原子炉居住可能エリアのための空気ろ過
【課題】放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉居住可能エリアに供給するシステムを提供すること。
【解決手段】本システムは、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを含みうる。本システムは、稼動電力を各非常用空気ろ過ユニットに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源を、さらに含みうる。
【解決手段】本システムは、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを含みうる。本システムは、稼動電力を各非常用空気ろ過ユニットに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源を、さらに含みうる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、ろ過された空気を原子炉施設の居住可能エリアに供給するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項の説明は、本開示に関係する背景情報を提供するのみであり、従来技術を構成しない可能性がある。
【０００３】
原子力発電所は、放射能性の事故および／また毒性の事故、すなわち放射性物質および／また毒性汚染物質、ガスまたは煙の偶発的放出または漏れの際に、「清浄な空気」をプラントの制御室居住可能エリア（ＣＲＨＡ）に供給するための非常用システムを必要とする。通常、高圧空気貯蔵システムが、清浄な安全な空気、すなわち放射性および毒性汚染物質が皆無の空気をそのような状況での主制御室の非常用居住性用に供給するために、設置される。そのような既知の高圧空気貯蔵システムは、大型高圧空気タンクの保管および関連する配管、チューブ配管、弁、レギュレータの設置、計装および動作制御を必要とする。さらに、システムおよび機器を、そのような既知の高圧空気貯蔵システムの動作の間の加圧過剰を回避するために設置しなければならない。したがって、既知の高圧空気貯蔵システムは、設計上の問題があり、設置、実装、運転費用が高く、維持に問題を有しうる。
【０００４】
さらに、既知の制御室居住可能エリアＨＶＡＣサブシステムの設計は通常、標準の市販の引いて通す型の空気処理ユニット（ＡＨＵ）を、ＣＲＨＡ内で空気を循環させ、空気を調節させる（すなわち空気の暖冷房を行う）ために使用する。具体的には、そのような設計の配置は、通常ＣＲＨＡの外部に設置される１つまたは複数のＡＨＵおよび戻り／排気ファンを必要とする。たとえば、しばしば１つまたは複数のＡＨＵおよび戻り／排気ファンが、ＣＲＨＡから隔離された機械機器室に位置する。外部ＡＨＵおよびファンの使用により、ＣＲＨＡの外側からＣＲＨＡ内側に経路をとらなければならない大量の隔離ダクト配管の設置が必要となる。そのようなＣＲＨＡ外側からのダクト配管の経路は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間のＣＲＨＡの外側からの放射性汚染空気の「内部漏れ」に関する安全要件を満足する上での問題となりうる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様により、放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉居住可能エリアに供給するシステムが提供される。様々な実施形態において、本システムは、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを含みうる。システムは、稼動電力を各非常用空気ろ過ユニットに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源をさらに含みうる。
【０００６】
様々の他の実施形態において、本システムは、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源および放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するようにそれぞれ構成され動作可能な１対の冗長非常用空気ろ過ユニットを含みうる。各非常用空気ろ過システムは、吸気口ダクト配管を介して外部空気源に、排気口ダクト配管を介して居住可能エリアに接続された筐体と、筐体内のろ過材列であって、複数の空気ろ過材を含むろ過材列と、１対の冗長ファン組立体とを含みうる。各ファン組立体は、吸気口ダクト配管から空気を引き込み、空気がろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、ろ過された空気を排気口ダクト配管を通り抜けて居住可能エリア内に入るように強制して、外部空気源から居住可能エリアへの空気流を発生させるように、貯蔵エネルギー電源を介して動作可能である。各ファン組立体は、空気流内に位置し、空気流を加熱し乾燥させるためのモータを含む。
【０００７】
他の態様により、放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに供給する方法が提供される。様々な実施形態において、本方法は、放射性物質および／また毒性汚染物質が原子炉から放出されたときに、補充空気を居住可能エリアに原子炉の通常動作の間に供給するように構成され動作可能である外気供給サブシステムをディスエーブルするステップを含む。本方法は、放射性物質および／また毒性汚染物質が原子炉から放出されたときに、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの電力を１対の冗長非常用空気ろ過ユニットの少なくとも１つに供給するステップをさらに含みうる。本方法は、外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを通って居住可能エリア内に入る空気流を、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの、非常用空気ろ過ユニットに含まれる１対の冗長ファン組立体の少なくとも１つのそれぞれのモータを動作するための電力を使用して生成するステップをさらに含みうる。各モータは空気流内に位置してよく、空気流を発生するようにそれぞれのファン組立体のファンを回転させるように動作可能である。本方法は、空気を外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットにそれぞれの非常用空気ろ過ユニットの吸気口ダクト配管を介して引き込んで、空気流をろ過してその中の放射性物質および／また毒性汚染物質を除去するステップをさらに含みうる。空気はその後、それぞれの非常用空気ろ過ユニットのろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制され、ろ過された空気はさらにそれぞれの非常用空気ろ過ユニットの排気口ダクト配管を通り抜けて居住可能エリア内に入るように強制される。さらに、本方法は、空気流内に位置するそれぞれのモータの動作により生じた熱を使用して、空気流を加熱し乾燥させることを含みうる。
【０００８】
本教示のさらなる適用範囲は、本明細書が提供する説明によって明らかになろう。説明および特定の例示は説明の目的のみが意図されており、本教示の範囲を限定することは意図されていないことが理解されるべきである。
【０００９】
本明細書で説明する図面は、説明のみを目的としており、本教示の範囲を限定することは何ら意図されていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は、例示のみの性格であり、本教示、適用、または利用を限定することは何ら意図されていない。本明細書の全てについて、同じ参照番号は、同じ要素を参照するために使用される。
【００１１】
図１は、本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の居住可能エリア１４のための空気ろ過調節（ＡＦＣ）システム１０のブロック略図である。居住可能エリア１４は、人間が居住するために建造された原子炉施設の任意のエリア、部屋または建屋、原子力発電所などであってよい。たとえば、様々な実施形態において、居住可能エリア１４は、プラントの動作を制御する複数のプラント人員が居住するように構成され装備された原子力発電所の制御室でありうる。ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリア１４内で居住可能エリア１４に居る人に安全で呼吸可能な空気を供給する空気流を発生するように構成され動作可能である。具体的には、下に説明するように、原子炉施設の通常動作の間に施設、ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリア内の空気を循環し、空気は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過され、調節され、すなわち所望の温度に暖房され、および／また冷房される。さらに、下に説明するように、原子力の事故および／また毒性の事故の発生の間に、ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリアを放射性および／また毒性物質および微粒子で汚染された空気の浸入から遮断し、または隔離し、そのような放射性および毒性物質および微粒子を除去するようにろ過された空気を居住可能エリアで循環させる。
【００１２】
一般的に、ＡＦＣシステム１０は、通常運転空気ろ過調節（ＮＯＡＦＣ）サブシステム１８および非常用ろ過（ＥＦ）サブシステム２２を含む。ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、通常日常原子炉施設運転条件の間に、居住可能エリア１４内で空気流を調節し発生するように構成され動作可能である。より具体的には、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過され、調節された（すなわち所望の温度に暖房され、および／また冷房された）空気を居住可能エリア１４内に循環させるように構成されおよび動作可能である。ＥＦサブシステム２２は、居住可能エリア１４に放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、安全な呼吸可能な空気を供給するように構成され動作可能である。より具体的には、ＥＦサブシステム２２は、原子力の事故および／また毒性の事故の間に、危険および有毒な放射性および／また毒性成分、物質、微粒子、ガス、などが実質的に皆無であるようろ過された空気流を居住可能エリア内に供給するように動作可能である。
【００１３】
ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環調節サブシステム２６と、空気交換サブシステム３０とを含む。再循環調節サブシステム２６は、居住可能エリア１４の外側境界を通り抜ける空気運搬導管、すなわちダクト配管が一切なく、居住可能エリア１４内で再循環空気流を発生し調節するように構成されおよび動作可能である。本明細書で使用の居住可能エリア１４の外側境界は、居住可能エリア１４を囲む壁、天井および床の複合構造であると定義される。したがって、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に危険な空気、すなわち放射性および／また毒性物質で汚染された空気が通り抜けて居住可能エリアに浸入可能な、再循環調節サブシステム２６ダクト配管が出入りする外側境界の開口はない。本明細書で使用の放射能性の事故および／また毒性の事故は、危険および有毒な放射性および／また毒性成分、物質、微粒子、ガス、などが原子炉施設の原子炉から空中に放出されまたは漏れる事故であると定義される。
【００１４】
空気交換サブシステム３０は、原子炉施設の通常日常運転条件の間に再循環調節サブシステム２６と協働するように構成されおよび動作可能である。詳細には、空気交換サブシステムは、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過された交換空気を居住可能エリアに供給するよう構成され動作可能である。したがって、原子炉施設の通常日常運転条件の間に、再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０は、非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過された調節された空気を居住可能エリア１４に居る人に供給するように、組合せで動作する。
【００１５】
ここで図２を参照すると、居住可能エリア１４は、上部プレナム３４および下部プレナム３８を含むように構成されている。様々な実施形態において、上部プレナム３４は、居住可能エリア１４内に位置し、たとえば吊り下げられた天井パーティション４２と居住可能エリア１４の天井４６の間に形成される。同様に、様々な実施形態において、下部プレナム３８は居住可能エリア１４内に位置する上げ底の床パーティション５０と居住可能エリア１４の床５４の間に形成される。居住可能エリア１４内の、天井パーティション４２および床パーティション５０の間の空間は、本明細書で占有空間５８として参照される。天井パーティション４２は、占有空間５８内からの空気が上部プレナム３４に流入することを可能にする複数の換気口６２を含む。さらに、床パーティション５０は、下部プレナム３８内からの空気が占有空間５８に流入することを可能にする複数の空気レジスタ６６を含む。
【００１６】
上述したように、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０を含む。再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０は、調節されたろ過された空気流を居住可能エリア１４に原子炉施設の通常動作の間に生成するように、組合せで動作する。
【００１７】
再循環調節サブシステム２６は、居住可能エリア１４内に位置する１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０を含む。つまり、１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０は、居住可能エリア１４の外側境界内に物理的に位置して設置されている。様々な実施態様において、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０は、占有空間５８内に位置する。様々な実施形態において、図２に示すように、再循環調節サブシステム２６は、１対の冗長再循環空気処理ユニット７０を含んでよい。冗長再循環空気処理ユニット７０は、下に説明するように、１つの再循環空気処理ユニット７０が故障するか動作不可能になった場合も、第２の再循環空気処理ユニット７０が居住可能エリア１４内に調節されろ過された空気流を生成するように動作可能であるように実装される。様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０は、空気吸気口７４、排気口７８、少なくとも１つのろ過材８２およびファン、または送風機、８６を含む。ファン８６は、空気をそれぞれの再循環空気処理ユニット７０に、吸気口７４を介して、引き込み、空気をろ過材（１つまたは複数）８２を通過させ、ろ過された空気を排気口７８を通り抜けるよう強制するように動作可能である。
【００１８】
各再循環空気処理ユニット７０は、第１端部でそれぞれの再循環空気処理ユニット吸気口７４と接続する吸気口空気スタック、またはダクト、９０を介して、上部プレナム３４と流体上接続している。各吸気口空気スタック、またはダクト、９０の対向する第２の端部は、天井パーティション４２を通って延在し、上部プレナム３４内で終る。そのため、空気は、上部プレナム３４内から流れこみ、各吸気口空気スタック、またはダクト、９０を通ってそれぞれの再循環空気処理ユニット７０に入ることができる。さらに、各再循環空気処理ユニット７０は、下部プレナム３８と流体上接続しているために、空気は各再循環空気処理ユニット７０内から下部プレナムにそれぞれの排気口７８を介して流入できる。様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０の排気口７８は、各再循環空気処理ユニット７０の底部に位置しているために、各排気口７８は、各排気口７８が床パーティション５０のそれぞれの排気口ポート、または開口、９４の上に位置することにより、下部プレナム３８に流体上接続している。ただし、様々の他の実施形態において、各排気口７８は、任意の適当な空気導管手段、それぞれの排気口７８とそれぞれの排気口ポート９４の間を接続する適当な空気ダクト配管、ホースまたは配管など、を介して、下部プレナム３８と流体上接続してよい。
【００１９】
したがって、各再循環空気処理ユニット７０は、上部プレナム３４からそれぞれの空気吸気口スタック、またはダクト、９０および吸気口７４を通して引き込み、空気をろ過材（１つまたは複数）８２を通過させ、空気を下部プレナム３８にそれぞれの排気口７８を通って入らせることにより、それぞれの再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を生成するように、各ファン８６を介して動作可能である。具体的には、空気を上部プレナム３４から引き、空気を下部プレナム３８に入るよう強制することによって、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作は、居住可能エリア１４を通るか、または内部での再循環空気流を生成する。つまり、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作が、空気を上部プレナム３４から引き、空気が下部プレナム３８に入るよう強制し、このことが空気を下部プレナム３８から占有空間５８を通り、通気口およびレジスタ６２および６６を介して上部プレナム３４に入るように循環させ、再循環させる。したがって、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、非安全または有毒な空気が通り抜けて居住可能エリア１４に浸入しうる、居住可能エリア１４の外側境界中の再循環調節サブシステム２６の空気運搬ダクト配管の出入りのための開口部が存在しない居住可能エリア１４内で、再循環空気流を発生する。
【００２０】
上述したように、空気が各それぞれの再循環空気処理ユニット７０の通過を強制されるにつれ、空気は１つまたは複数のろ過材８２を通過する。様々な実施形態において、ろ過材（１つまたは複数）８２は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を居住可能エリア１４内の再循環空気流から除去するのに適当な任意のろ過材またはろ過材列であってよい。さらに、様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０は、発熱体９８、たとえば電気加熱コイルを含みうる。各発熱体９８は、それぞれの各再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を加熱することによって、居住可能エリア１４内の再循環空気流を所望の温度に加熱するように動作可能である。
【００２１】
さらに、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、各それぞれの再循環空気処理ユニット７０の冷却コイル１０６に流体上接続された冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２を含みうる。様々な実施形態において、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、様々な実施態様において、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６Ａに位置する。一般的に、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、ある量の冷却材、たとえば水または他の適当な冷却材を保持し冷却するように構成され動作可能であり、冷却材は、再循環空気処理ユニット冷却コイル１０６をポンプで通されてそれぞれの各再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を冷却することにより、居住可能エリア１４内の再循環空気流を所望の温度に冷却する。具体的には、各再循環空気処理ユニット７０の冷却コイル１０６は、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に冷蔵冷却材配管１１０および復路冷却材配管１１４を介して流体上接続されている。
【００２２】
冷却材ポンプ１１８は、冷蔵冷却材配管１１０にラインで接続され、冷蔵冷却材を冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２から再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０のそれぞれの冷却コイル１０６までポンプで通す。冷蔵冷却材は、その後冷却コイル（１つまたは複数）１０６を通って循環し、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に復路冷却材配管１１４を介して戻される。強制された空気流が、１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０を通って循環するにつれて、上述したように、それぞれの冷却コイル（１つまたは複数）１０６およびそれを流れ通る冷蔵冷却材が、下部プレナム３８に流入するように強制される空気から熱を除去する。そのため、居住可能エリア１４を通り抜けた、またはその中にある再循環空気流は、所望の温度に冷却される。
【００２３】
ここでＮＯＡＦＣサブシステム１８の空気交換サブシステム３０を説明すると、一般的に空気交換サブシステム３０は、ろ過された交換空気を居住可能エリア１４に供給する。再循環調節サブシステム２６の動作は、上述したように、居住可能エリア１４内に陽圧をもたらす。陽圧は、開口が居住可能エリア外側境界内に生じたときに、空気を居住可能エリア１４内から居住可能エリア１４の外に出るよう強制する。たとえば、開いた扉、カバーのされていないコンセントなどは、居住可能エリア１４外の空気がそれを通って浸入しうる外側境界内の開口となる。したがって、陽圧は、居住可能エリア１４外の空気が、居住可能エリア１４のそのような開口を通り抜けて浸入すること、すなわち入ることを防ぐ。陽圧を居住可能エリア１４内に保持するために、空気交換サブシステム３０は、空気を居住可能エリア１４の上部プレナム３４および／または下部プレナムに入るよう強制する。図２は、交換空気の流れを上部プレナム３４に入るように強制するように示しているが、交換空気の流れは下部プレナム３８も同様に入るよう強制する可能性があり、また本開示の範囲の中にあることが理解されるべきである。
【００２４】
様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、様々な実施態様において、空気交換サブシステム３０は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６Ｂに位置する。ユティリティ機器室１１６Ａおよび１１６Ｂは、別個の機器室のように図示されているが、様々な実施形態においてユティリティ機器室１１６Ａおよび１１６Ｂは、本明細書で説明された冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２、空気交換サブシステム３０、および様々な他の機器、システムおよびサブシステムが位置しうる単一のユティリティ機器室１１６でありうることが理解されるべきである。
【００２５】
空気交換サブシステム３０は、上部プレナム３４および／または下部プレナム３８への交換空気の流れを発生させる１つまたは複数の空気交換処理ユニット１２２を含む。詳細には、各空気交換処理ユニット１２２は、空気吸気口１２６、排気口１３０、少なくとも１つのろ過材１３４およびファン、または送風機、１３８を含む。空気交換処理ユニットろ過材（１つまたは複数）１３４は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を居住可能エリア１４の上部プレナム３４および／または下部プレナム３８に入るよう強制された交換空気の流れから除去するのに適当な任意のろ過材（１つまたは複数）でありうる。
【００２６】
ファン１３８は、空気をそれぞれの空気交換処理ユニット１２２に、吸気口１２６を介して引き込み、空気にろ過材（１つまたは複数）１３４を通過させ、ろ過された空気を排気口１３０を通り抜けるように強制するように動作可能である。より具体的には、各空気交換処理ユニット１２２は、空気を居住可能エリア１４の外側の環境から引き込み、空気を上部プレナム３４および／または下部プレナム３８に交換空気の運搬導管、たとえばダクト配管、１４２を介して入るように強制する。空気交換ダクト配管１４２は、各空気交換処理ユニット１２２の排気口１３０に接続され、居住可能エリア外側境界を通って延在し、上部プレナム３４および／または下部プレナム３８内で終る。したがって、各空気交換処理ユニットファン１２６は、空気を空気交換処理ユニット１２２に居住可能エリア１４の外側の環境から引き込み、空気にそれぞれのろ過材（１つまたは複数）１３４を通過させ、ろ過された空気を居住可能エリア上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に空気交換ダクト配管１４２を介して入るように強制するように動作可能である。上述したように、上部および下部プレナム３４、３８の少なくとも１つに入るよう強制することによって、居住可能エリア１４内の陽圧が生成され、保持され、これは居住可能エリア１４外の空気が居住可能エリア１４に居住可能エリア外側境界の様々な開口を通って浸入し、または入り込むことを防ぐ。
【００２７】
様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、交換空気の運搬ダクト配管１４２内に１対の隔離ダンパー１４６をさらに含む。隔離ダンパー１４６は、実質的に気密のシールを交換空気の運搬用ダクト配管１４２内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア上部および／また下部プレナム３４、３８に交換空気の運搬用ダクト配管１４２を介して流入または流出できないようにする。具体的には様々な実施形態において、隔離ダンパー１４６は、空気交換ダクト配管１４２内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く位置し、隔離ダンパー１４６と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する空気交換ダクト配管１４２が、たとえあっても極めて小さいようにされる。これは、隔離ダンパー１４６が閉じた後に居住可能エリア１４に流入しうる、隔離ダンパー１４６と居住可能エリア外側境界の外部の間の空気交換ダクト配管１４２内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００２８】
図２に示すように、様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、１対の空気交換処理ユニット１２２を含みうる。冗長空気交換処理ユニット１２２は、下に説明するように、１つの空気交換処理ユニット１２２が故障し、または動作不能になった場合に、第２の空気交換処理ユニット１２２が居住可能エリア上部プレナム３４への交換空気の流れを生成するように動作可能であるように実装される。
【００２９】
さらに、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、１つまたは複数の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、任意の適当な直流（ＤＣ）電池バンクなどの貯蔵電力の受動性源でありうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８に任意のサイト内外の発電機または電力会社などの常時の電源なしで供給するように構成され動作可能である。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故が万一発生した場合、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０に対する常時の電源、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に対する冷却材の補給、および冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８は、ディスエーブルされ、または終了されうる。そのような場合は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８を限られた期間、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日などの間動作する電力を供給するように自動的にエネーブルされる。
【００３０】
様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、各再循環空気処理ユニット７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８が貯蔵エネルギー電源１５０のそれぞれ１つに電気的に接続されるように、複数の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。したがって、再循環空気処理ユニット７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれは、常時の電源なしで別個の独立した貯蔵エネルギー電源１５０によって給電される。あるいは、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれに常時の電源なしで供給するように構成された、単一の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。または、さらに他の実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、常時の電源なしで電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０のそれぞれに供給するように構成された第１の貯蔵エネルギー電源１５０と、電力を冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８に供給するように構成された第２の貯蔵エネルギー電源１５０と含みうる。
【００３１】
再び図１を参照すると、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、排煙サブシステム１５４を含みうる。排煙サブシステム１５４は、居住可能エリア１４の外部に位置し、上部プレナム３４に居住可能エリア外側境界を通って延在する排煙排気口導管、またはダクト配管、１６２を介して流体上接続された排煙ファン１５８を含む排煙サブシステム１５４は、外部空気アクセス１７０を下部プレナム３８に排煙吸気口ダクト配管１６６を介して流体上接続する排煙吸気口導管、またはダクト配管、１６６をさらに含む。排煙サブシステム１５４は、居住可能エリア１４内からの空気を迅速に排出し交換するように構成され動作可能である。たとえば、万一居住可能エリアが原子炉施設または居住可能エリア１４内の事故または火災によって煙で充満する場合は、煙をファン１５８および排気口ダクト配管１６２によって居住可能エリア１４の外の環境に迅速に排出するように排煙サブシステム１５４を起動することができる。おおむね同時に、居住可能エリア１４の外側の交換空気が、居住可能エリア１４にファン１５８および吸気口ダクト配管１６６を介して入る。
【００３２】
さらに、様々な実施態様において、排煙サブシステム１５４は、１対の吸気口隔離ダンパー１７４を排煙吸気口ダクト配管１６６内にさらに含む。吸気口隔離ダンパー１７４は、実質的に気密のシールを排煙吸気口ダクト配管１６６内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア１４に排煙吸気口ダクト配管１６６を介して流入または流出できないようにする。具体的には、吸気口隔離ダンパー１７４は、排煙吸気口ダクト配管１６６内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く、吸気口隔離ダンパー１７４と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する吸気口ダクト配管１６６が、たとえあっても極めて小さいように位置する。このことは、吸気口隔離ダンパー１７４が閉じた後に居住可能エリア１４に流入またはそこから流出しうる吸気口隔離ダンパー１７４と居住可能エリア外側境界の外部の間の吸気口ダクト配管１６６内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００３３】
さらに、様々な実施態様において、排煙サブシステム１５４は、排煙排気口ダクト配管１６２内に１対の排気口隔離ダンパー１７８を含む。排気口隔離ダンパー１７８は、実質的に気密のシールを排煙排気口ダクト配管１６２内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア１４に排煙排気口ダクト配管１６２を介して流入または流出できないようにする。具体的には、排気口隔離ダンパー１７８は、排煙排気口ダクト配管１６２内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く、排気口隔離ダンパー１７８と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する排気口ダクト配管１６２が、あるにせよ、ごく僅かであるように位置する。このことは、排気口隔離ダンパー１７８が閉じた後に居住可能エリア１４に流入またはそこから流出しうる排気口隔離ダンパー１７８と居住可能エリア外側境界の外部の間の排気口ダクト配管１６２内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００３４】
ここで図３を参照すると、上述したように、非常用ろ過（ＥＦ）サブシステム２２は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、放射性物質および／また毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を居住可能エリア１４に供給するように構成され動作可能である。ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の非常用空気ろ過ユニット（ＥＡＦＵ）１８２を含む。様々な実施形態において、図３に示すように、ＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長ＥＡＦＵ１８２を含みうる。冗長ＥＡＦＵ１８２は、１つのＥＡＦＵ１８２が故障するか動作不可能になった場合も、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に放射性物質および／また毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を居住可能エリア１４内に供給するように第２のＥＡＦＵ１８２などが順次、動作可能であるように実装される。ＥＦサブシステム２２は、単一のＥＡＦＵ１８２を含んだとしても本開示の範囲内にとどまるが、明瞭かつ簡略にするため、本明細書においてＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長ＥＡＦＵ１８２を含むものとして記載されている。
【００３５】
様々な実施態様において、ＥＡＦＵ１８２は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、ＥＡＦＵ１８２は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６、たとえばユティリティ機器室１１６Ａに位置してよい。各ＥＡＦＵ１８２は、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するよう構成され動作可能である。
【００３６】
図４を参照すると、各ＥＡＦＵ１８２は、外部空気源１９０に吸気口空気導管、またはダクト配管、１９４を介して接続され、居住可能エリア１４に排気口空気導管、またはダクト配管、１９８を介して接続された筐体１８６を含む。各ＥＡＦＵ１８２は、筐体１８６内のろ過材列２０２（図４に最も好適に示す）、および少なくとも１つのファン組立体２０６をさらに含む。各ファン組立体２０６は、吸気口ダクト配管１９４を通して空気を引き込み、空気がろ過材列２０２を通過して放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、ろ過された空気を排気口ダクト配管１９８を通り抜けて居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８内に入るように強制して、外部空気源１９０から居住可能エリア１４への空気流を発生させるように構成され動作可能である。
【００３７】
様々な実施形態において、図３に示すように、各ＥＡＦＵ１８２は、２つの冗長ファン組立体２０６を含みうる。冗長ファン組立体２０６は、１つのファン組立体２０６が故障し、または動作不能になった場合は、第２のファン組立体２０６が居住可能エリア１４に実質的に放射性物質および／また毒性汚染物質が皆無のろ過された空気を供給するように動作可能であるように実装されている。各ＥＡＦＵ１８２は、単一のファン組立体２０６を含んでいても本開示の範囲内にとどまるが、明瞭かつ簡略にするため、本明細書においてＥＡＦＵ１８２は、冗長ファン組立体２０６を含むものとして記載されている。
【００３８】
各ＥＡＦＵ１８２のろ過材列２０２は、放射性および毒性汚染物質を、それぞれのＥＡＦＵ１８２によってそれぞれのファン組立体２０６を介して生成される空気流から除去するのに適当な複数の空気ろ過材２１０を含む。たとえば、様々な実施形態において、各ろ過材列２０２は、第１の微粒子ろ過材２１０Ａ、第２の微粒子ろ過材２１０Ｂ、炭層ろ過材２１０Ｃ、および第３の微粒子ろ過材２１０Ｄを含みうる。第１の微粒子ろ過材２１０Ａは、比較的大きな放射性および／また毒性粒子を空気流から空気流がそれぞれのＥＡＦＵ１８２に吸気口ダクト配管１９４を介して入るにつれて除去するのに適当な任意のろ過材であってよい。空気流はその後、残余の放射性および／また毒性粒子の大半を除去するために、第２の微粒子ろ過材２１０Ｂ、たとえばＨＥＰＡろ過材、を通過しうる。炭層ろ過材２１０Ｃは、空気流の芳香をろ過する、すなわち望ましからぬ臭気および／また放射性ガスを空気流から除去するのに適当な任意のろ過材であってよく、第３の微粒子ろ過材２１０Ｄは、炭層ろ過材２１０Ｃを通過した後に空気流に存在しうる一切の残余の放射性および／また毒性粒子および任意の炭粉を除去するのに適当な任意のろ過材であってよい。したがって、各ＥＡＦＵ１８２に存在し、居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に排気口ダクト配管１９８を介して入るよう強制される空気流は有毒な放射性および／また毒性ガス粒子が皆無である。
【００３９】
様々な実施形態において、ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の貯蔵エネルギー電源２１４を含む。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４は、任意の適当な直流（ＤＣ）電池バンクなどの貯蔵電力の受動性源でありうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４は、電力をＥＡＦＵ１８２に任意のサイト内外の発電機または電力会社などの常時の電源なしで供給するように構成され動作可能である。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故が万一発生した場合は、ＥＡＦＵ（１つまたは複数）１８２に対する常時の電源がディスエーブルされ、または終了される可能性がある。そのような場合は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４が自動的にエネーブルされ、本明細書で述べるように、ＥＡＦＵ（１つまたは複数）１８２を動作させる電力を、限られた期間、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日、１週間、２週間などの間供給する。
【００４０】
図３に示すように、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、上述したように、ＥＦサブシステム２２との組合せで動作しうる。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２、すなわちポンプ１１８は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０を、上述したように使用して、ＥＦサブシステム２２から供給される放射性および毒性が皆無の空気を、居住可能エリア１４内で循環し、ろ過し、冷却するように動作可能である。しかし、居住可能エリア１４に居る人に快適に生存するために充分な、安全な呼吸可能な空気が供給されるように、居住可能エリア１４内の放射性および毒性が皆無の空気を循環させるには、ＥＦサブシステム２２の動作のみで充分であることが、理解されるべきである。
【００４１】
特に図４を参照し、各ファン組立体２０６は、空気移動装置２２２、たとえばファン、を駆動してそれぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流を発生させるように動作可能なモータ２１８を含む。様々な実施形態において、各ファン組立体２０６は、吸気口ダクト配管１９４のライン上または内部に位置し、吸気口ダクト配管１９４に引き込まれた空気がそれぞれのモータ２１８を過ぎて、および／またはその周りを流れるようになされている。空気がそれぞれのモータ２１８を過ぎ、および／またはその周りを流れるにつれて、空気はそれぞれのモータ２１８によって生じた熱を取り込み、それによってそれぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流の温度が上昇する。したがって、各モータ２１８の動作によって生じた熱を、居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に入るよう強制された空気を加熱して、ＥＦサブシステム２２の動作の間に居住可能エリア１４内を循環する空気を加熱するために、使用することができる。さらに、各モータ２１８の動作によって発生した熱は、空気を乾燥する、すなわち居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に入るよう強制された空気から水分を除去し、それにより、ＥＦサブシステム２２の動作の間に居住可能エリア１４内を循環する空気を乾燥するために使用することができる。
【００４２】
図３および図４を再び参照すると、様々な実施形態において、ＥＦサブシステム２２の吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８は、吸気口ダクト配管１９４を通って流れる空気と排気口ダクト配管１９８を通って流れる空気の間の圧力損失が僅少であるようにサイズが設けられた断面積、または口径を有する。たとえば、様々な実施態様において、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の断面積、または口径は、吸気口ダクト配管１９４を通って流れる空気と排気口ダクト配管１９８を通って流れる空気の間に約１ｗ．ｇ．（水量ゲージ）〜５ｗ．ｇ．の圧力差異が生成されるように、充分に大きい特大のサイズにされている。詳細には、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過材２１０の両端間の圧力差を下げる。つまり、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過材２１０を通過させるのに必要な空気圧を減少させ、ダクト配管内損失を減少させる。
【００４３】
さらに、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の大型の断面面積、または口径は、ＥＦサブシステム２２、すなわちＥＡＦＵ１８２、が居住可能エリア１４を通るかなり陽圧の空気流を供給することを可能にする。たとえば、様々な実施態様において、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の大型の断面面積、または口径は、ＥＡＦＵ１８２が、約３００ｃｆｍ（８.４９立方メートル／分）〜５００ｃｆｍ（１４.１６立方メートル／分）の居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を供給することを可能にしうる。
【００４４】
さらに、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８から生じるそのような居住可能エリア１４を通る陽圧空気流は、居住可能エリア１４に浸入しうるろ過されていない空気のさらなる排出および希釈をもたらす。居住可能エリア１４に浸入するろ過されていない空気のさらなる排出および希釈は、ろ過されていない浸入空気中の有毒な汚染物質が居住可能エリア１４に居る人に与えるリスクを減少させる。たとえば、様々な実施形態において、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過されていない空気の居住可能エリアへの約１ｃｆｍ（０.０２８立方メートル／分）〜１３ｃｆｍ（０.３６８立方メートル／分）の内部漏れを安全に排出し希釈するのに充分な居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を与える。
【００４５】
さらに、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を理由とする、各それぞれのＥＡＦＵ１８２を通って流れる空気流の内部空気圧、および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を通って流れる空気の内部損失の減少は、各それぞれのモータ２１８に電力必要量の低減をもたらす。つまり、ろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を特大サイズにすることは、それによってろ過材列２０２の両端間の圧力低下を減らし、各ファン組立体モータ２１８の必要馬力の低減を直接もたらす。たとえば、様々な実施形態において、各それぞれのファン組立体モータ２１８は、上で述べた、圧力差異および居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を生成しながら、約０．５ｈｐ（３７２.８Ｗ）〜２．０ｈｐ（１４９１.４Ｗ）に、たとえば１．５ｈｐ（１１１８.５Ｗ）に定格できる。
【００４６】
さらに、様々な実施形態において、空気源１９０は、原子炉施設の原子炉に関して、放射能性の事故および／また毒性の事故の間にＥＡＦＵ１８２に引き込まれる空気の放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、最低の濃度となると決定された、固定位置に位置する。たとえば数学モデルを、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、最低の濃度となる原子炉施設での最適の位置を決定するために使用することができる。したがって、様々な実施形態において、空気源１９０は、ＥＦサブシステム２２が上述のように、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、より低い濃度を有すると予め決められた空気をろ過するように動作するような、所定の最適の位置に位置する。
【００４７】
第１、第２、第３などの用語は、本明細書において様々な要素、部品、領域、および／また区画を記載するために使用されたとしても、これらの要素、部品、領域、および／また区画は、これらの用語によって限定されるものではないことが理解されるべきである。これらの用語は、ある要素、部品、領域、また区画を他の部品、領域、また区画と識別するためのみに使用されうる。
【００４８】
さらに、「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上に、上方（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などの空間に関係する用語は、本明細書において、図に示されている、ある要素または特性の他の要素または特性に対する関係を説明する上で説明しやすくするために使用されうる。空間に関係する用語は、図に示される配向に加えて使用されるまたは動作するデバイスの異なる配向を包含することを意図しうることが理解されよう。たとえば、図中のデバイスが向きを変えた場合は、他の要素または特性の「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」または「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」にあると説明された要素は、その後、その他の要素または特性の「上に、上方（ａｂｏｖｅ）」配向する。したがって、「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」を例にとると、これは上、または下の配向を含みうる。デバイスはその他の配向（９０度回転または他の配向）が可能であり、本明細書で使用される全ての空間に関係する説明はそれに応じて解釈されるものとする。
【００４９】
さらに、本明細書で使用される術語は、特定の例示的実施形態を記載する目的のみのためであり、限定されることは意図されていない。本明細書で使用される単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その、前記（ｔｈｅ）」は、文脈が明瞭にそれ以外を示唆する場合を除いて複数形をも含むことを意図しうる。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／また「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語は、本明細書で使用されるときは、述べられた特性、整数、ステップ、動作、要素、部品などの存在を特定するが、それに関する１つまたは複数の他の特性、整数、ステップ、動作、要素、部品、群などの存在または追加を除外するものではないことが、さらに理解されよう。
【００５０】
本明細書の説明は、本質的に例示のみであり、したがって、記載されている説明の主旨から逸脱しない変形例は、本教示の範囲内にあると意図されている。かかる変形例は、本教示の精神および範囲からの逸脱であると見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の居住可能エリアのための空気ろ過調節（ＡＦＣ）システムのブロック略図である。
【図２】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの通常運転空気ろ過調節サブシステムのブロック略図である。
【図３】本開示の様々な実施形態による図１に示すＡＦＣシステムの非常用ろ過サブシステムのブロック略図である。
【図４】本開示の様々な実施形態による、図３に示す非常用ろ過サブシステムが含まれた非常用空気ろ過ユニットの断面ブロック外略図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気ろ過調節システム
１４ 居住可能エリア
１８ 通常運転空気ろ過調節サブシステム
２２ 非常用ろ過サブシステム
２６ 再循環調節サブシステム
３０ 空気交換サブシステム
３４ 上部プレナム
３８ 下部プレナム
４２ 天井パーティション
４６ 居住可能エリア天井
５０ 床パーティション
５４ 居住可能エリア床
５８ 占有空間
６２ 換気口
６６ 空気レジスタ
７０ 再循環空気処理ユニット
７４ 再循環空気処理ユニット吸気口
７８ 再循環空気処理ユニット排気口
８２ 再循環空気処理ユニットろ過材
８６ 再循環空気処理ユニットファン
９０ 再循環空気処理ユニット吸気口空気スタック
９４ 排気口ポート
９８ 再循環空気処理ユニット発熱体
１０２ 冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク
１０６ 再循環空気処理ユニット冷却コイル
１１０ 冷蔵冷却材配管
１１４ 復路冷却材配管
１１６ ユティリティ機器室
１１８ 冷却材ポンプ
１２２ 空気交換処理ユニット
１２６ 空気交換処理ユニット吸気口
１３０ 空気交換処理ユニット排気口
１３４ 空気交換処理ユニットろ過材
１３８ 空気交換処理ユニットファン
１４２ 空気交換導管
１４６ 空気交換導管隔離ダンパー
１５０ 貯蔵エネルギー電源
１５４ 排煙サブシステム
１５８ 排煙ファン
１６２ 排煙排気口ダクト配管
１６６ 排煙吸気口ダクト配管
１７０ 外部空気アクセス
１７４ 排煙吸気口隔離ダンパー
１７８ 排煙排気口隔離ダンパー
１８２ 非常用空気ろ過ユニット（ＥＡＦＵ）
１８６ ＥＡＦＵ筐体
１９０ 外部空気源
１９４ ＥＡＦＵ吸気口ダクト配管
１９８ ＥＡＦＵ排気口ダクト配管
２０２ ＥＡＦＵろ過材列
２０６ ＥＡＦＵファン組立体
２１０ ろ過材
２１４ 貯蔵エネルギー電源
２１８ ファン組立体モータ
２２２ ファン組立体ファン
【技術分野】
【０００１】
本教示は、ろ過された空気を原子炉施設の居住可能エリアに供給するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項の説明は、本開示に関係する背景情報を提供するのみであり、従来技術を構成しない可能性がある。
【０００３】
原子力発電所は、放射能性の事故および／また毒性の事故、すなわち放射性物質および／また毒性汚染物質、ガスまたは煙の偶発的放出または漏れの際に、「清浄な空気」をプラントの制御室居住可能エリア（ＣＲＨＡ）に供給するための非常用システムを必要とする。通常、高圧空気貯蔵システムが、清浄な安全な空気、すなわち放射性および毒性汚染物質が皆無の空気をそのような状況での主制御室の非常用居住性用に供給するために、設置される。そのような既知の高圧空気貯蔵システムは、大型高圧空気タンクの保管および関連する配管、チューブ配管、弁、レギュレータの設置、計装および動作制御を必要とする。さらに、システムおよび機器を、そのような既知の高圧空気貯蔵システムの動作の間の加圧過剰を回避するために設置しなければならない。したがって、既知の高圧空気貯蔵システムは、設計上の問題があり、設置、実装、運転費用が高く、維持に問題を有しうる。
【０００４】
さらに、既知の制御室居住可能エリアＨＶＡＣサブシステムの設計は通常、標準の市販の引いて通す型の空気処理ユニット（ＡＨＵ）を、ＣＲＨＡ内で空気を循環させ、空気を調節させる（すなわち空気の暖冷房を行う）ために使用する。具体的には、そのような設計の配置は、通常ＣＲＨＡの外部に設置される１つまたは複数のＡＨＵおよび戻り／排気ファンを必要とする。たとえば、しばしば１つまたは複数のＡＨＵおよび戻り／排気ファンが、ＣＲＨＡから隔離された機械機器室に位置する。外部ＡＨＵおよびファンの使用により、ＣＲＨＡの外側からＣＲＨＡ内側に経路をとらなければならない大量の隔離ダクト配管の設置が必要となる。そのようなＣＲＨＡ外側からのダクト配管の経路は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間のＣＲＨＡの外側からの放射性汚染空気の「内部漏れ」に関する安全要件を満足する上での問題となりうる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様により、放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉居住可能エリアに供給するシステムが提供される。様々な実施形態において、本システムは、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを含みうる。システムは、稼動電力を各非常用空気ろ過ユニットに供給するように構成され動作可能な少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源をさらに含みうる。
【０００６】
様々の他の実施形態において、本システムは、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源および放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するようにそれぞれ構成され動作可能な１対の冗長非常用空気ろ過ユニットを含みうる。各非常用空気ろ過システムは、吸気口ダクト配管を介して外部空気源に、排気口ダクト配管を介して居住可能エリアに接続された筐体と、筐体内のろ過材列であって、複数の空気ろ過材を含むろ過材列と、１対の冗長ファン組立体とを含みうる。各ファン組立体は、吸気口ダクト配管から空気を引き込み、空気がろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、ろ過された空気を排気口ダクト配管を通り抜けて居住可能エリア内に入るように強制して、外部空気源から居住可能エリアへの空気流を発生させるように、貯蔵エネルギー電源を介して動作可能である。各ファン組立体は、空気流内に位置し、空気流を加熱し乾燥させるためのモータを含む。
【０００７】
他の態様により、放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに供給する方法が提供される。様々な実施形態において、本方法は、放射性物質および／また毒性汚染物質が原子炉から放出されたときに、補充空気を居住可能エリアに原子炉の通常動作の間に供給するように構成され動作可能である外気供給サブシステムをディスエーブルするステップを含む。本方法は、放射性物質および／また毒性汚染物質が原子炉から放出されたときに、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの電力を１対の冗長非常用空気ろ過ユニットの少なくとも１つに供給するステップをさらに含みうる。本方法は、外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを通って居住可能エリア内に入る空気流を、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの、非常用空気ろ過ユニットに含まれる１対の冗長ファン組立体の少なくとも１つのそれぞれのモータを動作するための電力を使用して生成するステップをさらに含みうる。各モータは空気流内に位置してよく、空気流を発生するようにそれぞれのファン組立体のファンを回転させるように動作可能である。本方法は、空気を外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットにそれぞれの非常用空気ろ過ユニットの吸気口ダクト配管を介して引き込んで、空気流をろ過してその中の放射性物質および／また毒性汚染物質を除去するステップをさらに含みうる。空気はその後、それぞれの非常用空気ろ過ユニットのろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制され、ろ過された空気はさらにそれぞれの非常用空気ろ過ユニットの排気口ダクト配管を通り抜けて居住可能エリア内に入るように強制される。さらに、本方法は、空気流内に位置するそれぞれのモータの動作により生じた熱を使用して、空気流を加熱し乾燥させることを含みうる。
【０００８】
本教示のさらなる適用範囲は、本明細書が提供する説明によって明らかになろう。説明および特定の例示は説明の目的のみが意図されており、本教示の範囲を限定することは意図されていないことが理解されるべきである。
【０００９】
本明細書で説明する図面は、説明のみを目的としており、本教示の範囲を限定することは何ら意図されていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は、例示のみの性格であり、本教示、適用、または利用を限定することは何ら意図されていない。本明細書の全てについて、同じ参照番号は、同じ要素を参照するために使用される。
【００１１】
図１は、本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の居住可能エリア１４のための空気ろ過調節（ＡＦＣ）システム１０のブロック略図である。居住可能エリア１４は、人間が居住するために建造された原子炉施設の任意のエリア、部屋または建屋、原子力発電所などであってよい。たとえば、様々な実施形態において、居住可能エリア１４は、プラントの動作を制御する複数のプラント人員が居住するように構成され装備された原子力発電所の制御室でありうる。ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリア１４内で居住可能エリア１４に居る人に安全で呼吸可能な空気を供給する空気流を発生するように構成され動作可能である。具体的には、下に説明するように、原子炉施設の通常動作の間に施設、ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリア内の空気を循環し、空気は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過され、調節され、すなわち所望の温度に暖房され、および／また冷房される。さらに、下に説明するように、原子力の事故および／また毒性の事故の発生の間に、ＡＦＣシステム１０は、居住可能エリアを放射性および／また毒性物質および微粒子で汚染された空気の浸入から遮断し、または隔離し、そのような放射性および毒性物質および微粒子を除去するようにろ過された空気を居住可能エリアで循環させる。
【００１２】
一般的に、ＡＦＣシステム１０は、通常運転空気ろ過調節（ＮＯＡＦＣ）サブシステム１８および非常用ろ過（ＥＦ）サブシステム２２を含む。ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、通常日常原子炉施設運転条件の間に、居住可能エリア１４内で空気流を調節し発生するように構成され動作可能である。より具体的には、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過され、調節された（すなわち所望の温度に暖房され、および／また冷房された）空気を居住可能エリア１４内に循環させるように構成されおよび動作可能である。ＥＦサブシステム２２は、居住可能エリア１４に放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、安全な呼吸可能な空気を供給するように構成され動作可能である。より具体的には、ＥＦサブシステム２２は、原子力の事故および／また毒性の事故の間に、危険および有毒な放射性および／また毒性成分、物質、微粒子、ガス、などが実質的に皆無であるようろ過された空気流を居住可能エリア内に供給するように動作可能である。
【００１３】
ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環調節サブシステム２６と、空気交換サブシステム３０とを含む。再循環調節サブシステム２６は、居住可能エリア１４の外側境界を通り抜ける空気運搬導管、すなわちダクト配管が一切なく、居住可能エリア１４内で再循環空気流を発生し調節するように構成されおよび動作可能である。本明細書で使用の居住可能エリア１４の外側境界は、居住可能エリア１４を囲む壁、天井および床の複合構造であると定義される。したがって、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に危険な空気、すなわち放射性および／また毒性物質で汚染された空気が通り抜けて居住可能エリアに浸入可能な、再循環調節サブシステム２６ダクト配管が出入りする外側境界の開口はない。本明細書で使用の放射能性の事故および／また毒性の事故は、危険および有毒な放射性および／また毒性成分、物質、微粒子、ガス、などが原子炉施設の原子炉から空中に放出されまたは漏れる事故であると定義される。
【００１４】
空気交換サブシステム３０は、原子炉施設の通常日常運転条件の間に再循環調節サブシステム２６と協働するように構成されおよび動作可能である。詳細には、空気交換サブシステムは、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過された交換空気を居住可能エリアに供給するよう構成され動作可能である。したがって、原子炉施設の通常日常運転条件の間に、再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０は、非放射性、非毒性環境微粒子を除去するようにろ過された調節された空気を居住可能エリア１４に居る人に供給するように、組合せで動作する。
【００１５】
ここで図２を参照すると、居住可能エリア１４は、上部プレナム３４および下部プレナム３８を含むように構成されている。様々な実施形態において、上部プレナム３４は、居住可能エリア１４内に位置し、たとえば吊り下げられた天井パーティション４２と居住可能エリア１４の天井４６の間に形成される。同様に、様々な実施形態において、下部プレナム３８は居住可能エリア１４内に位置する上げ底の床パーティション５０と居住可能エリア１４の床５４の間に形成される。居住可能エリア１４内の、天井パーティション４２および床パーティション５０の間の空間は、本明細書で占有空間５８として参照される。天井パーティション４２は、占有空間５８内からの空気が上部プレナム３４に流入することを可能にする複数の換気口６２を含む。さらに、床パーティション５０は、下部プレナム３８内からの空気が占有空間５８に流入することを可能にする複数の空気レジスタ６６を含む。
【００１６】
上述したように、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０を含む。再循環調節サブシステム２６および空気交換サブシステム３０は、調節されたろ過された空気流を居住可能エリア１４に原子炉施設の通常動作の間に生成するように、組合せで動作する。
【００１７】
再循環調節サブシステム２６は、居住可能エリア１４内に位置する１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０を含む。つまり、１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０は、居住可能エリア１４の外側境界内に物理的に位置して設置されている。様々な実施態様において、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０は、占有空間５８内に位置する。様々な実施形態において、図２に示すように、再循環調節サブシステム２６は、１対の冗長再循環空気処理ユニット７０を含んでよい。冗長再循環空気処理ユニット７０は、下に説明するように、１つの再循環空気処理ユニット７０が故障するか動作不可能になった場合も、第２の再循環空気処理ユニット７０が居住可能エリア１４内に調節されろ過された空気流を生成するように動作可能であるように実装される。様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０は、空気吸気口７４、排気口７８、少なくとも１つのろ過材８２およびファン、または送風機、８６を含む。ファン８６は、空気をそれぞれの再循環空気処理ユニット７０に、吸気口７４を介して、引き込み、空気をろ過材（１つまたは複数）８２を通過させ、ろ過された空気を排気口７８を通り抜けるよう強制するように動作可能である。
【００１８】
各再循環空気処理ユニット７０は、第１端部でそれぞれの再循環空気処理ユニット吸気口７４と接続する吸気口空気スタック、またはダクト、９０を介して、上部プレナム３４と流体上接続している。各吸気口空気スタック、またはダクト、９０の対向する第２の端部は、天井パーティション４２を通って延在し、上部プレナム３４内で終る。そのため、空気は、上部プレナム３４内から流れこみ、各吸気口空気スタック、またはダクト、９０を通ってそれぞれの再循環空気処理ユニット７０に入ることができる。さらに、各再循環空気処理ユニット７０は、下部プレナム３８と流体上接続しているために、空気は各再循環空気処理ユニット７０内から下部プレナムにそれぞれの排気口７８を介して流入できる。様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０の排気口７８は、各再循環空気処理ユニット７０の底部に位置しているために、各排気口７８は、各排気口７８が床パーティション５０のそれぞれの排気口ポート、または開口、９４の上に位置することにより、下部プレナム３８に流体上接続している。ただし、様々の他の実施形態において、各排気口７８は、任意の適当な空気導管手段、それぞれの排気口７８とそれぞれの排気口ポート９４の間を接続する適当な空気ダクト配管、ホースまたは配管など、を介して、下部プレナム３８と流体上接続してよい。
【００１９】
したがって、各再循環空気処理ユニット７０は、上部プレナム３４からそれぞれの空気吸気口スタック、またはダクト、９０および吸気口７４を通して引き込み、空気をろ過材（１つまたは複数）８２を通過させ、空気を下部プレナム３８にそれぞれの排気口７８を通って入らせることにより、それぞれの再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を生成するように、各ファン８６を介して動作可能である。具体的には、空気を上部プレナム３４から引き、空気を下部プレナム３８に入るよう強制することによって、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作は、居住可能エリア１４を通るか、または内部での再循環空気流を生成する。つまり、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作が、空気を上部プレナム３４から引き、空気が下部プレナム３８に入るよう強制し、このことが空気を下部プレナム３８から占有空間５８を通り、通気口およびレジスタ６２および６６を介して上部プレナム３４に入るように循環させ、再循環させる。したがって、任意の１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０の動作は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、非安全または有毒な空気が通り抜けて居住可能エリア１４に浸入しうる、居住可能エリア１４の外側境界中の再循環調節サブシステム２６の空気運搬ダクト配管の出入りのための開口部が存在しない居住可能エリア１４内で、再循環空気流を発生する。
【００２０】
上述したように、空気が各それぞれの再循環空気処理ユニット７０の通過を強制されるにつれ、空気は１つまたは複数のろ過材８２を通過する。様々な実施形態において、ろ過材（１つまたは複数）８２は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を居住可能エリア１４内の再循環空気流から除去するのに適当な任意のろ過材またはろ過材列であってよい。さらに、様々な実施形態において、各再循環空気処理ユニット７０は、発熱体９８、たとえば電気加熱コイルを含みうる。各発熱体９８は、それぞれの各再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を加熱することによって、居住可能エリア１４内の再循環空気流を所望の温度に加熱するように動作可能である。
【００２１】
さらに、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、各それぞれの再循環空気処理ユニット７０の冷却コイル１０６に流体上接続された冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２を含みうる。様々な実施形態において、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、様々な実施態様において、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６Ａに位置する。一般的に、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２は、ある量の冷却材、たとえば水または他の適当な冷却材を保持し冷却するように構成され動作可能であり、冷却材は、再循環空気処理ユニット冷却コイル１０６をポンプで通されてそれぞれの各再循環空気処理ユニット７０を通る強制された空気流を冷却することにより、居住可能エリア１４内の再循環空気流を所望の温度に冷却する。具体的には、各再循環空気処理ユニット７０の冷却コイル１０６は、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に冷蔵冷却材配管１１０および復路冷却材配管１１４を介して流体上接続されている。
【００２２】
冷却材ポンプ１１８は、冷蔵冷却材配管１１０にラインで接続され、冷蔵冷却材を冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２から再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０のそれぞれの冷却コイル１０６までポンプで通す。冷蔵冷却材は、その後冷却コイル（１つまたは複数）１０６を通って循環し、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に復路冷却材配管１１４を介して戻される。強制された空気流が、１つまたは複数の再循環空気処理ユニット７０を通って循環するにつれて、上述したように、それぞれの冷却コイル（１つまたは複数）１０６およびそれを流れ通る冷蔵冷却材が、下部プレナム３８に流入するように強制される空気から熱を除去する。そのため、居住可能エリア１４を通り抜けた、またはその中にある再循環空気流は、所望の温度に冷却される。
【００２３】
ここでＮＯＡＦＣサブシステム１８の空気交換サブシステム３０を説明すると、一般的に空気交換サブシステム３０は、ろ過された交換空気を居住可能エリア１４に供給する。再循環調節サブシステム２６の動作は、上述したように、居住可能エリア１４内に陽圧をもたらす。陽圧は、開口が居住可能エリア外側境界内に生じたときに、空気を居住可能エリア１４内から居住可能エリア１４の外に出るよう強制する。たとえば、開いた扉、カバーのされていないコンセントなどは、居住可能エリア１４外の空気がそれを通って浸入しうる外側境界内の開口となる。したがって、陽圧は、居住可能エリア１４外の空気が、居住可能エリア１４のそのような開口を通り抜けて浸入すること、すなわち入ることを防ぐ。陽圧を居住可能エリア１４内に保持するために、空気交換サブシステム３０は、空気を居住可能エリア１４の上部プレナム３４および／または下部プレナムに入るよう強制する。図２は、交換空気の流れを上部プレナム３４に入るように強制するように示しているが、交換空気の流れは下部プレナム３８も同様に入るよう強制する可能性があり、また本開示の範囲の中にあることが理解されるべきである。
【００２４】
様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、様々な実施態様において、空気交換サブシステム３０は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６Ｂに位置する。ユティリティ機器室１１６Ａおよび１１６Ｂは、別個の機器室のように図示されているが、様々な実施形態においてユティリティ機器室１１６Ａおよび１１６Ｂは、本明細書で説明された冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２、空気交換サブシステム３０、および様々な他の機器、システムおよびサブシステムが位置しうる単一のユティリティ機器室１１６でありうることが理解されるべきである。
【００２５】
空気交換サブシステム３０は、上部プレナム３４および／または下部プレナム３８への交換空気の流れを発生させる１つまたは複数の空気交換処理ユニット１２２を含む。詳細には、各空気交換処理ユニット１２２は、空気吸気口１２６、排気口１３０、少なくとも１つのろ過材１３４およびファン、または送風機、１３８を含む。空気交換処理ユニットろ過材（１つまたは複数）１３４は、ちり、ほこり、花粉などの様々な非放射性、非毒性環境微粒子を居住可能エリア１４の上部プレナム３４および／または下部プレナム３８に入るよう強制された交換空気の流れから除去するのに適当な任意のろ過材（１つまたは複数）でありうる。
【００２６】
ファン１３８は、空気をそれぞれの空気交換処理ユニット１２２に、吸気口１２６を介して引き込み、空気にろ過材（１つまたは複数）１３４を通過させ、ろ過された空気を排気口１３０を通り抜けるように強制するように動作可能である。より具体的には、各空気交換処理ユニット１２２は、空気を居住可能エリア１４の外側の環境から引き込み、空気を上部プレナム３４および／または下部プレナム３８に交換空気の運搬導管、たとえばダクト配管、１４２を介して入るように強制する。空気交換ダクト配管１４２は、各空気交換処理ユニット１２２の排気口１３０に接続され、居住可能エリア外側境界を通って延在し、上部プレナム３４および／または下部プレナム３８内で終る。したがって、各空気交換処理ユニットファン１２６は、空気を空気交換処理ユニット１２２に居住可能エリア１４の外側の環境から引き込み、空気にそれぞれのろ過材（１つまたは複数）１３４を通過させ、ろ過された空気を居住可能エリア上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に空気交換ダクト配管１４２を介して入るように強制するように動作可能である。上述したように、上部および下部プレナム３４、３８の少なくとも１つに入るよう強制することによって、居住可能エリア１４内の陽圧が生成され、保持され、これは居住可能エリア１４外の空気が居住可能エリア１４に居住可能エリア外側境界の様々な開口を通って浸入し、または入り込むことを防ぐ。
【００２７】
様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、交換空気の運搬ダクト配管１４２内に１対の隔離ダンパー１４６をさらに含む。隔離ダンパー１４６は、実質的に気密のシールを交換空気の運搬用ダクト配管１４２内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア上部および／また下部プレナム３４、３８に交換空気の運搬用ダクト配管１４２を介して流入または流出できないようにする。具体的には様々な実施形態において、隔離ダンパー１４６は、空気交換ダクト配管１４２内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く位置し、隔離ダンパー１４６と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する空気交換ダクト配管１４２が、たとえあっても極めて小さいようにされる。これは、隔離ダンパー１４６が閉じた後に居住可能エリア１４に流入しうる、隔離ダンパー１４６と居住可能エリア外側境界の外部の間の空気交換ダクト配管１４２内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００２８】
図２に示すように、様々な実施形態において、空気交換サブシステム３０は、１対の空気交換処理ユニット１２２を含みうる。冗長空気交換処理ユニット１２２は、下に説明するように、１つの空気交換処理ユニット１２２が故障し、または動作不能になった場合に、第２の空気交換処理ユニット１２２が居住可能エリア上部プレナム３４への交換空気の流れを生成するように動作可能であるように実装される。
【００２９】
さらに、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、１つまたは複数の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、任意の適当な直流（ＤＣ）電池バンクなどの貯蔵電力の受動性源でありうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８に任意のサイト内外の発電機または電力会社などの常時の電源なしで供給するように構成され動作可能である。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故が万一発生した場合、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０に対する常時の電源、冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２に対する冷却材の補給、および冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８は、ディスエーブルされ、または終了されうる。そのような場合は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０は、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８を限られた期間、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日などの間動作する電力を供給するように自動的にエネーブルされる。
【００３０】
様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、各再循環空気処理ユニット７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８が貯蔵エネルギー電源１５０のそれぞれ１つに電気的に接続されるように、複数の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。したがって、再循環空気処理ユニット７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれは、常時の電源なしで別個の独立した貯蔵エネルギー電源１５０によって給電される。あるいは、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および／また冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれに常時の電源なしで供給するように構成された、単一の貯蔵エネルギー電源１５０を含みうる。または、さらに他の実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、常時の電源なしで電力を再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０のそれぞれに供給するように構成された第１の貯蔵エネルギー電源１５０と、電力を冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンクポンプ１１８に供給するように構成された第２の貯蔵エネルギー電源１５０と含みうる。
【００３１】
再び図１を参照すると、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、排煙サブシステム１５４を含みうる。排煙サブシステム１５４は、居住可能エリア１４の外部に位置し、上部プレナム３４に居住可能エリア外側境界を通って延在する排煙排気口導管、またはダクト配管、１６２を介して流体上接続された排煙ファン１５８を含む排煙サブシステム１５４は、外部空気アクセス１７０を下部プレナム３８に排煙吸気口ダクト配管１６６を介して流体上接続する排煙吸気口導管、またはダクト配管、１６６をさらに含む。排煙サブシステム１５４は、居住可能エリア１４内からの空気を迅速に排出し交換するように構成され動作可能である。たとえば、万一居住可能エリアが原子炉施設または居住可能エリア１４内の事故または火災によって煙で充満する場合は、煙をファン１５８および排気口ダクト配管１６２によって居住可能エリア１４の外の環境に迅速に排出するように排煙サブシステム１５４を起動することができる。おおむね同時に、居住可能エリア１４の外側の交換空気が、居住可能エリア１４にファン１５８および吸気口ダクト配管１６６を介して入る。
【００３２】
さらに、様々な実施態様において、排煙サブシステム１５４は、１対の吸気口隔離ダンパー１７４を排煙吸気口ダクト配管１６６内にさらに含む。吸気口隔離ダンパー１７４は、実質的に気密のシールを排煙吸気口ダクト配管１６６内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア１４に排煙吸気口ダクト配管１６６を介して流入または流出できないようにする。具体的には、吸気口隔離ダンパー１７４は、排煙吸気口ダクト配管１６６内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く、吸気口隔離ダンパー１７４と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する吸気口ダクト配管１６６が、たとえあっても極めて小さいように位置する。このことは、吸気口隔離ダンパー１７４が閉じた後に居住可能エリア１４に流入またはそこから流出しうる吸気口隔離ダンパー１７４と居住可能エリア外側境界の外部の間の吸気口ダクト配管１６６内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００３３】
さらに、様々な実施態様において、排煙サブシステム１５４は、排煙排気口ダクト配管１６２内に１対の排気口隔離ダンパー１７８を含む。排気口隔離ダンパー１７８は、実質的に気密のシールを排煙排気口ダクト配管１６２内に与えるように構成され動作可能であり、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に空気が居住可能エリア１４に排煙排気口ダクト配管１６２を介して流入または流出できないようにする。具体的には、排気口隔離ダンパー１７８は、排煙排気口ダクト配管１６２内に、居住可能エリア１４の外側の境界に実質的に極めて近く、排気口隔離ダンパー１７８と居住可能エリア外側境界の外部の間に延在する排気口ダクト配管１６２が、あるにせよ、ごく僅かであるように位置する。このことは、排気口隔離ダンパー１７８が閉じた後に居住可能エリア１４に流入またはそこから流出しうる排気口隔離ダンパー１７８と居住可能エリア外側境界の外部の間の排気口ダクト配管１６２内に存在する空気、たとえば汚染したまたは有毒な空気の量を制限する。
【００３４】
ここで図３を参照すると、上述したように、非常用ろ過（ＥＦ）サブシステム２２は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、放射性物質および／また毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を居住可能エリア１４に供給するように構成され動作可能である。ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の非常用空気ろ過ユニット（ＥＡＦＵ）１８２を含む。様々な実施形態において、図３に示すように、ＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長ＥＡＦＵ１８２を含みうる。冗長ＥＡＦＵ１８２は、１つのＥＡＦＵ１８２が故障するか動作不可能になった場合も、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に放射性物質および／また毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を居住可能エリア１４内に供給するように第２のＥＡＦＵ１８２などが順次、動作可能であるように実装される。ＥＦサブシステム２２は、単一のＥＡＦＵ１８２を含んだとしても本開示の範囲内にとどまるが、明瞭かつ簡略にするため、本明細書においてＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長ＥＡＦＵ１８２を含むものとして記載されている。
【００３５】
様々な実施態様において、ＥＡＦＵ１８２は、居住可能エリア１４から離れて位置する。たとえば、ＥＡＦＵ１８２は、居住可能エリア１４から隔離されたユティリティ機器室１１６、たとえばユティリティ機器室１１６Ａに位置してよい。各ＥＡＦＵ１８２は、放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を居住可能エリアに供給するよう構成され動作可能である。
【００３６】
図４を参照すると、各ＥＡＦＵ１８２は、外部空気源１９０に吸気口空気導管、またはダクト配管、１９４を介して接続され、居住可能エリア１４に排気口空気導管、またはダクト配管、１９８を介して接続された筐体１８６を含む。各ＥＡＦＵ１８２は、筐体１８６内のろ過材列２０２（図４に最も好適に示す）、および少なくとも１つのファン組立体２０６をさらに含む。各ファン組立体２０６は、吸気口ダクト配管１９４を通して空気を引き込み、空気がろ過材列２０２を通過して放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、ろ過された空気を排気口ダクト配管１９８を通り抜けて居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８内に入るように強制して、外部空気源１９０から居住可能エリア１４への空気流を発生させるように構成され動作可能である。
【００３７】
様々な実施形態において、図３に示すように、各ＥＡＦＵ１８２は、２つの冗長ファン組立体２０６を含みうる。冗長ファン組立体２０６は、１つのファン組立体２０６が故障し、または動作不能になった場合は、第２のファン組立体２０６が居住可能エリア１４に実質的に放射性物質および／また毒性汚染物質が皆無のろ過された空気を供給するように動作可能であるように実装されている。各ＥＡＦＵ１８２は、単一のファン組立体２０６を含んでいても本開示の範囲内にとどまるが、明瞭かつ簡略にするため、本明細書においてＥＡＦＵ１８２は、冗長ファン組立体２０６を含むものとして記載されている。
【００３８】
各ＥＡＦＵ１８２のろ過材列２０２は、放射性および毒性汚染物質を、それぞれのＥＡＦＵ１８２によってそれぞれのファン組立体２０６を介して生成される空気流から除去するのに適当な複数の空気ろ過材２１０を含む。たとえば、様々な実施形態において、各ろ過材列２０２は、第１の微粒子ろ過材２１０Ａ、第２の微粒子ろ過材２１０Ｂ、炭層ろ過材２１０Ｃ、および第３の微粒子ろ過材２１０Ｄを含みうる。第１の微粒子ろ過材２１０Ａは、比較的大きな放射性および／また毒性粒子を空気流から空気流がそれぞれのＥＡＦＵ１８２に吸気口ダクト配管１９４を介して入るにつれて除去するのに適当な任意のろ過材であってよい。空気流はその後、残余の放射性および／また毒性粒子の大半を除去するために、第２の微粒子ろ過材２１０Ｂ、たとえばＨＥＰＡろ過材、を通過しうる。炭層ろ過材２１０Ｃは、空気流の芳香をろ過する、すなわち望ましからぬ臭気および／また放射性ガスを空気流から除去するのに適当な任意のろ過材であってよく、第３の微粒子ろ過材２１０Ｄは、炭層ろ過材２１０Ｃを通過した後に空気流に存在しうる一切の残余の放射性および／また毒性粒子および任意の炭粉を除去するのに適当な任意のろ過材であってよい。したがって、各ＥＡＦＵ１８２に存在し、居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に排気口ダクト配管１９８を介して入るよう強制される空気流は有毒な放射性および／また毒性ガス粒子が皆無である。
【００３９】
様々な実施形態において、ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の貯蔵エネルギー電源２１４を含む。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４は、任意の適当な直流（ＤＣ）電池バンクなどの貯蔵電力の受動性源でありうる。貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４は、電力をＥＡＦＵ１８２に任意のサイト内外の発電機または電力会社などの常時の電源なしで供給するように構成され動作可能である。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故が万一発生した場合は、ＥＡＦＵ（１つまたは複数）１８２に対する常時の電源がディスエーブルされ、または終了される可能性がある。そのような場合は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）２１４が自動的にエネーブルされ、本明細書で述べるように、ＥＡＦＵ（１つまたは複数）１８２を動作させる電力を、限られた期間、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日、１週間、２週間などの間供給する。
【００４０】
図３に示すように、様々な実施形態において、再循環調節サブシステム２６は、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、上述したように、ＥＦサブシステム２２との組合せで動作しうる。たとえば、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、再循環空気処理ユニット（１つまたは複数）７０および冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク１０２、すなわちポンプ１１８は、貯蔵エネルギー電源（１つまたは複数）１５０を、上述したように使用して、ＥＦサブシステム２２から供給される放射性および毒性が皆無の空気を、居住可能エリア１４内で循環し、ろ過し、冷却するように動作可能である。しかし、居住可能エリア１４に居る人に快適に生存するために充分な、安全な呼吸可能な空気が供給されるように、居住可能エリア１４内の放射性および毒性が皆無の空気を循環させるには、ＥＦサブシステム２２の動作のみで充分であることが、理解されるべきである。
【００４１】
特に図４を参照し、各ファン組立体２０６は、空気移動装置２２２、たとえばファン、を駆動してそれぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流を発生させるように動作可能なモータ２１８を含む。様々な実施形態において、各ファン組立体２０６は、吸気口ダクト配管１９４のライン上または内部に位置し、吸気口ダクト配管１９４に引き込まれた空気がそれぞれのモータ２１８を過ぎて、および／またはその周りを流れるようになされている。空気がそれぞれのモータ２１８を過ぎ、および／またはその周りを流れるにつれて、空気はそれぞれのモータ２１８によって生じた熱を取り込み、それによってそれぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流の温度が上昇する。したがって、各モータ２１８の動作によって生じた熱を、居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に入るよう強制された空気を加熱して、ＥＦサブシステム２２の動作の間に居住可能エリア１４内を循環する空気を加熱するために、使用することができる。さらに、各モータ２１８の動作によって発生した熱は、空気を乾燥する、すなわち居住可能エリアの上部プレナム３４および／また下部プレナム３８に入るよう強制された空気から水分を除去し、それにより、ＥＦサブシステム２２の動作の間に居住可能エリア１４内を循環する空気を乾燥するために使用することができる。
【００４２】
図３および図４を再び参照すると、様々な実施形態において、ＥＦサブシステム２２の吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８は、吸気口ダクト配管１９４を通って流れる空気と排気口ダクト配管１９８を通って流れる空気の間の圧力損失が僅少であるようにサイズが設けられた断面積、または口径を有する。たとえば、様々な実施態様において、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の断面積、または口径は、吸気口ダクト配管１９４を通って流れる空気と排気口ダクト配管１９８を通って流れる空気の間に約１ｗ．ｇ．（水量ゲージ）〜５ｗ．ｇ．の圧力差異が生成されるように、充分に大きい特大のサイズにされている。詳細には、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過材２１０の両端間の圧力差を下げる。つまり、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過材２１０を通過させるのに必要な空気圧を減少させ、ダクト配管内損失を減少させる。
【００４３】
さらに、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の大型の断面面積、または口径は、ＥＦサブシステム２２、すなわちＥＡＦＵ１８２、が居住可能エリア１４を通るかなり陽圧の空気流を供給することを可能にする。たとえば、様々な実施態様において、吸気口ダクト配管１９４、ろ過材列２０２および排気口ダクト配管１９８の大型の断面面積、または口径は、ＥＡＦＵ１８２が、約３００ｃｆｍ（８.４９立方メートル／分）〜５００ｃｆｍ（１４.１６立方メートル／分）の居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を供給することを可能にしうる。
【００４４】
さらに、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８から生じるそのような居住可能エリア１４を通る陽圧空気流は、居住可能エリア１４に浸入しうるろ過されていない空気のさらなる排出および希釈をもたらす。居住可能エリア１４に浸入するろ過されていない空気のさらなる排出および希釈は、ろ過されていない浸入空気中の有毒な汚染物質が居住可能エリア１４に居る人に与えるリスクを減少させる。たとえば、様々な実施形態において、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８は、ろ過されていない空気の居住可能エリアへの約１ｃｆｍ（０.０２８立方メートル／分）〜１３ｃｆｍ（０.３６８立方メートル／分）の内部漏れを安全に排出し希釈するのに充分な居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を与える。
【００４５】
さらに、特大のろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を理由とする、各それぞれのＥＡＦＵ１８２を通って流れる空気流の内部空気圧、および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を通って流れる空気の内部損失の減少は、各それぞれのモータ２１８に電力必要量の低減をもたらす。つまり、ろ過材列２０２および吸気口および排気口ダクト配管１９４および１９８を特大サイズにすることは、それによってろ過材列２０２の両端間の圧力低下を減らし、各ファン組立体モータ２１８の必要馬力の低減を直接もたらす。たとえば、様々な実施形態において、各それぞれのファン組立体モータ２１８は、上で述べた、圧力差異および居住可能エリア１４を通る陽圧空気流を生成しながら、約０．５ｈｐ（３７２.８Ｗ）〜２．０ｈｐ（１４９１.４Ｗ）に、たとえば１．５ｈｐ（１１１８.５Ｗ）に定格できる。
【００４６】
さらに、様々な実施形態において、空気源１９０は、原子炉施設の原子炉に関して、放射能性の事故および／また毒性の事故の間にＥＡＦＵ１８２に引き込まれる空気の放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、最低の濃度となると決定された、固定位置に位置する。たとえば数学モデルを、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、最低の濃度となる原子炉施設での最適の位置を決定するために使用することができる。したがって、様々な実施形態において、空気源１９０は、ＥＦサブシステム２２が上述のように、放射能性の事故および／また毒性の事故の間に、放射性物質および／また毒性汚染物質が多くの場合、より低い濃度を有すると予め決められた空気をろ過するように動作するような、所定の最適の位置に位置する。
【００４７】
第１、第２、第３などの用語は、本明細書において様々な要素、部品、領域、および／また区画を記載するために使用されたとしても、これらの要素、部品、領域、および／また区画は、これらの用語によって限定されるものではないことが理解されるべきである。これらの用語は、ある要素、部品、領域、また区画を他の部品、領域、また区画と識別するためのみに使用されうる。
【００４８】
さらに、「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上に、上方（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などの空間に関係する用語は、本明細書において、図に示されている、ある要素または特性の他の要素または特性に対する関係を説明する上で説明しやすくするために使用されうる。空間に関係する用語は、図に示される配向に加えて使用されるまたは動作するデバイスの異なる配向を包含することを意図しうることが理解されよう。たとえば、図中のデバイスが向きを変えた場合は、他の要素または特性の「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」または「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」にあると説明された要素は、その後、その他の要素または特性の「上に、上方（ａｂｏｖｅ）」配向する。したがって、「下に、下方（ｂｅｌｏｗ）」を例にとると、これは上、または下の配向を含みうる。デバイスはその他の配向（９０度回転または他の配向）が可能であり、本明細書で使用される全ての空間に関係する説明はそれに応じて解釈されるものとする。
【００４９】
さらに、本明細書で使用される術語は、特定の例示的実施形態を記載する目的のみのためであり、限定されることは意図されていない。本明細書で使用される単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その、前記（ｔｈｅ）」は、文脈が明瞭にそれ以外を示唆する場合を除いて複数形をも含むことを意図しうる。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／また「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語は、本明細書で使用されるときは、述べられた特性、整数、ステップ、動作、要素、部品などの存在を特定するが、それに関する１つまたは複数の他の特性、整数、ステップ、動作、要素、部品、群などの存在または追加を除外するものではないことが、さらに理解されよう。
【００５０】
本明細書の説明は、本質的に例示のみであり、したがって、記載されている説明の主旨から逸脱しない変形例は、本教示の範囲内にあると意図されている。かかる変形例は、本教示の精神および範囲からの逸脱であると見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の居住可能エリアのための空気ろ過調節（ＡＦＣ）システムのブロック略図である。
【図２】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの通常運転空気ろ過調節サブシステムのブロック略図である。
【図３】本開示の様々な実施形態による図１に示すＡＦＣシステムの非常用ろ過サブシステムのブロック略図である。
【図４】本開示の様々な実施形態による、図３に示す非常用ろ過サブシステムが含まれた非常用空気ろ過ユニットの断面ブロック外略図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気ろ過調節システム
１４ 居住可能エリア
１８ 通常運転空気ろ過調節サブシステム
２２ 非常用ろ過サブシステム
２６ 再循環調節サブシステム
３０ 空気交換サブシステム
３４ 上部プレナム
３８ 下部プレナム
４２ 天井パーティション
４６ 居住可能エリア天井
５０ 床パーティション
５４ 居住可能エリア床
５８ 占有空間
６２ 換気口
６６ 空気レジスタ
７０ 再循環空気処理ユニット
７４ 再循環空気処理ユニット吸気口
７８ 再循環空気処理ユニット排気口
８２ 再循環空気処理ユニットろ過材
８６ 再循環空気処理ユニットファン
９０ 再循環空気処理ユニット吸気口空気スタック
９４ 排気口ポート
９８ 再循環空気処理ユニット発熱体
１０２ 冷蔵冷却材サーマル貯蔵タンク
１０６ 再循環空気処理ユニット冷却コイル
１１０ 冷蔵冷却材配管
１１４ 復路冷却材配管
１１６ ユティリティ機器室
１１８ 冷却材ポンプ
１２２ 空気交換処理ユニット
１２６ 空気交換処理ユニット吸気口
１３０ 空気交換処理ユニット排気口
１３４ 空気交換処理ユニットろ過材
１３８ 空気交換処理ユニットファン
１４２ 空気交換導管
１４６ 空気交換導管隔離ダンパー
１５０ 貯蔵エネルギー電源
１５４ 排煙サブシステム
１５８ 排煙ファン
１６２ 排煙排気口ダクト配管
１６６ 排煙吸気口ダクト配管
１７０ 外部空気アクセス
１７４ 排煙吸気口隔離ダンパー
１７８ 排煙排気口隔離ダンパー
１８２ 非常用空気ろ過ユニット（ＥＡＦＵ）
１８６ ＥＡＦＵ筐体
１９０ 外部空気源
１９４ ＥＡＦＵ吸気口ダクト配管
１９８ ＥＡＦＵ排気口ダクト配管
２０２ ＥＡＦＵろ過材列
２０６ ＥＡＦＵファン組立体
２１０ ろ過材
２１４ 貯蔵エネルギー電源
２１８ ファン組立体モータ
２２２ ファン組立体ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉居住可能エリア（１４）に供給するシステム（１０）であって、
放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を前記居住可能エリア（１４）に供給するように構成され動作可能な、少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニット（１８２）と、
稼動電力を各非常用空気ろ過ユニット（１８２）に供給するように構成され動作可能な、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源（２１４）と、を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
各非常用空気ろ過ユニット（１８２）が、
吸気口ダクト配管（１９４）を介して外部空気源（１９０）と接続され、排気口ダクト配管（１９８）を介して前記居住可能エリア（１４）と接続された筐体（１８６）と、
前記筐体（１８６）内のろ過材列（２０２）であって、複数の空気ろ過材（２１０）を含むろ過材列（２０２）と、
前記外部空気源（１９０）から、前記ろ過材列（２０２）を通り、前記居住可能エリア（１４）に入る空気流を生成するように前記貯蔵エネルギー電源（２１４）を介して動作可能な少なくとも１つのファン組立体（２０６）であって、前記空気流内に位置し前記空気流を加熱し乾燥させるためのモータ（２１８）を含む各ファン組立体（２０６）と、を備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、前記ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記吸気口ダクト配管（１９４）を通って流れる空気と前記排気口ダクト配管（１９８）を通って流れる前記空気の間に約１ｗ．ｇ．（水量ゲージ）〜５ｗ．ｇ．の圧力損失を与えるようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記居住可能エリア（１４）を通る約３００ｃｆｍ（８.４９立方メートル／分）〜５００ｃｆｍ（１４.１６立方メートル／分）の陽圧空気流を与えるようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記モータ（２１８）が約０．５ｈｐ（３７２.８Ｗ）〜２．０ｈｐ（１４９１.４Ｗ）に定格されたことを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記居住可能エリア（１４）が約１ｃｆｍ（０.０２８立方メートル／分）〜１３ｃｆｍ（０.３６８立方メートル／分）のろ過されていない空気の内部漏れが生じても負担しうる、前記居住可能エリア（１４）を通って流れる空気を排出し希釈するのに充分な、前記居住可能エリア（１４）を通る空気流を供給するようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記吸気口ダクト配管（１９４）が前記外部空気源（１９０）と、前記原子炉に関して固定位置で流体上接続され、前記外部空気源（１９０）が放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、多くの場合、放射性物質および／また毒性汚染物質が最低の濃度となるように定められたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項８】
各ろ過材列（２０２）が、
第１の汚染物質を前記空気流から除去するための第１の微粒子ろ過材（２１０Ａ）と、
第２の汚染物質を前記空気流から除去するための第２の微粒子ろ過材（２１０Ｂ）であって、前記第２の汚染物質が前記第１の汚染物質より小さい第２の微粒子ろ過材（２１０Ｂ）と、
前記空気流の芳香をろ過するための少なくとも１つの炭層ろ過材（２１０Ｃ）と、
前記空気流から炭粉を除去するための第３の微粒子ろ過材（２１０Ｄ）とを備えることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項９】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに供給するシステムであって、
少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源と、
放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を前記居住可能エリアに供給するようにそれぞれ構成され動作可能な１対の冗長非常用空気ろ過ユニットであって、それぞれの冗長非常用空気ろ過ユニットが、
吸気口ダクト配管を介して外部空気源に、排気口ダクト配管を介して前記居住可能エリアに接続された筐体と、
前記筐体内のろ過材列であって、複数の空気ろ過材を含むろ過材列と、を備える非常用空気ろ過ユニットと、
１対の冗長ファン組立体であって、前記吸気口ダクト配管から空気を引き込み、前記空気が前記ろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、前記ろ過された空気を前記排気口ダクト配管を通り抜けて前記居住可能エリア内に入るように強制することによって前記外部空気源から前記居住可能エリアへの空気流を発生させ、前記貯蔵エネルギー電源を介してそれぞれが動作可能であり、それぞれのファン組立体が前記空気流を加熱し乾燥させるための前記空気流内に位置するモータを備えるファン組立体と、
を備えるシステム。
【請求項１０】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに提供する方法であって、
放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、補充空気を前記居住可能エリアに前記原子炉の通常動作の間に供給するように構成され動作可能である外気供給サブシステムをディスエーブルするステップと、
放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源から１対の冗長非常用空気ろ過ユニットの少なくとも１つに電力を供給するステップと、
外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを通って前記居住可能エリア内に入る空気流を、前記少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの前記電力を各非常用空気ろ過ユニットに含まれる１対の冗長ファン組立体の少なくとも１つのそれぞれのモータを動作するために使用して生成するステップにおいて、各モータが前記空気流内に位置し、前記空気流を発生するように前記それぞれのファン組立体のファンを回転させるよう動作可能なステップと、
前記空気流をろ過してその中の放射性物質および／また毒性汚染物質を除去することを、空気を前記外部空気源から前記少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットに前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットの吸気口ダクト配管を介して引き込むことと、前記空気を、前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットのろ過材列を通って前記放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制することと、前記ろ過された空気を前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットの排気口ダクト配管を通り抜けて前記居住可能エリア内に入るよう強制することとにより行うステップと、
前記空気流内に位置する前記それぞれのモータの動作により生じた熱を使用して、前記空気流を加熱し乾燥させるステップとを含む方法。
【請求項１】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉居住可能エリア（１４）に供給するシステム（１０）であって、
放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を前記居住可能エリア（１４）に供給するように構成され動作可能な、少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニット（１８２）と、
稼動電力を各非常用空気ろ過ユニット（１８２）に供給するように構成され動作可能な、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源（２１４）と、を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
各非常用空気ろ過ユニット（１８２）が、
吸気口ダクト配管（１９４）を介して外部空気源（１９０）と接続され、排気口ダクト配管（１９８）を介して前記居住可能エリア（１４）と接続された筐体（１８６）と、
前記筐体（１８６）内のろ過材列（２０２）であって、複数の空気ろ過材（２１０）を含むろ過材列（２０２）と、
前記外部空気源（１９０）から、前記ろ過材列（２０２）を通り、前記居住可能エリア（１４）に入る空気流を生成するように前記貯蔵エネルギー電源（２１４）を介して動作可能な少なくとも１つのファン組立体（２０６）であって、前記空気流内に位置し前記空気流を加熱し乾燥させるためのモータ（２１８）を含む各ファン組立体（２０６）と、を備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、前記ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記吸気口ダクト配管（１９４）を通って流れる空気と前記排気口ダクト配管（１９８）を通って流れる前記空気の間に約１ｗ．ｇ．（水量ゲージ）〜５ｗ．ｇ．の圧力損失を与えるようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記居住可能エリア（１４）を通る約３００ｃｆｍ（８.４９立方メートル／分）〜５００ｃｆｍ（１４.１６立方メートル／分）の陽圧空気流を与えるようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記モータ（２１８）が約０．５ｈｐ（３７２.８Ｗ）〜２．０ｈｐ（１４９１.４Ｗ）に定格されたことを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記吸気口ダクト配管（１９４）、ろ過材列（２０２）および排気口ダクト配管（１９８）が、前記居住可能エリア（１４）が約１ｃｆｍ（０.０２８立方メートル／分）〜１３ｃｆｍ（０.３６８立方メートル／分）のろ過されていない空気の内部漏れが生じても負担しうる、前記居住可能エリア（１４）を通って流れる空気を排出し希釈するのに充分な、前記居住可能エリア（１４）を通る空気流を供給するようにサイズが設けられたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記吸気口ダクト配管（１９４）が前記外部空気源（１９０）と、前記原子炉に関して固定位置で流体上接続され、前記外部空気源（１９０）が放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、多くの場合、放射性物質および／また毒性汚染物質が最低の濃度となるように定められたことを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項８】
各ろ過材列（２０２）が、
第１の汚染物質を前記空気流から除去するための第１の微粒子ろ過材（２１０Ａ）と、
第２の汚染物質を前記空気流から除去するための第２の微粒子ろ過材（２１０Ｂ）であって、前記第２の汚染物質が前記第１の汚染物質より小さい第２の微粒子ろ過材（２１０Ｂ）と、
前記空気流の芳香をろ過するための少なくとも１つの炭層ろ過材（２１０Ｃ）と、
前記空気流から炭粉を除去するための第３の微粒子ろ過材（２１０Ｄ）とを備えることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項９】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに供給するシステムであって、
少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源と、
放射性および毒性汚染物質が皆無である空気を前記居住可能エリアに供給するようにそれぞれ構成され動作可能な１対の冗長非常用空気ろ過ユニットであって、それぞれの冗長非常用空気ろ過ユニットが、
吸気口ダクト配管を介して外部空気源に、排気口ダクト配管を介して前記居住可能エリアに接続された筐体と、
前記筐体内のろ過材列であって、複数の空気ろ過材を含むろ過材列と、を備える非常用空気ろ過ユニットと、
１対の冗長ファン組立体であって、前記吸気口ダクト配管から空気を引き込み、前記空気が前記ろ過材列を通って放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制し、前記ろ過された空気を前記排気口ダクト配管を通り抜けて前記居住可能エリア内に入るように強制することによって前記外部空気源から前記居住可能エリアへの空気流を発生させ、前記貯蔵エネルギー電源を介してそれぞれが動作可能であり、それぞれのファン組立体が前記空気流を加熱し乾燥させるための前記空気流内に位置するモータを備えるファン組立体と、
を備えるシステム。
【請求項１０】
放射性および毒性汚染物質が実質的に皆無である空気を原子炉制御室居住可能エリアに提供する方法であって、
放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、補充空気を前記居住可能エリアに前記原子炉の通常動作の間に供給するように構成され動作可能である外気供給サブシステムをディスエーブルするステップと、
放射性物質および／また毒性汚染物質が前記原子炉から放出されたときに、少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源から１対の冗長非常用空気ろ過ユニットの少なくとも１つに電力を供給するステップと、
外部空気源から少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットを通って前記居住可能エリア内に入る空気流を、前記少なくとも１つの貯蔵エネルギー電源からの前記電力を各非常用空気ろ過ユニットに含まれる１対の冗長ファン組立体の少なくとも１つのそれぞれのモータを動作するために使用して生成するステップにおいて、各モータが前記空気流内に位置し、前記空気流を発生するように前記それぞれのファン組立体のファンを回転させるよう動作可能なステップと、
前記空気流をろ過してその中の放射性物質および／また毒性汚染物質を除去することを、空気を前記外部空気源から前記少なくとも１つの非常用空気ろ過ユニットに前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットの吸気口ダクト配管を介して引き込むことと、前記空気を、前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットのろ過材列を通って前記放射性物質および／また毒性汚染物質をろ過除去するように強制することと、前記ろ過された空気を前記それぞれの非常用空気ろ過ユニットの排気口ダクト配管を通り抜けて前記居住可能エリア内に入るよう強制することとにより行うステップと、
前記空気流内に位置する前記それぞれのモータの動作により生じた熱を使用して、前記空気流を加熱し乾燥させるステップとを含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１４５３４１（Ｐ２００９−１４５３４１Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１５１７３（Ｐ２００８−３１５１７３）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（５０８１７７０４６）ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナージー・アメリカズ・エルエルシー (101)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥ−ＨＩＴＡＣＨＩ ＮＵＣＬＥＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＡＭＥＲＩＣＡＳ， ＬＬＣ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（５０８１７７０４６）ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナージー・アメリカズ・エルエルシー (101)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥ−ＨＩＴＡＣＨＩ ＮＵＣＬＥＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＡＭＥＲＩＣＡＳ， ＬＬＣ
【Ｆターム（参考）】
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