原子炉生存可能空間への供給空気の濾過
【課題】原子炉生存可能空間内の空気を循環させ調節するシステムを提供すること。
【解決手段】システムは、生存可能空間内の降下天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットであって、生存可能空間の天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに下方プレナムと上方プレナムとの間で空気を循環させることによって、生存可能空間内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。
【解決手段】システムは、生存可能空間内の降下天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットであって、生存可能空間の天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに下方プレナムと上方プレナムとの間で空気を循環させることによって、生存可能空間内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、原子炉施設の生存可能空間(habitability area)に濾過空気を供給するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この節の記述は、単に本開示に関する背景情報を提供するものであり、従来技術を構成するものではない。
【０００３】
原子炉工場では、放射線および／または毒性事故、すなわち放射性および／または毒性汚染物質、ガス、または煙の不慮の放出または漏洩の場合に、プラント制御室生存可能空間（ＣＲＨＡ）に「清浄空気」を供給する緊急システムが必要である。通常、そのような状況下で清浄で安全な空気、すなわち放射性および毒性汚染物質を含まない空気を主制御室の緊急時生存性のために供給する加圧空気貯蔵システムが装備される。その種公知の加圧空気貯蔵システムは、大型加圧空気タンクによる貯蔵、および関連する管路、チューブ、バルブ、レギュレータ、計装、および操作制御機器の設置を必要とする。さらに、システムおよび装置は、その種公知の加圧空気貯蔵システムの作動中の過剰加圧を回避するように設置しなければならない。したがって、公知の加圧空気貯蔵システムは、設計上の問題を含み、設置、装備および運転に費用が掛かり、維持整備に問題を含み得る。
【０００４】
さらに、公知の制御室生存可能空間ＨＶＡＣサブシステムの設計では、ＣＲＨＡ内の空気を循環させ調節する、すなわち空気を暖め冷やすのに、標準的市販の吸込み通風式エアハンドリングユニット（ＡＨＵ）を通常使用する。より詳細には、そのような設計のレイアウトでは、通常、ＣＲＨＡの外部に設置された１つまたは複数のＡＨＵおよび戻し／排出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および戻し／排出ファンは、ＣＲＨＡとは別の機械装置室の中に配置される。外部ＡＨＵおよびファンを使用すると、ＣＲＨＡの外部からＣＲＨＡの内部へ導くべき多量の断熱ダクト配管を設置する必要がある。ＣＲＨＡの外部からのそのようなダクト配管の敷設は、放射線および／または毒性事故に際し、ＣＲＨＡ外部からの放射性汚染空気の「漏入」に関する安全性要件を満足するのに問題が多い。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、原子炉の生存可能空間内の空気を循環させ調節するシステムが提供される。様々な実施形態では、システムは、生存可能空間内の降下天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットであって、生存可能空間の天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに下方プレナムと上方プレナムとの間で空気を循環させることによって、生存可能空間内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。
【０００６】
様々な実施形態では、システムは、生存可能空間内の天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムであって、天井隔壁が複数の通気口を備える上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムであって、床隔壁が複数の通気装置を備える下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置され１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。各再循環式エアハンドリングユニットは、上方プレナムに流体的に接続された空気入口と、下方プレナムに流体的に接続された空気出口と、上方プレナムからそれぞれの空気入口を通して空気を吸い込み、下方プレナム中へそれぞれの空気出口を通して空気を押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットを通る付勢空気流を生成するように機能するファンとを備える。その結果、床隔壁通気装置を通って下方プレナムから流れ出し、天井隔壁通気口を通って上方プレナムへ流入する空気によって、生存可能空間内に再循環空気流が生成される。
【０００７】
さらに他の実施形態では、システムは、生存可能空間内の天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムであって、天井隔壁が複数の通気口を備える上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムであって、床隔壁が複数の通気装置を備える下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置され１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。各再循環式エアハンドリングユニットは、上方プレナムに流体的に接続された空気入口と、下方プレナムに流体的に接続された空気出口と、上方プレナムからそれぞれの空気入口を通して空気を吸い込み、下方プレナム中へそれぞれの空気出口を通して空気を押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットを通る付勢空気流を生成するように機能するファンとを備える。その結果、床隔壁通気装置を通って下方プレナムから流れ出し、天井隔壁通気口を通って上方プレナムへ流入する空気によって、生存可能空間内に再循環空気流が生成される。さらに、システムは、生存可能空間とは別の部屋に配置され、再循環式エアハンドリングユニットのそれぞれに流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンクを備え得る。冷却剤冷却式熱貯蔵タンクは、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットによって生成される再循環空気流を冷却するために、再循環式エアハンドリングユニットに冷却済み冷却剤を供給することができる。
【０００８】
本教示のさらに別の適用可能領域は、本明細書に提示される説明から明らかになるであろう。説明および特定の例は、例示のみを目的とするものであり、本教示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。
【０００９】
本明細書に記載されている図面は、例示のみを目的とするものであり、決して、本教示の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は、本来単に例示的なものであり、決して、本教示、適用、または利用法を限定するものではない。この明細書を通して、同じ要素を指すのに同じ参照番号が使用される。
【００１１】
図１は、本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の生存可能空間１４用の空気濾過および調節（ＡＦＣ）システム１０の概略構成図である。生存可能空間１４は、原子力発電所のような原子炉施設の、人間が使用するために構築されたいかなる空間、部屋、または建物でもよい。たとえば、生存可能空間１４は、様々な実施形態では、発電所の運転を制御する複数の発電所職員によって使用するように構成し装備された原子力発電所の制御室であり得る。ＡＦＣシステム１０は、生存可能空間１４内に空気流を生成するように構成され機能し、生存可能空間１４の使用者に安全で呼吸可能な空気を供給する。より詳細には、以下に説明するように、原子炉施設が正常に作動している間は、ＡＦＣシステム１０は、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性の環境粒子を除去するために濾過し、所望の温度に調節、すなわち加熱および／または冷却した空気を生存可能空間内に循環させる。さらに、以下に説明するように、核および／または毒性事故が発生した際は、ＡＦＣシステム１０は、放射性および／または毒性物質および粒子による汚染空気の侵入から生存可能空間を封鎖、または遮断し、そのような放射性および毒性物質および粒子を除去するように濾過した空気を生存可能空間内に循環させる。
【００１２】
一般に、ＡＦＣシステム１０は、正常作動時空気濾過および調節（ＮＯＡＦＣ）サブシステム１８、および緊急時濾過（ＥＦ）サブシステム２２を備える。ＮＯＡＦＣシステム１８は、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、生存可能空間１４内に空気流を生成し調節するように構成され機能する。より詳細には、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性の環境粒子を除去するために濾過し、所望の温度に調節、すなわち加熱および／または冷却した空気を生存可能空間１４内に循環させるように構成され機能する。ＥＦサブシステム２２は、放射線および／または毒性事故に際し、生存可能空間１４へ安全で呼吸可能な空気を供給するように構成され機能する。より具体的には、ＥＦサブシステム２２は、核および／または毒性事故に際し、危険で有害な放射性および／または毒性材、物質、粒子、ガスなどを実質的に含まないように濾過された空気流を生存可能空間内に供給するように機能する。
【００１３】
ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環および調節サブシステム２６と、換気サブシステム３０とを備える。再循環および調節サブシステム２６は、生存可能空間１４の外側境界を貫通する通風導管、すなわちダクト配管なしに、生存可能空間１４内に再循環空気流を生成し調節するように構成され機能する。本明細書で使用される生存可能空間１４の外側境界は、生存可能空間１４を取り囲む壁、天井、および床の複合構造として定義される。したがって、放射線および／または毒性事故に際し、危険な空気、すなわち放射性および／または毒性物質で汚染された空気が生存可能空間へそれを通して侵入するような、再循環および調節サブシステム２６のダクト配管が出入りする開口が外側境界に存在しない。本明細書で使用される放射線および／または毒性事故は、危険で有害な放射性および／または毒性材、物質、粒子、ガスなどが原子炉施設の原子炉から空気中に放出され、または漏出する事故として定義される。
【００１４】
換気サブシステム３０は、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、再循環および調節サブシステム２６と連携して働くように構成され機能する。詳細には、換気サブシステムは、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性環境粒子を除去するために濾過した換気を生存可能空間へ供給するように構成され機能する。したがって、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、再循環および調節サブシステム２６および換気サブシステム３０は連携して、非放射性、非毒性環境粒子を除去するように濾過した調節済み空気を生存可能空間１４の使用者に供給するように作動する。
【００１５】
次いで図２を参照すると、生存可能空間１４は、上方プレナム３４と下方プレナム３８とを備えるように構成されている。様々な実施形態では、上方プレナム３４は、生存可能空間１４内にたとえば懸架されて配置された天井隔壁４２と生存可能空間１４の天井４６との間に形成される。同様に、様々な実施形態では、下方プレナム３８は、生存可能空間１４内に配置された嵩上げ床隔壁５０と生存可能空間１４の床５４との間に形成される。生存可能空間１４内の天井隔壁４２と床隔壁５０との間の空間は、本明細書では使用者空間５８と呼称される。天井隔壁４２は、使用者空間５８の内部から上方プレナム３４中へ空気を流すことができる複数の通気口６２を備える。さらに、床隔壁５０は、下方プレナム３８の内部から使用者空間５８中へ空気を流すことができる複数の通気装置６６を備える。
【００１６】
上記のように、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環および調節サブシステム２６と、換気サブシステム３０とを備える。再循環および調節サブシステム２６および換気サブシステム３０は、原子炉施設の正常な作動に際し、調節され濾過された空気流を生存可能空間１４内に生成するように連携して作動する。
【００１７】
再循環および調節サブシステム２６は、生存可能空間１４内に配置された１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０を備える。すなわち、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０は、生存可能空間１４の外側境界の領域内に物理的に配置され装備される。様々な実装形態では、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０は、使用者空間５８内に配置される。様々な実施形態では、図２に示すように、再循環および調節サブシステム２６は、１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニット７０を備え得る。冗長式再循環式エアハンドリングユニット７０は、１つの再循環式エアハンドリングユニット７０が故障または作動不能になった場合、下記のように、２番目の再循環式エアハンドリングユニット７０が、生存可能空間１４内に調節され濾過された空気流を生成すべく機能するように実装される。様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、空気入口７４、空気出口７８、少なくとも１つのフィルタ８２、およびファンまたは送風機８６を備える。ファン８６は、空気をそれぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０に入口７４を介して引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過させ、濾過された空気を出口７８を通して押し出すように機能する。
【００１８】
各再循環式エアハンドリングユニット７０は、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット入口７４に第１の端部で接続されている入口通風管またはダクト９０を介して、上方プレナム３４に流体的に接続されている。各入口通風管またはダクト９０の反対側の第２の端部は、天井隔壁４２を貫通して延在し、上方プロセス３４内を終端とする。したがって、空気は、上方プレナム３４の内部から、各入口通風管またはダクト９０を通って、各再循環式エアハンドリングユニット７０中へ流れることができる。さらに、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、空気が、各再循環式エアハンドリングユニット７０の内部からそれぞれの空気出口７８を介して下方プレナム中へ流れることができるように、下方プレナム３８に流体的に接続されている。様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０の空気出口７８は、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０の底面に配置され、それにより、各空気出口７８は、各空気出口７８を床隔壁５０にある出口孔または開口９４それぞれの上に配置することによって、下方プレナム３８に流体的に接続される。ただし、様々な実施形態では、各空気出口７８は、それぞれの空気出口７８とそれぞれの出口孔９４との間に接続された適切な空気ダクト配管、ホース、または管路など適切な空気導管手段を介して、下方プレナム３８に流体的に接続することができる。
【００１９】
すなわち、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、それぞれのファン８６を介して、空気を上方プレナム３４からそれぞれの入口通風管またはダクト９０、および入口７４を通して吸い込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過させ、その空気をそれぞれの空気出口７８を通して下方プレナム３８中に押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０を通る付勢空気流を生成するように機能する。より詳細には、上方プレナム３４から空気を引き込み、その空気を下方プレナム３８中に押し出すことによって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０の作動は、生存可能空間１４を通る、かつ／またはその内部での再循環空気流を生成する。すなわち、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０が作動することによって、空気が上方プレナム３４から引き込まれ、空気が下方プレナム３８中に押し出され、それによって、空気を、通気口６２および通気装置６６を介して、下方プレナム３８から使用空間５８を通して上方プレナム３４中へ循環および再循環させる。したがって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０の作動によって、放射線および／または毒性事故に際し危険または有害な空気が生存可能空間１４へそれを通って侵入することができるような、再循環および調節サブシステム２６の通風ダクト配管が出入りする開口を生存可能空間の外側境界に存在させずに、生存可能空間１４内に再循環空気流を生成することができる。
【００２０】
上記のように、空気は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれに押し通されるので、空気は１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過する。様々な実施形態では、１つまたは複数のフィルタ８２は、塵埃、土埃、花粉など非放射性、非毒性環境粒子を生存可能空間１４内の再循環空気流から除去するのに適したいかなるフィルタまたはフィルタ列でもよい。さらに、様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、加熱要素９８、たとえば電熱コイルを備え得る。各加熱要素９８は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれを通る付勢空気流を加熱することによって、生存可能空間１４内の再循環空気流を所望の温度まで加熱するように機能する。
【００２１】
さらに、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれの冷却コイル１０６に流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２を備え得る。様々な実施形態では、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、生存可能空間１４から離れて配置される。たとえば、様々な実装形態では、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６Ａ内に配置される。一般に、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、多量の冷却剤、たとえば水または他の適切な冷却剤を蓄え冷却するように構成され機能し、その冷却剤が、ポンプ給送されて再循環式エアハンドリングユニットの冷却コイル１０６に通されて、各再循環式エアハンドリングユニット７０を通る付勢空気流を冷却することによって、生存可能空間１４内の再循環空気流を所望の温度まで冷却する。より詳細には、各再循環式エアハンドリングユニット７０の冷却コイル１０６は、冷却済み冷却剤管路１１０および戻り冷却剤管路１１４を介して、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２に流体的に接続されている。
【００２２】
冷却ポンプ１１８は、冷却済み冷却剤を冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２から１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれの冷却コイル１０６へ給送するために、冷却済み冷却剤管路１１０のライン中に接続されている。そして、冷却済み冷却剤は、１つまたは複数の冷却コイル１０６を通って循環し、戻り冷却剤管路１１４を介して冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２へ戻る。上記のように、付勢空気流は、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０を通って循環するので、１つまたは複数の冷却コイル１０６のそれぞれ、およびその中を流れる冷却済み冷却剤が、下方プレナム３８中に押し出される空気から熱を取り去る。したがって、生存可能空間１４内、およびそこを通る再循環空気流は、所望の温度まで冷却される。
【００２３】
次に、ＮＯＡＦＣサブシステム１８の換気サブシステム３０を取り上げると、一般に、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４に濾過済み換気を供給する。再循環および調節サブシステム２６が作動すると、上記のように、生存可能空間１４内に正圧を生成する。その正圧は、生存可能空間の外側境界に開口が出来たとき、生存可能空間１４の内側から生存可能空間１４の外側へ空気を押し出す。たとえば、開かれた扉、被覆されていない電気差込口などが、生存可能空間１４の外側からそこを通って空気が侵入し得る外側境界の開口になる。すなわち、正圧は、生存可能空間１４の外側の空気がそのような開口を通って生存可能空間１４に侵入し、または入るのを防止する。生存可能空間１４内の正圧を維持するために、換気サブシステム３０が、生存可能空間１４の上方プレナム３４および／または下方プレナムに空気を送り込む。図２は、換気流が上方プレナム３４に送り込まれていることを示しているが、換気流は同様に下方プレナム３８にも送り込まれ得、それは本開示の範囲内であることが理解されるべきである。
【００２４】
様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４から離れて配置されている。たとえば、様々な実装形態では、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６Ｂ内に配置される。付帯設備室１１６Ａおよび１１６Ｂは、別々の設備室として図示されているが、様々な実施形態では、付帯設備室１１６Ａおよび１１６Ｂは、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２、換気サブシステム３０、および本明細書に記載されている様々な他の設備、システム、およびサブシステムをその中に配置することができる単一の付帯設備室１１６になり得ることが理解されるべきである。
【００２５】
換気サブシステム３０は、上方プレナム３４および／または下方プレナム３８中への換気流を発生させる１つまたは複数の換気ハンドリングユニット１２２を備える。詳細には、各換気ハンドリングユニット１２２は、空気入口１２６、空気出口１３０、少なくとも１つのフィルタ１３４、およびファンまたは送風機１３８を備える。換気ハンドリングユニットの１つまたは複数のフィルタ１３４は、生存可能空間１４の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる換気流から、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性環境粒子を除去するのに適した１つまたは複数のフィルタであり得る。
【００２６】
ファン１３８は、空気をそれぞれの換気ハンドリングユニット１２２に入口１２６を介して引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ１３４の中を通過させ、濾過された空気を出口１３０を通して押し出すように機能する。より具体的には、各換気ハンドリングユニット１２２は、空気を生存可能空間１４の外部環境から引き込み、その空気を上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に換気通風導管、たとえばダクト配管１４２を介して送り込む。換気ダクト配管１４２は、各換気ハンドリングユニット１２２の出口１３０に接続され、生存可能空間の外側境界を貫通して延在し、上方プレナム３４および／または下方プレナム３８内を終端とする。したがって、各換気ハンドリングユニットのファン１３８は、空気を生存可能空間１４の外部環境から換気ハンドリングユニット１２２に引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ１３４それぞれの中を通過させ、濾過された空気を換気ダクト配管１４２を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込むように機能する。上記のように、上方プレナム３４および下方プレナム３８の少なくとも１つに空気を送り込むことによって、生存可能空間１４の外部の空気が生存可能空間の外側境界の様々な開口を通って生存可能空間１４に侵入、または入るのを防止する生存可能空間１４内の正圧が生成され維持される。
【００２７】
様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、換気通風ダクト配管１４２内に１対の遮断ダンパ１４６をさらに備える。遮断ダンパ１４６は、放射線および／または毒性事故に際し、換気通風ダクト配管１４２を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、換気通風ダクト配管１４２内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、様々な実施形態では、遮断ダンパ１４６は、換気ダクト配管１４２が、遮断ダンパ１４６と生存可能空間の外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、換気ダクト配管１４２内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、遮断ダンパ１４６と生存可能空間外側境界の外側との間で換気ダクト配管１４２内に存在し、遮断ダンパ１４６が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００２８】
図２に示されるように、様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、１対の換気ハンドリングユニット１２２を備え得る。冗長式換気ハンドリングユニット１２２は、１つの換気ハンドリングユニット１２２が故障または作動不能になった場合、下記のように、２番目の換気ハンドリングユニット１２２が、生存可能空間の上方プレナム３４中への換気流を生成すべく機能するように実装される。
【００２９】
さらに、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６が、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を備え得る。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は、一連の直流（ＤＣ）バッテリなど、適切ないかなる受動的貯蔵電力供給源でもよい。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は、場外もしくは場内発電機または電力会社などの定常電源が使えなくなった場合に、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８へ電力を供給するように構成され機能する。たとえば、放射線および／または毒性事故が万一発生した場合、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２への冷却剤の補充供給、および冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８への定常的電力供給ができなくなり、または停止する。そのような場合、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は自動的に作動可能になって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８を、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日など限られた継続時間で作動させる電力を供給する。
【００３０】
様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６が複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を備え、それにより、各再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８が、それぞれ１つのエネルギー貯蔵式電源１５０に電気的に接続されるようにすることができる。したがって、定常的電力供給の無いときに、再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれは、別々の独立したエネルギー貯蔵式電源１５０によって駆動される。あるいは、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、定常的電力供給の無いときに１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれに電力を供給するように構成された１つだけのエネルギー貯蔵式電源１５０を備え得る。またはさらに、他の実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、定常的電力供給の無いときに、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０のそれぞれに電力を供給するように構成された第１のエネルギー貯蔵式電源１５０と、冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８に電力を供給するように構成された第２のエネルギー貯蔵式電源１５０とを備え得る。
【００３１】
図１を再び参照すると、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、煙排除サブシステム１５４を備え得る。煙排除サブシステム１５４は、生存可能空間１４の外部に配置され、生存可能空間外側境界を貫通して延在する煙排除出口導管またはダクト配管１６２を介して上方プレナム３４に流体的に接続された煙排除ファン１５８を備える。煙排除サブシステム１５４は、外気取入口１７０を下方プレナム３８にそれを介して流体的に接続する煙排除入口導管またはダクト配管１６６をさらに備える。煙排除サブシステム１５４は、生存可能空間１４内部から迅速に空気を排除し交換するように構成され機能する。たとえば、生存可能空間が、原子炉施設での、または生存可能空間１４内部の事故または火事による煙で充満された場合に、煙排除サブシステム１５４は、ファン１５８および出口ダクト配管１６２を介して煙を生存可能空間１４外部の環境へ迅速に排除するために起動され得る。実質的に同時に、生存可能空間１４の外部からの換気が、ファン１５８および入口ダクト配管１６６を介して生存可能空間１４に引き込まれる。
【００３２】
さらに、様々な実装形態では、煙排除サブシステム１５４は、煙排除入口ダクト配管１６６内に１対の入口遮断ダンパ１７４をさらに備える。入口遮断ダンパ１７４は、放射線および／または毒性事故に際し、煙排除入口ダクト配管１６６を介して生存可能空間１４に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、煙排除入口ダクト配管１６６内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、入口遮断ダンパ１７４は、入口ダクト管路１６６が、入口遮断ダンパ１７４と生存可能空間外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、煙排除入口ダクト配管１６６内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、入口遮断ダンパ１７４と生存可能空間外側境界の外側との間で入口ダクト配管１６６内に存在し、入口遮断ダンパ１７４が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入またはそこから流出することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００３３】
さらに、様々な実装形態では、煙排除サブシステム１５４は、煙排除出口ダクト配管１６２内に１対の出口遮断ダンパ１７８をさらに備える。出口遮断ダンパ１７８は、放射線および／または毒性事故に際し、煙排除出口ダクト配管１６２を介して生存可能空間１４に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、煙排除出口ダクト配管１６２内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、出口遮断ダンパ１７８は、出口ダクト管路１６２が、出口遮断ダンパ１７８と生存可能空間外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、煙排除出口ダクト配管１６２内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、出口遮断ダンパ１７８と生存可能空間外側境界の外側との間で出口ダクト配管１６２内に存在し、出口遮断ダンパ１７８が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入またはそこから流出することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００３４】
ここで図３を参照すると、上記のように、緊急時濾過（ＥＦ）サブシステム２２は、放射線および／または毒性事故に際し、放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない空気を生存可能空間１４へ供給するように構成され機能する。ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の緊急時空気濾過ユニット（ＥＡＦＵ）１８２を備える。様々な実施形態では、図３に示すように、ＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長式ＥＡＦＵ１８２を備え得る。冗長式ＥＡＦＵ１８２は、１つのＥＡＦＵ１８２が故障または作動不能になった場合、放射線および／または毒性事故に際し放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない空気を生存可能空間１４へ供給すべく、第２、第３のＥＡＦＵ１８２が、次々に機能するように実装される。ＥＦサブシステム２２はＥＡＦＵ１８２を１つだけ備えることもでき、それは本開示の範囲内であるが、明確化および単純化のために、本明細書では、ＥＦサブシステム２２は２つ以上の冗長式ＥＡＦＵ１８２を備えるものとして記述される。
【００３５】
様々な実施形態では、ＥＡＦＵ１８２は生存可能空間１４から離れて配置されている。たとえば、ＥＡＦＵ１８２は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６、たとえば設備室１１６Ａ内に配置される。各ＥＡＦＵ１８２は、放射性および毒性汚染物質を含まない空気を生存可能空間に供給するように構成され機能する。
【００３６】
図４を参照すると、各ＥＡＦＵ１８２は、入口空気導管またはダクト配管１９４を介して外部空気源１９０に接続され、出口空気導管またはダクト配管１９８を介して生存可能空間１４に接続されるハウジング１８６を備える。各ＥＡＦＵ１８２は、ハウジング１８６内部のフィルタ列２０２（図４に最も良く示される）と、少なくとも１つのファンアセンブリ２０６とをさらに備える。ファンアセンブリ２０６は、入口ダクト配管１９４を通して空気を引き込み、その空気をフィルタ列２０２に押し通して放射性および／または毒性汚染物質を濾し出し、濾過した空気を出口ダクト配管１９８を通して生存可能空間上方プレナム３４および／または下方プレナム３８中に押し出すことによって、外部空気源１９０から生存可能空間１４中への空気流を生成するように構成され機能する。
【００３７】
様々な実施形態では、図３に示すように、各ＥＡＦＵ１８２は、２つの冗長式ファンアセンブリ２０６を備え得る。冗長式ファンアセンブリ２０６は、１つのファンアセンブリ２０６が故障または作動不能になった場合、放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない濾過空気を生存可能空間１４へ供給すべく第２のファンアセンブリ２０６が機能するように実装される。各ＥＡＦＵ１８２は、ファンアセンブリ２０６を１つだけ備えることもでき、それは本開示の範囲内であるが、明確化および単純化のために、本明細書では、ＥＡＦＵ１８２は２つ以上の冗長式ファンアセンブリ２０６を備えるものとして記述される。
【００３８】
各ＥＡＦＵ１８２のフィルタ列２０２は、それぞれのファンアセンブリ２０６を介して、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通して生成される空気流から放射性および／または毒性汚染物質を除去するのに適した複数のエアフィルタ２１０を備える。たとえば、様々な実施形態では、各フィルタ列２０２は、第１の粒子フィルタ２１０Ａ、第２の粒子フィルタ２１０Ｂ、炭素床フィルタ２１０Ｃ、および第３の粒子フィルタ２１０Ｄを備え得る。第１の粒子フィルタ２１０Ａは、空気流が入口ダクト配管１９４を介してそれぞれのＥＡＦＵ１８２に流入するとき、大き目の放射性および／または毒性粒子を空気流から除去するのに適したいかなるフィルタでもよい。空気流は、次いで、第２の粒子フィルタ２１０Ｂ、たとえばＨＥＰＡフィルタ中を通過することができ、それにより大部分の残留放射性および／または毒性粒子が除去される。炭素床フィルタ２１０Ｃは、空気流を芳香性的に濾過する、すなわち空気流から不快な臭気および／または放射性ガスを除去するのに適したいかなるフィルタでもよく、第３の粒子フィルタ２１０Ｄは、あらゆる残留放射性および／または毒性汚染粒子、および炭素床フィルタ２１０Ｃを通過した後に空気流に存在し得るあらゆる炭素粉塵を除去するのに適したいかなるフィルタでもよい。このように、各ＥＡＦＵ１８２を出て、出口ダクト配管１９８を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気流は、有害な放射性および／または毒性ガスならびに粒子を含まない。
【００３９】
様々な実施形態では、ＥＦサブシステム２２が、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４を備え得る。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４は、一連の直流（ＤＣ）バッテリなど、適切ないかなる受動的貯蔵電力供給源でもよい。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４は、場外もしくは場内発電機または電力会社などの定常電源が使えなくなった場合に、ＥＡＦＵ１８２へ電力を供給するように構成され機能する。たとえば、放射線および／または毒性事故が万一発生した場合、１つまたは複数のＥＡＦＵ１８２への定常電力の供給は不能になり、または停止され得る。そのような場合、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４が自動的に作動可能になって、上記のように、１つまたは複数のＥＡＦＵ１８２を、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週間など限られた継続時間で作動させる電力を供給する。
【００４０】
図３に示すように、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、上記のように、放射線および／または毒性事故の際、ＥＦサブシステム２２と連携して作動することができる。たとえば、放射性および／または毒性事故に際し、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０、および冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２すなわちポンプ１１８は、上記のように、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を使用して作動して、ＥＦサブシステム２２によって供給される放射性および毒性無しの空気を、生存可能空間１４内に循環し、濾過し、冷却することができる。ただし、ＥＦサブシステム２２が単独に作動することによって、快適に生き延びるのに十分な安全で呼吸可能な空気を生存可能空間１４の使用者に供給するように、生存可能空間１４内に放射性および毒性の無い空気を十分に循環させられることが理解されるべきである。
【００４１】
図４を詳細に参照すると、各ファンアセンブリ２０６は、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流を生成するために空気駆動装置２２２、たとえばファンを駆動するように機能するモータ２１８を備える。様々な実施形態では、入口ダクト配管１９４に引き込まれた空気がそれぞれのモータ２１８を横切って、かつ／または外側の周りを流れるように、各ファンアセンブリ２０６は、入口ダクト配管１９４のライン中に、またはその内部に配置されている。空気が、それぞれのモータ２１８を横切って、かつ／またはその周りを流れるとき、空気は、それぞれのモータ２１８が発生した熱を取り去り、それによって、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流の温度を増加させる。したがって、各モータ２１８の作動によって発生した熱は、生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気を加熱するのに使用することができ、それによって、ＥＦサブシステム２２の作動中に生存可能空間１４内を循環する空気が加熱される。さらに、各モータ２１８の作動によって発生した熱は、生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気を乾燥、すなわち空気から湿気を除去するのに使用することができ、それによって、ＥＦサブシステム２２の作動中に生存可能空間１４内を循環する空気が乾燥する。
【００４２】
再び図３および４を参照すると、様々な実施形態では、ＥＦサブシステム２２の入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８は、入口ダクト配管１９４中を流れる空気と出口ダクト配管１９８を流れる空気との間の圧力損失が極めて小さくなるような寸法にされた断面積または直径を有する。たとえば、様々な実装形態では、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８は、入口ダクト配管１９４中を流れる空気と出口ダクト配管１９８中を流れる空気との間で約１ｗ．ｇ．（ｗａｔｅｒ ｇａｇｅ）〜５ｗ．ｇ．の差圧が発生するだけの十分に大きな特大の断面積または直径を有する。特に、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、フィルタ２１０両端間の差圧を小さくする。すなわち、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、フィルタ２１０の中を空気が通過するのに要する必要な空気圧力を減少させ、ダクト配管の内部損失を減少させる。
【００４３】
さらに、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８の断面積または直系の寸法が大きいと、ＥＦサブシステム２２、すなわちＥＡＦＵ１８２は、実質的に正圧の空気流を生存可能空間１４に通して供給することができる。たとえば、様々な実装形態では、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８の断面積または直系の寸法が大きいことにより、各ＥＡＦＵ１８２が約３００ｃｆｍ（立方フィート／分）〜５００ｃｆｍの正圧空気流を生存可能空間１４に通して供給することが可能になり得る。
【００４４】
さらに、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８から生じる生存可能空間１４を通るそのような正圧空気流は、生存可能空間１４に侵入し得る非濾過空気の排除および希釈化を強化する。生存可能空間１４に侵入する非濾過空気の排除および希釈化が強化されると、非濾過侵入空気中の有害な汚染物質が生存可能空間１４の使用者に及ぼす危険度が低減する。たとえば、様々な実装形態では、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、生存可能空間への約１ｃｆｍ〜１３ｃｆｍの非濾過空気の漏れ込みを安全に排除または希釈化するのに十分な、生存可能空間１４を通る正圧空気流を供給する。
【００４５】
さらに、フィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８の特大化による各ＥＡＦＵ１８２それぞれを通って流れる空気の内部空気圧力、ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８を通って流れる空気の内部損失の減少は、各モータ２１８それぞれの必要出力を軽減させる。すなわち、フィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８を特大化し、それによってフィルタ列２０２の両端間の圧力降下を小さくすることは、各ファンアセンブリモータ２１８の必要馬力を低減することに直接繋がる。たとえば、様々な実施形態では、各ファンアセンブリモータ２１８それぞれは、約０．５ｈｐ〜２．０ｈｐ、たとえば１．５ｈｐを定格として、上記の生存可能空間１４両端間の差圧およびそこを通る正圧空気流を生成することができる。
【００４６】
さらに、様々な実施形態では、空気源１９０は、ＥＡＦＵ１８２に引き込まれる空気が、放射線および／または毒性事故の際に最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高いと判断されるような、原子炉施設の原子炉に対する固定位置に配置される。たとえば、放射線および／または毒性事故に際し、最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高い原子炉施設内の適切な場所を求めるのに、数学モデルを使用することができる。したがって、様々な実施形態では、空気源１９０は、ＥＦサブシステム２２が、上記のように、放射線および／または毒性事故の際に最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高いと予め判断された空気を濾過すべく作動するように、予め求められた最適位置に配置される。
【００４７】
第１、第２、第３などの用語が、様々な要素、構成部品、領域、および／または部分を記述するのに本明細書で使用されることがあるが、これらの要素、構成部品、領域、および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきで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、構成部品、領域、または部分を、別の構成部品、領域、または部分と区別するためのみに使用され得る。
【００４８】
さらに、「下側」、「下」、「下方」、「上」、「上方」などの空間的関係用語は、本明細書では、ある要素または特徴の、別の１つまたは複数の要素または１つまたは複数の特徴に対する図に示された関係を記述するのに記述を容易にするために使用されることがある。空間的関係用語は、図に示された向きに加えて、使用または作動中の装置の様々な向きを包含することを意図し得ることを理解されたい。たとえば、図中の装置がひっくり返された場合、他の要素または特徴の「下」または「下側」として記述されている要素は、そのとき、他の要素または特徴の「上」の向きになる。したがって、この用語例「下」は、上下の向き両方を包含することができる。装置は別の向きにされ得（９０°回転され、または他の向きに）、本明細書に使用される空間的関係の記述語は、それにしたがって解釈される。
【００４９】
さらに、本明細書に使用される術語は、特定の例示的実施形態を記述する目的のためのみであり、限定することを意図するものではない。本明細書で用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が、相違することを明らかに示さない限り、複数形も同時に含むことを意図し得る。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、この明細書で使用されるとき、言及された特徴、完全体、ステップ、操作、要素、構成部品などの存在を明記するが、それらの１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、操作、要素、構成部品、グループなどの存在または追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。
【００５０】
本明細書の記述は本来単に例示的なものであり、したがって、記述されたその主旨から逸脱しない変形形態は、本教示の範囲内にあるものとする。そのような変形形体は、本教示の精神および範囲から逸脱していると見なすべきではない。
【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、原子炉施設の生存可能空間用の空気濾過および調節（ＡＦＣ）システムの概略構成図である。
【図２】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの正常作動時空気濾過および調節サブシステムの概略構成図である。
【図３】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの緊急時濾過サブシステムを示す概略構成図である。
【図４】本開示の様々な実施形態による、図３に示す緊急時濾過サブシステムに含まれる緊急時空気濾過ユニットの概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気濾過および調節システム
１４ 生存可能空間
１８ 正常作動時空気濾過および調節サブシステム
２２ 緊急時濾過サブシステム
２６ 再循環および調節サブシステム
３０ 換気サブシステム
３４ 上方プレナム
３８ 下方プレナム
４２ 天井隔壁
４６ 生存可能空間天井
５０ 床隔壁
５４ 生存可能空間床
５８ 使用者空間
６２ 通気口
６６ 通気装置
７０ 再循環式エアハンドリングユニット
７４ 再循環式エアハンドリングユニット入口
７８ 再循環式エアハンドリングユニット出口
８２ 再循環式エアハンドリングユニットフィルタ
８６ 再循環式エアハンドリングユニットファン
９０ 再循環式エアハンドリングユニット入口通風管
９４ 出口孔
９８ 再循環式エアハンドリングユニット加熱要素
１０２ 冷却剤冷却式熱貯蔵タンク
１０６ 再循環式エアハンドリングユニット冷却コイル
１１０ 冷却済み冷却剤管路
１１４ 戻り冷却剤管路
１１６ 付帯設備室
１１８ 冷却剤ポンプ
１２２ 換気ハンドリングユニット
１２６ 換気ハンドリングユニット入口
１３０ 換気ハンドリングユニット出口
１３４ 換気ハンドリングユニットフィルタ
１３８ 換気ハンドリングユニットファン
１４２ 換気導管
１４６ 換気導管遮断ダンパ
１５０ エネルギー貯蔵式電源
１５４ 煙排除サブシステム
１５８ 煙排除ファン
１６２ 煙排除出口ダクト配管
１６６ 煙排除入口ダクト配管
１７０ 外気取入口
１７４ 煙排除入口遮断ダンパ
１７８ 煙排除出口遮断ダンパ
１８２ 緊急時空気濾過ユニット（ＥＡＦＵ）
１８６ ＥＡＦＵハウジング
１９０ 外部空気源
１９４ ＥＡＦＵ入口ダクト配管
１９８ ＥＡＦＵ出口ダクト配管
２０２ ＥＡＦＵフィルタ列
２０６ ＥＡＦＵファンアセンブリ
２１０ フィルタ
２１４ エネルギー貯蔵式電源
２１８ ファンアセンブリモータ
２２２ ファンアセンブリファン
【技術分野】
【０００１】
本教示は、原子炉施設の生存可能空間(habitability area)に濾過空気を供給するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この節の記述は、単に本開示に関する背景情報を提供するものであり、従来技術を構成するものではない。
【０００３】
原子炉工場では、放射線および／または毒性事故、すなわち放射性および／または毒性汚染物質、ガス、または煙の不慮の放出または漏洩の場合に、プラント制御室生存可能空間（ＣＲＨＡ）に「清浄空気」を供給する緊急システムが必要である。通常、そのような状況下で清浄で安全な空気、すなわち放射性および毒性汚染物質を含まない空気を主制御室の緊急時生存性のために供給する加圧空気貯蔵システムが装備される。その種公知の加圧空気貯蔵システムは、大型加圧空気タンクによる貯蔵、および関連する管路、チューブ、バルブ、レギュレータ、計装、および操作制御機器の設置を必要とする。さらに、システムおよび装置は、その種公知の加圧空気貯蔵システムの作動中の過剰加圧を回避するように設置しなければならない。したがって、公知の加圧空気貯蔵システムは、設計上の問題を含み、設置、装備および運転に費用が掛かり、維持整備に問題を含み得る。
【０００４】
さらに、公知の制御室生存可能空間ＨＶＡＣサブシステムの設計では、ＣＲＨＡ内の空気を循環させ調節する、すなわち空気を暖め冷やすのに、標準的市販の吸込み通風式エアハンドリングユニット（ＡＨＵ）を通常使用する。より詳細には、そのような設計のレイアウトでは、通常、ＣＲＨＡの外部に設置された１つまたは複数のＡＨＵおよび戻し／排出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および戻し／排出ファンは、ＣＲＨＡとは別の機械装置室の中に配置される。外部ＡＨＵおよびファンを使用すると、ＣＲＨＡの外部からＣＲＨＡの内部へ導くべき多量の断熱ダクト配管を設置する必要がある。ＣＲＨＡの外部からのそのようなダクト配管の敷設は、放射線および／または毒性事故に際し、ＣＲＨＡ外部からの放射性汚染空気の「漏入」に関する安全性要件を満足するのに問題が多い。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、原子炉の生存可能空間内の空気を循環させ調節するシステムが提供される。様々な実施形態では、システムは、生存可能空間内の降下天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットであって、生存可能空間の天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに下方プレナムと上方プレナムとの間で空気を循環させることによって、生存可能空間内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。
【０００６】
様々な実施形態では、システムは、生存可能空間内の天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムであって、天井隔壁が複数の通気口を備える上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムであって、床隔壁が複数の通気装置を備える下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置され１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。各再循環式エアハンドリングユニットは、上方プレナムに流体的に接続された空気入口と、下方プレナムに流体的に接続された空気出口と、上方プレナムからそれぞれの空気入口を通して空気を吸い込み、下方プレナム中へそれぞれの空気出口を通して空気を押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットを通る付勢空気流を生成するように機能するファンとを備える。その結果、床隔壁通気装置を通って下方プレナムから流れ出し、天井隔壁通気口を通って上方プレナムへ流入する空気によって、生存可能空間内に再循環空気流が生成される。
【０００７】
さらに他の実施形態では、システムは、生存可能空間内の天井隔壁と生存可能空間の天井との間に形成された上方プレナムであって、天井隔壁が複数の通気口を備える上方プレナムと、生存可能空間内の嵩上げ床隔壁と生存可能空間の床との間に形成された下方プレナムであって、床隔壁が複数の通気装置を備える下方プレナムとを備え得る。システムは、生存可能空間内に配置され１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニットをさらに備え得る。各再循環式エアハンドリングユニットは、上方プレナムに流体的に接続された空気入口と、下方プレナムに流体的に接続された空気出口と、上方プレナムからそれぞれの空気入口を通して空気を吸い込み、下方プレナム中へそれぞれの空気出口を通して空気を押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットを通る付勢空気流を生成するように機能するファンとを備える。その結果、床隔壁通気装置を通って下方プレナムから流れ出し、天井隔壁通気口を通って上方プレナムへ流入する空気によって、生存可能空間内に再循環空気流が生成される。さらに、システムは、生存可能空間とは別の部屋に配置され、再循環式エアハンドリングユニットのそれぞれに流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンクを備え得る。冷却剤冷却式熱貯蔵タンクは、それぞれの再循環式エアハンドリングユニットによって生成される再循環空気流を冷却するために、再循環式エアハンドリングユニットに冷却済み冷却剤を供給することができる。
【０００８】
本教示のさらに別の適用可能領域は、本明細書に提示される説明から明らかになるであろう。説明および特定の例は、例示のみを目的とするものであり、本教示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。
【０００９】
本明細書に記載されている図面は、例示のみを目的とするものであり、決して、本教示の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は、本来単に例示的なものであり、決して、本教示、適用、または利用法を限定するものではない。この明細書を通して、同じ要素を指すのに同じ参照番号が使用される。
【００１１】
図１は、本開示の様々な実施形態による、原子炉施設の生存可能空間１４用の空気濾過および調節（ＡＦＣ）システム１０の概略構成図である。生存可能空間１４は、原子力発電所のような原子炉施設の、人間が使用するために構築されたいかなる空間、部屋、または建物でもよい。たとえば、生存可能空間１４は、様々な実施形態では、発電所の運転を制御する複数の発電所職員によって使用するように構成し装備された原子力発電所の制御室であり得る。ＡＦＣシステム１０は、生存可能空間１４内に空気流を生成するように構成され機能し、生存可能空間１４の使用者に安全で呼吸可能な空気を供給する。より詳細には、以下に説明するように、原子炉施設が正常に作動している間は、ＡＦＣシステム１０は、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性の環境粒子を除去するために濾過し、所望の温度に調節、すなわち加熱および／または冷却した空気を生存可能空間内に循環させる。さらに、以下に説明するように、核および／または毒性事故が発生した際は、ＡＦＣシステム１０は、放射性および／または毒性物質および粒子による汚染空気の侵入から生存可能空間を封鎖、または遮断し、そのような放射性および毒性物質および粒子を除去するように濾過した空気を生存可能空間内に循環させる。
【００１２】
一般に、ＡＦＣシステム１０は、正常作動時空気濾過および調節（ＮＯＡＦＣ）サブシステム１８、および緊急時濾過（ＥＦ）サブシステム２２を備える。ＮＯＡＦＣシステム１８は、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、生存可能空間１４内に空気流を生成し調節するように構成され機能する。より詳細には、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性の環境粒子を除去するために濾過し、所望の温度に調節、すなわち加熱および／または冷却した空気を生存可能空間１４内に循環させるように構成され機能する。ＥＦサブシステム２２は、放射線および／または毒性事故に際し、生存可能空間１４へ安全で呼吸可能な空気を供給するように構成され機能する。より具体的には、ＥＦサブシステム２２は、核および／または毒性事故に際し、危険で有害な放射性および／または毒性材、物質、粒子、ガスなどを実質的に含まないように濾過された空気流を生存可能空間内に供給するように機能する。
【００１３】
ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環および調節サブシステム２６と、換気サブシステム３０とを備える。再循環および調節サブシステム２６は、生存可能空間１４の外側境界を貫通する通風導管、すなわちダクト配管なしに、生存可能空間１４内に再循環空気流を生成し調節するように構成され機能する。本明細書で使用される生存可能空間１４の外側境界は、生存可能空間１４を取り囲む壁、天井、および床の複合構造として定義される。したがって、放射線および／または毒性事故に際し、危険な空気、すなわち放射性および／または毒性物質で汚染された空気が生存可能空間へそれを通して侵入するような、再循環および調節サブシステム２６のダクト配管が出入りする開口が外側境界に存在しない。本明細書で使用される放射線および／または毒性事故は、危険で有害な放射性および／または毒性材、物質、粒子、ガスなどが原子炉施設の原子炉から空気中に放出され、または漏出する事故として定義される。
【００１４】
換気サブシステム３０は、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、再循環および調節サブシステム２６と連携して働くように構成され機能する。詳細には、換気サブシステムは、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性環境粒子を除去するために濾過した換気を生存可能空間へ供給するように構成され機能する。したがって、原子炉施設の正常な日常の作動状態では、再循環および調節サブシステム２６および換気サブシステム３０は連携して、非放射性、非毒性環境粒子を除去するように濾過した調節済み空気を生存可能空間１４の使用者に供給するように作動する。
【００１５】
次いで図２を参照すると、生存可能空間１４は、上方プレナム３４と下方プレナム３８とを備えるように構成されている。様々な実施形態では、上方プレナム３４は、生存可能空間１４内にたとえば懸架されて配置された天井隔壁４２と生存可能空間１４の天井４６との間に形成される。同様に、様々な実施形態では、下方プレナム３８は、生存可能空間１４内に配置された嵩上げ床隔壁５０と生存可能空間１４の床５４との間に形成される。生存可能空間１４内の天井隔壁４２と床隔壁５０との間の空間は、本明細書では使用者空間５８と呼称される。天井隔壁４２は、使用者空間５８の内部から上方プレナム３４中へ空気を流すことができる複数の通気口６２を備える。さらに、床隔壁５０は、下方プレナム３８の内部から使用者空間５８中へ空気を流すことができる複数の通気装置６６を備える。
【００１６】
上記のように、ＮＯＡＦＣサブシステム１８は、再循環および調節サブシステム２６と、換気サブシステム３０とを備える。再循環および調節サブシステム２６および換気サブシステム３０は、原子炉施設の正常な作動に際し、調節され濾過された空気流を生存可能空間１４内に生成するように連携して作動する。
【００１７】
再循環および調節サブシステム２６は、生存可能空間１４内に配置された１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０を備える。すなわち、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０は、生存可能空間１４の外側境界の領域内に物理的に配置され装備される。様々な実装形態では、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０は、使用者空間５８内に配置される。様々な実施形態では、図２に示すように、再循環および調節サブシステム２６は、１対の冗長式再循環式エアハンドリングユニット７０を備え得る。冗長式再循環式エアハンドリングユニット７０は、１つの再循環式エアハンドリングユニット７０が故障または作動不能になった場合、下記のように、２番目の再循環式エアハンドリングユニット７０が、生存可能空間１４内に調節され濾過された空気流を生成すべく機能するように実装される。様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、空気入口７４、空気出口７８、少なくとも１つのフィルタ８２、およびファンまたは送風機８６を備える。ファン８６は、空気をそれぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０に入口７４を介して引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過させ、濾過された空気を出口７８を通して押し出すように機能する。
【００１８】
各再循環式エアハンドリングユニット７０は、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット入口７４に第１の端部で接続されている入口通風管またはダクト９０を介して、上方プレナム３４に流体的に接続されている。各入口通風管またはダクト９０の反対側の第２の端部は、天井隔壁４２を貫通して延在し、上方プロセス３４内を終端とする。したがって、空気は、上方プレナム３４の内部から、各入口通風管またはダクト９０を通って、各再循環式エアハンドリングユニット７０中へ流れることができる。さらに、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、空気が、各再循環式エアハンドリングユニット７０の内部からそれぞれの空気出口７８を介して下方プレナム中へ流れることができるように、下方プレナム３８に流体的に接続されている。様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０の空気出口７８は、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０の底面に配置され、それにより、各空気出口７８は、各空気出口７８を床隔壁５０にある出口孔または開口９４それぞれの上に配置することによって、下方プレナム３８に流体的に接続される。ただし、様々な実施形態では、各空気出口７８は、それぞれの空気出口７８とそれぞれの出口孔９４との間に接続された適切な空気ダクト配管、ホース、または管路など適切な空気導管手段を介して、下方プレナム３８に流体的に接続することができる。
【００１９】
すなわち、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、それぞれのファン８６を介して、空気を上方プレナム３４からそれぞれの入口通風管またはダクト９０、および入口７４を通して吸い込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過させ、その空気をそれぞれの空気出口７８を通して下方プレナム３８中に押し出すことによって、それぞれの再循環式エアハンドリングユニット７０を通る付勢空気流を生成するように機能する。より詳細には、上方プレナム３４から空気を引き込み、その空気を下方プレナム３８中に押し出すことによって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０の作動は、生存可能空間１４を通る、かつ／またはその内部での再循環空気流を生成する。すなわち、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０が作動することによって、空気が上方プレナム３４から引き込まれ、空気が下方プレナム３８中に押し出され、それによって、空気を、通気口６２および通気装置６６を介して、下方プレナム３８から使用空間５８を通して上方プレナム３４中へ循環および再循環させる。したがって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０の作動によって、放射線および／または毒性事故に際し危険または有害な空気が生存可能空間１４へそれを通って侵入することができるような、再循環および調節サブシステム２６の通風ダクト配管が出入りする開口を生存可能空間の外側境界に存在させずに、生存可能空間１４内に再循環空気流を生成することができる。
【００２０】
上記のように、空気は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれに押し通されるので、空気は１つまたは複数のフィルタ８２の中を通過する。様々な実施形態では、１つまたは複数のフィルタ８２は、塵埃、土埃、花粉など非放射性、非毒性環境粒子を生存可能空間１４内の再循環空気流から除去するのに適したいかなるフィルタまたはフィルタ列でもよい。さらに、様々な実施形態では、各再循環式エアハンドリングユニット７０は、加熱要素９８、たとえば電熱コイルを備え得る。各加熱要素９８は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれを通る付勢空気流を加熱することによって、生存可能空間１４内の再循環空気流を所望の温度まで加熱するように機能する。
【００２１】
さらに、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、各再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれの冷却コイル１０６に流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２を備え得る。様々な実施形態では、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、生存可能空間１４から離れて配置される。たとえば、様々な実装形態では、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６Ａ内に配置される。一般に、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２は、多量の冷却剤、たとえば水または他の適切な冷却剤を蓄え冷却するように構成され機能し、その冷却剤が、ポンプ給送されて再循環式エアハンドリングユニットの冷却コイル１０６に通されて、各再循環式エアハンドリングユニット７０を通る付勢空気流を冷却することによって、生存可能空間１４内の再循環空気流を所望の温度まで冷却する。より詳細には、各再循環式エアハンドリングユニット７０の冷却コイル１０６は、冷却済み冷却剤管路１１０および戻り冷却剤管路１１４を介して、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２に流体的に接続されている。
【００２２】
冷却ポンプ１１８は、冷却済み冷却剤を冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２から１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０それぞれの冷却コイル１０６へ給送するために、冷却済み冷却剤管路１１０のライン中に接続されている。そして、冷却済み冷却剤は、１つまたは複数の冷却コイル１０６を通って循環し、戻り冷却剤管路１１４を介して冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２へ戻る。上記のように、付勢空気流は、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０を通って循環するので、１つまたは複数の冷却コイル１０６のそれぞれ、およびその中を流れる冷却済み冷却剤が、下方プレナム３８中に押し出される空気から熱を取り去る。したがって、生存可能空間１４内、およびそこを通る再循環空気流は、所望の温度まで冷却される。
【００２３】
次に、ＮＯＡＦＣサブシステム１８の換気サブシステム３０を取り上げると、一般に、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４に濾過済み換気を供給する。再循環および調節サブシステム２６が作動すると、上記のように、生存可能空間１４内に正圧を生成する。その正圧は、生存可能空間の外側境界に開口が出来たとき、生存可能空間１４の内側から生存可能空間１４の外側へ空気を押し出す。たとえば、開かれた扉、被覆されていない電気差込口などが、生存可能空間１４の外側からそこを通って空気が侵入し得る外側境界の開口になる。すなわち、正圧は、生存可能空間１４の外側の空気がそのような開口を通って生存可能空間１４に侵入し、または入るのを防止する。生存可能空間１４内の正圧を維持するために、換気サブシステム３０が、生存可能空間１４の上方プレナム３４および／または下方プレナムに空気を送り込む。図２は、換気流が上方プレナム３４に送り込まれていることを示しているが、換気流は同様に下方プレナム３８にも送り込まれ得、それは本開示の範囲内であることが理解されるべきである。
【００２４】
様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４から離れて配置されている。たとえば、様々な実装形態では、換気サブシステム３０は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６Ｂ内に配置される。付帯設備室１１６Ａおよび１１６Ｂは、別々の設備室として図示されているが、様々な実施形態では、付帯設備室１１６Ａおよび１１６Ｂは、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２、換気サブシステム３０、および本明細書に記載されている様々な他の設備、システム、およびサブシステムをその中に配置することができる単一の付帯設備室１１６になり得ることが理解されるべきである。
【００２５】
換気サブシステム３０は、上方プレナム３４および／または下方プレナム３８中への換気流を発生させる１つまたは複数の換気ハンドリングユニット１２２を備える。詳細には、各換気ハンドリングユニット１２２は、空気入口１２６、空気出口１３０、少なくとも１つのフィルタ１３４、およびファンまたは送風機１３８を備える。換気ハンドリングユニットの１つまたは複数のフィルタ１３４は、生存可能空間１４の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる換気流から、塵埃、土埃、花粉など、様々な非放射性、非毒性環境粒子を除去するのに適した１つまたは複数のフィルタであり得る。
【００２６】
ファン１３８は、空気をそれぞれの換気ハンドリングユニット１２２に入口１２６を介して引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ１３４の中を通過させ、濾過された空気を出口１３０を通して押し出すように機能する。より具体的には、各換気ハンドリングユニット１２２は、空気を生存可能空間１４の外部環境から引き込み、その空気を上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に換気通風導管、たとえばダクト配管１４２を介して送り込む。換気ダクト配管１４２は、各換気ハンドリングユニット１２２の出口１３０に接続され、生存可能空間の外側境界を貫通して延在し、上方プレナム３４および／または下方プレナム３８内を終端とする。したがって、各換気ハンドリングユニットのファン１３８は、空気を生存可能空間１４の外部環境から換気ハンドリングユニット１２２に引き込み、その空気に１つまたは複数のフィルタ１３４それぞれの中を通過させ、濾過された空気を換気ダクト配管１４２を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込むように機能する。上記のように、上方プレナム３４および下方プレナム３８の少なくとも１つに空気を送り込むことによって、生存可能空間１４の外部の空気が生存可能空間の外側境界の様々な開口を通って生存可能空間１４に侵入、または入るのを防止する生存可能空間１４内の正圧が生成され維持される。
【００２７】
様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、換気通風ダクト配管１４２内に１対の遮断ダンパ１４６をさらに備える。遮断ダンパ１４６は、放射線および／または毒性事故に際し、換気通風ダクト配管１４２を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、換気通風ダクト配管１４２内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、様々な実施形態では、遮断ダンパ１４６は、換気ダクト配管１４２が、遮断ダンパ１４６と生存可能空間の外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、換気ダクト配管１４２内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、遮断ダンパ１４６と生存可能空間外側境界の外側との間で換気ダクト配管１４２内に存在し、遮断ダンパ１４６が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００２８】
図２に示されるように、様々な実施形態では、換気サブシステム３０は、１対の換気ハンドリングユニット１２２を備え得る。冗長式換気ハンドリングユニット１２２は、１つの換気ハンドリングユニット１２２が故障または作動不能になった場合、下記のように、２番目の換気ハンドリングユニット１２２が、生存可能空間の上方プレナム３４中への換気流を生成すべく機能するように実装される。
【００２９】
さらに、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６が、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を備え得る。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は、一連の直流（ＤＣ）バッテリなど、適切ないかなる受動的貯蔵電力供給源でもよい。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は、場外もしくは場内発電機または電力会社などの定常電源が使えなくなった場合に、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８へ電力を供給するように構成され機能する。たとえば、放射線および／または毒性事故が万一発生した場合、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０、冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２への冷却剤の補充供給、および冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８への定常的電力供給ができなくなり、または停止する。そのような場合、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０は自動的に作動可能になって、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８を、たとえば１時間、２時間、３時間、４時間、１日、２日、３日、４日など限られた継続時間で作動させる電力を供給する。
【００３０】
様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６が複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を備え、それにより、各再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８が、それぞれ１つのエネルギー貯蔵式電源１５０に電気的に接続されるようにすることができる。したがって、定常的電力供給の無いときに、再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれは、別々の独立したエネルギー貯蔵式電源１５０によって駆動される。あるいは、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、定常的電力供給の無いときに１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０および／または冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８のそれぞれに電力を供給するように構成された１つだけのエネルギー貯蔵式電源１５０を備え得る。またはさらに、他の実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、定常的電力供給の無いときに、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０のそれぞれに電力を供給するように構成された第１のエネルギー貯蔵式電源１５０と、冷却剤冷却式熱貯蔵タンクポンプ１１８に電力を供給するように構成された第２のエネルギー貯蔵式電源１５０とを備え得る。
【００３１】
図１を再び参照すると、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、煙排除サブシステム１５４を備え得る。煙排除サブシステム１５４は、生存可能空間１４の外部に配置され、生存可能空間外側境界を貫通して延在する煙排除出口導管またはダクト配管１６２を介して上方プレナム３４に流体的に接続された煙排除ファン１５８を備える。煙排除サブシステム１５４は、外気取入口１７０を下方プレナム３８にそれを介して流体的に接続する煙排除入口導管またはダクト配管１６６をさらに備える。煙排除サブシステム１５４は、生存可能空間１４内部から迅速に空気を排除し交換するように構成され機能する。たとえば、生存可能空間が、原子炉施設での、または生存可能空間１４内部の事故または火事による煙で充満された場合に、煙排除サブシステム１５４は、ファン１５８および出口ダクト配管１６２を介して煙を生存可能空間１４外部の環境へ迅速に排除するために起動され得る。実質的に同時に、生存可能空間１４の外部からの換気が、ファン１５８および入口ダクト配管１６６を介して生存可能空間１４に引き込まれる。
【００３２】
さらに、様々な実装形態では、煙排除サブシステム１５４は、煙排除入口ダクト配管１６６内に１対の入口遮断ダンパ１７４をさらに備える。入口遮断ダンパ１７４は、放射線および／または毒性事故に際し、煙排除入口ダクト配管１６６を介して生存可能空間１４に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、煙排除入口ダクト配管１６６内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、入口遮断ダンパ１７４は、入口ダクト管路１６６が、入口遮断ダンパ１７４と生存可能空間外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、煙排除入口ダクト配管１６６内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、入口遮断ダンパ１７４と生存可能空間外側境界の外側との間で入口ダクト配管１６６内に存在し、入口遮断ダンパ１７４が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入またはそこから流出することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００３３】
さらに、様々な実装形態では、煙排除サブシステム１５４は、煙排除出口ダクト配管１６２内に１対の出口遮断ダンパ１７８をさらに備える。出口遮断ダンパ１７８は、放射線および／または毒性事故に際し、煙排除出口ダクト配管１６２を介して生存可能空間１４に空気が流入し、またはそこから流出することがないように、煙排除出口ダクト配管１６２内に実質的に気密なシールを形成するように構成され機能する。より詳細には、出口遮断ダンパ１７８は、出口ダクト管路１６２が、出口遮断ダンパ１７８と生存可能空間外側境界の外側との間に、延在したとしても極めて僅かしか延在しないように、煙排除出口ダクト配管１６２内で生存可能空間１４の外側境界に実質的に直に隣接して配置される。これにより、出口遮断ダンパ１７８と生存可能空間外側境界の外側との間で出口ダクト配管１６２内に存在し、出口遮断ダンパ１７８が閉鎖された後に生存可能空間１４に流入またはそこから流出することができる空気、たとえば汚染されまたは有害な空気の量が限定される。
【００３４】
ここで図３を参照すると、上記のように、緊急時濾過（ＥＦ）サブシステム２２は、放射線および／または毒性事故に際し、放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない空気を生存可能空間１４へ供給するように構成され機能する。ＥＦサブシステム２２は、１つまたは複数の緊急時空気濾過ユニット（ＥＡＦＵ）１８２を備える。様々な実施形態では、図３に示すように、ＥＦサブシステム２２は、２つ以上の冗長式ＥＡＦＵ１８２を備え得る。冗長式ＥＡＦＵ１８２は、１つのＥＡＦＵ１８２が故障または作動不能になった場合、放射線および／または毒性事故に際し放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない空気を生存可能空間１４へ供給すべく、第２、第３のＥＡＦＵ１８２が、次々に機能するように実装される。ＥＦサブシステム２２はＥＡＦＵ１８２を１つだけ備えることもでき、それは本開示の範囲内であるが、明確化および単純化のために、本明細書では、ＥＦサブシステム２２は２つ以上の冗長式ＥＡＦＵ１８２を備えるものとして記述される。
【００３５】
様々な実施形態では、ＥＡＦＵ１８２は生存可能空間１４から離れて配置されている。たとえば、ＥＡＦＵ１８２は、生存可能空間１４とは別の付帯設備室１１６、たとえば設備室１１６Ａ内に配置される。各ＥＡＦＵ１８２は、放射性および毒性汚染物質を含まない空気を生存可能空間に供給するように構成され機能する。
【００３６】
図４を参照すると、各ＥＡＦＵ１８２は、入口空気導管またはダクト配管１９４を介して外部空気源１９０に接続され、出口空気導管またはダクト配管１９８を介して生存可能空間１４に接続されるハウジング１８６を備える。各ＥＡＦＵ１８２は、ハウジング１８６内部のフィルタ列２０２（図４に最も良く示される）と、少なくとも１つのファンアセンブリ２０６とをさらに備える。ファンアセンブリ２０６は、入口ダクト配管１９４を通して空気を引き込み、その空気をフィルタ列２０２に押し通して放射性および／または毒性汚染物質を濾し出し、濾過した空気を出口ダクト配管１９８を通して生存可能空間上方プレナム３４および／または下方プレナム３８中に押し出すことによって、外部空気源１９０から生存可能空間１４中への空気流を生成するように構成され機能する。
【００３７】
様々な実施形態では、図３に示すように、各ＥＡＦＵ１８２は、２つの冗長式ファンアセンブリ２０６を備え得る。冗長式ファンアセンブリ２０６は、１つのファンアセンブリ２０６が故障または作動不能になった場合、放射性および／または毒性汚染物質を実質的に含まない濾過空気を生存可能空間１４へ供給すべく第２のファンアセンブリ２０６が機能するように実装される。各ＥＡＦＵ１８２は、ファンアセンブリ２０６を１つだけ備えることもでき、それは本開示の範囲内であるが、明確化および単純化のために、本明細書では、ＥＡＦＵ１８２は２つ以上の冗長式ファンアセンブリ２０６を備えるものとして記述される。
【００３８】
各ＥＡＦＵ１８２のフィルタ列２０２は、それぞれのファンアセンブリ２０６を介して、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通して生成される空気流から放射性および／または毒性汚染物質を除去するのに適した複数のエアフィルタ２１０を備える。たとえば、様々な実施形態では、各フィルタ列２０２は、第１の粒子フィルタ２１０Ａ、第２の粒子フィルタ２１０Ｂ、炭素床フィルタ２１０Ｃ、および第３の粒子フィルタ２１０Ｄを備え得る。第１の粒子フィルタ２１０Ａは、空気流が入口ダクト配管１９４を介してそれぞれのＥＡＦＵ１８２に流入するとき、大き目の放射性および／または毒性粒子を空気流から除去するのに適したいかなるフィルタでもよい。空気流は、次いで、第２の粒子フィルタ２１０Ｂ、たとえばＨＥＰＡフィルタ中を通過することができ、それにより大部分の残留放射性および／または毒性粒子が除去される。炭素床フィルタ２１０Ｃは、空気流を芳香性的に濾過する、すなわち空気流から不快な臭気および／または放射性ガスを除去するのに適したいかなるフィルタでもよく、第３の粒子フィルタ２１０Ｄは、あらゆる残留放射性および／または毒性汚染粒子、および炭素床フィルタ２１０Ｃを通過した後に空気流に存在し得るあらゆる炭素粉塵を除去するのに適したいかなるフィルタでもよい。このように、各ＥＡＦＵ１８２を出て、出口ダクト配管１９８を介して生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気流は、有害な放射性および／または毒性ガスならびに粒子を含まない。
【００３９】
様々な実施形態では、ＥＦサブシステム２２が、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４を備え得る。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４は、一連の直流（ＤＣ）バッテリなど、適切ないかなる受動的貯蔵電力供給源でもよい。１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４は、場外もしくは場内発電機または電力会社などの定常電源が使えなくなった場合に、ＥＡＦＵ１８２へ電力を供給するように構成され機能する。たとえば、放射線および／または毒性事故が万一発生した場合、１つまたは複数のＥＡＦＵ１８２への定常電力の供給は不能になり、または停止され得る。そのような場合、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源２１４が自動的に作動可能になって、上記のように、１つまたは複数のＥＡＦＵ１８２を、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週間など限られた継続時間で作動させる電力を供給する。
【００４０】
図３に示すように、様々な実施形態では、再循環および調節サブシステム２６は、上記のように、放射線および／または毒性事故の際、ＥＦサブシステム２２と連携して作動することができる。たとえば、放射性および／または毒性事故に際し、１つまたは複数の再循環式エアハンドリングユニット７０、および冷却剤冷却式熱貯蔵タンク１０２すなわちポンプ１１８は、上記のように、１つまたは複数のエネルギー貯蔵式電源１５０を使用して作動して、ＥＦサブシステム２２によって供給される放射性および毒性無しの空気を、生存可能空間１４内に循環し、濾過し、冷却することができる。ただし、ＥＦサブシステム２２が単独に作動することによって、快適に生き延びるのに十分な安全で呼吸可能な空気を生存可能空間１４の使用者に供給するように、生存可能空間１４内に放射性および毒性の無い空気を十分に循環させられることが理解されるべきである。
【００４１】
図４を詳細に参照すると、各ファンアセンブリ２０６は、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流を生成するために空気駆動装置２２２、たとえばファンを駆動するように機能するモータ２１８を備える。様々な実施形態では、入口ダクト配管１９４に引き込まれた空気がそれぞれのモータ２１８を横切って、かつ／または外側の周りを流れるように、各ファンアセンブリ２０６は、入口ダクト配管１９４のライン中に、またはその内部に配置されている。空気が、それぞれのモータ２１８を横切って、かつ／またはその周りを流れるとき、空気は、それぞれのモータ２１８が発生した熱を取り去り、それによって、それぞれのＥＡＦＵ１８２を通る空気流の温度を増加させる。したがって、各モータ２１８の作動によって発生した熱は、生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気を加熱するのに使用することができ、それによって、ＥＦサブシステム２２の作動中に生存可能空間１４内を循環する空気が加熱される。さらに、各モータ２１８の作動によって発生した熱は、生存可能空間の上方プレナム３４および／または下方プレナム３８に送り込まれる空気を乾燥、すなわち空気から湿気を除去するのに使用することができ、それによって、ＥＦサブシステム２２の作動中に生存可能空間１４内を循環する空気が乾燥する。
【００４２】
再び図３および４を参照すると、様々な実施形態では、ＥＦサブシステム２２の入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８は、入口ダクト配管１９４中を流れる空気と出口ダクト配管１９８を流れる空気との間の圧力損失が極めて小さくなるような寸法にされた断面積または直径を有する。たとえば、様々な実装形態では、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８は、入口ダクト配管１９４中を流れる空気と出口ダクト配管１９８中を流れる空気との間で約１ｗ．ｇ．（ｗａｔｅｒ ｇａｇｅ）〜５ｗ．ｇ．の差圧が発生するだけの十分に大きな特大の断面積または直径を有する。特に、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、フィルタ２１０両端間の差圧を小さくする。すなわち、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、フィルタ２１０の中を空気が通過するのに要する必要な空気圧力を減少させ、ダクト配管の内部損失を減少させる。
【００４３】
さらに、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８の断面積または直系の寸法が大きいと、ＥＦサブシステム２２、すなわちＥＡＦＵ１８２は、実質的に正圧の空気流を生存可能空間１４に通して供給することができる。たとえば、様々な実装形態では、入口ダクト配管１９４、フィルタ列２０２、および出口ダクト配管１９８の断面積または直系の寸法が大きいことにより、各ＥＡＦＵ１８２が約３００ｃｆｍ（立方フィート／分）〜５００ｃｆｍの正圧空気流を生存可能空間１４に通して供給することが可能になり得る。
【００４４】
さらに、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８から生じる生存可能空間１４を通るそのような正圧空気流は、生存可能空間１４に侵入し得る非濾過空気の排除および希釈化を強化する。生存可能空間１４に侵入する非濾過空気の排除および希釈化が強化されると、非濾過侵入空気中の有害な汚染物質が生存可能空間１４の使用者に及ぼす危険度が低減する。たとえば、様々な実装形態では、特大のフィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８は、生存可能空間への約１ｃｆｍ〜１３ｃｆｍの非濾過空気の漏れ込みを安全に排除または希釈化するのに十分な、生存可能空間１４を通る正圧空気流を供給する。
【００４５】
さらに、フィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８の特大化による各ＥＡＦＵ１８２それぞれを通って流れる空気の内部空気圧力、ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８を通って流れる空気の内部損失の減少は、各モータ２１８それぞれの必要出力を軽減させる。すなわち、フィルタ列２０２ならびに入口ダクト配管１９４および出口ダクト配管１９８を特大化し、それによってフィルタ列２０２の両端間の圧力降下を小さくすることは、各ファンアセンブリモータ２１８の必要馬力を低減することに直接繋がる。たとえば、様々な実施形態では、各ファンアセンブリモータ２１８それぞれは、約０．５ｈｐ〜２．０ｈｐ、たとえば１．５ｈｐを定格として、上記の生存可能空間１４両端間の差圧およびそこを通る正圧空気流を生成することができる。
【００４６】
さらに、様々な実施形態では、空気源１９０は、ＥＡＦＵ１８２に引き込まれる空気が、放射線および／または毒性事故の際に最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高いと判断されるような、原子炉施設の原子炉に対する固定位置に配置される。たとえば、放射線および／または毒性事故に際し、最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高い原子炉施設内の適切な場所を求めるのに、数学モデルを使用することができる。したがって、様々な実施形態では、空気源１９０は、ＥＦサブシステム２２が、上記のように、放射線および／または毒性事故の際に最も低い放射性および／または毒性汚染物質濃度を有する可能性が最も高いと予め判断された空気を濾過すべく作動するように、予め求められた最適位置に配置される。
【００４７】
第１、第２、第３などの用語が、様々な要素、構成部品、領域、および／または部分を記述するのに本明細書で使用されることがあるが、これらの要素、構成部品、領域、および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきで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、構成部品、領域、または部分を、別の構成部品、領域、または部分と区別するためのみに使用され得る。
【００４８】
さらに、「下側」、「下」、「下方」、「上」、「上方」などの空間的関係用語は、本明細書では、ある要素または特徴の、別の１つまたは複数の要素または１つまたは複数の特徴に対する図に示された関係を記述するのに記述を容易にするために使用されることがある。空間的関係用語は、図に示された向きに加えて、使用または作動中の装置の様々な向きを包含することを意図し得ることを理解されたい。たとえば、図中の装置がひっくり返された場合、他の要素または特徴の「下」または「下側」として記述されている要素は、そのとき、他の要素または特徴の「上」の向きになる。したがって、この用語例「下」は、上下の向き両方を包含することができる。装置は別の向きにされ得（９０°回転され、または他の向きに）、本明細書に使用される空間的関係の記述語は、それにしたがって解釈される。
【００４９】
さらに、本明細書に使用される術語は、特定の例示的実施形態を記述する目的のためのみであり、限定することを意図するものではない。本明細書で用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が、相違することを明らかに示さない限り、複数形も同時に含むことを意図し得る。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、この明細書で使用されるとき、言及された特徴、完全体、ステップ、操作、要素、構成部品などの存在を明記するが、それらの１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、操作、要素、構成部品、グループなどの存在または追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。
【００５０】
本明細書の記述は本来単に例示的なものであり、したがって、記述されたその主旨から逸脱しない変形形態は、本教示の範囲内にあるものとする。そのような変形形体は、本教示の精神および範囲から逸脱していると見なすべきではない。
【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、原子炉施設の生存可能空間用の空気濾過および調節（ＡＦＣ）システムの概略構成図である。
【図２】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの正常作動時空気濾過および調節サブシステムの概略構成図である。
【図３】本開示の様々な実施形態による、図１に示すＡＦＣシステムの緊急時濾過サブシステムを示す概略構成図である。
【図４】本開示の様々な実施形態による、図３に示す緊急時濾過サブシステムに含まれる緊急時空気濾過ユニットの概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気濾過および調節システム
１４ 生存可能空間
１８ 正常作動時空気濾過および調節サブシステム
２２ 緊急時濾過サブシステム
２６ 再循環および調節サブシステム
３０ 換気サブシステム
３４ 上方プレナム
３８ 下方プレナム
４２ 天井隔壁
４６ 生存可能空間天井
５０ 床隔壁
５４ 生存可能空間床
５８ 使用者空間
６２ 通気口
６６ 通気装置
７０ 再循環式エアハンドリングユニット
７４ 再循環式エアハンドリングユニット入口
７８ 再循環式エアハンドリングユニット出口
８２ 再循環式エアハンドリングユニットフィルタ
８６ 再循環式エアハンドリングユニットファン
９０ 再循環式エアハンドリングユニット入口通風管
９４ 出口孔
９８ 再循環式エアハンドリングユニット加熱要素
１０２ 冷却剤冷却式熱貯蔵タンク
１０６ 再循環式エアハンドリングユニット冷却コイル
１１０ 冷却済み冷却剤管路
１１４ 戻り冷却剤管路
１１６ 付帯設備室
１１８ 冷却剤ポンプ
１２２ 換気ハンドリングユニット
１２６ 換気ハンドリングユニット入口
１３０ 換気ハンドリングユニット出口
１３４ 換気ハンドリングユニットフィルタ
１３８ 換気ハンドリングユニットファン
１４２ 換気導管
１４６ 換気導管遮断ダンパ
１５０ エネルギー貯蔵式電源
１５４ 煙排除サブシステム
１５８ 煙排除ファン
１６２ 煙排除出口ダクト配管
１６６ 煙排除入口ダクト配管
１７０ 外気取入口
１７４ 煙排除入口遮断ダンパ
１７８ 煙排除出口遮断ダンパ
１８２ 緊急時空気濾過ユニット（ＥＡＦＵ）
１８６ ＥＡＦＵハウジング
１９０ 外部空気源
１９４ ＥＡＦＵ入口ダクト配管
１９８ ＥＡＦＵ出口ダクト配管
２０２ ＥＡＦＵフィルタ列
２０６ ＥＡＦＵファンアセンブリ
２１０ フィルタ
２１４ エネルギー貯蔵式電源
２１８ ファンアセンブリモータ
２２２ ファンアセンブリファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の生存可能空間（１４）内の空気を循環させ調節するシステム（１０）であって、
前記生存可能空間（１４）内の降下天井隔壁（４２）と生存可能空間（１４）の天井（４６）との間に形成された上方プレナム（３４）と、
前記生存可能空間（１４）内の嵩上げ床隔壁（５０）と生存可能空間（１４）の床（５４）との間に形成された下方プレナム（３８）と、
前記生存可能空間（１４）内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）であって、前記生存可能空間（１４）の前記天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに前記下方プレナム（３８）と上方プレナム（３４）との間で空気を循環させることによって、前記生存可能空間（１４）内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
定常供給電力の停止に際し、限られた時間の間、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に作動電力を供給するように構成され機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットエネルギー貯蔵式電源（１５０）をさらに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】
前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）が、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）によって生成される再循環空気流を加熱する加熱要素（９８）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４】
前記生存可能空間（１４）とは別の室内に配置され、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）をさらに備え、それによって、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に冷却された冷却剤を供給して、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）によって生成される再循環空気流を冷却することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
定常供給電力の停止に際し、限られた時間の間、前記冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）のポンプ（１１８）に作動電力を供給するように構成され作動する少なくとも１つの冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）エネルギー貯蔵式電源（１５０）をさらに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６】
換気サブシステム（３０）をさらに備え、前記換気サブシステム（３０）が、
前記生存可能空間（１４）とは別の室内に配置された少なくとも１つの換気ハンドリングユニット（１２２）と、
前記生存可能空間（１４）へ換気を供給するために、前記少なくとも１つの換気ハンドリングユニット（１２２）を前記上方プレナム（３４）および前記下方プレナム（３８）の１つに接続する換気通風ダクト配管（１４２）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７】
前記換気サブシステム（３０）が、前記換気通風ダクト配管（１４２）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の遮断ダンパ（１４６）をさらに備え、前記遮断ダンパ（１４６）が、前記換気通風ダクト配管を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記換気通風ダクト配管（１４２）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
煙排除サブシステム（１５４）をさらに備え、前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記生存可能空間（１４）の外部に配置され、煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して前記上方プレナム（３４）に接続された煙排除ファン（１５８）と、
外気取入口（１７０）を前記下方プレナム（３８）へそれを介して接続する煙排除入口ダクト配管（１６６）と
を備え、
前記煙排除ファン（１５８）が、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）を介して前記生存可能空間（１４）に外気を引き込み、前記生存可能空間（１４）内部から前記煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して前記生存可能空間（１４）の外部環境へ空気を排除するように機能することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記煙排除入口ダクト配管（１６６）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の入口遮断ダンパ（１７４）をさらに備え、
前記入口遮断ダンパ（１７４）が、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記煙排除出口ダクト配管（１６２）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の出口遮断ダンパ（１７８）をさらに備え、
前記出口遮断ダンパ（１７８）が、前記煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記煙排除出口ダクト配管（１６２）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１】
原子炉の生存可能空間（１４）内の空気を循環させ調節するシステム（１０）であって、
前記生存可能空間（１４）内の降下天井隔壁（４２）と生存可能空間（１４）の天井（４６）との間に形成された上方プレナム（３４）と、
前記生存可能空間（１４）内の嵩上げ床隔壁（５０）と生存可能空間（１４）の床（５４）との間に形成された下方プレナム（３８）と、
前記生存可能空間（１４）内に配置された少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）であって、前記生存可能空間（１４）の前記天井、床または壁を貫通して通風ダクト配管を敷設することなしに前記下方プレナム（３８）と上方プレナム（３４）との間で空気を循環させることによって、前記生存可能空間（１４）内の再循環空気流を発生させるように機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
定常供給電力の停止に際し、限られた時間の間、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に作動電力を供給するように構成され機能する少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニットエネルギー貯蔵式電源（１５０）をさらに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】
前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）が、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）によって生成される再循環空気流を加熱する加熱要素（９８）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４】
前記生存可能空間（１４）とは別の室内に配置され、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に流体的に接続された冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）をさらに備え、それによって、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）に冷却された冷却剤を供給して、前記少なくとも１つの再循環式エアハンドリングユニット（７０）によって生成される再循環空気流を冷却することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
定常供給電力の停止に際し、限られた時間の間、前記冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）のポンプ（１１８）に作動電力を供給するように構成され作動する少なくとも１つの冷却剤冷却式熱貯蔵タンク（１０２）エネルギー貯蔵式電源（１５０）をさらに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６】
換気サブシステム（３０）をさらに備え、前記換気サブシステム（３０）が、
前記生存可能空間（１４）とは別の室内に配置された少なくとも１つの換気ハンドリングユニット（１２２）と、
前記生存可能空間（１４）へ換気を供給するために、前記少なくとも１つの換気ハンドリングユニット（１２２）を前記上方プレナム（３４）および前記下方プレナム（３８）の１つに接続する換気通風ダクト配管（１４２）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７】
前記換気サブシステム（３０）が、前記換気通風ダクト配管（１４２）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の遮断ダンパ（１４６）をさらに備え、前記遮断ダンパ（１４６）が、前記換気通風ダクト配管を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記換気通風ダクト配管（１４２）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
煙排除サブシステム（１５４）をさらに備え、前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記生存可能空間（１４）の外部に配置され、煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して前記上方プレナム（３４）に接続された煙排除ファン（１５８）と、
外気取入口（１７０）を前記下方プレナム（３８）へそれを介して接続する煙排除入口ダクト配管（１６６）と
を備え、
前記煙排除ファン（１５８）が、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）を介して前記生存可能空間（１４）に外気を引き込み、前記生存可能空間（１４）内部から前記煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して前記生存可能空間（１４）の外部環境へ空気を排除するように機能することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記煙排除入口ダクト配管（１６６）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の入口遮断ダンパ（１７４）をさらに備え、
前記入口遮断ダンパ（１７４）が、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記煙排除入口ダクト配管（１６６）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記煙排除サブシステム（１５４）が、
前記煙排除出口ダクト配管（１６２）内で前記生存可能空間（１４）の外側境界に実質的に直に隣接して１対の出口遮断ダンパ（１７８）をさらに備え、
前記出口遮断ダンパ（１７８）が、前記煙排除出口ダクト配管（１６２）を介して空気が前記生存可能空間（１４）へ流入しまたはそこから流出することがないように、前記煙排除出口ダクト配管（１６２）内に実質的気密シールを形成するように構成され機能することを特徴とする請求項８記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１４５３３８（Ｐ２００９−１４５３３８Ａ）
【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２００８−３１３８２３（Ｐ２００８−３１３８２３）
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【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
【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１０日（２００８．１２．１０）
【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
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