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| 空気による除熱性能向上技術を適用した伝熱管 |
日立製作所と日立GEニュークリア・エナジーは、沸騰水型原子炉（BWR）向けに、大規模自然災害が発生した場合でもポンプなどを駆動する電源を使うことなく原子炉を長期間冷却し、放射性物質の環境への放出を抑える空冷技術を開発した。原子炉を空気で冷却するための空冷熱交換器を構成する伝熱管などの表面にマイクロメートルサイズの微細な加工を施し、従来よりも熱を一部分に密集させ、形成された高温の空気層を一気に外気で取り除くことで、空気による除熱性能を約2倍に高める。
開発した表面微細加工技術は、伝熱管を薬液で処理する簡易な湿式加工を使って、ステンレス製の伝熱管と伝熱フィンの表面に、マイクロメートルサイズの微細な凹凸を生成する。凹凸の部分に熱が密集し、高温の空気層を形成し、そこに外気から取り入れる空気を流し入れることで、密集した熱を取り除く。
また、原子炉格納容器上部に、建て屋構造を活用して鉛直方向に伸びる流路を形成し、そこに空冷熱交換器を設置する。崩壊熱を冷媒などにより空冷熱交換器に導き、空冷熱交換器の下部から取り入れた外気と熱交換して原子炉格納容器内の熱を除熱する。
空冷熱交換器との熱交換で加熱した外気は上部から排気する。空冷熱交換器で加熱された空気と、外気の温度差（密度差）を活用して、自然循環力により空気を流すことができる。
原子炉の冷却に必要な伝熱管の本数は約2分の1に減り、空冷熱交換器の体積を半減するなど合理的なサイズまで小型化することができ、これまで設置が不可能だったスペースに対して空冷熱交換器を設置することが可能になるという。
今回開発した空冷技術と、ポンプなどを駆動する電源を使わない水冷システムを組み合わせ、空気の自然循環力を使った原子炉自然冷却システムの実現に大きく前進したとみている。
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