401 configured as described above, the solar energy stored in the solar energy storage unit 445 can be released from the stored energy release unit 446. Therefore, even in a situation where solar energy cannot be acquired, the solar energy that has already been acquired and stored can be used and released. Therefore, since an ascending air current can be generated, a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser 23, and the steam in the reactor containment vessel 11 can be reliably cooled.

また、煙突部30には太陽エネルギーを放出する貯蔵エネルギー放出部446が配設されているため、太陽エネルギーの放出にともなって、上昇気流が確実に生じている。ここで、高温の気体が煙突部30の内部を上昇する際に、該煙突部30の下方は負圧となり大量の気体が該煙突部30の内部に流入する。よって、大量の気体を凝縮器23における熱交換することに利用できるため、原子炉格納容器11内の蒸気を効率的に冷却することができる。   Moreover, since the storage energy discharge | release part 446 which discharge | releases solar energy is arrange | positioned in the chimney part 30, an updraft is produced reliably with discharge | release of solar energy. Here, when the high-temperature gas rises inside the chimney part 30, the lower part of the chimney part 30 has a negative pressure, and a large amount of gas flows into the chimney part 30. Therefore, since a large amount of gas can be used for heat exchange in the condenser 23, the steam in the reactor containment vessel 11 can be efficiently cooled.

(第五実施形態)
以下、本発明の第五実施形態に係る流体冷却装置501について、図6及び図7を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fluid cooling device 501 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態における流体冷却装置501では、第一実施形態に係る流体冷却装置1の構成部材に加えて蒸発器21として障害部526が設けられている流通管525で構成されている。   The fluid cooling device 501 in the present embodiment is configured by a flow pipe 525 in which an obstacle portion 526 is provided as the evaporator 21 in addition to the constituent members of the fluid cooling device 1 according to the first embodiment.

図6に示すように、流体冷却装置501における蒸発器21は、作動流体を流通させる複数の流通管525を複数有している。
図7に示すように、該流通管525には、その内壁に作動流体の流れを乱す障害部526が設けられている。この障害部526は、本実施形態では、焼結金属により構成された焼結金属部で構成されている。
As shown in FIG. 6, the evaporator 21 in the fluid cooling device 501 has a plurality of flow pipes 525 through which the working fluid flows.
As shown in FIG. 7, the flow pipe 525 is provided with an obstruction 526 that disturbs the flow of the working fluid on the inner wall thereof. In the present embodiment, the obstacle portion 526 is formed of a sintered metal portion made of sintered metal.

なお、焼結金属部は、流通管525の内壁を焼結加工して構成してもよいし、焼結金属を筒状に成形して流通管525の内部に配設して構成してもよい。
また、焼結金属部の表面には凹凸(不図示)が形成されている。
The sintered metal portion may be configured by sintering the inner wall of the flow pipe 525, or may be formed by forming the sintered metal into a cylindrical shape and disposing it inside the flow pipe 525. Good.
Further, unevenness (not shown) is formed on the surface of the sintered metal portion.

このように構成された流体冷却装置501では、焼結金属部により伝熱面積が増大するとともに、焼結金属の隙間で沸騰核を生じさせることができる。よって、作動流体の流れを乱して熱伝達率が確実に向上することができるため、作動流体の温度を維持したまま流通することができる。したがって、蒸発器21において原子炉格納容器11内の蒸気と効率的にかつ短時間で熱交換することができるため、蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In the fluid cooling device 501 configured as described above, the heat transfer area is increased by the sintered metal portion, and boiling nuclei can be generated in the gaps of the sintered metal. Therefore, the flow of the working fluid can be disturbed and the heat transfer rate can be reliably improved, so that it can be circulated while maintaining the temperature of the working fluid. Therefore, since the evaporator 21 can efficiently exchange heat with the steam in the reactor containment vessel 11 in a short time, the steam can be efficiently cooled in a short time.

(第六実施形態)
以下、本発明の第六実施形態に係る流体冷却装置601について、図8及び図9を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a fluid cooling device 601 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第五実施形態における流体冷却装置501における蒸発器21を構成する流通管525の障害部526が焼結金属により形成されているのに対して、本実施形態では流通管625の内壁の表面に設けられた凸部627と凹部628を有している。   The obstacle 526 of the flow pipe 525 constituting the evaporator 21 in the fluid cooling device 501 in the fifth embodiment is formed of sintered metal, whereas in this embodiment, it is provided on the surface of the inner wall of the flow pipe 625. The protrusion 627 and the recess 628 are provided.

すなわち、障害部626は、流通管525の内壁の表面から突出する複数の凸部627と、該表面から窪んだ複数の凹部628とを有している。
凹部628としては、例えばディンプル加工等による小さな窪みが採用される。
That is, the obstacle portion 626 has a plurality of convex portions 627 protruding from the surface of the inner wall of the flow pipe 525 and a plurality of concave portions 628 recessed from the surface.
As the recess 628, for example, a small depression by dimple processing or the like is employed.

このように構成された流体冷却装置601では、障害部626は、凸部627と凹部628とを有しているため、伝熱面積が増大して熱伝達率が確実に向上する。また、凸部627と凹部628により流通管625の内部を流通する作動流体の流れを乱すことができるため、該作動流体の沸騰を促進して熱効率を向上することができ、作動流体の温度を効率的に上昇させて該温度を維持したまま流通することができる。よって、蒸発器21において原子炉格納容器11内の蒸気と効率的にかつ短時間で熱交換することができるため、蒸気を効率的にかつ短時間で冷却することができる。   In the fluid cooling device 601 configured as described above, the obstacle portion 626 includes the convex portion 627 and the concave portion 628, so that the heat transfer area increases and the heat transfer coefficient is reliably improved. Further, since the flow of the working fluid flowing through the inside of the flow pipe 625 can be disturbed by the convex portion 627 and the concave portion 628, the boiling of the working fluid can be promoted to improve the thermal efficiency, and the temperature of the working fluid can be increased. It is possible to efficiently increase the temperature and maintain the temperature. Therefore, since the evaporator 21 can exchange heat efficiently with the steam in the reactor containment vessel 11 in a short time, the steam can be efficiently cooled in a short time.

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   It should be noted that the assembly procedure shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、本実施形態では、気体導入部51は、凝縮器23の下部に1箇所設けられているが、複数設けられていてもよい。これにより、誘因気流通路50を通過する誘因気流Sの量を一層増大させることができる。よって、原子炉格納容器11内の蒸気を熱交換によりより効率的にかつ短時間で冷却することができる。   For example, in the present embodiment, one gas introduction part 51 is provided at the lower part of the condenser 23, but a plurality of gas introduction parts 51 may be provided. Thereby, the amount of the incentive airflow S passing through the incentive airflow passage 50 can be further increased. Therefore, the steam in the reactor containment vessel 11 can be cooled more efficiently and in a short time by heat exchange.

また、上記に示す実施形態5及び6においては、障害部526,626は、流体冷却装置501,601に係る蒸発器21を構成する流通管525,625に設けられているが、単に蒸発器21を構成する流通管525,625に設けられている構成であってもよい。   Moreover, in Embodiment 5 and 6 shown above, although the obstruction part 526,626 is provided in the flow pipes 525,625 which comprise the evaporator 21 which concerns on the fluid cooling device 501,601, it is only the evaporator 21. The structure provided in the flow pipes 525 and 625 that constitute the

また、冷却塔16に煙突部30を設けない場合には、冷却塔16における凝縮器23と対向する壁部(図1における冷却塔16の左側の壁部)に開口部を設ければ、気体導入部51から導入した外気を凝縮器23を横切る(図1における凝縮器23の右側から左側に横切る)ように誘因気流通路を確保することができる。よって、この場合でも、原子炉格納容器11内の蒸気を短期間で冷却することが可能となる。   Further, when the chimney 30 is not provided in the cooling tower 16, if an opening is provided in the wall portion (the left wall portion of the cooling tower 16 in FIG. 1) facing the condenser 23 in the cooling tower 16, the gas It is possible to secure the inducing airflow passage so that the outside air introduced from the introduction part 51 crosses the condenser 23 (crosses from the right side to the left side of the condenser 23 in FIG. 1). Therefore, even in this case, the steam in the reactor containment vessel 11 can be cooled in a short period of time.

1, 201,301,401,501,601…液体冷却装置
11…原子炉格納容器
20…熱交換器
21…蒸発器
23…凝縮器
30…煙突部
40,240,340,440…気流発生部
41…太陽エネルギー取得部
42…太陽エネルギー放出部
50…誘因気流通路
51…気体導入部
243…太陽エネルギー集約部
344…ファン
445…太陽エネルギー貯蔵部
446…貯蔵エネルギー放出部
525,625…流通管
526,626…障害部
627…凸部
628…凹部
R…主気流
S…誘因気流
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 201, 301, 401, 501, 601 ... Liquid cooling device 11 ... Reactor containment vessel 20 ... Heat exchanger 21 ... Evaporator 23 ... Condenser 30 ... Chimney part 40, 240, 340, 440 ... Airflow generation part 41 ... Solar energy acquisition part 42 ... Solar energy release part 50 ... Incentive airflow passage 51 ... Gas introduction part 243 ... Solar energy aggregation part 344 ... Fan 445 ... Solar energy storage part 446 ... Storage energy release part 525, 625 ... Distribution pipe 526 626 ... Obstacle 627 ... Convex 628 ... Concave R ... Main airflow S ... Induced airflow

Claims (10)

原子炉格納容器内に設けられた蒸発器で気化させた作動流体を前記原子炉格納容器外に設けられた凝縮器に導入し、該凝縮器で液化させた前記作動流体を前記蒸発器に導入することで、前記原子炉格納容器内外で熱交換を行う熱交換器と、
前記原子炉格納容器外に設けられ、太陽光の受光により気体を加熱することで主気流を発生させる気流発生部と、
前記主気流によって誘因された誘因気流を、前記凝縮器を通過するように流通させる誘因気流通路とを備えることを特徴とする流体冷却装置。
A working fluid vaporized by an evaporator provided in a reactor containment vessel is introduced into a condenser provided outside the reactor containment vessel, and the working fluid liquefied by the condenser is introduced into the evaporator. A heat exchanger for exchanging heat inside and outside the reactor containment vessel,
An airflow generator provided outside the reactor containment vessel and generating a main airflow by heating gas by receiving sunlight; and
A fluid cooling device comprising: an induced airflow passage for causing an induced airflow induced by the main airflow to flow so as to pass through the condenser.
請求項1に記載の流体冷却装置において、
前記誘因気流通路は、前記凝縮器の下部に設けられ、前記気体を導入する気体導入部を有することを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 1 ,
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the inducing airflow passage includes a gas introduction portion that is provided in a lower portion of the condenser and introduces the gas.
請求項1または請求項2に記載の流体冷却装置において、
前記凝縮器に隣接するとともに、上方に向かって延在する煙突部を備え、
前記気流発生部は、太陽エネルギーを取得する太陽エネルギー取得部と、該太陽エネルギー取得部で取得した前記太陽エネルギーを放出する太陽エネルギー放出部とを有し、
前記太陽エネルギー放出部は、前記煙突部に配設されていることを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 1 or 2 ,
A chimney adjacent to the condenser and extending upward;
The air flow generation unit includes a solar energy acquisition unit that acquires solar energy, and a solar energy emission unit that releases the solar energy acquired by the solar energy acquisition unit,
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the solar energy emitting portion is disposed in the chimney portion.
請求項3に記載の流体冷却装置において、
前記気流発生部は、前記太陽エネルギーを集約する太陽エネルギー集約部を有することを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 3, wherein
The air flow generation unit includes a solar energy aggregation unit that aggregates the solar energy.
請求項3または請求項4に記載の流体冷却装置において、
前記気流発生部は、前記太陽エネルギー放出部から放出される太陽エネルギーにより作動するファンを有することを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 3 or 4 ,
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the air flow generation unit includes a fan that is operated by solar energy emitted from the solar energy emission unit.
請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の流体冷却装置において、
前記気流発生部は、前記太陽エネルギー取得部で取得した前記太陽エネルギーを貯蔵する太陽エネルギー貯蔵部と、該太陽エネルギー貯蔵部で貯蔵した前記太陽エネルギーを放出する貯蔵エネルギー放出部とを有することを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to any one of claims 3 or we claim 5,
The airflow generation unit includes a solar energy storage unit that stores the solar energy acquired by the solar energy acquisition unit, and a storage energy release unit that releases the solar energy stored in the solar energy storage unit. Fluid cooling device.
請求項6に記載の流体冷却装置において、
前記貯蔵エネルギー放出部は、前記煙突部に配設されていることを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 6, wherein
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the stored energy discharge portion is disposed in the chimney portion.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の流体冷却装置において、
前記蒸発器は、前記作動流体を流通させる流通管を有し、
該流通管には、その内壁に前記作動流体の流れを乱す障害部が設けられていることを特徴とする流体冷却装置。
In the fluid cooling device according to any one of claims 1 to 7,
The evaporator has a flow pipe for flowing the working fluid,
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the flow pipe is provided with an obstacle on the inner wall for disturbing the flow of the working fluid.
請求項8に記載の流体冷却装置において、
前記障害部は、焼結金属により形成されていることを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 8, wherein
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the obstacle portion is made of sintered metal.
請求項8に記載の流体冷却装置において、
前記障害部は、前記内壁の表面から突出する凸部と前記内壁の表面から窪んだ凹部とを有することを特徴とする流体冷却装置。
The fluid cooling device according to claim 8, wherein
The fluid cooling device according to claim 1, wherein the obstruction has a convex portion protruding from the surface of the inner wall and a concave portion recessed from the surface of the inner wall.
JP2012041720A 2012-02-28 2012-02-28 Fluid cooling device Active JP5943644B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012041720A JP5943644B2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Fluid cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012041720A JP5943644B2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Fluid cooling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013178138A JP2013178138A (en) 2013-09-09
JP5943644B2 true JP5943644B2 (en) 2016-07-05

Family

ID=49269908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012041720A Active JP5943644B2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Fluid cooling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5943644B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6666360B2 (en) * 2015-05-13 2020-03-13 ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー Remote heat removal system
CN113035393B (en) * 2021-03-05 2022-11-18 哈尔滨工程大学 Self-driven air extraction type passive containment heat removal system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5971084U (en) * 1982-10-29 1984-05-14 株式会社神戸製鋼所 Heat exchanger tube with inner groove
JPH07225090A (en) * 1994-02-14 1995-08-22 Hitachi Cable Ltd Heat transfer tube for heat exchanger
JP3430909B2 (en) * 1998-03-19 2003-07-28 株式会社日立製作所 Air conditioner
JP2001228280A (en) * 2000-02-21 2001-08-24 Hitachi Ltd Reactor
JP2002156485A (en) * 2000-11-15 2002-05-31 Hitachi Ltd Reactor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013178138A (en) 2013-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100906717B1 (en) Common cooling system of air / water hybrid driven reactor for removing core residual heat from hot gas
JP2016523355A5 (en)
KR101447179B1 (en) Heat Exchanger for Passive Residual Heat Removal System
JP5829465B2 (en) Nuclear fuel cooling system
KR101499641B1 (en) Air-Water Combined Cooling Passive Feedwater Device and System
JP2013217552A (en) Loop thermosiphon type emergency cooling device
US10541058B2 (en) Passive safety system and nuclear power plant comprising same
JP6022286B2 (en) Condensing chamber cooling system
CN105788674A (en) Novel high-temperature heat pipe-based passive residual heat removal system for molten salt reactor
CN103277147A (en) Dual-power ORC power generation system and power generation method of same
JP5943644B2 (en) Fluid cooling device
RU2670425C1 (en) Passive cooling system with natural circulation and method
Kusuma et al. Experimental investigation of thermal characteristics on a new loop pipe model for passive cooling system
CN204680390U (en) Pressurized-water reactor nuclear power plant separate heat pipe formula Heat Discharging System of Chinese
JP2016520204A5 (en)
JP2013057559A (en) Water cooling type nuclear power generation facility and emergency stop method for the same
CN211524915U (en) ORC power generation system employing ORC condensate liquid to cool power generation inverter
KR102067396B1 (en) Small modular reactor system equipped with naturally circulating second cooling complex
JP2013185992A (en) Cooling system for spent fuel storage pool
KR101513140B1 (en) Descale device of heat exchanger and descale method thereof
WO2017007371A2 (en) Steam generator
JP2013096928A (en) Reactor facilities and reactor containment vessel cooling system
CN108140436A (en) Cryogenic systems and safety systems for emergency cooling of spent nuclear fuel pools
JP2012230030A (en) Static water supply device for spent fuel pool
KR101466254B1 (en) The apparatus of heat pipe

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160328

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160524

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5943644

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151